どうすれば変形せずに溶接できるのでしょうか？

溶接変形を防止および軽減する方法では、溶接プロセスの設計を考慮し、溶接中の高温および低温サイクルの変化を克服する必要があります。 収縮をなくすことはできませんが、制御することはできます。 収縮変形を軽減するには以下の方法があります。

1. はんだ付けしすぎないでください

金属の充填量が多いほど、溶接点での変形力が大きくなります。 溶接サイズを正しく決定すると、溶接変形を小さくできるだけでなく、溶接材料と時間を節約することができます。 溶接部を埋める溶接金属の量は最小限にする必要があり、溶接の継ぎ目は平らであるか、わずかに凸状である必要があります。 溶接金属が多すぎると強度が上がりません。 代わりに、収縮力が増加し、溶接変形が増加します。

2. 断続的な溶接

溶接充填量を減らすもう 1 つの方法は、より断続的な溶接を使用することです。 例えば補強板の溶接では、断続溶接を行うことで、必要な強度を確保しながら溶接充填量を75%削減できます。

3. 溶接ビードを減らす

太い溶接ワイヤーを使用してください。 細い溶接ワイヤを使用するよりも、少ない溶接パスで溶接する方が優れています。 多パス溶接による溶接変形が小さくなります。 複数の溶接パスがある場合、各溶接パスによって引き起こされる収縮が累積的に溶接の総収縮を増加させます。 溶接パスが少なくなります。 より多くの溶接ワイヤを使用するよりも、厚い電極を使用した溶接プロセスの方が優れています。 溶接ビードと薄い電極の溶接プロセスは、より良い効果をもたらします。 注：溶接ワイヤは太いもの、溶接パスの少ないもの、または細い溶接ワイヤを使用してください。 複数パスの溶接プロセスは材料によって異なります。 一般に太い溶接ワイヤには低炭素鋼や16Mnなどが適しています。 溶接が少ないパス溶接、ステンレス鋼、高炭素鋼などの細い溶接ワイヤに適しています。 マルチパス溶接。

4. 変形防止技術

溶接前に、部品は溶接変形の反対方向に事前に曲げられるか、または傾けられます (オーバーヘッド溶接または垂直溶接を除く)。 逆変形量の設定値はテストにより決定する必要があります。 溶接部品の事前曲げ、事前設定、または事前アーチ加工にはリバース機械が使用されます。 力、溶接応力を相殺する簡単な方法。 ワークピースをプリセットすると、ワークピースと溶接部の収縮応力が逆になる変形が発生します。 溶接前の予め設定された変形と溶接後の変形が打ち消し合い、溶接後のワークは理想的な平面となります。

収縮力のバランスを取るもう 1 つの一般的な方法は、同一の溶接されたワークピースを互いに向かい合って配置し、クランプすることです。 この方法は、クランプ前にワークピースの適切な位置にウェッジを配置することで、事前曲げにも使用できます。

特殊な頑丈な溶接ワークピースは、ワーク自体の剛性または部品の相互位置により、必要なバランス力を生み出すことができます。 これらのバランス力が生成されない場合は、他の方法を使用して溶接材料の収縮力のバランスをとり、互いに打ち消し合うという目的を達成する必要があります。 バランス力は他の収縮力でもあります。 工具固定具の使用によって形成される機械的拘束力。 コンポーネントの組み立てと溶接シーケンスによって形成される拘束力。 重力によって形成される拘束力。

5.溶接シーケンス

ワークの構造形状に応じて、同じ位置でワークの構造が収縮するように、合理的な組立順序を決定してください。 ワークの中心と軸に両面溝を作り、多層溶接を使用し、両面溶接の順序を決定します。 すみ肉溶接で不連続部を使用する 溶接中、溶接の 1 回目のパスでの収縮は、溶接の 2 回目のパスでの収縮によってバランスがとれます。 ツーリング治具はワークを必要な位置に固定し、剛性を高め、溶接変形を軽減します。 この方法は小さなワークや小さな部品に広く使用されています。 溶接は溶接応力が増加するため、可塑性が良好な低炭素鋼構造にのみ適しています。

6. 溶接後の収縮力を除去

ノッキングは、溶接部が冷却されるのと同じように、溶接部の収縮力に対抗する方法です。 ノッキングにより溶接部が伸びて薄くなり、応力（弾性変形）がなくなります。 ただし、この方法を使用する場合、タップ加工中に亀裂が発生する可能性があるため、溶接ルートにタップ加工を行うことができないことに注意する必要があります。 通常、キャップ溶接ビードにはタッピングを使用できません。

カバー層に溶接亀裂が発生する可能性があり、溶接検出に影響を及ぼし、硬化効果が生じるためです。 そのため、技術の利用範囲は限られており、変形や割れの問題を解決するために、多層溶接ビード（プライマー溶接およびカバー溶接を除く）内のみのタップ加工を必要とする例もあります。 熱処理も収縮力を除去する方法の 1 つであり、ワークピースの高温と冷却を制御します。同じワークを背中合わせにクランプする場合もあります。 溶接では、この位置合わせ条件を使用して応力を除去し、ワークの残留応力を最小限に抑えます。

7. 溶接時間の短縮

溶接時には加熱と冷却が発生し、熱が伝わるにも時間がかかります。 したがって、時間要因も変形に影響します。 一般に、大きなワークピースの溶接は、熱膨張が起こる前にできるだけ早く完了することが望まれます。 溶接棒の種類やサイズ、溶接電流などの溶接プロセス。 溶接速度など 溶接ワークの収縮や変形の程度に影響を与えます。 機械化された溶接装置を使用することで、溶接時間の短縮と熱による変形量の削減を実現します。