金属板工学の分野では、溶接は部品を接続する中核技術のひとつであり、その品質は構造全体の安定性と安全性に直結する。板厚80mmまでの金属板を扱う場合、予熱、溶接時の工程管理、後加熱処理が重要となる。本稿では、これらの建設技術の重要な段階を掘り下げ、読者に包括的、科学的、実用的なガイドを提供することを目指す。

予熱の重要性とカスタム板金溶接

予熱目的

厚い金属板の場合、溶接工程は局部的な急速 加熱と冷却を伴うため、溶接応力、変形、さらには亀裂 を引き起こしやすい。予熱の主な目的は、溶接部と母材との温度 差を小さくし、溶接応力と変形を最小限に抑える ことである。予熱はまた、溶接金属の塑性と靭性を高め、冷間 割れを防止する。

予熱方法

• 火炎加熱：オキシ・アセチレンまたはオキシ・プロパン・フ レームガンを使用し、局所的または全体的な予熱を行 う。局所的な過熱を避けるため、加熱は均一でなければならず、これは材料特性を劣化させる可能性がある。
• 電気加熱：抵抗加熱板、電気加熱ベルト、遠赤外線ヒーターなどの機器を使用し、電流によって熱を発生させて予熱する。この方法は均一な加熱が可能で、制御も容易であるが、設備コストが高い。
• 誘導加熱：電磁誘導の原理を利用して金属板内に渦電流を発生させ、加熱する。この方法は迅速かつ効率的で、特に大型で複雑な金属板部品の予熱に適している。

予熱温度コントロール

予熱温度の選択は、母材の種類、板厚、溶接方法、環境条件などに基づいて行う。一般に、低炭素鋼や低合金鋼の予熱温度は100～300℃の間で設定できるが、高合金鋼や低温鋼の場合は、予熱温度が高くなることがある。予熱中は、温度測定器（赤外線温度計など）を使用してリアルタイムで温度を監視し、均一な予熱と所定の要件への準拠を確保する必要があります。

カスタム板金溶接の工程管理

溶接パラメータの選択

溶接パラメータには、溶接電流、電圧、溶接速度、電極径が含まれる。これらのパラメーターを適切に選択することが、以下を確実にする鍵である。 カスタム板金溶接 品質である。板厚80mmまでの金属板では、多層マルチパス溶接やサブマージアーク自動溶接が一般的な効率的溶接法である。溶接法を選択した後、母材、板厚、溶接位置の特性から、実験または計算によって最適な溶接パラメーターを決定する必要がある。

溶接シーケンスとインターパス温度制御

合理的な溶接順序は、溶接応力と変形を効果 的に低減できる。大型の複雑な構造物では、対称溶接、分割バックス テップ溶接、およびその他のプロセス対策がよく使 われる。さらに、パス間温度の管理も重要である。溶接金属の構造および性能を確保するた め、予熱温度以上に維持し、許容最高パス間 温度を超えないようにする必要がある。

溶接後熱処理

目的と意義

溶接後熱処理は、溶接金属からの水素の拡散を促進し、残留溶接応力を除去し、溶接部の構造と性能を改善するために、溶接後に溶接部とその近傍を加熱・保持することである。この工程は、遅れ割れの防止、継手強度の向上、構造物の耐用年数の延長にとって重要である。

実施方法

• 全体的な熱処理：溶接構造物全体を加熱炉に入れ、所定の加熱、保 持、冷却手順に従って処理する。この方法は、均一な加熱と良好な結果をもたらすが、エネル ギー集約的で、大型で重要な構造物に適している。
• 局所熱処理：火炎加熱、電気加熱、または誘導加熱を使用し て、溶接部とその周辺のみを処理する。この方法は柔軟で便利であり、中・小型部品や現場施工に適している。

これらの溶接技術、特にカスタム板金溶接の導入を合理的に適用することにより、金属板部品の溶接品質と効率を効果的に向上させることができます。高精度と高信頼性が要求される工業用途では、カスタム板金溶接はより精密で柔軟なソリューションを提供し、さまざまなプロセスの金属板接続ニーズを満たすことができ、プロジェクトの成功を促進します。