亜鉛メッキ板の溶接中に亜鉛層は蒸発しますか?溶接後に気孔や亀裂は発生しますか?

亜鉛メッキ板を溶接する際、亜鉛層が蒸発し、溶接後に気孔や亀裂が発生する場合があります。以下に詳細な分析を示します。

亜鉛層の蒸着

亜鉛の沸点は約907℃と比較的低く、溶接時に高温が発生します。溶接熱源が亜鉛メッキ板に作用すると、その温度は亜鉛の沸点をはるかに超えます。したがって、溶接プロセス中に、亜鉛メッキ層の亜鉛が急速に蒸発します。一般的なアーク溶接を例にとると、アークの中心温度は5000～8000℃に達することがあります。このような高温では、亜鉛は急速に蒸発して亜鉛蒸気を形成します。

毛穴ができる原因

亜鉛蒸気の影響: 亜鉛の蒸発によって生成された亜鉛蒸気が、溶融金属の冷却および凝固プロセス中に時間内に逃げることができない場合、溶接シームに気孔が形成されます。亜鉛蒸気の発生により溶融池内のガス含有量が増加し、溶融池が急速に冷却されるとガスが適時に放出されなくなり、気孔欠陥が発生します。

水素細孔: 溶接部分の水分や油汚れは高温で分解して水素ガスを生成しますが、亜鉛蒸気も周囲の空気中の水分と反応して水素ガスを生成することがあります。水素の溶解度は溶融池の冷却中に急激に減少し、水素が十分に逃げられないと水素細孔が形成されます。

亀裂が発生する理由

高温割れ： 亜鉛と鉄は低融点の共晶を形成し、溶接金属が冷えて収縮すると粒界に液膜が形成され、粒子間の結合力が弱まります。溶接金属に一定の引張応力がかかると、この弱い部分に高温割れが発生しやすくなります。

低温割れ： 溶接プロセス中に発生する溶接応力、および溶接金属の微細構造および特性に対する亜鉛元素の影響により、溶接金属の脆性が増加する可能性があります。溶接部がより低い温度まで冷却されると、応力により低温亀裂が発生する可能性があります。特に剛性の高い構造物や溶接プロセスのパラメータが適切に選択されていない場合、低温割れが発生しやすくなります。

予防策

亜鉛層の除去: 溶接前に、機械研磨や化学腐食などの方法を使用して溶接領域から亜鉛層を除去することで、亜鉛蒸気の発生を減らし、気孔や亀裂の可能性を減らすことができます。

レーザー溶接、タングステン不活性ガス溶接、および高エネルギー密度で比較的低入熱のその他の溶接方法など、適切な溶接方法を選択すると、亜鉛の蒸発と溶接熱影響部を減らし、気孔や亀裂の可能性を減らすことができます。

溶接パラメータの制御： 溶接電流、電圧、溶接速度、その他のパラメータを合理的に調整して、過剰な溶接入熱を回避し、亜鉛の蒸発と溶接金属の過熱を減らし、気孔や亀裂の形成を防ぎます。

予熱と徐冷: 溶接部品を適切に予熱すると、溶接応力が軽減され、低温亀裂の発生を最小限に抑えることができます。溶接後は、溶接部を断熱材で覆って溶接部をゆっくり冷却するなど、ゆっくりと冷却する措置を講じる必要があります。これにより、ガスが逃げやすくなり、気孔や亀裂の形成が軽減されます。

溶接機に関するご要望がございましたら、Zhao までご連絡ください。

電子メール: pdkj@gd-pw.com

電話: +86- 13631765713