フラックス入り溶接ワイヤ VS ソリッド溶接ワイヤ

溶接ワイヤは、その構造からソリッドコアワイヤとフラックスコアワイヤに分けられる。ソリッドコアワイヤの多くは冷間引抜鋼線でできており、主にサブマージアーク溶接ワイヤ(炭素鋼、低合金鋼溶接ワイヤ、ステンレス鋼ワイヤ)、ガスシールドアーク溶接ワイヤ(TIG溶接ワイヤ、MIG・MAG溶接ワイヤ、CO2溶接ワイヤ)、エレクトロスラグ溶接ワイヤ、サーフェシング溶接ワイヤ、銅ワイヤ、ニッケル溶接ワイヤ、アルミ溶接ワイヤ、鉄ワイヤなどがあります。フラックス入りワイヤーは、フラックス粉末を外層に包んだ被覆金属線で、主に鉄粉、TiO2、SiO2、BaF2、Fe-Mn、Fe-Si、Al、Mgなどで、溶接工程で液滴とプールを酸化から守る、窒化、溶接形成補助、アーク安定化、脱酸、脱硫、合金化などの一連の有益な役割を担っている。今日はここで、その主な違いを分析します。 

成膜速度

溶着速度とは、溶融溶接の過程で、単位時間当たりに溶接物に付着する金属の量のこと。フラックス入りワイヤは、ソリッド電極に比べて、より大きな溶接電流を使用できるため、溶断速度が速い(下図)。ソリッドワイヤに比べ、電流が鋼材の外面に集中するため、電流密度が大きく、抵抗発熱が大きい。また、フラックス入りワイヤは飛沫が小さく、溶融金属が効率よくプールに入る。

溶接ワイヤの種類溶接ワイヤ径/mm最適な溶接電流範囲/A許容溶接電流範囲/A
ソリッド溶接ワイヤ0.640~9030~180
 0.850~12040~200
 0.960~15050~250
 1.070~18060~300
 1.280~35070~400
 1.6300~500150~600
 フラックス入り溶接ワイヤ1.280~30070~350
 1.6200~450150~500
 2.4150~350120~400
 3.2200~500150~600

溶接の効率

フラックス入りワイヤーは連続的に自動化され、半自動化された生産が可能で、電極の交換、アークの開始およびアークの閉鎖および他の補助プロセスの時間を非常に節約する。ソリッドワイヤと比較して、フラックス入りワイヤの溶接スパッターは少なく、溶接形成、スパッターのクリーニングと溶接面の修復の時間を短縮し、ノズルを塞ぐことは容易ではなく、CO2ソリッドコアワイヤと比較してロボット溶接に適しています。

コスト

手動電極と比較し 単線フラックス入りワイヤーは高価である。しかし、フラックス入りワイヤは、生産サイクルを大幅に短縮し、溶接品質を保証することができ、総合的なコスト経済性は電極アーク溶接よりもはるかに低く、CO2ソリッドコアードワイヤとほぼ同じである。

使用する

フラックス入りワイヤは、主に建設機械、重機械、鉄骨、橋梁などの平面溶接や隅肉溶接に使用されます。ソリッド溶接ワイヤは、溶加材または導電性金属線の溶接材料として広く使用されています。ガス溶接やタングステンガス被覆アーク溶接の溶加材として使用されます。サブマージアーク溶接、エレクトロスラグ溶接、その他のフュージョンガスシールドアーク溶接では、フィラーメタルと導電性電極を兼ねています。

耐湿性

ISO 3834-2:2005 金属材料の溶融溶接に関する品質要求事項には、次のように書かれています。"製造者は、供給者の勧告に従って、湿気、酸化及び損傷を避けるために、溶接材料の保管、貯蔵、識別及び使用に関する手順を確立し、実施すること。"

フラックス入りワイヤは、その製造形態の制約上、鋼層の側面に連続した隙間があり、過度の吸湿を防ぎ溶接品質に影響を与えないために、開封後あまり長い時間空気に触れさせることができません。フラックス入りワイヤやその他の粉体層を持つ溶接材料については、通常、メーカーは乾燥、保管、乾燥に関する基本的な要件を指定することができます。ソリッドコアードワイヤの保管に関する要件はなく、一般的に使用前に乾燥させる必要はありませんが、これはソリッドコアードワイヤに要件がないことを意味するものではありません、ご相談ください。 溶接線 詳しくは、メーカーにお問い合わせください。

K-TIG溶接とは?

キーホールTIG溶接、略称K-TIGは、2000年にオーストラリアCSIRO社が開発した新しい大電流TIG溶接技術である。K-TIG溶接技術は、高速の片側全溶接プロセスで、ワイヤ、グルーブ、プロのオペレーターを必要とせず、最大16mm厚の金属を溶接でき、従来のTIG溶接の100倍の速さで溶接できる。

K-TIG溶接は、大電流(> 300A)を介して従来のTIG溶接に基づいている大きなアーク圧力と溶接プールの液体金属表面張力を形成する相対的なバランスを達成するために、深い溶接を実現するために穴を形成する。安定した溶接プロセス、美しい溶接形成、溶接微細構造と機械的特性は、TIG溶接よりも優れている、高効率、高速、低コストの溶接方法です。タングステン電極の直径は6mm以上(一般的に使用される直径は6.3〜6.5mm、端の角度は60o)、溶接電流は600〜650Aまで、アーク電圧は16〜20V、このような高い仕様パラメータの作用下に、アークの電磁収縮が大幅に改善され、アークの直線性、弧力と浸透能力が大幅に向上していることを示しています。

溶接では、アークが母材に深く「沈み込み」、溶融池の周囲の溶融金属を強制的に押し出してキーホールを形成する。アークの圧力、キーホールの側壁にかかる金属蒸気の反力、溶融金属の表面張力、溶融金属内部の圧力が力学的にバランスすれば、キーホールは安定的に存在します。アークの進行に伴い、プールメタルはアークの後ろで融合し、冷却されて溶接部を形成する、プラズマの「鍵穴」溶接法と同様の方法です。

304 ステンレス鋼 K-TIG
いいえ。項目  ソウティグプラスマエーティーアイジー
1片面溶接 両面成形いいえはいはいはい
2融合の最大深さ20ミリ3mm10ミリ16mm
3中・厚板用グルーブいいえはいいいえいいえ
4中・厚板一旦形成いいえいいえはいはい
5外観品質良い良いイマイチ良い
6溶接アライメントクリアランス≤2≤2≤0.5≤2
7溶接用消耗品溶接ワイヤとフラックスが必要ワイヤーを増やす必要があるプラズマガスが必要配線が少なくて済む
8最大溶接速度400mm/分200mm/分500mm/分1000mm/分
9アークイニシエーション/クロージャーの不具合はいいいえはいいいえ
10定格負荷率60%60%60%100%
SAW、TIG、K-TIGの比較。

K-TIG溶接の特徴

  • 自動溶接、簡単な操作、溶接ワイヤの充填がなく、全工程が一方通行の全溶接です。
  • 高効率、低エネルギー消費、速い溶接速度、速度は通常のTIG/GTAWの5-10倍以上である。様々な特殊金属において、溶接欠陥が非常に安定し、自己修正可能な完全溶け込み溶接孔を形成することができます。溶接部のクリアランスは最大2mmまで可能です。
  • 中厚の金属板は、片面溶接と両面成形を開先なしで実現でき、溶接の継ぎ目が美しく、変形が小さく、裏面のルートクリーニングが不要です。 
  • 炭素合金鋼、ステンレス鋼、チタン合金、ニッケル基合金、コバルト合金、ジルコニウム材の溶接が可能で、特に大口径のオーステナイト系ステンレス鋼の溶接に適しています。K-TIG深堀りアルゴンアーク溶接 16mm チタン14mmジルコニウム、13mmオーステナイト系 ステンレス鋼ハステロイ、ニッケルクロム、各種ニッケルコバルト合金、9mm導電材料(フェライト鋼、炭素鋼など)の片側溶接両側成形を実現する。溶接速度が250~300mm/minの場合、14mm以下のステンレス鋼を一度に溶接することが可能です。

A-TIG Weldingとは?