AR500 鋼板の溶接方法: 予熱、溶加材、およびよくある間違い

AR500鋼を溶接できますか?

はい、AR500 ウェアプレートは正常に溶接できます。重要な条件は、溶接手順が接合部とその周囲の摩耗プレートの両方を保護する必要があることです。 AR500 は通常、公称硬度が約 500 HBW の焼き入れおよび焼き戻しされた状態で供給されます。--優れた耐摩耗性を実現しますが、接合部が急速に冷えたり、拘束力が高くなったり、湿った消耗品、水分、油、錆、霜から水素を吸収したりする場合には、軟鋼よりも耐久性が劣ります。

目的は、単に健全に見える溶接を行うことではありません。堅牢な AR500 溶接手順は、冷間割れのリスク、熱影響部の軟化、残留応力という 3 つの競合する結果を制御します。-予熱が少なすぎるか、消耗品の制御が不十分であると、水素分解が遅れて発生する可能性があります。入熱が多すぎたりパス間温度が高すぎると、隣接する摩耗プレートが柔らかくなり、耐摩耗性が期待される正確な領域の耐用年数が減少する可能性があります。

このため、一般的な「高炭素プレート」の経験則から AR500 は決して溶接されるべきではありません。-プレートメーカーのデータ、ジョブ固有の WPS、MTC を管理文書として扱います。{3}}安全性が重要、疲労が重要、吊り上げ、圧力、または高荷重の構造物に摩耗プレートを溶接する場合は、生産を開始する前に資格のある溶接エンジニアに依頼してください。-疲労が重要{6}}です。

AR500 溶接では軟鋼よりも高度な制御が必要な理由

ステップ 1: 「AR500」が実際に仕事上で何を意味するのかを確認する

AR500- のブランドまたは AR500 で説明されているプレートがすべて同じ化学組成や溶接挙動を持っていると想定しないでください。 AR500、NM500、XAR 500、Hardox 500、およびその他の 500 HBW クラスの材料は、同様の硬度範囲を持つことができますが、自動的に代替されるわけではありません。許容される板厚、炭素当量、保証される衝撃特性、溶接限界が異なる場合があります。

実際のプレートの熱に対する MTC を収集し、グレード、厚さ、熱数、硬度範囲、化学的性質、炭素当量 (CEV または CET)、配送状態。

ジョイントの反対側の材質を確認します。 AR500 を軟鋼、HSLA 鋼、鋳鋼、または磨耗した既存のコンポーネントに接合する場合、多くの場合、最も制限のある材料と接合条件が WPS を支配します。

接合部の機能を定義します: 構造荷重伝達、取り付け溶接、ライナー保持、亀裂修復、硬化肉盛、または現場での一時的な修理。これらの用途には、同じ溶加材や許容基準は必要ありません。

溶接部または熱影響部が材料の流路内に収まるかどうかを確認します。{0}そうであれば、より硬い溶接金属を選択するよりも、ライナーのレイアウトを再設計する方が価値があるかもしれません。

ステップ 2: 予熱とパス間温度を正しく設定する

AR500 には汎用の予熱温度はありません。実際のプレートメーカーのデータまたは認定された WPS から正しい温度が選択され、ジョイントに合わせて調整されます。同等の 500 HBW 摩耗プレートのメーカー ガイダンスでは、プレートの厚さに応じて予熱とパス間温度の上昇が必要であることが示されています。湿った状態や寒い状態では、さらに増やす必要がある場合があります。これが、単一の「すべての AR500 に対して 200 度」命令をコピーすることが安全でない理由です。

量産溶接の前に次の計算ワークフローを使用します。

1. 支配的な単一プレートの厚さを使用します。-同じ材料の板厚が異なる場合は、厚い方の板を使用します。異なるジョイントの場合は、両方の材料を評価し、より要求の厳しい結果を使用します。

2. MTC でプレートの化学反応と CEV/CET を確認します。より高い焼入性、より厚いプレート、より低い周囲温度、およびより高い拘束力はすべて、手順をより高度な予熱制御に向けて推進します。

3. 溶接プロセスと消耗品のクラスを選択します。単に引張強度の指定だけでなく、消耗品の拡散性水素の評価と貯蔵要件も確認してください。{{1}

4. 公称熱入力を計算します: Q=(eta x U x I x 60) / (1000 x 移動速度)。ここで、Q は kJ/mm、eta は熱効率、U は電圧、I は電流です。実際のパラメータ範囲を WPS に記録します。

5. プレートメーカーの表または認定 WPS から最小予熱と最大パス間温度を選択します。プレートの温度が均一になった後、準備されたジョイントから指定された距離で測定します。

6. 材料ソース、厚さ、修復履歴、拘束、または荷重が認定手順と異なる場合は、生産代表テスト クーポンを実行して検査します。{0}

ステップ 3: 延性と耐クラック性を考慮してフィラーメタルを選択する

フィラーメタルは、必ずしも硬度や引張強度と一致する必要はありません。AR500。多くのアタッチメント、ライナー接合、および一般的な製造溶接では、収縮応力を吸収できる延性の高い接合が得られるため、適合しない低水素溶接金属が意図的に選択されます。-適切な選択は、負荷、使用温度、疲労要求、母材の組み合わせ、溶接自体が摩耗にさらされるかどうかによって異なります。{3}}

溶接が摩耗の激しい領域内にある場合は、単一の非常に硬い溶接デポジットを使用するよりも、2 層アプローチの方が優れていることがよくあります。-まず、亀裂に耐える丈夫な消耗品を使用して構造層または緩衝層を作成します。-次に、認定された硬化肉盛オーバーレイを適用します。これにより、脆い構造溶接デポジットを回避しながら、接合部を摩耗損失から保護します。

ステップ 4: 水素による亀裂を防ぐ-

水素分解を遅らせることができます。溶接部は、シフト終了時点では問題ないように見えても、数時間後でも接合部が冷えて残留応力が集中すると亀裂が発生する場合があります。予防には単一の予熱番号ではなくシステムが必要です。

AR500 溶接でよくある 5 つの間違い

1. AR500 を A36 または通常のカーボンプレートと同様に扱う

穏やかな{0}}スチール手順では、許容範囲内に見えるビードが生成される可能性がありますが、-硬い熱の影響を受けるゾーンや水素レベルを制御できない可能性があります。{2}修正は簡単です。実際の値から開始します。ウェア-プレートMTC一般的なショップのデフォルトではなく、ジョイントに適した手順です。

2.「板の強度に合わせる」だけでフィラーを選ぶ

AR500 の硬度と非常に硬い溶接デポジットを一致させると、亀裂が発生しやすくなります。多くの構造的な取り付け接合部では、より強靱で低強度の低水素フィラーを使用することで、より信頼性の高い接続が実現されます。-強度のマッチングは、プレート名から推測するのではなく、実際のサービス要件に合わせて選択する必要があります。

3. 過剰な入熱またはパス間温度

熱を加えれば自動的に安全になるわけではありません。過剰な熱により、熱の影響を受けるゾーンが広がり、歪みが増大し、周囲の摩耗プレートが軟化する可能性があります。-融合に必要な入熱と WPS- で定義されたビード プロファイルのみを使用してください。視覚的な判断だけに頼るのではなく、アンペア数、電圧、移動速度を記録してください。

4. 消耗品と表面の状態が悪い

湿った電極、湿ったフラックス、汚染されたシールドガス、グリース、および霜は、まさに AR500 が最も許容しにくい場所に水素を侵入させます。消耗品の制御とジョイントのクリーニングは、信頼性に大きな影響を与える低コストの制御です。-

5. 1 回の長い連続パスで高度に拘束された修理を溶接する

部品が冷えると動かなくなるため、修理が失敗することがよくあります。長くて高堆積ビードは、亀裂領域に収縮応力を蓄積する可能性があります。- -修理の計画を立て直し、損傷した材料を完全に除去し、広範囲に予熱し、バランスの取れたシーケンスを使用して、温度を確認して段階間の調整を行うために停止します。-

ひび割れまたは摩耗した AR500 コンポーネントの現場修理手順

1. コンポーネントを分離して評価します。位置、亀裂の長さ、プレートの厚さ、荷重方向、摩耗パターン、亀裂が構造上の取り付け部分や応力の高いコーナーに達しているかどうかを記録します。

2. 素材と修理履歴を特定します。利用可能な場合は MTC を取得します。化学的性質が不明な場合は、修理のリスクが高いものとして扱い、溶接前に技術的な指導を受けてください。

3. 承認された機械的または熱的方法により、亀裂や損傷した金属を完全に除去します。亀裂の上に直接溶接しないでください。スムーズなトランジションを備えたクリーンなグルーブを準備します。鋭いノッチや急激なセクションの変更は避けてください。

4. 必要に応じて目視検査や磁粒子検査などの適切な方法を使用して、準備された領域を検査します。{0}}溶接金属を溶着する前に、亀裂が完全に除去されていることを確認してください。

5. 広範囲の予熱を設定し、必要なパス間温度を維持します。乾燥した低水素消耗品と適切な熱入力範囲を使用してください。-

6. 短くバランスの取れたパスを溶接します。実用的であれば、硬い領域から自由端に向かって順番に配置します。冷却を促進するために圧縮空気や水を使用しないでください。

7. 冷却後に検査してください。重要な修理の場合は、図面、所有者、または修理手順によって指定された受け入れ方法を使用してください。遅延亀裂が懸念される場合は、保持期間の後に再確認してください。

8. 摩耗保護を個別に復元してください。摩耗がひどい場合は、互換性のある緩衝層と認定された硬化仕上げ材を適用するか、交換可能なライナーを取り付けて、将来の摩耗によって構造の修復が行われないようにします。

AR500 アーク開始前の溶接チェックリスト

• MTC とプレートグレードが検証済み。 AR500 は、500 HBW プレートごとに相当するとは想定されていません。
• 関節機能、荷重、摩耗ゾーンの位置が確認されました。-
• WPS / メーカーの予熱および最大パス間制限を確認。
• 消耗品の分類、水素定格、保管、およびシールドガスがチェックされています。
• 接合面を洗浄し、乾燥させます。ルートのギャップと図面公差内に収まるように調整します。{0}
• 温度計も利用可能。予熱は広範囲に適用され、正確に測定されました。
• 拘束、歪み、コーナー応力を最小限に抑えるように計画された溶接順序。
• 作業開始前に合意された検査および修理の受け入れ基準。

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