ステンレス格子の溶接と変形防止

石油、化学、製薬などの産業の継続的な発展に伴い、耐腐食性設備の需要が高まっています。化学企業では、耐食性と熱安定性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼をはじめとするステンレス鋼が広く使用されています。その産業用途は年々増加傾向にあります。ニッケル含有量が高く、室温で単相オーステナイト組織であるため、低温、室温、高温での耐食性、可塑性、靭性が高く、冷間成形性、溶接性も優れています。304ステンレス鋼は、鋼製格子の製造において最も広く使用されています。

304ステンレス鋼の特性
304ステンレス鋼平鋼の特性は、熱伝導率が炭素鋼の約1/3と低く、抵抗率が炭素鋼の約5倍、線膨張係数が炭素鋼より約50％大きく、密度が炭素鋼より大きいです。ステンレス鋼溶接棒は、一般的に酸性カルシウムチタン型とアルカリ性低水素型の2種類に分けられます。低水素ステンレス鋼溶接棒は耐熱割れ性に優れていますが、成形性はカルシウムチタン型溶接棒ほど良くなく、耐食性も劣っています。カルシウムチタン型ステンレス鋼溶接棒はプロセス性能に優れ、生産に多く使用されています。ステンレス鋼は炭素鋼とは異なる特性が多くあるため、溶接プロセスの仕様も炭素鋼とは異なります。ステンレス鋼格子は拘束度が小さく、溶接中に局部的な加熱と冷却を受け、加熱と冷却が不均一になり、溶接物は応力と歪みが不均一になります。溶接部の縦方向の短縮が一定値を超えると、鋼格子溶接部の端にかかる圧力によって、より深刻な波状の変形が発生し、ワークピースの外観品質に影響を与えます。

ステンレス鋼格子の溶接に関する注意事項
ステンレス鋼格子の溶接によって生じる過焼損、溶け落ち、変形を解決するための主な対策は次のとおりです。
溶接接合部への入熱を厳密に制御し、適切な溶接方法とプロセスパラメータ（主に溶接電流、アーク電圧、溶接速度）を選択します。
2. アセンブリのサイズは正確で、インターフェースギャップは可能な限り小さくする必要があります。少しでもギャップが大きいと、溶け落ちが発生したり、溶接時に大きな問題が生じたりする可能性があります。
3. 均一な締め付け力を確保するために、ハードカバー治具を使用してください。ステンレス鋼製グレーティングを溶接する際の重要なポイントは、溶接接合部へのエネルギー入力を厳密に制御し、溶接完了時の入熱を最小限に抑えることです。これにより、熱影響部が減少し、上記の欠陥を回避できます。
4. ステンレス鋼格子溶接は、入熱量が少なく、電流も少ないため、溶接が速く、溶接が容易です。溶接ワイヤは水平方向に振れず、溶接部は幅広ではなく幅狭にする必要があります。溶接ワイヤ径の3倍以下が理想的です。これにより、溶接部は急速に冷却され、危険温度域に短時間留まるため、粒界腐食の防止に効果的です。入熱量が少ないと溶接応力も小さくなるため、応力腐食や熱割れ、溶接部の変形を防ぐのに効果的です。