溶接

工程概要

効率的で信頼性の高い製造のために最新技術を採用

溶接の工程概要

溶接は、電源により発生させた大量の熱を用いて金属または熱可塑性樹脂を接合する工程です。材料を溶融して融合させ、冶金的結合を形成し、汚染および酸化を防ぐためにシールド用の不活性ガスで保護します。当社が提供する代表的な溶接サービスには、GMAW(ガスメタルアーク溶接)、GTAW(ガスタングステンアーク溶接)、SMAW(被覆アーク溶接)、およびレーザー溶接があります。この技術は長年金属の接合に用いられてきましたが、当社では炭素鋼およびステンレス鋼基材上に特定合金をオーバーレイし、特性を向上させる用途にも活用しています。この分野における当社の主な専門性は次のとおりです。

非消耗タングステン電極を用い、シールドガスで保護されたアークに溶加ワイヤを導入して溶接を行います。母材基材と均質で希釈の少ない冶金的結合を形成し、主にステンレス鋼およびその合金、ニッケルおよびその各種、ステライトおよびその各種の肉盛に用いられます。溶接オーバーレイ後にPWHT(溶接後熱処理)を行うことで、溶接部をより緻密にし、溶接により生じた残留応力を除去します。

プラズマ移行アークは、金属コーティングを基材に溶融接合し、耐摩耗性および/または耐食性を向上させる工程です。金属粉末は、プラズマアークにより高温(最大20,000°C)で生成された溶融溶接プール(溶融浴)に供給されます。堆積厚さは0.6〜6.0mm、幅は単パスで3〜10mmです。マルチパス溶接では、堆積厚さは最大20mm、幅は30mmを超えます。堆積組織は緻密で、凝固時にデンドライトが形成されます。PTA工程の最も重要な特長の一つは、希釈を5%程度まで低く制御できることです。ニッケルおよびその各種、ステライトおよびその各種などの特殊材料のオーバーレイに通常好まれます。

粉末フレーム溶射工程で施工したコーティングを発展させたものであり、酸素アセチレントーチ、誘導コイル、炉、レーザービーム、または外部加熱源を用いて外部熱エネルギーを加え、溶射したコーティングを母材と溶融接合します。コーティングは固相線温度(1020〜1100°C)まで加熱され、この温度でコーティングが溶融し、空隙および気孔が潰れてより緻密で均質なコーティングとなります。また、下地処理された基材と微細な冶金的結合を形成するため、衝撃に耐えるコーティングとなります。コバルトおよびその各種、ニッケルおよびその各種、カーバイドおよびその各種など、多様な材料を本工程で堆積でき、各種の重要な用途に求められる特性を実現します。

電気的に発生させたレーザー光を用いてワイヤまたは粉末材料を加熱し、基材表面に適用する工程です。レーザーによる入熱が少ないため、溶接品質に悪影響を及ぼすHAZ(熱影響部)が最小限に抑えられます。レーザー肉盛は多くの場合、ロボットマニピュレーターにより行われ、希釈が最も少なく、非常に緻密で均質な堆積層を形成します。

真空炉内で部品間にろう合金を配置して加熱し、同種または異種金属を接合する工程です。ろう合金は母材より融点が低く、容易に溶融してすきまを充填し、接合部を形成します。真空ろう付けは、主に重要な航空宇宙および防衛部品、自動車およびHVAC産業において、気密接合が求められる場合に好まれます。当社は、ペースト、ワイヤ、箔の形態で供給されるニッケル系およびアルミニウム系溶加材の真空ろう付けを専門としています。

材料

完成品へと仕上げる素材

溶接およびオーバーレイには幅広い材料を使用します。溶加材は世界的に認知されたブランドのみを使用し、お客様および第三者認証機関によるサンプル検証プロセスで適格性を確認しています。工程パラメータを固定し、工程の一貫性と再現性を確保します。代表的な溶接・オーバーレイ材料には次のようなものがあります。

ステライト 1

Stellite 1

ステライト 6

Stellite 6

ステライト 12

Stellite 12

ステライト 21

Stellite 21

コルモノイ

Colmonoy

ニッケルクロム

ニッケルクロム

対応能力

当社の技術と専門性の概要

  • 最新の溶接オーバーレイおよびレーザー肉盛技術
  • 重工ツールルームと統合された溶接オーバーレイ設備
  • 対応溶接・肉盛工程 – GTAW、PTAW、SMAW、およびレーザー
  • ニッケルおよびその各種、コバルトおよびその各種、カーバイドおよびその各種などの特殊材料の溶接およびレーザー肉盛
  • 直径最大1500mm、長さ最大2000mmの部品に対応する完全自動化溶接設備
  • 溶接オーバーレイ部品の前加工および後加工
  • 部品のコーティング/溶接前後の熱処理炉
  • 溶接オーバーレイ/肉盛部品およびアセンブリのエンドツーエンド製造
  • バッチ部品および量産部品向けの専用溶接設備
  • 国際認定機関により資格認定された溶接オペレーター
  • 国際的に認知された認証機関により適格性が確認された各種材料のWPS、PQR、WPQを整備
  • 世界的な大手OEMにより監査・承認された溶接設備

用途と利点

競合他社に対する優位性を獲得

溶接の用途と利点
溶接の用途と利点 溶接の用途と利点
  • めっきおよびコーティングと同様に、溶接オーバーレイは石油・ガス、鉄鋼、ポンプ・バルブ、油圧、プラスチック押出などの厳しい使用環境で用いられます。
  • 代表的な溶接オーバーレイ部品には、バルブスピンドル、ディフューザー、シャフト、ポンプケーシングおよびリング、マンドレルおよびハウジング、ピストンロッドなどがあります。
  • 溶接オーバーレイおよびレーザー肉盛には、次のような多くの利点があります。
    • 多様な形態の特殊材料を幅広く使用可能
    • あらゆる基材への適用柔軟性
    • 高い衝撃強度を与える冶金的結合を形成
    • 耐摩耗性、耐アブレージョン性、耐食性、高温酸化抵抗性の向上
    • 部品の稼働寿命の延長
    • ダウンタイムおよび故障コストの低減

よくあるご質問

ご質問にお答えします

  • 熱、圧力、またはその両方によって2つ以上の部品を融合し、冷却に伴い接合部を形成する加工工程です。溶接は通常、金属および熱可塑性樹脂に用いられます。完成した溶接接合部はウェルドメントと呼ばれることがあります。
  • 2つの金属を融合するもう一つの形態が溶接オーバーレイであり、溶接工程によって金属を基材上に堆積します。所定の基材上に異なるグレードの材料を堆積できる柔軟性があります。
  • 当社が実施可能な溶接工程には、SMAW、GTAW、PTA、レーザー溶接、溶射溶融などがあります。詳細については、本ページの工程概要セクションをご参照ください。
  • 従来の溶接(MIG/TIG)
    • 製造業で非常に広く用いられています
    • オペレーターが工程に習熟しています
    • 自動化が容易です
    • 精度の低い部品の溶接にも使用できます
    • 投資コストが低いです
  • レーザー溶接
    • 総入熱が大幅に低く、HAZ(熱影響部)がはるかに小さいです
    • 熱応力および損傷が少なく、ひずみが低減します
    • 生産速度が速く、納期短縮につながります
    • 薄く繊細な部品の優れた接合法です
  • 溶接欠陥は、経験不足または未訓練の溶接工による不十分な技法、あるいは溶接作業における構造上の問題により形成されます。
    • 気孔およびブローホール – 気孔は小さな気泡の集まりであり、ブローホールは比較的大きな隠れ孔です。主にトラップされたガスおよび溶接金属の汚染によって発生します
    • 割れ – 最も危険な溶接欠陥です。溶接プールが冷却・凝固する際、金属の収縮に打ち勝つ十分な体積の溶接が必要です。そうでない場合、クレータ割れが生じます
    • 融合不良 – 金属と溶接部の間に適切な融合が不足している場合に発生します。隣接する溶接ビード間でも見られることがあります。溶融金属で充填されないすきまが接合内部に生じます
    • スラグ巻き込み – 溶接時に適用される固体シールド材であるフラックスが、溶接部内または溶接領域表面で溶融した場合に発生します。スラグ巻き込みは接合部の強度を低下させ、弱くします
    • スパッタ – 溶接中にアークから放出される微小な金属粒子で、溶接ビードに沿って母材上に堆積します。特にガスメタルアーク溶接でよく見られます
    • ひずみ – 溶接接合部に沿った各点の温度勾配により、溶接前後で2枚の金属板の寸法および位置に差が生じることです
  • 当社は、専門性と実績を有する審査済みサプライヤーをパートナーネットワークに加えることで、対応能力を継続的に拡充しています。詳細については、本ページの対応能力セクションをご参照ください。