安全に亜鉛メッキ鋼を溶接

Alliedの亜鉛メッキ鋼管の溶接は、一貫した品質結果を保証するために3つの重要なポイントが観察された場合、非常に達成可能な作業です。

1. 健全な溶接の実践と手順を使用する

2. 適切な安全規則を実践する

3. 採用優れた溶接修復方法

健全な溶接実践の使用

鋼管は、管間のすべての接続で適切な強度が得られるように溶接する必要があります。したがって、必要な溶接構成とサイズは、設計者が図面で指定する必要があります。管が突き合わせ溶接される（つまり、端と端が接合される）場合、溶接は管の肉厚全体を貫通し、補強は3/32インチ（2.5 mm）を超えてはなりません。ジョイント設計がT型、コーナー、またはすみ肉溶接の場合、必要なサイズと長さを図面に示す必要があります。設計者の便宜のために、次の溶接サイズは、接合されるチューブの厚さに少なくとも等しいスロート寸法を持つ溶接を提供します。肉厚の異なるチューブを接合する場合、最小のすみ肉溶接サイズは、薄い方の部材に基づくことができます。

これらのすみ肉溶接サイズは、管端が対応する管の外径と一致するように対処されている場合や、輪郭が不要になるように管端が平坦化されている場合に、T型およびアングル型ジョイントに適しています。括弧内の数値は、必要な溶接サイズの最も近い大きな部分であり、標準のフィレットゲージサイズと一致します。

最大フィレットサイズはありませんが、溶接のサイズが大きすぎると、溶接のパフォーマンスが向上しません。同様に、特大の溶接を行うにはより多くの時間がかかり、これには費用がかかります。

完成した溶接部は目視で検査し、隙間、ボイド、亀裂、アンダーカット、ポロシティ、アークストライクがないことを確認してください。それらは適度に滑らかで均一でなければなりません。特に溶接されている表面が塗装またはコーティングによって修復される場合は、溶接スパッタを除去する必要があります。

フィレット溶接のサイズは、フィレット溶接ゲージを使用して確認する必要があります。これらは、地元の溶接サプライヤーから購入できる、または特定のサイズの重い板金から機械加工できる単純なゴーゴーゴーゲージです。図面がジョイント全体の溶接を指定している場合、溶接サイズはジョイント全体の最小図面要件を満たす必要があります。

健全な溶接プロセスと手順

ガスメタルアーク（「MIG」）溶接

このプロセスは、高品質の溶接を迅速に行うことができるため、Alliedのチューブを溶接するときに最も広く使用されている溶接プロセスです。

最初の選択は、スプレー転送モードを使用することです。 0.035インチのER70S-2またはER70S-3ワイヤ、92％アルゴン/ 8％CO2シールドガス、400アンペア以上の定格の溶接ガン、および400アンペア定格の電源、100％のデューティサイクルを使用します。以下の表に従ってください。移動速度が速くなり、堆積速度（つまり生産速度）が高くなります。

16ゲージ以下の亜鉛メッキ鋼を溶接する場合、短絡転送モードを使用する必要がある場合があります。電源の定格は、100％のデューティサイクルで200アンペア以上で、「インダクタンス」制御が必要です。 0.035インチのER70S-2またはER70S-3ワイヤー、92％アルゴン/ 8％CO2シールドガス、定格300アンペアの溶接ガンを使用します。インダクタンスを最大に設定し、スロープ制御（存在する場合）を中範囲と最大スロープの間に設定します。以下の表の設定に従ってください。溶接機が突き出しを一定に保つことが困難な場合は、直径0.030インチのワイヤーに切り替え、ワイヤー送り速度を調整して、上記のアンペア数を使用します。

ワイヤの突き出しは、溶接中は一定に保つ必要があります。溶接機がトーチをワークピースから引き離すと、突き出しが長くなり、アーク電圧が増加して、溶接機が短絡トランスファーを使用している場合にスパッタが発生します。溶接機がトーチをワークピースに近づけると、突き出しが短くなり、アークの両端の電圧が低下し、溶接機がスプレー転写を使用している場合はスパッタが増加します。溶接工はこれらの事実を理解する必要があります。つまり、溶接工は電圧設定を正しく（つまり、最小スパッタに設定）する必要があり、スティックアウトを増減すると、アーク全体の電圧と発生するスパッタの量に影響することに注意してください。 GMAWを使用した最高のリソーストレーニングの1つは、溶接現実.

一部の製造業者は、ホバートのガルバコールなどのE70C-6金属芯線を使用して亜鉛メッキ管を溶接することに成功しています。上記のパラメータは、メタルコアワイヤの適切な出発点です。リンカーンのInnershieldNR-152やESABのCoreShield10など、E71T-14に準拠した自己シールドフラックス入りワイヤは、シールドガスが不要なため、一部の作業に適していることがわかっています。フラックス入りワイヤの電極メーカーの推奨設定に従ってください。

シールドガス

上記では、92％アルゴン/ 8％CO2のシールドガスから始めることをお勧めします。 12ゲージ厚いチューブ、または厚い部品に溶接する場合、CO2は最大18％まで増加する可能性があります。これによりアークエネルギーが増加し、より厚い鋼への浸透が保証されます。逆に、18ゲージ以下の溶接では、CO2を2％に削減できます。溶け落ちが問題になる場合は、98％アルゴン/ 2％酸素ガス混合ガスに切り替えて、電圧を2〜3ボルト下げます。アルゴン/酸素混合物の使用は、チューブの厚さが1/8インチを超える場合は推奨されません。

亜鉛メッキ管を溶接するときに発生する亜鉛ヒュームが著しく少ないガスは、PraxairのHelistarGVです。ただし、ヘリウム/アルゴン/ CO2混合物であるため、アルゴンベースのシールドガスよりも高価です。

シールドメタルアーク（「スティック」）溶接

生産性が低いため、このプロセスは、GMAWを使用できない場所で使用する必要があります。たとえば、屋外で風がガスシールドプロセスを使用することが実用的でない場合などです。 Alliedの亜鉛メッキ鋼管は、直径3/32インチのE6013電極を使用して溶接できます。この電極には、直流と電極の正極（逆極性）または交流と、電極メーカーが推奨するパラメーターがあります。チューブをより厚い材料に溶接する場合、E6010を使用してより厚い材料への浸透を確保する必要があります。

ガスタングステンアーク（TIG、HeliArc）溶接

このプロセスも生産性は低いですが、亜鉛メッキされたコンポーネント間の非常に健全な溶接を行うことができます。より薄いゲージの亜鉛メッキ鋼の溶接は、直流、電極負（ストレート極性）、1/32インチのEWTh-2タングステン鉛筆削り、1/32インチのフラットエンド、ER70S-2またはER70S-3フィラーメタルを使用して行うことができます。 、アルゴンシールドガスおよび次のパラメータ：

GTAWは、溶接プロセスの中で最も遅く、最もコストがかかるため、視覚的な外観が重要であり、外観の機械的表面処理が実用的でない場合にのみ使用してください。

適切な安全慣行

メーカーが溶接を使用するとき、彼は溶接に関連する安全上の危険を認識する必要があります。これらには、溶接の煙と煙、感電、電磁放射が含まれます。

溶接および煙の煙

溶接では、プルームと呼ばれる溶接ゾーンから煙や煙が発生します。明らかに、溶接から発生する煙と煙は呼吸するのに特に健康ではありません！

煙霧と煙を溶接する会社で最も費用効果の高いことは、溶接工に頭を煙霧から遠ざけるように教えることです。監督者は、頭がプルームにある溶接機を監視し、位置を変更するようにアドバイスするように指示する必要があります。溶接機は、空気が溶接機に向かってまたは後ろから流れるのではなく、片側から反対側に流れるように作業を設定する必要があります。これにより、プルーム（およびその内容）が溶接機の呼吸ゾーンから遠ざけられます。天井の高さが16フィート以上で、溶接機ごとに10,000立方フィートのスペースがあり、限られたスペースがない場合は、自然換気が適切であると見なされます。これらの基準が満たされていない場合は、米国規格協会（ANSI）の規格Z49.1 *に従って強制換気を行う必要があります。これは、溶接の近くに配置できる可動フードまたは排気ホースを使用するか、または近くで毎分100フィート（1〜2 MPH）の空気流量を提供する固定エンクロージャーを使用することによって実行できます。溶接。換気は、均一な下降気流換気を備えたオープングリッド作業テーブルの形式でも可能で、テーブル表面の1平方フィートあたり1分あたり少なくとも150立方フィートの空気を供給します。最後に、少量の高速ヒュームエデュケーターを溶接ガンに取り付けて、局所的なヒューム除去を行うことができます。

USFDAは、少なくとも15 mg /日の亜鉛が人間の適切な健康のために不可欠であることを認識しています。亜鉛はまた、植物や動物の生活に必要な微量栄養素です。ただし、亜鉛が多すぎると、「金属ヒューム熱」と呼ばれる一時的な病気を引き起こす可能性があります。亜鉛を溶接するときに生成される白い酸化亜鉛を吸入すると、発熱や悪寒などのインフルエンザの一時的な症状を引き起こす可能性があります。永続的または長期的な影響が発生することは知られていません。酸化亜鉛を含む溶接プルームを溶接機から運び去ることが重要です。 ANSI Z49.1 *では、亜鉛が屋内で溶接される場合、局所的な排気換気によって亜鉛ヒュームを除去する必要があります。溶接工は、亜鉛コーティングされた材料を溶接している別の溶接工の風下に立ったり、風下で作業したりしないように指導する必要もあります。局所的または全体的な換気に加えて、個人用呼吸フィルターが推奨されます。 3M™溶接ヒュームレスピレーターやダスト/ヒューム/ミストフィルター（＃9920）などの軽量で使い捨てのハーフフェイスフィルターは、溶接工にとって便利であり、メンテナンスは必要ありません。金属ヒューム除去用に設計されたフィルターエレメントを使用したハーフフェイスマスクカートリッジフィルターも使用可能で、3Mから入手できます。動力付き空気清浄システムおよび3M™Adflo™動力式空気浄化マスク（PAPR）などの給気システムも3Mから入手できます。これらのシステムは、ヒュームへの暴露が避けられない状況に対して、呼吸器、頭、目、および顔の複合保護を提供します。

*この規格および溶接の安全と健康に関するファクトシートは、アメリカ溶接協会、 マイアミ、フロリダ。

電気ショック

溶接工や溶接を回避する人は、溶接回路に重傷を負うのに十分な電圧があることに注意する必要があります。標準のアーク溶接機を使用する場合、溶接電極と周囲のワークピースおよび建物の間には80ボルトの差があります。 MIGやフラックスコアなどの連続ワイヤプロセスを使用する場合、この差は約40ボルトです。溶接工は通常、潜在的な危険を認識していますが、溶接を回避する他の人は、この危険を知らないことがよくあります。この状況は、安全ミーティング中に定期的に対処する必要があります。

電磁放射

アーク溶接プロセスを使用すると、電気アークが生成され、光を含むさまざまな形態の電磁放射エネルギーが放出されます。この放射線の最も有害なものは紫外線であり、過度の曝露により失明を引き起こす可能性があります。溶接者は、溶接時に放射線から適切に保護することを知っています。ただし、溶接作業を行う人は、身を守る必要もあります。これは通常、溶接が行われている領域の周りに不透明または半透明であるが紫外線を吸収するバリアを配置することによって行われます。この放射線は皮膚を火傷する可能性もあります。そのため、溶接工や溶接作業を行う人は、危険を避けるために保護服を着用する必要があります。目の保護具は、サイドシールド付きのポリカーボネート製安全眼鏡を着用する必要があります。ポリカーボネートは最も有害な紫外線を吸収し、目の損傷を防ぎます。さらに、この方法により、壁を含む周囲のオブジェクトからのアークの反射によって通常引き起こされる「溶接フラッシュの焼き付け」（眼球の白の日焼け）を防ぐことができます。

腐食保護の復元

溶接の熱により、溶接部近くの保護亜鉛コーティングが蒸発します。残りの亜鉛は亜鉛を含まない領域をある程度保護し続けますが、外観は悪く、亜鉛を含まない領域は環境にさらされると錆びます。元素の亜鉛を多く含む（すなわち、「亜鉛に富んだ」）塗料を適切に塗布すると、溶接部分の腐食を完全に防止できます。これらの塗料は、スプレー缶、またはブラシまたはスプレー用途に適した容器で入手できます。この塗料は、サンドブラストまたはワイヤーブラシを使用してすべての溶接スラグを除去した後、布で溶接部をきれいに拭いた後、溶接部に塗布できます。

亜鉛溶射は、耐食性の回復にも効果的ですが、通常、粗い研磨コンディショニングでサンドブラストを行い、溶射した亜鉛を適切に付着させるために、表面を十分に粗くする必要があります。