サブマージアーク溶接プロセスとは何ですか、またその利点は何ですか

サブマージアーク溶接 (SAW) は、産業分野において非常に重要な自動アーク溶接プロセスです。

鋼管（ストレートシームサブマージアーク溶接管（LSAW）やスパイラルサブマージアーク溶接管（SSAW）などを総称してサブマージアーク溶接管といいます）の製造に適用すると、鋼管に優れた性能を発揮します。

以下は、サブマージ アーク溶接のプロセス原理と、鋼管の加工における主な利点の詳細な内訳です​​。

「サブマージアーク溶接」はその名の通り、電気アークを「埋め込む」溶接方法です。明るいアークが見える手動電気溶接とは異なり、サブマージ アーク溶接では粒状フラックスの層の下でアークが点火されます。

√ 中心となる動作原理は次のように要約できます。

1. フラックスを塗布する:溶接する鋼板または鋼管の接合部に、機械はまず厚さ 30 ～ 50 mm の粒状フラックスの層をその領域全体に均一に塗布します。
2. I電気アークを点火します。連続裸溶接ワイヤが自動的にフラックス層に送られ、母材 (ワークピース) に接触し、電気アークが点火されます。
3. 保護空洞を形成します。電気アークの高温により、周囲の磁束が溶け、さらには部分的に蒸発し、磁束層の下に閉じた空洞が形成されます。外気から完全に隔離されたこの「黒い部屋」では、電気アークが安定して燃焼します。
4. 溶解と凝固：電気アークの熱により溶接ワイヤ、フラックス、母材が瞬時に溶解し、金属溶融プールが形成されます。密度の低いスラグは自動的に溶融プールの表面に浮き、空気をさらに隔離します。溶接装置が着実に前方に移動すると、後部の液体金属が冷えて固まり始め、緻密な溶接シームが形成されます。表面の液体スラグも冷えて硬いスラグ シェルになります (このスラグの層ははがされて最終的な溶接シームを形成できます)。

サブマージ アーク溶接法で加工された鋼管（石油・ガス輸送、海洋土木、建築杭などの分野で使用される中径および大径の厚肉鋼管など）は、他の溶接法（高周波抵抗溶接 ERW など）と比較して、品質と機能の点で圧倒的な利点があります。-

1. 溶接品質は非常に高く、耐圧能力も強力です。-

• 完璧な絶縁保護:アークと溶融池はフラックスとスラグの二重層で保護されているため、空気中の窒素と酸素がまったく侵入できず、溶接金属の不純物や気孔が減少します。
• 優れた機械的特性:溶接金属は純度が高く、靭性、可塑性、低温衝撃に対する耐性がすべて優れています。{0}}同時に、サブマージ アーク溶接の溶け込み深さは非常に深く、厚さ 20 mm の鋼板でも片面を一度に溶接できます。-これにより、極度の高圧や過酷な環境（海中、高地の寒冷地など）にさらされた場合でも鋼管に亀裂が入りにくくなります。-

2. 生産効率が高く、大規模な大量生産に適しています-

• 高電流および高溶融速度:サブマージアーク溶接は非常に大電流（手溶接の5～10倍）が使用でき、溶接ワイヤが連続自動で送給されるため、電極交換の手間がかかりません。溶融速度と成膜効率が極めて高い。
• 高い溶接速度:自動化された生産ラインでは、サブマージ アーク溶接の速度は時速 60{1}}150 メートルに達するため、1 本の鋼管の生産サイクルが大幅に短縮され、インフラ プロジェクトにおける大規模な調達ニーズに非常に適しています。

3. 「大径、厚肉」の巨大鋼管の製造が可能-

• 高周波抵抗溶接（ERW）-大口径の鋼管を製造する場合、素材の幅によって制限されますが、スパイラル構成のサブマージ アーク溶接（SSAW）では、比較的幅の狭い鋼帯コイルを使用して、スパイラル巻きプロセスを通じて非常に大きな直径のパイプを製造できます。{0}
• 縦シームサブマージアーク溶接（LSAW）この方法では通常、厚板全体（JCOE または UOE プロセスで形成）を使用し、深{0}}溶解深層サブマージ アーク溶接-と組み合わせて、肉厚が 40 mm、さらには 50 mm 以上、直径が数メートルの重量鋼管を簡単に製造します。これは他の方法では真似できないことです。

4. 高い寸法精度と低い残留応力

• 最新の長手方向サブマージ アーク溶接パイプの製造プロセスでは、通常、全長の機械的拡張（拡張）ステップが追加されます。-これにより、溶接プロセス中に発生する残留応力が除去されるだけでなく、鋼管の真円度や真直度が大幅に向上し、幾何学的寸法が非常に正確になり、取り付けや接続のプロセスが容易になります。

5. 労働条件を改善し、より環境に優しいものにする

• 従来の手作業による溶接は疲れるだけでなく、作業者を眩しい光にさらすことにもなります。アーク光と有害な煙。対照的に、サブマージ アーク溶接の溶接プロセス全体は、機械式トロリーによって自動的に完了します。溶接工は制御室の制御盤を操作するだけで済みます。アークはフラックスの下にしっかりと「埋められ」ているため、アーク光の放射やスパッタはほとんどなく、煙の放出もほとんどありません。これにより、作業者の視力と呼吸器系が大幅に保護され、現代のグリーンファクトリーの基準を満たします。

サブマージアーク溶接プロセスは、「保護スラグ層の下で溶接する」という独創的な設計により、優れた溶接品質、顕著な生産効率、および過酷な条件への堅牢な適応性の完璧なバランスを実現します。このため、今日でも我が国の主要なエネルギー伝送パイプラインや大型構造パイプの製造において重要なプロセスとなっています。