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電子ビーム溶接 (EBW) およびレーザー 溶接(LBW)

電子ビーム溶接(EBW)およびレーザー溶接(LBW)は、高エネルギ密度の溶接方法で、溶接熱入力が低い、溶接幅に対する溶接深さの比が大きい、熱影響領域(HAZ )が狭い、および歪みが少ないといった幾つかの利点を有しています。溶接継手に衝突し合体させるために、EBW は高速の収束した電子ビ ームの運動を利用し、LBW は高密度のコヒーレントなレーザービームからの熱を利用します。

従来のアーク溶接で接合することができるほとんどの Ni / Co 基合金は、EBW および LBW でも問題なく接合することができます。これらのビーム溶接プロセスは、アーク溶接することが困難な合金に対してより適しているだけでなく、アーク溶接に比べてより良好な全体的な溶接特性を提供することができると考えられます。溶接熱入力が少ないことにより、凝固温度範囲で費やされる時間がより短くなるとともに冷却速度が比較的速くなり、それによって溶接凝固中の第二相の析出が抑制されます。

溶接継手の準備と嵌め合いは、EBW および LBW プロセスにとって、特に重要です。ほとんどの場合、I型突合せ継手が用いられます。 通常、溶加材は溶融池には追加されませんが、裸ワイヤを使用して追加することができます。 EBW は、通常、大気の汚染物質に対して優れた保護を提供するシールドガスを使用せずに、真空環境で実施する必要があります。LBW は、通常、溶融した溶融池の酸化を防止するために、アルゴンまたはヘリウムのシールドガスを用いて行われます。急速な凝固速度および溶存ガスが容易に脱離することができない深い溶融池のために、ポロシティが溶接性の問題となるかもしれません;この影響は、運棒速度を速くすると悪化します。ビームをウィーブさせることによる溶融池の振動または攪拌は、ガスが溶融池から逃げるのを助けるために必要な時間を提供し、ポロシティを減少させます。HAZの“ネイルヘッド”領域における液化割れの感受性は、この領域の応力/歪み状態によって促進されます。より遅い運棒速度は、HAZ 内の温度勾配をより小さくし、液状割れの感受性を低減するのに有益です。

EBW の詳細については、AWS C7.1M/C7.1, Recommended Practices for Electron Beam Welding and Allied Processes. を参照してください。

LBW の詳細については、 AWS C7.2M, Recommended Practices for Laser Beam Welding, Cutting, and Allied Processes. を参照してください。

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