鋳鉄の溶接方法を詳しく教えてください。

Question

鋳鉄の溶接方法を詳しく教えてください。ドロドロに溶けた鉄を流し込む中華製の鋳鉄桶が割れてます。
何度も何度も溶接で補修を繰り返しております。
以前、溶接の依頼があり、割れた箇所に何も下処理を行わず、3,2㎜のアーク溶接棒で高い電流である程度まで埋めて残りはLの4㎜棒でビードを出しながら幅約20㎜で見映えよく溶接しました。

しかし、後に聞いたところ、すぐに割れたとの報告を受けました。

正直、猛省しております。
きちんとした知識がないままご迷惑ばかりを掛けてしまい、これではいけないと恥をしのんでお聞きした次第です。

専門家の方、ご教示お願いいたします。

こちらにある溶接棒は、
アーク用ではA-200、S-16、L-55、LB、
半自動用ではYM-28、YM-60C、YM-26、DWH-600、RX-12、

補足

桶(釜)の厚みは50㎜～60㎜ほどです。
買い換える暇もないほど急務なんでしょう。
それでも何回かの湯入れをしてでもラインを止めるわけにはいかないんでしょう。

Answer 1

専門でもないし経験も少ないので
参考にもならないと思いますが…
鋳物の溶接は、極力熱を入れないのが原則で
電流もギリギリまで低くくし
ビードも10～20mmまでにして、
冷ましながら溶接をするのが良いそうです。
溶棒は鋳物用かステンレス用、ステンレス用を
使うのは伸び縮みが少ない理由からです。
熱での伸び縮みが少ない鋳物に軟鉄用は棒は
冷める時に縮むので割れると思います。
あと、下処理としてクラックがある場合は、
クラックの両端をドリルで穴を開けて割れ止めにするそうです。
自分が鋳物の溶接する場合は鋳物が得意な溶接屋さんに聞いた
上記を参考に溶接していますが、
50～60mmもある物だと駄目でしょうね。

船の修理する所は鋳物の溶接できる人が多いそうですので、
近くにあるようでしたら聞いてみるのも良いと思います。

Answer 2

まぁ、質問者も御存知な様に鋳鉄の溶接補修は難しく、一般的にはなるべくやらないってのが原則です。

でも、やらざるを得ないって場面もある訳でして、じゃぁどうするかというと、ベテランが上手にやるしか無い訳です。

・電流値は低く、周囲への入熱は最小限にして影響範囲を小さくする。
・予熱しておき、溶接後も加熱しながらゆっくり冷やす
・溶接棒は大別して３種類
１．Ｎｉ１００％、神戸製鋼：ＣＩ－Ａ１，マツモト機械：ＭＡＣ－１００
２．Ｎｉ５５％、神戸製鋼：ＣＩ－Ａ２
３．鉄系、神戸製鋼：ＣＩ－Ａ３
それぞれに特性があります。カタログなどを参考に適宜選択して下さい。
とにかく、急冷になるのが一番駄目な筈。

お手持ちの被覆アーク溶接用の棒は、軟鋼用ではないかと思います。
鋳鉄用って、専用棒ですよね。

私はペーパー免許の、職業訓練指導員（溶接）免許保持者です。
（何だよ、それ↑）

御参考まで。

Answer 3

普通は溶接しません。依頼されても断ります。
が、どうしても溶接したいのであればこの辺りをご参考に。とりあえず、入熱は最小限になるよう管理したほうが良いようです。

https://www.boudayori-gijutsugaido.com/magazine/vol511/rescue.html

全部書いてある通りにやったとしても、割れないという保証はできないですが・・。
補修済みの熱影響部とかはもう直せないでしょうし。

Answer 4

鋳鉄は鋼よりも炭素量が多く硬いが脆い鉄であることが多いです。
このため熱影響による残留応力で溶接部が割れ(遅れ破壊含む)たり炭素影響によるブローホールが発生したりします。
この為、補修溶接部の品質維持が非常に困難であり、補修溶接されないのが一般的です。

https://jfs.or.jp/question/%E9%8B%B3%E9%8B%BC%E3%81%A7%E3%81%AF%E8%A3%9C%E4%BF%AE%E6%BA%B6%E6%8E%A5%E3%82%92%E8%A1%8C%E3%81%86%E3%81%93%E3%81%A8%E3%81%8C%E3%81%82%E3%82%8A%E3%81%BE%E3%81%99%E3%81%8C%EF%BC%8C%E9%8B%B3%E9%89%84/

＞割れた箇所に何も下処理を行わず、3,2㎜のアーク溶接棒で高い電流である程度まで埋めて残りはLの4㎜棒でビードを出しながら幅約20㎜で見映えよく溶接しました。
肉厚が薄い部材なのでしょうか？普通の鋼部でも割れ周辺をグラインダ処理しマイクロクラック等を除去して溶接梅すると思うのですが…

>正直、猛省しております。
>きちんとした知識がないままご迷惑ばかりを掛けてしまい、これではいけないと恥をしのんでお聞きした次第です。
そもそも、自社内で使う治具であっても品質が自社で保証できないのであれば自社で修理すべきではないと思います。

ご要望には不十分化と思いますが、これ以上は自分の知識ではお答えしかねます。