開先角度

物理化学的作用機構

開先角度は、開先面の間にどれだけの空間が開いているかを決める。アークまたは火炎はこの空間を通ってルートまで到達しなければならない。角度が大きいとギャップが広く開く。熱と溶融金属は開先深くまで流れ込み、開先面を確実に濡らす。角度が小さいと狭く深いギャップができる。アークは上部の開先面だけを加熱し、ルートは冷えたままで溶融しない。

冶金学的関連性と溶接リスク

開先角度が小さすぎるとルートが溶接されずに残る。融合不良、スラグ巻き込み、気孔が発生する。負荷がかかるとルートで破断する。開先角度が大きすぎると、溶接士ははるかに多くの溶着金属を投入しなければならない。入熱が増え、部材のひずみが大きくなる。徐冷により結晶粒が粗大化し、靭性が低下する。

現場実務と作業指示

板厚3 mmから15 mmの突合せ溶接には、開先角度60°を選べ。20 mm以上の厚板では、溶着金属を節約するため45°から50°に減らせ。ルートギャップ2 mmから3 mm、ルートフェイス1 mmから2 mmを守れ。仮付け前にゲージで角度を確認せよ。角度が大きい場合は多層で溶接せよ。各層は開先面を完全に溶融させなければならない。