窒素固定

物理化学的作用メカニズム

窒素結合は、窒化物形成元素が溶融池と接触したときに起こる。これらは溶存窒素と反応し、金属粒界に固着する窒化物を形成する。

溶接における冶金学的関連性とリスク

窒素結合がなければ、溶存窒素が溶融部で凝集し、脆化を引き起こす可能性がある。これは溶接部の強度を損ない、割れの原因となる。さらに、鋼が腐食しやすくなることもある。

現場実務と作業指示

溶融部にアルミニウムやチタンなどの窒化物形成元素を使用し、窒素結合を確保すること。窒化物形成元素の濃度は、溶融池中の窒素含有量を10 ppm以下に保てるように選定する必要がある。これにより脆化を防ぎ、溶接部の寿命を延ばす。