鋳鉄に溶接できる?

はい、鋳鉄は溶接できます。ただし、鋼を溶接するより上手に行うのが難しく、作業を急ぐと割れやすくなります。唯一の明確な例外は白鋳鉄で、一般に溶接不可とされ、標準的な溶接プロセスで試みるべきではありません。

鋳鉄が溶接しにくい理由

鋳鉄の炭素含有量は2%〜4%で、炭素鋼よりはるかに高い値です。溶接の熱によって、溶接部とその周囲の熱影響部に硬くてもろい鉄炭化物が形成され、冷却中にそのもろい領域が割れやすくなります。鋳鉄は本来多孔質でもあり、その多孔性が油やその他の汚染物質を閉じ込め、それが溶接中に表面に出てきて、溶接部自体にガスによる気孔を生じさせます。

溶加材の選択肢

鋳鉄は、ニッケルまたはニッケル鉄の溶加棒を使えば、鋼とも溶接できます。

手順:割れのリスクを減らす

1. 部品全体を均一に予熱し、割れの原因となる温度差を減らすため、およそ260°C〜650°C(500°F〜1,200°F)にします。
2. 短い区間で溶接する — 1回に約1インチ(2.5 cm)ずつ。1本の長い連続ビードを引かないこと。
3. 溶接部がまだ熱いうちにピーニングする — 軽く叩くことで、溶接部が冷えるときの収縮応力が緩和されます。
4. ゆっくり冷やす — 部品を乾いた砂やバーミキュライトの中に埋めるか、断熱ブランケットで包み、数時間かけて冷まします。決して水などで急冷したり、速く冷ましたりしないでください。

最も多い故障モード

予熱を省略したり、溶接後に部品を急冷したりすることが、鋳鉄の溶接が割れる最も一般的な原因です。上記の2つの割れ防止ステップ(予熱と徐冷)は、鋳鉄の高い炭素含有量が特に敏感にさせている熱応力を管理するために、まさにそのために存在します。

これをアルミ鋳物は溶接できる?と比べてみてください。こちらも同様に「はい、ただし」という答えですが、原因はまったく別のメカニズム(炭化物による脆化ではなく、気孔と酸化皮膜)です。

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Danny Ni エンジニアリング＆機械システムのライター

Danny Niは、SYZ Machineでエンジニアリングを専門とするテクニカルライターで、機械部品、リンケージシステム、実際の用途に即したエンジニアリングを得意としています。アフターマーケットの車両部品、産業用ジョイント、機械の原理を扱い、複雑なエンジニアリングの概念を、エンジニア、製作者、業界のバイヤーに役立つ実践的な知見へと落とし込んでいます。

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