溶接工はプールを見る 遮光番号

基本プールしか見ない。プールの形とプールは広がるのでその中のどこを狙うかも大切。

TIGはプール(溶融池)を見る、プールの形を知るのに最適だわ。

プールが小さい時のプールの盛り上がり、ある程度プールが大きくなった時の周りの影(凹み)やプールの波、対流、浮遊物?なんかを見るには遮光番号があってないと疲れます。

プール(溶融池)の形がわかれば、残るビードの形もわかる。プールの上下左右を見ればどの位置にどんな大きさでビードができているかもわかる。

プールはアーク光の下にあるので上から見る場合は、アーク光の向こう側のプールを見ることになる。

プールが見やすいのはTIG溶接。次が炭酸ガスアーク溶接。被覆アーク溶接はフラックスが多すぎ、フラックスがプールの上にのってプールの形なのかスラグ(フラックスが溶けたやつ)の形なのかわかりにく、低水素系LB-47などスラグが硬いとプールとスラグの区切りが見えるがイルミナイトB-14はスラグ水みたいによく流れるのでわかりにくい。

プールとアーク光が区別できない状態では溶接はうまくならない。あたりまえ。

まぶしい順

  1. アーク光     白色に見える
  2. プール(溶融池) オレンジ色に見える

アーク光とプールの区別ができてますか?

光るのは、この2つ。1つじゃなくて2つです。

母材は、アーク光で強く照らされた範囲が見えればいい。それと、プールの周りの母材もプールの溶け具合で見える。プールで2つの材料が溶け合っている所やプールの端が見えればいい。

母材は基本的に見る必要なし。母材の形など見えなくていい。見えたらいけん。

母材の全体がよく見えるはおかしい。きっと、眩しくてプールとアークの区別もできてないはず。

目は紫外線赤外線にやられます。だんだん下手くそになるのはアーク光で目が焼けて見えなくなるため。若い人は目の瞳孔の調節もよくできるので初めのうちは何とか見えるがだんだん疲れて見えなくなる。「午後になると下手になる」ってやつ。長いビードをひく場合にスタートと終了時でも見え方に差があることがある。JIS検定試験ではTIGや手棒はビードの長さが150mm、炭酸ガスアーク溶接では200mm。この長さで最初はいいが、後半だめという方。遮光番号を上げましょう。また、後半がだめという方は目の位置が動いていないかも、スタートでは電極の先が見えるが、頭の位置が同じだと後半はノズルで電極の先が見えなくなるでしょう。

アーク光は見る必要無し。邪魔でもある。特にアーク光の向こう側のプールを見るのは太陽の近くを飛ぶ飛行機を探すのに近い。このイラストは現実とは違う。イラストではどちの飛行機もクッキリ見えてる。

現実は、赤い飛行機は、太陽を手で隠せば何とか見えるが、青い飛行機は濃いサングラスでも見えない。遮光番号13はいる

溶接でもアーク光の向こう側を見るには遮光番号を13以上にしないと見えないとと思う。私は、20代の時13番を使っていた。

見にくいのは2種類ある。

  1. 暗くて見えない
  2. 明るすぎて見えない。眩しい。

溶接の場合は、2の方が多いのでは?。だから、遮光番号を上げるのです。溶接で遮光番号9だとプールすら眩しい(100A)、アーク光はさらに眩しく、肝心のプールとその周りも見にくくする。若い人は遮光番号11や12でもいいと思う。私は10か11かな。数値が高い方が目に優しいからなるべく上げましょう。

JIS T8141では基本的に100Aより下が遮光番号10、100Aあたりから遮光番号11。200Aだと12でしょう。CO2/TIGは、ガスシールド。まぶしい。

「目が悪いから」って、近眼とは関係ありません。まぶしいさです。

プールを見るには

プールより明るいアーク光が見えるくらいの遮光番号を使うと、プールは必ず見えます。アーク光がどれか分からない人は遮光番号を12,13番くらいにするとアーク光とプールの区別ができる。プールの形が溶接の結果になります。何度やっても上手くできない方は、プールの形やプールを作っているTIGなら電極先端、炭酸ガスならワイヤの先端の位置が見えてません。遮光番号を上げてアーク光の位置を確認しましょう。

遮光番号を下げるのは、「暗くてアーク光しか見えない」場合だけ。プールが見にくい=遮光番号を下げて明るくする。って考えは無くしましょう。

こっちでは、アーク光、プール、キーホールを色として説明してる。

溶接ベテランのおじいしゃん(失礼、私もだが)が使っている溶接面を渡され「やってみ!」と言われて初めて溶接をした若者諸君。若い人は目がいいから初めは何とかみえるが、絶対に遮光番号を上げよう。おじいしゃんに悪気は無い。おじいしゃんは、通常、9番、8番なんかを使う。ベテランすぎてプールをしっかり見ないか、目の衰えで眩しくないのです。畑によく出るおばあちゃんは白内障の手術を早めにするでしょう。

片持ち梁

片持ち梁の計算、理論値はネット上でいっぱいあるが、これをSolidWorksのCAEでやってみる。手計算は確かめ算的な感じで使います。

まず、

単位換算がいる。SolidWorksの材料編集で単位をMPa(=N/mm^2)にする。下図。

メッシュもだが、材料の設定で大きく違う。

前に投稿SS400の設定、この設定の一部を変更する。その一部とはKDY Engineeringさんのこのページにヤング率(弾性係数)が205GPaとあるので以下のように材料を設定。

令和5年5月25日、SS400の質量密度(比重)が間違っていました。下図のURES/合成変位は自重を含まないので大丈夫です。

1.212mmだった。自重含めない理論値1.22mmなのでまずまず。サイズは、下図では見えないですね。50*20の角材、長さ500です。力は200N

材料力学の計算結果とSolidWorksの結果では、メッシュの設定によって変わる。

メッシュザイズを細かくすると理論値/計算値に近づくらしい。

メッシュの細かさを最高にしてみた。めちゃ時間がかかるかと思ったが10秒くらいかな。

1.212mmから1.213になったので材料力学の1.22にほんの少し近づいた。単純に言えば、有限要素法/CAEの簡易版が材料力学。材料力学と有効要素法(このCAE)の関係はここが参考になります。そもそも、このページよりこっちのサイトの方がいいです。

メッシュより材料の設定の方が影響が大きい。あたりまえか。

令和5年5月25日追加

2017版のファイルはこっち。ってもセキュリティ上無理かな。このページの情報だけで作れますのでデータは拾って下さい。

手計算は手っ取り早く、
機械設計エンジニアの基礎知識さんの梁のたわみと応力計算ツール
を使わせていただきました。

機械設計エンジニアの基礎知識さんの梁のたわみと応力計算ツールでは自重を含めたたわみとなっているのでファイルの「外部荷重」には「力-1」と「重力-1」があります。「重力-1」を無効にするとほぼ計算値1.220mmになります。自重も合わせると下図では1.3でした。自重があるので質量密度(比重)の数値が関係あります。

機械設計エンジニアの基礎知識さんの梁のたわみと応力計算ツールでは、縦弾性係数が205000MPa、質量密度が7.86Kgx10^-6/mm^3でしたのでこれに合わせてます。

SolidWorksの材料SS400

CAEでは材料の設定が必要になる。ヤング率(縦弾性係数)で線形解析ができるし、降伏強さでCAEの結果を比較できる。応力=ひずみx縦弾性係数。応力がわかればひづみがわかる。縦弾性係数がわかっていれば、ひずみがわかれば応力もわかる。

SS400 弾性係数 ポアソン比 せん断弾性係数 密度 引張強さ 降伏強さSS400 比熱 熱膨張率 熱伝導率で検索したりで入れた。

引張りなので縦弾性係数、せん断なら横弾性係数。横はいらん。ポアソン比は横ひずみ/縦ひずみ。0~0.5の範囲にある。0.5はゴム。アルミが0.33。せん断弾性係数は使ってないと思う。密度は自重を含めると使う。引張強さっていっるんかな。線形解析/弾性変形の範囲だから降伏強さがあればいいかと。熱膨張率以下SimulationXpressは使ってないな。

弾性係数    210000    N/mm^2
ポアソン比   0.3      N/A
せん断弾性係数 79000     N/mm^2
質量密度    7850      kg/m^3
引張強さ    420      N/mm^2
圧縮強さ    
降伏強さ    245        N/mm^2
熱膨張率        1.17e-005  /K
熱伝導率        51.6       W/(m・K)
比熱            473        J/(kg・K)
材料減衰比

んん。

これってどっかに転がってるのかな?

材料の許容応力度でJFEから降伏強さの数値を発見。235でした。上の数値と違いますね。

上図の左下に「ここ」がある。これをクリックすると下図。

片持ち梁はこちら

なぜ電圧を上げるとアンダーカットになるのか?炭酸ガス CO2 半自動 アーク溶接

まず、電(「流ではありません)。この設定は炭酸ガスアーク溶接、CO2溶接、半自動溶接アーク溶接、言い方いろいろだが、この溶接は、ワイヤーが自動的に送球じゃなないね。野球じゃないんだから。送給されるからアーク長を人の手で調整できない。だから半分自動な溶接、半自動溶接です。英語でセミオートってやつ。(セミオートマチック/拳銃のセミオート。検索すると自動車のセミオートの方がヒットするね。話はそれた。)

フラット(平ら)なビードを引きたいなら電圧を高くする。これで「アンダーカット」という言葉がピンときたという方はいないじゃないかな。電圧がを高くするといってもメチャクチャ電圧を上げるのです。そうすると、アンダーカットとなる。ほど良い程度の電圧高めはプールが広いので溶接しやすい。

電圧が高い=アーク長が長い。のでビードは太くなる。

電圧のが高いのでアークは勢い余って広がる。ワイヤー先端だけじゃなくて側面からもアークが出てワイヤ先端が溶けて玉のように見える。電流(ワイヤの溶ける量)に対して電圧が圧倒的に高い、溶接スピードも遅くしないと、ビードが広い割にワイヤの溶け落ちる量が少なくなって母材より凹む所ができる。アンダーカット。板厚が厚い場合の話で。もし、

板厚が2mmくらいなら電圧を上げると穴が空く。広く溶かすので溶けると流れやすい鉄の場合は穴が開く。アルミも溶けると流れやすいのでビードが太いと穴が空きやすい。

黄色い線はアーク光です。電圧の圧が大きいので最短距離はもちろん遠い距離でも飛ぶ。

電圧が高いとアーク長が長くなり、プールの幅が大きいため溶着金属の量が不足する

逆がオーバーラップです。電圧が超、低すぎるとオーバーラップします。黄色い線はアーク光です。電圧の圧が小さいので最短距離しかアークが飛ばない。

電圧が低すぎるとアーク長が短くなり、プールの幅が狭く溶着金属があふれる

電圧が低すぎて、かつ、電流が200A以下だと、ワイヤーが赤いプールに、ガツンガツンと当たって溶接にならないかもしれません。

以前、電流っていう言葉は、あまり言わないな~ 電圧を上げるとビードが太くなる炭酸ガス/CO2/半自動溶接は溶融プールの先頭にアークも書いてます。

「半自動の突き出し長さと電圧の覚え方」はこちら

結論

  • アンダーカットがあるー>電圧を下げる
  • オーバーラップがあるー>電圧を上げる

ってゆう方法もある。ただし、溶接電流と溶接スピードの方が影響大なので微調整程度です。

水平隅肉では、ビードの中心が盛り上がらないように電圧を上げることがあるが、立板がアンダーカットになりやすい。電圧を下げて、溶接スピードの調整でフラットなビードにしてアンダーカットも防ぐとか、そもそも、電流を下げてしまうか??。

溶け込みが心配なら立板を板厚の半分くらいレ形の開先加工にすれば電流を下げてものど厚が確保できるので強度の問題も解決できます。

片持ち梁 解析手順

梁部品は16×4.5×350

こちらのサイトを使わせていただきます。m(_ _)m

単位換算がいる。SolidWorksの材料編集で単位をMPaにする。下図。

材料力学の計算結果とSolidWorksの結果では、メッシュの設定によって変わる。

メッシュザイズを細かくすると理論値/計算値に近づく。

スクリーンセーバーになった瞬間に実行

スクリーンセーバーになったということは、

何もしない状態、アイドル状態。

もしかして、人が座っていない可能性もある。

そんな状況、アイドル状態をチェック、監視して実行するって、プログラムでアイドル状態を監視は難しい?

代わりにスクリーンセーバーの起動の設定。と、タスクスケジューラのトリガー設定。

タスクスケジューラのトリガーの設定で、タスクの開始を「ワークステーション ロック時」にする。

スクリーンセーバー中にtaskkillを実行

タスクスケジューラでの設定に注意google

スクリーンセーバーを有効にすると何もしない状態、アイドル状態のチェックが以下のVBSでできる。特に、スクリーンセーバー中に実行したい場合は以下のVBSが使えます。こちらからいただきました。m(_ _)m

strComputer = "."
Set objWMIService = GetObject("winmgmts:" & "{impersonationLevel=impersonate}!\\" & strComputer & "\root\cimv2")
Set colProcesses = objWMIService.ExecQuery ("SELECT * FROM Win32_Process WHERE Name LIKE '%.scr'")

Set WshShell = WScript.CreateObject("WScript.Shell")
If colProcesses.Count = 0 Then
    '    Wscript.Echo "No Screensaver Event"
Else
   'スクリーンセーバー中は以下を実行する
   WshShell.Run "taskkill /im putty.exe /f",0,True
End If

このVBSをタスクスケジューラで5分ごとに起動します。スクリーンセーバー中で無いと、つまり、使っている時は、何もしません。(コメントアウトWscript.Echo “No Screensaver Event”)。

タスクスケジューラのプログラムの開始のコマンドは、vbsなんでフルパスで指定する。コマンドプロンプトで以下のを実行し、VBS拡張子が登録されていないとファイル名だけでは実行できない。

C:\Users\take>set | findstr EXE
PATHEXT=.COM;.EXE;.BAT;.CMD;.VBS;.VBE;.JS;.JSE;.WSF;.WSH;.MSC