ステンレスＨ鋼で溶接構造設計をする際の注意点は何…

Question

ステンレスＨ鋼で溶接構造設計をする際の注意点は何ですか？

よろしくお願いいたします。

ステンレスＨ鋼で溶接構造のボート架台を設計しようと考えています。普段は鉄のＨ鋼で製缶後、ドブ漬けメッキをしています。客先からの要望で初めてステンレスを使うことになりました。ステンレスの製缶で強度を要求される場合、鉄との違いはどのようなことがあるのでしょうか。

耐力に対する安全率のあり方、溶接開先の考え方、耐食性の考え方など、あらゆる見地からの御助言をいただければと思います。

Ｈ鋼はＳＵＳ３０４を使用します。ボー架台は海岸に設置されます。総重量２トン程度です。ステンレス製缶は社内ではできないので外部に委託します。

何卒よろしくお願いいたします。

Answer

SUS304の0.2%耐力≒降伏点は205N/mm2以上、SS400（＜16）で245N/mm2以上で
約16%程度SS400よりも低い。しかし引張りは520，400でSUS304の方が大きい
これはSS400よりSUS304の方がより変形し易く破断し難く、粘っこいと言う

またヤング係数もSUS304；193，SS400；206とこれも若干低いことから、
剛性も6%程度低くなる。以前はステンレスは上記のように構造部材としては
材料自体が高価な割に剛性が低いので余り考えられなかったが近年ではSUSの
Ｈ鋼のメーカー迄ある。また熱膨張率も大きいので溶接の歪みも大きく注意

前回答者も言うように、海岸においてはステンレス（錆び難い鋼材）といえど
も間違い無く錆びますので却って目立ち問題になる事が多いから要！注意です
また鉄材とステン材はもらい錆びが生じるので工具なども分けるよう指示する
レーザーカットした面は錆び易いのでＧ仕上などして酸化部分を削除指示必要

Answer

強度については他の回答者と同意見です。
初めてステンレスを使うというので気をつけることを記載します。
SUS304を溶接すると粒界腐食が発生する恐れがあります。
紹介したHPをご覧下さい。

海岸であればなおさら注意です。
客先の指定なので構わないでしょうがSUS304の不動態皮膜はclに弱いので海水には不利です。

Answer

Ｑ１
ステンレス製缶で強度を要求される場合、鉄との違いはどのような事が
あるのでしょうか？
Ａ１
あまり、大差はありません。以下を参照下さい。
http://www.tokukin.com/00common/matspec.html
http://www5.kannet.ne.jp/~azumaseiki/azupa007.html

そして、ステンレスの事とステンレス溶接の事は、以下を確認下さい。
http://www.hsk.ecnet.jp/sus-kaisetu.htm
http://www-it.jwes.or.jp/qa/sitemap.jsp

Answer

材料強度に関してはＳＵＳ３０４は鉄に比べ，引張強さ耐力ともやや大きいのですが,大差はなくほぼ同じ考えで設計できると思います。溶接は溶接棒による電気アーク溶接ですかそれともガス溶接（ＴＩＧ等）を検討されていますか。ＳＵＳ溶接は溶接ひずみが出やすく,ひずみのでない溶接をするには
熟練を要します。また鉄粉等が付着すると錆の原因になりますので,鉄の加工とは隔絶された作業場での加工をお勧めします。

ステンレスＨ鋼で溶接構造設計の注意点とは？