焼け取りとは？方法や必要性を解説

焼け取りとは、金属を溶接などの加工を施したときに発生する焼け（スケール）を除去することを指します。

焼けは、もとの金属素材の色から変色するため、美観性を損ないます。また、除去せずに使用すると、焼けの箇所から腐食が発生しやすくなるので、なるべく除去したいところです。

この記事では、複数ある焼け取りの方法と、焼け取りを行う必要性についてご紹介します。

焼け取りとは

引用元：マコー株式会社 溶接後の焼け取り

焼け取りとは、溶接・レーザー加工・ワイヤーカットなどで発生する焼けを除去することを指します。金属表面の焼けは、別名「スケール」とも呼ばれます。

焼けは、上画像のように金属の表面に焦げたような跡が残るため、美観性が乏しくなります。また、ステンレスの場合は、腐食を防ぐのに有効な不働態皮膜を破壊してしまうので、腐食によるトラブルを招く要因にもなります。

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焼け取りの方法

焼け取りの一般的な方法として、研削法(機械的方法)、酸洗法(化学的方法)、電解法(電気化学的方法)があります。

●研削法(機械的方法)

機械的な焼け取りの方法として、サンダー掛けやブラスト処理などがあります。物理的に研削を行い、焼け取りを除去すると、外観はキレイになります。しかし不働態皮膜のある金属だと、皮膜が破壊された状態になり、腐食の原因となります。機械的方法で焼け取りを行った際は、不働態化処理を施す必要があります。

●酸洗法(化学的方法)

酸洗いは、硫酸や塩酸などの強酸を用いて、鋼材を漬け込む手法です。焼けや錆び、汚れなどの不純物を除去できるほか、ステンレスの不働態皮膜を再形成させられる効果があります。ただし、酸洗いは仕上がり面が梨地になり、つや消しの状態になるので、光沢を求められる製品には適していません。

●電解法(電気化学的方法)

電解法は、使用する電流により交流法と直流法があります。また、使用する電解液の種類により、中性電解法と酸性電解法があります。

・交流法

交流法は、ステンレスに対する溶解力が低いほか、不働態皮膜を破壊してしまうため、不動態化処理が必要です。また、中性の電解液を使用した場合は、溶解力が低くなりやすい傾向にあります。

・直流法

直流法は、ステンレスが鏡面状に仕上がるだけでなく、不動態化処理の効果も得られます。

交流法と直流法のほかにも、株式会社ケミカル山本の特許技術である、交直重乗方式があります。交直重乗方式は、直流に交流を適当量重ねた方式で、仕上がり状態の改善と不動態化処理も行えるほか、六価クロムの発生を抑制できるという特徴があります。

・中性電解法

中性電解法は、中性塩電解液を使用した手法で、安全性が高いメリットがあります。ただし焼け取り速度が遅く、ステンレスから人体に有害な六価クロムを溶出してしまいます。

・酸性電解法

酸性電解法は、酸性の電解液を使用した手法で、中性電解法に比べて焼け取り速度が早く、研磨力に優れています。また、六価クロムの発生が少ないのもメリットです。しかし電解液が酸性のため、安全性に乏しく、酸性液を十分に水洗しなければならないデメリットがあります。

焼け取りの必要性

焼けは、外観が焦げたような見た目になるほか、腐食しやすくなるため、焼けのある製品を使用していると事故を起こしてしまう恐れがあります。そのため、焼け取りにより、完全に焼けを除去しておくことが大切です。

ステンレスの溶接時は、表面にあるスケール層だけでなく、その下にアンダースケール層と呼ばれるものが形成されます。スケール層とアンダースケール層は、肉眼では判断ができません。

アンダースケール層では、溶接による加熱でクロムの含量が大きく低下しています。クロムの含量は、ステンレス特有の錆びにくい性質が発揮するとされる12％を下回り、耐食性を損なってしまいます。そのため、焼けを除去する際は、スケール層だけでなく、アンダースケール層まで除去する必要があります。