アーク溶接

アーク溶接とは、電極と被溶接物の間に発生するアーク(電気の放電現象)の熱を利用して、母材を溶融させて接合する溶接方法です。

アーク溶接の原理

アーク溶接では、直流または交流の電源を使用し、電極と被溶接物の間に電圧を印加することでアークを発生させます。このアークから発生する高温の熱(約5,000~20,000℃)によって、電極の先端と被溶接物が溶融します。溶融した金属が冷えて固まることで、強固な溶接部が形成されます。

アーク溶接の種類

アーク溶接は、電極が溶融する「消耗電極式溶接」と、電極が溶融しない「非消耗電極式溶接」の2種類に大別されます。さらにそれぞれの種類の中でも、使用する電極の素材やシールドガスの種類により細分化されています。

消耗電極式溶接

• 被覆アーク溶接:電極に被覆材(フラックス)を塗布し、被覆材の熱分解によりシールドガスを発生させる方法。

• マグ(MAG)溶接:炭酸ガスや炭酸ガス+アルゴンガスをシールドガスとして使用する方法。

• ミグ(MIG)溶接:アルゴンなどの不活性ガスをシールドガスとして使用する方法。

非消耗電極式溶接

• ティグ(TIG)溶接:タングステン電極を使用し、アルゴンなどの不活性ガスをシールドガスとして用いる方法。

• プラズマ溶接:タングステン電極を使用し、プラズマアークを熱源とする方法。

アーク溶接の利点と留意点

アーク溶接の主な利点は、機器が比較的安価で操作が簡単なこと、様々な材料や形状に対応できる汎用性があることです。一方で、溶接時の煙や紫外線の発生、溶接不良を防ぐためのシールドガス使用が必要になる点には留意が必要です。

アーク溶接の利点

• 機器が比較的安価
  アーク溶接機は、他の溶接法に比べて安価な機器が多数あります。初期投資が抑えられるため、中小企業でも導入しやすい溶接法です。

• 操作が簡単
  アーク溶接は、電源とアーク発生装置(トーチ)さえあれば溶接作業ができる比較的シンプルな方法です。適切な訓練を受ければ、比較的短期間で一定の技能を身につけることができます。

• 様々な材料・形状に対応可能
  溶接可能な金属の種類が多岐にわたり、板厚や形状を問わず広範囲に対応できる汎用性の高い溶接法です。

アーク溶接の留意点

• 溶接時の煙や紫外線の発生
  アーク放電に伴い、有害な煙やガス、強い紫外線が発生するため、適切な換気設備と防護具の着用が必要不可欠です。

• シールドガス使用の必要性
  高品質な溶接を行うには、溶融金属を大気から遮断するシールドガスの使用が欠かせません。シールドガス装置の設置やランニングコストがかかります。

• 溶接不良のリスク
  溶接姿勢、アーク長、移動速度などが適切でないと、ビード形状不良や割れ、気泡などの溶接欠陥が発生する可能性があります。

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