アーク溶接
アーク溶接とは、電気アークを利用して、アークが発生する熱によって溶接部を溶かし、溶加材を加えて溶接する方法である。電極に融点が高く、アーク熱でも消耗しにくい金属を使用する非消耗電極式と溶加材を金属電極とする消耗電極式とがある。アーク溶接には、TIG溶接、プラズマ溶接、MIG溶接など様々な種類があるが、材料の品質や効率によって選定される。
TIG溶接
TIG溶接(Tungsten Inert Gas welding)とは、電極棒ホルダの中心にタングステン電極を配置し、その周囲から不活性ガス(イナートガス)であるアルゴンやヘリウムを噴出するような構造になっている。電極と金属との間に電気アークを発生させて、溶加材をアークで溶かして溶接部を空気から遮断して酸化や窒化などを防いで行う溶接法である。見かけがきれいで高品質な溶接となるため、精密な用途に適している。薄い板や細い管の溶接に使われる。
プラズマ溶接
プラズマ溶接(Plasma welding)は、プラズマがもつ高温のエネルギーを利用して金属を溶解する溶接方法である。水冷銅ノズルと動作ガス(アルゴンと水素の混合ガスなど)によってアーク柱を絞り、高温のプラズマを定常的に噴出させる仕組みとなっている。高火力と高温のアークを生成するため、厚みのある板や太い管の溶接に使用される。TIG溶接と似たような仕組みになっているが、TIG溶接よりも速度が速くきれいに仕上がるため、自動化に適している。プラズマジェット方式、プラズマアーク方式などがある。
プラズマジェット方式
プラズマジェット方式 (Plasma jet)は、中央にタングステン電極を陰極として置き、その周囲の水冷銅合金ノズルとの間にアークを発生させ、そこにガスを送り込むと、ガスはアークにより高温となりまた膨張するがが、その高温のガスがノズル口から勢いよく噴射する。このとき、ノズル口から高温の焼け点を発生させて金属を溶融していく溶接方法である。自動化に適しているため工場内で効率よく溶接することができる。
プラズマアーク方式
プラズマアーク方式は、プラズマ溶接の一種で、母材が一方の電極となっており、アークは途中で絞られる。入熱密度が大きく、熱効率も高いため精密な溶接が可能である。
被覆アーク溶接
被覆アーク溶接 (Flux-Cored Arc Welding, FCAW)とは、電極に溶加材であるワイヤーに被覆剤を塗布した溶接棒を使用する消耗電極式のアーク溶接法である。被覆剤にはアークの安定、溶融金属の保護、スラグ化、流動性向上、溶融金属に必要な合金の付与、防酸化作用などを目的としたものが含まれており、溶接性の向上を促している。スチールやニッケル合金の溶接に使われることが多い。持ち運びしやすく、外部での保護ガスがいらないため、工場外での利用に適している。
サブマージアーク溶接
サブマージアーク溶接(ユニオンメルト溶接)は自動溶接法で、溶接部に粉末溶剤を盛り、その中でアークを発生させて溶接する方法である。溶接棒が溶融した金属に接触しないため、空気と反応してスラグを形成することが少ないため、効率よく品質のよい溶接を行うことができる。大物向けの溶接に用いられるが、高温のため大気汚染があり、工場内では推奨されない。
MIG溶接 metal-arc inert gas
MIG溶接とは、溶加材に金属電極を配置した溶接でTIG同様、空気と反応しないようにアルゴンやヘリウムなどの不活性ガス(イナートガス)で溶解金属を覆って溶接する方法である。手動で使うことができ、溶加材を自動供給し、送り速度、電流などを自動でコントロールするものも多く初心者でも利用しやすい。用途は薄い板や小物に使われアルミニウム、チタン、銅、ステンレス鋼などの溶接に用いられている.
炭酸ガスアーク溶接
炭酸ガスアーク溶接とは、安価な炭酸ガスを保護ガスとして使ったアーク溶接ある。鉄鋼の自動溶接に多く用いられている 。MIG溶接に比べ早く溶接でき、スラグも少ない。ただし、高温で酸化や母材の変形が起こりやすい。鋼板やアルミの自動溶接に多く使われる。