ガウジング｜不要な金属部分を削り取る

ガウジング

ガウジングとは、溶接や金属加工の工程で不要な金属部分を削り取る技術である。一般的にはアーク放電や圧縮空気を用いて、溶接欠陥の補修や溶接部の成形、古い溶接ビードの除去などに広く利用される。特に溶接部の不具合を修正する場合、母材を必要最小限だけ削り取り、新たに溶接し直すことで強度を保ったまま作業を進められる利点がある。ガウジングは英語でGougingと呼ばれ、炭素棒(カーボン電極)を使う「エア・アーク・ガウジング」やプラズマを利用する「プラズマガウジング」など、作業環境や金属材質によっていくつかの手法が存在する。主に鉄鋼やステンレス鋼、合金鋼などに適用可能であり、溶接補修時の精密な除去から大掛かりな解体作業まで、その用途は多岐にわたる。近年では溶接ロボットや自動機による溶接工程でも、ガウジング技術を応用し高効率化を図る取り組みが進んでいる。

Table Of Contents

エア・アーク・ガウジングの原理

エア・アーク・ガウジングは炭素電極と母材の間にアークを発生させ、同時に圧縮空気を吹き付けることで溶融金属を吹き飛ばしながら削り取る方法である。アーク熱により母材が局所的に溶け、高圧の空気によって溶融金属が勢いよく飛散するので、効率よく溝を形成できる。炭素電極は熱伝導率が高く、溶融プールを維持しつつ電極自体の溶損を最低限に抑えられる点が利点として挙げられる。しかしながら、作業時には大きなノイズや火花、煙が発生するため防護具の装着や換気の確保が必要である。また、アークが安定しないと溝形状が不均一になるため、操作する技能者の経験値も作業品質に影響を与える。

プラズマガウジング

プラズマガウジングはアーク温度がより高く、集中度が高いプラズマアークを用いることで、高硬度材料や非鉄合金に対しても有効な金属除去が可能な手法である。プラズマガス(アルゴンや窒素など)をプラズマトーチ先端から噴出させ、高温かつ高速のガス流で母材を溶融・吹き飛ばす点ではエア・アークと類似するが、使用ガスや電極構造が異なる。プラズマガウジングは高速かつ精密な加工が期待でき、溝幅を狭く制御することで周辺への熱影響を最小限に抑えられる。その反面、装置やガスのコストが高く、取り扱いにも熟練した技術が求められる点が導入を検討する際の課題となる。

メリットとデメリット

  • メリット：溶接欠陥部分を素早く除去できる、母材へのダメージが比較的少ない、自由度が高い
  • デメリット：騒音やスパッタ、煙が多く発生する、電源装置や空気源が必要、操作性に技能を要する

安全上の注意

ガウジング作業は高温のアークや溶融飛散、強い光が発生するため、安全保護具の着用は必須である。特にアイシールドや溶接面でアーク光から目を保護するとともに、火花の飛散に備えた難燃性の作業着を着用することが推奨される。また、ガスや煙の排出が多い環境では換気装置を適切に設置し、有害物質の吸入を防ぐ必要がある。作業場所の周囲に引火性物質がないことを確認し、消火器や防火装置を準備しておくことも大切である。さらに、高所で行う場合は落下防止措置を施し、電源ケーブルの扱いにも十分注意すべきである。

適用事例

ガウジングは、溶接補修のほかにも設備解体や鋳物の湯口切断などさまざまな場面で利用されている。例えば、プラント配管の部分交換や圧力容器のパッチ修理では、劣化部位のみを削り取ってから再度溶接することで、コスト削減と品質維持を両立している。また造船業では船体や甲板の溶接ラインにおける不良箇所の修正や、補修作業でもしばしば用いられる。エア・アークを用いると速やかに大量の金属を除去できるため、建設機械や大型構造物の分解にも応用される。さらに近年ではロボットアームの先端にガウジングトーチを取り付け、自動化を図る例も増えている。