以前Cp,Cpk(工程能力)の記事を書きましたが、お仕事シリーズ記事の第2弾はアーク溶接についてです。
研究室でも少し触っていたアーク溶接について、初心者の視点から押さえておきたい基礎知識をまとめます。
文章で書くよりもイラストや写真で説明しやすいので、あまりブログという形には向かないかもしれません。
アーク溶接とは
超ざっくり言うと、電極と母材の間に大きな雷を発生させてその時に生じた熱で金属を溶かしてくっつけます。
ワイヤの種類やシールドガスの有無で主にTIG溶接、MAG溶接、MIG溶接、皮膜アーク溶接などに分類されます。
アークの出力電流は約5A~1,000A、出力電圧は8~40V程度。
アークの温度は約5,000°C~20,000°C。鉄の融解温度は約1,500°C。
アーク溶接用語
溶加材…母材を接合するために使用するワイヤや溶接棒など
母材…溶加材を使用する場合、溶接される材料。溶加材を使用しない場合は「溶接材」。
ビード…接合面にできた盛り上がり部分
溶け込み…溶接で溶けた母材の最頂点と母材表面の距離
脚長…溶接部の脚長とは、溶接を行ったときの、溶接金属の長さを言います。
スパッタ…溶接中に飛散するスラグや金属粒のことで、一般に溶接品質の妨げになる
スラグ…溶接部に発生する非金属物質のこと。溶接の際に溶けたスラグが溶接金属中に残ったものは、「スラグ巻き込み」といい、溶接欠陥の一種になる
トーチ…ガスシールドアークやプラズマ溶接などの溶接機械で使う先端器具のこと
溶接の注意点
溶接電流はワイヤ速度に比例するため、溶接電流UPで溶け込みとビード長がUPします。
溶接電圧はアーク安定域までは溶接電圧UPで溶け込みUP、それ以上は溶け込みDOWNします。
ワイヤ速度は溶接品質に反比例するため、ワイヤ速度UPで溶接品質DOWNします。
トーチ角度は溶け込み深さに関係し、前進法では溶け込みDOWN、後進法では溶け込みUPします。
溶接不具合
オーバーラップ…母材表面にあふれ出た溶融金属が、母材を溶融しないまま冷えると発生。
アンダーカット…母材または既溶接の上に溶接して生じた止端の溝
ブローホール…ビード内部のガス孔は、「ブローホール」と呼ばれる内部欠陥
ピット…溶接金属内部に発生したガス孔が、ビード表面に放出されたときに穴となって固まった表面欠陥
もぐり…ビードが母材側にもぐり、狭幅ビードになって所定のビード幅が得られない欠陥
クレータ…溶接ビードの最後の部分(終端)にできる窪み(くぼみ)のこと。
溶接記号
参考資料
溶接革命|キーエンス(https://www.keyence.co.jp/ss/products/measure/welding/)
溶接記号一覧|Mitsuri(https://mitsu-ri.net/articles/welding-instructions)
Project-Tig|SSめたる(https://blog.sus-metal.com/)
溶接の基本と作業のコツ|ナツメ社(https://amzn.to/47VNg4r)
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