アーク溶接の種類を知ろう！
2つの金属部品をつなぎ合わせる技法として用いられるのが、溶接という作業です。
ガスや電気の熱を利用して溶かしで接合する作業で、「融接」と「ろう接」、「圧接」という3つの種類があります。
これらの種類の中でもっともスタンダードなのが融接であり、代表的な融接方法がアーク溶接になります。
ここでは、溶接作業の基本となるアーク溶接の種類を紹介します。
アーク溶接とは
アーク溶接とは、溶接機から放出される電流である「アーク」を使い、母材となる金属の接合部を溶かして熔解し、金属同士を接合する溶接方法です。
アーク溶接で作業をする場合、ガスや強烈な光、高熱などが発生します。
そのため、少しでもミスをしたり不具合があったりすると事故に繋がる恐れがあるため、技術や知識を持った人しか溶接できません。
しかし、溶接の作業は物作りの大切な要となるものですから、やりがいを実感できる仕事でもあります。
危険は伴いますが、技術と知識を身につけておけば一生ものの仕事にもなるので、手に職をつけたいという方にはぴったりの仕事と言えるでしょう。
アーク溶接には2つの種類がある
アーク溶接は方式によりいくつかの種類に分かれますが、代表的な方式として消耗電極式と非消耗電極式があります。
消耗電極式は、電極間で発生するアーク熱によって電極自体を溶解し、金属を製錬して消費されます。
一方、消耗電極式はアーク熱だけを使用し、金属の溶解や製錬を行いますが、どちらも強力な接合効果を得ることが可能です。
アーク溶接の消耗電極式の種類を紹介
アーク溶接の消耗電極式は、さらにいくつかの種類に分かれます。
ここでは、主流となっている3つの種類を紹介します。
マグ溶接
マグ溶接は、鉄系を母体とした自動または半自動溶接で使われる方式で、電極には針金状の溶接ワイヤーを使います。
活性ガスを使うため、炭酸ガスアーク溶接とも呼ばれており、ワイヤーと母材の間でアークを発生させて、双方を同時に溶かしながら溶接するのが特徴です。
電極の溶着速度が速いことから、作業効率に優れているというメリットがあります。
また、自動溶接が可能であることや、溶接金属の質が高いというメリットもあり、初心者でも扱いやすい技法となります。
被覆アーク溶接
被覆アーク溶接は戦時中から使われていた溶接方法で、母材と同じ材質の被覆剤を塗り固めた溶接棒を電極としており、母材との間にアークを発生させて溶接します。
被覆剤を電極棒に塗り固めると、アークの熱によって分解されてガスやスラグが生成されます。
ガスが生成されると、大気中の酸素や窒素の侵入を防ぐことができ、スラグは溶接金属を覆うことで酸化を防ぐことができるので質が良くなり、安定した接合が可能になるのがこの方法の特徴です。
スタッド溶接
スタッド溶接は、建築や自動車産業、板金加工など幅広い分野で使われている技法で、スタッド材と母材の間に電流を流し、アーク放電を作り出して接合する方法です。
スタッド溶接には、CD方式と電力アーク方式、ショートサイクル方式がありますが、どの方式も特殊な材料は不要で、作業時間が短いというのが特徴です。
そのため、溶接機の条件を正しく設定することで、初心者でも安定した仕上がりが実現します。
また、他の方式と比較すると溶接時間が短いので、作業者の負担が軽いのに生産性が高いというメリットもあります。
アーク溶接の非消耗電極式の種類を紹介
アーク溶接の非消耗電極式にも種類があります。
ここでは、代表的な3つの種類を紹介します。
ティグ溶接
ティグ溶接は、溶接を行う棒とトーチを使用して融接する方法で、主にステンレスやアルミを接合する際に用いられる技法となります。
シールドガスには不活性ガスを利用するので、空気をしっかりシャットアウトして、溶接部分の強度を高くすることができます。
スパッタ（火花）が発生しないため、溶接部分をしっかりと目で見ながら作業できるので、複雑な形状や細かい形状の接合に向いている方法です。
ただし、溶接の速度が遅いため、短時間で仕上げなければいけない作業には向いていません。
プラズマ溶接
プラズマ溶接は、プラズマガスを水冷ノズル内に流して、電極と母材の間にアークを極限まで狭窄させます。
狭窄することで、エネルギー密度の高いアークが発生するので、ひずみが少ないというのが特徴です。
また、プラズマガスの量をコントロールすることにより、ナメ付けやキーホールという2つの溶接法を選べるというのも特徴となっています。
どちらの方法でもスパッタ（火花）やヒュームなどが出ないので、他の方式より作業の安全性が高いというメリットもあります。
アーク溶接の知識を深めて仕事に活かそう！
アーク溶接の技法はたくさんあるので、覚えるだけでも難しいと思ってしまうかもしれません。
しかし、基本となる技術を覚えれば、その基本を応用しながらスキルを身につけていくことができます。
京和工業株式会社では、住宅・建築・土木など、幅広い事業を展開しています。
アーク溶接の仕事に興味がある方は、ぜひお問い合わせください。