一般的に使用される溶接方法

Jan 19, 2024

 

welding method


1. 手動アーク溶接

手動アーク溶接は、さまざまなアーク溶接法の中で最も早く開発され、現在でも最も広く使用されている溶接方法です。 電極および溶加材として外被溶接棒を使用し、溶接棒の先端と溶接対象物の表面との間でアークが燃焼します。 コーティングは、一方ではアーク熱の作用下でガスを生成してアークを保護し、他方ではスラグを生成して溶融池の表面を覆い、溶融金属と周囲のガスとの間の相互作用を防止することができる。 スラグのより重要な機能は、溶融金属と物理的および化学的に反応すること、または合金元素を添加して溶接金属の特性を改善することです。

 

2. ガスタングステンアーク溶接

これは非溶融電極ガスシールドアーク溶接であり、タングステン電極とワークピースの間のアークを使用して金属を溶かして溶接を形成します。 タングステン電極は溶接プロセス中に溶けず、電極としてのみ機能します。 同時に、保護のために溶接トーチのノズルにアルゴンまたはヘリウムガスが供給されます。 必要に応じて追加の金属を追加できます。 (国際的にはTIG溶接として知られています)。

 

3. ガスタングステンアーク溶接

これは非溶融電極ガスシールドアーク溶接であり、タングステン電極とワークピースの間のアークを使用して金属を溶かして溶接を形成します。 タングステン電極は溶接プロセス中に溶けず、電極としてのみ機能します。 同時に、保護のために溶接トーチのノズルにアルゴンまたはヘリウムガスが供給されます。 必要に応じて追加の金属を追加できます。 (国際的にはTIG溶接として知られています)。

 

4. プラズマアーク溶接

プラズマアーク溶接も非溶融アーク溶接の一種です。 電極とワークピースの間に圧縮されたアーク (順方向伝達アークと呼ばれます) を使用して溶接を実現します。 使用される電極は通常タングステン電極です。 プラズマ アークの生成に使用されるプラズマ ガスは、アルゴン、窒素、ヘリウム、またはこれら 2 つの混合物です。 また、ノズルを通る不活性ガスによって保護されます。 溶加材は溶接中に追加される場合と追加されない場合があります。

 

5. 管状ワイヤーアーク溶接

チューブラーワイヤアーク溶接でも、連続的に供給されるワイヤとワークピースの間で燃焼するアークを溶接の熱源として使用します。 ガスメタルアーク溶接の一種と考えられます。 使用する溶接ワイヤはチューブ状の溶接ワイヤであり、チューブ内には各種成分のフラックスが充填されている。 溶接時には、主に CO2 である追加の保護ガスが追加されます。 フラックスは加熱すると分解または溶融し、スラグを形成して溶融池を保護し、合金に浸透してアークを安定させる役割を果たします。

 

6. 抵抗溶接

抵抗熱をエネルギーとして利用する溶接法の一種で、スラグ抵抗熱をエネルギーとして利用するエレクトロスラグ溶接や固体抵抗熱をエネルギーとして利用する抵抗溶接などがあります。 エレクトロスラグ溶接には独特の特徴があるので後ほど紹介します。 ここでは固体抵抗熱をエネルギー源とする抵抗溶接の種類を中心に、スポット溶接、シーム溶接、プロジェクション溶接、バット溶接などを紹介します。

 

7. 電子ビーム溶接

電子ビーム溶接は、集中した高速電子ビームをワーク表面に照射することで発生する熱エネルギーを利用して溶接する方法です。 電子ビーム溶接では、電子ビームが生成され、電子銃によって加速されます。 一般的に使用される電子ビーム溶接には、高真空電子ビーム溶接、低真空電子ビーム溶接、および非真空電子ビーム溶接が含まれます。 最初の 2 つの方法は真空チャンバー内で実行されます。 溶接準備時間(主に真空引き時間)が長く、ワークの大きさは真空チャンバーの大きさによって制限されます。

 

8. レーザー溶接

レーザー溶接は、高出力のコヒーレントな単色光子流によって集束されたレーザービームを熱源として使用する溶接プロセスです。 この溶接方法には通常、連続パワーレーザー溶接とパルスパワーレーザー溶接が含まれます。

 

9.ろう付け

ろう付けのエネルギー源は、化学反応熱または間接熱エネルギーです。 はんだには溶接する材料の融点よりも低い融点の金属を使用します。 加熱後、はんだは溶融し、毛細管現象により接合接触面の隙間にはんだが引き込まれ、溶接対象の金属表面が湿り、液相と固相間の相互拡散によりろう付け接合が形成されます。 したがって、ろう付けは固相および液相溶接方法です。

 

10.エレクトロスラグ溶接

エレクトロスラグ溶接は、溶融スラグの抵抗熱をエネルギーとして利用する溶接方法です。 溶接プロセスは、2 つのワークピースの端面と両側の水冷銅スライダによって形成される組立ギャップ内で、垂直溶接位置で実行されます。 溶接中、スラグに流れる電流によって発生する抵抗熱を利用してワークの端を溶かします。 溶接時に使用される電極の形状に応じて、エレクトロスラグ溶接はワイヤ電極エレクトロスラグ溶接、板電極エレクトロスラグ溶接、溶融ノズルエレクトロスラグ溶接に分けられます。

 

11. 高周波溶接

高周波溶接は固体抵抗熱をエネルギー源として利用します。 溶接時、Iピースに流れる高周波電流により発生する抵抗熱を利用してIピースの溶接部表層を溶融または塑性に近い状態まで加熱し、据え込み力を加える(あるいは加えない) ) 金属の結合を実現します。 したがって、固相抵抗溶接法となります。

 

12. ガス溶接

ガス溶接はガスの炎を熱源とする溶接方法です。 最も広く使用されている火炎は、アセチレンガスを燃料とする酸素アセチレン炎です。 ガス溶接は装置がシンプルで使いやすいため、加熱速度や生産性が低く、熱影響部が大きく、大きな変形が生じやすいです。

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