概要

溶接に関わる基本情報をまとめています。詳細内容は各リンクよりご確認いただけます。

金属接合法の分類

異なる金属同士を接合する金属接合は、接合原理の違いによって「治金的接合」「科学的接合」「機械的接合」の3種類に分類されます。

溶接は、「治金的接合」にあたり、熱接(溶融接合)、圧接(圧力接合)、ろう接があります。
用途・目的に沿って最適な溶接方法を選択し、金属同士を接合させる必要があります。

金属接合の種類

溶極式ガスシールドアーク溶接の原理

溶極式(消耗電極式)ガスシールドアーク溶接は、細径の溶接ワイヤ(消耗電極)と母材との間にアークを発生させ、その周囲をシールドガスでシールドして母材と溶接ワイヤを溶融する溶接法です。作業者が手でトーチを操作する半自動溶接の他、ロボット溶接や自動溶接などに幅広く使用されています。
 

ガスシールド溶接

MAG溶接/MIG溶接

溶接する素材や使用するガスの種類によってさまざまな溶接法があります。

■MAG(Metal Active Gas)溶接

活性ガス(炭酸ガス:CO2、またはアルゴンガス:ArとCO2の混合)を使用するアーク溶接の1種です。
シールドガスにArとCO2を使用した混合ガスを用いた場合、スパッタが減り、ビード表面が滑らかになる傾向にあります。
一方でシールドガスにCO2を用いる溶接法は「炭酸ガスアーク溶接」または「CO2溶接」とも呼ばれています。
混合ガスに比べスパッタ量は増える傾向にあるものの、より深い溶け込みを得ることができることと、
シールドガスの費用が抑えられるため、多くの溶接現場で利用されています。

■MIG(Metal Inert Gas)溶接

ガスシールドアーク溶接の一種で、シールドガスに不活性ガス(主にHe:ヘリウムあるいはAr:アルゴンガス)を用いて実施される溶接方法です。
MAG溶接、CO2ガス溶接ではできない非鉄金属の溶接が可能で、溶接面がきれいに仕上がるという特長があります。




溶極式ガスシールドアーク溶接の特長

長所

(1)溶融速度(ワイヤが溶けて溶接部についていく速さ、すなわち溶接の能率の基本となるもの)が速い。
(2)溶接ワイヤがコイル状に巻かれているので連続的な溶接が可能。

  • 手溶接のようなスラグ取りが不要
  • アークを切らずに連続的に溶接でき、継目個所が少ないなどの理由で「アークタイム率」(作業時間の中で実際にアークを出して溶接している時間の割合)が良い。

(3)溶け込みが深い。(手溶接棒比 1.5 ~ 2 倍)
(4)溶着効率が高い。(CO2溶接法と手溶接で比べると、溶着効率は前者で約92 %、後者で約60 %程度)
(5)1種類のワイヤで適用する板厚の範囲が広い。
(6)溶接部の品質が優れている。
(7)全姿勢溶接が可能。

  • F(Flat)…    下向き
  • V(Vertical)…立向き
  • H(Holizontal)…横向き
  • O(Overhead)…上向き

(8)1種類のワイヤで適用する母材の範囲が広い。
(9)溶接部の歪みが少ない。
(10)溶接技量の要領が比較的容易に習得できる。(一般的に手溶接法の約1/2~1/3の期間で習得できる)

短所

(1)屋外作業などでは横風に対する防風対策が必要。(たばこの煙がなびく、風速2 m/secで影響する)
(2)磁気吹き現象によりアークが乱れる場合がある。


代表機種


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CO2/MAG溶接機 フルデジタル

YD-350VR1

フルデジタルCO2/MAG/MIG溶接機 YD-400NE1

CO2/MAG溶接機 フルデジタル

YD-400NE1

RX1シリーズ

CO2/MAG溶接機 フルデジタル

YD-350RX1

KR2/KF2

CO2/MAG溶接機 フルデジタル

YD-350KR2

TIG溶接の原理

TIG(Tungsten Inert Gas)溶接は、アルゴンガスやヘリウムなどの不活性ガスで覆われた中にタングステン電極と母材の間にアークを発生させ、そのアーク熱により母材を溶解させる溶接法です。タングステン電極は融点が3410℃と高いため、高熱のアーク熱によっても、溶接消耗が少なくアークの安定性が良好なのでよく用いられています。一般的に薄板では溶加材なし、中厚板では溶加材を挿入しながら溶接します。

溶接電源は軟鋼やステンレスの溶接では直流、アルミやマグネシウムの溶接には交流電源が使われます。

TIG溶接とは



TIG溶接の特長

長所

  • 工業的に使われているほとんどの金属や合金が溶接できる
  • 大気から保護されているので溶接部の品質性能が優れている
  • スパッタが発生しないためビード外観が極めて良好。後仕上げが容易
  • 全姿勢溶接が可能で、あらゆる継手形状に適用できる
  • 小電流でもアークが安定し、薄板の溶接が行える

短所

  • 風の影響を受けやすい(ガスシールドアーク溶接の短所)
  • 一般に溶け込みが浅く、溶接速度を上げられない
  • 母材面の汚れにより気孔、内部欠陥が発生しやすい

代表機種


BP4シリーズ

TIG溶接機 フルデジタル

YC-300BP4

WX4シリーズ

TIG溶接機 フルデジタル

YC-300WX4

TR6シリーズ

TIG溶接機 フルデジタル

YC-300TR6

被覆アーク溶接の原理

被覆アーク溶接は、被覆アーク溶接棒と母材との間にアークを発生させ、アーク熱で溶接棒と母材を溶融して溶接する方法です。
溶接棒は心線の外側が被覆剤(フラックス)で覆われており、これがアーク熱により溶けて、アークの安定化、スラグの形成、脱酸、精錬などの役割を果たします。

被覆アーク溶接の原理



被覆アーク溶接の特長

長所

  • 屋外で作業可能
  • 安価で比較的高品質

短所

  • 溶け込みが浅く、溶接速度が遅い
  • 技量によって仕上がりに差ができる

代表機種


直流アーク溶接機 DS2シリーズ

直流アーク溶接機

YD-300DS2

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