溶接とは、部品が連続体を形成するように、熱および/または圧縮を使用して部品を結合または融合することを指します。溶接の熱源は、通常、溶接電源の電気によって生成されるアーク炎です。アークベースの溶接はアーク溶接と呼ばれます。
ピースの融合は、溶接ピースが一緒に溶けるように、アークによって生成された熱のみに基づいて発生する可能性があります。この方法は、TIG 溶接などに使用できます。
ただし、通常、溶加材は、溶接ガンを介したワイヤ送給装置 (MIG/MAG 溶接) を使用するか、手動送り溶接電極を使用して、溶接シームまたは溶接に溶かされます。このシナリオでは、フィラー メタルは、溶接される材料とほぼ同じ融点を持つ必要があります。
溶接を開始する前に、溶接片の縁を適切な溶接溝、たとえば V 溝に成形します。溶接が進行するにつれて、アークが溝のエッジとフィラーを融合させ、溶融溶融池を作成します。
溶接部の耐久性を高めるには、溶融溶融池を酸素化や周囲の空気の影響 (シールド ガスやスラグなど) から保護する必要があります。シールドガスは、溶接トーチで溶融溶融プールに供給されます。溶接電極はまた、溶融溶融池の上にシールドガスとスラグを生成する材料でコーティングされています。
最も一般的に溶接される材料は、アルミニウム、軟鋼、ステンレス鋼などの金属です。また、プラスチックは溶接することができます。プラスチック溶接では、熱源は熱風または電気抵抗器です。
溶接アーク
溶接に必要な溶接アークは、溶接電極と溶接片の間の電気のバーストです。アークは、部品間に十分に大きな電圧パルスが生成されると生成されます。TIG 溶接では、これはトリガー点火によって、または溶接材料が溶接電極で叩かれたときに達成されます (ストライク点火)。
したがって、電圧は稲妻のように放電され、電気がエア ギャップを流れて、摂氏数千度、最大で 10,000 ⁰Cdegrees (華氏 18,000 度) の温度のアークが発生します。溶接電源からワークピースへの連続電流は、溶接電極を介して確立されるため、溶接を開始する前に、ワークピースを溶接機の接地ケーブルで接地する必要があります。
MIG/MAG 溶接では、溶加材がワークピースの表面に接触し、短絡が発生したときにアークが発生します。次に、効率的な短絡電流がフィラー ワイヤの端を溶かし、溶接アークが確立されます。滑らかで耐久性のある溶接を行うには、溶接アークが安定している必要があります。そのため、ミグ・マグ溶接では、溶接材料や厚みに適した溶接電圧とワイヤ送給量を使用することが重要です。
さらに、溶接機の作業技術は、アークの滑らかさ、ひいては溶接の品質に影響を与えます。開先からの溶接電極の距離と溶接トーチの安定した速度は、溶接を成功させるために重要です。正しい電圧とワイヤ送給速度を評価することは、溶接工の能力の重要な部分です。
ただし、最新の溶接機には、以前に使用した溶接設定を保存したり、目の前のタスクの溶接パラメータを簡単に設定できるプリセット シナジー カーブを使用したりするなど、溶接作業を容易にするいくつかの機能があります。
溶接におけるシールドガス
シールドガスは、溶接の生産性と品質に重要な役割を果たします。その名前が示すように、シールド ガスは凝固中の溶融溶接部を空気中の酸化、不純物、水分から保護します。関節の幾何学的特徴。シールドガスは溶接ガンも冷却します。最も一般的なシールド ガスの成分は、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素、および酸素です。
シールドガスは、不活性ガスまたは活性ガスのいずれでもかまいません。不活性ガスは溶融溶接部とまったく反応しませんが、活性ガスはアークを安定させ、溶接部への材料のスムーズな移動を確保することによって溶接プロセスに関与します。イナート ガスは MIG 溶接 (メタル アーク イナート ガス溶接) で使用され、アクティブ ガスは MAG 溶接 (メタル アーク アクティブ ガス溶接) で使用されます。
不活性ガスの例はアルゴンで、これは溶融溶接と反応しません。これは、TIG 溶接で最も一般的に使用されるシールド ガスです。ただし、二酸化炭素と酸素は、二酸化炭素とアルゴンの混合物と同様に、溶融した溶接部と反応します。
ヘリウム (He) も不活性シールドガスです。ヘリウムおよびヘリウム-アルゴン混合物は、TIG および MIG 溶接で使用されます。ヘリウムは、アルゴンに比べて側面溶け込みが良く、溶接速度が速いです。
二酸化炭素 (CO2) と酸素 (O2) は、いわゆる酸化成分として使用される活性ガスで、アークを安定させ、MAG 溶接で材料がスムーズに伝達されるようにします。シールドガス中のこれらのガス成分の割合は、鋼種によって決まります。
溶接の規範と基準
溶接プロセス、および溶接機と消耗品の構造と機能には、いくつかの国際規格と基準が適用されます。これらには、プロセスと機械の安全性を高め、製品の品質を確保するための手順と機械構造の定義、指示、および制限が含まれています。
たとえば、アーク溶接機の一般的な規格は IEC 60974-1 ですが、納入および製品の形状、寸法、公差、およびラベルに関する技術用語は規格 SFS-EN 759 に含まれています。
溶接の安全性
溶接に関連するいくつかのリスク要因があります。アークは非常に明るい光と紫外線を放出し、目を損傷する可能性があります。溶融金属の飛沫や火花は皮膚をやけどして火災の原因となる可能性があり、溶接で発生する煙を吸い込むと危険な場合があります。
ただし、これらの危険に備え、適切な保護具を使用することで、これらの危険を回避できます。
事前に溶接現場の環境を確認し、周囲から可燃物を取り除くことで、火災の危険を防ぐことができます。さらに、消火用品はすぐに利用できる必要があります。部外者は危険区域に入ることを許可されません。
目、耳、および皮膚は、適切な保護具で保護する必要があります。画面が薄暗い溶接マスクは、目、髪、耳を保護します。革製の溶接用手袋と頑丈で不燃性の溶接用衣装が、火花や熱から腕と体を守ります。
作業現場で十分な換気を行うことで、溶接煙を避けることができます。
溶接方法
溶接方法は、溶接熱を発生させる方法と溶加材を溶接部に供給する方法によって分類できます。使用する溶接方法は、溶接する材料と材料の厚さ、必要な生産効率、溶接の外観品質に基づいて選択されます。
最も一般的に使用される溶接方法は、MIG/MAG 溶接、TIG 溶接、スティック (手動メタル アーク) 溶接です。最も古く、最もよく知られており、今でもかなり一般的なプロセスは MMA 手動金属アーク溶接です。これは、良好な到達可能性を必要とする設置作業場や屋外の場所で一般的に使用されています。
低速の TIG 溶接法は、非常に優れた溶接結果を生み出すことができるため、目に見える溶接や特定の精度が必要な溶接に使用されます。
MIG/MAG 溶接は汎用性の高い溶接方法であり、溶加材を溶融溶接部に個別に供給する必要はありません。代わりに、ワイヤはシールドガスに囲まれた溶接ガンを通り、溶融溶接部にまっすぐ入ります。
レーザー、プラズマ、スポット、サブマージアーク、超音波、摩擦溶接など、特別なニーズに適した他の溶接方法もあります。
投稿時間: 2022 年 3 月 12 日