溶接

被服アーク溶接（手棒溶接）

母材と同じ材質の心線に被覆材(フラックス)を塗り固めた溶接棒を電極とし、この溶接棒と母材の間にアークを発生させることで溶接する方法。

TIG溶接や半自動溶接で用いられるシールドガスは風で吹き飛ばされてしまいますが、被覆アーク溶接ではその心配がないので屋外での作業も可能。

溶接機本体は安価なものが多く、ホームセンターなどでも手に入れることが可能。また、構造がシンプルなため、保守・点検が容易。

溶接棒の心線に対して大きな電流を流すと被覆剤が焼損してしまう恐れがある。そのため、使用できる電流は小さくなる。その結果、溶け込みは浅く、速度は遅くなる。

半自動溶接

CO2溶接

炭酸ガスを使う半自動溶接を「CO2溶接」と呼びます。この加工方法は、主に鉄の溶接で利用されます。

MAG(マグ)溶接

アルゴン80%と炭酸ガス20%の混合ガスを使う溶接方法を「MAG溶接」と呼び、主に鉄やステンレスの溶接で行われます。

MIG(ミグ)溶接

アルゴンを使って行う溶接は「MIG溶接」と呼びます。アルミやステンレスの溶接に適している反面、見た目の仕上がりをきれいにするには相当な技術を必要とします。

TIG(ティグ)溶接

アーク溶接では、アーク放電を安定的に維持する、酸化を防止するなどの目的から溶接部をガスでシールドする場合があり、シールドガスを用いる方式をガスシールドアーク溶接と言う。

TIG(ティグ)溶接は、ガスシールドアーク溶接に分類されるが、特にシールドガスに不活性ガスを用いることからイナートガスアーク溶接と呼ばれることもある。

TIG(ティグ)溶接で使用されるシールドガスは、酸素を含まないアルゴン・ヘリウム・アルゴンとヘリウムの混合ガス・アルゴンと水素の混合ガスの4種類に限られている。その理由は、電極に用いるタングステンが高温下で酸化しやすく、千数百℃程度まで融点が低下してしまうことがあるからです。

なお、ヘリウムや水素を含んだ混合ガスは、アーク放電の発熱量の上昇による、溶け込み深さの増大や溶接速度の向上を目的として用いられる。しかし、水素含有の混合ガスでは、水素を吸収して強度が低下する水素脆化が生じることがあるため、使用可能なのはオーステナイト系ステンレス鋼とニッケル合金に限られる。

交流TIG(ティグ)溶接

アルミニウムやマグネシウムをTIG(ティグ)溶接する場合は、アーク放電のクリーニング作用を活かすことができる交流が主に使用される。

TIG(ティグ)溶接では通常、電極が陰極、母材が陽極の正極性で、直流を流して溶接を行う。これは、電子を放出する電極に比べ、電子が衝突する母材側がより加熱されることを理由とする。

一方、電極が陽極、母材が陰極の逆極性では、電子が衝突する電極が消耗すると同時に、電子を放出する母材表面の酸化物が還元され、酸化物が取り除かれるクリーニング作用が生じる。逆極性での溶接は、電極の消耗により長時間の溶接ができないという欠点があるものの、酸化膜の融点が2000℃超と高く、正極性での溶接が困難なアルミニウムやマグネシウムなどでは極めて有効。

そこで、アルミニウムやマグネシウムには、クリーニング作用を活かすと共に電極の消耗も抑制した交流TIG(ティグ)溶接が用いられる。