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建築金物用語の基礎知識 アーク溶接

建築金物・製作金物の柘進工業

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こんにちは!建築金物用語シリーズ。今日はアーク溶接を調べてみました。

この言葉をよく目にするのは安全書類の資格です。アーク溶接とガス溶接は持っている方多いですね。

では調べてみましょう!

 

アーク溶接とは空気(気体)中の放電現象(アーク放電)を利用し、同じ金属同士をつなぎ合わせる溶接法。放電させることによって、生じる高熱(約5000℃~20000℃!!)で母材と溶化材を溶融させて、分子原子レベルで融合一体化する接合法だそうです。鉄の溶融温度が1500℃なのでかなり高温で溶かされ接合されます。いわゆる「接着」とは全く違うことに注意。


コチラは大まかに分けた模式図でこれが限りではありませんが、アーク溶接には大きく分けて2種類に分けられ、電極を溶かさない非消耗式と、電極自体を消耗していく消耗式があります。アーク放電という電気的現象を利用するもので、電極2極の間に電圧をかけ強い光と熱を持つ、弧を描く光のアーク(Arc)を発生させ溶接させていく方法です。

 

溶化材料とは、これもよく聞きます。溶接棒。溶接棒がなくなっちゃったから買っといてと、職人さんに頼まれることもあります。この溶接棒の芯線から発生するアークを、被覆材から発生したガスでシールドして、空気が溶接部に混入するのを防止しながら、溶接していきます。

被覆材の成分は、スラグとなってビード形状の成型の働きもします。この被覆アーク溶接は手溶接、手棒溶接と言うことがあります。この溶接は職人さんの腕に左右されるもので経験値が物を言う世界。

 

また、溶接棒は交換の必要があるため、溶接材として非常に長いワイヤーを使用する半自動アーク溶接もあります。半自動は溶化棒を必要としないので作業としては腕に左右されづらい溶接法です。ガスシールドアークは風に弱いので、屋外ではなく工場内で使われます。

 

アーク溶接を行う際には、労働安全衛生法第59条3項「アーク溶接」による特別教育を終了する必要があります。これが、みなさんが持っているアーク溶接の資格。アーク溶接は強烈な紫外線を発生するため(日光以上)、長袖、長ズボン、溶接面、皮手袋が必須。また、ヒューム(フューム)と呼ばれる酸化鉄、マンガンからなる煙が発生するので、防塵マスク、さらに換気設備が必要になり、2021年法改正されました。

 

日本とヨーロッパや米国ではシールドガスの種類が違うようで、日本では炭酸ガスによるアーク溶接が主流ですが、

欧米ではアルゴンが主流のようです。

 

なんとなくアーク溶接の原理は理解できたものの、調べていくと、これはとても熟練が必要な技術のようです。文字で書いていると簡単なんですが、実際は煙やらドロドロに溶けたスラグやらでなかなかどこを溶接しているかもよく見えなかったりするそうです。職人さんはすごいですね。改めて尊敬と感謝です。

 

というわけで、今回はアーク溶接でした!

 

ちなみにシールドガス方式の

TIG溶接の基本的な仕組みの図解化はこちら

 

rewrite 2022/3/24

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