不活性ガス溶接の説明:プロセス、利点、および用途

不活性ガスまたは希ガスは、周期表のヘリウム族に属するガス状元素で、化学的に反応しないと考えられています。化合物を形成しないこれらのガスは、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンです。不活性ガス溶接は、溶接プロセス中に溶接部を保護するために不活性ガスを使用する溶接プロセスです。

溶接プロセス中、溶接装置の電極とワークピースの間に電気アークが発生します。このアークにより熱が発生し、接合されている金属片の端や使用されている消耗電極が溶融し、溶接接合部が形成されます。不活性ガス溶接で使用されるガスには、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素、またはアルゴンと酸素などのガスの組み合わせが含まれます。

金属不活性ガス溶接 (MIG) では、フィラー メタル ワイヤで作られた消耗電極、つまり固体の導電体を使用します。電極と溶接中の板金の間に電気アークが発生します。不活性ガスが溶接部を取り囲み、溶接部を酸化から保護します。この方法は、炭素鋼、低合金鋼、ステンレス鋼、およびほとんどのアルミニウム、銅、亜鉛合金に使用できます。 MIG 溶接は、2/10 から 1/4 インチ (0.5 mm ～ 6.3 mm) の範囲の厚さの金属を溶接するのに使用できます。

タングステン不活性ガス溶接 (TIG) では、タングステン製の非消耗電極を使用します。 MIG 溶接とは異なり、タングステン溶接には溶加材が必要ありません。この方法は MIG 溶接と同じ金属に使用できますが、異なる金属を一緒に溶接する場合にはより優れた効果を発揮します。 TIG 溶接の利点の 1 つは、100 分の 5 インチ (0.125 mm) の薄さの部品を接合できることです。

溶接の位置と外観上の重要性は、特定の用途にどの形式の不活性ガス溶接を使用するかを決定するのに役立ちます。 MIG 溶接は安価であり、オペレータに高度な専門知識を必要としません。ただし、消耗電極または充填材を使用するため、溶接はさらに面倒になります。溶接が目に見える領域にある場合、MIG 溶接は一般に推奨されません。これは、研磨または充填が必要なスパッタが大量に発生するためです。

TIG溶接はMIG溶接よりも少し高価ですが、見た目を重視する場合にはお勧めの方法です。非消耗性のタングステン電極にはフィラー材が使用されていないため、溶接中にスパッタが発生しません。この方法には、より高いレベルのオペレーターのトレーニングと専門知識が必要です。アルゴンは、TIG 溶接に最も一般的に使用されるガスです。

不活性ガス溶接は 1940 年代から使用されており、従来の溶接方法よりも高速です。特に薄い材料の場合、よりきれいで長時間連続した溶接を行うことができます。この形式の溶接の欠点の 1 つは、この装置が他のガス溶接機に比べて持ち運びが難しく、高価であることです。もう 1 つの制限は、不活性ガス溶接は風が保護ガス シールドに干渉する可能性がある屋外ではなく、屋内で行う必要があることです。

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