不活性ガス溶接の解説：MIG/TIG溶接のプロセス、メリット、用途

不活性ガス溶接の基本

不活性ガス（希ガス）は、周期表のヘリウム族に属し、化学的に非反応性とされる気体元素です。化合物を形成しないこれらのガス（ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン）を用いて、溶接中の溶接部を保護する溶接プロセスが不活性ガス溶接です。

溶接中、溶接機の電極と被溶接材の間に電気アークが発生し、熱で金属端部と消耗電極が融合して溶接継手が形成されます。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の混合ガスなどがあります。

充填金属ワイヤーで作られた消耗電極（固体電気導体）を使用します。電極と溶接対象の板金の間に電気アークが形成され、不活性ガスが溶接部を酸化から保護します。炭素鋼、低合金鋼、ステンレス鋼、ほとんどのアルミニウム、銅、亜鉛合金に対応。板厚0.5mm〜6.3mmの溶接が可能です。

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、フィラー材を必要としません。MIGと同じ金属に使用可能ですが、異種金属接合により適しています。利点として、0.125mmという極薄板の接合が可能です。アルゴンが最も一般的なシールドガスです。

溶接部の位置と見た目の重要度によって、どちらを選ぶかが決まります。

MIG溶接： 安価で操作に高度な専門知識を要しない。しかし消耗電極（フィラー材）を使用するため溶接ビードが汚く、スパッタが多い。目立つ箇所には一般的に非推奨。
TIG溶接： MIGよりやや高コストだが、見た目が重要な場合は推奨。非消耗タングステン電極でフィラー材不使用のためスパッタが発生しない。高度な操作技術と訓練が必要。

不活性ガス溶接は1940年代から使用され、従来法より高速です。特に薄板ではより清潔で長い連続溶接が可能です。欠点として、機器が他のガス溶接機より大型・高価で携帯性に劣ること、風が保護ガスシールドを乱すため屋内作業に限られることが挙げられます。

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