ガスタングステンアーク溶接またはTIG溶接とは何ですか？

ガスタングステンアーク溶接とは何ですか？

ガスタングステンアーク溶接（GTAW）は、タングステン不活性ガス（TIG）溶接とも呼ばれ、非消耗性のタングステン電極を使用して溶接を行うアーク溶接プロセスです。溶接領域と電極は、不活性シールドガス（アルゴンまたはヘリウム）によって酸化またはその他の大気汚染から保護されています。

通常、溶加材が使用されますが、自生溶接または融接として知られる一部の溶接では、溶加材は必要ありません。ヘリウムを使用する場合、これはヘリアーク溶接として知られています。定電流溶接電源は電気エネルギーを生成します。電気エネルギーは、プラズマと呼ばれる高度にイオン化されたガスと金属蒸気のカラムを介してアーク全体に伝導されます。

GTAWは、ステンレス鋼の薄い部分と、アルミニウム、マグネシウム、銅合金などの非鉄金属を溶接するために最も一般的に使用されます。このプロセスにより、オペレーターは、被覆アーク溶接やガスメタルアーク溶接などの競合プロセスよりも溶接をより細かく制御できるため、より強力で高品質の溶接が可能になります。

ただし、GTAWは比較的複雑で習得が難しく、さらに、他のほとんどの溶接技術よりも大幅に低速です。関連するプロセスであるプラズマアーク溶接では、わずかに異なる溶接トーチを使用して、より焦点を絞った溶接アークを作成します。その結果、多くの場合、自動化されます。

ガスタングステンアーク溶接はどのように機能しますか？

手動ガスタングステンアーク溶接は、溶接工が調整を必要とするため、比較的難しい溶接方法です。トーチ溶接と同様に、GTAWは通常、両手を必要とします。これは、ほとんどのアプリケーションでは、溶接工が片方の手で溶接トーチを操作しながら、片方の手で溶加材を溶接領域に手動で供給する必要があるためです。電極とワークピースの接触を防ぎながら、短いアーク長を維持することも重要です。

溶接アークを打つために、高周波発生器（テスラコイルに類似）が電気火花を提供します。この火花は、シールドガスを通る溶接電流の伝導経路であり、電極とワークピースが分離されている間、通常は約1.5〜3 mm（0.06〜0.12インチ）離れている間にアークを開始できます。

アークが発生すると、溶接機はトーチを小さな円で動かして溶接プールを作成します。そのサイズは、電極のサイズと電流の量によって異なります。

次に、電極とワークピースの間隔を一定に保ちながら、オペレーターはトーチをわずかに後方に動かし、垂直から約10〜15度後方に傾けます。溶加材は、必要に応じて溶接プールのフロントエンドに手動で追加されます。

溶接工は、トーチを前方に動かす（溶接プールを前進させる）ことと溶加材を追加することを迅速に交互に行う技術を開発することがよくあります。フィラーロッドは、電極が進むたびに溶接プールから引き抜かれますが、表面の酸化と溶接部の汚染を防ぐために、常にガスシールドの内側に保持されます。

アルミニウムなどの溶融温度の低い金属で構成されたフィラーロッドでは、オペレーターがガスシールド内に留まっている間、アークからある程度の距離を保つ必要があります。アークに近すぎると、フィラーロッドが溶接パドルに接触する前に溶ける可能性があります。

溶接が完了に近づくと、アーク電流が徐々に減少して、溶接クレーターが固化し、溶接の終わりにクレータークラックが形成されるのを防ぐことができます。

ガスタングステンアーク溶接でのシールドガスの使用

シールドガスは、溶接する材料に応じて選択されます。次のガイドラインが役立つ場合があります。

• アルゴン： 鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、チタンなど、さまざまな材料の溶接に使用できる最も一般的に使用されるシールドガス。
• アルゴン+2〜5％H2： アルゴンに水素を加えると、ガスがわずかに還元され、表面が酸化することなく、よりきれいに見える溶接部の製造が容易になります。アークはより高温でより収縮しているため、より高い溶接速度が可能になります。欠点には、炭素鋼の水素割れやアルミニウム合金の溶接金属の多孔性のリスクが含まれます。
• ヘリウムとヘリウム/アルゴンの混合物： アルゴンにヘリウムを加えると、アークの温度が上昇します。これにより、溶接速度が速くなり、溶接の溶け込みが深くなります。ヘリウムまたはヘリウム/アルゴン混合物を使用することの欠点は、ガスのコストが高く、アークの開始が難しいことです。

構造または部品 ガスタングステンアーク溶接の概要

タングステンイナートガス溶接機は、次の機器で構成されています。

• 電源
• 不活性ガス供給
• 溶接トーチ/ホルダー
• タングステン電極
• シールドガス
• フィラーロッド

1。 電源：

TIG溶接では、電流の変動があると溶接工が接合部を適切に溶接することが難しいため、一定の電源が必要です。

電源には次の2つのタイプがあります。

1. DC電源
2. AC電源

DC電源では、鋼、ニッケル、チタンなどを溶接できます。AC電源では、マグネシウム、アルミニウムなどの材料を溶接できます。

2。 不活性ガス供給：

TIG溶接では、大気ガス（酸素、窒素、水素など）から溶接領域をシールドするために不活性ガスを供給する必要があります。

一般的に、アルゴンはTIG溶接の不活性ガス供給源として使用されます。これについては、シールドガスのセクションで後で説明します。

3。 溶接トーチ：

TIG溶接では、溶接トーチは自動操作と手動操作のいずれかを実行するように設計されています。ただし、構造的にはどちらも同じで、手動トーチでは保持するためのハンドルが付いており、自動の場合は自動機に取り付けるように設計されています。

トーチには、水または空気による冷却システムが備わっています。

電流のアンペアが一般に200A未満の場合は空冷を使用しますが、200 Aを超える場合は、水冷を使用して溶接トーチの温度を下げます。

溶接トーチの内側部分は、熱の伝導性を高めるために一般的に銅で作られています。

また、トーチにはタングステン電極をしっかりと保持するための保持装置（ポート）が付いています。

4。 タングステン電極：

TIG溶接では、タングステンまたはタングステン合金製の非消耗電極を使用します。

他の金属ではなく、タングステンの高温耐性（タングステンの溶融温度は3,422°C）のため、タングステン電極を使用しています。

電極の直径は一般に0.5mmから0.65mmまで変化し、長さは75mmから610mmの間で変化します。

5。 シールドガス：

シールドガスは、窒素や酸素などの大気ガスから溶接プールを保護するために使用されます。そうしないと、これらのガスが多孔性やブローホールなどを作成して溶接面に損傷を与える可能性があります。

シールドガスの選択は、溶接の種類、大気条件、操作に使用される金属の種類などによって異なります。

ただし、一般的に、TIG溶接ではシールドガスとしてアルゴンを使用します。このタイプの溶接では、アルゴンとヘリウムの混合物も使用されることがあります。

6。 フィラーロッド：

すでにご存知のように、TIG溶接では、タングステンである非消耗電極を使用しているため、場合によっては、2つの接合部の間の隙間を埋めるために別の材料が必要になります。

フィラーロッドの材質は、炭素鋼、アルミニウムなど、何でもかまいません。通常、接合部のタイプ、ワークピースの材質、厚さ、およびワークピースの特性によって異なります。

ガスタングステンアーク溶接のアプリケーション

• これは、耐火物、シート、および反応性材料の溶接で特に使用されます。
• タングステンガス溶接は、このように多種多様な金属で使用できます。このプロセスは、いくつかの産業に適用でき、多くのアイテムの作成と修理に役立ちます。この形式の溶接は、航空宇宙、自動車、修理、芸術の分野で一般的です。
• 航空宇宙： 航空機と宇宙船は、TIG溶接によって部分的に構築されています。
• 自動車： 自動車業界では、車両を時の試練に耐えさせるのと同様に、安全で確実な建設が不可欠です。
• 修復： TIGは、多くの修理アプリケーションで使用できます。ワゴンや昔ながらのペダルカーなどの子供のおもちゃの修理から、アルミ製の工具の修理まで、この溶接方法は便利です。

ガスタングステンアーク溶接の利点

タングステンイナートガス溶接の利点は次のとおりです。

• タングステン溶接は、重要な接合部を溶接するためのソリューションを提供し、小規模または非常に正確な溶接が必要な状況に対応します。
• さまざまな金属で実行できます
• そして、正しく行われると、他の接合プロセスと比較して高品質で高純度の溶接が生成されます。これは多くのアプリケーションで重要です。
• 自動と手動の両方で実行できます。
• 全体として、これは2つの金属を結合する最も効率的な方法の1つです。
• スラグは生成されません。
• TIG溶接はどの位置でも行うことができます。

ガスタングステンアーク溶接の欠点

TIG溶接の欠点は以下のとおりです。

• タングステン溶接は、より厚い金属シートには使用できません。
• より複雑-高度なスキルと専門的な労働者が必要です。
• 安全上の問題として、溶接工は目の損傷を引き起こす可能性のある高強度の光にさらされています。
• TIG溶接サービスの価格は高いです。ただし、コストは溶接する材料とプロジェクトの範囲によって異なります。
• それは溶接の遅いプロセスです。

よくある質問。

ガスタングステンアーク溶接とは何ですか？

ガスタングステンアーク溶接（GTAW）は、タングステン不活性ガス（TIG）溶接とも呼ばれ、非消耗性のタングステン電極を使用して溶接を行うアーク溶接プロセスです。溶接領域と電極は、不活性シールドガス（アルゴンまたはヘリウム）によって酸化またはその他の大気汚染から保護されています。

GTAWとは何ですか？

ガスタングステンアーク溶接（GTAW）は、単一のタングステン（非消耗）電極とワークの間をアークで加熱することによって生成される溶接です。シールドは、不活性ガス混合物から得られます。溶接スパッタやスラグは発生しません。このプロセスは、タングステン不活性ガス（TIG）溶接と呼ばれることもあります。

GTAWはTIG溶接と同じですか？

ガスタングステンアーク溶接（GTAW）としても知られるタングステンイナートガス（TIG）溶接は、非消耗性のタングステン電極で溶接を行うアーク溶接プロセスです。

ガスタングステンアーク溶接は何に使用されますか？

ガスタングステンアーク溶接は、ステンレス鋼とアルミニウムやマグネシウムなどの非鉄材料の溶接に最も一般的に使用されますが、亜鉛とその合金を除くほぼすべての金属に適用できます。

ガスタングステンアーク溶接プロセスとは何ですか？

ガスタングステンアーク溶接は、タングステン不活性ガス（TIG）溶接とも呼ばれ、非消耗性のタングステン電極を使用して溶接を行うアーク溶接プロセスです。溶加材は、通常はベアメタル溶加棒として外部ソースから追​​加されます。

ガスタングステンアーク溶接の欠点は何ですか？

GTAWのデメリット

• 難しさ。 GTAWは、習得するのが最も難しい溶接プロセスと見なされることが多く、オペレーターの多くのスキルが必要です。
• 速度。 GTAWは比較的遅い移動速度を必要とし、他のプロセスよりも堆積速度が遅くなります。
• 非自動化。
• コスト。

ガスタングステンアーク溶接機はどのくらいの量を作りますか？

溶接機ガスタングステンアークの平均賃金は、米国カリフォルニア州で年間33,163ドル、1時間あたり16ドルです。溶接機ガスタングステンアークの平均給与範囲は31,199ドルから39,001ドルの間です。

どのタイプの溶接が最も強力ですか？

TIG溶接は、MIG溶接や他のアーク溶接方法よりもクリーンで正確な溶接を生成し、最強になります。とはいえ、溶接作業ごとに必要な方法は異なる場合がありますが、TIGは一般に強度が高く、品質も高くなりますが、作業で必要な場合はMIGまたは別の方法を使用する必要があります。

TIG溶接は冷間溶接ですか？

冷間溶接としても知られているTIG溶接プロセスもあります。直流と交流を含むTIGマシンには、「コールド」と呼ばれる設定がある場合があります。 「これは手動プロセスであり、アークがTIGガンで開始されるたびに、「ザッピング」効果があります。

TIG溶接に最適なガスは何ですか？

アルゴンは、TIG溶接プロジェクトで最も一般的に使用される不活性ガスです。 TIG溶接に使用できるガスはごくわずかであるため、アルゴンは、軟鋼、ステンレス鋼、アルミニウムなどのさまざまな金属に使用できる用途の広いガスであるため、最も一般的な選択肢です。

TIG溶接の温度はどれくらいですか？

TIG溶接（GTAWまたはガスタングステン）は、高温（6,000度Fahrenheit以上）で動作して金属を溶融および加熱するアーク溶接プロセスです。スティック溶接よりも高価ですが、よりクリーンで用途が広いです（鋼、アルミニウム、真ちゅう、その他の多くの金属で機能します）。

TIG溶接の長所と短所は何ですか？

TIG溶接の利点： 詳細な精度、さまざまな用途と位置、非常に複雑な金属溶接、非消耗電極。 TIG溶接のデメリット： 時間のかかるプロセス、複雑な機器、安全性の問題、不活性ガスのコスト。

溶接工は時間の経過とともに失明しますか？

溶接工がアークから目を適切に保護しない場合、通常、溶接工の閃光、または光角膜炎に苦しみます。これは、一時的な失明と極度の不快感をもたらす強い紫外線への曝露によって引き起こされる状態です。より極端な目の怪我は、永久的な失明につながる可能性があります。

安定したアークを持つためにタングステンを粉砕する正しい方法は何ですか？

タングステンを適切に研削し、汚染を防ぐために、タングステンの硬度に耐性のある、タングステン研削用に特別に設計された砥石を使用することが好ましい。電極をホイールの方向に90°の角度でまっすぐに研磨し、研磨マークが縦になっていることを確認します。

GTAWおよびSMAWとは何ですか？

SMAW-電極のフラックスコーティングは、溶接中に崩壊し、シールドガスを生成します。個別のシールドガスは個別に適用されません。 GMAW-シールドガス（不活性またはアクティブ）は、ガスボンベからの供給です。 GTAW-不活性シールドガスはガスボンベから供給されます。

GMAWとGTAWの違いは何ですか？

GMAWは消耗電極を利用しています。そのため、電極材料が溶けて溶接ビードに付着します。 GTAWまたはTIG溶接は非消耗電極を使用するため、電極材料が溶接ビードに付着しません。

GTAWの長所と短所は何ですか？

GTAWの利点	GTAWの短所
クリーンで高品質の溶接	より低い堆積速度
さまざまな金属を溶接します	高度なオペレータースキルが必要です
スパッタやスラグ、火花、煙はありません	より高いレベルの紫外線
すべての位置での溶接が可能	高品質の溶接を実現するには、目と手の調整が必要です

溶接するのが最も難しい金属は何ですか？

アルミニウムは、融点、熱伝導率、延性のために溶接が非常に難しい金属です。

ガスなしでTIG溶接できますか？

いいえ、ガスなしでティグ溶接することはできません。タングステン電極と溶接プールの両方を酸素から保護するには、ガスが必要です。ほとんどのティグ溶接トーチもガスによって冷却されるため、ガスを使用しないとトーチが焼損する危険があります。

真空溶接とは

真空セメンティングまたは真空溶接は、硬い真空中で小さな物体を固化させる自然なプロセスです。最も顕著な例は、月の表面のほこりです。この影響は、最初のアメリカとソビエトの衛星で問題になると報告されました。小さな可動部品が一緒につかまるからです。

アルゴンのボトルはいくらかかりますか？

アルゴンガスボンベは最も高価であると考えられており、新しいボンベの価格は最大350ドルになります。

TIG溶接にCO2を使用できますか？

いいえ、TIG溶接では不活性ガスのみを使用する必要があります。純粋なアルゴンがはるかに一般的です。追加の入熱が必要なアルミニウムの厚い部分を溶接するために、アルゴン/ヘリウムの混合物が使用されることがあります。

TIG溶接は簡単ですか？

ガスタングステンアーク溶接（GTAW）、またはTIGは、多くの場合、厳格な美的、構造的、またはコード/標準の要件を満たすように指定されています。 TIGプロセスは複雑であり、間違いなく最も習得が難しいプロセスです。

TIGにはフィラーが必要ですか？

TIG溶接はフィラー材料を必要とせず、代わりにタングステンチップを使用して金属表面を直接加熱および接合します。

TIGで何を溶接できますか？

TIG溶接機は、鋼、ステンレス鋼、クロモリ、アルミニウム、ニッケル合金、マグネシウム、銅、真ちゅう、青銅、さらには金の溶接に使用できます。 TIGは、ワゴン、自転車のフレーム、芝刈り機、ドアハンドル、フェンダーなどを溶接するための便利な溶接プロセスです。