フラックス入りアーク溶接（FCAW）とは何ですか？ –完全ガイド

フラックス入りアーク溶接（FCAWまたはFCA）とは何ですか？

フラックス入りアーク溶接（FCAWまたはFCA）は、半自動または自動アーク溶接プロセスです。 FCAWには、フラックスと定電圧、またはあまり一般的ではないが定電流溶接電源を含む、連続的に供給される消耗性管状電極が必要です。

外部から供給されるシールドガスが使用されることもありますが、多くの場合、フラックス自体が大気から必要な保護を生成するために使用され、溶接部を保護するガス保護と液体スラグの両方を生成します。このプロセスは、溶接速度と携帯性が高いため、建設で広く使用されています。

デュアルシールド溶接とも呼ばれるフラックス入りアーク溶接（FCAW）は、金属活性ガス（MAG）溶接に似た半自動アーク溶接プロセスです。 FCAWは、連続ワイヤ供給電極、定電圧溶接電源、およびMAG溶接と同様の機器を使用します。

このプロセスは、スティック溶接とも呼ばれる手動金属アーク（MMA）溶接の代替として1950年代に最初に開発されました。 FCAWは、連続的に給電されるワイヤー電極を使用するため、MMAに関連する多くの制限を克服します。

フラックスコアアーク溶接は、通常、MAG溶接と同様のシールドガスを使用しますが、シールドガスを使用せずに行うこともできます。 MAG溶接よりも生産性が高いです。

フラックスコアアーク溶接はどのように機能しますか？

フラックス入りアーク溶接は、電気アークによって発生する熱を使用して、溶接接合部の母材を溶着します。このアークは、金属ワークピースと連続的に供給される管状コアの消耗性フィラーワイヤーの間に発生し、ワイヤーと金属ワークピースの両方が一緒に溶けて溶接継手を形成します。

これはMAG溶接に似ていますが、FCAW溶接では、中実の金属電極ではなく、フラックスで満たされた中空の管状電極が使用される点が異なります。 FCAWプロセスは、シールド方法に応じて2つのタイプに分けることができます。 1つは外部シールドガスを使用し、もう1つは溶接領域を保護するためにフラックスコア自体のみに依存します。

シールドガスは、使用される場合、溶接プールを酸化から保護し、通常、高圧ガスボンベから外部に供給されます。溶接金属はまた、スラグ形成によってフラックス溶融から保護されます。したがって、このプロセスは非公式に「デュアルシールド」溶接として知られており、主に構造用鋼の溶接用に開発されました。

最も一般的に使用されるシールドガスは、二酸化炭素またはアルゴンと二酸化炭素の混合物です。最も頻繁に使用されるブレンドは、75％のアルゴンと25％の二酸化炭素です。この二重シールド法は、より厚い材料の溶接または位置ずれ溶接に適しています。

このプロセスを同じ設定で使用すると、MMAまたはMAGプロセスよりも一貫した機械的特性と欠陥の少ない溶接が実現します。連続的に供給される管状電極はまた、単線またはスティック電極よりも高い生産率を可能にします。

ただし、ガスシールド法は、ガスシールドの乱れによって溶接金属の特性が低下する可能性があるため、風の強い条件での使用には適さない場合があります。

このプロセスの2番目のバージョンは、外部シールドガスを使用せず、代わりにフラックス入り電極自体によって提供される保護に依存しています。この電極はガス保護を提供し、溶接部の溶融金属を覆って保護するスラグも形成します。

フィラーワイヤコアには、スラグ形成フラックス剤と、溶接アークの熱によって燃焼したときにシールドガスを生成する材料が含まれています。シールドフラックスは、このプロセスが外部シールドガスを必要とせずに風の強い条件でも屋外で簡単に使用できることを意味します。これにより、プロセスは非常にポータブルになり、屋外の溶接アプリケーションに適しています。

アプリケーション

FCAWのアプリケーションは次のとおりです。

• このアーク溶接プロセスは、莫大な人件費を節約できるため、造船業界で重要になっています。
• 溶接の面でも多くの建設業界で使用されています。
• 機械産業に広く適用できます。
• FCAWは、普通炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼、および二相鋼に使用できます。
• ハードフェーシングとサーフェシングに使用されます。

フラックス入りアーク溶接（FCAW）の長所と短所

利点

FCAWの利点は次のとおりです。

• シールドガスの供給方法はさまざまです
• すべての溶接位置に適用できます
• 一部のワイヤーは風の強い条件に適しているため、シールドガスは必要ありません
• 堆積速度が速い
• 気孔率の可能性は非常に低いです
• 卑金属の洗浄が少ない

短所

FCAWには大きなメリットがありますが、それでもいくつかのデメリットがあります。以下は、さまざまなアプリケーションでのフラックス入りアーク溶接の制限です。

• スラグが発生しますが、溶接後に除去する必要があります
• より多くの煙が発生し、溶接工にとって危険です
• 適用されたワイヤーのコスト
• 複雑で高価です
• より多くのスパッタを生成します

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