フォアハンド溶接 vs バックハンド溶接:違いと使い分けを徹底解説
溶接は製造業と商業建設業で複数物体を接合する必須加工プロセスです。ご存知の通り、対象物を加熱溶融させ、冷却時に融合して強固な接合を形成します。すべての溶接プロセスは「溶融」を伴いますが、実施手法には大きく分けてフォアハンド(順手)溶接とバックハンド(逆手)溶接の2方式があります。両者の違いを詳しく解説します。
フォアハンド溶接とは
フォアハンド溶接は、トーチより先に溶加棒を適用する技法です。作業者はトーチを右側から約30度の角度で保持し、トーチ先端が溶加棒と溶融プールの間を直接指すようにします。
バックハンド溶接と比較して、フォアハンド溶接は優れた溶け込みを提供します。トーチが硬く密度の高い物体を貫いて加熱できるためです。欠点はスパッタ増大傾向とアーク不安定化です。
バックハンド溶接とは
バックハンド溶接は、作業者が左から右へ溶接する技法。「引き溶接」とも呼ばれ、溶加棒より先にトーチを適用します。例外はありますが、通常作業者右側で約15度の角度でトーチを傾け、左側から溶加材を供給します。
バックハンド溶接には複数の利点があります。その一つが安定したアーク。トーチと溶加棒の位置関係により均一なアーク形成が可能。これにより溶加材を均等に分布できます。またフォアハンド溶接よりスパッタが少ないため、作業者に好まれます。
その他の加工プロセスへの適用
フォアハンドとバックハンドの主な違いは、トーチと溶加棒の保持・適用順序です。フォアハンドはトーチを溶加棒より先に適用、バックハンドは溶加棒をトーチより先に適用します。
「フォアハンド溶接」「バックハンド溶接」という名称から溶接専用と思われがちですが、両技法はろう付け・はんだ付け等の他加工プロセスにも適用可能です。ろう付け・はんだ付けは母材を溶融させない点で溶接と異なりますが、フォアハンド/バックハンド技法はすべての3プロセスで使用できます。
フォアハンド溶接とバックハンド溶接の共通点
- 両技法は融解溶接プロセス(主にガス溶接、概念はほとんどのアーク溶接プロセスにも適用可能)に関連
- ほとんどのアーク溶接・ガス溶接プロセスはフォアハンドまたはバックハンドいずれでも実施可能
- 両構成で溶加材供給可能
- 炎長/アーク長はフォアハンド/バックハンド戦略によらず同範囲内
- 溶接技法に関わらず、継手品質は主に溶接者の能力に依存
フォアハンド溶接とバックハンド溶接の違い
| フォアハンド溶接 | バックハンド溶接 |
|---|---|
| 炎または電極が溶接進行方向を向いている | 炎または電極が溶接進行方向と反対を向いている |
| トーチは送りベクトルに対して鈍角(通常135°-150°)で傾斜 | トーチは送りベクトルに対して鋭角(通常30°-45°)で傾斜 |
| トーチは堆積済み溶接ビード(プードル)上方に位置 | トーチは溶接ビード上方ではなく、未充填ルートギャップ上方に位置 |
| 溶加材をトーチより先に適用 | 溶加材をトーチより後ろに適用 |
| フォアハンド技法では母材予熱が自動的に発生 | 予熱は発生しない |
| 後熱は発生しない | バックハンド技法は堆積済み溶接ビードの後熱を促進 |
| 溶接継手に望ましくない残留応力が発生 | 後熱により継手が連続焼鈍され残留応力緩和 |
| 予熱によりトーチ送り速度向上、生産性改善 | 予熱がないためトーチ送り速度は通常低速 |
| フィラー堆積率向上だが深い溶け込みは得られない | 深い溶け込み達成を助けるがフィラー堆積率は低速 |
| スパッタ形成傾向が大きい | 比較的スパッタが少ない |
| 溶接者に良好な視認性を提供 | 溶接ゾーン視認性不良 |
| 薄板(通常3.0mmまで、エッジ準備なし)接合に適する | 厚板接合に適する |
産業技術