第8章溶接.docVIP

　溶接 1　溶接 8-2 1?1　 溶接の利点と欠点 8-2 1?２　現在の溶接法 8-2 1?３　融接 8-4 1?４　アーク溶接による実習 8-4 1?５　目的 8-4 1?６　使用機器 8-4 1?７　原理 8-5 1?８　アーク現象 8-5 1?９ 垂下特性 8-5 1?1０　ホルダ 8-6 1?1１　アーク溶接棒 8-6 1?1２　被覆剤 8-7 1?1３　実習内容 8-8 1?1４　ビードの検査 8-8 1?1５　溶接欠陥 8-10 1?1６　溶断 8-11 1?1７　ガス切断 8-11 1?1８　TIG溶接 8-12 (1　溶接1) 1?1　溶接の利点と欠点 　溶接の利点としては、ａ）資材節約すなわち製作費が安価にできる、ｂ）工数の節減、ｃ）性能向上と寿命の保証ができる、の三点が挙げられる。 　溶接の欠点として、ａ）急速急加熱の冶金的接合法で資材が変化し、ｂ）変形、膨張収縮、残留応力による破壊などの溶接欠陥、ｃ）低温ぜい性破壊の問題があり、冶金的、材料的知識を要し設計と施工に注意する点がある。 1?２　現在の溶接法 　溶接の原理は、いかに金属原子を互いに結合の距離に近づけるか。それには、溶融によって接合部の金属原子の配列を再配列にするか、エネルギ－を加えて塑性をまして接合面の接触を容易にするかで分類ができる。溶接法の分類を表８?1、表８?２にそれぞれ示す。分類としては溶接時の接合界面の状態によって固相か液相か、加圧力を要するかで、液相－液相の融接、固相－固相の固相溶接である圧接すなわち摩擦圧接や爆圧溶接、拡散接合と液相－固相のろう接がある。 表８?1　溶接法の分類 分　類 接合時点での界面状態 溶　接　法 融　接 液相－液相 ガス溶接,テルミット溶接,被覆ア－ク溶接, サブマ－ジア－ク溶接,ミグ?ティグ溶接, プラズマア－ク溶接,エレクトロスラグ溶接, 電子ビ－ム溶接,レ－ザ－溶接,スポット溶接, シ－ム溶接など 固　相 溶　接 固相－固相 鍛接,熱間圧接,摩擦圧接,爆圧溶接,冷間圧接 拡散圧接 ろう接 液相－固相 軟ろう接,硬ろう接（ろう材融点450℃以上） 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 表８?２　エネルギーによる溶接法の分類 １?３　融接( ?融接の基礎 母材が溶融する溶接を融接という。熱源としてア－ク1)、ガス2)、電気抵抗による加熱があり、母材の一部や溶加材が溶融して冷却し凝固後接合される。溶接部が溶融している間に、雰囲気のガスやフラックス3)、スラグ4)と溶湯が化学反応を起こして、溶湯は精錬される。 1?４　ア－ク溶接による実習 1?５　目的 被覆ア－ク溶接の原理、溶接機の構造、取り扱い、溶接技術の習得 1?６　使用機器 大阪変圧器ＫＫ製　交直両用ア－ク溶接機{(ＴＩＧ溶接、手溶接兼用),図８?1} 　電流範囲　５～３００Ａ（直流） 皮手袋、ハンドシ－ルド、ピッチングハンマ5) 図８?1　交直両用ア－ク溶接機 1?７　原理 　ア－ク溶接での溶着金属の生成状況を図８?２に示す。ア－ク熱により溶接棒の先端が溶けこれが母材を溶かしプ－ルを作る。溶接棒の被覆材からでるガスは、ア－クを覆い溶融金属を大気から遮へいする。一部は細粒のスラグとなってプ－ルに溶け込み、反応して表面に浮びスラグ層を形成する。溶接の進行とともに溶融金属は母材と接した部分から凝固してゆく。 図８?２　被覆ア－ク溶接概要図 1?８　ア－ク現象 　電極間に電圧をかけ、空間ガスをイオン化すればア－クが発生する。これはア－クを通して大電流（50～400A）が流れ、空間ガスや金属蒸気の気体分子が解離して、＋の陽イオンと－の電子に分かれてそれぞれ－と＋の電極に向かって高速に走る結果ア－ク電流が生ずるからである。 　陽極は金属板、陰極はＷ（タングステン）であり、その間をア－ク柱またはア－クプラズマという。　 1?９　垂下特性 被覆ア－ク溶接は比較的低電圧、強電流のもとで行われるがア－ク安定のために図８?３のような垂下特性を持つように作られている。この特性曲線は溶接機の種類や容量によって異なる。図の破線はア－クの長さを一定とした場合のア－クの特性を示す。図のように電源特性とア－ク特性を交叉しておけばア－クは点Ｒで発生し、Ｐ1,Ｐ２点で安定となる。ア－クの動作点Ｐ1，Ｐ２点と短絡点