ノウハウ2023年12月26日（最終更新日：2023/12/27）

鉄骨工事で採用されやすいアーク溶接の特徴。溶接棒についても理解しよう

アーク溶接は、鉄骨工事で最も採用されている溶接方法といわれています。
ではなぜ、アーク溶接が採用されているのでしょうか。
また、溶接にもさまざまな種類があるため、その違いについても知っておきたいところです。

本記事では、鉄骨工事で採用されやすい溶接方法についてご紹介します。

アーク溶接と溶接棒

アーク溶接とは、電極と母材の間にアークを発生させて、母材を溶かして溶接を行う方法です。
アークとは、気体の放電現象の一種で、空気中に発生する電流のことをアーク放電と呼びます。

アーク溶接は、溶接棒を用いた「被覆アーク溶接」とワイヤを用いた「ガスシールドアーク溶接」に分類することができます。

被覆アーク溶接
被覆アーク溶接は、芯線に被覆材を塗り固めた溶接棒を用いて溶接を行う方法です。
被覆材には、溶接金属の融点を下げるフラックスやアークを安定させる酸化物などの成分が含まれます。
被覆アーク溶接は、溶接機の種類や溶接棒の種類により、さまざまな溶接方法に応用できます。

また、溶接棒の種類により、溶接金属の種類や強度を調整することも可能です。
溶接棒には、フラックスという粉末状の材料が使われています。
このフラックスには、溶接金属の融点を下げたりアークを安定させたりなどの効果が期待できます。

ガスシールドアーク溶接
ガスシールドアーク溶接は、ワイヤと母材の間にアークを発生させ、母材を溶かし溶接を行う方法です。
ガスシールドは不活性ガスを用いることで、酸化や窒化を防止し、溶接金属の品質を向上できます。
ガスシールドアーク溶接は、被覆アーク溶接に比べて溶接速度が速く、溶接金属の強度が高いなどのメリットがあります。
また、半自動や自動溶接も可能であるため、作業効率を向上させることができます。

アークを発生させる場所

アークは、電極と母材の間に発生します。
溶接機から出力された電流が電極と母材に流れることにより、2つの電極の間に空気の絶縁が破壊され、アークが発生します。
アークは、非常に高温で強い光を発するため、アーク溶接を行う際には保護メガネや手袋などの防護具を着用する必要があります。

溶接の種類

ここでは、主な溶接の種類についてご紹介します。

セルフシールド半自動アーク溶接

セルフシールド半自動アーク溶接とは、溶接ワイヤにフラックスを事前につけ、空気を遮断し行う方法です。
ガスシールドアーク溶接の一種ですが、ガスシールドとしてフラックスを充填したワイヤを用いることで、シールドガスを使用しなくても溶接できます。
ガスシールドアーク溶接よりも簡易な機材で行うことができるため、溶接機の移動が容易とされています。
鉄骨・鋼管・配管などの溶接に用いられることが多いです。

ガスシールド半自動アーク溶接

ガスシールド半自動アーク溶接とは、二酸化炭素などのガスで覆って行う溶接方法です。
ガスシールドアーク溶接の一種ですが、ガスシールドとしてアルゴンやヘリウムなどの不活性ガスを用いることで、酸化や窒化を防止し、溶接金属の品質を向上させることができます。
溶接速度が速く、溶接金属の強度が高いのがメリットとされています。
鉄骨・鋼管・配管の溶接などでよく用いられます。

サブマージ自動アーク溶接

サブマージ自動アーク溶接（SAW）は、母材と溶接ワイヤの間にアークを発生させ、粒状のフラックスで溶接金属を保護しながら溶接を行う方法です。
フラックスは、アークを安定させ、溶接金属を酸化や窒化から保護する働きがあります。
被覆アーク溶接やガスシールド半自動アーク溶接に比べて、ヒュームやアーク光が少ないとされています。
そのため、作業環境改善が期待できます。