シールドメタルアーク溶接（SMAW）としても知られるスティック溶接は、金属加工業界で最も古く、最も広く使用されている溶接プロセスの1つです。金属溶接サプライヤーとして、私はさまざまな用途でのスティック溶接の汎用性と信頼性を直接目撃しました。このブログでは、スティック溶接が何であるか、どのように機能するか、その利点と短所、および一般的に使用する業界を掘り下げます。
スティック溶接の仕組み
コアでは、スティック溶接は、電動アークを使用して融点に加熱することにより、2つの金属片を結合する融合溶接プロセスです。 ARCは、フラックスでコーティングされた金属棒である消耗品電極とワークピースの間に作成されます。電極がワークピースに対して打たれると、電気回路が完成し、電流が電極を通過して高温アークを作成します。アークからの熱は、電極と卑金属の両方を溶かし、冷却すると融合して溶接ジョイントを形成します。
電極上のフラックスコーティングは、いくつかの重要な機能を果たします。まず、アークで加熱すると分解し、酸素、窒素、水素などの大気ガスによる酸化と汚染から溶融金属を保護するシールドガスを生成します。このシールドガスは、多孔性や脆性などの欠陥を防ぐことにより、溶接の品質を確保するのに役立ちます。第二に、フラックスは溶接プールの表面に浮かぶスラグも形成します。スラグは、溶接が冷却されると溶接を保護し、溶接が完了した後に削除することができ、清潔で固体の関節が明らかになります。
スティック溶接に必要な機器
スティック溶接を実行するには、いくつかの重要な機器が必要です。最も重要な部分は、溶接電源です。これは、DC（直接電流）またはAC（交互の電流）マシンのいずれかです。 DCマシンは、より安定したアークを提供し、薄い材料や特定の種類の電極に適しているため、より一般的に使用されます。一方、ACマシンは、より厚い材料やコストが主要な要因である状況を溶接するためによく使用されます。
電源に加えて、電極をしっかりと保持し、電流を伝導するために使用される溶接電極ホルダーが必要です。また、電気回路を完成させるためにワークに取り付けられた接地クランプも必要です。安全装置も重要です。これには、適切なシェードレンズを備えた溶接ヘルメットがアークの強い光と放射から目を保護するための溶接ヘルメット、熱や火花から手を保護するための溶接手袋、体を保護するための溶接ジャケットまたはエプロンなどが重要です。
スティック溶接の利点
スティック溶接の最大の利点の1つは、その携帯性です。機器は比較的シンプルで軽量であるため、さまざまなジョブサイトへの輸送が簡単です。これにより、建設、パイプライン溶接、農場の修理などの屋外溶接アプリケーションに人気のある選択肢になります。スティック溶接は、風の強い状態や汚れたまたは錆びた金属表面など、さまざまな環境でも使用できます。他のいくつかの溶接プロセスとは異なり、スティック溶接では、適切な溶接を生成するために清潔で磨かれた表面を必要としません。これにより、準備の時間と労力を節約できます。
もう1つの利点は、その汎用性です。スティック溶接は、炭素鋼、ステンレス鋼、鋳鉄、一部の非鉄金属など、広範囲の金属を溶接するために使用できます。さまざまな種類の電極がさまざまな金属やアプリケーションで利用でき、ジョブに適した電極を選択できます。これにより、自動車や航空宇宙から製造とメンテナンスまで、さまざまな産業にスティック溶接が適しています。
スティック溶接の短所
多くの利点にもかかわらず、スティック溶接にはいくつかの制限もあります。主な欠点の1つは、MIG（金属不活性ガス）溶接やTIG（タングステン不活性ガス）溶接などの他のプロセスと比較して、溶接速度が比較的遅いことです。電極が燃え尽きているときに絶えず変更する必要性も、溶接プロセスを遅くし、ダウンタイムの量を増やすことができます。さらに、スティック溶接により、比較的大量のスラグが生成されます。これは、各パスの後に削り取る必要があります。これは時間になる可能性があります - 特に限られた空間で、消費し、混乱を引き起こす可能性もあります。
別の制限は、スティック溶接には、高品質の溶接を生成するために一定レベルのスキルと経験が必要であることです。溶接機は、一貫した強い溶接を確保するために、アークの長さ、移動速度、電極角を適切に制御する必要があります。初心者は、これらの技術を習得することが難しいと感じるかもしれません。
スティック溶接を使用した産業
スティック溶接は、幅広い業界で使用されています。建設業界では、ビームやカラムなどの構造鋼の溶接に一般的に使用されています。また、配管およびHVACシステムのパイプの溶接にも使用されます。スティック溶接装置の携帯性により、さまざまな気象条件や荒れや汚れた表面で使用できるサイト建設作業に最適です。
パイプライン業界では、スティック溶接が大規模な直径パイプに参加するためによく使用されます。厚いパイプで強力で信頼性の高い溶接を生成する機能により、長い距離パイプラインに適した選択肢になります。スティック溶接は、溶接フレームや排気システムなど、修理作業のために自動車業界でも使用されています。スティック溶接の汎用性により、車両によく見られるさまざまな種類の金属で使用できます。
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参照
- AWS溶接ハンドブック、アメリカ溶接協会
- 溶接：原則とアプリケーション、Larry Jeffus
