被覆アーク溶接

ガスの知恵袋　2007年11月04日

　溶接方法の最もベーシックな方法である被覆アーク
溶接法は、アーク溶接の基幹をなすものとし広く活用
されています。

　基本原理は、心線のまわりにスラグ生成剤などを含む
フラックスを塗布した被覆剤に覆われた溶接棒を消耗
電極とする溶接法です。溶接棒を用い手動溶接をします
ので一般的には手溶接と呼ばれています。
　他のアーク溶接法と比べると、溶接機とホルダ、ケーブ
ルなどの簡単な装置で設備費が安く、手軽に溶接ができ
溶接条件の設定も簡単です。機動性に富み、風のある場
所でも使用できます。また、溶接機のメンテナンスは必要
最小限であり安価です。
　一方、短所は手動作業ですので自動化や機械化に適し
ていません。連続的に溶接ができないので溶接棒が短く
なれば交換が必要で、使い残しがでます。溶接後のスラグ
除去に時間がかかります。
　溶接棒に使用される溶接電源には、交流アーク溶接機と
直流アーク溶接機の２種類があります。それぞれの特徴は

交流機
・溶け込みが浅い
・アークが不安定になりやすい
・無負荷電圧は、直流アーク溶接機に比べて高い
・溶接機が安価
・構造は簡単です
・取扱、保守が簡単
・アークの磁気吹きが生じにくいです

直流機
・溶け込みが深い
・アークが安定しています
・無負荷電圧は、交流アーク溶接機に比べて低い
・交流機に比べ高価です
・構造が複雑です
・交流機に比べ取扱、保守が面倒です
・交流機に比べアークの磁気吹きが生じやすい

溶接用電源、ガス機器、消耗材など
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今日の埼玉のお天気は？
　１１月５日
　天気　晴れ
　気温　１４℃
です。
秋の寒気を感じはするものの、汗ばむ陽気で
元気な人はＴシャツでも良いくらいのお天気でした。
１１月にしては、やはり暖かいですよね。

サブマージング溶接

ガスの知恵袋　2007年11月03日

　溶接方法の解説シリーズで今日は「サブマージング溶接」
についてご紹介いたします。

　サブマージング溶接の歴史は１８９５年の旧ソ連でスラヴィア
ノッフが、硝子粉に鉄合金を混ぜて使ったものをフラックスとし
てあらかじめ母材の上に散布しておいて、その中にワイヤを
自動的に送給することで実験したそうです。この原理は現在
のサブマージング溶接原理とまったく同じです。
　１９３６年になるとアメリカで特許が取得されます。リンデ社は
ユニオンメルトという商品名で造船業界で主に使用されました。
その後も改良が加えられ、造船、橋梁、車両、ボイラー、製缶
、各種重機械などのあらゆる溶接構造物で利用されております。
　
　原理としては、前述の通り粒上のフラックスをあらかじめ母材
の上に散布しておいて、裸のワイヤを送給して溶接していきます。
ワイヤは送給装置によって連続供給され、母材とワイヤ間に発生
するアーク熱により溶融接合されます。フラックスは、アーク熱に
より溶融スラグとなり、アークと溶融金属を覆って大気から保護
する役目を担い、ビードの整形の役目もし、綺麗なビード外観を
見せます。
　
　特徴としては、厚板になるほど作業効率に優れ手溶接の数倍
から十数倍までアーク溶接のなかでも最高です。また、自動溶接
ですので条件さえ設定できれば安定した綺麗な溶接が可能です。
溶接作業中は他のアーク溶接とことなりフラックスの中でアークを
発するため遮光用品が不要です。以上のことからも溶接作業者の
負担が少なく長時間の作業が可能です。
　反面、溶接姿勢が限定され開先加工精度の要求が厳しく、アーク
が見えないので溶接の出来・不出来が解らないまま溶接が進むこと
になります。

溶接関係、ガス配管工事のことなら
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今日の埼玉のお天気は？
　１１月４日
　天気　はれ
　気温　１３℃です。
高校サッカーや高校ラグビーの全国大会に向けた
県予選がそろそろ佳境に入って参りました。
準決勝戦など好ゲームが予想され楽しみです。

CO2/MAG溶接法

ガスの知恵袋　2007年11月02日

　炭酸ガスシールドアーク溶接はシールドガスとして炭酸ガス
（ＣＯ２）を使用します。一般には炭酸ガスアーク溶接または
ＣＯ２溶接と称されております。ＭＡＧ溶接はシールドガスに
アルゴンガスと炭酸ガスを混合したガスを利用します。ＭＡＧ
は Metal Active Gas の頭文字をとったものでＭＡＧ（マグ）溶
接と呼ばれています。
　ＣＯ２溶接は、コイル状に巻かれた溶接用ワイヤーを送給装置
により連続的に送給します。トーチ先端のチップにより給電され
シールドガス中で母材とワイヤーの間にアークを発生させアーク
熱により溶融接合していきます。
　ＭＡＧ溶接の機器は、ＣＯ２と同じです。違うのはシールドガスに
混合ガス（アルゴン＋炭酸）を使い、溶接用ワイヤーにＭＡＧ用ワ
イヤーを用いることです。
　ＣＯ２溶接もＭＡＧ溶接も主として一般鋼材の溶接に利用されて
います。

ＣＯ２溶接の特徴は？

・電流密度が大きいため、溶着速度が大きい。
・アークの集中性が良いので溶け込みが深い。
・スラグ形成剤が少なく溶着効率が良いです。
・能率、効率を考えても経済的です。
・厚板から薄板まで容易に溶接できます。
・良質の溶接金属が得られます。

・風に弱く、風速２ｍ／秒以上の風にはついたてなどの防風
　対策が必要です。

ＭＡＧ溶接の特徴は？

・スパッタが少なくアークが安定します。
・ビード外観、形状が良いです。
・溶着金属の破壊に対する抵抗（靭性）が良くなります。
・高電流域でスプレー移行の溶接が可能になります。

・シールドガスの価格が高くなります。

溶接機、自動溶接機、各種混合ガスなど
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今日の埼玉のお天気は？
　１１月２日
　天気　曇りのち雨
　ボンベ庫の温度　朝１６℃、昼１７℃、夜１７℃
です。
俺流采配で、中日を４年間で日本一にした落合監督。
完全試合を前にした交代劇など賛否両論ですが、現役
時代同様結果を残すところが一流ですね。

MIG溶接法

ガスの知恵袋　2007年11月01日

　ＭＩＧ溶接は、Metal Inert Gas Arc Welding を略したもので
１９４８年母材とほぼ同一材質のワイヤーを電極とするＭＩＧ
溶接法が開発されたそうです。

　ＭＩＧ溶接は基本的にはＣＯ２／ＭＡＧ溶接と同じですが、シー
ルドガスにアルゴンガスなど不活性ガスを使用する溶接法です。
母材金属とほぼ同じ材質のコイル状に巻かれた溶接用ワイヤーを
送給装置により連続的に供給して不活性ガス中の母材とワイヤー
の間に発生したアーク熱によって溶融接合させます。不活性ガス
には多種ありますが、ＭＩＧ溶接には比較的安価で入手しやすい
アルゴンガスが多いようです。また溶接材料によってアークの安定
を良くするためにアルゴンガス中に数％の酸素を混合して使用します。

　ＭＩＧ溶接の主な特徴は、アークが安定しスパッタも少なくビード
外観が良好です。また、ワイヤーの溶融速度が大きく溶け込みが
深いため高能率です。アルミニウム、ステンレス、銅合金、ニッケル
チタン、低合金鋼などあらゆる金属の溶接に使われ適用分野が広い
こともあります。
　欠点としては、ガスシールドアーク溶接特有の風の強い場所では
使用できないことやガスコストが比較的高くつくことなどがあげられます。
前者については防風対策を行うことで現場工事などでも広く使われて
います。後者についていえばガスコストの安い炭酸ガスアーク溶接が
鉄系の溶接に用いられており、ＭＩＧ溶接では一般的に非鉄系金属の
溶接に使用されているようです。

高圧ガス認定容器などの確実な溶接や、超高真空チャンバーなどの
極めて漏れの少ない（現実的にほとんどないレベル）の精密溶接加工
や特殊ガス用自動溶接配管など、川口液化ケミカル株式会社まで
お気軽にご相談ください。

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今日の埼玉川口市のお天気は？
　１１月１日　
　天気　晴れのち雨
　ボンベ庫の温度　朝１４℃、昼１８℃、昼１８℃
です。
早くも１１月。
残すところあと二ヶ月。
それを聞いて、４０歳半ばの人が・・・

３０代はあっという間。
４０代は瞬間。

１年は仕事に熱中していると、瞼一つといった
イメージだそうです。

そうか〜
１年は、瞼一つ。
一生は？
・・・。

炭酸ガスパージ

CO2 (二酸化炭素) 　2007年10月31日

　大型タンクや地下貯槽タンク、配管などの実際に流れる
ガスではなく、不活性ガスを代わりに満たして気密検査や
開放検査を行うことがあります。

　この際に使われるパージ用ガス（実際に使用するガスを
追い出すガス）は、窒素ガスが一般的です。そのパージ用
ガスに炭酸ガスを利用する方法があります。

なぜ？

中に入っているガスが、例えばプロパンなどですと
分子量４４で同じ重さを利用するとか、都市ガスより
重い炭酸ガスなのでパージするとき窒素ガスに比べ
確実に追い出すことができるのでガス代や作業費が
安く済むなどなど・・・。

　必ずしもオールマイティではありませんが、特定の用途で
窒素ガスパージよりメリットがあるのが「炭酸ガスパージ」
です。弊社では、炭酸ガス専業メーカーである日本液炭
株式会社様ご協力の下、炭酸ガスローリー車の手配や
液化炭酸ガスを気化させる時間１．５tonクラスの発生量
を誇る貸出機をご用意させていただき、ガス導入のオペレー
ション作業まで承ります。

開放検査用、配管気密用の
窒素ガスパージ作業、炭酸ガスパージ作業のことなら
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今日の埼玉川口のお天気は？
　１０月３１日
　天気　はれ
　ボンベ庫の温度　朝１５℃、昼１７℃
です。
中日が、日本ハムを下し大手！！
さあ土壇場のヒルマン監督。
どういった結末が待っているか
お楽しみ・・・。

ＴＩＧ溶接

ガスの知恵袋　2007年10月30日

　TIG（TIG=Tungsten inert Gasの略）溶接法は、タングステン電極を
使用する不活性ガス（イナートガス）シールドアーク溶接法で１９３０年
に開発されました。当初はシールドガスとしてヘリウムガスが使用され
ていたことからヘリウムアークという名称が広く使われていたそうです。
これはアメリカのリンデ社の商品名です。国内ではこの技術をダイヘン
社が１９５５年ヘリアーク（Heli Arc）の溶接に関する技術提携をリンデ社
と締結したそうです。
　現在ではシールドガスとしてアルゴンガスが一般に広く使用されており
ＴＩＧ溶接のことをアルゴンアーク溶接とも呼んでいます。

　ＴＩＧ溶接は、非消耗性のタングステン電極と母材の間にアークを発生させ
アルゴンガスなどの不活性ガスにより、溶融金属を大気から保護し、アー
ク熱により母材を溶融接合するアーク溶接法です。溶加棒（フィラーワイヤ
ー）を挿入して、それを溶融金属とする場合と、溶加棒を挿入せず、母材
のみ溶融金属とする場合があります。

ＴＩＧ溶接の主な特徴は・・・

・不活性ガスシールドなので、溶接金属への不純物混入が極めて少なく
　高品質です。
・工業的に使用されるほとんど全ての金属の溶接が可能です。
・スパッタの発生が少なく、溶接作業が容易です。
・あらゆる継手形状に適用が可能で、溶接姿勢に制限はありません。
・小電流でも安定したアークが得られ、薄板溶接にも適用ができ、裏波
　溶接がしやすいです。

その反面欠点は、比較的高価な不活性ガスを使用することや、溶接速度
がＭＩＧ溶接などの溶極式アーク溶接法に比べて遅く（溶接作業効率が
劣る）ことがあげられます。また、ガスシールドアーク溶接特有の風の
影響を受けやすい点もあります。

アルゴンガス、ＴＩＧ溶接機、ＢＡ，ＥＰ管自動溶接施行配管工事まで
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今日の埼玉の天気は？
　１０月３０日
　天気　はれ
　ボンベ庫の温度　昼１９℃、夜１８℃
です。
今日は天気がよくて気分が良い最高の一日でしたね！
こんな日が続くと良いなと思いつつ、雨の日も無いと困る
ので、ほどほどに続くといいなと思いました。

逆火（ぎゃっか）

ガスの知恵袋　2007年10月29日

　鉄を切ったり（切断）張ったり（溶接）するためのガスバーナーは
燃料ガスと酸素ガスの混合ガスで高いエネルギーを発生させるこ
とが可能です。

　その反面、可燃性ガスと酸素を混合させると逆火という危険が
ついてまわります。逆火は、火炎が形成される火口近くの燃焼口
から噴出する混合ガスの流速と燃焼速度のバランスが崩れたとき
に発生するものです。要は火口から握っている吹管内部へと火炎
が引き込まれる現象をいいます。

　「パチン！！」と大きな音をたてて発生する逆火現象は、吹管の
ガス混合部を通過せずに、内燃している場合もしくは死火するかの
どちらかの状態です。このとき状況によって混合ガスの中を火炎が
伝播すると、そのスピードは音速以上となり「爆ごう」状態にもなりま
す。爆ごうは、圧力変化が初めの圧力の４０倍以上にも達します。
このときの爆ごうによる衝撃波圧力はホースの破裂や圧力調整器の
破損に直結します。最大伝播速度は音速の約８倍にも達しますので
これを防止するためには、あらかじめ逆火防止器などを取り付けるこ
とが安全のためには欠かせません。

溶断用アセチレン、プロパン、酸素ガス用逆火防止器のことなら
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今日の埼玉県川口市のお天気は？
　１０月２９日　
　天気　はれ
　ボンベ庫の温度　朝１６℃、昼２０℃、夜１９℃
です。
タンカーがソマリア沖で海賊に襲われたそうです。
昨年だけでも２６隻が被害にあっており、危険な状態
なのだそうです。
輸入価格に影響が出てきそうです。

真空排気の実際

真空の知恵　2007年10月28日

　完全な容器、完全な真空排気系、完全な真空はありえない。
そんな話を昨日は致しましたが、なぜか？

その事由についての解説です。

　真空容器（真空チャンバー）は、大気と隔てた境目が完全に
遮断されていて、どんなに小さな漏れも無いように製作し検査
しますが、容器には必ずといっても良いくらい小さな穴から大気
側のガスが流れ込んできます。真空度のレベルにもよりますが
ものによってはジャジャ漏れに近いような音がすることも多々あ
ります。ヘリウムリークディテクターなどによる厳密な検査方法
でテストをしたとしても、漏れは存在するのです。
　また、漏れとは間隔が異なりますが、金属の真空容器（チャン
バー）を気体が透過して容器内にじわじわと湧き出てくることも
あります。この量は極めてすくないものの、染み出してくる気体
を排気しうる真空ポンプが必要です。例えばガラス質はヘリウム
を透過しやすく、ゴムなども同様に透過します。金属でも水素など
僅かに透過します。
　透過とは別に、真空容器の内壁からガスがじわじわと染み出て
くるものもあります。たとえば水分などは顕著です。湿気が多い
季節やわざわざ加湿している実験場などで容器を開放していよう
ものなら容器内面からいつまでも水分が抜けきらず、真空度も
上がらないこととなります。もちろん製造工程の内面処理方法に
よってもガスが抜けにくい小さな凹凸があるような場合も同様に
ガスが出続けることとなります。
　真空ポンプとて完全なものはありえません。理論値や設計値は
相当の排気量・到達真空度の性能を発揮したとしても、限界近く
での性能は、排気量も少なくなり、到達も落ちます。

　これらの要因を考えると、計算上の容器容量に対する真空排気
するポンプで真空排気時間や到達真空度を保証することは極めて
難しいことが経験的にわかります。

真空チャンバーのご検討、ご予算確保、設計、製作、漏れ検査まで
お気軽に川口液化ケミカル株式会社までご連絡ください。

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今日の埼玉のお天気は？
　１０月２８日　
　天気　はれ
　気温　１８℃
です。
日中のポカポカ陽気でしたので、子供など
駆け回っていると、Ｔシャツに短パンでも大汗
をかいていました。
寒暖の差にご注意を！！

真空排気

真空の知恵　2007年10月27日

　１Ｌ/secの真空ポンプで１Ｌの真空容器を排気
すると、１秒で真空になるのでしょうか？

　水などの場合、１秒で水を他の場所に移動させれば
容器の中は空になります。水は圧力が変化しても体積
はほとんど変化しないからです。気体は圧力が変化しま
すと体積がほぼ倍になりますので、水のようにはいかな
いことがわかります。

　１Ｌの容器に対して、１Ｌの真空に引かれている同じ容量
の容器があるとします。それぞれの容器間を遮断している
バルブがあり、このバルブをあけると空気が両方の部屋に
広がりますが、得られる圧力は１／２気圧になりこれをくり
かえしていったとしても空気を完全に除くことは出来ません。
気体の場合は真空排気で引いても引いても、水のように無く
なることは無く無限に薄くなるだけなのです。

　この薄くなるスピードは・・・

　もし、真空にしたい容器の容積が１Ｌとして、１Ｌ／ｓｅｃの
真空ポンプで排気すれば、１秒ごとに圧力は約１／２．７
（およそ１／３）になります。１０Ｌの容器を１Ｌ／ｓｅｃで排気
すれば、１０秒ごとに圧力が約１／３となりますが、決して
時間をかけても圧力がゼロ（絶対真空）になることは無いの
です。

　真空容器がリークゼロ、真空ポンプも完璧な理論性能を持
っていたとして、１Ｌ容器を１Ｌ／ｓｅｃの真空ポンプで約３０秒
で　１０-9Pa （１０-11Torr）の超高真空になるわけですが。

　真空をご存知の方ならお分かりの通り、そのようなことはあり
えませんよね。

真空チャンバー、真空ポンプ、真空配管、真空継手、真空断熱
などの設計・製作・ご予算取りや具体的な検討などお気軽に
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今日の埼玉のお天気は？
　１０月２７日
　天気　大雨
　気温　１３℃
です。
日本ハムのダルビッシュ投手が１３Ｋ（奪三振数）で
初戦勝利を挙げました。
明日は、大リーグ松坂が当番予定です。
野球が楽しめる週末ですね！