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溶接「虎の巻」 ニュースは15号以降をご登録いただいた方に配信することにいたしました。
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使わなくなったために無くなってしまったもののお話をしましたが、本来必要不可欠であるのに、使うのがめんどくさかったり、サボったりしているうちに大切なものを失くしてしまうことってよくあることなのかもしれません。

そして、失くして初めてありがたみがわかるものなのですね。

深刻な問題でいえば地球温暖化です。北極圏では氷がなくなりイヌイットの方々や良心ある科学者が問題提起されています。
取り返しがつかないことが起こる前に、先進国の国民にやるべきことがないのかって言われて耳が痛かったです。

でも、デジタル溶接機にパルス幅調整機能が復活してくれました。これも皆さんが使わないとなくなってしまう、絶滅の危機に瀕した天然記念物のような存在です。みんなで使って残しましょうね。恩恵を得るのは使用者なのですから。

★溶接情報ＴＩＧ溶接機編

前回、低ひずみを実現するために、６０度研磨のタングステン電極棒と、アルゴン＋水素５％のガスを用意し、１ミリのＳＵＳ突合せ溶接の条件を、作ってみました。パルス電流１３５Ａ、ベース電流４Ａ、パルス幅２０％、パルス周波数５００サイクルでデジタル溶接機に入力して溶接スタートします。

プーンという高いパルス音と共に集中したアークでの高速溶接が実現しているはずです。
溶接ビードも通常の半分以下になっていると思います。速度は、従来の３倍以上になっていますよね。この時の平均電流は３０．２Ａです。ひょっとしたら電流をもっと上げたほうが良いかもしれません。この時はパルス電流を１８０Ａまであげてみてください。そうすると、平均電流が３９．２Ａとなります。

パルス電流を１３５Ａ～１８０Ａの間で可変させ実際に溶接してみてください。この間にスウィートスポットがあるはずです。

★こうすればできる！低ひずみ溶接の「虎の巻」

ここで、低ひずみ溶接の虎の巻をまとめてみます。

• 良質なタングステン電極棒研磨機を使って電極棒の先端管理（面粗度）を整える。研磨角度は鈍角（６０度）とする。
• デジタル溶接機を準備する。
• アルゴンガス＋水素５％混合ガスを準備
• パルス幅調整機能を有効に利用した入熱管理をする。
• パルス周波数は５００サイクルに設定。

このようにすることで、アークの集中した驚くべき低ひずみ溶接が実現致します。

これは単位時間当たりの母材への入熱が減少したからなのですね。

手動溶接するには、これで十分アークの集中した高速溶接が実現します。

これ以上の高速溶接も実験したことがあります。当然、手では速度が速すぎて追いつかないため、直線自動溶接装置を使いました。

直線自動溶接装置は任意に溶接速度を設定できますので、逆に２．５ｍ／分という高速度を最初に設定してから、溶接条件を入力していきました。この時は、高速溶接を実現するために、ガスもアルゴンガス＋水素７％にして、アーク温度を高めました。パルス幅調整機能を使い、平均電流をどんどん上げていったところ、溶接ビード幅３ミリ弱位で２．５ｍ／分の高速溶接が現実となりました。

こうなると、ＴＩＧ溶接の領域を凌駕しており、プラズマ溶接に肉薄するものでした。これはあくまで実験的なものですが、ＴＩＧ溶接法の優秀性と可能性を証明するものであります。

正直に告白するとＹＡＧレーザー溶接にどこまで迫れるか実験したのです。結果は大満足で、使い勝手とコストを考えると、もう圧倒的に勝ったな！と一人自己満足を感じていたものです。

ＴＩＧ溶接は、ＹＡＧレーザー溶接ほど集中したエネルギーは作れませんが、その分ワーク精度をＹＡＧレーザーほどシビアに管理をしなくても溶接が可能であるという大きなメリットもあります。簡単にいえば気軽に使えて身近な溶接機であると言えます。いやー、ＴＩＧ溶接機の可能性は凄いですねえ。びっくりです。使われない機能が眠っているのです。

私も、パソコンを使う機会が増えたのに比例して漢字を書く能力が衰えました。たまーに、紙に向かって文章を書いていると、単純な漢字が書けないのです。皆さんもこんな経験おありですよね。

そして、世の中には恐ろしいことが進行しているようです。「本」が無くなってきています。私の一番の趣味は、本を読むことなのですが、最近本屋さんに行っても読みたい本が置いてないのですね（涙）。そういえば、昨年、私のすんでいる県内で一番大手の本屋さんが倒産しました。最盛期は県内４０店舗を超える優良企業であったのですが、悲しい出来事です。読む習慣が不要になってきたのでしょうか。こんな淘汰はなんか嫌ですね。

★溶接情報ＴＩＧ溶接機編
前回、パルス周波数をあげると溶接速度があがるってところまでお話しました。そういえば、ここ何年かＹＡＧレーザー溶接機の普及が急激に進行しています。溶接業界にとっては嬉しいことなのですが、ＹＡＧレーザー溶接機と言っても万能ではなく、特徴を理解して使う必要があるのですが・・・。

YＡＧレーザー溶接機の普及はひずみと焼けといった二つの大きなＴＩＧ溶接機が抱えている欠点に不満があったからに相違ありません。そして、ＹＡＧレーザー溶接機により圧倒的に品質を高めることが可能なのは事実です。ＹＡＧレーザー溶接についてはもっと詳しく別の機会に述べることにします。

ＴＩＧ溶接でも工夫をすると驚くほど低ひずみにしあげることが可能なのです。そして、焼けを減少させることもちょっとした工夫によって可能なのです。そして、お金なんかぜんぜんかからないのですね

★こうすればできる！低ひずみ溶接の「虎の巻」

ＹＡＧレーザー溶接がひずみにくいのは、溶接したい一点に光を集中させ、そこだけを溶かして高速で溶融しているためです。
ＴＩＧでは当然そこまでの集中性はないのですが、皆さんが想像する以上に、アークを集中させて、高速で溶接が可能なのです。そして、ひずみを大幅に削減することも簡単にできるのです。これから、「虎の巻」の中の「虎の巻」秘蔵のレシピを伝授します。メーカーさんや溶接の専門家に聞いても、お金を払っても教えてくれない極意です。

虎の巻」ニュースを全て読んできていただいた方にはおわかりでしょうが、まず前提条件としてタングステン電極棒の先端の管理から始めます。専用のタングステン電極棒研磨機を使って６０度位に正確に研磨しましょう。次にパルス幅調整機能のついたＴＩＧ溶接機を用意します。できることなら、インバータデジタル溶接機がいいですね。なにしろＹＡＧレーザー溶接機に勝負を挑むのですから、デジタル溶接機位使わないといけないです（笑）。

さあ、ここからがポイントです。まず、ガスをアルゴンガスでなく、アルゴンガスに５％水素の混ざった混合ガスを用意してください。次に、前回お教えしたようにパルス幅調整機能を利用して、高速パルス溶接をするのです。ＳＵＳ１ミリの突合せ溶接をする場合を例にとり具体的に説明していきましょう。
皆さんは、ダイヘンさんとか、松下さんの発行している溶接手帳をお持ちでしょうか？ここに各種溶接条件が記載されています。
もしないようでしたら、「虎の巻」ニュース紙面に掲載しますので、それをみながら基本条件を参考にするといいでしょう。

低ひずみの実現のため、ひずみ易いＳＵＳ１ミリの突合せ溶接を例に説明します。ＳＵＳ１ミリ突合せ溶接の適正条件は３０Ａ～４０Ａになっています。ですから、パルス溶接条件を作るときに、これをベースになるようにまず仮定条件をつくるのです。ベース電流は、限りなく下げるといいでしょう。インバータＴＩＧ溶接機では一般的に最小電流が４Ａになっていますので、ベース電流値は４Ａとします。

次はパルス電流の設定ですが、その前にパルス幅を決めておきましょう。
ここでは、パルス幅２０％にしてみます。ここまでくると、自動的にパルス電流値が決定されます。平均電流３０Ａ＝パルス電流×２０％＋４Ａ×８０％という計算式からパルス電流を導き出せばいいのです。
計算するとパルス電流は１３５Ａとなります。低ひずみ溶接に的を絞って条件を設定する場合、パルス周波数は調整できる限り上限に設定するのがいいでしょう。
一般的なＴＩＧ溶接機では、５００サイクルが一番速い速度ですので、５００サイクルに固定します。

さあ、これで一回デジタル溶接機に入力をして実際に溶接をしてみます。以下次号。

溶接条件表はこちら

★溶接情報ＴＩＧ溶接機編

私は、昭和の時代よりパルス幅機能の復活を求めて、機会のある度にメーカーさんにお願いをしておりましたが、所詮田舎の熔材販売店の若造のいうことなど聞いてくれるわけもなく、「貴方はそう言いますが、実際に市場でお客さまが要求していないからなくなったんですよ。」いつも無視をされておりました。

このようにして時代は、バブル狂乱時代へと突入していきました。作ればなんでも売れたバブル時代も終焉を向かえ、お寒い限りの「売れない時代」を迎えると、コストダウンのためにより一層不要な機能の削減が進行しました。
安くしないと売れないといった間違った思想が蔓延した悲しい切ない時代です。

不毛な１０年の失われた時代を経過すると、溶接業界にも薄日が差し始めました。デジタル溶接機の誕生です。発売当初から「これは絶対お客さまの役に立つはず！」と確信していたので、お客さまの本当の望みを叶え、悩みを解決するために、理想どおりの条件を理論から推察される仮定に基づき溶接機に入力しました。

デジタル溶接機の凄いところは、理論が溶接結果に反映しやすいところです。特にＴＩＧ溶接機はアーク溶接の中でも入力した結果がすぐに品質につながり、調整がしやすいので実験もしやすいのです。嬉しいことにパルス幅調整機能が復活しておりました。おそらくメーカーさんも意図してパルス幅調整機能をつけたのでなく、デジタル溶接機を作った結果、パルス幅も調整できるようになってしまったというのが実情だと思います。その証拠に目に触れる溶接機の前面パネルにはパルス幅調整つまみなど存在しません。隠れ機能として、ファンクションボタンを長押しすると、出てくる隠れ機能の一つなのです。でも、本当に嬉しかったですねぇ。これを武器にお客さまにパルス幅機能の使い方を伝道し始めました。

★ パルス幅機能の可能性

この紙面を使って、今回もパルス幅機能の説明を継続していきます。１ミリと６ミリのギャップのある難しい溶接でも熟練技能を必要とすることなく、パルス幅機能によって簡単に溶接ができるようになりました。瞬間的に高い電流を流し、溶け落ちる前に溶融池を凝固させる特徴させ理解してしまえば、応用がいろいろ可能なのです。
パルス周波数をあげていく実験をしてみたことがあります。溶接をしながら周波数をあげていくと、音が変わってきます。断続的な音が連続音になり、低い音から高い音に変わってきます。シンセサイザーを使った楽器のようで面白いですから一回試してください。

周波数をあげていくと、アークが絞られていくのに気づきます。アークが絞られる＝集中しているということは、溶け込みが深くなるということは以前お伝えしましたよね。つまり、周波数をあげていくと、溶け込み制御が可能となるのです。角溶接のエッジを残したい場合などにもパルスを使うととっても便利です。そして、パルスの幅の調整を組み合わせると、いろんなことができるようになります。周波数をあげていくと集中した深い溶け込みが可能となります。そして高速溶接も現実化してきました。続く・・・。

あまりの熱々ぶりに見かねたお笑いタレントさんから注意されました。「ちょっとは、話を聞いて笑ってくれないと立場がないんだけどな」大勢のお客の前で指差されてからかわれて、顔から火がでるほど恥ずかしかったものです。

この二人組はデビュー前の無名コンビ、若き日のツーツーレロレロさんでした。片割れの方は今や日本一有名なＭ県の知事さんです。こんなに大出世されるとは当時の純情な青年には想像もできなかったことでしょう。

★溶接情報ＴＩＧ溶接機編

前回の続きでパルス機能の説明をもうちょっとしていきますね。パルスを使うことにより、母材への入熱コントロールが容易になり、そしてパルスの周波数を可変させることでギャップ溶接からアークの集中する高速溶接までいろいろなことができるってことでしたね。
今回も具体例をあげながら、パルスの使いこなしの「虎の巻」をお伝えします。
ＳＵＳ１ミリの板と６ミリの板の突合せ溶接をするとしましょう。しかもワーク精度が悪く、溶接進行方向に向かって１㍉程度のギャップがあったとします。皆さんならどのような条件を設定しますか？

通常板厚違いの溶接の時に、注目するのは薄板です。薄板に合わせて溶接条件を設定します。ＳＵＳ１ミリの突合せ溶接の適正電流条件は、３０Ａ～４０Ａです。しかし板厚違いですから、６ミリの板の方に熱を奪われうまく溶けていかないでしょう。
そこで、パルス機能を使います。例えばベース電流を５Ａ、パルス電流を５５Ａに設定すれば（５＋５５）÷２＝３０Ａとなり、３０Ａの平均電流で溶接をすればパルス機能を使わない時と比べて、溶接がより容易となります。また、ギャップがありますので、パルス周波数はローパルスに設定してください。溶融池を見ながら溶け落ちないように溶接をします。フィラーワイヤーを挿入すればより溶接しやすくなるでしょう。

平均電流を３０Ａにするためには、パルスとベース電流を、１０Ａ、５０Ａでも良いですし、１５Ａ＋４５Ａでも理論上は可能ですが、１ミリと６ミリといった極端に厚さが異なる場合は５Ａと５５Ａ位に大きく差をつけた方が良い結果に繋がります。但し、薄板が溶け落ちないようなパルス電流を設定するようにしてください。

ちなみに、６ミリの突合せ溶接の推奨溶接電流は２７５Ａ～３５０Ａと非常に高い電流を要求します。すると、パルス電流５５Ａではうまく溶け込まないとも考えられますね。実際、溶接強度をもっと求めると、パルスを使ったとはいえ十分ではないかもしれません。しかし、これ以上パルス電流を高めると、今度は１ミリの薄板に穴が開いてしまいます。
そこで、今回の目玉、必殺ウルトラテクニックをこっそりお教えします。

★ パルス溶接の「虎の巻」テクニック

パルス電流と、ベース電流は同じ時間流さないといけないという決まりはないので、パルス電流の時間を短くし、ベース電流の時間を長く設定してみます。高い電流を瞬間的に流し、思い切って下げた低い電流で時間をかけて溶融池を凝固させてあげればいいのです。

平均電流＝パルス電流×25%＋ベース電流×７５％
＝110(A)×25%＋4（A）×75%
＝30.5（A）

これをパルス幅調整機能と呼びます。２５％の短い時間にパルス電流１１０Ａ流し、６ミリ厚の板を溶かし、７５％の長い時間をかけて４Ａの低い電流で溶融池を凝固させてやるのです。このようにすればより容易にそして、溶け込みを確保できるのです。続く・・。

展示会の話題を続けます。情報発信の仕方としての展示会に質の低いものが出てきており、とっても気になっているのです。展示会は本来お客様に役立つものでなくてはいけないのですが、メーカーさんをただ並べるだけのメッセージもなしに開催される展示会が多くなってきています。

社員「展示会のテーマは何なのでしょうか？」
専務「そんなこと知るか？売れればいいんだ。」
社員「でも、見込み客を確保するための展示会と既存客に売るための展示会って内容が大きく違いますよ。」
専務「難しいこと言うな、とにかく売るんだ。」
社員「展示会にわざわざ来場して頂くわけですから売ることより情報をたくさんと伝えした方がいいのでは？お客さまにとって真に必要なものを考えてもらう機会に・・」
専務「そんなの関係ねえっ！展示会は売ることだ。何でもいいから並べて売るんだ！」
社員「苦笑・・・・」

溶接情報ＴＩＧ溶接機編

前回、溶接機の整流方式による分類を大まかにご説明し、インバータデジタル溶接機の優位性にも少し触れてみました。
今回は、最新のデジタルＴＩＧ溶接機の機能を使って出来る可能性をお伝えします。

★「こんなことが出来るの？」デジタルＴＩＧの可能性とは

デジタル化されて、シビアなコントロールが出来るようになったと前回もお話しましたよね。
薄板角溶接の「角のエッジ」を残した溶接をより簡単にする方法をお話しましょう。前段階として、タングステン電極棒にセリタンの１．０φを用意して、タングステン電極棒研磨機で十五度に鋭角研磨し、先端だけ４５度に研磨する二段研磨をして下さい。これが正確なアークのための必要条件です。
次に溶接機の条件設定に移ります。

溶接機は、ダイヘン製ＤＴ―３００Ｐなどがお奨めです。０．５ｔ厚の角溶接を前提にした場合、１８Ａ位の電流で溶接すると経験的に良さそうなのですが、これを楽に溶接する方法として、パルス機能を使うことを推奨します。パルス溶接ってご存知でしょうか？簡単にご説明しましょう。

パルス溶接とは、高い電流と低い電流を交互に繰り返して溶接する方法のことです。１８Ａの電流で角溶接をする場合、上記図のようにパルス電流を３２Ａにして、ベース電流を４Ａに設定して溶接します。

パルス溶接法のメリットは、高い電流（パルス電流）で母材を溶かし、低い電流（ベース電流）で溶けた溶融池を冷やして溶接をするため、溶け落ちして穴が開く心配が大幅に低減できるようになるのです。デジタル溶接機のメリットは、このように設定した条件で実際に溶接をしてみて、溶接の仕上がりを見ながら簡単に条件を再設定しなおしてよりよい条件を作ることが簡単にできることなんですね。

★ パルス機能の使いこなし

パルス機能には、パルス電流とベース電流の設定の他に、パルス周波数の設定があります。これはパルス電流とベース電流の繰り返すサイクルを一秒間に何回繰り返すか設定する機能のことです。パルス周波数は、０．１Ｈｚ～５００Ｈｚまで任意に設定ができます。パルス周波数を遅く（小さく）設定すると、ギャップがあったり、板厚違いなどする困難な溶接に対応がしやすくなります。逆にパルス周波数を速く（大きく）すると、アークが小さく集中してきますので、溶接速度が速くなってきます。

０．５ｔ厚の角溶接で角のエッジを残して溶接する場合、集中したアークで溶接ビードが幅を狭くした方がベターですので、周波数は大きくした方がいいでしょう。例えば、５００Ｈｚまで上げてみて実際に溶接をして、溶接幅を実際にご確認下さい。パルス電流を３２Ａ、ベース電流を４Ａに設定すると
（３２＋４）÷２＝１８Ａの平均電流となりますので、
これを５００Ｈｚのパルス周波数に設定したとすると、パルスを使わないで１８Ａに設定した時よりも溶接ビード幅が狭くなります。
つまり、より角のエッジが残りやすくなりますので、溶接に不慣れな方でも角のエッジが残った溶接をすることができるようになるのですね。

次回ももう少しパルス機能を説明してみようとおもいます。

前回、展示会のことに冒頭で触れましたが、長く溶接材料を販売する側にいた人間として、展示会のあり方について気になることがあります。最近の展示会が、販売者の売上を上げる目的の毎年同じ内容のマンネリ展示会が多くなっているような気がするのです。

社長「最近、売上が落ちている、対策はないのか！少しは考えろ！（怒）」
専務「それでは、展示会でもやりますか・・」
課長「はい、では適当にメーカーを集めます」
社員「えっ！またやるんですか？意味もなく」
課長「いいんだよ、適当にメーカー並べれば」

当然、全部がそうではないのですが、販売サイドの質の低さを感じるある秋の出来事でした。

ゲーテは「もっと光を！」と叫んだそうですが、私は、「もっと質の高い情報の提供を」って大声で叫びたかったです（涙）

★ここがポイント

溶接情報ＴＩＧ溶接機編

溶接機の電源の制御方式には3つの方式がある
細かな話題が続きましたので、たまには気分を入れ替えて溶接機のお話をしましょう。
ＴＩＧ溶接機で、現在販売されているタイプを制御方式で分類すると

• サイリスタ制御式
• インバータ制御式
• インバータデジタル制御式

の三つに分けられます。

サイリスタとかインバーターとか言う言葉の意味を簡単に説明します。
これは、入力側の３相２００Ｖの交流を溶接機出力側で、整流する方式なのです。整流つまり、交流を直流にかえることです。一番簡単に整流するには、交流を変圧器により電圧を下げてから、イメージ図１のようにダイオード等を使い、アノード（陽極）→カソード（陰極）にだけ電流を流し、陰極→陽極には電流を流さないような一方通行させる素子を組み込むことです。サイリスタ制御は、ダイオードにサイリスタ（３端子の半導体）を組み合わせてより滑らかに直流に変換する方式です。

インバータ制御の溶接機は、一旦整流して得た直流を再度インバート（逆転換）させ交流に戻します。この時周波数を細かく変換します。その上で再度直流に整流（コンバート）してよりきめ細かい電流を確保させています。身の回りにもインバータはたくさん使われていますね。蛍光灯もインバータに変えるとちらつきがなくなり、省エネルギーにも繋がります。冷蔵庫にもエアコンにも効率化のためインバータが使われております。溶接機はこのインバータ制御により安定した電流出力が可能となりました。インバータデジタル溶接機は、アナログ信号をデジタル化することで圧倒的にきめ細かい制御を可能にしております。

★ デジタルＴＩＧ溶接機のメリットとは ～1Aずつあげていくようなシビアな設定が簡単にできる～

サイリスタ制御より、インバータ制御。インバータ制御よりインバータデジタル制御の方がなんとなく良さそうだってお分かりでしょうか？

もっと具体的に説明してみます。例えば、１ミリ厚のＳＵＳ板の角溶接をして、角のエッジを残して溶接したい時に今までの溶接機なら、熟練の溶接の腕がないと非常に困難だとおもいます。
しかし、デジタルＴＩＧ溶接機を使えば、このような困難な溶接が簡単に可能になります。１ミリの角溶接の時の推奨溶接電流は４５Ａ位ですが、角のエッジを溶けないようにするには、１ミリの半分の板厚の溶接条件である１５Ａから１Ａずつ電流をあげていってベスト条件を探ればいいのです。実際に実験してみると、１７Ａ～１８Ａで良い条件となりました。
従来の溶接機では１７Ａとか、１８Ａといった１Ａ単位での電流コントロールは難しく、うまく行かない時の方が多いかもしれません。このようなシビアな条件設定も簡単にできるのがメリットとなります。

当然これだけではありません。ご説明してきたタングステン電極棒の種類や、先端の管理、つまり専門の質の高い電極棒研磨機を使って研磨角度や面粗度の状況を整えることによる違いがシビアに溶接に現れるようになるため、より困難な溶接が誰でも可能になります。

ところで、みなさんは展示会にご招待されたり、見学に行ったりしたことがおありだと思います。展示会とは、本来は、展示即売会のことですよね。戦後生活に必要なものが入手困難であった時代に、広場で鍋や釜を広げて必要なモノを供給する場として開催された「市＝いち」がその始まりです。でも最近は展示会のあり方も見直しが必要だと感じております。マンネリだと思いませんか？

さて、前回はタングステン電極棒の先端管理の「虎の巻」テクニックや管理の重要性、そしてトリタンの放射性物質問題までご説明してきました。

★ここがポイント

溶接情報ＴＩＧ編 その八

トリタンに代わる電極棒とは？

トリタンを使うのをひかえるとすると、代わりに何を使えばいいの？ってことになりますよね。ここで、現在国内で流通しているタングステン電極棒のそれぞれの特徴を整理しておきます。

• トリタン 放電特性が良好で直流溶接に多く使われる。アーク集中性良好。
• ランタン 放射性物質を含まない耐久性、アーク特性、安定性に優れる電極。
• セリタン 放射性物質を含まず、交流に使われることの多い電極棒。アークスタート良。
• 純タン 純度９９％のタングステン電極棒。交流に使われていた。

純タンに添加物（トリウム、ランタナ、セリウム）を加えアークスタート性やアークの集中性を高めたものがトリタン、ランタン、セリタンです。

前にもお伝えしましたが、セリタンは、トリタンと同じアークの大きさを得るためには、トリタンより十五度鈍角に研磨する必要があります。つまり同じ角度では、アーク集中がトリタンより劣り、その分アークスタート性が良好なのです。十五度鈍角に研磨することにより、コストを下げることができます。

ランタンは、トリタンからの代替品という触れ込みで国内販売が始まりましたが、普及率が今一歩なのが現状です。しかし、タングステン電極棒の中でお奨めするのであれば、やはり「ランタン」です。低電流から高電流まで安定したアークで溶接ができ、しかもアークの集中性に優れています。

◆ランタンの４つのメリット
★アークスタートに優れる
★高電流での耐久性に優れる
★アーク集中性に優れる
★放射性物質を含まないため安全

高品質な溶接をするには、品質管理が徹底された電極棒を使い、電極棒の研磨角度や面租度を研磨機を使ってきちんと管理することが大切です。

読者の皆さんにタングステン電極棒の研磨角度による違いを体験できるような、サンプルを用意してみたいと考えております。楽しみにしていてくださいね。

溶接情報ＴＩＧ編 その七

実力のあるタングステン電極棒研磨機を使ってタングステン電極棒を理想どおりに研磨すると、びっくりするほど良好な溶接が実現します。ここで、ほとんどの人が知らないまさに「虎の巻」のテクニックを伝授します。

タングステン電極棒 研磨方法の極意

集中したアークによる深い溶け込みと良好なアークスタ ートの両方の効果を得るには、左記の図のように二段円すい型に研磨すること、つまり最初に鋭角に研磨し、研磨面積が広くとることによるアークスタート性を確保した上で、先端を鈍角に再研磨することで集中したアークが発生します。このようにするとアークの集中性とアークスタート性の両方を得ることもできます。

極意その1 深い溶け込みと良好なアークスタートには、二段円錐研磨

アルミ溶接の時などフィラーワイヤーを挿入する時は、タングステン電極棒の先端をフラットにするとアークが柔らかくなるため、フィラーワイヤーがすっと入りやすくなります。これも覚えておくとためになる「虎の巻」のテクニックです。

極意その2 アルミ溶接のフィラーワイヤー挿入には、先端切頭研磨

タングステン電極棒の先端管理が重要だといい続けてきたのは大げさではありません。機械加工業界では、ドリル研磨機の使用は常識となっています。手でドリルを正確に研磨できる「職人さん」もほとんどいません。誰が研磨しても同じ条件の溶接ができるようにすることは、品質管理の第一歩です。まして、自動溶接を行う場合には、タングステン電極棒研磨機は必需品です。

タングステン電極棒研磨機にはいろいろな機種が発売されております。いろいろな機種を使ってみましたが、実力に驚いたのが、前号でも紹介したＮＥＵＴＲＩＸです。使いにくい研磨機が多い中、使い勝手がいいのが嬉しいです。何よりこれを使うと良いアークが得られます。研磨粉が飛び散らない構造となってます。

ところで、平成18年4月より国内大手のパナソニックブランドで、トリタンの発売を中止したのをご存知でしょうか。また、もう一方の雄ダイヘンでもトーチ標準付属のタングステン電極棒がセリタンに変更されています。

次号では、非放射性で性能も抜群に良いタングステン電極棒をご紹介したいと思います。
＊平成21年6月　文部科学省でウラン又はトリウムを含む原材料、製品等に関する安全に関するガイドラインが策定されました。

http://www.mext.go.jp/b_menu/houdou/21/06/1279520.htm

★ここがポイント

溶接情報ＴＩＧ編 その六

タングステン電極棒の先端の先端形状の管理は、高品質溶接をする時には欠かせません。前回説明したように、溶け込みを安定するための研磨角度と、研磨面が安定した良好な面粗度を得るためには、専用のタングステン電極棒研磨機が必須となります。

タングステン電極棒の先端をどのようにすればよいかといいますと、狙った通りのアークを繰り返しだせるように、同一角度で研磨した同じ種類のタングステン電極棒を用意しておく必要があります。

電極を鋭角に研磨すると

鋭角に研磨されたタングステン電極棒からは、電極先端から広がったアークが発生しますので、１㎜以下の薄板溶接の時に使うと裏に焼けが出にくくなるのでおすすめです。

また、アークスタートは、研磨した面積にが大きい方が良くなるので、低い電流を使う薄板溶接のときには、鋭角研磨がアークスタートの良好性という面からも有利となります。低い電流になるとアークスタートも悪いですしね。

電極を鈍角に研磨すると

深い溶け込みを得たい時や、高速溶接を狙うのであれば、アークの集中する鈍角研磨がおすすめです。また、裏波溶接を行う時にも４５度～６０度位の鈍角に研磨した方が溶け込みが深くなるため綺麗な裏波がでやすくなります。

電極先端部の形状と溶接への影響

研磨面の面粗度が悪いと、図のようにアークが狙った溶接線から外れたり、アークの這い上がりによる溶け込み不足といった問題も生じてしまします。また、電極棒の先端の偏消耗は、タングステン電極の巻き込みによる深刻な溶接欠陥の原因ともなり得ます。

アークの這い上がり :アークが這い上がると、溶け込みが不足する
アークの偏り：ビードの蛇行
先端の偏磨耗：先端部の溶け落ち

百聞は一見にしかずといいますが、一度専用のタングステン電極棒研磨機で正確に研磨された電極棒を使うと、もう後戻りはできません。正確なアークで溶接すると自分の腕が上がったように感じます。なにより、狙ったとおりの場所にアークが飛ぶため、気持ちが良く溶接ができます。

おすすめのタングステン電極棒研磨機はこれとこれ

前回は、アークを集中させる話が、タングステン電極棒の話題にちょっと脱線して、セリタンをトリタンより十五度鈍角に研磨するとトリタンと同じアークが得られますってところまでお話しました。

★ここがポイント

溶接情報ＴＩＧ編 その五

トリタンを３０度で研磨して溶接していた人が、セリタンを使う場合には４５度研磨すれば同じアークの広がりが得られるようになります。ということは、セリタンの方長持ちするってことですね。鉛筆をナイフで削ることを想像するとわかりやすいですよね。

また年代がばれるようなことを書きましたが、鈍角に研磨する方が、研磨量が少ないのです。ですから、セリタンを使われた方がコストダウンにはなります。

■タングステン電極棒の研磨角度とアークの関係

タングステン電極棒の話題の中で、研磨角度についても触れましたが、研磨角度が変わると、アークも変わるのです。
そして、この特徴を理解することがとっても大切なのです。

重要：タングステン電極棒の研磨方法

みなさんは、どのようにタングステン電極棒を研磨していますか？ベルトグランダーや、両頭グラインダー、ベビーグラインダーなんかで研磨されている方が多いのではないでしょうか。
実は、このような研磨方法には二つの大きな問題があるのです。

●問題その一

一つは、この場合では、研磨角度が正確にならないですよね。研磨角度が変わればアークが変わります。集中したアークを得るには、鋭角に研磨すれば・・・鋭角に研磨してはいけません。上の図に示すように、円錐鋭角に研磨するとアークは広がり溶け込みは浅くなります。円錐鈍角に研磨するとアークが集中し、溶け込みは深くなるのです。多くの作業者が集中したアークを求めて鋭角に研磨されるケースをたくさん見てきましたが、実は逆だったのですね。
溶接品質を確保するために作業指示書などで、溶接電流を明確に定められておりますが、タングステン電極棒の種類や、研磨角度を明確に定められているケースは少ないのです。
溶接の品質を確保するためには、専用のタングステン電極棒の研磨機が欠かせません。これは、一つには研磨角度を定めるために必要なのです。

●問題その二

ベルトグラインダー等での研磨にはもう一つ重大な問題があります。それは、「面粗度」と言って、研磨面の品質からも、ベルトグラインダー等で研磨してはいけないのです。研磨面はシャープで安定した滑らかな面粗度がないと高品質な溶接ができません。粒度の粗い研磨布や、グラインダー砥石で研磨するとアークがふらついて溶接ビードが蛇行したりアークスタートが悪くなったり、アークの這い上がりといった現象をおこしてしまします。次号でもう少し説明を加えていきますね。

前回は、同じ溶け込みを確保する時、アークが広がっているより、アークが集中したときの方が溶接速度が速くなり、生産性が上がり儲かりますよってことでしたね。そして、アークを集中させると、母材への入熱が低減しひずみが少なくなるという大きなメリットを得られますというところまでお話しました。では、具体的に直流溶接においてアークを集中させるお話につなげていきます。

★ここがポイント

溶接情報ＴＩＧ編 その四

アークを集中させるには、いろいろな方法があります。その前に、タングステン電極棒の特徴をご説明して参ります。

■ タングステン電極棒の種類で集中が・・！
みなさんは、タングステン電極棒とアークの因果関係をご存知でしょうか？因果関係ってそんな大げさなことではないのですが、タングステン電極棒が変わると、アークの広がりが変化するのです。つまり、タングステン電極棒の特徴を理解して選択する必要があるのです。

例えば、皆さんが最もよく使われているトリタン（トリウム２％入りタングステン電極棒）と最近流通が多くなってきたセリタン（セリウム２％入りタングステン電極棒）は、同じ電流で溶接した場合溶け込みが大きく異なります。セリタンの方がアークが広がる傾向にあり、その分溶け込みが浅くなってくるのです。タングステン電極棒なら何でもいいからってでたらめに使っていませんか？電極棒の材質が変わると同じ溶接電流で溶接しても、溶接品質が変化してしまうので注意が必要です。

トリタンとセリタンを比較すると、
セリタンのほうがアークが広がる（溶け込みが浅くなる）

ここで、あらためて、タングステン電極棒の種類をご説明します。現在国内で流通しているタングステン電極棒は、

● トリタン（トリウム２％入）赤色

● セリタン（セリウム２％入）灰色

などが主として流通しております。

これらを区別するには、電極棒末端に着色がありますので、これを見てそれぞれを区別すると良いでしょう。

一般的にトリタン、ランタンは直流溶接に、純タン、セリタンは交流溶接に市場では使われております。しかし、作業の仕方によってはセリタンを直流溶接に使ったり、トリタンを交流に使った方が良い場合もありますので、溶接内容に応じて使い分けるのが賢い選択です。

前に述べたようにトリタンとセリタンではアークの広がり方が異なります。
トリタンを使われている方が、セリタンに切り替えた時、同じアークを求めるなら、セリタンの研磨角度をトリタンより十五度鈍角に研磨すると同じ広がりのアークとなります。
つまり溶け込み深さが同じになります。同じ研磨角度で使用した場合トリタンの方がアークの集中に優れ、溶け込みが深いので、直流溶接に幅広くつかわれてきたのです。

でも、セリタンでも十五度鈍角に研磨すればトリタンと同等の集中したアークが得られるってことは、セリタンを使った方がお得なんではないでしょうか？

Tips!

セリタンを使うとき、トリタンと同じアークを求めるときは
トリタンの研磨角度＋15
たとえばトリタンのとき30°の研磨角度ならセリタンの場合は45°

次号に続く。