電気溶接の方法

民家でも、別荘でも、ガレージでも、そしてアパートでも、金属溶接を必要とする作業はどこにでもある。この必要性は、建設中に特に顕著になる。ここでは特に、溶接したり切断したりするものが必要になることが多い。そして、建設が自分の手で行われる場合、溶接作業は独立して行うことができます。特に継ぎ目の美しさが要求されない場所では。溶接の正しい方法については、この記事で説明します。

電気溶接の基本

今日の溶接金属接続は、最も信頼性が高い。これは高温にさらされることで起こります。最新の溶接機のほとんどは、金属を溶かすために電気アークを使用します。電気アークが金属を融点まで加熱し、狭い領域で溶融が起こります。電気アークを使用するため、溶接は電気アーク溶接と呼ばれる。

電気溶接の種類

電気アークは直流でも交流でも形成できる。交流は溶接トランスによって、直流はインバータによって溶接される。

電流が交互に流れるため溶接アークが「ジャンプ」し、装置自体が重くかさばる。また、作業中やアーク、変圧器自体から出るノイズもストレスになる。もうひとつ不快なことがある。トランスがネットワークを強く「悲しませる」のだ。そして、かなりの電圧スパイクがある。このような状況は、隣人にとってあまり幸せなことではなく、家電製品が被害を受ける可能性があります。

インバーターは主に220Vのネットワークで動作する。この場合、小型・軽量（3～8キログラム）で、静かに作動し、電圧にほとんど影響を与えない。隣人や近所の人が見ない限り、溶接機を使い始めたことに気づかれることはありません。さらに、アークは定電流によって引き起こされるため、ジャンプすることがなく、かき混ぜたり制御したりするのが簡単です。だから、金属溶接の方法を学ぼうと決めたなら、インバーター溶接機から始めよう。インバーター溶接機の選び方については、こちらをお読みください。

溶接技術

電気アークを発生させるには、反対の電荷を持つ2つの導電性要素が必要である。ひとつは金属部品で、もうひとつは電極である。

手動電気アーク溶接に使用される電極は、特殊な保護組成物でコーティングされた金属の芯である。 グラファイトやカーボンの非金属溶接電極もあるが、これらは特殊な工事で使われるもので、溶接初心者の役に立つことはまずない。

極性の異なる電極と金属を接触させると、電気アークが発生する。 アークが発生すると、アークが向けられた場所で部品の金属が溶け始めます。同時に、電極棒の金属も溶融し、電気アークとともに融合ゾーンである溶接プールに移動します。

このプロセスでは保護皮膜も燃焼し、一部は溶融、一部は気化し、赤熱ガスが放出される。ガスは溶接プールを取り囲み、酸素との相互作用から金属を保護する。ガスの組成は、保護皮膜の種類によって異なる。溶融スラグも金属を覆い、その温度維持を助ける。適切な溶接を行うには、スラグが溶接プールを覆うようにする必要がある。

溶接は、溶接池が動くことで生成される。そして、電極が動くと溶接池も動く。これが溶接の秘訣である。電極は一定の速度で動かさなければならない。また、必要な接続のタイプに応じて、電極の傾斜角度と電流パラメーターを正しく選択することも重要です。

金属が冷えると、遮蔽ガスが燃焼した結果であるスラグ地殻が形成される。これは、金属が空気中の酸素と接触するのを防ぐ役割もある。冷却後、ハンマーで叩く。この場合、高温の破片が飛び散るので、目の保護が必須である（特殊な眼鏡を着用する）。

円筒や樽から火鉢を作る方法については、こちらをご覧いただきたい。練習あるのみ。

溶接を学ぶ方法

すべては作業場の準備から始まります。電気溶接の作業は、電気や高温で怪我をする可能性があるため、安全には細心の注意が必要です。そのため、準備には真剣に取り組んでください。

電気溶接を学ぶには、厚い金属片が便利である。溶接機と溶接機のほかに、クラッグス（厚手の手袋）と溶接用マスクが必要である。また、全身を保護する厚手の衣服、厚い革製の丈夫な靴も必要だ。火花やスケールに耐えられるものでなければならない。スラグを叩き落とすためのハンマーと金属ブラシも必要だ。目を保護するためにゴーグルも必要だ。

電極の接続方法

初心者の溶接作業は、直径3mm（正確には3.2mm）の万能電極を使うとやりやすい。値段は高いが、作業はしやすい。溶接ができるようになったら、もっと安い電極を使うこともできるが、まずはこれを使ったほうがいい。

電極は、溶接ケーブルの一方に取り付けられたホルダーに挿入される。ホルダーにはバネ式とネジ式の2種類がある。電極ホルダーがバネ式の場合、ハンドルのキーを押し、現れた溝に電極を挿入する。ネジ式の場合は、ハンドルが回転します。ネジを外して電極を挿入し、クランプする。いずれにしても、ぐらつかないようにする。電極を取り付けたら、ケーブルを接続します。

DCウェルダーには、プラスとマイナスの2つの出力があります。溶接ケーブルも2本ある：

• 一方の端は金属クランプで、ワークピースに接続されている；
• もう一方は電極ホルダーである。

溶接にどの極性を接続するかは、作業の種類によって異なる。インバーターについて言えば、プラスが部品に接続され、マイナスが電極に供給されることが多い。このような接続方法は直接極性と呼ばれる。マイナス-部品、プラス-電極（例えばステンレス鋼の溶接）。

直接極性は、ほとんどの接続に必要な金属の加熱をより良くする。これは、電子がマイナスに帯電した極（直接極性では電極）からプラスに帯電した極（部品）に移動するためです。その際、電子はさらに金属にエネルギーを移動させ、温度を上昇させる。

溶接の開始：アークへの点火

電極とインバーターの接続方法は解決した。さて、アークの点火方法である。アークは電極と部品が直接接触することで発生する。方法は2つある：

• をタップする；
• タッピング

ひとつは、継ぎ目に沿って電極を走らせ（跡が残らないように）、もうひとつは、電極の先端でパーツを数回ノックする。

電極が新品の場合、その先端はむき出しであり、点火は容易である。すでに使用されていた場合は、ロッドの周囲に数ミリの保護膜が形成されている。この被膜は、先端部分を数回叩いて叩き落とさなければならない。

どちらの点火方法も使われるが、ここでは誰もが都合の良い方を選ぶ。この技術は、電気溶接の使い方を学びたいなら、最初にマスターしなければならないものだ。数本の電極と厚い金属片を用意し、アークを発生させる。

成功し始めたら、トレーニングの次の段階に進むことができる。電極の傾き電極の基本的な位置は、それ自体に対してわずかに傾いています - 30°から60°の角度で（図を参照）。傾斜角度は、必要な溶接と現在の設定に応じて選択します。向きは、溶接プールの状態に基づいて決定される。

最初の位置は「バックアングル」と呼ばれる。この場合、浴槽と溶融スラグは電極先端の後方に移動する。その傾斜角度と移動速度は、スラグが溶融金属を覆う時間があるようなものでなければならない。この位置では、金属をより深く加熱することができる。

金属をあまり加熱する必要がない場合もある。その場合、傾斜角度は逆になり、継ぎ目と浴は電極の後ろに「引っ張られる」。この場合、加熱深さは最小限に抑えられます。

電極の動き

電気溶接の正しいやり方」という質問に答えるのは簡単である。そのためには、金属表面から2～3 mmの距離に電極を保持し、溶接プールの状態と大きさをコントロールする必要がある。ここが溶接技師の腕の見せ所である。

難しいのは、複数のパラメーターを同時にコントロールしなければならない点にある：

• 電極を写真の軌道に沿って動かす、
• 燃え尽きたら、2～3mmの一定の距離を保ちながら、少し下に下げる；
• 溶接プールのサイズと状態をモニターし、電極の動 きを速めたり遅くしたりする；
• 溶接の方向に注意してください。

電極の先端の動きを図に示す。家庭用の電気溶接を学ぼうとする人は、これらすべてをマスターする必要はないが、2つか3つの動きは必要である。

電気溶接を学ぶには？厚い金属片の上で動作の練習をする。そうすると、継ぎ目ではなく、ロールができる。この段階が初期段階です。電極の先端から部品までの距離をコントロールし、同時に電極を所定の軌道に沿って動かすことを学び、溶接浴とその中のスラグを観察します。

これを行うには、厚い金属を取り、その上にチョークで線を引く。アークに点火し、動きをマスターし、同時に風呂をコントロールすることを学ぶ。1回目から成功するわけではなく、10回目から成功するわけでもない。電極は、おそらく12本は使い切るだろう。手動アーク溶接のテクニックが身についたら、ロールが均一で、幅と高さが一定（またはほぼ一定）になり、部品を接続できるようになります。

金属フレームにパーゴラを作る方法については、この記事をお読みください。

金属の正しい溶接方法

良い結果を得るためには、電極の適切な持ち方や浴槽の動かし方を学ぶだけでは十分ではない。接合される金属の微妙な挙動を知る必要がある。また、継ぎ目によって部品が「引っ張られ」、そのために部品が歪んでしまうという特殊性もある。その結果、製品の形状が構想とは大きく異なることがある。

そのため、作業前にパーツをクランプや結束バンドなどで固定する。さらに、数十センチメートルの短い横方向の継ぎ目を作る。この継ぎ目で部品を固定し、製品の形状を整えます。継ぎ目を溶接する場合は、両面に溶接します。このような準備作業が終わってから、溶接を始めます。

溶接と接合（水平、垂直、天井）の種類と正しい溶接方法については、こちらをお読みください。

溶接電流の選び方

電流の設定を知らなければ、電気溶接を学ぶことは不可能である。電流は、溶接する部品の厚さと使用する電極によって異なります。その依存性を表に示す。

しかし、手動の電気アーク溶接では、すべてが相互につながっている。例えば、ネットワーク内の電圧が低下しています。必要な電流を供給するために、インバータは単にできません。しかし、このような状態でも、作業は可能です。電極をよりゆっくりと動かし、良好な加熱を達成することができます。それでもうまくいかない場合は、電極の動かし方を変える - 同じ場所を何度か通過させる。別の方法として、電極を薄くする。これらの方法を組み合わせることで、このような条件でも良好な溶接を行うことができます。

溶接の正しいやり方は、もうおわかりだろう。あとは練習あるのみだ。溶接機を選び、電極と溶接マスクを買って、練習を始めよう。

情報を整理し、間違いを少なくするために、溶接に関するビデオレッスンをご覧ください。