有限会社 トチオ構造設計室/Report・溶接接合について

 
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溶接接合について

1. 溶接接合とは
溶接接合は、接合しようとする母材を溶かし、そこに溶接棒を溶かした溶着金属を溶かし込み、接合部を一体化する接合方法です。  ボルト接合と比較して溶接接合の長所、短所を上げると以下のようになります。
    (長所)
    1. 接合部がコンパクトで仕上げ材等の納まりがよい。
    2. 断面欠損がないので、継手としての効率が高い。
    3. 接合部で連続性が確保され、応力伝達が円滑である。
    (短所)
    1. 品質が溶接工の技量に左右される。
    2. 風、雨、気温などの気象条件の影響を受けやすい。
    3. 手軽で確実な検査方法がない。
少し余談になりますが、溶接学会による溶接の溶の字は、昭和10年以前では金偏の鎔でしたが、昭和11年から火偏の熔になり、昭和51年から現在の溶となりました。
2. 一般的な溶接接合(アーク溶接)について
アーク(Arc)は英和辞典によると弧と訳されています。 アーク溶接のアークはElectric Arc(電弧)からきています。産業革命の発生地イギリスで、ロンドンの科学者デービー(Sir Humphrey Davy)が1800年に大きな蓄電池を使って電弧を発生する実験を行い、 1809年にケンブリッジ大学で発表を行いましたが、これが科学的にElectric Arc(電弧)を取り扱った最初のものでElectric Arcという名称もデービーが名づけたものです
図-1 Electric Arc
図-1 Electric Arc
この研究があって科学者達によってアークの研究が盛んになって、その異常な発熱作用と発光現象を利用する研究が行われ、後年アーク溶接とアーク燈に関する工業が発展することになりました。
アークのエネルギーにより発生する強い熱(約6000℃)により、溶接棒と母材が溶けて、母材と溶着金属が一体化するーこれがアーク溶接の原理です。
図-2 アーク溶接
図-2 アーク溶接
溶接棒のフラックスからでるふん囲気ガスにより、アークを安定させ溶接中の溶融金属に空気中の酸素や窒素が進入するのを防ぎ、またスラグにより溶融金属の急冷を防いでいます。
溶接をするのに溶接棒を動かさなければなりません、これを運棒といいます。運棒は溶融速度に応じて溶接棒を送り出し、アーク長を一定に保って回路を保持しながら、溶接線に沿って適切な速度で溶接棒を動かすことにより溶接部を形成しなければならず、かなりの熟練を要するものです。
溶接棒の供給とアークの移動の両方を手動で行うものを手溶接、溶接棒の供給のみを自動で行うものを半自動溶接、両方とも機械により自動的に行うものを自動溶接といいます。

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