板金溶接には精度と技術が必要です。多くの製造業者は、薄い材料を扱う際に反りや歪み、接合部の弱さに悩まされています。TIG 溶接は解決策となりますが、特殊な技術が必要です。この方法を利用して、完璧な板金溶接を作成するにはどうすればよいでしょうか。
TIG (タングステン不活性ガス) 溶接は、薄い板金の接合に優れています。優れた制御性、最小限の歪み、そしてきれいで強力な溶接を実現します。非消耗性のタングステン電極と不活性ガスシールドを使用することで、TIG は正確な熱入力と溶接配置を可能にします。
TIG溶接のスキルを向上させるテクニック、ツール、ベストプラクティスを探ってみましょう。 板金作業機器のセットアップから一般的な課題に取り組むための高度な方法まで、あらゆることをカバーします。
板金用TIG溶接入門
TIG溶接とは何ですか?
TIG 溶接 (タングステン不活性ガス溶接) では、非消耗性のタングステン電極を使用して溶接を行います。電極とワークピースの間に電気アークが発生し、金属が溶けます。シールド ガス (通常はアルゴン) が、溶接部分を大気汚染から保護します。
板金に TIG 溶接を選択する理由
TIG 溶接は、板金の作業に最適です。薄い材料には欠かせない、熱入力を正確に制御できます。この方法では、歪みを最小限に抑えた、きれいで高品質な溶接ができます。優れた美観と構造的完全性が求められるプロジェクトには、この方法が適しています。
TIG溶接が他の溶接方法より優れている点
TIG 溶接は、板金の他の方法に比べていくつかの点で優れています。MIG 溶接やスティック溶接よりも強度が高く、延性の高い溶接ができます。このプロセスではスパッタが少なくなり、溶接後の清掃が軽減されます。TIG 溶接ではあらゆる位置で溶接が可能で、異種金属の接合に優れています。
TIG溶接で使用される一般的な板金の種類の概要
さまざまな金属板が TIG 溶接に適しています。ステンレス鋼は耐腐食性と強度に優れているため、よく使用されます。軽量で知られるアルミニウムは、TIG 溶接で美しく溶接されます。銅、真鍮、チタンも優れた結果が得られます。
TIG溶接板金に必須のツールと機器
板金の TIG 溶接には、特定のツールと機器のセットが必要です。始めるために必要な基本的なものを見てみましょう。
TIG溶接機：機能と仕様
高品質の TIG 溶接機は、セットアップの要です。次の機能に注目してください。
AC/DC 機能により、鉄金属と非鉄金属の両方を溶接できます。薄い板金では、調整可能なアンペア数制御が重要です。5～10 アンペアの低電流範囲の機械をおすすめします。パルス溶接機能により、熱入力が低減され、歪みが最小限に抑えられます。
ほとんどの板金作業では、200 アンペアの機械で十分です。金属に触れることなくアークを開始できるため、高周波始動が適しています。
板金加工に適したタングステン電極の選択
タングステンの選択は溶接品質に大きく影響します。板金の場合、次のオプションを検討してください。
2% トリウムタングステンは、アークの始動性と安定性に優れています。鋼鉄やステンレス鋼の DC 溶接に最適です。ランタンタングステンは AC と DC の両方で優れた性能を発揮し、さまざまな金属に幅広く使用できます。合成タングステンは低アンペアで優れており、薄い板金に最適です。
アンペア数に対応できる最小直径の電極を選択します。板金の場合、直径 1/16 インチまたは 3/32 インチが一般的です。
シールドガス: オプションとベストプラクティス
適切なシールド ガスは、溶接部を汚染から保護します。ほとんどの板金用途では、純粋なアルゴンが最適な選択肢です。優れたアーク安定性と溶接外観を実現します。
ほとんどの板金作業では、流量を 15 ～ 20 CFH に設定します。特に薄い材料では、ガス レンズを使用してガスの適用範囲を広げます。これにより、突き出しが長くなり、溶接パドルの視認性が向上します。
TIG溶接プロジェクトを成功させるための準備
適切な準備は、板金に高品質の TIG 溶接を施すための鍵です。成功に導くための重要な手順について詳しく見ていきましょう。
金属表面処理技術
強くて欠陥のない溶接には、きれいな金属が不可欠です。次の手順に従ってください。
アセトンまたは脱脂剤を使用して、油、グリース、汚れをすべて取り除きます。塩素系溶剤は多孔性の原因となるため使用しないでください。酸化物を除去するには、ステンレス製のワイヤー ブラシを使用します。汚れが付着しないように、一方向にブラシをかけます。
頑固な酸化物には、専用の金属クリーナーを使用してください。アルミニウムには特別な注意が必要です。頑固な酸化物層を除去するには、専用のアルミニウムクリーナーを使用してください。
清掃後は、溶接部分に素手で触れないようにしてください。皮脂が表面を汚染する可能性があります。
TIG溶接に適したフィラー材料の選択
溶接強度と外観には、フィラー材料の選択が重要です。ベースメタルに合わせてフィラーを選択してください。
軟鋼の場合、ER70S-2 または ER70S-6 が適しています。ステンレス鋼では通常、ER308L または ER316L が使用されます。アルミニウムの溶接では、ER4043 (ほとんどの合金用) または ER5356 (高強度用) がよく使用されます。
ベースメタルの厚さに合ったフィラーロッドの直径を選択します。シートメタルの場合、1/16 インチまたは 3/32 インチの直径が一般的です。
清潔で安全な溶接作業スペースを設定する方法
整理整頓された作業スペースは安全性と効率性を高めます。以下のヒントを参考にしてください。
溶接エリアから可燃性物質を取り除きます。耐火性の溶接ブランケットを使用して火花を捕らえます。溶接中の動きを最小限に抑えるために、ツールを手の届きやすい場所に整理します。
作業面が安定していて、快適な高さであることを確認してください。スチール製の天板を備えた専用の溶接テーブルは、接地と放熱に最適です。
板金のTIG溶接技術をマスターする
板金の TIG 溶接には精度とスキルが必要です。溶接の腕を磨くテクニックを探ってみましょう。
TIG溶接板金の主要原理
板金の TIG 溶接の成功は、いくつかの基本原則にかかっています。
アークの長さを短く保ちます。通常は 1/8 インチ以下です。これにより熱が集中し、制御が向上します。均一な熱分布を確保するため、一定の速度で移動します。遅すぎると熱が過剰に蓄積され、速すぎると融合が不十分になります。
フィラーメタルは控えめに添加してください。フィラーが多すぎると、あふれて浸透が悪くなる可能性があります。トーチの動き、フィラーロッドのディップ、フットペダルの制御を調整する練習をしてください。
熱制御と薄い金属への影響を理解する
薄い材料を溶接する場合、熱管理が非常に重要です。
溶融が達成できる、可能な限り低いアンペア数を使用してください。厚さ 1000 分の 1 インチあたり約 1 アンペアから始めてください。パルス溶接は高電流と低電流を交互に流し、全体的な熱入力を減らします。
完全な溶接の前に、タック溶接を使用してワークピースを固定します。これにより、熱の蓄積による歪みが最小限に抑えられます。銅またはアルミニウムのバッキング バーを使用して、熱を素早く放散します。
精度と正確さを維持するためのテクニック
板金 TIG 溶接では精度が重要です。
両手を使ってください。片手はトーチに、もう片手はフィラーロッドに使用します。これにより、安定性とコントロールが向上します。手や腕を安定した表面に置いて、動きを最小限に抑えます。
長い溶接の場合は、「ウォーキング ザ カップ」テクニックを試してください。これは、溶接中にセラミック カップを接合部に沿って転がすというものです。これにより、アークの長さと移動速度を一定に保つことができます。
溶接ビードの外観と品質の管理
見た目が良い溶接は、多くの場合、強度の高い溶接です。
ビードの外観を均一にするために、一定の移動速度とアーク長を維持します。パドルの動きに合わせて、リズミカルにフィラー メタルを追加します。
平らなビード プロファイルを得るには、フィラー ロッドの角度を 15 ～ 20 度程度に低く保ちます。トーチの角度を移動方向に向かってわずかに前方 (5 ～ 15 度) に調整します。
タングステン電極を定期的に清掃してください。電極が汚れていると、アークの動作が不安定になり、ビードの外観が悪くなります。
一般的なTIG溶接の問題を回避する
経験豊富な溶接工でも、板金の作業では課題に直面します。よくある問題とその解決策について見ていきましょう。
板金の反りを防ぐ方法
薄い材料を溶接する場合、反りが頻繁に問題になります。
断続溶接技術を使用します。短い間隔で溶接し、溶接の合間に金属を冷却します。これにより、熱がより均等に分散されます。銅またはアルミニウムのバッキング バーを使用します。これらは余分な熱を吸収し、平坦性を維持するのに役立ちます。
溶接する前にワークピースをしっかりと固定します。クランプまたはタック溶接を使用して、移動を防止します。「ステップバック」方式を検討してください。ジョイントに沿って後方に移動しながら、短いセクションごとに溶接します。
過熱の管理: 原因と解決策
過熱により溶接部の溶け落ちや弱化が生じる可能性があります。
アンペア数を減らします。低い値から始めて、適切な溶融が得られるまで徐々に上げていきます。パルス溶接電流を使用します。これにより、高アンペアと低アンペアが交互になり、全体的な熱入力が減ります。
移動速度を上げます。より速く移動すると、1 つの領域に熱が蓄積されるのを防ぎます。溶接の合間に休憩を取ります。金属を自然に冷ますか、圧縮空気を使用してより速く冷却します。
不完全な浸透と多孔性のトラブルシューティング
これらの問題により、溶接の強度と外観が損なわれます。
溶け込みが不完全な場合は、適切な接合準備を確実に行ってください。きれいなエッジと正しいフィットアップが重要です。溶接角度を調整します。よりよい溶け込みを得るには、垂直から 15 ～ 20 度を目指します。
多孔性を防ぐために、ベースメタルとフィラーロッドを徹底的に洗浄します。油、汚れ、酸化物をすべて取り除きます。シールドガスの流れを確認します。カバーが不十分だと、大気汚染につながる可能性があります。
薄い金属板のひび割れや歪みを防ぐ
ひび割れや歪みはプロジェクトを台無しにする可能性があります。
より均一に加熱するために、金属を少し予熱します。これにより、急激な温度変化によるストレスが軽減されます。3 パス テクニックを使用します。 タック溶接ルートパス、カバーパスの順に行います。この方法は、熱入力を制御するのに役立ちます。
同じ場所で開始および終了することは避けてください。クレーター クラックは、溶接の端でよく発生します。代わりに、ランオフ タブを使用するか、ジョイントの端を超えて溶接してください。
適切なフィラーロッドのテクニックを練習してください。フィラーを一貫して適切な量で追加してください。多すぎても少なすぎても、ストレスやひび割れの原因になります。
TIG溶接アルミニウムと鋼板金属
アルミニウムと鋼板の TIG 溶接には異なるアプローチが必要です。各材料の主な違いとテクニックを見てみましょう。
アルミニウムと鋼のTIG溶接技術の違い
アルミニウムと鋼鉄は溶接アーク下では異なる挙動を示します。
アルミニウムは熱を急速に伝導しますが、鋼鉄は熱を保持します。これは溶接速度と熱入力に影響します。アルミニウムの酸化層を分解するには、AC を使用します。鋼鉄では通常、DC 電極マイナスを使用します。
アルミニウムでは、同じアンペア数で鋼よりも大きな直径のタングステン電極が必要です。これにより、溶接プールのタングステンの汚染を防ぐことができます。
アルミニウムとスチールに適したフィラーロッドの選択
フィラーロッドの選択は、両方の材料にとって重要です。
アルミニウムの場合、一般的な選択肢は次のとおりです。
- 汎用溶接用ER4043
- 高強度用途向けER5356
鋼製フィラーロッドはベース金属によって異なります。
- 軟鋼用ER70S-2またはER70S-6
- ステンレス鋼の場合はER308LまたはER316L
フィラーロッドの直径をベースメタルの厚さに合わせます。薄い板金の場合は、直径が小さい方が適しています。
TIG溶接の薄板と厚板
異なる厚さの板金を TIG 溶接するには、テクニックと設定を調整する必要があります。薄い材料と厚い材料の両方を効果的に処理する方法を見てみましょう。
薄い金属板の溶接のベストプラクティス
薄い金属の溶接 繊細なタッチが必要です:
溶融が達成できる、可能な限り低いアンペア数を使用します。厚さ 0.001 インチあたり約 1 アンペアから始めます。パルス溶接を使用して、全体的な熱入力を減らします。これにより、溶け落ちを防ぐことができます。
熱が蓄積しないように素早く動かしてください。移動速度が速いほど、歪みを防止できます。通常 1/16 インチ以下の、より小さい直径のタングステン電極を使用してください。これにより、低アンペアでのより優れた制御が可能になります。
厚い板金の溶接：設定と技術の調整
金属が厚くなると、異なるアプローチが必要になります。
完全な浸透を確実にするために、アンペア数を増やします。経験則として 0.001 インチあたり 1 アンペアを使用しますが、必要に応じて調整してください。移動速度を遅くします。これにより、熱が材料に浸透する時間が長くなります。
より大きな直径のタングステン電極の使用を検討してください。これにより、汚染なしに高いアンペア数を処理できるようになります。
結論
TIG 溶接板金には熟練が必要ですが、優れた結果が得られます。きれいな準備、正確な熱制御、安定した技術に重点を置いてください。練習すれば、最も薄い材料でも強力で魅力的な溶接ができるようになります。
信頼できる板金部品メーカーが必要ですか? Shengen にお任せください。当社は板金レーザー切断、スタンピング、表面仕上げ、CNC 加工を専門としています。 シェンゲンに連絡を取る 今日、専門家に助けを求める！
よくあるご質問
TIG 溶接板金に最適なシールドガスは何ですか?
純アルゴンは、ほとんどの板金 TIG 溶接に最適です。アークの安定性と制御性に優れています。厚いアルミニウムの場合は、ヘリウムとアルゴンの混合が役立ちます。ステンレス鋼やその他の金属の場合は、純アルゴンを使用してください。
TIG 溶接はあらゆる種類の板金に使用できますか?
TIG はほとんどの板金、特にステンレス鋼、アルミニウム、銅合金に適しています。亜鉛メッキ鋼には適していません。鋳鉄は難しいです。ほとんどの一般的な加工金属には、TIG が最適です。
違いは何ですか？ TIG溶接とMIG溶接 板金用ですか?
TIG は、板金溶接において MIG よりも精度が高く、きれいな溶接を実現します。歪みが少なく、薄い材料に最適です。TIG はあらゆる位置で機能し、目に見える溶接に最適です。MIG は高速ですが、精度は劣ります。最高の品質と外観を求めるなら、TIG をお選びください。
TIG 溶接板金用のタングステンとは何ですか?
ほとんどの板金には、2% トリウムまたは 2% 合成タングステンを使用してください。アルミニウムには、純粋またはジルコニウム化タングステンをお試しください。薄い材料には、小さい直径 (1/16 インチまたは 3/32 インチ) を使用してください。タングステンの種類とサイズは、特定の作業とアンペア数に合わせてください。
ケビン・リー
レーザー切断、曲げ加工、溶接、表面処理技術を専門とし、板金加工において10年以上の実務経験があります。シェンゲンのテクニカルディレクターとして、複雑な製造上の課題を解決し、各プロジェクトにおける革新と品質の向上に尽力しています。
