溶接には交流または直流溶接機を使用できます。直流溶接機を使用する場合、プラス接続と逆接続があります。使用する電極、建設機械の状態、溶接品質などの要因を考慮する必要があります。
DC電源はAC電源に比べて安定したアークが得られ、スムーズな溶滴移行が可能です。– アークが点火すると、DC アークは継続的な燃焼を維持できます。
交流電力溶接を使用する場合、電流と電圧の方向が変化し、1秒間に120回のアークの消弧と再点火が必要となるため、アークを安定して継続的に燃焼させることができません。
低い溶接電流の場合、直流アークは溶融した溶接金属に良好な濡れ効果をもたらし、溶接ビードのサイズを調整できるため、薄い部品の溶接に非常に適しています。DC 電源は、DC アークが短いため、AC 電源よりもオーバーヘッドおよび垂直溶接に適しています。
ただし、DC 電源のアーク吹きが顕著な問題となる場合があり、その解決策は AC 電源に変換することです。AC または DC 電力溶接用に設計された AC および DC 兼用電極の場合、ほとんどの溶接アプリケーションは DC 電力条件下でより適切に機能します。
(1)普通構造用鋼の溶接
一般構造用鋼電極、酸電極は交流、直流どちらも使用可能です。直流溶接機を使用して薄板を溶接する場合は、直流逆接続を使用することをお勧めします。
一般に厚板溶接では直流接続を使用すると溶け込みが大きくなります。もちろん逆直流接続も可能ですが、開先のある厚板の裏当て溶接の場合は、やはり直流逆接続の方が良いでしょう。
基本的な電極は通常、DC 逆接続を使用するため、気孔率やスパッタを軽減できます。
金属のアーク溶接では一般的に直流逆接続が使用されます。これにより、アークが安定するだけでなく、アルミニウムを溶接する際に溶接部の表面の酸化皮膜が除去されます。
(3) タングステン・アルゴンアーク溶接（TIG溶接）
鋼部品、ニッケルおよびその合金、銅およびその合金、銅およびその合金のタングステン・アルゴンアーク溶接は、直流でのみ接続できます。その理由は、直流接続を逆にしてタングステン電極を正極に接続すると、正極の温度が高くなり、熱が大きくなり、タングステン電極がすぐに溶けてしまうからです。
溶融が非常に速く、アークを長時間安定して燃焼させることができず、溶融池に落ちた溶融タングステンはタングステン介在物を発生させ、溶接品質を低下させます。
（4）CO2ガスシールド溶接（MAG溶接）
CO2ガスシールド溶接では、アークの安定性と良好な溶接形状を維持し、スパッタを低減するため、一般に直流逆接続が使用されます。しかし、鋳鉄の肉盛溶接や補修溶接では、金属の溶着速度を高め、溶着速度を下げる必要があります。ワークピースの加熱のため、DC プラス接続がよく使用されます。
(5)ステンレス溶接
ステンレス鋼電極は、好ましくはＤＣ反転される。DC 溶接機がなく、品質要件がそれほど高くない場合は、Chin-Ca タイプの電極を使用して AC 溶接機で溶接できます。
(6)鋳鉄の補修溶接
鋳鉄部品の補修溶接は直流逆接続方式が一般的です。溶接中、アークは安定しており、スパッタは少なく、溶け込み深さは浅いため、亀裂の形成を低減するための鋳鉄補修溶接の低希釈率の要件をちょうど満たしています。
(7) サブマージアーク自動溶接
サブマージアーク自動溶接はAC電源またはDC電源で溶接が可能です。製品の溶接要件とフラックスの種類に応じて選択されます。ニッケルマンガン低シリコンフラックスを使用する場合は、より大きな溶け込みを得るためにアークの安定性を確保するために DC 電源溶接を使用する必要があります。
(8) 交流溶接と直流溶接の比較
DC電源はAC電源に比べて安定したアークが得られ、スムーズな溶滴移行が可能です。– アークが点火すると、DC アークは継続的な燃焼を維持できます。
交流電力溶接を使用する場合、電流と電圧の方向が変化し、1秒間に120回のアークの消弧と再点火が必要となるため、アークを安定して継続的に燃焼させることができません。
低い溶接電流の場合、直流アークは溶融した溶接金属に良好な濡れ効果をもたらし、溶接ビードのサイズを調整できるため、薄い部品の溶接に非常に適しています。DC 電源は、DC アークが短いため、AC 電源よりもオーバーヘッドおよび垂直溶接に適しています。
ただし、DC 電源のアーク吹きが顕著な問題となる場合があり、その解決策は AC 電源に変換することです。ACまたはDC電力溶接用に設計されたACおよびDC兼用電極用、ほとんどの溶接アプリケーションは DC 電源条件下でより適切に機能します。
手動アーク溶接では、交流溶接機と一部の付帯装置が安価で、アーク吹き付け力による悪影響を極力避けることができます。しかし、設備コストが低いことに加えて、AC 電源による溶接は DC 電源ほど効率的ではありません。
急峻なドロップオフ特性を備えたアーク溶接電源 (CC) は、手動アーク溶接に最適です。電流の変化に対応する電圧の変化は、アーク長が増加するにつれて電流が徐々に減少することを示しています。この特性により、溶接機が溶融池のサイズを制御したとしても、最大アーク電流が制限されます。
溶接機が溶接部に沿って電極を移動させるため、アーク長の一定の変化は避けられません。また、アーク溶接電源の浸漬特性により、これらの変化時のアークの安定性が確保されます。
投稿日時: 2023 年 5 月 25 日