TIG溶接の溶接技術

タングステンイナートガスアーク溶接の溶接電流は、通常、ワークの材質、厚さ、空間的位置に基づいて選択されます。溶接電流が増加すると溶け込み深さが増加し、溶接シームの幅と余剰高さがわずかに増加しますが、増加は小さいです。溶接電流が過剰または不十分であると、溶接の形成不良や溶接欠陥が発生する可能性があります。

タングステン不活性ガス溶接のアーク電圧は主にアーク長によって決まります。アーク長が増加すると、アーク電圧が増加し、溶接幅が増加し、溶け込み深さが減少します。アークが長すぎ、アーク電圧が高すぎると、溶接不完全やアンダーカットが発生しやすくなり、保護効果がよくありません。
ただし、弧が短すぎることもできません。アーク電圧が低すぎたり、アークが短すぎたりすると、送電中に溶接ワイヤがタングステン電極に触れて短絡しやすくなり、タングステン電極が焼き切れてタングステンが絡みやすくなります。したがって、通常、アーク長はタングステン電極の直径とほぼ等しくなります。

溶接速度が増加すると、溶融の深さと幅は減少します。溶接速度が速すぎると不完全溶融、溶け込みが生じやすくなります。溶接速度が遅すぎると溶接線が広くなり、溶接漏れや溶け落ちなどの欠陥が発生する可能性があります。手動タングステン不活性ガス溶接では、通常、溶融池の大きさ、形状、溶融状況に応じて溶接速度を随時調整します。

1. ノズル径
ノズル径（内径を指します）が大きくなると、保護ガスの流量を増やす必要があります。現時点では、保護領域が大きく、保護効果は良好です。しかし、ノズルが大きすぎるとアルゴンガスの消費量が増加するだけでなく、溶接アークや溶接作業の観察が困難になります。したがって、一般的に使用されるノズルの直径は 8 mm から 20 mm の間です。

2. ノズルと溶接部間の距離
ノズル・ワーク間距離とは、ノズル端面とワークとの距離を指します。この距離が小さいほど、保護効果は高くなります。したがって、ノズルと溶接部の間の距離はできるだけ小さいほうがよいですが、小さすぎると溶融池の観察には役立ちません。したがって、ノズルと溶接部との距離は通常 7mm ～ 15mm とされます。

3. タングステン電極の延長長さ
アークが過熱してノズルが焼き切れるのを防ぐために、通常はタングステン電極の先端をノズルを超えて延長する必要があります。タングステン電極先端からノズル端面までの距離がタングステン電極延長長さです。タングステン電極の延長長さが短いほど、ノズルとワーク間の距離が近くなり、保護効果が高くなります。ただし小さすぎると溶融池の観察に支障をきたします。
通常、突合せ継手を溶接する場合、タングステン電極の長さを 5 mm ～ 6 mm 延長するのが適切です。隅肉溶接を行う場合は、タングステン電極の延長長さを 7mm ～ 8mm にするのが良いでしょう。

4. ガス保護方式と流量
タングステンイナートガス溶接では、溶接箇所を保護するために円形ノズルを使用するだけでなく、溶接スペースに応じてノズルを平らにしたり（ナローギャップタングステンイナートガス溶接など）、その他の形状にすることもできます。ルート溶接シームを溶接する場合、溶接部分の背面溶接シームが空気によって汚染され酸化するため、背面膨張保護を使用する必要があります。

アルゴンとヘリウムは、あらゆる材料の溶接中に背面を膨張させるのに最も安全なガスです。また、窒素は、ステンレス鋼と銅合金を溶接する際の逆膨張防止用の最も安全なガスです。一般的な不活性ガスの逆膨張防止用ガス流量範囲は0.5～42L/minです。

保護空気流は弱く効果がなく、溶接部の多孔性や酸化などの欠陥が発生しやすくなります。空気流量が多すぎると乱流が発生しやすくなり、保護効果が悪く、アークの安定した燃焼にも影響します。

パイプ継手を膨張させるときは、溶接中にパイプ内の過剰なガス圧力を防ぐために、適切なガス出口を残しておく必要があります。ルート溶接ビード溶接が終了する前に、溶接池の吹き出しやルートの凹みを防ぐために、パイプ内のガス圧力が高すぎないことを確認する必要があります。溶接中の配管継手の裏面保護にアルゴン ガスを使用する場合は、空気を上方に排出し、ガス出口を溶接線から遠ざけるために、下から入れるのが最善です。