ちょっと、そこ！空冷レーザー溶接機のサプライヤーとして、私はこれらの機械に適した溶接ガスを選択する方法についてよく質問されます。選択する溶接ガスは溶接作業の品質と効率に大きな影響を与える可能性があるため、これは重要な質問です。それでは、この重要な決定を下す際に考慮すべき重要な要素を詳しく見ていきましょう。
まず、溶接ガスがなぜそれほど重要なのかを理解しましょう。溶接ガスはいくつかの重要な機能を果たします。溶接池を酸素、窒素、水蒸気などの大気ガスから保護します。これらのガスが溶融金属と接触すると、溶接部の多孔性、酸化、機械的特性の低下など、あらゆる種類の問題が発生する可能性があります。さらに、適切な溶接ガスはアークの安定性を制御し、ビードの外観を改善し、全体的な溶接パフォーマンスを向上させるのにも役立ちます。
現在、空冷レーザー溶接機で一般的に使用される溶接ガスは数種類あり、それぞれに独自の特性と用途があります。
アルゴン
アルゴンは、レーザー溶接で最も一般的な選択肢の 1 つです。これは不活性ガスであり、溶融金属と反応しないことを意味します。これは、溶接池を保護し、酸化を防ぐのに最適です。アルゴンは優れたアーク安定性を提供し、その結果、滑らかで一貫した溶接ビードが得られます。特にアルミニウム、銅、マグネシウムなどの非鉄金属の溶接に適しています。高品質の仕上げが必要なプロジェクトに取り組んでいるとき、たとえば、手芸用手持ちレーザー溶接機、アルゴンが頼りになるガスになります。
ヘリウム
ヘリウムもレーザー溶接でよく使用される不活性ガスです。熱伝導率が高いため、溶接領域からより速く熱を逃がすことができます。これにより、アルゴンと比較して溶接ビードが広く、より平坦になります。ヘリウムは浸透性が高いため、高速溶接にも最適です。ただし、ヘリウムはアルゴンよりも高価であるため、通常は混合ガス中でアルゴンと組み合わせて使用されます。たとえば、75% のヘリウムと 25% のアルゴンの混合物は、ステンレス鋼の厚い部分を溶接する場合や、深い溶け込みが必要な場合に使用できます。を使用している場合は、空冷レーザー溶接機重負荷の溶接作業には、このヘリウムとアルゴンの混合物が良い選択肢になる可能性があります。
二酸化炭素 (CO₂)
二酸化炭素は反応性ガスです。アルゴンやヘリウムよりもはるかに安価であるため、一部のアプリケーションにとっては魅力的な選択肢になります。 CO₂ をレーザー溶接に使用すると、アーク内のエネルギー伝達が増加し、より深い溶け込みが得られます。ただし、不活性ガスに比べてスパッタや酸化が多くなる可能性もあります。 CO₂ はアルゴンと混合して使用されることがよくあります。たとえば、軟鋼の溶接には、20% の CO2 と 80% のアルゴンの混合物が一般的に使用されます。この混合物は、コストと溶接性能のバランスが取れています。溶接プロジェクト、特に溶接プロジェクト用の経済的なソリューションをお探しの場合は、スリーインワンレーザー溶接機、CO₂とアルゴンの混合は検討する価値があるかもしれません。
窒素
窒素は、特にステンレス鋼の溶接にシールドガスとして使用されることがあります。ステンレス鋼の溶接部で腐食を引き起こす可能性がある炭化クロムの形成を防ぐのに役立ちます。窒素は溶接部の機械的特性を改善することもできます。ただし、窒素が多すぎると溶接部に気孔が発生する可能性があるため、窒素を慎重に使用することが重要です。通常、窒素はアルゴンなどの他のガスと組み合わせて使用されます。
では、空冷レーザー溶接機に適したガスをどのように選択すればよいのでしょうか?考慮すべき要素は次のとおりです。
金属の種類
溶接する金属の種類は最も重要な要素の 1 つです。すでに述べたように、アルミニウムや銅などの非鉄金属はアルゴンで溶接するのが最適です。ステンレス鋼は、アルゴン、アルゴンとヘリウムの混合物、または窒素を含む混合物を使用して溶接できます。軟鋼は、CO₂ - アルゴン混合物を使用して溶接されることがよくあります。
溶接厚さ
金属の厚さも影響します。薄い金属の場合は、良好な制御ときれいな溶接が得られる純粋なアルゴン ガスで十分な場合があります。より厚い金属の場合は、ヘリウム - アルゴン混合物や CO₂ - アルゴン混合物など、より浸透性の高いガスが必要になる場合があります。
溶接速度
高速溶接を求める場合は、ヘリウムなどの熱伝導率の良いガスが有益です。より高速な熱伝達と高速でのより良い浸透を可能にします。
料金
コストは常に考慮すべき事項です。アルゴンは比較的手頃な価格ですが、ヘリウムはより高価です。 CO₂ は、一般的に使用される溶接ガスの中で最も安価なオプションです。コストと溶接プロジェクトの品質要件のバランスを取る必要があります。
溶接品質の要件
気孔や酸化を最小限に抑えた高品質の仕上げが必要な場合は、アルゴンやヘリウムとアルゴンの混合物のような不活性ガスが最適です。コストが重要な要素であるそれほど重要ではない用途では、CO₂ - アルゴン混合物が良い選択となる可能性があります。
結論として、空冷レーザー溶接機に適切な溶接ガスを選択することは、いくつかの要因に依存して決定されます。さまざまなガスの特性を理解し、金属の種類、溶接の厚さ、速度、コスト、プロジェクトの品質要件を考慮することで、情報に基づいた選択を行うことができます。
空冷レーザー溶接機をご検討中の場合、または溶接ガスについてご質問がある場合は、弊社がお手伝いいたします。お客様の特定のニーズに合わせて、専門的なアドバイスと適切な機器をご提供いたします。小規模の手工芸品メーカーであっても、大規模な製造業であっても、当社の製品はお客様の溶接要件を満たすことができます。したがって、ためらわずに連絡して、溶接プロジェクトについて会話を始めてください。最高の結果を達成するために一緒に働きましょう！
参考文献
- AWS 溶接ハンドブック、第 1 巻: 溶接の科学技術
- ステンレス鋼の溶接冶金と溶接性 (John C. Lippold および David J. Kotecki)
- レーザー溶接: 原理と応用 R. Steen および J. Mazumder 著