40mm厚のSM490の下向き突合わせ溶接を、ソリッドワイヤを用いてマグ溶接を行う場合、被覆アーク溶接で行う場合に比べて施工上どのような長所、短所があるか
- 【長所】
大電流条件を適用でき高能率に作業できる
高電流密度で溶着速度を大きくできる
溶け込みが深い
開先角度を狭くできる(所要溶接材料を低減できる)
アークタイム率を向上できる(溶接棒の取替え不要)
拡散性水素量が少なく、予熱温度を低くできる
溶接材料の乾燥・保温が不要である
スラグ除去が不要、または容易である
システム化した自動溶接ができる(ロボットの適用など)
- 【短所】
防風対策が必要である
操作性、可搬性で劣る
シールドガスの供給、保管が不要である
トーチ等で消耗部品が必要である
詳細説明
40mm厚のSM490鋼材に対し、下向き突合わせ溶接を行う場合、「ソリッドワイヤによるMAG溶接」と「被覆アーク溶接」にはそれぞれ施工上の長所・短所があります。
🔶 MAG溶接（ソリッドワイヤ使用）の長所
| 項目 | 内容 |
|---|
| 高能率 | ワイヤが連続供給されるため、作業速度が速く、全体の溶接時間が短縮できる。40mmのような厚板では多層多道溶接になるため、特に有利。 |
| 自動化・半自動化が可能 | トーチの機械制御や溶接ロボットの使用が可能で、省力化や品質の均一化がしやすい。 |
| 作業者の負担が軽い | 被覆アーク溶接と異なり、電極交換の必要がないため、連続して作業できる。特に下向き姿勢では操作が容易。 |
| アークの視認性が良好 | 明るく安定したアークで溶融池の形状確認がしやすく、ビード形成が安定する。 |
| スラグ除去不要 | スラグが発生しないか非常に少なく、後処理の工数が減る（※溶接中の清掃性が高い）。 |
🔷 MAG溶接の短所
| 項目 | 内容 |
|---|
| スパッタが多い | CO₂系のMAGではスパッタの発生が多く、後処理や品質管理に注意が必要。 |
| 設備が必要 | 溶接電源、送給装置、ガス供給装置など、被覆アークより装置が複雑・高価。 |
| 風の影響を受けやすい | シールドガスが風に流されやすく、屋外や通風の強い場所での使用には注意が必要（気孔や酸化の原因）。 |
| 溶接欠陥のリスク | ワイヤの伸出長、ガス流量、トーチ角度の影響が大きく、適切な条件設定が必要。操作ミスで欠陥（アンダカット、未溶着、スパッタ固着）を生じやすい。 |
🔶 被覆アーク溶接の長所
| 項目 | 内容 |
|---|
| 簡便な装備 | 電源と被覆電極だけで作業が可能で、初期導入が安価。現場対応力が高い。 |
| 風に強い | 被覆材から発生するガスとスラグによってアークと溶融金属が保護されるため、屋外作業や高所作業に強い。 |
| 熟練者による高品質溶接が可能 | 適切な技量を持つ溶接士が作業すれば、信頼性の高い接合ができる。 |
🔷 被覆アーク溶接の短所
| 項目 | 内容 |
|---|
| 能率が低い | 電極交換・スラグ除去・アークの再始動が頻繁に必要で、作業効率が低い。 |
| 多層多道溶接に時間がかかる | 40mm厚のような厚板では多くの溶接パスが必要になり、作業時間が非常に長くなる。 |
| スラグ処理が必要 | 各層後にスラグを完全に除去しないと、スラグ巻き込みの欠陥が発生する恐れがある。 |
| 熟練者の技量に依存 | ビードの形成や欠陥の有無が作業者のスキルに大きく左右される。 |
✅ まとめ：MAG溶接 vs 被覆アーク溶接（40mm厚・下向き突合せ）
| 比較項目 | MAG溶接（ソリッドワイヤ） | 被覆アーク溶接 |
|---|
| 能率 | ◎ 高い | △ 低い |
| 自動化 | ◎ 可能 | × 困難 |
| スパッタ | △ 多い（CO₂系） | ○ 少ない |
| 設備 | △ 専用機器が必要 | ◎ シンプル |
| 屋外作業 | △ 風の影響を受けやすい | ◎ 安定 |
| スラグ除去 | ◎ 不要 | × 必要 |
| 適用性 | ◎ 量産・厚板に最適 | ○ 修繕・現場作業に有利 |
