セルフシールドアーク溶接

溶接法
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フラックス入りワイヤを使用する事により、シールドガスを流さずに溶接できる溶接法。
フラックスを利用するアーク溶接の代表例の1つ

溶融保護の概要:フラックスによって発生するガス、または散布したフラックスで溶融池を覆い、大気から保護する。また、生成した溶融スラグが溶融池の表面を覆い、酸化や窒化を防止する。

特徴

  • ワイヤ線の中心部分にフラックスが入っており、溶接時にアーク熱に反応してシールドガスを発生させ、溶融池を大気中の窒素や酸素から遮断・保護するので、シールドガスが不要
  • 風の影響を受けにくい
  • トーチは軽量で操作性が良い
  • ヒューム発生量が多い
  • 溶け込みが浅い
  • じん性、延性などの機械的性質が多少劣る
  • 大気中窒素・酸素の悪影響を避けるためアークを極力短くして溶接する必要がある
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詳細説明

「セルフシールドアーク溶接(Self-Shielded Arc Welding)」は、被覆アーク溶接の一種であり、ガスを外部から供給せず、溶接ワイヤ内に含まれるフラックス成分によって自動的にシールド(保護)ガスを発生させる方式です。

主に「セルフシールドフラックス入りワイヤ溶接(Self-Shielded Flux-Cored Arc Welding:FCAW-S)」と呼ばれます。


🧲 セルフシールドアーク溶接の概要

項目内容
英語名Self-Shielded Flux-Cored Arc Welding(FCAW-S)
溶接方法番号114(ISO 4063)
シールド方法外部ガス不要。ワイヤ内部のフラックスから保護ガス・スラグを発生
使用機器半自動溶接機、フラックス入りワイヤ、トーチ
適用材料炭素鋼、低合金鋼(主に構造用鋼材)
用途建築鉄骨、橋梁、造船、野外工事、補修工事など

🌟 特長とメリット

特長内容
✅ 外部ガス不要屋外・風のある現場でも使用可(MIGやMAGのようにガスが風で飛ばない)
✅ 高い施工性野外、狭所、高所などで取り扱いが容易
✅ 高能率高い溶着速度、厚板溶接に向く
✅ 自動化適用も可能条件によっては機械化・ロボット化も対応可(鉄骨工場など)

⚠️ デメリットと注意点

デメリット内容
❌ スパッタ多め被覆アーク溶接やガスシールド式に比べスパッタが多い傾向
❌ ヒューム発生ヒューム(煙)が多く、防塵・換気対策が必要
❌ 外観性は中程度スラグ除去が必要で、美観はTIG等より劣る
❌ 特殊鋼には不向きステンレスやアルミには一般的に使われない

🛠 使用例

分野使用例
建設現場鉄骨柱の現場溶接、橋梁建設
造船・港湾補修溶接、船体構造
インフラ保守パイプライン補修、鉄塔、ガードレール
林業・農業機械補修や改造の現場作業

🔍 比較:ガスシールドFCAWとの違い

項目FCAW-S(セルフ)FCAW-G(ガスシールド)
外部ガス不要 ✅必要(CO₂または混合ガス)❌
屋外対応非常に強い ✅風に弱い ❌
ヒューム多め ❌比較的少なめ
スラグありあり(が少なめのタイプも)
溶接品質やや粗め安定性が高い

🧾 適用規格とWPS

セルフシールドアーク溶接を使う際も、WPS(溶接施工要領書)とWPQR(施工試験)が必要です。

  • WPS作成にはISO 15609-1
  • 溶接承認にはISO 15614-1(アーク溶接による溶接施工試験)

また、JIS規格でも例えば次のようなワイヤ規格があります:

  • JIS Z 3253:フラックス入りワイヤ(セルフシールド含む)

✅ まとめ

項目内容
名称セルフシールドアーク溶接(FCAW-S)
溶接法番号114(ISO 4063)
特長外部ガス不要、高能率、屋外向き
用途建築、橋梁、補修、野外構造物
注意点ヒューム多い、スパッタ多め、スラグ除去必要
関連規格ISO 15607, 15609-1, 15614-1, JIS Z 3253
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