周期的Arガス添加による炭酸ガスシールドアーク溶接の溶滴移行制御に関する実験的研究: パルスガスMAG溶接に関する研究

摘要

シールドガスに100%CO_2を用いた炭酸ガスシールドアーク溶接法は，電極がアークを発生させると同時に自身が溶融して溶着金属を形成するため高能率な溶接作業が可能であることに加え，なべ底状の深い溶込みが得られることやガスコストが安価といった多くのメリットを有し，産業界に広く用いられている．一方，スパッタの発生量が多いというデメリットがあり，これまで数々の溶接機器や溶接材料などの改良による低スパッタプロセスの開発が進められている．ガスシールドアーク溶接法の低スパッタ化には，一般的にはArとCO_2の混合ガス（Ar80%-CO_2 20%）を用いたMAG溶接が考えられる．また，パルス電流波形を用いた溶滴移行制御による低スパッタプロセスにより極めてスパッタ量の少ない溶接が可能になっている．炭酸ガスシールドアーク溶接においても，特殊なパルス波形の適用による溶滴移行制御法やREM元素を含む特殊なワイヤを用いてDCENで溶接する手法等による低スパッタ化が報告されている．しかしながらこれらの技術は溶接電源をはじめとする比較的高価な設備や特殊な溶接材料を必要とすることから導入のハードルは低くない．また，MAG溶接時のガスコストはCO_2の約3倍（ボンべ比較）と非常に高いことや，ブローホールが発生しやすいデメリットがある．そこで，設備コストやガスコストを抑えつつ低スパッタ化が可能な新たなガスシールドアーク溶接法が望まれている．