サブマージアーク溶接現象のモデル化とその熱源特性に関する実験的検討

摘要

サブマージアーク溶接（Submerged Arc Welding：SAW）は大電流条件や多電極方式の採用によって溶着速度を大きくでき，小断面開先での深い溶込みが得られる高能率な溶接法であり，造船，橋梁，建築鉄骨などに広く用いられている溶接法である．この溶接法はガスメタルアーク溶接（Gas Metal Arc Welding：GMAW）やガスタングステンアーク溶接（Gas Tungsten Arc Welding：GTAW）と同様に1930年台に開発された溶接法であるが，その電源についてはサイリスタ制御による溶接機が開発されて以来，特に新たに目立った開発はされてこなかった．最近になって大容量デジタル制御溶接電源が開発されはじめたことに伴い，細やかな波形制御が可能になると共に，再現性のある安定した出力が得られるようになった．このような溶接電源のデジタル化によって，サブマージアーク溶接の更なる高能率化，高品質化が期待されているものの，依然としてその制御対象であるサブマージアーク溶接現象については未解明な部分が多い．それは，この溶接が溶滴移行を伴う複雑なプロセスである上に，フラックスの内部で溶接が行われることが現象の理解をより困難にしているためである．