TIG溶接用シールドガス

シールドガスは、TIG溶接プロセスにおける重要なパラメータの1つです。シールドガスは主にTIG溶接で使用されるArとCO2であることが分かっていますが、多くのアプリケーションでは、溶接品質を向上させるためにO2、H₂、HeまたはN₂を追加することができます。また、TIG溶接のシールドガスには、アルゴン以外にヘリウムやアルゴンとヘリウムの混合ガスを使用することができます。今日はこのガス媒体の溶接性能について紹介します。

ヘリウム(He)

アーク溶接は、ほとんどすべての金属材料を溶接することができます。

1）イオン化ポテンシャルが高いため、アークが発生しにくく、溶接時のアーク発生性能が悪い。

2) ヘリウムの熱伝導率はアルゴンの約8.8倍で、アーク柱から外側に多くの熱が失われる。同じ溶接電流とアーク長の条件下では、ヘリウムアークの電圧はアルゴンアークよりはるかに高いので、アークは大きな力を持ち、より多くの熱がワークに伝達される。同時に、ヘリウムガスは冷却効果が高く、エネルギー密度が高いため、アーク柱は細く集中し、ワークの溶け込み深さが大きくなります。

3) Heの密度は小さく、空気の0.14倍、アルゴンの0.1倍しかありません。そのため、アルゴンに比べて流れが大きいので、溶接部を効果的に保護する必要がある。

4) ヘリウムは、アルゴンより高価で、クスミが少なく、原子炉の冷却棒や厚いアルミニウム合金板の溶接など、一部の特殊な場面で主に使用されます。

ミックスガス

単成分ガスを基本として、あるガスをある割合で少量加えることで、アークの形状やエネルギーを変化させ、溶接部の成形性や機械的性質を向上させ、溶接効率を上げ、スパッタを低減させることができる。現在よく使われている混合ガスには

1) Ar + He

これらの不活性ガスの比率はAr+（50%-70%）Heである。安定したアーク燃焼、高いアーク温度、溶接部品から得られる熱量、アルゴンアーク溶接の約2倍の溶け込み深さが特徴です。

2) Ar + H₂

一般的に約5% H₂が添加される。水素は熱伝導率、還元性が大きく、アーク温度を上昇させ、被加工物の入熱を高めることができる。ニッケルおよびその合金の溶接時に、溶接部のCOポアをなくし、抑制することができる。

シールドガス	体積分率	アーク電圧	化学的特性	溶接材料
アー	99.99%	低い	不活性ガス	非鉄金属。 ステンレススチール 超合金
彼は	99.99%	ハイ	不活性ガス	非鉄金属、ステンレス超合金
Ar+He	Ar+75%He	ミディアム	不活性ガス	Alとその合金。 チタン とその合金
Ar+H₂	Ar+5%-15%H₂の場合	ミディアム	還元性ガス	ステンレス鋼、ニッケル合金

,