アーク溶接の種類とそれぞれの違いを徹底解説
アーク溶接の種類とそれぞれの違いを徹底解説
溶接作業を行う現場では、目的や材料、環境に応じた最適なアーク溶接の選択が品質や作業効率に直結します。アーク溶接は電気アークによって金属を溶融させ接合する方法で、代表的にはTIG、MIG/MAG、被覆アーク（SMAW）があります。本記事では、各溶接方法の特徴、メリット・デメリット、適用分野を詳細に解説し、現場での選択に役立つ知識を提供します。さらに、各溶接方法の比較表や具体的な使用シーンも紹介し、実務にすぐ活用できる情報をまとめています。
アーク溶接とは
アーク溶接は、電極と母材の間に発生する電気アークの高熱で金属を溶融させ、接合部を形成する溶接技術です。利点としては高い接合強度、広い材料適用範囲、複雑形状への対応力があります。しかし、各溶接方法によって使用する電極や保護ガス、操作手順が異なるため、材料や目的に合わせて最適な方法を選択することが不可欠です。基本原理や規格は日本溶接協会でも詳しく解説されています。
TIG溶接（タングステン不消耗電極溶接）
TIG溶接はタングステン電極を使用し、不活性ガス（アルゴンなど）で溶接部を保護しながら溶接を行う方法です。高精度・高品質な仕上がりが得られるため、航空宇宙、医療機器、薄板ステンレスやアルミニウムの溶接に向いています。
TIG溶接のメリット
- 溶接部の仕上がりが美しい
- 薄板材や複雑形状でも安定した溶接が可能
- スパッタがほとんど発生せず、後処理が容易
- 異種金属の接合にも対応可能
TIG溶接のデメリット
- 作業に熟練が必要で操作難易度が高い
- 溶接速度が遅く、大型構造物には不向き
- 設備コストが高く、ガス供給が必須
現場での実務例として、食品加工機器やステンレス配管など、高い美観と耐腐食性が求められる部材にはTIG溶接が最適です。詳細な操作手順や注意点はTIG溶接に関して解説で詳しく紹介しています。
MIG/MAG溶接（ガスシールドアーク溶接）
MIG（Metal Inert Gas）溶接は不活性ガス、MAG（Metal Active Gas）溶接は活性ガスを使用してワイヤを自動供給しながら溶接する方法です。半自動または自動化が可能で、作業効率が高く、厚板から薄板まで幅広く対応できます。
MIG/MAG溶接の特徴
- 高い作業効率と安定したビード形成
- 鉄鋼、アルミ、ステンレスなど多用途に対応
- 自動化・ロボット溶接に最適
- 初心者でも比較的扱いやすい
MIG/MAG溶接の注意点
- ガス流量や電流管理が不適切だとピットやスラグ不良が発生
- 屋外で風の影響を受けやすく、シールドガスが流出する可能性
特に鉄鋼の建築部材や自動車フレーム、アルミパネルの溶接で広く使用されます。
被覆アーク溶接（SMAW）
被覆アーク溶接は溶接棒に被覆材が施されており、アーク中に発生するスラグやガスで溶接部を保護する方法です。特別なガス設備が不要で、屋外作業や建築現場、厚板鋼の溶接に適しています。
被覆アーク溶接のメリット
- 簡易な設備で屋外でも作業可能
- 厚板の溶接に向いており、高い接合強度を実現
- 材料の種類が豊富で汎用性が高い
被覆アーク溶接のデメリット
- スラグ除去や仕上げ作業が必要
- 薄板や精密作業には不向き
- 作業効率はTIGやMIGに比べ低い
被覆アーク溶接は建築構造物や橋梁、重厚な鉄骨の現場でよく使用されます。
各溶接方法の比較
| 溶接方法 | 電極/ワイヤ | 保護ガス | 適用材料 | 特徴 | 作業効率 |
|---|---|---|---|---|---|
| TIG | タングステン電極 | アルゴンなど不活性ガス | ステンレス、アルミ、薄板材 | 高精度・美しい仕上がり・スパッタ少 | 低 |
| MIG/MAG | 消耗ワイヤ | 不活性(MIG)/活性(MAG) | 鉄鋼、アルミ、ステンレス | 自動化可能・汎用性高・初心者向き | 中〜高 |
| 被覆アーク(SMAW) | 被覆溶接棒 | 不要（被覆材で保護） | 鉄鋼、厚板材 | 屋外作業向き・設備不要・厚板向き | 低〜中 |
溶接方法選択のポイント
溶接方法を選ぶ際は、以下の要素を考慮します：
- 母材の種類・板厚
- 作業環境（屋内・屋外、風や温度）
- 求める溶接部の仕上がりや精度
- 作業効率と設備条件
たとえば、精密部品や薄板材にはTIG、屋外作業や厚板材には被覆アーク、汎用性や効率を重視する場合はMIG/MAGが適しています。各溶接方法の選定基準や作業条件の詳細は溶接方法の選び方に関して解説で詳しく紹介しています。
よくある質問
TIG溶接は高精度で薄板や精密作業向き、MIG/MAGは効率と汎用性重視、被覆アーク（SMAW）は屋外や厚板作業に適しています。各溶接方法の比較や操作手順については、TIG溶接に関して解説で詳しく紹介しています。
溶接方法の選定は母材の種類・板厚、作業環境、求める仕上がりや精度、作業効率を考慮します。精密部品はTIG、屋外や厚板作業は被覆アーク、汎用性重視はMIG/MAGが最適です。
MIG/MAGはワイヤ自動供給で効率的かつ初心者でも扱いやすく、鉄鋼やアルミなど幅広く対応可能です。被覆アークはガス設備不要で屋外・厚板作業に向いています。両者の実務活用例はMIG/MAG溶接に関して解説で詳しく紹介しています。（参考: JIS）
まとめ
アーク溶接にはそれぞれ異なる特徴と適用範囲があります。TIG、MIG/MAG、被覆アークの違いを理解し、材料・用途・作業環境に応じた最適な方法を選ぶことが、溶接品質の向上と作業効率の最大化につながります。各溶接方法の操作手順や注意点は、内部リンクでさらに詳しく解説しており、実務での即戦力となる情報を提供しています。
