SUS304の溶接ガイド｜特徴・方法・注意点を徹底解説
ステンレス鋼の中でもっとも代表的な材料である SUS304。その耐食性や加工性の高さから、食品機械・建築部材・化学装置・医療機器など幅広い分野で利用されています。
しかし、SUS304を溶接する際には「溶接割れ」「変形」「仕上げ後の腐食」などの課題があり、適切な方法と条件を理解することが重要です。
この記事では、「SUS304 溶接」で検索する方が知りたい基礎知識から溶接方法・注意点・事例・FAQまでを徹底解説します。初心者から設計者、現場エンジニアまで役立つ情報を整理しました。
目次
1. SUS304とその溶接の基本知識・定義
SUS304とは？
- SUS304は、JIS規格（日本工業規格）におけるオーステナイト系ステンレス鋼の代表グレード。
- 成分は主に クロム18％、ニッケル8％（18-8ステンレスとも呼ばれる）。
- 特徴：耐食性・耐熱性に優れ、加工性も高い。
SUS304の溶接における特徴
- 溶接性は比較的良好
- ただし、溶接後の熱影響部（HAZ）で 鋭敏化（耐食性低下） が起こりやすい
- 溶接変形を防ぐ工夫が必要
2. SUS304溶接の特徴・メリット・デメリット
メリット
- 高い耐食性を維持しながら溶接可能
- TIGやMIGなどさまざまな溶接法に対応可能
- 溶接後の仕上げ性が高く、美観を重視する部材にも適用可能
デメリット
- 溶接熱による歪み（ひずみ）が発生しやすい
- 炭化クロム析出による粒界腐食のリスクがある
- 厚板や大型構造物では残留応力の管理が必要
数値・規格（目安）
- 溶接棒（被覆アーク溶接用）：SUS308系が一般的
- 溶接ワイヤ（TIG/MIG用）：Y308、Y308Lなど
- 予熱：基本的に不要（ただし低温環境では50℃程度の予熱を推奨）
- パス間温度：150℃以下
3. SUS304溶接の種類・分類
SUS304は複数の溶接方法に対応可能であり、部材の厚みや用途に応じて最適な工法を選ぶことが重要です。代表的な方法は以下の4つです。
主な溶接方法
- TIG溶接（アルゴン溶接）
高品質で美しい仕上がりが可能。特に薄板や食品・医療用の配管に適する。 - MIG溶接（半自動溶接）
生産性が高く厚板にも対応可能。自動化ラインで広く採用されている。 - 被覆アーク溶接
現場補修や汎用的な用途で多用。SUS308系溶接棒を使用するのが一般的。 - スポット溶接
薄板同士の接合に適し、自動車や家電部品で多用される。
| 溶接方法 | 適用分野 | 特徴 |
|---|---|---|
| TIG溶接 | 薄板・配管 | 高品質・美観重視 |
| MIG溶接 | 厚板・量産 | 高速・自動化適性 |
| 被覆アーク | 現場・補修 | 汎用性が高い |
| スポット溶接 | 薄板接合 | 短時間で点溶接 |
4. SUS304溶接の選び方・使用上の注意点
溶接条件の最適化
- 電流・電圧：母材厚みや方法に応じて調整
- 入熱管理：過大な入熱は鋭敏化を招くため注意
- シールドガス：TIG/MIGではアルゴン（純度99.99%以上）を使用
注意点
- 鋭敏化防止
- 炭素含有量が少ない「SUS304L」を選択
- 入熱を抑える
- 変形対策
- 溶接順序を工夫
- 固定治具を使用
- 仕上げ処理
- 酸洗い（ピックリング）や不動態化処理を施す
5. SUS304溶接の導入事例・具体例
5-1. 食品機械業界
- 食品タンクや配管の溶接
- TIG溶接を採用し、美観と衛生性を確保
5-2. 建築分野
- ステンレス手すりや外装パネル
- MIG溶接や被覆アークを併用
5-3. 化学プラント
- 薬液タンクや熱交換器
- 耐食性を活かし、長寿命化に貢献
👉 関連記事：ステンレス配管の溶接方法と注意点
6. SUS304溶接に関するよくある質問（FAQ）
Q1. SUS304の溶接で割れが起きる原因は？
→ 入熱過多や冷却の急激さが主因。適切なパス間温度管理と入熱制御が必要。
Q2. SUS304と他の金属は溶接できる？
→ 異材溶接も可能だが、溶接棒やワイヤの選定が重要。例：SUS304と炭素鋼の場合は309系を使用。
Q3. SUS304の溶接で磁性は出る？
→ 溶接金属中にδフェライトが生成されると弱い磁性が出ることがあるが、機能上問題は少ない。
7. まとめ・次のステップ
SUS304は「耐食性・加工性・溶接性のバランスが取れた万能ステンレス鋼」であり、溶接方法を正しく選べば多様な用途に適用できます。
- TIG溶接：薄板や高品質用途に最適
- MIG溶接：生産性重視の量産向き
- 被覆アーク：現場補修や厚板に対応
- 適切な条件管理と仕上げ処理で長期信頼性を確保
👉 今後は、実際の現場での溶接条件データを参照し、トライアルを重ねて最適化していくことが重要です。
