プラズマ溶接ガスの概要

プラズマ溶接は、高温のプラズマアークを溶接の熱源として利用します。プラズマ溶接におけるガスは、プラズマ アークの形成、溶融池の保護、溶接プロセスの安定性およびその他の多くの役割を果たします。一般的に使用されるプラズマ溶接ガスには次のものがあります。

アルゴン (Ar): アルゴンは最も一般的に使用されるプラズマ溶接ガスです。低いイオン化ポテンシャル、アークの安定性、良好な保護などの利点があり、ほとんどの金属材料の溶接に適用できます。

ヘリウム(He): ヘリウムのイオン化ポテンシャルはアルゴンよりも高く、より高温でより高いエネルギー密度のプラズマ アークを形成します。ヘリウムは、厚いプレート、高融点金属、およびより深い溶融が必要な場合の溶接に適しています。

水素(H₂)：水素には還元特性があり、酸化物を効果的に除去し、溶接品質を向上させます。溶接速度を高め、溶接部の形成を改善するために、少量の水素 (2 ～ 5%) がアルゴンと混合されることがよくあります。

混合ガス: 溶接材料とプロセス要件に応じて、アルゴン、ヘリウム、水素をさまざまな割合で混合して、最良の溶接結果を得ることができます。

ガスの選択と適用

材料: 材料が異なると、溶接ガスの要件も異なります。たとえば、アルミニウムとその合金は純アルゴンまたはアルゴンとヘリウムの混合ガスで溶接されることが多く、ステンレス鋼の溶接にはアルゴン、アルゴンと水素の混合ガスなどが使用されます。

厚さ: 通常、薄板の溶接には純粋なアルゴンが使用されますが、厚板の溶接では十分な溶融深さを得るためにヘリウムまたはアルゴンとヘリウムの混合ガスが必要になる場合があります。

溶接速度: Ar-He 混合ガスは溶接速度を向上させ、高速溶接が必要な場合に使用されます。

品質要件: Ar-He ガス混合物、または少量の水素を含むガス混合物は、高い溶接品質が必要な場合に使用できます。