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第６回溶接雑学講座

投稿日 2025年2月24日

皆さんこんにちは！
合同会社Levi’s商会、更新担当の中西です。

 

さて

～鉄則～

ということで、今回は、溶接工事の鉄則について詳しく解説します。

 

溶接工事は、建設・製造・インフラなど、さまざまな分野で不可欠な技術です。鉄骨構造物、配管、橋梁、船舶、自動車、航空機、精密機器など、あらゆる産業において、強度・耐久性・安全性を確保するために溶接技術が活用されています。

しかし、溶接作業は高温・高圧を扱うため危険を伴い、わずかな施工ミスが製品の品質や構造の安全性に大きな影響を及ぼします。そのため、溶接工事では「安全管理」「精密な施工」「品質保証」の3つを徹底することが求められます。

1. 安全管理の鉄則：溶接事故を防ぐための基本ルール

溶接工事では、高温のアーク（電気火花）やガスを使用するため、火災・感電・有毒ガスの発生・高温による火傷などのリスクが伴います。安全管理を徹底しなければ、作業員の命や現場の安全が脅かされるだけでなく、重大な施工ミスやトラブルにつながります。

① 保護具の着用と作業環境の整備

溶接時に発生する紫外線・赤外線・スパッタ（飛散金属）から作業者を守るため、適切な保護具を使用することが必須です。

  • 溶接用ヘルメット（自動遮光面）：強烈な光から目を守り、視力低下を防ぐ。
  • 耐熱手袋：高温のスパッタや金属片から手を保護。
  • 耐火性作業服：難燃性の素材を使用し、火傷や衣服の引火を防ぐ。
  • 防塵マスク・換気設備：金属ヒューム（溶接煙）を吸い込まないようにする。

また、作業環境の整備も重要で、特に可燃物の除去や、適切な消火設備の設置は必須です。

② 感電・火災防止対策

溶接機は高電圧・高電流を扱うため、感電事故を防ぐために以下の対策が必要です。

  • 作業前に電源コードやアース接続のチェックを行う。
  • 溶接機の絶縁状態を確認し、漏電がないか点検する。
  • 湿気の多い環境では絶縁マットを使用し、作業者が直接地面に触れないようにする。

火災防止のためには、スパッタが飛び散る範囲に可燃物を置かないことが鉄則です。特にタンクや配管内での溶接作業では、ガス爆発のリスクがあるため、事前のガス抜き作業が不可欠です。

2. 精度を極める施工技術の鉄則

溶接の品質は、適切な溶接方法の選択、精密な作業、溶接欠陥の防止によって決まります。

① 溶接方法の選定（用途に応じた最適な工法を選ぶ）

溶接には多くの種類があり、母材の材質、厚さ、強度、作業環境に応じて最適な方法を選ぶことが重要です。

  • アーク溶接（SMAW：被覆アーク溶接）：建築・配管など、広範な用途で使用。
  • MIG溶接（MAG/GMAW：金属アーク溶接）：自動車・造船・薄板溶接に適用。
  • TIG溶接（GTAW：アルゴン溶接）：高精度が求められる航空・精密機器製造に活用。
  • レーザー溶接・電子ビーム溶接：半導体・医療機器などの超精密部品向け。

② 溶接条件の最適化（適切な電流・電圧・速度）

溶接の強度や仕上がりの美しさを確保するためには、以下のパラメータを最適に設定することが鉄則です。

  • 電流・電圧の調整：過電流は溶けすぎや歪みの原因になり、不十分な電流では溶着不良が発生する。
  • 溶接速度の管理：速すぎると溶け込み不足、遅すぎるとオーバーヒートによる変形が生じる。
  • シールドガスの適切な供給：MIG/TIG溶接では、適切なガス流量を確保し、酸化を防ぐ。

3. 品質管理の鉄則：溶接欠陥の防止と検査

溶接後の品質管理を徹底することで、欠陥のない高強度な接合を実現できます。

① 溶接欠陥の防止（不良を未然に防ぐ）

溶接において、以下のような欠陥が発生すると、強度が低下し、破損の原因となります。

  • 溶け込み不足：母材と溶接金属の結合が不完全（電流不足や速度過多が原因）。
  • ピット（孔）：ガスの巻き込みによる小さな穴（シールドガス管理不足が原因）。
  • クラック（亀裂）：冷却時の収縮によるひび割れ（応力管理が不十分）。

適切な前処理（母材の汚れ除去）、溶接条件の最適化、冷却速度の管理によって、これらの欠陥を防ぐことができます。

② 非破壊検査の実施（品質保証のための検査）

溶接部の強度や品質を確認するために、以下の非破壊検査（NDT）が行われます。

  • X線・ガンマ線検査（RT）：内部の欠陥を透視する。
  • 超音波探傷検査（UT）：微細なクラックを検出。
  • 磁粉探傷検査（MT）：表面の傷を検出。
  • 浸透探傷検査（PT）：微細な亀裂を見つける。

高品質な溶接工事を実現するためには、施工後の検査を徹底し、問題があれば迅速に補修することが重要です。

4. まとめ：溶接工事の成功を左右する鉄則

溶接工事を成功させるためには、以下の3つの鉄則を守ることが不可欠です。

  1. 安全管理を徹底する（火災・感電・有毒ガス対策、保護具の着用）
  2. 施工精度を追求する（最適な溶接方法の選定、溶接条件の調整）
  3. 品質管理を厳格に行う（溶接欠陥の防止、非破壊検査の実施）

溶接技術の進化とともに、より精密で強度の高い溶接が求められる時代になっています。溶接工事のプロフェッショナルとして、高品質な施工を実現し、安全で持続可能な構造物を作り上げることが求められています。

 

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