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第７回溶接雑学講座

投稿日 2025年3月18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

～耐久性～

ということで、溶接方法ごとの耐久性に着目し、特徴や適用例、長寿命化のためのポイントについて詳しく解説 していきます♪

 

溶接は、金属同士を接合する重要な技術であり、建築・造船・自動車・機械製造・配管など、さまざまな産業で活用 されています。溶接の品質は、接合部分の強度や耐久性に直接影響を与えるため、用途に適した溶接方法を選ぶことが不可欠 です。

しかし、溶接の方法によって耐久性が異なることを知っていますか？
溶接にはアーク溶接・TIG溶接・MIG溶接・レーザー溶接・スポット溶接などさまざまな工法 があり、それぞれの耐久性や用途が異なります。

1. 溶接の耐久性を決定する主な要因

溶接の耐久性は、以下の4つの要素によって左右されます。

① 溶接方法（工法）

溶接方法ごとに、接合強度・耐久性・耐食性が異なる ため、用途に応じた適切な工法を選ぶことが重要です。

② 使用する材料

鉄・ステンレス・アルミ・チタンなど、金属の種類によって溶接の強度や耐久性が変わる ため、適切な溶接技術が求められます。

③ 溶接部の仕上がり（品質管理）

溶接の品質が低いと、ひび割れ・溶接欠陥・応力集中による劣化 などの問題が発生し、耐久性が低下します。

④ 環境条件（耐食性・耐熱性）

屋外や海水環境、高温環境など、使用環境によっては腐食や劣化が進行しやすくなる ため、適切な保護処理が必要です。

2. 溶接方法ごとの耐久性と特徴

① 被覆アーク溶接（SMAW）

耐久性：★★★☆☆（中程度）
特徴：屋外でも施工可能だが、強度はやや劣る

✅ メリット

  • 設備がシンプルで、屋外や高所でも施工しやすい
  • 厚板の溶接に適している
  • さまざまな金属に対応可能

❌ デメリット

  • スラグ（溶接後に残るカス）の除去が必要
  • 仕上がりにムラが出やすく、耐久性がやや低い
  • 溶接欠陥（ピット、割れ）が発生しやすい

➡ 適用例：建築工事、鉄骨構造物、橋梁、プラント工事

② TIG溶接（GTAW）

耐久性：★★★★★（非常に高い）
特徴：高品質な仕上がりで、耐食性・耐久性に優れる

✅ メリット

  • 精密な溶接が可能で、耐久性が高い
  • 錆びにくいステンレスやアルミ、チタンに適している
  • スパッタ（溶接中に飛び散る金属）が少なく、美しい仕上がり

❌ デメリット

  • 作業スピードが遅く、大量生産には不向き
  • 屋外での使用には制約がある（風の影響を受けやすい）
  • 操作が難しく、熟練した技術が必要

➡ 適用例：食品・医薬品工場の配管、高級自動車部品、航空宇宙産業、精密機器

③ MIG/MAG溶接（GMAW）

耐久性：★★★★☆（高い）
特徴：スピードが速く、強度も高いが、屋外での使用には注意

✅ メリット

  • 連続溶接が可能で、生産性が高い
  • 鉄・ステンレス・アルミの溶接に対応可能
  • 強度が高く、安定した溶接品質が得られる

❌ デメリット

  • 風に弱く、屋外での使用には適していない
  • 母材の表面処理が不十分だと、溶接欠陥が発生しやすい

➡ 適用例：自動車のフレーム・ボディ、産業機械、鉄道車両、船舶

④ レーザー溶接

耐久性：★★★★★（非常に高い）
特徴：精密な溶接が可能で、ひずみが少なく高強度

✅ メリット

  • 精密で高品質な溶接が可能
  • ひずみが少なく、部品の歪みを抑えられる
  • 強度・耐久性が非常に高い

❌ デメリット

  • 設備コストが高く、特殊な環境が必要
  • 施工には高度な技術が求められる

➡ 適用例：電子部品、医療機器、航空宇宙産業、半導体製造装置

⑤ スポット溶接（抵抗溶接）

耐久性：★★★☆☆（中程度）
特徴：薄板の接合に適し、大量生産に向いているが、耐久性は限定的

✅ メリット

  • 大量生産が可能で、コストが低い
  • 自動化が容易で、生産効率が高い

❌ デメリット

  • 接合強度が比較的低く、耐久性が劣る
  • 厚板や構造物の溶接には不向き

➡ 適用例：自動車の車体、家電製品、薄板金属の接合

3. 溶接の耐久性を向上させるためのポイント

溶接の耐久性を向上させるためには、以下のポイントを押さえることが重要です。

✅ 適切な溶接方法を選択する
➡ 使用環境や求める強度に応じて、最適な工法を選ぶ

✅ 溶接部の前処理を丁寧に行う
➡ 母材の汚れや油分を除去し、溶接欠陥を防ぐ

✅ 適切な溶接条件（温度・速度・電流）を設定する
➡ 均一な溶接ビードを形成し、強度を高める

✅ 耐食処理や仕上げを行う
➡ ステンレス・アルミなどは、酸洗いや防錆処理を施す

4. まとめ：用途に応じた溶接方法を選び、高耐久な接合を実現しよう！

溶接の耐久性は、使用する工法や環境、品質管理によって大きく異なります。

✅ 高強度が必要な場合は「TIG溶接」や「レーザー溶接」
✅ 生産性を重視するなら「MIG/MAG溶接」や「スポット溶接」
✅ 屋外での施工には「被覆アーク溶接」

適切な溶接方法を選び、適切な管理を行うことで、長期間使用できる高耐久な溶接構造を実現 しましょう！

 

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