知ってますか？
アーク溶接（アークようせつ）とは溶接方法の一つ。
アーク溶接とは電気の放電現象（アーク放電）を利用し、同じ金属同士をつなぎ合わせる溶接法。母材と電極（溶接棒、溶接ワイヤ、TIGトーチなど）の間に発生させたアークによってもたらされる高熱で母材および溶加材（溶接ワイヤ、溶接棒）を溶融させて分子原子レベルで融合一体化する接合法であり接着とはまったく違う。電気溶接とも言われることもあるが、これには抵抗溶接も含まれる。
材料によっては高熱に曝されると性質が変化したり、劣化する恐れがあるので、溶接を行う際は、JIS規格に規定された耐久性が得られるか検討する必要がある。また、アーク溶接を行う際は労働安全衛生法第59条3項「アーク溶接」による特別教育を修了する必要がある。
被覆アーク溶接で使用する溶接棒は、芯線より発生したアークを、被覆材から発生したガスでシールドし、大気中の窒素や酸素が溶接部に混入するのを防止している。この他、被覆材の成分は、溶接金属の脱酸精錬や、スラグになってビード形状の成型などの働きをする。被覆アーク溶接は手溶接、手棒溶接と言うことがある。被覆アーク溶接での進行方向は、右利きなら左から右へ、左利きなら右から左へ、いずれの場合も進行方向に対して五度から十度傾けて傾けた方向に進む。
連続的にワイヤやガスを供給する溶接を手棒溶接に対する意味で半自動溶接と言う。被覆アーク溶接とほぼ同じ用途の溶接として半自動アーク溶接がある。被覆アーク溶接（しばしば手棒溶接ともいう）はいわゆる溶接棒を溶接材として使うが、溶接棒は比較的短いためしばしば短くなった溶接棒を交換する必要があり、大量に溶接を行うには必ずしも適していなかった。このため開発されたのが溶接材として非常に長いワイヤーを使う半自動アーク溶接であり、単にアーク溶接と言えば、半自動アーク溶接のことを指すほど一般的である。半自動溶接はガスシールドアーク溶接なので風に弱く、屋外では使用しにくい。おもに工場内で使われる。詳細は半自動アーク溶接の項目を参照のこと。
ティグ溶接、ミグ溶接、マグ溶接、炭酸ガスアーク溶接では、電極(溶接ワイヤ)から発生させたアークを、アルゴン・炭酸ガス等のガスで覆い、アークの安定、溶融金属中に大気が混入しないようにする目的がある。この為に使用されるガスをシールドガスと称する。ミグ溶接、マグ溶接、炭酸ガスアーク溶接は溶接ワイヤやシールドガスの連続供給が可能で、溶接の中ではスポット溶接と並び、最も自動化が進んでいる。これらガスシールドアーク溶接では進行方向にノズルを向けて、右利きなら右から左へ、左利きなら左から右へ進む方法を前進法、逆に進行方向と反対にノズルを向けて進む方法を後退法と呼び用途やワーク形状によって使い分けられている。
真っ直ぐ連続してビード（溶接痕の盛り上がり）を置くことを（ビードは置くと表現するのが正しい、英語ではビードオンプレートと呼ぶ）ストレートビードと呼び比較的薄い材料に適している。また進行方向に対して振幅を与えつつ進んで置いたビードをウィービングビードと呼び多層盛溶接などの比較的厚い板に適している。（ウェービングではなくウィービングが正しい呼称、意味は縫い合わせるようにであり、文字通り二つの板を縫い合わせるように進行する）
電流と電圧
アークアーク溶接では電力により溶接棒もしくは溶接ワイヤを溶融させる。アーク溶接を行うにはこの電力、つまり電流と電圧のコントロールがきわめて重要である。電圧が低い場合、右図(1)のようにアーク長は短くなる。逆に電圧が高い場合、右図(3)のようにアーク長は長くなる。また、同じ電圧で電流が増せば、右図(1)のようにアーク長は短くなる。逆に同じ電圧で電流が減れば、右図(3)のようにアーク長は長くなる。
普通の伝導体の場合、電流は電圧に比例して増大するが、アーク溶接の場合は電流は電圧に比例しない。電圧を上げるとアークが大きくなり、その分抵抗値が増すからである。この性質を利用してアーク溶接の溶接機には、負荷電流と負荷電圧が別々に設定できるように、それぞれにつまみがついている。これは以下のようなしくみになっている。
アーク溶接の溶接機(電源)は、電流と電圧のコントロールの仕方により、定電圧特性のものと垂下特性のものの2種類がある。
定電圧特性
定電圧特性とは、負荷電流が増加しても負荷電圧が一定となる性質のことである。実際には負荷電圧を一定の値に保つように、負荷電流が自動制御される。定電圧特性の溶接機は主に半自動アーク溶接に使われている。
半自動アーク溶接の溶接機で電流の設定値を増すと、すぐに負荷電流が増えるのではなく、まず送給装置からのワイヤーの供給速度が増す。このときワイヤーによってアークから融解熱が奪われるため、アークが小さくなる。アークが小さくなると負荷電圧が下がるが、溶接機はこれを検知し自動的に電圧が元に戻るまで負荷電流の量を増やす。
逆に溶接機の電流の設定値を減らすと送給装置からのワイヤーの供給速度が減る。するとワイヤーによって奪われる融解熱が減るためアークが大きくなる。アークが大きくなると負荷電圧が上がるが、溶接機はこれを検知し負荷電圧が元に戻るまで負荷電流の量を減らす。
要するに、半自動アーク溶接の溶接機はワイヤーの供給速度によって電流をコントロールするしくみになっており、実際の電流値(負荷電流)は定電圧特性を持つ電源の平衡機能によって制御されている。
垂下特性
垂下特性とは、負荷電流が増えると負荷電圧が低下する特性を意味している。これは内部抵抗値を持つ電池や発電機など一般的な電源の持つ性質である。溶接では電流の高い領域、すなわち、電圧が変化しても電流があまり変化しない領域が使われる。垂下特性の溶接電源は主に被覆アーク溶接やサブマージアーク溶接などに使われる。
溶接では電流の高い領域、すなわち、電圧が変化しても電流があまり変化しない領域で使うようになっている。垂下特性の溶接電源の場合、アーク長が変化しても負荷電流の量は一定なので溶接棒の溶ける量はあまり変わらない。発生する熱量が変わらないのでアーク長はすぐに元に戻る。従って、アークの長さが変化しても電流はあまり変化しないので、垂下特性の溶接電源なら手作業でも安定した溶接が行える。
（以上、ウィキペディアより引用）
色々難しいんですねー。
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