タングステン不活性ガス溶接 (TIG)
●原理：タングステン電極と溶接面を電極として使用する、代表的な不活性ガスシールド溶接プロセスです。アークを保護するために、電極間にヘリウムまたはアルゴンガスが導入されます。瞬間的な高電圧放電によりフィラー ワイヤと母材が溶け、アルミニウム合金部品の溶接や成形、鋳物の鋳造欠陥の修復に使用されます。
●特長：操作が簡単、柔軟性と制御性が高く、さまざまな作業条件に適応でき、低コストです。熱影響部が狭く、十分なフィラー ワイヤを使用すると溶接継手の変形が小さく、継手の全体的な性能が高くなります。-溶接プロセスのパフォーマンスは良好で安定しており、溶接シームは緻密で美しいです。
金属不活性ガス溶接 (MIG)
●原理：TIGと同様に不活性ガスシールド溶接ですが、フィラーワイヤ素材そのものを電極として使用します。溶接ワイヤの電極端に電圧と電流が作用し、ワイヤと母材間に瞬間的に高電圧が発生し、母材および開先部が溶融します。ワイヤ端からの溶融液滴が分離して母材の溶融池に垂直に移行し、溶接ゾーンを形成します。
●特長：アルミワイヤーは柔らかく、送給特性が悪いため、用途が限られます。溶融アルミニウムの溶接は「垂れずに垂れ下がる」傾向があり、液滴の飛散につながります。 TIGに比べて溶接速度が速く、大きなワークの溶接移動範囲が小さいことが利点です。ワイヤの送給速度を調整することで、溶接効率は毎分数メートルに達する可能性があります。
レーザービーム溶接 (LBW)
● 原理: 高エネルギーのレーザー パルスを使用して、材料の狭い領域を局所的に加熱します。-レーザー放射エネルギーは熱伝導によって材料内に拡散し、材料を溶かして特定の溶融池を形成します。固化後、材料は結合されます。
● 特長: 小さな溶接点、集中した高出力熱源、厚板の溶接が可能、狭い熱影響部、小さな溶接変形が可能です。-しかし、溶接の位置決めには高い精度が必要であり、設備も高価でコストも高くなります。アルミニウムやマグネシウムなどの金属材料はレーザーの反射率が高く、直接溶接が困難です。ワークピース上の電力密度が 10⁶ W/cm2 以上に達すると、加熱された領域の金属が非常に短時間で蒸発します。溶融池にガスがたまって小さな穴ができ、この穴を中心に熱が伝わり溶融池が形成される、これが「キーホール効果」です。これは、レーザーエネルギーを減らす、溶接速度を上げる、または溶融コア領域の再溶解を制御して溶融ゾーン内の気泡を除去し、気孔率を減らすことによって軽減できます。
摩擦撹拌溶接（FSW）
● 原理: 従来の摩擦溶接技術に基づいて開発された新しい固体接合技術-。 -消耗品ではない特殊な形状の撹拌ツール (撹拌ピンとショルダーで構成) が回転し、溶接する材料の界面に浸透します。溶接シームに沿って移動するにつれて、溶接材料の温度が上昇し、可塑化された金属は機械的撹拌と鍛造圧力によって激しい塑性変形を受けます。拡散と再結晶化により、緻密な固体接合が形成されます。-
●特長：従来の溶接法に比べて溶接温度が低く、変形が少ないため、溶接温度が低くなります。良好な溶接機械的特性。シンプルで経済的で環境に優しい溶接プロセスです。しかし、高い鍛造圧力と前方への推進力が必要となるため、装置が複雑かつ大型となり、開発が制限されていました。