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溶接とは

溶接(ようせつ)とは、2つ以上の部材を溶融・一体化させる作業である。接着、溶着と異なる点は、母材(接合したい材料のこと)を物理的に溶かすことである。母材を溶融する方法としては、熱、圧力などがある。接合箇所が結晶レベルでは連続性を持つのが溶接の特徴である。

溶接を行なうには母材を溶かさなければならない。摩擦接合や圧接では母材が融点に達するほどは加熱されない。母材は通常金属である。つまり、一般的に言えば溶接とは複数の金属部品を一体化することを指すが、プラスチックを溶かして接合することをプラスチック溶接と言ったり、最先端の技術ではセラミックスを溶接することも可能になっている。

鋼やアルミニウムのように構造材になるような金属を溶かすにはかなりの高温が必要になる。しかも接合部分だけを溶かさなければならない。そのため狭い部分を集中して加熱できる方法が必要となる。一方で経済性も重要であり、なるべく少ないエネルギーで効率的に溶かすことができなければならない。

 

主な加熱方法としては電気(電気抵抗)、アーク放電がある。また、ガス、プラズマ、電子ビーム(電子線)、レーザーなどで加熱することもあるが、コストや使い勝手の面から用途が限られている。溶接の古代技法である鋳掛けでは、湯(溶けた金属のこと)を注ぐことで母材の縁を溶かしている。

現在主流なのは、アーク溶接とスポット溶接(抵抗溶接)である。特に、単に溶接と言った場合はアーク溶接を指す場合が多い。スポット溶接は自動車や薄板板金の分野でよく使われている。

母材と母材の間に隙間がある場合は、その空間を補填するために溶加材が用いられる。また、隙間を埋める必要が無くても、強度的に肉厚を増す場合には溶加材が使われる。アーク溶接には通常、溶加材が用いられる。いわゆる溶接棒のことである。スポット溶接は溶加材を使用しない事が多い。

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