溶接条件がポロシティに及ぼす影響は？

芯霊友朋
溶接条件がポロシティに及ぼす影響は？
坐竺j
施工法委員会／ 寸
また，溶接入熱との関係では， F
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.32lのように入熱の
増加と共にポロシティは減少すると考えるのが一般的で
i
g
.42lのように溶接速度を増加して極端に
す．しかし， F
そ竺）水素の溶解度変化が大きく，凝固時に水素が過
入熱を減少すると再びポロシティが減少する結果も報告さ
剰に含まれやすいこと，高い熱伝導率により急冷凝固しや
あるため，実際の施工にあたっては，予備実験によってポ
すいこと，また，比重が小さく生成した気体状の水素が浮
ロシティの発生傾向を確認しておくことが重要です．
アルミニウムは溶融池の冷却過程及び凝固時の
れています．即ち溶接入熱とポロシティとの関係は複雑で
他の材質と比較してポロシ
以上のように，溶接電流，アーク電圧，溶接速度等の溶
ティが発生しやすい材料です．アルミニウムにおけるポロ
接条件を適正な値に設定することでポロシティを抑制する
上しにくいことなどにより
シティの主原因は水素ですが，表面の酸化皮膜に含まれる
ことが可能となります．この適正値に対して高すぎても低
結晶水や大気中の水分を巻き込むなどして，溶融金属中に
すぎてもポロシティは発生する傾向がありますので，溶接
残留すると考えられています．従って，ポロシティを低減
条件の適正値の設定および管理に十分留意する必要があり
するには主原因となる水素の発生源を抑制することが第ー
ます．
であり，水素が溶融池に混入した際には溶融金属が凝固す
なお，今回の Q & Aにはポロシティという用語が使わ
るまでに外部に放出させることが重要です．水素発生源抑
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れていますが，混同しやすいブローホールやピットは J
制の一つには，アルミニウム表面の酸化皮膜除去や大気か
(
Z3001-4:2008）溶接用語によると，下記のように区分
らの遮断性（シールド性）等の確保が挙げられ，外部への
されています．
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放出には溶接条件が大きく影響を与えています. F
ポロシティ：ガスを巻き込むことによって生じた空洞
は溶接部のポロシティ防止に関する特性要因図を示してお
ブローホール：溶接金属中に生じる球状の空洞
り，この中で溶接施工の溶接条件に関して紹介します．
ピット：溶接部の表面まで達し，開口した気孔
F
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.V
lはアーク電圧とポロシティ発生数の関係を示し
参考文献
たものです．低電圧側ではポロシティが増加傾向を示す点
ではいずれの場合も共通しており，短絡発生によるシール
ドの乱れに伴い，周辺空気の巻き込み等によってポロシ
ティが増加する傾向を示すと考えられます．高電圧側では
1
) 軽金属溶接構造協会：アルミニウムの溶接 Q&A50，平成
1
4
年発行， p36
2
) 軽金属溶接構造協会：アルミニウム合金ミグ溶接部の気孔防
止マニュアル，昭和54年発行， p33-35
ポロシティが増加する場合と，増加しない場合とがありま
す．高電圧側でポロシティが増加する要因としては，アー
ク長が長くなるため大気を巻き込みゃすくなると考えられ
ます．いずれにしても
溶接電流に対して適正電圧付近で
ポロシティ数は最小となることがわかります．
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.1 溶接部のブローホール防止に関する特性要因図
※「電極ワイヤ」について・・現在使用されていない用語ですが， F
i
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.1
は引用元の原本のまま掲載しております．現在
の「溶接ワイヤ」に相当します．
※「気孔」について・・後掲含めた F
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∼4は引用元の原本のまま掲載しております．本文中では「ポロシティ」に置
き換えて記載しております．
軽金属溶接 V
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.2 気孔数に及ぼすアーク電圧の影響
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