金属加工において、溶接接合部とは、1 つ以上の金属またはプラスチックの接合部または端のことです。これらの接合部は、特定の形状に従って溶接された 2 つ以上のワークピースから形成されます。米国溶接協会の定義によれば、溶接継手には突合せ継手、コーナー継手、エッジ継手、重ね継手、T 継手の 5 種類があります。これらのタイプには、実際の溶接プロセスに合わせてさまざまな構成があり、必要に応じて調整できます。
突合せ接合は、2 つの金属を平行に配置して溶接した構造です。このタイプのジョイントは準備が最小限で済み、シングル パスで溶接できる板金に適しています。突合せ継手に関する一般的な問題には、溶接スラグの捕捉、過剰な気孔や亀裂が含まれ、溶接が弱くなる可能性があります。強力な溶接を行うには、使用する溶接材料の量を最小限にすることが目標です。このため、準備が比較的簡単で自動化が容易なため、自動溶接プロセスで突合せジョイントが広く使用されるようになりました。
突合せ継手には、片面突合せ継手、両面溶接突合せ継手、オープンまたはクローズ突合せ継手など、多くの種類があります。片面突合せジョイントは片面のみから溶接されますが、両面突合せジョイントは両側から溶接され、溶接の深さが若干異なる場合があります。閉じた接合は、溶接プロセス中に 2 つの金属が互いに接触している状態であり、一方、開いた接合は、溶接前に小さなギャップが存在している状態です。
角継手は平らで平行な突合せ溶接方法であり、このタイプの継手の作成は比較的簡単で低コストであり、十分な強度が得られますが、継手の厚さによって制限されます。密閉四角継手は隙間のない四角継手で、ガス溶接やアーク溶接によく使用されます。より厚い接合部の場合、溶接を可能にし、溶接部の健全性と強度を確保するために、各接合部のエッジを特定の形状で準備する必要があります。
片面 V 溶接はベベルジョイントに似ていますが、両側にベベルがあります。
シングル V 溶接とダブル V 溶接は、厚い金属の溶接によく使用されます。ダブル V ジョイントは、両側から溶接できる場合によく使用されます。シングル V ジョイントと比較して、ダブル V ジョイントは必要な充填材料が少なく、変形力に耐える点で有利です。
片面 J バット溶接では、一方の金属片に溶加材を受け入れるための J 字型の溝が形成され、もう一方の金属片は平らになります。 J ジョイントは準備がより困難ですが、単一の J ジョイントは 0.5 インチから 3/4 インチの間の金属により強力な溶接を提供し、必要な溶加材の量は少なくなります。
単一の U 字形の突合せ溶接の溶接面のエッジは J 字形に見えますが、結合して U 字形を形成します。ダブル U 字ジョイントは、準備されたジョイントの上下に U 字形があります。 U ジョイントは準備と溶接に費用がかかるため、通常は非常に厚い基板に使用されます。
T 字型溶接継手は、2 つの棒または板を 90 度の角度で溶接して T 字型を形成します。このタイプの溶接は、抵抗突合せ溶接または押し出し溶接によって行うことができ、通常、溶接プロセス中に溶加材は必要ありません。
エッジ フランジまたはコーナー フランジの溶接を行うには、板金にエッジ フランジを付ける必要があることがよくあります。これらの溶接は、フランジ自体が溶けて必要な溶加材を提供するため、通常は溶加材を必要としません。たとえば、パイプやチューブは通常、金属シートやプレートを丸めて溶接して作られます。
溶接継手の選択は、材料の厚さと使用する溶接プロセスによって異なります。
溶接の実践では、溶接の強さを確保するために、事前に溶接面を準備する必要があります。ほとんどの溶接継手の準備は比較的簡単ですが、突合せ継手では依然として一定の準備が必要です。最も一般的な準備手法には、酸素アセチレン切断、機械加工、切断、研削、エアカーボンアーク切断などがあります。各テクノロジーを使用すると、それぞれ特有の利点があります。
金属の厚さや溶接方法によって溶接継手の選択が異なることをご存知ですか?