WES試験対策(1級) 問題と解説 No.106~110

【解説】

（１）正しい。被覆アーク溶接は溶接棒を手で操作するためアーク長が常に変動します。垂下特性電源を使うことで、アーク長が多少変化しても電流変化は小さく、アークが安定しやすいです。

（２）正しい。プラズマアーク溶接は、定電流特性電源を用いるアーク溶接法です。電圧が変動しても電流はほぼ一定で、定電流特性電源は電極が固定される溶接法に適しています。

（３）誤り。ミグ溶接は、電流が変動しても電圧はほぼ一定である、定電圧特性電源を用いるアーク溶接法です。電流が変動しても電圧はほぼ一定に保たれ、ワイヤ溶融速度が自己調整されることでアーク長が安定する特性があるため、ミグ溶接は半自動・自動化に適しています。

（４）誤り。エレクトロスラグ溶接は、一般的に 大電流・低電圧の直流電源が用いられます。レクトロスラグ溶接は「抵抗熱」を主熱源とするため、「アーク溶接法」ではなく、抵抗溶接に近い特殊溶接法と位置づけられます。

【解説】

（１）誤り。交流被覆アーク溶接では、交流垂下特性電源が広く使われます。

（２）誤り。プラズマアーク溶接は、定電流特性電源を用いるアーク溶接法です。電圧が変動しても電流はほぼ一定で、定電流特性電源は電極が固定される溶接法に適しています。

（３）正しい。ミグ溶接は、電流が変動しても電圧はほぼ一定である、定電圧特性電源を用いるアーク溶接法です。電流が変動しても電圧はほぼ一定に保たれ、ワイヤ溶融速度が自己調整されることでアーク長が安定する特性があるため、ミグ溶接は半自動・自動化に適しています。

（４）誤り。エレクトロスラグ溶接は、一般的に 大電流・低電圧の直流電源が用いられ、定電圧特性電源を用いますが、レクトロスラグ溶接は「抵抗熱」を主熱源とするため、「アーク溶接法」ではなく、抵抗溶接に近い特殊溶接法と位置づけられます。

【解説】

（１）誤り。被覆アーク溶接は、溶接棒の外側にある被覆材がアーク熱で分解・蒸発し、炭酸ガスなどを発生して溶接部を大気から遮断し、同時に被覆材が溶融してスラグを形成し、溶融金属を覆って酸化や窒化を防止します。外部からアルゴンやヘリウムを供給する必要はありません。

（２）誤り。プラズマアーク溶接は、タングステン電極と母材の間にアークを発生させ、そのアークをノズルで絞り込んで「プラズマ状態」にしたガスを熱源とする溶接法です。プラズマアーク溶接では、溶融池を大気から保護するために外側ノズルから供給されます。アルゴン単体、アルゴンとヘリウム、あるいはアルゴンと水素の混合ガスが用いられます。

（３）正しい。ミグ溶接は、ソリッドワイヤと呼ばれる、金属のワイヤを電極に用いたアーク溶接で、ワイヤと母材を同時に溶かしながら溶接します。ミグとは、メタル、イナートガスの略です。イナートガスは、不活性ガスを指し、不活性ガスには、アルゴンガスやヘリウムガスがあります。ミグ溶接は、電極が溶ける消耗電極式の溶接で、針金状の溶接ワイヤをトーチの先端部に供給しながら溶接を行います。

（４）誤り。エレクトロスラグ溶接は、アルゴンやヘリウムなどのシールドガスを用いるアーク溶接法ではありません。主熱源は「溶融スラグの抵抗発熱」であり、外部シールドガスは不要です。

【解説】

（１）誤り。ステンレス鋼のティグ溶接では、一般的に「直流電源・棒マイナス極性」が用いられます。棒プラス極性は通常使われません。アルミやマグネシウム合金では酸化皮膜除去が必要なため、交流電源を用いて「棒マイナス」と「棒プラス」を交互に切り替えますが、ステンレス鋼では酸化皮膜除去の必要がないため、交流は使わず直流棒マイナスが基本となります。

（２）正しい。ステンレス鋼のティグ溶接では、一般的に「直流電源・棒マイナス極性」が用いられます。棒プラス極性は通常使われません。アルミやマグネシウム合金では酸化皮膜除去が必要なため、交流電源を用いて「棒マイナス」と「棒プラス」を交互に切り替えますが、ステンレス鋼では酸化皮膜除去の必要がないため、交流は使わず直流棒マイナスが基本となります。

（３）誤り。ステンレス鋼のティグ溶接では、一般的に「直流電源・棒マイナス極性」が用いられます。棒プラス極性は通常使われません。アルミやマグネシウム合金では酸化皮膜除去が必要なため、交流電源を用いて「棒マイナス」と「棒プラス」を交互に切り替えますが、ステンレス鋼では酸化皮膜除去の必要がないため、交流は使わず直流棒マイナスが基本となります。

（４）誤り。ステンレス鋼のティグ溶接では、一般的に「直流電源・棒マイナス極性」が用いられます。棒プラス極性は通常使われません。アルミやマグネシウム合金では酸化皮膜除去が必要なため、交流電源を用いて「棒マイナス」と「棒プラス」を交互に切り替えますが、ステンレス鋼では酸化皮膜除去の必要がないため、交流は使わず直流棒マイナスが基本となります。

【解説】

（１）誤り。アルミ表面は強固な酸化皮膜で覆われており、融点は約2000℃と母材（660℃）よりはるかに高いです。この皮膜を除去しないと溶接が困難になるため、クリーニング作用が必要です。直流棒プラス極性では、酸化皮膜除去は可能ですが電極消耗が激しく、実用性に乏しいものとなります。

（２）誤り。アルミニウム合金のティグ溶接では、直流電流・棒マイナス極性は一般的には多用されず、通常は「交流ティグ溶接」が用いられます。直流棒マイナス極性の特徴として、アーク熱の大部分が母材側に集中し、深い溶け込みが得られる。電極消耗は少ない。などが挙げられます。

（３）正しい。交流定電流電源は、アルミニウム合金のティグ溶接に多用されています。交流ティグ溶接の仕組みは、棒プラス極性時は電子流が母材表面を叩き、酸化皮膜を破壊する「クリーニング作用」が働き、棒マイナス極性時は、アーク熱が母材側に集中し、十分な溶け込みが得られます。交流ではこの両者を交互に繰り返すため、酸化皮膜除去と溶け込みの両立が可能になります。

（４）誤り。ティグ溶接は、アーク長を溶接者が手で制御するため、定電流特性電源が基本です。直流定電圧電源はミグ溶接、マグ溶接用であり、ティグ溶接には適しません。