3つの主要な工程

MIG、TIG、スティック

溶接には数十の工程がありますが、3つが業界を支配しています。それぞれに長所と短所があります。

MIG（GMAW—ガスメタルアーク溶接）—ワイヤーフィード工程です。機械は、保護ガス（通常はアルゴン-CO2混合ガス）がプールの汚染を防ぎながら、銃を通してフィラーワイヤーのスプールをフィードします。MIGは高速で、習得が容易で、軟鋼とアルミニウムでの生産作業に優れています。これは製造業と自動車工場での標準的な工程です。

TIG（GTAW—ガスタングステンアーク溶接）—精密工程です。消費されないタングステン電極がアークを作成し、溶接工は他の手でフィラーロッドを手で給取します。純アルゴン保護ガス。TIGは最も清潔で正確な溶接を生成し、航空宇宙、食品グレード不銹鋼、薄壁チューブに必要です。これは3つの中で最も遅く、習得が最も難しいです。

スティック（SMAW—シールドメタルアーク溶接）—労馬です。フラックスコーティング電極が融解してフィラー金属を堆積し、フラックスが独自の保護ガスとスラグ層を作成します。外部ガスボトルは必要ありません。スティックは風と雨の中の屋外で機能し、さびたり汚れた金属上で、そして狭いスペースで機能します。パイプライン溶接工、構造的な鉄工業者、および現場修理クルーはそれに依存しています。

正しい工程は、金属、継手、環境、および品質基準に依存します。

正しい工程の選択

製造加工ショップは1週間に3つの仕事を受けます。仕事1は食品処理工場の不銹鋼チューブの溶接です—溶接は完全にきれいで汚染がないはずです。仕事2は1月の風の中で屋外の橋のひび割れした鋼梁の修理です。仕事3は生産ラインで200個の同一の軟鋼ブラケットを溶接しています。

電気アークの物理学

アークをたたくときに何が起こるか

溶接アークは、電極と仕事片の間のギャップを横切る持続的な電気放電です。回路が閉じるとき、電流はギャップ内のガスを通して流れ、それをプラズマ—物質の4番目の状態にイオン化します。

そのプラズマは華氏6,000から10,000度の温度に達しており、はるかに鋼の融点（約2,500 F）を上回っています。激しい熱は溶接プール—仕事片の上に小さな融液の水たまりを作成します。

熱影響範囲（HAZ）—アークする周辺領域は融けないが、金属の微細構造を変更するのに十分熱くなります。溶接工が過度の熱を加えたり、ゆっくり移動したりすると、HAZは脆くなったり弱くなったりする可能性があります。熱入力を制御することは、溶接の最も重要なスキルの1つです。

保護ガス—融液金属は空気中の酸素と窒素と猛烈に反応します。酸化により気孔（溶接に閉じ込められた小さなガス泡）が生成され、継手が弱くなります。保護ガス—アルゴン、CO2、またはミックス—溶接プールの周りの大気を移動させ、それをきれいに保ちます。

保護がないと、溶接プールは大気ガスを吸収し、結果として得られる溶接は多孔質で、もろく、構造的に無価値です。すべての溶接工程には、何らかの形の保護があります—MIGとTIGの外部ガス、スティックのフラックスコーティング。

保護が重要な理由

溶接工は屋外の軟鋼板でMIGを実行しています。強い突風が仕事区域を横切ります。アークは正常に見えていますが、溶接工がスパッターをチップして母線を検査すると、それは小さな穴でいっぱいで、粗くて多孔質に見えます。

熱を制御する

2人の溶接工が同一の鋼板の同じ継手を走らせます。溶接工Aは適度な電流ですばやく移動します。溶接工Bはゆっくり高い電流で移動し、金属にはるかに多くの熱を入れます。

両方の溶接は表面に受け入れられるように見えていますが、溶接工Bのプレートはゆがんで曲げられており、溶接の隣の金属は変色して脆いです。

5つの基本的な継手

金属片がどのように一緒に来るか

すべての溶接接続は、相互に関連して片が位置する方法で始まります。5つの基本的な継手構成があります。

突き合わせ継手—同じ平面内で端から端へ配置された2つの片。プレートとパイプで使用されます。構造および圧力仕事で最も一般的な継手。多くの場合、厚い材料での完全浸透を可能にするため、ベベリング（エッジを研磨してアングル）が必要です。

ラップ継手—重複する2つの片。シンプルで、せん断で強い、シートメタルと自動車工体作業で一般的です。

T字継手—1つの片が別の片に垂直に設定されます。T形を形成します。溶接は通常、交差点でのフィレット溶接です。

コーナー継手—2つの片が自分の端に沿って直角で交わり、Lを形成します。フレーム、ボックス、エンクロージャーで使用されます。

エッジ継手—2つの片が平行に設定されて、端が整列しています。主に薄いシートメタルと低応力アプリケーションに使用されます。

フィレット溶接はT字継手、ラップ継手、またはコーナー継手の内側コーナーに堆積された三角形の溶接です。グルーブ溶接は突き合わせ継手の2つの片の間で準備されたグルーブを埋めます。

溶接シンボル青写真は、溶接工に継手に、そのサイズ、長さ、位置のための確切な溶接のタイプを正確に伝えます。基本的なシンボルは矢印を継手に指す参照線上に座ります。溶接タイプシンボルは参照線上に行きます—線の下は矢印側での溶接を意味し、線の上は反対側での溶接を意味します。

仕事を読む

構造エンジニアは、鋼の手すりの修理のための図面をあなたに送信します。正方形チューブで作られた4本の脚は、フラットプレートトップの下側で溶接する必要があります。脚がプレートの下側と交わる継手は、プレートに配置されたすべてのものの完全な重量を負担します。

溶接の危険と保護

譲歩できない

溶接は永続的な損傷または死亡を引き起こす可能性のある危険を生成します。安全はオプションではありません—それは専門的な溶接工が習得する最初のスキルです。

紫外線と赤外線放射—アークは光を発し、アイをアークします（光角膜炎）、目のように砂を感じさせ、一時的な失明を引き起こす可能性があります。長期の露出は深刻な日焼けに類似した皮膚火傷を引き起こします。正しい陰の透過（アーク溶接用の陰10-13）を備えた適切な溶接ヘルメットは必須です。自動暗くなるヘルメットは、アークがあるとき軽い陰から溶接陰にミリ秒で切り替わります。

ヒュームと換気—溶接は金属、フラックス、コーティングを蒸発させ、マンガン、クロム、亜鉛、および他の有毒化合物を含むヒュームを生成します。亜鉛メッキ鋼（亜鉛コーティング）は酸化亜鉛ヒューム—露出後数時間でヒットする流感のような症状を生成します。不銹鋼ヒュームには六価クロムが含まれており、既知の発ガン物質です。適切な換気、ヒューム抽出、または呼吸器が必要です。

電気的危険—溶接機は比較的低い電圧で高い電流を供給しますが、開回路電圧（通常60-80ボルト）は湿った状態で致命的なショックを提供できます。立つ水で溶接しないでください。損傷のケーブルと接続を検査します。常に仕事片を適切に接地してください。

火災と火傷—スパークと融液金属は35フィートまで移動します。可燃物の領域をクリアします。難燃性衣料、革の手袋、革のブーツを着用します。可燃性物質に近い溶接時に火災監視が必要です。

PPEサマリー：溶接ヘルメット（正しい陰）、下の安全眼鏡、革の手袋、難燃性ジャケットまたは袖、革のブーツ、密閉空間での耳保護、および換気が不十分な場合の呼吸器。

安全決定

あなたは小さな機械室の内側で鋼の手すりの修理を溶接するために仕事のサイトに到着します。部屋には窓がなく、1つのドアしかありません。段ボール箱と油っぽいぼろぎれが溶接位置から約10フィート離れた角に保存されています。床は最近のパイプリークからいくつかの水たまりを持っています。

溶接があなたを連れて行く場所

溶接キャリアと認定

溶接は1つのキャリアではありません—それは数十の特殊化への道を開く可能性が高く、その多くは高給と継続的な需要です。

パイプライン溶接工—油、ガス、および水パイプラインのセクションを現場で結合します。多くの場合、炭素鋼パイプの杖またはダウンヒル溶接。パイプライン溶接工は常に旅行し、プレミアムペイを稼ぎます。熟練したパイプライン溶接工は年間100,000ドルを超える収入を得ることができます。

水中溶接工（高気圧溶接工）—オフショアプラットフォーム、船体、および水中インフラで溶接します。商業的なダイビング認定と溶接スキルを組み合わせます。最も高給と最も危険な溶接の専門化の1つ。

航空宇宙溶接工—チタン、インコネル、およびアルミニウム-リチウムなどの異国的な合金でTIG溶接。極端な精度と清潔さの基準。すべての溶接はx線検査と文書化されます。

構造的な鉄工業者-溶接工—建物、橋、重い機器の構造用鋼を溶接します。多くの場合、ビーム接続の高さで機能します。

認定—米国溶接協会（AWS）は溶接工の適格テストを管理します。最も一般的なのはAWS D1.1構造溶接コード適格です。認定テストの合格は、テストクーポンが曲げたりx線撮影されて検査に合格したことを意味します。認定は、プロセス、位置、および材料に固有です—プレートのMIG用の証明書はパイプのTIGをカバーしていません。

開始—コミュニティカレッジ溶接プログラム（6か月から2年）、貿易学校プログラム、および労働組合の見習い（通常3-5年間の有給オンジョブトレーニング）は主な出発点です。見習いは、教室の指示と現実の溶接をジャーニーマンの下で組み合わせます。

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溶接をあなたの未来と結びつける

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