シールドガス混合ガス

物理化学的作用メカニズム

アーク内でガスは電離する。アルゴンは電離しやすく、アークは安定して燃え、溶け込みは浅い。CO2は高温でCOとOに分解し、アークからエネルギーを奪う。アークはより高温になり、 workpiece へより深く掘り込む。ヘリウムは電離しにくいが、非常に高温のアークを生成し、高い熱伝達をもたらす。混合比がエネルギー密度と溶融池の挙動を決定する。

溶接における冶金学的関連性とリスク

シールドガス中のCO2はアーク内で分解する。放出された酸素はマンガンやケイ素などの合金元素を酸化する。CO2からの炭素がビードに入り、硬度を高めることがある。CO2が多すぎる（25 %超）とビードは脆くなり、割れやすくなる。CO2が少なすぎる（5 %未満）と溶け込みが浅くなり、フランクへの結合が悪くなる。ヘリウムは入熱を大幅に増やし、薄板では歪みが生じる。材料に合わないガスはブローホールや酸化を引き起こす。

現場実務と作業指示

材料に応じて混合ガスを選べ：非合金鋼には82 %アルゴン＋18 %CO2。ステンレスには97.5 %アルゴン＋2.5 %CO2。アルミニウムには純アルゴンまたは70 %アルゴン＋30 %ヘリウム。ガス流量は毎分10～15リットルに設定する。溶接前に必ずガスノズルの詰まりを点検する。ガスボンベは立てて乾燥した場所に保管する。