
鍛接
Forge Welding
鍛接とは
鍛接(forge welding)は、接合する金属を高温(鋼では赤熱から白熱に近い温度)に加熱し、ハンマーで叩いたりプレスで圧力を加えたりして、固体状態で原子同士を結びつける接合法です。母材を溶かして混ぜる通常の溶接とは異なり、主に加圧による接合であるため、分類上は圧接の一種とされます。古くから鍛冶の技術として使われてきました。
歴史と特徴
鍛接は、日本刀の製作で軟らかい心鉄と硬い皮鉄を合わせる工程や、折り返し鍛錬などに用いられてきたことで知られます。鉄が主に錬鉄や低炭素鋼であった時代には、材料を継ぎ足す基本的な手法でした。
接合面に酸化物(スケール)があると結合を妨げるため、フラックス(ほう砂など)を用いて酸化皮膜を除去するのが一般的です。作業は、加熱温度の見極めや打撃のタイミングなど職人の技量に大きく左右されます。
現代の工事との関係
現在の鉄骨工事では、構造部材の接合に高力ボルトや、アーク溶接による完全溶込み溶接・隅肉溶接などが使われ、鍛接は構造用の接合法として採用されません。品質の確認が難しいこと、再現性が技量に依存することが大きな理由です。
ただし、鍛接の考え方は工業的な技術に受け継がれています。たとえば、鋼管を製造する工程の一部には、加熱した鋼帯の端部を圧着して管にする鍛接鋼管(鍛接管)の製造方法があります。また、ガス圧接のように、加熱と加圧で固体状態の接合を行う技術としてガス圧接継手があり、鉄筋の継手に用いられます。
鍛冶工事との違い
当社の仮設鍛冶工事や鍛冶工事の「鍛冶」は、もともと金属を加熱して加工する職人技を指す言葉に由来しますが、現在の工事では主に金属部材の加工・取付けを意味します。実際に鍛接を行うわけではない点に注意が必要です。
融接・圧接・ろう接の分類で見る鍛接
金属の接合は、大きく融接、圧接、ろう接に分けられます。融接は母材を溶かして接合する方法で、アーク溶接やガス溶接がこれにあたります。圧接は母材を溶かさず、あるいは一部のみ溶融させ、圧力を加えて接合する方法で、抵抗溶接や摩擦圧接、ガス圧接、鍛接がここに含まれます。ろう接は母材より融点の低い材料を溶かして接合する方法です。
鍛接は圧接に属しますが、現代の圧接技術と異なり、手作業による加熱と打撃が中心です。結合部には熱影響や不純物の残留が生じやすく、強度が安定しません。そのため構造物では、UT検査などで品質を確認できる溶接法や、ボルト接合が選ばれます。歴史的な技法として理解しておくことが、鍛冶という言葉の背景を知る助けになります。
柴田工業の現場から
鍛冶工事という名前から鍛接を連想されることがありますが、現場の仕事は主に鉄骨や金物の加工・取付けです。昔の技術が言葉として残っていると思うと、少し面白いですね。