抵抗溶接に関する建設現場イメージ
Resistance Welding

抵抗溶接

Resistance Welding

工事の種類
ていこうようせつ

抵抗溶接とは

抵抗溶接とは、接合する金属同士を重ね合わせて加圧しながら大きな電流を流し、接触部の電気抵抗によって発生するジュール熱で金属を溶かして接合する溶接法です。アーク放電を用いる溶接とは違い、溶接棒やフラックスを使わず、加圧力と通電が接合の基本条件になります。

代表的な方式に、スポット溶接、シーム溶接、プロジェクション溶接、フラッシュ溶接、突合せ溶接があります。自動車の薄鋼板や家電の板金加工で多用されるほか、建築分野でも、デッキプレートや薄板鋼板の加工、鉄筋の溶接金網、鉄筋のフラッシュ溶接やアップセット溶接などで使われます。

原理と特徴

発生する熱量は、電流の2乗、接触部の抵抗、通電時間の積に比例するというジュールの法則で説明されます。そのため電流値・通電時間・加圧力の3条件の管理が品質を左右します。

主な特徴は次のとおりです。

  • 短時間で接合でき、自動化・量産に向く
  • 溶加材やガスが不要で、ランニングコストを抑えやすい
  • 大電流を扱うため、電源設備の容量確認が必要
  • 接合部が見えにくく、外観だけで良否を判断しにくい
  • 主に重ね継手や薄板の接合に適し、厚板の構造用接合には向かない

鉄骨・仮設現場との関わり

鉄骨工事の主要部材の接合は、一般にアーク溶接や高力ボルトで行われ、抵抗溶接は工場で製作される二次部材や付属品、薄板製品で使われる場面が中心です。現場で使う製品の品質を理解する意味でも、原理を知っておくことは有用です。

なお、スタッド溶接はアークを利用する方法であり、抵抗溶接とは別の分類です。混同しないよう注意してください。

品質管理の考え方

抵抗溶接の良否は、ナゲット(溶けて固まった接合部)の大きさや強さで評価されます。確認には、ピール試験やせん断試験などの破壊試験のほか、非破壊検査を組み合わせます。現場で使う製品については、品質管理の一環として、製造者の検査記録や試験成績書を確認することが基本です。

ナゲットと溶接条件の関係

スポット溶接では、電極で板を挟んで加圧し通電すると、板同士の接触面が最も高温になり、碁石状のナゲットが形成されます。電流が不足すると接合が不十分になり、逆に過大だと溶融金属が板の間から飛散する「散り」が生じ、強度低下や表面欠陥の原因になります。

電極先端は使用に伴って摩耗・汚損するため、定期的な整形や交換が必要です。また、板の表面に錆・油・めっき層があると接触抵抗が変わり、条件が安定しません。亜鉛めっき鋼板は通電条件の調整が必要とされます。

こうした条件は材質・板厚・組合せによって異なるため、数値は一律に決められず、事前の試験で確認するのが原則です。

原理
電気抵抗によるジュール熱と加圧力で接合する
主な方式
スポット・シーム・プロジェクション・フラッシュなど
管理の要点
電流・通電時間・加圧力の3条件と試験確認

柴田工業の現場から

石堂 洋三
石堂 洋三 現場管理・積算・調達

現場で扱う部材の中には、工場で抵抗溶接されたものも多くあります。成績書や検査記録を確認する習慣が大切です。

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