抵抗溶接
Resistance Welding
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。
柴田工業の現場から
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。
