プラズマ溶接ガスの概要

プラズマ溶接では、高温のプラズマアークを溶接熱源として利用します。プラズマ溶接におけるガスは、プラズマアークの形成、溶融池の保護、溶接プロセスの安定性への影響など、様々な役割を果たします。一般的に使用されるプラズマ溶接ガスには、以下のものがあります。

アルゴン（Ar）アルゴンは最も一般的に使用されるプラズマ溶接ガスです。イオン化ポテンシャルが低く、アークが安定しており、保護性能に優れているなどの利点があり、ほとんどの金属材料の溶接に適用できます。

ヘリウム（He）ヘリウムのイオン化ポテンシャルはアルゴンよりも高く、より高温でエネルギー密度の高いプラズマアークを形成します。ヘリウムは、厚板、高融点金属、そしてより深い溶融深度が求められる溶接に適しています。

水素（H₂)水素には還元作用があり、酸化物を効果的に除去して溶接品質を向上させます。少量の水素（2～5%）をアルゴンに混合することで、溶接速度の向上と溶接部の形成改善が図られることがよくあります。

混合ガス: 溶接材料とプロセスの要件に応じて、アルゴン、ヘリウム、水素をさまざまな割合で混合して、最良の溶接結果を得ることができます。

ガスの選択と適用

材料：材料によって溶接ガスの要件は異なります。例えば、アルミニウムおよびその合金は、純アルゴンまたはアルゴン・ヘリウム混合ガスで溶接されることが多く、ステンレス鋼の溶接にはアルゴン、アルゴン・水素混合ガスなどが使用できます。

厚さ: 薄板溶接には通常、純アルゴンが使用されますが、厚板溶接では十分な溶融深さを得るためにヘリウムまたはアルゴンとヘリウムの混合ガスが必要になる場合があります。

溶接速度: Ar-He ガス混合物は溶接速度を速めるため、高速溶接が必要な場合に使用されます。

品質要件: 高い溶接品質が求められる場合には、Ar-He ガス混合物または少量の水素を含むガス混合物を使用できます。