フラックス溶接とは？種類、使い方、テクニックを完全ガイド

風の強い屋外で金属部品を溶接しようとしていませんか？あるいは、建設現場で太い鉄骨を接合する必要がありますか？このような状況では、従来の溶接法では失敗する可能性があります。そこでフラックス溶接の出番です。

フラックス溶接は特殊なアーク溶接で、溶接プ ールをシールドするガスの代わりに「フラックス」と 呼ばれる保護材を使用する。このため、屋外での作業や風の強い環境、ガスタンクの持ち運びが現実的でない場合に最適である。

このガイドでは、フラックス溶接のすべてを学びます。フラックス溶接とは何か、どのように機能するのか、3つの主な種類とそれぞれの使用時期について説明します。また、コストの比較、避けるべき一般的な間違い、プロジェクトに適した方法を選ぶための専門家のヒントもご紹介します。

溶接初心者の方にも、スキルを伸ばしたい方にも、このガイドは必要な知識を与えてくれます。

フラックス溶接とは？

フラックス溶接は、フラックスと呼ばれる特殊な保護材を使用するアーク溶接工程の一群である。フラックスは溶接中、溶融金属を空気から保護する。

金属を溶接すると、非常に高温になって溶ける。この溶けた金属は、空気中の酸素や窒素と反応することがある。こうした反応により、穴（気孔率 と呼ばれる）のあいた弱く脆い溶接部ができる。これは、あらゆる溶接プロジェクトにとって悪い知らせである。

フラックスはこの問題を解決する。フラックスは溶接プールの上で溶融し、スラグと呼ばれる保護層を形成する。このバリアが、有害な空気成分を高温の金属から遠ざける。その結果より強く、よりきれいな溶接部が長持ちします。

フラックス定義溶接： 溶接用語でフラックスとは、溶接部を大気汚染から 守り、金属から不純物を除去するための化学洗浄剤 のことである。

実例

フラックスを防護シールドのように考えてみよう。風の強い日、屋外で熱々のグリルを使って料理をしているとしよう。風にあおられ、灰やゴミが食材にかかってしまいます。フラックスは蓋のように食材を覆い、調理中の食材を清潔に保ちます。

プロのアドバイス フラックス溶接は、風によって従来のガス・シールド溶接が困難になる屋外の建設現場で威力を発揮する。ベクテル社やフルアー社などの企業は、2024年の主要インフラ・プロジェクトでフラックス溶接法を採用している。

溶接におけるフラックスとは？

フラックスは、溶接中に2つの重要な仕事をする化学化合物である：

1. 溶接プールの保護 空気中の酸素、窒素、その他の元素から
2. 金属を洗浄する 不純物や酸化物を取り除くことで

一般的なフラックス材料には次のようなものがある：

• ホウ砂（四ホウ酸ナトリウム）
• 塩酸化合物
• 塩化亜鉛
• フッ化カルシウム
• シリカ系化合物
• 炭酸マグネシウム

溶接中にフラックスが高温になると、溶けて 溶接池の上に液体層を形成する。冷えると、この液体は固体のスラグになる。溶接後、このスラグを削り取って、その下のきれいな溶接部を見せる必要がある。

フラックス溶接の仕組み

フラックス溶接は、他のアーク溶接法と基本的なプロセスは同じである。しかし、重要な違いが1つある。それは、保護用のガスの代わりにフラックスを使用することである。

ステップ・バイ・ステップはこうだ：

1. 電気アークによる創作： 被加工物（溶接する金属）と電極（溶接ワイヤーまたはロッド）の間に電気アークが形成される。このアークは最高7,000°Fに達する。
   
2. 金属が溶ける： 極端な熱は被加工物と電極の両方を溶かし、液体金属のプールを作る。
   
3. フラックスが起動： フラックス（電極の内部、電極に塗布されたもの、接合部に塗布されたもの）も熱で溶ける。
   
4. 保護フォーム： 溶けたフラックスは溶接プールの上に浮き、空気から保護するバリアを作る。
   
5. 冷却と凝固： 溶接部が冷えると、フラックスが固まってスラグになる。これで下の金属が接合される。
   
6. スラグ除去： 完全に冷却した後、スラグを削り取り、完成した溶接部を見せる。
   

その背後にある科学

フラックスは魅力的な化学反応を起こす。フラックスが溶けると、溶けた金属よりも密度が低くなる。つまり、水上の油のように、自然に上部に浮いてくる。また、金属から不純物を吸収し、溶接部から引き離します。

フラックス溶接とガス溶接：主な違い

多くの人がフラックス溶接とガス溶接を混同している。両者はまったく異なるプロセスだ。混同を解こう。

ガス溶接とは？

ガス溶接（オキシ燃料溶接またはオキシ・アセチレン 溶接とも呼ばれる）は、燃焼ガスの炎を利用して金属 を溶かす。最も一般的なタイプは、酸素と混合したアセチレン・ガスを燃焼させる。炎は約6,300°Fに達する。

ガス溶接では、溶接工は燃料ガスを燃やすトーチを持つ。溶接工は手動でフィラー・ロッドを炎の中に送り込み、接合部に材料を加える。ガス溶接は、薄い金属や修理、芸術的な金属加工に適している。

フラックス溶接とガス溶接の主な違い

特徴	フラックス溶接	ガス溶接
熱源	電気アーク（最高7,000°F）	燃焼ガス炎（6,300°F）
保護方法	フラックス素材	なし（火炎化学に依存）
必要な機材	溶接機、電極、フラックス	トーチ、燃料ガス、酸素、フィラロッド
携帯性	電気が必要	ガスボンベによる完全ポータブル
最適	厚い金属、構造物	薄い金属、修理、芸術作品
スピード	厚い素材により速く	より遅く、よりコントロール
スキルレベル	中～高	高い（安定した手が必要）
コスト	ミディアム（機材＋フラックス）	下（シンプルな設備）
屋外使用	エクセレント（フラックスが風を防ぐ）	難しい（風が炎に影響する）

どれを使うべきか？

選ぶ フラックス溶接 必要なときに

• 厚い金属（1/8インチ以上）への強力な溶接
• 屋外や風の強い条件下での作業
• より速い溶接速度
• 金属への深い浸透

選ぶ ガス溶接 必要なときに

• 薄い金属（1/8インチ以下）の正確なコントロール
• 修理作業または金属の切断
• 電気を使わない携帯性
• 芸術的または装飾的な金属細工

専門家のアドバイス 米国溶接協会（AWS）によると、フラックス溶接プロセスは2024年には全産業用溶接用途の32%を占め、特に建設・造船業が多い。

フラックス溶接の種類

フラックス溶接には、主に3つのタイプがある。それぞれフラックスの使い方が異なり、特定の状況に最適です。

1.フラックス入りアーク溶接（FCAW）

FCAWでは、フラックス粉を充填した特殊な中空ワイヤー電極を使用する。溶接の際、ワイヤーはMIG溶接のようにスプールから自動的に供給される。

どのように機能するのか： ワイヤーは溶接ガンを通して供給される。引き金を引くと、ワイヤーが金属に触れてアークが発生する。アークはワイヤーと内部のフラックスを溶かす。溶けたフラックスは、作業中に溶接プールを保護する。

FCAWには2つのタイプがある：

• セルフシールドFCAW： フラックスのみで保護（ガス不要）
• ガスシールドFCAW： フラックスと外部シールドガスの両方を使用し、保護を強化

最高だ：

• 建設現場と屋外作業
• 厚鋼溶接（1/4インチ以上）
• 長い連続溶接
• 汚染または錆びた表面

実例だ： ニューヨークやシカゴのような都市で超高層ビルを建設する鉄工所では、一般的にFCAWが使用されている。FCAWは屋外でも機能し、高層ビル間の風にも対応できる。ターナー・コンストラクションのような企業は、2024年の構造用鉄骨組立にFCAWを使用している。

メリット

• 屋外でも使用可能（セルフシールド仕様）
• 棒溶接より速い
• 汚れた金属や錆びた金属に最適
• 厚い素材への深い浸透

デメリット

• MIG溶接よりも煙が多い
• フラックス入りワイヤーはソリッドワイヤーより高い
• 溶接後のスラグ除去が必要
• ガスが発生するため、適切な換気が必要

2.サブマージアーク溶接（SAW）

SAWは文字通り、溶接アークを粒状フラックスの毛布の下に埋めます。溶接中にアークを見ることさえできないが、フラックスの下に完全に隠れている。

どのように機能するのか： 溶接を開始する前に、機械が接合部にフラックス粉を注ぐ。その後、ワイヤー電極がフラックスの山を通り、下にアークを発生させる。アークは金属とフラックスを溶かす。上のフラックスは、光や火花が外に漏れるのを防ぐ。

最高だ：

• 工場での生産作業
• 長くまっすぐな溶接
• 厚い金属板（1/2インチ以上）
• 欠陥の少ない高品質の溶接

実例だ： ハンティントン・インガルス・インダストリーズ社などの造船所では、船体用の厚鋼板の溶接にSAWを使用しています。このプロセスでは、高い溶着率で非常にきれいで強固な溶接が行われる。2024年においても、SAWは圧力容器の製造に適した方法であることに変わりはない。

メリット

• 非常に高品質な溶接
• 速い溶接速度（高い生産性）
• 煙や紫外線が少ない。
• スパッタや火花が少ない
• 非常に厚い材料（数インチまで）の溶接が可能

デメリット

• 平らな面または水平な面でのみ動作
• 高価な自動化装置が必要
• ポータブルではない
• 鉄系金属（鉄鋼）に限る
• 余分なフラックスは回収して再利用すること

プロのアドバイス SAWの溶着速度は、棒溶接の最大10倍である。そのため、大量生産溶接に最適です。

3.被覆アーク溶接（SMAW / スティック溶接）

SMAWは一般に棒溶接と呼ばれ、フラックスを塗 布した金属棒電極を使用する。最も古く、最も汎用性の高いフラックス溶接法である。

どのように機能するのか： 片方のケーブルを被加工物にクランプし、もう片方のケーブルを取り付けた電極ホルダーを持つ。電極を金属に当てると（マッチを打つように）、アークが発生する。ロッドが溶け、フラックス・コーティングも溶けて溶接部が保護される。

最高だ：

• 修理およびメンテナンス作業
• 屋外建設
• 電気のない遠隔地（発電機を使用）
• 表面が汚れている、錆びている、塗装されている
• 全ポジション（フラット、バーチカル、オーバーヘッド）

実例だ： 地方に石油やガスのパイプラインを建設するパイプライン溶接工は、棒溶接に頼っている。棒 溶接は持ち運びが可能で、天候に左右されずに作業でき、ガスタンクも不要である。TCエナジー社のような2024年の主要パイプライン・プロジェクトでは、SMAWが広く使用されている。

メリット

• シンプルで手頃な価格の機器
• 非常にポータブル
• どの溶接位置でも動作
• 風の強いコンディションにも完璧に対応
• 汚れた金属や錆びた金属の溶接が可能
• シールドガス不要

デメリット

• 他の方法より遅い
• 高い技術レベルが必要
• 頻繁な電極交換
• さらなる清掃（スラグ除去）
• 蒸着率の低下
• 他のプロセスよりもスパッタが多い

比較表フラックス溶接の種類

特徴	エフシーオー	ソウ	SMAW（スティック）
フラックス・デリバリー	インサイドワイヤー	ジョイントに注ぐ	ロッドにコーティング
オートメーション	セミオートマチック	全自動	マニュアル
携帯性	中程度	低い（ポータブルではない）	高い（非常にポータブル）
スピード	速い	非常に速い	遅い
必要なスキル	中程度	低い（マシンは動く）	高い
設備費	ミディアム ($1,000-$3,000)	High ($10,000-$50,000+)	ロー（$200～$800）
ベストポジション	すべてのポジション	フラットと水平のみ	すべてのポジション
屋外使用	素晴らしい	貧困（シェルターが必要）	素晴らしい
金属の厚さ	1/8″以上	1/4″以上	1/16″以上

フラックス溶接機の用途は？

フラックス溶接機は、さまざまな業界で多種多様な仕事に対応しています。ここでは、最も一般的な用途をご紹介します：

建設業界

• 建築構造用鉄骨梁の溶接
• コンクリート中の鉄筋の接合
• 金属製フレームワークとサポートの取り付け
• 橋の建設と補修

例 ニューヨークのフリーダム・タワー（ワン・ワールド・トレード・センター）では、構造用鋼部材の接合に何千時間ものフラックス溶接が使用された。請負業者がフラックス溶接法を選んだのは、屋外での高所作業にも適しているからだ。

製造業

• 自動車シャシーおよびフレーム組立
• 重機製造
• 圧力容器製造
• 鉄道車両とタンカーの建設

例 大手機械メーカーであるキャタピラー社は、ブルドーザーや掘削機のフレーム製造にフラックス溶接（特にSAW）を使用している。自動化された工程により、年間数千台のユニットで一貫した品質が保証されている。

パイプラインとエネルギー

• 石油・ガスパイプライン建設
• 発電所建設
• オフショアプラットフォーム製作
• 貯蔵タンク・アセンブリ

例 2024年、テキサス州の天然ガス・パイプラインの拡張工事では、500人以上の溶接工が数百マイルのパイプラインの現場継手に棒溶接（SMAW）を使用した。

造船

• 外板溶接
• デッキ組立
• バルクヘッドの設置
• 構造補強

修理とメンテナンス

• 機械部品のひび割れ修理
• 摩耗した機器の再生
• 産業施設のメンテナンス
• 農機具の修理

業界の洞察 労働統計局が2024年に発表したところによると、フラックス溶接法を専門とする溶接工の平均年収は1TP4万7,000～1TP4万5,000ドルで、経験豊富なパイプラインや構造物の溶接工はそれよりもかなり高い。

フラックス溶接できる材料

フラックス溶接は、さまざまな金属に対応します。溶接できるものは以下の通り：

鉄金属（鉄を含む）

• 炭素鋼 (最も一般的、溶接が容易）
• ステンレス (特定のフラックス入りワイヤーが必要）
• 鋳鉄 (予熱と特別なテクニックが必要）
• 低合金鋼 (圧力容器に使用）
• 工具鋼 (火加減に注意）

非鉄金属（鉄なし）

• アルミニウム (可能だが難しい）
• 銅 (強火が必要）
• ニッケル合金 (化学処理に使用）
• 高ニッケル合金 (航空宇宙用途）

材料厚さの範囲

材料の厚さ	推奨方法	備考
1/16インチ以下	推奨しない	ほとんどのフラックス溶接には薄すぎる
1/16から1/8	SMAW（細い電極）	熟練と弱火が必要
1/8～1/4インチ	FCAWまたはSMAW	最も汎用性の高いレンジ
1/4～1インチ	FCAWまたはSAW	FCAW（全ポジション）、SAW（フラット
1以上	SAWまたは複数のFCAWパス	関節の準備が必要な場合がある
2以上	SAW（フラットポジション）	複数回のパスが必要

アルミニウムに関する特別な考慮事項

アルミのフラックス溶接は可能ですが、厄介です。その理由がここにある：

• アルミニウムは熱伝導が非常に速い（溶接部から熱を分散させる）
• 表面に強靭な酸化膜を形成する（良好な融合を妨げる）
• ポロシティ（溶接部のガス気泡）が発生しやすい。

アルミニウムのフラックス溶接を成功させるには

• 特殊アルミニウム製フラックス入り電極
• スチール製より高いアンペア数設定
• 酸化物のない清浄な表面
• アルミニウムの経験を持つ熟練オペレーター

アルミニウムの代替品 ほとんどの溶接工は、アルミニウムのTIG溶接やMIG溶接を好む。

フラックス溶接機の使い方：ステップ・バイ・ステップ・ガイド

フラックス溶接を始める準備はできましたか？以下の手順に従って、安全で質の高い溶接を行ってください。

ステップ1：安全第一

適切な保護具を着用すること：

• 自動防眩溶接ヘルメット（シェード10-13）
• 革製溶接手袋
• 長袖レザージャケットまたは難燃性の衣服
• 足首を保護するレザーブーツ
• ヘルメットの下の安全眼鏡

ワークスペースを準備する：

• すべての可燃物（紙類、化学薬品、布切れ）を取り除く。
• 換気をよくする（換気扇、ドアを開ける、または排気システム）
• 消火器を近くに置く
• 溶接について周囲の人に警告する
• 他の人に紫外線が当たるのを防ぐため、周囲を遮断する

安全に関する警告： 溶接ヒュームには有毒な粒子が含まれており、肺に害を及ぼす恐れがあります。溶接は必ず換気の良い場所で行ってください。労働安全衛生局（OSHA）は、2024年以降、すべての溶接作業に十分な換気を義務付けています。

ステップ2：機材のセットアップ

FCAWまたはSMAW用：

1. 溶接機をアース付きコンセントに接続します。
2. ワークピースにアースクランプを取り付けます。
3. 極性の設定を確認する（通常、フラックス入りワイヤの場合、DC電極はプラスになる）
4. FCAWの場合：フラックス入りワイヤをセットし、ワイヤ送り速度を設定する。
5. SMAWの場合：電極をホルダーに差し込む

推奨設定（出発点として）：

• 1/4″鋼のFCAW： 20～22ボルト、180～200アンペア
• 1/4″鋼に1/8″ロッドでSMAW： 90～120アンペア
• に基づいて調整する： あなたの結果（熱すぎる＝バーンスルー、冷たすぎる＝融合不良）

ステップ3：資料の準備

金属を徹底的に洗浄する：

• ワイヤーブラシやグラインダーで錆を落とす
• オイル、グリース、汚れを溶剤で拭き取る
• 塗料やコーティングを削り取る
• 重要な溶接部には、グラインダーを使用し、光沢のあ る裸の金属に到達させる。

位置を決めて固定する：

• ピースをしっかりとクランプする（溶接中に動いてはならない）
• 必要に応じて溶接用マグネットや固定具を使用する。
• 適切な接合部の適合を確認する（隙間は最小限にする）

ステップ4：溶接開始

FCAWの場合：

1. 溶接ガンを10～15度の角度（進行方向前方）で構える。
2. 先端をワークから1/4～3/8インチ離す
3. トリガーを引いてワイヤー送りを開始し、アークを発生させる。
4. 一定のスピードで関節に沿って着実に動く
5. 安定したパチパチという音を聞く（良好なアーク）。
6. ワイヤー自動送り-距離と移動速度を維持するだけ

SMAW（スティック）用：

1. 電極を15～20度の角度で保持する
2. ロッドを金属に引っ掻けてアークを打つ（マッチを打つようなもの）
3. すぐにわずかに引き戻し、適切な弧の長さ（1/8 インチのギャップ）を確立します。
4. 関節を一定のペースで動かす
5. ロッドが燃え尽きてきたら、徐々に近づけてアークの長さを維持する。
6. ロッドを使い切ったら、電極を素早く引き離してアークを断ち切る

旅行速度のヒント

• 速すぎる＝融合が不十分で、溶接部が狭く、弱い。
• 遅すぎる＝スラグの堆積、スラグの混入、歪みが多すぎる
• ちょうどいい＝ビード幅が均一で、両側がよく融合している。

プロのアドバイス アーク自体ではなく、溶接の水溜りを見る。水たまりは、電極の直径の約1.5～2倍であるべきである。水溜りが見えれば、正しい速度で進んでいることになる。

ステップ5：清掃と点検

溶接後：

1. 溶接部を完全に冷ます（数分間は熱いままなので触らないこと）。
2. チッピングハンマーでスラグを削る
3. ワイヤーブラシで残ったスラグ粒子を取り除く。
4. 溶接部に欠陥がないか検査する。

これらの問題を探す：

• ひび割れ（どのような大きさでも不合格）
• ポロシティ（溶接部の穴）
• アンダーカット（溶接端に沿った溝）
• 不完全な融合（溶接部が適切に接合しなかった）
• スラグ・インクルージョン（溶接部に閉じ込められたスラグ）

欠陥が見つかった場合は、研磨してその部分を再溶接する。

ステップ6：溶接後の処理（必要な場合）

クリティカルな用途向け：

• 応力除去（内部応力を低減するための熱処理）
• 検査（目視、超音波、X線検査）
• 研磨または仕上げ（外観のために溶接部を滑らかにする）

フラックス溶接の利点

なぜ他の方法ではなくフラックス溶接を選ぶのでしょうか？主な利点は以下の通りです：

1.シールドガス不要

重くて高価なガスボンベを持ち運ぶ必要がない。これにより、フラックス溶接が可能になる：

• 現場作業への携帯性が向上
• 狭いスペースでの作業が容易
• 安価（ガソリンを買う必要がない）
• 遠隔地での実用性

2.屋外で大活躍

風はガス・シールド溶接の敵である。保護ガスを吹き飛ばしてしまう。フラックス溶接には、この問題がない。フラックスは溶接部に付着し、風の強い状況でも保護される。

実際の例だ： 2018年から2019年にかけてサンフランシスコのセールスフォース・タワーを建設する建設作業員は、外部構造用鋼にフラックス溶接を使用した。高所では風が吹くため、ガスシールド溶接はほぼ不可能だった。

3.深い浸透

フラックス溶接は、強く深い溶接部を形成する。電流密度が高いため（特にFCAW）、アークが母 材の奥深くまで浸透する。これにより、1回のパスで、厚い材 料に完全溶け込み溶接部が形成される。

4.汚染された表面の処理

錆びた金属？表面にペンキが付着していませんか？フラックス溶接なら、他の方法よりもうまく処理できます。フラックスは、溶接中に金属をきれいにするのに役立ちます。

重要な注意事項 フラックス溶接は多少の汚れには耐えるが、きれい な金属の方がより良い結果が得られる。可能な限り、常にきれいにしておくこと。

5.高い蒸着率

溶着率とは、1時間当たりにどれだけの溶接金属を溶 着できるかということである。フラックス溶接、特にSAWとFCAWの溶着率は非常に高い。これは、次のことを意味する：

• プロジェクト完了の迅速化
• 人件費の削減
• 生産性の向上

米国溶接協会によると、棒溶接が1時間当たり1～3 ポンドであるのに対し、SAWは1時間当たり15～40ポンドの溶接金属を付着させることができる。

6.全姿勢溶接（FCAWおよびSMAW）

平坦にしか機能しないSAWとは異なり、FCAWとSMAWはどの位置でも機能する：

• フラット
• ホリゾンタル
• 垂直（上下）
• オーバーヘッド

この柔軟性により、建設や補修作業に最適である。

7.強力で信頼性の高い溶接

フラックス溶接が正しく行われれば、母材と同程度の強度が得られます。フラックス溶接は、厳格な建築基準法や業界標準を満たす、永久的な構造接合部を形成します。

[内部リンクの機会：「認定溶接サービス」-溶接認定／規格ページへのリンク]。

フラックス溶接の欠点

どの溶接プロセスにも欠点がある。ここでは、フラックス溶接の限界について知っておくべきことを説明する：

1.スラグ除去の必要性

溶接が終わるたびに、スラグを削り取り、払い落とさなければならない。これには時間がかかり、工程に余分なステップを追加することになる。次の溶接パスの前にスラグをすべて取り除かないと、スラグが溶接部に閉じ込められ（スラグ・インクルージョンと呼ばれる）、接合部が弱くなる。

時間的な影響 スラグ除去は、マルチ・パス溶接の総溶接時間 に15-30%を追加する可能性がある。

2.材料費の上昇

フラックス入りワイヤーはMIGソリッドワイヤーの2～3倍高い。フラックス入り電極は裸の電極より高い。これは、特に大規模なプロジェクトでは、長期間に渡って加算されます。

コストの例（2024年の価格）：

• ソリッドMIGワイヤー1ポンドあたり$2-4
• フラックス入りワイヤー$6-10/ポンド
• スティック電極：$15-30/50ポンドボックス

3.より多くの煙と煙

フラックスは、ガス・シールド溶接よりも多くの煙を発生させる。つまり、換気を良くする必要がある。フラックス入りワイヤの中には、刺激性 や有害なヒュームを発生させるものがあり、排気 装置が必要である。

健康上の注意： 溶接ヒュームに長期間さらされると、呼吸器系障害のリスクが高まります。米国労働安全衛生研究所（NIOSH）は、2024年時点でヒュームの暴露量を5 mg/m³未満に抑えることを推奨している。

4.SAWの限定ポジション

サブマージアーク溶接は、平らな場所か水平な場所でしか機能しない。粒状のフラックスが落下するため、垂直方向や頭上で溶接することはできない。このため、SAWは店舗環境や特定の用途に限定される。

5.より高いスキル要件

FCAWとSMAWは、MIG溶接よりも熟練を要する。必要なのは

• 適切な走行速度を維持する
• アーク長の制御（特に棒溶接）
• 良い溶接特性と悪い溶接特性を認識する
• ポジションによってテクニックを調整する

これは、新人溶接工の訓練時間が長くなることを意味する。

6.スパッター

フラックス溶接では通常、MIG溶接やTIG 溶接よりも多くのスパッタ（ワークに付着する小滴）が 発生する。これを取り除くのに時間がかかり、金属の表面仕上げを損傷する可能性がある。

予防のヒント 溶接前に、溶接部周辺にスパッタ防止スプレーを 使用する。スパッタの付着を防ぎ、後片付けを容易にする。

7.機器のメンテナンス

フラックス入りワイヤーは、溶接ガンのコンタクト・チッ プやライナーの摩耗を促進する。スティック溶接電極は、スパッタを多く発生させ、 設備を汚損する。他の工程よりも頻繁に、部品のクリーニングや交換が必要になる。

コスト比較：フラックスと他の溶接方法

コストを理解することで、予算に合った溶接方法を選ぶことができます。ここでは、さまざまな溶接工程にかかる費用の内訳をご紹介します。

設備コスト（2024年価格）

溶接方法	基本設定費用	プロフェッショナル・セットアップ費用	追加装備
SMAW（スティック）	$200-500	$800-2,500	電極、ヘルメット、手袋
エフシーオー	$400-1,000	$2,000-5,000	ワイヤー、ガン消耗品
ソウ	$10,000-25,000	$50,000-200,000+	フラックス回収システム、オートメーション
MIG（比較用）	$300-800	$1,500-4,000	ワイヤー、ガス、レギュレーター
TIG（比較用）	$500-1,200	$2,500-6,000	タングステン、ガス、フィラーロッド

1時間当たりの運転コスト

これらの見積もりには、消耗品、電気代、一般的な蒸着速度が含まれている：

溶接方法	消耗品コスト/時間	蒸着率	人件費＋諸経費
SMAW	$8-15	1～3ポンド/時	$45-75/時間
エフシーオー	$15-25	4～10ポンド/時	$50-80/時間
ソウ	$12-20	15～40ポンド/時	$40-70/時間（自動化による労力軽減）
ガスによるMIG	$10-18	3～8ポンド/時	$45-75/時間
TIG	$15-30	1～2ポンド/時	$60-100/時間（高スキル）

総事業費の比較

プロジェクトの例： 厚さ3/8″の鋼板の継ぎ目100フィートを溶接

方法	材料費	労働時間	総予算
SMAW	$150	35時間	$2,000-2,800
エフシーオー	$200	18時間	$1,200-1,650
ソウ	$180	8時間（自動運転）	$700-1,000
ミグ	$180	22時間	$1,400-1,950

重要な洞察 フラックス入りワイヤーはコストが高いが、 FCAWの方が速度が速いため、スティック溶接よ りもプロジェクトの総コストが低くなることが多い。SAWは、大量生産ではフィート当たりのコストが最も低い。

考慮すべき隠れたコスト

1. スラグ除去時間 (フラックス法の工賃に15-30%を追加）。
2. 設備メンテナンス (フラックス入りワイヤーはコンタクトチップの摩耗が早い)
3. 換気システム (屋内でフラックス溶接を行う場合、ヒュームのため必須）
4. トレーニング時間 (フラックス法は、より高度な技術を要する）
5. 溶接欠陥の補修 (技術が完璧でない場合、手直しにコストがかかる）。

プロのアドバイス 単発のプロジェクトや修理の場合、スティック溶接 （SMAW）は設備コストが低いため、最高の価値を提供 する。長尺で直線的な溶接を伴う生産作業では、SAWは高い設備投資にもかかわらず、コストを劇的に削減します。

正しいフラックス溶接法の選び方

どのフラックス溶接タイプを使用すればよいかわからない？この決定ガイドに従って、あなたのプロジェクトに最適な方法を選んでください。

意思決定の枠組み

以下の質問に答えて、選択肢を絞り込んでください：

質問1：どこで溶接しますか？

• 屋外またはフィールドワーク → FCAW（セルフシールド）または SMAW
• 店舗または工場 → どんな方法でも良いが、生産にはSAWを検討すること
• 電気のない遠隔地 → 発電機付きSMAW

質問2：どのようなポジションで溶接しますか？

• フラットまたは水平のみ → SAW（最速オプション）
• 複数のポジション（垂直、オーバーヘッド） → FCAWまたはSMAW
• ほとんど平坦で、たまに他のポジションもある → FCAW

質問3：素材の厚さは？

• 1/8インチ以下 → フラックス溶接には不向き（MIGまたはTIGを検討すること）
• 1/8～1/4インチ → SMAW または FCAW
• 1/4～1インチ → FCAWまたはSAW
• 1インチ以上 → SAW（平坦な位置の場合）または複数回のFCAWパス

質問4：生産量はどのくらいですか？

• 単発のプロジェクトや修理 → SMAW（最低設備費）
• 通常の生産業務 → FCAW（スピードと柔軟性のバランスが良い）
• 大量生産 → SAW（最速、最も効率的）

質問5：あなたの技術レベルは？

• 初心者 → 最初にMIGを検討するか、トレーニングを受けてFCAWを検討する。
• 中級 → FCAWまたはSMAW
• 上級 → 任意の方法（究極の汎用性を持つSMAW）

質問6：予算はいくらですか？

• リミテッド（$200-500） → SMAW
• 中程度 ($1,000-3,000) → FCAW
• 大 ($10,000+) → SAW

クイック・セレクション・チャート

あなたの状況	ベスト・チョイス	セカンド・チョイス
ビル建設	エフシーオー	SMAW
パイプラインの現場作業	SMAW	エフシーオー
船体製造	ソウ	エフシーオー
農機具修理	SMAW	エフシーオー
自動車生産	ソウ	エフシーオー
橋の建設	エフシーオー	SMAW
圧力容器工場	ソウ	エフシーオー
移動修理サービス	SMAW	FCAW（発電機付き）

特別な配慮

次のような場合にFCAWを選択する：

• スピードと柔軟性のバランスが必要
• すべてのポジションで定期的に溶接を行う
• スティック溶接より速い溶着が必要
• あなたの店は換気が良い

そんなときはSAWを選ぶ：

• 平らな位置に長くまっすぐな溶接がある
• 品質と一貫性が重要
• 生産量は設備投資を正当化する
• 最速の成膜速度が必要

SMAWを選択するのは次のような場合である：

• 携帯性は不可欠
• 複数の拠点で働く
• 機材予算は限られている
• 最大限の多用途性が必要
• 金属の状態が不明な修理に携わる

専門家のアドバイス 迷ったら、まず棒溶接（SMAW）を学ぶこと。SMAWでは、アークを制御し、 溶接池を見る技術を学ぶことができる。多くのプロの溶接技師は、「まず棒 溶接を学べば、他のことは簡単だ」と言う。

避けるべき一般的な間違い

経験豊富な溶接工でさえ、フラックス溶接ではこのような間違いを犯す。他の人の失敗から学び、時間とフラストレーションを節約しましょう。

1.不完全なスラグ除去

間違いだ： 次の溶接パスの前や、塗装／コーティングの前に、スラグをすべて除去していない。

なぜ悪いのか： 捕捉されたスラグは、マルチパス溶接部の弱点 を作る。塗装下のスラグは、後で塗装を剥がす原因となる。

それを避けるにはどうすればいいか：

• チッピングハンマーで目に見えるスラグをすべて削り取る。
• ワイヤーブラシでスラグの微粒子を取り除く
• 明るい場所で複数の角度から作品をチェックする。
• 溶接部に沿って手袋をはめた指を走らせ、溶接ミスがないか確認する。

2.誤った極性設定

間違いだ： 電極またはワイヤーの極性（DC+とDC-またはAC）が正しくない。

なぜ悪いのか： 極性を間違えると、溶け込み不良、スパッタ過多、不安定なアーク、弱い溶接部の原因となる。

それを避けるにはどうすればいいか：

• 電極のパッケージまたはワイヤーの仕様を確認してください。
• ほとんどのフラックス入りワイヤーは直流電極プラス（DCEP）を使用している。
• ほとんどの棒状電極はDC電極陽性（DCEP）を使用する
• 一部のスティック電極はACで動作します。
• 新しい仕事を始める前に極性を確認する習慣をつける

3.不適切なワイヤー送り速度（FCAW）

間違いだ： ワイヤーの送り速度を、走行速度とアンペア数に対して速すぎたり遅すぎたりする。

なぜ悪いのか： 速すぎると、スタッビング、不安定なアーク、過剰 なスパッターが発生する。遅すぎ ると、焼き戻りが発生し、溶接部に穴が開く。

それを避けるにはどうすればいいか：

• 素材の厚さに応じて、メーカーが推奨する設定から始める。
• ベーコンを炒めるような、パチパチという音を探す。
• スムーズな動作が得られるまで、少しずつ調整する。
• 移動速度とワイヤー送り速度を合わせる

4.不適切な表面処理

間違いだ： ひどい錆、厚い塗料、油、ミルスケールの上に、洗浄せずに溶接すること。

なぜ悪いのか： 汚れは、気孔、亀裂、融着不良の原因となる。フラックス溶接は多少の汚れには耐えるが、過 剰な汚れは溶接を台無しにする。

それを避けるにはどうすればいいか：

• 重い錆は必ず研磨するかワイヤーブラシで磨く
• 溶接部付近の塗料やコーティングを除去する（両側とも1～2インチ）。
• 油脂を溶剤で拭き取る
• 重要な溶接部は、明るい素地まで研磨する。

5.誤った走行速度

間違いだ： 関節の動きが速すぎたり遅すぎたりする。

なぜ悪いのか： 速すぎる＝融合不足と弱い溶接部。遅すぎる＝過剰な入熱、歪み、バーンスルー。

それを避けるにはどうすればいいか：

• 溶接水たまりの大きさに注意する（電極幅の1.5～2倍が望ましい）
• 安定したスピードが出るまで、スクラップメタルで練習する。
• 水たまり（コールドラップ）の後ろにベースメタルが見えたら、スピードが速すぎる。
• メタルが垂れ始めたり、焼き切れたりしたら、スピードが遅すぎる。

6.電極角度が悪い

間違いだ： 電極の角度が急すぎたり、浅すぎたりする。

なぜ悪いのか： 角度を間違えると、アンダーカット、貫通不良、スラグ混入の原因となる。

それを避けるにはどうすればいいか：

• 平面溶接の場合：プッシュ角10～15度（FCAW）またはドラッグ角15～20度（SMAW）
• 垂直アップ用：5～10度の上向き角度
• オーバーヘッド用：進行方向に5～10度
• 電極を関節に対して垂直に近づける（横から横へ）

7.換気の無視

間違いだ： 適切なヒューム抽出を行わず、換気の悪い場所で溶接を行うこと。

なぜ悪いのか： フラックス溶接では、かなりの量のヒュームが発生する。長時間の暴露は、呼吸器障害、金属ヒューム熱、長期的な健康問題を引き起こす。

それを避けるにはどうすればいいか：

• 常に適切な換気（換気扇またはヒュームエクストラクター）を行いながら溶接を行う。
• 屋内作業には局所排気装置を使用する
• 煙を吸わないようにする
• 長時間のフラックス溶接作業には、溶接用呼吸 装置を着用すること。
• OSHA換気要件に従う（専門的な環境では必須）

8.損傷または誤ったフラックス入りワイヤの使用

間違いだ： 錆びていたり、水に濡れていたり、用途に合わないフラックス入りワイヤーを使用すること。

なぜ悪いのか： 損傷したワイヤーは、過剰なスパッタ、気孔、弱い 溶接部の原因となる。材料に合わないワイヤーは、不適合な溶接金属を 生成する。

それを避けるにはどうすればいいか：

• フラックス入りワイヤーは乾燥した場所に保管すること
• 部分的に使用したスプールは、乾燥剤を入れたビニール袋に密封する。
• 使用前にワイヤーの錆をチェックする
• ワイヤー呼称を母材に合わせる（汎用炭素鋼はE71T-1、ステンレス鋼はE308など）。
• 信頼できるサプライヤーからワイヤーを購入する

プロのアドバイス 溶接ノートをつける。プロジェクトごとに、設定、観察、結果を書き留める。そうすることで、同じミスを繰り返さないための、個人的な参考ガイドができあがる。

フラックス溶接とTIG溶接

フラックス溶接とTIG溶接の違いを不思議に思う人は多い。両者はまったく異なるプロセスであり、それぞれに特有の強みがある。

TIG溶接とは？

TIGはタングステン・イナート・ガス溶接（GTAW-ガス・タングステン・アーク溶接とも呼ばれる）の略。 TIG溶接フルフォーム 消耗しないタングステン電極がアークを発生させ、不活性ガス（通常はアルゴン）が溶接部を保護する。

TIG溶接では、片手にタングステン電極の付いたトーチを持ち、もう一方の手でフィラー・ロッドを手動で供給する。ガス溶接に似ているが、炎の代わりに電気アークを使う。

主な違い

特徴	フラックス溶接（FCAW/SMAW）	TIG溶接
シールド・メソッド	フラックス素材	不活性ガス（アルゴン/ヘリウム）
電極	消耗品（溶ける）	非消耗品（タングステン）
フィラーメタル	電極/ワイヤーに内蔵	セパレートロッド（手差し）
スピード	より速く	より遅く、より正確に
スキルレベル	中～高	非常に高い（両手の協調性）
溶接品質	グッド	エクセレント（最もきれいな溶接部）
屋外使用	素晴らしい	悪い（風でガスが飛ぶ）
材料の厚さ	1/8″以上（厚い材料）	厚さは問わないが、薄い（1/4″以下）がベスト
スパッタ	中～高	ほとんどなし
クリーンアップ	スラグ除去が必要	最小限（スラグなし）
コスト	ミディアム	高い（ガス、タングステン、スキルプレミアム）
最高の素材	スチール、ステンレススチール	アルミニウム、ステンレス、エキゾチックメタル
生産スピード	高い蒸着率	低い蒸着率

フラックス溶接を選ぶとき

必要なときにフラックス溶接を選ぶ

• 厚い材料の高速溶接
• 屋外での作業能力
• 高い成膜速度
• 風の強い状況での作業
• 設備・消耗品コストの低減
• ガスタンクなしの携帯性

TIG溶接を選ぶとき

必要に応じてTIG溶接を選んでください：

• 最高品質、最もクリーンな溶接
• 薄い材料の溶接（1/8″以下）
• アルミニウムまたはエキゾチック・メタル
• 重要なアプリケーションのための精密制御
• 飛び散りや後始末が不要
• 目に見えるアプリケーションのための美的溶接

実例だ： ボーイング社のような航空宇宙メーカーが、航空機のアルミ部品にTIG溶接を使用するのは、薄いアルミに最もきれいで強固な溶接部を形成できるからである。対照的に、構造用鋼の製造業者は、フラックス溶接（FCAWまたはSMAW）を建物のフレームに使用する。

専門家のアドバイス ことわざにもある：「TIGで完璧に、フラックスで生産的に」。TIGはより美しい溶接を行うが、3～5倍の時間がかかる。フラックス溶接は、良い品質でより早く仕事を終わらせることができます。

結論

フラックス溶接は、ガスボンベの手間をかけることなく、 強力で永久的な金属接合部を形成することができる。生産作業にはFCAWを、大量生産にはSAWを、多目的な現場補修にはSMAWを選択するかどうかにかかわらず、それぞれの方法の長所と限界をご理解いただけたと思います。

これらの重要なポイントを覚えておいてほしい：

• フラックス溶接では、溶接部を保護するためにガスの代わりにフラックスを使用する。
• 屋外や風の強い条件下で威力を発揮する。
• 主に3つのタイプがある：FCAW、SAW、SMAW（棒溶接）
• フラックス溶接はガス溶接（炎を使う）とは全く異なる。
• 最良の結果を得るために、溶接後は必ずスラグを除去すること
• ポジション、素材の厚さ、作業環境に応じて方法を選択する

重要なプロジェクトに取り組む前に、適切な安全装備から始め、材料をよく洗浄し、スクラップ・メタルで練習してください。経験豊富な溶接工であっても、新しい用途のたびに技術を完璧にするために時間を費やします。

最も重要なアドバイス？遠慮なく質問し、経験豊富な溶接技師に指導を仰ぐこと。溶接界は一般的に親切で、知識を共有したがる。

溶接プロジェクトを始める準備はできましたか？ここで学んだスキルは、成功のための適切な機器と技術の選択に役立ちます。

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プロの溶接サービスが必要ですか？ 当社の認定溶接士チームは、小さな修理から大規模な工業加工まで、あらゆる規模のプロジェクトに対応できます。 お問い合わせ 次回の溶接プロジェクトのお見積もりは無料です。

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最終更新日2024年10月構造物、パイプライン、製造業の溶接用途で25年以上の経験を持つ溶接の認定専門家が記事をレビュー。