【計算式・表あり】すみ肉の半自動(CO2)溶接の溶接速度は?電流値、脚長

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【表あり】すみ肉の半自動(CO2)溶接の溶接速度は?電流値、脚長

半自動(CO2)溶接の溶接速度はについて記載された記事が少なかったので、
今回は、このモノタロウのこの記事を参考に
溶接速度について確認していきたいと思います。

電流値と脚長、溶接速度の関係表

詳しい解説は後述しますが、
時間のない人のために、計算式と、電流値と脚長、溶接速度の関係表を先に示します。

電流値と脚長、溶接速度の関係(計算式)

溶接速度[cm/min] = (4.90×電流[A]-297) ÷ 脚長[mm]2 × 2 

電流値と脚長、溶接速度の関係(表)

分換算と、秒換算にて表を作成していますので、タブを切り替えてご覧ください。

分あたり(cm/min)秒あたり(mm/s)

1分当たりの溶接速度は下記のとおりです。

[cm/min]
電流 / 脚長1.6mm3.2mm4.5mm6.0mm9mm
100A1513819115
125A2466231188
150A34286432411
175A438109553114
200A534133673817
225A629157804520
250A725181925223
275A8212051045826
300A9162291166529
電流値と脚長と溶接速度の関係(分換算)

単位を変換し、1秒当たりの速度にした結果は下記のとおりです。

[mm/s]
電流 / 脚長1.6mm3.2mm4.5mm6.0mm9mm
100A25.16.33.21.80.8
125A41.110.35.22.91.3
150A57.014.37.24.11.8
175A73.018.29.25.22.3
200A88.922.211.26.32.8
225A104.926.213.37.53.3
250A120.830.215.38.63.8
275A136.834.217.39.74.3
300A152.738.219.310.94.8
電流値と脚長と溶接速度の関係(秒換算)

溶接速度の求め方について

溶接速度は、一定の電流条件で溶けるワイヤの量が一定

溶接速度はこのモノタロウのこの記事より、
半自動アーク溶接では、一定の電流条件で溶けるワイヤの量が一定であることを利用し、

①単位長さ当たりの溶接金属量を求め、

②下記グラフより、適切早さを読み取る。

ことで、求めることができます。

例えば、T型すみ肉接手で、脚長4.5mmの場合、
①単位長さ当たりの溶接金属量(肉の面積)は三角形になりますので、
S=4.5mm×4.5mm÷2 = 10mm2 = 10mm3/m
となります。

上記のグラフから溶接速度を読み取ると、例えば150Aでは、
・脚長 4.5mm で S=10mm3/mm → v=40cm/min(0.7mm/s)
程度であることがわかります。

数式で表現してみる

ここで、「グラフを読み取る作業」がめんどくさく、
定量化できないのでこのグラフを計算式に落とし込んでみました。

その結果、溶接速度vは

溶接速度v = (4.90×電圧-297) × Vw-0.99
  ≒ (4.90×電圧-297) ÷ Vw

で近似できることがわかりました。
その計算式と、先ほどのグラフを重ね合わせた結果が下記のとおりです。
ほぼ一致していること見て取れると思います。

また、VwはT形すみ肉溶接の場合は、

Vw = 脚長×脚長÷2

で計算することが可能ですので、

溶接速度v ≒ (4.90×電圧-297) ÷ 脚長2 × 2

で求めることが可能なことがわかります。

この式より、脚長が2倍になったら、速度は1/4まで落ちることが見てとれます。

ただし、脚長が厚い=肉厚の厚い鉄鋼を使用していると思いますので、
電圧を上げて対応することで、速度を維持することが可能である可能性があります。

まとめ

以上の通り、計算式を用いて溶接速度を求めることができました。

実際にはこの通り行かないと思いますが、
この式を参考に、自分の機械にあった速度を探してみるといいと思います!

脚長が2倍になると速度は単純に半分にするのではなく、
1/4になることを念頭に置いておく必要があるかもしれませんね!

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