エレクトロスラグ溶接（エレクトロスラグようせつ、、ESW）は、溶融スラグに電流を流した際に発生する電気抵抗熱を利用し、電極と母材を溶融させて接合する溶接方法の一種である。厚肉部材の立向き突合せ継手を効率よく接合できることから、主に建築鉄骨、造船、重電機器、圧力容器、大型機械など、大型構造物の製作などに適用される。
原理 溶接開始時にはアーク放電によってフラックスを溶融させ、導電性を持つ溶融スラグの層（スラグ浴）を形成する。その後、溶接ワイヤなどの電極をスラグ浴中に連続的に供給し、スラグ中を流れる電流による抵抗発熱を利用して電極と母材を溶融させる。溶融した金属はスラグ浴の下部に溶融池を形成し、冷却・凝固することで溶接金属となる。スラグ浴が形成された後は、アーク熱ではなく、主として溶融スラグの抵抗熱が熱源となる。
装置と施工方法 エレクトロスラグ溶接では、溶接電源、電極を連続送給する装置、フラックス供給装置、母材を保持する当て金などを用いる。溶接部は立向きに配置し、溶融スラグや溶融金属が開先から流出しないよう、母材の両側を水冷した銅の当て金などで囲む。溶接の進行に合わせて当て金を上方へ移動させ、溶接金属を順次凝固させる。
電極にはソリッドワイヤやフラックス入りワイヤなどが用いられる。また、電極を案内するノズル自体を溶融させ、溶着金属の一部とする消耗ノズル式もある。
特徴 エレクトロスラグ溶接は、厚板を立向き姿勢で高能率に溶接でき、条件によっては一層で継手全体を溶接できる。溶接線が長い厚肉部材や大型構造物の製作に適している。一方で、立向き姿勢で施工することを基本とするため、適用できる継手形状や施工条件に制約がある。薄板よりも厚板の溶接に適した方法である。
一方、溶接入熱が大きくなりやすく、溶接金属や熱影響部の組織・機械的性質に影響を及ぼすことがある。特に靱性などの要求性能を満たすため、材料の選定、溶接条件の管理、必要に応じた施工後の処理や検査が重要となる。
脚注
関連項目 溶接 融接 サブマージアーク溶接 エレクトロガスアーク溶接 熱影響部
外部リンク 日本機械学会「エレクトロスラグ溶接」 日本溶接協会「エレクトロスラグ溶接状況」