TIG溶接のタングステン電極の種類とは？色・用途・選び方を解説
TIG溶接のタングステン電極の種類とは？色・用途・選び方を解説
TIG溶接で使う「タングステン電極」。
溶接機やトーチを購入した際に、
「タングステンの先端に色が付いているけど、何が違うの？」
「赤と青と緑はどう使い分けるの？」
と疑問に思ったことはないでしょうか。
TIG溶接では、使用するタングステン電極の種類によって、アークの始動性や安定性、電極の消耗しやすさなどが変わります。
また、溶接する材質・交流（AC）か直流（DC）か・電流値などによって適した電極も変わります。
この記事では、TIG溶接で使用される代表的なタングステン電極の種類と、それぞれの特徴や用途について解説します。
タングステン電極とは？
タングステン電極は、TIG溶接のアークを発生させるための電極です。
非常に融点が高く、TIG溶接の高温アークに耐えられるため、電極として使用されています。純タングステンのほか、セリウムやランタンなどを添加した合金系の電極もあります。
TIG溶接では、タングステン電極自体を溶かして接合するのではなく、電極と母材の間にアークを発生させ、その熱で母材や溶加棒を溶かして溶接します。
そのため、タングステン電極には、
- アークが安定すること
- アークスタートがしやすいこと
- 高温でも電極が消耗しにくいこと
などが求められます。
タングステン電極はなぜ色が違う？
タングステン電極には、先端部分に色が付けられているものがあります。
これは、どの種類のタングステン電極なのかを識別するためです。
ただし、色分けは規格やメーカーによって異なる場合があるため、購入時は色だけで判断せず、製品表示や規格を確認することが大切です。AWS A5.12やISO 6848などでは、タングステンおよび酸化物分散タングステン電極の分類が規定されています。
タングステン電極の主な種類
代表的なものとして、次のような種類があります。
| 種類 | 代表的な色 | 特徴・用途の目安 |
|---|---|---|
| 純タングステン | 緑 | AC溶接で従来から使用。アルミなど |
| 2%セリウム | 灰 | 低～中電流でのアークスタートに優れる |
| 2%ランタン | 青 | AC・DCの幅広い用途に対応 |
| ジルコニウム系 | 白・茶など | AC溶接、アルミ・マグネシウムなど |
| 2%トリウム | 赤 | DC溶接で長く使用されてきたタイプ |
※色は規格・メーカーによって異なる場合があります。
純タングステン（緑）
純タングステンは、タングステンにほとんど他の元素を添加していない電極です。
従来の交流TIG溶接、特にアルミやマグネシウムの溶接で使用されてきました。
交流TIGでは先端を丸めて使用することがあります。
ただし、現在主流となっているインバーター式のTIG溶接機では、セリウム系やランタン系などの希土類添加タングステンが選ばれるケースも多く、純タングステンだけがアルミ用というわけではありません。
主な用途
- アルミ
- マグネシウム
- 従来型のAC TIG
など。
2%セリウムタングステン（灰色）
セリウムを添加したタングステン電極です。
低電流域でアークスタートがしやすく、アークも安定しやすいのが特徴です。
薄板や小さな部品など、比較的低い電流でTIG溶接を行う場合に使いやすいタイプです。AC・DCの両方に使用できる製品もあります。
主な用途
- 薄板
- 小物部品
- 低～中電流のTIG溶接
- 鉄・ステンレスなど
2%ランタンタングステン（青色）
ランタンを添加したタングステン電極です。
アークスタート性、アーク安定性に優れ、AC・DCの両方で使用できるタイプがあります。
現在では、幅広い用途に使える電極として選ばれることが多く、従来のトリウム系電極の代替として使用されることもあります。
主な用途
- ステンレス
- 鉄
- アルミ
- AC・DC TIG
- 中～高電流域
など。
ジルコニウム系タングステン
ジルコニウムを添加したタングステン電極です。
交流TIGで使用されることが多く、アルミやマグネシウムなどの溶接に適したタイプがあります。
純タングステンと比較して、アークスタートや安定性、高電流への対応に優れる製品があります。
主な用途
- アルミ
- マグネシウム
- AC TIG
2%トリウムタングステン（赤色）
トリウムを添加したタングステン電極です。
以前からDC TIG溶接で広く使用されてきたタイプで、アークスタート性や電流容量などに優れています。
一方、トリウムは放射性元素であるため、現在ではセリウム系やランタン系などの非放射性タングステンを選択するケースも増えています。
そのため、この記事では「赤はこれを使えばいい」と単純に紹介するのではなく、現在使用している溶接機やメーカー推奨条件を確認して選ぶことをおすすめします。
タングステン電極はどうやって選ぶ？
タングステンの種類を選ぶ際は、色だけを見るのではなく、
① 溶接する材質
鉄なのか、ステンレスなのか、アルミなのか。
② ACかDCか
アルミなどではAC TIGを使用することが多く、鉄やステンレスではDC TIGが一般的です。
③ 溶接電流
低電流なのか、高電流なのかによって適した電極径・種類が変わります。
④ タングステンの径
1.0mm、1.6mm、2.4mm、3.2mmなど、さまざまな径があります。
⑤ 電極の研ぎ方
電極の種類だけではなく、先端の形状や研磨方法もアークの状態に影響します。
このような条件を総合的に考えて選択します。メーカーも、材質・板厚・溶接機などを選定時の重要な要素として挙げています。
タングステンの種類だけでなく「研ぎ方」も重要
TIG溶接では、タングステンの種類だけでなく電極先端の形状も重要です。
例えばDC TIGでは、先端を尖らせることでアークを集中させることができます。
ただし、極端に鋭い形状にすれば良いというわけではありません。
電極径や電流、溶接機の仕様に合わせて適切な形状にする必要があります。メーカー資料でも、先端を適切に整形し、研磨方向をそろえることが推奨されています。
当社でもTIG溶接を行っています
有限会社アラヤでは、半自動溶接を中心に、TIG溶接にも対応しています。
特に、
- ステンレス
- アルミ
- 鉄
- 薄板の溶接
- 補修
など、製品の材質や形状に応じて溶接方法を使い分けています。
TIG溶接では、母材の材質や板厚だけでなく、溶接電流や交流・直流、タングステン電極の種類など、さまざまな条件を考慮する必要があります。
「どのタングステンを使えばいいのか」ということも大切ですが、実際の製作では溶接する材料・板厚・形状・要求される品質を総合的に考えて条件を決めることが重要です。
まとめ
TIG溶接で使用するタングステン電極には、さまざまな種類があります。
代表的なものとして、
- 純タングステン
- セリウム系
- ランタン系
- ジルコニウム系
- トリウム系
などがあります。
それぞれアークスタート性や電流特性、AC・DCへの適性などが異なります。
そのため、
「赤だから鉄」「緑だからアルミ」
というように色だけで決めるのではなく、
材質・板厚・AC/DC・電流値・溶接機などを考慮して選ぶこと
が大切です。
TIG溶接は、タングステン電極一つをとっても、溶接品質に関係するさまざまな要素があります。
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