産業レポート

産業レポート

業種別に見た各種溶接材料の現状と将来に関する調査㈳日本溶接協会 溶接棒部会 技術委員会 平成22年度

1 はじめに調査第４分科会

げることも考慮して作成した。
アンケートは総発送数426件に対し，最終回収数が184

溶接棒部会では，昭和46年度より過去９回にわたり，件， そ の 内 有 効 回 答 数 は175件 で あ っ た。 回 収 率 は溶接材料，シールドガス，溶接機，溶接ロボットに関す41.3％であり，前回（平成12年度）を上回る結果となっるユーザーの使用実態および改善要望を調査し，溶接材た。

料や溶接技術の向上に役立ててきた。至近時は平成12年

3 アンケート調査結果度に実施しており，平成15年度にはフラックス入りワイヤに限定して同様の調査を行った。
今回は，平成15年度の調査から６年が経過しており，建築，造船，橋梁をはじめとする市場においては，構造物の大型化，長寿命化，軽量化にともなう鋼板の高強度3.1 鋼材（非鉄を含む）の使用量と動向

各業種における各鋼材使用状況については，以下のと化や高靭性化が進むとともに，溶接の高速化，高溶着おりである。

化，狭開先化や溶接ロボット，溶接機の機能向上などに

1）業種別に見た鋼材使用量より高能率化，省人化が図られている。
このような環境の変化により，溶接材料や溶接技術に全業種における鋼材使用量は，3,287t/月と前回調査の2,314t/月に比べ約42％増加した。

対する市場の要求も大きく変わりつつあるため，その実もっとも鋼材使用量の多い業種は「A：船舶・海洋構態を的確に把握して技術開発の指針とすべく，前回のア造物」で，次いで「B：建築・橋梁」，「E：産業機械・ンケート項目と整合性を取りながら調査を実施した。

電気機械」であった。前回と比べ，「C：車両・自動車」

本報告は平成21年度から平成22年度にかけて行った調の鋼材使用量が大きく減少しているが，これは回答いた査第４分科会の活動報告として，その成果を紹介する。

だいた会社（事業所）が前回と異なるためであろう。

2 調査方法およびアンケート回収

2）鋼種別に見た使用量

結果

軟鋼および高張力鋼の平成８年からの使用比率推移およびステンレス鋼並びにアルミニウムおよびその合金のアンケートの項目・内容は前回調査（平成12年度）と使用比率推移および使用量については，軟鋼の使用比率の比較ができるよう従来と同様の形式とした。対象業種は「B：建築・橋梁」で増加，「A：船舶・海洋構造物」，は前回と同じ６業種に分類した。ただし，生産品目の表「C：車両・自動車」，「D：ボイラ・貯塔槽」では減少し現を一部わかりやすく修正した。また，アンケートの質ているが，全業種ではほぼ横ばいである。490N/mm2級

問については，前回と比較し，使用量が増加しつつある

高張力鋼の使用比率は「A：船舶・海洋構造物」で特に外国製溶接材料および溶接用ロボットに対する質問内容増加しており，全業種でも増加傾向である。

を充実させるとともに，溶接電源には新たにデジタル電

低温用鋼，耐候性鋼，アルミニウムおよびその合金，源に関する質問を追加する等，溶接業界の現状を反映でクラッド鋼はやや増加傾向であり，耐熱鋼，ステンレスきるような質問内容とした。また，回答方式を可能な限鋼，表面処理鋼板は若干減少傾向である。

り選択式とし，回答者の負担を減らすことで回答率を上80

ステンレス鋼の使用比率は「C：車両・自動車」，「D：溶接技術2011年10月号

81

全使用量
（kg/月）

使用比率（%）

1社当りの使用量（kg/月）

全使用量（kg/月）

使用比率（%）

1社当りの使用量（kg/月）

全業種

F：その他

使用比率
（%）

1社当りの使用量（kg/月）

全使用量（kg/月）

使用比率（%）

1社当りの使用量（kg/月）

全使用量（kg/月）

全使用量（kg/月）
E：
産業機械・ 1社当りの使用量（kg/月）
電気機械
使用比率
（%）

使用比率（%）

D：ボイラ・1社当りの使用量（kg/月）
貯塔槽

C：車両・自動車

B：建築・橋梁

全使用量（kg/月）

使用比率（%）

A：船舶・1社当りの使用量（kg/月）
海洋構造物

全使用量
（kg/月）

業種
ワイヤ

4

10

4

5

1,464
8

2,058

256,194 360,115

356

30

320

50

390

8,630

7

471

13,187

0

00

7

978

65,526

8

6,939

1,350

5

343

9,607

2

188

1,507

2

266

17,810

7

6,093

225,430 256,742

被覆アーク
溶接棒

2

453

79,325

0

4

30

1

78

2,100

3

232

6,506

0

00

4

510

34,1561

987

36,533

3

2,411

21

1,437

40,23696

10,78386,261

44

5,793

ワイヤ

23

483

3,380

65

5,192

18

16,142

36

754

5,275

5

401

10,83018

1,248

34,942

2

224

1,795

10

1,273056449

03

207

0

31000001503138

786

5,500

12

983

26,550

16

1,150

01

10022586

3

228

0

00011300

1

96

32,211 6,376 2,690

0

00

28

3,719

85,278 249,147

52

45,880

8

2,185

16

4,181

39

10,498

19

5,204

0

51

0

24

382,444 731,607 1,837,228 910,665 8,865 4,247

0

005

363

9,800 140,195

5

315

8,828

0

004

505

棒

ティグ
溶加材

89,217 1,697,558 597,257 1,137 1,142

33,867 388,119

10

8,918

329,949

スラグ系 メタル系

フラックス入りワイヤ

マグ（含むCO2）・
ミグ溶接ワイヤ

061

10,600000000011300

0001154

10,300000121036,7520000000000000001993

36,752

エレスラ エレガス
ワイヤ
ワイヤ

各種溶接材料の溶接法別月間使用量（全鋼種）

溶融
ボンド
ソリッド
フラックス フラックス ワイヤ

サブマージアーク溶接材料

表１0000000000004296

8,000

11764

091168

1,540 29,390

00001

400000000000000000000001137

24,050

0003

241

6,500

9627

17,55000000000合計1002,088

14,615

100

7,959

214,881

100

6,987

195,623

100

11,25290,012100

13,223885,925100

88,428011

100

26,714

1,922 4,674,944

000000164

1,80000000003

122 3,271,838

粉末（プラズマ溶接等）

0

溶融
ボンド
フープ
フラックス フラックス

0 21,390

0000221,500000

セルフ
シールド
ワイヤ
（ノンガス）

帯状電極肉盛溶接（バンド溶接）産業レポート
ボイラ・貯塔槽」が増加傾向を示している。とくに「C：3）鋼材（非鉄を含む）の３〜５年後の予測車両・自動車」が大幅に増加しているが，これは，鉄道各種鋼材の使用動向予測については，今後３〜５年後車両や自動車用マフラー等を製造している企業からの回では，ステンレス鋼およびアルミニウムおよびその合金答が多かったためであると考えられる。これ以外の業種が若干増加，軟鋼および高張力鋼はほぼ横ばいになるもでは横ばい，もしくは減少傾向であり，全業種では若干のと思われる。の減少傾向である。

図１

図２82

溶接材料の溶接法別使用比率（全鋼種）

溶接材料の溶接法別使用比率の推移

溶接技術

3.2 溶接材料の使用量と動向

物 」 で は， 被 覆 ア ー ク 溶 接 棒 の 比 率 が 減 少 し（15→７％），フラックス入りワイヤの比率が増加している

各種溶接材料の溶接法別月間使用量を業種ごとに表１（65→70％）。
「B：建築・橋梁」では，サブマージアーおよび図１（全鋼種）に示す。また，使用量の推移を図

ク溶接材料とソリッドワイヤの比率が減少し（それぞ２に示す。

れ，19→15％，48→44％），フラックス入りワイヤの比１社（１事業所）当りの月間使用量（全鋼種）を業種率が増加している（22→38％）。「C：車両・自動車」で別に比較すると，「A：船舶・海洋構造物」が約88tとは， ソ リ ッ ド ワ イ ヤ の 比 率 が や や 減 少 し て い る

もっとも多く，次いで「B：建築・橋梁」が約13t，「C：（99→96％）が，過去からの傾向をみると大きな変化は車両・自動車」が約10tの順である。

ない。
「D：ボイラ・貯塔槽」では，サブマージアーク

溶接法別の使用比率を全業種の平均で比較すると，フ溶接材料の比率が減少し（47→21％），ソリッドワイヤ

ラックス入りワイヤがスラグ系とメタル系の合計で58％とフラックス入りワイヤの比率が増加している（それぞと非常に高い。次にサブマージアーク溶接材料（フラッれ，16→30％，25→40％）。「E：産業機械・電気機械」

クス含む）が18％，ソリッドワイヤが16％，被覆アーク

では，ソリッドワイヤの比率が減少し（87→74％），サ溶接棒が５％の順である。これ以外の溶接材料について

ブマージアーク溶接材料とフラックス入りワイヤの比率は，いずれも１％以下となっている。

が増加している（２→９％，９→16％）。

国内生産量（平成21年度日本溶接棒工業会データ）で全業 種で みる と，ソ リッ ドワ イヤ の比 率は減 少 しは，被覆アーク溶接棒の比率が13％，サブマージアーク（37→16％）， サ ブ マ ー ジ ア ー ク 溶 接 材 料 は 微 増

溶接材料の比率が13％，ソリッドワイヤの比率が38％，（16→18％）している。とくにフラックス入りワイヤのフラックス入りワイヤの比率が38％となっており，今回比率は大きく増加している（36→60％）。これは，今回の調査データは被覆アーク溶接棒とソリッドワイヤの比回答いただいた業種の中で「A：船舶・海洋構造物」の率が低く，サブマージアーク溶接材料とフラックス入り構成が主体となったことが影響している。

ワイヤの比率が高くなっている。これは，今回のアン3.3 溶接材料の将来動向

ケート回答企業の中で「A：船舶・海洋構造物」の比率が高いことが影響している。
前回の結果と比較すると，被覆アーク溶接棒とソリッドワイヤは減少しているのに対し（それぞれ，９→５％，業種別に見た３〜５年後の溶接材料の使用動向予測および溶接材料別に見た３〜５年後の使用動向予測についても調査を行った。

37→16％），フラックス入りワイヤは大きく増加していそれによると，「A：船舶・海洋構造物」では，今後る（36→58％）。サブマージアーク溶接材料に関しては，溶接材料使用量はやや減少，「B：建築・橋梁」，「C：車

前回調査に比べ溶融フラックスよりもボンドフラックス

両・自動車」，「D：ボイラ・貯塔槽」では，ほぼ横ばいの使用比率が高くなっており（溶融フラックス:ボンドか若干増加，「E：産業機械・電気機械」は増加と予測

フラックス１：２→１：４），この傾向は前回調査と同しているが，全業種で見るとほぼ横ばいとの予測であ様である。ワイヤに対するフラックスの消費量は約る。

125％であり，前回と大きな変化はない。フラックス入

溶接材料別に見ると，被覆アーク溶接棒の減少傾向はりワイヤに関しては，前回調査に比べスラグ系よりもメ今後も継続すると予測されている。サブマージアーク溶タル系の使用比率が高くなっている（スラグ系：メタル接材料も若干減少すると予測されているのに対し，ソ系３：１→２：１）。業種別に比較すると，「A：船舶・リッドワイヤは増加すると予測されている。フラックス海洋構造物」ではスラグ系の比率が高く，「B：建築・入りワイヤについては，ほぼ横ばいであるとの予測であ橋梁」，「E：産業機械・電気機械」ではメタル系の比率る。

が高い。

3.4 溶接材料のサイズ別使用比率

溶接法別の使用比率を業種毎に比較すると，「A：船舶・海洋構造物」ではフラックス入りワイヤが約70％で溶接材料のサイズ別使用比率については，被覆アークもっとも高い。「B：建築・橋梁」，「C：車両・自動車」，溶接棒の棒径は，3.2mmと4.0mmとで全体の92％を占め「E：産業機械・電気機械」ではいずれもソリッドワイている。サブマージアーク溶接ワイヤのワイヤ径は，ヤの比率が高く，それぞれ44％，96％，74％である。

4.8mmが57％ともっとも多く，次いで4.0mmとなってい前回の調査結果と比較すると，「A：船舶・海洋構造2011年10月号

る。ソリッドワイヤおよびフラックス入りワイヤのワイ83

産業レポート
ヤ径は1.2mmがそれぞれ全体の77％，82％と圧倒的に多3.6 マグ・ミグ溶接用シールドガスのい。次いで1.4mmであり，それ以外の径の使用比率は非種類と使用比率および使用理由常に低い。ティグ溶加棒の棒径は2.4mmがもっとも多く，次いで2.0mmとなっている。ティグワイヤのワイヤ

図３にマグ・ミグ溶接用シールドガスの種類と使用比

径は，1.2mmが47％ともっとも多いが，1.6mmや2.4mm，率を示す。
「A：船舶・海洋構造物」と「B：建築・橋1.0mmもそれぞれ10〜20％程度使用されている。

梁」で100％ CO2の比率が非常に高い傾向は従来と大き3.5 外国製溶接材料の使用状況な変化はない。
「C：車両・自動車」では，100％ CO2の使用比率は減少傾向であり，Ar＋O2の使用比率が高まっ

表２に外国製溶接材料の使用状況と３〜５年後の使用ている。

動向を示す。前回調査（平成12年）と比較して「A：船マグ・ミグ溶接用シールドガスの種類と使用理由につ舶・海洋構造物」と「D：ボイラ・貯塔槽」での使用量

いては，100％ CO2の使用理由としてもっとも多いのがが増加しており，とくにフラックス入りワイヤの使用量低価格であるのに対し，Ar＋CO2はスパッタやビード外が大きい。外国製溶接材料の種類別使用比率の推移につ観，Ar＋O2はビード外観や機械的性質など品質を重視

いては，「B：建築・橋梁」にてフラックス入りワイヤしている。の使用比率が増加している以外はそれほど大きな変化はシールドガスの３〜５年後の動向予測については，いない。外国製溶接材料の使用理由については，ほとんどずれの業種においてもシールドガスの種類別使用比率のが低価格であることが使用理由となっている。また，外変化はほとんどない。

国製溶接材料使用時の問題点としてもっとも問題となっ3.7 溶接材料に求められる品質ているのはワイヤ送給性であることがあきらかになっ

図４に溶接材料に求められる品質を示す。被覆アーク

た。
表２サブマージアーク
溶接材料

ソリッドワイヤ

フラックス入り
ワイヤ

8,925

4,200

14,800210,901

3238,829

4117

9077

3～5年後（kg/月）

8,000

4,000

22,000227,3003

261,303

13,800H12（kg/月）（n＝34）

19,3004,000

060,100

100

83,500-H21（kg/月）（n＝67）

04,00016,3004,300

024,6000業種
H21（kg/月）（n＝37）
A：船舶
海洋構造物

B：建築・橋梁

C：車両・自動車

D：ボイラ
貯塔槽

E：産業機械
電気機械

F：その他

全業種

84

外国製溶接材料の使用状況と３〜５年後の使用動向

被覆アーク
溶接棒

外材比率（%）

その他

裏当て材
（本/月）

計24,500

外材比率（%）

0341030

3～5年後（kg/月）

02,00010,6006,700

019,3000

H12（kg/月）（n＝87）

1011

15,500

1,952

017,473-

H21（kg/月）（n＝8）

0017,850

0017,8500

外材比率（%）

0021

0020

0

3～5年後（kg/月）

00

18,9000018,9000H12（kg/月）（n＝11）

00

17,8000017,800-

H21（kg/月）（n＝28）

00

810

30,0003030,8400

外材比率（%）

00245

016

0

3～5年後（kg/月）

00210

20,000020,2100H12（kg/月）（n＝24）

0001000100-H21（kg/月）（n＝28）

40

097,870245

098,1550

外材比率（%）

3071

10450

3～5年後（kg/月）

2027,963

245

028,2100H12（kg/月）（n＝28）

00136,164

500

100136,764-

H21（kg/月）（n＝7）

0000000

外材比率（%）

0000000

3～5年後（kg/月）

000

0

00

0

H12（kg/月）（n＝18）

106

053,1300553,241-

H21（kg/月）（n＝175）

8,965

8,200

147,630

245,44633

410,274

24,5003120

9090

3～5年後（kg/月）

外材比率（%）

8,002

6,000

79,673

254,2453347,923

13,800H12（kg/月）（n＝202）

19,416

4,012

267,981

62,652

204

354,265

-溶

接技術

図３

マグ・ミグ溶接用シールドガスの種類と使用比率

図４

溶接材料に求められる品質

溶接棒については，「再アーク性」がもっとも多く，次で「ビード形状」，「低スパッタ」の順であった。

いで「機械的性質」，「低スパッタ」の順であった。サブ3.8 溶接作業の自動化率

マージアーク溶接材料については，「機械的性質」がもっとも多く，次いで「スラグ剥離性」，「ビード形状」

溶接作業の自動化率の現状を図５に示す。いずれの業であった。ソリッドワイヤについては，「低スパッタ」

種においても手動溶接の比率が高いが，全業種平均で見がもっとも多く，全体の３分の１以上を占めており，次ると自動化率が増加している。
「C：車両・自動車」にいで「機械的性質」，「耐気孔性」であった。フラックス

ついては，従来から自動溶接の比率が高い傾向は変わら

入りワイヤについては，「耐気孔性」が最も多く，次いないが，「B：建築・橋梁」や「E：産業機械・電気機械」

2011年10月号

85

産業レポート

図５

溶接作業の自動化率

では自動化率が増加している。一方，「A：船舶・海洋表３

溶接ロボット導入台数と３〜５年後の予測構造物」や「D：ボイラ・貯塔槽」では手動溶接がほと
図３.10.2に溶接作業の３〜５年後の予測を示す。手動溶接が大きく減少し，機械化溶接および自動溶接が進ん動向

表３に溶接ロボット導入台数と３〜５年後の予測を示

総使用台数

1社当りの使用台数

3～5年後

197

5H21（今回）

125

334H12132

458H8208

4

3～5年後

256

4H21（今回）

223

387

H12308479H8273

3

3～5年後

489

70

14
A：船舶・海洋構造物

でいくと予測されている。

3.9 溶接ロボットの導入状況および調査年度n数んどを占めており，自動化はほとんど進んでいない。

67
B：建築・橋梁

8429

61

8H121,707

155

自動車」にて大手企業からの回答がなかったことが影響

27H8し，現状の台数が大きく減少しているが，全体として28す。もっとも溶接ロボット導入台数の多い「C：車両・は，増加傾向にある。

C：車両・自動車

D：ボイラ・貯塔槽

溶接ロボットとシールドガスおよび溶接材料の組合せについては，溶接ロボットで使用される溶接材料とシー

H21（今回）

3,729

138

3～5年後

69

2

H21（今回）

60

2

24H12261

42H8115

3

3～5年後

303

1128

H21331

1228

H12374

13

り，次いでソリッドワイヤと混合ガス，フラックス入り

27

H8348

13

ワイヤと100％ CO2の組合せである。

7

3～5年後

10

1H21

61

18H12115

6では，「低スパッタ」や「ワイヤ送給性」の比率が比較

18H8654的高めである。

175

3～5年後

1,324

8H21（今回）

1,174

7202

H122,662

13251

H84,738

19

ルドガスの組合せは，ソリッドワイヤと100％ CO2であ溶接ロボットで使用される溶接材料に求められる品質

3.10 溶接電源の使用比率と動向

E：産業機械・電気機械

F：その他

全業種

図６に業種別に見た溶接電源の使用比率を示す。
「A：船舶・海洋構造物」，「B：建築・橋梁」では，サイリス使用比率が高く，サイリスタ制御電源の使用比率は低タ制御電源が主流であり，とくに「A：船舶・海洋構造い。
「E：産業機械・電気機械」では，インバータ制御物」については，ほぼすべてがサイリスタ制御電源であ電源とサイリスタ制御電源の使用比率がほぼ同等である。

る。全業種でサイリスタ制御電源の比率が非常に高く一方，「C：車両・自動車」，「D：ボイラ・貯塔槽」では，逆にインバータ制御電源およびデジタル制御電源の86なっているが，これは，「A：船舶・海洋構造物」の企業からの回答の多いことが影響している。
溶接技術

図６

図７

溶接電源の使用比率

アーク溶接以外の接合方法の適用状況および今後の動向予測

今後増加すると予想される溶接電源の種類としては，どの現状と今後の動向，要望事項について把握することデジタル制御電源が増加すると予想されている。

ができた。以下に調査結果の要点をまとめる。

3.11 アーク溶接以外の接合方法の適1）１社あたりに占める従業員数は減少する傾向であり，用状況および動向

図７にアーク溶接以外の接合方法の適用状況および今一方で協力業者の比率が高まっている。ただし，「C：車両・自動車」にて大きく従業員数が減っているのは，大手からの回答が無かったためである。

後の動向予測を示す。現状は「C：車両・自動車」と2） 鋼 材 に 関 し て は，「A： 船 舶・ 海 洋 構 造 物 」 に て「D：ボイラ・貯塔槽」にてレーザ溶接やFSWが適用さ490N/mm2級高張力鋼の使用比率が高まってきていれているが，それ以外の業種では，ほとんど適用されてる。３〜５年後の予測では，軟鋼・高張力鋼はほぼ横いない。しかしながら，今後はいずれの業種においてばい，ステンレス鋼やアルミニウムおよびその合金のも，レーザ・アークハイブリッド溶接およびレーザ溶接使用量が増加となっている。

を中心にアーク溶接以外の接合方法の適用が増加すると

3）溶接材料に関しては，どの業種においても被覆アー予想されている。とくに「A：船舶・海洋構造物」とク溶接棒の使用比率が減少し，フラックス入りワイヤ「B：建築・橋梁」での増加率が大きい。の使用比率が増加する傾向である。今後もこの傾向は4 おわりに続くと予想される。

今回の市場動向調査では，これまでの調査内容と整合性をとりつつも，現状の環境変化に対応した内容とした。これにより，溶接材料や溶接電源，シールドガスな2011年10月号

外国製溶接材料の使用比率はワイヤ送給性が悪いといったデメリットもありながら，低価格であることから適用が拡大する傾向である。
溶接材料に求められる品質としては，被覆アーク溶接

87

産業レポート
棒には再アーク性や低スパッタなど溶接作業性に関する7）これまでアーク溶接以外の接合方法としては，FSWものが多い。ソリッドワイヤについては，鉄骨や自動車が主体であったが，いずれの業種においてもレーザ・等に適用されることが多いため，特に低スパッタの要求アークハイブリッド溶接やレーザ溶接などの適用を検が多い。一方，フラックス入りワイヤについては，プラ討しており，今後適用が拡大する可能性が高い。

イマ塗布鋼板への適用が多いため，耐気孔性に対する要

今回の調査で集計された溶接材料の月間使用量は求がもっとも多い。

4,675tであり，国内平均月間使用量18,170tの26％を占め

4）シールドガスの種類別の使用比率については，いずる数字となっていることから，現状と今後の動向を把握れの業種においても現状と今後で大きな変化は無いとするには十分であると考える。しかしながら，業種にの予測である。なお，使用理由としては，100％ CO2

よっては回答が寄せられた企業・事業所が従来と変化しは低価格，混合ガスは高品質と目的に応じてはっきりていることなどによる影響がでているため，さらに回答と区別されている。

率を上げて精度を高めていくことが今後の課題であると

5）溶接作業としては，現状も手動溶接が主体ではある考える。

ものの，省人化や低コスト化を目的とし，機械化溶接

最後に，この調査結果を溶接材料・電源・ガスメーや自動溶接の比率が少しずつ増加しており，今後もこカー，利用者それぞれの立場で活用していただければ幸の傾向は続くと予想される。また，溶接ロボットの導いである。また，本アンケート調査にご協力頂いた各位入台数は，やや増加すると予想されている。

に対し，深く感謝の意を示す次第である。

6）溶接電源については，「A：船舶・海洋構造物」や「B：建築・橋梁」ではサイリスタ制御電源，「C：車参考文献

両・自動車」や「D：ボイラ・貯塔槽」ではインバー

1）「業種別に見た各種溶接材料の現状と将来に関する調査」： 溶接
棒部会 技術委員会 平成12年度 調査第１分科会
2）「業種別に見た各種溶接材料の現状と今後の動向に関する調査」：
溶接棒部会 技術委員会 平成８年度 調査第１分科会

タ制御電源の使用比率が高いが，いずれの業種においても，今後デジタル電源が普及すると予想される。

88

溶接技術