シールドガスについて

Question

はじめまして。溶接のシールドガスについての質問です。　
　
日本溶接協会の著書には、ＴＩＧ溶接のシールドガスにアルゴンを使用するのは、酸素、窒素、水素などのガスや不純物が溶接金属に混入しない為、と書かれていました。　
しかし、知り合いの会社のＹＡＧ溶接ではシールドガスに窒素を使っているみたいですが、焼け焦げ、ひずみ、強度、全て問題なさそうに思えます。　
　
ならば、ＴＩＧ溶接でも窒素をシールドガスとして使用しても大丈夫なのでしょうか？（窒素を混入しない為というのに、反しますが）　アルゴンと比べるとコスト面でも大きく違うので、問題なければ使用してみたいと思うのですが。　　
　
ご存知の方、いらっしゃいましたら回答お願い致します

Answer

窒素は、溶接金属の温度が高い時（特に炭素鋼では、溶融状態からオーステナイト状態の間）に、溶接金属へ、たくさん溶け込みます。

YAG溶接は、溶接の中でも非常に溶接入熱が少ない方法で、溶接金属がすばやく冷却されるため、窒素が溶接金属にほとんど溶け込むひまが無く固まってしまいます。このため、YAG溶接の場合には、窒素ガスを使う場合があります。
（注：同じレーザ溶接でも　CO2レーザ溶接の場合は別の機構により窒素が、溶接金属に大量に溶込む場合があるため、窒素ガスは使われていません。）

一方、一般のアーク溶接では、窒素が明らかに溶接金属に混入します。窒素をわざと混入させて強化するような鋼種であれば、よいのですが、そうでない場合は、使うべきではありません。

Answer

一般論で申し訳ありませんが・・・

シールドガスが効果を上げるには、下向きの場合は空気より重いアルゴンガスが有効であり、上向きの場合は空気より軽いヘリウムガスが有効です。
ご質問の窒素ガスは空気と同じ重さなので拡散してしまい、溶接部分を酸素等から隔絶するには向いていないと考えます。
大量に吹きかければ、と言われれば、作業者の安全（酸欠）が確保されない、と答えることになります。

コストのことを言えば、二酸化炭素ガスを用いる方法があるので、あえて窒素ガスを使う必要性はないように思います。

シールドガスの使い方や選び方について知りたい