TIG溶接とMIG溶接の違い——JIS Z 3001-7 の定義、材質・板厚での選び方と発注での指定

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この記事は、工業用の部品・製缶品・配管を外部に発注するときに、TIG 溶接と MIG 溶接（一般には「ティグ」「ミグ」とも書く）のどちらを指定するか、あるいは仕入先に任せるならどこまで条件を決めておくかを扱う。DIY や資格試験の受験対策の話ではない。溶接部の検査や技能者の管理など、溶接を含む部品の発注全体で決めることは溶接を含む部品の発注で指定することで、図面の溶接記号の読み方は溶接記号を発注側として読むで扱っている。ここでは「どの溶接方法か」という一点に絞る。

溶接材料（溶加棒・溶接ワイヤ）の記号の読み方は同じ束の溶接棒・溶接ワイヤの規格と記号の読み方で、母材を溶かさずに接合するろう付けはろう付けを指定するときで扱う。

JIS の定義で見る TIG・MIG・MAG の違い

溶接用語の規格 JIS Z 3001-7（溶接用語－第 7 部：アーク溶接）は、アーク溶接の方法を電極とシールドガスで区別している^[1]。発注で言葉が食い違う原因はほとんどここにあるので、定義を先に確かめておく。

ティグ溶接は「非消耗の純タングステン又は酸化物入りタングステンを電極に用い，電極部と溶融池とをシールドガスで保護するガスシールドアーク溶接」で、TIG 溶接または GTAW ともいう。シールドガスはアルゴン、ヘリウムまたは両者の混合ガスで、溶加材を用いる場合と用いない場合がある^[1]。つまり電極は溶けず、溶接金属を足すときは別に溶加棒を送り込む。

ミグ溶接は「不活性ガスでワイヤ電極と溶接部とをシールドするガスシールドアーク溶接」で、シールドガスにはアルゴン、ヘリウムまたはその混合ガスを用いる^[1]。マグ溶接は「不活性ガスに炭酸ガス又は酸素を混合した活性ガスでワイヤ電極と溶接部とをシールドする」溶接で、シールドガスには 0.5 % 以上の酸素または炭酸ガスの混合ガスを用い、炭酸ガス 100 % も含むとされている^[1]。炭酸ガス 100 % で行うマグ溶接は、特に炭酸ガスアーク溶接と呼ぶ^[1]。ミグとマグは、どちらも溶けていくワイヤが電極になる溶極式ガスシールドアーク溶接（GMAW）の仲間で、違いはシールドガスに活性ガスを含むかどうかである^[1]。

同じ規格は、ティグ溶接とミグ溶接をまとめて「イナートガスアーク溶接」（不活性ガスアーク溶接）と呼んでいる^[1]。現場で「ミグ」と言ったときにマグや炭酸ガスアーク溶接まで含めて指していることがあるが、規格の言葉としては別物である。

シールドガスは記号で書ける

シールドガスの種類は JIS Z 3253（溶接及び熱切断用シールドガス）が記号で分けている^[2]。大分類の I は不活性ガス（I1 がアルゴン 100 %、I2 がヘリウム 100 %、I3 がアルゴンとヘリウムの混合）で、主な適用例としてミグ溶接・ティグ溶接などが挙げられている。M1・M2・M3 はアルゴンに炭酸ガスや酸素を含む酸化性混合ガス、C は炭酸ガスまたは炭酸ガスに酸素を含む強酸化性混合ガスで、いずれも主な適用例はマグ溶接である^[2]。たとえば炭酸ガス 15 % を超え 25 % 以下・残部アルゴンの混合ガスは M21、炭酸ガス 100 % は C1 と書ける^[2]。

この記号を使えば、「MIG（アルゴン＋炭酸ガス 20 %）」と書くより「マグ溶接、シールドガス JIS Z 3253 M21」と書くほうが、仕入先も検査する側も同じものを思い浮かべられる。

鋼の「MIG」は、たいていマグ溶接である

鋼のワイヤ溶接で純アルゴンの MIG があまり使われない理由は、溶接学会の解説が説明している。鉄系材料の MIG 溶接で純不活性シールドガスを使うと、アークの母材側の通電点（陰極点）が不安定になり、アークのふらつきやアーク長の不規則な変動が起きてビードが乱れ、良好な施工は難しくなる。酸素を添加したシールドガスを使うとアークは安定するが、ビード表面と溶接金属の酸化は避けられず、外観と靱性は劣化する、としている^[8]。溶接学会論文集の論文も、高能率なミグ溶接は純アルゴン雰囲気では不安定になる傾向があるため、一般にアルゴンに酸素や二酸化炭素を加えたシールドガスが使われ、そのガスの混入で靱性が低下する傾向がある、と書いている^[9]。

規格の側でも、鋼用ソリッドワイヤの JIS Z 3312 は題名が「マグ溶接及びミグ溶接ソリッドワイヤ」で、ワイヤの種類を区分するシールドガスの記号として C（炭酸ガス）、M（炭酸ガス 20〜25 % とアルゴンの混合）、A（酸素 1〜3 % とアルゴンの混合）と、G（受渡当事者間の協定による上記以外のガス）を挙げている^[3]。規格が名指しする 3 種は、どれも炭酸ガスか酸素を含む活性ガスである。さらに、半自動溶接の技術検定の試験方法を定める JIS Z 3841 は、軟鋼と 490 N/mm² 級高張力鋼について、マグ溶接、組合せ溶接、セルフシールドアーク溶接による検定を規定していて、ミグ溶接の区分はない^[5]。

発注側にとっての意味は、鋼の部品の図面や仕様書に「MIG 溶接のこと」とあるときに、それがアルゴン主体のマグ溶接を指すのか、炭酸ガスアーク溶接でもよいのかが決まっていない、ということである。炭酸ガス 100 % とアルゴン混合ガスでは、スパッタの出方や外観、溶接材料の選び方が変わりうるので、こだわる理由があるならシールドガスまで書く。こだわる理由がないなら、方法は仕入先の溶接施工要領に任せ、要領書を出させて確かめる形にしたほうが、見積の前提がそろう（当方の提案）。

3 つの方法の比較

次の表は、JIS の定義と、技能者の技術検定の規格が試験の対象にしている溶接方法を並べたものである。技術検定の区分は「その方法・材質・板厚で試験をした技能者」であることを示すもので、その方法で作れる製品の範囲を規格が決めているわけではない。

位置づけの行は、溶接学会の解説が「TIG 溶接は高品質プロセス，MIG 溶接は高能率プロセスと位置付けられ」てきたと書いていることによる^[8]。品質と能率のどちらを取るかで方法が分かれてきた、という整理であって、個々の部品でどちらがよいかを決めるものではない。

材質で見る選び方

鋼（軟鋼・高張力鋼）

鋼のワイヤ溶接はマグ溶接か炭酸ガスアーク溶接になるのが一般的で、ミグという言葉が出てきても中身はマグであることが多い（前節）。一方で、靱性が問題になる鋼種では事情が変わる。前出の論文は、低温用鋼や高強度鋼では溶接中に溶融金属へ酸素や窒素が混入すると靱性が下がる傾向があるため、不活性雰囲気で安定した施工ができるティグ溶接が主に使われる傾向にあり、高品質な継手が得られるが施工能率が悪い、と書いている^[9]。低温で使う部材や衝撃試験の値が規定されている部材を発注するなら、溶接方法を仕入先任せにせず、溶接施工要領と溶接部の試験結果で確かめる。溶接構造用の鋼材の選び方とシャルピー衝撃試験の指定は、SM490 を発注で指定するときとシャルピー衝撃試験を発注で指定するときで扱っている。

ステンレス鋼

ステンレス鋼の溶接技術検定（JIS Z 3821）は、被覆アーク溶接、ティグ溶接、ミグ溶接、マグ溶接、組合せ溶接を対象にしている^[6]。組合せ溶接は「初めの 1〜3 パスをティグ溶接（手溶接）で行い，その後を被覆アーク溶接，ミグ溶接又はマグ溶接で行う溶接」と定義されている^[6]。管や裏側から溶接できない継手で、最初の層だけをティグで溶接し、残りを能率のよい方法で埋める、という使い分けが規格の区分にも表れている。仕入先が「初層ティグ、以降マグ」と提案してきたら、それ自体は珍しい方法ではない。確かめるのは、その組合せで試験した技能者がいるか、要領書に書かれているかである。

アルミニウム合金

アルミニウムの溶接技術検定（JIS Z 3811）は、ティグ溶接の手溶接と、ミグ溶接の半自動溶接の 2 つを対象にしていて、マグ溶接の区分はない^[7]。JIS Z 3001-7 は、イナートガスアーク溶接でアークの陰極点の作用によって酸化皮膜が除去され母材表面が清浄化される現象を「クリーニング作用」と定義している^[1]。アルミのように表面の酸化皮膜が溶接の妨げになる材料で、不活性ガスを使うティグとミグが規格の区分になっているのはこのためである。アルミの部品で「マグ溶接」と書かれた見積や要領書が来たら、言葉の誤りか、別の方法を指しているかを確かめる。アルミの合金番号と質別の指定はアルミは合金番号と質別で指定するで扱っている。

板厚で見る選び方

「薄板はティグ、厚板はマグ」と言われることが多いが、規格がそう決めているわけではない。技術検定の区分を見ると、鋼の手溶接（JIS Z 3801）でティグ溶接の試験があるのは板厚 3.2 mm の薄板と肉厚 4.9 mm の薄肉管だけで、中板・厚板と中肉管・厚肉管には被覆アーク溶接と組合せ溶接の区分しかない^[4]。鋼の半自動溶接（JIS Z 3841）のマグ溶接は、薄板から厚板まで区分がある^[5]。ところがアルミ（JIS Z 3811）では、ティグ溶接にも厚さ 20 mm 以上の厚板の区分がある^[7]。材質によって、どの厚さをどの方法で試験しているかが違うということである。

発注側が板厚だけで方法を決めるより、図面の継手（開先・裏当ての有無・溶接姿勢）と材質を見せたうえで、仕入先にどの方法で溶接するかを提案させ、その方法と板厚の区分で試験を受けた技能者がいるかを確かめるほうが確実である（当方の提案）。

発注書・図面に書くこと

溶接方法の指定には、方法そのものを指定する書き方と、結果（外観・強さ・検査）だけを指定して方法は仕入先に任せる書き方がある。どちらにするかを決めたうえで、次のことを書く（当方の提案）。

1. 溶接方法を JIS の言葉で書く
「ティグ溶接」「マグ溶接」「炭酸ガスアーク溶接」のように JIS Z 3001-7 の用語で書く^[1]。「MIG」を使うなら、鋼の部品ではマグを指すのかどうかを書き添える。

2. シールドガスを記号で書く（こだわる場合）
JIS Z 3253 の記号（I1、M21、C1 など）で書く^[2]。ステンレスの裏側の酸化を抑えるバックシールドも同じ規格の適用範囲に入っているので^[2]、必要なら書く。

3. 溶接材料の規格と種類
ティグの溶加棒、マグ・ミグのワイヤは、材質ごとに JIS がある。鋼のマグ・ミグ用ソリッドワイヤは JIS Z 3312 が規定している^[3]。記号の読み方は溶接棒・溶接ワイヤの規格と記号の読み方で扱う。

4. 技能者の資格の区分
方法・材質・板厚に合った技術検定の区分（鋼の手溶接なら JIS Z 3801、半自動なら JIS Z 3841、ステンレスは JIS Z 3821、アルミは JIS Z 3811）で、試験に合格した技能者が溶接することを求める^[4][5][6][7]。

5. 図面の溶接記号で方法を指示するか
溶接記号の尾に溶接方法を書くことができる。記号の読み方は溶接記号を発注側として読むで確認する。

6. 変更するときの扱い
量産途中で仕入先がティグからマグへ変える、シールドガスを変えるといった変更は、外観・ひずみ・靱性に影響しうる^[8][9]。方法を指定した場合も任せた場合も、変える前に連絡し、承認を受けることを書いておく。

よくある質問

Q. 図面に「TIG 溶接のこと」とだけあります。溶加棒の指定は要りますか。
ティグ溶接は溶加材を用いる場合と用いない場合がある^[1]。薄板の突合せを溶加材なしで溶かして付けるのか、溶加棒を足すのかで、溶接部の成分も形も変わる。強さや耐食性に関係する継手なら、溶加材の要否と規格を書く。

Q. 仕入先から「MIG ではなく炭酸ガスでやります」と言われました。同じものですか。
JIS の定義では、炭酸ガス 100 % で行うのは炭酸ガスアーク溶接で、マグ溶接の一種である^[1]。不活性ガスを使うミグ溶接とは別の方法になる。鋼の一般的な部品ではマグ・炭酸ガスアーク溶接が普通に使われるので、外観や靱性に特別な要求がなければ問題にならないことが多いが、要求があるならシールドガスを指定して確かめる^[8]。

Q. ティグのほうが品質がよいなら、全部ティグにすべきですか。
ティグ溶接は高品質な継手が得られる一方で施工能率が悪いとされている^[9]。全部ティグにすると工数が増え、見積に跳ね返る。品質の要求がどこにあるか（外観か、靱性か、気密か）を先に決め、その要求を満たす方法を仕入先と決める。

Q. 海外の仕入先に方法を伝えるときは、何と書けばよいですか。
JIS Z 3001-7 には英語の対応語がある。ティグは GTAW（gas tungsten arc welding）、溶極式ガスシールドアーク溶接は GMAW で、ミグ（MIG welding）とマグ（MAG welding）はその中で区別されている^[1]。「MIG」とだけ書くと、相手もガスの種類までは読み取れないので、シールドガスの組成を数値で添える。

まとめ

ティグ溶接はタングステン電極と不活性ガス、ミグ溶接はワイヤ電極と不活性ガス、マグ溶接はワイヤ電極と酸素・炭酸ガスを含むガスで行う溶接で、JIS Z 3001-7 が区別している^[1]。鋼のワイヤ溶接は純アルゴンではアークが不安定になるため酸素・炭酸ガスを含むガスで行うのが一般的で^[8][9]、技術検定の規格も鋼の半自動はマグ溶接を対象にしている^[5]。アルミの検定はティグとミグ^[7]、ステンレスは初層ティグの組合せ溶接まで区分がある^[6]。発注書では、溶接方法を JIS の用語で、シールドガスを JIS Z 3253 の記号で書き^[2]、溶接材料の規格^[3]と技能者の資格の区分^[4]を合わせて指定し、変更は事前承認とする。

出典・参考資料

1. JIS Z 3001-7:2018 溶接用語－第 7 部：アーク溶接（JIS 検索）（日本産業標準調査会／2018 年 2 月制定・2022 年 10 月確認）
2. JIS Z 3253:2011 溶接及び熱切断用シールドガス（JIS 検索）（日本産業標準調査会／2011 年 3 月改正・2025 年 10 月確認）
3. JIS Z 3312:2009 軟鋼，高張力鋼及び低温用鋼用のマグ溶接及びミグ溶接ソリッドワイヤ（JIS 検索）（日本産業標準調査会／2009 年 2 月改正・2023 年 10 月確認）
4. JIS Z 3801:2018 手溶接技術検定における試験方法及び判定基準（JIS 検索）（日本産業標準調査会／2018 年 12 月改正・2023 年 10 月確認）
5. JIS Z 3841:2018 半自動溶接技術検定における試験方法及び判定基準（JIS 検索）（日本産業標準調査会／2018 年 12 月改正・2023 年 10 月確認）
6. JIS Z 3821:2018 ステンレス鋼溶接技術検定における試験方法及び判定基準（JIS 検索）（日本産業標準調査会／2018 年 12 月改正・2023 年 10 月確認）
7. JIS Z 3811:2000 アルミニウム溶接技術検定における試験方法及び判定基準（JIS 検索）（日本産業標準調査会／2000 年 11 月改正・2025 年 10 月確認）
8. TIG-MIG 複合溶接（金丸周平／溶接学会誌 82 巻 3 号／2013 年）
9. 二段給電式ミグ溶接プロセスの数値シミュレーション（田代真一ほか／溶接学会論文集 34 巻 4 号／2016 年）

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