加工方法読了時間 13 分
溶接記号を読み、外観の先まで検査する
ビードがきれいでも、内部の健全性までは分かりません。記号から継手の種類、寸法、位置を読み、欠陥と変形の確認方法を考えます。
Wikimedia Commons・Gas Metal Arc Welding (Mig).jpg・CC BY-SA 4.001溶接記号の構成
ISO 2553の溶接指示は、矢線、基線、溶接基本記号を組み合わせます。記号の位置から、どの継手のどちら側を溶接するかが分かります。寸法や長さを読む前に、指示全体の向きを確認します。
- 記号が実線側:矢印の指す側を溶接する。
- 記号が破線側:矢印の反対側を溶接する。
- 両側にある:両面溶接。
- 尾部（フォーク）:工法コード（135＝MAG など）、規格番号、溶加材、品質等級。
| 記号 | 溶接の種類 | 主な用途 |
|---|---|---|
| 三角 | すみ肉溶接 | T 継手、重ね継手、角継手 |
| V | V 形開先の突合せ | 中厚板の完全溶込み突合せ |
| Y | ルート面付きの V 形 | ルートの溶込みを管理したいとき |
| U | U 形開先 | 厚板、溶加材を減らす |
| 半円（プラグ） | プラグ溶接／スロット溶接 | 重ねた板の固定 |
| 折れ点の丸 | 全周溶接 | 一周閉じる |
| 旗 | 現場溶接 | 現地組立 |
寸法の読み方
すみ肉溶接ではaが有効のど厚、zが脚長を示します。断続溶接には一つの溶接長と間隔の指示もあります。適用規格の表記に従って読み、小さな記号の違いで必要な溶接量が変わることを確認します。
02外観に出ない欠陥
| 欠陥 | 位置 | 主な原因 | 何が問題か |
|---|---|---|---|
| ブローホール | 内部・表面 | シールド不足、母材の水分や油分 | 有効断面を減らす |
| スラグ巻込み | 内部 | 層間のスラグ除去が不十分 | 応力集中 |
| 融合不良 | 内部 | 電流不足、角度不良 | きわめて危険。割れと同等 |
| 溶込み不足 | ルート | 開先不足、ルート間隔が狭い | 有効厚さが確保できない |
| アンダーカット | 表面 | 電流過大、運棒速度が速い | 疲労の起点になる |
| 割れ | 内部・表面 | 拘束応力、水素脆化、母材の硬化 | 最も重大 |
融合不良や溶込み不足は、表面から見えにくいまま有効断面を減らします。重要な継手では、設計要求に応じて外観・表面検査に加え、超音波や放射線による検査が必要になります。
品質等級
ISO 5817は、対象となる溶融溶接の不完全部について品質水準を定めます。B、C、Dなどの水準は欠陥の種類ごとに許容限界を示しますが、検査方法と範囲の指定は別に必要です。
03変形への対策
溶接では一部が加熱され、周囲に拘束されながら冷えます。収縮が均一でないため、特に薄い部材は反りやねじれが生じやすくなります。
- 角変形。突合せ溶接の両側が反り上がります。上側の溶融池が広く、収縮量が大きいためです。
- 長手方向の曲がり。長いビードが長さ方向に縮み、部材全体が弓なりになります。
- 収縮。全体寸法が縮みます。長いビードでは 1 m あたり 1 mm 以上縮むこともあります。
溶接前に順序と固定方法を決めます。対称な施工、バックステップ、逆ひずみなどは変形を減らせる場合がありますが、継手に合わせた検討が必要です。後からの矯正は追加作業になります。
04自動化より先に検査を整える
自動化は条件の再現と記録に役立ちます。ただし安定した条件を決めるには、ビード形状や欠陥の測定結果が先に必要です。そのデータを使って工程を調整します。