ようせつ 溶接 welding
溶接（融接）
溶接とは、同種または異種の二つの材料の接合部分を溶融状態にするもしくは外部から溶けた材料を加え、接合する方法である。
溶接の一般的特徴としては、リベット継手よりも形状の自由度があり、接合強度が高く、軽くて強い構造物を短期間に製造することができる。また水密性、気密性に優れ、造船、建築、自動車をはじめ多くの分野で広く利用されている。
短所としては、短時間内に高熱を加えて接合するため、材質の変化、残留応力、変形あるいは溶接欠陥が生じやすいことがある。こうした欠点を補うため、様々な溶接法が考案され、実用化されている。
溶接法をその作業形態で分類すると、材料（母材）を溶融して接合する融接法（fusion welding）、材料同士を加圧して溶接する圧接法（pressure welding）、材料は溶融せずろう材を用いる、ろう付け法（soldering）に大別される。
中でもアーク溶接に代表される、電気を熱源とする融接法が最も広く使われ、金属材料の接合方法としては一般的となっている。
融接において材料が接合する原理は、加熱され溶融した二つの材料間に直接的な原子間結合が生じることによる。このため、溶接においては材料接合面に気体を含む異物が無いことが理想的であり、大気中で溶接を行った場合、酸化や窒化により材料接合部の特性劣化が起こりやすい。これを防ぐため、接合部に不活性ガスを吹き付ける、あるいはフラックスを塗布して溶接部を大気から遮断する方法が種々開発されている。
| 電気アークの熱により材料を溶かして溶接を行う。 最も広く用いられている溶接方法。 | 小物から建築金物のような大型のものまで幅広い。 | |
| 不活性ガスにより溶接部を大気より遮断してアーク溶接を行う。 溶融した金属が大気と反応して溶接部の品質を劣化させることを防ぐ。 | アルミ合金、銅合金、ステンレスなどの溶接。 |
用語解説
溶接
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/01/06 19:33 UTC 版)
溶接（ようせつ、鎔接、英語：welding）とは、2個以上の部材の接合部に熱または圧力もしくはその両者を加え、必要があれば適当な溶加材を加えて、接合部が連続性を持つ一体化された1つの部材とする接合方法[1]。さらに細かく分類すると、融接、圧接、ろう付けに分けられる[1]。現在に至るまで一般的な溶接[2]という表記のほかにかつては鎔接や、その異体字の熔接の文字も並んで利用されていたが、「鎔」「熔」ともに当用漢字に入らず、今日では主に「溶」の文字が用いられている。
注釈
- ^ 1個のシリンダーの推力をてこで振り分け4軸に制動力を与えるもの。
出典
- ^ a b “溶接とは？ - 日本溶接協会（JWES）”. 2014年1月2日閲覧。
- ^ 「船舶投資」武田甲子太郎, 1918
- ^ 「機械工作法Ⅰ」p.143
- ^ 手塚 敬三、『溶接のおはなし』、日本規格協会、1981年、ISBN 4-542-90104-1、5頁
- ^ 手塚 敬三、『溶接のおはなし』、日本規格協会、1981年、ISBN 4-542-90104-1、47頁
- ^ 手塚 敬三、『溶接のおはなし』、日本規格協会、1981年、ISBN 4-542-90104-1、54頁
- ^ 手塚 敬三、『溶接のおはなし』、日本規格協会、1981年、ISBN 4-542-90104-1、55頁
- ^ 宮本 卓『徹底図解 溶接の基本と作業とコツ』ナツメ出版企画、2023年8月1日、4頁。ISBN 9784816374180。
- ^ 「機械工作法Ⅰ」p.158
- ^ 溶接棒の基礎知識（モノタロウ）
- ^ 溶接棒事業部（神戸製鋼所）
- ^ “硬化肉盛溶接”. nikko-yozai.co.jp. 2022年11月14日閲覧。
- ^ “IIW Recommendations for the HFMI Treatment For Improving the Fatigue Strength of Welded Joints.”. springer.com. 2022年10月27日閲覧。
- ^ 失敗百選「リバティー船の脆性破壊」(PDF)
- ^ 失敗百選「韓国ソウル聖水大橋の崩落事故」(PDF)
溶接
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/02/28 22:55 UTC 版)
金属をろう付けする際に、銀を用いた銀ろう（銀はんだ）が多く用いられる。
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溶接
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/02/21 15:54 UTC 版)
「オーステナイト系ステンレス鋼」の記事における「溶接」の解説
オーステナイト系ステンレス鋼は、フェライト系やマルテンサイト系と比べると、溶接の難度は全般的に低い材料である。一般的な炭素鋼と同程度に、オーステナイト系の溶接は比較的容易といわれる。オーステナイト系を溶接する時の問題点として、高温割れが起きやすいことが挙げられる。高温割れは、金属凝固時に低融点化合物が粒界に析出することよって主に生じる。溶接では溶接対象と同じ材料を使って溶接するのが原則だが、フェライトをいくらか含む溶接材料を使用すると高温割れが起きにくい。そのため、フェライト 5–10% 程度が含まれる溶接材料が被覆アーク溶接などで利用される。標準鋼種である SUS304 が高温で数%のフェライト相が現れるような組成を持っているのも、高温割れ防止のためである。一方、溶接金属中のフェライトはσ相に変わりσ脆化の原因となるため、フェライト量は少ない方が望ましい。 オーステナイト系は延性が高いため、拘束による溶接割れは起きにくい。また、予熱は鋭敏化を起こす可能性を高める。そのため、通常は予熱せずに溶接する。ただし、オーステナイト系は線膨張係数が高く、溶接変形は起きやすい。また、オーステナイト系の熱伝導率が小さいことと線膨張係数が大きいことに起因して、溶接時には残留応力が発生しやすい。この溶接残留応力が原因となって、使用中に応力腐食割れを起こす事例もある。 溶接熱影響部で鋭敏化が生じることもオーステナイト系を溶接する上での問題点である。これによって溶接熱影響部で粒界腐食が進むことがあり、ウェルドディケイ(weld decay) と呼ばれる。ウェルドディケイをできるだけ避けるためには、入熱量の小さい溶接法を選ぶ、溶接後に固溶化熱処理を施す、安定化オーステナイト系ステンレス鋼を製品材料に選ぶ、などの方法がある。
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溶接
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/02/21 15:55 UTC 版)
「オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼」の記事における「溶接」の解説
二相系の溶接にあたっては、予熱処理は有害となりうるので予熱しないことが推奨される。溶接後の後熱も基本的に不要である。315℃を超えるような後熱処理を行うと、有害な析出が起こる可能性がある。予熱と後熱が不要な点は二相系の溶接上の長所ともいえる。また、オーステナイト系では高温割れの懸念があるが、二相系の高温割れの感受性は低い。線膨張係数がオーステナイト系ほど大きくないので、溶接変形のレベルは炭素鋼に近い。 二相系の溶接における大きな懸念は、溶接接合部における熱影響部の靭性と耐食性の低下である。溶接接合部で融点近くまで加熱された二相系の組織は、ほぼ100%がフェライトとなる。このまま、溶接後にも十分なオーステナイトが生成されない場合、理想比率が崩れるだけでなく、フェライトへの窒素の固溶限が小さいため窒化物が析出する。析出した窒化物は靭性と耐食性を低下させる。第二世代（後述参照）以降の二相系では窒化物の源である窒素をあえて添加し、その効果によって溶接後の冷却過程でオーステナイトが十分に生成されるように調整されている。溶接入熱が不十分で冷却速度が速くなり過ぎると、十分なオーステナイトができず、クロム窒化物やクロム炭化物が析出してやはり耐食性が低下する。 一方、冷却速度が遅い場合も、金属化合物や窒化物やσ相が析出して耐食性や靭性が低下するおそれがある。これを避けるために、溶接後の冷却は基本的に急冷が望ましい。また、多層盛溶接の場合は、冷却速度が低下しないようにパス間温度を抑制する必要がある。一般的なガイドラインとして、汎用二相系またはリーン二相系は150℃以下、スーパー二相系は100℃以下のパス間温度で溶接することが推奨される。金属化合物は、添加されるクロム、ニッケル、モリブデンなどの合金元素が多いほど短時間の加熱でできる傾向があり、高級なグレードの鋼種では溶接施工条件に注意を要する。 二相系の溶接に使われる溶接金属は、溶接後にフェライト・オーステナイト比率が1対1になることを狙って、溶接対象の二相系よりもニッケル量が多めした溶接金属が使われる。
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溶接
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/07/20 22:34 UTC 版)
「八重山」は日本海軍が初めて全面的に電気溶接を採用した艦であり、日本海軍造船史上特筆すべき艦である。この技術は、ワシントン軍縮会議で制限された保有トン数の節約に貢献したが、設計段階では通常のリベット構造艦であり、本艦における電気溶接技術採用は福田烈造船中佐の熱意と、藤本喜久雄造船中将の決断によるものだった。「八重山」は問題なく完成したことから、つづいて1933年（昭和8年）4月12日起工の潜水母艦「大鯨《龍鳳》」（横須賀海軍工廠）に全面的に使用されたものの、1000トン級の「八重山」に対して1万トン級の「大鯨」では電気熔接の不具合が続出、工事は難航することになった。 第四艦隊事件により電気熔接部に一層の補強を実施した。この友鶴事件・第四艦隊事件による藤本造船中将の失脚と平賀譲造船中将の復権により、日本海軍における電気溶接の停滞を招いたという。
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溶接
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/05/15 16:24 UTC 版)
材料を溶かして接合する溶接には、アーク溶接を筆頭に多く種類の溶接法が存在する。基本的にはステンレス鋼でも同じ溶接法が用いられる。鋼種による差異はあるが、ステンレス鋼を溶接して接合すること自体に特段の困難はない。ただし、ステンレス鋼は他の鋼と異なる特性を持っている面もあるため、それらの特性に適した溶接法を選択しないと種々の溶接欠陥を生むなどの不具合の原因となる。その意味では、ステンレス鋼の溶接難度は高いといえる。 ステンレス鋼と炭素鋼は物理的性質がかなり異なる面もあるため、溶接上もこれらの性質の違いに配慮が必要である。電気抵抗については次のような影響がある。被覆アーク溶接では、高い電気抵抗のために溶接電流が高いと発熱が著しくなり、溶接棒が焼ける恐れがある。そのため、通常は溶接電流を普通鋼よりもやや低くする。一方、電気抵抗による発熱を利用して溶接する抵抗溶接では、この高い電気抵抗が利点として働き、抵抗溶接に必要な電流が小さくて済む。ステンレス鋼の薄板の接合には、抵抗溶接を利用することが多い。 熱伝導率と線膨張係数については、特にオーステナイト系が炭素鋼と大きく異なるため溶接上注意を要する。熱伝導率が小さいため溶接による熱が逃げにくく、その上、線膨張係数が大きいため熱が入った箇所が大きく伸びようとするため、溶接対象物の変形が起こりやすい。また、このような溶接変形が拘束された結果、比較的大きな残留応力が残り、後の応力腐食割れの原因となることも多い。溶接上の対策としては、固定具を用いる、溶接順序を工夫する、他の熱伝導率の良い金属を裏当てして熱を逃がす等を行う。 上述のように溶接熱による鋭敏化も、ステンレス鋼特有の溶接施工の注意点である。その他の溶接上の問題点としては、オーステナイト系の高温割れ、フェライト系の475°C脆化、マルテンサイト系の低温割れ、オーステナイト・フェライト系のオーステナイト量変化などが挙げられる。フェライト系やマルテンサイト系では、割れなどを防ぐために溶接前に溶接対象物にある程度熱を加える予熱処理を行う。一方で、オーステナイト系は延性に富み、予熱処理がかえって有害になることも多いため、通例は予熱処理を行わない。溶接後に熱を加える後熱処理についても、耐食性を確実にしたいなどの事情がないかぎりオーステナイト系では通例は行わない。マルテンサイト系とフェライト系では延性回復の点から後熱処理を行う。 また、ステンレス鋼と他の金属材料を溶接する異種金属溶接が行われることもある。実際の設計では、経済性も考慮してそれぞれの使用場所に応じて必要な材料を選定するので、必然的に異なる材料との接合も必要となる。母材と溶接材が異なる場合、溶着金属が母材組成によって希釈され、溶着金属の組成が変わってくる。異種金属溶接ではこの点を考慮する必要があり、予想される希釈後の組成をもとに上述のシェフラーの組織図から溶着金属の組織を予測し、適切な溶接材を選択する。ステンレス鋼と異種材溶接可能なのは、多くの他の鋼、ニッケルおよびニッケル合金、銅および銅合金などである。フェライト系とマルテンサイト系を溶接する場合は、フェライト系の溶接材料を用いるのが、オーステナイト系とフェライト系あるいはオーステナイト系とマルテンサイト系を溶接する場合は、オーステナイト系の溶接材料を用いるのが望ましいとされる。
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溶接
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2017/12/27 06:57 UTC 版)
アーク溶接は大気中で行うと溶融金属に窒素が溶け込み、凝固の際に気泡を形成するという問題がある。このためアーク溶接ではアルゴンや二酸化炭素を主成分とするシールドガスという一種の不活性ガスを使う。
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溶接
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/08/01 22:53 UTC 版)
鋳造の技術はまた、破損した金属製品の修理にも使用されていた。修理したい製品を鋳型に入れ、破損箇所に同じ材料を溶かして流し込むことで接合させる鋳掛けという手法がこれにあたる。現在で言う溶接の祖先となる方法であり、実際に製品の縁の部分が溶解するため溶接の定義も満たしている。
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溶接
出典:『Wiktionary』 (2021/08/07 00:59 UTC 版)
別表記
名詞
発音(?)
- よ↗ーせつ
翻訳
- アルメニア語: զոդում (hy)
- イタリア語: saldatura (it) 女性
- インドネシア語: las (id), pengelasan (id)
- 英語: welding (en)
- エストニア語: keevitamine (et)
- ギリシア語: συγκόλληση (el) 女性
- スウェーデン語: svetsning (sv) 通性
- スペイン語: soldadura (es)
- 中国語: 焊接 (cmn) (hànjiē)
- ドイツ語: Schweißen (de) 女性
- ノルウェー語: sveising (no) 男性
- ハンガリー語: hegesztés (hu)
- フィンランド語: hitsaaminen (fi), hitsaus (fi)
- ポルトガル語: soldadura (pt) 女性, solda (pt) 女性, soldagem (pt) 女性
- ロシア語: сварка (ru) 女性
動詞
活用
翻訳
- アイルランド語: táthaigh (ga)
- アラビア語: لَحَمَ (ar)
- アルメニア語: զոդել (hy)
- イタリア語: saldare (it)
- イド語: weldar (io)
- インドネシア語: mengelas (id)
- 英語: weld (en)
- エスペラント: veldi (eo), alforĝi (eo)
- オランダ語: lassen (nl), wellen (nl)
- カタルーニャ語: soldar (ca)
- ギリシア語: οξυγονοκολλώ (el)
- クメール語: ផ្សារ (km) (psaa)
- スウェーデン語: svetsa (sv)
- スペイン語: soldar (es)
- セルビア・クロアチア語: variti (sh), zavariti (sh)
- タイ語: บัดกรี (th) (bàtgree), ประสานรอย (th) (bpràsăan roi)
- チェコ語: svářet (cs) (未完了相)
- 中国語: 焊接 (cmn) (hànjiē)
- 朝鮮語: 용접하다 (ko)
- ドイツ語: schweißen (de)
- ハンガリー語: hegeszt (hu)
- フィンランド語: hitsata (fi)
- フランス語: braser (fr), souder (fr)
- ベトナム語: hàn (vi)
- ヘブライ語: רִיתֵּךְ (he) (ritékh)
- ペルシア語: جوش دادن (fa) (juš dâdan)
- ポーランド語: spawać (pl) (未完了相), zespawać (pl) (完了相)
- ポルトガル語: soldar (pt)
- マレー語: mengimpal (ms)
- ラトヴィア語: metināt (lv), sametināt (lv)
- ルーマニア語: suda (ro)
- ロシア語: сваривать (ru) (未完了相), сварить (ru) (完了相)
「溶接」の例文・使い方・用例・文例
- 殆どがこの溶接方法をとる
- 彼は著書の中でオーステナイト溶接金属について解説している。
- 明日、溶接仕と溶接器具を準備して欲しい。
- あれとこれを溶接する。
- 彼は溶接検査員として働きます。
- 彼は溶接の職人です。
- この板は溶接で止めている。
- 溶接機のメンテナンス
- (ガラス容器などの)溶接密閉.
- 酸素アセチレントーチ 《溶接・切断用》.
- 彼はその工場に[溶接工として]就職した.
- 2枚の金属板を溶接する.
- 金属片をパイプに溶接する.
- これらの合金はそれぞれ異なった熱度で溶接される.
- 難しい溶接.
- 溶接によって突き合わせ継ぎ手を作ること
- 小さな点で溶接によって重なり合う接点を作成すること
- 溶かして接合する2つの断片の間に、電気アークを生み出す突き合わせ溶接
- 加熱するか溶接するために、鉄の棒を一緒に固定する
- 溶接金属
溶接と同じ種類の言葉
品詞の分類
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