高温割れとは

🔧 高温割れとは?

高温割れは、溶接金属がまだ高温(約1200℃〜固化完了前)で塑性が乏しい状態のときに、
引張応力や収縮応力によって割れが発生する溶接欠陥です。


🧪 発生するタイミング・部位

  • 溶接金属の凝固直後(液相線付近)
  • 溶接ビードの中央部・ビードの端部(クレータ割れ)
  • 多層盛りのビード間
  • 開先の底部や母材との融合部近傍

🛠 高温割れの種類

種類内容
凝固割れ(solidification cracking)溶接金属が凝固する最中に発生。最も一般的な高温割れ。
粒界割れ(liquation cracking)母材の粒界が局所的に溶けて再凝固する時に割れる。
クレータ割れアークの終了時、クレータ部(端部)で収縮応力により発生。

🔍 高温割れの原因

主な要因詳細説明
化学成分の偏り硫黄、リンなどの低融点元素が局部に偏ると、凝固末期に液体脆化が起こる。
収縮応力急速冷却で高い引張応力が発生すると、凝固時の金属が破断しやすい。
不適切な溶接条件高電流、早すぎる溶接速度、クレータ処理の不備など。
開先形状・溶接順序開先底部に応力集中や融合不良があると割れやすい。

🧯 防止対策

対策項目内容
🔹 適切な溶接材料の選定低硫黄・低リンの溶接材料を使う(例:低水素系)。
🔹 溶接順序の工夫応力集中を避けるシーケンスで溶接する。
🔹 クレータ処理の実施アーク停止時にクレータを埋めて割れを防ぐ。
🔹 パス間温度の管理急激な温度差を避け、適度な中間温度を保持。
🔹 ビード形状の適正化均一な幅・高さで応力集中を防ぐ形状にする。

🖼 高温割れの断面イメージ図(説明)


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| ▲ ← 凝固割れ
| ▲ ▲
| ▲ ▲ ← 溶接ビード中央部に亀裂
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母材 母材
  • 中央部に縦方向の割れ(凝固割れ)
  • クレータ部に小さな裂け目(クレータ割れ)

※ 実際の観察では、ルーペ・マクロ断面観察・X線検査などで確認されます。


✅ まとめ

項目内容
名称高温割れ(Hot Cracking)
発生条件金属がまだ高温で固まっていない時、収縮応力等により発生
主な部位溶接ビード中央・クレータ・開先底部など
対策成分制御、クレータ処理、溶接順序の最適化、適切な材料選定
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