58

第3編

専門部会

1

溶接材料部会

1.1 本部会および業務委員会
毎年 5 月末に部会総会が開催されるが，それに収支予算案の報告が行われ，審議および承認を受先立ち，業務委員会で活動経費の収支決算に対しける。また，期ごと（2 年）の役員改選や部会運て監査が行われる。部会総会では，年度の事業報営に係る懸案事項の審議も行われる。

告および収支決算報告，次年度の事業計画および

1.2 技術委員会
技術委員会の主たる活動は，各種溶接材料の特JIS の制定にも取り組んでいる。2008 年，ガス事性調査，溶接材料あるいは溶接金属の品質評価方

業法技術基準の解釈例に，安全係数を 3.5 とする法の検討・確立，溶接材料の市場動向調査，ISO（国設計が別添として追加された。安全係数 3.5 の設際標準化機構）規格あるいは JIS（日本産業規格）

計基準では，ステンレス鋼溶接部に優れた低温じの新規制定・改正であり，分野別に分科会を設けん性が要求されることから，−196℃における低て活動している。各分科会は年間 5 回〜 10 回程

温じん性を保証した溶接材料の JIS として，JIS Z度開催され，その結果は年間 4 回の技術委員会で3227「極低温用オーステナイト系ステンレス鋼被審議される。

覆アーク溶接棒」，および JIS Z 3327「極低温用表 1.1 に 2009 年度から 2018 年度までの分科会

オーステナイト系ステンレス鋼ティグ溶加棒およの活動状況をまとめるとともに，詳細を以下に示

びソリッドワイヤ」を制定し，より軽量で安全なす。

ガス構造物の設計に寄与した。

1.2.1

分野別研究報告（2）溶接材料の市場動向調査
溶接材料部会では，1971 年度より 9 回にわたっ2009 年度以降の主たる活動の中から，①溶接て使用実態およびそれらに対するユーザーの要望

材料や試験方法に関する規格化活動，②溶接材料を調査し，溶接材料や溶接技術の向上に役立てての市場動向調査，③拡散性水素量の高温抽出測定

きた。

法に関する研究，④ y 形溶接割れ試験方法（JIS鋼材の高強度・高靭性化，溶接ロボットや溶接Z 3158：1993）に関する研究，⑤アジアにおける機の更なる機能向上，多電極化による溶接の高速溶接材料共通規格の検討，の 5 分野における活動化・大溶着化などによって溶接材料の使用状況や成果を以下にまとめる。

溶接技術に対する要望が大きく変化し，外国製溶（1）溶接材料や試験方法に関する規格化活動接材料の使用量も拡大してきた。それらの状況を溶接材料の ISO 規格は，2018 年度までに 28 種踏まえて 2009 年度にアンケート調査を実施して類が制定されており，技術委員会では JIS の ISOおり，184 件（回収率 43％）の回答を得た。さらに，整合化に積極的に取り組んできた。表 1.2 中の市場の状況変化に鑑み，2014 年度はレーザ溶接ハッチングしたものが ISO 整合化したもので，20や摩擦撹拌接合などの非アーク溶接なども含め，種類の JIS が ISO に整合化している。

至近の接合技術の実用化状況および技術課題を把一方当委員会では，日本の市場環境に合わせた握すべくアンケート調査を実施し 168 件（回収率―

第 8 分科会

ワーキング
グループ

｢溶接の研究｣№ 48

第 14 回「溶接の研究」
講習会

発行資料

対外発表

―

―

｢溶接の研究｣№ 49
第 15 回「溶接の研究」
講習会｢溶接の研究｣№ 50―｢ガス工作物技術基準の省令－解釈例別添｣ 改正への対応―

鉄連−鉄建協共研への参画――｢溶接の研究｣№ 51―

第 16 回「溶接の研究」
講習会｢溶接の研究｣
№ 52

―

――

2014
粕谷強
牛尾 誠夫
中田 一博
森本 朋和

｢溶接の研究｣№ 53――

JISZ3352 のISO14174 への整合化検討――

第 17 回「溶接の研究」
講習会｢溶接の研究｣
№ 54

―

―

―

―

―

2015
輿石 房樹
牛尾 誠夫
中田 一博
森本 朋和

業種別に見た各種溶接材料の現状と将来に関する調査
拡散性水素量の高温抽出測定方法に関する研究

ISO B のアジア アジアにおける溶展開に関する検 接材料共通規格の討
検討

y 形溶接割れ試験
方案に関する研究

―

―

―

2013
粕谷
強牛尾 誠夫
中田 一博
森本 朋和

技術委員会の活動状況（ 2009 年度～ 2018 年度 ）2012粕谷強牛尾 誠夫
中田 一博
中野 利彦

溶接材料部会2011
粕谷強牛尾 誠夫
中田 一博
中野 利彦

溶接材料のISO，JIS および WES への対応
日本鉄鋼連盟：
エレスラ溶接金属に関する保有性能 WG
日本鋼構造協会：
鉄骨溶接部の内質検査ガイドライン執筆―

第 7 分科会

第 9 分科会

―

2009
2010
藍田勲
粕谷
強
牛尾 誠夫
牛尾 誠夫
―
中田 一博
中野 利彦
中野 利彦
溶接材料の国際規格適正化
調査研究
溶接材料の国際規格適正化
調査研究
溶接ヒュームに関する研究
業種別に見た各種溶接材料の現状と将来に関する調査
鋼溶接部の水素測定に関する研―究第 6 分科会

第 5 分科会

関連団体連携分科会

第 4 分科会

第 3 分科会

第 2 分科会

第 1 分科会

年度
部会長
技術委員長
技術副委員長
技術委員会幹事長

表 1.1｢溶接の研究｣№ 56｢溶接の研究｣№ 55
技術委員会 60 年史

第 18 回「溶接の研究」
講習会

―

―

―

―

――

2017
輿石 房樹
中田 一博
―
森本 朋和

―

―

溶接材料部会技術委員会史の編集―

溶接関連割れ試
験方法の規格化
検討

―

2016
輿石 房樹
中田 一博
―
森本 朋和

｢溶接の研究｣
№ 57

―

―――――

2018
山本明
中田 一博
―
渡邉 博久

1 .  溶接材料部会

59

60

第3編

専門部会

表 1.2

被覆アーク溶接棒
フラックス入りワイヤ
ティグ溶接材料
マグ溶接ソリッドワイヤ
サブマージアーク溶接用
ワイヤ
サブマージアーク溶接用
フラックス
サブマージアーク
溶着金属

溶接材料部会

技術委員会の活動状況

高張 低温 耐候軟鋼
耐熱鋼
力鋼 用鋼 性鋼
Z 3211
Z 3214 Z 3223
Z 3313
Z 3320 Z 3318―
Z 3316
Z 3317Z 3312
Z 3315

ステン Ni・Ni 硬化レス鋼
合金
肉盛
Z 3221 Z 3224 Z 3251―
Z 3323
Z 3326―――――

Z 3321

Z 3334―鋳鉄

Z 3324―――

Z 3232

Z 3341

Z 3331

―――――

――

―

―

―――

―

Z 3352
Z 3183―

Z 3252――

Al・Al Cu・Cu Ti・Ti
合金合金合金――Z 3231

整合化 JIS

拡散性水水素量（ml/100g）

14.012.010.08.06.0

ISO A 水素量4.0

ISO B 水素量

2.00.0JIS 2 号 水素量
020406080100120

試験片の加熱時間（min）

図 1.1

試験片加熱時間と水素量の関係（ 加熱温度：400℃，水素量レベル：H15 ）45％）の回答を得た。溶接材料（ステンレス鋼用含む）に関しては，どの業種においても被覆アー（3）拡散性水素量の高温抽出測定法に関する研究

ク溶接棒の使用比率が減少し，フラックス入りワ

溶接金属の拡散性水素量測定法に関する ISO

イヤの使用比率が増加する傾向であり，この様な3690：2012（Welding and allied processes -市場変化を反映し当部会も 2013 年に「溶接棒部Determination of hydrogen content in arc weld会」から「溶接材料部会」へと名称を変更した。

metal）では，新たに高温抽出測定法が採用され一方，外国製溶接材料はソリッドワイヤとフた。この測定法について，測定値および測定条件

ラックス入りワイヤが主体であるが，被覆アークの妥当性を検証するため，JIS Z 3118：2007（鋼溶接棒やサブマージアーク溶接材料の適用拡大，溶接部の水素量測定方法 45℃× 72hr）との比較裏当て材の著しい増加なども特徴的である。また，検討に取り組んだ。

それらの大半が韓国製であり，使用理由は低価格

高温抽出測定法における（1）試験片温度，（2）が圧倒的に多い。品質に関しては，ワイヤ送給性水素抽出時間，（3）試験片サイズ，（4）水素量レなどの使用特性が改善されつつあるが，国内製とベル，が測定値に及ぼす影響を調査した結果，の品質格差は依然としてある。

ISO 3690：2012 の高温抽出測定法には適正な測溶接作業の自動化に関しては，全業種で手動溶定条件の設定が必要であり，最低抽出時間で水素接が主流（64.1％）ではあるものの，脱技能化や量を測定した場合，従来の水素量区分と差異（水省人化によるコスト低減などを目的として，機械素量レベル H8 ⇒ H4 など）の生じる可能性が高い化溶接や自動溶接の比率が少しずつ増加しておりことを確認した。
（図 1.1 参照）（35.9％），今後もこの傾向は続くと予想される。

ISO 3690 の箇条 4.3.2.3「高温抽出法」と箇条

アーク溶接以外の接合方法としては，各業種にお4.3.2.4「ガスクロ法（JIS 法と同等）」の水素量測いてレーザ溶接（12 件）やレーザ・アークハイ定値の整合化を図るため，高温抽出法における加ブリッド溶接（17 件）の検討が進んでおり，今後，熱抽出時間と水素量測定値との関係を検証した結適用拡大の可能性が高い。

果，高温抽出法の水素量測定条件を以下のように提案することでガスクロ法との整合化が概ね図ら1 .  溶接材料部会61れることを明らかとした。

傾斜および上り傾斜の非定常部では溶融池が先行①して溶込み不足になりやすいことが判明した。現抽出温度（Temperature）は，試験片自身の温度（実体温度）とする。

②状では，非定常部も対象として割れ調査をするよ

試験片実体温度が 350−380℃の場合，拡散性うに規定されており，加えて溶込み不良を無効と水素の抽出時間は，試験片実態温度が一定温度する規定もない。このような状況から，溶込み不に到達してからの 30 分とする。

良が発生しても割れ判定の対象になるとの問題がISO 3690：2012 箇条 4.3.2.3「高温抽出法」の提起されていた。

測定条件として，上記の水素量測定条件を明記す

ソリッドワイヤを用いた炭酸ガスアーク溶接をる必要がある旨，さらに JIS Z 3118 試験片サイ対象として，定常部の溶込みが適切となる溶接条ズの ISO 3690 への追加を日本溶接協会の意見と件の選定試験を行った。一方，試験片採取位置として IIW 年次大会や中間会議で報告し許諾された

溶込み状態の関係については，採取位置が傾斜のため，ISO 3690 と JIS Z 3118 の整合化（案）作

非定常部にある限り，溶接条件によらず適切な溶成に向けた活動を開始した。

込みを確実に得ることはできないとの結論に達し（4）y 形溶接割れ試験方法に関する研究た。したがって，試験片採取間隔を変更して非定JIS Z 3158「y 形溶接割れ試験方法」は，低温常部から外すこととした。なお，試験片採取間隔

割れ感受性を評価することを目的とした代表的試を維持して試験板の全体寸法を変更する案は，拘験方法である。近年の建築や造船などにおける鋼束度が変わることによって従来データとの整合性材の厚板化や高強度化に伴い，本試験方法の活用が取れなくなる懸念があると判断した。
（図 1.2

機会が増加している。しかし，当規格の最初の制参照）

定は今から半世紀も前の 1966 年であり，適用溶2014 年度には JIS Z 3158 改正原案作成委員会

接法は被覆アーク溶接法が想定されていたのに対を発足させ，当分科会はその推進会議体として活し，近年は適用溶接法の多くがガスシールドアー動した。その結果，JIS Z 3158 改正原案がまとまク溶接法に変化した。この溶接法の変化に伴い，り，2015 年 度 に は 日 本 工 業 標 準 調 査 会（JISC）

運用や評価に不具合が目立ち始めていることかに提出される見込みとなったことから，本分科会

ら，規格の改正を目標とし，信頼性を高めるべくの 活 動 を 2014 年 度 末 で 終 了 し た。 な お，JIS Z

試験条件の最適化や判定基準の見直しなどを検討

3158：2016 は 2016 年 9 月 20 日に発行され，当初した。の目標を達成した。

ガスシールドアーク溶接では，被覆アーク溶接（5）アジアにおける溶接材料共通規格の検討に比べて溶込みが深いため，定常部では厳密に溶2012 年度に新設された本分科会は，日本溶接接条件を管理しなければ適切な溶込み形状が得ら協会 国際活動委員会の協力のもとアジア溶接連れないこと，さらに溶着速度が大きいため，下り盟（AWF）と連携し活動している。AWF 内に

図 1.2

JIS Z 3158：1993 と 2016 の断面切断および割れ確認位置の比較

S4S
4

幅切断

JIS Z3158：2016
S4

調査断面位置

10 以上

S4S

10 以上

10 以上

10 以上

JIS Z 3158：1993

S4S幅切断S4S
4

調査断面位置
（b）

10 以上

S4L
L L L L4 4 4 420

N1 N2 N3 N4 N5幅切断

調査断面位置a）始終端捨てビード法

10 以上

10 以上

10 以上

（a）

2020

L
L L L L4 4 4 420

N1 N2 N3 N4 N5幅切断

調査断面位置b）ストレートビード法

62

第3編

専門部会

設置された Task Force on Standard（以下 AWF

ロッパで開発されている状況を鑑み，あきらめずTFS）は①溶接に関する規格の情報を共有する場にアジア地区における溶接関連規格の標準化に取を提供すること，②アジアの意見をまとめ ISO にり組んでいく。

提案することを活動の目的として発足しており，本分科会はこれを支援・推進することが主な活動である。

1.2.2

その他の活動（1）技術委員会 60 年史発行

AWF TFS は半年ごとに現在までに 12 回開催

2016 年度に当部会が 60 周年を迎えるにあたり，され，①の目的に関しては日本，タイ，中国，ベ技術委員会 60 年史編集委員会を設置し，2007 年

トナム，シンガポールがそれぞれの国家規格の制度からの 10 年間の足取りを取りまとめた記念誌

訂・改正および国際規格への整合化の状況についを発行した。て報告した。また日本より ISO 規格のシステム B（2）ISO/TC 44/SC 3 東京会議を開催の採用の促進，ISO，IIW での活動状況を報告し2015 年 9 月 29 〜 30 日に溶接会館において，アた。今後フィリピン，インドネシア，マレーシア

ジア初となる会議を開催した。7 ヵ国の約 30 名がに報告を依頼している状況である。②の目的につ参加し，広範なテーマに関して意見を交換した。

いては第 9 回 AWF TFS（Manila）において，“溶（3）関連団体への対応

接技術の ISO 規格への影響を強めるためメンバー（一社）日本鉄鋼連盟，（一社）日本鋼構造協会，国間の 2 か国間協力（国家規格に関する情報交換）

当協会の溶接情報センターおよび電気溶接機部会を押し進める”ことに変更された。

からの要請に応じてワーキンググループ活動や委

第 11 回 AWF TFS（海寧）で AWF がアジア地員派遣による技術指針作成に協力した。具体的に区での標準化活動の中枢として機能するためにはは，（一社）日本鉄鋼連盟のエレスラ溶接金属に関各国の AWF メンバー機関がそれぞれの国の国家する保有性能 WG や（一社）日本鋼構造協会の鉄規格開発担当組織と強い関係を作ることで信頼を骨溶接部の内質検査ガイドライン執筆などに参画得，各国の規格開発担当者に AWF 会議への出席，した。

標準化に関する情報提供を働きかけて行くことが決まった。

1.2.3

行事

以上のように AWF TFS は規格情報の共有の各分科会やワーキンググループの年間活動を取場としては機能しているものの規格の内容，共通りまとめ，「溶接の研究」と題して年度ごとの成規格の制定に至るような議論にはならず分科会の果報告書を発行している。また，2 年に 1 回の頻目的である“アジアにおける溶接材料共通規格の度で講習会も開催している。その際，関連団体の検討”を行う場になるには難しい状況ではあるが，協力を得て，鋼材や溶接電源・ロボットの技術動

現状約 350 ある溶接関連 ISO 規格の約半数がヨー向に関する特別講演も実施した。

1.3 今後の活動
鋼構造の更なる長寿命化，健全性や意匠性の向とって有益なものになるよう，制定，改正および上，製造コストの低減などの観点から，溶接の高定期見直しに取り組む。また，ISO 整合化，JIS品質化・高能率化や環境対応に対するニーズは，の定期改正作業も計画に従って推進していく。

今後更に高まるものと予測される。技術委員会とその他，溶接材料や溶接技術に関する各種調しては，そのような技術動向に対応し，溶接材料査・研究，品質評価方法の改良・開発，安全衛生の特性や溶接技術の研究に注力していく。に関わる管理指標の提示，溶接技術の普及支援な

溶接材料の規格については，従来どおり IIW やISO の会議に積極的に参加し，ISO 規格が日本にど，溶接に関わる種々の技術課題に対してたゆまぬ努力を続けていく。