JWES-WM-2101

溶 接 の 研 究
No. 602020 年度

研究経過報告一般社団法人日本溶接協会（JWES）
溶接材料部会（WCD）技術委員会

目“溶接の研究” №60 発行にあたって

次技術委員会 委員長 中田 一博 ···························· 12020 年度 溶接材料部会（WCD）技術委員会 名簿 ····························································· 22020 年度 溶接材料部会 技術委員会 活動報告

技術委員会 幹事長 渡邉 博久 ·················· 3～6

第 1 編 溶接材料の国際規格適正化調査研究（継続） ······················································ 7～9（2020 年度 調査第 1 分科会 報告）
第 2 編 溶接関連割れ試験方法の規格化検討（継続） ··················································· 10～50（2020 年度 共研第 4 分科会 報告）
第 3 編 アーク溶接を用いた 3 次元積層造形に関する基礎検討（継続） ·························· 51～78（2020 年度 共研第 5 分科会 報告）
第 4 編 アジアにおける溶接材料共通規格の検討（継続） ············································· 79～81（2020 年度 調査第 6 分科会 報告）
第 5 編 溶接材料の ISO、JIS 及び WES への対応（継続） ············································· 82～85（2020 年度 規格化第 9 分科会 報告）

“溶接の研究”

No.60 発行にあたって
一般社団法人

日本溶接協会

技術委員会
2020 年度の溶接材料部会

委員長

溶接材料部会
中田一博

技術委員会の活動成果をまとめた“溶接の研究”No.60 を発行することになりました。2019 年末に発生した新型コロナウイルス感染症は瞬く間に世界中に蔓延し、日本においても数度の緊急事態宣言の発令や東京 2020 オリンピックの延期など、その社会活動への影響は甚大なものとなっております。本委員会の活動も制限され、工場見学を含んだ技術委員会の地方開催は中止し、通常の技術委員会も WEB 併用会議として取り組みました。その様な状況の中、今年度は、溶接材料に係る調査、共同研究および規格化について合計 5 つの分科会を設置するとともに、年 4 回の頻度で開催した技術委員会において、各分科会の活動状況の報告および審議を行いました。また 、 （一社）日本溶接協会の各種委員会へ連絡委員を派遣し、運営への参画および技術委員会での情報共有化を行いました。
まず、継続的に実施している規格化活動では、ISO 規格の新規制定および改訂事案の経過フォローのために IIW 年次大会/C-II,IX（2020 年 7 月）および ISO/TC 44/SC 3（2020 年 12 月）等の国際オンライン会議へ参画しました。溶接材料の ISO 規格は、シールドガスを含む 27 件が発行済みであり、今年度はこれらの中で改訂案が継続審議されている 3 件（ISO 17633，14172，18274）に対して、日本の見解を取りまとめて意見提示と賛成投票を行いました。また、ISO 規格定期見直し 4 件（ISO 14171，3581，12153，17777）について検討を行い，全て「確認（改訂しない）」と回答しています。ISO 規格に関連した活動としましては、アジア溶接連盟（AWF)および日本溶接協会 国際活動委員会の協力を得て実施している「アジアにおける溶接材料共通規格の検討」について、シンガポールで溶接協会主催のオンライン会議で積極的に情報発信し、継続して取り組みました。また、
IIW や ISO での国際標準化活動は、日本溶接会議（JIW）第Ⅱ委員会および米国の AWS とも連携を取りながら遂行しています。
一方、JIS については定期見直し 18 件に関して検討を行うとともに、提出した 4 件の改正原案の発行準備を整えました。また、JIS Z 3221（ステンレス鋼被覆アーク溶接棒）、JIS Z 3323（ステンレス鋼アーク溶接フラックス入りワイヤ及び溶加棒）及び JIS Z 3118（鋼溶接部の水素量測定方法）については、建築基準法で引用している国土交通省への説明を重ね、改正の趣旨を理解頂きました。
共同研究として、規格化の要望が多いバレストレイン試験を取り上げ、WES 化を視野に入れた技術調査に取り組んでおります。光学顕微鏡（デジタルマイクロスコープ）を用いて割れ長さ測定するラウンドロビン試験を実施し、SEM 測定との比較検討を行った結果、光学顕微鏡でも定性的な割れ感受性比較ができる見通しを得られましたが、固液境界線の決定方法や、割れ測定要領、評価範囲など、標準化に向けた課題も明確になりました。更に、ワイヤアーク 3 次元積層造形(WAAM)を対象とした基礎検討では、造形対象とする物の形状、走査方法（パラレル積層、ウィービング積層、１層１パス積層）、使用材料(YGW12、YS310S)によって特性が大きく変化するなど、通常の溶接には無い積層造形特有の現象が明らかになってきております。
規格化以外の活動では、関係団体との交流を図るために、日本溶接協会 規格委員会/電気溶接機部
会 技術委員会 アーク溶接機小委員会/安全衛生・環境委員会/溶接情報センター運営委員会および、鉄連-鉄建協技術交流会に委員を派遣しました。
当委員会活動で得られた上記成果が、関係各位に少しでもお役に立つことを念願します。合わせて当委員会への一層のご指導、ご協力を引き続きお願い申し上げる次第です。
以上

1

2020年度 溶接材料部会（WCD）技術委員会 名簿（敬称略）
技術委員会委員長
技術委員会副委員長
技術委員会幹事長
第1分科会主査
第4分科会主査
第5分科会主査
第6分科会主査兼連絡委員(ISO関係)
第9分科会主査
オブザーバー
中立委員
中立委員
中立委員
中立委員
中立委員
中立委員
部会員会社委員
部会員会社委員
部会員会社委員
部会員会社委員
部会員会社委員
部会員会社委員
部会員会社委員
部会員会社委員
部会員会社委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
連絡委員(安全衛生委員会関係)連絡委員(安全衛生委員会関係)連絡委員(情報センター関係)連絡委員(鉄連－鉄建協関係)
事務局
事務局
事務局

中田 一博
伊藤 和博
渡邉 博久
石川 清康
志村 竜一
迎井 直樹
斉藤 洋
今岡 進
武田 尚志
松本 和幸
堤 紳介
大北 茂
北野 萌一
中山 繁
中井 洋二
酒井 芳也
平井 宏樹
吉野 慎吾
太田 浩二
大西 武志
松本 貴志
高山 力也
吉田 雅哉
藤原 潤司
松岡 孝昭
上園 敏郎
佐藤 豊幸
伊木 聡
小出 宏夫
荻田 玄
清野 健司
坂田 幹宏
宮﨑 邦彰
千賀 健
三浦 瑠太
井海 和也
木口 明浩
佐藤 正晴
金子 佳代子2

国立大学法人大阪大学
国立大学法人大阪大学(株)神戸製鋼所
日鉄溶接工業(株)日鉄溶接工業(株)(株)神戸製鋼所(株)神戸製鋼所(株)神戸製鋼所
経済産業省産業技術環境局(一財)日本海事協会(一財)日本規格協会(一財)日本溶接技術センター(国研)物質・材料研究機構(一社)日本溶接協会
ビューローベリタスジャパン(株)四国溶材(株)大同特殊鋼(株)(株)タセト
特殊電極(株)
ナイス(株)
ニツコー熔材工業(株)日鉄溶接工業(株)日本ウエルディング・ロッド(株)パナソニックスマートファクトリーソリューションズ(株)(株)ＩＨＩ(株)ダイヘンテクノサポート
大陽日酸(株)
ＪＦＥスチール(株)日立ＧＥニュークリア・エナジー(株)千代田化工建設(株)日本エア・リキード(合)日揮グローバル(株)(株)神戸製鋼所
日鉄溶接工業(株)日鉄溶接工業(株)(株)神戸製鋼所(一社)日本溶接協会(一社)日本溶接協会(一社)日本溶接協会

2020 年度 溶接材料部会（WCD）技術委員会 活動報告

（委員長：中田 一博／大阪大学）（幹事長：渡邉 博久／㈱神戸製鋼所）

１． 開催状況

委員会又は分科会名技術委員会本委員会

調査第 1 分科会

共研第 4 分科会

共研第 5 分科会

調査第 6 分科会
規格化第 9 分科会

規格化第 9 分科会 WG1
規格化第 9 分科会 WG2
規格化第 9 分科会 WG3
規格化第 9 分科会 WG4

開催回数

開催日

第 363 回
第 364 回
第 365 回
第 366 回
第1回
第2回
第3回
第4回
第1回
第2回
第3回
第4回
第1回
第2回
第3回
第4回
第1回
第2回
第 1 回（第 239 回 JIW-Ⅱ合同）
第 2 回（第 240 回 JIW-Ⅱ合同）
第 3 回（第 241 回 JIW-Ⅱ合同）
E-mail による書面審議
E-mail による書面審議
E-mail による書面審議
E-mail による書面審議2020 年 08 月 21 日（金）日本溶接協会会議室＋WEB

2020 年 10 月 16 日（金）日本溶接協会会議室＋WEB

2021 年 01 月 22 日（金）WEB

2021 年 03 月 11 日（木）2020 年 07 月 17 日（金）WEB2020 年 09 月 09 日（水）日本溶接協会会議室＋WEB

2020 年 12 月 14 日（月）日本溶接協会会議室＋WEB

2021 年 03 月 04 日（木）WEB2020 年 06 月 15 日（月）WEB2020 年 09 月 25 日（金）WEB2020 年 12 月 16 日（水）WEB

2021 年 03 月 05 日（金）WEB2020 年 07 月 08 日（水）WEB2020 年 09 月 14 日（月）WEB2020 年 12 月 14 日（月）WEB

2021 年 02 月 17 日（水）WEB2020 年 07 月 28 日（火）WEB2020 年 12 月 24 日（木）2020 年 07 月 27 日（月）WEB2020 年 10 月 01 日（木）WEB

2021 年 01 月 15 日（金）WEB－－－－－－－－

3

開催場所

WEB

日本溶接協会会議室＋WEB

２．活動報告
１）技術委員会分科会
2020 年度は、5 つの分科会活動と 4 つの WG 活動に取り組んだ。また、年 4 回の頻度で開催する技術委員会において、各分科会の活動状況の報告および審議を行った。本年度は、新型コロナウィルス騒動のため見学会および地方開催は中止とし、溶接会館にて WEB 併用での開催となった。
１）-１

調査第 1 分科会

溶接材料の国際規格適正化調査研究（継続）主査：石川清康／日鉄溶接工業㈱幹事：平川拓生／㈱神戸製鋼所
2020 年度は引き続きステンレス鋼用溶接材料の溶加材又は溶着金属の種類ごとの、特性及び化学成分の規定理由に関するまとめ方について、JIS ハンドブック編集委員会（JSA）に提案を行うべく素案の検討を実施した。
改正作業中の ISO 規格 3 件（ISO 17633、14172、18274）について、日本意見として「賛成」と回答した。
また、ISO 規格定期見直し 4 件（ISO 14171，3581，12153，17777）について検討を行い、全て「確認（改正しない）」と回答した。
１）-２

共研第 4 分科会

溶接関連割れ試験方法の規格化検討（継続）主査：志村竜一／日鉄溶接工業㈱幹事：河野ひかる／㈱タセト
溶接材料の耐割れ性（凝固割れ）評価を目的とした、トランス・バレストレイン試験方法の WES 規格化に向けて、昨年度実施した SUS310 系の肉盛溶着金属（GTAW,SMAW,FCAW）のバレストレイン試験片において、光学顕微鏡を用いて割れ長さ測定するラウンドロビン試験を実施し、SEM 測定との比較検討を行った。その結果、光学顕微鏡でも定性的な割れ感受性比較ができる見通しが得られたが、固液境界線の決定方法や、割れ測定要領、評価範囲など、標準化に向けた課題も分かり、今後の検討項目とした。
また、WES 規格として規定する標準の試験片寸法（5t×100w×50L）及び TIG 溶接条件(120A-10cm/min)において、測定した最大割れ長さからある程度実用的な BTR 推定が可能かを検討するため、大阪大学（接合研/門井准教授）において、成分系の異なる鋼板を用いて TIG リメルトを実施し、冷却曲線の測定を行った。
１）-３

共研第 5 分科会

アーク溶接を用いた 3 次元積層造形に関する基礎検討（継続）主査：迎井直樹／㈱神戸製鋼所
幹事：戸塚康仁／日鉄溶接工業㈱2019 年度に製作したウィービング走査積層造形体および 2020 年度に新規製作したパラレル走査造形体の特性評価試験を行い、以下の結果を得た。ウィービング走査(以下、W 走査)では冷却速度が低くなり積層金属の引張強度が低くなった。一方、パラレル走査(以下、P 走査)では同引張強度が比較的高い結果が得られた。変態材料の代表として扱った YGW12 では、W 走査において全体がほぼ再熱組織となり、異方性が見られなかったが、P 走査では原質-再熱組織が交互に積層され、造形体垂直方向の引張強度が低下する異方性が確認された。
無変態材料の代表として扱った YS310S では YGW12 と比較してビードのなじみ性が悪く欠陥が生じやすい課題が明らかになった。また、YS310S ではどちらの走査方法でも異方性が見られたが、造形体垂直方向の引張強度が高くなるという、YGW12 で見られた異方性とは逆の結果が確認された。さらに、2021 年度に実施を予定する
1 層 1 パス薄板状積層物の試験に先立って、施工条件の検討を行った。1 層 1 パス積層では、YS310S における4なじみ性の課題は見られず、反対に YGW12 においてハンピングが発生し、条件調整が必要であることがわかった。以上のように、造形対象とする物の形状、走査方法、使用材料によって特性が大きく変化する、通常の溶接には無い積層造形特有の現象が明らかになってきた。
１）-４

調査第 6 分科会

アジアにおける溶接材料共通規格の検討（継続）主査：斉藤洋／㈱神戸製鋼所

幹事：飯山雄司／日鉄溶接工業㈱
今年度は新型コロナ感染拡大により 12 月に 1 回のみ、シンガポール溶接協会主催の Web 会議で開催された。
会議において ISO、IIW および日本の標準化活動の状況を報告し、IARC モノグラフ 118 に端を発する溶接ヒ
ュームの規制に関する各国、IIW の取り組みに関する情報を共有した。AWF 独自規格の制定が提案されたが、規格は広く使われないと意味が無いことから標準化の対象、規格の必要性を考慮し議論を重ねていく予定とした。概して標準化委員会の活動への関心は以前に比べ徐々に高まってきており、国際規格の制改訂情報、メンバー国の国家規格の開発状況・国際規格への整合状況に関する情報を共有することで、各国の標準化に関する情報を収集するとともに標準化に対する意識を高める活動を継続した。
１）-５

規格化第 9 分科会

溶接材料の ISO、JIS および WES への対応（継続）主査：今岡進／㈱神戸製鋼所

幹事：新舘宏／㈱神戸製鋼所

本分科会は、日本溶接会議（JIW）第Ⅱ委員会との合同会議体として運営し、JIS の定期見直しの他、ISO お
よび IIW における国際標準化活動への対応も行っている。本年は、下記の 4 つの WG を設け、ISO 規格の制定・改正状況のフォロー、JIS 改正準備に注力した。
①

WG 1；ISO 全般への対応（継続）主査：斉藤洋／㈱神戸製鋼所

幹事：吉野慎吾／㈱タセト

ISO 規格の新規制定および改正事案の経過フォローのために ISO/TC44/SC3（2020 年 12 月：オンライン）、及び IIW 年次大会（2020 年 7 月：オンライン）に出席し、技術委員会及び規格委員会において情報の共有化を図った。ISO 規格の制改訂（含定期見直し）について日本の意見集約を行い、調査第 1 分科会および当 WG から回答した。
②

WG 2；JIS および WES 改正への対応（継続）主査：今岡進／㈱神戸製鋼所

幹事：新舘宏／㈱神戸製鋼所

溶接材料に関する WES 2 件，および（一財）日本規格協会から、JIS 18 件についての定期見直し依頼があったので、これらを検討し全て「確認」と回答した。
③

WG 3；ステンレス鋼溶接材料 JIS の改正原案作成（継続）主査：石川 清康／日鉄溶接工業㈱幹事：平川 拓生／㈱神戸製鋼所

JIS Z 3221（ステンレス鋼被覆アーク溶接棒）、3321（溶接用ステンレス鋼溶加棒、ソリッドワイヤ及び鋼帯）、および 3323（ステンレス鋼アーク溶接フラックス入りワイヤ及び溶加棒）に関して、提出した原案に対する（一財）日本規格協会コメントを検討/反映した(～2020 年 9 月)。その後、Z 3221 及び Z3323 を建築基準法で引用している国土交通省への説明、及び 2021 年 2 月の第 26 回金属・無機材料技術専門委員会での説明5を行い、発行の準備を整えた。
④

WG 4；JIS Z 3118（鋼溶接部の拡散性水素量測定方法）の改正原案作成（継続）主査：近藤優／㈱神戸製鋼所

幹事：笹木聖人／日鉄溶接工業㈱ISO 3690：2018と JIS Z 3118との整合化のための JIS Z 3118改正について、完成した原案を（一財）日本規格協会に提出した(2020年7月)。その後、日本規格協会コメントを検討/反映(～2020年9月)するとともに、本JIS を建築基準法で引用している国土交通省への説明を行い、発行の準備を整えた。
２）関係専門部会・研究委員会および関連団体との連携
2019 年度に引き続き以下の委員派遣を行い、運営への参画および技術委員会での情報共有化を図った。
２）-１（一社）日本溶接協会 規格委員会

今岡進規格化第 9 分科会主査が出席し、規格委員会の運営に参画した。
２）-２（一社）日本溶接協会 電気溶接機部会 技術委員会 アーク溶接機小委員会

渡邉博久技術委員会幹事長が出席し、技術委員会の活動状況報告および新規共同テーマ案の探索を行った。
２）-３（一社）日本溶接協会 JPVRC 施工部会

本年度は開催されなかった。
２）-４（一社）日本高圧力技術協会 日本圧力容器研究会議（JPVRC）運営委員会

本年度は開催されなかった。
２）-５（一社）日本溶接協会 安全衛生・環境委員会

宮﨑邦彰委員および千賀健委員が連絡委員として出席し、特化則改正など情報の共有化を図った。
２）-６（一社）日本溶接協会 溶接情報センター運営委員会

三浦瑠太委員が連絡委員として出席し、情報の共有化を図った。
２）-７

鉄連－鉄建協技術交流会

井海和也連絡委員が（一社）日本鉄鋼連盟および（一社）鉄骨建設業協会が主催する技術交流会に出席した。今年度は、TMCP385 鋼材の溶接施工指針に関する原案作成に取り組み、既に発行されている TMCP325 お
よび 355 鋼材の溶接施工指針を増補した第 2 版として、2021 年 2 月に発行した。
３）出版物の発刊
2019 年度の技術委員会および分科会の活動成果をまとめて「溶接の研究」No.59（PDF 版）を作成した。
４）講習会「溶接の研究」の内容を紹介するために、2 年に 1 回の頻度で講習会を開催している。2020 年度は隔年にあたるため開催しなかった。

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