炭素鋼における溶接部の組織及び性質について、適切でないものは次のうちどれか。…
溶接棒及び溶接部の性質の概要に関する知識 第24問
炭素鋼における溶接部の組織及び性質について、適切でないものは次のうちどれか。
- (1)溶着金属とは、溶接棒のみが溶融した部分をいう。
- (2)溶接金属は、一種の鋳造組織で、熱影響を受けない母材に比べ、やや硬さが高い。
- (3)溶融部に近接する熱影響部は、結晶が粗く、硬さが高い。
- (4)溶接部に応力が残存する場合は、接する環境によって応力腐食割れが生じることがある。
- (5)溶接部は、母材の中のケイ素が溶接金属中に侵入して白銑化現象を起こし、硬くもろくなる。
正答 (5)
正答は (5)。これが適切でありません。
白銑化現象は、鋳鉄の溶接で起きる現象で、炭素鋼では起きません。また、原因はケイ素の侵入ではなく、急冷によって炭素が化合物(セメンタイト)になることです。
鋳鉄はもともと炭素を多く含み、ふつうは黒鉛として存在しています。溶接で急冷されると、その炭素が化合物になって白く硬い組織に変わります。これが白銑化です。
【ほかの選択肢】
(1) 溶着金属とは、溶接棒のみが溶融した部分をいう 正しい
(2) 溶接金属は、一種の鋳造組織で、熱影響を受けない母材に比べやや硬さが高い 正しい
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(3) 溶融部に近接する熱影響部は、結晶が粗く、硬さが高い 正しい
(4) 溶接部に応力が残存する場合は、接する環境によって応力腐食割れが生じることがある 正しい
【溶着金属と溶接金属】
溶着金属 溶接棒のみが溶けた部分
溶接金属 溶着金属と、溶けた母材とが混じり合って固まった金属
【溶接金属が硬めであるわけ】
いったん溶けて、その場で固まった鋳造組織
母材は圧延されて結晶が細かく引きのばされています。溶接金属は溶かして固めたままなので、樹枝状の粗い組織になります。
【応力腐食割れ】
残留応力+腐食しやすい環境 → 時間がたってから割れる
どちらか一方だけでは起きません。溶接後熱処理で残留応力を取り除くのが、いちばんの対策です。
【熱影響部で起きること】
溶融部に近い側 結晶が粗くなり、焼きが入って硬くなる
少し離れた側 焼ならしのように細かくなる
さらに離れた側 焼なましのように軟らかくなる
【鋳鉄の溶接が難しいわけ】
炭素が多く、急冷すると白銑化して硬くもろくなる
十分な予熱とゆっくりした冷却、専用の溶接棒が要ります。
出典:普通ボイラー溶接士 2023年上半期実施分(2023年10月掲載/公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題)出典元ページ
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最終更新日
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