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。
- (2)熱影響部は、組織的に変化しており、硬さが一番高い。
- (3)単層溶接した溶接金属は、樹枝のような柱状組織(デンドライト組織)になっている。
- (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、母材の中のリン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もので、炭素鋼では起きません。また、原因はりんではなく炭素です。
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(セメンタイト)に変わり、白く硬い組織になります。これが白銑化です。
【ほかの選択肢】
(1) 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
(2) 熱影響部は、組織的に変化しており、硬さが一番高い 正しい
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(3) 単層溶接した溶接金属は、樹枝のような柱状組織
(デンドライト組織)になっている 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
【硬さのいちばん高いところ】
溶融部に近い熱影響部
溶接金属より硬くなります。溶接の熱で焼きが入り、急冷されて硬化した部分です。ビード下割れや止端割れは、ここに出ます。
【溶接金属が鋳造組織であるわけ】
いったん溶けて、その場で固まったもの
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(デンドライト)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。
【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。炭素鋼の話に「白銑化」が出てきたら、それだけで誤りです。
出典:特別ボイラー溶接士 2024年上半期実施分(2024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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