溶接入熱とは?電流の大きさだけで決まらない理由
溶接入熱を電流・電圧・溶接速度の関係から解説。温度との違い、単位の確認、入熱を小さくすればよいとは限らない理由を紹介します。
入熱と温度は違うもの
溶接条件を確認するとき、「何アンペアで溶接するか」が注目されます。しかし、電流だけでは溶接部に与える熱の条件を表しきれません。
溶接入熱は、一般的に単位溶接長さ当たりの熱の大きさを考える指標です。溶接部の温度そのものではなく、電流・アーク電圧・溶接速度の組合せに関係します。
同じ電流でも速度で変わる
日本溶接協会の教材では、電気的入力から近似する式として、次の関係が示されています。
H(J/cm)=60 × I(A)× V(V)÷ v(cm/分)
I は溶接電流、V はアーク電圧、v は溶接速度です。他の条件が同じなら、速度が遅いほど単位長さ当たりの値は大きくなります。
ここで注意したいのが単位です。cm/分とmm/分を混ぜたり、J/cmとkJ/mmを同じ数値として扱ったりすると、結果が変わってしまいます。これは考え方を説明する式であり、個別施工の条件設定表ではありません。
小さければよい、とは限らない
入熱を下げることだけを目標にするのも適切ではありません。日本原子力研究開発機構の解説でも、入熱を少なくすると溶接欠陥などの問題が生じ得ることが示されています。
実際には材質、厚さ、継手、溶接方法、適用仕様に合った条件が必要です。パルスなど時間とともに電流・電圧が変わる条件では、記録値の扱いも確認します。機械に表示された一つの数値を機械的に式へ入れればよいとは限りません。
管理するのは数値と、その前提
入熱を記録・比較する場合は、計算方法、単位、値の取得方法を揃えることが大切です。熱効率を考慮する場合を含め、適用文書での定義に従います。
匠斗溶研では、溶接工事のご相談に際して、指定条件や必要な記録を確認しながら対応範囲を検討します。数値だけではなく、その数値を使う前提も共有することが重要です。
参考:
日本溶接協会「溶接管理技術者2級電子化教材」
https://www-it.jwes.or.jp/we2/pageindices/index91.html
日本原子力研究開発機構「用語解説 溶接入熱量」
https://rdreview.jaea.go.jp/review_jp/kaisetsu/125.html