JIS Z 3118:2022 鋼溶接部の拡散性水素量測定方法 | ページ 4

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Z 3118 : 2022
JB.2 サブマージアーク溶接における記載事項
  表JB.2に,サブマージアーク溶接の場合の拡散性水素量測定データシートの例を示す。
               表JB.2−サブマージアーク溶接部の拡散性水素量測定データシートの例
   試験所                                         溶接施工日            年  月   日
   試験員                                      拡散性水素量測定日       年  月   日
         溶接雰囲気                     気温     ℃, 相対湿度        %
               製造業者                                               製造業者
                 記号                                                   種類
   ワイヤ       銘柄                             フラックス           銘柄
                  径                      mm                     粒度(メッシュ)    ×
              電流の種類·極性 : AC,DCEP,DCEN                        乾燥条件        ℃× h
         試験板の種類                          1号,    2号,       3号
                            ガスクロマトグラフ法       捕集温度·時間 :    ℃×  h
         水素測定方法
                              高温連続抽出法           抽出温度·時間 :    ℃×  min
      水素測定試験片No.            1                 2                 3
               溶接電流                    A                 A                 A
              アーク電圧                   V                 V                 V
  溶接条件    溶接速度               mm/ min           mm/ min           mm/ min
           母材−チップ間距離             mm                mm               mm
           フラックス散布高さ             mm                mm               mm
             溶接後[WT1]
 質量(g)
             溶接前[WT2]
    溶着金属質量[WD](g)
               断面位置    スタート側 エンド側 スタート側 エンド側 スタート側 エンド側
   断面積
           余盛部分(a1,b1)
  (mm2)
           溶込み部分(a2,b2)
     測定水素量[V](mL)
                                    1                 2                 3            平均
    溶着金属の質量当たりの
 拡散性水素量(mL / 100 g)HDM
    溶接金属の質量当たりの
    拡散性水素量(ppm)HFM
 その他の試験の詳細 : 

――――― [JIS Z 3118 pdf 16] ―――――

                                                                                            15
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JB.3 ガスシールドアーク溶接又はセルフシールドアーク溶接における記載事項
  表JB.3に,ガスシールドアーク溶接又はセルフシールドアーク溶接の場合の拡散性水素量測定データシ
ートの例を示す。
               表JB.3−ガスシールドアーク溶接部又はセルフシールドアーク溶接部の
                               拡散性水素量測定データシートの例
    試験所                                            溶接施工日           年   月  日
    試験員                                        拡散性水素量測定日       年   月  日
  溶接雰囲気 気温    ℃,相対湿度     %           ガスノズル内径                       mm
                 製造業者                        ガスノズル−母材間距離                  mm
                                                                            種類,流量    /
                記号·銘柄                           シールドガス
    ワイヤ                                                             min
                  種類                             ワイヤの乾燥処理                 ℃×  h
                   径                      mm        電流の種類·極性 : AC,DCEP,DCEN
         試験板の種類                           1号,     2号,     3号
                             ガスクロマトグラフ法         捕集温度·時間 :  ℃×  h
         水素測定方法
                                高温連続抽出法            抽出温度·時間 :  ℃×  min
       水素測定試験片No.             1                 2                3
                 溶接電流                    A                A                 A
                アーク電圧                   V                V                 V
   溶接条件     溶接速度              mm/ min           mm/ min           mm/ min
              ワイヤ送り速度             m/ min            m/ min           m/ min
            母材−チップ間距離             mm                mm                mm
              溶接後[WT1]
  質量(g)
              溶接前[WT2]
    溶着金属質量[WD](g)
                 断面位置   スタート側 エンド側 スタート側 エンド側 スタート側 エンド側
    断面積
             余盛部分(a1,b1)
   (mm2)
             溶込み部分(a2,b2)
     測定水素量[V](mL)
                                      1                 2                3           平均
     溶着金属の質量当たりの
  拡散性水素量(mL / 100 g)HDM
    溶接金属の質量当たりの
    拡散性水素量(ppm)HFM
 その他の試験の詳細 : 

――――― [JIS Z 3118 pdf 17] ―――――

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Z 3118 : 2022
                                         附属書JC
                                          (参考)
                  拡散性水素量による鋼溶接部の予熱温度の推定
  溶着金属の拡散性水素量は,低温割れに大きな影響を及ぼすため,低温割れ防止のための予熱温度の推
定に用いられることがある。低温割れとは,一般に溶接後,約300 ℃以下になった後に発生する割れのこ
とをいい,その主な原因は,溶接部の硬化組織,溶接部の応力集中及びその応力集中部に集積する拡散性
水素といわれている。
  アーク溶接時に溶接金属に溶解した拡散性水素は,溶接後の冷却過程で溶接部表面から放出される。こ
の現象は,溶接終了後の溶接部の温度がより高温に,より長時間に保たれることによって促進される。溶
接前にあらかじめ母材を加熱することによって,溶接終了後の溶接部の冷却速度を遅くし,溶接部が高温
に保たれる時間を長くして拡散性水素の放出を促進することが予熱の目的である。
  その予熱温度の推定式を1969年に発表した。それは,JIS Z 3158:1966のy形溶接割れ試験方法に基づ
いた割れ試験において,溶接部の炭素当量Pcm,板厚及び溶着金属の拡散性水素量を盛り込んだ溶接割れ
感受性指数Pc並びにPcから求められる限界予熱温度T0(℃)である。
                        T01440
                          =  Pc−392 (JC.1)
                      ここに,        Pc :  Pcm+H/60+t/600
                                      Pcm :  C+Si/30+Mn/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B
                                             [%(質量分率)]
                                        t :  板厚(mm)
                                       H :  JIS Z 3113:1961で測定される溶着金属の拡散性水素量
                                             (グリセリン置換法)
  式(JC.1)は,現在も広く利用されているが,ここで注意しなくてはならないのは,当時の溶着金属の拡散
性水素量の測定方法は,JIS Z 3113:1961のグリセリン置換法だったということである。グリセリン置換法
で得られる溶着金属の拡散性水素量は,水銀法及びこの規格で測定される溶着金属の拡散性水素量より少
ない。したがって,Pc又はPw(拘束度を含んだ溶接割れ感受性指数[3])の式を用いる際の溶着金属の拡
散性水素量は,水銀法又はこの規格(例えば,ガスクロマトグラフ法)で得られた値をグリセリン置換法
で得られた値に換算する必要があり,その換算式は,式(JC.2)のとおりである。グリセリン置換法及び水銀
法によって求めた拡散性水素量の関係を,図JC.1に示す。
                        HGL=0.79HIIW−1.73 (JC.2)
                      ここに,      HGL :  グリセリン置換法によって求めた溶着金属の質量100
                                             g当たりの拡散性水素量(mL / 100 g)
                                     HIIW :  水銀法によって求めた溶着金属の質量100 g当たりの
                                             拡散性水素量(mL / 100 g)
  また,水銀法とガスクロマトグラフ法とで同等の拡散性水素量が得られることは,図JC.2に示すとおり
である。
  以上のことから,グリセリン置換法による拡散性水素量は,ガスクロマトグラフ法による拡散性水素量
を用いて,式(JC.3)によって換算することができる。
                        HGL=0.79HDM−1.73 (JC.3)
                      ここに,      HDM :  ガスクロマトグラフ法によって求めた溶着金属の質量
                                             100 g当たりの拡散性水素量(mL / 100 g)

――――― [JIS Z 3118 pdf 18] ―――――

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              図JC.1−グリセリン置換法及び水銀法によって求めた拡散性水素量の関係
                図JC.2−ガスクロマトグラフ法(45 ℃×72 h)による拡散性水素量と
                        水銀法(室温×168 h)による拡散性水素量との比較

――――― [JIS Z 3118 pdf 19] ―――――

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参考文献
  [1] JIS Z 3113:1961 溶着金属の水素量測定方法
  [2] JIS Z 3158:1966 y形溶接割れ試験方法
  [3] 鉄と鋼 1972年 第13号 伊藤ら,“高張力鋼の溶接割れ感受性の推定について”

――――― [JIS Z 3118 pdf 20] ―――――

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