JP2002178147A - 溶接金属の簡易特性予測方法および溶接施工条件決定法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接施工後における溶接金属の機械的特性を
簡単且つ精度良く予測することのできる方法、および目
標とする機械的特性を満たす溶接金属を確保できる最適
な溶接施工条件を簡便に決定することのできる方法を提
供すること。 【解決手段】 溶接によって形成される溶接金属の特性
を予測する方法であって、特定の母材と特定のワイヤを
用いて、種々の溶接条件で溶接を行ったときの冷却速度
と、溶接金属の再熱部および原質部の夫々について機械
的特性との関係を予め調べておくと共に、前記特定の母
材と特定のワイヤを用いて種々の溶接条件で溶接を行な
ったときの再熱部と原質部の断面の面積比を予め調べて
おき、前記特定の母材と特定のワイヤを用いて溶接を行
う際の板厚、入熱量、パス間温度から計算によって求め
られる冷却速度と機械的特性との関係、および溶接条件
と前記再熱部と原質部の面積比との関係を照合すること
により、溶接金属の機械的特性を予測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アーク溶接、レー
ザー溶接、電子ビーム溶接法などによって溶接を行なう
際に、溶接施工後における溶接金属の特性を溶接施工条
件等によって予測すると共に、得られる溶接金属の機械
的特性を予測し、あるいは更に、目標とする機械的特性
の溶接金属を得ることのできる溶接施工条件を簡便に決
定することのできる方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、船舶、鉄骨、橋梁等の建築構造物
の溶接施工に様々な溶接法が適用されている。こうした
溶接施工を実施するに当たり、施工後における溶接金属
の機械的特性を予め予測することは、目標特性を満たす
溶接金属を得る上で重要となる。

【０００３】溶接金属の機械的特性を予測する技術とし
ては、例えば特許第２８５０７７３号に、サブマージア
ーク溶接を対象として、母材成分、溶接電流、溶接電
圧、溶接速度、ワイヤ成分およびフラックス成分から溶
接金属の組成を予測することで該溶接金属の特性を予測
する技術が提案されている。しかし実際には、母材形状
の違いやパス間温度等に起因する熱履歴によって溶接金
属組織が違ってくるので、溶接金属の特性を精度よく予
測することはできない。

【０００４】一方、溶接金属の特性を溶接条件等によっ
て精度良く予測することは、目標とする特性を得る為の
最適溶接施工条件を決定する上で有用と思われるが、こ
うした技術は現在のところ確立されていない。なお溶接
条件推定法としては、例えば特開平４−１４３０７５号
に、サブマージアーク溶接を対象とし、溶込み深さと余
盛量を求め、この溶込み深さと余盛量が目標許容範囲内
に入る様な溶接条件（溶接電流や開先形状）を得ること
を目的とした技術が提案されている。しかしこの技術
は、溶接金属に求められる目標機械特性を得る為の最適
な溶接施工条件を決定するものではない。

【０００５】更に母材となる鋼板の材質予測について
は、圧延制御に関して多くの技術が提案されており、例
えば特開平５−８７８００号公報には、金属組織を考慮
した予測手法が開示されている。即ち母材金属の金属組
織を基に、各金属組織（オーステナイト、フェライト、
セメンタイトなど）に応じて異なった計算法を採用する
と共に、母材板厚方向各位置での冷却速度も考慮して適
正な金属組織を得る方法を開示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の様に溶接金属の
機械的特性を予測する従来法では、母材成分、溶接電
流、溶接電圧、溶接速度、ワイヤ成分およびフラックス
成分から溶接金属の組成を予測することで特性を予測し
ているが、前述した如く実際には、母材形状の違いやパ
ス間温度に起因する熱履歴により溶接金属の特性が異な
るため、溶接金属の機械的特性を精度よく予測すること
ができない。しかもこの種の従来技術では、母材形状に
よる影響を所定関係式の係数で規定することにより補正
しているが、前述の如く一定の係数を採用しているの
で、母材形状が変わると精度が低下してしまう。こうし
た難点を補うには、母材形状毎に多数の実験を行なって
その都度適正な係数値を決定しなければならず、多大な
労力が強いられる。

【０００７】本発明はこうした状況の下でなされたもの
であり、その目的は、溶接施工後における溶接金属の機
械的特性を、簡便にしかも精度良く予測することのでき
る方法を提供し、或いは更に、溶接金属の機械的特性が
目標特性を満たす様に最適溶接施工条件を簡便に決定す
ることのできる方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成すること
のできた本発明にかかる溶接金属の特性予測方法とは、
溶接によって形成される溶接金属の特性を予測する方法
であって、特定の母材と特定のワイヤを用いて、種々の
溶接条件で溶接を行ったときの冷却速度と、溶接金属の
再熱部および原質部の夫々について機械的特性との関係
を予め調べておくと共に、前記特定の母材と特定のワイ
ヤを用いて種々の溶接条件で溶接を行なったときの再熱
部と原質部の断面の面積比を予め調べておき、前記特定
の母材と特定のワイヤを用いて溶接を行う際の板厚、入
熱量、パス間温度から計算によって求められる冷却速度
と機械的特性の関係、および溶接条件と前記再熱部と原
質部の面積比との関係を照合することにより、溶接金属
の機械的特性を予測するところに要旨を有している。

【０００９】なお本発明において溶接金属の再熱部と
は、多パス溶接において、一旦溶融凝固により形成され
た溶接金属が、それ以後のパスによって溶融されないが
溶接熱によってオーステナイト生成温度域以上に加熱さ
れた部分をいい、その他の部分を原質部という。

【００１０】そして、本発明に係る上記溶接金属の特性
予測法は、溶接時の各パスにおける入熱量が一定である
溶接法に好適に適用され、また溶接法としては特にアー
ク溶接法に適用することによって高精度の予測を行なう
ことができるので好ましい。

【００１１】また本発明に係る溶接施工条件の決定法と
は、上記方法によって予測される溶接金属の特性が所望
の特性を満足しているかどうかを判断し、該所望の特性
を満足していない場合には、予め設定された溶接施工条
件パラメーターの変更手順に従って溶接施工条件を変更
し、該変更された溶接施工条件を用いて、再度溶接金属
の特性を予測し、予測される溶接金属の特性が前記所望
の特性を満足するまで繰り返し演算を行うことにより、
所望の溶接金属特性を満足する溶接施工条件を決定する
ところに要旨を有している。

【００１２】

【発明の実施の形態】溶接においては、前述した様に溶
接金属部が複雑な熱履歴を受けるので、従来技術の様に
溶接金属の組成を考慮しただけでは溶接金属の特性を精
度良く予測することができない。なぜなら、たとえ組成
が同じであったとしても、その熱履歴により原質部や再
熱部の組織に顕著な違いが生じるからである。

【００１３】即ち原質部と再熱部の金属組成が同じであ
っても、組織の違いにより夫々の機械的特性（特に靭性
値）には著しい差が生じているため、溶接金属の機械的
特性を精度よく予測するには、それぞれの面積分率を考
慮する必要がある。

【００１４】そこで本発明では、溶接金属が受ける温度
履歴、特に溶接金属の冷却速度と、溶接条件による原質
部と再熱部の面積分率を予測することで、溶接金属の機
械的特性を従来法よりも簡便に予測可能にしたもので、
これは、原質部と再熱部とで機械的特性に大きな違いが
ある、との知見に基づいている。即ち本発明では、特定
の母材と特定の溶接ワイヤを用いて溶接を行なう場合、
溶接金属の冷却速度と溶接金属（再熱部および原質部）
の機械的特性との間に相関性が認められること、しかも
同冷却条件における溶接金属中の原質部と再熱部の割合
が溶接金属の機械的特性との間にも相関性が認められる
との知見を利用するものである。

【００１５】従って本発明によれば、溶接金属の細かい
組成や熱履歴を考慮することなく、特定の母材と溶接ワ
イヤを用いて溶接を行なうときの冷却速度と機械的特性
の関係、および溶接条件と溶接金属中の原質部と再熱部
の面積比との関係をデータベース化しておき、同じ母材
と溶接ワイヤを用いた場合の冷却条件を確認するだけ
で、溶接金属組成や煩雑で長時間を要する熱履歴の計算
を要することなく、溶接金属の機械的特性をほぼ正確に
予測することに成功したものである。そして上記原質部
と再熱部の面積分率は、板厚、入熱量、パス間温度で整
理でき、また原質部と再熱部の機械的特性は溶接時の冷
却速度によって整理できるのである。

【００１６】以下、本発明の方法を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明方法を実施する際の手順を
示すフローチャートであり、アーク溶接を実施する場合
を想定している。

【００１７】本発明を実施するに当たっては、入力デー
タとして母材板厚と入熱量およびパス間温度を採用す
る。アーク溶接の場合、入熱量Ｑは「Ｑ＝ＩＥ／Ｖ」で
表すことができるので、入熱量に代えて溶接電流と溶接
電圧を採用しても構わない。

【００１８】また冷却速度計算には、下記式(1)の経験
式を採用する。

【００１９】

【数１】

【００２０】ここで予測される冷却速度は最終パスでの
冷却速度であり、Ｑは入熱量、θ₀はパス間温度、ｈは
母材板厚である。他の定数については、下記表１に示す
値（「溶接工学」佐藤邦彦 理工学社 １９７９、第４
１頁）を採用した。

【００２１】

【表１】

【００２２】上記式(1)は、アーク溶接時の冷却速度計
算式である。溶接を１パスで行なう場合は、式(1)をそ
のまま使用すればよく、多層盛溶接（多パス溶接）の場
合は、各パス毎に異なる入熱量とパス間温度から冷却速
度を計算すればよい。ただし、通常の多層盛溶接では、
全てのパスで同一の入熱量とするのが一般的であり、ま
たパス間温度としては、予め決められた上限パス間温度
に冷却されるまで待ってから次パス溶接を行なうのが一
般的であるため、この上限パス間温度を代表値として使
用し、各パスの入熱量が同じ場合は、全てのパスで同一
の冷却速度を用いることも可能である。

【００２３】また、上記式(1)以外の経験式から冷却速
度を予測しても構わない。更には、例えば下記式(2)で
示される様な３次元熱伝導方程式を用いて、各パスでの
冷却速度を予測することも可能である。

【００２４】

【数２】

【００２５】上記式(2)において、Ｈはエンタルピー、
Ｋは熱伝導度、ｑは単位体積当たりの溶接トーチからの
入熱、Ｔは温度、ｖは溶接速度、ρ_mは密度を表してい
る。そしてこの様な式を用いた計算を行なうことで、よ
り精緻にパス前温度と冷却速度を知ることができる。他
の溶接法を採用するときは他の経験式を使用すればよ
い。

【００２６】そして、上記式(1)または(2)で求められる
冷却速度と、予め調べておいた溶接金属再熱部の機械的
特性とを照合し、再熱部の機械的特性を求める。図示す
るフローチャート例では、機械的特性として強度と靭性
値を採用しており、これら各機械的特性計算の順序は任
意である。また、硬さなど他の特性のデータベースを用
意しておけば、他の特性を予測することも可能である。

【００２７】次に、式(1)または(2)で求められた冷却速
度と、予め調べておいた溶接金属原質部の機械的特性と
を照合し、原質部の機械的特性を求める。図示例では同
様に機械的特性として強度と靭性値を求めているが、こ
れら各機械的特性計算の順序も任意であり、また、硬さ
など他の特性のデータベースを用意しておけば、他の特
性を予測し得ることも上記と同じである。

【００２８】また上記図１のフローチャートでは、再熱
部→原質部の順序で計算を行なう例を示したが、この順
序も任意であり、原質部→再熱部の順で計算しても勿論
構わない。

【００２９】次に、予め調べておいた母材板厚、入熱
量、パス間温度と、施工される溶接金属の原質部と再熱
部の面積割合によって、所望する溶接金属部分の機械的
特性を計算する。本例では所望する部分として、板厚２
／３の位置、半径６ｍｍの引張試験片採取位置と、板厚
２／３の位置、高さ１０ｍｍのシャルピー衝撃試験片採
取位置の２種類を用いた。その他の形状の試験片を用い
る場合には、試験片採取位置に即した面積割合のデータ
ベースを準備しておけばよい。また、溶接部の断面写真
をデータベースとして採取しておき、該断面写真から所
望位置での原質部と再熱部の面積割合を知る方法もあ
る。

【００３０】そして最後に、所望する位置の強度・靭性
を前記原質部と再熱部の面積割合で配分すれば、例えば
後記実施例で詳述する如く、当該位置での溶接金属の強
度や靭性を精度よく予測することができる。

【００３１】上記の様に本発明の特性予測法を採用すれ
ば、予測される溶接金属の機械的特性が目標特性を満た
しているかどうかを判断することができる。そして、予
測される機械的特性が目標特性を満たしていない場合
は、予め設定されている溶接施工条件（入熱量やパス間
温度など）を変更して再度溶接金属の機械的特性を予測
し、予測される特性が前記目標とする溶接金属特性を満
足するまで繰り返し演算を行なうことにより、目標の溶
接金属特性を満たす溶接施工条件を決定することができ
る。

【００３２】

【実施例】以下、実施例によって本発明をより具体的に
説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもの
ではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適宜変更
を加えて実施することも可能であり、それらは何れも本
発明の技術的範囲に含まれる。

【００３３】比較例（従来法） 従来の予測手法では、母材形状を考慮していないため、
母材形状が変わると熱履歴が変わり予測精度が低下す
る。たとえ母材形状を考慮したとしても、パス間温度等
の施工条件が変われば特性が変化し、溶接金属の特性を
精度良く予測することはできない。

【００３４】以下に、パス間温度以外の条件をすべて同
一とし、パス間温度のみを変化させてガスシールドアー
ク溶接法により溶接金属を作製し、その強度（ＴＳ）と
靱性（０℃でのＶシャルピー衝撃値：ｖＥ₀）を評価し
た。このときの溶接条件は下記の通りとした。 （溶接条件） 鋼板：ＳＭ４９０ ２０ｍｍ^t×１７５ｍｍ^w×３００ｍ
ｍ^L 関先：レ型３５° シールドガス：ＣＯ₂ １００％、２５リットル／ｍｉ
ｎ． 電流−電圧−溶接速度：３４０Ａ−３２Ｖ−２５ｃｐｍ 入熱：２５ｋＪ／ｃｍ 溶接ワイヤ：ＪＩＳ Ｚ３３１２（ＹＧＷ１１）（C:0.
07%、Si:0.80%、Mn:1.5%、Ti:0.20%、P＜0.03%、S＜0.0
3%) ワイヤ径：１．４ｍｍφ パス間温度：３５０℃または４５０℃

【００３５】その結果、パス間温度が３５０℃のとき
は、ＴＳ＝５４０ＭＰａ，ｖＥ₀＝１３６Ｊ、パス間温
度が４５０℃のときは、ＴＳ＝４９８ＭＰａ，ｖＥ₀：
２４Ｊであり、パス間温度が３５０℃から４５０℃に変
化しただけでも、衝撃吸収エネルギーで示される靭性値
は、約１／６に低下することが分かる。

【００３６】また、溶接金属の化学組成を分析した結果
は下記表２に示す通りであり、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，
Ｓ，Ｔｉ，Ｏ，Ｎにおいて有意な差は認められず、組成
データを採用するだけでは特性予測を精度良く行なうこ
とはできなかった。

【００３７】

【表２】

【００３８】実施例１（本発明法） そこで、下記の溶接条件でガスシールドアーク溶接を行
い、前記図１に示すフローチャートに従って特性予測を
行なったときの、実測した溶接金属の特性を比較した。 （溶接条件） 母材形状：２０ｍｍ^t×１７５ｍｍ^w×４００ｍｍ^L 開先形状：レ型３５° 母材成分：ＳＭ４９０（C:0.13%、Si:0.30%、Mn:1.2%） ワイヤ成分：ＪＩＳ Ｚ３３１２（ＹＧＷ１１）（C:0.
07%、Si:0.80%、Mn:1.5%、Ti:0.20%、P＜0.03%、S＜0.0
3%） 初期温度：２５℃ 溶接速度：２８ｃｐｍ 溶接電流：３６０Ａ 溶接電圧：３９Ｖ パス間温度：３５０℃ シールドガス：ＣＯ₂ １００％，２５リットル／ｍｉ
ｎ． ワイヤ径：１．４ｍｍ

【００３９】本実施例では、最初に、冷却速度と原質部
の機械的特性との関係を予め調べるため、下記の条件で
シングルビード試験片を作製し、靭性試験を行った。こ
の際、板厚および初期母材温度を変化させることで、８
００℃から５００℃までの間の冷却速度を表３に示す如
く変化させた。ここで準備するデータの数が多いほど、
後の特性予測精度は向上するので、できるだけ多くのデ
ータを採取しておくことが望ましい。各冷却速度におけ
る靭性値（シャルピー衝撃値）を表３に示す。 開先形状：Ｖ型４５度 母材成分：ＳＭ４９０（C:0.13%、Si:0.30%、Mn:1.2%） ワイヤ成分：ＪＩＳ Ｚ３３１２（ＹＧＷ１１）（C:0.
07%、Si:0.80%、Mn:1.5%、Ti:0.20%、P＜0.03%、S＜0.0
3%） シールドガス：ＣＯ₂ １００％、２５リットル／ｍｉ
ｎ ワイヤ径：１．４ｍｍ

【００４０】

【表３】

【００４１】次に、冷却速度と再熱部の機械的特性との
関係を予め調べるため、原質部と同様のシングルビード
試験を採用して熱サイクル試験を行い、靭性試験を行っ
た。冷却速度は、冷却時のガス流量を調整することで表
４に示す如く変化させた。冷却速度範囲は同様に８００
℃から５００℃までとした。ここで準備するデータの数
も多いほど、後の特性予測精度が向上するので、できる
だけ多くのデータを採取しておくのが望ましい。冷却速
度と靭性値（シャルピー衝撃値）の関係を表４に示す。

【００４２】

【表４】

【００４３】次に、種々の溶接条件で溶接を行ったとき
の、再熱部と原質部の断面の面積比を調べた。溶接条件
は、下記表５に示す６条件とした。面積比率は、板底か
ら２／３位置、高さ１０ｍｍのシャルピー衝撃試験片採
取位置での値である。ただし板厚１２ｍｍのものについ
ては、板厚中心位置での面積割合とした。面積比は、ミ
クロエッチングした断面写真から測定した。ここで準備
するデータの数も多いほど、後の特性予測精度が向上す
るため、できるだけ多くのデータを採取しておくのが望
ましい。この時の原質部および再熱部の面積割合を表５
に示す。

【００４４】

【表５】

【００４５】ここまでの準備をしておき、下記表６に示
す８条件で予測値と実測値を比較したところ、本発明の
予測法が高精度の予測方法であることを確認した。すな
わち最初に、板厚、入熱量、パス間温度から計算によっ
て最終パスの冷却速度を予測した。予測のための冷却速
度計算には前記式(1)を用いた。予測結果は下記表６に
示す通りであった。

【００４６】

【表６】

【００４７】次に、上記計算で予測した冷却速度と、再
熱部および原質部の機械的特性を照合した。この場合、
例えば溶接条件２（入熱：30,000J/cm、板厚：２０ｍｍ
^t、パス間温度：350℃）を例にとると、予測される冷却
速度は４℃／secであるが、表３に示す原質部の靭性デ
ータベースには４℃/secが存在しない。この様な場合
は、８℃/sec＝６１Jと３℃/sec＝３４Jを一次補間し、
４℃／secの原質部靭性値を３９Jと予測する。再熱部に
ついても同様に、表４に示した５℃/sec＝１９０Jと１
℃/sec＝２０７Jを一次補間し、４℃／secの再熱部靭性
値を１９４Jと予測する。

【００４８】最後に、再熱部と原質部の面積比によっ
て、再熱部と原質部の機械的特性を加重平均し、所望の
部位における機械的特性を予測する。たとえば溶接条件
２を例にとると、原質部と再熱部の面積比率は５０％：
５０％であるので ３９J×50/100＋１９４Ｊ×50/100＝１１７Ｊ から、溶接条件２の靭性値は１１７Ｊであると予測され
る。

【００４９】また、溶接条件と原質部／再熱部面積比に
ついて照合する溶接条件が存在しない場合は、次の様に
して面積比の予測を行なう。例えば原質部と再熱部の面
積比を知るデータベースは、前記表５に示す如く６条件
のみであり、表６の溶接条件７（入熱：30,000J/cm、板
厚：２０ｍｍ^t、パス間温度：300℃）と同一の溶接条件
が存在しない。この様な場合は、溶接条件２（入熱：3
0,000J/cm、板厚：２０ｍｍ^t、パス間温度：350℃）の
面積比［５０％：５０％］と溶接条件６（入熱：30,000
J/cm、板厚：２０ｍｍ^t、パス間温度：250℃）の面積比
［５５％：４５％］のデータを一次補間し、溶接条件７
（入熱：30,000J/cm、板厚：２０ｍｍ^t、パス間温度：3
00℃）の面積比率を５２．５％：４７．５％と予測す
る。

【００５０】計算に要した時間は、各溶接条件につき、
パーソナルコンピュータで約１秒である。この予測結果
と、上記溶接条件で溶接金属を作製し靭性試験を行なっ
た実測結果は表７に示す通りであり、最大誤差１３％で
靭性値を予測できることが確認された。

【００５１】

【表７】

【００５２】実施例２（溶接パス毎の冷却速度計算によ
り予測精度を高めた例） 前記実施例１と同様にして、各冷却速度における原質部
の靭性値（表３）と再熱部の靭性値（表４）を予め求
め、更に種々の溶接条件で溶接を行なった時の再熱部と
原質部の面積割合（表５）を求めておく。

【００５３】そして、表５の溶接条件２（入熱：30,000
J/cm、板厚：２０ｍｍ^t、パス間温度：350℃）で得た溶
接部の断面写真から、最終パスと最終前パスの２パスに
おける再熱部と原質部の面積比率を求めた。結果は表８
に示す通りであった。

【００５４】

【表８】

【００５５】次に前記式(2)を解くことで、各パスの冷
却速度をそれぞれ予測した。なお熱伝導度および密度
は、母材成分およびワイヤ成分から予め用意しておいた
データベースを用いて決定した。

【００５６】そして、溶接金属部と母材部をメッシュ分
割して計算を行なったところ 最終パスの冷却速度：４．１℃/sec 最終前パスの冷却速度：４．３℃/sec を得た。なお、溶接金属部のメッシュサイズは２ｍｍ、
母材部のメッシュサイズは溶接金属部からの距離に比例
して大きくし、メッシュ分割法は直交格子系とした。

【００５７】尚、メッシュサイズを変化させることで冷
却速度予測の精度と計算に要する時間を変えることがで
き、メッシュサイズを細かくするほど精度は向上する
が、計算に要する時間は長くなる。十分な予測精度を確
保するには、メッシュサイズを溶接金属の幅方向・高さ
方向に少なくともパス数以上に分割することが望まし
い。しかし一方で、予測精度は、メッシュサイズが板厚
／(パス数×３０)程度でほぼ飽和し、それ以上に細かな
メッシュ分割をしても、いたずらに予測所要時間が延長
するだけであるので、それ以上の再分割は無意味であ
る。

【００５８】次に、上記計算で予測した冷却速度と、再
熱部および原質部の機械的特性を照合した。その際、冷
却速度が照合するデータベースに存在しない場合は、前
記実施例１で説明したのと同様にして一次の補間により
機械的特性を予測した。結果を表９に示す。

【００５９】

【表９】

【００６０】最後に、再熱部と原質部の面積比によっ
て、再熱部と原質部の機械的特性を過重平均し、所望部
位での機械的特性を予測したところ、予測結果は１１
８．４Ｊで、予測誤差は５．３％であった。この予測誤
差は、前記実施例１における溶接条件２での予測誤差：
７％に比べて更に小さくなっており、このことから、複
数パス溶接においては、各パスにおける冷却速度から予
測することで精度を更に高め得ることが分かる。

【００６１】従って本発明によれば、用途や目的に応じ
た溶接金属の目標機械的特性が決められている場合は、
上記の様な方法で機械的特性を予測し、予測される該機
械的特性が目標特性を満たしていない場合は、予め設定
されている溶接施工条件（入熱量やパス間温度など）を
変更して再度溶接金属の機械的特性を予測し、予測され
る特性が前記目標とする溶接金属特性を満足するまで繰
り返し演算を行なうことにより、目標の溶接金属特性を
満たす溶接施工条件を決定することができる。

【００６２】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、溶
接施工後における溶接金属の機械的特性を簡便にしかも
精度良く予測することができ、あるいは更に、簡便な手
段で溶接金属の機械的特性が目標特性を満たす様な最適
溶接施工条件を決定し得ることになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する際の手順を示すフローチ
ャート例である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 裕之 神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会 社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 栗山 良平 神奈川県藤沢市宮前字裏河内100番１ 株 式会社神戸製鋼所藤沢事業所内 (72)発明者 中野 利彦 神奈川県藤沢市宮前字裏河内100番１ 株 式会社神戸製鋼所藤沢事業所内 Ｆターム(参考） 2G055 AA08 EA08 FA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接によって形成される溶接金属の特性
   を予測する方法であって、 特定の母材と特定のワイヤを用いて、種々の溶接条件で
   溶接を行ったときの冷却速度と、溶接金属の再熱部およ
   び原質部の夫々について機械的特性との関係を予め調べ
   ておくと共に、前記特定の母材と特定のワイヤを用いて
   種々の溶接条件で溶接を行なったときの再熱部と原質部
   の断面の面積比を予め調べておき、 前記特定の母材と特定のワイヤを用いて溶接を行う際の
   板厚、入熱量、パス間温度から計算によって求められる
   冷却速度と機械的特性との関係、および溶接条件と前記
   再熱部と原質部の面積比との関係を照合することによ
   り、溶接金属の機械的特性を予測することを特徴とする
   溶接金属の特性予測方法。
2. 【請求項２】 各パスにおける入熱量が一定である溶接
   法に適用されるものである請求項１に記載の特性予測方
   法。
3. 【請求項３】 アーク溶接法に適用されるものである請
   求項１または２に記載の特性予測方法。
4. 【請求項４】 前記請求項１〜３のいずれかに記載され
   た方法によって予測される溶接金属の特性が所望の特性
   を満足しているかどうかを判断し、該所望の特性を満足
   していない場合には、予め設定された溶接施工条件パラ
   メーターの変更手順に従って溶接施工条件を変更し、該
   変更された溶接施工条件を用いて、再度溶接金属の特性
   を予測し、予測される溶接金属の特性が前記所望の特性
   を満足するまで繰り返し演算を行うことにより、所望の
   溶接金属特性を満足する溶接施工条件を決定することを
   特徴とする溶接施工条件の決定法。