デンドライト成長

溶接金属が冷えるとき、結晶は冷たい母材から溶接部へ向かって成長する。成長はモミの木のように側枝を出しながら進み、これをデンドライトと呼ぶ。最終的にこの枝の間に残った溶接金属は不純物が濃化する。これが粗大化すると、その部分の材料は弱くなり、収縮時に割れることがある。これが高温割れだ。

つまり、狙うのは微細な組織だ。そのためには溶接部に過剰な熱を入れず、母材も不必要に予熱しないこと。溶加材も重要で、特定の合金元素を入れると結晶核が増え、デンドライトが微細になる。溶加材中の硫黄とリンは低く抑えること。これらは事態を悪化させるだけだ。そして溶接部が凝固したら、硬化の問題を起こさないように冷却をしっかり管理しなければならない。