収縮応力

物理化学的作用メカニズム

熱くなれば大きくなり、冷たくなれば小さくなる。これはどの金属にも当てはまる。熱い溶接ビードは冷却時に小さくなろうとするが、周囲の冷たい母材がそれを固定する。収縮できないものは引張を生み、それは降伏点まで、そしてそれを超えて上昇する。厚い部材では、ビードは三方向から同時に拘束される。これが最も不利なケースだ。なぜなら、母材はもはや変形によって事態から逃れることができないからである。

治金的関連性と溶接リスク

収縮応力の上にさらに変態が加わる。なぜならマルテンサイト↗は、それが生成する組織よりも多くのスペースを必要とするからだ。これが硬化した脆性域に当たると割れ、冷間割れ / 冷間割れ↗が発生する。逆に部材が逃げることができれば、代わりに変形↗が生じる。同じ原因で二つの結果。どちらになるかは拘束の強さで決まる。

現場実務と行動指示

何もかもガチガチに固定するな。部材に動ける方向を残せ。溶接順序は前もって考え、後退法か交互溶接で溶接し、十分な仮付けを打て。ルートを最初にかつ手早く。次の層の荷重で開かないように。重要な部材では後から応力除去焼鈍↗を行う。