AWS A5.x 溶加材分類 — 電極 & Wire Designations
AWS A5.xシリーズは、あらゆるアーク溶接工程における溶接材料分類を定めています。各仕様書は、引張強さ、溶接姿勢能力、被覆タイプ、およびシールドガスに基づいて表示を割り当てています。D1.1:2025のTable 5.7は、母材群に適合する溶加材のA5.x分類を参照しています。
電極の表示方法
すべてのAWS溶加材表示は、溶接材料に関する重要な情報を構造化された英数字文字列で符号化しています。この表示は、溶接士と技術者に対し、その電極またはワイヤがどのような目的で設計されているかを正確に伝えます。このシステムを理解することは、正しい溶接施工要領書を作成し、継手に適切な溶接材料を選択するために不可欠です。
最も一般的な構造用溶接電極であるE7018を例にとります。表示の各文字は特定の意味を持っています。
Eの接頭辞は電極溶接材料を示します。次の2桁(70)は、最小引張強さをksiで表します(70 ksi = 490 MPa)。3桁目(1)は溶接姿勢能力を示し、1は全姿勢(下向き、水平、立向き、上向き)を意味し、2は下向きおよび水平のみを意味します。E7018の場合、AWS A5.1 Table 1の注aにより立向きと上向きの溶接は棒径5/32 in(4.0 mm)以下の電極に限られ、それより太い電極は立向きおよび上向きの溶接には適用されません。4桁目(8)は被覆タイプと電流特性を示します — この場合、ACまたはDC+操作用に設計された鉄粉低水素被覆です。
GMAW/GTAWワイヤの場合、接頭辞はER(電極/ロッド)に変わり、表示は異なるパターンに従います。ER70S-6は、ER = 電極/ロッド、70 = 70 ksi引張強さ、S = ソリッドワイヤ、6 = 脱酸剤化学組成と分解されます。フラックス入りワイヤの場合、E71T-1は、E = 電極、7 = 70 ksi、1 = 全姿勢、T = 管状(フラックス入り)、1 = ガスシールド使用性指定子を使用します。
主要なA5.x仕様書
AWSは、母材タイプと溶接工程の各組み合わせに対して個別のA5.x仕様書を発行しています。以下の表は、D1.1に基づく構造用鋼の製作で最も一般的に参照される仕様書を網羅しています。
| Spec | Scope | Common Classifications | Process | Standard |
|---|---|---|---|---|
| A5.1 | Carbon steel SMAW | E6010, E6011, E6013, E7014, E7018, E7024 | SMAW | A5.1:2025 |
| A5.5 | Low-alloy SMAW | E7018-A1, E8018-C3, E9018-G | SMAW | A5.5:2014 |
| A5.18 | Carbon steel GMAW/GTAW | ER70S-3, ER70S-6 | GMAW, GTAW, PAW | A5.18:2023 |
| A5.20 | Carbon steel FCAW | E71T-1, E71T-8, E71T-11 | FCAW | A5.20:2005 |
| A5.28 | Low-alloy GMAW/GTAW/PAW | ER80S-D2, ER90S-G | GMAW, GTAW, PAW | A5.28:2020 |
| A5.36 | Unified FCAW/MCAW | E71T1-C1A2-CS1 | FCAW, MCAW | A5.36:2016 (廃止) |
| A5.9 | Stainless steel | ER308L, ER309L, ER316L | GMAW, GTAW, SAW | AWS A5.9 |
示されている分類は、版を越えて変更されない表示名称です。機械的特性要件と試験方法は、版によって異なる場合があります。常に契約図書に指定された版を参照してください。
A5.36統一表示システム
AWS A5.36は、フラックス入りおよびメタル入り電極の分類方法における根本的な変化を表していましたが、AWSはその後この仕様書を廃止しました。A5.36以前は、炭素鋼FCAW電極はA5.20に、低合金FCAW電極はA5.29に分類されていました。これら2つの仕様書は異なる表示システムを使用しており、相互参照が困難で、表示自体に符号化される情報が限られていました。
AWS A5.36:2016の箇条3.4によると、AWS A5.20、A5.29、A5.18またはA5.28で分類された電極は、各規格のすべての要求事項を満たす場合に限り、AWS A5.36でも分類できます。 表示例: E71T1-C1A2-CS1
シールドガス指定子(C = CO2、M = 混合ガス)は、電極がどのガスで試験および分類されたかをユーザーに正確に伝えます。A5.36 図1はAをas-welded熱処理条件、PをPWHTに用います。A5.36 表2は衝撃要件がないときにZを割り当て、指示子2は−20°Fです。E71T1-C1A2-CS1ではAがas-welded、2が−20°F衝撃クラスです。化学組成接尾辞(CS = 炭素鋼、NI = ニッケル合金)は、旧A5.20システムでは補足表を参照する必要があった情報を提供します。
既存のA5.20およびA5.29表示は、それらの仕様書に基づいて分類された電極に対して引き続き有効です。注記:AWSはA5.36を廃止し、D1.1:2025はその参照をすべて削除しました。そのため、A5.36表示は過去の参照にすぎません。D1.1:2025は、適合する電極については引き続きA5.18、A5.20、A5.28、A5.29を参照しています。D1.1:2025に基づいて溶接施工要領書を作成する際は、電極が適合するA5.18、A5.20、A5.28、またはA5.29の分類を参照してください。
D1.1溶接施工要領書における溶加材
溶加材分類は、溶接施工要領書における最も重要な項目の一つです。D1.1では、溶加材の選択はTable 5.7によって規定されており、母材群と適合する溶加材群が対応付けられています。溶加材は、接合される母材に対して同等またはそれ以上の強度を提供する必要があります。
事前認定WPS(Clause5)の場合、溶加材は該当する母材群についてTable 5.7に記載されている必要があります。Table 5.7にない溶加材を使用する場合は、Clause6に基づく試験によるWPS認定が必要です。WPS様式には、A5.x仕様書番号(例:A5.18)、電極分類(例:ER70S-6)、およびメーカーの商標またはブランドの3つの溶加材項目が必要です。
溶加材は、Table 5.5(事前認定WPSの重要変数)およびTable 6.6(認定WPSの重要変数)の両方において重要変数です。溶加材分類の変更 — 例えば、ER70S-6からER70S-3への切り替え — は、新規または改訂されたWPSを必要とします。A5.x仕様書(例:A5.18からA5.28へ)の変更は、常に新しい溶接施工法を必要とします。
溶加材分類は、Table 5.11に基づく予熱カテゴリーも決定します。Table 5.11のカテゴリーBは、低水素SMAW、SAW、GMAW、およびE71T-1とE71T-11を含むFCAWを対象とします。カテゴリーAはE6013などの低水素以外のSMAW電極に限られます。この区別は製作コストとスケジュールに直接影響するため、溶加材の選択はWPS開発における重要な初期決定となります。
「溶加材の選択は、私がWPSで最初に確認する項目です。電極分類が母材群の
— Field observation, 鉄骨製作 検査 practiceTable 5.7と一致しない場合、溶接士がアークを発生させる前にWPSは不適合となります。私が見る溶加材の不適合のほとんどは、E71T-1が指定されている場所でE71T-11が使用されているケースです — セルフシールドワイヤは、用途の水素要件を満たしていません。」
AWS A5に基づく溶加材分類はWPSに従って技術者の責任ですが、溶接士は各作業ステーションでロッドまたはワイヤのヒート番号がWPSと一致していることを確認する責任があります。最も一般的な工場でのエラーは、別の認定された溶接施工法からの残りの溶接材料を使用することです — ヒート番号のトレーサビリティはD1.5橋梁工事では譲歩できないものであり、D1.1高強度用途ではますます厳格に適用されています。
— 溶接検査員 observation, 製作 shop, 2026
よくある質問
E7018はAWS A5.1に基づいて分類されます。Eは電極を示します。70は最小引張強さ70 ksi(490 MPa)を示します。1は全姿勢グループを示します。AWS A5.1 Table 1はE7018を下向き、水平、立向き、上向きに分類していますが、Table 1の注aにより立向きと上向きは棒径5/32 in(4.0 mm)以下に限られます。8は鉄粉低水素被覆を示します。低水素被覆であるため、E7018は予熱に関するD1.1 Table 5.11 カテゴリーBに分類され、E6013のような非低水素電極よりも低い予熱温度を必要とします。
どちらもA5.20に基づいて分類されるFCAW電極ですが、異なるシールド方法を使用します。E71T-1はガスシールド(FCAW-G)であり、外部のCO2またはAr/CO2シールドガスを必要とします。E71T-11はセルフシールド(FCAW-S)であり、外部ガスを必要としません。E71T-1はよりクリーンな溶接金属を生成し、水素量が少なく、工場製作に適しています。E71T-11は、風によってガスシールドが非現実的になる現場での建設に適しています。D1.1 Table 5.11の下では、E71T-1はカテゴリーB(低水素)に分類されます。E71T-11はFCAWであるため、Table 5.11ではSAW、GMAW、低水素SMAWと同じカテゴリーBに分類されます。
AWS A5.36:2016の箇条3.4によると、AWS A5.20、A5.29、A5.18またはA5.28で分類された電極は、各規格のすべての要求事項を満たす場合に限り、AWS A5.36でも分類できます。
使用する溶接材料に合致するAWS A5.x仕様書と分類を参照してください。D1.1のTable 5.7には、各母材群に対して同等の強度を提供する溶加材群がリストされています。事前認定WPSの場合、溶加材は該当する母材群についてTable 5.7に記載されている必要があります。溶接施工要領書には、仕様書(例:A5.18)、分類(例:ER70S-6)、およびメーカーの商標を明記する必要があります。