AWS D1.3 — 構造溶接コード for Sheet Steel
AWS D1.3は、板厚3/16インチ（5 mm）以下の薄板鋼板および冷間成形部材に関する構造溶接基準でございます。軽量金属建築システムおよび冷間成形鋼フレームにおける薄板接合部を対象とし、ガスメタルアーク溶接、フラックス入りアーク溶接、被覆アーク溶接、ティグ溶接 (GTAW)、サブマージアーク溶接の5つのアーク溶接工程を網羅しております。
短絡移行の許可: D1.3では、すべての薄板鋼板用途においてガスメタルアーク溶接の短絡移行が明示的に許可されております。これは、ガスメタルアーク溶接-Sを事前認定WPSから除外しているD1.1との最も重要な工程上の違いでございます。
AWS D1.3とは
AWS D1.3は、板厚3/16インチ（5 mm）以下の薄板鋼板の構造溶接を規定しております。溶落ち防止、溶接ひずみ制御、薄板と構造材の接合といった薄板材料特有の課題に対応しております。D1.3は、ガスメタルアーク溶接の短絡移行（GMAW-S）を明示的に許可しておりますが、D1.1では事前認定されておりません。
AWS D1.3/D1.3M — 構造溶接基準 — 薄板鋼板 — は、最も薄い接合部が3/16インチ（5 mm）以下の構造用薄板鋼板および冷間成形部材のアーク溶接要件を規定しております。この基準は、素地鋼板および亜鉛めっき鋼板を含む、最小降伏点が80 ksi（550 MPa）までの薄板鋼板に適用されます。D1.3は、板厚が1/8インチ（3 mm）未満の角形鋼管（HSS）も対象としております。軽量金属建築システム、冷間成形鋼フレーム、金属デッキアタッチメント、カーテンウォール支持材、その他薄板材料が継手設計を左右する類似の構造用途で使用される薄板鋼板に適用されます。
この基準は、薄板鋼板の溶接における特有の課題に対応しております。D1.1でカバーされる構造用厚板とは異なり、薄板鋼板は過剰な入熱による溶落ち、溶接誘起残留応力による著しい溶接ひずみ、および有効のど厚を減少させる薄板端部の溶融を起こしやすい特性がございます。D1.3における溶接パラメータ、継手設計、および受入基準は、単にD1.1の要件を縮小するのではなく、薄板材料の挙動に合わせて特別に調整されております。
D1.3は、薄板鋼板と構造用鋼の溶接の境界を3/16インチ（5 mm）に設定しており、これはおおよそ7ゲージに相当いたします。この境界よりも厚い材料は、一般的な構造用途ではD1.1、または耐震用途ではD1.8（D1.1を補足）の対象となります。薄板鋼板部材が3/16インチを超える構造部材に溶接される場合、規範的な附属書Aは、継手の各側面に対してどの基準が適用されるかを規定する条項ごとの相互参照を提供しております。
D1.3における溶接工程
D1.3は、ガスメタルアーク溶接（短絡移行を含む）、フラックス入りアーク溶接、被覆アーク溶接、ティグ溶接 (GTAW)、サブマージアーク溶接の5つのアーク溶接工程を網羅しております。ガスメタルアーク溶接の短絡移行は、低電流で精密な入熱制御が可能であり、薄板材料の溶落ちリスクを低減するため、薄板鋼板の主要な生産工程でございます。
D1.3は5つのアーク溶接工程を許可しております。その範囲はアーク溶接に明示的に限定されており、これら5つの工程はすべて、電極とワークピースの間に電気アークを使用して溶接を生成いたします。
- ガスメタルアーク溶接 (GMAW)
- The primary process for production sheet steel 溶接. D1.3 explicitly permits all GMAW transfer modes including short-circuit transfer (GMAW-S), which is the most common mode for sheet steel because it provides the lowest heat input, minimizing 溶落ち risk. This is a critical distinction from D1.1, which does not prequalify GMAW-S procedures. スプレー転移 is generally too hot for material under 16 gauge. Pulsed spray can be used on heavier gauge material (10–7 gauge) for higher deposition rates with controlled heat input. GMAW, FCAW-G, and GTAW are restricted when wind exceeds 5 mph (8 kph) without adequate protection.
- フラックス入りアーク溶接 (FCAW)
- Used for sheet steel welding where higher deposition rates are needed or where wind conditions make gas-shielded GMAW impractical. Self-shielded FCAW (FCAW-S) eliminates the need for external シールドガス, making it suitable for field welding of metal building components and is not subject to the 5 mph wind restriction. Gas-shielded FCAW (FCAW-G) provides better 機械的性質 but requires wind protection per the same limit as GMAW.
- 被覆アーク溶接 (SMAW)
- Permitted for sheet steel welding but requires careful technique to avoid burn-through. Small-diameter electrodes (3/32 inch) with fast travel speeds are typical. SMAW is less common than GMAW for sheet steel but remains useful for field 補修 and small-volume work where setting up wire feed equipment is impractical.
- ティグ溶接 (GTAW)
- Provides the most precise heat control of all arc processes and is used for critical thin-gauge joints where burn-through risk is highest. GTAW is slower than GMAW but offers superior control on material under 18 gauge. Autogenous welding (no filler) is sometimes used on the thinnest sheet materials. Subject to the 5 mph wind restriction.
- サブマージアーク溶接 (SAW)
- Permitted under D1.3 for sheet steel applications where the material 板厚 and joint configuration can support the higher heat input. SAW is less common than GMAW for sheet steel but is used in automated production lines for heavier gauge material approaching the 3/16 inch boundary. Procedures using SAW that fall outside 事前認定 joint configurations require qualification by 試験 under 条項 6.
事前認定WPSと手順資格
D1.3のClause5は、一般的な薄板鋼板継手に対する事前認定WPSの選択肢を提供しております。薄板同士および薄板と構造材の接合について、事前認定された継手詳細、溶加材、および溶接パラメータが規定されております。事前認定された範囲外のWPSは、試験による資格取得が必要でございます。
D1.3は、D1.1の事前認定システムと同様の概念で、条項 5の下で事前認定WPSの経路を提供しております。Table 5.1に記載されている特定の継手構成を持つ被覆アーク溶接、ガスメタルアーク溶接、フラックス入りアーク溶接、またはティグ溶接 (GTAW)を使用するWPSは、事前認定として指定され、資格試験なしで使用可能でございます。これらの事前認定継手には、開先なし突合せ溶接、すみ肉溶接、フレア開先溶接、アークスポット溶接およびシーム溶接構成が含まれており、これらは薄板鋼板構造で最も一般的に使用される継手タイプでございます。
事前認定された継手構成の範囲外の手順、事前認定された範囲を超えるパラメータを使用する手順、またはサブマージアーク溶接を使用する手順は、Clause6に基づく試験による資格取得が必要でございます。手順の再認定のための必須変数についてはTable 6.2に定義されており、溶接工程、溶加材、母材、姿勢、および主要な溶接パラメータの変更をカバーしております。
環境および熱要件
D1.3では、一般的に薄板鋼板の板厚に対する予熱は要求されておりません。薄板材料は急速に加熱および冷却されるため、水素割れ防止よりも、溶落ちや溶接ひずみを防ぐための入熱制御が主な懸念事項でございます。指定された場合には、パス間温度の制限が適用されることがございます。
D1.3には、薄板同士の接合部に対する専用の予熱表は含まれておりません。これは、薄板鋼板の炭素当量が低く、水素蓄積を防ぐ急速な熱放散があり、厚い構造部材と比較して拘束が最小限であるためでございます。これらの特性により、薄板同士の接合部における水素誘起割れは極めて発生しにくいとされております。
周囲の気温が0°F（−18°C）未満の場合、母材が湿気（雨、雪）にさらされている場合、またはガスメタルアーク溶接、フラックス入りアーク溶接-G、ティグ溶接 (GTAW)の場合、適切な保護なしに風速が5 mph（8 kph）を超える場合は溶接が禁止されております。寒冷地での溶接は、アークスポット溶接、シーム溶接、アークプラグ溶接についてClause7.4に従ってパラメータ調整が必要でございます。
薄板鋼板が3/16インチより厚い構造部材に溶接される異種板厚接合の場合、構造部材側は、その材料カテゴリー、水素レベル、および板厚に基づいてD1.1で指定された予熱を受ける必要がございます。2025年版（第7版）では、薄板鋼板と構造用鋼の溶接におけるこれらの母材予熱およびパス間温度要件を正式に規定するため、Clause7.5が追加され、開先溶接とすみ肉溶接をスポット溶接、シーム溶接、プラグ溶接と区別しております。以前は、規範的な附属書Aの相互参照マトリックスによって規定されておりました。
薄板と構造材の接合
D1.3 附属書A（規範的）は、D1.1によって規定される構造部材への薄板鋼板の溶接をカバーしております。薄板鋼板が構造用鋼に接合される場合、D1.3とD1.1の両方の要件が適用されます。予熱要件は、薄板鋼板の板厚ではなく、構造部材の板厚に基づいてD1.1 Table 5.11に従います。
D1.3の最も実用的に重要な側面の1つは、薄板鋼板部材と構造用鋼部材間の接合部の取り扱いでございます。これらの異種板厚継手は、軽量の母屋、胴縁、またはデッキパネルが構造用鋼フレーム、柱、または梁に取り付けられる金属建築構造で一般的でございます。
異種接合は規範的な附属書Aによって規定されており、継手の各側面に対してD1.3またはD1.1のどちらの要件が適用されるかを指定する条項ごとの相互参照表（表 A.1）が提供されております。事前認定WPSの経路は、異種薄板と構造材の接合には適用されません。これらの継手については、両方の基準でClause6の資格試験が要求されます。薄板と構造材の接合における溶接サイズは、溶落ちを防ぐために薄板鋼板の板厚によって制限されます。すみ肉溶接の場合、最大脚長は通常、薄板鋼板部材の板厚でございます。
構造部材が予熱、D1.1に基づく溶接技能者資格、または特定の溶加材適合性を必要とする場合、これらの要件は附属書Aに従い、継手の構造部材側に適用されます。
D1.3とその他のAWS構造基準の比較
D1.3は3/16インチ以下の薄板鋼板を規定し、D1.1は1/8インチ以上の構造用鋼を規定しております。D1.3はガスメタルアーク溶接の短絡移行を事前認定工程として許可しておりますが、D1.1はガスメタルアーク溶接-Sに対してClause6の資格取得を要求しております。D1.3は一般的に予熱を要求しませんが、D1.1はTable 5.11を参照することを要求しております。両者とも同じD1.xフレームワークを共有しております。
D1.3とD1.1（構造用鋼）の比較
D1.1 covers 構造用鋼 thicker than 3/16 inch, while D1.3 covers sheet steel at or below that threshold. D1.1 focuses on preventing 水素誘起割れ through preheat 要求事項 (Table 5.11), controlling residual stress in thick sections, and ensuring adequate notch toughness. D1.3 focuses on preventing burn-through, controlling 溶接ひずみ, and qualifying arc spot and arc シーム溶接 configurations that D1.1 does not cover. Both codes provide 事前認定WPS options under their respective Clause 5 sections. D1.3 explicitly permits GMAW short-circuit transfer, which D1.1 excludes from prequalified WPSs — this is the most operationally significant process difference for fabricators working across both thickness ranges.
D1.3とD1.8（耐震補足）の比較
D1.8 supplements D1.1 for seismic applications and does not directly address sheet steel. However, cold-formed steel framing in seismic regions may involve both D1.3 (for the sheet steel connections) and D1.8 (for the structural steel frame). The engineer of record must specify which code governs each connection in the seismic force-resisting system. D1.8 需要重要溶接 (デマンドクリティカル) requirements do not apply to sheet steel connections unless specifically invoked by the engineer.
D1.3とD1.4（鉄筋）の比較
D1.4 covers welding of reinforcing steel (rebar) to structural steel. When rebar is connected to sheet steel components (rare but possible in composite deck construction), D1.3 governs the sheet steel side and D1.4 governs the rebar side.
| Aspect | D1.3 (Sheet Steel) | D1.1 (Structural) |
|---|---|---|
| Thickness range | Under 3/16 in (5 mm) | 1/8 in (3 mm) and above |
| GMAW short-circuit | Permitted (primary mode) | Requires Clause 6 qualification |
| Preheat | Generally not required | Table 5.11 lookup |
| Primary concern | Burn-through, distortion | Hydrogen cracking |
| Prequalified WPS? | Yes (Clause 5) | Yes (Clause 5) |
| Sheet-to-structural | Normative Annex A | Not covered |
検査および受入基準
D1.3の検査要件は、薄板材料の特性を考慮しております。外観合格基準は、溶落ち、エッジ溶け落ち、肉盛不足など、薄板鋼板特有の不連続部に対応しております。薄板用途では、板厚が薄いため、放射線透過試験や超音波探傷試験はあまり一般的ではございません。
D1.3の受入基準は、薄板材料の溶接における外観検査の課題に合わせて調整されております。薄板鋼板の溶接は、熱影響部が狭く、ビード外観が小さく、溶落ちが継手構成によって隠れる可能性があるため、目視検査が困難でございます。この規格は、すみ肉溶接サイズ、アンダカット深さ、気孔、融合不良、およびビード外観に対する受入基準を、薄板材料の挙動に特化して定義しております。
アークスポット溶接とシーム溶接には、外観に基づいて独自の受入基準があり、資格取得のためには、サンプル試験片の剥離試験とせん断試験が行われます。これらの構成の生産品質は、指定された頻度での外観検査と破壊試験によって確認されます。
関連規格ガイド
よくある質問
AWS D1.3は、板厚3/16インチ（5 mm）以下の薄板鋼板および冷間成形部材の構造溶接をカバーしております。これは、おおよそ7ゲージ鋼板およびそれ以下の板厚に相当いたします。D1.3は、板厚が1/8インチ（3 mm）未満の角形鋼管（HSS）もカバーしております。最小降伏点が80 ksi（550 MPa）までの材料が対象範囲内でございます。3/16インチより厚い材料は、構造用鋼についてはAWS D1.1、耐震用途についてはD1.8の対象となります。
AWS D1.3は、被覆アーク溶接、ガスメタルアーク溶接、フラックス入りアーク溶接、ティグ溶接 (GTAW)、サブマージアーク溶接の5つのアーク溶接工程を許可しております。ガスメタルアーク溶接の短絡移行は、薄板材料の溶落ちを避けるために必要な低い入熱を提供するため、薄板鋼板で最も一般的な工程でございます。D1.3はガスメタルアーク溶接の短絡移行を明示的に許可しておりますが、D1.1は事前認定WPSから除外しております。
D1.3には、薄板同士の接合部に対する専用の予熱表は含まれておりません。これは、薄板鋼板が急速に熱を放散し、通常は低炭素であるため、水素割れが発生しにくいためでございます。気温が0°F（-18°C）未満の場合、または母材が湿気にさらされている場合は溶接が禁止されております。薄板鋼板が3/16インチより厚い構造部材に溶接される異種板厚接合の場合、Clause7.5（2025年版で追加）は、母材の予熱およびパス間温度要件を規定しており、構造部材側がD1.1で指定された予熱を受けることを要求しております。
AWS D1.1は3/16インチより厚い構造用鋼をカバーし、D1.3は3/16インチ以下の薄板鋼板をカバーしております。D1.1は予熱表（Table 5.11）を通じて水素割れに対処する一方、D1.3は溶落ち防止と溶接ひずみ制御に焦点を当てております。両基準とも、それぞれのClause5のセクションで事前認定WPSの選択肢を提供しております。D1.3はガスメタルアーク溶接の短絡移行を明示的に許可しておりますが、D1.1は事前認定WPSから除外しております。D1.3はまた、D1.1では扱われていないアークスポット溶接とシーム溶接構成もカバーしております。
薄板鋼板と構造用鋼の間の異種接合は、D1.3の規範的な附属書Aによって規定されており、継手の各側面に対してD1.3またはD1.1のどちらの要件が適用されるかを指定する条項ごとの相互参照マトリックスが提供されております。D1.3は薄板鋼板側を規定し、D1.1は構造部材側に適用されます。事前認定WPSの経路は、異種薄板と構造材の接合には適用されません。これらの継手については、両方の基準でClause6の資格試験が要求されます。