溶接の共通計算式

溶接入熱量計算機

溶接士および加工業者向けの無料オンラインツール — 電圧、電流、および溶接速度から、kJ/inおよびkJ/mm単位で溶接入熱を計算いたします。

AWS D1.1:2025に基づいて構築 — 標準的なエネルギー入熱計算式です。

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溶接における入熱はどのように計算しますか?

入熱は HI = (電圧 * 電流 * 60) / (溶接速度 * 1000) で計算され、結果は kJ/in(溶接速度がインチ/分の場合)または kJ/mm(溶接速度が mm/分の場合)で得られます。これはプロセス文書化と管理に用いられる業界標準の計算式です。

入熱とは、溶接の単位長さあたりに母材へ伝達されるエネルギーを測定するもので、kJ/inまたはkJ/mmで表されます。これは電圧、電流、および溶接速度の関数です。入熱が高いほど、熱影響部(HAZ)が広くなり、冷却が遅くなり、母材の結晶粒成長と靭性低下のリスクが高まります。

AWS D1.1:2025 Clause 7.7によると、「焼入れ焼戻し鋼を溶接する場合、入熱は、要求される最大予熱温度および層間温度と合わせて制限されなければならない。」とされています。

D1.1:2025では、事前認定された母材に入熱制限を課す唯一の条項はClause 7.7であり、焼入れ焼戻し(Q&T)鋼にのみ適用されます。これらの鋼(A514、A517)については、製造元の入熱推奨事項に従う必要があります。ASTM A913/A913MはClause 7.7の明示的な適用除外です。シャルピー衝撃試験(CVN)が要求される場合、入熱の計算は6.8.5に従い、6.8.5.2は複数姿勢WPSの最大値を入熱が最も高いPQRから定めます。事前認定された非Q&T構造用鋼(A36、A572、A992、A500、グループIからIII)には、表で定められたkJ/inの上限はありません。

基準によって義務付けられた制限がない場合でも、入熱の管理は良い慣行です。薄い部材への過剰な入熱は、溶落ちや溶接ひずみを引き起こす可能性があります。厚い部材では、不十分な入熱は急速な冷却速度につながり、水素割れのリスクを高めます。入熱を予熱計算機および炭素当量と組み合わせて使用し、全体的な熱的状況を把握してください。

よくある質問

溶接における入熱はどのように計算しますか?
入熱はHI = (電圧 x 電流 x 60) / (溶接速度 x 1000)として計算され、結果はkJ/in(溶接速度がインチ/分の単位の場合)またはkJ/mm(溶接速度がmm/分の単位の場合)で得られます。これは、プロセス文書化および管理に使用される業界標準の計算式です。
D1.1には入熱制限がありますか?
D1.1には、非焼入れ焼戻し鋼(A36、A572、A992、A500、グループI-III)に対する数値的なkJ/inの制限はありません。QT鋼(A514、A517)については、Clause 7.7で入熱が製造元の推奨事項に従う必要があると規定されています。A913はClause 7.7の明示的な適用除外です。
kJ/inとkJ/mmの違いは何ですか?
どちらも溶接の単位長さあたりの入熱を表します。kJ/in(キロジュール/インチ)はAWS D1.1を使用する北米の慣行で用いられ、kJ/mm(キロジュール/ミリメートル)はISOおよびEN 1011-2のような欧州規格で用いられます。変換するには、kJ/mm = kJ/inを25.4で割ります。この計算機は両方を同時に表示するため、どちらのシステムも参照できます。
入熱は熱影響部にどのように影響しますか?
入熱が高いほど、熱影響部(HAZ)が広くなり、冷却速度が遅くなるため、硬度は低下しますが、一部の鋼では靭性が低下する可能性があります。入熱が低いほど、HAZが狭くなり、冷却が速くなるため、硬度が増し、水素誘起割れの可能性が高まります。急速な冷却が脆いミクロ組織を引き起こす高炭素当量鋼では、入熱の管理が極めて重要です。
溶接速度は電流よりも溶接品質に影響を与えますか?
両方の変数が直接入熱に影響を与えますが、溶接速度はビード外観と溶け込みに最も直接的な影響を与えます。溶接速度を下げると、入熱が比例して増加し、溶接ビードとHAZが広がります。非常に速い溶接速度は溶け込みを減少させ、融合不良を引き起こす可能性があります。入熱計算式では、電圧、電流、および溶接速度は等しく重み付けされた変数として扱われます。

AWS D1.1/D1.1M:2025(現行版)