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不連続と溶接欠陥

D1.1では、溶接または母材の期待される構造におけるあらゆる中断に対して、中立的な技術用語として「不連続」を使用しています。溶接割れ、気孔、アンダカット、巻込み — これらはすべて不連続です。この用語は、溶接が合格か不合格かという判断を含みません。

不連続は、表 8.1で定義された受入基準を超えた場合にのみ「溶接欠陥」となります。これは、同じ物理的状態 — 例えば、すみ肉溶接における少量のアンダカット — が、板厚、負荷、および表の特定の制限に応じて、ある接合部では許容される不連続であり、別の接合部では不合格となる溶接欠陥となり得ることを意味します。

この区別は検査報告書にとって重要です。検査員が何かを「溶接欠陥」と呼ぶ場合、それは基準の制限を超えており、修理が必要であることを意味します。「不連続」を正しく使用することは、その状態が受入基準に対して評価され、処置が必要な場合とそうでない場合があることを示します。まず溶接欠陥を最小限に抑える溶接パラメータを確立するために、認定された手順がどのように機能するかについては、溶接施工法確認試験記録（PQR）をご参照ください。

表 8.1 不連続のカテゴリー

「外観検査受入基準」と題された表 8.1は、溶接不連続を8つのカテゴリーに分類しています。各カテゴリーには、静的に負荷される非管状接合部と、繰り返し負荷される非管状接合部に対して個別の受入基準が設けられています。表中の「X」は、そのカテゴリーがその接合タイプに適用されることを示します。

(1) 溶接割れの禁止

Any 溶接割れ shall be unacceptable, regardless of サイズ or location. This is the only 不連続 in Table 8.1 with an absolute zero-tolerance criterion. It applies to both statically and cyclically 読み込み済み connections. There is no 最小 length, no depth threshold, and no exception — if a crack exists, the weld fails.

(2) 溶接金属と母材の融合

Complete fusion shall exist between adjacent layers of 溶接金属 and between weld metal and 母材. 融合不良 — sometimes called “lack of fusion” or “cold lap” — is unacceptable for both connection types. Like 割れ, this is a zero-tolerance criterion.

(3) クレーター断面

All craters shall be filled to provide the specified 溶接サイズ, except for the ends of intermittent fillet welds outside of their effective length. An unfilled crater at a weld termination reduces the 有効のど厚 and creates a stress concentration. Both connection types require this.

(4) 溶接プロファイル

Weld profiles shall be in conformance with Clause 7.23, which defines acceptable convexity, concavity, and reinforcement 限界値. 過大余盛 creates stress concentrations at the 溶接止端. 過大へこみ reduces the effective throat below the design minimum. Applies to both connection types.

(5) 検査時期

Visual 検査 of welds in all steels may begin immediately after the completed welds have cooled to ambient 温度. For ASTM A514, A517, and A709 Grade HPS 100W steels, 合否基準 criteria shall be based on 外観検査 performed not less than 48 hours after completion of the weld. This delay allows delayed 水素割れ to manifest before the inspection is finalized. Applies to both connection types.

(6) サイズ不足のすみ肉溶接

The size of a すみ肉溶接 may be less than the specified nominal size without correction by limited amounts: up to 1/16 in for welds 1/8 in to 3/16 in, up to 3/32 in for 1/4 in welds, and up to 1/8 in for welds 5/16 in and larger. In all cases, the undersize portion shall not exceed 10% of the 溶接長さ. On web-to-flange welds on girders, underrun is prohibited at the ends for a length equal to twice the width of the flange. Applies to statically loaded connections only.

(7) アンダカット

Undercut limits depend on material 板厚 and loading type. For statically loaded connections, material less than 1 in thick allows アンダカット up to 1/32 in; material 1 in and over allows up to 1/16 in, with specific accumulated-length exceptions. For cyclically loaded connections, undercut on primary tension members is limited to 0.01 in; all other cases allow 1/32 in. See the full breakdown at weld undercut acceptance criteria.

(8) 配管状気孔

Porosity limits vary by 溶接の種類, connection type, and loading. For statically loaded CJP groove welds in tension, no visible piping 気孔 is permitted. Fillet welds and other groove welds have specific frequency and diameter limits — for example, the sum of visible piping porosity 1/32 in or greater shall not exceed 3/8 in per linear inch of weld. Cyclically loaded connections have tighter limits. See the detailed criteria at weld porosity acceptance criteria.

検査手順

条項 8.9に基づき、すべての生産溶接に対して目視試験（VT）が義務付けられています。プロジェクトのすべての溶接 — サンプルだけでなく — が、作業が承認される前に表 8.1の受入基準に合格しなければなりません。VTは、すべてのD1.1作業における基本的な検査方法です。

放射線透過試験（RT）および超音波探傷試験（UT）は、自動的に要求されるものではありません。これらは、条項 8.6.4に従い、契約図書で要求された場合にのみ指定されます。RTが指定された場合、受入基準は条項 8.12に記載されています。UTが指定された場合、受入基準は表 8.2および8.3に記載されています。これらの方法は、VTでは見えない内部の不連続 — 表面下の気孔、スラグ巻込み、溶接断面内に埋もれた融合不良 — を検出します。

ほとんどの構造プロジェクトにおける実用的な手順は、溶接士が溶接を完了し、溶接が周囲温度まで冷却される（またはA514/A517/HPS 100W鋼の場合は48時間待機する）と、検査員が表 8.1に対してVTを実施し、溶接がVTに合格し、契約で追加の非破壊検査が指定されている場合、溶接はRTまたはUTに進みます。VTに不合格の溶接は、すでに不合格となる溶接欠陥であり、外観状態が修正されるまでRTまたはUTに進みません。完全なVT手順については、当社の溶接外観検査チェックリストをご参照ください。

溶接欠陥の修理が必要な場合

不連続が表 8.1の制限を超えると、それは溶接欠陥となり、修理されなければなりません。条項 7.25は、溶接欠陥の修理を規定しています。一般的な手順は以下の通りです。

まず、検査結果に基づいて欠陥のある部分が特定され、マーキングされます。検査員は、欠陥の範囲と、違反した受入基準を特定します。次に、欠陥のある溶接金属は、健全な金属まで除去されます — 通常、研削、エアーカーボンアークガウジング、またはチッピングによって行われます。再溶接の前に、すべての欠陥材料が除去されたことを確認するために、キャビティを清掃し、検査する必要があります。第三に、承認されたWPSを使用して修理溶接が行われます。生産溶接と同様に、修理溶接にも同じ本質的な変数（プロセス、溶加材、予熱、パス間温度）が適用されます。第四に、修理された領域は、元の欠陥を特定したのと同じ受入基準を使用して再検査されます。

元の溶接欠陥がVT中に発見された場合、修理は表 8.1に対してVTによって再検査されます。RT中に発見された場合、修理は条項 8.12に対してRTによって再検査されます。修理は元の溶接と同じ基準を満たす必要があり — 修理された領域に対する緩和された基準はありません。

修理は、完全な除去と交換よりもほとんど常に優先されます。溶接全体を交換すると、追加の熱サイクル、溶接ひずみのリスク、およびコストが発生します。条項 7.25は、溶接の健全な部分をそのまま残しながら、欠陥のある部分を対象とした修理を許可しています。

Acceptance criteria differ across codes — D1.1 defines limits in Table 8.1, while ASME Section IX and API 1104 Section 9 each set their own acceptance standards for the same discontinuity types.

溶接における気孔

Porosity — gas pockets trapped in solidified weld metal — is the most common weld discontinuity. Per Table 8.1 item (8), piping porosity in fillet welds is limited to one pore per 4 in of weld length with 最大 diameter of 3/32 in. In CJP groove welds, scattered porosity is evaluated by RT per Clause 8.12.

一般的な原因：母材または溶加材の湿気、シールドガス流量不足、汚染されたワイヤまたはフラックス。予防策：湿気を除去するための予熱、ガス流量の確認（GMAWでは通常35-45 CFH）、開先から1 in以内の継手表面の清掃。

For detailed analysis, see the porosity 原因 and 予防 guide.

溶接におけるアンダカット

アンダカットとは、溶接止端に隣接する母材に溶接金属で満たされていない溝が溶け込んだものです。表 8.1項目(7)は以下の制限を定めています。静的に負荷される接合部の場合、板厚1 in未満の材料ではアンダカットは1/32 inを超えてはなりません。板厚1 in以上の材料では、最大1/16 inのアンダカットが許容されます。繰り返し負荷される接合部の場合、引張応力を受ける部材の制限は0.01 inです。

一般的な原因：過剰な電流、速すぎる溶接速度、不適切な電極角度。予防策：電流を減らす、溶接速度を遅くする、10-15度のドラッグ角度を維持する。

測定技術と表 8.1の制限については、アンダカット受入ガイドをご参照ください。

融合不良

Incomplete fusion — lack of coalescence between weld metal and base metal or between adjacent weld passes — has zero tolerance under Table 8.1 item (2). Unlike undercut or porosity which have dimensional limits, incomplete fusion is always a rejectable 溶接欠陥 regardless of size or extent.

一般的な原因：入熱不足、アークを継手面ではなく溶着金属に当てる不適切な電極角度、継手表面の酸化物やミルスケール。予防策：板厚に適した十分な電流を確保する、アークを継手のルートに当てる、表面を光沢のある金属まで清掃する。

For root cause analysis, see the incomplete fusion guide.

溶接割れ

溶接割れは最も深刻な溶接欠陥です。表 8.1項目(1)は絶対的な許容ゼロを割り当てています — サイズ、位置、または負荷条件に関わらず、いかなる溶接割れも許容されません。これには、高温割れ（凝固割れ）、低温割れ（水素誘起割れ）、クレーター割れ、ラメラテアが含まれます。検出された場合、条項 7.25に従って修理が義務付けられています。

一般的な原因：予熱不足または湿った電極による水素誘起割れ、高い拘束、急速な冷却。予防策：表 5.11の予熱要件に従う、低水素電極（E7018）を使用する、パス間温度を管理する。

全6種類の溶接割れとその予防策については、溶接割れガイドをご参照ください。

スラグ巻込み

スラグ巻込みとは、溶接金属中または溶接と母材の間に閉じ込められた非金属固体材料です。表 8.1に基づき、開先溶接におけるスラグ巻込みは、条項 8.12の受入基準に対してRTによって評価されます。すみ肉溶接において表面に目視できる細長いスラグは、通常、表 8.1項目(4)のプロファイル要件を超過します。

一般的な原因：パス間のスラグ除去不足、アクセスを制限する不適切な継手設計、狭すぎる開先角度。予防策：次のパスを溶着する前に各パスを徹底的に清掃する、開先角度が十分なアクセスを提供することを確認する（V形開先の場合は最小60度）、多層溶接ではパス間に研削またはチッピングを使用する。

オーバーラップ（コールドラップ）

オーバーラップとは、溶接金属が母材表面に溶着せずに流れ出し、溶接止端にノッチを形成する現象です。表 8.1項目(4)は溶接プロファイルについて言及しており、溶接止端での滑らかな移行を要求しています。オーバーラップは応力集中を引き起こし、特に繰り返し負荷の下では、未溶着のエッジが溶接割れの起点となるため危険です。

一般的な原因：過剰な溶融池サイズ、遅すぎる溶接速度、立向上溶接における不適切な電極角度。予防策：ワイヤ送給速度または電流を減らす、溶接速度を上げる、適切な作業角度を維持する。

「外観検査は、構造溶接における品質保証の最初で最も重要なラインです。すべての生産溶接は、さらなる非破壊検査が実施される前に、表 8.1の外観合格基準に合格しなければなりません。」

— Widely cited in CWI training programs, reflecting D1.1:2025 Clause 8.9 and Table 8.1

外観検査における溶接欠陥の識別は、4つの診断的質問に集約されます。それは表面に現れているか、溶接方向に対する向きはどうか、長さはどうか、そして線状か体積状か。溶接割れは表面に現れ、粒界に沿って配向し、線状であり、AWS D1.1:2025 §8.9に従い、いかなる負荷条件でも許容されません。他のほとんどの溶接欠陥には、負荷条件と検査方法に依存する受入制限があります。

— CWI defect identification practice, 2026