知識の蔵
2005年10月20日
ステンレス鋼の溶接特性
ステンレス鋼の溶接方法にはさまざまな方法がありますが、今回はアーク溶接の注意点について述べます。
１． 溶接部の組織
アーク溶接の溶接部では局部的な溶融と凝固が起こっています。その周辺部分（HAZ：HeatAffectedZone）は溶接の熱の影響を受けてミクロ組織が変化しています。
このため溶接部は強度、耐食性に問題が起こりやすいので注意が必要です。
２． オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の溶接
（１） 溶接ひずみ
オーステナイト系ステンレスは熱伝導度が悪くひずみを起こしやすい性質があります。
ひずみを少なくするためには、治具による冷却、溶接母材の板厚を厚くする（1.5mm以上）、レーザー溶接で接合するなどが有効です。
（２） 応力腐食割れ
塩化物などを含む比較的高温の水溶液やアルカリ溶液中で使用すると、応力腐食割れを発生する場合があります。
対策としては、低炭素材を使う、溶け込み不足を無くして裏シールドを行なう、溶接後の熱処理を行なうなどが考えられます。
（３） ウェルドディケイ
熱影響部にCr炭化物が析出して、溶接部に平行にウェルドディケイと呼ばれる帯状の腐食領域が発生することがあります。
対策としては、低炭素材を使う、溶接後に再度溶体化処理を行なうなどが有効です。
３． フェライト系ステンレス鋼（SUS430）の溶接
（１） 溶接部・熱影響部の結晶粒粗大化などによるぜい化
ぜい化により機械的性質（延性・靭性）が大幅に低下します。
対策としては、後熱処理を行なう、低炭素材を使う、レーザー溶接などが有効です。
４． 溶接時の注意点
（１）母材の溶接性を吟味する
（２）母材に適した溶接方法を選択する
（３）溶接面の洗浄性を確保する
（４）適切な溶接姿勢・開先形状を採用する
（５）適正な溶接電流・速度を保ち、入熱を確保する
（６）温度・湿度・風などの施工環境にも留意する
（７）溶接変形防止のため、適切に拘束する
（８）必要に応じて予熱・後熱処理を施す
特に
水と接する部分に使用する材料は、低炭素材（SUS304Lなど）を使用して溶接することが必要で、使用条件によりSUS304以上の耐食性を持つ材料（SUS316Lなど）を使用する。
