表3.2と表5.11 — 何が変わったのか?
When D1.1 was reorganized in the 2015 edition, preheat 要求事項 moved from Clause 3 to Clause 5. The old Table 3.2 became Table 5.11. The preheat values and four-カテゴリー structure (A through D) carried over intact. The 2025 edition then expanded the table from 4 categories to 7, adding Categories E, F, and G for hydrogen designators H8 and H4.
2010年以前の版でD1.1を学ばれた方は、今でもこれを「表3.2」と認識されているかもしれません。これは同じ論理を持つ同じ表であり、単に番号が変更され、拡張されたものです。依然として表3.2を参照している溶接施工要領書(WPS)は2015年以前の版に基づいて作成されたものであり、予熱温度の値が現在の基準と一致しているかを確認するために、現行の基準と照合して見直す必要があります。ほとんどの場合、一致しますが、H8またはH4の溶加材を使用している場合は、新しいカテゴリーE、F、Gにより予熱温度を低減できる可能性があります。
7つの予熱カテゴリー(AからG)
表5.11では、各溶接工程と溶加材の組み合わせが7つのカテゴリーのいずれかに割り当てられます。このカテゴリーによって、表内で読み取る列が決まります。各列内では、材料の板厚が増加するにつれて予熱温度も上昇します。
| Category | Process / Hydrogen Level | Typical Filler Metals |
|---|---|---|
| A | SMAW with 非低水素 electrodes | E6010, E6013, E7014, E7024 |
| B | SMAW-LH, GMAW, FCAW, SAW (no H designator) | E7018, ER70S-6, E71T-1 |
| C | Same as B for high-強度 steels (Group III/IV) | E7018, ER70S-6 on A572 Gr.65 |
| D | H8 designator (Group I/II steels) | E7018-H8, E71T-1-H8 |
| E | H8 designator (Group III steels) | E8018-C1-H8 |
| F | H8 designator (Group IV steels) | E9018-G-H8 |
| G | H4 designator (all steel groups) | E7018-H4, ER70S-6-H4 |
カテゴリーAおよびBは、鉄骨製作の大部分に適用されます。カテゴリーAは、非低水素電極がより多くの拡散性水素を堆積させ、割れのリスクを高めるため、最も高い予熱要件を伴います。カテゴリーBは、その他の一般的なすべての工程をカバーします。カテゴリーDからGは、より厳格な水素管理に対して予熱温度の低減を可能にします — これはD1.1:2025で新しく導入されました。
表5.11の読み方
表の読み取りは3段階の工程です。まず、工程と溶加材からカテゴリーを特定し、そのカテゴリーの列を選択し、次に材料の板厚帯に対応する行を読み取ります。
Table 5.11 category selection flowchart. Start with the 溶接工程, then check the hydrogen designator.カテゴリーを特定したら、その列を下に進み、材料に合致する板厚帯を見つけます。その交差する箇所に、最小予熱温度およびパス間温度が°Fおよび°Cで示されています。
板厚帯の理解
カテゴリーAからCでは、4つの標準的な板厚帯が使用されます。3/4 in(20 mm)以下、3/4 in超1-1/2 in(20–40 mm)以下、1-1/2 in超2-1/2 in(40–65 mm)以下、および2-1/2 in(65 mm)超です。板厚の厚い材料ほど高い予熱温度が要求されます。これは、質量が大きいほど大きなヒートシンクとして機能し、溶接部から熱をより速く奪い、熱影響部の冷却速度を増加させるためです。
例えば、E7018(カテゴリーB)を使用するA36の場合、板厚3/4 in以下の材料には予熱不要、3/4–1-1/2 inには50°F、1-1/2–2-1/2 inには150°F、2-1/2 in超の材料には225°Fの予熱温度が要求されます。同じ鋼材にE6010(カテゴリーA)を使用した場合、水素含有量が高いため、各板厚帯でより高い予熱温度が要求されます。
カテゴリーDからGでは、特定の鋼材仕様によって変化する可変の板厚帯が使用されます。これらのカテゴリーの予熱温度の値は、同じ板厚の場合、一般的にカテゴリーAからCよりも低く、より厳格な水素管理が報われます。
水素記号(H4、H8、H16)
水素記号は、カテゴリー間の主要な識別子です。これは、堆積した溶接金属中の最大拡散性水素量を示し、堆積金属100グラムあたりのミリリットルで測定されます。
H16: 最大16 mL/100g。これは低水素レベルの基準です。H16の接尾辞を持つSMAW電極およびほとんどの標準的なGMAW/FCAWワイヤがここに該当します(高強度鋼の場合はカテゴリーC)。
H8: 最大8 mL/100g。より厳格な管理。電極はこのレベルで試験され、分類される必要があります。鋼材グループに応じてカテゴリーD、E、またはFに該当します。実際には、E7018-H8電極は広く入手可能であり、標準的なE7018よりもわずかに高価なだけです。
H4: 最大4 mL/100g。溶加材で利用可能な最も厳格な水素管理。最も低い予熱要件を提供するカテゴリーGに該当します。H4を達成するには、通常、電極の慎重な保管と取り扱いが必要です — わずかな吸湿でも水素がこの閾値を超える可能性があります。
実際には、これは次のことを意味します。もし貴社の工場がすでにE7018-H8電極を使用している場合(品質上の理由で多くの工場が使用しています)、一般的な構造用鋼に対してカテゴリーBからカテゴリーDに切り替えることで、予熱温度を低減できる可能性があります。これにより、厚板作業における時間とプロパンの節約につながります。エンジニアにご確認ください — 予熱温度の低減を適用するには、溶接施工要領書(WPS)に水素記号を明記する必要があります。
お客様の溶接にはどのカテゴリーが適用されますか?
製作業者が抱く最も一般的な質問は、「A992鋼、E7018電極、板厚1 inの場合、どのカテゴリーが適用されますか?」というものです。答えはカテゴリーBであり、板厚3/4–1-1/2 inに対して最小50°Fの予熱温度が要求されます。E7018-H8に切り替えると、カテゴリーDに移行し、同じ鋼材と板厚に対して予熱温度が低減されるか、予熱が不要になる可能性があります。
あらゆる鋼材、工程、および板厚の組み合わせを素早く調べるには、予熱計算機をご利用ください。これは表5.11の全464の組み合わせをカバーし、カテゴリー、最小予熱温度、および適用される脚注を表示します。
CWI試験のヒント
CWIパートCの質問パターン:「A572 Gr.50、板厚2 in、E7018で溶接する場合の最小予熱温度は?」という質問が出されることがあります。重要な手順:A572 Gr.50はグループII鋼です。E7018はH接尾辞のないSMAW低水素電極であり、カテゴリーBに該当します。板厚帯は1-1/2から2-1/2 inです。その板厚帯のカテゴリーBの列を読み取ります。よくある落とし穴:質問文で「表3.2」が参照される場合があります — 答えは表5.11と同じ値であり、単に番号が変更されただけです。