AWS D1.1:2025 · §5.7.2 · 表 5.5

Dissimilar Metal Welding WPS — D1.1 Rules

D1.1:2025に基づき異なる母材を溶接する際は、2種類の鋼材のうち、最も高い最小予熱温度を適用してください(§5.7.2)。溶加材は、強度が高い方の母材または低い方の母材のいずれかに合わせることができますが、低い方に合わせる場合は、低水素の溶着金属を生成する必要があります。

D1.1が異種金属継手に要求するもの

D1.1:2025 §5.7.2 addresses joints between base metals that are not the same 仕様書 or 強度 level. The governing rule is straightforward: the 最小 予熱 for the joint shall be the highest of the minimum preheats required for either 母材. Both metals must be listed in Table 5.6 as approved base metals for 事前認定 use.

これは、各鋼材を同じプロセス、水素カテゴリー、および適用板厚を用いて表5.11で個別に参照し、2つの結果のうち高い方を適用することを意味します。2つの値の間で混合、平均化、または補間は行いません。より保守的な要件が例外なく適用されます。

異種金属継手は、鉄骨製作において一般的です。軽量な二次部材(A36)をより重い主要骨組部材(A992またはA572 Gr.65)に接続することは、標準的な詳細です。その継手に対する予熱要件は、適用される板厚およびプロセスカテゴリーにおいて、より高い温度を要求する鋼材によって決定されます。

混合継手における溶加材の選定

D1.1:2025は、異種金属継手における溶加材の選定に関して、2つの適合経路を提供しています。

OptionFiller Metal StrengthCondition
Option AMatches the higher-strength base metalNo additional condition
Option BMatches the lower-strength base metalMust produce a 低水素 deposit

オプションBは実務で広く使用されています。A36とA572 Gr.65をE7018(最小引張強度70 ksiでA36に適合)で溶接することは、E7018が低水素電極であるため適合しています。この継手はA36部材に対して十分な強度を発揮し、低水素要件は高強度A572の熱影響部における割れのリスクを抑制します。

Filler metal must also appear in Table 5.7 (prequalified filler metals). The hydrogen designator on the 溶加材 label directly affects which Table 5.11 preheat カテゴリー applies — E7018-H8, for example, qualifies for Category D rather than Category B, which may allow reduced preheat on the higher-strength steel.

混合カテゴリー継手に対する予熱

§5.7.2の実践的な適用は、例を用いて最もよく説明できます。鉄骨製作における2つの一般的な異種金属の組み合わせを考えてみましょう。

例1:A36とA572 Gr.65の溶接(カテゴリーB、E7018によるSMAW、板厚1 in)

A36 at 1 in thick, Category B: 50°F minimum preheat. A572 Gr.65 at 1 in thick, Category B: 150°F minimum preheat. Governing preheat for the dissimilar joint: 150°F. Many fabricators make the mistake of using the A36 requirement (50°F) for this joint. Per §5.7.2, that is a 基準 violation.

例2:A36とA992の溶接(カテゴリーB、E7018によるSMAW、板厚3/4 in以下)

板厚3/4 in以下のA36、カテゴリーB:予熱不要。板厚3/4 in以下のA992、カテゴリーB:予熱不要。両方の鋼材はグループIに属し、薄い板厚では同じ表5.11要件を持っています。この組み合わせの異種金属継手には予熱は不要です。この基準は依然として適用されます—単に両方の金属で同じ結果が得られるだけです。

板厚に関する注記:予熱の適用板厚は、継手における2つの母材のうち厚い方です。たとえ薄い方の部材が単独では予熱を必要としない場合でも、継手の予熱は(a)厚い方の部材の要件と(b)高強度部材の要件のうち、高い方によって設定されます。

構造用溶接における一般的な異種金属の組み合わせ

D1.1に基づく建築および橋梁製作において、いくつかの異種金属の組み合わせが頻繁に現れます。

Base Metal 1Base Metal 2Group PairingGoverning Steel for Preheat
A36 (36 ksi yield)A992 (50 ksi yield)I + ISame group — same preheat
A36 (36 ksi yield)A572 Gr.50 (50 ksi yield)I + IIA572 Gr.50 at higher thicknesses
A572 Gr.50 (50 ksi yield)A572 Gr.65 (65 ksi yield)II + IIIA572 Gr.65 governs
A572 Gr.50 (50 ksi yield)A913 Gr.65 (65 ksi yield)II + IIIA913 Gr.65 governs
A992 (50 ksi yield)A514 (100 ksi yield)I + VA514 governs — 400°F max interpass also applies

A992とA514の組み合わせは重要な点を示しています。異種金属の一方がA514のような焼入れ焼戻し鋼である場合、最大パス間温度制限(板厚1-1/2 inまでは400°F)も継手全体に適用されます。最小予熱温度と最大パス間温度の制約の両方が、継手のA514側から来ます。

実務:異種金属継手に対するWPSの作成

異種金属継手に対する事前認定WPSを作成する際には、両方の母材仕様書がWPSフォームに記載されている必要があります。表5.5は、母材群を重要変数として挙げています—グループIからグループIの母材用に作成されたWPSは、グループIからグループIIIをカバーしません。プロジェクトが複数の異種金属の組み合わせを要求する場合、各固有の組み合わせには独自のWPS行または個別のWPS文書が必要です。

The preheat field on the WPS records the governing minimum — the highest Table 5.11 value for either base metal at the applicable process, hydrogen category, and 板厚. The 溶加材分類 and hydrogen designator must also be recorded, since these drive both the Table 5.11 category and the Option A/B filler metal 適合 path.

For non-prequalified dissimilar joints — for example, when one of the base metals is not in Table 5.6 — a 溶接施工法確認試験記録 (PQR) is required under 条項 6. The PQR test assembly should represent the actual dissimilar combination, not a like-metal substitute. The PQR guide covers the 資格試験 要求事項 in detail.

CWI試験のヒント

CWIパートCの質問パターン:異種金属継手を説明し、どの予熱温度が適用されるかを問う質問が出ることがあります。答えは常に2つの表5.11の値のうち高い方です—平均値でも低い方でもありません。2番目の一般的なパターンは溶加材について尋ねるものです。正しい答えは、両方のオプションが許可されるが、低強度金属に合わせる場合は低水素溶着金属が必要であるというものです。頻繁な誤答は「溶加材は常に高強度金属に合わせなければならない」というものですが、これはD1.1 §5.7.2が述べていることではありません。

よくある質問

D1.1:2025 §5.7.2では、接合される2つの母材のうち、最も高い最小予熱温度を使用することが求められています。プロセス、水素カテゴリー、および板厚について、各鋼材を表5.11で個別に参照し、その結果のうち高い方を適用してください。平均化や補間は行いません。より保守的な値が適用されます。

はい。E7018(70 ksi分類)は、A36(降伏強度36 ksi)とA572 Gr.65(降伏強度65 ksi)の溶接に使用できます。E7018は低強度母材(A36)に適合しますが、D1.1:2025では溶着金属が低水素である場合にこれを許可しています。E7018は本質的に低水素電極であり、その要件を満たしています。予熱は、§5.7.2に従い、高強度鋼であるA572 Gr.65の要件に適合する必要があります。

いいえ。D1.1:2025は、異種金属継手における溶加材に関して2つの選択肢を提供しています。高強度母材に合わせるか、または溶着金属が低水素である場合に低強度母材に合わせるかです。どちらも適合しています。継手が高強度部材の全強度を必要としない場合、または高強度溶加材が著しく高価であるか、資格取得が困難である場合に、低強度に合わせることが一般的です。

高強度鋼が適用される場合に低強度鋼の予熱を適用すると、高強度部材の熱影響部において水素誘起割れ(HAC)のリスクが生じます。HACは遅延破壊モードであり、溶接後数時間から数日経ってから割れが発生することがあります。§5.7.2に従って正しい予熱を使用することは任意ではありません。これは必須の基準要件であり、不十分な予熱は報告すべき不適合となります。

はい。D1.1:2025は、両方の母材が表5.6に記載されており、溶加材が§5.7.2に従って選定され、予熱が表5.11の最高最小値に適合する場合、異種母材継手に対する事前認定WPSを許可しています。母材群の変更は表5.5の重要変数であるため、ある組み合わせで認定されたWPSが、異なる異種金属の組み合わせを自動的にカバーするわけではありません。