ビード外観とは何ですか？
ビード外観とは、完成した溶接ビードの断面形状です。これは、溶接表面が母材と平面であるか、それより盛り上がっているか（凸面）、またはそれよりへこんでいるか（凹面）を示します。ビード外観は、疲労寿命、応力集中、および非破壊検査の実施能力に直接影響するため重要です。
D1.1:2025 Clause 7.23では、すべての溶接がTables 8.1または10.14の外観合格基準を満たし、き裂、オーバーラップ、およびFigure 7.4、Table 7.8、Table 7.9に示される許容できないビード外観の不連続性がないことを要求しています。
許容可能なビード外観と許容できないビード外観
Figure 7.4では、ビード外観を3つのカテゴリに分類しています。望ましい、許容可能な、および許容できないです。分類は継手の種類によって異なります。
開先溶接（突合せ継手）：余盛はTable 7.9スケジュールAの制限内である必要があります。溶接表面は母材表面へ緩やかに移行する必要があります。過大な余盛、急激な移行、およびオーバーラップは許容されません。
すみ肉溶接（T継手、重ね継手、内側隅肉）：Clause 7.23.1に従い、表面はわずかに凸面、平面、またはわずかに凹面であっても構いません。凸面度の制限はTable 7.9スケジュールCによって設定されています。過大な余盛は溶接止端に応力集中を引き起こすため許容されません。不十分なスロート（有効溶接サイズを最小値以下に減少させる凹面度）も許容されません。
外側隅肉溶接：スケジュールDによって規定され、凸面度は薄い露出縁の板厚の半分に設定されています。
Convexity 限界値 — Tables 7.8 and 7.9
D1.1では、Table 7.9で定義された4つの凸面度スケジュールを使用しています。Table 7.8は、各継手の種類と溶接の種類を該当するスケジュールとFigure 7.4の図にマッピングしています。
Schedule A — CJP Groove Welds (Butt Joints)
| Plate 板厚 (t) | R min. | R max. (reinforcement) |
|---|---|---|
| t ≤ 1 in [25 mm] | 0 | 1/8 in [3 mm] |
| t > 1 in, ≤ 2 in [50 mm] | 0 | 3/16 in [5 mm] |
| t > 2 in [50 mm] | 0 | 1/4 in [6 mm]* |
*繰り返し荷重が読み込み済みの構造物の場合、t > 2 in のR最大値は3/16 in [5 mm]です。
Schedule B — CJP Groove Welds (Corner and T-Joints)
| Plate Thickness (t) | R min. | R max. | C max. (convexity/concavity) |
|---|---|---|---|
| t < 1 in [25 mm] | 0 | unlimited | 1/8 in [3 mm] |
| t ≥ 1 in [25 mm] | 0 | unlimited | 3/16 in [5 mm] |
Schedule C — Fillet Welds (Most Common)
| Weld Face Width (W) | C max. (convexity) |
|---|---|
| W ≤ 5/16 in [8 mm] | 1/16 in [2 mm] |
| W > 5/16 in, < 1 in [25 mm] | 1/8 in [3 mm] |
| W ≥ 1 in [25 mm] | 3/16 in [5 mm] |
これらの制限は、完成した溶接の総表面幅だけでなく、Clause 7.23.1に従い、多層溶接における個々の表面ビードの幅にも適用されます。
凹面度：Table 7.9脚注bに従い、最小溶接サイズ（脚長とスロートの両方を考慮）が達成されている限り、凹面度に関する制限はありません。
Schedule D — Outside Corner Fillet Welds
外側隅肉溶接の場合、最大凸面度C = t/2であり、tは薄い露出縁の板厚です。スケジュールCとDのどちらが適用されるかについてはFigure 7.4Fを参照してください。
「平面」とは何を意味しますか？
Clause 7.23.3.1に従い、平面に仕上げる必要がある溶接は、薄い母材または溶接金属の板厚を1/32 in [1 mm]を超えて減少させないように仕上げる必要があります。残存する余盛は高さ1/32 in [1 mm]を超えてはならず、アンダカットのない移行部で母材表面に滑らかに溶け込む必要があります。
溶接が接触面または接合面の一部を形成する箇所では、すべての余盛を除去する必要があります。
「平面」とは完全に平坦であることを意味しません。これは、母材表面から1/32 in以内にあり、滑らかでアンダカットのない移行部があることを意味します。この許容差を超えて母材を薄くする過度な研削は溶接欠陥となります。
表面仕上げ要件
Clause 7.23.3.2に従い、表面仕上げが必要な場合、表面粗さの値はASME B46.1に従い250 microinches [6.3 micrometers]を超えてはなりません。
繰り返し荷重が読み込み済みの構造物の場合、仕上げは主応力の方向に平行である必要があります。ただし、最終的な粗さが125 microinches [3.2 micrometers]以下であれば、どの方向にも仕上げることができます。
チッピングおよびガウジングは、初期の材料除去方法として使用できますが、その後、必要な表面粗さを達成するために研削または機械加工を行う必要があります。
研削および補修方法
Clause 7.25に従い、溶接金属または母材は、機械加工、研削、チッピング、またはガウジングによって除去することができます。作業は、隣接する溶接金属または母材に傷やガウジが生じないように行う必要があります。酸素ガウジングは、圧延鋼にのみ許可されています。
施工業者は、Clause 7.25.1に従い、許容できない溶接を補修するか、溶接全体を除去して交換するかの選択肢があります。補修または交換された溶接は、元の方法と同じ受入基準で再検査される必要があります。
Clause 7.26に従い、収縮応力の制御のために中間溶接層にピーニングを使用することができますが、溶接のルート層または表面層、あるいは溶接縁の母材にはピーニングは許可されません。
Visual 検査 Criteria — 表 8.1
Table 8.1は、主要な外観検査受入基準表です。ビード外観の要件は項目 (4)であり、ビード外観はClause 7.23に適合する必要があります。これは、静的および繰り返し荷重が読み込み済みの非管状接続の両方に適用されます。
ビード外観の受入基準と関連する表8.1の項目：
| Item | Criterion | Static | Cyclic |
|---|---|---|---|
| (4) Weld Profiles | Conform to Clause 7.23 | Required | Required |
| (6) Undersized Fillet | Undersize allowed per schedule (e.g. ≤ 1/16 in for 1/8-3/16 fillet) | Max 10% of length | Max 10% of length |
| (7) Undercut | ≤ 1/32 in for material < 1 in thick (static) | 1/32 in general | 0.01 in transverse to stress |
凸面度スケジュールは満たしているものの、止端に過度なアンダカットがある溶接は、外観検査に不合格となります。ビード外観、アンダカット、および溶接サイズ不足は、Clause 8.9の外観検査の一部としてまとめて確認されます。