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2026 年の溶接欠陥:16 種類、原因、およびゼロトレランスに対する実証済みの解決策

溶接は依然として金属部品を接合する板金製造の中核技術ですが、不適切なプロセス、材料の不一致、または旧式の設備によって引き起こされる溶接欠陥は依然として構造の完全性に対するリスクとなります。 2026 年には、一か八かのアプリケーション (EV シャーシ、航空宇宙部品、医療機器) の台頭により、重大な溶接欠陥に対するゼロトレランスが業界標準になりました。

一般的な溶接欠陥、その根本原因、予防的な予防方法を理解することは、製品の故障を回避し、再加工コストを削減し、最新の品質基準 (ISO 5817:2024 アップデート) を満たすために重要です。この記事では、16 の主要な溶接欠陥と、目に見えない欠陥を検出するための最新の非破壊検査 (NDT) 技術について説明します。

とは 溶接欠陥 ?

溶接の欠陥とは、特定の溶接部に形成される欠陥、不規則性、不完全性であり、意図された用途や美的魅力を損なうものです。溶接を損なう不規則性は、ISO 6520 に従って溶接欠陥として分類されます。対照的に、溶接を損なわない欠陥は溶接の不連続として分類されます。許容制限は ISO 5817 および 10042 に基づいています。

欠陥は、金属構造や溶接プロセスに基づいて、サイズ、形状、範囲が異なることがよくあります。主な原因は、溶接方法の間違った選択または間違った溶接パターンです。ただし、他の多くの原因が溶接部に特定の欠陥を引き起こす可能性があります。

金属の内側または外側に溶接欠陥が発生し、接合部が弱くなったり、外観に影響を与えたりすることがあります。一部の欠陥は許容範囲内である可能性がありますが、その他の欠陥は製品の不合格につながる可能性があります。したがって、溶接の失敗を避けることが不可欠です。

溶接欠陥の種類

溶接欠陥は場所(外部/内部)と重大度によって分類されます。2026 年の業界トレンドでは、安全関連部品(EV バッテリーの筐体、航空機の構造部品など)の「重大欠陥ゼロ」基準が優先されます。以下に詳細な内訳を示します。

外部 溶接欠陥

これらは表面的または視覚的な欠陥です。それらは金属溶接物の表面に現れます。外部溶接欠陥は通常、目視検査や、磁粒子検査 (MPI) や染料液体浸透剤 (DPI) などの他の方法によって検出できます。典型的な例としては、亀裂、アンダーカット、重なり、気孔、スパッタなどが挙げられます。

内部 溶接欠陥

内部欠陥は金属材料内で発生し、通常は溶接部の表面には現れません。多くの場合、これらの欠陥を目視検査や一部の非破壊検査で検出することは困難です。ただし、超音波検査や放射線検査 (RT) などの方法を使用すると検出可能です。一般的な例には、スラグの混入、不完全な浸透、不完全な融合などが含まれます。

16 の一般的な種類 溶接欠陥

板金製造では、不適切な溶接がいくつかの欠陥を引き起こす可能性があります。この概要では、品質と耐久性を確保するための一般的な問題、その原因、解決策について説明します。

#1 溶接亀裂

出典:welding.org.au

重大な溶接欠陥を引き起こすことが多い亀裂 (溶接部または母材の平面破壊) は、間違いなく最も望ましくない溶接欠陥です。内部と外部の両方で、これらの欠陥は、圧力と冷却によって引き起こされる局所的な破壊、および凝固中の熱影響部 (HAZ) での収縮と粒子の発達によって発生します。その形状により亀裂の先端近くに応力が集中するため、溶接部が破壊されやすくなります。溶接亀裂には、次のようなさまざまなサイズ、形状、タイプがあります。

発生する温度に応じて、亀裂は次のようになります。

ホットクラック

これらは溶接継手の凝固および結晶化中に発生します。この段階では、温度は摂氏 10,000 度を超えることがよくあります。それらは凝固亀裂または液化亀裂のいずれかである可能性があります。前者は、金属に不純物や炭素が多く含まれている場合、または熱流が中断されている場合に発生します。一方、加熱温度の上昇により液状化亀裂が発生します。これにより、融点の低い成分が液状化します。

コールドクラック

これらは、溶接金属の凝固後に発生する「遅延型」亀裂欠陥です。溶接が完了してから何日も経ってから発生する場合があります。この種の亀裂は、多くの場合、溶融境界と平行に存在します。残留引張応力によっても、溶融境界から離れる方向に亀裂が成長する可能性があります。低温亀裂は、主に予熱の欠如、高応力、低温、高い水素含有量、影響を受けやすい材料構造などが原因で発生します。

溶接割れの原因

溶接割れの防止

#2 クレーター

クレーターとは、通常、溶接ビードの端近くで終了するアークに続いて発生するクレーター状の亀裂で、通常は溶接プロセスの後、溶接継手が完全に形成される前に発生します。これは、アークが切断される前にクレーターが不適切に充填されたことが原因で発生することがよくあります。これにより、クレーターよりも外縁の方が早く冷却されます。溶接部の量が不十分であると、金属収縮を克服できない可能性があります。その結果、溶接工程におけるクレーター亀裂欠陥が形成されます。

クレーターの原因

クレーターの防止

#3 アンダーカット

出典:welding.org.au

アンダーカット欠陥は、母材金属上にノッチの形で形成される不規則な溝です。これらは溶接部から離れた金属のベースが溶けることによって発生し、長さ、深さ、鋭さに基づいて特徴付けられます。溶接のアンダーカット欠陥は溶接部と平行に進み、厚さの損失を引き起こします。その結果、溶接継手は疲労しやすくなります。アンダーカットの種類は次のとおりです。

アンダーカットの原因

アンダーカットの防止

#4 多孔性

ワームホール溶接とも呼ばれる気孔欠陥は、溶接部に空気や気泡が閉じ込められると発生します。溶接プロセスでは、水素、二酸化炭素、蒸気などのガスが発生することがよくあります。多孔質の溶接ビードの断面は、多くの場合、閉じ込められた気泡が蓄積したスポンジに似ています。

閉じ込められたガスは、特定の場所に局在する場合もあれば、溶接部に均一に分布する場合もあります。これらの気泡は溶接金属の接合部を弱め、疲労や損傷を引き起こす可能性があります。形成に応じて、これらの軌道溶接エラーは次のように発生する可能性があります。

出典:welderportal.com

多孔性の原因

多孔性の防止

#5 スパッタ

スパッタは、アーク溶接、ガス溶接、仮付け溶接プロセスでよく見られる、溶接アークから放出される金属粒子で構成されています。それほど頻繁ではありませんが、MIG 溶接でも発生する可能性があります。これらの粒子は通常、溶接ビードに沿って、または接合部の設計内に付着し、異なる種類の溶接欠陥を示します。

ノズル内に溜まったスパッタは剥離し、溶接ビードを損傷する可能性があります。また、スパッタの突起が鋭い場合、ハンドラーに事故を引き起こす可能性があります。

スパッタの原因

飛沫の防止

#6 オーバーロール / オーバーラップ

出典:theweldingmaster.com

溶接オーバーラップは、溶接の止端のフィラー材料が結合せずに金属を覆っている欠陥です。この場合、溶融池が過剰に流れて止端部を超えて広がります。この状態が発生すると、溶接金属は 90 度未満の角度を形成します。

重複の原因

重複の防止

#7 ラメラ引き裂き

ラメラ引き裂き溶接欠陥は、通常、溶接された圧延鋼板の底部に発生します。特徴的なのは、階段状の亀裂です。ラメラ引き裂きは、鋼板内で熱収縮が起こると発生します。また、熱影響部の外側、多くの場合、溶接融解境界と平行に見られることもあります。

ラメラ断裂の原因

ラメラ断裂の防止

#8 スラグの混入

有害な副産物であるスラグは、シールドメタルアーク、スティック、フラックスコアアーク、サブマージドアーク技術などのさまざまなプロセスで発生します。多くの場合、これらは溶接領域の内部または表面に閉じ込められた不純物として現れます。


出典:leniran.blogspot.com

溶接時にフラックス(固体のシールド材)を使用する際に発生します。フラックスが溶接の表面または溶接領域内で溶けると、これらの溶接欠陥が発生する可能性があります。スラグの存在は金属の溶接性と靭性に影響を与えます。結果として、溶接の構造的性能が低下します。

スラグ混入の原因

スラグの混入を防ぐ

#9 不完全な融合

出典:pixazsexy.com

この溶接欠陥は溶融不足としても知られ、不正確な溶接によって隙間が埋められないことが原因で発生します。次のことが原因である可能性があります。

これは内部の溶接欠陥ですが、外面の溶接で不完全な融合も見られます。これは、外側の側壁と親金属との融合が不適切な場合に発生します。

不完全な融合の原因

不完全な融合の防止

#10 不完全な貫通

出典:mechasource.blogspot.com

溶接において、溶け込みとは、母材の上面から最大溶接範囲までの距離を指します。金属溝が狭すぎて充填されていない場合、不完全な貫通が発生します。その結果、溶接金属は溶接継手の底部まで完全には広がりません。これにより、溶接継手の強度が低下し、溶接不良が発生します。

不完全な浸透の原因

不完全な浸透の防止

#11 ディストーション

出典:designlooter.com

溶接時の過剰な熱により金属板に歪みや反りが生じ、位置や寸法が変化します。歪みは角度、縦、フィレット、中立軸の 4 種類に分類されます。この欠陥は、プレートが薄いほど顕著です。これは、プレートの表面積が限られているため、効果的な熱放散が妨げられるためです。

歪みの原因

歪みの防止

#12 バーンスルー

溶接中に過剰な熱が加わると、金属の中心に穴が開くことがあります。このタイプの溶接欠陥は、バーンスルーと呼ばれるものです。これは、厚さ 1/4 インチ未満の薄い金属シートによく見られる溶接欠陥です。また、溶接設定が高すぎる場合、またはトーチの動きが遅すぎる場合、厚い金属素材でも発生する可能性があります。

焼き付きの原因

焼き付きの防止

#13 機械的損傷

機械的損傷は、母材金属または溶接部の圧痕として現れ、多くの場合、溶接プロセスでの事故によって発生します。これらの問題は、溶接技術の間違った選択や溶接ツールの不適切な使用に起因する可能性があります。

機械的損傷の原因

機械的損傷の防止

#14 過剰な補強

この溶接欠陥は、溶接接合部に充填材が多すぎるために発生します。過剰な補強は、狭くて急な側面のビードとして発生する可能性があります。 これは通常、給電線のフラックスコーティングが不十分であることが原因です。さらに、過剰な補強は不均一で不均一になる可能性があります - 山脈補強。この場合、過剰な磁束または不均一な移動速度によって欠陥が発生します。

過剰な補強の原因

過剰な補強の防止

#15 ヒゲ

ウィスカ欠陥は通常、MIG 溶接プロセスで発生し、溶接継手の根元側の溶接部から突き出る短い電極ワイヤです。これらは、溶接池の先端から突き出た電極ワイヤによって発生します。

これらの電極ワイヤは、溶接部の美的品質と機械的特性を損ないます。たとえば、ウィスカは溶接接合部を弱める介在物としてよく見られます。配管用途に使用すると、流れを阻害したり、機器に損傷を与えたりする可能性があります。

ひげの原因

ヒゲの発生を防ぐ

#16 位置のずれ

この溶接欠陥は、溶接継手内で溶加材が分解することで発生します。溶接金属と母材の外側および/または内側の高さの差です。溶接物の表面に波状または曲線状の斑点が現れる場合があります。 位置ずれの欠陥により溶接が弱くなり、高疲労環境に対処する能力が低下します。

位置ずれの原因

位置ずれの防止

目に見えないものを検出する方法 溶接欠陥 – 非破壊溶接試験と検査

溶接には 2 つ以上の金属の融合が含まれるため、目視検査で内部の溶接欠陥を検出するのは難しい場合があります。この場合、溶接の完全性を確認できる非破壊検査 (NDT) が有益なオプションとなります。このプロセスにより、ツールを損傷することなくスムーズな操作が維持されます。 

磁性粒子検査

これは、目視検査では検出できないほど小さい表面の亀裂や溶接欠陥を検出するための最良の方法の 1 つです。また、溶接部の表面下の不連続部にも最適です。電磁粒子検査のプロセスには、ワークピースの磁化が含まれます。次に、蛍光溶液を使用して欠陥を強調表示し、適切な文書化を行います。 

超音波検査

高周波音波を利用して溶接金属の内部および外部を検査する検査方法です。溶接部の欠陥や不連続性を発見するだけでなく、欠陥の正確な位置も測定します。この機器は高周波ビームを金属に送信します。溶接欠陥が検出されると、超音波溶接機に跳ね返されて、潜在的な欠陥とその位置を明確に把握できます。これにより、障害を迅速かつ簡単に修正できます。 

放射線検査

このテクニックはさまざまな状況に適応できます。ガンマ線または X 線を使用して溶接部の内部を検査します。セットアップはシンプルかつ迅速で、X 線装置の画面に欠陥の鮮明な画像が表示されます

溶接の不連続性とを区別する方法 溶接欠陥

溶接の不連続性は、溶接構造の通常の流れの中断です。これは母材または溶接金属のいずれかに発生する可能性があり、間違った溶接方法またはパターンによって発生します。これらの不規則性は、多くの場合、望ましい溶接ビードのサイズ、形状、および意図した品質とは異なります。内部または外部にすることもできます。

溶接の不連続性と溶接欠陥の比較

次の点により、溶接欠陥と不連続性が区別されます。

とはいえ、不連続部が規定のプロジェクト制限を超える場合、溶接欠陥になる可能性があります。最終的には、効率的な方法を使用して溶接プロセスを検査することが重要です。

よくある質問

他にどのような種類の溶接欠陥がありますか?

ここで説明した 16 個の欠陥は主に多くの一般的な溶接欠陥に対応していますが、頻度が低い他の欠陥でも溶接の品質に損傷を与える可能性があります。次の 2 つの例が考えられます。
アークブロー: 磁力によって溶接アークが意図した経路から逸脱し、不均一な溶け込み、浅い溶接、さらには気孔や不完全な融合などのその他の欠陥が生じる可能性があります。これは DC 溶接でより一般的であり、厚い部分を溶接したり、大電流を流したりする場合に特に困難になる可能性があります。
溶接裂傷: ラメラ裂けと同様に、溶接金属または HAZ 自体で発生しますが、裂け目は、低い延性と組み合わされた高応力によって発生します。これは通常、材料に歪みに対処するのに十分な延性がない場合、収縮した溶接金属が裂ける可能性がある冷却中に発生します。

溶接の不連続性か溶接欠陥かをどうやって見分けることができますか?

ビードの形状、サイズ、プロファイルの変化など、溶接の通常の構造における中断は、溶接の不連続性として知られています。これらの不連続性は、ISO 5817 や 10042 などの規格で設定された所定の制限内で許容できる可能性があります。逆に、溶接欠陥とは、これらの合理的な範囲を超える不連続性であり、構造的な完全性や溶接の意図された用途を脅かします。不連続性が欠陥を構成するかどうかは、そのサイズ、位置、およびアプリケーションの要求によって異なります。クリティカルでないアプリケーションでは、不連続性が許容される場合があります。非常にストレスがかかる安全性が重要なコンポーネントでは、欠陥とみなされます。非破壊検査 (NDT) 手法は、不連続性を評価し、それが欠陥を構成するかどうかを判断するためによく使用されます。

結論

2026 年には、溶接の品質はもはや単に「検査に合格する」ことだけではなく、高価値の用途における重大欠陥ゼロの基準を満たすことが重要になります。 16 の一般的な溶接欠陥を理解し、最新の NDT 技術を活用し、最新の溶接技術を採用するプロバイダーと提携することで、手戻りを回避し、コストを削減し、製品の信頼性を確保できます。
RapidDirect は、2026 年の最新の溶接イノベーション (自動予熱、デジタル MPI/PAUT 検査、水素制御フィラーメタル) を当社の板金溶接サービスに統合しています。当社の ISO 5817:2024 準拠の品質プロセスと熟練したエンジニアリング チームは、すべての溶接がアプリケーションの重要な要件を満たしていることを保証します。設計ファイルをアップロードして無料の見積もりを取得し、今すぐ高品質の溶接プロジェクトを開始してください。


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