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Z 3181

:2005

(1)

まえがき

この規格は,工業標準化法第 14 条によって準用する第 12 条第 1 項の規定に基づき,社団法人日本溶接

協会(JWES)/財団法人日本規格協会(JSA)から,

工業標準原案を具して日本工業規格を改正すべきとの申出

があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日本工業規格である。これによって,

JIS Z 3181:1973

は改正され,この規格に置き換えられる。

今回の改正は,日本工業規格を国際規格に整合させるため,ISO 15792-3:2000,Welding consumables−Test

methods

−Part 3: Classification testing of positional capacity and root penetration of welding consumables in a fillet

weld

を基礎として用いた。

この規格の一部が,技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の

実用新案登録出願に抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会

は,このような技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の実用新

案登録出願にかかわる確認について,責任はもたない。

JIS Z 3181:2004

には,次に示す附属書がある。

附属書(参考)JIS と対応する国際規格との対比表


Z 3181

:2005

(2)

目  次

ページ

序文 

1

1.

  適用範囲

1

2.

  引用規格

1

3.

  定義

1

4.

  試験材料

2

5.

  試験板の溶接 

2

6.

  試験方法

3

6.1

  外観の観察 

3

6.2

  試験片の採取 

3

6.3

  断面の測定 

3

6.4

  破断面の観察 

3

7.

  試験報告

5

附属書(参考)JIS と対応する国際規格との対比表

7

 


日本工業規格

JIS

 Z

3181

:2005

溶接材料のすみ肉溶接試験方法

Method of fillet weld test for welding consumables

序文  この規格は,2000 年に第 1 版として発行された ISO 15792-3:2000,Welding consumables−Test methods

−Part 3: Classification testing of positional capacity and root penetration of welding consumables in a fillet weld を

翻訳し,技術的内容を変更して作成した日本工業規格である。

なお,この規格で点線の下線を施してある箇所は,原国際規格を変更している事項である。変更の一覧

表をその説明を付けて,

附属書(参考)に示す。

1. 

適用範囲  この規格は,炭素鋼,低合金鋼,ステンレス鋼並びにニッケル及びニッケル合金のアーク

溶接材料(被覆アーク溶接棒及び溶接ワイヤ)の日本工業規格(以下,JIS という。

)で要求する溶接姿勢

適応性(Positional capacity)及び溶込み性(Root penetration)を評価するための試験方法について規定する。

備考  この規格の対応国際規格を,次に示す。

なお,対応の程度を表す記号は,ISO/IEC Guide 21 に基づき,IDT(一致している)

,MOD

(修正している)

,NEQ(同等でない)とする。

ISO 15792-3:2000

,Welding consumables−Test methods−Part 3: Classification testing of positional

capacity and root penetration of welding consumables in a fillet weld (MOD)

2. 

引用規格  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す

る。これらの引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS Z 3001

  溶接用語

JIS Z 3011

  溶接姿勢−傾斜角及び回転角による定義

備考 ISO 

6947:1990

,Welds−Working positions−Definition of angles of slope and rotation からの引用

事項は,この規格の該当事項と同等である。

ISO 5817

  Welding−Fusion-welded joints in steel, nickel, titanium and their alloys (beam welding excluded)

−Quality levels for imperfections

3. 

定義  この規格で用いる主な用語の定義は,JIS Z 3001 によるほか,次による。

a)

フランジ  試験板のうち,すみ肉溶接試験においてウェブを支える水平に置いた部材。

b)

ウェブ  試験板のうち,フランジの上に垂直に立てる部材。

c)

膨らみ  止端と止端とを結んだ線と溶接ビードの最も凸の部分との距離。

d)

へこみ  止端と止端とを結んだ線と溶接ビードの最も凹の部分との距離。

e)

試験板  試験に使用する母材で,溶接の完了するまでのもの。

f)

試験材  溶接完了後,試験片を採取するまでのもの。


2

Z 3181

:2005

g)

試験片  試験材から切り取り,機械加工によって規定の形状及び寸法に仕上げられたもの。

4. 

試験材料  試験材料は,次による。

a)

試験に用いる溶接材料は,その製品(銘柄)を代表するものとする。

b)

試験板は,試験を行う溶接材料の JIS による。溶接を行う表面には,さび,汚れ及び他の汚染物がな

いものとする。

c)

ウェブ及びフランジの寸法は,試験を行う溶接材料の JIS による。溶接材料の JIS に試験板の寸法の

規定がない場合には,

  1 において,を 10∼12mm,を 75mm 以上,を 300mm 以上とする。

単位  mm

      
                   

 約 25       

           

  ここで切断する           

ウェブ

                              

フランジ

  

       

t

     
     
     
                              

  最初の溶接の

                   

L        

終了端

               

   

溶接方向

     

       

W                    

t:試験板の厚さ

               

溶接の開始点   

W:試験板の幅

                          

L:試験板の長さ

W

t

  1  すみ肉溶接試験板の形状及び寸法

5. 

試験板の溶接  試験板の溶接は,次による。

a)

試験板の組立ては,

  1 による。まっすぐで平たんなフランジの上にウェブを置いたときに,試験板

の全長にわたって溶接の開始点からすき間なく密着するように,ウェブの一端は直角,かつ,平たん

でなければならない。また,試験板の両端は,ウェブとフランジとが全長にわたって直角で完全に密

着するように,タック溶接で固定する。

b)

溶接姿勢と溶接条件とは,試験を行う溶接材料の JIS の種類と径とに対する規定による。

なお,溶接姿勢の定義は,JIS Z 3011 による。

c)

試験板の片側に,ほぼ全長にわたって1パスのすみ肉溶接を行う。試験板の温度は,5  ℃以上とし,

溶接材料の JIS に規定されている場合は,その規定による。被覆アーク溶接棒については,少なくと

も 1 本(溶接できればなるべく多く)の溶接棒を,残棒長さが約 50 mm になるまで連続して溶接する。

グラビティ溶接用として設計された,450 mm を超える長さの被覆アーク溶接棒の場合,すみ肉溶接

L

t

L

W


3

Z 3181

:2005

は手溶接で行っても,グラビティ溶接装置を用いて行ってもよい。溶接ワイヤの場合,始端から終端

まで連続してすみ肉溶接を行う。

d)

溶接速度は,試験を行う溶接材料の JIS の規定によることとし,溶接材料の JIS が要求するすみ肉の

サイズが得られるように設定する。

e)

溶接材料の JIS が,試験板のもう一方の側の溶接を要求する場合は,試験板を適切な方法で室温まで

冷却,又は規定された予熱温度にした後に,次の溶接を行う。試験板の冷却に水を用いた場合は,も

う一方の側の溶接を実施する前に,水分を完全に除去しておく。

6. 

試験方法

6.1 

外観の観察

a)

すみ肉溶接が完了した試験材を目視で観察して,溶接部に割れ,アンダカット,オーバラップ,スラ

グ巻込み及び開口したポロシティがないことを確認する。

b) 

事前に適切なゲージを用いて,のど厚及び脚長を溶接線に沿って 3 か所以上測定し,溶接材料の JIS

の要求を満足し得ることを確認する。

6.2 

試験片の採取

a)  2

本以上の被覆アーク溶接棒を用いた場合は,1 本目の溶接棒によるクレータから約 25 mm 戻った位

置から,約 25 mm 幅のマクロ試験片を採取する。

b)  1

本の被覆アーク溶接棒で完了した場合,及び溶接ワイヤによって連続溶接した場合は,溶接長のほ

ぼ中央部から約 25 mm 幅のマクロ試験片を採取する。

6.3 

断面の測定

a)

マクロ試験片の片面を研磨した後に,エッチングし,

  2 に示すようにけ書きする。

b)

すみ肉溶接の理論のど厚,すみ肉のサイズ,膨らみ,へこみ及び脚長を,研磨・エッチングした面に

おいて 0.5 mm の精度で実測する。

c)

溶接材料の JIS が両側のすみ肉溶接を要求している場合,同一のマクロ試験片で両側のすみ肉溶接部

を測定する。

6.4 

破断面の観察  すみ肉溶接を片面だけ実施した試験材において,試験を行う溶接材料の JIS が要求

する場合には,以下の方法で破断面の観察を行う。

a)

試験材の残った二つの部分のそれぞれに,

  3 に示した方向に荷重を負荷して,すみ肉溶接の長手方

向に沿って破断させる。

b)

試験材の破断面を観察して,検出された不完全部(imperfection)が

  1 の許容基準を満足していること

を確認する。

c)

観察する破断面が溶接金属と異なる部分で破断したときは,その試験はなかったものとして,再度の

試験を実施する。


4

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d                

d

     

       

V        

L1   

C

L1=S                

S

 

 

T                

T

     

 

P    

S           

S

       

L2                

L2   

     
 

a)    とつすみ肉            

b)  へこみすみ肉

  
   

d :け書き線

   

S :すみ肉のサイズ   

T:理論のど厚

 

L1 , L2 :脚長    ( L2 - L1=脚長の差) 

P:溶込み

   

V :膨らみ        

C:へこみ

  2  すみ肉の形状

   

a                        a                              a

   

  1

    1

  1

                    b                      c                                d 
   

   

      2

    2

    2

   
      a) 補強する              b) 位置をずらす                c) 切欠きを入れる 
     

:ウェブ

2:フランジ

a:応力負荷方向        c:フランジ幅の 3/4

b:補強溶接            d:切欠き深さは実際のど厚の 1/2 以下

  3  すみ肉溶接部を容易に破断するための代替案

L

1

=S

S

L

2

L

1

S

C

L

2

a)

  とつすみ肉 

b)

  へこみすみ肉 

L

1

L

2

T

P

C

a)

  止端部補強 

b)

  ウエブ位置変更 

c)

  切欠き入れ 

1

2

a

c

b

d


5

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  1  破断面で許容される不完全部の大きさ

不完全部の種類

許容される不完全部の大きさ        (ISO 5817 Level B)

割れ

 (cracks)

あってはならない。

ガス孔と分散したポロシティ

  (gas pore and uniformly distributed porosity)

不完全部の総和が,観察面積の 1  %以下であり, 
  個々の不完全部の最大径が(理論のど厚×0.2)以下,

  かつ,3 mm 以下でなければならない。

集中発生したポロシティ

  [clustered (localized) porosity]

不完全部の総和が,観察面積の 4  %以下であり, 
  個々の不完全部の最大径が(理論のど厚×0.2)以下,

  かつ,2 mm 以下でなければならない。

線状のポロシティ

 (linear porosity)

不完全部の総和が,観察面積の 2  %以下であり,

  個々の不完全部の最大径が(理論のど厚×0.2)以下, 
  かつ,2 mm 以下でなければならない。

延伸した空孔とウォームホール

  (elongated cavity and wormholes)

・不完全部の高さ又は幅が,

(理論のど厚×0.2)以下であり,

    かつ,2 mm 以下でなければならない。 
・溶接方向への不完全部の長さが,理論のど厚以下であり, 
    かつ,25 mm 以下でなければならない。

非金属介在物

  (solid inclusions, slag inclusions, flux inclusions,

 and oxide inclusions)

・不完全部の高さ又は幅が,

(理論のど厚×0.2)以下であり,

    かつ,2 mm 以下でなければならない。

・溶接方向への不完全部の長さが,理論のど厚以下であり, 
    かつ,25 mm 以下でなければならない。

銅以外の金属介在物

  (metallic inclusions other than copper)

不完全部の高さ又は幅が(理論のど厚×0.2)以下であり,

  かつ,2 mm 以下でなければならない。

銅介在物

 (copper inclusions)

あってはならない。

融合不良

  (lack of fusion)

あってはならない。

溶込み不良

  (lack of penetration)

あってはならない。

参考  ISO 5817 Level B  参照 

d) 

すみ肉溶接金属の破断を容易にするために,次に示す方法の一つ以上を用いることができる。

1)

  3 の a)に示すように,溶接の両止端部を補強する。

2)

  3 の b)に示すように,フランジ上のウェブ位置を変更する。

3)

  3 の c)に示すように,溶接金属の表面に切欠きを入れる。

4)

試験板を0℃以下に冷却する。

7. 

試験報告  試験報告の項目は,次による。ただし,試験報告を行う場合は,当事者間の協定によって

その内容を省略することができる。

a) 

溶接材料及び試験板

1)

溶接材料の JIS(部門記号・番号)

2)

試験板(母材)の種類

3)

溶接材料の銘柄及び種類

4)

溶接材料のヒート番号又はロット番号

5)

溶接材料の再乾燥条件


6

Z 3181

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b)

溶接条件

1)

溶接方法

2)

電源

3)

溶接材料の径

4)

電源極性

5)

溶接電流

6)

ワイヤ供給速度(適用する場合)

7)

アーク電圧

8)

溶接速度

9)

母材-チップ間距離(適用する場合)

10)

シールドガスの種類及び流量(適用する場合)

11)

予熱及びパス間温度

12)

溶接姿勢

c)

この規格との相違点

d)

試験結果

1)

目視観察結果

2)

それぞれの脚長及び脚長の差

3)

すみ肉の膨らみ

4)

すみ肉のへこみ

5)

理論のど厚

6)

すみ肉のサイズ

7)

すみ肉の長さ方向に沿った溶込み不良の長さ(適用する場合)

8)

破断面で検出されたその他の不完全部(適用する場合)


7

Z 3181

:2005

附属書(参考)JIS と対応する国際規格との対比表

JIS Z 3181

:2004  溶接材料のすみ肉溶接試験方法

ISO 15792-3

:2000,溶接材料の溶接姿勢適合性と溶込み性を評価するためのす

み肉溶接試験方法

(

Ⅰ) JIS の規定

(

Ⅲ)  国際規格の規定

(

Ⅳ)  JIS と国際規格との技術的差異の項目ご

との評価及びその内容 
  表示箇所:本体 
  表示方法:点線の下線

項目 
番号

内容

(

Ⅱ)  国際

規格番号

項目
番号

内容

項目ごと 
の評価

技術的差異の内容

(

Ⅴ)  JIS と国際規格との技術的差異

の理由及び今後の対策

1.

  適 用

範囲

炭素鋼,低合金鋼,ステンレ
ス鋼並びにニッケル及びニッ
ケ ル 合 金 の ア ー ク 溶 接 材料

(被覆アーク溶接棒及び溶接
ワイヤ)のすみ肉溶接試験に
ついて規定する。

ISO 

15792-3 

1

炭素鋼,低合金鋼,
ステンレス鋼並びに
ニッケル及びニッケ

ル合金のアーク溶接
材料(被覆アーク溶
接 棒 及 び 溶 接 ワ イ

ヤ)のすみ肉溶接試
験 に つ い て 規 定 す
る。

IDT

2.

  引 用

規格

JIS Z 3001

JIS Z 3011

ISO 5817

ISO 

15792-3 

2

ISO 6947

ISO 5817 

MOD/

追加

他の JIS に合わせ,JIS Z 3001
を追加した。 JIS Z 3011 は,

ISO 6947

の該当事項と同等で

ある。

実質的に差異はない。

3.

  定義

JIS Z 3001

によるほか,フラ

ンジ,ウェブ,膨らみ,へこ
み  について定義する。

ISO

では図中に記し

てあり,項目として
は規定していない。

MOD/

追加

他の JIS に合わせ,JIS Z 3001
にないものは定義した。また,
“へこみ”については定義さ

れ て い な か っ た の で 追 加 し
た。

ISO 15792-3

には“へこみ”を定

義していないが,適用する溶接材
料の JIS 及び ISO が“へこみ”の

測定を要求する場合があるので,
追加した。実質的に差異はない。

4.

  試 験

材料

a)

  試験に用いる溶接材料

b)

  試験板の種類及び表面の

清浄

c)

  試験板の寸法

ISO 

15792-3

3

4

5.1

試験する溶接材料

試験板の種類及び表
面の清浄 
試験板の準備と寸法

MOD/

変更

構成上の変更を行い,また溶

接材料の規格を JIS と置き換
えた。

実質的に差異はない。

7

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Z 3181

:2005

(

Ⅰ) JIS の規定

(

Ⅲ)  国際規格の規定

(

Ⅳ)  JIS と国際規格との技術的差異の項目ご

との評価及びその内容

  表示箇所:本体 
  表示方法:点線の下線

項目 
番号

内容

(

Ⅱ)  国際

規格番号

項目
番号

内容

項目ごと 
の評価

技術的差異の内容

(

Ⅴ)  JIS と国際規格との技術的差異

の理由及び今後の対策

5.

  試 験

板の溶接

a)

  試験板の組立て

b)

  溶接姿勢及び溶接条件

c)

  すみ肉溶接の長さ

d)

  溶接速度

e)

  次溶接の準備

5.1

5.2

5.3

5.4

試験板の準備と寸法

溶接姿勢,溶接条件
及びすみ肉溶接の長

溶接速度 
次溶接への準備

IDT

MOD/

追加

MOD/

変更

MOD/

変更

構成上の変更を行い,また,
予熱を必要とする溶接材料
への配慮を追加した。

JIS

に置き換えた。

JIS

に置き換えた。

実質的に差異はない。 

〃 

6.

  試 験

方法

6.1

  外観の観察

6.2

  試験片の採取

6.3

  断面の測定

6.4

  破断面の観察

ISO 

15792-3 

6.1

6.2

6.3

6.4

外観の観察と試験片
の採取 
試験片の作成と断面

の測定 

破断面の観察

ISO 5817 Level B

要求を満足すべき,
とのみ記載。

破断を容易化する方

MOD/

変更

MOD/

追加

MOD/

変更

MOD/

変更

JIS

に置き換えた。

構成上の変更を行い,また,

すみ肉のサイズとへこみの
測定を追加した。

JIS

では,ISO 5817 に示す不

完全部の種類から,破断面で
観察される不完全部だけを
表 1 として抽出した。

構成上の変更を行った。

実質的に差異はない。 

ISO

見直し時に提案を検討。

実質的に差異はない。

7.

  試 験

報告

試験報告を必要とする項目を
規定

ISO 

15792-3 

7

試験報告を必要とす
る項目を規定

MOD/

追加

すみ肉のサイズとへこみを
測定項目として追加した。

溶接方法によって,必要としない
又は測定できない事項について
は“

(適用する場合)

”の記述を付

加した。

JIS

と国際規格との対応の程度の全体評価:MOD

8

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備考1.  項目ごとの評価欄の記号の意味は,次のとおりである。

    ―  IDT………………  技術的差異がない。 
    ―  MOD/追加………  国際規格にない規定項目又は規定内容を追加している。

    ―  MOD/変更………  国際規格の規定内容を変更している。

2. JIS

と国際規格との対応の程度の全体評価欄の記号の意味は,次のとおりである。

    ―  MOD……………  国際規格を修正している。

9

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9

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