問５ 金属の接合方法に関する次の記述のうち、適切でないものはどれか。
（１）ろう付けは、ろうを「ぬれ」によって母材になじませて接合する方法で、継手としては、一般に重ね継手ではなく、突合せ継手が使用される。
（２）軟鋼とオーステナイト系ステンレス鋼の突合せ溶接では、溶加材中のクロムとニッケルが希釈されることを見込んで、それらの合金元素を母材ステンレス鋼より多く含む溶加材を用いる。
（３）溶接金属と母材との境界部をボンド部といい、溶接時に急冷されるため、硬く、かつ、もろくなる。
（４）鋼の炭素当量は、鋼を溶接したときの熱影響部の最高硬さを予測し、溶接割れを防止するための予熱又は後熱処理の必要性を判断する指標となる。
（５）摩擦撹拌接合は、棒状の接合用工具を高速で回転させながら母材と接触させ、その際に発生する摩擦熱によって母材接合部を融点よりやや低い温度まで加熱し、接合用工具の回転及び移動によって母材を互いに流動させ、温度低下時に接合状態とするものである。
このページは、２０１７年の労働安全衛生コンサルタント試験の「産業安全一般」問題の解説と解答例を示しています。
解説文中の法令の名称等は、適宜、略語を用いています。また、引用している法令は、読みやすくするために漢数字を算用数字に変更するなどの修正を行い、フリガナ、傍点等は削除しました。
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| 2017年度(平成29年度) | 問０５ | 難易度 | 金属の接合方法に関するやや高度な知識問題。やや難問だが、合否を分けるレベルかもしれない。 |
|---|---|---|---|
| 金属材料の損傷 | ４ |
問５ 金属の接合方法に関する次の記述のうち、適切でないものはどれか。
（１）ろう付けは、ろうを「ぬれ」によって母材になじませて接合する方法で、継手としては、一般に重ね継手ではなく、突合せ継手が使用される。
（２）軟鋼とオーステナイト系ステンレス鋼の突合せ溶接では、溶加材中のクロムとニッケルが希釈されることを見込んで、それらの合金元素を母材ステンレス鋼より多く含む溶加材を用いる。
（３）溶接金属と母材との境界部をボンド部といい、溶接時に急冷されるため、硬く、かつ、もろくなる。
（４）鋼の炭素当量は、鋼を溶接したときの熱影響部の最高硬さを予測し、溶接割れを防止するための予熱又は後熱処理の必要性を判断する指標となる。
（５）摩擦撹拌接合は、棒状の接合用工具を高速で回転させながら母材と接触させ、その際に発生する摩擦熱によって母材接合部を融点よりやや低い温度まで加熱し、接合用工具の回転及び移動によって母材を互いに流動させ、温度低下時に接合状態とするものである。
正答（１）
【解説】
（１）適切ではない。前半の「ろう付けは、ろうを「ぬれ」によって母材になじませて接合する方法」としているところは正しい。このため、ろう付けでは、母材がほとんど溶けないので寸法精度がよいという特性がある。しかし、後半の「一般に重ね継手ではなく、突合せ継手が使用される」としているところは適切ではない。ろう付けには重ね継手も普通に用いられている。
（２）適切である。溶接では、溶着金属を母材に溶け込ませるので、溶接材の合金成分が母材の合金成分より多ければ、溶着金属の合金成分は母材により薄められる。これが“希釈”である。
本肢のような異種金属の溶接では、通常は双方の母材とは異なる組成の溶接材を用いるので、溶接によって生じる溶接金属は両母材と溶接材が混合した組成となる。軟鋼とオーステナイト系ステンレス鋼を溶接すると、ステンレス側のクロムやニッケルが鋳鉄によって希釈されるため、溶接材にはステンレスよりもクロムやニッケルが多く含むものを用いる。
（３）適切である。JIS Z 3001によれば、ボンド部とは「溶融部（溶接金属）と母材との境界の部分。境界付近を併せて呼ぶこともある。固相溶接、ろう接のように溶接金属がない場合には、母材間の境界又は溶加材と母材の境界をいう」とされている。従って、前段は正しい。そして、ボンド部は熱履歴によって、脆性が低下することがある。従って後段も正しく、本肢は正しい。
（４）適切である。鋼を溶接する場合に、各母材の各成分元素による脆性への影響を、炭素の量に換算して最高硬さを推定する方法がある。各元素による影響をそれぞれ炭素量に換算した値の合計が炭素当量（Ceq）である。JIS，WESには次式による換算方法が規格化されている。
Ceq＝C+Mn/６＋Si/24＋Ni/40＋Cr/５＋Mo/４＋V/４（％）
（５）適切である。摩擦撹拌接合は本肢の通りの溶接方法である。
