溶接の入熱の計算の使い方（電圧・電流・溶接速度の入力）

アーク電圧・溶接電流と溶接速度を入力すると、入熱が kJ/cm で表示されます。

入力のしかた

1. アーク電圧 E（V）と溶接電流 I（A）を入力します。溶接中にテスターやクランプメーターで測った値です（アーク電圧は、溶接電源が近く電圧降下のおそれが少なければ、溶接電源の電圧計の値でもよいとされています）。
2. 「溶接速度 V の入力」で、溶接速度（cm/min）をそのまま入力するか、「長さと時間から」を選んで溶接長さ（cm）と溶接時間（秒）を入力します。
3. 入熱 HI が kJ/cm で大きく表示され、その下に J/cm の値が表示されます。「長さと時間から」のときは、求めた溶接速度も表示されます。
4. 「入熱の管理値」で 30 kJ/cm 以下か 40 kJ/cm 以下を選ぶと、管理値以下かどうかを「○ 以下」「✗ 超える」で表示します。選ぶまでは判定しません。

例: 溶接電流 400 A・アーク電圧 40 V・溶接速度 40 cm/min なら、入熱は 24,000 J/cm、つまり 24.0 kJ/cm です。日本溶接協会の WE-COM 会誌の「溶接入熱問題」の例題と同じ数です。

溶接長さと溶接時間から求めるとき

日建連の鉄骨工事Q&A（A-3-15）は、溶接速度を「溶接長さを溶接時間で除して算出する」、溶接時間は「ストップウォッチで計測する」としています。溶接速度を直接読めないときは「長さと時間から」を選び、そのパスを溶接した長さと、ストップウォッチで計った秒数を入力します。

例: 40 cm を 60 秒 で溶接したとき、溶接速度は 40 cm ÷ 60 秒 × 60 ＝ 40.0 cm/min です。電流と電圧が上の例と同じ 400 A・40 V なら、入熱は同じ 24,000 J/cm です。

長さを mm で測ったときは 10 で割って cm にします。秒を分に直すために 60 を掛けているので、溶接時間は秒のまま入力します。

計算結果の読み方と丸め

入熱は kJ/cm を小数第1位まで、J/cm を整数に四捨五入して表示します。「長さと時間から」で求めた溶接速度は小数第1位まで表示し、入熱は丸める前の溶接速度で計算します。「計算の内訳」を開くと、使った式と丸める前の数、J/mm に直した値が表示されます。

管理値との比べは J/cm の整数で行い、管理値と同じ値は「以下」とします。全国鉄骨評価機構の性能評価基準の別記2 が「40kJ/cm 以下」のように「以下」で書いているためです。管理値を超えたときは、同じ電流・電圧で管理値以下になる溶接速度の下限（小数第1位までに切り上げ）を、「長さと時間から」のときは同じ長さを溶接できる溶接時間の上限（切り捨て）を表示します。

空の欄があるあいだは計算結果を表示しません。0 や負の数、数でない字を入力したときは、どの欄を直せばよいかを1行で表示します。

この計算が決めないこと

入熱の管理値は、鋼材の種類と溶接材料の組み合わせで決まり、工事ごとに施工要領書や特記で決めます。このアプリは選んだ値と比べるだけで、どちらの値を使うかは決めません。判定は目安として使い、工事監理者の確認を受けた値で管理します。ロボット溶接は、全国鉄骨評価機構の基準の別記2 を適用せず、建築鉄骨溶接ロボットの型式認証条件に従います。

出典

• 日本建設業連合会 鉄骨工事Q&A A-3-15「工場溶接 入熱・パス間温度測定」（2012年9月制定・2016年7月改訂）: 入熱の式・溶接速度の求め方
• 日本溶接協会 溶接技術者交流会 WE-COM 会誌 vol.48「溶接バッテン！ 第六話 溶接入熱問題」: 400 A・40 V・40 cm/min の例題
• 全国鉄骨評価機構「鉄骨製作工場の性能評価基準（M グレード）」別表第1 別記2 入熱・パス間温度: 別記2 の管理値と「ロボット溶接には適用しない」