ASME第VIII編に基づく溶接後熱処理の要件

溶接後熱処理（PWHT）は、ASME第VIII編の規定に基づき、肉厚が38 mmを超える炭素鋼製容器や、割れが生じやすい合金製容器において、残留応力を低減し、延性を向上させ、割れの発生を防止するのに役立ちます。さらに、この処理は、航空機の胴体部品、タービンブレード、着陸装置の部品などにも適用可能です。.

局所的なPWHT（溶接後熱処理）は、溶接金属と母材間の高い温度勾配によって生じる残留応力を緩和するために用いられます。本記事では、ASMEセクションVIII第1部におけるすべての要件と適用除外について解説します。.

資格

PWHTは、石油・ガスパイプライン、圧力容器、海洋プラットフォームなど、リスクの高い産業において不可欠であり、肉厚38 mmを超える炭素鋼製容器には必須とされており、着陸装置や胴体部品を含む航空宇宙構造物においても不可欠です。 PWHTに関するASME規格を遵守しない場合、溶接部の不適合、多額の再作業費用、さらには潜在的な安全上の危険を招く恐れがあります。このため、溶接作業者はPWHT作業を開始する前に、溶接手順認定および熱処理認定の両方を取得していることが義務付けられています。.

予熱および溶接後熱処理（PWHT）は、き裂の発生を防止し、応力を低減し、物性を向上させることを目的としています。炉を用いたPWHTプロセスでは、部品全体を炉内で処理しますが、局所的な抵抗ヒーターやヒートパッドを用いる場合は、パイプラインなどの特定の溶接部を処理します。.

免除

ASME第VIII編は、圧力容器の設計、製造、検査、試験、および運転に関する包括的な指針を定めています。これは、発電用ボイラーやその他の産業用途において、安全かつ信頼性の高い運用を確保するための業界標準となっています。.

溶接後の熱処理は、溶接工程に不可欠な要素であり、残留応力を低減し、溶接金属接合部の靭性を高める役割を果たします。通常、この処理では、材料を下臨界変態温度以下の温度まで加熱し、所定の時間保持した後、その温度で長時間保持します。.

この手順は難しそうに思えるかもしれませんが、ASME第VIII編には、この作業をより簡単かつ安全にするいくつかの免除規定が設けられています。使用する材料のMDMTが図UCS 66に示された値を下回る場合、衝撃試験は免除されますが、リリーフバルブの設置は依然として義務付けられています。例外措置を適用する前に、それが意図したとおりに機能することを確認するため、まず認定された専門家に相談してください。そうすることで、規格要件が存在する理由を説明してもらい、プロジェクトがすべての安全基準を満たしていることを保証してもらえます。.

詳細な要件

溶接後熱処理（PWHT）とは、溶接完了後、溶接金属をその下臨界相変態範囲以下の温度まで加熱し、適切な時間その温度を維持する制御された工程である。 PWHTは、応力による破損に起因する構造的破損を防ぐため、ASME第VIII部などの規格で義務付けられているほか、石油・ガスパイプラインの安全性確保、航空宇宙部品（着陸装置や機体）、超高層ビルの骨組みなどの橋梁建設プロジェクト、さらには局所的な溶接部を炉式抵抗加熱や誘導加熱する手法を用いた大規模な構造物建設プロジェクトなどでも頻繁に採用されています。.

熱処理

熱処理とは、金属の物理的特性を変化させるために冶金業界で行われる工程です。焼鈍、表面硬化、析出強化、焼戻し、浸炭、焼ならしなどは、金属部品に対する熱処理の多くの目的の一部です。.

溶接後熱処理（PWHT）とは、溶接金属の両方を、その臨界相変態温度以下の温度まで加熱し、所定の時間保持する処理である。この処理により、溶接によって生じた残留応力や組織変化が低減され、溶接後の材料が強度を回復することができる。特定の基準が満たされた場合、規格の要件に応じてPWHTが義務付けられることがある。.

加熱サイクルは慎重に管理する必要があります。温度上昇が急激すぎると歪みが生じる恐れがあり、温度分布にムラがあると割れが発生する可能性があるためです。そのため、適用規格では通常、処理が必要な溶接部を、未処理部分から適切に狭い隙間を空けて分離することが規定されています。PWHTの方法には、容器全体をオーブンで加熱する方法のほか、特定の領域に加熱パッドや加熱ブランケットを用いて局所的に抵抗加熱を行う方法などがあります。.