【ステンレス溶接の完全ガイド】割れ・腐食・歪みを防ぐ実践ノウハウと溶接法まとめ
ステンレス鋼は、その美しい外観と優れた耐食性から、多くの産業分野で使用されています。しかし、溶接時にはステンレス特有の「割れ・腐食・鋭敏化・歪み」などの問題が発生しやすく、適切な対策が不可欠です。本記事では、学会資料・専門文献をもとに、ステンレス鋼溶接の注意点と歪み防止策を体系的に解説します。
オーステナイト系ステンレス鋼の溶接性
オーステナイト系ステンレス鋼（例：SUS304、SUS316L）は比較的溶接しやすい材料ですが、溶接条件次第では以下の欠陥が発生します。
- 高温割れ（凝固割れ）
- 腐食（不動態皮膜破壊）
- 応力腐食割れ（SCC）
- 熱影響部鋭敏化
(1) 高温割れ（凝固割れ）
溶接収縮により縦割れやクレータ割れが発生。P・Sの含有量が多いほど割れ感受性が増加。フェライト量の確保が割れ低減の鍵となります。
(2) 腐食
ステンレス鋼の耐食性はCr含有による「不動態皮膜」で維持されます。溶接による酸化・熱影響で皮膜が破壊されると腐食の進行が早まります。
(3) 応力腐食割れ（SCC）
SCCは材料・環境・応力の3条件が揃うと発生します。活性溶解型（APC）と水素脆化型（HE）が代表的なメカニズムです。
(4) 熱影響部の鋭敏化
500〜850℃域でCr炭化物が粒界に析出し、粒界腐食を引き起こします。低炭素鋼（304L/316L）や安定化鋼（321/347）の使用が有効です。
ステンレス鋼の代表的な溶接法
ティグ溶接（GTAW）
美観が要求されるステンレス製品に最適。ただし入熱が増えやすく歪みが発生しやすい点が課題。
薄板歪み対策：
- 銅板バッキング
- 局部冷却
- 高速パルス
- 水素混合ガスで速度向上
その他の溶接法
GMAW（MAG/MIG）、スポット溶接、ろう付け、YAGレーザなど。目的と板厚に応じて選択が必要。
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よくある質問（FAQ）
Q. ステンレス溶接で最も多い欠陥は何ですか？
A. 高温割れ・鋭敏化・腐食が代表的です。特に薄板では歪みの発生が多く、入熱管理が重要です。
Q. SUS304とSUS316Lの溶接性はどう違いますか？
A. SUS316Lは低炭素・モリブデン添加により、SUS304よりも腐食・鋭敏化に強く、溶接後の耐食性が安定します。
Q. 薄板ステンレスの歪みを抑えるには？
A. 高速パルス・銅バッキング・局部冷却など、入熱を下げる工夫が有効です。
Q. 溶接後の腐食を防ぐ方法はありますか？
A. 酸洗い・パスivation処理・低炭素鋼の使用などで耐食性を回復できます。
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