S45Cを溶接すると割れが発生しやすいのはなぜ？対策は？

炭素量が多く溶接部が硬化しやすいため割れやすい材料です。200℃前後の予熱と低入熱（パルスTIG等）で熱影響と冷却速度を制御することが有効です。

溶接後、数時間してから割れました。どうすればよいですか？

残留応力や拡散水素による遅れ割れの可能性があります。後熱処理（応力除去焼鈍）を実施し、ゆっくり冷却することで再発防止に効果があります。

はい、同じです。正式にはS45C（機械構造用炭素鋼）ですが、現場では略して45Cと呼ばれることがあります。

強度重視なら神戸製鋼 TG-S80AM、またはニッコー熔材 NTG-50Rが適しています。用途と要求特性に応じて選定します。

はい、可能です。S45C側で割れが出やすいため、S45Cを予熱し溶接は低入熱制御、適切な手順管理を徹底します。

ものづくりだより244号
おはようございます。溶接管理技術者の上村昌也です。

S45Cの厚物溶接でお困りではありませんか？
強度と硬度を兼ね備えるS45Cは、各種機械部品に広く使われますが、厚物になるほど溶接割れや熱変形といった課題が発生しやすくなります。

「厚さ100mmを超えるS45C鋼板の溶接で、亀裂を防ぐにはどうすればいいのか？」
「溶接後の変形を最小限に抑え、厳しい公差をクリアしたい」
もしあなたがこのようなお悩みを抱えているなら、本記事がお役に立てると思います。

【こんな方におすすめの記事です】
・S45C（45C）厚物の溶接割れに悩んでいる設計・製造担当者の方
・予熱温度や溶接条件がこれで良いか不安な方
・H7クラスなど厳しい寸法公差をクリアしたい方
技術的なご相談は、画像添付でのお問い合わせも可能です。
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S45Cとは、機械構造用炭素鋼の一種で、その強度と硬度から軸・歯車・ピンなど、さまざまな機械部品に使用されています。一方で炭素含有量が多いため、溶接時に硬化組織が生じやすく、割れが発生しやすい材料でもあります。

特に厚物の場合は内部応力が大きくなるため、溶接部や熱影響部に割れが発生しやすくなります。例えば、厚さ100mmを超えるようなS45C鋼板を適切な予熱なしで溶接すると、溶接後の冷却過程で亀裂が生じるリスクが一気に高まります。

S45C溶接で高品質な仕上がりを得るためには、次の3つのポイントが非常に重要です。

予熱の徹底
溶接前に母材を200℃程度に予熱することで、溶接後の急激な温度低下を防ぎ、割れのリスクを大幅に低減できます。当社ではガスバーナーなどを用いて母材全体を均一に加熱し、接触型温度計や温度スティックで確認しながら作業を行います。
低入熱溶接（パルスTIGの活用）
TIG溶接にパルス制御を組み合わせることで、入熱を抑えつつ必要な溶け込みを確保します。厚板を通常の連続溶接で一気に溶かそうとすると、過剰な入熱で硬化組織や変形を招きやすくなります。パルスTIG溶接を用いることで、熱影響をコントロールしながら安定した溶接が可能になります。
最適な溶加棒の選定
材料の特性と使用条件に合わせた溶加棒選定も重要です。強度が求められる場合には神戸製鋼 TG-S80AMを、比較的強度要求が低い場合にはTG-S50といったように、用途に応じて使い分けます。当社では、図面条件や使用環境をヒアリングしたうえで、最適な溶加棒を選定しています。