溶接で起こるトラブルの原因と優先判断基準とは？

溶接直後に「割れが出た」「気孔ができた」「ビードが不揃いだ」という悩みは、技術者なら誰でも経験したことがあるのではないでしょうか。
そのような状況下でいち早く原因を見極め、最小限の手間で修正できる対処策を知っておくことが、緊急時の品質と納期を守る鍵となります。
この記事では、典型的な溶接不良を例に、なぜ起きるのか／見落としがちな原因／現場対応手順 を段階的に解説し、さらに対応を超えて品質アップにつながる知見も紹介します。

よくある溶接不良と原因・見落とし要因

表面不良：気孔・スパッタ・アンダーカットなど

気孔（ポロシティ）：溶接金属中にガスが閉じ込められた穴。主な原因は母材やワイヤの汚れ・湿気、シールドガス遮蔽不良、レーザー出力が低い、溶接速度が遅いなどです。
MIG溶接での典型的不良の一つ。
スパッタ：溶融金属の小さな飛沫が周辺に飛んで固まる不良。主因は過大電流、アーク長すぎ、過剰熱入力。
アンダーカット：溶接縁部で母材がけずられたようになる不良。電流過大、進行速度遅すぎ、トーチ操作不安定などが原因。

【見落とし要因】

シールドガスノズル詰まり、ガス配管のリーク
ノズル・ライナー内部のスパッタ付着によるガス流遮断
アークブロー（磁気影響によるアーク偏向）によって溶接線が乱れる現象

内部不良：融合不良／不完全貫通／スラグ巻き込み／割れ

融合不良／不完全融着：母材と溶接金属が完全に溶け合っていない状態。電流不足、トーチ角度不適合、ワイヤ長すぎ、ワーイヤー送り速度が遅すぎる、溶接速度が速すぎるなどが原因。
不完全貫通：溶接金属が根元（母材の接合ライン）まで届いていない状態。設計ギャップ不良、入熱不足、進行速度過速、溶接速度が速すぎる、母材の厚みに対し出力が低すぎるなどが要因。
スラグ巻き込み：溶接中、スラグ（溶接助材・フラックスの残留物など）が溶融金属中に取り込まれる不良。前パスのスラグ除去不足が典型。
割れ（クラック）：最も致命性の高い不良。熱収縮・残留応力・水素脆化（ハイドロジェンエンブリトルメント）などが原因。

【見落とし要因】

冷却速度制御不足（急冷がひび割れ誘発）
材料中の残留水素・湿気吸収
多層溶接履歴間の熱影響部の累積ひずみ
残留応力集中設計（溶接線配置や引張方向との兼ね合い）

現場対応の流れと優先判断基準

緊急時に迷わず動けるよう、次のようなステップと判断基準を持っておくことが大切です。

表面確認：亀裂、気孔、アンダーカット、過剰盛りなど目視チェック
環境系チェック：ガス配管、ノズル状態、風の影響、ガス遮蔽不良
溶接条件確認：電流・電圧・進行速度・トーチ角度・ワイヤ長などを振り返る
簡易再現テスト：スクラップ材で条件を変えてトライして原因推定
補修実行：欠陥部を除去 → 再溶接
非破壊検査：超音波探傷や磁粉探傷などで内部欠陥有無を確認
改善策策定：記録を基に再発防止策を定着

特に、表面と内部不良の優先度判断を最初に行い、致命的な割れを最優先で処理することが重要です。

欠陥別における具体補修手順と注意点

以下に、代表的な不良への補修手順を示します。

気孔・ポロシティの補修

欠陥箇所を含み2～3㎜余裕をもって除去
周囲を清掃・除油・除湿
乾燥済みワイヤ／溶接材料使用
再溶接は少しずつ溶加しながら監視
補修後は再検査

割れ（クラック）の補修

少し広めに除去（割れ終端＋5〜10mm程度まで）
予熱／後熱処理を検討して残留応力緩和
溶接は段階的に、熱制御を厳格に行いながら補填
補修後、非破壊検査で亀裂再発の確認

融合不良・不完全貫通・スラグ巻き込みの補修

不良部を切除・清掃
適切な溶接パラメータ（入熱量、ワイヤ径、角度など）で再溶接
スラグ残存リスクを避けるため、ビード間クリーニングを徹底

注意点として、補修段階で無理をして広範囲を一気に溶接しようとすると、新たな応力やひずみを生む可能性があるため、段階的かつ制御された施工が望ましいです。

キカイ研で技術支援の相談をしませんか？

自社で対応が難しかったり、補修設備が足りないなら、技術拠点を活用する方法もあります。
マスナガキカイ研究所（キカイ研） は、以下の支援が可能です：

FACTORY エリアの金属加工・溶接設備 による実際の補修や部品再作成
PRO‑SHOP 部材・工具調達機能 による急な材料や工具不足への対応（会員登録が必要）
交流空間や実践ワークショップ によるノウハウ共有と学びの場

「技術力を補強する拠点」として使えるのがキカイ研の強みです。

拠点をうまく活用すれば、トラブル対応のみならず、品質安定・改善の起点にもできます。

FAQ（よくある質問）

Q1. 小さな亀裂なら様子見でもいいか？
A1. 「溶接クラック（weld crack）」は、溶接欠陥の中でも最も危険で、構造物の破壊に直結する欠陥です。
したがって補修は慎重に行う必要があり、原因除去 → 欠陥完全除去 → 再溶接 → 検査の流れが基本になります。

Q2. 非破壊検査なしで判断できる目安はありますか？
A2. 目視で亀裂・穴・アンダーカットなどが明らかな場合、それを起点に補修を検討するのが得策です。ただし内部欠陥は非破壊検査を使って確認することが理想です。

Q3. キカイ研の利用手順はどうなりますか？
A3. まずは会員登録（PRO‑SHOPmembership／FACTORYmembership）が必要です。その後、設備利用予約をして拠点を使う流れになります。

まとめ

溶接トラブルに直面したとき、最初に抱く疑問を起点にして原因を深掘りし、見落としがちな要因に着目しながら段階的に対応することで、トラブルを最小化できます。
しかし、設備・技術体制が限られている現場では、すべてを自社だけで解決するのは難しい局面もあります。
そんなときこそ、マスナガキカイ研究所（キカイ研） のような拠点を「技術支援拠点」として活用することが、品質改善と対応力強化の近道になります。

キカイ研にご興味をお持ちの方は、会員プランページをご覧ください。
また、設備や支援内容に関してご不明点があれば、どうぞ お問い合わせフォーム よりお気軽にお問い合わせください。

5分で簡単登録！

マスナガキカイ研究所の会員登録は、煩雑な書類手続きや長期契約は一切不要。

会員にはクレジットカード・電子決済ができる「一般会員」と請求書払いが可能な「掛売会員」がございます。

一般会員の料金表はこちら

掛売会員の料金表はこちら

会員になる時に選択をする2つのプラン「PRO-SHOP membership」「FACTORY membership」のうち、
「PRO-SHOP membership」のプランは月額費用が一切不要で、登録さえしておけばいつでも利用ができます。