耐摩耗（AR/NM）鋼板の溶接：支払った分の硬さを保つ

中心となるトレードオフ

耐摩耗鋼板は360–550 HBWで焼入れ・焼戻しされて供給されます。溶接を支配する相反する二つのリスクがあります。

• 過度に低温（予熱なし、入熱小、厚板）：継手とその熱影響部（HAZ）はさらに硬化して割れることがあり、特に高鋼種で顕著です。
• 過度に高温（入熱大、層間温度高）：HAZは納入硬さ未満に軟化し、すべての溶接部の隣に柔らかい材料の溝ができ、使用中に優先的に摩耗します。

鋼板メーカーは鋼種と板厚ごとに溶接推奨事項を公表しており、それらが一般ルールに優先しますが、以下のパターンが典型的です。

予熱：極端ではなく中程度

同程度の硬さの構造用鋼とは異なり、耐摩耗鋼板は通常中程度の予熱で十分です。これは炭素量が控えめで、靭性が設計に組み込まれているためです。目安となる実務は次のとおりです。

鋼板	標準的な最低予熱
NM360 / AR400、薄板（<20 mm）	周囲温度~10 °C超では不要なことが多い
NM400–NM450 / AR450、20–40 mm	75–125 °C
NM500 / AR500およびより厚い断面	100–175 °C

実際の鋼種と板厚については、常にミルのデータシートで確認してください。過度の予熱自体が有害です。不要な予熱とゆっくりした溶接こそ、広く柔らかいHAZを生む組み合わせです。

溶接材料と入熱

• 全体を通して低水素系溶加材を用いてください。塩基性溶接棒または管理されたワイヤを乾燥状態で保管します。
• 継手強度は通常、意図的に低整合とします。通常のE70級（または同等）溶加材が取付け溶接の標準であり、延性のある柔らかい溶着金属が鋼板の動きを受け止め割れに抵抗するためです。高強度整合溶加材（および硬化肉盛り）は摩耗面用に取っておいてください。
• 入熱をメーカーの範囲内（最も硬い鋼種ではしばしばおよそ1.0–2.0 kJ/mmまたはそれ以下）に制限し、層間温度を指定された上限内、一般にはおよそ200–250 °C以下に保ってください。
• 熱を分散させる順序を用いてください。スキップ溶接、バックステップを行い、一箇所にパスを集中させないでください。

摩耗側での配慮

• 摩耗面の溶接部は犠牲となる箇所です。溶接部が摩耗面を横切らなければならない場合は、硬化肉盛り溶着金属でキャップするか、局所的に速い摩耗を受け入れてください。より良い設計では、継手と取付け部を背面に配置します。
• 補修溶接も製作と同じルールに従います。割れを研削除去する際に周囲の鋼板を過熱してはなりません（青色化は焼戻しが始まったことを意味します）。
• 切断と開先加工：高硬さ鋼板の熱切断端部には微小割れが含まれることがあります。溶接前に健全な金属まで端部を研磨し戻し、割れた切断端部の上に決して溶接しないでください。
• メーカーの指導なしに耐摩耗鋼板を火炎矯正したり熱間成形したりしないでください。本来の焼戻し温度を超える局所再加熱は、その箇所を永久に軟化させます。

一文で言えば

耐摩耗鋼板は、たまたま接合が必要な完成済み熱処理部品として扱ってください。中程度の予熱、低水素、抑制された入熱を守り、可能な限り摩耗面から離して溶接部を設計してください。