ボルト接合と溶接接合の選択：比較研究
時の試練に耐える鋼構造物がある一方で、衰退していく鋼構造物があることを不思議に思ったことはないだろうか。この記事では、鋼構造物におけるボルト接合と溶接接合の世界を探り、その特徴に焦点を当てる。
車の溶接ナットやネジの完全性がどのようにして確保されているのか、不思議に思ったことはないだろうか。この記事では、あなたの車の安全性と信頼性を維持する品質チェックと検査の細心のプロセスを明らかにします。これらの重要な部品の強度と耐久性を保証するために、さまざまな試験や規格がどのように適用されているかをご覧ください。
溶接ナットと溶接ねじの締め付け装置には、取り付け工程での品質保証が必要です。これらの部品の完全性を確保することは、組み立てられた構造物の全体的な信頼性と安全性を維持する上で極めて重要です。溶接の品質とプロセスの信頼性を評価するには、手順全体を通して取り付け強度を監視することが不可欠です。この継続的な監視は、溶接の完全性を損なう可能性のある逸脱や異常を検出するのに役立ちます。
据付工程の信頼性をさらに立証するために、品質保証のための追加的な測定を生産ワークフローに組み込むことができる。こうした手段には、リアルタイムのデータ収集と分析、自動検査システム、統計的工程管理（SPC）手法などがある。このような高度な品質保証手法を取り入れることで、メーカーは溶接ナットや溶接ねじの事後検査の必要性をなくすことができる可能性があり、それによって生産工程を合理化し、一貫した品質を確保することができます。
この規格書は、鋼板上の溶接ナットとスタッドの締め付けに対応し、ボルトの取り付け工程の概要を示している。車両全体の溶接取付け条件を詳述している。これらの検査は適切な部署が責任を持つ。文書に記載されていない方法は使用してはならない。製造部門は工程検査を要求する。品質に問題がある場合、品質部門は抜き取り検査を増やすことができる。品質とシステムの改善、および品質問題への対応のためには、車両フレームの破壊検査が必要である。
バウンダリー・ウェルド 接合溶接は不完全な溶融溶接であり、スタッドは必要な強度を持たずに金属部品に付着しているだけである。
素材とサイクルを管理するために、すべての素材、方法、プロセス、部品、システムは、適用される法的仕様に準拠しなければならない。
以下の内容はスチールにのみ適用される。 プレート溶接.
鋼板ナット
カテゴリーA
カテゴリーB
スタイル
スタイルA スタイルB
溶接スタッド
例 MBN 75 MBN 10391
パラメータ・モニタリング（カラー・マーキングな ど）により欠陥が確認された溶接部は、すべて補修しなけ ればならない。追加の試験サンプルは、指定されたランダム 試験片から分離して製造しなければならない。溶接スタッドと溶接ナットを検査する際には、 関連する工程文書を参照しなければならない。検査部門は、試験片の欠陥を特定するた めに使用した方法を含め、検査工程を詳細に 記録する必要がある。
目視検査は、確立された評価基準に従わなければならない。これらの検査は、正確性と一貫性を確保するために、適切な距離と照明条件の下で、訓練を受けた検査員によって実施されなければならない。
目視検査は、チェックリストに綿密に記録しなけれ ばならない。エッジに向かう溶接点など、確認された欠陥は、再発防止のため、生産システムまたは溶接装置内で直ちに対処し、修正しなければならない。
溶接ナットの検査は、下表の基準に従わなければならない。これらの基準により、すべての溶接部が要求される品質と安全基準を満たすことが保証される。
| シリアル番号 | 評価基準 | 例 | |
| 1 | スタッド／ナットの溶接ミス |  | |
| 2 | スタッド/ナットの損傷または汚染 （溶接スパッタやネジ山の損傷を含む）。 |  |  |
| 3 | ギャップは不適切 h > 0.1m |  |  |
| 4 | センター位置からのずれ ナットはボルトの取り付けの妨げになってはならない。 |  | |
| 参考値： M≦5のナットの場合、Sは≦1mmとする。 M≧6のナットの場合、Sは≦2mmとする。 アーチ形丸ナットの場合、Sは<0.8mmでなければならない。 | |||
これらの基準を遵守することで、溶接の品質と信頼性を維持し、最終製品の安全性と性能を確保することができる。
溶接ナットのトルク試験を行う前に、外部検査が必須である。この検査は、7.2.3節に規定された基準に従わなければならない。この検査の目的は、溶接部の完全性またはトルク試験中のナットの性能に影響を及ぼす可能性のある、目に見える欠陥や不規則性を特定することである。
トルク試験は、溶接ナットの強度と信頼性を確保するための重要なステップである。以下の手順は、適切な手順の概要である：
溶接ナットのトルク試験に関する詳細な規格と手順は、7.3.3節に示されている。これらの規格は、溶接ナットが使用に適していることを保証するために満たさなければならない特定のトルク値、試験条件、および受入基準の概要を示している。
| トルク測定 | |
| M4 | 6 Nm |
| M5 | 8 Nm |
| M6 | 14 Nm |
| M8 | 32 Nm |
| M10 | 70 Nm |
| M12 | 100 Nm |
注：トルク検査は四角ナットと六角ナットで行う。 鋼板 アーチ型や丸型のナットについては考慮する必要はない。
トルク検査工程では、まず溶接スタッドの2つのナットを締め付け（図1）、次に適切なトルクレンチで所定のMt検査トルクをかけ、ナットにねじり荷重をかけます（図2）。
その後、2つのナットを外す。図3に示すような）適切なナットを採用するのが妥当である。ナットを完全に取り付け、トルク・チェックを行う。
トルク検査後、ネジとナットの取り付けを下表の説明に基づいて評価する必要があります。
| シリアル番号 | 評価基準 | 例 | |
| 1 | ネジやナットが緩んでいないこと |  |  |
| 2 | 溶接の継ぎ目が剥離することはない |  |  |
| 3 | 溶接の継ぎ目に損傷（亀裂）があってはならない。 |  |
円形ナットのトルク試験を行う前に、7.2.3節に規定されているように、まず目視検査を行わなければならない。適切なトルク範囲のトルクレンチを使用して、円形ナットにボルトをねじ込むことから始める。
試験中、ナットはねじによってトルクを受ける。最小トルクに達する前に継ぎ目に亀裂が入った場合、強度不足と判断される。試験基準は7.3.3項にある。
トルク試験を実施する前に、7.2.3節で指示されているように、まず目視検査を行う必要がある。適切なトルク範囲のトルクレンチを使用して、ボルトをグランドナットにねじ込むことから始める。
試験中、ナットはボルトによってトルクを受ける。最小トルクに達する前に継ぎ目に亀裂が入った場合、強度不足と判断される。試験基準は7.3.3項にある。
定期的な試験を必要としないキャビティに取り付けたナットの場合、ヘッドレスねじを使用して試験することができる。ヘッドレスボルトをナットにねじ込み、適切なトルク範囲のトルクレンチを使ってナットのトルクをテストする。
最小トルクに達する前にナットに亀裂が入った場合、強度不足と判断する。試験基準は7.3.3項にある。
| トルク測定 | |
| M4 | 4 Nm |
| M5 | 5 Nm |
| M6 | 8 Nm |
| M8 | 20 Nm |
| M10 | 50 Nm |
| M12 | 80 Nm |
注：必要に応じて強化ネジを使用することができる。
破壊試験は、品質を向上させ、品質問題を調査するために車両フレームに対して実施される特殊な検査方法である。この種の試験では、部品を意図的に損傷または破壊して、応力下での性能と完全性を評価する。
接地ナットの破壊試験を実施する前に、セクション7.3.3で標準化されているように目視検査を実施しなければならない。
破壊トルク試験では、適切なトルク・レンジのト ルクレンチを使い、ナットを外すのに必要なト ルクを測定する。溶接部の最小分離トルクは表6.6に示す。
| 六角ナット | 角ナット | 直径 (mm) | 板厚（mm） | 長さ (mm) |
| M3 | 10 | 2 | 40 | |
| M4 | M4 | 12 | ||
| M5 | M5 | 13 | ||
| M6 | M6 | 14 | ||
| M8 | 18 | |||
| M8 | 21 | |||
| M10 | 23 | |||
| M12 | M10 | 27 | ||
| M14 | M12 | 31 | ||
| M16 | M14 | 33 |
丸ネジやナットなど、表に記載されていない部品については、上記と同様の検査装置が必要。
セクション6で述べたコンポーネント。
| ネジ径 | 板厚 | 圧縮力 |
| M4 | 0.75 1.0 1.5 | >1.3kN |
| M5 | 0.75 1.0 1.5 | >2.0kN |
| M6 | 1.0 1.5 2.5 | >2.5kN |
| M8 | 1.0 2.0 3.0 | >3.0kN |
| M10 | 1.25 2.0 3.0 | >4.0kN |
| 7/16'' | 1.25 2.0 3.0 | >5.0kN |
| M12 | 1.5 2.0 3.0 | >6.0kN |
範囲を超える過度なプレッシャーは、関連する責任部署と合意する必要がある。
剥離試験検査は、溶接鋼板ナットの完全性を評価するための重要な方法である。この方法では、ハンマー、ノミ、引張試験機などの適切な工具を使用して鋼板からナットを剥がす。その目的は、溶接点が溶接後の寸法と完全性を維持していることを確認することである。
特定の特殊なケースでは、ボルトとナットの締結状態を評価するために金属断面検査が利用されます。この方法では、締結部の内部構造と完全性を詳細に見ることができます。
セクション6で述べたように、部品について。
| 破壊試験 | 非破壊検査 | ||
| ネジ径 | 板厚 | 溶接システムのトルク設定。 | 板厚に関係する部品の検査工程でトルクを監視する。 |
| M4 | 0.7 1.25 1.5 | 13 Nm 13 Nm 16 Nm | 6 Nm 8 Nm 8 Nm |
| M5 | 0.7 1.25 1.5 | 20 Nm 29 Nm 29 Nm | 8 Nm 10 Nm 10 Nm |
| M6 | 0.8 1.5 2.0 | 24 Nm 33 Nm 34 Nm | 14 Nm 20 Nm 20 Nm |
| M8 | 1.0 2.0 3.0 | 58 Nm 61 Nm 60 Nm | 32 Nm 38 Nm 38 Nm |
| M107/16'' | 1.25 2.0 3.0 | 112 Nm 133 Nm 125 Nm | 70 Nm 90 Nm 90 Nm |
| M12 | >1.5 | 140 Nm | 100 Nm |
注：6.2.3の検査基準は、特に薄鋼板用である。
無作為サンプルの検査は記録されなければならない。抜き取り検査の結果は一定期間保存しなければならない。
検査の過程で欠陥が発見された場合は、直ちに是正しなければならない。さらに、関連するシステムも検査または修正しなければならない。
現在同じ問題が発生しているすべての車両を修理しなければならない。欠陥のあるリベットナットを取り外し、新しいネジまたはナットを固定するため、プレートの表面を清浄かつ平坦に保たなければならない。
ネジやナットの交換が不可能な個々のケースについては、QPQ（焼き入れ-磨き-焼き戻し）やEP/CSV（電解研磨-化学表面処理）によって適切な補修方法を確立しなければならない。
検査部門も検査ツールをチェックする必要がある。
使用するトルクレンチは以下の条件を満たすものでなければならない：
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