溶接プロセス認定を徹底解説：pWPSからWPQRまで、一体何を「認定」しているのか？

以溶接手順の認定具体的には、まずpWPS（予備溶接手順書）を経て、試験片の溶接を行い、その後PQR（評価報告書）を作成し、さらにWPS（溶接手順書）を作成し、 完全な閉ループを形成し、これにより溶接パラメータの実現可能性を検証することで、製品の溶接品質が安定かつ信頼性が高く、管理可能な状態にあることを確保します。その核心は「評価」にあり、具体的には以下の重要な段階を含みます：

1. pWPS（事前溶接手順書）：評価パラメータの妥当性

定義：溶接プロセス評価を実施するために策定される予備的なプロセス文書であり、溶接方法、材料、設備に加え、電流、電圧、速度などの主要な変数であるパラメータも含まれる。主な役割：

試験片の溶接に関する指導：溶接工は pWPS に従って試験片の溶接を行い、実際のパラメータ（層間温度、溶接順序など）を記録する。パラメータ調整の根拠となる状況は以下の通りである。試験片の溶接中にパラメータの偏差（例えば、電流の変動が±5%を超えるなど）が発見された場合、pWPSにその修正を明記し、その後のPQR作成に実際のデータを提供しなければならない。次のような事例がある。ある圧力容器メーカーでは、pWPSにおいて予熱温度を120℃と規定していたが、実際の溶接時には環境温度の低下により150℃に調整された。このような変更は、pWPSにも同時に記録する必要がある。

二、試験片の溶接と検査：工程の信頼性の評価

重要なステップ

試験片の作製：pWPSの要件に従って試験片を作製する。突合せ溶接や隅肉溶接などについては、その寸法が検査の要件を満たす必要がある。例えば、引張試験片には加工余裕を確保しなければならない。溶接工程の管理： 検査・試験：

3. PQR（溶接手順認定報告書）：データの真正性の評価

「検証試験およびその検査結果が記載された報告書」と定義され、pWPSを評価するための中核となる文書である。その主な内容は以下の通りである。

記録された実際のパラメータには、採用された溶接方法、溶接に用いられた材料の選定状況、使用された装置に関する情報および対応するパラメータ（電流値185A、電圧値22V、予熱温度150℃）が含まれる。検査結果のまとめは以下の通りです：試験片の試験結果を添付し（例：引張強度が要件を満たしている、曲げ試験に合格など）、同時に検査の根拠となる規格（例：GB/T 228.1）を明記します。審査および承認のプロセスは以下の通りである：まず溶接責任エンジニアによる審査が行われ、次に技術責任者による承認を経て、さらに監査担当者の署名による確認を経てから、初めて記録として保管される。事例としては、ある原子力発電プロジェクトのPQRにおいて、溶接金属中のNi含有量が8.2%と記録され、母材と比較して0.1%の偏差があった（規格では≤0.5%と規定されている）が、最終的に合格と判定された。

4. WPS（溶接施工手順書）：施工手順の適用性の評価

ここでいう定義とは、すでに認定済みのPQRに基づいて作成されたものであり、製品の溶接作業を行う際に使用される専用の工程文書である。その中核的な役割。

生産に対する指導にあたっては、溶接パラメータの範囲を明確にしなければならない。その範囲は、電流が180～190アンペア、電圧が21～23ボルトである。また、溶接パス配置も明確にし、 例えば、多層・多パス溶接の順序を明示し、さらに熱処理の要件を明確にする必要がある。例えば、溶接後の180℃での焼鈍などである。適用範囲としては、1つの溶接工程規程が複数の溶接工程評価報告書によって裏付けられることがあり、 その条件として、パラメータが溶接プロセス評価報告書の適用範囲内にあること、例えば材料厚さが5～20ミリメートル、溶接方法がタングステンガスシールド溶接およびアーク溶接であることなどが挙げられる。承認および実行プロセスは溶接責任エンジニアが承認し、溶接工は溶接工程規定の要件を厳格に遵守し、これにより製品品質の一貫性を確保しなければならない。事例として、ある自動車生産ラインでは、WPSで規定された溶接ビード高が1.5mm以下であったが、実際の生産において自動溶接装置を用いてパラメータを制御した結果、最終製品の合格率が向上し、99.8%に達した。

5. 評価のロジック：「試験」から「生産」への閉ループ

pWPSから試験片の溶接に至るまで、試験を通じてパラメータの妥当性を検証する必要があります。試験片の溶接を行った後、PQRを作成するにあたっては、実際に得られたデータを記録するとともに、プロセスの信頼性について評価を行う必要があります。PQRからWPSへ移行する際には、合格したプロセスを生産指導文書として整備する必要があります。WPSから生産段階へ移行する際には、製品の溶接品質が安定しており、かつ効果的に管理されていることを保証しなければなりません。

その意義は、溶接手順認定が標準化されたプロセスを通じて、現場での溶接で発生しがちなき裂や溶け込み不良といった欠陥を回避できる点にあり、ASMEやGBなどの規格で定められた要件を満たしている。これは、圧力容器、橋梁、船舶など、高い要求が課される分野において品質管理の礎。