特別級・1級筆記試験問題と解答例―2019年度版実題集(2014年秋~2018年春実施分)JIS Z 3410(ISO 14731)/WES 8103
まえがき
WES 8103 による溶接技術者資格認定制度が開始して今年で40年になります。平成13年に ISO 3834 および ISO 14731 が JIS 化(JIS Z 3400 および JIS Z 3410 の制定)されたのに伴い、名称も溶接技術者から「溶接管理技術者」 に変わりました。
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いまやこの JIS Z 3410 (ISO 14731) /WES8103資格は建築鉄骨、橋梁、は力容器、造船、海洋構造物、重機械、化学プラント、発電設備等エネルギー施設など、あらゆる産業分野における溶接関係者必須のものとなっています。
最近では工場認証あるいは官公庁における工事発注の際の要求事項として、 WES 8103 認証者の保有や常駐が要請されるケースも増えてきており、まさに社会に完全に定着した溶接資格といえるでしょう。
毎年春と秋の年2回、 JIS Z 3410 (ISO 14731)/WES8103に基づく「溶接管理技術者評価試験」が行われていますが、日本溶接協会の機関誌「溶接技術」では、この評価試験が行われるつど、実際に出題された筆記試験問題と解答例を速報の形で掲載していますが、本書は【特別級・1級】試験をとりまとめ全一冊にしたものです。
【特別級・1級】試験問題は2級の試験とは異なって、記述式問題が中心となっており、過去に出題された問題を知り、その対策を練ることは合格へのより近道となります。本書は実題集ということで、受験者にとっては評価試験の傾向を知る絶好の手引き書となっています。
この実題集によって一人でも多くの合格者が誕生し、全国各地で溶接管理技術者資格をもつ方々が活躍することを願ってやみません。
平成30年12月
産報出版
目次
第1部 1級試験問題編
平成30年6月3日出題 実題問題
解答例
平成29年11月12日出題 実題問題
解答例
平成29年6月4日出題 実題問題
解答例
平成28年11月6日出題 実題問題
解答例
平成28年6月5日出題 実題問題
解答例
平成27年11月1日出題 実題問題
解答例
平成27年6月7日出題) 実題問題
解答例
平成26年11月2日出題 実題問題
解答例
第2部 特別級試験問題編
平成30年6月3日出題 実題問題
解答例
平成29年11月12日出題 実題問題
解答例
平成29年6月4日出題 実題問題
解答例
平成28年11月6日出題 実題問題
解答例
平成28年6月5日出題 実題問題
解答例
平成27年11月1日出題 実題問題
解答例
平成27年6月7日出題 実題問題
解答例
平成26年11月2日出題 実題問題
解答例
平成30年6月3日出題
1級試験問題
問題1. 次の文章は溶接アークについて述べたものである。問題中の（ ）の内に適切な言葉を入れよ。
(1) アーク電圧は、陽極前面部での陽極降下電工圧と、陰極前面部での陰極降下電圧及び中間のアーク柱部分での1（ ）からなっている。
(2) アークへの供給電力は、アーク電圧と2（ ）の積で与えられるが、この発生熱の一部は大気中などへ逃げるので、母材に与えられる熱量はこの逃散分だけ少なくなる。このアークの発生熱量(供給電力)に対する母材の吸収熱量の比率をアークの3（ ）という。
(3) アーク柱には溶接電流によって生じた電磁力が作用し、アーク中心部の圧力は外周部よりも高くなる。この効果を電磁的な4（ ）効果という。
(4) アーク溶接では、電極から母材へ向かう気流が形成される。これを、5（ ）気流という。
(5) 鋼製のブロックが溶接線近くにあると、 アークはブロックに吸い寄せられて振れる。この現象をアークの6（ ）という。
(6) アーク溶接においてワイヤ端から溶融池以外の部分に飛散する粒子、及び溶融池から噴出し母材表面に付着する粒子を7（ ）という。
(7) アルゴンなどの不活性ガス中で母材を陰極としてアークを発生させた場合、陰極点の作用によって母材表面の酸化被膜が除去される。この現象を陰極点の8（ ）作用という。
(8) 交流アークでは電源周波の半サイクルごとに電流の方向が変わり、電流がゼロになった瞬間にはアークはいったん9（ ）し、次の半サイクルに移行するとき高いアーク電圧が必要となる。このピーク電圧を10（ ）電圧という。
問題2. アーク溶接用直流電源に用いるインバータ制御の長所をサイリスタ制御と比べて2つあげ、その理由を説明せよ。
長所1:
その理由:
長所2:
その理由:
問題3. 次の図(a)に垂下特性の電源外部特性曲線を、図(b)に定電圧特性の電源外部特性曲線をそれぞれ描け。また、各外部特性の電源を用いる代表的な溶接法の名称を2つずつ記せ。
垂下特性の電源を用いる溶接法1:
垂下特性の電源を用いる溶接法2:
定電圧特性の電源を用いる溶接法1:
定電圧特性の電源を用いる溶接法2:
問題4. 次の文章は各種切断法について述べたものである。文章中の（ ）内の言葉のうち、正しいものを1つ選び、その記号に○印をつけよ。
(1) ガス切断は、鋼板の一部を予熱炎で加熱し、発火温度に達したとき、高圧の(イ.アセチレン、 ロ.水素、 ハ.アルゴン、 ニ.酸素)を吹き付けて切断する方法である。
(2) プラズマ切断は、拘束ノズルで細く絞ったアークを利用する切断方法で、通常(イ.直流定電圧、 ロ.直流定電流又は直流垂下、 ハ.交流定電圧、 ニ.交流定電流又は交流垂下)特性の電源を利用する。
(3) 鋼板のレーザ切断では、切断速度を向上させる観点からアシストガスとして(イ.アルゴン、 ロ.水素、 ハ.酸素、 ニ.窒素)が主に用いられる。
(4) 板厚35mm程度以上の厚板ステンレス鋼の切断に推奨される切断法は(イ.ガス切断、 ロプラズマ切断、 ハ.レーザ切断、 ニ.ウォータジェット切断)である。
(5) セラミックスの切断に対しては、(イ.ガス切断、 ロ、プラズマ切断、 ハ.レーザ切断、 ニ.ウォータジェット切断)が適している。
問題5. 次の各問いにおいて、正しいと思われる選択肢の記号に○印をつけよ。ただし、正答の選択肢は1つだけとは限らない。
(1) 一般構造用圧延鋼材 SS400 で化学成分が規定されている元素はどれか。
(イ.C、 ロ.Mn、 ハ.P、 ニ.S)
(2) 低炭素鋼の完全焼きなまし状態での組織はどれか。
(イ.マルテンサイトロ、 ロ.フェライトとパーライト、 ハ.オーステナイトとパーライト、 ニ.オーステナイトとフェライト)
(3) 800~500℃の冷却速度が速くなるのはどれか。
(イ.板厚の増加、 ロ.予熱の実施、 ハ.入熱の増大、 ニ.バス間温度の増加)
(4) サブマージアーク溶接用ボンドフラックスの特徴はどれか(溶融フラックスと比べて)。
(イ.合金元素の添加が容易、 ロ.耐吸湿性が優れている、 ハ.大入熱溶接に広く用いられる、 ニ、高速溶接性に優れる)
(5) 780N/mm2級高張力鋼の溶接に関し、正しいのはどれか。
(イ.溶接棒の乾燥不要、 ロ.低入熱で溶接した場合は、熱影響部が硬化しやすい、 ハ.過大な入熱で溶接しても、じん性が劣化しない、 ニ.予熱不要)
問題 6. 低炭素鋼溶接熱影響部に関する次の問いに答えよ。
(1) 最もぜい化している領域は何と呼ばれるか。
(2) その部分がぜい化する理由を記せ。
(3) 900~1100℃程度に加熱された領域は何と呼ばれるか。また、何故そのような組織となるか説明せよ。
領域の名称:
説明:
問題7. 鋼の溶接材料に関する次の問いに答えよ。
(1) 低水素系被覆アーク溶接棒はどのような用途に用いるか。
(2) 低水素系被覆アーク溶接棒の使用前の乾燥温度、乾燥時間を記せ。
乾燥温度:
乾燥時間:
(3) ソリッドワイヤを用いるマグ溶接では、ブローホール抑制のため、溶融金属を大気から保護するとともに、脱酸元素を添加する必要がある。どのように大気から保護しているか。また、添加している脱酸元素を2つあげよ。
大気からの保護:
脱酸元素2種類:
問題8. オーステナイト系ステンレス鋼の凝固割れ(高音割れ)に関する次の問いに答えよ。
(1) 代表的な凝固割れの名称をあげよ。
(2)凝固割れを助長する主な元素を2つあげよ。
(3) 凝固割れの発生メカニズムを説明せよ。
(4) オーステナイト組織中に数%のδフィライトを含ませるように溶接材料を選定すると、割れを軽減又は防止できる。その理由を述べよ。
問題9. 次の文章は、材料力学・材料強度の基礎について述べている。各問いにおいて正しいものを1つ選び、その記号に○印をつけよ。
(1) 矩形断面の梁(高さh)が曲げモーメントを受けるとき、曲げ応力(絶対値)が最大となるのはどの位置か。
イ.梁の上下面
ロ.梁高さの中央からh/3の位置
ハ.梁高さの中央からh/4の位置
ニ.楽高さの中央面
(2) 矩形断面の梁の幅を一定として、高さを2倍にすると、断面二次モーメントは何倍になるか。
イ.2倍
ロ.4倍
ハ.6倍
ニ.8倍
(3) 鋼材の塑性変形能力を表す力学的指標はどれか。
イ.降伏応力
ロ.引張強さ
ハ.降伏比
ニ.シャルピー吸収エネルギー
(4) 炭素鋼のぜい性破壊に対する抵抗値(破壊じん性)を低下させる要因はどれか。
イ.降伏応力の低下
ロ.引張強さの低下
ハ.温度の上昇
ニ.板厚の増加
(5) 溶接継手の疲労強度を低下させる残留応力はどれか。
イ.荷重に平行な方向の圧縮残留応力
ロ.荷重に垂直な方向の圧縮残留応力
ハ.荷重に平行な方向の引張残留応力
ニ.荷重に垂直な方向の引張残留応力
問題10. 軟鋼広幅平板の突合せ溶接継手の残留応力について、次の問いに答えよ。
(1) x軸上における、溶接線方向(y方向)の残留応力σyの分布を概略的に描け。
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