溶接管理技術者試験 01


鋼構造物を製作するときに、溶接・接合は欠かせない技術であり、溶接・接合を管理する技術者は、溶接管理技術者認証基準が認めた資格者でなければなりません。その資格者を認定する試験が、溶接管理技術者試験です。溶接管理技術者を認定するレベルには、特別級、1級、2級があります。2級は、溶接施工・管理の基本職務能力を保有するレベル、1級は、溶接施工・管理の専門職務能力を保有するレベル、特別級は、施工・管理の統括職務能力を保有するレベルです。
溶接管理技術者試験の受験資格は、学歴と学校での専攻に応じて、必要な職務年数を溶接技術に専従した期間が経過して、受験資格を得ることができます。資格を得るまでの経験年数は、受験する溶接管理技術者の等級に応じて変わります。

溶接管理技術者試験の受験情報

■受験資格

学歴又は認証 等級別の必要職務経験年数
特別級 1級 2級
①理工系大学院修了者および理工系大学卒業 3(1) 2(1) 1
②理工系以外の大学院修了者および大学卒業者 6 4 2
③理工系短期大学および工業高等専門学校卒業者 6(5) 4(3) 1
④理工系各種専門学校および工業高等学校卒業者 7 2
⑤工業高等学校以外の高等学校卒業者 8 4
⑥上記学歴によらない場合 7
⑦1級認証者 3
⑧2級認証者 3
※( )内の数字は溶接専修と見なされる学校に適用する。

■試験内容

特別級 1級 2級
専門的知識の要求事項 製造事業者から委任された溶接製作における全ての任務及び責任について、計画、実行、監督及び試験するための、豊富で、かつ十分な技術知識。 選定又は限定された技術分野内の溶接製作において割り当てられた任務及び責任について、計画、実行、監督及び試験するための十分な技術知識。 簡単な溶接構造物に関与する,限定された技術分野内の溶接製作において割当てられた任務及び責任について、計画、実行、監督及び試験するための十分な技術知識。
試験内容 筆記試験Ⅰ:2時間30分
筆記試験Ⅱ:3時間
口述試験
筆記試験:2時間30分
口述試験
合格基準 ・筆記試験Ⅰ
全問の総得点が70%以上。
・筆記試験Ⅱ
全問の総得点が70%以上で、かつ各問題の得点が40%以上。
・口述試験
十分な責務能力、知識及び職務能力を有すると認められた場合。
・筆記試験
全問の総得点が70%以上。
・口頭試験
十分な知識及び職務能力を有すると認められた場合。
・筆記試験
全問の総得点が60%以上。
・口頭試験
十分な知識及び職務能力を有すると認められた場合。

■出題内容
特別級(1級認証者については、筆記試験Ⅰが免除されます。)
  筆記試験Ⅰ
    ①溶接法、②溶接機器、③溶接冶金、④溶接材料、
    ⑤溶接力学、⑥溶接設計、⑦溶接施工及び管理、
    ⑧安全衛生、⑨試験検査
  筆記試験Ⅱ
    ①材料・溶接性(必須)、
    ②設計(規格(ASME)問題2題の中から1題を選択)、
    ③施工・管理(規格(AWS)問題2題の中から1題を選択)、
    ④溶接法・機器
  口述試験
    ①溶接施工・管理の経験・知識
1級・2級
  筆記試験
    ①溶接法、②溶接機器、③溶接冶金、④溶接材料、
    ⑤溶接力学、⑥溶接設計、⑦溶接施工及び管理、
    ⑧安全衛生、⑨試験検査
  口述試験(各級とも)
    ①溶接施工・管理の経験・知識

溶接管理技術者試験 試験で問われるもの

溶接管理技術者として問われる「任務及び責任」、「知識及び職務能力」について「JIS Z 3410(ISO 14731)」で規定されています。

JIS Z 3410(ISO 14731)

〇任務及び責任
JIS Z 3410(ISO 14731)の本体4.1及び4.2、並びに附属書Bに記載された事項に基づいて製造事業者から割り当てられた任務と責任を果たさなければならない。

〇知識及び職務能力
・特別級
JIS Z 3410(ISO 14731)の本体6.1及び6.2 a)に記載された技術知識をもち、かつ溶接技術に関する包括的技術知識と経験、及び施工,管理などに関する統括職務能力を保有していなければならない。

・1級
JIS Z 3410(ISO 14731)の本体6.1及び6.2 b)に記載された技術知識をもち、かつ溶接技術に関する特定技術知識と経験、及び施工、管理などに関する専門職務能力を保有していなければならない。

・2級
JIS Z 3410(ISO 14731)の本体6.1及び6.2 c)に記載された技術知識をもち、かつ溶接技術に関する基礎技術知識と経験、及び溶接施工、管理などに関する基本職務能力を保有していなければならない。

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溶接管理技術者試験の過去問

溶接管理技術者試験は、溶接に携わる工場や官庁からの工事受注には必須条件の試験です。この試験に合格して溶接管理技術者の資格を持てば溶接技術の知識・施工・管理に関しての能力があると評価されます。
溶接管理技術者試験は、特別級・1級・2級があり、試験合格後も5年ごとに再認証審査による再登録が必要です。溶接管理技術者試験には、筆記試験と口述試験があります。
筆記試験の内容は、溶接法・溶接機器・溶接冶金・溶接材料・溶接力学・ 溶接設計・溶接施工・管理・安全衛生・試験検査から出題されます。筆記試験の合格ラインは、2級が60%以上、1級と特別級が70%以上の得点で合格です。筆記試験に合格すれば、口述試験を受験できます。

アーク溶接の特徴

次のアーク溶接の記述について、〔 〕の内に適切な語句を入れよ。
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〔アーク柱降下電圧〕からなっている。
アークへの供給電力は、アーク電圧と〔電流〕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〔溶融効率〕という。
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〔電磁ピンチ力効果〕という。
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、〔プラズマ気流〕という。
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〔磁気吹き〕という。
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〔スパッタ〕という。
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〔クリーニング作用〕という。
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〔アーク切れ〕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〔再点弧電圧〕という。
セラミックスの切断に対しては、〔レーザ切断、ウォータジェット切断〕が適している。

アーク溶接用直流電源の制御

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、その理由をそれぞれ説明せよ。
 長所(1) … 出力を高速で制御できる。
 理由(1) … 高い周波数が利用されているため。
 長所(2) … 制御電源が軽量でコンパクト化できる。
 理由(2) … 変圧器のサイズが大幅に小型化、軽量化できるため。

垂下特性電源と定電圧特性電源の溶接法

垂下特性の電源と定電圧特性の電源の、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  … 被覆アーク溶接、サブマージアーク溶接
 定電圧特性の電源を用いる溶接法 … マグ溶接、ミグ溶接

切断法の特徴

次の切断法の記述について、〔 〕の内に適切な語句を入れよ。
〔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〔酸素〕を吹き付けて切断する方法である。
〔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、〔直流定電流または直流垂下〕特性の電源を利用する。
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、〔アルゴン、窒素〕が主に用いられる。
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、〔ガス切断〕である。

鋼材の特徴

次の鋼材に関する記述について、〔 〕の内に適切な語句を入れよ。
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、〔P、S〕である。
低炭素鋼の完全焼きなまし状態での組織は、〔オーステナイトとパーライト〕である。
〔板厚が増加〕するに従い、800~500℃の冷却速度が速くなる。
溶融フラックスと比べて、サブマージアーク溶接用ボンドフラックスの特徴は、〔合金元素の添加〕が容易で、〔大入熱溶接〕に広く用いられることである。
780N/mm2級の高張力鋼の溶接に関しては、〔過大な入熱での溶接でも、じん性が劣化しない〕
建築構造用圧延鋼材(SN材)にはA種、B種、C種があり、B種およびC種には溶接性の観点からA種にはない、溶接性から〔炭素当量〕の上限値が定められている。
ラメラテア防止のため、C種の〔S〕の上限値はA種より厳しく規定されている。板厚方向に応力がかかる部材には、C種のように、介在物であるMnSを抑制するために、〔S〕の量を厳しく制限されている。

低炭素鋼溶接熱の影響

次の低炭素鋼溶接熱影響部に関する記述について、〔 〕の内に適切な語句を入れよ。
 1. 最もぜい化している領域は、〔粗粒域〕と呼ばれる。
 2. 粗粒域の部分がぜい化する理由は、〔溶接入熱が増加し溶接ボンド部の破面遷移温度が上昇する〕ためである。
 3. 900~1100℃程度に加熱された領域は、〔細粒域〕と呼ばれ、〔再結晶により微細化〕した組織となる。

鋼の溶接材料

次の鋼の溶接材料に関する記述について、〔 〕の内に適切な語句を入れよ。
低水素系被覆アーク溶接棒は、〔厚板の溶接〕の用途に用いるか。
低水素系被覆アーク溶接棒の使用前の乾燥温度は、〔300~400℃〕、また乾燥時間は、〔30~60分〕である。

マグ溶接の保護

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 … アルゴンを主成分としたガスシールドし、溶融金属を空気から遮断する。
 脱酸元素    … 炭酸ガス、酸素、水素、ヘリウム

ステンレス鋼の凝固割れ(高温割れ)

次のオーステナイト系ステンレス鋼の凝固割れ(高温割れ)に関する記述について、〔 〕の内に適切な語句を入れよ。
代表的な凝固割れの名称は、〔クレーター割れ〕である。
凝固割れを助長する主な元素は、〔P(リン)、S(硫黄)〕である。

凝固割れが発生するメカニズムについて説明せよ。
 発生するメカニズム … PとSは少量でも液相―固相間の凝固温度幅を急速に増大させ,とくにS>0.013%ではFe-FeSの低融点共晶を粒界に形成するためである。

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。
 理由(1) … フェライトの方が、SやPの固溶度が高いこと。
 理由(2) … 液体のぬれ性が悪くなり、液膜が広がり難くなること。
 理由(3) … フェライトとオーステナイト界面が複雑な形状のまま凝固し、オーステナイト粒界となるので、割れが伝播し難くなること。

鋼材の材料力学・材料強度

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、正しいものを1つ選べ。
 1.梁の上下面  〔〇 正しい〕 σ=M/I×yより (σ応力、M曲げモーメント、I断面2次モーメント、y中央の中立面からの距離)
 2.梁高さの中央からh/3の位置
 3.梁高さの中央からh/4の位置
 4.梁高さの中央面

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、正しいものを1つ選べ。
 1. 2倍
 2. 4倍
 3. 6倍
 4. 8倍  〔〇 正しい〕 (I=Bt^3/12 →I´=B(2t)^3/12=8×Bt^3/12)より

鋼材の塑性変形能力を表す力学的指標はどれか、正しいものを1つ選べ。
 1.降伏応力
 2.引張強さ
 3.降伏比   
 4.シャルピー吸収エネルギー  〔〇 正しい〕

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、正しいものを1つ選べ。
 1.降伏応力の低下
 2.引張強さの低下
 3.温度の上昇     
 4.板厚の増加  〔〇 正しい〕 寸法効果より

溶接継手の疲労強度を低下させる残留応力はどれか、正しいものを1つ選べ。
 1.荷重に平行な方向の圧縮残留応力
 2.荷重に垂直な方向の圧縮残留応力
 3.荷重に平行な方向の引張残留応力
 4.荷重に垂直な方向の引張残留応力  〔〇 正しい〕

断面形状・寸法が同一のアルミニウム合金と鋼の両端支持梁がある。梁の中央に同じ加重が作用するときのたわみについて、正しいものを1つ選べ。なお、自重は無視する。
 1.アルミニウムの梁の方が鋼の梁より大きくなる。
 2.鋼の梁の方が、アルミニウムの梁より大きくなる。  〔〇 正しい〕 (アルミニウムのヤング率は鋼の1/3以下であるから)
 3.アルミニウムの梁と鋼の梁は、同じである。
 4.支持端で最大になる。

オーステナイト系ステンレス鋼を、軟鋼板表面に肉盛溶接したときに、肉盛りした鋼板を常温まで冷却した後に、どのような変形形状になるか、正しいものを1つ選べ。
 1.肉盛側に凸となる
 2.肉盛側に凹となる  〔〇 正しい〕
 3.ほぼ真っ直ぐで変形しない
 4.凹凸になる

突合せ溶接継手の残留応力

軟鋼広幅平板の突合せ溶接継手の残留応力について、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。
 ヒント … 「軟鋼広幅平板の突合せ溶接継手の残留応力」で検索すると、「平板突合わせ溶接継手の残留応力」の図が出てくるので、参考にするとよい。

記録資料の表示記号

次の記録資料の表示記号について、略号を答えよ。
 承認前の溶接施工要領書を表す略号  〔pWPS〕
 溶接施工法試験を表す略号  〔WPQT〕
 溶接施工法承認記録を表す略号  〔WPAR〕
 溶接施工要領書を表す略号  〔WPS〕

溶接・溶断で発生するヒューム

金属の溶接・溶断で発生するヒュームとは何か説明し、それによる健康被害はどのようなものか、防護策として何があるかについて、簡単に述べよ。
 ヒュームとは …  溶接で溶けた金属が蒸発し、空気で冷やされて凝固した金属粉
 健康被害   … 長年吸い込むことで起こるじん肺
 防護策    …  マスクの着用、排気装置の設置、低ヒューム溶接材料の使用

溶接施工法試験の必須確認項目

溶接施工法試験における必須確認項目(エッセンシャル・バリアブル)でないものを、1つ選べ。
 1.溶接法
 2.溶接後熱処理条件
 3.溶接長  〔× 必須確認項目でない〕
 4.開先形状

非破壊検査の種類

非破壊検査(NDE)で代表的なものには、VT、PT、MT、UT、RTがある。それぞれの検査の名称を答えるとともに、その特徴を記入せよ。
 VT : 目視検査 … ビード形状、オーバーラップ、アンダーカット、割れなどを目視で確認する
 PT : 浸透探傷試験 … 表面欠陥を検出する
 MT : 磁粉探傷試験 … 表面欠陥を検出する
 UT : 超音波検査 … 内部欠陥を検出する
 RT : 放射線透過試験 … 内部欠陥を検出する

溶接管理技術者試験の勉強法

溶接管理技術者試験の勉強法は、過去問を数年分用意し、繰り返し問題を解くことです。問題を解いたら、不明瞭な言葉や技術内容は、参考書などで理解することが必要です。また、例題では、図を用いた問題は紹介していませんが、溶接や材料に関した図の問題も多く出されるため、参考書の図などの理解も合格に近づく方法です。

認証研修会済みの証明書があれば、溶接管理技術者試験の口述試験が免除され、筆記試験だけに集中できます

溶接管理技術者試験は、特別級、1級、2級すべてで、筆記試験と口述試験が行われます。また、筆記試験は、記述式試験ですので、正確に溶接技術に関する言葉を覚えていないと、言い方は覚えていたとしても、漢字を交えた言葉で書けなければ、得点が得られません。
溶接管理技術者試験の合格率は、溶接管理技術者認証委員会の報告書で、1998年から2008年までの統計をまとめた資料では、2級の合格率は約60%、1級の合格率は32%程度、そして特別級は約45%です。1級の難易度が高いのは分かりますが、特別級の難易度が1級より低いのは、特別級が難しいからこそ1級での溶接の経験と技術が磨かれ、統括管理者としての勉強を十分にやった結果ではないでしょうか。
溶接管理技術者試験の内容は、各級とも、溶接方法及び機器・材料及び溶接冶金・構造及び設計・施工エンジニアリング・安全衛生・試験検査が出題されます。1級と2級は、筆記試験が2時間30分で解答し、2級は60%以上、1級は70%以上得点して合格すれば、口述試験に臨めます。
口述試験の内容は、記述試験で書いた内容を聞かれ答えることで、理解しているかどうかが評価され、合否が決まります。

特別級の場合は、筆記試験Ⅰと筆記試験Ⅱがあり、Ⅰは2時間30分で、1,2級と同じ溶接方法及び機器・材料及び溶接冶金・構造及び設計・施工エンジニアリング・安全衛生・試験検査からの問題です。Ⅱは、2時間で、材料と溶接性、設計基礎、施工方法、溶接法と機器についての問題を記述で解答します。合格の基準は70%以上の得点が必要で、筆記試験に合格すれば、口述試験で知識や職務能力、責任能力が問われ、きちんと解答できれば、特別級に合格します。
1級と2級の口述試験は、免除することが可能です。筆記試験に十分な自信を持って臨める実力者なら、口述試験も問題ないはずですが、自信がなければ、免除制度を利用するのも試験対策になります。
1級と2級の口述試験の免除は、協会が認めた研修会を受講し修了証書を取得すれば、口述試験は免除されます。
なお、特別級には何の免除項目もありません。記述試験と口述試験の両方に合格すれば、適格性証明書が交付されます。

溶接管理技術者研修会は、1級と2級でそれぞれ異なり、1級は4日間、2級は3日間、検収を受けます。講義内容は、等級によって異なりますが、溶接法と溶接機器・金属材料と溶接性・溶接部特性・溶接構造力学設計・溶接構造物の品質・溶接施工管理などが講義されます。講義終了後に、修了試験が行われ、合格すれば溶接管理技術者認証研修会済みの証明書が渡されます。
この証明書があれば、溶接管理技術者試験の口述試験が免除され、筆記試験にだけ集中できます。ただし、筆記試験の記述内容があまりよくないと、技術がまだ疑問と見なされ、研修会済みでも、口述試験の受験が必要になります。
溶接管理技術者試験の勉強法は、8年分の過去問題集を繰り返し勉強するのが、一番の勉強法でしょう。出題分野が限られているため、過去問に繰り返し出題される分野の問題も多く、数年分を繰り返し勉強することで、溶接に必要な分野に詳しくなるでしょう。そのためには、問題の解答が解説が詳しい参考書を使うことで、不明箇所をなくすことができます。また、不明な言葉があれば都度調べ、マスターすることで、記述問題にあやふやな解答を書かずに済み、合格に近づきます。


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