JP2001219291A - Weld zone of ferritic stainless steel and welding method - Google Patents

Weld zone of ferritic stainless steel and welding method

Info

Publication number
JP2001219291A
JP2001219291A JP2000032105A JP2000032105A JP2001219291A JP 2001219291 A JP2001219291 A JP 2001219291A JP 2000032105 A JP2000032105 A JP 2000032105A JP 2000032105 A JP2000032105 A JP 2000032105A JP 2001219291 A JP2001219291 A JP 2001219291A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
welding
stainless steel
ferritic stainless
weld metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000032105A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keigo Inui
圭吾 乾
Masa Nagata
雅 永田
Hirotaka Namikawa
裕隆 南川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP2000032105A priority Critical patent/JP2001219291A/en
Publication of JP2001219291A publication Critical patent/JP2001219291A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a weld zone in which the huge growth of the crystal structure of weld metal which is a problem in welding for ferritic stainless steel is suppressed, and cracks at the time of welding and cracks caused by the repeated application of stress can be prevented. SOLUTION: A weld zone having a composition consisting of by weight, C of 0.05% or less, Si of 2.0% or less, Mn of 2.0% or less, Cr of 15 to 25%, Ti and (or) Al of 0.05 to 0.5% and N of 0.05 to 0.3%, in which the content of P is controlled to 0.03% or less and S to 0.01% or less, and the balance substantial Fe, and in which the crystal grain size of weld metal is made fine by allowing the ones of the nitrides or oxides of Ti and Al and also with the grain size of 0.5 μm or more to exist at a density of 250 pieces/mm2 or more is obtained. The alloy composition of the weld zone may be the one containing Mo and (or) W of 5.0% or less, or may be the one containing one or more kinds among Nb of 1.0% or less, Zr of 0.1% or less and B of 0.1% or less in place of the above, or together with the same.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フェライト系ステ
ンレス鋼の溶接技術の改良に関し、詳しくは、溶接割れ
を防止した溶接部と、それを与える溶接方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in welding technology for ferritic stainless steel, and more particularly, to a welded portion in which weld cracks are prevented and a welding method for providing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】溶加材を使用して金属母材の溶接を行な
うとき、溶加材の合金組成は母材のそれになるべく一致
させることは常識である。フェライト系ステンレス鋼の
溶接にも同種の鋼のワイヤを使用するが、溶接により得
られる溶接部は結晶粒径が非常に大きく、したがって溶
接割れが生じやすいことが、よく知られている。溶接割
れを避けられたとしても、応力が反復して加わると溶接
部が割れやすく、疲労特性が低い。この問題に対処する
には、溶接部の結晶粒子をできるだけ微細にすることが
必要であり、これまでに提案された対策には、次のよう
なものがある。
2. Description of the Related Art When welding a metal base material using a filler metal, it is common sense that the alloy composition of the filler material matches that of the base metal as much as possible. It is well known that the same type of steel wire is used for the welding of ferritic stainless steel, but that the weld obtained by welding has a very large crystal grain size and is susceptible to weld cracking. Even if welding cracks can be avoided, the weld is liable to crack when stress is applied repeatedly, resulting in low fatigue properties. In order to cope with this problem, it is necessary to make the crystal grains of the welded part as fine as possible, and the following measures have been proposed so far.

【0003】そのひとつの手法は、窒化物を利用するも
のである。溶接ワイヤにTiを添加しておき、それによ
って溶接金属中にTiNを分散させて、結晶粒の微細化
をはかるもの(特開平5−138394号)がある。こ
の溶接ワイヤは、80%Ar−20%CO2のようなシ
ールドガスを用いて溶接する。
[0003] One of the methods is to use a nitride. There is a method in which Ti is added to a welding wire to thereby disperse TiN in a weld metal to reduce the size of crystal grains (Japanese Patent Laid-Open No. 5-138394). This welding wire is welded using a shielding gas such as 80% Ar-20% CO 2 .

【0004】いま一つの手法は、溶接ワイヤに適量のA
lおよびMgを複合添加し、これら元素の共存による等
軸晶化・細粒化を意図するものである(特開平9−22
5680号)。溶接は、TIG、MIGなどにより実施
する。
[0004] Another technique is to use an appropriate amount of A on the welding wire.
It is intended to add l and Mg in a complex manner to achieve equiaxed crystallization and fine graining due to the coexistence of these elements (JP-A-9-22).
No. 5680). The welding is performed by TIG, MIG, or the like.

【0005】これら既知の技術は、しかし、なお十分満
足できるものではなく、さらに改善が求められていた。
出願人は、Al、TiおよびNを複合添加した溶接ワイ
ヤを使用して溶接金属の等軸晶化・細粒化をはかり、延
性・靭性の向上を実現する溶接方法を開発し、すでに提
案した(特願平11−255926号)。その後の研究
の結果、溶接金属部に存在する窒化物および酸化物のコ
ントロールにより、結晶組織がいっそう微細な溶接金属
を得ることに成功した。
[0005] These known techniques, however, are still not fully satisfactory, and further improvements have been sought.
The applicant has developed and has already proposed a welding method for achieving equiaxed crystallization and grain refinement of a weld metal using a welding wire to which Al, Ti and N are added in combination, and realizing an improvement in ductility and toughness. (Japanese Patent Application No. 11-255926). As a result of subsequent research, it was possible to obtain a weld metal having a finer crystal structure by controlling nitrides and oxides present in the weld metal.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、フェ
ライト系ステンレス鋼の溶接における問題、すなわち溶
接金属の結晶組織が巨大に成長することを抑え、溶接時
の割れと、応力が繰り返し加わることにより生じる割れ
が防げる溶接部を実現することにある。そのような溶接
部を与える溶接方法を提供することもまた、本発明の目
的に含まれる。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problem in welding of ferritic stainless steel, that is, to suppress the crystal structure of the weld metal from growing enormously, and to repeatedly apply cracks and stress during welding. The purpose of the present invention is to realize a welded portion that can prevent cracks caused by cracks. It is also an object of the present invention to provide a welding method for providing such a weld.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のフェライト系ス
テンレス鋼の溶接部は、フェライト系ステンレス鋼母材
をフェライト系ステンレス鋼溶接ワイヤを用いて溶接し
て得られる溶接部であって、基本的な合金組成として
は、重量%で、C:0.05%以下、Si:2.0%以
下、Mn:2.0%以下、Cr:15〜25%、ならび
に、Tiおよび(または)Al:0.05〜0.5%お
よびN:0.05〜0.3%を含有し、P:0.03%
以下、S:0.01%以下であって、残部が実質上Fe
からなる組成を有し、TiおよびAlの窒化物または酸
化物であって粒子径0.5μm以上のものが250個/
mm2以上の密度で存在することにより、溶接金属の結晶
粒径を微細にした溶接部である。
The welded part of ferritic stainless steel of the present invention is a welded part obtained by welding a ferritic stainless steel base material using a ferritic stainless steel welding wire. As alloy compositions, C: 0.05% or less, Si: 2.0% or less, Mn: 2.0% or less, Cr: 15 to 25%, and Ti and / or Al: 0.05-0.5% and N: 0.05-0.3%, P: 0.03%
Hereinafter, S: 0.01% or less, and the balance is substantially Fe
And 250 or more nitrides or oxides of Ti and Al having a particle diameter of 0.5 μm or more /
It is a welded part in which the crystal grain size of the weld metal is reduced by being present at a density of mm 2 or more.

【0008】本発明のフェライト系ステンレス鋼の溶接
方法は、フェライト系ステンレス鋼母材を溶接する方法
であって、溶接ワイヤとして、下記のいずれかの合金組
成を有するフェライト系ステンレス鋼のワイヤを使用
し、 I)C:0.05%以下、Si:2.0%以下、Mn:
2.0%以下、Cr:15〜25%、ならびに、Tiお
よび(または)Al:0.05〜0.5%、N:0.0
5〜0.3%を含有し、残部が実質上Fe II)上記(I)に加えて、Moおよび(または)W:
5.0%以下を含有 III)上記(I)または(II)に加えて、Nb:0.5
%以下、Zr:0.1%以下およびB:0.1%以下の
1種、2種または3種を含有 シールドガスとして、下記のいずれかの組成(容積%、
以下同じ)のガスを使用して溶接を実施し、 a)Ar+(0〜20%)O2 b)Ar+(0〜20%)O2+(0〜50%)CO2 c)Ar+(0〜20%)O2+(0〜50%)CO2
(0〜100%)He 溶接金属部に、TiおよびAlの窒化物または酸化物で
あって粒子径0.5μm以上のものを250個/mm2
上の割合で存在させることにより、溶接金属の結晶粒径
を微細にした溶接部を得る溶接方法である。
The method for welding ferritic stainless steel of the present invention is a method for welding a ferritic stainless steel base material, wherein a ferrite stainless steel wire having any of the following alloy compositions is used as a welding wire. I) C: 0.05% or less, Si: 2.0% or less, Mn:
2.0% or less, Cr: 15 to 25%, and Ti and / or Al: 0.05 to 0.5%, N: 0.0
5 to 0.3%, with the balance being substantially Fe II) In addition to (I) above, Mo and / or W:
III) In addition to the above (I) or (II), Nb: 0.5%
% Or less, Zr: 0.1% or less, and B: 0.1% or less. Contains one, two or three types as a shielding gas.
Welding is carried out using the following gas), a) Ar + (0 to 20%) O 2 b) Ar + (0 to 20%) O 2 + (0 to 50%) CO 2 c) Ar + (0 -20%) O 2 + (0-50%) CO 2 +
(0 to 100%) He A nitride or an oxide of Ti and Al having a particle diameter of 0.5 μm or more is present at a rate of 250 pieces / mm 2 or more in the weld metal portion, so that This is a welding method for obtaining a weld having a fine crystal grain size.

【0009】[0009]

【発明の実施形態】溶接部の合金組成は、上記した基本
的な合金組成に加えて、Moおよび(または)W:5.
0%以下を含有するものであってもよい。また、基本的
な合金組成に加えて、Nb:0.5%以下、Zr:0.
1%以下およびB:0.1%以下の1種、2種または3
種を含有するものであってもよい。さらに、これら二つ
のグループに属する添加元素の両方を含有するものであ
ってもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The alloy composition of the welded portion is determined by adding Mo and / or W: 5.
It may contain 0% or less. In addition to the basic alloy composition, Nb: 0.5% or less, Zr: 0.
1% or less and B: 0.1% or less of 1, 2, or 3
It may contain seeds. Further, it may contain both of the additional elements belonging to these two groups.

【0010】溶接部の合金組成を上記のように定めた理
由は、つぎのとおりである。
The reason why the alloy composition of the weld is determined as described above is as follows.

【0011】C:0.05%以下 Cは溶接金属に強度を与えるので、ある程度の存在が必
要である。ただし、含有量が増すとマルテンサイトが生
成して溶接金属の硬さを高め、溶接割れを生じやすくな
るので、0.05%を超えないようにする。
C: 0.05% or less C imparts strength to the weld metal, so that C must be present to some extent. However, if the content is increased, martensite is generated to increase the hardness of the weld metal and to easily cause weld cracking. Therefore, the content should not exceed 0.05%.

【0012】Si:2.0%以下 Siは脱酸剤として鋼の溶製時に役立つだけでなく、耐
溶接割れ性にとっても有用な元素である。しかし、多量
の添加は溶接金属の靭性を損なうので、2.0%以下、
このましくは1.5%以下の添加に止める。
Si: 2.0% or less Si is not only useful as a deoxidizing agent at the time of smelting steel, but also a useful element for resistance to weld cracking. However, the addition of a large amount impairs the toughness of the weld metal.
Preferably, the addition is not more than 1.5%.

【0013】Mn:2.0%以下 Mnも脱酸剤として役立つが、耐食性とくに耐酸化性を
低くするので、あまり多量の存在は好ましくない。添加
量は2.0%以下、なるべく1.0%以下とする。
Mn: 2.0% or less Mn also serves as a deoxidizing agent. However, an excessively large amount is not preferable because corrosion resistance, particularly oxidation resistance, is lowered. The amount of addition is 2.0% or less, preferably 1.0% or less.

【0014】Cr:15〜25% Crは溶接金属の強度を高め、耐食性を確保する上で重
要な成分である。十分な効果を得るためには15%以上
の添加を必要とする。しかし、多量に添加しても効果が
飽和するし、コストを高くするので、25%を上限とし
て定めた。
Cr: 15 to 25% Cr is an important component for increasing the strength of the weld metal and ensuring corrosion resistance. In order to obtain a sufficient effect, addition of 15% or more is required. However, even if a large amount is added, the effect is saturated and the cost is increased. Therefore, the upper limit is set to 25%.

【0015】Tiおよび(または)Al:0.05〜
0.5% TiおよびAlは、窒化物および酸化物を生成して、溶
接金属の結晶粒を微細化する作用をする。両者を併用す
ることが望ましい。前記した、大型の窒化物および酸化
物の密度を確保するためには、一方または両方の(併用
の場合は合計量で)0.05%以上の添加を要する。ア
ークの安定化と形状のすぐれたビードの形成という観点
からは、これらの元素は有害であるから、上限0.5%
を超えない添加量を選ぶ。
Ti and / or Al: 0.05-
0.5% Ti and Al produce nitrides and oxides and act to refine the crystal grains of the weld metal. It is desirable to use both. In order to secure the density of the large nitrides and oxides described above, it is necessary to add one or both (in the case of a combined use, a total amount of 0.05% or more). From the viewpoint of arc stabilization and formation of a bead having an excellent shape, these elements are harmful.
Choose an addition amount that does not exceed.

【0016】N:0.05〜0.3% 溶接金属に大型の窒化物を十分な密度で存在させるため
には、N:0.05%以上の存在が必要である。一方、
多量の存在は溶接金属の健全性を損なうおそれがあるか
ら、含有量の上限として0.3%を設けた。
N: 0.05-0.3% In order to allow a large-sized nitride to be present in the weld metal at a sufficient density, N must be present in an amount of 0.05% or more. on the other hand,
Since the presence of a large amount may impair the integrity of the weld metal, 0.3% is set as the upper limit of the content.

【0017】P:0.03%以下、S:0.01%以下 PもSも溶接割れを生じやすくし、かつ靭性を低くする
不純物であるから、含有量は極力低くしたい。上記の数
値は、許容限度である。
P: 0.03% or less, S: 0.01% or less Since both P and S are impurities that easily cause weld cracking and lower the toughness, the content should be as low as possible. The above values are acceptable limits.

【0018】任意に添加する元素の作用と組成範囲の限
定理由は、つぎのとおりである。
The effects of the elements added arbitrarily and the reasons for limiting the composition range are as follows.

【0019】Moおよび(または)W:5.0%以下 MoおよびWは、ともに高温強さを高める作用をするか
ら、適量を添加することが好ましい。多量に添加すると
衝撃値や耐食性の低下の原因になるので、0.5%まで
の添加が適切である。
Mo and / or W: 5.0% or less Since Mo and W both increase the high-temperature strength, it is preferable to add an appropriate amount. If added in a large amount, the impact value and the corrosion resistance are reduced, so the addition of up to 0.5% is appropriate.

【0020】Nb:1.0%以下、Zr:0.1%以
下、B:0.1%以下の1種、2種または3種 Nb、ZrおよびBは、溶接金属の結晶粒を微細化する
作用をする。多量の存在はアークの安定化やビード形状
の安定化にとって有害になるから、Nbは1.0%、Z
rおよびBは0.1%を上限として設定した。
Nb: 1.0% or less, Zr: 0.1% or less, B: 0.1% or less 1 type, 2 types or 3 types Nb, Zr and B refine the crystal grains of the weld metal. To act. Since the presence of a large amount is detrimental to the stabilization of the arc and the bead shape, Nb is 1.0%, Z
r and B were set with 0.1% as the upper limit.

【0021】TiおよびAlの窒化物または酸化物であ
って粒子径0.5μm以上のものが250個/mm2以上
の密度で存在すること 溶接金属の中に分布する窒化物または酸化物のような介
在物は、粒子径0.5μm以上の比較的大型のものが溶
接金属の結晶微細化に役立つこと、またその密度が25
0個/mm2以上であってはじめて効果的な微細化が実現
することを見出したのが、本発明の重要な契機である。
介在物数と結晶粒度との密接な関係は、後記する実施例
に明らかである。
A nitride or oxide of Ti and Al having a particle size of 0.5 μm or more is present at a density of 250 or more / mm 2 , such as a nitride or oxide distributed in a weld metal. A relatively large inclusion having a particle diameter of 0.5 μm or more is useful for refining the crystal of the weld metal, and its density is 25%.
It is an important opportunity of the present invention to find that effective miniaturization is realized only when the number is 0 / mm 2 or more.
The close relationship between the number of inclusions and the crystal grain size is apparent in the examples described later.

【0022】本発明のフェライト系ステンレス鋼の溶接
方法には、上記した方法とは別の態様が可能であって、
その溶接方法は、溶接ワイヤとして、下記のいずれかの
合金組成を有するフェライト系ステンレス鋼のワイヤを
使用し、 IV)C:0.05%以下、Si:2.0%以下、Mn:
2.0%以下、Cr:15〜25%、ならびにTiおよ
び(または)Al:0.05〜0.5%を含有し、P:
0.03%以下、S:0.01%以下であって、残部が
実質上Fe V)上記(IV)に加えて、Moおよび(または)W:
5.0%以下を含有 VI)上記(IV)または(V)に加えて、Nb:0.5%
以下、Zr:0.1%以下およびB:0.1%以下の1
種または2種以上を含有 シールドガスとして、下記のいずれかの組成(容積%、
以下同じ)のガスを使用して溶接を実施し、 d)Ar+(1〜10)%O2+(2〜30)%N2 e)Ar+(1〜10)%O2+(1〜20)%CO2
(2〜30)%N2 f)Ar+(1〜10)%O2+(1〜20)%CO2
(0〜100)%He+(2〜30)%N2 溶接金属部に、TiおよびAlの窒化物または酸化物で
あって粒子径0.5μm以上のものを250個/mm2
上の割合で存在させることにより、溶接金属の結晶粒径
を微細にした溶接部を得る溶接方法である。
The method for welding ferritic stainless steel according to the present invention may have a different form from the above-described method.
The welding method uses a ferrite stainless steel wire having any of the following alloy compositions as a welding wire. IV) C: 0.05% or less, Si: 2.0% or less, Mn:
2.0% or less, Cr: 15 to 25%, and Ti and / or Al: 0.05 to 0.5%;
0.03% or less, S: 0.01% or less, the balance being substantially Fe V) In addition to the above (IV), Mo and / or W:
5.0% or less VI) In addition to the above (IV) or (V), Nb: 0.5%
Hereinafter, Zr: 0.1% or less and B: 0.1% or less 1
Species or two or more types are contained. As a shielding gas, one of the following compositions (volume%,
Welding is carried out using the same gas as in the following), d) Ar + (1 to 10)% O 2 + (2 to 30)% N 2 e) Ar + (1 to 10)% O 2 + (1 to 20) )% CO 2 +
(2~30)% N 2 f) Ar + (1~10)% O 2 + (1~20)% CO 2 +
To (0~100)% He + (2~30 )% N 2 weld metal, a nitride of Ti and Al or oxides in a 250 more than a particle diameter of 0.5μm to pieces / mm 2 or more at a rate This is a welding method for obtaining a welded part in which the crystal grain size of the weld metal is made fine by making it exist.

【0023】上記の溶接ワイヤのグループ(IV)、
(V)および(VI)は、シールドガスのグループ
(d)、(e)および(f)と組み合わせて使用するこ
ともでき、そのような態様も、本発明の溶接方法に包含
される。
The above group of welding wires (IV),
(V) and (VI) can also be used in combination with the shielding gas groups (d), (e) and (f), and such embodiments are also included in the welding method of the present invention.

【0024】溶接ワイヤの合金組成として規定した上記
(I)ないし(III)は、その成分にNを含んでいて、
これが溶接金属の凝固時に窒化物(主としてTiN)を
生成する。それと同時に酸化物(主としてAl23)も
生成し、両者が共同で作用して結晶粒微細化に役立つこ
とは、上述のとおりである。窒化物の生成は、シールド
ガス中にN2ガスを適量加えておくことによっても実現
する。その手法をとり入れたのが、シールドガス組成
(d)ないし(f)である。この場合は、溶接ワイヤ中
にN成分が存在することは必須ではないから、上記のワ
イヤ合金組成(IV)ないし(VI)をもつ溶接ワイヤを使
用すればよく、溶接方法の第二の態様がこれに相当す
る。
The above (I) to (III) defined as the alloy composition of the welding wire contains N in its component,
This produces nitrides (primarily TiN) during solidification of the weld metal. At the same time, an oxide (mainly Al 2 O 3 ) is also generated, and both act together to help refine the crystal grains, as described above. The generation of nitride is also realized by adding an appropriate amount of N 2 gas to the shielding gas. The methods adopted are the shielding gas compositions (d) to (f). In this case, since it is not essential that the N component is present in the welding wire, a welding wire having the above-mentioned wire alloy compositions (IV) to (VI) may be used. This corresponds to this.

【0025】シールドガス組成がN2ガスを含んでいて
も、溶接ワイヤにN成分が存在することは一向に差し支
えないから、溶接ワイヤ組成(I)ないし(III)とシ
ールドガス組成(d)ないし(f)とを組み合わせてよ
いことはもちろんである。そのような場合が、溶接方法
の第三の態様である。
Even if the shielding gas composition contains N 2 gas, the presence of the N component in the welding wire does not matter at all, so the welding wire compositions (I) to (III) and the shielding gas compositions (d) to (D) Of course, f) may be combined. Such a case is the third mode of the welding method.

【0026】本発明で使用するシールドガスの組成は、
常用のガスシールドアーク溶接に使用するものと原理的
な差異はない。たとえば、シールドガス中のO2成分は
アークの安定化に役立ち、この効果は1%以上の存在で
得られ、一方、10%を超えると溶接金属を酸化させて
好ましくないという理由で、1〜10%の範囲が与えら
れている。CO2はアークを安定させる作用をし、この
効果も1%程度の添加で認められるが、20%を超える
と溶接部の靱性低下を招くという不都合があるので、そ
れ以下の添加量を選ぶ。N2は、上記のように、溶接金
属中に窒化物を生成させるための成分であって、添加量
は2〜30%の範囲とする。2%に満たない添加では窒
化物の生成量が不足であり、30%を超える添加は、靱
性低下のため好ましくない。容易に理解されるように、
溶接ワイヤの合金組成にNが含まれている場合は、シー
ルドガス中のN2は、含まれている組成を選択するとし
ても、比較的少量でよい。
The composition of the shielding gas used in the present invention is as follows:
There is no difference in principle from that used for ordinary gas shielded arc welding. For example, the O 2 component in the shielding gas helps stabilize the arc, and this effect is obtained in the presence of 1% or more, while exceeding 10% causes oxidation of the weld metal, which is unfavorable. A range of 10% is given. CO 2 acts to stabilize the arc, and this effect is also observed when the addition is about 1%. However, if it exceeds 20%, there is a disadvantage that the toughness of the welded part is reduced. As described above, N 2 is a component for generating a nitride in the weld metal, and the addition amount is in the range of 2 to 30%. If less than 2% is added, the amount of nitride generated is insufficient, and if more than 30% is added, the toughness decreases, which is not preferable. As will be easily understood,
When N is contained in the alloy composition of the welding wire, N 2 in the shielding gas may be a relatively small amount even if the contained composition is selected.

【0027】本発明の溶接部は、上述の溶接方法による
場合も、そうでない場合も、Ti,Al成分、Mo,W
成分、さらにはB,Zr,Nb成分の全部または一部
を、溶接の対象である母材中に求めることができる。換
言すれば、母材の合金成分がわかれば、そこからこれら
成分の若干量の補給が期待できる。いうまでもなく、溶
接金属は、溶加材の成分だけでなく、その中に溶解混合
した周囲の母材金属の諸成分の合計だからである。ただ
し、溶接の手法や条件によって多少の差はあるが、母材
成分の溶け込み量は多くないから、周囲から補える成分
の量には限界がある。
The welded portion of the present invention can be formed by the above-mentioned welding method or not, by using Ti, Al components, Mo, W
All or some of the components, and further, the B, Zr, and Nb components, can be determined in the base metal to be welded. In other words, if the alloy components of the base material are known, it can be expected that a small amount of these components will be replenished therefrom. Needless to say, the weld metal is not only the components of the filler metal but also the sum of the various components of the surrounding base metal mixed and dissolved therein. However, although there is a slight difference depending on the welding method and conditions, the amount of the base metal component that is melted is not large, so that the amount of the component that can be supplemented from the surroundings is limited.

【0028】[0028]

【実施例】表1に示す合金組成のフェライト系ステンレ
ス鋼を溶製し、厚さ1.5mmの板に圧延した。
EXAMPLE A ferritic stainless steel having an alloy composition shown in Table 1 was melted and rolled into a plate having a thickness of 1.5 mm.

【0029】 表1 鋼板 (重量%、残部Fe)No. C Si Mn P S Cr Ni Mo Ti Nb N イ 0.012 0.54 0.29 0.022 0.004 11.3 0.29 0.01 0.01 0.02 0.010 ロ 0.011 0.70 0.30 0.025 0.005 11.4 0.32 0.01 0.10 0.01 0.010 ハ 0.008 0.36 0.97 0.021 0.028 15.1 0.07 0.05 0.22 0.04 0.009Table 1 Steel sheet (% by weight, balance Fe) No. C Si Mn PS Cr Ni Mo Ti Nb N a 0.012 0.54 0.29 0.022 0.004 11.3 0.29 0.01 0.01 0.02 0.010 b 0.011 0.70 0.30 0.025 0.005 11.4 0.32 0.01 0.10 0.01 0.010 C 0.008 0.36 0.97 0.021 0.028 15.1 0.07 0.05 0.22 0.04 0.009

【0030】別に、表2A(実施例)および表2B(比
較例)に示す合金組成のフェライト系ステンレス鋼を溶
製し、それらから径1.2mmの溶接ワイヤを製造した。
Separately, ferritic stainless steel having an alloy composition shown in Table 2A (Example) and Table 2B (Comparative Example) was melted, and a welding wire having a diameter of 1.2 mm was manufactured therefrom.

【0031】 表2A 溶接ワイヤ(実施例) (重量%、残部Fe)No. C Si Mn P S Cr Ti,Al Mo,W B,Zr,Nb N A 0.013 0.95 0.40 0.019 0.005 16.7 1.00Ti 0.150 B 0.013 0.95 0.40 0.019 0.005 22.7 0.10Ti 0.050 C 0.013 0.95 0.40 0.019 0.005 16.7 0.10Ti 2.95W 0.240 D 0.003 0.60 0.80 0.028 0.009 19.9 0.06Ti 2.95Mo 0.100 E 0.003 0.60 0.80 0.028 0.009 19.9 0.02Al 2.95Mo 0.240 F 0.043 1.45 1.45 0.016 0.005 16.5 0.06Ti 0.025Al 2.95Mo 0.035 G 0.043 1.45 1.45 0.016 0.005 16.5 0.06Ti 0.100Al 2.95Mo 0.090 H 0.043 1.45 1.45 0.016 0.005 16.5 0.20Ti 0.110Al 2.95Mo 0.080 I 0.014 1.09 0.45 0.040 0.004 12.0 0.70Ti 0.200 J 0.014 1.09 0.45 0.040 0.004 24.5 0.70Ti 0.040 K 0.013 1.05 0.45 0.016 0.008 15.1 1.14Ti 0.003B 0.149 L 0.011 1.04 0.50 0.018 0.005 14.3 0.37Ti 0.005Zr 0.26Nb 0.034 M 0.013 0.60 0.48 0.017 0.007 13.1 0.92Ti 0.003B 0.002Zr 0.180 N 0.011 0.55 0.42 0.009 0.008 19.2 0.52Ti 0.003B 0.25Nb 0.121 O 0.009 0.45 0.44 0.007 0.007 19.5 0.34Ti 0.003B 0.002Zr 0.105 0.070Al 0.23Nb Table 2A Welding wire (Example) (% by weight, balance Fe) No. CSiMnPSCrTi, AlMo , WB, Zr, NbNA 0.013 0.95 0.40 0.019 0.005 16.7 1.00Ti 0.150 B 0.013 0.95 0.40 0.019 0.005 22.7 0.10Ti 0.050 C 0.013 0.95 0.40 0.019 0.005 16.7 0.10Ti 2.95W 0.240 D 0.003 0.60 0.80 0.028 0.009 19.9 0.06Ti 2.95Mo 0.100 E 0.003 0.60 0.80 0.028 0.009 19.9 0.02Al 2.95Mo 0.240 F 0.043 1.45 1.45 0.016 0.005 16.5 0.06Ti 0.025Al 2.95Mo 0.035 G 0.043 1.45 1.45 0.016 0.005 16.5 0.06Ti 0.100Al 2.95Mo 0.090 H 0.043 1.45 1.45 0.016 0.005 16.5 0.20Ti 0.110Al 2.95Mo 0.080 I 0.014 1.09 0.45 0.040 0.004 12.0 0.70Ti 0.200 J 0.014 1.09 0.45 0.040 0.004 24.5 0.70Ti 0.040 K 0.013 1.05 0.45 0.016 0.008 15.1 1.14Ti 0.003B 0.149 L 0.011 1.04 0.50 0.018 0.005 14.3 0.37Ti 0.005Zr 0.26Nb 0.034 M 0.013 0.60 0.48 0.017 0.007 13.1 0.92Ti 0.003B 0.002Zr 0.180 N 0.011 0.55 0.42 0.009 0.008 19.2 0.52Ti 0.003B 0.25Nb 0.121 O 0.009 0.45 0.44 0.007 0.007 19 .5 0.34Ti 0.003B 0.002Zr 0.105 0.070Al 0.23Nb

【0032】 表2B 溶接ワイヤ(比較例) (重量%、残部Fe)No. C Si Mn P S Cr Ti,Al Mo,W B,Zr,Nb N P 0.013 0.95 0.40 0.019 0.005 16.7 0.04Ti 0.150 Q 0.004 0.60 0.80 0.028 0.009 19.9 0.005Al 2.95Mo 0.150 R 0.013 0.95 0.40 0.019 0.005 16.7 1.03Ti 0.025 S 0.014 1.09 0.45 0.040 0.004 10.0 0.70Ti 0.200T 0.050 1.45 1.45 0.016 0.005 16.5 0.75Ti 1.05Al 2.95Mo 0.180 Table 2B Welding wire (comparative example) (% by weight, balance Fe) No. C Si Mn PS Cr Ti, Al Mo, WB, Zr, Nb NP 0.013 0.95 0.40 0.019 0.005 16.7 0.04Ti 0.150 Q 0.004 0.60 0.80 0.028 0.009 19.9 0.005Al 2.95Mo 0.150 R 0.013 0.95 0.40 0.019 0.005 16.7 1.03Ti 0.025 S 0.014 1.09 0.45 0.040 0.004 10.0 0.70Ti 0.200 T 0.050 1.45 1.45 0.016 0.005 16.5 0.75Ti 1.05Al 2.95Mo 0.180

【0033】前記の鋼板と、これらの溶接ワイヤとを表
3A(実施例)および表3B(比較例)に示すように組
み合わせ、やはりこれらの表に示した条件で、突き合わ
せ溶接およびT型溶接を行なった。
The above steel sheet and these welding wires were combined as shown in Table 3A (Example) and Table 3B (Comparative Example), and butt welding and T-type welding were performed under the conditions shown in these tables. Done.

【0034】 表3A 溶接条件(実施例) No. 鋼 ワイ 溶接 アーク 速度 入熱量 パルス条件 シールドガス条件 板 ヤ 電流A 電圧V cm/分 J/cm IP TP Ar O2 CO2 N2 He 1 イ A 100 15 120 750 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 2 イ A 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 3 イ B 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 4 イ B 120 18 60 2160 420 1.0 95.5 2.5 0 2 0 5 ロ B 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 6 イ C 120 18 60 2160 420 1.0 82.5 2.5 15 0 0 7 イ D 120 18 60 2160 310 1.5 97.5 2.5 0 0 0 8 イ D 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 9 イ D 120 18 60 2160 パルスなし 97.5 2.5 0 0 0 10 イ E 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 11 イ F 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 12 イ G 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 13 イ H 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 14 イ I 120 18 60 2160 420 1.0 82.5 2.5 3 2 10 15 イ J 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 16 ハ K 100 15 120 750 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 17 ハ L 150 20 40 4500 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 18 ハ M 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 19 ハ N 120 18 60 2160 420 1.0 95.5 2.5 0 2 020 ハ O 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 Table 3A Welding Conditions (Examples) No. Steel Wye Welding Arc Speed Heat Input Pulse Conditions Shielding Gas Condition Plate Current A Voltage V cm / min J / cm IP TP Ar O2 CO2 N2 He 1 A 100 15 120 750 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 2 A A 120 18 60 2 160 420 1.0 97.5 2.5 00 00 3 A B 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 00 00 4 A B 120 18 60 2160 420 1.0 95.5 2.5 0 2 0 5 B B 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 00 06 A C 120 18 60 2160 420 1.0 82.5 2.5 15 0 07 A D 120 18 60 2 160 310 1.5 97.5 2.5 0 0 08 A D 120 18 60 2 160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 9 A D 120 18 60 2160 No pulse 97.5 2.5 0 0 0 10 A E 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 11 A F 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 12 A G 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 13 A H 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 14 A I 120 18 60 2160 420 1.0 82.5 2.5 3 2 10 15 A J 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 16 C K 100 15 120 750 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 17 C L 150 20 40 4500 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 18 C M 120 18 60 2 160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 19 C N 120 18 60 2160 420 1.0 95.5 2.5 0 2 0 20 C O 120 18 60 2 160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0

【0035】 表3B 溶接条件(比較例) No. 鋼 ワイ 溶接 アーク 速度 入熱量 パルス条件 シールドガス条件 板 ヤ 電流A 電圧V cm/分 J/cm IP TP Ar O2 CO2 N2 He 1 イ C 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 2 イ P 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 3 イ Q 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 4 イ R 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 5 イ S 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 6 イ T 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 07 イ C 120 18 60 2160 420 1.0 76.5 2.5 21 0 0 Table 3B Welding Conditions (Comparative Example) No. Steel Wye Welding Arc Speed Heat Input Pulse Condition Shielding Gas Condition Plate Current A Voltage V cm / min J / cm IP TP Ar O2 CO2 N2 He 1 A C 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 2 A P 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 00 00 3 A Q 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 00 4 A R 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 5 A S 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 6 A T 120 18 60 2160 420 1.0 97.5 2.5 0 0 0 7 A C 120 18 60 2160 420 1.0 76.5 2.5 21 0 0

【0036】突き合わせ溶接部について溶接金属の結晶
粒度(JIS)を調べるとともに、窒化物と酸化物の粒
子を対象に、径が0.5μm以上である大型のものにつ
いてその個数(1mm2当たり)を数えた。実施例No.13
と比較例No.1とについて、溶接金属の結晶組織を顕微
鏡で観察した。図1は前者の、また図2は後者の顕微鏡
写真(倍率はともに100倍)である。
The grain size (JIS) of the weld metal is examined for the butt weld and the number (per 1 mm 2 ) of nitride and oxide particles for large ones having a diameter of 0.5 μm or more is determined. I counted. Example No. 13
And Comparative Example No. 1, the crystal structure of the weld metal was observed with a microscope. FIG. 1 is a photomicrograph of the former, and FIG. 2 is a photomicrograph of the latter (both at a magnification of 100).

【0037】T型溶接したものについては、割れを調べ
た。「T型溶接」とは、図3に示すように、平らな鋼板
(1)の上に同じ鋼板(2)を逆T字型にあらかじめ隅
肉溶接(3)を行なって両者を拘束しておき、改めて反
対側に隅肉溶接を行なう操作であって、「T型溶接割れ
試験」は、このときの、あとから行なった隅肉溶接
(4)の溶接割れの度合いを測定する試験である。
Cracks were examined for T-welded ones. As shown in FIG. 3, "T-type welding" means that the same steel plate (2) is subjected to fillet welding (3) on a flat steel plate (1) in an inverted T-shape in advance to restrain both members. The “T-type weld cracking test” is a test for measuring the degree of weld cracking of the fillet weld (4) performed at this time. .

【0038】突き合わせ溶接をしたものについては、曲
げ試験を行なった。曲げ試験は、図4に示すように、一
方の鋼板(5)を拘束し他方の鋼板(6)を繰り返し6
0度の角度内で曲げて、溶接部(7)が何回の曲げに耐
えるかを数える試験である。以上の試験結果を、表4A
(実施例)および表4B(比較例)に示す。
The butt-welded one was subjected to a bending test. In the bending test, as shown in FIG. 4, one steel plate (5) was restrained and the other steel plate (6) was repeatedly used.
This is a test in which the welded part (7) bends within an angle of 0 degrees and counts how many times the bending endures. Table 4A shows the above test results.
(Example) and Table 4B (Comparative Example).

【0039】 表4A 試験結果(実施例) No. 窒化物+酸化物 結晶粒度 T型溶接割れ 曲げ試験 (個/mm2 ) 番号JIS 試験 (回数) 1 362 3 ○ 9 2 316 3 ○ 8 3 299 3 ○ 8 4 293 3 ○ 8 5 296 3 ○ 8 6 326 3 ○ 8 7 309 3 ○ 8 8 305 3 ○ 8 9 303 3 ○ 7 10 304 3 ○ 8 11 565 5 ○ 11 12 613 5 ○ 11 13 616 5 ○ 11 14 315 3 ○ 8 15 300 3 ○ 8 16 314 3 ○ 8 17 301 3 ○ 7 18 319 3 ○ 8 19 310 3 ○ 8 20 557 5 ○ 10 Table 4A Test Results (Examples) Nitride + oxide Grain size T-type weld crack Bending test (pieces / mm 2 ) No. JIS test (number of times) 1 362 3 9 9 2 316 3 8 8 3 299 3 8 8 4 293 3 8 8 5 296 3 8 8 6 326 3 8 87 309 3 8 88 50 305 3 8 89 303 3 710 304 3 8 8 11 565 5 11 11 12 613 5 11 11 13 616 5 ○ 11 14 315 3 8 8 15 15 300 3 8 8 16 314 3 ○ 8 17 301 3 ○ 7 18 319 3 ○ 8 19 310 3 ○ 8 20 557 5 ○ 10

【0040】 表4B 試験結果(比較例) No. 窒化物+酸化物 結晶粒度 T型溶接割れ 曲げ試験 (個/mm2 ) 番号JIS 試験 (回数) 1 20 1 × 2 2 23 1 × 2 3 14 1 × 2 4 20 1 × 2 5 34 1 × 2 6 11 1 × 2 7 36 1 × 3 Table 4B Test Results (Comparative Example) Nitride + oxide Grain size T-type weld crack Bending test (pieces / mm 2 ) No. JIS test (number of times) 1 201 × 2 223 1 × 2 314 1 × 2 4 201 1 × 2 534 1 × 2 6 11 1 × 2 736 1 × 3

【0041】実施例および比較例について、以下に説明
を補足する。
Examples and comparative examples are supplemented below.

【0042】実施例1および2は、入熱量を変化させて
みたものであるが、差のない結果が得られている。実施
例4は、実施例3に対してシールドガスからNを補給し
たものであるが、この場合はとくに差異はなかった。実
施例5は、Tiを比較的多量に含む母材を溶接し、母材
からTiを補給した例である。これに対して比較例1
は、ワイヤも母材もTi含有量が少ないため、大型の窒
化物の生成量が不足で、不成績に終わっている。実施例
6および7は、それぞれTi量の上限または下限近くの
例である。実施例8および9は、パルス条件を変化させ
てみたものであるが、結果に大きな違いはない。実施例
10は、Al量が下限近くの例である。
In Examples 1 and 2, the amount of heat input was changed, but no difference was obtained. In Example 4, N was supplied from the shielding gas to Example 3, but there was no particular difference in this case. Example 5 is an example in which a base material containing a relatively large amount of Ti is welded and Ti is supplied from the base material. On the other hand, Comparative Example 1
However, since the wire and the base material have low Ti contents, the production of large-sized nitrides is insufficient, resulting in poor performance. Examples 6 and 7 are examples near the upper limit or lower limit of the Ti amount, respectively. In Examples 8 and 9, the pulse conditions were changed, but there was no significant difference in the results. Example 10 is an example in which the amount of Al is near the lower limit.

【0043】実施例11ないし13は、TiおよびAl
を複合添加した場合であり、大型の窒化物・酸化物が多
量に生成しており、それに伴って結晶粒度が微細であ
り、曲げ試験の成績もすぐれている。実施例14および
15は、それぞれCr量の上限値または下限値近くの例
である。実施例16ないし実施例20は、B,Zr,N
bを単独で、または複合して添加した場合であって、そ
れに応じて結晶粒度は微細であり、曲げ試験の結果もす
ぐれている。
In Examples 11 to 13, Ti and Al
In which a large amount of large nitrides and oxides are produced, the crystal grain size is fine, and the results of bending tests are excellent. Examples 14 and 15 are examples near the upper limit or lower limit of the Cr content, respectively. Embodiments 16 to 20 are based on B, Zr, N
This is the case where b is added alone or in combination, and the crystal grain size is fine accordingly, and the results of the bending test are excellent.

【0044】比較例2ないし6は、いずれも溶接ワイヤ
の各成分が不足な場合であって、比較例2はTi、比較
例3はAl、比較例4はN、比較例5はCrが、そして
比較例6はCが、それぞれ下限値を下回っている例であ
る。比較例7は、シールドガス中のCO2量が過大な場
合である。
In Comparative Examples 2 to 6, all of the components of the welding wire were insufficient. Comparative Example 2 contained Ti, Comparative Example 3 contained Al, Comparative Example 4 contained N, and Comparative Example 5 contained Cr. Comparative Example 6 is an example in which C is lower than the lower limit. Comparative Example 7 is a case where the amount of CO 2 in the shielding gas is excessive.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明に従う、フェライト系ステンレス
鋼の溶接金属は、特定の合金組成と介在物分布とを有す
ることにより、図1と図2との対比にみるように、結晶
組織が巨大化することなく、従来技術による溶接金属に
くらべて、はるかに微細な組織になる。したがって、溶
接時の割れはほとんど起こらず、かつ溶接金属は曲げに
対しても強い抵抗力を示す。
The weld metal of ferritic stainless steel according to the present invention has a specific alloy composition and inclusion distribution, so that the crystal structure is enlarged as shown in FIG. 1 and FIG. Without a much finer texture than the prior art weld metal. Therefore, cracking during welding hardly occurs, and the weld metal exhibits strong resistance to bending.

【0046】このような溶接金属を形成する本発明の溶
接方法は、溶接ワイヤの合金組成を適切に選ぶこと、シ
ールドガス組成を適切に選ぶこと、および溶接ワイヤの
合金組成とシールドガス組成との両方を適切に選ぶこ
と、のいずれかによって実現する。さらに、溶接の対象
とするフェライト系ステンレス鋼の合金組成を利用する
ことができる場合は、ワイヤの合金成分の不足を補うこ
とができるから、実施は容易である。
The welding method of the present invention for forming such a weld metal can be achieved by appropriately selecting the alloy composition of the welding wire, appropriately selecting the shielding gas composition, and comparing the alloy composition of the welding wire with the shielding gas composition. This is achieved either by choosing both properly. Further, when the alloy composition of the ferritic stainless steel to be welded can be used, the shortage of alloy components of the wire can be compensated for, so that the implementation is easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施例にみる、溶接金属の組織の顕
微鏡写真。
FIG. 1 is a micrograph of the structure of a weld metal as seen in an example of the present invention.

【図2】 本発明の比較例にみる、溶接金属の組織の顕
微鏡写真。
FIG. 2 is a micrograph of the structure of a weld metal in a comparative example of the present invention.

【図3】 本発明の実施例で行なった「T型溶接割れ試
験」を説明する、溶接部を含む断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view including a weld for explaining a “T-type welding crack test” performed in an example of the present invention.

【図4】 本発明の実施例で行なった「曲げ試験」を説
明する、溶接部を含む断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view including a welded portion for explaining a “bending test” performed in an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 鋼板 3 あらかじめ行なった隅肉溶接 4 あとから行なった隅肉溶接 5,6 鋼板 7 溶接部 1, 2 steel plate 3 fillet welding performed in advance 4 fillet welding performed later 5, 6 steel plate 7 welded portion

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フェライト系ステンレス鋼の母材をフェ
ライト系ステンレス鋼の溶接ワイヤを用いて溶接してな
る溶接部であって、重量%で、C:0.05%以下、S
i:2.0%以下、Mn:2.0%以下、Cr:15〜
25%、ならびに、Tiおよび(または)Al:0.0
5〜0.5%ならびにN:0.05〜0.3%を含有
し、P:0.03%以下、S:0.01%以下であっ
て、残部が実質上Feからなる合金組成を有し、Tiお
よびAlの窒化物または酸化物であって粒子径0.5μ
m以上のものが250個/mm2以上の密度で存在するこ
とにより、溶接金属の結晶粒径を微細にしたフェライト
系ステンレス鋼の溶接部。
1. A welded portion formed by welding a base material of ferritic stainless steel using a welding wire of ferritic stainless steel, wherein, by weight%, C: 0.05% or less;
i: 2.0% or less, Mn: 2.0% or less, Cr: 15 to
25% and Ti and / or Al: 0.0
An alloy composition containing 5 to 0.5% and N: 0.05 to 0.3%, P: 0.03% or less, S: 0.01% or less, and the balance substantially consisting of Fe Having a Ti or Al nitride or oxide having a particle size of 0.5 μm
A ferritic stainless steel welded part in which the crystal grain size of the weld metal is made fine by the presence of those having a diameter of at least 250 m / mm 2 or more.
【請求項2】 溶接部が、請求項1に記載の合金成分に
加えて、Moおよび(または)W:5.0%以下を含有
する合金組成を有するフェライト系ステンレス鋼の溶接
部。
2. A welded part of a ferritic stainless steel having an alloy composition containing Mo and / or W: 5.0% or less in addition to the alloy component according to claim 1.
【請求項3】 溶接部が、請求項1または請求項2に記
載の合金成分に加えて、Nb:1.0%以下、Zr:
0.1%以下、およびB:0.1%以下の1種、2種ま
たは3種を含有する合金組成を有するフェライト系ステ
ンレス鋼の溶接部。
3. The welded portion further comprises, in addition to the alloy component according to claim 1 or 2, Nb: 1.0% or less, Zr:
0.1% or less and B: A weld of ferritic stainless steel having an alloy composition containing one, two or three kinds of 0.1% or less.
【請求項4】 フェライト系ステンレス鋼母材を溶接す
る方法であって、溶接ワイヤとして、下記のいずれかの
合金組成を有するフェライト系ステンレス鋼のワイヤを
使用し、 I)C:0.05%以下、Si:2.0%以下、Mn:
2.0%以下、Cr:15〜25%、ならびに、Tiお
よび(または)Al:0.05〜0.5%、N:0.0
5〜0.3%を含有し、P:0.03%以下、S:0.
01%以下であって、残部が実質上Fe II)上記(I)に加えて、Moおよび(または)W:
5.0%以下を含有 III)上記(I)または(II)に加えて、Nb:0.5
%以下、Zr:0.1%以下およびB:0.1%以下の
1種、2種または3種を含有 シールドガスとして、下記のいずれかの組成(容積%、
以下同じ)のガスを使用して溶接を実施し、 a)Ar+(0〜20%)O2 b)Ar+(0〜20%)O2+(0〜50%)CO2 c)Ar+(0〜20%)O2+(0〜50%)CO2
(0〜100%)He 溶接金属部に、TiおよびAlの窒化物または酸化物で
あって粒子径0.5μm以上のものを250個/mm2
上の割合で存在させることにより、溶接金属の結晶粒径
を微細にした溶接部を得るフェライト系ステンレス鋼の
溶接方法。
4. A method for welding a ferritic stainless steel base material, wherein a ferrite stainless steel wire having any of the following alloy compositions is used as a welding wire: I) C: 0.05% Below, Si: 2.0% or less, Mn:
2.0% or less, Cr: 15 to 25%, and Ti and / or Al: 0.05 to 0.5%, N: 0.0
5 to 0.3%, P: 0.03% or less, S: 0.
0.1% or less, with the balance being substantially Fe II) In addition to (I) above, Mo and / or W:
III) In addition to the above (I) or (II), Nb: 0.5%
% Or less, Zr: 0.1% or less, and B: 0.1% or less. Contains one, two or three types as a shielding gas.
Welding is carried out using the following gas), a) Ar + (0 to 20%) O 2 b) Ar + (0 to 20%) O 2 + (0 to 50%) CO 2 c) Ar + (0 -20%) O 2 + (0-50%) CO 2 +
(0 to 100%) He A nitride or an oxide of Ti and Al having a particle diameter of 0.5 μm or more is present at a rate of 250 pieces / mm 2 or more in the weld metal portion, so that A method for welding ferritic stainless steel to obtain a weld with a fine grain size.
【請求項5】 フェライト系ステンレス鋼母材を溶接す
る方法であって、溶接ワイヤとして、下記のいずれかの
合金組成を有するフェライト系ステンレス鋼のワイヤを
使用し、 IV)C:0.05%以下、Si:2.0%以下、Mn:
2.0%以下、Cr:15〜25%、ならびに、Tiお
よび(または)Al:0.05〜0.5%を含有し、
P:0.03%以下、S:0.01%以下であって、残
部が実質上Fe V)上記(IV)に加えて、Moおよび(または)W:
5.0%以下を含有 VI)上記(IV)または(V)に加えて、Nb:0.5%
以下、Zr:0.1%以下およびB:0.1%以下の1
種、2種または3種を含有 シールドガスとして、下記のいずれかの組成(容積%、
以下同じ)のガスを使用して溶接を実施し、 d)Ar+(0〜20)%O2+(2〜30)%N2 e)Ar+(0〜20)%O2+(0〜50)%CO2
(2〜30)%N2 f)Ar+(0〜20)%O2+(0〜50)%CO2
(0〜100)%He+(2〜30)%N2 溶接金属部に、TiおよびAlの窒化物または酸化物で
あって粒子径0.5μm以上のものを250個/mm2
上の割合で存在させることにより、溶接金属の結晶粒径
を微細にした溶接部を得るフェライト系ステンレス鋼の
溶接方法。
5. A method for welding a ferritic stainless steel base material, wherein a ferrite stainless steel wire having any of the following alloy compositions is used as a welding wire: IV) C: 0.05% Below, Si: 2.0% or less, Mn:
2.0% or less, Cr: 15 to 25%, and Ti and / or Al: 0.05 to 0.5%,
P: 0.03% or less, S: 0.01% or less, the balance being substantially Fe V) In addition to the above (IV), Mo and / or W:
5.0% or less VI) In addition to the above (IV) or (V), Nb: 0.5%
Hereinafter, Zr: 0.1% or less and B: 0.1% or less 1
Contains two, three or more species. As a shielding gas, one of the following compositions (volume%,
Welding is performed using the following gas), d) Ar + (0 to 20)% O 2 + (2 to 30)% N 2 e) Ar + (0 to 20)% O 2 + (0 to 50) )% CO 2 +
(2~30)% N 2 f) Ar + (0~20)% O 2 + (0~50)% CO 2 +
To (0~100)% He + (2~30 )% N 2 weld metal, a nitride of Ti and Al or oxides in a 250 more than a particle diameter of 0.5μm to pieces / mm 2 or more at a rate A method for welding ferritic stainless steel in which a welded portion having a fine crystal grain size of a weld metal is obtained by causing the welded portion to be present.
【請求項6】 フェライト系ステンレス鋼母材を溶接す
る方法であって、溶接ワイヤとして、下記のいずれかの
合金組成を有するフェライト系ステンレス鋼のワイヤを
使用し、 I)C:0.05%以下、Si:2.0%以下、Mn:
2.0%以下、Cr:15〜25%、ならびに、Tiお
よび(または)Al:0.05〜0.5%、N:0.0
5〜0.3%を含有し、P:0.03%以下、S:0.
01%以下であって、残部が実質上Fe II)上記(I)に加えて、Moおよび(または)W:
5.0%以下を含有 III)上記(I)または(II)に加えて、Nb:0.5
%以下、Zr:0.001〜0.01%およびB:0.
001〜0.01%の1種、2種または3種を含有 シールドガスとして、下記のいずれかの組成(容積%、
以下同じ)のガスを使用して溶接を実施し、 d)Ar+(0〜20)%O2+(2〜30)%N2 e)Ar+(0〜20)%O2+(0〜50)%CO2
(2〜30)%N2 f)Ar+(0〜20)%O2+(0〜50)%CO2
(0〜100)%He+(2〜30)%N2 溶接金属部に、TiおよびAlの窒化物または酸化物で
あって粒子径0.5μm以上のものを250個/mm2
上の割合で存在させることにより、溶接金属の結晶粒径
を微細にした溶接部を得るフェライト系ステンレス鋼の
溶接方法。
6. A method for welding a ferritic stainless steel base material, wherein a ferrite stainless steel wire having any one of the following alloy compositions is used as a welding wire: I) C: 0.05% Below, Si: 2.0% or less, Mn:
2.0% or less, Cr: 15 to 25%, and Ti and / or Al: 0.05 to 0.5%, N: 0.0
5 to 0.3%, P: 0.03% or less, S: 0.
0.1% or less, with the balance being substantially Fe II) In addition to (I) above, Mo and / or W:
III) In addition to the above (I) or (II), Nb: 0.5%
%, Zr: 0.001 to 0.01% and B: 0.
One, two or three types of 001 to 0.01% are contained. As a shielding gas, any one of the following compositions (volume%,
Welding is performed using the following gas), d) Ar + (0 to 20)% O 2 + (2 to 30)% N 2 e) Ar + (0 to 20)% O 2 + (0 to 50) )% CO 2 +
(2~30)% N 2 f) Ar + (0~20)% O 2 + (0~50)% CO 2 +
To (0~100)% He + (2~30 )% N 2 weld metal, a nitride of Ti and Al or oxides in a 250 more than a particle diameter of 0.5μm to pieces / mm 2 or more at a rate A method for welding ferritic stainless steel in which a welded portion having a fine crystal grain size of a weld metal is obtained by causing the welded portion to be present.
JP2000032105A 2000-02-09 2000-02-09 Weld zone of ferritic stainless steel and welding method Pending JP2001219291A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000032105A JP2001219291A (en) 2000-02-09 2000-02-09 Weld zone of ferritic stainless steel and welding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000032105A JP2001219291A (en) 2000-02-09 2000-02-09 Weld zone of ferritic stainless steel and welding method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001219291A true JP2001219291A (en) 2001-08-14

Family

ID=18556760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000032105A Pending JP2001219291A (en) 2000-02-09 2000-02-09 Weld zone of ferritic stainless steel and welding method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001219291A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1400304A1 (en) * 2002-09-20 2004-03-24 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha Welding wire and welding method using the wire
JP2006095581A (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Jfe Steel Kk Ferritic stainless steel welding wire excellent in antibacterial property
JP2007245225A (en) * 2006-03-20 2007-09-27 Iwatani Industrial Gases Corp Method for welding stainless steel and welding wire for stainless steel
KR101259287B1 (en) * 2010-12-28 2013-05-06 주식회사 포스코 Ferritic stainless steel pipe and method for manufacturing the same
KR101851245B1 (en) 2016-06-23 2018-04-25 주식회사 포스코 Ferritic stainless steel having excellent low temperature toughness of welded joint
CN113787278A (en) * 2021-09-01 2021-12-14 南昌航空大学 Mixed gas shielded welding process for nitrogen-titanium composite reinforced high-strength steel
WO2022124274A1 (en) * 2020-12-08 2022-06-16 大同特殊鋼株式会社 Ferrite-based stainless steel welding wire

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1400304A1 (en) * 2002-09-20 2004-03-24 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha Welding wire and welding method using the wire
CN1322956C (en) * 2002-09-20 2007-06-27 大同特殊钢株式会社 Solder wire and welding method thereby
JP2006095581A (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Jfe Steel Kk Ferritic stainless steel welding wire excellent in antibacterial property
JP4541089B2 (en) * 2004-09-30 2010-09-08 日本ウエルディング・ロッド株式会社 Ferritic stainless steel welding wire with excellent antibacterial properties
JP2007245225A (en) * 2006-03-20 2007-09-27 Iwatani Industrial Gases Corp Method for welding stainless steel and welding wire for stainless steel
KR101259287B1 (en) * 2010-12-28 2013-05-06 주식회사 포스코 Ferritic stainless steel pipe and method for manufacturing the same
KR101851245B1 (en) 2016-06-23 2018-04-25 주식회사 포스코 Ferritic stainless steel having excellent low temperature toughness of welded joint
WO2022124274A1 (en) * 2020-12-08 2022-06-16 大同特殊鋼株式会社 Ferrite-based stainless steel welding wire
CN113787278A (en) * 2021-09-01 2021-12-14 南昌航空大学 Mixed gas shielded welding process for nitrogen-titanium composite reinforced high-strength steel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4630097B2 (en) High strength weld metal with excellent low temperature toughness
US11426824B2 (en) Aluminum-containing welding electrode
JP4209913B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding
JP2008068274A (en) High strength weld metal having excellent low temperature toughness
US20100227196A1 (en) Welding trip steels
JP5450260B2 (en) Weld metal with excellent hot crack resistance
WO2010055788A1 (en) Welded metal
JP3934399B2 (en) Flux-cored wire for austenitic stainless steel welding that refines solidified crystal grains
CN112512742B (en) Solid welding wire and method for manufacturing welded joint
CN109396688A (en) It is used to form the electrode of austenitic steel and double coherent correlation metal
JP2001219291A (en) Weld zone of ferritic stainless steel and welding method
JP4398751B2 (en) High strength weld metal with excellent low temperature toughness
JP4625415B2 (en) Solid wire for gas shielded arc welding
JP3860437B2 (en) Iron-based consumable welding materials and welded joints with excellent fatigue strength at welded joints
JPS58202993A (en) Welding wire rod of stainless steel
JP2002079395A (en) Wire for gas shielded arc welding
JP2009018337A (en) Flux cored wire for gas-shielded arc welding
JP3718323B2 (en) Flux-cored wire for multi-electrode vertical electrogas arc welding for extra heavy steel
JP2002336990A (en) Weld zone of ferritic stainless steel having excellent high temperature tensile strength, elongation, cracking resistance and toughness, and welding method therefor
JP5337665B2 (en) Solid wire for MAG welding
CN113784815A (en) Flux-cored wire and welding method
JPH10180488A (en) Flux cored wire for electro gas arc welding
WO2022130905A1 (en) Flux cored wire
JPH11151592A (en) Metal based flux cored wire for gas shielded arc welding and one side welding method
WO2023248656A1 (en) Wire with metallic flux core