JP2011068967A - ステンレス鋼製パネル溶接施工貯水槽 - Google Patents
ステンレス鋼製パネル溶接施工貯水槽 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011068967A JP2011068967A JP2009222267A JP2009222267A JP2011068967A JP 2011068967 A JP2011068967 A JP 2011068967A JP 2009222267 A JP2009222267 A JP 2009222267A JP 2009222267 A JP2009222267 A JP 2009222267A JP 2011068967 A JP2011068967 A JP 2011068967A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- welding
- storage tank
- water storage
- panel
- 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
Links
Images
Abstract
【解決手段】貯水槽パネルの素材として、質量%で、C:0.02%以下、Si:0.1〜1%、Mn:0.4%以下、P:0.04%以下、S:0.005%以下、Ni:0.3〜2%、Cu:0.8%以下、Cr:23〜26%、Mo:0.2〜0.8%未満、Nb:0.1〜0.5%、Ti:0.15〜0,4%、N:0.025%以下、Al:0.04〜0.3%、Ca:0.002%以下に制限し、残部Feおよび他の不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼を用いることにより、TIG溶接部の耐孔食性に優れるとともに、パネル素材の表面仕上げを#300以上の研磨仕上げとしても研磨やけによる耐候性の低下が小さく、貯水槽パネルの溶接施工において貯水槽内面溶接部のスケール除去省略が図れる溶接施工貯水槽を得る。
【選択図】なし
Description
そのため、これらの鋼種においては溶接で生じた酸化スケールを除去ことが必須となっている。このスケールの除去には酸を用いるのが効果的であるものの、酸のヒューム発生による作業環境の悪化に加えて、使用した酸の除去や無害化のための作業が不可欠になるなど、環境上、施工上の問題点が多い。
一方、パネル素材の仕上げが研磨仕上げの場合、ステンレス鋼素材の研磨工程で研磨焼けが生じ、ステンレス鋼の耐候性が阻害されることがあり、素材の製造においても研磨工程での歩留まり低下による製造コストの上昇を招いている。
本発明は、このような現状に鑑み、TIG溶接による耐食性、とくに耐孔食性低下の小さいステンレス鋼素材を貯水槽パネルに用い、溶接ままの状態で上水を蓄える貯水槽への適用に好適で酸化スケール除去作業の省略による作業環境の改善とこれに要するコスト低減が可能となるとともに、パネル素材は研磨やけによる耐候性低下が小さいため、研磨仕上げパネルの耐候性に優れた溶接施工貯水槽を開発し提供することを目的とする。
(i)貯水槽の溶接施工は隙間構造を回避するためにパネル端部同士をへり継手溶接し、溶接トーチ面が槽内面となる。TIG溶接はArガス雰囲気で行うが、Arガスはタングステン電極の酸化抑制に用いるのであって、被溶接材であるステンレス鋼の酸化を抑制するには不十分で溶接部には酸化スケールが生じる。溶接トーチ面での溶接部の耐食性低下は溶接スケールの発生に起因し、溶接スケールの組成や厚みで異なる。溶接部での孔食は400〜600℃に加熱された部位で発生し成長する。
(ii)TIG溶接トーチ面の孔食発生はスケール自身の耐食性に依存する。スケールの耐食性はスケール組成と強く関連し、Ti、Cr酸化物を一定量以上含む酸化スケールは耐食性がすぐれる。逆に、Fe酸化物を主体とする酸化スケールの耐食性は低く、ステンレス鋼に孔食が発生しやすい。
(iii)Tiを添加したフェライト系ステンレス鋼のCr含有量を23質量%以上確保するとともにNiを適量添加することにより、TIG溶接表面の溶接熱影響部で孔食が生じやすい400〜600℃に加熱される部位の酸化スケール中のTi、Crの酸化物濃度を増加させ、酸化スケールの耐食性を高めることで素地での腐食発生の耐食性を向上させることができ、TIG溶接表面の溶接熱影響部の耐孔食性向上に極めて有効である。その結果、溶接部耐食性改善手法としてこれまで行われてきたTIG溶接後の溶接スケール除去作業の省略が可能となる。
(iv)耐食性改善元素として知られるMoは、溶接部の耐食性改善には有効に作用しない。
Niは酸化スケールのCr濃度を高めることのほか、TIG溶接部の孔食の成長を抑制する。Cr含有量が23質量%レベルの鋼においてはその効果は0.3〜1%の添加で著しい。
(v)研磨材との摩擦により、ごく短時間ではあるが、ステンレス鋼表面は約700℃に到達するが、摩擦による加熱を受ける場合においても、23質量%以上のCr含有量を確保しNiを適量添加した鋼では、研磨材との加熱で生じる酸化スケールによる耐食性低下は小さく、素地の耐候性は必要なレベルが維持できるため研磨仕上げ材への適用に好適である。
本発明はこのような知見に基づいて成分設計された省Mo型フェライト系ステンレス鋼を用いた溶接施工貯水槽を提供するものである。
したがって本発明によれば、外面の耐候性と残留塩素が存在する上水の液相部、気相部でのTIG溶接部の耐孔食性が要求される貯水槽の提供ができ、しかもパネル素材と貯水槽溶接施工でのコスト低減が図れる。
C、Nは鋼中に不可避的に含まれる元素である。C、Nの含有量を低減すると鋼は軟質になり加工性が向上するとともに炭化物、窒化物の生成が少なくなり、溶接性および溶接部の耐食性が向上する。このため本発明ではC、Nとも含有量は少ない方が良く、Cは0.02質量%まで、Nは0.025質量%まで含有が許容される。
本発明では、Cr含有量が23質量%以上の鋼ではSiによる溶接部の孔食発生抑制ならびにNiの溶接部の孔食進行抑制効果が大きくなり、高濃度の残留塩素が形成する厳しい環境への適用においてもCr含有量のさらなる増加に頼ることなく、上述の問題を最小限に抑え、十分な耐食性を得ることができる。したがって本発明ではCr含有量を23〜26質量%とする。
本発明の主な用途である残留塩素を含む上水を大量に貯水する環境に対しては0.2質量%以上のMoを含有させることが効果的であるが、0.8質量%以上としても溶接部の耐孔食性の改善効果は小さい。更に、本用途ではパネルの板厚が1.5mmt以上と比較的厚いため、パネル同士の溶接では湯流れ性がよく深溶込み量で裏ビードが出やすい素材が好まれ、この場合にはMoは低いほうが良い。したがって、Moは0.2質量%以上、0.8質量%未満とする。
また、貯水槽は容量が大きくなるとパネルの板厚を1.5〜3mmまで増加させるため溶接部の低温靭性が要求される。溶接部の低温靭性は鋼のCr量が高くなるほど低下するが、Niを0.3質量%以上添加することにより低温靭性の低下を抑制することができる。なお、酸化スケール中の金属元素比率でCr比率を向上させる手段としてはFe系の酸化物を出させないようにすることが有効である。Niの効果はTi、Alのそれとは異なり、母相中のFeの酸化を抑制し結果的に酸化スケール中のCr比率を上昇させるのに有効である。その効果を出すためには予備検討の結果、Niが0.3質量%以上必要である。
ただし多量のNi含有は鋼を硬質にし加工性を阻害するので、2質量%以下の範囲で行う。
板厚2mmの冷廷鋼板を、Arガス量を絞った下記の条件でTIG溶接にて突合せすると、Niを0.3質量%以上、Tiを0.15質量%以上、Alを0.04質量%以上それぞれ添加した鋼ではFeの酸化が抑制され、その結果酸化スケール中のCr2O3が濃化し酸化スケールの耐食性が向上する。
溶接の詳細な条件は、以下の通りである。
溶接条件 溶接芯線なしTIGパルス、突合せ溶接
溶接電流 ベース電流120〜145A、パルス電流120〜145A
溶接速度 300mm/min
トーチシール側のArガス流量 6L/min
電極径 φ2.4mm
アーク長 1mm
表2に試験条件を示す。試験容器の蓋とした溶接試験片の内面で結露させるため、湿度を70%RHの一定とし、温度を20℃と60℃の2水準で変化させた。各温度条件でそれぞれ1h保持した。これを1サイクルとし100サイクルまで繰返して行った。また、孔食深さの成長の有無を見るため、10および40サイクルにて孔食深さを測定した。
孔食が再不動態化するまでにはある程度の侵食を伴う。本試験は厳しい腐食環境であるため孔食の再不動態化までに孔食は0.4mm成長する。さらに、試験40サイクルと100サイクルの孔食深さを比較し、その差が0.05mm以内であれば孔食は再不動態化しているとみなせ合格とした。
No.1鋼(23Cr−0.3Ni−0.5Mo)、No.2鋼(24Cr−0.5Ni−0.4Mo)、No.6鋼(26Cr−0.5Ni−0.5Mo)の対比からCr量増加による著しい効果が認められる。ついで、No.2鋼(24Cr−0.5Ni−0.4Mo)、No.3鋼(24Cr−0.9Ni−0.5Mo)、No.4(24Cr−1.5Ni−0.5Mo)の対比から、Ni添加量の増加とともに孔食の成長が抑制されることがわかる。
さらに、No.2鋼(24Cr−0.28Si−0.5Ni−0.4Mo)とNo.5鋼(24Cr−0.8Si−0.4Ni−0.5Mo)の比較から、Si増量による耐孔食性向上効果が認められる。
一方、比較鋼のN o.7鋼(24Cr−0.02Ni−0.6Mo)、No.8鋼(24Cr−0.5Ni−1Mo−0.04Ti)、No.10鋼(24Cr−0.5Ni−0.5Mo−1.2Cu)およびNo.11鋼(22C
r−0.4Ni−0.8Mo)は結露試験に合格しなかったが、Ni、Ti、CuおよびCr添加量が本発明で規定する添加量から外れていることによる。また、現行材のNo.12鋼(18Cr−1.8Mo)は、本試験条件が厳しかったこともあり、溶接スケールを酸洗除去したにも関わらず合格基準に達しなかった。
結果を表3に示す。表3から明らかなように、本発明で規定する化学組成を有するパネル素材のものは、いずれもCCTにおける耐食性評価が合格判定であった。すなわち、本発明によるパネルは強度な乾式研磨においてもやけの発生による耐候性低下がほとんどないことが確認された。以下、合金元素と関連させて述べる。
また、現行材のNo.12鋼(18Cr−1.8Mo)は、研磨焼けをうけやすいといえる。
2 試験液
3 結露水
Claims (3)
- 貯水槽パネルの素材に質量%で、
C:0.02%以下、
Si:0.1〜1%、
Mn:0.4%以下、
P:0.04%以下、
S:0.005%以下、
Ni:0.3〜2%、
Cu:0.8%以下、
Cr:23〜26%、
Mo:0.2〜0.8%未満、
Nb:0.1〜0.5%、
Ti:0.15〜0.4%、
N:0.025%以下、
Al:0.04〜0.3%、
Ca:0.002%以下、
残部Feおよび他の不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼を用いることを特徴とする、ステンレス鋼製パネル溶接施工貯水槽。 - 請求項1の貯水槽パネル素材の表面仕上げが#300以上の研磨仕上げであることを特徴とする、ステンレス鋼製パネル溶接施工貯水槽。
- 請求項1および2の貯水槽パネルの溶接施工において貯水槽内面の溶接部のスケール除去を省略したことを特徴とする、ステンレス鋼製パネル溶接施工貯水槽の施工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009222267A JP2011068967A (ja) | 2009-09-28 | 2009-09-28 | ステンレス鋼製パネル溶接施工貯水槽 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009222267A JP2011068967A (ja) | 2009-09-28 | 2009-09-28 | ステンレス鋼製パネル溶接施工貯水槽 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011068967A true JP2011068967A (ja) | 2011-04-07 |
Family
ID=44014499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009222267A Pending JP2011068967A (ja) | 2009-09-28 | 2009-09-28 | ステンレス鋼製パネル溶接施工貯水槽 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011068967A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012133681A1 (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 溶接部の耐食性及び強度に優れるフェライト系ステンレス鋼およびtig溶接構造物 |
CN106695046A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-05-24 | 中车四方车辆有限公司 | 一种不锈钢板与耐候钢板的焊接方法 |
JP6206624B1 (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-04 | Jfeスチール株式会社 | フェライト系ステンレス鋼板 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63152587A (ja) * | 1986-12-04 | 1988-06-25 | 株式会社 佐山製作所 | パネル式水槽の単位パネル及びその製造方法 |
JPS63152588A (ja) * | 1986-12-04 | 1988-06-25 | 株式会社 佐山製作所 | パネル式水槽の単位パネル及びその製造方法 |
JPH05263278A (ja) * | 1992-03-13 | 1993-10-12 | Nisshin Steel Co Ltd | Cr含有ステンレス鋼板の表面仕上げ方法 |
JP2002129292A (ja) * | 2000-10-30 | 2002-05-09 | Kawasaki Steel Corp | 耐食性および耐水垢付着性に優れたジャーポット容器用フェライト系ステンレス冷延鋼板およびジャーポット用フェライト系ステンレス鋼製容器 |
JP2008221266A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Nisshin Steel Co Ltd | 温水容器およびその製造法 |
JP2009161836A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Nisshin Steel Co Ltd | 溶接隙間部の耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼板 |
JP2009167439A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Nisshin Steel Co Ltd | 溶接隙間構造温水容器用フェライト系ステンレス鋼 |
JP2009185382A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-08-20 | Nisshin Steel Co Ltd | 溶接隙間酸化皮膜の耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼板 |
-
2009
- 2009-09-28 JP JP2009222267A patent/JP2011068967A/ja active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63152587A (ja) * | 1986-12-04 | 1988-06-25 | 株式会社 佐山製作所 | パネル式水槽の単位パネル及びその製造方法 |
JPS63152588A (ja) * | 1986-12-04 | 1988-06-25 | 株式会社 佐山製作所 | パネル式水槽の単位パネル及びその製造方法 |
JPH05263278A (ja) * | 1992-03-13 | 1993-10-12 | Nisshin Steel Co Ltd | Cr含有ステンレス鋼板の表面仕上げ方法 |
JP2002129292A (ja) * | 2000-10-30 | 2002-05-09 | Kawasaki Steel Corp | 耐食性および耐水垢付着性に優れたジャーポット容器用フェライト系ステンレス冷延鋼板およびジャーポット用フェライト系ステンレス鋼製容器 |
JP2008221266A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Nisshin Steel Co Ltd | 温水容器およびその製造法 |
JP2009161836A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Nisshin Steel Co Ltd | 溶接隙間部の耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼板 |
JP2009185382A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-08-20 | Nisshin Steel Co Ltd | 溶接隙間酸化皮膜の耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼板 |
JP2009167439A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Nisshin Steel Co Ltd | 溶接隙間構造温水容器用フェライト系ステンレス鋼 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012133681A1 (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 溶接部の耐食性及び強度に優れるフェライト系ステンレス鋼およびtig溶接構造物 |
JP6206624B1 (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-04 | Jfeスチール株式会社 | フェライト系ステンレス鋼板 |
CN106695046A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-05-24 | 中车四方车辆有限公司 | 一种不锈钢板与耐候钢板的焊接方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5010323B2 (ja) | 溶接構造温水容器用フェライト系ステンレス鋼および温水容器並びにその製造法 | |
JP6566126B2 (ja) | 溶接構造部材 | |
WO2008111656A1 (ja) | 温水容器およびその製造法 | |
JP2009161836A (ja) | 溶接隙間部の耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼板 | |
JP5088244B2 (ja) | ステンレス鋼溶接継手の溶接金属 | |
JP2011173124A (ja) | フェライト系ステンレス鋼の溶接方法 | |
JP2009185382A (ja) | 溶接隙間酸化皮膜の耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼板 | |
JP4717594B2 (ja) | 溶接構造温水容器 | |
JP2011105976A (ja) | 排水管 | |
JP3576472B2 (ja) | 低炭素マルテンサイト系ステンレス鋼用溶接材料および低炭素マルテンサイト系ステンレス鋼材のアーク溶接方法 | |
WO2008120409A1 (ja) | 溶接構造温水容器用フェライト系ステンレス鋼および温水容器 | |
JPH06279951A (ja) | 温水器用フェライト系ステンレス鋼 | |
JP6782660B2 (ja) | 酸化性流体環境用の二相ステンレス鋼溶接構造体 | |
JP6566125B2 (ja) | 溶接構造部材 | |
JP2011068967A (ja) | ステンレス鋼製パネル溶接施工貯水槽 | |
JP5937867B2 (ja) | 溶接部の耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼 | |
JP6610792B2 (ja) | フェライト系ステンレス鋼板 | |
JP5780660B2 (ja) | フェライト系ステンレス鋼製缶体の溶接構造 | |
JP2009167439A (ja) | 溶接隙間構造温水容器用フェライト系ステンレス鋼 | |
JP5088245B2 (ja) | ステンレス鋼溶接継手の溶接金属 | |
JP4732208B2 (ja) | シーズヒーター用鋼管およびシーズヒーター | |
JP2006097908A (ja) | 溶接構造貯湯タンク及びその構築方法 | |
JP4465066B2 (ja) | フェライト・オーステナイト二相系ステンレス鋼用溶接材料 | |
JP7343691B2 (ja) | 溶接構造、ステンレス鋼製溶接構造物、ステンレス鋼製溶接容器ならびにステンレス鋼 | |
JP2011202254A (ja) | 溶接部の耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120928 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131119 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140117 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140120 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140212 |