JP2018065152A - 多層サブマージアーク溶接方法 - Google Patents
多層サブマージアーク溶接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018065152A JP2018065152A JP2016204043A JP2016204043A JP2018065152A JP 2018065152 A JP2018065152 A JP 2018065152A JP 2016204043 A JP2016204043 A JP 2016204043A JP 2016204043 A JP2016204043 A JP 2016204043A JP 2018065152 A JP2018065152 A JP 2018065152A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weld metal
- welding
- content
- less
- submerged arc
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
Description
[1]厚鋼板に多層サブマージアーク溶接を施す際の1パス目の溶接入熱が200kJ/cm以上であり、
質量%で、鉄粉を20〜40%含有するフラックスを使用し、
溶接金属が、質量%で、B:0.0012〜0.0025%、Mo:0.20〜0.35%含有し、以下の式(1)で表される溶接割れ感受性組成Pcmが0.16〜0.23である組成を有することを特徴とする多層サブマージアーク溶接方法。
Pcm=C+Mn/20+Si/30+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B ・・・(1)
式(1)中、C、Mn、Si、Cu、Ni、Cr、Mo、V、Bは各元素の含有量(質量%)であり、含有しない元素の含有量は0(零)とする。
Pcm=C+Mn/20+Si/30+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B ・・・(1)
式(1)中、C、Mn、Si、Cu、Ni、Cr、Mo、V、Bは各元素の含有量(質量%)であり、含有しない元素の含有量は0(零)とする。
(鉄粉:20〜40%)
本発明では、サブマージアーク溶接用のフラックスに、鉄粉を含有させると高い溶着速度が得られ、これにより溶接入熱を低減させることができる。このような効果は、フラックス全量中、鉄粉含有量を20%以上とすることで得られる。一方、フラックス全量中、鉄粉含有量を40%超えとすると、スラグ生成量が少なくなり美麗なビード外観が得難くなる。そのため、フラックス中の鉄粉含有量は20〜40%とする。また、本発明では、鉄粉は、アトマイズ鉄粉、還元鉄粉等、特に限定せずに用いることができる。
SiO2は、造滓剤として有効な成分であり、スラグの粘性を調整するために含有することが好ましい。SiO2の含有量が10%未満であると、生成するスラグの融点が過剰に高くなり良好なビード外観が得られない場合がある。一方、SiO2の含有量が30%超えであるとスラグ剥離性が劣化し、また溶接金属の酸素量が増加して溶接金属の靭性が劣化する場合がある。よって、SiO2含有量は10〜30%とすることが好ましい。
MgOは、フラックスの過度の流動を防止する作用を有し、大入熱溶接におけるビード形状を安定化させる効果を有する。また、MgOは、スラグの塩基度を増加させて溶接金属中の酸素含有量を低減し、溶接金属の靭性を向上させる有用な成分である。しかしながら、MgO含有量が5%未満であると、上記した効果が認められない場合がある。一方、MgO含有量が35%超えであると、融点が上昇しすぎてビード外観が劣化する場合がある。よって、MgOは5〜35%とすることが好ましい。
CaCO3は、溶接中に分解し、CaOとCO2とになる。このCO2ガスにより、溶接金属を外気からシールドするとともに、溶接雰囲気中の水素分圧を低下させ、溶接金属中への水素の侵入を防止することができる。また、CaOは、塩基性成分であり、スラグの融点を上昇させ、溶接金属の靭性を向上させることができる。しかしながら、CaCO3の含有量が5%未満であると、上記したようなCO2ガスによるシールド効果が認められず、耐水素割れ性が低下する場合がある。一方、CaCO3の含有量が15%を超えであると、CO2ガスの発生量が増加し、溶接作業性、ビード外観が低下する場合がある。よって、CaCO3含有量は5〜15%とすることが好ましい。
Al2O3は、粘性を低下させずにスラグの融点を上昇させるため、スラグの融点の調整に有効な成分である。しかしながら、Al2O3含有量が2%未満では、上記した効果が認められない場合がある。一方Al2O3含有量が20%超えであると、スラグの融点が上昇しすぎてビード幅の不均一やビード外観の劣化を招く場合がある。よって、Al2O3含有量は2〜20%とすることが好ましい。
TiO2は、スラグの流動性を向上させ、スラグの剥離性を改善するとともに、アーク空洞内で部分的に還元されてTiとして溶接金属中に移行し、溶接金属の靭性を改善することに有効に作用する。しかしながら、TiO2含有量が2%未満であると、上記した効果が認められない場合がある。一方、TiO2含有量が10%超えであると、ビード外観が劣化する場合がある。よって、TiO2含有量は2〜10%とすることが好ましい。
CaF2は、融点を上昇させることなくスラグの塩基度を増加させることができ、溶接金属の酸素量の調整に有効である。しかしながら、CaF2含有量が2%未満であると、その効果を得にくくなる場合がある。一方、CaF2含有量が10%超えであると、スラグの粘性が低下しすぎてビード外観が悪化する場合がある。よって、CaF2含有量は2〜10%とすることが好ましい。
B2O3をフラックスに添加すると還元されたBが溶接金属中に移行して粒界フェライトの生成を抑制し溶接金属の靭性向上に有効である。B2O3含有量が0.02%未満であるとその効果は小さく、一方、2.00%を超えると溶接金属の靭性が劣化しやすくなるため、B2O3含有量は0.02〜2.00%とすることが好ましい。
Fe−Moをフラックスに添加することにより溶接金属の焼入れ性を向上させる効果が得られる。溶接金属のMo量が0.20〜0.35%となるように、フラックスのFe−Mo含有量は3.00%以下とすることが好ましい。
上記以外の残部は、鉄粉以外の金属粉からなる成分組成とすることができる。
溶接金属としては、本発明では、溶接金属中のMoとBの含有量を適正量とし、粒界フェライト組織の低減および粒界析出の抑制により低温割れを抑制できる。そこで、まず、溶接金属中のB含有量、Mo含有量およびPcmについて説明する。
溶接金属中のBは、溶接金属の焼入れ性を向上させて粒界フェライトの生成を抑制し靭性を向上させるために有効な成分であるが、溶接金属中のB含有量が0.0012%未満であると、粒界フェライトの生成率が増大し、低温割れが生じる。一方、溶接金属中のB含有量が0.0025%超えであると、次パス溶接によって再熱される溶接金属中に粒界析出物が生じ、低温割れが発生する。以上の理由より、溶接金属中のB含有量は、0.0012〜0.0025%である。
溶接金属中のMoも、溶接金属の焼入れ性を向上させる成分として有効であり、この効果を得るために、Moは0.20%以上の含有が必要である。Moの含有によって、溶接金属中の粒界フェライト量を低減すると同時に、同様の目的で含有するB量を低減することもでき、粒界析出の抑制による低温割れ抑制の効果が得られる。一方、Mo含有量が0.35%を超えると、溶接金属中のベイナイトの生成率が増大し、溶接金属が脆化する。そのため、溶接金属中のMo含有量は0.20〜0.35%である。
本発明では、溶接金属中に含まれる成分組成について、以下の式(1)で表されるPcmを0.16〜0.23とする。Pcmが0.16未満であると、十分な焼入れ性が確保できない。一方、Pcmが0.23超えであると、割れ感受性が高くなる。そのため、溶接金属のPcmは0.16〜0.23とする。
Pcm=C+Mn/20+Si/30+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B ・・・(1)
式(1)中、C、Mn、Si、Cu、Ni、Cr、Mo、V、Bは各元素の含有量(質量%)であり、含有しない元素の含有量は0(零)とする。
Cは、溶接金属の焼入れ性を向上させ、強度を確保するために必要な元素である。しかしながら、C含有量が0.03%未満であると、十分な焼入れ性が得られない場合がある。一方、C含有量が0.15%超えであると、溶接金属の高温割れが発生するばかりでなく、マルテンサイト相が生成して低温靭性が劣化する場合がある。よって、C含有量は0.03〜0.15%とすることが好ましい。
Siは、脱酸作用を有し溶接金属の酸素低減に有効な元素である。しかしながら、Si含有量が0.10%未満であると、溶融金属の湯流れ性が劣下して溶接作業の効率が低下する場合がある。一方、Si含有量が0.80%超えであると、溶接金属の高温割れが発生する場合がある。よって、Si含有量は0.10〜0.80%とすることが好ましい。
Mnは、溶接金属の強度を確保し、かつ焼入れ性を向上させる元素である。しかしながら、Mn含有量が0.70%未満であると、十分な焼入れ性が得られない場合がある。一方、Mn含有量が2.50%超えであると、溶接金属の高温割れが発生するばかりでなく、上部ベイナイトあるいはマルテンサイト相が生成して低温靭性が劣化する場合がある。よって、Mn含有量は0.70〜2.50%とすることが好ましい。
Pは不純物として鋼中に存在し、低融点の燐化鉄が結晶粒界に偏析して粒界強度を低下させるため、P含有量は0.03%以下とすることが好ましい。
Sは不純物として鋼中に存在し、低融点の硫化鉄が結晶粒界に偏析して粒界強度を低下させるため、S含有量は0.01%以下とすることが好ましい。
Cuは高温割れの原因となり、加えて低温割れ感受性も高めるため、Cu含有量は0.5%以下とすることが好ましい。
上記以外の残部は、Feおよび不可避的不純物とすることができる。
Niは、溶接金属の強度、靭性を向上させる元素である。しかしながら、Ni含有量が0.05%未満であると、強度、靭性を向上させる効果を十分に得られない場合がある。一方、Ni含有量が3.00%超えであると、低温靭性の劣化、低温割れが発生する場合がある。よって、Niを含有する場合、Ni含有量は0.05〜3.00%とすることが好ましい。
Crは、溶接金属の強度、靭性を向上させる元素である。しかしながら、Cr含有量が0.50%超えであると、低温靭性の劣化、低温割れが発生する場合がある。よって、Crを含有する場合、Cr含有量は0.50%以下とすることが好ましい。
Nbは、大入熱溶接において溶接金属の強度を向上させ、かつ組織を微細化して低温靭性を向上させる元素である。しかしながら、Nb含有量が0.10%を超えると、溶接金属の高温割れが発生する。したがって、Nbを含有する場合、Nb含有量は0.10%以下とすることが好ましい。
Vは、大入熱溶接において溶接金属の強度を向上させ、かつ組織を微細化して低温靭性を向上させる元素である。しかしながら、V含有量が0.10%を超えると、溶接金属の高温割れが発生する。したがって、Vを含有する場合、V含有量は0.10%以下とすることが好ましい。
Tiは、その酸化物が微細なフェライトの生成核となり,溶接金属の低温靭性を向上させる効果がある。しかしながら、Ti含有量が0.01%未満では、酸化物が十分に生成しないので低温靭性向上の効果が得られない場合がある。 一方、Ti含有量が0.10%を超えると、溶接金属が硬化して低温靭性の劣化を招く場合がある。したがって、Tiは0.01〜0.10%の範囲内を満足することが好ましい。
本発明の多層サブマージアーク溶接に用いる鋼板(母材)は、特に限定されないが、例えば、母材中、質量%で、C:0.02〜0.20%、Si:0.30%以下、Mn:0.50〜2.50%、P:0.05%以下、S:0.01%以下、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成とすることができる。
本発明の多層サブマージアーク溶接に用いるワイヤ(溶接ワイヤ)は、上述したように溶接金属中のB含有量、Mo含有量、Pcmが所望の範囲にあれば、特に限定されないが、例えば、ワイヤ中、質量%で、C:0.03〜0.20%、Si:0.10%以下、Mn:0.30〜2.50%、P:0.05%以下、S:0.01%以下を含有し、必要に応じて、Cu:0.50%以下、Ni:3.00%以下、Cr:1.00%以下、Mo:1.00%以下、V:0.20%以下から選ばれる少なくとも1種をさらに含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成とすることができる。
本発明の多層サブマージアーク溶接では、上述した鋼板に片面Y開先加工を施し、上述したワイヤおよびフラックスを用いて溶接継手を作製することができる。
2 第2層(2パス目に形成される溶接金属)
3 第3層(3パス目に形成される溶接金属)
4 第4層(4パス目に形成される溶接金属)
Claims (1)
- 厚鋼板に多層サブマージアーク溶接を施す際の1パス目の溶接入熱が200kJ/cm以上であり、
質量%で、鉄粉を20〜40%含有するフラックスを使用し、
溶接金属が、質量%で、B:0.0012〜0.0025%、Mo:0.20〜0.35%含有し、以下の式(1)で表される溶接割れ感受性組成Pcmが0.16〜0.23である組成を有することを特徴とする多層サブマージアーク溶接方法。
Pcm=C+Mn/20+Si/30+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B ・・・(1)
式(1)中、C、Mn、Si、Cu、Ni、Cr、Mo、V、Bは各元素の含有量(質量%)であり、含有しない元素の含有量は0(零)とする。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016204043A JP6776798B2 (ja) | 2016-10-18 | 2016-10-18 | 多層サブマージアーク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016204043A JP6776798B2 (ja) | 2016-10-18 | 2016-10-18 | 多層サブマージアーク溶接方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018065152A true JP2018065152A (ja) | 2018-04-26 |
JP6776798B2 JP6776798B2 (ja) | 2020-10-28 |
Family
ID=62086593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016204043A Active JP6776798B2 (ja) | 2016-10-18 | 2016-10-18 | 多層サブマージアーク溶接方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6776798B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020090939A1 (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 旭化成建材株式会社 | 角形鋼管及び角形鋼管の溶接方法 |
JP2020099920A (ja) * | 2018-12-21 | 2020-07-02 | Jfeスチール株式会社 | 厚鋼板の多層盛りアーク溶接方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02179392A (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-12 | Nippon Steel Corp | サブマージアーク溶接法 |
JPH081338A (ja) * | 1994-06-14 | 1996-01-09 | Kawasaki Steel Corp | 厚鋼板の大入熱多層サブマージアーク溶接方法 |
JP2009057629A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-03-19 | Jfe Steel Kk | 耐座屈性能及び溶接熱影響部靭性に優れた低温用高強度鋼管およびその製造方法 |
JP2013023713A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Jfe Steel Corp | Sr後の溶接部靱性に優れた低降伏比耐hic溶接鋼管およびその製造方法 |
-
2016
- 2016-10-18 JP JP2016204043A patent/JP6776798B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02179392A (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-12 | Nippon Steel Corp | サブマージアーク溶接法 |
JPH081338A (ja) * | 1994-06-14 | 1996-01-09 | Kawasaki Steel Corp | 厚鋼板の大入熱多層サブマージアーク溶接方法 |
JP2009057629A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-03-19 | Jfe Steel Kk | 耐座屈性能及び溶接熱影響部靭性に優れた低温用高強度鋼管およびその製造方法 |
JP2013023713A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Jfe Steel Corp | Sr後の溶接部靱性に優れた低降伏比耐hic溶接鋼管およびその製造方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020090939A1 (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 旭化成建材株式会社 | 角形鋼管及び角形鋼管の溶接方法 |
JP2020099920A (ja) * | 2018-12-21 | 2020-07-02 | Jfeスチール株式会社 | 厚鋼板の多層盛りアーク溶接方法 |
JP7040435B2 (ja) | 2018-12-21 | 2022-03-23 | Jfeスチール株式会社 | 厚鋼板の多層盛りアーク溶接方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6776798B2 (ja) | 2020-10-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5792050B2 (ja) | 低温用鋼のサブマージアーク溶接方法 | |
RU2638483C2 (ru) | Проволока с флюсовым сердечником | |
JP2013154363A (ja) | 片面サブマージアーク溶接用フラックス | |
JP6201803B2 (ja) | 低温靭性に優れたサブマージアーク溶接部 | |
JP6914182B2 (ja) | 被覆アーク溶接棒 | |
JP4427416B2 (ja) | 溶接金属の靱性に優れた大入熱サブマージアーク溶接方法。 | |
JP4673710B2 (ja) | 溶接金属の靱性に優れた2電極片面1パス大入熱サブマージアーク溶接方法 | |
KR101600174B1 (ko) | 가스 실드 아크 용접용 플럭스 내장 와이어 | |
JP6776798B2 (ja) | 多層サブマージアーク溶接方法 | |
JP5968934B2 (ja) | 亜鉛めっき鋼板の溶接方法 | |
JP4849910B2 (ja) | フラックス入りワイヤ | |
JP7156585B1 (ja) | サブマージアーク溶接継手 | |
CN102642103A (zh) | 焊接铬钼钢用金属粉芯型药芯焊丝及其制备与应用 | |
CN106624449B (zh) | 一种海洋工程大厚板热处理用药芯焊丝及其制备方法和应用 | |
JP5473371B2 (ja) | 凝固結晶粒を微細にする二相ステンレス鋼溶接用被覆アーク溶接棒 | |
JP7423395B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼溶接継手の製造方法 | |
JP2857329B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接方法 | |
KR101568538B1 (ko) | 서브머지드 아크 용접재료 | |
JP2017170515A (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
JP2011206828A (ja) | 細径多電極サブマージアーク溶接用フラックス入り溶接ワイヤ | |
JP7380959B1 (ja) | レーザ溶接方法およびレーザ溶接継手の製造方法 | |
WO2024053160A1 (ja) | レーザ溶接方法およびレーザ溶接継手 | |
KR101264606B1 (ko) | 내균열성이 우수한 가스실드 아크 용접용 티타니아계 플럭스 충전 와이어 | |
JP7506043B2 (ja) | 被覆アーク溶接棒 | |
KR20170054824A (ko) | 수평 자세 대용착 용접 재료 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20180502 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20180509 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190327 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190911 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200819 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200908 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200921 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6776798 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |