JP2668530B2 - ９Ｃｒ−Ｍｏ鋼用溶接ワイヤ - Google Patents
９Ｃｒ−Ｍｏ鋼用溶接ワイヤInfo
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- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
- B23K35/308—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、火力発電、原子力発電のボイラー等に使用
される9Cr−Mo鋼を溶接する溶接ワイヤに関するもので
あり、さらに詳しくは高温におけるクリープ特性、耐酸
化性、靭性及び耐割れ性にすぐれた溶接金属を与えるガ
スシールドアーク溶接用ワイヤに係るものである。 〔従来の技術〕 近年、火力発電所の大型化に伴い、ボイラーが高温高
圧条件下で使用される傾向にあり、550℃を超すと耐酸
化性や高温強度の観点から通常の などの低合金鋼に変わって、18Cr−8Niステンレスなど
のオーステナイト系の高級鋼が使用されているのが現状
である。 しかしながら、ステンレス鋼などの高級鋼は低合金鋼
に比べ著しくコストが高く、ボイラー建設費が高価につ
くために、材料上の問題からボイラーの使用温度が逆に
制限されて、現在では550℃が上限となっている。従っ
て、ボイラーの効率を高めるために圧力を高めた超臨界
圧ボイラーが使用されている。 この様な状況に対して、 とオーステナイトステンレス鋼の間を埋めるための鋼材
開発研究がかなり行なわれて来ており、高温でのクリー
プ特性にすぐれ、溶接性も良好な９％Cr−１〜２％Mo系
鋼が開発、実用化されつつある。これら９％Cr−１〜２
％Mo系鋼の溶接は、従来被覆アーム溶接法やサブマージ
アーク溶接法が採用されているが、最近の構造物の大型
化及び厚肉化が進むにつれ、溶接能率の高いガスシール
ドアーク溶接法が採用される様になって来た。しかし、
９％Cr−１〜２％Mo鋼構造物をガスシールドアーク溶接
する場合、溶接金属を母材と同一組成の合金成分系とす
れば溶接部の耐酸化性、耐食性は母材と同程度に維持さ
れるものの、クリープ破断強度が低く、靭性も十分に高
い値を得ることが困難で、さらに溶接性も悪化している
のが実情である。 このような観点からクリープ強度特性、靭性及び溶接
性特に耐割れ性に優れたガスシールドアーク溶接用ワイ
ヤの開発が必要となっている。例えば、特開昭55−3035
4号及び特公昭55−7115号公報に開示されている如く、
９％Cr−Mo系鋼の溶接用ワイヤ中のC,Si,Mn,Cr,Mo,Ni添
加量を限定し、強度及び靭性を高めた技術を示している
が、大巾なクリープ強度を向上しようとするものではな
く、クリープ強度や耐割れ性に優れる９％Cr−１〜２％
Mo鋼用ガスシールドアーク溶接ワイヤを提供するに至っ
ていない。また、特開昭58−221695号公報に記載のもの
では、C,Si,Mn,Cr,Mo,N添加量を限定し、さらに（Mn＋S
i）,Mn/Si,Oを規制することによってNiを含まない成分
系で強度及び靭性を高める技術を示しているが、大幅な
クリープ強度を向上しようとするものではない。特開昭
60−257991号公報に記載のものではC,Si,Mn,Cr,Mo,Ni添
加量を限定し、Nb,Vの１種以上を添加し（Nb＋Ｖ）を規
制することによって強度、靭性及び溶接性を良好にする
ための技術を示しているが、十分な強度・靭性や耐割れ
性に優れたワイヤを提供するものではない。特公昭61−
11157号公報に記載のものではC,Si,Mn,Cr,Mo添加量を限
定し、Ｏを規制することによってフェライト相の析出抑
制による強度、靭性及び溶接性を高めた技術を示してい
るが、大幅なクリープ強度を向上しようとするものでは
なく、クリープ強度や耐割れ性に優れたものではない。
特開昭61−88997号公報に記載のものでは、C,Si,Mn,Cr,
Mo,Niを限定し、Nb,V,Tiを１種以上添加し、（Mo＋Ni）
を規制することによって、耐時効脆弱性及び耐高温割れ
性を高めた技術を示しているが、クリープ強度や十分な
靭性を得るガスシールドアーク溶接ワイヤを提供するに
至っていない。さらに、特開昭59−82189号、特開昭59
−274113号及び特開昭61−231591号公報に記載のもので
は、潜弧溶接用ワイヤについて開示されているが、ガス
シールドアーク溶接用ワイヤとしては、適用鋼種が同種
であっても溶接プロセス自体異なり使用することは出来
ない。すなわち同一の溶接金属成分及び性能を得ようと
した場合、ガスシールドアーク溶接法ではワイヤ成分に
よってほぼ決定されるが潜弧溶接法ではワイヤ単独で使
用するのではなく、フラックスと常に一緒に使用するた
めワイヤとフラックスの組合せによって種々な成分及び
性能が得られる。 以上の様な観点から高温高圧下で使用される構造物の
ガスシールドアーク溶接材料としては問題があった。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明はこの様な事情にかんがみ溶接性特に耐割れ性
を向上させ、なおかつ、クリープ強度特性及び靭性の優
れた９％Cr−１〜２％Mo鋼用ガスシールドアーク溶接ワ
イヤを提供することを目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明はかかる研究の結果達成されたものであって、
本発明の特徴とするところは、耐割れ性を向上させるた
めにＣ量をかなり低めにコントロールし、Ｃ量低下によ
る強度不足を適正な炭化物の析出によって補う点にあ
る。即ち、Ｃ量を耐割れ性の点から0.09％未満に抑え、
且つそのような低炭素量でもクリープ破断強度が確保出
来るように、Ｃ量との兼ね合いでNb及びＶ量を適正に制
御し、NbC,V4C3を微細に析出させ、それに伴なって後よ
り析出するM23C6,M6C（但しＭは金属元素を指す）の析
出状態を長時間使用後も粗大化しにくいようにコントロ
ールして、低炭素でありながらクリープ破断強度を著し
く高め合せて靭性特性にも優れている。 上記のようなM23C6,M6Cの析出状態を適当にコントロ
ールするためには、それに先立つNbC,V4C3の析出を抑制
する必要があり、そのためには自から最適なNb量、Ｖ量
の範囲が存在する。また一方ではこの用途の溶接部は高
温で長時間使用されるため、その間に溶接部が脆化する
ことを抑制しなければならない。本発明ではそのような
観点から適正な炭化物分布に適したＣ量、Nb量、Ｖ量の
関係を決定し、また使用中での脆化を軽減するために適
量のNiを含有させることが有効であることを突き止め、
その事実にもとづいて新規な成分の溶接ワイヤを開発す
ることに成功した。 本発明の要旨は、重量％でC:0.005〜0.09％未満、Si:
0.10〜0.60％、Mn:0.80超〜1.5％、Cr:8〜10％、Ni:0.1
〜1.2％、Mo:0.90〜2.50％、Nb:0.005〜0.20％、V:0.01
〜0.20％を含み、O:0.012％以下で、（Nb＋Ｖ）が0.21
〜0.30％であり、残部が鉄及び不可避的不純物よりなる
ことを特徴とする9Cr−Mo鋼ガスシールドアーク溶接用
ワイヤである。 次に各成分の限定理由について述べる。Ｃは強度の保
持に必要であるが、溶接性の点から0.09％未満とした。
すなわち、後述するCr量との関係で9Cr−１〜2Mo鋼は非
常に焼入性がよく溶接熱影響部が著しく硬化し、溶接時
低温割れの原因となる。従って溶接を安全に行うために
は、かなりの高温の予熱を必要とし、ひいては溶接作業
性が著しく損われる。しかるにＣ量を0.09％未満に保て
ば溶接熱影響部の最高硬さが低下し、溶接割れの防止が
容易に行いうるので定めた。0.005％未満では強度が保
持できないので、下限を0.005％とした。Siは脱酸剤と
して添加されるものであるが、また耐酸化性を向上させ
る元素でもある。そこで溶接性及び靭性確保の点から上
限を0.6％と定めた。下限は脱酸不足によるブローホー
ル等の溶接欠陥防止の点から0.10％とした。 Mnは脱酸のためのみでなく、強度保持上も必要な成分
である。0.8超〜1.5％としたのは、0.8％以下ではその
効果は期待できない。1.5％超では、靭性低下が著しく
なるからである。 Crは耐酸化性に不可欠の元素であり、耐熱鋼用ワイヤ
には必ず添加されているが、その他に本発明ではM23C6,
M6Cの微細析出によりクリープ破断強度を高めているの
で下限はM23C6の析出限界である８％とし、上限は溶接
性及び靭性確保の点から上限は10％と定めた。 Moは固溶体硬化により、クリープ破断強度を顕著に高
める元素であるので使用温度、圧力を上昇させる目的で
添加するが、高価である事と溶接性、耐酸化性を損なう
ので上限を2.50％とし、下限はクリープ破断強度の向上
に顕著な効果があるのは0.90％以上からであるので0.90
％と定めた。Ｏは0.012％を超えると溶接金属中に非金
属介在物を析出させ、靭性を著しく劣化させると同時に
溶接性に悪影響を与えるので0.012％以下と定めた。 Niは使用中脆化の軽減に有効な元素であり、高温高圧
下で長時間使用される本発明溶接ワイヤのような用途に
対しては0.1％未満では効果が無く1.2％を超すと高温で
のクリープ破断強度特性を劣化させるので上限を1.2
％、下限を0.1％と定めた。 Nb,Vは本発明の主眼をなすものであるが、前述のM23C
6,M6Cの析出分散状態をコントロールし、クリープ破断
強度を確保する上で極めて重要な元素である。しかもN
b,Vはそれぞれ単独ではM23C6,M6Cの析出制御に対する効
果が充分でなく、両者が共存することにより互いにNbC,
V4C3の析出状態を微細にコントロールし、それに続くM
23C6,M6Cの析出状態を使用温度で長時間使用後も粗大化
しにくい分布に制御するものである。 Nb,V量は後述する範囲内において、しかもNbとＶの和
が0.21〜0.30％の範囲で、クリープ破断強度が優れてい
るので（Nb＋Ｖ）を0.21〜0.30％とした。 また、Nb,Vの個々の値については、まずNbについては
0.005％未満ではＶ量が充分含有されていても炭化物形
状、分布が適正でなくクリープ破断強度の向上に効果が
ないので下限を0.005％とし、上限は0.20％を超えるとN
bC自体も粗大化し、他の炭化物の形状分布及び延性にも
悪影響を及ぼすので0.20％とした。 同様にＶについてもNbとの複合において0.01％未満で
はその効果が現われず0.20％を超すと粗大化が起り、M
23C6,M6Cの析出状態に悪影響を及ぼし、クリープ強度が
低下すると同時に溶接性も低下させるので上限を0.20
％、下限を0.01％と定めた。以上が本発明ワイヤの基本
成分であるが、さらに本発明ワイヤではワイヤ自身には
特に添加しないが防錆のためワイヤ表面に銅メッキされ
る程度の量のCuが入ることがある。本発明ワイヤは通常
のワイヤと同じように鋼塊を圧延、伸線し必要に応じて
銅メッキを施して製造することが出来る。 〔実施例〕 以下に本発明ワイヤの効果を実施例により説明する。 第１表に示す成分組成のワイヤを用いて第１図に示す
ような被溶接材１の開先（厚さＨ＝12.5mm,開先開度θ
＝45゜，ルートギャップＤ＝5mm）に形成した試験板に
第２表に示す溶接条件でガスシールドアーク溶接を行っ
た。図中２は裏当金である。溶接終了後750℃×5hrの溶
接後熱処理を施し、試験材の開先中央溶接金属部から機
械試験片を採取、機械適性能を調査した。第３表に上記
試験結果及び溶接性を示す。 第１表に示すもののうちワイヤ記号Ｂ〜C,Eは本発明
ワイヤに属するものであり、その他は比較ワイヤであ
る。 ワイヤ記号Ｇは、Si及びMo量が少なくＯ量の多い比較
例であるが、脱酸不足によるブローホールが発生すると
ともに靭性が劣化した。 ワイヤ記号Ｈは、C,Ni,V,Nb等については本発明の成
分範囲にあるが、Mn,Cr,Mo量が本発明の成分範囲を超え
た場合の比較例であり、その結果靭性が劣化している。 ワイヤ記号Ｉは、Mn及びMo量が本発明の成分範囲より
低く、Ｖを多量に単独添加した場合の比較例であるが、
強度は得られるものの、靭性が劣化している。 ワイヤ記号Ｊは、C,Ni及びＯ量が本発明の成分範囲を
超え、さらにV,Nbの複合添加をしなかった場合の比較で
あるが、Ｃ単独添加では高い強度は得られず高温割れが
発生するなど耐割れ性に難点がある。 ワイヤ記号Ｋは、V,Nb量が本発明の成分範囲を外れ、
（Ｖ＋Nb）量も大巾に超えた場合の比較例であり、その
結果高強度が得られるものの高温割れが発生する難点が
ある。 ワイヤ記号Ｌは、Si量が本発明の成分範囲を超え少量
のＶのみを添加し、Ni,Nbを含有しない場合の比較であ
るが、靭性に乏しかった。 ワイヤ記号Ｍは、C,V,Mn及びＯ量が本発明の成分範囲
を外れ（Ｖ＋Nb）量も大幅に超えた場合の比較であり、
強度は高いものの、靭性に乏しく高温割れが発生するな
どの耐割れ性に難点がある。 なお、本発明ワイヤはシールドガス組成に特に規制さ
れることなく、Arを主成分とする、例えばAr−CO2、Ar
−O2等混合ガスにおいても良好な溶接作業性及び優れた
性能を有する。 〔発明の効果〕 以上の様に、本発明ワイヤは実施例に示された通り、
溶接性特に耐割れ性を向上させるため、Ｃ量を下げると
ともにNb,Vを複合添加して炭化物の析出、分散を最良の
状態に保ってクリープ強度を確保すると同時にNiの適量
添加によって使用中脆化の軽減及び靭性向上を図ったも
のである。 よって各種発電ボイラー、化学プラントの圧力容器等
に使用される9Cr−１〜2Mo鋼をガスシールドアーク溶接
する場合、本発明に係る溶接ワイヤを使用することによ
り、溶接継手の信頼性を大幅に向上させることが出来
る。
される9Cr−Mo鋼を溶接する溶接ワイヤに関するもので
あり、さらに詳しくは高温におけるクリープ特性、耐酸
化性、靭性及び耐割れ性にすぐれた溶接金属を与えるガ
スシールドアーク溶接用ワイヤに係るものである。 〔従来の技術〕 近年、火力発電所の大型化に伴い、ボイラーが高温高
圧条件下で使用される傾向にあり、550℃を超すと耐酸
化性や高温強度の観点から通常の などの低合金鋼に変わって、18Cr−8Niステンレスなど
のオーステナイト系の高級鋼が使用されているのが現状
である。 しかしながら、ステンレス鋼などの高級鋼は低合金鋼
に比べ著しくコストが高く、ボイラー建設費が高価につ
くために、材料上の問題からボイラーの使用温度が逆に
制限されて、現在では550℃が上限となっている。従っ
て、ボイラーの効率を高めるために圧力を高めた超臨界
圧ボイラーが使用されている。 この様な状況に対して、 とオーステナイトステンレス鋼の間を埋めるための鋼材
開発研究がかなり行なわれて来ており、高温でのクリー
プ特性にすぐれ、溶接性も良好な９％Cr−１〜２％Mo系
鋼が開発、実用化されつつある。これら９％Cr−１〜２
％Mo系鋼の溶接は、従来被覆アーム溶接法やサブマージ
アーク溶接法が採用されているが、最近の構造物の大型
化及び厚肉化が進むにつれ、溶接能率の高いガスシール
ドアーク溶接法が採用される様になって来た。しかし、
９％Cr−１〜２％Mo鋼構造物をガスシールドアーク溶接
する場合、溶接金属を母材と同一組成の合金成分系とす
れば溶接部の耐酸化性、耐食性は母材と同程度に維持さ
れるものの、クリープ破断強度が低く、靭性も十分に高
い値を得ることが困難で、さらに溶接性も悪化している
のが実情である。 このような観点からクリープ強度特性、靭性及び溶接
性特に耐割れ性に優れたガスシールドアーク溶接用ワイ
ヤの開発が必要となっている。例えば、特開昭55−3035
4号及び特公昭55−7115号公報に開示されている如く、
９％Cr−Mo系鋼の溶接用ワイヤ中のC,Si,Mn,Cr,Mo,Ni添
加量を限定し、強度及び靭性を高めた技術を示している
が、大巾なクリープ強度を向上しようとするものではな
く、クリープ強度や耐割れ性に優れる９％Cr−１〜２％
Mo鋼用ガスシールドアーク溶接ワイヤを提供するに至っ
ていない。また、特開昭58−221695号公報に記載のもの
では、C,Si,Mn,Cr,Mo,N添加量を限定し、さらに（Mn＋S
i）,Mn/Si,Oを規制することによってNiを含まない成分
系で強度及び靭性を高める技術を示しているが、大幅な
クリープ強度を向上しようとするものではない。特開昭
60−257991号公報に記載のものではC,Si,Mn,Cr,Mo,Ni添
加量を限定し、Nb,Vの１種以上を添加し（Nb＋Ｖ）を規
制することによって強度、靭性及び溶接性を良好にする
ための技術を示しているが、十分な強度・靭性や耐割れ
性に優れたワイヤを提供するものではない。特公昭61−
11157号公報に記載のものではC,Si,Mn,Cr,Mo添加量を限
定し、Ｏを規制することによってフェライト相の析出抑
制による強度、靭性及び溶接性を高めた技術を示してい
るが、大幅なクリープ強度を向上しようとするものでは
なく、クリープ強度や耐割れ性に優れたものではない。
特開昭61−88997号公報に記載のものでは、C,Si,Mn,Cr,
Mo,Niを限定し、Nb,V,Tiを１種以上添加し、（Mo＋Ni）
を規制することによって、耐時効脆弱性及び耐高温割れ
性を高めた技術を示しているが、クリープ強度や十分な
靭性を得るガスシールドアーク溶接ワイヤを提供するに
至っていない。さらに、特開昭59−82189号、特開昭59
−274113号及び特開昭61−231591号公報に記載のもので
は、潜弧溶接用ワイヤについて開示されているが、ガス
シールドアーク溶接用ワイヤとしては、適用鋼種が同種
であっても溶接プロセス自体異なり使用することは出来
ない。すなわち同一の溶接金属成分及び性能を得ようと
した場合、ガスシールドアーク溶接法ではワイヤ成分に
よってほぼ決定されるが潜弧溶接法ではワイヤ単独で使
用するのではなく、フラックスと常に一緒に使用するた
めワイヤとフラックスの組合せによって種々な成分及び
性能が得られる。 以上の様な観点から高温高圧下で使用される構造物の
ガスシールドアーク溶接材料としては問題があった。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明はこの様な事情にかんがみ溶接性特に耐割れ性
を向上させ、なおかつ、クリープ強度特性及び靭性の優
れた９％Cr−１〜２％Mo鋼用ガスシールドアーク溶接ワ
イヤを提供することを目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明はかかる研究の結果達成されたものであって、
本発明の特徴とするところは、耐割れ性を向上させるた
めにＣ量をかなり低めにコントロールし、Ｃ量低下によ
る強度不足を適正な炭化物の析出によって補う点にあ
る。即ち、Ｃ量を耐割れ性の点から0.09％未満に抑え、
且つそのような低炭素量でもクリープ破断強度が確保出
来るように、Ｃ量との兼ね合いでNb及びＶ量を適正に制
御し、NbC,V4C3を微細に析出させ、それに伴なって後よ
り析出するM23C6,M6C（但しＭは金属元素を指す）の析
出状態を長時間使用後も粗大化しにくいようにコントロ
ールして、低炭素でありながらクリープ破断強度を著し
く高め合せて靭性特性にも優れている。 上記のようなM23C6,M6Cの析出状態を適当にコントロ
ールするためには、それに先立つNbC,V4C3の析出を抑制
する必要があり、そのためには自から最適なNb量、Ｖ量
の範囲が存在する。また一方ではこの用途の溶接部は高
温で長時間使用されるため、その間に溶接部が脆化する
ことを抑制しなければならない。本発明ではそのような
観点から適正な炭化物分布に適したＣ量、Nb量、Ｖ量の
関係を決定し、また使用中での脆化を軽減するために適
量のNiを含有させることが有効であることを突き止め、
その事実にもとづいて新規な成分の溶接ワイヤを開発す
ることに成功した。 本発明の要旨は、重量％でC:0.005〜0.09％未満、Si:
0.10〜0.60％、Mn:0.80超〜1.5％、Cr:8〜10％、Ni:0.1
〜1.2％、Mo:0.90〜2.50％、Nb:0.005〜0.20％、V:0.01
〜0.20％を含み、O:0.012％以下で、（Nb＋Ｖ）が0.21
〜0.30％であり、残部が鉄及び不可避的不純物よりなる
ことを特徴とする9Cr−Mo鋼ガスシールドアーク溶接用
ワイヤである。 次に各成分の限定理由について述べる。Ｃは強度の保
持に必要であるが、溶接性の点から0.09％未満とした。
すなわち、後述するCr量との関係で9Cr−１〜2Mo鋼は非
常に焼入性がよく溶接熱影響部が著しく硬化し、溶接時
低温割れの原因となる。従って溶接を安全に行うために
は、かなりの高温の予熱を必要とし、ひいては溶接作業
性が著しく損われる。しかるにＣ量を0.09％未満に保て
ば溶接熱影響部の最高硬さが低下し、溶接割れの防止が
容易に行いうるので定めた。0.005％未満では強度が保
持できないので、下限を0.005％とした。Siは脱酸剤と
して添加されるものであるが、また耐酸化性を向上させ
る元素でもある。そこで溶接性及び靭性確保の点から上
限を0.6％と定めた。下限は脱酸不足によるブローホー
ル等の溶接欠陥防止の点から0.10％とした。 Mnは脱酸のためのみでなく、強度保持上も必要な成分
である。0.8超〜1.5％としたのは、0.8％以下ではその
効果は期待できない。1.5％超では、靭性低下が著しく
なるからである。 Crは耐酸化性に不可欠の元素であり、耐熱鋼用ワイヤ
には必ず添加されているが、その他に本発明ではM23C6,
M6Cの微細析出によりクリープ破断強度を高めているの
で下限はM23C6の析出限界である８％とし、上限は溶接
性及び靭性確保の点から上限は10％と定めた。 Moは固溶体硬化により、クリープ破断強度を顕著に高
める元素であるので使用温度、圧力を上昇させる目的で
添加するが、高価である事と溶接性、耐酸化性を損なう
ので上限を2.50％とし、下限はクリープ破断強度の向上
に顕著な効果があるのは0.90％以上からであるので0.90
％と定めた。Ｏは0.012％を超えると溶接金属中に非金
属介在物を析出させ、靭性を著しく劣化させると同時に
溶接性に悪影響を与えるので0.012％以下と定めた。 Niは使用中脆化の軽減に有効な元素であり、高温高圧
下で長時間使用される本発明溶接ワイヤのような用途に
対しては0.1％未満では効果が無く1.2％を超すと高温で
のクリープ破断強度特性を劣化させるので上限を1.2
％、下限を0.1％と定めた。 Nb,Vは本発明の主眼をなすものであるが、前述のM23C
6,M6Cの析出分散状態をコントロールし、クリープ破断
強度を確保する上で極めて重要な元素である。しかもN
b,Vはそれぞれ単独ではM23C6,M6Cの析出制御に対する効
果が充分でなく、両者が共存することにより互いにNbC,
V4C3の析出状態を微細にコントロールし、それに続くM
23C6,M6Cの析出状態を使用温度で長時間使用後も粗大化
しにくい分布に制御するものである。 Nb,V量は後述する範囲内において、しかもNbとＶの和
が0.21〜0.30％の範囲で、クリープ破断強度が優れてい
るので（Nb＋Ｖ）を0.21〜0.30％とした。 また、Nb,Vの個々の値については、まずNbについては
0.005％未満ではＶ量が充分含有されていても炭化物形
状、分布が適正でなくクリープ破断強度の向上に効果が
ないので下限を0.005％とし、上限は0.20％を超えるとN
bC自体も粗大化し、他の炭化物の形状分布及び延性にも
悪影響を及ぼすので0.20％とした。 同様にＶについてもNbとの複合において0.01％未満で
はその効果が現われず0.20％を超すと粗大化が起り、M
23C6,M6Cの析出状態に悪影響を及ぼし、クリープ強度が
低下すると同時に溶接性も低下させるので上限を0.20
％、下限を0.01％と定めた。以上が本発明ワイヤの基本
成分であるが、さらに本発明ワイヤではワイヤ自身には
特に添加しないが防錆のためワイヤ表面に銅メッキされ
る程度の量のCuが入ることがある。本発明ワイヤは通常
のワイヤと同じように鋼塊を圧延、伸線し必要に応じて
銅メッキを施して製造することが出来る。 〔実施例〕 以下に本発明ワイヤの効果を実施例により説明する。 第１表に示す成分組成のワイヤを用いて第１図に示す
ような被溶接材１の開先（厚さＨ＝12.5mm,開先開度θ
＝45゜，ルートギャップＤ＝5mm）に形成した試験板に
第２表に示す溶接条件でガスシールドアーク溶接を行っ
た。図中２は裏当金である。溶接終了後750℃×5hrの溶
接後熱処理を施し、試験材の開先中央溶接金属部から機
械試験片を採取、機械適性能を調査した。第３表に上記
試験結果及び溶接性を示す。 第１表に示すもののうちワイヤ記号Ｂ〜C,Eは本発明
ワイヤに属するものであり、その他は比較ワイヤであ
る。 ワイヤ記号Ｇは、Si及びMo量が少なくＯ量の多い比較
例であるが、脱酸不足によるブローホールが発生すると
ともに靭性が劣化した。 ワイヤ記号Ｈは、C,Ni,V,Nb等については本発明の成
分範囲にあるが、Mn,Cr,Mo量が本発明の成分範囲を超え
た場合の比較例であり、その結果靭性が劣化している。 ワイヤ記号Ｉは、Mn及びMo量が本発明の成分範囲より
低く、Ｖを多量に単独添加した場合の比較例であるが、
強度は得られるものの、靭性が劣化している。 ワイヤ記号Ｊは、C,Ni及びＯ量が本発明の成分範囲を
超え、さらにV,Nbの複合添加をしなかった場合の比較で
あるが、Ｃ単独添加では高い強度は得られず高温割れが
発生するなど耐割れ性に難点がある。 ワイヤ記号Ｋは、V,Nb量が本発明の成分範囲を外れ、
（Ｖ＋Nb）量も大巾に超えた場合の比較例であり、その
結果高強度が得られるものの高温割れが発生する難点が
ある。 ワイヤ記号Ｌは、Si量が本発明の成分範囲を超え少量
のＶのみを添加し、Ni,Nbを含有しない場合の比較であ
るが、靭性に乏しかった。 ワイヤ記号Ｍは、C,V,Mn及びＯ量が本発明の成分範囲
を外れ（Ｖ＋Nb）量も大幅に超えた場合の比較であり、
強度は高いものの、靭性に乏しく高温割れが発生するな
どの耐割れ性に難点がある。 なお、本発明ワイヤはシールドガス組成に特に規制さ
れることなく、Arを主成分とする、例えばAr−CO2、Ar
−O2等混合ガスにおいても良好な溶接作業性及び優れた
性能を有する。 〔発明の効果〕 以上の様に、本発明ワイヤは実施例に示された通り、
溶接性特に耐割れ性を向上させるため、Ｃ量を下げると
ともにNb,Vを複合添加して炭化物の析出、分散を最良の
状態に保ってクリープ強度を確保すると同時にNiの適量
添加によって使用中脆化の軽減及び靭性向上を図ったも
のである。 よって各種発電ボイラー、化学プラントの圧力容器等
に使用される9Cr−１〜2Mo鋼をガスシールドアーク溶接
する場合、本発明に係る溶接ワイヤを使用することによ
り、溶接継手の信頼性を大幅に向上させることが出来
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明実施例の開先形状を示す断面図である。
１……被溶接材
２……裏当金
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭61−88997（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−257991（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−141892（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．重量％で、 C:0.005〜0.09％未満、 Si:0.10〜0.60％、 Mn:0.80超〜1.5％、 Cr:8〜10％、 Ni:0.1〜1.2％、 Mo:0.90〜2.50％、 Nb:0.005〜0.20％、 V:0.01〜0.20％を含み、 O:0.012％以下で、 （Nb＋Ｖ）が0.21〜0.30％で、残部が鉄及び不可避的不
純物よりなることを特徴とする9Cr−Mo鋼ガスシールド
アーク溶接用ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62061248A JP2668530B2 (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | ９Ｃｒ−Ｍｏ鋼用溶接ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62061248A JP2668530B2 (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | ９Ｃｒ−Ｍｏ鋼用溶接ワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63230296A JPS63230296A (ja) | 1988-09-26 |
| JP2668530B2 true JP2668530B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=13165738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62061248A Expired - Lifetime JP2668530B2 (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | ９Ｃｒ−Ｍｏ鋼用溶接ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2668530B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58141892A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-23 | Sumikin Yousetsubou Kk | ９Ｃｒ―２Ｍｏ鋼用溶接材料 |
| JPS60257991A (ja) * | 1984-06-05 | 1985-12-19 | Babcock Hitachi Kk | ９Ｃｒ−Ｍｏ系鋼用溶接ワイヤ |
| JPH0237830B2 (ja) * | 1984-10-01 | 1990-08-27 | Kobe Steel Ltd | 9crr1mokoyosetsuyowaiya |
-
1987
- 1987-03-18 JP JP62061248A patent/JP2668530B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63230296A (ja) | 1988-09-26 |
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