JP2858037B2

JP2858037B2 - 球状黒鉛鋳鉄とステンレス鋼との溶接に用いる溶接ワイヤ

Info

Publication number: JP2858037B2
Application number: JP25200790A
Authority: JP
Inventors: 光弘竹本; 範明長宗
Original assignee: Aisin Takaoka Co Ltd
Current assignee: Aisin Takaoka Co Ltd
Priority date: 1990-09-25
Filing date: 1990-09-25
Publication date: 1999-02-17
Anticipated expiration: 2014-02-17
Also published as: JPH04135089A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ガスシールドアーク溶接用のワイヤの改良
に関するものであり、詳しくは、フェライト地を有する
球状黒鉛鋳鉄とフェライト系ステンレス鋼との溶接に用
いられるガスシールドアーク溶接用ワイヤに関するもの
である。

（従来の技術）鋳鉄用被膜アーク溶接棒として、JIS Ｚ 3252に示
す様なDFC Ni、DFCCIなどの溶接棒があり、他方ステン
レス鋼被膜アーク溶接棒として、JIS Ｚ 3221に示す
様なD309、D309Mo、D310などの溶接棒がある。

（発明が解決しようとする課題）従来のステンレス鋼被膜アーク溶接棒（例えば、D30
9、D310など）を用いてフェライト地を有する球状黒鉛
鋳鉄（例えば、特公昭54−38968号公報）と、フェライ
ト系ステンレス鋼（例えばSUS430）とをガスシールドア
ーク溶接（例えば、MIG溶接、TIG溶接、プラズマ溶接）
した後、溶接金属および両母材に熱サイクル（例えば、
常温と700℃との間で加熱冷却の繰り返し）を与える
と、溶接金属と母材との熱膨張が異なるため、溶接金属
近傍の該ステンレス鋼部位に止端割れが発生するという
問題点がある。

そこで、本発明はかかる問題点を解消するためになさ
れたもので、フェライト地を有する球状黒鉛鋳鉄とフェ
ライト系ステンレス鋼とを溶接した際、該ステンレス鋼
に熱サイクルによる止端割れが発生しにくい溶接ワイヤ
を提供するものである。

（課題を解決するための手段）本発明の溶接ワイヤは、重量％で、C:0.15％以下、S
i:1.00％以下、Mn:3.5％以下、P:0.03％以下、S:0.03％
以下、Ni:50〜80％、Cr:11〜32％、残部がFeからなり、
オーステナイト地を有するものである。

母材は、フェライト地を有する球状黒鉛鋳鉄およびフ
ェライト系ステンレス鋼であり、該球状黒鉛鋳鉄母材
は、重量％で、C:3.5〜4.2％、Si:3.5〜4.3％、Mn:0.8
％以下、P:0.1％以下、S:0.03％以下、Mg:0.03〜0.1
％、残部がFeおよび不可避的不純物からなるフェライト
地を有する球状黒鉛鋳鉄、又はJIS Ｇ 5502 FCD40乃
至45のフェライト地の球状黒鉛鋳鉄あるいはフェライト
地に一部パーライトが析出した球状黒鉛鋳鉄から形成さ
れ、他方フェライト系ステンレス鋼母材は、JIS Ｇ 4
303 SUS430（熱間圧延フェライト系ステンレス鋼板）
乃至該SUS430系のステンレス鋼板、又はJIS Ｇ 4305
SUS430（冷間圧延フェライト系ステンレス鋼板）乃至
該SUS340系のステンレス鋼板から形成される。

ガスシールドアーク溶接は、Ar、Heなどの不活性ガ
ス、又はこれらに少量の活性ガスを加えた雰囲気中で行
なうアーク溶接であり、MIG溶接、TIG溶接、プラズマ溶
接を指す。

次に本発明ワイヤの成分組成の限定理由について説明
する。

C:0.15％以下Ｃは強度を高めるが、0.15％を超えるとワイヤ製造工
程において加工性が劣化するので、0.15％以下とする。

Si:1.00％以下 Siは耐酸化性を向上させると共に溶接金属の湯流れを
良好にする。１％を超えるとワイヤ製造工程において、
加工性が劣化するので、１％以下とする。

Mn:3.5％以下 Mnは脱酸・脱硫剤として添加するが、多すぎると耐食
性、耐酸化性が劣化すると共にワイヤ製造工程における
加工性が劣化するので、2.5％以下とする。

P:0.03％以下Ｐは不純物として含有しており溶接高温割れを助長す
るために低い方が望ましいが、製鋼上脱リンが難しいの
で、0.03％までを許容上限とする。

S:0.03％以下Ｓは溶接高温割れに特に有害であるため0.03％以下ま
で許容上限とする。

Ni:50〜80％ Niはオーステナイト生成元素でオーステナイト安定さ
せ、耐熱性、高温強さ、クリープ破断強さ、耐炭化性お
よび耐食性が向上し、Niを50〜80％添加すると止端割れ
が抑制される。

Cr:11〜32％ Crは不動態被膜を形成し、耐酸化性、耐食性を向上さ
せるが、11％未満ではその特性が十分に保持できず、Cr
が32％を超えるとシグマ相の析出が起りやすく、ワイヤ
製造工程において加工性が劣化するので、11〜32％とす
る。

残部残部Feおよび不可避不純物である。

（実施例）フェライト系ステンレス鋼管（外形:34mmφ、肉厚:1.
5mm）をフェライト系球状黒鉛鋳鉄管に嵌挿した後、第
１表に示す供試ワイヤを用いてMIG溶接により該両管
（以下、両母材という）を重ねすみ肉溶接して溶接継手
を作製した。第２表に両母材の成分組成を示す。

次いで、該継手を800℃に保持された電気炉が投入し
７分間保持した後、炉外で空冷（冷却速度:1.9℃／秒）
する熱処理を30回繰り返し、溶接金属近傍の該ステンレ
ス鋼管部位の外径変化率および止端割れの有無（○：割
れなし、×：割れ有り）を調べた。

本発明ワイヤを用いて溶接すると、フェライト系ステ
ンレス鋼管母材の直径変化率が小さく、止端割れが発生
しないことがわかる。

（発明の効果）本発明によれば、フェライト地を有する球状黒鉛鋳鉄
とフェライト系ステンレス鋼との溶接に際し、止端割れ
を改善した溶接ワイヤとして好適であり、かつ溶接作業
性にすぐれ、極めて実用価値の高いものである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、C:0.15％以下、Si:1.00％以
下、Mn:3.5％以下、P:0.03％以下、S:0.03％以下、Ni:5
0〜80％、Cr:11〜32％、残部がFeからなり、オーステナ
イト地を有することを特徴とする球状黒鉛鋳鉄とステン
レス鋼との溶接に用いる溶接ワイヤ。