JP3083703B2 - 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用潜弧溶接方法 - Google Patents
高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用潜弧溶接方法Info
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- JP3083703B2 JP3083703B2 JP06072884A JP7288494A JP3083703B2 JP 3083703 B2 JP3083703 B2 JP 3083703B2 JP 06072884 A JP06072884 A JP 06072884A JP 7288494 A JP7288494 A JP 7288494A JP 3083703 B2 JP3083703 B2 JP 3083703B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高い靱性を有する高強度
耐熱鋼の溶接材料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、靱性、耐割れ性に優れた溶
接金属を与える潜弧溶接方法に係わるものである。
耐熱鋼の溶接材料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、靱性、耐割れ性に優れた溶
接金属を与える潜弧溶接方法に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】高温高能率型のエネルギープラント用鋼
材として、クリープ強度が極めて優れかつオーステナイ
ト系ステンレス鋼に見られるような応力腐食割れの心配
が少ないフェライト系耐熱鋼の要望が強く、この種の材
料が使用され始めている。フェライト系耐熱鋼用に開発
されている溶接材料として、例えば特開昭６０−２５７
９９１号公報に開示されている９Ｃｒ−Ｍｏ系鋼用溶接
ワイヤの如く溶接ワイヤ中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍ
ｏ、Ｎｉ量を限定し、さらにＮｂ、Ｖの１種または２種
を添加して（Ｎｂ＋Ｖ）で０．３％以下とする溶接ワイ
ヤが提案されている。
材として、クリープ強度が極めて優れかつオーステナイ
ト系ステンレス鋼に見られるような応力腐食割れの心配
が少ないフェライト系耐熱鋼の要望が強く、この種の材
料が使用され始めている。フェライト系耐熱鋼用に開発
されている溶接材料として、例えば特開昭６０−２５７
９９１号公報に開示されている９Ｃｒ−Ｍｏ系鋼用溶接
ワイヤの如く溶接ワイヤ中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍ
ｏ、Ｎｉ量を限定し、さらにＮｂ、Ｖの１種または２種
を添加して（Ｎｂ＋Ｖ）で０．３％以下とする溶接ワイ
ヤが提案されている。
【０００３】また、特開平２−２８０９９３号公報では
８〜１２Ｃｒ系溶接材料の如くＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、
Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｎ添加量を限定し、
Ｃｒ当量：１３％以下とする溶接材料が提案されてい
る。しかしながらこれらの従来技術は大幅にクリープ強
度を向上しようとするものではなく、組織的にはマルテ
ンサイト相中にδフェライトを晶出することがあり、こ
の晶出したδフェライトは基地中マルテンサイトより著
しく軟らかい相であり、このような軟らかい第二相が硬
い基地中に分散する場合、全体の衝撃特性は著しく低下
する。潜弧溶接のように大入熱で溶接する場合は特にδ
フェライトを生成しやすく、そのために溶接金属の靱性
を低下させるという欠点を有している。本発明者らはこ
れらの欠点の改善方法を特願平４−９５３７９号で提案
しているが、これらの溶接材料には靱性を維持しつつさ
らにクリープ強度向上の要望があり、特に長時間側にお
けるクリープ強度の劣化の改善が必要であり、さらにこ
れらの溶接材料を使用した溶接構造物の使用環境がさら
に高温度化する傾向があるため、これら高温に耐え得る
クリープ特性を有した溶接材料の開発が必要となってい
る。
８〜１２Ｃｒ系溶接材料の如くＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、
Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｎ添加量を限定し、
Ｃｒ当量：１３％以下とする溶接材料が提案されてい
る。しかしながらこれらの従来技術は大幅にクリープ強
度を向上しようとするものではなく、組織的にはマルテ
ンサイト相中にδフェライトを晶出することがあり、こ
の晶出したδフェライトは基地中マルテンサイトより著
しく軟らかい相であり、このような軟らかい第二相が硬
い基地中に分散する場合、全体の衝撃特性は著しく低下
する。潜弧溶接のように大入熱で溶接する場合は特にδ
フェライトを生成しやすく、そのために溶接金属の靱性
を低下させるという欠点を有している。本発明者らはこ
れらの欠点の改善方法を特願平４−９５３７９号で提案
しているが、これらの溶接材料には靱性を維持しつつさ
らにクリープ強度向上の要望があり、特に長時間側にお
けるクリープ強度の劣化の改善が必要であり、さらにこ
れらの溶接材料を使用した溶接構造物の使用環境がさら
に高温度化する傾向があるため、これら高温に耐え得る
クリープ特性を有した溶接材料の開発が必要となってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第一の目的は
大入熱で溶接する潜弧溶接において、得られる溶接金属
のマルテンサイト中に晶出するδフェライトの生成を抑
制することで溶接金属の靱性を改善し、さらに長時間側
のクリープ破断強度を向上しようとするものであり、さ
らに本発明の第二の目的は従来（５５０〜６００℃）よ
りさらに高温度域（６００〜６５０℃）でのクリープ破
断強度も向上しようとするものである。
大入熱で溶接する潜弧溶接において、得られる溶接金属
のマルテンサイト中に晶出するδフェライトの生成を抑
制することで溶接金属の靱性を改善し、さらに長時間側
のクリープ破断強度を向上しようとするものであり、さ
らに本発明の第二の目的は従来（５５０〜６００℃）よ
りさらに高温度域（６００〜６５０℃）でのクリープ破
断強度も向上しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するものであって、第一の発明はワイヤは重量比で、
Ｃ：０．０３〜０．１２％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍ
ｎ：０．３〜１．５％、Ｃｒ：８〜１３％、Ｎｂ：０．
０１〜０．１５％、Ｖ：０．０３〜０．４０％、Ｎ：
０．０１〜０．０８％、Ｂ：０．００１０〜０．００５
０％を含有し、フラックスは重量比で、ＣａＦ2 ：１０
〜３０％、ＣａＯまたはＭｇＯの少なくとも一方：１０
〜４０％、Ａｌ2 Ｏ3 ：１０〜４０％、ＳｉＯ2 ：５〜
２５％を含有し、さらにワイヤ、フラックスの少なくと
も一方に、各成分元素をＭとしたとき下記（１）式によ
り重量比で、Ｍｏ：０．３〜１．６％、Ｗ：０．５〜
３．５％、Ｎｉ：０．０５〜１．２％、ＣｕまたはＣｏ
の少なくとも一方：１．０〜５．０％を含有し、ワイヤ
およびフラックスの残部はＦｅおよび不可避的不純物で
あり、さらに下記（１）式によるＭｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃ
ｕ、Ｃｏ量の間に重量比で、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃ
ｕ＋Ｃｏ）≦１．８なる関係が成立するようにワイヤと
フラックスを組み合わせ潜弧溶接することを特徴とする
高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用潜弧溶接方法である。 Ｍ＝ワイヤ中のＭ＋０．７×フラックス中のＭ・・・・・（１）
するものであって、第一の発明はワイヤは重量比で、
Ｃ：０．０３〜０．１２％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍ
ｎ：０．３〜１．５％、Ｃｒ：８〜１３％、Ｎｂ：０．
０１〜０．１５％、Ｖ：０．０３〜０．４０％、Ｎ：
０．０１〜０．０８％、Ｂ：０．００１０〜０．００５
０％を含有し、フラックスは重量比で、ＣａＦ2 ：１０
〜３０％、ＣａＯまたはＭｇＯの少なくとも一方：１０
〜４０％、Ａｌ2 Ｏ3 ：１０〜４０％、ＳｉＯ2 ：５〜
２５％を含有し、さらにワイヤ、フラックスの少なくと
も一方に、各成分元素をＭとしたとき下記（１）式によ
り重量比で、Ｍｏ：０．３〜１．６％、Ｗ：０．５〜
３．５％、Ｎｉ：０．０５〜１．２％、ＣｕまたはＣｏ
の少なくとも一方：１．０〜５．０％を含有し、ワイヤ
およびフラックスの残部はＦｅおよび不可避的不純物で
あり、さらに下記（１）式によるＭｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃ
ｕ、Ｃｏ量の間に重量比で、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃ
ｕ＋Ｃｏ）≦１．８なる関係が成立するようにワイヤと
フラックスを組み合わせ潜弧溶接することを特徴とする
高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用潜弧溶接方法である。 Ｍ＝ワイヤ中のＭ＋０．７×フラックス中のＭ・・・・・（１）
【０００６】また第二の発明はワイヤは重量比で、Ｃ：
０．０３〜０．１２％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：
０．３〜１．５％、Ｃｒ：８〜１３％、Ｎｂ：０．０１
〜０．１５％、Ｖ：０．０３〜０．４０％、Ｎｉ：０．
０５％未満、Ｎ：０．０１〜０．０８％を含有し、必要
に応じてＢ：０．００１０〜０．００５０％を含有し、
フラックスは重量比で、ＣａＦ2 ：１０〜３０％、Ｃａ
ＯまたはＭｇＯの少なくとも一方：１０〜４０％、Ａｌ
2 Ｏ3 ：１０〜４０％、ＳｉＯ2 ：５〜２５％を含有
し、さらにワイヤ、フラックスの少なくとも一方に、各
成分元素をＭとしたとき上記（１）式により重量比で、
Ｍｏ：０．３〜１．６％、Ｗ：０．５〜３．５％、Ｃｕ
またはＣｏの少なくとも一方：１．０〜５．０％を含有
し、ワイヤおよびフラックスの残部はＦｅおよび不可避
的不純物であり、さらに上記（１）式によるＭｏ、Ｗ、
Ｃｕ、Ｃｏ量の間に重量比で、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋
Ｃｏ）≦１．８なる関係が成立するようにワイヤとフラ
ックスを組み合わせ潜弧溶接することを特徴とする高Ｃ
ｒフェライト系耐熱鋼用潜弧溶接方法である。
０．０３〜０．１２％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：
０．３〜１．５％、Ｃｒ：８〜１３％、Ｎｂ：０．０１
〜０．１５％、Ｖ：０．０３〜０．４０％、Ｎｉ：０．
０５％未満、Ｎ：０．０１〜０．０８％を含有し、必要
に応じてＢ：０．００１０〜０．００５０％を含有し、
フラックスは重量比で、ＣａＦ2 ：１０〜３０％、Ｃａ
ＯまたはＭｇＯの少なくとも一方：１０〜４０％、Ａｌ
2 Ｏ3 ：１０〜４０％、ＳｉＯ2 ：５〜２５％を含有
し、さらにワイヤ、フラックスの少なくとも一方に、各
成分元素をＭとしたとき上記（１）式により重量比で、
Ｍｏ：０．３〜１．６％、Ｗ：０．５〜３．５％、Ｃｕ
またはＣｏの少なくとも一方：１．０〜５．０％を含有
し、ワイヤおよびフラックスの残部はＦｅおよび不可避
的不純物であり、さらに上記（１）式によるＭｏ、Ｗ、
Ｃｕ、Ｃｏ量の間に重量比で、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋
Ｃｏ）≦１．８なる関係が成立するようにワイヤとフラ
ックスを組み合わせ潜弧溶接することを特徴とする高Ｃ
ｒフェライト系耐熱鋼用潜弧溶接方法である。
【０００７】また前記各発明において、ワイヤ、フラッ
クスの少なくとも一方にＭｏ、Ｗ、Ｎｉおよび、Ｃｕも
しくはＣｏの少なくとも一方を含有する範囲は、ワイ
ヤ、フラックスそれぞれにおいて０．０５〜１２％であ
ることも特徴とする。
クスの少なくとも一方にＭｏ、Ｗ、Ｎｉおよび、Ｃｕも
しくはＣｏの少なくとも一方を含有する範囲は、ワイ
ヤ、フラックスそれぞれにおいて０．０５〜１２％であ
ることも特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明の第一の発明の最大の特徴は溶接ワイヤ
またはフラックス中にＣｕまたはＣｏの少なくとも一方
を添加し、かつＭｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ量との間に
（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８以下にな
るように限定共存させ、溶接して得られる溶接金属のδ
フェライトの生成を抑制し、靱性を格段に高め、ワイヤ
にＢを適量添加することによりクリープ破断強度を向上
させたところにある。Ｂはフラックスからの添加も有効
であるが、微量配合となるため偏析が発生しワイヤから
の添加に比べ効果が不安定である。そのためＢの添加を
ワイヤからのみに限定した。
またはフラックス中にＣｕまたはＣｏの少なくとも一方
を添加し、かつＭｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ量との間に
（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８以下にな
るように限定共存させ、溶接して得られる溶接金属のδ
フェライトの生成を抑制し、靱性を格段に高め、ワイヤ
にＢを適量添加することによりクリープ破断強度を向上
させたところにある。Ｂはフラックスからの添加も有効
であるが、微量配合となるため偏析が発生しワイヤから
の添加に比べ効果が不安定である。そのためＢの添加を
ワイヤからのみに限定した。
【０００９】また、第二の発明の最大の特徴は溶接ワイ
ヤまたはフラックス中に靱性改善に有効とされるＮｉの
代わりにＣｕまたはＣｏの少なくとも一方を添加して溶
接金属の靱性を確保しつつクリープ強度を改善したこと
にある。Ｎｉは靱性を改善するために有効な元素である
ことは周知のことであるが、その反面で高温における長
時間側のクリープ強度を低下させることが最近の研究で
明らかになってきている。本発明者等は数々の研究実験
を行なった結果、ＣｕおよびＣｏがＮｉとは異なり、ク
リープ特性を劣化させることなく、Ｎｉ同様にδフェラ
イトの生成を抑制し靱性を改善する元素であることを見
いだした。すなわちＮｉの代わりにＣｕまたはＣｏの少
なくとも一方を添加し、かつＭｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｃｏ量と
の間に（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８以下にな
るように限定共存させることにより、溶接して得られる
溶接金属のδフェライトの生成を抑制し、靱性を確保し
つつクリープ破断強度を向上させうるという知見を得
た。以下に本発明の各成分の限定理由についてまず、ワ
イヤから述べる。
ヤまたはフラックス中に靱性改善に有効とされるＮｉの
代わりにＣｕまたはＣｏの少なくとも一方を添加して溶
接金属の靱性を確保しつつクリープ強度を改善したこと
にある。Ｎｉは靱性を改善するために有効な元素である
ことは周知のことであるが、その反面で高温における長
時間側のクリープ強度を低下させることが最近の研究で
明らかになってきている。本発明者等は数々の研究実験
を行なった結果、ＣｕおよびＣｏがＮｉとは異なり、ク
リープ特性を劣化させることなく、Ｎｉ同様にδフェラ
イトの生成を抑制し靱性を改善する元素であることを見
いだした。すなわちＮｉの代わりにＣｕまたはＣｏの少
なくとも一方を添加し、かつＭｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｃｏ量と
の間に（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８以下にな
るように限定共存させることにより、溶接して得られる
溶接金属のδフェライトの生成を抑制し、靱性を確保し
つつクリープ破断強度を向上させうるという知見を得
た。以下に本発明の各成分の限定理由についてまず、ワ
イヤから述べる。
【００１０】Ｃ：０．０３〜０．１２％ Ｃは焼き入れ性と強度確保のため０．０３％以上必要で
あるが、０．１２％を超えると耐割れ性が劣化する。従
ってＣを０．０３〜０．１２％に制限する。
あるが、０．１２％を超えると耐割れ性が劣化する。従
ってＣを０．０３〜０．１２％に制限する。
【００１１】Ｓｉ：０．３％以下 Ｓｉは脱酸剤として添加するものであるが、また耐酸化
性を向上させる元素でもある。しかし０．３％を超える
と靱性が劣化する。従ってＳｉを０．３％以下に制限す
る。
性を向上させる元素でもある。しかし０．３％を超える
と靱性が劣化する。従ってＳｉを０．３％以下に制限す
る。
【００１２】Ｍｎ：０．３〜１．５％ 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。０．３％未満では効果がなく１．５％を超える
と靱性が劣化する。従ってＭｎを０．３〜１．５％に制
限する。
である。０．３％未満では効果がなく１．５％を超える
と靱性が劣化する。従ってＭｎを０．３〜１．５％に制
限する。
【００１３】Ｃｒ：８〜１３％ Ｃｒは耐酸化性と焼き入れ性を確保する上で非常に重要
な元素であり最低８％必要である。１３％を超えると耐
割れ性を損なうと同時にδフェライトを晶出させ靱性の
劣化が著しくなる。従ってＣｒを８〜１３％に制限す
る。
な元素であり最低８％必要である。１３％を超えると耐
割れ性を損なうと同時にδフェライトを晶出させ靱性の
劣化が著しくなる。従ってＣｒを８〜１３％に制限す
る。
【００１４】Ｎｂ：０．０１〜０．１５％ ＮｂはＶと同様に炭窒化物として析出して強度を確保す
るほか、結晶粒を微細化して靱性を与える元素としても
重要である。０．０１％未満ではその効果がなく、０．
１５％を超えるとその効果は飽和してしまうだけでなく
靱性及び溶接性の低下も招く。従ってＮｂを０．０１〜
０．１５％に制限する。
るほか、結晶粒を微細化して靱性を与える元素としても
重要である。０．０１％未満ではその効果がなく、０．
１５％を超えるとその効果は飽和してしまうだけでなく
靱性及び溶接性の低下も招く。従ってＮｂを０．０１〜
０．１５％に制限する。
【００１５】Ｖ：０．０３〜０．４０％ Ｖは炭窒化物として析出させて強度の確保に効果があ
る。０．０３％未満では効果がなく、０．４０％を超え
るとかえって強度低下を生じる。従ってＶを０．０３〜
０．４０％に制限する。
る。０．０３％未満では効果がなく、０．４０％を超え
るとかえって強度低下を生じる。従ってＶを０．０３〜
０．４０％に制限する。
【００１６】Ｎｉ：０．０５％未満 Ｎｉは靱性の改善に有効である反面、高温での長時間側
のクリープ強度を劣化させる傾向があり、０．０５％を
超えると特にその影響が顕著になる。従って第二の発明
ではＮｉを０．０５％未満に制限する。
のクリープ強度を劣化させる傾向があり、０．０５％を
超えると特にその影響が顕著になる。従って第二の発明
ではＮｉを０．０５％未満に制限する。
【００１７】Ｎ：０．０１〜０．０８％ Ｎは基地中に固溶しても、また窒化物として析出しても
著しいクリープ抵抗として寄与する。０．０１％未満で
はその効果がなく、０．０８％を超えると窒化物が多量
に析出して逆に靱性が劣化し、ブローホールが発生す
る。従ってＮを０．０１〜０．０８％に制限する。
著しいクリープ抵抗として寄与する。０．０１％未満で
はその効果がなく、０．０８％を超えると窒化物が多量
に析出して逆に靱性が劣化し、ブローホールが発生す
る。従ってＮを０．０１〜０．０８％に制限する。
【００１８】Ｂ：０．００１０〜０．００５０％ Ｂは溶接金属の高温での引張強度およびクリープ強度を
向上させ、特に長時間側におけるクリープ強度を維持し
劣化を防ぐのに有効である。０．００１０％未満ではそ
の効果が少なく、０．００５０％を超えると溶接金属の
耐割れ性が著しく劣化する。従ってＢを０．００１０〜
０．００５０％に制限する。
向上させ、特に長時間側におけるクリープ強度を維持し
劣化を防ぐのに有効である。０．００１０％未満ではそ
の効果が少なく、０．００５０％を超えると溶接金属の
耐割れ性が著しく劣化する。従ってＢを０．００１０〜
０．００５０％に制限する。
【００１９】次にフラックス成分の限定理由について述
べる。
べる。
【００２０】ＣａＦ2 ：１０〜３０％ ＣａＦ2 はスラグの塩基度を上げ、溶接金属中のＯを著
しく低減し靱性を良好にする効果がある。またスラグの
溶融点を低下させ溶け込みを浅くしスラグの剥離性を良
好にするとともにビード形状、外観を良好にする。１０
％未満ではその効果がなく、３０％を超えるとスラグの
流動性が過大となりビード形状、外観が劣化する。従っ
てＣａＦ2 を１０〜３０％に制限する。
しく低減し靱性を良好にする効果がある。またスラグの
溶融点を低下させ溶け込みを浅くしスラグの剥離性を良
好にするとともにビード形状、外観を良好にする。１０
％未満ではその効果がなく、３０％を超えるとスラグの
流動性が過大となりビード形状、外観が劣化する。従っ
てＣａＦ2 を１０〜３０％に制限する。
【００２１】ＣａＯまたはＭｇＯの少なくとも一方：１
０〜４０％ ＣａＯおよびＭｇＯはいずれも強塩基性成分でＣａＦ2
と共に溶接金属中のＯ低減に有効である。またＣａＯ、
ＭｇＯは耐火性の大きい成分であり、融点の低いＣａＦ
2 を含有するフラックスの溶融特性を調整し、ビード形
状を整えるのに有効である。１０％未満ではその効果が
なく、４０％を超えるとフラックスが溶け難くビード表
面が平滑さを失い、またアンダーカット等の溶接欠陥が
発生する。従ってＣａＯまたはＭｇＯの少なくとも一方
における合計量で１０〜４０％に制限する。
０〜４０％ ＣａＯおよびＭｇＯはいずれも強塩基性成分でＣａＦ2
と共に溶接金属中のＯ低減に有効である。またＣａＯ、
ＭｇＯは耐火性の大きい成分であり、融点の低いＣａＦ
2 を含有するフラックスの溶融特性を調整し、ビード形
状を整えるのに有効である。１０％未満ではその効果が
なく、４０％を超えるとフラックスが溶け難くビード表
面が平滑さを失い、またアンダーカット等の溶接欠陥が
発生する。従ってＣａＯまたはＭｇＯの少なくとも一方
における合計量で１０〜４０％に制限する。
【００２２】Ａｌ2 Ｏ3 ：１０〜４０％ Ａｌ2 Ｏ3 は融点が高く、スラグの流動性を調整し、ビ
ード形状を整えるのに有効である。この効果は特に多層
盛溶接に用いる時に重要であり、ビードどうしのなじみ
が良好となりスラグ巻き込み、アンダーカット等の欠陥
の発生を防止する。１０％未満では効果がなく、４０％
を超えるとスラグ巻き込みや、アンダーカットが生じや
すくなる。従ってＡｌ2 Ｏ3 を１０〜４０％に制限す
る。
ード形状を整えるのに有効である。この効果は特に多層
盛溶接に用いる時に重要であり、ビードどうしのなじみ
が良好となりスラグ巻き込み、アンダーカット等の欠陥
の発生を防止する。１０％未満では効果がなく、４０％
を超えるとスラグ巻き込みや、アンダーカットが生じや
すくなる。従ってＡｌ2 Ｏ3 を１０〜４０％に制限す
る。
【００２３】ＳｉＯ2 ：５〜２５％ ＳｉＯ2 はスラグの粘性を調整し、ビード外観を改善す
るのに有効であるが、５％未満では効果がなく、２５％
を超えると粘性が大きくなるためスラグ巻き込みが発生
する。従ってＳｉＯ2 を５〜２５％に制限する。
るのに有効であるが、５％未満では効果がなく、２５％
を超えると粘性が大きくなるためスラグ巻き込みが発生
する。従ってＳｉＯ2 を５〜２５％に制限する。
【００２４】原料は単独物質と共に上記成分を含有する
化合物、鉱石あるいは溶融形フラックス等で添加するこ
とができる。例えば用いる原料として、ＣａＦ2 は蛍
石、溶融形フラックス等、ＣａＯは炭酸石灰、溶融形フ
ラックス等、ＭｇＯはマグネシアクリンカー、溶融型フ
ラックス等、Ａｌ2 Ｏ3 はアルミナ、溶融形フラックス
等である。また、必須成分のほかに酸化消耗する成分を
調整するために金属粉、合金粉等や脱酸剤等を配合する
ことができる。
化合物、鉱石あるいは溶融形フラックス等で添加するこ
とができる。例えば用いる原料として、ＣａＦ2 は蛍
石、溶融形フラックス等、ＣａＯは炭酸石灰、溶融形フ
ラックス等、ＭｇＯはマグネシアクリンカー、溶融型フ
ラックス等、Ａｌ2 Ｏ3 はアルミナ、溶融形フラックス
等である。また、必須成分のほかに酸化消耗する成分を
調整するために金属粉、合金粉等や脱酸剤等を配合する
ことができる。
【００２５】更にワイヤとフラックスの組み合わせで添
加する成分の限定理由について述べる。ここで以下に述
べる各成分元素はこれをＭとしたとき、下記（１）式に
よる分量とする。これは同じ分量添加されていてもワイ
ヤ中の場合とフラックス中の場合では溶接金属への歩留
りが異なり、フラックス中の場合はワイヤ中の場合の７
０％程度になるからである。 Ｍ＝ワイヤ中のＭ＋０．７×フラックス中のＭ・・・・（１）
加する成分の限定理由について述べる。ここで以下に述
べる各成分元素はこれをＭとしたとき、下記（１）式に
よる分量とする。これは同じ分量添加されていてもワイ
ヤ中の場合とフラックス中の場合では溶接金属への歩留
りが異なり、フラックス中の場合はワイヤ中の場合の７
０％程度になるからである。 Ｍ＝ワイヤ中のＭ＋０．７×フラックス中のＭ・・・・（１）
【００２６】Ｍｏ：０．３〜１．６％ Ｍｏは固溶体強化により、高温強度を顕著に高める元素
であり使用温度、圧力を上昇させる目的で添加する。Ｗ
との共存において、高温強度、特に高温長時間側でのク
リープ破断強度の向上に効果がある。０．３％未満では
その効果がなく１．６％を超えるとδフェライトを晶出
させるため靱性が劣化する。従ってＭｏを０．３〜１．
６％に制限する。
であり使用温度、圧力を上昇させる目的で添加する。Ｗ
との共存において、高温強度、特に高温長時間側でのク
リープ破断強度の向上に効果がある。０．３％未満では
その効果がなく１．６％を超えるとδフェライトを晶出
させるため靱性が劣化する。従ってＭｏを０．３〜１．
６％に制限する。
【００２７】Ｗ：０．５〜３．５％ Ｗはフェライト系溶接金属のクリープ強度に寄与する固
溶体強化元素として最も優れた元素である。特に高温長
時間側でのクリープ破断強度向上の効果は極めて大き
い。０．５％未満ではＭｏとの共存において効果は発揮
できず３．５％を超えるとδフェライトを晶出させ溶接
金属の靱性が低下する。従ってＷを０．５〜３．５％に
制限する。
溶体強化元素として最も優れた元素である。特に高温長
時間側でのクリープ破断強度向上の効果は極めて大き
い。０．５％未満ではＭｏとの共存において効果は発揮
できず３．５％を超えるとδフェライトを晶出させ溶接
金属の靱性が低下する。従ってＷを０．５〜３．５％に
制限する。
【００２８】Ｎｉ：０．０５〜１．２％ Ｎｉはフェライトの生成を抑制し、使用中の脆化軽減に
有効な元素であり、高温で長時間使用される本発明溶接
材料のような用途に対しては必須の元素である。０．０
５％未満ではその効果はなく１．２％を超えると高温ク
リープ特性を劣化させる。従ってＮｉを０．０５〜１．
２％に制限する。
有効な元素であり、高温で長時間使用される本発明溶接
材料のような用途に対しては必須の元素である。０．０
５％未満ではその効果はなく１．２％を超えると高温ク
リープ特性を劣化させる。従ってＮｉを０．０５〜１．
２％に制限する。
【００２９】ＣｕまたはＣｏの少なくとも一方：１．０
〜５．０％ ＣｕおよびＣｏはＮｉと同様にＭｏ、Ｗ添加によって生
じるδフェライト晶出という問題点を相殺する重要な元
素であり、最低１．０％以上を必要とする。しかし５．
０％を超えるとＡc1点を下げ、高温焼戻しが不可能とな
り組織の安定化処理ができなくなる。従ってＣｕおよび
Ｃｏの一方または両方を１．０〜５．０％に制限する。
〜５．０％ ＣｕおよびＣｏはＮｉと同様にＭｏ、Ｗ添加によって生
じるδフェライト晶出という問題点を相殺する重要な元
素であり、最低１．０％以上を必要とする。しかし５．
０％を超えるとＡc1点を下げ、高温焼戻しが不可能とな
り組織の安定化処理ができなくなる。従ってＣｕおよび
Ｃｏの一方または両方を１．０〜５．０％に制限する。
【００３０】（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）≦
１．８ （Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）は本合金系におい
て高温強度と靱性とのバランスをとる上で非常に重要で
ある。ＭｏおよびＷは溶接金属の高温強度の向上に有効
な元素であるが、δフェライトを晶出させ靱性を劣化さ
せる。Ｎｉ、ＣｕおよびＣｏはフェライトの生成を抑制
し、靱性を改善する元素である。これらの元素の共存効
果において溶接金属の高温強度と良好な靱性が得られ
る。（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超
えるとδフェライトが晶出し靱性が劣化する。従って第
一の発明においては（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃ
ｏ）≦１．８に制限する。
１．８ （Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）は本合金系におい
て高温強度と靱性とのバランスをとる上で非常に重要で
ある。ＭｏおよびＷは溶接金属の高温強度の向上に有効
な元素であるが、δフェライトを晶出させ靱性を劣化さ
せる。Ｎｉ、ＣｕおよびＣｏはフェライトの生成を抑制
し、靱性を改善する元素である。これらの元素の共存効
果において溶接金属の高温強度と良好な靱性が得られ
る。（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超
えるとδフェライトが晶出し靱性が劣化する。従って第
一の発明においては（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃ
ｏ）≦１．８に制限する。
【００３１】（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）≦１．８ （Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）は本合金系において高温
強度と靱性とのバランスをとる上で非常に重要である。
ＭｏおよびＷは溶接金属の高温強度の向上に有効な元素
であるが、δフェライトを晶出させ靱性を劣化させる。
ＣｕおよびＣｏはフェライトの生成を抑制し、靱性を改
善する元素である。これらの元素の共存効果において溶
接金属の高温強度と良好な靱性が得られる。（Ｍｏ＋
Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えるとδフェライト
が晶出し靱性が劣化する。従って、第二の発明において
は（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）≦１．８に制限する。
強度と靱性とのバランスをとる上で非常に重要である。
ＭｏおよびＷは溶接金属の高温強度の向上に有効な元素
であるが、δフェライトを晶出させ靱性を劣化させる。
ＣｕおよびＣｏはフェライトの生成を抑制し、靱性を改
善する元素である。これらの元素の共存効果において溶
接金属の高温強度と良好な靱性が得られる。（Ｍｏ＋
Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えるとδフェライト
が晶出し靱性が劣化する。従って、第二の発明において
は（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）≦１．８に制限する。
【００３２】さらにワイヤ、フラックスの少なくとも一
方にＭｏ、Ｗ、Ｎｉおよび、ＣｕもしくはＣｏの少なく
とも一方を含有する範囲は０．０５〜１２％にするのが
望ましい。０．０５未満では溶接金属の成分が偏析し、
品質が安定しない。また１２％を超えるとワイヤの場合
は鍛造性が、フラックスの場合は造粒性が劣化して生産
性が悪くなる。従ってワイヤ、フラックスの少なくとも
一方にＭｏ、Ｗ、Ｎｉおよび、ＣｕもしくはＣｏの少な
くとも一方を含有する範囲をワイヤ、フラックスそれぞ
れにおいて０．０５〜１２％に制限する。
方にＭｏ、Ｗ、Ｎｉおよび、ＣｕもしくはＣｏの少なく
とも一方を含有する範囲は０．０５〜１２％にするのが
望ましい。０．０５未満では溶接金属の成分が偏析し、
品質が安定しない。また１２％を超えるとワイヤの場合
は鍛造性が、フラックスの場合は造粒性が劣化して生産
性が悪くなる。従ってワイヤ、フラックスの少なくとも
一方にＭｏ、Ｗ、Ｎｉおよび、ＣｕもしくはＣｏの少な
くとも一方を含有する範囲をワイヤ、フラックスそれぞ
れにおいて０．０５〜１２％に制限する。
【００３３】
実施例１ 以下に本発明溶接方法の効果を実施例により説明する。
実験に供したワイヤは真空溶解炉にて溶解し、鍛造、圧
延および線引きを行って４．０ｍｍ径に作製した。ワイ
ヤの組成を表１に示すが、Ｗ１〜Ｗ６は本発明に用いた
ワイヤ、Ｗ７〜Ｗ１２は比較例に用いたワイヤである。
実験に供したワイヤは真空溶解炉にて溶解し、鍛造、圧
延および線引きを行って４．０ｍｍ径に作製した。ワイ
ヤの組成を表１に示すが、Ｗ１〜Ｗ６は本発明に用いた
ワイヤ、Ｗ７〜Ｗ１２は比較例に用いたワイヤである。
【００３４】
【表１】
【００３５】実験に供したボンドフラックスは通常のフ
ラックス原料として用いられる鉱石粉、複合化合物等を
混合、攪拌後、水ガラスを用いて造粒し、４００℃で約
２時間焼成して作成した。フラックスの組成を表２に示
すが、Ｆ１〜Ｆ５は本発明用に用いたフラックス、Ｆ６
〜Ｆ１０は比較例に用いたものである。
ラックス原料として用いられる鉱石粉、複合化合物等を
混合、攪拌後、水ガラスを用いて造粒し、４００℃で約
２時間焼成して作成した。フラックスの組成を表２に示
すが、Ｆ１〜Ｆ５は本発明用に用いたフラックス、Ｆ６
〜Ｆ１０は比較例に用いたものである。
【００３６】
【表２】
【００３７】表１のワイヤと表２のフラックスとを組み
合わせ、表３に示す供試母材を用い、図１に示すような
開先（１は被溶接材、２は裏当材で、厚さ：２５ｍｍ、
開先角度：３０°、ルートギャップ：１５ｍｍ）を形成
して表４に示す溶接条件で潜弧溶接を実施した。得られ
た溶接金属を７４０℃、４時間の後熱処理をした後、６
００℃、２０ｋｇｆ／ｍｍ2 の応力でクリープ破断試験
および試験温度０℃での２ｍｍＶノッチ衝撃試験を行っ
た。表６、表７にワイヤとフラックスとの組み合わせ
を、表８にその確性試験結果を示す。溶接作業性試験に
ついては各パスの溶接後に判定を行った。溶接割れ試験
については表３に示すＢ−１の鋼板に図２に示す開先を
形成し表５に示す溶接条件で１パスの潜弧溶接を実施し
た後、カラーチェックにより割れの有無を判定した。
合わせ、表３に示す供試母材を用い、図１に示すような
開先（１は被溶接材、２は裏当材で、厚さ：２５ｍｍ、
開先角度：３０°、ルートギャップ：１５ｍｍ）を形成
して表４に示す溶接条件で潜弧溶接を実施した。得られ
た溶接金属を７４０℃、４時間の後熱処理をした後、６
００℃、２０ｋｇｆ／ｍｍ2 の応力でクリープ破断試験
および試験温度０℃での２ｍｍＶノッチ衝撃試験を行っ
た。表６、表７にワイヤとフラックスとの組み合わせ
を、表８にその確性試験結果を示す。溶接作業性試験に
ついては各パスの溶接後に判定を行った。溶接割れ試験
については表３に示すＢ−１の鋼板に図２に示す開先を
形成し表５に示す溶接条件で１パスの潜弧溶接を実施し
た後、カラーチェックにより割れの有無を判定した。
【００３８】
【表３】
【００３９】
【表４】
【００４０】
【表５】
【００４１】
【表６】
【００４２】
【表７】
【００４３】
【表８】
【００４４】本発明例のＮｏ．１〜Ｎｏ．１５は優れた
溶接作業性、溶接金属が得られたが比較例のＮｏ．１６
はワイヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ、Ｂ不足、ワイヤとフラック
スの組み合わせによるＭｏ、Ｗ、ＣｕおよびＣｏの一方
または両方の不足およびＮｉ過多である。またＮｏ．１
７はワイヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ、Ｂ不足、ワイヤとフラッ
クスの組み合わせによるＮｉ過多およびＣｕおよびＣｏ
の一方または両方の不足である。Ｎｏ．１８はワイヤ中
のＳｉ、Ｎ、Ｂ過多およびＮｂ不足、ワイヤとフラック
スの組み合わせによるＭｏ不足およびＷ過多、（Ｍｏ＋
Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えている。
溶接作業性、溶接金属が得られたが比較例のＮｏ．１６
はワイヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ、Ｂ不足、ワイヤとフラック
スの組み合わせによるＭｏ、Ｗ、ＣｕおよびＣｏの一方
または両方の不足およびＮｉ過多である。またＮｏ．１
７はワイヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ、Ｂ不足、ワイヤとフラッ
クスの組み合わせによるＮｉ過多およびＣｕおよびＣｏ
の一方または両方の不足である。Ｎｏ．１８はワイヤ中
のＳｉ、Ｎ、Ｂ過多およびＮｂ不足、ワイヤとフラック
スの組み合わせによるＭｏ不足およびＷ過多、（Ｍｏ＋
Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えている。
【００４５】Ｎｏ．１９はワイヤ中のＣ、Ｓｉ、Ｃｒ過
多で、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＮｉ、Ｃ
ｕおよびＣｏの一方または両方の不足、（Ｍｏ＋Ｗ）／
（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えている。またＮ
ｏ．２０はワイヤ中のＭｎ、Ｖ不足、（Ｍｏ＋Ｗ）／
（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えている。Ｎｏ．２
１はワイヤ中のＮｂ、Ｎ過多およびＢ不足、ワイヤとフ
ラックスの組み合わせによるＷ不足およびＮｉ過多であ
る。
多で、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＮｉ、Ｃ
ｕおよびＣｏの一方または両方の不足、（Ｍｏ＋Ｗ）／
（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えている。またＮ
ｏ．２０はワイヤ中のＭｎ、Ｖ不足、（Ｍｏ＋Ｗ）／
（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えている。Ｎｏ．２
１はワイヤ中のＮｂ、Ｎ過多およびＢ不足、ワイヤとフ
ラックスの組み合わせによるＷ不足およびＮｉ過多であ
る。
【００４６】Ｎｏ．２２はワイヤ中のＭｎ、Ｖ、Ｂ過
多、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ過多で
ある。またＮｏ．２３、Ｎｏ．２４はフラックス中のＣ
ａＦ2過多およびＡｌ2 Ｏ3 不足、Ｎｏ．２５はフラッ
クス中のＣａＯおよびＭｇＯの一方または両方が過多お
よびＳｉＯ2 不足、ワイヤとフラックスの組み合わせに
よるＭｏ過多である。Ｎｏ．２６はフラックス中のＣａ
Ｆ2 不足、ＳｉＯ2 過多、ワイヤとフラックスの組み合
わせによるＭｏ、Ｗ過多、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ
＋Ｃｏ）が１．８を超えている。
多、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ過多で
ある。またＮｏ．２３、Ｎｏ．２４はフラックス中のＣ
ａＦ2過多およびＡｌ2 Ｏ3 不足、Ｎｏ．２５はフラッ
クス中のＣａＯおよびＭｇＯの一方または両方が過多お
よびＳｉＯ2 不足、ワイヤとフラックスの組み合わせに
よるＭｏ過多である。Ｎｏ．２６はフラックス中のＣａ
Ｆ2 不足、ＳｉＯ2 過多、ワイヤとフラックスの組み合
わせによるＭｏ、Ｗ過多、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ
＋Ｃｏ）が１．８を超えている。
【００４７】Ｎｏ．２７はフラックス中のＣａＯおよび
ＭｇＯの一方または両方が不足およびＡｌ2 Ｏ3 過多、
ワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ、Ｃｕおよ
びＣｏの一方または両方の過多である。またＮｏ．２８
はフラックス中のＣａＦ2 過多およびＣａＯおよびＭｇ
Ｏの一方または両方が不足、ワイヤとフラックスの組み
合わせによるＣｕおよびＣｏの一方または両方が過多で
ある。Ｎｏ．２９はワイヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ、Ｂ不足、
フラックス中のＣａＦ2 過多およびＡｌ2 Ｏ3不足、ワ
イヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ、Ｃｕおよび
Ｃｏの一方または両方の不足およびＮｉの過多である。
ＭｇＯの一方または両方が不足およびＡｌ2 Ｏ3 過多、
ワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ、Ｃｕおよ
びＣｏの一方または両方の過多である。またＮｏ．２８
はフラックス中のＣａＦ2 過多およびＣａＯおよびＭｇ
Ｏの一方または両方が不足、ワイヤとフラックスの組み
合わせによるＣｕおよびＣｏの一方または両方が過多で
ある。Ｎｏ．２９はワイヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ、Ｂ不足、
フラックス中のＣａＦ2 過多およびＡｌ2 Ｏ3不足、ワ
イヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ、Ｃｕおよび
Ｃｏの一方または両方の不足およびＮｉの過多である。
【００４８】Ｎｏ．３０はワイヤ中のＮｂ、Ｎ過多およ
びＢ不足、フラックス中のＣａＦ2過多およびＣａＯお
よびＭｇＯの一方または両方が不足、ワイヤとフラック
スの組み合わせによるＷ不足およびＣｕおよびＣｏの一
方または両方の過多である。またＮｏ．３１はワイヤ中
のＭｎ、Ｖ、Ｂ過多、フラックス中のＣａＦ2 不足およ
びＳｉＯ2 過多、ワイヤとフラックスの組み合わせによ
るＭｏ過多、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が
１．８を超えている。これら比較例は上述の個々の理由
により溶接作業性不良、機械的性質の劣化、割れやブロ
ーホールの発生等の問題点が認められた。
びＢ不足、フラックス中のＣａＦ2過多およびＣａＯお
よびＭｇＯの一方または両方が不足、ワイヤとフラック
スの組み合わせによるＷ不足およびＣｕおよびＣｏの一
方または両方の過多である。またＮｏ．３１はワイヤ中
のＭｎ、Ｖ、Ｂ過多、フラックス中のＣａＦ2 不足およ
びＳｉＯ2 過多、ワイヤとフラックスの組み合わせによ
るＭｏ過多、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が
１．８を超えている。これら比較例は上述の個々の理由
により溶接作業性不良、機械的性質の劣化、割れやブロ
ーホールの発生等の問題点が認められた。
【００４９】実施例２ 実験に供したワイヤは実施例１と同じ方法で製造した。
ワイヤの組成を表９に示すが、Ｗ１′〜Ｗ７′は本発明
に用いたワイヤ、Ｗ８′〜Ｗ１３′は比較例に用いたワ
イヤである。
ワイヤの組成を表９に示すが、Ｗ１′〜Ｗ７′は本発明
に用いたワイヤ、Ｗ８′〜Ｗ１３′は比較例に用いたワ
イヤである。
【００５０】
【表９】
【００５１】実験に供したボンドフラックスは実施例１
と同じ方法で作製した。フラックスの組成を表１０で示
すが、Ｆ１′〜Ｆ７′は本発明に用いたフラックス、Ｆ
８′〜Ｆ１２′は比較例に用いたものである。
と同じ方法で作製した。フラックスの組成を表１０で示
すが、Ｆ１′〜Ｆ７′は本発明に用いたフラックス、Ｆ
８′〜Ｆ１２′は比較例に用いたものである。
【００５２】
【表１０】
【００５３】表９のワイヤと表１０のフラックスとを組
み合わせ、実施例１で使用したのと同じ表３に示す供試
母材を用い、図１に示すような開先を形成してやはり実
施例１と同じ表４に示す溶接条件で潜弧溶接を実施し
た。得られた溶接金属を７４０℃、４時間の後熱処理を
した後、６３０℃で１４および２０ｋｇｆ／ｍｍ2 の応
力でクリープ破断試験および試験温度０℃での２ｍｍＶ
ノッチ衝撃試験を行なった。表１１、表１２にワイヤと
フラックスとの組み合わせを、表１３にその確性試験結
果を示す。溶接作業性試験については各パスの溶接後に
判定を行なった。
み合わせ、実施例１で使用したのと同じ表３に示す供試
母材を用い、図１に示すような開先を形成してやはり実
施例１と同じ表４に示す溶接条件で潜弧溶接を実施し
た。得られた溶接金属を７４０℃、４時間の後熱処理を
した後、６３０℃で１４および２０ｋｇｆ／ｍｍ2 の応
力でクリープ破断試験および試験温度０℃での２ｍｍＶ
ノッチ衝撃試験を行なった。表１１、表１２にワイヤと
フラックスとの組み合わせを、表１３にその確性試験結
果を示す。溶接作業性試験については各パスの溶接後に
判定を行なった。
【００５４】
【表１１】
【００５５】
【表１２】
【００５６】
【表１３】
【００５７】本発明例のＮｏ．１′〜Ｎｏ．１４′は優
れた溶接作業性、溶接金属が得られたが比較例のＮｏ．
１５′はワイヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ不足、ワイヤとフラッ
クスの組み合わせによるＭｏ、Ｗ不足、ＣｕおよびＣｏ
の一方または両方の過多である。またＮｏ．１６′はワ
イヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ不足、ワイヤとフラックスの組み
合わせによるＣｕおよびＣｏの一方または両方の過多で
ある。Ｎｏ．１７′はワイヤ中のＳｉ、Ｎ過多およびＮ
ｂ不足、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ不
足およびＷ過多、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．
８を超えている。
れた溶接作業性、溶接金属が得られたが比較例のＮｏ．
１５′はワイヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ不足、ワイヤとフラッ
クスの組み合わせによるＭｏ、Ｗ不足、ＣｕおよびＣｏ
の一方または両方の過多である。またＮｏ．１６′はワ
イヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ不足、ワイヤとフラックスの組み
合わせによるＣｕおよびＣｏの一方または両方の過多で
ある。Ｎｏ．１７′はワイヤ中のＳｉ、Ｎ過多およびＮ
ｂ不足、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ不
足およびＷ過多、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．
８を超えている。
【００５８】Ｎｏ．１８′はワイヤ中のＣ、Ｓｉ、Ｃｒ
過多で、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＣｕお
よびＣｏの一方または両方の不足、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃ
ｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えている。またＮｏ．１９′は
ワイヤ中のＭｎ、Ｖ不足、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃ
ｏ）が１．８を超えている。Ｎｏ．２０′はワイヤ中の
Ｎｂ、Ｎ過多、ワイヤとフラックスの組み合わせによる
Ｗ不足、ＣｕおよびＣｏの一方または両方の過多であ
る。
過多で、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＣｕお
よびＣｏの一方または両方の不足、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃ
ｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えている。またＮｏ．１９′は
ワイヤ中のＭｎ、Ｖ不足、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃ
ｏ）が１．８を超えている。Ｎｏ．２０′はワイヤ中の
Ｎｂ、Ｎ過多、ワイヤとフラックスの組み合わせによる
Ｗ不足、ＣｕおよびＣｏの一方または両方の過多であ
る。
【００５９】Ｎｏ．２１′はワイヤ中のＭｎ、Ｖ、Ｂの
過多、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏの過
多である。またＮｏ．２２′はフラックス中のＣａＦ2
過多およびＡｌ2 Ｏ3 不足である。Ｎｏ．２３′はワイ
ヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ過多、フラック
ス中のＣａＯおよびＭｇＯの一方または両方の過多およ
びＳｉＯ2 不足である。Ｎｏ．２４′はフラックス中の
ＣａＦ2 過多およびＡｌ2 Ｏ3 不足である。
過多、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏの過
多である。またＮｏ．２２′はフラックス中のＣａＦ2
過多およびＡｌ2 Ｏ3 不足である。Ｎｏ．２３′はワイ
ヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ過多、フラック
ス中のＣａＯおよびＭｇＯの一方または両方の過多およ
びＳｉＯ2 不足である。Ｎｏ．２４′はフラックス中の
ＣａＦ2 過多およびＡｌ2 Ｏ3 不足である。
【００６０】Ｎｏ．２５′はワイヤとフラックスの組み
合わせによるＭｏ、ＣｕおよびＣｏの一方または両方の
過多、フラックス中のＣａＯおよびＭｇＯの一方または
両方の不足およびＡｌ2 Ｏ3 が過多である。またＮｏ．
２６′はワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ、
Ｗの過多、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超
えており、フラックス中のＣａＦ2 不足、ＳｉＯ2 が過
多である。Ｎｏ．２７′は（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃ
ｏ）が１．８を超えている。
合わせによるＭｏ、ＣｕおよびＣｏの一方または両方の
過多、フラックス中のＣａＯおよびＭｇＯの一方または
両方の不足およびＡｌ2 Ｏ3 が過多である。またＮｏ．
２６′はワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ、
Ｗの過多、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超
えており、フラックス中のＣａＦ2 不足、ＳｉＯ2 が過
多である。Ｎｏ．２７′は（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃ
ｏ）が１．８を超えている。
【００６１】Ｎｏ．２８′はワイヤとフラックスの組み
合わせによるＣｕおよびＣｏの一方または両方の過多お
よびフラックス中のＣａＦ2 過多、ＣａＯおよびＭｇＯ
の一方または両方の不足である。またＮｏ．２９′はワ
イヤとフラックスの組み合わせによるＷ不足がである。
Ｎｏ．３０′はワイヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ不足、ワイヤと
フラックスの組み合わせによるＭｏ不足、フラックス中
のＣａＦ2 過多およびＡｌ2 Ｏ3 の不足である。
合わせによるＣｕおよびＣｏの一方または両方の過多お
よびフラックス中のＣａＦ2 過多、ＣａＯおよびＭｇＯ
の一方または両方の不足である。またＮｏ．２９′はワ
イヤとフラックスの組み合わせによるＷ不足がである。
Ｎｏ．３０′はワイヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ不足、ワイヤと
フラックスの組み合わせによるＭｏ不足、フラックス中
のＣａＦ2 過多およびＡｌ2 Ｏ3 の不足である。
【００６２】Ｎｏ．３１′はワイヤ中のＮｂ、Ｎ過多、
ワイヤとフラックスの組み合わせによるＷ不足、Ｃｕお
よびＣｏの一方または両方の過多、フラックス中のＣａ
Ｆ2過多およびＣａＯおよびＭｇＯの一方または両方の
不足である。またＮｏ．３２′はワイヤ中のＭｎ、Ｖ、
Ｂ過多、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ過
多、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えてお
り、フラックス中のＣａＦ2 不足およびＳｉＯ2 が過多
である。これら比較例は上述の個々の理由により溶接作
業性不良、機械的性質の劣化およびブローホールの発生
等の問題点が認められた。
ワイヤとフラックスの組み合わせによるＷ不足、Ｃｕお
よびＣｏの一方または両方の過多、フラックス中のＣａ
Ｆ2過多およびＣａＯおよびＭｇＯの一方または両方の
不足である。またＮｏ．３２′はワイヤ中のＭｎ、Ｖ、
Ｂ過多、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ過
多、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えてお
り、フラックス中のＣａＦ2 不足およびＳｉＯ2 が過多
である。これら比較例は上述の個々の理由により溶接作
業性不良、機械的性質の劣化およびブローホールの発生
等の問題点が認められた。
【００６３】
【発明の効果】本発明溶接材料は従来の９〜１２％Ｃｒ
鋼用溶接材料と比較して、高温でのクリープ強度を著し
く高めたものであり、靱性および溶接性などの特性にも
優れている。実施例１の表６ないし表８および実施例２
の表１１ないし表１３に示したように溶接材料の組み合
わせが本発明の要件を満たすものは、本発明の要件を満
たさないもの（比較例）と比べて高温クリープ特性だけ
でなく、靱性および溶接性に優れていることは明らかで
ある。各種発電ボイラ、化学圧力容器などに使用される
９〜１２％Ｃｒ系鋼を溶接する場合に本発明に係わる溶
接材料を使用することにより、溶接継手の信頼性を大幅
に向上することができる。
鋼用溶接材料と比較して、高温でのクリープ強度を著し
く高めたものであり、靱性および溶接性などの特性にも
優れている。実施例１の表６ないし表８および実施例２
の表１１ないし表１３に示したように溶接材料の組み合
わせが本発明の要件を満たすものは、本発明の要件を満
たさないもの（比較例）と比べて高温クリープ特性だけ
でなく、靱性および溶接性に優れていることは明らかで
ある。各種発電ボイラ、化学圧力容器などに使用される
９〜１２％Ｃｒ系鋼を溶接する場合に本発明に係わる溶
接材料を使用することにより、溶接継手の信頼性を大幅
に向上することができる。
【図１】実施例に用いた溶接部の開先形状を示す断面図
【図２】実施例に用いた溶接部の開先形状を示す断面図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−76789（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−252695（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−110758（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−224493（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−202981（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−30354（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−264615（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−33920（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/18 B23K 35/30 B23K 35/362
Claims (4)
- 【請求項１】 ワイヤは重量比で、 Ｃ ：０．０３〜０．１２％ Ｓｉ：０．３％以下 Ｍｎ：０．３〜１．５％ Ｃｒ：８〜１３％ Ｎｂ：０．０１〜０．１５％ Ｖ ：０．０３〜０．４０％ Ｎ ：０．０１〜０．０８％ Ｂ ：０．００１０〜０．００５０％ を含有し、フラックスは重量比で、 ＣａＦ2 ：１０〜３０％ ＣａＯまたはＭｇＯの少なくとも一方：１０〜４０％ Ａｌ2 Ｏ3 ：１０〜４０％ ＳｉＯ2 ：５〜２５％ を含有し、さらにワイヤ、フラックスの少なくとも一方
に、各成分元素をＭとしたとき下記（１）式により重量
比で、 Ｍｏ：０．３〜１．６％ Ｗ ：０．５〜３．５％ Ｎｉ：０．０５〜１．２％ ＣｕまたはＣｏの少なくとも一方：１．０〜５．０％ を含有し、ワイヤおよびフラックスの残部はＦｅおよび
不可避的不純物であり、さらに下記（１）式によるＭ
ｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ量の間に重量比で、 （Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）≦１．８ なる関係が成立するようにワイヤとフラックスを組み合
わせ潜弧溶接することを特徴とする高Ｃｒフェライト系
耐熱鋼用潜弧溶接方法。 Ｍ＝ワイヤ中のＭ＋０．７×フラックス中のＭ・・・・・（１） - 【請求項２】 ワイヤは重量比で、 Ｃ ：０．０３〜０．１２％ Ｓｉ：０．３％以下 Ｍｎ：０．３〜１．５％ Ｃｒ：８〜１３％ Ｎｂ：０．０１〜０．１５％ Ｖ ：０．０３〜０．４０％ Ｎｉ：０．０５％未満 Ｎ ：０．０１〜０．０８％ を含有し、フラックスは重量比で、 ＣａＦ2 ：１０〜３０％ ＣａＯまたはＭｇＯの少なくとも一方：１０〜４０％ Ａｌ2 Ｏ3 ：１０〜４０％ ＳｉＯ2 ：５〜２５％ を含有し、さらにワイヤ、フラックスの少なくとも一方
に、各成分元素をＭとしたとき下記（１）式により重量
比で、 Ｍｏ：０．３〜１．６％ Ｗ ：０．５〜３．５％ ＣｕまたはＣｏの少なくとも一方：１．０〜５．０％ を含有し、ワイヤおよびフラックスの残部はＦｅおよび
不可避的不純物であり、さらに下記（１）式によるＭ
ｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｃｏ量の間に重量比で、 （Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）≦１．８ なる関係が成立するようにワイヤとフラックスを組み合
わせ潜弧溶接することを特徴とする高Ｃｒフェライト系
耐熱鋼用潜弧溶接方法。 Ｍ＝ワイヤ中のＭ＋０．７×フラックス中のＭ・・・・・（１） - 【請求項３】 ワイヤは重量比で、 Ｂ ：０．００１０〜０．００５０％ を含有することを特徴とする請求項２記載の高Ｃｒフェ
ライト系耐熱鋼用潜弧溶接方法。 - 【請求項４】 ワイヤ、フラックスの少なくとも一方に
Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉおよび、ＣｕもしくはＣｏの少なくとも
一方を含有する範囲は、ワイヤ、フラックスそれぞれに
おいて０．０５〜１２％であることを特徴とする請求項
１、２または３に記載の高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用潜
弧溶接方法。
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Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JP06072884A JP3083703B2 (ja) | 1993-12-10 | 1994-03-18 | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用潜弧溶接方法 |
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ID=26414017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-03-18 JP JP06072884A patent/JP3083703B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH07214325A (ja) | 1995-08-15 |
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