JP3155150B2 - 高強度Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶接用ワイヤ - Google Patents
高強度Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶接用ワイヤInfo
- Publication number
- JP3155150B2 JP3155150B2 JP12074594A JP12074594A JP3155150B2 JP 3155150 B2 JP3155150 B2 JP 3155150B2 JP 12074594 A JP12074594 A JP 12074594A JP 12074594 A JP12074594 A JP 12074594A JP 3155150 B2 JP3155150 B2 JP 3155150B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- welding
- toughness
- strength
- steel
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は６００℃以上で高温クリ
ープ強度の優れた低合金ベース耐熱鋼のＭＩＧ溶接等に
使用される高強度Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶接用ワイヤに関するも
のである。
ープ強度の優れた低合金ベース耐熱鋼のＭＩＧ溶接等に
使用される高強度Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶接用ワイヤに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】石油精製、石油化学プラント、火力発電
ボイラ、原子力圧力容器用の耐熱鋼は現在２ 1/4Ｃｒ−
１Ｍｏ鋼に代表される低合金耐熱鋼、９Ｃｒ−１Ｍｏ鋼
等のフェライト系耐熱鋼、１８Ｃｒ−８Ｎｉ鋼等のオー
ステナイト系ステンレス鋼が用途・使用環境によって使
い分けられている。近年では低合金耐熱鋼は高温度で化
学的に安定であり、加工性（冷間・熱間加工性、溶接
性）が良好で熱伝導性が良いため熱効率の改善、部材の
薄肉化ができ、コストが低減できるという利点が見直さ
れ低合金ベースの鋼に合金添加の鋼あるいは溶接材料が
開発されている。しかし、フェライト系およびオーステ
ナイト系耐熱鋼のクリープ強度には劣るのが問題であっ
た。
ボイラ、原子力圧力容器用の耐熱鋼は現在２ 1/4Ｃｒ−
１Ｍｏ鋼に代表される低合金耐熱鋼、９Ｃｒ−１Ｍｏ鋼
等のフェライト系耐熱鋼、１８Ｃｒ−８Ｎｉ鋼等のオー
ステナイト系ステンレス鋼が用途・使用環境によって使
い分けられている。近年では低合金耐熱鋼は高温度で化
学的に安定であり、加工性（冷間・熱間加工性、溶接
性）が良好で熱伝導性が良いため熱効率の改善、部材の
薄肉化ができ、コストが低減できるという利点が見直さ
れ低合金ベースの鋼に合金添加の鋼あるいは溶接材料が
開発されている。しかし、フェライト系およびオーステ
ナイト系耐熱鋼のクリープ強度には劣るのが問題であっ
た。
【０００３】そこで低合金ベース耐熱鋼にＮｂ、Ｖおよ
びＷを添加し９〜１３Ｃｒなみのクリープ強度を得た鋼
が開発されている。たとえば特開平２−２１７４３８号
公報によると、低合金鋼ベースで５５０℃以上のクリー
プ強度を向上させるため、Ｖ、Ｎｂによる析出効果とＭ
ｏとＷの複合添加によるＭｏの固溶強化とＷの微細炭化
物が高温でも長時間安定に保持されることを利用する。
それによりクリープ強度が５５０℃以上で９〜１３Ｃｒ
なみの強度を得たと記載されている。そこでこの鋼に合
った溶接材料が要求されるわけであるが従来の溶材（２
1/4Ｃｒ−１Ｍｏ系）では対応できず、また単に共金で
は開発目標値を満足することができない。
びＷを添加し９〜１３Ｃｒなみのクリープ強度を得た鋼
が開発されている。たとえば特開平２−２１７４３８号
公報によると、低合金鋼ベースで５５０℃以上のクリー
プ強度を向上させるため、Ｖ、Ｎｂによる析出効果とＭ
ｏとＷの複合添加によるＭｏの固溶強化とＷの微細炭化
物が高温でも長時間安定に保持されることを利用する。
それによりクリープ強度が５５０℃以上で９〜１３Ｃｒ
なみの強度を得たと記載されている。そこでこの鋼に合
った溶接材料が要求されるわけであるが従来の溶材（２
1/4Ｃｒ−１Ｍｏ系）では対応できず、また単に共金で
は開発目標値を満足することができない。
【０００４】特開平５−２６９５９０号公報では、５５
０℃以上の高温でのクリープ強度が優れ低合金ベースの
高温耐熱鋼を予熱・後熱なしで支障なくできるＴＩＧ溶
接材料が開発されている。ＴＩＧ以外の溶接法にＭＩＧ
溶接があるが、ＭＩＧ溶接の利点は、シールドガスにＡ
ｒと数％のＣＯ2 を使用するためコストが安くなり、継
手開先を狭開先にすることにより溶接時間の短縮が可能
になることである。しかし、ＭＩＧ溶接用のワイヤは未
だ開発されていない。また、Ｔａは周期率表のＶａ族に
属する遷移元素の一種である。通常Ｔａは、Ｎｂの代わ
りあるいはＮｂとの複合添加によりクリープ強度を向上
させる目的で使用されていたが、近年Ｔａ添加によりク
リープ強度を損なうことなく、かつ靱性に優れた鋼が開
発されている。特開平４−２１１８７０号公報によれ
ば、低炭素鋼ベースに粒子直径が１μｍ以下の酸化Ｔａ
を含有することにより強度靱性のバランスのとれた鋼が
開発されている。しかし、低合金ベース耐熱鋼用ワイヤ
でＴａ添加によるクリープ強度および靱性の優れたワイ
ヤは未だ開発されていない。
０℃以上の高温でのクリープ強度が優れ低合金ベースの
高温耐熱鋼を予熱・後熱なしで支障なくできるＴＩＧ溶
接材料が開発されている。ＴＩＧ以外の溶接法にＭＩＧ
溶接があるが、ＭＩＧ溶接の利点は、シールドガスにＡ
ｒと数％のＣＯ2 を使用するためコストが安くなり、継
手開先を狭開先にすることにより溶接時間の短縮が可能
になることである。しかし、ＭＩＧ溶接用のワイヤは未
だ開発されていない。また、Ｔａは周期率表のＶａ族に
属する遷移元素の一種である。通常Ｔａは、Ｎｂの代わ
りあるいはＮｂとの複合添加によりクリープ強度を向上
させる目的で使用されていたが、近年Ｔａ添加によりク
リープ強度を損なうことなく、かつ靱性に優れた鋼が開
発されている。特開平４−２１１８７０号公報によれ
ば、低炭素鋼ベースに粒子直径が１μｍ以下の酸化Ｔａ
を含有することにより強度靱性のバランスのとれた鋼が
開発されている。しかし、低合金ベース耐熱鋼用ワイヤ
でＴａ添加によるクリープ強度および靱性の優れたワイ
ヤは未だ開発されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】低合金鋼ベースの高強
度Ｃｒ−Ｍｏ鋼のＭＩＧ溶接は、ＴＩＧ溶接と違いシー
ルドガスがＡｒと数％のＣＯ2 を使用するため、溶接金
属中の酸素量の問題で靱性低下を招く。また、ワイヤに
脱酸元素を添加することにより酸素量を減らせるが、過
剰添加は靱性および溶接作業性低下を招く。６００℃以
上の高温クリープ強度を向上させるためにはＶとＮｂお
よびＭｏとＷ添加のバランスが重要になる。靱性につい
ては従来Ｎｉを添加していたがＮｉは靱性が向上する反
面高温クリープ強度が低下する欠点がある。Ｔａを添加
しなければクリープ強度を損なうことなく靱性を確保す
ることは困難であるが、Ｔａの過剰添加はクリープ強度
を損なう。
度Ｃｒ−Ｍｏ鋼のＭＩＧ溶接は、ＴＩＧ溶接と違いシー
ルドガスがＡｒと数％のＣＯ2 を使用するため、溶接金
属中の酸素量の問題で靱性低下を招く。また、ワイヤに
脱酸元素を添加することにより酸素量を減らせるが、過
剰添加は靱性および溶接作業性低下を招く。６００℃以
上の高温クリープ強度を向上させるためにはＶとＮｂお
よびＭｏとＷ添加のバランスが重要になる。靱性につい
ては従来Ｎｉを添加していたがＮｉは靱性が向上する反
面高温クリープ強度が低下する欠点がある。Ｔａを添加
しなければクリープ強度を損なうことなく靱性を確保す
ることは困難であるが、Ｔａの過剰添加はクリープ強度
を損なう。
【０００６】本発明はこのような現状を把握して検討さ
れたもので、母材と同等以上に６００℃以上の高温クリ
ープ強度が優れ、しかも靱性が良好な溶接金属の得られ
る高強度Ｃｒ−Ｍｏ鋼ＭＩＧ溶接用ワイヤを提供するの
が本発明の目的である。
れたもので、母材と同等以上に６００℃以上の高温クリ
ープ強度が優れ、しかも靱性が良好な溶接金属の得られ
る高強度Ｃｒ−Ｍｏ鋼ＭＩＧ溶接用ワイヤを提供するの
が本発明の目的である。
【０００７】
【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、低合金Ｃｒ−Ｍｏ耐熱鋼をＭＩＧ溶
接するための溶接用ワイヤであって、重量％で（以下同
じ）、Ｃ：０．０４〜０．１０％、Ｓｉ：０．２５〜
１．００％、Ｍｎ：０．５０〜１．５０％、Ｃｕ：０．
１５〜０．３０％、Ｃｒ：１．５０〜３．５０％、Ｍ
ｏ：０．４０〜１．２０％、Ｗ：０．３０〜３．００
％、Ｎｂ：０．００８〜０．０３０％、Ｖ：０．１０〜
０．３０％、Ｔａ：０．０２〜０．０８％を含有し、必
要に応じてさらにＴｉ：０．０６％以下、Ｂ：０．００
１０〜０．００３０％を含有し、Ｐ：０．００７％以
下、Ｓ：０．００７％以下、Ｎ：０．００７％以下、
Ｏ：０．０１０％以下に規制し、さらに不純物として含
有するＳｎ、ＳｂおよびＡｓがそれぞれ０．０１０％以
下で合計がＳｎ＋Ｓｂ＋Ａｓ：０．０２０％以下で、残
部がＦｅおよび不可避不純物からなることを特徴とする
高強度Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶接用ワイヤである。
するものであって、低合金Ｃｒ−Ｍｏ耐熱鋼をＭＩＧ溶
接するための溶接用ワイヤであって、重量％で（以下同
じ）、Ｃ：０．０４〜０．１０％、Ｓｉ：０．２５〜
１．００％、Ｍｎ：０．５０〜１．５０％、Ｃｕ：０．
１５〜０．３０％、Ｃｒ：１．５０〜３．５０％、Ｍ
ｏ：０．４０〜１．２０％、Ｗ：０．３０〜３．００
％、Ｎｂ：０．００８〜０．０３０％、Ｖ：０．１０〜
０．３０％、Ｔａ：０．０２〜０．０８％を含有し、必
要に応じてさらにＴｉ：０．０６％以下、Ｂ：０．００
１０〜０．００３０％を含有し、Ｐ：０．００７％以
下、Ｓ：０．００７％以下、Ｎ：０．００７％以下、
Ｏ：０．０１０％以下に規制し、さらに不純物として含
有するＳｎ、ＳｂおよびＡｓがそれぞれ０．０１０％以
下で合計がＳｎ＋Ｓｂ＋Ａｓ：０．０２０％以下で、残
部がＦｅおよび不可避不純物からなることを特徴とする
高強度Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶接用ワイヤである。
【０００８】
【作用】前述のようにＭＩＧ溶接はＴＩＧ溶接と違い色
々な課題があるが、本発明者らはこのような実状に鑑み
て様々な試験を実施して以下の知見を得た。シールドガ
スの問題は、シールドガスのＣＯ2 量を５、１０、２０
％とそれぞれ実施した結果５％では溶込み形状がフィン
ガー状になり開先内で融合不良を生じた。１０および２
０％については、溶込み形状がフィンガー状ではなくな
り融合不良は生じなかったが、２０％では目的の靱性が
得られなかった。次に高温クリープ強度についてはＭｏ
とＷを複合添加する方が単独添加よりも高温クリープ強
度を向上させる効果が大きい。靱性については、適量の
Ｔａを添加すると高温クリープ強度を損なうことなく目
標の靱性を得た。以下本発明ワイヤの各化学成分の作用
および限定理由について述べる。
々な課題があるが、本発明者らはこのような実状に鑑み
て様々な試験を実施して以下の知見を得た。シールドガ
スの問題は、シールドガスのＣＯ2 量を５、１０、２０
％とそれぞれ実施した結果５％では溶込み形状がフィン
ガー状になり開先内で融合不良を生じた。１０および２
０％については、溶込み形状がフィンガー状ではなくな
り融合不良は生じなかったが、２０％では目的の靱性が
得られなかった。次に高温クリープ強度についてはＭｏ
とＷを複合添加する方が単独添加よりも高温クリープ強
度を向上させる効果が大きい。靱性については、適量の
Ｔａを添加すると高温クリープ強度を損なうことなく目
標の靱性を得た。以下本発明ワイヤの各化学成分の作用
および限定理由について述べる。
【０００９】Ｃ：０．０４〜０．１０％ Ｃは溶接金属の強度および靱性を確保するための必須の
元素である。０．１０％を超えると高温割れ感受性が高
くなり、０．０４％未満では強度を確保できない。した
がって０．０４〜０．１０％とした。
元素である。０．１０％を超えると高温割れ感受性が高
くなり、０．０４％未満では強度を確保できない。した
がって０．０４〜０．１０％とした。
【００１０】Ｓｉ：０．２５〜１．００％ Ｓｉは脱酸元素であり靱性を確保するため添加する。
１．００％を超えると靱性が低下し、０．２５％未満で
は溶接金属中の脱酸が困難になり溶接作業性に悪影響を
及ぼす。したがって０．２５〜１．００％とした。
１．００％を超えると靱性が低下し、０．２５％未満で
は溶接金属中の脱酸が困難になり溶接作業性に悪影響を
及ぼす。したがって０．２５〜１．００％とした。
【００１１】Ｍｎ：０．５０〜１．５０％ Ｍｎは脱酸および強度保持のため添加する。またＭｎＳ
の硫化物により靱性に有害なＦｅＳを抑制する。１．５
０％を超えると焼き入れ性が増し溶接割れを助長し、
０．５０％未満では溶接金属中の脱酸が困難になり強度
および溶接作業性に悪影響を及ぼす。またＭｎＳの硫化
物によりＦｅＳを抑制し靱性を向上させるには少なすぎ
る。したがって０．５０〜１．５０％とした。
の硫化物により靱性に有害なＦｅＳを抑制する。１．５
０％を超えると焼き入れ性が増し溶接割れを助長し、
０．５０％未満では溶接金属中の脱酸が困難になり強度
および溶接作業性に悪影響を及ぼす。またＭｎＳの硫化
物によりＦｅＳを抑制し靱性を向上させるには少なすぎ
る。したがって０．５０〜１．５０％とした。
【００１２】Ｃｕ：０．１５〜０．３０％ Ｃｕは焼き戻し脆化を助長するが本ワイヤは耐錆性を考
慮してＣｕメッキを施すので０．１５％以上必要であ
る。０．３０％を超えると焼き戻し脆化を起こす。した
がって０．１５〜０．３０％とした。
慮してＣｕメッキを施すので０．１５％以上必要であ
る。０．３０％を超えると焼き戻し脆化を起こす。した
がって０．１５〜０．３０％とした。
【００１３】Ｃｒ：１．５０〜３．５０％ Ｃｒは耐蝕耐酸化性の向上および高温強度の安定化を図
るために添加する。３．５０％を超えると靱性が劣化し
１．５０％未満では、耐蝕耐酸化性の向上および高温強
度の安定化を図れない。したがって１．５０〜３．５０
％とした。
るために添加する。３．５０％を超えると靱性が劣化し
１．５０％未満では、耐蝕耐酸化性の向上および高温強
度の安定化を図れない。したがって１．５０〜３．５０
％とした。
【００１４】Ｍｏ：０．４０〜１．２０％ Ｍｏは高温クリープ強度を向上させ焼き戻し脆化を抑制
するために添加する。また、Ｗとの複合添加によりＭｏ
単独添加よりクリープラプチャー強度が増す。しかし、
１．２０％を超えると焼き戻し脆化が促進される。０．
４０％未満では高温クリープ強度を向上させ焼き戻し脆
化を抑制することが困難になる。したがって０．４０〜
１．２０％とした。
するために添加する。また、Ｗとの複合添加によりＭｏ
単独添加よりクリープラプチャー強度が増す。しかし、
１．２０％を超えると焼き戻し脆化が促進される。０．
４０％未満では高温クリープ強度を向上させ焼き戻し脆
化を抑制することが困難になる。したがって０．４０〜
１．２０％とした。
【００１５】Ｗ：０．３０〜３．００％ Ｗ添加は本ワイヤの特徴でもある。単独でも高温クリー
プ強度を向上させる元素であるが、Ｍｏと複合添加する
ことによりＷ単独より高温クリープ強度を向上させるこ
とができる。３．００％を超えるとＭｏと複合添加して
も偏析を生じ高温クリープ強度の向上は望めず、かえっ
て靱性が低下する。またＷ、Ｍｏの過剰添加は溶接金属
の硬化を招く。一方、０．３０％未満では高温クリープ
強度を向上させることができない。したがって０．３０
〜３．００％とした。
プ強度を向上させる元素であるが、Ｍｏと複合添加する
ことによりＷ単独より高温クリープ強度を向上させるこ
とができる。３．００％を超えるとＭｏと複合添加して
も偏析を生じ高温クリープ強度の向上は望めず、かえっ
て靱性が低下する。またＷ、Ｍｏの過剰添加は溶接金属
の硬化を招く。一方、０．３０％未満では高温クリープ
強度を向上させることができない。したがって０．３０
〜３．００％とした。
【００１６】Ｎｂ：０．００８〜０．０３０％ ＮｂもＭｏ、Ｗ同様高温クリープ強度に寄与するため添
加する。０．０３０％を超えると靱性が劣化し、０．０
０８％未満では十分な高温クリープ強度を得ることがで
きない。したがって０．００８〜０．０３０％とした。
加する。０．０３０％を超えると靱性が劣化し、０．０
０８％未満では十分な高温クリープ強度を得ることがで
きない。したがって０．００８〜０．０３０％とした。
【００１７】Ｖ：０．１０〜０．３０％ ＶもＭｏ、Ｗ、Ｎｂ同様高温クリープ強度に寄与するた
め添加する。しかし過剰添加は靱性を低下させ、０．３
０％を超えると焼き戻し脆化を助長する。一方、０．１
０％未満では高温クリープ強度を向上させることができ
ない。したがって０．１０〜０．３０％とした。
め添加する。しかし過剰添加は靱性を低下させ、０．３
０％を超えると焼き戻し脆化を助長する。一方、０．１
０％未満では高温クリープ強度を向上させることができ
ない。したがって０．１０〜０．３０％とした。
【００１８】Ｔａ：０．０２〜０．０８％ Ｔａ添加は本ワイヤの特徴でもある。ＴａはＮｉよりク
リープラプチャー強度を損なうことなく靱性に有効な元
素であるためＮｉの代わりに添加した。含有量が０．０
８％を超えると高温クリープ強度を損なう。一方、０．
０２％未満では靱性および高温クリープ強度が向上でき
ない。したがって０．０２から０．０８％とした。
リープラプチャー強度を損なうことなく靱性に有効な元
素であるためＮｉの代わりに添加した。含有量が０．０
８％を超えると高温クリープ強度を損なう。一方、０．
０２％未満では靱性および高温クリープ強度が向上でき
ない。したがって０．０２から０．０８％とした。
【００１９】ＰおよびＳ：０．００７％以下 ＰおよびＳは焼き戻し脆化を起こす原因となるので少な
ければ少ないほど良い。したがって、それぞれ０．００
７％以下が望ましい。
ければ少ないほど良い。したがって、それぞれ０．００
７％以下が望ましい。
【００２０】Ｎ：０．００７％以下 Ｎが多いと靱性を低下させる。したがって許容できる範
囲として０．００７％以下が望ましい。
囲として０．００７％以下が望ましい。
【００２１】Ｏ：０．０１０％以下 ＯもＮと同様靱性を低下させる。したがって許容できる
範囲として０．０１０％以下が望ましい。
範囲として０．０１０％以下が望ましい。
【００２２】Ｓｂ、ＳｎおよびＡｓ：０．０１０％以下 Ｓｂ、Ｓｎ、Ａｓはワイヤ溶解中に不純物として入る場
合がある。またＳｂ、Ｓｎ、Ａｓは焼き戻し脆化を助長
する働きがあるため抑制しなければなたない。したがっ
て許容できる範囲として０．０１０％以下が望ましく、
合計がＳｂ＋Ｓｎ＋Ａｓ：０．０２０％以下であること
が望ましい。
合がある。またＳｂ、Ｓｎ、Ａｓは焼き戻し脆化を助長
する働きがあるため抑制しなければなたない。したがっ
て許容できる範囲として０．０１０％以下が望ましく、
合計がＳｂ＋Ｓｎ＋Ａｓ：０．０２０％以下であること
が望ましい。
【００２３】さらに必要に応じて添加されるＴｉおよび
Ｂは以下の理由により含有量が制限される。 Ｔｉ：０．０６％以下 Ｔｉは溶接金属を微細化し強度上昇させアークを安定に
してスパッタを少なくできる反面スラグ剥離性が悪化す
る。したがって０．０６％以下に抑える。
Ｂは以下の理由により含有量が制限される。 Ｔｉ：０．０６％以下 Ｔｉは溶接金属を微細化し強度上昇させアークを安定に
してスパッタを少なくできる反面スラグ剥離性が悪化す
る。したがって０．０６％以下に抑える。
【００２４】Ｂ：０．００１０〜０．００３０％ Ｂは適量添加により焼き戻し脆化を軽減できる。したが
って０．００１０〜０．００３０％とする。
って０．００１０〜０．００３０％とする。
【００２５】次に溶接施工条件について以下に述べる。
本ワイヤを使用し溶接を実施した結果、溶接施工条件は
以下の範囲が好ましい。アークの安定性および作業性を
重視した結果、溶接電流は２００〜３００Ａとすること
が好ましい。２００Ａより低いと、アークが不安定かつ
ビード外観が良くない。３００Ａを超えるとアークが不
安定になり溶接ワイヤが溶融池に突っ込む現象を生じる
ため溶接電流を２００〜３００Ａにした。
本ワイヤを使用し溶接を実施した結果、溶接施工条件は
以下の範囲が好ましい。アークの安定性および作業性を
重視した結果、溶接電流は２００〜３００Ａとすること
が好ましい。２００Ａより低いと、アークが不安定かつ
ビード外観が良くない。３００Ａを超えるとアークが不
安定になり溶接ワイヤが溶融池に突っ込む現象を生じる
ため溶接電流を２００〜３００Ａにした。
【００２６】アーク電圧も溶接電流同様にアーク安定性
および作業性を重視した結果、２５〜３０Ｖとする。２
５Ｖより低い電圧では、アーク長が短くなりアークが不
安定かつビード外観が良くない。３０Ｖを超えるとアー
ク長が長くなり、アークが不安定になり、アーク切れの
現象が生じる。よってアーク電圧を２５〜３０Ｖにし
た。
および作業性を重視した結果、２５〜３０Ｖとする。２
５Ｖより低い電圧では、アーク長が短くなりアークが不
安定かつビード外観が良くない。３０Ｖを超えるとアー
ク長が長くなり、アークが不安定になり、アーク切れの
現象が生じる。よってアーク電圧を２５〜３０Ｖにし
た。
【００２７】以下本発明の溶接ワイヤを使用するにあた
って特に好ましいシールドガスの組成について述べる。
前述したように、ＭＩＧ溶接の特徴の１つであるシール
ドガスはＡｒと数％のＣＯ2 を用いることにより、ビー
ド外観を良好にしかつシールドガスのコストが安価であ
る利点がある。本発明では、シールドガスのＣＯ2 量を
５、１０、２０％とそれぞれ実施した結果、５％では溶
込形状がフィンガー状の溶込みになり開先内で融合不良
を生じた。１０および２０％では溶込み形状がフィンガ
ー状ではなくなり融合不良は生じなかったが、２０％は
目的の靱性が得られなかった。ゆえにシールドガス組成
をＡｒ−１０％ＣＯ2 にして溶接するのが好ましい。
って特に好ましいシールドガスの組成について述べる。
前述したように、ＭＩＧ溶接の特徴の１つであるシール
ドガスはＡｒと数％のＣＯ2 を用いることにより、ビー
ド外観を良好にしかつシールドガスのコストが安価であ
る利点がある。本発明では、シールドガスのＣＯ2 量を
５、１０、２０％とそれぞれ実施した結果、５％では溶
込形状がフィンガー状の溶込みになり開先内で融合不良
を生じた。１０および２０％では溶込み形状がフィンガ
ー状ではなくなり融合不良は生じなかったが、２０％は
目的の靱性が得られなかった。ゆえにシールドガス組成
をＡｒ−１０％ＣＯ2 にして溶接するのが好ましい。
【００２８】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。表１はワイ
ヤ径１．２ｍｍの供試ワイヤの化学組成を示す。Ａ〜Ｈ
は本発明ワイヤで、Ｉ〜Ｎは比較ワイヤである。表２は
溶接条件を示し、図１は開先形状を示すが、狭開先（Ｉ
開先でギャップ１２ｍｍ、深さ４０ｍｍ）のＭＩＧ溶接
法でおこなった。表３に各試験結果を示す。
ヤ径１．２ｍｍの供試ワイヤの化学組成を示す。Ａ〜Ｈ
は本発明ワイヤで、Ｉ〜Ｎは比較ワイヤである。表２は
溶接条件を示し、図１は開先形状を示すが、狭開先（Ｉ
開先でギャップ１２ｍｍ、深さ４０ｍｍ）のＭＩＧ溶接
法でおこなった。表３に各試験結果を示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】シャルピー衝撃試験片（ＪＩＳ４号）およ
びクリープ試験片（６ｍｍ径×ゲージ長３０ｍｍ）は図
２に示すように１／４ｔ（１２．５ｍｍ）から採取し
た。図２において１は母材、２は溶接金属、３はそれぞ
れの試験片採取位置を示す。また−２０℃シャルピー試
験は溶接後の応力除去焼鈍７１０℃×３ｈｒの熱処理試
験片、クリープ試験は同じく７１０℃×１２ｈｒの熱処
理試験片で荷重１４７Ｎ／ｍｍ2 試験温度６００℃でそ
れぞれ実施した。
びクリープ試験片（６ｍｍ径×ゲージ長３０ｍｍ）は図
２に示すように１／４ｔ（１２．５ｍｍ）から採取し
た。図２において１は母材、２は溶接金属、３はそれぞ
れの試験片採取位置を示す。また−２０℃シャルピー試
験は溶接後の応力除去焼鈍７１０℃×３ｈｒの熱処理試
験片、クリープ試験は同じく７１０℃×１２ｈｒの熱処
理試験片で荷重１４７Ｎ／ｍｍ2 試験温度６００℃でそ
れぞれ実施した。
【００３３】試験結果より本発明ワイヤは靱性、クリー
プおよび作業性共に良好である。しかし、比較ワイヤＩ
〜ＮはＴａが添加されていないため靱性が低く、Ｉ、Ｊ
およびＬはＮｉが添加されているが靱性はＴａ添加に比
べあまり改善されていない。Ｊ〜ＭはＭｏとＷが複合添
加されていないためクリープ破断時間が短い。Ｉ〜Ｌは
Ｔｉが添加されていないため作業性が悪い。
プおよび作業性共に良好である。しかし、比較ワイヤＩ
〜ＮはＴａが添加されていないため靱性が低く、Ｉ、Ｊ
およびＬはＮｉが添加されているが靱性はＴａ添加に比
べあまり改善されていない。Ｊ〜ＭはＭｏとＷが複合添
加されていないためクリープ破断時間が短い。Ｉ〜Ｌは
Ｔｉが添加されていないため作業性が悪い。
【００３４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のワイヤはシールドガスのコストが安くなり、継手形状
が狭開先を使用することができ溶接時間の短縮が可能に
なる。また６００℃以上の高温長時間でのクリープ強度
が優れ、かつ靱性を損なうことなく良好である。
のワイヤはシールドガスのコストが安くなり、継手形状
が狭開先を使用することができ溶接時間の短縮が可能に
なる。また６００℃以上の高温長時間でのクリープ強度
が優れ、かつ靱性を損なうことなく良好である。
【図１】実施例における開先形状を示す図
【図２】試験採集位置を示す溶接部の断面図で、（ａ）
はクリープ試験片、（ｂ）はシャルピー衝撃試験片
はクリープ試験片、（ｂ）はシャルピー衝撃試験片
フロントページの続き (72)発明者 濱田 一志 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株 式会社 技術開発本部内 (56)参考文献 特開 平３−258490（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−215489（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−42387（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−300092（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−96390（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−100688（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 35/30
Claims (2)
- 【請求項１】 低合金Ｃｒ−Ｍｏ耐熱鋼をＭＩＧ溶接す
るための溶接用ワイヤであって、重量％で、 Ｃ ：０．０４〜０．１０％ Ｓｉ：０．２５〜１．００％ Ｍｎ：０．５０〜１．５０％ Ｃｕ：０．１５〜０．３０％ Ｃｒ：１．５０〜３．５０％ Ｍｏ：０．４０〜１．２０％ Ｗ ：０．３０〜３．００％ Ｎｂ：０．００８〜０．０３０％ Ｖ ：０．１０〜０．３０％ Ｔａ：０．０２〜０．０８％ を含有し、 Ｐ ：０．００７％以下 Ｓ ：０．００７％以下 Ｎ ：０．００７％以下 Ｏ ：０．０１０％以下 に規制し、さらに不純物として含有するＳｎ、Ｓｂおよ
びＡｓがそれぞれ０．０１０％以下で合計がＳｎ＋Ｓｂ
＋Ａｓ：０．０２０％以下で、残部がＦｅおよび不可避
不純物からなることを特徴とする高強度Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶
接用ワイヤ。 - 【請求項２】 さらにＴｉ：０．０６％以下、Ｂ：０．
００１０〜０．００３０％を含有することを特徴とする
請求項１記載の高強度Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶接用ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12074594A JP3155150B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 高強度Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶接用ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12074594A JP3155150B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 高強度Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶接用ワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07303988A JPH07303988A (ja) | 1995-11-21 |
| JP3155150B2 true JP3155150B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=14793941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12074594A Expired - Fee Related JP3155150B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 高強度Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶接用ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3155150B2 (ja) |
-
1994
- 1994-05-11 JP JP12074594A patent/JP3155150B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07303988A (ja) | 1995-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4780189B2 (ja) | オーステナイト系耐熱合金 | |
| JP2001107196A (ja) | 耐溶接割れ性と耐硫酸腐食性に優れたオーステナイト鋼溶接継手およびその溶接材料 | |
| JP5170297B1 (ja) | Ｎｉ基耐熱合金用溶接材料ならびにそれを用いてなる溶接金属および溶接継手 | |
| JPH09267190A (ja) | 高クロムフェライト鋼用溶接ワイヤ | |
| WO2014119189A1 (ja) | 被覆アーク溶接棒 | |
| WO1998022255A1 (fr) | Fil-electrode pour le soudage de l'acier a haute teneur en chrome | |
| JP3850764B2 (ja) | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用溶接ワイヤ | |
| JP3329261B2 (ja) | 高温高強度鋼用溶接材料および溶接継手 | |
| JP3322097B2 (ja) | 溶接施工性に優れた高強度、高耐食フェライト鋼用溶接材料 | |
| JPH0356833B2 (ja) | ||
| KR100378786B1 (ko) | 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강 및 그것을 이용한 전봉보일러 강관 | |
| EP0930127B1 (en) | Welding materials for high-Cr steels | |
| JP2622530B2 (ja) | 高温強度の優れたオーステナイト鋼用溶接材料 | |
| KR101657836B1 (ko) | 극저온 인성, 내열성 및 내균열성이 우수한 플럭스 코어드 아크 용접 재료 | |
| JP2006077330A (ja) | 電縫溶接性に優れたボイラ用鋼およびそれを用いた電縫ボイラ鋼管 | |
| JP2742201B2 (ja) | 高強度Ｃｒ−Ｍｏ鋼用ＴＩＧ溶接ワイヤ | |
| JP3155150B2 (ja) | 高強度Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶接用ワイヤ | |
| JPH0760481A (ja) | 高Ｃｒ高Ｎオーステナイト鋼用溶接材料 | |
| JP2000015447A (ja) | マルテンサイト系ステンレス鋼の溶接方法 | |
| JP3329262B2 (ja) | 耐再熱割れ性に優れる溶接材料および溶接継手 | |
| JP4542361B2 (ja) | 耐溶接部再熱割れ性に優れたフェライト系電縫ボイラ鋼管および製造法 | |
| JPH08132238A (ja) | 高Ｃｒ鋼の溶接方法 | |
| JPH01215490A (ja) | Ｃｒ−Ｍｏ系低合金鋼用溶接ワイヤ | |
| JPH09122972A (ja) | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用被覆アーク溶接棒 | |
| JPH0796390A (ja) | ９Ｃｒ−１Ｍｏ鋼溶接用ワイヤ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010123 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080202 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090202 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090202 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100202 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |