JP5676808B1 - Co-base alloy for welding, filler metal and overlay metal parts - Google Patents

Co-base alloy for welding, filler metal and overlay metal parts Download PDF

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Abstract

【課題】優れた耐キャビテーション壊食性および破壊靱性値を有する溶接用Co基合金を提供する。【解決手段】質量%で、Ni:3.5〜4.5、を必須添加元素として含み、任意添加元素として、Mn:0.5〜10.0、W:0.5〜7.5、Fe:1.0〜30.0を含み、Coおよび不可避的不純物からなる成分組成を有することを特徴とする溶接用Co基合金を採用する。本発明のCo基合金は、耐キャビテーション壊食性に優れ、ステンレス鋳鋼よりも高い破壊靱性値を有し、高応力部位へも用いることができる。【選択図】図2A Co-base alloy for welding having excellent cavitation erosion resistance and fracture toughness values is provided. SOLUTION: By mass%, Ni: 3.5 to 4.5 is included as an essential additive element, and optional additive elements include Mn: 0.5 to 10.0, W: 0.5 to 7.5, A welding Co-base alloy including Fe: 1.0 to 30.0 and having a composition composed of Co and inevitable impurities is employed. The Co-based alloy of the present invention is excellent in cavitation erosion resistance, has a higher fracture toughness value than stainless cast steel, and can be used even at high stress sites. [Selection] Figure 2

Description

本発明は、溶接用Co基合金、溶加材及び肉盛金属部材に関するものである。   The present invention relates to a Co-based alloy for welding, a filler metal, and a built-up metal member.

近年、水力発電プラントでは、水車ランナのキャビテーションによる壊食(エロージョン)が加速されており、キャビテーション壊食部の補修作業が重要となっている。水車ランナは、一般的にはステンレス鋳鋼製であるが、キャビテーション壊食部の溶接補修する際の溶接補修材(溶加材)として、通常、SUS309材や共金系溶加材等が使用されている。   In recent years, erosion due to cavitation of water turbine runners has been accelerated in hydroelectric power plants, and repair work for cavitation erosion parts has become important. Turbine runners are generally made of cast stainless steel, but SUS309 materials and sapphire-based filler materials are usually used as welding repair materials (welding materials) when repairing welding of cavitation erosion parts. ing.

ここで、溶加材であるSUS309材の特徴としては、溶接性に優れるが、溶接金属部の疲労強度が母材よりも低く、耐キャビテーション壊食性も母材以下である。また、共金系溶加材(例えば、13Cr−4Ni等)の特徴としては、溶接後の熱処理が必要となるために施工性が劣り、鋳造欠陥よりも小さい溶接欠陥となるために疲労強度は高くなるが、耐キャビテーション壊食性は水車ランナの母材と同程度である。   Here, as a feature of the SUS309 material which is a filler material, the weldability is excellent, but the fatigue strength of the weld metal portion is lower than that of the base material, and the cavitation erosion resistance is also lower than that of the base material. Further, as a feature of the symbiotic filler metal (for example, 13Cr-4Ni), since heat treatment after welding is required, workability is inferior, and since the weld defect is smaller than the casting defect, the fatigue strength is Although higher, cavitation erosion resistance is comparable to the base material of the turbine runner.

ところで、耐キャビテーション壊食性に優れた溶接材料として、ニッケル(Ni)基合金(例えば、「インコネル625(登録商標)」等)やコバルト(Co)基合金(例えば、「ステライト(登録商標)」等)が挙げられる。これらの溶接材料のキャビテーション壊食量は、SUS309材と比較した場合、インコネル625では3分の2程度であり、ステライトでは10分の1以下である。   By the way, as a welding material having excellent cavitation erosion resistance, a nickel (Ni) based alloy (for example, “Inconel 625 (registered trademark)”), a cobalt (Co) based alloy (for example, “Stellite (registered trademark)”, etc. ). The amount of cavitation erosion of these welding materials is about two-thirds for Inconel 625 and one-tenth or less for stellite when compared to SUS309 material.

このように、ステライト等のCo基合金は、耐キャビテーション壊食性に優れているため、水車ランナの溶接補修材として注目されている。特許文献1には、コバルト基合金の成分組成を調製することで、耐キャビテーション壊食性及び耐摩耗性に優れた溶接材料が記載されている。   Thus, Co-based alloys such as stellite are attracting attention as welding repair materials for water turbine runners because they are excellent in cavitation erosion resistance. Patent Document 1 describes a welding material excellent in cavitation erosion resistance and wear resistance by preparing a component composition of a cobalt-based alloy.

特許第2774520号公報Japanese Patent No. 2774520

しかしながら、ステライトや特許文献1に記載された溶接材料は、耐キャビテーション壊食性に優れるが、水車ランナの母材であるステンレス鋳鋼よりも破壊靱性値が低く、高い応力がかかる部位への適用が困難であるという課題があった。   However, although the welding materials described in Stellite and Patent Document 1 have excellent cavitation erosion resistance, they have lower fracture toughness values than stainless cast steel, which is a base material of water turbine runners, and are difficult to apply to parts subjected to high stress. There was a problem of being.

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、優れた耐キャビテーション壊食性および破壊靱性値を有する溶接用Co基合金及び溶加材、並びに、これらによって溶接補修された肉盛金属部材を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an excellent cavitation erosion resistance and fracture toughness value, a Co-base alloy for welding and a filler material, and a built-up metal member welded and repaired thereby. The issue is to provide.

かかる課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用した。
請求項1にかかる発明は、質量%で、Ni:2.7〜4.54、Mn:1.5〜10.0、Fe:3.0〜30.0、C:0.03〜0.60、Si:0.01〜3.0、Cr:7〜40、Mo:1.0〜15.0、を含み、残部がCoおよび不可避的不純物からなる成分組成を有することを特徴とする溶接用Co基合金である。
In order to solve this problem, the present invention employs the following configuration.
The invention according to claim 1 is mass%, Ni: 2.7 to 4.54, Mn: 1.5 to 10.0, Fe: 3.0 to 30.0, C: 0.03 to 0.00. 60, Si: 0.01~3.0, Cr: 7~40, Mo: 1.0~15.0, wherein the balance and having a component composition consisting of C o and unavoidable impurities Co based alloy for welding.

請求項にかかる発明は、質量%で、Ni:3.5〜4.54、を含むことを特徴とする請求項に記載の溶接用Co基合金である。 The invention according to claim 2, in mass%, Ni: 3.5 to 4.5 4, a welding Co-based alloy according to claim 1, characterized in that it comprises a.

請求項にかかる発明は、質量%で、W:0.5〜7.5、を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の溶接用Co基合金である。 The invention according to claim 3, in mass%, W: 0.5 to 7.5, which is a welding Co-based alloy according to claim 1 or 2, characterized in containing Mukoto.

請求項にかかる発明は、質量%で、Ni:2.7〜4.54、Mn:1.5〜10.0、Fe:3.0〜30.0、C:0.03〜0.60、Si:0.01〜3.0、Cr:7〜40、Mo:1.0〜15.0、を含み、残部がCoおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するCo基合金であることを特徴とする溶加材である。 The invention according to claim 4 is mass%, Ni: 2.7 to 4.54 , Mn: 1.5 to 10.0, Fe: 3.0 to 30.0, C: 0.03 to 0 .60, Si: 0.01~3.0, Cr: 7~40, Mo: 1.0~15.0, include, in Co-based alloy having a component composition and the balance being C o and unavoidable impurities It is a filler material characterized by being.

請求項にかかる発明は、質量%で、Ni:3.5〜4.54、を含むことを特徴とする請求項に記載の溶加材である。 The invention according to claim 5, in mass%, Ni: 3.5 to 4.5 4, a filler material according to claim 4, characterized in that it comprises a.

請求項にかかる発明は、質量%で、W:0.5〜7.5、を含むことを特徴とする請求項4又は5に記載の溶加材である。 The invention according to claim 6, in mass%, W: 0.5 to 7.5, a filler material according to claim 4 or 5, characterized in including Mukoto a.

請求項にかかる発明は、肉盛溶接により、溶接合金部を形成する金属線状体からなる溶加材であって、前記溶接合金部が、質量%で、Ni:2.7〜4.54、Mn:1.5〜10.0、Fe:3.0〜30.0、C:0.03〜0.60、Si:0.01〜3.0、Cr:7〜40、Mo:1.0〜15.0、を含み、残部がCoおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するCo基合金であることを特徴とする溶加材である。 The invention according to claim 7 is a filler metal made of a metal linear body that forms a weld alloy part by overlay welding, wherein the weld alloy part is in mass%, and Ni: 2.7-4. 54, Mn: 1.5-10.0, Fe: 3.0-30.0, C: 0.03-0.60, Si: 0.01-3.0, Cr: 7-40, Mo : 1.0 to 15.0, includes a filler material and the balance being Co-based alloy having a component composition consisting of C o and unavoidable impurities.

請求項にかかる発明は、質量%で、Ni:3.5〜4.54、を含むことを特徴とする請求項に記載の溶加材である。 The invention according to claim 8 is the filler material according to claim 7 , wherein Ni: 3.5 to 4.54 is contained in mass%.

請求項にかかる発明は、質量%で、W:0.5〜7.5、を含むことを特徴とする請求項7又は8に記載の溶加材である。 The invention according to claim 9, in mass%, W: 0.5 to 7.5, a filler material according to claim 7 or 8, characterized in including Mukoto a.

請求項1にかかる発明は、前記金属線状体が、外皮を形成する筒状金属部と、前記筒状金属部の内側に充填された合金成分調整部とからなることを特徴とする請求項乃至のいずれか一項に記載の溶加材である。 According to claim 1 0 invention, wherein said metal wire-like body, characterized in that consists of a tubular metallic portion forming the outer skin, and an alloy component adjuster inner filled in the tubular metal part Item 10. The filler material according to any one of Items 7 to 9 .

請求項1にかかる発明は、前記筒状金属部が、Fe:10質量%以下を含み、残部がCoおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するCo基合金であることを特徴とする請求項1に記載の溶加材である。 Claims includes 10 wt% or less, the balance being a Co-based alloy having a component composition consisting of Co and inevitable impurities: according invention in claim 1 1, wherein the tubular metal part, Fe 1 is a filler material according to 0.

請求項1にかかる発明は、前記筒状金属部の厚さが、0.25mm以下であることを特徴とする請求項1又は1に記載の溶加材である。 The invention according to claim 1 2, the thickness of the tubular metal part is a filler material according to claim 1 0 or 1 1, characterized in that it is 0.25mm or less.

請求項1にかかる発明は、前記金属線状体の直径が、3.2mm未満であることを特徴とする請求項乃至1のいずれか一項に記載の溶加材である。 The invention according to claim 1 3, the diameter of the metal wire-like member is a filler material according to any one of claims 7 to 1 2 and less than 3.2 mm.

請求項1にかかる発明は、前記金属線状体の直径が、2.0mm以下であることを特徴とする請求項乃至1のいずれか一項に記載の溶加材である。 The invention according to claim 1 4, the diameter of the metal wire-like member is a filler material according to any one of claims 7 to 1 3, characterized in that it is 2.0mm or less.

請求項1にかかる発明は、溶加材を肉盛溶接して形成した溶接合金部を含む肉盛金属部材であって、前記溶接合金部は、質量%で、Ni:2.7〜4.54、Mn:1.5〜10.0、Fe:3.0〜30.0、C:0.03〜0.60、Si:0.01〜3.0、Cr:7〜40、Mo:1.0〜15.0、を含み、残部がCoおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するCo基合金であることを特徴とする肉盛金属部材である。 Such invention in claim 1 5, the filler material to a cladding metal member including a welding alloy part formed by overlay welding, the weld alloy part, by mass%, Ni: 2.7-4 .5, 4, Mn: 1.5 to 10.0, Fe: 3.0 to 30.0, C: 0.03 to 0.60, Si: 0.01 to 3.0, Cr: 7 to 40, It is an overlay metal member characterized in that it is a Co-based alloy having a component composition including Mo: 1.0 to 15.0, and the balance being Co and inevitable impurities.

請求項16にかかる発明は、質量%で、Ni:3.5〜4.54、を含むことを特徴とする請求項1に記載の肉盛金属部材である。 The invention according to claim 16, in mass%, Ni: 3.5 to 4.5 4, a cladding metal member according to claim 1 5, characterized in that it comprises a.

請求項17にかかる発明は、質量%で、W:0.5〜7.5、を含むことを特徴とする請求項15又は16に記載の肉盛金属部材である。 The invention according to claim 17, in mass%, W: 0.5 to 7.5, which is a cladding metal member according to claim 1 5 or 16, wherein the free Mukoto.

本発明の溶接用Co基合金は、必須添加元素として3.5〜4.54質量%のNiを含む成分組成を有するCo基合金であり、耐キャビテーション壊食性及び破壊靱性値に優れる。したがって、本発明の溶接用Co基合金は、ステンレス鋳鋼製の部材の溶接用補修材として用いることができる。また、ステンレス鋳鋼よりも破壊靱性値が高いため、高い応力がかかる部位に対しても用いることができる。 The welding Co-based alloy of the present invention has 3.5-4. A Co-based alloy having a component composition comprising 54 mass% of Ni, excellent in cavitation erosion resistance and fracture toughness. Therefore, the Co-based alloy for welding of the present invention can be used as a welding repair material for members made of cast stainless steel. Moreover, since the fracture toughness value is higher than that of stainless cast steel, it can be used for a portion to which high stress is applied.

本発明の溶加材は、上述の溶接用Co基合金が主成分であるため、耐キャビテーション壊食性に優れるとともに、ステンレス鋳鋼よりも高い破壊靱性値を有している。したがって、本発明の溶加材は、ステンレス鋳鋼製の部材の溶接用補修材として、高い応力がかかる部位に対しても用いることができる。   Since the filler metal of the present invention is mainly composed of the above-described welding Co-based alloy, it has excellent cavitation erosion resistance and a higher fracture toughness value than stainless cast steel. Therefore, the filler material of the present invention can be used as a welding repair material for a member made of cast stainless steel even for a portion subjected to high stress.

また、本発明の他の態様の溶加材は、肉盛溶接をした際に形成される溶接合金部が、必須添加元素としてNiを含む成分組成を有するCo基合金となるため、耐キャビテーション壊食性に優れるとともに、ステンレス鋳鋼よりも高い破壊靱性値を有している。したがって、ステンレス鋳鋼製の部材の溶接用補修材として、高い応力がかかる部位に対しても用いることができる。   Further, in the filler metal according to another aspect of the present invention, the weld alloy portion formed when overlay welding is a Co-based alloy having a component composition containing Ni as an essential additive element. It has excellent corrosion resistance and a higher fracture toughness value than stainless cast steel. Therefore, it can be used as a welding repair material for a member made of cast stainless steel even for a portion where high stress is applied.

さらに、本発明の肉盛金属部材は、上述した溶加材を用いて肉盛溶接して際に形成される溶接合金部を含むため、優れた耐キャビテーション壊食性と、ステンレス鋳鋼よりも高い破壊靱性値を備える。したがって、本発明の肉盛金属部材は、高い応力がかかる場所に対しても用いることができる。   Furthermore, since the built-up metal member of the present invention includes a welded alloy portion formed when overlay welding is performed using the above-described filler material, it has superior cavitation erosion resistance and higher fracture than stainless cast steel. Provide toughness value. Therefore, the built-up metal member of the present invention can be used for a place where high stress is applied.

本発明を適用した第3の実施形態である溶加材の包装形態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the packaging form of the filler material which is 3rd Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した第3の実施形態である溶加材の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the filler material which is 3rd Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した第3の実施形態である溶加材の製造方法を説明するための系統図である。It is a systematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the filler metal which is 3rd Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した第3の実施形態である溶加材の製造方法を説明するための系統図である。It is a systematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the filler metal which is 3rd Embodiment to which this invention is applied. 本発明の実施例で用いる溶接試験体の形状を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the shape of the welding test body used in the Example of this invention. 本発明の実施例において、キャビジェット装置を用いた噴流法による体積減少量の結果を示す図である。In the Example of this invention, it is a figure which shows the result of the volume reduction | decrease amount by the jet method using a cavitjet apparatus. 本発明の実施例において、磁歪振動装置を用いた静置式法による体積減少量の結果を示す図である。In the Example of this invention, it is a figure which shows the result of the volume reduction amount by the stationary method using a magnetostriction vibration apparatus.

以下、本発明の溶接用Co基合金、溶加材及び肉盛金属部材を適用した実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される構成、材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。   Hereinafter, an example of an embodiment to which a Co-based alloy for welding, a filler metal, and a built-up metal member of the present invention are applied will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there are cases where the portions that become the features are enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not always the same as the actual ones. Absent. The configurations, materials, dimensions, and the like exemplified in the following description are merely examples, and the present invention is not necessarily limited thereto, and can be implemented with appropriate modifications without departing from the scope of the invention. It is.

<第1の実施形態>
先ず、本発明を適用した一実施形態である溶接用Co基合金の構成について説明する。
本実施形態の溶接用Co基合金は、必須添加元素、任意添加元素を以下に示す範囲で含み、残部がCoおよび不可避的不純物からなる成分組成を有して概略構成されている。なお、以下の説明において組成成分を表す%は、特に明記しない限り質量%とする。
<First Embodiment>
First, the configuration of a welding Co-based alloy according to an embodiment to which the present invention is applied will be described.
The Co-based alloy for welding according to this embodiment includes an essential additive element and an optional additive element in a range shown below, and the balance is roughly configured to have a component composition composed of Co and inevitable impurities. In the following description, “%” representing a composition component is “% by mass” unless otherwise specified.

すなわち、本実施形態の溶接用Co基合金の成分組成としては、具体的には、以下の(1)、(2)の態様が挙げられる。   That is, as the component composition of the welding Co-based alloy of the present embodiment, specifically, the following aspects (1) and (2) are exemplified.

(1)3.5〜4.54質量%のNiを必須添加元素として含み、残部が任意添加元素、Coおよび不可避的不純物からなる成分組成。
(2)2.7〜4.54質量%のNi及び0.5〜10.0質量%のMnを必須添加元素として含み、残部が任意添加元素、Coおよび不可避的不純物からなる成分組成。
(1) 3.5-4. 54 includes a mass% of Ni as essential additive element, component composition and the balance being optional additive elements, Co and inevitable impurities.
(2) 2.7-4. 54 mass% of Ni and 0.5 to 10.0% by weight of Mn containing as essential additive element, component composition and the balance being optional additive elements, Co and inevitable impurities.

本実施形態の溶接用Co基合金における必須添加元素としては、上記態様(1)では、Ni、上記態様(2)では、Ni及びMnが挙げられる。
また、本実施形態の溶接用Co基合金における任意添加元素としては、例えば、C、Si、Mn、Cr、Mo、Fe、Wなどが挙げられる。
さらに、本実施形態の溶接用Co基合金における不可避的不純物としては、例えば、P、S、Cuなどが挙げられる。
The essential additive elements in the welding Co-based alloy of the present embodiment include Ni in the aspect (1) and Ni and Mn in the aspect (2).
Examples of the optional additive element in the welding Co-based alloy of the present embodiment include C, Si, Mn, Cr, Mo, Fe, and W.
Furthermore, P, S, Cu etc. are mentioned as an unavoidable impurity in the Co base alloy for welding of this embodiment, for example.

次に、本実施形態の溶接用Co基合金における各組成の成分範囲の限定理由について説明する。   Next, the reason for limiting the component range of each composition in the Co-based alloy for welding of this embodiment will be described.

「C(炭素)」
Cは、強化相であるM23型炭化物の構成元素として有用であり、ピーニング効果によって結晶粒粗大化の抑制効果がある。Cの含有率が0.03%未満の場合には、炭化物の十分な析出量を確保することができないため、上記した効果を発揮できない。一方、Cの含有率が0.60%を超えると、Cの合金外への移行が起こり母材の脆化を引き起こすおそれがある。そのため、Cの含有率は、0.03〜0.60%であることが好ましく、上記効果を十分に発揮させるために0.10〜0.20%とすることがより好ましい。
"C (carbon)"
C is useful as a constituent element of the M 23 C 6 type carbide that is the strengthening phase, and has an effect of suppressing grain coarsening due to the peening effect. When the C content is less than 0.03%, a sufficient amount of precipitation of carbide cannot be secured, and thus the above-described effects cannot be exhibited. On the other hand, if the C content exceeds 0.60%, the transition of C to the outside of the alloy occurs, which may cause embrittlement of the base material. Therefore, the C content is preferably 0.03 to 0.60%, and more preferably 0.10 to 0.20% in order to sufficiently exhibit the above effects.

「Si(ケイ素)」
Siは、湯流れを向上させる効果がある。ここで、Siの上記効果を得るために、Siは、少なくとも0.01%以上含有される。一方、Siの含有率が3.0%を超えると、溶接性を低下させる。そのため、Siの含有率は、0.01〜3.0%以下であることが好ましく、溶接性の低下を十分に抑制するために0.01〜1.0%とすることがより好ましい。
“Si”
Si has the effect of improving the hot water flow. Here, in order to acquire the said effect of Si, Si is contained at least 0.01% or more. On the other hand, when the Si content exceeds 3.0%, the weldability is lowered. Therefore, the content of Si is preferably 0.01 to 3.0% or less, and more preferably 0.01 to 1.0% in order to sufficiently suppress the deterioration of weldability.

「Mn(マンガン)」
Mnは、脆性に起因するS(硫黄)とMnSとなり、脆性を防止し、湯流れを向上させる効果がある。また、Co基合金に添加された際、当該Co基合金の耐キャビテーション壊食性を向上させる効果がある。ここで、Mnの含有率が0.5%未満の場合には、この効果が得られない。一方,Mnの含有率が10.0%を超えると、溶接性を低下させる。そのため、Mnの含有率を0.5〜10.0%とした。また、Mnの含有率は、1.5〜2.5%とすることがより好ましい。
"Mn (manganese)"
Mn becomes S (sulfur) and MnS resulting from brittleness, and has the effect of preventing brittleness and improving the flow of hot water. Further, when added to a Co-based alloy, there is an effect of improving the cavitation erosion resistance of the Co-based alloy. Here, when the Mn content is less than 0.5%, this effect cannot be obtained. On the other hand, if the Mn content exceeds 10.0%, the weldability is lowered. Therefore, the Mn content is determined to be 0.5 to 10.0%. Further, the content of Mn is more preferably 1.5 to 2.5%.

「Ni(ニッケル)」
Niは、Co基合金に添加することにより、破壊靱性値を向上させる効果がある。具体的には、Niの含有率を2.7〜4.54%とすることにより、シャルピー衝撃試験においてステンレス鋳鋼品(例えば、マルテンサイト系のステンレス鋳鋼材である「SCS5」)と同等以上のシャルピー衝撃値が得られる。ここで、Niの含有率が2.7%未満の場合には、この効果を発揮できない。一方、Niの含有率が4.54%を超えると、引張強度特性(0.2%耐力、引張強さ)において、ステンレス鋳鋼品(例えば、「SCS5」では、0.2%耐力:540[MPa]以上、引張強さ:740[MPa]以上と規定(JIS G 5121))と同程度以上とすることができない。また、Niの含有率は、上述した効果がより顕著に得られるため、3.5〜4.54%とすることが好ましい。
“Ni”
Ni has the effect of improving the fracture toughness value when added to a Co-based alloy. Specifically, the content of Ni is set to 2.7-4. By setting the ratio to 54% , a Charpy impact value equal to or higher than that of a cast stainless steel product (for example, “SCS5” which is a martensitic stainless cast steel material) can be obtained in the Charpy impact test. Here, this effect cannot be exhibited when the Ni content is less than 2.7%. On the other hand, the content of Ni is 4. If it exceeds 54% , in the tensile strength characteristics (0.2% yield strength, tensile strength), in the case of a cast stainless steel product (for example, “SCS5”), 0.2% yield strength: 540 [MPa] or more, tensile strength: 740 [MPa] or more and the same degree as specified (JIS G 5121)) cannot be achieved. Moreover, since the effect mentioned above is acquired more notably, the content rate of Ni is 3.5-4. 54% is preferable.

「Cr(クロム)」
Crは、Co基合金の耐酸化性、耐食性および機械的強度を高めるのに不可欠な元素である。Crの含有率が7%未満の場合には、耐酸化性が低下する。一方、Crの含有率が40%を超えると、有害相であるσ相の析出により機械的強度が低下する。また、Co基合金中のCo含有率が低下するため、耐キャビテーション壊食性が低下する。そのため、Crの含有率を7〜40%とした。また、Crの含有率は、耐キャビテーション壊食性の低下を抑制しつつ、上述した効果をより顕著に得られるため、23〜27%とすることがより好ましい。
“Cr”
Cr is an essential element for increasing the oxidation resistance, corrosion resistance and mechanical strength of the Co-based alloy. When the Cr content is less than 7%, the oxidation resistance decreases. On the other hand, if the Cr content exceeds 40%, the mechanical strength decreases due to the precipitation of the σ phase, which is a harmful phase. In addition, since the Co content in the Co-based alloy is reduced, the cavitation erosion resistance is reduced. Therefore, the Cr content is determined to be 7 to 40%. Moreover, since the effect mentioned above is acquired more notably, suppressing the fall of cavitation erosion resistance, the content rate of Cr is more preferably 23 to 27%.

「Mo(モリブデン)」
Moは、Co母相中に固溶して母相の機械的強度を向上させる固溶強化元素である。Moの含有率が1.0%未満の場合には、上記した効果が発揮されない。一方、Moの含有率が15.0%を超えると、σ相析出により機械的強度を低下させる。そのため、Moの含有率を1.0〜15.0%とした。また、Moの含有率は、機械的強度の低下を抑制しつつ、上述した効果をより顕著に得られるため、4.0〜5.0%とすることが好ましい。
"Mo (molybdenum)"
Mo is a solid solution strengthening element that is dissolved in the Co matrix and improves the mechanical strength of the matrix. When the Mo content is less than 1.0%, the above-described effects are not exhibited. On the other hand, when the Mo content exceeds 15.0%, the mechanical strength is reduced by σ phase precipitation. Therefore, the Mo content is determined to be 1.0 to 15.0%. Further, the Mo content is preferably set to 4.0 to 5.0% because the above-described effects can be more remarkably obtained while suppressing a decrease in mechanical strength.

「Fe(鉄)」
Feは、Co基合金に添加された場合に、当該Co基合金に延性や柔軟性を付与し、加工性を向上させる効果がある。Feの含有率が1%未満の場合には、この効果が得られない。一方,Feの含有率が30%を超えると、Co基合金中のCo含有率が低下するために耐キャビテーション壊食性を低下させる。そのため、Feの含有率を1〜30%とした。また、Feの含有率は、耐キャビテーション壊食性の低下を抑制しつつ、上述した効果をより顕著に得られるため、3〜10%とすることが好ましい。
"Fe (iron)"
When Fe is added to a Co-based alloy, it has the effect of imparting ductility and flexibility to the Co-based alloy and improving workability. This effect cannot be obtained when the Fe content is less than 1%. On the other hand, when the Fe content exceeds 30%, the Co content in the Co-based alloy is lowered, so that the cavitation erosion resistance is lowered. Therefore, the Fe content is determined to be 1 to 30%. Moreover, since the content rate of Fe can acquire the effect mentioned above more significantly, suppressing the fall of cavitation erosion resistance, it is preferable to set it as 3 to 10%.

「W(タングステン)」
Wは、Moと同様に、Co母相中に固溶して母相の機械的強度を向上させる固溶強化元素である。ここで、Wの上記効果を得るために、Wは、少なくとも0.5%以上含有される。一方、Wの含有率が7.5%を超えると、σ相析出が顕著になるとともに、製造性が低下する。そのため、Wの含有率を0.5〜7.5%とした。また、Wの含有率は、製造性の低下を抑制しつつ、上述の効果をより顕著に得られるため、0.5〜2.5%とすることがより好ましい。
"W (tungsten)"
W, like Mo, is a solid solution strengthening element that dissolves in the Co matrix and improves the mechanical strength of the matrix. Here, in order to acquire the said effect of W, W is contained at least 0.5% or more. On the other hand, if the W content exceeds 7.5%, the σ phase precipitation becomes significant and the manufacturability decreases. Therefore, the W content is determined to be 0.5 to 7.5%. Moreover, since the above-mentioned effect is acquired more notably, suppressing the fall of manufacturability, it is more preferable that the content rate of W shall be 0.5 to 2.5%.

「P(リン)、S(硫黄)およびCu(銅)」
P、SおよびCuは、本実施形態の溶接用Co基合金においては、不可避的不純物に分類されるものである。これらの不可避的不純物は、可能な限りその残存含有率を0%に近づけることが望ましい。また、これらの不可避的不純物のうち、少なくとも、Pは0.03%以下、およびSは0.015%以下に抑制されることが好ましい。
"P (phosphorus), S (sulfur) and Cu (copper)"
P, S and Cu are classified as inevitable impurities in the welding Co-based alloy of this embodiment. It is desirable that the residual content of these inevitable impurities is as close to 0% as possible. Of these inevitable impurities, at least P is preferably suppressed to 0.03% or less, and S is suppressed to 0.015% or less.

PおよびSは、融点を降下させるとともに、Niと低融点の共晶を形成するため、割れ感受性が高まる。そのため、Pの含有率を0.03%以下およびSの含有率を0.015%以下とし、可能な限りそれぞれの残存含有率を0%に近づけることが望ましい。なお、PやSの含有率が上記範囲を超える場合には、脱リン処理や脱硫処理を施し、上記範囲内の含有率とすることが好ましい。   P and S lower the melting point and form a low-melting eutectic with Ni, so that the cracking sensitivity is increased. Therefore, it is desirable that the P content is 0.03% or less and the S content is 0.015% or less, and the respective residual contents are as close to 0% as possible. In addition, when the content rate of P or S exceeds the said range, it is preferable to perform a dephosphorization process or a desulfurization process, and to set it as the content rate within the said range.

以上より、本実施形態の溶接用Co基合金としては、C:0.10〜0.20、Si:1.0以下、Mn:1.5〜2.5、Ni:3.5〜4.54、Cr:23〜27、Mo:4.0〜5.0、Fe:3〜10、W:0.5〜2.5、を含み、残部がCoおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するものが好ましい。 As mentioned above, as Co-based alloy for welding of this embodiment, C: 0.10-0.20, Si: 1.0 or less, Mn: 1.5-2.5, Ni: 3.5-4. 54, Cr: 23-27, Mo: 4.0-5.0, Fe: 3-10, W: 0.5-2.5, with the balance being composed of Co and inevitable impurities Those are preferred.

次に、本実施形態の溶接用Co基合金の製造方法の一例について説明する。
本実施形態の溶接用Co基合金は、これを構成する上述の各組成成分を真空誘導溶解(Vacuum Induction Melting;以下、「VIM」)し、その溶湯を所定の型枠に注入して鋳塊を形成することで作製することができる。
Next, an example of the manufacturing method of the Co-based alloy for welding according to this embodiment will be described.
In the Co-based alloy for welding according to the present embodiment, each of the above-mentioned compositional components constituting the welding is vacuum-induced melting (hereinafter referred to as “VIM”), and the molten metal is poured into a predetermined mold and cast. Can be produced.

本実施形態の溶接用Co基合金は、耐キャビテーション壊食性及び破壊靱性値に優れる。具体的には、耐キャビテーション壊食特性については、ASTM G134−95に準じたキャビジェット試験装置を用いた噴流法において、従来の溶接補修材であるSUS309材の壊食量に対して約65%程度減少させることができる。また、破壊靱性値については、シャルピー衝撃試験においてステンレス鋳鋼品(例えば、SCS5)と同等以上のシャルピー衝撃値を得ることができる。   The Co-based alloy for welding of this embodiment is excellent in cavitation erosion resistance and fracture toughness values. Specifically, the anti-cavitation erosion property is about 65% with respect to the erosion amount of SUS309 material, which is a conventional welding repair material, in the jet method using the cavitation jet test apparatus according to ASTM G134-95. Can be reduced. As for the fracture toughness value, a Charpy impact value equal to or higher than that of a stainless cast steel product (for example, SCS5) can be obtained in the Charpy impact test.

以上説明したように、本実施形態の溶接用Co基合金は、必須添加元素として3.5〜4.54質量%のNiを含む成分組成を有するCo基合金、又は必須添加元素として2.7〜4.54質量%のNi及び0.5〜10.0質量%のMnを含む成分組成を有するCo基合金であり、耐キャビテーション壊食性に優れている。このため、ステンレス鋳鋼製の部材における壊食部の溶接用補修材として用いることができる。また、本実施形態の溶接用Co基合金は、一般的なステンレス鋳鋼品(例えば、SCS5)と同等以上の破壊靱性値を有している。したがって、高い応力がかかる部位に対しても用いることができる。 As explained above, the Co-based alloy for welding according to the present embodiment has 3.5-4. Co-based alloy having a component composition comprising 54 mass% of Ni, or as an essential additive element from 2.7 to 4. 54 a Co-based alloy having a component composition comprising a mass% of Ni and 0.5 to 10.0% by weight of Mn, has excellent resistance to cavitation erosion resistance. For this reason, it can use as a repair material for welding of the erosion part in the member made from stainless steel. In addition, the Co-based alloy for welding of this embodiment has a fracture toughness value equal to or higher than that of a general stainless cast steel product (for example, SCS5). Therefore, it can also be used for a portion where high stress is applied.

<第2の実施形態>
次に、本発明を適用した実施の形態である溶加材の一例について説明する。
本実施形態の溶加材は、上述した第1の実施形態の溶接用Co基合金を主成分とするワイヤ状の金属線状体であり、TIG溶接などに用いることができる。
<Second Embodiment>
Next, an example of a filler metal that is an embodiment to which the present invention is applied will be described.
The filler material of this embodiment is a wire-like metal linear body mainly composed of the welding Co-based alloy of the first embodiment described above, and can be used for TIG welding and the like.

すなわち、本実施形態の溶加材の主成分としては、具体的には、以下の(1)、(2)の態様が挙げられる。   That is, as the main component of the filler material of this embodiment, the following aspects (1) and (2) are specifically mentioned.

(1)3.5〜4.54質量%のNiを必須添加元素として含み、残部が任意添加元素、Coおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するCo基合金。
(2)2.7〜4.54質量%のNi及び0.5〜10.0質量%のMnを必須添加元素として含み、残部が任意添加元素、Coおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するCo基合金。
(1) 3.5-4. 54 includes a mass% of Ni as essential additive element, Co base alloy having a component composition and the balance being optional additive elements, Co and inevitable impurities.
(2) 2.7-4. 54 mass% of Ni and 0.5 to 10.0% by weight of Mn containing as essential additive element, Co base alloy having a component composition and the balance being optional additive elements, Co and inevitable impurities.

なお、本実施形態の溶加材における組成および各成分範囲の限定理由については、第1の実施形態の溶接用Co基合金と同等であるため、その説明を省略する。   In addition, about the reason for limitation of the composition and each component range in the filler material of this embodiment, since it is equivalent to the Co base alloy for welding of 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted.

次に、本実施形態の溶加材の製造方法の一例について説明する。
本実施形態の溶加材は、上述した第1の実施形態における溶接用Co基合金を構成する組成成分を真空誘導溶解(調製工程)し、その溶湯を所定の型枠に注入して鋳塊を形成(鋳塊形成工程)し、その鋳塊を機械加工した部材を線引き加工(伸線工程)して、ワイヤ状に作製することで製造することができる。
Next, an example of the manufacturing method of the filler material of this embodiment is demonstrated.
The filler material of the present embodiment is obtained by vacuum induction melting (preparing step) the composition components constituting the welding Co-based alloy in the first embodiment described above, and injecting the molten metal into a predetermined mold, to produce an ingot. Can be produced by forming a wire (ingot forming step), drawing a member machined from the ingot (drawing step), and forming it into a wire shape.

本実施形態の溶加材は、上述した第1の実施形態の溶接用Co基合金を主成分とするため、耐キャビテーション壊食性及び破壊靱性値に優れる。したがって、ステンレス鋳鋼製の部材における壊食部の溶接用補修材として用いることができる。また、本実施形態の溶加材は、ステンレス鋳鋼よりも破壊靱性値が高いため、高い応力がかかる部位に対しても用いることができる。   Since the filler material of this embodiment is mainly composed of the above-described welding Co-based alloy of the first embodiment, it has excellent cavitation erosion resistance and fracture toughness values. Therefore, it can be used as a repair material for welding erosion portions in stainless steel cast members. Moreover, since the filler material of this embodiment has a fracture toughness value higher than that of stainless cast steel, it can also be used for parts subjected to high stress.

<第3の実施形態>
次に、本発明を適用した実施の形態である溶加材の他の例について説明する。
図1は、本発明を適用した一実施形態である溶加材の包装形態を模式的に示す図である。本実施形態の溶加材は、肉盛溶接により、溶接合金部を形成する金属線状体である。具体的には、本実施形態の溶加材1は、図1に示すように、例えばプラスチック製やファイバーボード製のスプール10にスプール巻き又はコイル巻きにした包装形態の溶接ワイヤであってもよいし、溶加棒(ソリッドワイヤ)の形態であってもよい。
<Third Embodiment>
Next, another example of the filler metal that is an embodiment to which the present invention is applied will be described.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a packaging form of a filler material which is an embodiment to which the present invention is applied. The filler material of the present embodiment is a metal linear body that forms a weld alloy part by overlay welding. Specifically, as shown in FIG. 1, the filler material 1 of the present embodiment may be, for example, a welding wire in a packaging form in which a spool or a coil is wound around a spool 10 made of plastic or fiberboard. However, it may be in the form of a filler bar (solid wire).

図2は、本発明を適用した一実施形態である溶加材の断面模式図である。図2に示すように、本実施形態の溶加材1は、金属線状体を断面視した際に、外皮を形成する筒状金属部2と、この筒状金属部2の内側に充填された合金粉末からなる合金成分調整部3とから概略構成されている。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a filler metal according to an embodiment to which the present invention is applied. As shown in FIG. 2, the filler material 1 of the present embodiment is filled in a cylindrical metal part 2 that forms an outer skin and the inside of the cylindrical metal part 2 when the metal linear body is viewed in cross section. And an alloy component adjusting unit 3 made of an alloy powder.

筒状金属部2は、金属線状体である溶加材1の軸方向の周囲を被覆する、筒状の金属からなる皮膜である。この筒状金属部2は、内部に充填された合金粉末が飛散しないために設けられている。また、筒状金属部2は、充填された合金粉末が飛散しない構造であればよく、その表面に溶加材1の軸方向に沿った継ぎ目がある構造であってもよいし、継ぎ目がない構造(すなわち、シームレス構造)であってもよい。   The cylindrical metal portion 2 is a coating made of a cylindrical metal that covers the periphery of the filler metal 1 that is a metal linear body in the axial direction. The cylindrical metal portion 2 is provided so that the alloy powder filled therein does not scatter. Moreover, the cylindrical metal part 2 should just be a structure where the alloy powder with which it filled is not scattered, and the structure with the seam along the axial direction of the filler material 1 may be on the surface, and there is no seam. It may be a structure (that is, a seamless structure).

筒状金属部2を構成する金属は、Co(コバルト)である。また、筒状金属部2には、10質量%以下のFe(鉄)が含まれていることが好ましい。10質量%以下のFeを含むCoは、Co単体のものと比較して延性等の加工性が向上するため、これを用いて筒状金属部2を形成することにより、当該筒状金属部2を構成する金属皮膜の膜厚を薄く加工することが可能となる。具体的には、筒状金属部(皮膜)2の膜厚は、例えば、0.2〜0.3mm程度とすることができる。   The metal which comprises the cylindrical metal part 2 is Co (cobalt). Moreover, it is preferable that the cylindrical metal part 2 contains 10 mass% or less of Fe (iron). Co containing 10 mass% or less of Fe improves workability such as ductility as compared with that of Co alone, so that the cylindrical metal part 2 is formed by using this to form the cylindrical metal part 2. It is possible to process the film thickness of the metal film constituting the thin film. Specifically, the thickness of the cylindrical metal part (film) 2 can be set to, for example, about 0.2 to 0.3 mm.

合金成分調整部3は、筒状金属部2の内部に充填された各種合金粉末の集合体である。ここで、合金成分調整部3を構成する合金粉末の種類及び添加量は、溶加材1を用いたTIG溶接により溶加材1を溶解させて溶接合金部を形成する際、すなわち、筒状金属部2及び合金成分調整部3を溶解させて溶接合金部を形成する際に、当該溶接合金部の成分組成が、以下に示す態様と同じ成分比となるものであれば、特に限定されるものではない。したがって、溶加材1によって形成される溶接合金部の成分組成が同じである限り、安価な合金を適宜選択し、組み合わせて用いることができる。   The alloy component adjusting unit 3 is an aggregate of various alloy powders filled in the cylindrical metal unit 2. Here, the kind and addition amount of the alloy powder constituting the alloy component adjusting portion 3 are the same as those when the weld material portion is formed by melting the melt material 1 by TIG welding using the melt material 1, that is, in a cylindrical shape. When the metal part 2 and the alloy component adjustment part 3 are melted to form a weld alloy part, the composition is particularly limited as long as the component composition of the weld alloy part has the same component ratio as that shown below. It is not a thing. Therefore, as long as the component composition of the weld alloy part formed by the filler metal 1 is the same, an inexpensive alloy can be appropriately selected and used in combination.

ここで、本実施形態の溶加材1を溶解させて形成した溶接合金部は、必須添加元素、任意添加元素を以下に示す範囲で含み、残部がCoおよび不可避的不純物からなる成分組成を有して概略構成されている。すなわち、本実施形態における溶接合金部の成分組成としては、具体的には、以下の態様が挙げられる。   Here, the welded alloy part formed by melting the filler material 1 of the present embodiment includes an essential additive element and an optional additive element in the following range, and the balance has a component composition consisting of Co and inevitable impurities. It is roughly configured. That is, the following aspects are specifically mentioned as a component composition of the weld alloy part in this embodiment.

2.7〜4.54質量%のNi、0.5〜10.0質量%のMn及び1.0〜30.0質量%のFeを必須添加元素として含み、残部が任意添加元素、Coおよび不可避的不純物からなる成分組成。 2.7-4. 54 mass% of Ni, comprising as essential additive element 0.5 to 10.0% by weight of Mn and 1.0 to 30.0 wt% of Fe, the balance being optional additive elements, Co and inevitable impurities Ingredient composition.

本実施形態における溶接合金部の必須添加元素としては、Ni、Mn及びFeが挙げられる。ここで、上記態様では、Niが3.5〜4.54質量%の範囲であることがより好ましく、Feが1.0〜10.0質量%の範囲であることがより好ましい。
また、任意添加元素としては、例えば、C、Si、Cr、Mo、Wなどが挙げられる。
ここで、上記態様では、Wが0.5〜7.5質量%の範囲であることが好ましく、0.5〜2.5質量%の範囲であることがより好ましい。
さらに、不可避的不純物としては、例えば、P、S、Cuなどが挙げられる。
Ni, Mn, and Fe are mentioned as an essential addition element of the weld alloy part in this embodiment. Here, in the said aspect, Ni is 3.5-4. More preferably 54 in the range of mass%, more preferably Fe is in the range of 1.0 to 10.0 wt%.
Moreover, as an arbitrary additive element, C, Si, Cr, Mo, W etc. are mentioned, for example.
Here, in the said aspect, it is preferable that W is the range of 0.5-7.5 mass%, and it is more preferable that it is the range of 0.5-2.5 mass%.
Furthermore, examples of unavoidable impurities include P, S, and Cu.

なお、本実施形態の溶接合金部における組成および各成分範囲の限定理由については、第1実施形態の溶接用Co基合金及び第2実施形態の溶加材と同等であるため、その説明を省略する。   In addition, about the reason for limitation of the composition and each component range in the welding alloy part of this embodiment, since it is equivalent to the Co-base alloy for welding of 1st Embodiment and the filler material of 2nd Embodiment, the description is abbreviate | omitted. To do.

次に、本実施形態の溶加材1の製造方法の一例について説明する。
ここで、図3及び図4は、本発明を適用した一実施形態である溶加材の製造方法を説明するための系統図である。図3及び図4に示すように、先ず、リール31からCo板からなる帯鋼(以下、「Coフープ材」と称する)32を引き出し、洗浄装置33によってクリーニングする(図3(a)、図4(a)〜(b))。次に、U字成形ロール34によってCoフープ材32をU字型に成形する(図3(b))。次に、合金粉末が充填された添加装置35から、U字成形されたCoフープ材32の開口部内に所要の配合量となるように合金粉末36を供給した後(図4(c))、密閉成形ロール37によってCoフープ材32の開口端同士を合わせて筒状に成形する(図3(c)、図4(d))。次いで、シームレス構造を必要とする場合には高周波抵抗溶接を行った後(図4(e))、伸線工程で縮径することにより、溶加材1が得られる(図4(f))。
Next, an example of the manufacturing method of the filler material 1 of this embodiment is demonstrated.
Here, FIG.3 and FIG.4 is a systematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the filler metal which is one Embodiment to which this invention is applied. As shown in FIGS. 3 and 4, first, a steel strip 32 (hereinafter referred to as “Co hoop material”) 32 made of a Co plate is pulled out from the reel 31 and cleaned by a cleaning device 33 (FIG. 3A). 4 (a)-(b)). Next, the Co hoop material 32 is formed into a U-shape by the U-shaped forming roll 34 (FIG. 3B). Next, after supplying the alloy powder 36 from the adding device 35 filled with the alloy powder so as to have a required blending amount in the opening of the U-shaped Co hoop material 32 (FIG. 4C), The open end of the Co hoop material 32 is aligned with the hermetic forming roll 37 and formed into a cylindrical shape (FIGS. 3C and 4D). Next, when a seamless structure is required, after performing high-frequency resistance welding (FIG. 4E), the melt material 1 is obtained by reducing the diameter in the wire drawing step (FIG. 4F). .

ところで、従来の溶接補修材であるSUS309材からなる溶加棒(溶加材)では、溶接時の入熱量を低減するため、その溶加棒径はφ2.4mm以下のものが一般的である。   By the way, in order to reduce the heat input at the time of welding with the filler rod (melt filler material) which consists of SUS309 material which is the conventional welding repair material, the diameter of the filler rod is generally φ2.4 mm or less. .

しかしながら、上述したステライトや特許文献1に記載された溶接材料は、Co基合金であるため、非常に硬く伸びが小さいことから、鋳塊を機械加工した部材を線引き加工(伸線工程)することが困難であった。具体的には、伸線工程によって得られる溶加棒径としては、φ3.2mm程度のものが限界であった。このように、溶加棒径が大きい場合、溶接時の入熱量が大きくなること、すなわち、高い残留応力の発生や炭化物生成といった問題を引き起こすおそれがあった。   However, since the above-mentioned stellite and the welding material described in Patent Document 1 are Co-based alloys, they are very hard and have low elongation, so that a member obtained by machining an ingot is drawn (drawing process). It was difficult. Specifically, the diameter of the filler rod obtained by the wire drawing process was limited to about φ3.2 mm. As described above, when the diameter of the filler rod is large, there is a possibility that the amount of heat input at the time of welding becomes large, that is, problems such as generation of high residual stress and carbide generation may occur.

これに対して、本実施形態の溶加材1は、Coフープ材を筒状に形成して筒状金属部2とし、この筒状金属部2の内部に合金粉末を充填して合金成分調整部3とした構成となっているため、伸線工程での細径に対する限界がCo基合金よりも高くなっている。そのため、本実施形態の溶加材1の溶加棒径は、φ3.2mm未満とすることが可能となり、φ2.0mm以下とすることもできる。したがって、本実施形態の溶加材1は、溶接時の入熱量を低減(例えば、溶接電流200Aで可能)することができるという効果が得られる。   On the other hand, the filler material 1 of this embodiment forms a Co hoop material into a cylindrical shape to form a cylindrical metal portion 2, and fills the inside of the cylindrical metal portion 2 with alloy powder to adjust the alloy components. Since it is the structure set as the part 3, the limit with respect to the small diameter in a wire-drawing process is higher than Co base alloy. Therefore, the melt rod diameter of the filler material 1 of the present embodiment can be less than φ3.2 mm, and can also be φ2.0 mm or less. Therefore, the filler material 1 of this embodiment has an effect that the amount of heat input during welding can be reduced (for example, possible with a welding current of 200 A).

また、本実施形態の溶加材1は、肉盛溶接をした際に形成される溶接合金部が、2.7〜4.54質量%のNiを含む成分組成を有するCo基合金となるため、耐キャビテーション壊食性及び破壊靱性値に優れる。したがって、ステンレス鋳鋼製の部材における壊食部の溶接用補修材として用いることができる。また、本実施形態の溶加材1は、ステンレス鋳鋼よりも破壊靱性値が高いため、高い応力がかかる部位に対しても用いることができる。 Moreover, as for the filler material 1 of this embodiment, the welding alloy part formed when overlay welding is performed is 2.7-4. Since the Co-based alloy having a component composition comprising 54 mass% of Ni, excellent in cavitation erosion resistance and fracture toughness. Therefore, it can be used as a repair material for welding erosion portions in stainless steel cast members. Moreover, since the filler material 1 of this embodiment has a fracture toughness value higher than stainless cast steel, it can be used also for a part to which high stress is applied.

<第4の実施形態>
次に、本発明を適用した一実施形態である肉盛金属部材について説明する。本実施形態の肉盛金属部材は、上述した第2実施形態の溶加材又は第3実施形態の溶加材を肉盛溶接して形成した溶接合金部を含んでいる。
<Fourth Embodiment>
Next, the built-up metal member which is one embodiment to which the present invention is applied will be described. The build-up metal member of the present embodiment includes a weld alloy portion formed by build-up welding of the filler material of the second embodiment or the filler material of the third embodiment described above.

すなわち、本実施形態の肉盛金属部材における溶接合金部の成分組成としては、具体的には、以下の(1)〜(3)の態様が挙げられる。   That is, as the component composition of the weld alloy part in the built-up metal member of the present embodiment, the following aspects (1) to (3) are specifically mentioned.

(1)3.5〜4.54質量%のNiを必須添加元素として含み、残部が任意添加元素、Coおよび不可避的不純物からなる成分組成。
(2)2.7〜4.54質量%のNi及び0.5〜10.0質量%のMnを必須添加元素として含み、残部が任意添加元素、Coおよび不可避的不純物からなる成分組成。
(3)2.7〜4.54質量%のNi、0.5〜10.0質量%のMn及び1.0〜30.0質量%のFeを必須添加元素として含み、残部が任意添加元素、Coおよび不可避的不純物からなる成分組成。
(1) 3.5-4. 54 includes a mass% of Ni as essential additive element, component composition and the balance being optional additive elements, Co and inevitable impurities.
(2) 2.7-4. 54 mass% of Ni and 0.5 to 10.0% by weight of Mn containing as essential additive element, component composition and the balance being optional additive elements, Co and inevitable impurities.
(3) 2.7-4. 54 mass% of Ni, comprising as essential additive element 0.5 to 10.0% by weight of Mn and 1.0 to 30.0 wt% of Fe, the balance being optional additive elements, Co and inevitable impurities Ingredient composition.

本実施形態における溶接合金部の必須添加元素としては、上記態様(1)では、Ni、上記態様(2)では、Ni及びMn、上記態様(3)では、Ni、Mn及びFeが挙げられる。
また、任意添加元素としては、例えば、C、Si、Mn、Cr、Mo、Fe、Wなどが挙げられる。
さらに、不可避的不純物としては、例えば、P、S、Cuなどが挙げられる。
The essential additive elements of the weld alloy part in the present embodiment include Ni in the above aspect (1), Ni and Mn in the above aspect (2), and Ni, Mn and Fe in the above aspect (3).
Moreover, as an arbitrary additive element, C, Si, Mn, Cr, Mo, Fe, W etc. are mentioned, for example.
Furthermore, examples of unavoidable impurities include P, S, and Cu.

また、本実施形態の肉盛金属部材は、より具体的には、上記溶接合金部が、C:0.10〜0.20、Si:1.0以下、Mn:1.5〜2.5、Ni:3.5〜4.54、Cr:23〜27、Mo:4.0〜5.0、Fe:3〜10、W:0.5〜2.5、を含み、残部がCoおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するものが好ましい。 Moreover, as for the build-up metal member of this embodiment, more specifically, the said weld alloy part is C: 0.10-0.20, Si: 1.0 or less, Mn: 1.5-2.5. , Ni: 3.5-4. 54, Cr: 23 to 27, Mo: 4.0 to 5.0, Fe: 3 to 10, W: 0.5 to 2.5, with the balance being composed of Co and inevitable impurities Those are preferred.

なお、本実施形態の肉盛金属部材における溶接合金部の成分組成は、母材からの溶け込みが生じない部分における成分組成をいうものとする。具体的には、溶接合金部の表面近傍等の、母材から遠方の個所が挙げられる。   In addition, the component composition of the weld alloy part in the build-up metal member of this embodiment shall mean the component composition in the part in which the penetration from a base material does not arise. Specifically, a part far from the base material, such as the vicinity of the surface of the weld alloy part, can be mentioned.

また、本実施形態の肉盛金属部材における溶接合金部の組成および各成分範囲の限定理由については、第1〜第3実施形態と同等であるため、その説明を省略する。   Moreover, since it is equivalent to the 1st-3rd embodiment about the composition of the welding alloy part in the build-up metal member of this embodiment, and the reason for limitation of each component range, the description is abbreviate | omitted.

本実施形態の肉盛金属部材は、具体的には、ステンレス鋳鋼製の水車ランナや、高圧ポンプのプロペラ等であって、キャビテーション壊食部を第2実施形態又は第3実施形態の溶加材によって溶接補修された部材(溶接補修品)である。   Specifically, the build-up metal member of the present embodiment is a water turbine runner made of stainless cast steel, a propeller of a high-pressure pump, etc., and the cavitation erosion part is the filler material of the second embodiment or the third embodiment. This is a member (welded repair product) that has been repaired by welding.

以上説明したように、本実施形態の肉盛金属部材は、上述した第2実施形態又は第3実施形態の溶加材を用いて肉盛溶接した際に形成される溶接合金部を含むため、優れた耐キャビテーション壊食性と、ステンレス鋳鋼よりも高い破壊靱性値を備える。したがって、本実施形態の肉盛金属部材は、高い応力がかかる場所に対しても用いることができる。   As described above, since the build-up metal member of the present embodiment includes a weld alloy part formed when build-up welding is performed using the filler material of the second embodiment or the third embodiment described above, Excellent cavitation erosion resistance and higher fracture toughness value than stainless cast steel. Therefore, the built-up metal member of the present embodiment can be used for a place where high stress is applied.

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

以下、実施例によって本発明の効果をさらに詳細に説明する。なお、本発明は実施例によって、なんら限定されるものではない。   Hereinafter, the effects of the present invention will be described in more detail by way of examples. In addition, this invention is not limited at all by the Example.

(実施例1)
実施例1として、Ni含有量が4.54質量%の溶加棒(溶加材)を作製した。
先ず、帯鋼リールに巻かれたCo板をU字成形ロールにてU字型に成形し、その内側に合金粉末を充填した後、密封成形ロール処理を行った。次いで、伸線過程により、φ2.0mmとして、実施例1の溶加棒を製造した(図1及び図2を参照)。表1に、溶加棒の各成分の組成(質量%)の目標値と測定値を示す。なお、溶加棒の化学成分は、Cは燃焼−赤外線吸収法、Siは吸光光度法、Mn,Ni,Cr,Mo,Co,FeはICP発光分光分析法によって測定した。
Example 1
As Example 1, the Ni content was 4. 54 mass% of filler rods (filler material) was prepared.
First, a Co plate wound around a steel strip reel was formed into a U shape with a U-shaped forming roll, and the inside thereof was filled with alloy powder, and then a sealing forming roll treatment was performed. Next, the filler rod of Example 1 was manufactured to a diameter of 2.0 mm by a wire drawing process (see FIGS. 1 and 2). Table 1 shows target values and measured values of the composition (mass%) of each component of the filler rod. The chemical composition of the filler rod was measured by C for combustion-infrared absorption, Si for absorptiometry, and Mn, Ni, Cr, Mo, Co, and Fe for ICP emission spectroscopy.

Figure 0005676808
Figure 0005676808

表1に示すように、外側にフープ材、内側に合金が内封された形態の溶加材(φ2.0mm)であって、目標の化学成分と合致する溶加材を作製できることを確認した。   As shown in Table 1, it was confirmed that a filler material (φ2.0 mm) having a hoop material on the outside and an alloy enclosed on the inside (φ2.0 mm), and a filler material that matches the target chemical composition can be produced. .

(実施例2)
上述した実施例1において、Ni含有量を3.9質量%とした以外は実施例1と同様にして、実施例2の溶加棒を作製した。表2に、実施例2の溶加棒の成分組成を示す。
(Example 2)
A filler rod of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the Ni content was set to 3.9% by mass in Example 1 described above. Table 2 shows the component composition of the filler rod of Example 2.

(比較例1)
上述した実施例1において、特許文献1に記載のCo基合金相当の成分組成(Ni含有量:2.5質量%)とした以外は実施例1と同様にして、比較例1の溶加棒を作製した。表2に、比較例1の溶加棒の成分組成を示す。
(Comparative Example 1)
In Example 1 described above, the filler rod of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition was equivalent to the Co-based alloy described in Patent Document 1 (Ni content: 2.5 mass%). Was made. Table 2 shows the component composition of the filler rod of Comparative Example 1.

(比較例2)
市販されているステライト(ビシライトNo21)の溶加棒(φ3.2mm)を比較例2の溶加棒とした。表2に、比較例2の溶加棒の成分組成を示す。
(Comparative Example 2)
A commercially available filler rod (φ3.2 mm) of Stellite (Bicillite No. 21) was used as the filler rod of Comparative Example 2. Table 2 shows the component composition of the filler rod of Comparative Example 2.

Figure 0005676808
Figure 0005676808

<検証試験1>
実施例1〜2及び比較例1〜2の溶加棒を用いて溶接した際の溶接施工性の評価を行った。具体的には、下記表3に示す溶接施工条件を用い、図5に示すような溶接試験体(試験板の材質:SCS6)を製作した際の溶接施工性について評価した。
<Verification test 1>
Welding workability at the time of welding using the filler rods of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2 was evaluated. Specifically, using the welding conditions shown in Table 3 below, the weldability when a weld specimen (test plate material: SCS6) as shown in FIG. 5 was produced was evaluated.

Figure 0005676808
Figure 0005676808

実施例1及び比較例1の溶加棒では、1つの開先に対して、10層60パスであった。実施例2の溶加棒では、1つの開先に対して、9層57パスであった。また、比較例2の溶加棒では、1つの開先に対して、11層60パスであった。   In the filler rods of Example 1 and Comparative Example 1, there were 10 layers and 60 passes for one groove. In the filler rod of Example 2, there were 9 layers and 57 passes for one groove. Moreover, in the filler rod of the comparative example 2, it was 11 layers 60 passes with respect to one groove.

溶接施工性は、溶加棒の径がφ2.0mmである実施例1,2及び比較例1では、溶接ビードにスラグが付着するが、溶接中、溶融プールに塊として浮遊することはなく、溶接作業を阻害するものでなかった。また、実施例1,2では、溶接電流が200Aでも無理なく溶融したビード形状を均一することが容易であった。一方で、比較例1では同じ溶接電流で溶融プールが揺らぎ気味であり、ビード形状を均一にすることがやや困難であった。   In Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 in which the diameter of the filler rod is φ2.0 mm, slag adheres to the weld bead but does not float as a lump in the molten pool during welding. It did not hinder the welding operation. Moreover, in Examples 1 and 2, it was easy to make the melted bead shape uniform even when the welding current was 200 A. On the other hand, in Comparative Example 1, the molten pool fluctuated with the same welding current, and it was somewhat difficult to make the bead shape uniform.

これに対して、溶加棒の径がφ3.2mmである比較例2では、溶接電流が200Aでは溶加棒が溶けにくく、融合不良発生の危険性が高いと考えられ、高い溶接電流(例えば、250A以上)での溶接作業が必要であることが確認された。   On the other hand, in Comparative Example 2 in which the diameter of the filler rod is φ3.2 mm, it is considered that when the welding current is 200 A, the filler rod is difficult to melt, and there is a high risk of occurrence of poor fusion. , 250A or more) was confirmed to be necessary.

<検証試験2>
検証試験1において作製した溶接試験体を切り出して、引張強度特性の評価を行った。なお、引張強度特性は、JIS Z2241「金属材料引張試験方法」に基づき評価した。表4に引張試験結果(0.2%耐力、引張強さ、伸び、絞り)を示す。
<Verification test 2>
The weld specimen prepared in Verification Test 1 was cut out and evaluated for tensile strength characteristics. The tensile strength characteristics were evaluated based on JIS Z2241 “Metal material tensile test method”. Table 4 shows the tensile test results (0.2% yield strength, tensile strength, elongation, drawing).

Figure 0005676808
Figure 0005676808

表4に示すように、0.2%耐力および引張強さは、Ni含有量が少ないほど大きく、多くなるほど小さくなる傾向であることがわかった。ところで、ステンレス鋳鋼品の母材の一例である「SCS5」は、JIS G 5121にて、耐力が540MPa以上、引張強さが740MPaとして規定されている。溶接補修部の引張強さは母材よりも大きい値であるべきであることから、溶加棒の成分組成においてNi含有量の上限は4.54%程度であると示唆された。 As shown in Table 4, it was found that the 0.2% proof stress and the tensile strength tend to increase as the Ni content decreases and decrease as the Ni content increases. By the way, “SCS5”, which is an example of a base material of a cast stainless steel product, is defined in JIS G 5121 as having a proof stress of 540 MPa or more and a tensile strength of 740 MPa. Since the tensile strength of the weld repair part should be larger than that of the base metal, the upper limit of the Ni content in the composition of the filler rod is 4. It was suggested that it was about 54% .

<検証試験3>
検証試験1において作製した溶接試験体を切り出して、シャルピー試験による破壊靱性の評価を行った。なお、破壊靱性は、JIS Z2242「金属材料のシャルピー衝撃試験方法」に基づき評価した。
試験片はVノッチ、深さ2mm、ノッチ半径0.25mmとし、試験温度は室温とした。また、試験本数は、ばらつきを考慮して各2本とした。表5にシャルピー衝撃試験結果(吸収エネルギー、シャルピー衝撃値)を示す。
<Verification test 3>
The weld specimen prepared in the verification test 1 was cut out and evaluated for fracture toughness by the Charpy test. Fracture toughness was evaluated based on JIS Z2242 “Charpy impact test method for metal materials”.
The test piece had a V notch, a depth of 2 mm, a notch radius of 0.25 mm, and the test temperature was room temperature. In addition, the number of tests was set to two for each variation. Table 5 shows the Charpy impact test results (absorbed energy, Charpy impact value).

Figure 0005676808
Figure 0005676808

表5に示すように、吸収エネルギーおよびシャルピー衝撃値は、Ni含有量が少ないほど小さく、多くなるほど大きくなる傾向であることがわかった。ところで、ステンレス鋳鋼品(例えば、母材「SCS5」)では、一般的には設計衝撃値が30[J/cm]程度である。
比較例1,2では、いずれもシャルピー衝撃値が30[J/cm]を大きく下回っており、ステンレス鋳鋼品の母材よりも低いことを確認した。
これに対して、実施例1,2では、いずれもシャルピー衝撃値が30[J/cm]を超えており、十分な靭性が得られていることがわかった。
As shown in Table 5, it was found that the absorbed energy and the Charpy impact value tend to decrease as the Ni content decreases and increase as the Ni content increases. Incidentally, in a cast stainless steel product (for example, the base material “SCS5”), the design impact value is generally about 30 [J / cm 2 ].
In Comparative Examples 1 and 2, it was confirmed that the Charpy impact value was much lower than 30 [J / cm 2 ], which was lower than the base material of the stainless cast steel product.
On the other hand, in Examples 1 and 2, the Charpy impact value exceeded 30 [J / cm 2 ], indicating that sufficient toughness was obtained.

<検証試験4>
検証試験1において作製した溶接試験体を切り出して、溶接金属部(溶接合金部)の化学成分を調べた。表6に、各溶接金属部の化学成分を示す。なお、溶接金属部の化学成分は、C,Sは燃焼−赤外線吸収法、Si,Pは吸光光度法、Mn,Ni,Cr,Mo,Co,FeはICP発光分光分析法によって測定した。
<Verification test 4>
The weld specimen produced in the verification test 1 was cut out and the chemical composition of the weld metal part (weld alloy part) was examined. Table 6 shows the chemical composition of each weld metal part. The chemical components of the weld metal part were measured by the combustion-infrared absorption method for C and S, the absorptiometry for Si and P, and the ICP emission spectroscopic analysis for Mn, Ni, Cr, Mo, Co, and Fe.

Figure 0005676808
Figure 0005676808

表6に示すように、溶接金属部において、実施例1〜2及び比較例1〜2のいずれも、Fe(鉄)は母材(SCS6)側からの希釈の影響が認められるが、表2で示した溶加棒での化学成分とほぼ同じ結果であった。    As shown in Table 6, in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 in the weld metal part, Fe (iron) is affected by dilution from the base material (SCS6) side. The result was almost the same as the chemical composition of the filler rod shown in.

<検証試験5>
検証試験1において作製した溶接試験体を切り出して、溶接金属部および熱影響部(Heat Affected Zone;以下、「HAZ部」と称する)での断面組織を観察した。
断面組織を観察した結果、実施例1〜2及び比較例1〜2のいずれも、Co基合金である溶接金属部(溶接合金部)はいずれも同様な組織であった。同様に、HAZ部においては、母材側に欠陥の大小の違いがあるものの、有意な差異は確認できなかった。
<Verification test 5>
The weld specimen prepared in the verification test 1 was cut out, and a cross-sectional structure at a weld metal part and a heat affected zone (hereinafter referred to as “HAZ part”) was observed.
As a result of observing the cross-sectional structure, the weld metal part (weld alloy part), which is a Co-based alloy, in all of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2, has a similar structure. Similarly, in the HAZ part, although there was a difference in the size of the defect on the base metal side, a significant difference could not be confirmed.

<検証試験6>
検証試験1において作製した溶接試験体を切り出して、キャビテーション壊食特性を評価した。なお、キャビテーション壊食試験としては、ASTM G134−95に準じたキャビジェット試験装置を用いた噴流法と、ASTM G32−06に準じた磁歪振動試験装置を用いた静置試験法の2種類を実施した。
<Verification test 6>
The weld specimen prepared in verification test 1 was cut out and evaluated for cavitation erosion characteristics. In addition, as the cavitation erosion test, two types, a jet method using a cavitation jet test device according to ASTM G134-95 and a static test method using a magnetostriction vibration test device according to ASTM G32-06 are implemented. did.

噴流法は、三連プランジャポンプを用いたキャビジェット装置を使用した。キャビテーション数を0.025に保つために上流側と下流側に設置したバルブを調整した。ここで、上流圧力を25MPa、下流圧力を0.6MPa、試験時間を24hとした。ジェット噴流ノズルと試験片のスタンドオフ距離は14mmとし、試験液は水道水20℃一定とした。また、試験本数は、ばらつきを考慮して各2本とした。
図6に、実施例1〜2、比較例1〜2および従来の溶接補修材であるSUS309の、キャビジェット装置を用いた噴流法による体積減少量の結果を示す。
In the jet method, a cabjet apparatus using a triple plunger pump was used. In order to keep the cavitation number at 0.025, the valves installed on the upstream side and the downstream side were adjusted. Here, the upstream pressure was 25 MPa, the downstream pressure was 0.6 MPa, and the test time was 24 h. The standoff distance between the jet jet nozzle and the test piece was 14 mm, and the test liquid was constant at 20 ° C. tap water. In addition, the number of tests was set to two for each variation.
In FIG. 6, the result of the volume reduction | decrease amount by Examples 1 and 2, Comparative Examples 1-2, and the SUS309 which is a conventional welding repair material by the jet method using a cavitation jet apparatus is shown.

静置試験法は、振動子の増幅ホーンの先端に耐食性に優れたTi合金製のφ15.9mmのディスクを取付け、ディスクと平行に隙間1.0mmを隔てて試験片を対向させて静置した。このディスクは試験毎に新品に交換した。振動子の共振周波数は19.5kHzで、ディスク端面の全振幅は50μmで一定とした。試験水は水道水とし、20〜25℃一定に保持して試験時間を100hとした。なお、一般的には、試験時間を10hまたは24hとするが、初期の損傷速度が小さいこと、キャビテーション数が小さいと考えられることから、十分な損傷を与えることができる100hとした。また、試験本数は、ばらつきを考慮して各2本とした。
図7に、実施例1〜2、比較例1〜2および従来の溶接補修材であるSUS309の、磁歪振動装置を用いた静置式法による体積減少量の結果を示す。
In the stationary test method, a φ15.9 mm disc made of Ti alloy having excellent corrosion resistance was attached to the tip of the amplification horn of the vibrator, and the test piece was allowed to face in parallel with the disc with a gap of 1.0 mm. . This disc was replaced with a new one for each test. The resonance frequency of the vibrator was 19.5 kHz, and the total amplitude of the disk end face was constant at 50 μm. The test water was tap water, and was kept constant at 20 to 25 ° C., and the test time was 100 h. In general, the test time is set to 10 h or 24 h. However, since the initial damage rate is small and the cavitation number is considered to be small, the test time is set to 100 h that can give sufficient damage. In addition, the number of tests was set to two for each variation.
In FIG. 7, the result of the volume reduction | decrease amount by the stationary method using the magnetostriction vibration apparatus of Examples 1-2, Comparative Examples 1-2, and SUS309 which is a conventional welding repair material is shown.

キャビジェット装置を用いた噴流法によるキャビテーション壊食面を、2次元および3次元的に観察した結果、従来の溶接補修材として用いられるSUS309材では、最大深さが2.6mmであった。これに対して、Co基合金である実施例1〜2および比較例1〜2では、SUS309材の半分以下の1mmの壊食深さであり、壊食面中央は表面が一部残った状態であった。また、図6に示すように、Co基合金である実施例1〜2および比較例1〜2の体積減少量は、Ni含有量による依存性が小さく、いずれもSUS309材に対して65%減の体積減少量となっており、耐キャビテーション壊食性に優れることを確認した。   As a result of observing the cavitation erosion surface by a jet method using a cavitation jet device in two dimensions and three dimensions, the maximum depth of the SUS309 material used as a conventional welding repair material was 2.6 mm. On the other hand, in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2, which are Co-based alloys, the erosion depth is 1 mm, which is half or less than that of SUS309 material, and the erosion surface center is partially left. Met. Moreover, as shown in FIG. 6, the volume reduction amount of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2, which are Co-based alloys, is less dependent on the Ni content, and both are reduced by 65% with respect to the SUS309 material. It was confirmed that the cavitation erosion resistance was excellent.

磁歪振動装置を用いた静置式法によるキャビテーション壊食面について、ISO 25178に準じた算術平均高さSaを求めた結果、Co基合金である実施例1〜2および比較例1〜2では、非常に表面粗さが小さいことが確認された。また、図7に示すように、Co基合金である実施例1〜2および比較例1〜2の体積減少量は、Ni含有量による依存性が小さく、いずれもSUS309材に対して88%減の体積減少量となっており、耐キャビテーション壊食性に優れることを確認した。   As a result of calculating the arithmetic average height Sa according to ISO 25178 for the cavitation erosion surface by the stationary method using the magnetostrictive vibration device, in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2, which are Co-based alloys, It was confirmed that the surface roughness was small. Further, as shown in FIG. 7, the volume reduction amounts of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 which are Co-based alloys are less dependent on the Ni content, and both are reduced by 88% with respect to the SUS309 material. It was confirmed that the cavitation erosion resistance was excellent.

1・・・溶加材(溶加棒)
2・・・筒状金属部
3・・・合金成分調整部(合金粉末)
32・・・Co板からなる帯鋼(Coフープ材)
1 ... Filler material (Fused rod)
2 ... Cylindrical metal part 3 ... Alloy component adjustment part (alloy powder)
32 ... Strip steel made of Co plate (Co hoop material)

Claims (17)

質量%で、
Ni:2.7〜4.54、
Mn:1.5〜10.0、
Fe:3.0〜30.0、
C:0.03〜0.60、
Si:0.01〜3.0、
Cr:7〜40、
Mo:1.0〜15.0、を含み、残部がCoおよび不可避的不純物からなる成分組成を有することを特徴とする溶接用Co基合金。
% By mass
Ni: 2.7 to 4.5 4,
Mn: 1.5-10.0,
Fe: 3.0-30.0,
C: 0.03 to 0.60,
Si: 0.01 to 3.0,
Cr: 7-40,
A Co-based alloy for welding comprising Mo: 1.0 to 15.0, the balance being a component composition consisting of Co and inevitable impurities.
質量%で、
Ni:3.5〜4.54、を含むことを特徴とする請求項に記載の溶接用Co基合金。
% By mass
Ni: 3.5 to 4.5 4, welding Co-based alloy according to claim 1, characterized in that it comprises a.
質量%で、
W:0.5〜7.5、を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の溶接用Co基合金。
% By mass
W: 0.5 to 7.5, the welding Co-based alloy according to claim 1 or 2, characterized in containing Mukoto.
質量%で、
Ni:2.7〜4.54、
Mn:1.5〜10.0、
Fe:3.0〜30.0、
C:0.03〜0.60、
Si:0.01〜3.0、
Cr:7〜40、
Mo:1.0〜15.0、を含み、残部がCoおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するCo基合金であることを特徴とする溶加材。
% By mass
Ni: 2.7 to 4.5 4,
Mn: 1.5-10.0,
Fe: 3.0-30.0,
C: 0.03 to 0.60,
Si: 0.01 to 3.0,
Cr: 7-40,
A filler material characterized in that it is a Co-based alloy having a composition of Mo: 1.0 to 15.0, with the balance being Co and inevitable impurities.
質量%で、
Ni:3.5〜4.54、を含むことを特徴とする請求項に記載の溶加材。
% By mass
Ni: 3.5-4.54 is included, The filler material of Claim 4 characterized by the above-mentioned.
質量%で、
W:0.5〜7.5、を含むことを特徴とする請求項4又は5に記載の溶加材。
% By mass
W: 0.5 to 7.5, the filler material according to claim 4 or 5, characterized in including Mukoto.
肉盛溶接により、溶接合金部を形成する金属線状体からなる溶加材であって、
前記溶接合金部が、質量%で、
Ni:2.7〜4.54、
Mn:1.5〜10.0、
Fe:3.0〜30.0、
C:0.03〜0.60、
Si:0.01〜3.0、
Cr:7〜40、
Mo:1.0〜15.0、を含み、残部がCoおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するCo基合金であることを特徴とする溶加材。
It is a filler material composed of a metal linear body that forms a weld alloy part by overlay welding,
The weld alloy part is mass%,
Ni: 2.7 to 4.5 4,
Mn: 1.5-10.0,
Fe: 3.0-30.0,
C: 0.03 to 0.60,
Si: 0.01 to 3.0,
Cr: 7-40,
A filler material characterized in that it is a Co-based alloy having a composition of Mo: 1.0 to 15.0, with the balance being Co and inevitable impurities.
質量%で、
Ni:3.5〜4.54、を含むことを特徴とする請求項に記載の溶加材。
% By mass
Ni: 3.5-4.54 is included, The filler material of Claim 7 characterized by the above-mentioned.
質量%で、
W:0.5〜7.5、を含むことを特徴とする請求項7又は8に記載の溶加材。
% By mass
W: 0.5 to 7.5, the filler material according to claim 7 or 8, characterized in containing Mukoto.
前記金属線状体が、外皮を形成する筒状金属部と、前記筒状金属部の内側に充填された合金成分調整部とからなることを特徴とする請求項乃至のいずれか一項に記載の溶加材。 The said metal linear body consists of the cylindrical metal part which forms an outer skin, and the alloy component adjustment part with which the inner side of the said cylindrical metal part was filled, The any one of Claim 7 thru | or 9 characterized by the above-mentioned. The filler metal as described in 2. 前記筒状金属部が、Fe:10質量%以下を含み、残部がCoおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するCo基合金であることを特徴とする請求項1に記載の溶加材。 The tubular metal part, Fe: contains 10 wt% or less, filler material according to claim 1 0 and the balance being a Co-based alloy having a component composition consisting of Co and inevitable impurities. 前記筒状金属部の厚さが、0.25mm以下であることを特徴とする請求項1又は1に記載の溶加材。 Filler material according to claim 1 0 or 1 1 in which the thickness of the tubular metal part, characterized in that it is 0.25mm or less. 前記金属線状体の直径が、3.2mm未満であることを特徴とする請求項乃至1のいずれか一項に記載の溶加材。 The diameter of the metal wire-like body, filler material according to any one of claims 7 to 1 2 and less than 3.2 mm. 前記金属線状体の直径が、2.0mm以下であることを特徴とする請求項乃至1のいずれか一項に記載の溶加材。 The diameter of the metal wire-like body, filler material according to any one of claims 7 to 1 3, characterized in that it is 2.0mm or less. 溶加材を肉盛溶接して形成した溶接合金部を含む肉盛金属部材であって、
前記溶接合金部は、質量%で、
Ni:2.7〜4.54、
Mn:1.5〜10.0、
Fe:3.0〜30.0、
C:0.03〜0.60、
Si:0.01〜3.0、
Cr:7〜40、
Mo:1.0〜15.0、を含み、残部がCoおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するCo基合金であることを特徴とする肉盛金属部材。
A built-up metal member including a weld alloy part formed by overlay welding a filler material,
The weld alloy part is mass%,
Ni: 2.7 to 4.5 4,
Mn: 1.5-10.0,
Fe: 3.0-30.0,
C: 0.03 to 0.60,
Si: 0.01 to 3.0,
Cr: 7-40,
A build-up metal member comprising a Co-based alloy having a composition of Mo: 1.0 to 15.0, with the balance being Co and inevitable impurities.
質量%で、
Ni:3.5〜4.54、を含むことを特徴とする請求項1に記載の肉盛金属部材。
% By mass
Ni: 3.5 to 4.5 4, the cladding metal member according to claim 1 5, characterized in that it comprises a.
質量%で、
W:0.5〜7.5、を含むことを特徴とする請求項15又は16に記載の肉盛金属部材。
% By mass
W: 0.5 to 7.5, the cladding metal member according to claim 1 5 or 16, wherein the free Mukoto.
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