JPH02280993A - 高Ｃｒフェライト鋼用溶接材料 - Google Patents
高Ｃｒフェライト鋼用溶接材料Info
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- JPH02280993A JPH02280993A JP9849989A JP9849989A JPH02280993A JP H02280993 A JPH02280993 A JP H02280993A JP 9849989 A JP9849989 A JP 9849989A JP 9849989 A JP9849989 A JP 9849989A JP H02280993 A JPH02280993 A JP H02280993A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
- B23K35/308—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
- B23K35/3086—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent containing Ni or Mn
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高温用高Ｃｒフェライト鋼の溶接に使用され
る溶接材料に関する。
る溶接材料に関する。
ボイラ、化学工業または原子カニ業用熱交換器管、耐熱
耐圧配管等に用いられる高温材料としては、オーステナ
イト系ステンレス鋼、２ＫＣｒ−ＩＭｏ鋼等の低合金鋼
、９Ｃｒ−ＩＭｏ鋼に代表される高ＣｒフェライトＩの
３種類がよく知られている。なかでも高Ｃｒフェライト
鋼は、高温腐食や応力腐食割れを生じ難（、しかも安価
なために広く使用され始めている。
耐圧配管等に用いられる高温材料としては、オーステナ
イト系ステンレス鋼、２ＫＣｒ−ＩＭｏ鋼等の低合金鋼
、９Ｃｒ−ＩＭｏ鋼に代表される高ＣｒフェライトＩの
３種類がよく知られている。なかでも高Ｃｒフェライト
鋼は、高温腐食や応力腐食割れを生じ難（、しかも安価
なために広く使用され始めている。
この高Ｃｒフェライト鋼は、熱処理により組織および機
械的性質を調整して用いられるのが通例である。例えば
特開昭６２−８９８４２号公報に開示された高Ｃｒフェ
ライト鋼は、８〜１３Ｃ「系フェライト鋼をベースにＭ
ｏ、ＷＳＶ、、Ｎｂ、Ｎｉ、Ａｊ！１等を調整して、優
れた高温長時間クリープ強度が確保できるようにしたも
のであるが、使用に際しては７００〜８００℃の焼きも
どしを行うことが前提になっている。
械的性質を調整して用いられるのが通例である。例えば
特開昭６２−８９８４２号公報に開示された高Ｃｒフェ
ライト鋼は、８〜１３Ｃ「系フェライト鋼をベースにＭ
ｏ、ＷＳＶ、、Ｎｂ、Ｎｉ、Ａｊ！１等を調整して、優
れた高温長時間クリープ強度が確保できるようにしたも
のであるが、使用に際しては７００〜８００℃の焼きも
どしを行うことが前提になっている。
一方、このような高Ｃｒフェライト鋼に溶接を行なう場
合、溶接材料としてはオーステナイト系ステンレス鋼、
Ｎｉ基合金、共金の３種類が適用される。このうち、共
金糸の溶接材料は溶接金属の靭性が確保し難い一面はあ
るものの、熱膨張差による割れや脱炭層形成による割れ
が防止でき、材料コストも安いので、溶接後熱処理によ
って溶接金属の靭性を改善することを前提に、使用環境
温度が比較的低い場合に多く使用されている。従って、
高Ｃｒフェライト鋼に対する共金糸の溶接材料は、いず
れも溶接後熱処理を前提に設計されている。
合、溶接材料としてはオーステナイト系ステンレス鋼、
Ｎｉ基合金、共金の３種類が適用される。このうち、共
金糸の溶接材料は溶接金属の靭性が確保し難い一面はあ
るものの、熱膨張差による割れや脱炭層形成による割れ
が防止でき、材料コストも安いので、溶接後熱処理によ
って溶接金属の靭性を改善することを前提に、使用環境
温度が比較的低い場合に多く使用されている。従って、
高Ｃｒフェライト鋼に対する共金糸の溶接材料は、いず
れも溶接後熱処理を前提に設計されている。
しかし、溶接後熱処理は、溶接施工コストの上昇要因に
なっており、さらに変形の原因にもなっている。従って
、溶接金属の靭性が確保されるならば溶接後熱処理は省
略されることが望まれる。
なっており、さらに変形の原因にもなっている。従って
、溶接金属の靭性が確保されるならば溶接後熱処理は省
略されることが望まれる。
本発明は、斯かる要望に応えるもので、溶接後熱処理な
しでも実用に耐え得る靭性が確保される共金糸の高Ｃｒ
フェライト鋼用溶接材料を提供することを目的とする。
しでも実用に耐え得る靭性が確保される共金糸の高Ｃｒ
フェライト鋼用溶接材料を提供することを目的とする。
高温用Ｃｒフェライト鋼に対して母材と同一成分の溶接
材料を使用した場合、溶接金属は母材と同様にフェライ
ト／マルテンサイトの二相組織となる。しかし、その比
率は母材における比率とは異なる０本発明者らの調査研
究によると、高Ｃｒフェライト鋼を共金糸の溶接材料で
溶接した場合の溶接金属の靭性は、溶接金属におけるフ
ェライト／マルテンサイトの比率、特に母材におけるこ
の比率との違いに強く支配されることが判明した。
材料を使用した場合、溶接金属は母材と同様にフェライ
ト／マルテンサイトの二相組織となる。しかし、その比
率は母材における比率とは異なる０本発明者らの調査研
究によると、高Ｃｒフェライト鋼を共金糸の溶接材料で
溶接した場合の溶接金属の靭性は、溶接金属におけるフ
ェライト／マルテンサイトの比率、特に母材におけるこ
の比率との違いに強く支配されることが判明した。
また、溶接金属の硬さやＯＮもその靭性に対しての強く
影響することが明らかになった。
影響することが明らかになった。
本発明者らは、このような事実関係に基づいて、共金糸
材料における靭性低下防止策を種々検討した結果、溶接
材料において０量を抑える一方で、マルテンサイトＩを
増加させ、さらに硬度を低下させることにより、溶接後
熱処理なしでも溶接金属の靭性を十分に高くできること
を知見した。また、溶接金属は通常は溶接後熱処理を受
け、溶接後熱処理を省略する場合には溶接による熱サイ
クルしか受けない。これに対し、母材は溶接までの間に
熱間加工、焼ならし、焼もどしを受け、溶接時にも加熱
される。そして、この両者の熱履歴の相違も靭性低下の
要因になっていることが知見された。
材料における靭性低下防止策を種々検討した結果、溶接
材料において０量を抑える一方で、マルテンサイトＩを
増加させ、さらに硬度を低下させることにより、溶接後
熱処理なしでも溶接金属の靭性を十分に高くできること
を知見した。また、溶接金属は通常は溶接後熱処理を受
け、溶接後熱処理を省略する場合には溶接による熱サイ
クルしか受けない。これに対し、母材は溶接までの間に
熱間加工、焼ならし、焼もどしを受け、溶接時にも加熱
される。そして、この両者の熱履歴の相違も靭性低下の
要因になっていることが知見された。
本発明は、斯かる知見に基づきなされたもので、重量％
でＣ：０．０１〜０．１％、Ｓｉ：０．０１〜１％、Ｍ
ｎ：０．０１〜２％、Ｃｒ：８〜１２％、Ｎｉ：１〜５
％、Ｍｏ：０．１〜３％、Ｗ：０．１〜３％、Ｖ：Ｑ、
ｌ〜０．５％、Ｎｂ：０．０１〜０．２％、Ａｆｆｉ：
Ｏ，Ｏ４％以下、Ｎ：０．０３〜０．０８％、０；０゜
０１％以下、Ｃａ ：Ｏ，ＯＯ０５〜０．０１％を含み
、さらにＣｒ、：１３％以下 ただしＣｒ、、＝Ｃｒ ＋６ Ｓ Ｌ ＋４Ｍｏ＋１．
５Ｗ＋１１Ｖ＋５Ｎｂ ＋１２Ａｆｆｉ−４０Ｃ−３ＯＮ −４Ｎｉ −２Ｍｎ （％〕 Ｑｃ：０．１５％以下 ただしＱｃ＝Ｃ＋Ｍｎ／２０＋Ｓ ｔ／３０〔％〕 を満足し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなること
を特徴とする高Ｃｒフェライト鋼用溶接材料を要旨とす
る。
でＣ：０．０１〜０．１％、Ｓｉ：０．０１〜１％、Ｍ
ｎ：０．０１〜２％、Ｃｒ：８〜１２％、Ｎｉ：１〜５
％、Ｍｏ：０．１〜３％、Ｗ：０．１〜３％、Ｖ：Ｑ、
ｌ〜０．５％、Ｎｂ：０．０１〜０．２％、Ａｆｆｉ：
Ｏ，Ｏ４％以下、Ｎ：０．０３〜０．０８％、０；０゜
０１％以下、Ｃａ ：Ｏ，ＯＯ０５〜０．０１％を含み
、さらにＣｒ、：１３％以下 ただしＣｒ、、＝Ｃｒ ＋６ Ｓ Ｌ ＋４Ｍｏ＋１．
５Ｗ＋１１Ｖ＋５Ｎｂ ＋１２Ａｆｆｉ−４０Ｃ−３ＯＮ −４Ｎｉ −２Ｍｎ （％〕 Ｑｃ：０．１５％以下 ただしＱｃ＝Ｃ＋Ｍｎ／２０＋Ｓ ｔ／３０〔％〕 を満足し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなること
を特徴とする高Ｃｒフェライト鋼用溶接材料を要旨とす
る。
本発明の溶接材料は、Ｎｉの増加によりフェライト／マ
ルテンサイトの比率を改善したことを重要点としている
。すなわち、溶接金属の靭性改善にはフェライト量を減
少させることが有効であり、そのためにはＣ，Ｎ％Ｎｉ
１の増大が必要である。
ルテンサイトの比率を改善したことを重要点としている
。すなわち、溶接金属の靭性改善にはフェライト量を減
少させることが有効であり、そのためにはＣ，Ｎ％Ｎｉ
１の増大が必要である。
しかしＣ，Ｎは硬度上昇を伴う元素であるために主にＮ
ｉ量の増加によりフェライト／マルテンサイトの比率改
善を図ったのである。なお、Ｎｉは硬度上昇を伴わずに
マルテンサイト量を増加させ、フェライト／マルテンサ
イトの比率改善に寄与するが、その一方でクリープ強度
を低下させる作用もある。しかし、他の成分調整と合わ
せれば６０Ｏ″ＣＣ以下リープ強度は確保できることも
明らかになった。
ｉ量の増加によりフェライト／マルテンサイトの比率改
善を図ったのである。なお、Ｎｉは硬度上昇を伴わずに
マルテンサイト量を増加させ、フェライト／マルテンサ
イトの比率改善に寄与するが、その一方でクリープ強度
を低下させる作用もある。しかし、他の成分調整と合わ
せれば６０Ｏ″ＣＣ以下リープ強度は確保できることも
明らかになった。
以下、本発明の溶接材料における各要件限定理由を説明
する。なお、％は特にことわりのない限り重量％を表わ
す。
する。なお、％は特にことわりのない限り重量％を表わ
す。
Ｃ： Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂと結合して炭化物を形
成し、溶接金属のクリープ強度を高める。Ｃが０．０１
％未満ではこの効果が十分でなく、逆に０．１％を超え
ると、溶接熱サイクルにより溶接金属が硬化し、溶接後
熱処理なしでは十分な靭性が確保されない、したがって
、Ｃは０．０１〜０．１％とする。
成し、溶接金属のクリープ強度を高める。Ｃが０．０１
％未満ではこの効果が十分でなく、逆に０．１％を超え
ると、溶接熱サイクルにより溶接金属が硬化し、溶接後
熱処理なしでは十分な靭性が確保されない、したがって
、Ｃは０．０１〜０．１％とする。
Ｓｉ、Ｍｎ：脱酸剤として有効であるが、０．０１％未
満では経済的にコストアップとなり、逆に１％、２％を
それぞれ超えると靭性が低下する。したがってＳｉは０
．０１〜１％、Ｍｎは０．０１〜２％とする。
満では経済的にコストアップとなり、逆に１％、２％を
それぞれ超えると靭性が低下する。したがってＳｉは０
．０１〜１％、Ｍｎは０．０１〜２％とする。
Ｃｒ：高温用高Ｃｒフェライト鋼の基本成分の一つであ
り、溶接金属の耐酸化性確保の点から８％以上を必要と
する。しかし、１２％を超えると、溶接金属中のフェラ
イト量が増加し、靭性を低下させる。したがってＣｒは
８〜１２％とする。
り、溶接金属の耐酸化性確保の点から８％以上を必要と
する。しかし、１２％を超えると、溶接金属中のフェラ
イト量が増加し、靭性を低下させる。したがってＣｒは
８〜１２％とする。
Ｎｉニオ−ステナイト形成元素であり、マルテンサイト
量の増加により、溶接金属におけるフェライト／マルテ
ンサイト比率の適正化に寄与する。
量の増加により、溶接金属におけるフェライト／マルテ
ンサイト比率の適正化に寄与する。
また、マトリックスの靭性向上にも寄与する。そのため
には１％以上の添加が必要であるが、過度の添加はクリ
ープ強度の低下作用を増長し、経済性も損なうので、５
％以下とする。
には１％以上の添加が必要であるが、過度の添加はクリ
ープ強度の低下作用を増長し、経済性も損なうので、５
％以下とする。
Ｍｏ、Ｗ：いずれも高温長時間クリープ強度を高め、０
．１％未満ではその効果が少ない、しかし、３％を超え
ると、金属間化合物が析出し、溶接金属の靭性を低下さ
せる。したがってＭｏ、Ｗはいずれも０．１〜３％とす
る。
．１％未満ではその効果が少ない、しかし、３％を超え
ると、金属間化合物が析出し、溶接金属の靭性を低下さ
せる。したがってＭｏ、Ｗはいずれも０．１〜３％とす
る。
Ｖ’：Ｃ，Ｎと結合し、微細な炭窒化物を析出させて、
高温長時間クリープ強度向上に寄与する。０゜１％未満
ではこの効果が小さく、０．５％を超えると炭窒化物が
粗大化し１．かえって高温長時間クリープ強度を低下さ
せる。したがってＶは０．１〜０゜５％とする。
高温長時間クリープ強度向上に寄与する。０゜１％未満
ではこの効果が小さく、０．５％を超えると炭窒化物が
粗大化し１．かえって高温長時間クリープ強度を低下さ
せる。したがってＶは０．１〜０゜５％とする。
Ｎｂ：Ｖと同様、炭窒化物の微細析出により高温長時間
クリープ強度を向上させる。更にＮｂＣを析出させ、＆
ｌＩ織の微細化を図ることにより靭性を改善する。０．
０１％未満ではこの効果が小さく、０．２％を超えると
ＮｂＣの多量析出により固溶Ｃ量を減少させ、溶接金属
の強度を低下させる。したがってＮｂは０．０１〜０．
２％とする。
クリープ強度を向上させる。更にＮｂＣを析出させ、＆
ｌＩ織の微細化を図ることにより靭性を改善する。０．
０１％未満ではこの効果が小さく、０．２％を超えると
ＮｂＣの多量析出により固溶Ｃ量を減少させ、溶接金属
の強度を低下させる。したがってＮｂは０．０１〜０．
２％とする。
Ａｌ：脱酸剤として添加されるが、０６０４％を超える
と溶接金属の高温長時間クリープ強度を損なう。したが
ってＡｎは０．０４％以下とする。
と溶接金属の高温長時間クリープ強度を損なう。したが
ってＡｎは０．０４％以下とする。
Ｎ：Ｖ、Ｎｂと結合して炭窒化物を析出し、高温長時間
クリープ強度向上に寄与する。０．００３％未満ではこ
の効果が小さく、０．０８％を超えると溶接後熱処理な
しでは溶接金属に十分な靭性を与えるのが困難となる。
クリープ強度向上に寄与する。０．００３％未満ではこ
の効果が小さく、０．０８％を超えると溶接後熱処理な
しでは溶接金属に十分な靭性を与えるのが困難となる。
したがってＮは０．００３〜０．０８％とする。
０：溶接金属の鉄原子の結合を弱めてマトリックスをも
ろくさせ、その結果として溶接金属の靭性を著しく低下
させる。したがって０は、０．０１％以下に制限し、少
ないほど望ましい。
ろくさせ、その結果として溶接金属の靭性を著しく低下
させる。したがって０は、０．０１％以下に制限し、少
ないほど望ましい。
Ｃａ：脱酸剤として添加され、溶接金属の低０化に寄与
して靭性を向上させる。ｏ、ｏｏｏｓ％未満ではその効
果が少なく、０．０１％を超えると溶接金属中に介在物
として残ってかえって靭性を低下させる。したがってＣ
ａは０．０００５〜０．０１％とする。
して靭性を向上させる。ｏ、ｏｏｏｓ％未満ではその効
果が少なく、０．０１％を超えると溶接金属中に介在物
として残ってかえって靭性を低下させる。したがってＣ
ａは０．０００５〜０．０１％とする。
上記成分以外にＭｇ：０．０１％以下、Ｃｅ：０゜０２
％以下、Ｌａ：０．０２％以下の１種または２種以上を
添加してもよい。これらはＣａと同様に溶接金属の低Ｏ
化に寄与し、その靭性を向上させる。
％以下、Ｌａ：０．０２％以下の１種または２種以上を
添加してもよい。これらはＣａと同様に溶接金属の低Ｏ
化に寄与し、その靭性を向上させる。
なお、不純物元素であるＰ、Ｓのいずれの元素も溶接性
、高温長時間クリープ強度に対して有害な不純物である
。この観点からＰは０．０２５％以下、Ｓは０．０１５
％以下にし、いずれも少ないほうが望ましい。
、高温長時間クリープ強度に対して有害な不純物である
。この観点からＰは０．０２５％以下、Ｓは０．０１５
％以下にし、いずれも少ないほうが望ましい。
Ｃｒｅｑ：高温用高Ｃｒフェライト鋼を共金糸の材料で
溶接した場合、溶接金属は母材と同様、フェライト・マ
ルテンサイトニ相混合組織となる。フエライトとマルテ
ンサイトの二相混合組織を有する溶接金属においては、
下式で表わされるＣｒｅｑが大きいほどフェライト量が
多くなる。そして、フェライト量の増大は溶接金属の靭
性を低下させる。本発明者らの調査によると、Ｃｒｅｑ
が１３を超えると、溶接金属中のフェライト量が６０％
以上となり、実用上十分な靭性（０’Ｃにおけシャルピ
ー衝撃値５ｋｇ ｆ ’ １７１ ／ ｃｌａ を以上
）が確保できなくなる。よってＣｒ、、は１３％以下に
規制する。
溶接した場合、溶接金属は母材と同様、フェライト・マ
ルテンサイトニ相混合組織となる。フエライトとマルテ
ンサイトの二相混合組織を有する溶接金属においては、
下式で表わされるＣｒｅｑが大きいほどフェライト量が
多くなる。そして、フェライト量の増大は溶接金属の靭
性を低下させる。本発明者らの調査によると、Ｃｒｅｑ
が１３を超えると、溶接金属中のフェライト量が６０％
以上となり、実用上十分な靭性（０’Ｃにおけシャルピ
ー衝撃値５ｋｇ ｆ ’ １７１ ／ ｃｌａ を以上
）が確保できなくなる。よってＣｒ、、は１３％以下に
規制する。
Ｃｒ、、＝Ｃｒ＋６Ｓ ｉ＋４Ｍｏ＋１．５Ｗ＋１１Ｖ
＋５Ｎｂ＋１２１！−４０Ｃ −３ＯＮ−４Ｎｉ −２Ｍｎ （％〕 Ｑｃ：本発明者らの研究によると、高温用高Ｃｒフェラ
イト鋼を共金糸の材料で溶接したときの溶接金属の靭性
低下は、フェライト量の増大による他、溶接金属の熱履
歴が母材の熱履歴と異なることも大きな原因であること
が判明した。すなわち、母材は熱間形成加工後、高温用
高Ｃｒフェライト鋼特有の焼ならし・焼もどし処理を受
けて溶接に供されるのに対し、溶接金属は溶接後熱処理
を受けない場合は溶接による熱サイクルを受けるのみと
なる。この熱履歴の相違に基づく溶接金属の靭性不足を
溶接材料の成分設計で補うため、本発明者らは下式で表
わされるＱｃなるパラメータを導入した。
＋５Ｎｂ＋１２１！−４０Ｃ −３ＯＮ−４Ｎｉ −２Ｍｎ （％〕 Ｑｃ：本発明者らの研究によると、高温用高Ｃｒフェラ
イト鋼を共金糸の材料で溶接したときの溶接金属の靭性
低下は、フェライト量の増大による他、溶接金属の熱履
歴が母材の熱履歴と異なることも大きな原因であること
が判明した。すなわち、母材は熱間形成加工後、高温用
高Ｃｒフェライト鋼特有の焼ならし・焼もどし処理を受
けて溶接に供されるのに対し、溶接金属は溶接後熱処理
を受けない場合は溶接による熱サイクルを受けるのみと
なる。この熱履歴の相違に基づく溶接金属の靭性不足を
溶接材料の成分設計で補うため、本発明者らは下式で表
わされるＱｃなるパラメータを導入した。
Ｑｃ＝Ｃ＋Ｍｎ／２０＋Ｓｉ／３０ （％〕本発明者ら
の調査によると、このＱｃが高くなるほど溶接金属中の
マルテンサイト相が硬くなり、靭性を低下させる。特に
Ｑｃが０．１５％を超えると、溶接後熱処理なしでは実
用上十分な靭性（０°Ｃにおけるシャルピー衝撃値５
ｋｇ ｆ −ｍ ／ＣＩ”以上）が確保されない。した
がって、Ｑｃは０．１５％以下とする。なお、Ｑｃを０
．０１％未満にするには、Ｃ−１−０，０１％未満にし
なければならず、その結果、高温長時間クリープ強度が
低下する。Ｃは０．０１％以上確保されるので、Ｑｃは
Ｃ量の確保にともなって０．０１％以上になる。
の調査によると、このＱｃが高くなるほど溶接金属中の
マルテンサイト相が硬くなり、靭性を低下させる。特に
Ｑｃが０．１５％を超えると、溶接後熱処理なしでは実
用上十分な靭性（０°Ｃにおけるシャルピー衝撃値５
ｋｇ ｆ −ｍ ／ＣＩ”以上）が確保されない。した
がって、Ｑｃは０．１５％以下とする。なお、Ｑｃを０
．０１％未満にするには、Ｃ−１−０，０１％未満にし
なければならず、その結果、高温長時間クリープ強度が
低下する。Ｃは０．０１％以上確保されるので、Ｑｃは
Ｃ量の確保にともなって０．０１％以上になる。
本発明の溶接材料は溶接後熱処理の省略を前提としてい
るが、溶接後熱処理が溶接金属の品質に悪影響を与える
わけではないので、残留応力、靭性確保、その他の理由
から溶接後熱処理を行なうことは差し支えない、その場
合の温度はマルテンサイトがオーステナイト化してクリ
ープ強度が低下するのを防止するために７６０ ’Ｃ以
下とすることが望ましい。
るが、溶接後熱処理が溶接金属の品質に悪影響を与える
わけではないので、残留応力、靭性確保、その他の理由
から溶接後熱処理を行なうことは差し支えない、その場
合の温度はマルテンサイトがオーステナイト化してクリ
ープ強度が低下するのを防止するために７６０ ’Ｃ以
下とすることが望ましい。
次に、本発明の溶接材料の特性を比較材料と比べて説明
する。
する。
第１表にＡｌ〜Ａ６およびＢ１〜Ｂ６で示す化学成分の
鋼を５０ｋｇ真空溶解炉にて溶製し、更に鍛造、圧延し
て、外径２刷、長さ１０００ｍｍの本発明溶接材料およ
び比較用溶接材料を製造した。
鋼を５０ｋｇ真空溶解炉にて溶製し、更に鍛造、圧延し
て、外径２刷、長さ１０００ｍｍの本発明溶接材料およ
び比較用溶接材料を製造した。
一方、母材として、第２表に示す化学成分の鋼を５０ｋ
ｇ真空溶解炉にて溶製し、１１５０〜９５０°Ｃで鍛造
、圧延して厚さ１０ｍｍの板を製造した。
ｇ真空溶解炉にて溶製し、１１５０〜９５０°Ｃで鍛造
、圧延して厚さ１０ｍｍの板を製造した。
製造された母材には１０５０°ＣＸ１ｈｒ、ＡＣの焼な
らしと８３０°ｃｘｏ、５ｈ ｒ、ＡＣの焼もどしとを
施した。この母材は特開昭６２−８９８４２号にて提案
された高温用高Ｃｒフェライト鋼であそして、この母材
に第１図に示す開先を設け、前記の各種溶接材料を用い
て第３表に示す条件で第１図に併示する５層のＴＩＧ溶
接を行った。溶接後、一部の溶接継手に対しては７１５
℃×０．３ｈｒ、ＡＣの溶接後熱処理を行い、他は溶接
後熱処理なしで溶接継手より第２図に示す溶接金属の中
央部に切欠を設けたシャルピー１ｉ撃試験片および第３
図に示すクリープ試験片を切り出し、各試験を行った。
らしと８３０°ｃｘｏ、５ｈ ｒ、ＡＣの焼もどしとを
施した。この母材は特開昭６２−８９８４２号にて提案
された高温用高Ｃｒフェライト鋼であそして、この母材
に第１図に示す開先を設け、前記の各種溶接材料を用い
て第３表に示す条件で第１図に併示する５層のＴＩＧ溶
接を行った。溶接後、一部の溶接継手に対しては７１５
℃×０．３ｈｒ、ＡＣの溶接後熱処理を行い、他は溶接
後熱処理なしで溶接継手より第２図に示す溶接金属の中
央部に切欠を設けたシャルピー１ｉ撃試験片および第３
図に示すクリープ試験片を切り出し、各試験を行った。
シャルピー衝撃試験はＯ′Ｃで行い、クリープ試験は温
度６００°Ｃ１負荷応力１４ｋｇｆ ｍ／ａｍ”の条件
で破断までの時間を調査した。
度６００°Ｃ１負荷応力１４ｋｇｆ ｍ／ａｍ”の条件
で破断までの時間を調査した。
試験結果を溶接材料に対応させて第４表に示す。
第４表から明らかなように、本発明の溶接材料Ａｌ〜Ａ
６を使用した溶接継手は、溶接後熱処理なしにもかかわ
らず、いずれも７ｋｇｆｍ／ｃｌを超える靭性と３５０
０時間を超えるクリープ破断時間を示している。
６を使用した溶接継手は、溶接後熱処理なしにもかかわ
らず、いずれも７ｋｇｆｍ／ｃｌを超える靭性と３５０
０時間を超えるクリープ破断時間を示している。
また、本発明の溶接材料Ａ６を使用した溶接継手は、溶
接後熱処理なしでも！］、 ２ ｋｇ ｆ ｍ ／ｃｔ
Ａの靭性を示しているが、溶接後熱処理を受けることに
より靭性が１２．８ ｋｇ ｆ ｍ／ｃ４まで向上し、
クリープ破断時間は実質的に変わらない。
接後熱処理なしでも！］、 ２ ｋｇ ｆ ｍ ／ｃｔ
Ａの靭性を示しているが、溶接後熱処理を受けることに
より靭性が１２．８ ｋｇ ｆ ｍ／ｃ４まで向上し、
クリープ破断時間は実質的に変わらない。
これらに対し、比較材ｆ４Ｂ１を使用した溶接継手は、
靭性は良好なもののクリープ破断時間は１０００時間に
達しない。他の比較材料（ＢＺ〜Ｂ６）を使用した溶接
継手は、溶接後熱処理なしでは溶接金属の靭性が劣悪で
、クリープ破断試験は省略した。
靭性は良好なもののクリープ破断時間は１０００時間に
達しない。他の比較材料（ＢＺ〜Ｂ６）を使用した溶接
継手は、溶接後熱処理なしでは溶接金属の靭性が劣悪で
、クリープ破断試験は省略した。
〔発明の効果］
本発明の高Ｃｒフェライト鋼用溶接材料は、溶接後熱処
理なしでも溶接金属に十分な靭性を与える。したがって
、溶接後熱処理が省略でき、溶接施工コストの大巾低減
を図ると共に、溶接後熱処理に伴う変形を防止できる。
理なしでも溶接金属に十分な靭性を与える。したがって
、溶接後熱処理が省略でき、溶接施工コストの大巾低減
を図ると共に、溶接後熱処理に伴う変形を防止できる。
しかも、本発明の溶接材料は共金糸材料であるので、母
材との熱膨張差や脱炭相形成に起因する誘導割れが防止
でき、材料コストもＮｉ基基材材料比べて著しく低い。
材との熱膨張差や脱炭相形成に起因する誘導割れが防止
でき、材料コストもＮｉ基基材材料比べて著しく低い。
第１図は溶接試験における溶接部の開先形状および積層
法を示す断面図、第２図および第３図はシャルピー衝撃
試験片およびクリープ試験片の側面図である。 図中、ｌ：溶接金属、２：母材。 第 図 Ｃｆ 第 図
法を示す断面図、第２図および第３図はシャルピー衝撃
試験片およびクリープ試験片の側面図である。 図中、ｌ：溶接金属、２：母材。 第 図 Ｃｆ 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、重量％でＣ：０．０１〜０．１％、Ｓｉ：０．０１
〜１％、Ｍｎ：０．０１〜２％、Ｃｒ：８〜１２％、Ｎ
ｉ：１〜５％、Ｍｏ：０．１〜３％、Ｗ：０．１〜３％
、Ｖ：０．１〜０．５％、Ｎｂ：０．０１〜０．２％、
Ａｌ：０．０４％以下、Ｎ：０．００３〜０．０８％、
Ｏ：０．０１％以下、Ｃａ：０．０００５〜０．０１％
を含み、さらにＣｒ＿ａ＿ｑ：１３％以下 ただしＣｒ＿ａ＿ｑ＝Ｃｒ＋６Ｓｉ＋４Ｍｏ＋１．５Ｗ
＋１１Ｖ＋５Ｎｂ ＋１２Ａｌ−４０Ｃ−３０Ｎ −４Ｎｉ−２Ｍｎ〔％〕 Ｑｃ：０．１５％以下 ただしＱｃ＝Ｃ＋Ｍｎ／２０＋Ｓｉ／３０ 〔％〕 を満足し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなること
を特徴とする高Ｃｒフェライト鋼用溶接材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9849989A JPH0825055B2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 高Ｃｒフェライト鋼用溶接材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9849989A JPH0825055B2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 高Ｃｒフェライト鋼用溶接材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02280993A true JPH02280993A (ja) | 1990-11-16 |
| JPH0825055B2 JPH0825055B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=14221332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9849989A Expired - Lifetime JPH0825055B2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 高Ｃｒフェライト鋼用溶接材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0825055B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04365839A (ja) * | 1991-06-13 | 1992-12-17 | Nippon Steel Corp | 高靱性強磁性型フェライト系制振合金 |
| JPH05269590A (ja) * | 1992-03-25 | 1993-10-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | クリープ強度の優れた耐熱鋼用溶接材料 |
| US6303904B1 (en) | 2000-02-07 | 2001-10-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Weld material, gas metal arc welding method, and welded structure |
| CN107949455A (zh) * | 2015-09-04 | 2018-04-20 | 株式会社神户制钢所 | 埋弧焊用焊丝 |
-
1989
- 1989-04-18 JP JP9849989A patent/JPH0825055B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04365839A (ja) * | 1991-06-13 | 1992-12-17 | Nippon Steel Corp | 高靱性強磁性型フェライト系制振合金 |
| JPH05269590A (ja) * | 1992-03-25 | 1993-10-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | クリープ強度の優れた耐熱鋼用溶接材料 |
| US6303904B1 (en) | 2000-02-07 | 2001-10-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Weld material, gas metal arc welding method, and welded structure |
| CN107949455A (zh) * | 2015-09-04 | 2018-04-20 | 株式会社神户制钢所 | 埋弧焊用焊丝 |
| EP3345716A4 (en) * | 2015-09-04 | 2019-01-23 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | WIRE FOR SUBMERGED ARC WELDING |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0825055B2 (ja) | 1996-03-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080313 Year of fee payment: 12 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100313 Year of fee payment: 14 |