JPH0289575A - 狭開先のtig溶接方法 - Google Patents

狭開先のtig溶接方法

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JPH0289575A
JPH0289575A JP22496788A JP22496788A JPH0289575A JP H0289575 A JPH0289575 A JP H0289575A JP 22496788 A JP22496788 A JP 22496788A JP 22496788 A JP22496788 A JP 22496788A JP H0289575 A JPH0289575 A JP H0289575A
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JP
Japan
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welding
torch
narrow gap
heat
tig
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JP22496788A
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Takayuki Kono
隆之 河野
Hiroshi Fujimura
藤村 浩史
Shinsuke Oba
大場 真助
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はCr −Pc −Mo−Ni系1耐熱合金厚板
の狭開先TIG溶接方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、Cr −Pe −Mo −Ni系耐熱合金厚板の
狭開先TIG溶接においては、第7図工面図に示すよう
K 、 Cr −F e −Mo−Ni系耐熱合金厚板
母材01の狭開先01内へ溶接トチ06を挿入し、その
先端から突出しているタングステン電極04からアーク
05を発生し、図示せざるCr −Fe −Mo −N
i系溶接材料を溶加して狭開先01内に多層盛の溶接金
属02を形成している。
しかして、コノヨうなCr −Fe −Mo −Ni系
耐熱合金厚板の狭開先T、[G溶接では、Cr−Fe−
Mo−Ni系溶接材料が非常に高温割れ感受性の高い材
料であるため、小電流低入熱溶接とならざるを得ない。
しかしながら、小電流溶接では溶接材料を大量に溶かす
ことができず、1パス幽たすの溶接金属02の量が少な
く、従って溶接金+402の積層数が非常に多くな9、
そのため溶接工数が増加し、非能率的な溶接作業を強い
ら扛ることになる。
また溶接金属o2の積層数が多くなることKよシ、溶接
金属02は多くの溶接熱サイクルを受けることになり、
その結果溶接金属o2内に多くの析出物が発生し、溶接
金属02がかたくなるとともに延性が低下し、曲げ試験
で割れかしばしば発生し品質の悪い溶接継手となる。
また第7図に示すように、アーク05の広が9が小さく
、母材01の狭開先01壁に溶造不良06がしばしば発
生しやすく、このため溶接品質が低下し、更には高度の
技量が必要な溶接作業となるとともに溶造不良06の補
修作業も必要となシ、溶接能率も極めて低いものとなっ
ている。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、このような事情に鑑みて提案されたもノテ、
Cr −Fe −Mo−Ni系耐熱合金厚板の狭開先T
IG溶接において、溶接欠陥のない溶接が可能となり、
溶接継手の品質が向上し、かつ溶接能率が大巾に向上し
、ひいてはCr −Fe −Mo −Ni系耐熱合金厚
板溶接構造物の信頼性を向上するとともに製造コストを
大巾に低下させることができる狭開先’[’IO溶接方
法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
その71)K本発明は、Cr −Fe −Mo −Ni
系耐熱合金厚板の狭開先内へTIG溶接トーチを挿入し
て溶接するにあたり、上記狭開先内でトーチ本体を揺動
させるか又は先端を斜に研削した電極を自軸層シに回動
させてタングステン電極をオシレートさせながら、Cr
−Fe ” Mo −Ni系溶接材料を用い、15〜4
0KJ/Cmの溶接入熱で1層当たりの厚さか1龍以上
の多層の溶接金属肉盛部を形成することを特徴とする。
〔作 用〕
上述の構成によシ、Cr −Fe −Mo −Ni系耐
熱合金厚板の狭開先TIG溶接において、溶接欠陥のな
い溶接が可能となシ、溶接継手の品質が向上し、かつ溶
接能率が大巾に向上し、ひbてばCr −Fe −Mo
−Ni系耐熱合金厚板溶接構造物の信頼性を向上すると
とも如製造コストを大巾に低下させることができる狭開
先TIG溶接方法を得ることができる。
〔実施例〕
本発明狭開先TIG溶接方法の実施例を図面について説
明すると、第1図、第2図、第3図はそnぞれ本発明狭
開先TIG溶接方法におけるタングステン電極オシレー
ト方法の異なる実施態様を示す正面図、第4図は本発明
溶接方法における溶接入熱及び肉盛層厚さの条件を決め
る溶接試験に供した材料の説明図、第5図は同上試験結
果における溶接入熱と溶接金属かたさとの関係を示す線
図、第6図は同上試験結果における溶接入熱と肉盛層厚
さとの関係を示す線図である。
まず、第4図の化学成分の母材及び溶接材料を用いて行
った本発明方法の溶接入熱及び肉盛層厚さの条件を決め
る溶接試験を、第5図及び第6図について説明する。
第4図に示すように、母材は5Qtxm厚さのCr −
Fe −Mo −Ni系耐熱合金、溶接材料ハ溶接金属
のクリープ特性を改善するためにBを43 ppm添加
したCr−Fe −Mo −Ni系溶接材料であり、溶
接試験は溶接入熱を8 KJ/Cmから45 KJ/C
mまで変化させ、通常TIG溶接及びホットTIG溶接
(溶接材料に電流を流しそのジュール熱で溶接材料を加
熱し溶接材料供給量を通常TIG溶接よシ多くした溶接
法)で溶接材料の溶着量を種々変化させて溶接を行い、
溶接継手の側曲げ試験をJIS規格通りに行うとともに
、溶接継手板厚中央部の溶接金属のかたさを測定した。
また各溶接条件の溶接継手のマクロ組織を調査し、1層
当たりの肉盛厚さを計測した。
第5図は、50關厚さのCr −Fe −Mo −Ni
系耐熱合金板に融合不良のできない溶接条件で溶接した
ときの、通常TIG溶接及びホラ)TiG溶接の溶接金
属かたさと溶接入熱との関係を示すとともに、そのとき
の溶接層数を示したものである。通常TIG溶接及びホ
ラ)TIG溶接いずれも低入熱になると溶接金属かたさ
が上昇するが、溶接層数の多い通常TIG溶接の方がか
たさ上昇が著しい。
これは溶接層数が多いと溶接金属にかかる熱サイクル数
が増加し、溶接金属中に析出物が多く析出しはじめ、こ
れが原因でかたさが上昇したためと考えられる。
この析出物は側曲げ試験のき裂発生点となることが予想
される。実際、側曲げ試験を実施すると、40層以上で
溶接ビード中央部に割れが発生した。すなわち析出割れ
を防止するには溶接層数は少ない方がよく、このことは
−層当たりの肉盛厚さが厚い方がよいことを示している
以上の理由から、通常TIG溶接を主体に一部ホツ)T
IG溶接を加え、溶接入熱を変化させかつ溶接材料の溶
着量を変化させ、1層当たυの肉盛厚さと溶接入熱が側
曲げ試験結果に及ぼす影響を調査した。
第6図は、側曲げ試験結果に及ぼす溶接入熱と層厚さの
関係を示すもので、これによると通常TiG溶接の場合
、析出割れは1層当たりの肉盛厚さが1闘以上であれば
防止できることが明らか知なった。また溶接入熱の高い
領域と層厚さが高い領域にも側曲げ試験で割れが発生す
ることが明らかとなった。この高溶接人熱領域での割れ
は高温割れであり、これを防止するには40 KJA以
下にすればよいことが明らかとなった。また低入熱側で
15KJ/cm未溝の入熱になると、析出割れ領域と融
合不良領域が重なることが明らかとなった。一方融合不
良の発生する領域は通常TIG溶接法とホットTIG溶
接法で大きく異なシ、また開先形状及び溶接姿態でも異
なる。従って融合不良防止のだめの1層当たりの肉盛厚
さの上限の限定はしないことにしだ。
以上の理由で、本発明方法における溶接条件範囲として
、溶接入熱を15〜40 KJ/cm、溶接金属の1層
当たりの肉盛厚さを1正以上とした。
次に開先壁の溶造不良防止のための電極オシレート方法
を第1図、第2図及び第3図について説明す込。
すなわち、第1図は、狭開先内で溶接トーチを開先壁に
平行に揺動させるオシレート方法、第2図は、狭開先内
で溶接トーチをくびふI)揺動させるオシレート方法、
第3図は、狭開先内で溶接トーチを揺動させることなく
、傾斜研削タングステン電極を回動させるオシレート方
法であシ、いずれもCr −F e −Mo −N i
系耐熱合金厚板母材1の狭開先1内へ溶接トーチ3を挿
入し、その先端から突出しているタングステン電極4を
オシレートさせながらアーク5を発生し、狭開先1内に
多層盛の溶接金属2を形成するものであシ、以下各方法
につき詳細に説明する。
第1図の狭開先TIG溶接方法は、Cr−Fe−Mo−
N+系耐熱合金厚板母材1の狭開先1内で溶接トーチ3
のトーチ本体を開先壁に平行に揺動させる方法で、第6
図に示す適正溶接条件のうち溶接入熱30 KJ/cm
以上の入熱条件のときに適しておシ、これ以下の場合、
溶接電流が小さくなシアーク5の広がシが溶接トーチ3
の巾よシ小さくなるため、溶接欠陥の発生する割合が大
きくなる。しかしながら溶接入熱30 KJ/CTn以
上では、開先精度が悪く開先中に変動がある場合でも溶
接欠陥のない溶接が可能である。
第2図の狭開先TiG溶接方法は、Cr −Fe −M
o −Ni 系耐熱合金厚板母材1の狭開先1内で溶接
トーチ3のトーチ本体をぐびふシ揺動させる方法で、第
6図に示す適正溶接条件のすべての範囲で溶接欠陥のな
い溶接が可能である。しかしながら母材1の肉厚が厚く
開先が深くなると、くびふり揺動が不可能となる。
第6図の狭開先TiG溶接方法は、Cr −Fe −M
o−Ni系耐熱合金厚板母材1の狭開先1内で溶接トー
チ3のトーチ本体を揺動させることなくオシレート溶接
する方法で、タングステン電極4の先端を斜如研削し、
アーク5の方向をタングステン電極4の軸方向から任意
の角度傾けて開先壁面方向に向け、タングステン電極4
を自軸周りK 3600  又は適。
宜角度回動させることにょシ両側の開先壁面を溶は込ま
せる方法である。
この方法は溶接トーチ乙のトーチ本体を揺動させる必要
がないため、狭く深い開先においても、第6図に示す適
正溶接条件範囲のすべてで溶接欠陥のない溶接を行うこ
とが可能である。
〔発明の効果〕
要するに本発明によれば、Cr −Fe −Mo、−N
i系耐熱合金厚板の狭開先内へTIG溶接トーチを挿入
して溶接するにあたシ、上記狭開先内でトーチ本体を揺
動させるか又は先端を斜に研削した電極を自軸周シに回
動させてタングステン電極をオシレートさせながら、C
r −Fe −Mo −Ni 系溶接材料を用い、15
4゜ 〜40 KJ/cmの溶接入熱で1層当たりの厚さが1
朋以上の多層の溶接金属肉盛部を形成することによシ、
Cr −Fe −Mo−Ni系耐熱合金厚板の狭開先T
IG溶接において、溶接欠陥のない溶接が可能となシ、
溶接継手の品質が向上し、かつ溶接能率が大巾に向上し
、ひいてはCr −Fe −Mo−Ni系耐熱合金厚板
溶接構造物の信頼性を向上するとともに製造コストを大
巾に低下させることができる狭開先TIG溶接方法を得
るから、本発明は産業上極めて有益なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図はそれぞれ本発明狭開先TIG
溶接方法におけるタングステン電極オシレート方法の異
なる実施態様を示す正面図、第4図は本発明溶接方法に
おける溶接入熱及び肉盛層厚さの条件を決める溶接試験
に供した材料の説明図、第5図は同上試験結果における
溶接入熱と溶接金属かたさとの関係を示す線図、第6図
は同上試験結果における溶接入熱と肉盛層厚さとの関係
を示す線図である。 第7図は従来の狭開先TiG溶接方法を示す正面図であ
る。 1・・・Cr −Fe −Mo −Ni系耐熱合金厚板
母材、1・・・狭開先、2・・・溶接金属、3・・・溶
接トーチ、4・・・タングステン電極、5・・・アーク
。 第7図 第2図 代理人 弁理士 塚 本 正 文 第3図 第7図 第 図 洛()Xv、(に〃飾) 第 図 @i)入然び’/c雷)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. Cr−Fe−Mo−Ni系耐熱合金厚板の狭開先内へT
    IG溶接トーチを挿入して溶接するにあたり、上記狭開
    先内でトーチ本体を揺動させるか又は先端を斜に研削し
    た電極を自軸周りに回動させてタングステン電極をオシ
    レートさせながら、Cr−Fe−Mo−Ni系溶接材料
    を用い、15〜40KJ/cmの溶接入熱で1層当たり
    の厚さが1mm以上の多層の溶接金属肉盛部を形成する
    ことを特徴とする狭開先TIG溶接方法。
JP22496788A 1988-09-08 1988-09-08 狭開先のtig溶接方法 Pending JPH0289575A (ja)

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