JPH03258463A - 極高真空機器用オーステナイト系ステンレス鋼のｔｉｇ溶接方法 - Google Patents
極高真空機器用オーステナイト系ステンレス鋼のｔｉｇ溶接方法Info
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- JPH03258463A JPH03258463A JP5447390A JP5447390A JPH03258463A JP H03258463 A JPH03258463 A JP H03258463A JP 5447390 A JP5447390 A JP 5447390A JP 5447390 A JP5447390 A JP 5447390A JP H03258463 A JPH03258463 A JP H03258463A
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Landscapes
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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。
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〕
この発明は、ＩＯ’Ｐａ以下の極高真空を得る機器を構
成するオーステナイト系ステンレス鋼のＴＩＧ溶接方法
に関するものである。
成するオーステナイト系ステンレス鋼のＴＩＧ溶接方法
に関するものである。
極高真空用機器は、５ＵＳ３１６ＬＳＳＵＳ３０４Ｌ等
のオーステナイト系ステンレス鋼（以下「ステンレス鋼
Ｊという）によって構成されるこれらのステンレス鋼の
溶接には、片面溶接のＴＩＧ溶接法が採用されている。
のオーステナイト系ステンレス鋼（以下「ステンレス鋼
Ｊという）によって構成されるこれらのステンレス鋼の
溶接には、片面溶接のＴＩＧ溶接法が採用されている。
ＴＩＧ溶接法のアークシールドガスはＡｒガスあるいは
Ａｒ−８２混合ガス等が用いられる。また、ＴＩＧ溶接
ワイヤの材料は母材の成分とほぼ等しい成分の鋼を用い
ており、特開昭５４−６８３１号公報に高速度溶接を行
うためのＮｉ・８〜Ｃｒ：］８系ステンレス鋼ワイヤか
提案されている。さらに、フラックス複合ワイヤのフラ
ックス組成を限定することによってＴＩＧ溶接の初層溶
接の裏波ヒートの酸化皮膜を防止し、パックシールドガ
スを省略することを目的としたＴＩＧ溶接用溶加材が特
開昭６１−１５４７９３号公報、特開昭５５−１０９５
９４号公報、特開昭５５１０９５９５号公報に提案され
ている。これらのＴＩＧ溶接法は初層溶接後、表ビード
表面に生成したスラグを除去した後多層溶接することが
条件となっている。また、このＴＩＧ溶接法においては
、フラックスの添加は外皮をオーステナイト系ステンレ
ス鋼とし、フラックスを充填したコアードワイヤを用い
ることによって行っている。
Ａｒ−８２混合ガス等が用いられる。また、ＴＩＧ溶接
ワイヤの材料は母材の成分とほぼ等しい成分の鋼を用い
ており、特開昭５４−６８３１号公報に高速度溶接を行
うためのＮｉ・８〜Ｃｒ：］８系ステンレス鋼ワイヤか
提案されている。さらに、フラックス複合ワイヤのフラ
ックス組成を限定することによってＴＩＧ溶接の初層溶
接の裏波ヒートの酸化皮膜を防止し、パックシールドガ
スを省略することを目的としたＴＩＧ溶接用溶加材が特
開昭６１−１５４７９３号公報、特開昭５５−１０９５
９４号公報、特開昭５５１０９５９５号公報に提案され
ている。これらのＴＩＧ溶接法は初層溶接後、表ビード
表面に生成したスラグを除去した後多層溶接することが
条件となっている。また、このＴＩＧ溶接法においては
、フラックスの添加は外皮をオーステナイト系ステンレ
ス鋼とし、フラックスを充填したコアードワイヤを用い
ることによって行っている。
極高真空機器に求められる極高真空を得るためには前記
機器を構成する鋼材からのガス放出量を低くする必要が
ある。極高真空下での鋼中からの放出ガスは、Ｈ，、Ｃ
ｏ、ＣＯ，Ｎ２ Ｎ７０が主体であるものの、Ｈ，ガ
ス放出量はＣ０１Ｃ○ｚ Ｎ ２ Ｈ２０それぞれ
の放出量の１０〜１０２倍であり、極高真空を得る上で
鋼中からのＮ２ ガス放出量を低減することが重要であ
る。鋼材からのガス放出量を低くする手段の一つとして
、鋼中の介在物を減少させる技術が、ｒＮＫＫ技法Ｎα
１２７Ｊ （以下、「公知文献ｌ」という）に開示さ
れている。これは、介在物の表面に吸着したＨ ２が極
高真空下で放出ガスになるためであるさらに、「公知文
献ｌ」には、○含有量を低減し、酸化物介在物量が小さ
い程、Ｈ，ガス放出量は低下するものの、Ｏ含有量が同
等の場合（３３ｐＩ）ｍ）、ＣおよびＮの含有量を低減
（Ｃ・００１５→０．００５ Ｍ＋、％、Ｎ・０．０２
２→０． ＯＯ５ｉｆｆ％）し、炭化物、窒化物の介在
物量を低くしてもＮ２ガス放出量は減少しないことがあ
きらかになっている。一方、「公知文献１」においては
、硫化物とＮ２ガス放出量との関係は言及していないも
のの、著者らの実験によって、硫化物か減少すればＨ，
ガス放出量か減少することかあきらかとなり、Ｓ含有量
を低めることか必要であることがわかっている。
機器を構成する鋼材からのガス放出量を低くする必要が
ある。極高真空下での鋼中からの放出ガスは、Ｈ，、Ｃ
ｏ、ＣＯ，Ｎ２ Ｎ７０が主体であるものの、Ｈ，ガ
ス放出量はＣ０１Ｃ○ｚ Ｎ ２ Ｈ２０それぞれ
の放出量の１０〜１０２倍であり、極高真空を得る上で
鋼中からのＮ２ ガス放出量を低減することが重要であ
る。鋼材からのガス放出量を低くする手段の一つとして
、鋼中の介在物を減少させる技術が、ｒＮＫＫ技法Ｎα
１２７Ｊ （以下、「公知文献ｌ」という）に開示さ
れている。これは、介在物の表面に吸着したＨ ２が極
高真空下で放出ガスになるためであるさらに、「公知文
献ｌ」には、○含有量を低減し、酸化物介在物量が小さ
い程、Ｈ，ガス放出量は低下するものの、Ｏ含有量が同
等の場合（３３ｐＩ）ｍ）、ＣおよびＮの含有量を低減
（Ｃ・００１５→０．００５ Ｍ＋、％、Ｎ・０．０２
２→０． ＯＯ５ｉｆｆ％）し、炭化物、窒化物の介在
物量を低くしてもＮ２ガス放出量は減少しないことがあ
きらかになっている。一方、「公知文献１」においては
、硫化物とＮ２ガス放出量との関係は言及していないも
のの、著者らの実験によって、硫化物か減少すればＨ，
ガス放出量か減少することかあきらかとなり、Ｓ含有量
を低めることか必要であることがわかっている。
従来のＴＩＧ溶接法においては、溶接金属のＯ（酸素）
含有量が母材の０含有量よりも増加し、溶接金属の介在
物が大きくなる。溶接金属の酸素含有量の増加は、溶接
時のアークンールドガス中への大気の巻き込みによって
溶接金属中で酸化物となること−（１，１、表ビート表
面の酸化皮膜かヒートに巻き込まれることによって生じ
ること （２）、に因ることが明らかになった。即ち、
上記（１１ではＴＩＧ溶接のアークおよび溶接ビードは
ＡｒガスあるいはＡｒ−Ｈｚ混合ガスでシールドされて
いるものの、スパッタ発生あるいは開先へのシールドガ
スの供給不足によって溶接金属に大気が混入することが
、（２）では、多層盛溶接時に表ヒート表面の酸化皮膜
がビードに混入することによって溶接金属の酸素含有量
が増加することがそれぞれの原因となっている。
含有量が母材の０含有量よりも増加し、溶接金属の介在
物が大きくなる。溶接金属の酸素含有量の増加は、溶接
時のアークンールドガス中への大気の巻き込みによって
溶接金属中で酸化物となること−（１，１、表ビート表
面の酸化皮膜かヒートに巻き込まれることによって生じ
ること （２）、に因ることが明らかになった。即ち、
上記（１１ではＴＩＧ溶接のアークおよび溶接ビードは
ＡｒガスあるいはＡｒ−Ｈｚ混合ガスでシールドされて
いるものの、スパッタ発生あるいは開先へのシールドガ
スの供給不足によって溶接金属に大気が混入することが
、（２）では、多層盛溶接時に表ヒート表面の酸化皮膜
がビードに混入することによって溶接金属の酸素含有量
が増加することがそれぞれの原因となっている。
従来のフラックス複合ワイヤを用いるＴＩＧ溶接法は、
初層溶接にのみ、フラックスワイヤを用いること、且つ
、初層溶接の表ヒート表面に生成したスラグを除去する
ことから、多層盛溶接時の溶接金属への酸素の混入が防
止できず、溶接金属の介在物量が増加するために、溶接
金属のガス放出量が多くなる。
初層溶接にのみ、フラックスワイヤを用いること、且つ
、初層溶接の表ヒート表面に生成したスラグを除去する
ことから、多層盛溶接時の溶接金属への酸素の混入が防
止できず、溶接金属の介在物量が増加するために、溶接
金属のガス放出量が多くなる。
また、従来のワイヤを構成するステンレス鋼はＯ含有量
およびＳ含有量が高く、溶接金属の酸化物および硫化物
それぞれの介在物が増えるために溶接金属のガス放出量
が高くなる等、従来のＴＩＧ溶接方法には種々の問題が
あった。
およびＳ含有量が高く、溶接金属の酸化物および硫化物
それぞれの介在物が増えるために溶接金属のガス放出量
が高くなる等、従来のＴＩＧ溶接方法には種々の問題が
あった。
従って、この発明は上述の課題を解決するためになされ
たものであって、１０−’ Ｐａ以下の極高真空を得
る機器を構成するためのガス放出量の少ないステンレス
鋼のＴＩＧ溶接方法を提供することにある。
たものであって、１０−’ Ｐａ以下の極高真空を得
る機器を構成するためのガス放出量の少ないステンレス
鋼のＴＩＧ溶接方法を提供することにある。
発明者等は上述の問題を解決するために鋭意努力した。
その結果、上記課題は、酸素含有量、Ｓ含有量か少ない
ステンレス鋼と、スラグ形成物質およびアーク安定剤か
らなるフラックスとを使用し、さらに、フラックスを開
先面に塗布することによって達成できることを知見した
。
ステンレス鋼と、スラグ形成物質およびアーク安定剤か
らなるフラックスとを使用し、さらに、フラックスを開
先面に塗布することによって達成できることを知見した
。
この発明は上述の知見に基づいてなされたものであって
、極高真空機器用オーステナイト系ステンレス鋼のＴＩ
Ｇ溶接方法において、被溶接物の開先面にスラグ形成物
質およびアーク安定剤からなるフラックスを塗布し、Ｓ
含有量を０．０１０ ｌｉｔ％以下、Ｏ含有量を５０ｐ
ｐｍ以下に限定したオーステナイト系ステンレス鋼から
なるワイヤを使用して前記被溶接物をＴＩＧ溶接するこ
とに特徴を有するものである。
、極高真空機器用オーステナイト系ステンレス鋼のＴＩ
Ｇ溶接方法において、被溶接物の開先面にスラグ形成物
質およびアーク安定剤からなるフラックスを塗布し、Ｓ
含有量を０．０１０ ｌｉｔ％以下、Ｏ含有量を５０ｐ
ｐｍ以下に限定したオーステナイト系ステンレス鋼から
なるワイヤを使用して前記被溶接物をＴＩＧ溶接するこ
とに特徴を有するものである。
次ぎに、この発明のＴＩＧ溶接方法において、化学成分
組成を上述のように限定した理由を以下に述べる。
組成を上述のように限定した理由を以下に述べる。
（１１０（酸素）：
酸素は溶接金属中に酸化物として存在する元素である。
Ｏ含有量が５０ｐｐｍを超えると、溶接金属中の介在物
量が増加する。従って、ステンレス鋼のＯ含有量は５ｏ
ｐｐｍ以下に限定すべきである。
量が増加する。従って、ステンレス鋼のＯ含有量は５ｏ
ｐｐｍ以下に限定すべきである。
＋２１３（硫黄）：
Ｓは溶接金属中に固溶あるいはＭｎＳ等の硫化物として
存在する元素である。Ｓ含有量がｏ、 ｏ ｉＯｖ↑％
を超えると溶接金属中の介在物量が増加する。従って、
ステンレス鋼のＳ含有量は０．０１０社％以下に限定す
べきである。
存在する元素である。Ｓ含有量がｏ、 ｏ ｉＯｖ↑％
を超えると溶接金属中の介在物量が増加する。従って、
ステンレス鋼のＳ含有量は０．０１０社％以下に限定す
べきである。
次ぎに、開先面にフラックスを塗布する理由について述
べる。
べる。
フラックスの添加によって生成したスラグは、ビード表
面を被うことによりアークシールドガス中に大気が巻き
込まれた場合でもビードに大気が混入し、溶接金属中に
酸化物が残存することを防ぐことができる。また、ヒー
ト表面に生成したスラグはビード表面のＣｒ系酸化皮膜
の生成を防ぎ、多層盛溶接時に生ずる酸化皮膜のビート
中への巻き込みがなくなり、溶接金属の酸化物量の増加
を防ぐことができる。
面を被うことによりアークシールドガス中に大気が巻き
込まれた場合でもビードに大気が混入し、溶接金属中に
酸化物が残存することを防ぐことができる。また、ヒー
ト表面に生成したスラグはビード表面のＣｒ系酸化皮膜
の生成を防ぎ、多層盛溶接時に生ずる酸化皮膜のビート
中への巻き込みがなくなり、溶接金属の酸化物量の増加
を防ぐことができる。
次ぎに、本発明を図面を参照しなから溶接試験結果に基
づいて説明する。
づいて説明する。
ＳおよびＯの含有量を変化させたＪＩＳ−Ｇ４３０８
５ＵＳ３］６Ｌ相当の２−４ｍｍφの線材を溶体化処理
後、ＴＩＧ溶接用ワイヤに用いた。また、ＴＩＧ溶接に
供した母材は、市販の極高真空機器用の１７圓厚のステ
ンレス鋼板であり、その化学成分組成を第１表に示した
。さらに、開先形状を第１図に示した。第】ｒｙ：Ｊに
おいてａは開先角度、ｂはルートフェイス、Ｃはルート
ギャップ、ｄは板厚であり、それぞれ、ａは６０° ｂ
はｌ閣、Ｃはｌ＋＋ｍ、ｄは１７ｍとした。開先表面に
スラグ形成物質およびアーク安定剤からなるフラックス
（第５表に化学成分組成を示す）を塗布した。第２図は
溶接要領を示す正面図である。第２図において、１はＴ
ＩＧトーチ、２は電極、３はアーク、４はワイヤ、５は
母材、６は溶接金属、７はフラックスである。第２図に
示した溶接条件は慣用のものであり、溶接は第２表に掲
げる条件で行った。
５ＵＳ３］６Ｌ相当の２−４ｍｍφの線材を溶体化処理
後、ＴＩＧ溶接用ワイヤに用いた。また、ＴＩＧ溶接に
供した母材は、市販の極高真空機器用の１７圓厚のステ
ンレス鋼板であり、その化学成分組成を第１表に示した
。さらに、開先形状を第１図に示した。第】ｒｙ：Ｊに
おいてａは開先角度、ｂはルートフェイス、Ｃはルート
ギャップ、ｄは板厚であり、それぞれ、ａは６０° ｂ
はｌ閣、Ｃはｌ＋＋ｍ、ｄは１７ｍとした。開先表面に
スラグ形成物質およびアーク安定剤からなるフラックス
（第５表に化学成分組成を示す）を塗布した。第２図は
溶接要領を示す正面図である。第２図において、１はＴ
ＩＧトーチ、２は電極、３はアーク、４はワイヤ、５は
母材、６は溶接金属、７はフラックスである。第２図に
示した溶接条件は慣用のものであり、溶接は第２表に掲
げる条件で行った。
第１表
（Ｕｔ％）
第２表
第５表
（−十％）
溶接金属の介在物量の評価は、ＪＩＳ−ＧＯ５５５ｒｆ
Ｉ４の非金属介在物の顕微鏡試験方法」とともに４００
倍の顕微鏡観察によって１０ｍｍ面積について、球状介
在物および線状介在物をカウントし、１ｍｒｒ？当たり
の個数を測定することによって行った。第３図はワイヤ
であるステンレス鋼のＯの含有量と溶接金属の介在物と
の関係をフラックスを塗布した場合と塗布しない場合の
それぞれについて示したグラフである。図面において、
○はＯ含有量が５０ｐｐｍ以下、Ｓ含有量が０．０１０
１１ｆ％以下のステンレス鋼のワイヤを使用し、開先表
面にフラックスを塗布したものを示し、×はＯ含有量が
５０ｐｐｍを超え、かっＳ含有量が０゜０１０ｉＩ十％
以下のステンレス鋼のワイヤを使用しフラックスを塗布
した場合と塗布しない場合のそれぞれについて示す。
Ｉ４の非金属介在物の顕微鏡試験方法」とともに４００
倍の顕微鏡観察によって１０ｍｍ面積について、球状介
在物および線状介在物をカウントし、１ｍｒｒ？当たり
の個数を測定することによって行った。第３図はワイヤ
であるステンレス鋼のＯの含有量と溶接金属の介在物と
の関係をフラックスを塗布した場合と塗布しない場合の
それぞれについて示したグラフである。図面において、
○はＯ含有量が５０ｐｐｍ以下、Ｓ含有量が０．０１０
１１ｆ％以下のステンレス鋼のワイヤを使用し、開先表
面にフラックスを塗布したものを示し、×はＯ含有量が
５０ｐｐｍを超え、かっＳ含有量が０゜０１０ｉＩ十％
以下のステンレス鋼のワイヤを使用しフラックスを塗布
した場合と塗布しない場合のそれぞれについて示す。
第３図に示すように、フラックスを開先面に塗布した場
合の溶接金属の介在物量は、ステンレス鋼のＯ含有量の
増加とともに増加し、Ｏ含有量が５（ｌｐｐｍを超える
と介在物量が著しく増加するのが分かる。また、Ｏ含有
量が５０１）ｐｍ以下であっても、フラックスを塗布し
ない場合、溶接金属の介在物量が増加することが分かる
。第４図はワイヤであるステンレス鋼のＳの含有量と溶
接金属の介在物との関係をフラックスを塗布した場合に
ついて示したグラフである。なお、ステンレス鋼のＯ含
有量は５０ｐｐｍ以下である。第４図に示すように、Ｓ
含有量がｏ、 ｏ ｉ ｏ １１十％を超えると介在物
量が著しく増加する。従って、溶接金属の介在物量は、
Ｏ含有量が５０ｐｐｍ以下、且つ、Ｓ含有量が０．０１
０ ｌｉｔ％以下のステンレス鋼のワイヤを用い、さら
に、フラックスを開先面に塗布することによって、溶接
金属の介在物量を著しく減少させることができることか
分かる。
合の溶接金属の介在物量は、ステンレス鋼のＯ含有量の
増加とともに増加し、Ｏ含有量が５（ｌｐｐｍを超える
と介在物量が著しく増加するのが分かる。また、Ｏ含有
量が５０１）ｐｍ以下であっても、フラックスを塗布し
ない場合、溶接金属の介在物量が増加することが分かる
。第４図はワイヤであるステンレス鋼のＳの含有量と溶
接金属の介在物との関係をフラックスを塗布した場合に
ついて示したグラフである。なお、ステンレス鋼のＯ含
有量は５０ｐｐｍ以下である。第４図に示すように、Ｓ
含有量がｏ、 ｏ ｉ ｏ １１十％を超えると介在物
量が著しく増加する。従って、溶接金属の介在物量は、
Ｏ含有量が５０ｐｐｍ以下、且つ、Ｓ含有量が０．０１
０ ｌｉｔ％以下のステンレス鋼のワイヤを用い、さら
に、フラックスを開先面に塗布することによって、溶接
金属の介在物量を著しく減少させることができることか
分かる。
本発明の化学成分組成の限定理由およびフラックス開先
面に塗布する理由は上述の試験結果に基づくものであっ
て、本発明方法によれば、ワイヤを構成するステンレス
鋼の酸素およびＳの含有量を低減し、且つ、開先面に塗
布したフラックスによって生成したと−ト表面のスラグ
によって溶接時の大気の巻き込み防止とビード表面のＣ
ｒ系酸化皮膜の生成を防止することにより溶接金属の介
在物量を低減することができる。なお、溶接途中でスラ
グがビート表面を被うことによる上述の効果が得られな
くなる恐れがある場合は、途中で一旦溶接を中止しフラ
ックスを開先面あるいは表ビト表面に再塗布する。
面に塗布する理由は上述の試験結果に基づくものであっ
て、本発明方法によれば、ワイヤを構成するステンレス
鋼の酸素およびＳの含有量を低減し、且つ、開先面に塗
布したフラックスによって生成したと−ト表面のスラグ
によって溶接時の大気の巻き込み防止とビード表面のＣ
ｒ系酸化皮膜の生成を防止することにより溶接金属の介
在物量を低減することができる。なお、溶接途中でスラ
グがビート表面を被うことによる上述の効果が得られな
くなる恐れがある場合は、途中で一旦溶接を中止しフラ
ックスを開先面あるいは表ビト表面に再塗布する。
次ぎに、本発明を実施例によって、さらに詳しく説明す
る。
る。
第３表に示す本発明の範囲内の化学成分組成を有する本
発明鋼部１〜４、および、本発明の範囲外の化学成分組
成を有する比較鋼Ｎｃｈ５〜口からなるＴＩＧ溶接ワイ
ヤＮＩＬ １〜１１によってＴＩＧ溶接を行ツタ。ワイ
ヤはＪＩｓ−Ｇ４３０８ ５ＵＳ３１６Ｌに相当する２
、４則φの線材としたものである。ＴＩＧ溶接に供した
鋼は真空誘導炉で溶解後、さらに、真空アーク炉により
再溶解した５ＵＳ３１６ＬＩであり、造塊−分塊圧延に
よりスラブとし、さらに、Ｕｆ記ススラブ熱間圧延によ
って板厚１７ａｓの鋼板にした後、冷間圧延によって外
径３００ｍの鋼管とし、溶体化処理を施したものである
。次いで、第１図に示すように、突き合わせ面を開先加
工した後、上述したワイヤ（第３表に示す鋼からなる）
を使用して、積層数を１２回としたＴＪＧ溶接を行った
。溶接の前に、開先面の表面にスラグ形成物質とアーク
安定剤からなるフラックスを塗布した。第５表にフラッ
クスの化学成分組成を示す。次いで、溶接金属のガス成
分量と介在物量、および鋼管の到達圧力（Ｐａ）を測定
し、それらの結果を第４表に示した。溶接金属のＯ量は
溶接金属から５Ｘ５Ｘ５０ｍｍを切り出し、ＪＩＳ−２
２６］３によって測定した。介在物の評価は、ＪＩＳ−
ＧＯ５５５ｒ鋼の非金属介在物の顕微鏡試験方法Ｊとと
もに、４００倍の顕微鏡観察によって１０ｍｍ面積につ
いて、球状介在物および線状介在物をカウ、ントし、１
ｍｍ当たりの個数を測定することによって行った。ガス
放出量の評価は、外径３００■、管厚１７閣のＴＩＧ溶
接管の溶接部の管内表面のスラグを研削除去した後、管
内表面を電解研磨し、管をブレベーキング（管内を１０
−’ｔｏｒｒに減圧し、４００℃で２４時間加熱）後、
超高純度Ｈｅ（ヘリウム）ガスによってパージを行い、
ターボ分子ポンプで４８時間排気したときの管内部の圧
力を測定することによって行った。
発明鋼部１〜４、および、本発明の範囲外の化学成分組
成を有する比較鋼Ｎｃｈ５〜口からなるＴＩＧ溶接ワイ
ヤＮＩＬ １〜１１によってＴＩＧ溶接を行ツタ。ワイ
ヤはＪＩｓ−Ｇ４３０８ ５ＵＳ３１６Ｌに相当する２
、４則φの線材としたものである。ＴＩＧ溶接に供した
鋼は真空誘導炉で溶解後、さらに、真空アーク炉により
再溶解した５ＵＳ３１６ＬＩであり、造塊−分塊圧延に
よりスラブとし、さらに、Ｕｆ記ススラブ熱間圧延によ
って板厚１７ａｓの鋼板にした後、冷間圧延によって外
径３００ｍの鋼管とし、溶体化処理を施したものである
。次いで、第１図に示すように、突き合わせ面を開先加
工した後、上述したワイヤ（第３表に示す鋼からなる）
を使用して、積層数を１２回としたＴＪＧ溶接を行った
。溶接の前に、開先面の表面にスラグ形成物質とアーク
安定剤からなるフラックスを塗布した。第５表にフラッ
クスの化学成分組成を示す。次いで、溶接金属のガス成
分量と介在物量、および鋼管の到達圧力（Ｐａ）を測定
し、それらの結果を第４表に示した。溶接金属のＯ量は
溶接金属から５Ｘ５Ｘ５０ｍｍを切り出し、ＪＩＳ−２
２６］３によって測定した。介在物の評価は、ＪＩＳ−
ＧＯ５５５ｒ鋼の非金属介在物の顕微鏡試験方法Ｊとと
もに、４００倍の顕微鏡観察によって１０ｍｍ面積につ
いて、球状介在物および線状介在物をカウ、ントし、１
ｍｍ当たりの個数を測定することによって行った。ガス
放出量の評価は、外径３００■、管厚１７閣のＴＩＧ溶
接管の溶接部の管内表面のスラグを研削除去した後、管
内表面を電解研磨し、管をブレベーキング（管内を１０
−’ｔｏｒｒに減圧し、４００℃で２４時間加熱）後、
超高純度Ｈｅ（ヘリウム）ガスによってパージを行い、
ターボ分子ポンプで４８時間排気したときの管内部の圧
力を測定することによって行った。
第４表の本発明側部１〜４、比較例Ｎｃ１２〜１５は０
：５０ｐｐｍ以下、Ｓ ： ０．０１０ ｖｔ％以下で
あり、ワイヤのステンレス鋼は本発明の範囲内である。
：５０ｐｐｍ以下、Ｓ ： ０．０１０ ｖｔ％以下で
あり、ワイヤのステンレス鋼は本発明の範囲内である。
比較側部１２〜１５は、開先面にフラックスを塗布しな
い場合であり、溶接金属のＯ含有量が高く、その介在物
量が増加することによって、容器の圧力が高くなってい
る。
い場合であり、溶接金属のＯ含有量が高く、その介在物
量が増加することによって、容器の圧力が高くなってい
る。
比較例階５〜９はＯ含有量が５０ｐｐｍを超えるステン
レス鋼をワイヤに用いたために、溶接金属のＯ含有量が
高く、溶接金属の介在物量が増加することによって、容
器の圧力が高くなっているまた、比較例Ｎα１０．１１
は、ステンレス鋼のＯ含有量が５０ｐｐｍ以下、且つ、
開先面にフラックスを塗布することによって、溶接金属
のＯ含有量は低いものの、ステンレス鋼のＳ含有量が０
．０１ＯｌＩｔ％を超えるために、溶接金属の介在物量
が増加し、容器の圧力が高くなっている。比較例Ｎａ１
６．１７は、Ｏ含有量がｓｏｐｐｍを超えるステンレス
鋼をワイヤに使用し、且つ、開先面にフラックスを塗布
しなかったために、溶接金属のＯ含有量が高く、その介
在物量が増加し、容器の圧力が高くなっている。
レス鋼をワイヤに用いたために、溶接金属のＯ含有量が
高く、溶接金属の介在物量が増加することによって、容
器の圧力が高くなっているまた、比較例Ｎα１０．１１
は、ステンレス鋼のＯ含有量が５０ｐｐｍ以下、且つ、
開先面にフラックスを塗布することによって、溶接金属
のＯ含有量は低いものの、ステンレス鋼のＳ含有量が０
．０１ＯｌＩｔ％を超えるために、溶接金属の介在物量
が増加し、容器の圧力が高くなっている。比較例Ｎａ１
６．１７は、Ｏ含有量がｓｏｐｐｍを超えるステンレス
鋼をワイヤに使用し、且つ、開先面にフラックスを塗布
しなかったために、溶接金属のＯ含有量が高く、その介
在物量が増加し、容器の圧力が高くなっている。
これに対して、本発明例Ｎαｌ〜４は、Ｏ：５０ｐｐｍ
、 Ｓ ： ０．０１０１１ｔ％以下含有するステンレ
ス鋼をワイヤの外皮に用い、フラックスを開先面に塗布
したことによって、溶接金属の介在物量が少なく、容器
の圧力は低かった。
、 Ｓ ： ０．０１０１１ｔ％以下含有するステンレ
ス鋼をワイヤの外皮に用い、フラックスを開先面に塗布
したことによって、溶接金属の介在物量が少なく、容器
の圧力は低かった。
このように、本発明鋼からなるＴＩＧ溶接方法は、比較
鋼からなるＴＩＧ溶接法に比べて、溶接金属の介在物が
少なく、また、ガス放出量が小さく、１０−’ Ｐａ
以下の真空が得られることが確認された。
鋼からなるＴＩＧ溶接法に比べて、溶接金属の介在物が
少なく、また、ガス放出量が小さく、１０−’ Ｐａ
以下の真空が得られることが確認された。
以上説明したように、この発明によって極高真空機器を
構成すれば、溶接金属の介在物が少ないため、溶接金属
から放出されるガスを極めて低減することが可能となり
、真空機器の性能を著しく向上させることができる産業
上有用な効果がもたらされる。
構成すれば、溶接金属の介在物が少ないため、溶接金属
から放出されるガスを極めて低減することが可能となり
、真空機器の性能を著しく向上させることができる産業
上有用な効果がもたらされる。
第１図はＴＩＧ溶接における開先形状を示す正面図、第
２図は溶接要領を示す正面図、第３図はワイヤのステン
レス鋼のＯおよびＳの含有量と開先面のフラックスとが
それぞれ溶接金属の介在物量に及ぼす影響を示すグラフ
である、第４図はワイヤのステンレス鋼のＳの含有量と
溶接金属の介在物との関係をフラックスを開先面に塗布
した場合について示すグラフである。図面において、１
− Ｔ Ｉ Ｇ トーチ、 ２−電極、 ３− アーク、 ４、ワイヤ、 ５−８母材、 ６−１．溶接金属、 ７−フラックス。
２図は溶接要領を示す正面図、第３図はワイヤのステン
レス鋼のＯおよびＳの含有量と開先面のフラックスとが
それぞれ溶接金属の介在物量に及ぼす影響を示すグラフ
である、第４図はワイヤのステンレス鋼のＳの含有量と
溶接金属の介在物との関係をフラックスを開先面に塗布
した場合について示すグラフである。図面において、１
− Ｔ Ｉ Ｇ トーチ、 ２−電極、 ３− アーク、 ４、ワイヤ、 ５−８母材、 ６−１．溶接金属、 ７−フラックス。
Claims (1)
- １ 極高真空機器用オーステナイト系ステンレス鋼のＴ
ＩＧ溶接方法において、被溶接物の開先面にスラグ形成
物質およびアーク安定剤からなるフラックスを塗布し、
Ｓ含有量を０．０１０ｗｔ％以下、Ｏ含有量を５０ｐｐ
ｍ以下に限定したオーステナイト系ステンレス鋼からな
るワイヤを使用して前記被溶接物をＴＩＧ溶接すること
を特徴とする極高真空機器用オーステナイト系ステンレ
ス鋼のＴＩＧ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5447390A JPH03258463A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | 極高真空機器用オーステナイト系ステンレス鋼のｔｉｇ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5447390A JPH03258463A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | 極高真空機器用オーステナイト系ステンレス鋼のｔｉｇ溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03258463A true JPH03258463A (ja) | 1991-11-18 |
Family
ID=12971643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5447390A Pending JPH03258463A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | 極高真空機器用オーステナイト系ステンレス鋼のｔｉｇ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03258463A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001018089A (ja) * | 1999-07-01 | 2001-01-23 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶接高温割れ抵抗性に優れた溶接継手 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62183994A (ja) * | 1986-02-10 | 1987-08-12 | Nippon Steel Corp | ステンレス鋼ガスシ−ルドア−ク溶接用ワイヤ |
-
1990
- 1990-03-06 JP JP5447390A patent/JPH03258463A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62183994A (ja) * | 1986-02-10 | 1987-08-12 | Nippon Steel Corp | ステンレス鋼ガスシ−ルドア−ク溶接用ワイヤ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001018089A (ja) * | 1999-07-01 | 2001-01-23 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶接高温割れ抵抗性に優れた溶接継手 |
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