JPH03268877A - 耐硫化物応力割れ性油井用溶接鋼管の製造法 - Google Patents

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〉 この発明は、硫化水素を含んだ原油や天然ガスを掘削す
る油井管用として好適な“耐硫化物応力割れ性に優れた
高強度溶接鋼管”の製造方法に関するものである。

〈従来技術とその課題〉 従来、油井掘削の分野では継目無し鋼管を使用するのが
一般的であった。

なぜなら、油井掘削用鋼管は、通常、自重により降伏応
力に近い値の応力が負荷された状態で使用されるもので
あり、その使用環境も硫化水素を含んだ腐食性の強い環
境である場合が多いため、硫化物応力割れ（以降、ＳＳ
Ｃと略称する）に対して十分な抵抗性が要求される。ま
た、土圧によるコラプス（潰れ）に対しても高い抵抗性
を有していることが必要である。従って、これらの点を
考慮した場合の信頼性は、従来、溶接鋼管よりも継目無
し鋼管の方が一段優れていたからである。

もっとも、“油井管用として満足できる耐ＳＳＣ性に優
れた鋼材”を実現するための諸要因は従来の検討により
ほぼ判明しているので（例えば特開昭６１−１２４５５
０号公報参照）、溶接鋼管であってもその母材部の信頼
性は十分に確保することができた。しかし、溶接部の信
頼性が今一つ十分とは言えなかった。

つまり、溶接部にはどうしても溶接欠陥が存在しがちで
あるが、これが？！Ａ潤Ｈ２Ｓ環境に曝されると“鋼表
面の腐食により発生し鋼中に浸入した水素”が該溶接欠
陥部にトラップされることとなる。このため、その部位
がＳＳＣの起点となり耐ＳＳＣ性を劣化させるのである
。

上述した理由から、油井掘削の用途にはこれまで一般に
継目無し鋼管が適用されてきたが、それでも、継目無し
鋼管にはコスト、生産性、真円度並びに直伸度の点で溶
接鋼管に及ばないと言う問題点も指摘されており、最近
ではこれらの問題を克服すべく　“信頼性の高い溶接鋼
管”が望まれている。

ところで、これに類した溶接鋼管を製造する際のシーム
溶接には、通常、サブマージアーク熔接法（以降、ＳＡ
Ｗと略称する）又は電縫溶接法（以降、ＥＲＷと略称す
る）が適用されている。

このうちのＳＡＷは、溶接欠陥が発生しにくく、例え欠
陥を発生したとしても非破壊検査で発見して補修するこ
とが可能と言う利点があるものの、油井用網管の如き高
炭素高強度鋼材の溶接では溶接割れの問題があって適用
が困難である。勿論、溶接入熱を低減すればこのような
材料であってもＳＡＷは可能であるが、この場合には必
然的に溶接速度が遅くなり、生産性が著しく損なわれる
と言う別の問題が生じる。

一方、ＥＲＷでは溶接速度を速くした高能率な作業が可
能であり、低グレードの油井用鋼管には既にＥＲＷＭ管
の適用も試みられ始めてはいるが、それでもＳＡＷに比
して更に信頼性が不安定であると言う大きな問題が存在
する。それは、大気中での作業においてスケール等の欠
陥誘起物質が接合部に混入し溶接欠陥を多発するからで
ある。不活性ガスシールド中であっても、そのシールド
が不完全であって酸素分圧が高くなった場合にも同様で
ある。また、高周波投入電力が低いと、熔融不足による
溶銅の不安定現象が生して冷接欠陥が発生し易くなると
言った問題もある。

なお、最近、ＥＲＷ！Ｉ’ｇ管接合部の信転接合部手段
が種々検討されており、例えばＥＲＷ鋼管の接合部及び
その近傍の熱影響部に存在する酸化物系介在物の大きさ
及び個数を限定して耐水素誘起割れ性（耐ＨＩＣ性）を
改善しようとの提案（特開昭６０−２１３３６６号）も
なされた。しかしながら、耐ＳＳＣ性を改善するために
電縫溶接部及び熱影響部の酸化物寸法を限定するのは実
用的な手段とは言えない。即ち、十〜数十ミクロン程度
の酸化物であってもその形状等によってはＳＳＣの起点
となり得るが、このように小さい欠陥を目視或いは非破
壊検査で判別することは実際上不可能に近く、また光学
顕微鏡によるミクロ検査をＥＲＷｍ管のような連続大量
生産するもの全てに実施することも困難だからである。

このようなことから、本発明が目的としたのは、溶接部
においても優れた耐ＳＳＣ性を示し、ＡＰＩ規格（アメ
リカ石油協会規格）によるＬ８０級以上の高強度油井管
としても十分に適用可能な高級溶接鋼管の製造手段を確
立することであった。

く課題を解決するための手段〉 そこで、本発明者等は上記目的を達成すべく鋭意研究を
重ねた結果、次のような知見を得ることができた。即ち
、 ＋ａ＋　　耐ＳＳＣ性に優れた油井用溶接鋼管を得るた
めには、当然のことながら優れた耐ＳＳＣ性を備えた素
材綱板を用いる必要があると共に、製管後に管全体の焼
入れ焼戻し処理を施し、鋼板製造時の履歴に関係なく耐
ＳＳＣに優れた母材性能を得られるようにすることが欠
かせない。

（ｂ）ＳＳＣの原因は、大きく分けて介在物と硬化組織
である。このうち、溶接欠陥は酸化物系介在物が主役を
演じていて溶接衝合面におけるＳＳＣの原因となる。し
かし、このような欠陥誘起物質の混入、ベネトレーター
状欠陥や冷接欠陥の発生を防くことは、既に本出願人に
よって提案されている溶接方法（特開昭６３−２２０９
７７号公報参照）によって可能である。ところが、応力
が付加された状態では極めて微小な欠陥であってもＳＳ
Ｃの起点となり、従来確立されていた技術による耐ＳＳ
Ｃ性銅板（介在物処理を施すと共に適正な成分組成に調
整された鋼板）を素材としてこれに上記溶接方法を単に
施したとしても、所望性能を有した油井用鋼管は得られ
ない。

なお、本出願人によって提案（特開昭６３−２２０９７
７号）された上記溶接方法は、ＳＡＷ鋼管のシーム溶接
で逆極性消耗電極ワイヤーを使用し、その際の母材に衝
突するイオンのクリーニング現象を利用してオープンパ
イプ両エツジ近傍の表面酸化物除去を図ると共に、アプ
セット量を所定値以上にして欠陥誘導物質を押し出し、
これによって溶接欠陥自身をほぼＯに減少させようとし
たものである。しかし、上述したようにこの手段のみで
は耐ＳＳＣ性の要求される溶接鋼管の製造には不満足だ
ったのである。

（Ｃ）シかしながら、上記手段に加えて、溶接鋼管の溶
接部の硬さが母材部と同等かそれ以上となるように図れ
ば、鋼管に応力が付加された際にも溶接部に歪が集中す
ることがなくなり、このため溶接部における微小な欠陥
の影響は殆んどなくなって優れた耐ＳＳＣ性を示すよう
になる。

（ｄ）　　このように、母材に対する溶接部の硬さを適
正な範囲〔具体的にはＯ≦（溶接部のＨν）−（母材部
のＨν）≦４０である〕に調整するための有効な手段と
しては、母材に比べてＣｅｑ（炭素当量）の高い溶接ワ
イヤーを使用する方法が実際的である。

ｆｅ）　　また、硬化組織におけるＳＳＣはＨ２Ｓ分圧
によってその躍界硬さは異なるものの、一般には　２５
０　Ｈｖ以下がＳＳＣ防止に望ましいと言われているが
、シーム溶接の後に最終的な溶接鋼管全体の焼入れ焼戻
し処理を施せば、上記硬化組織に起因したＳＳＣの発生
は見られない。

本発明は上記知見事項等に基づいてなされたものであり
、 ｒｃ：ｏ、２０〜０．５０％（以降、成分割合を表わす
％は重量％とする） Ｓｉ　：　０．１０〜０．８０％、　　Ｍｎ　：　０．
１０〜０．８０％Ｐ　：　０．０２５％以下、　　　、
Ｍｎ：０．００２％以下ｓｏ１．　Ａｌ　：　０．０１
〜０．１０％を含有すると共に、 Ｃａ　：　０．０００５〜０．００５０％希土類元素：
　０．０００５〜０．０１％のうちの１種以上、或いは
更に Ｃｕ　：　０．０５〜０．５０％、　　Ｎｉ　：　０．
０５〜０．５０％。

Ｃｒ　：　０．０５〜０．５０％、　　Ｍｏ　：　０．
０５〜０．８０％。

Ｎｂ　：　０．０１〜１．２０％、　　　Ｍｏ：０．０
１〜１．２０％。

Ｔｉ　：　０．０１〜１．２０％、　　　Ｚｒ　：　０
．０１〜１．２０％。

Ｂ　　：　０．０００５〜０．００５０％のうちの１種
以上をも含み、残部がＦｅ及び不可避不純物から成る熱
延鋼板を素材として成形したオープンパイプの両エツジ
部を、まず高周波電流により８００℃以上溶融温度未満
に加熱し、続いて前記両エツジ部が形成する間隙部に重
量割合でＣ：０．２０〜０．５０％、　　Ｓｉ　：　０
．１０〜０．８０％。

Ｍｎ　：　０．１０〜０．５０％、　　　Ｐ　：　０．
０２５％以下Ｓ　：　０．０１％以下、　　　ｓａｔ、
妊：　０．０１〜０．１０％を含有するか、或いは更に Ｃｕ　：　０．０５〜０．５０％、　　Ｎｉ　：　０．
０５〜０．５０％。

Ｃｒ　：　０．０５〜０．５０％、　　Ｍｏ　：　０．
０５〜０．８０％。

Ｎｂ　：　０．０１〜１．２０％、　　　Ｖ　：　０．
０１〜１．２０％Ｔｉ　：　０．０１〜１．２０％、　
　Ｚｒ　：　０．０１〜１．２０％。

Ｂ　：　０．０００５〜０．００５０％のうちの１種以
上をも含むと共に残部がＦｅ及び不可避不純物から成り
、かつ Ｃｒ（χ）　　　Ｍｏ（χ）　　　Ｖ（χ）５　　　　
５　　　　５ で算出されるＣｅｑ値を用いた式 ０．０２≦（ワイヤーのＣｅｑ）−（母材のＣｅｑ）≦
０．１０を満足する成分組成の逆極性消耗電極ワイヤー
の先端を供給しつつ、不活性ガスシールド雰囲気下で埋
もれアークを点弧して前記両エツジ部の端面表層部を溶
融すると同時に、該両エツジ部に鋼板厚さの１７５以上
のアプセット量を加えてこれを接合し、次に得られた鋼
管全体を８５０〜１１００℃に加熱して水冷した後、更
に５゛００〜７５０℃で焼戻すことにより、耐硫化物応
力割れ性に優れる油井用溶接鋼管を工業的に安定して量
産し得るようにした点」 に特徴を有するものである。

以下、本発明において素材鋼板及び消耗電極ワイヤーの
成分組成、シーム溶接条件並びに熱処理条件を前記の如
くに限定した理由を、その作用と共に詳述する。

〈作用〉 （Ａ）素材鋼板の成分組成 ａ）　Ｃ Ｃ含有量が０．２０％未満では鋼管に所望強度を確保す
ることができず、一方、０．５０％を超えてＣを含有さ
せると靭性及び溶接性の劣化を招くことから、Ｃ含有量
は０．２０〜０．５０％と定めた。

ｂ）　Ｓｉ 所望の脱酸効果を確保するためには０．１０％以上のＳ
ｉ含有量とする必要があり、一方、０．８０％を超えて
Ｓｉを含有させると靭性劣化や焼戻し脆化を招くように
なることから、Ｓｉ含有量は０．１０〜０．８０％と定
めた。

ｃ）　Ｍｎ Ｍｎ含有量が０．１０％未満では鋼管に所望強度を確保
することができず、一方、０．８０％を超えてＭｎを含
有させると耐ＳＳＣ性の劣化を招くことから、Ｍｎ含有
量は０．１０〜０．８０％と定めた。

ｄ）　　Ｐ Ｐ含有量が０．０２５％を超えると、母材偏析部の合金
元素濃度が高くなって母材の耐ＳＳＣ性が低下する他、
焼戻し脆化を招く虞れが出てくる。従って、Ｐ含有量は
０．０２５％以下と定めた。なお、Ｐは不可避的に混入
する不純物元素であり、その含有量は低いほど好ましい
。

ｅ）　　Ｓ Ｓ含有量が０．００２％を超えると、Ｃａ或いは希土類
元素（以降、ＲＥＭと略称する）による硫化物系介在物
の形態制御が不可能な？ｌｎＳが住成し、耐ＳＳＣ性が
低下する。従って、Ｓ含有量は０．００２％以下と定め
た。なお、Ｓも不可避的に混入する不純物元素であり、
やはりその含有量は低いほど好ましい。

ｆ）　　　ｓｏｌ　　　八β 所望の脱酸効果を確保するためには０．０１％以上のｓ
ｏｌ、ＩＵ含有量が必要であるが、０．１０％を超えて
含有させると鋼材の清浄度が悪化することから、ｓｏｌ
、ＡＩ含有量は０．０１〜０．１０％以下と定めた。

ｇ）　Ｃａ、及びＲＥＭ これらの元素は、何れも硫化物系介在物の形態制御によ
り耐ＳＳＣ性を向上させる作用を有しているので１種又
は２種以上含有せしめられるが、何れもその含有量が０
．０００５％未満であると上記作用による所望の効果が
得られず、一方、Ｃａ含有量が０．００５０％を超えた
場合にはＣａ系介在物の増加によって耐ＳＳＣ性が劣化
し、またＲＥＭ含有量が０．０１％を超えると酸化物系
介在物の増加によって耐ＨＩＣ性が劣化することから、
Ｃａについてはその含有量を０．０００５〜０．００５
０％と、ＲＥＭ含有量については０．０００５〜０．０
１％とそれぞれ限定した。

ｈ）　ＣＩＪ、　Ｎｉｌ　Ｃｒ＋　Ｍｏ、　Ｎｂ＋　　
Ｖ＋　Ｔｌｌ　Ｚｒ及びＢこれらの元素は鋼材の強度及
び靭性を向上させる作用を有しており、そのため必要に
応じて１種又は２種以上の添加がなされるが、その含有
量範囲は次の理由に基づいて限定した。

Ｃｕ、　Ｎｉ 何れもその含有量が０．０５％未満であると所望の強度
及び靭性の改善効果が得られず、一方、何れも０．５０
％を超えて含有させると溶接性の低下を招く。

Ｃｒ その含有量が０．０５％未満であると所望の強度及び靭
性の改善効果が得られず、一方、０．５０％を超えて含
有させると靭性や耐ＳＳＣ低下を来たす。

ｎ。

その含有量が０．０５％未満であると所望の強度及び靭
性の改善効果が得られず、一方、０．８０％を超えて含
有させると靭性低下を招（。

Ｎｂ、　　Ｖ、Ｔｉ、及びＺｒ 何れもその含有量が０．０１％未満であると所望の強度
及び靭性の改善効果が得られず、一方、何れも１．２０
％を超えて含有させると靭性の低下を来たす。

その含有量が０．０００５％未満であると所望の強度及
び靭性の改善効果が得られず、一方、０．００５０％を
超えて含有させると靭性低下を招く。

（Ｂ）溶接ワイヤーの成分組成 ａ）　Ｃ Ｃ含有量が０．２０％未満では銅管に所望強度を確保す
ることができず、一方、０．５０％を超えてＣを含有さ
せると靭性の低下を招くことから、Ｃ含有量は０．２０
〜０．５０％と定めた。

ｂ）　Ｓｉ 所望の脱酸効果を確保するためには０．１０％以上のＳ
ｉ含有量とする必要があり、一方、０．８０％を超えて
Ｓｉを含有させると靭性劣化や焼戻し脆化を招くように
なることから、Ｓｉ含有量は０．１０〜０．８０％と定
めた。

ｃ）　Ｍｎ Ｍｎ含有量が０．１０％未満では鋼管に所望強度を確保
することができず、一方、０．５０％を超えてＭｎを含
有させると溶接部の耐ＳＳＣ性が低下することから、Ｍ
ｎ含有量は０，１０〜０．５０％と定めた。

ｄ）　　Ｐ Ｐ含有量が０．０２５％を超えると、溶接部の耐ＳＳＣ
性が低下する他、焼戻し脆化を招く虞れが出てくる。従
って、Ｐ含有量は０．０２５％以下と定めた。

なお、Ｐは不可避的に混入する不純物元素でありその含
有量は低いほど好ましい。

ｆ）ｓｏｌ、Ａｆ 所望の脱酸効果を確保するためには０．０１％以上のｓ
ｏｌ、ＡＩ含有量が必要であるが、０．１０％を超えて
含有させると鋼材の清浄度が悪化することから、ｓｏｌ
、Ａ１含有量は０．０１〜０．１０％以下と定めた。

ｈ）　Ｃｕ、　Ｎｉ、　Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ｎｂ、　　Ｖ
、　Ｔｉ、　Ｚｒ及びＢこれらの元素は綱材の強度及び
靭性を向上させる作用を有しており、そのため必要に応
じて１種又は２種以上の添加がなされるが、その含有量
範囲は次の理由に基づいて限定した。

Ｃｕ、　Ｎｉ 何れもその含有量が０．０５％未満であると所望の強度
及び靭性の改善効果が得られず、一方、何れも０．５０
％を超えて含有させると溶接性の低下を招く。

Ｃｒ その含有量が０゜０５％未満であると所望の強度及び靭
性の改善効果が得られず、一方、０．５０％を超えて含
有させると靭性や耐ＳＳＣ低下を来たす。

Ｏ その含有量が０．０５％未満であると所望の強度及び靭
性の改善効果が得られず、一方、０．８０％を超えて含
有させると靭性低下を招く。

Ｎｂ　　Ｖ　　Ｔｉ、　　　びＺｒ 何れもその含有量が０．０１％未満であると所望の強度
及び靭性の改善効果が得られず、一方、何れも１．２０
％を超えて含有させると靭性の低下を来たす。

その含有量が０．０００５％未満であると所望の強度及
び靭性の改善効果が得られず、一方、０．００５０％を
超えて含有させると靭性低下を招く。

（Ｃ）溶接ワイヤーと母材とのＣｅｑ差応力が付加状況
下において溶接部に歪が集中するのを防止し、溶接部に
おける微小な欠陥がＳＳＣの起点となるのを防止するに
は、母材に対する溶接部の硬さを適正な範囲〔０≦（溶
接部のＨｖ）（母材部のＨい≦４０〕に調整する必要が
ある。

しかるに、溶接部ではＣ，Ｍｎ等の膜成分現象が起きる
ので、母材に比べてＣｅｑ（炭素当量）の高い溶接ワイ
ヤーを使用しなければ鋼管の焼入れ焼戻し後に溶接部の
硬さを母材部と同等かそれよりも高くすることができな
い。このように、最終焼入れ焼戻し処理後の溶接部硬さ
を母材部と同等かそれよりも高くするためには、〔（ワ
イヤーのＣｅｑ）（母材のＣｅｑ））の値を０．０２以
上とする必要がある。一方、上記値が０．１０を超える
と溶接部が母材部に比べて硬くなり過ぎるので、溶接部
と母材部の境界領域で“柔らかい母材部”に歪が集中す
ることとなり、耐ＳＳＣ性が低下する。

なお、Ｃｅｑ（炭素当量）は式 ％式％ で算出されるものとする。

（Ｄ）オーブンパイプ両エツジ部の加熱温度溶融金属に
対する濡れ特性を向上するためには８００℃以上に加熱
する必要があり、一方、高周波の強い電磁力が作用する
環境において後述するアーク点弧で形成される溶融池を
安定状態に維持し、ベネトレーター欠陥を発生させない
ようにするためには、加熱温度は溶融温度未満に止める
必要がある。

（Ｅ）逆極性消耗電極ワイヤーの使用 溶接用電極として逆極性の消耗電極ワイヤーを使用する
のは、オープンパイプ両エツジ近傍部の表面酸化物を効
果的に除去するためである。電極ワイヤーが逆極性の場
合にのみ上記効果が発揮される（ワイヤーがプラスであ
るのでイオンが母材に衝突する）が、一般にこれを逆極
性のクリーニング作用と呼んでいる。

（Ｆ）アブセント量 鋼板の板厚Ｔに相当する厚みの突合わせ接合部に接する
内外周側の押出部である溶接ビードの部分に、アンダー
カットを形成させないようにすると共に、融合不良をも
たらす欠陥誘起物質を押し出しするためである。１７５
未満では突合わせ接合部にアンダーカット並びに融合不
良の溶接欠陥が残留する。

（Ｇ）焼入れ加熱温度 加熱時にオーステナイト単相として細粒組織を実現する
ためには８５０℃以上に加熱することが必要であり、加
熱温度が８５０℃未満であると混粒となって十分に優れ
た耐ＳＳＣ性を確保できない。一方、１１００℃を超え
る温度域に加熱すると粗粒組織となって耐ＳＳＣ性が低
下する。従って、焼入れ加熱温度は８５０〜１１００℃
と定めた。

（Ｈ）焼戻し温度 焼戻し温度が５００℃未満では軟化せず、高硬度のため
耐ＳＳＣ性が悪い結果となる。一方、焼戻し温度が７５
０℃を超えた場合には軟化しすぎて所定の強度が確保で
きない上、残留オーステナイトや焼戻されないマルテン
サイト相が生じ、やはり耐ＳＳＣ性が低下する。従って
、焼戻し温度は５００〜７５０℃と定めた。

続いて、本発明の効果を実施例によって更に具体的に説
明する。

〈実施例〉 まず、第１表に示す成分組成の各熱延鋼板を連続的に製
管成形すると共に、得られたオープンバイブの両エツジ
を逆極とした第２表に示す成分組成の溶接ワイヤーにて
シーム溶接し、その後鋼管全体に焼入れ・焼戻し処理を
施して溶接鋼管を製造した。

この際の溶接鋼管製造条件の詳細を第３表に示す。

次に、上記の如くに製造された溶接鋼管の溶接部と母材
部の硬度（ヴイッカース硬さ）差を測定すると共に、該
鋼管の耐ＳＳＣ性の調査を行い、その結果を第３表に併
せて示した。

なお、耐ＳＳＣ性の調査は、第１図に略示したように溶
接網管から溶接衝合面を中央に含む部材を採取し、その
後これを偏平化してから図示の位置より第２図に示す寸
法の試験片を切り出して実施した。そして、切り出した
試験片は、第３図に示す如＜ＮＡＣＥ液（０，５％酢酸
、５％食塩の２５℃の水溶液に１気圧でＨ，Ｓを飽和さ
せたもの）中にてＳＭＹＳ（最小規格化応力）の８０％
の引張力を付加して保持し、その際のＳＳＣによる破断
の有無によって耐ＳＳＣ性を評価した。調査は各々３本
の試験片を使用して行ったが、評価結果については「○
・・・ＳＳＣによる破断なし」、「×・・・ＳＳＣによ
る破断あり」として第３表に表示した。

第３表に示した結果からも明らかなように、本発明で規
定した条件通りに製造された溶接鋼管は優れた耐ＳＳＣ
性を示すことが確認できる。

これに対して、比較例たる試験番号４ではエツジ予熱温
度が８００　’Ｃを下回り、試験番号５ではエツジが溶
融した結果、耐ＳＳＣ性が芳しくない。

また、比較例たる試験番号７では焼戻し温度が５００℃
を下回り、試験番号８では７５０℃を上回った結果、耐
ＳＳＣ性が芳しくない。

比較例たる試験番号１３は焼入れ温度が１１００℃を上
回ったものであり、試験番号１４は８５０“Ｃを下回っ
たものであるが、そのため耐ＳＳＣ性が芳しくない。

比較例たる試験番号１５はアプセットが足りないため、
耐ＳＳＣ性が芳しくない。

試験番号１６〜１８は、シーム溶接を従来のＥＲＷ法と
した場合の例であるが、耐ＳＳＣ性試験の結果にバラツ
キが大きい。

ところで、試験番号１９〜３８は、母材と溶接ワイヤー
の組合わせを変えて“母材と溶接部との硬度差”が溶接
鋼管の耐ＳＳＣ性に及ぼす影響を検討した結果である。

母材Ａに対するワイヤーａｌ＋母材Ｂに対するワイヤー
ｂ、は基本的には共材であり、この組合わせで本発明法
に基づいて製管溶接すると、溶接ワイヤーからＣ，Ｍｎ
等の膜成分が起こり、母材に比べて溶接部が軟化する。

従って、比較例たる試験番号１９．２０．２９及び３０
は微小な欠陥を起点にＳＳＣが発生している虞れがある
。それは、試験本数３本の時に１本ＳＳＣによる破断を
生じるか否かの程度であり、本発明例の場合に比べると
耐ＳＳＣ性が劣るが、従来のＥＲＷ法に比べれば耐ＳＳ
Ｃ性は良好である。

比較例たる試験番号２３〜２６及び３３〜３６は、溶接
ワイヤーのＣｅｑが母材に比べて高すぎるので、溶接部
が母材部に比べて硬くなり過ぎた結果、耐ＳＳＣ性が芳
しくない。

試験番号３９〜６０はその他の各成分系を網羅した本発
明例と従来例（ＥＲＷ法）とを比較したものである。こ
の本発明例では、何れも溶接ワイヤーの組成は「そのＣ
ｅｑが本発明の規定範囲内で母材のＣｅｑより高くなる
ようにＣ及びＭｎで調整したもの」であるが、どの例も
耐ＳＳＣ性は極めて良好となっている。

比較例たる試験番号６１はオープンパイプ両エツジ部の
予熱温度が低かった場合、試験番号６２は逆に予熱温度
が高かった場合、試験番号６３は焼戻し温度が低かった
場合、試験番号６４は逆に焼戻し温度が高かった場合、
試験番号６５は焼入れ加熱温度が高かった場合、試験番
号６６は逆に焼入れ加熱温度が低かった場合、そして試
験番号６７はアプセ・ノド量が小さかった場合の例であ
るが、何れも耐ＳＳＣ性は芳しくないことが分かる。

た耐ＳＳＣ性を備え、油井掘削用銅管に適用しても十分
に満足できる性能を発揮する溶接鋼管を安定して量産す
ることが可能となるなど、産業上極めて有用な効果がも
たらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、溶接鋼管からの耐ＳＳＣ性試験片の採取位置
を説明した概念図である。 第２図は、耐ＳＳＣ性試験片の形状寸法を示した説明図
である。 第３図は、耐ＳＳＣ性試験の手法を示した概念図である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量割合にて Ｃ：０．２０〜０．５０％、Ｓｉ：０．１０〜０．８０
   ％、Ｍｎ：０．１０〜１．００％、Ｐ：０．０２５％以
   下、Ｓ：０．００２％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜
   ０．１０％を含有すると共に、 Ｃａ：０．０００５〜０．００５０％、 希土類元素：０．０００５〜０．０１％ のうちの１種以上、或いは更に Ｃｕ：０．０５〜０．５０％、Ｎｉ：０．０５〜０．５
   ０％、Ｃｒ：０．０５〜１．２０％、Ｍｏ：０．０５〜
   １．００％、Ｎｂ：０．０１〜０．１５％、Ｖ：０．０
   １〜０．１５％、Ｔｉ：０．０１〜０．１５％、Ｚｒ：
   ０．０１〜０．１５％、Ｂ：０．０００５〜０．００５
   ０％ のうちの１種以上をも含み、残部がＦｅ及び不可避不純
   物から成る熱延鋼板を素材として成形したオープンパイ
   プの両エッジ部を、まず高周波電流により８００℃以上
   溶融温度未満に加熱し、続いて前記両エッジ部が形成す
   る間隙部に重量割合でＣ：０．２０〜０．５０％、Ｓｉ
   ：０．１０〜１．００％。 Ｍｎ：０．１０〜１．２０％、Ｐ：０．０２５％以下、
   Ｓ：０．０１％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜０．１
   ０％を含有するか、或いは更に Ｃｕ：０．０５〜０．５０％、Ｎｉ：０．０５〜０．５
   ０％、Ｃｒ：０．０５〜１．２０％、Ｍｏ：０．０５〜
   １．００％、Ｎｂ：０．０１〜０．１５％、Ｖ：０．０
   １〜０．１５％、Ｔｉ：０．０１〜０．１５％、Ｚｒ：
   ０．０１〜０．１５％、Ｂ：０．０００５〜０．００５
   ０％ のうちの１種以上をも含むと共に残部がＦｅ及び不可避
   不純物から成り、かつ式 ０．０２≦（ワイヤーのＣｅｑ）−（母材のＣｅｑ）≦
   ０．１０〔但し、Ｃｅｑは下記式で算出される値である
   〕を満足する成分組成の逆極性消耗電極ワイヤーの先端
   を供給しつつ、不活性ガスシールド雰囲気下で埋もれア
   ークを点弧して前記両エッジ部の端面表層部を溶融する
   と同時に、該両エッジ部に鋼板厚さの１／５以上のアプ
   セット量を加えてこれを接合し、次に得られた鋼管全体
   を８５０〜１１００℃に加熱して水冷した後、更に５０
   ０〜７５０℃で焼戻すことを特徴とする、耐硫化物応力
   割れ性に優れる油井用溶接鋼管の製造方法。 Ｃｅｑ＝Ｃ（％）＋Ｍｎ（％）／６＋Ｃｕ（％）／１５
   ＋Ｎｉ（％）／１５＋Ｃｒ（％）／５＋Ｍｏ（％）／５
   ＋Ｖ（％）／５。