JPH0557450A - 異材の溶接方法 - Google Patents

異材の溶接方法

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JPH0557450A
JPH0557450A JP22003291A JP22003291A JPH0557450A JP H0557450 A JPH0557450 A JP H0557450A JP 22003291 A JP22003291 A JP 22003291A JP 22003291 A JP22003291 A JP 22003291A JP H0557450 A JPH0557450 A JP H0557450A
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一徳 川島
Koichi Mitsuhata
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Yoshiaki Matsumura
義明 松村
Masahito Kumon
将人 公文
Koji Tamura
広治 田村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 異材の溶接において一方の母材の希釈を極力
抑え、初層溶接金属の割れ、溶込み不良等の欠陥の発生
を防止することにある。 【構成】 ステンレス鋼管1の開先ルート長さ3、とC
r−Mo鋼管2の開先ルート長さ4は異なり、開先ルー
ト面6の合わせ位置を開先中心線よりもCr−Mo鋼管
2側に近接して設定する。 【効果】 異材の溶接において初層溶接金属の割れ、溶
込み不良等の欠陥の発生を防止する効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、異種継手の突合せ溶接
法に係り、溶接欠陥の発生を防止するに好適な異材の溶
接方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図2に示すように、ボイラの2次過熱器
コイル27、3次過熱器コイル28、再熱器コイル29
等は、一定間隔をおいて平行に配置された複数本の小径
管で構成され、同一コイルでも、場所により設計温度が
異なる。
【0003】各部には使用条件に適した性質を有する材
料として、高温となるコイル出口側では高温強度が優れ
たCr−Mo鋼またはMo鋼などのフェライト系耐熱鋼
管22、23、26やステンレス鋼管21、24、25
を異材溶接している。これらの鋼管の突合わせ溶接部3
0は化学成分や物理的性質(熱膨張係数、熱伝導度な
ど)、機械的性質(引張強度、クリープ破断強度な
ど)、さらに金属組織学的にも異なる鋼種の溶接となる
ために、溶接時の割れ、溶接継手部の性能の確保等に問
題があり、溶接施工に際しては、溶接材料、溶接方法、
溶接条件、開先形状、の選定等を十分に検討しなければ
ならない。
【0004】溶接割れ防止に有効な溶接方法の例とし
て、母材の特にCr−Mo鋼希釈をできるだけ抑えるこ
とがあげられ、その要因としては、溶接条件(電流、電
圧、溶接速度など)、開先形状がある。
【0005】図3、図4はCr−Mo鋼とステンレス鋼
の異材溶接を自動TIG(TungstenInert Gas)溶接法で
行う場合の従来技術の開先形状を示し、図3はステンレ
ス鋼管31の開先長さ33と、Cr−Mo鋼管32の開
先長さ34は同じ長さであり、開先角度5も同じ角度で
ありルートギャップ37を0として、相互のルート面3
6を直接突合わせたものである。また、図4はステンレ
ス鋼管31の開先長さ33、とCr−Mo鋼管32の開
先長さ34は同じ長さであり、相互のルート面36の間
にルートギャップ37を設け、インコネル系インサート
リング41を挿入したものである。図3、図4とも、イ
ンコネル系溶接ワイヤを送給して、全層自動TIG溶接
を行うものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3に
示すような上記従来技術ではCr−Mo鋼管側母材の希
釈が大きく、表1に示すように、インコネル系溶接ワイ
ヤ径1.2mmでワイヤ送給量700mm/min以下
では初層溶接金属に割れが発生することがあり、割れ発
生を防止するためにはワイヤ送給量を800mm/mi
n以上にしなければならず、溶接中のワイヤ送給量も管
理する必要がある。
【0007】
【表1】
【0008】また、図4に示す開先形状による溶接法は
表記しない溶接ワイヤ送給量が400mm/minでも
割れは発生しないが、インサートリング41の位置設定
時、ルート面に対し、リングの芯ずれがあると新たな欠
陥(溶込み不良、ビード形状不良など)が発生しやすい
だけでなくリングの設定は手動TIG溶接による仮付溶
接が必要であるため非能率的で、しかもリングの製作に
多大な費用を要する等の問題がある。
【0009】本発明の目的は、異材の溶接において一方
の母材の希釈を極力抑え、初層溶接金属の割れ、溶込み
不良等の溶接欠陥の発生を防止することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的は、双方に開先
を形成して異材を突合せ溶接する異材の溶接方法におい
て、前記開先のルート面の合わせ位置を開先中心線より
も何れか一方に近接して設定することにより達成され
る。
【0011】上記目的は、フェライト系耐熱鋼とオース
テナイト系耐熱鋼の双方に開先を形成して突合せ溶接す
る異材の溶接方法において、前記開先のルート面の合わ
せ位置を開先中心線よりも前記フェライト系耐熱鋼側に
近接して設定し、溶接材料としてインコネルを用いその
溶着量を3.5g/min以上とし、TIG溶接するこ
とにより達成される。
【0012】上記目的は、前記溶接が完全溶込みグルー
ブ溶接であることにより達成される。 上記目的は、初
層溶接金属中の成分量がNi:38.4%以上、Fe:
44.0%以下とすることにより達成される。
【0013】
【作用】異材の溶接においては、溶接割れの防止のため
に相互の母材の希釈が問題となり、初層溶接時に溶接ア
ークにより溶融される開先ルート部の形状は希釈率に大
きく影響する。従って、ステンレス鋼管とCr−Mo鋼
管の異材溶接の開先ルート面の合わせ位置を開先中心線
よりもCr−Mo鋼管側に設定することにより、Cr−
Mo鋼の希釈率を抑え、溶接割れが発生し易いマルテン
サイト組織の生成を防止し、割れにくい安定したオース
テナイト組織が得られる。
【0014】また前述の表1に示すように開先ルート面
の合わせ位置を開先中心線よりフェライト系耐熱鋼側に
寄せて設定した本発明の開先形状と開先ルート面の合わ
せ位置を開先中心線とした従来例の開先形状とで比較す
ると、初層溶接割れの発生しないためのNi含有量を得
るための条件は本発明の開先形状でワイヤ送給量400
mm/min、従来例の開先形状でワイヤ送給量900
mm/minとなり、本発明の開先形状は小さいワイヤ
送給量で溶接が可能となる。従って、本発明の開先形状
を採用すれば溶接条件範囲は格段に広くなり、インサー
トリングを採用する必要もないので経済的で、安定した
品質が得られる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図を用いて説明す
る。
【0016】発電用ボイラを構成している過熱器コイ
ル、再熱器コイル等は、一定間隔をあけて平行に配置さ
れた複数の小径管で構成され、同一コイルでも、場所に
より設計温度が異なる場合が生じてくる。従って、各部
には使用条件により異種金属による継手が必要となる。
特にコイル出口側では局部的にCr−Mo鋼管とオース
テナイト系ステンレス鋼管の異種継手がある。
【0017】図1は本発明の実施例の開先形状を示す断
面図である。
【0018】開先形状は、異種継手の一方の母材である
ステンレス鋼管1に所定の角度で形成した開先角度5
と、母材から延長した開先ルート長さ3と、開先ルート
端部に形成した開先ルート面6と、異種継手の他方の母
材であるCr−Mo鋼管2に所定の角度で形成した開先
角度5と、母材から延長した開先ルート長さ4と、開先
ルート端部に形成した開先ルート面6とが、ルートギャ
ップ7を介して対峙している。ステンレス鋼管1の開先
ルート長さ3、とCr−Mo鋼管2の開先ルート長さ4
は異なり、開先ルート面6の合わせ位置を開先中心線よ
りもCr−Mo鋼管2側に近接して設定する。ルートギ
ャップ7は0とし、相互のルート面6を直接突合わせた
形状とし、開先中心線上に設置された図示しないTIG
溶接トーチのタングステン電極のアークによって、相互
の母材を溶融し、溶接ワイヤの添加によって溶接され
る。この時開先ルート面の合わせ位置の開先中心線から
オフセットは1〜5mmが適当であり、過大なオフセッ
トは継手部の溶込み不良の発生要因となり、また非能率
的である。また過小なオフセットでは本発明の効果が得
られない。この本実施例の開先形状により、Cr−Mo
鋼の希釈率を抑え、割れ易いマルテンサイト組織の生成
を防止し、割れにくい安定したオーステナイト組織が得
られる。また、ステンレス鋼管1の開先ルート長さ3が
3.5mm、Cr−Mo鋼管2の開先ルート長さ4が
1.5mmのとき、溶接材料としてインコネルワイヤを
用いワイヤ送給量400mm/minで溶着量を3.5
g/min以上とした時、初層溶接金属に割れは発生せ
ず、その初層溶接金属の成分はNi:43.8wt%、
Fe:38.7wt%であった。
【0019】本発明になる異材の溶接方法はボイラチー
ュブに限定されるもので無く大口径管や胴板、ボイラプ
ラント以外の石油精製プラント、石油化学プラント等の
全ての異種金属による鋼種の組合わせの継手の溶接に適
用が可能である。
【0020】以上述べたよう本実施例の開先形状による
異種継手の溶接方法は、Cr−Mo鋼母材の希釈を抑え
ることができるので、初層溶接金属の割れ発生防止の効
果がある。また従来技術での割れ発生限界値は、ワイヤ
送給量800mm/minであるが、本実施例の開先形
状では、ワイヤ送給量400mm/min以上であり、
広範な条件での溶接となり作業性が向上する。さらにイ
ンサートリングを採用しないため、開先合わせ作業が自
動化可能となり、仮付作業時間が不要であり、リングの
製作費もなくなり経済的で高品質の溶接部を得ることが
可能である。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、異材溶接時の開先ルー
ト面の合わせ位置を開先中心線よりも何れか一方に寄せ
て設定することにより、一方の母材の希釈を極力抑え、
初層溶接金属の割れ、溶込み不良等の欠陥の発生を防止
する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の開先形状を示す断面図であ
る。
【図2】一般的なボイラコイルの異材溶接の位置説明図
である。
【図3】従来技術の開先形状を示す断面図である。
【図4】従来技術のインサートリングを用いた開先形状
を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ステンレス鋼管 2 Cr−Mo鋼管 3 ステンレス鋼管の開先ルート長さ 4 Cr−Mo鋼管の開先ルート長さ 5 開先角度 6 開先ルート面 7 ルートギャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 公文 将人 広島県呉市宝町6番9号 バブコツク日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 田村 広治 広島県呉市宝町3番36号 バブコツク日立 株式会社呉研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 双方に開先を形成して異材を突合せ溶接
    する異材の溶接方法において、前記開先のルート面の合
    わせ位置を開先中心線よりも何れか一方に近接して設定
    することを特徴とする異材の溶接方法。
  2. 【請求項2】 フェライト系耐熱鋼とオーステナイト系
    耐熱鋼の双方に開先を形成して突合せ溶接する異材の溶
    接方法において、前記開先のルート面の合わせ位置を開
    先中心線よりも前記フェライト系耐熱鋼側に近接して設
    定し、溶接材料としてインコネルを用いその溶着量を
    3.5g/min以上とし、TIG溶接することを特徴
    とする異材の溶接方法。
  3. 【請求項3】 前記溶接は完全溶込みグルーブ溶接であ
    ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の異
    材の溶接方法。
  4. 【請求項4】 初層溶接金属中の成分量がNi:38.
    4%以上、Fe:44.0%以下とすることを特徴とす
    る請求項2に記載の異材の溶接方法。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001259831A (ja) * 2000-03-10 2001-09-25 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Rpvノズル取合部材の取替え工法
JP2006043746A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Nissan Motor Co Ltd 水素用電磁バルブのガイドチューブ及びその製造方法
WO2012093676A1 (ja) * 2011-01-07 2012-07-12 三菱重工業株式会社 セーフエンド用配管の溶接方法、固定治具および溶接装置
WO2013187403A1 (ja) 2012-06-11 2013-12-19 株式会社Ihi ターボ機械
CN105127562A (zh) * 2015-09-30 2015-12-09 青岛兰石重型机械设备有限公司 一种复合板异种材料焊接接头的焊接方法
GB2532908A (en) * 2013-08-09 2016-06-01 Aeristech Ltd Attachment arrangement for turbo compressor
JP2018169253A (ja) * 2017-03-29 2018-11-01 三菱日立パワーシステムズ株式会社 溶接継手の破壊再現方法、溶接継手の寿命予測方法、溶接継手の破壊再現装置及び溶接継手の寿命予測装置
CN112792444A (zh) * 2020-09-17 2021-05-14 葫芦岛渤船工贸通和防腐有限公司 蒸汽管道与主机倒车接口焊接方法
CN114654056A (zh) * 2022-05-06 2022-06-24 鲁西工业装备有限公司 一种镍合金与镍基铸钢异种钢焊接方法
CN116577420A (zh) * 2023-05-22 2023-08-11 天津诚信达金属检测技术有限公司 一种火电专用异种钢焊接接头模拟试块的未熔合缺陷的制作方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102615646B1 (ko) * 2022-01-28 2023-12-19 삼성엔지니어링 주식회사 용접 그루브 형성 방법 및 중공형 물품

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001259831A (ja) * 2000-03-10 2001-09-25 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Rpvノズル取合部材の取替え工法
JP2006043746A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Nissan Motor Co Ltd 水素用電磁バルブのガイドチューブ及びその製造方法
WO2012093676A1 (ja) * 2011-01-07 2012-07-12 三菱重工業株式会社 セーフエンド用配管の溶接方法、固定治具および溶接装置
WO2013187403A1 (ja) 2012-06-11 2013-12-19 株式会社Ihi ターボ機械
KR20140143170A (ko) 2012-06-11 2014-12-15 가부시키가이샤 아이에이치아이 터보 기계
US9624942B2 (en) 2012-06-11 2017-04-18 Ihi Corporation Turbo machine
GB2532908A (en) * 2013-08-09 2016-06-01 Aeristech Ltd Attachment arrangement for turbo compressor
CN105127562B (zh) * 2015-09-30 2017-04-12 青岛兰石重型机械设备有限公司 一种不锈钢复合板与奥氏体不锈钢间焊接接头的焊接方法
CN105127562A (zh) * 2015-09-30 2015-12-09 青岛兰石重型机械设备有限公司 一种复合板异种材料焊接接头的焊接方法
JP2018169253A (ja) * 2017-03-29 2018-11-01 三菱日立パワーシステムズ株式会社 溶接継手の破壊再現方法、溶接継手の寿命予測方法、溶接継手の破壊再現装置及び溶接継手の寿命予測装置
CN112792444A (zh) * 2020-09-17 2021-05-14 葫芦岛渤船工贸通和防腐有限公司 蒸汽管道与主机倒车接口焊接方法
CN114654056A (zh) * 2022-05-06 2022-06-24 鲁西工业装备有限公司 一种镍合金与镍基铸钢异种钢焊接方法
CN116577420A (zh) * 2023-05-22 2023-08-11 天津诚信达金属检测技术有限公司 一种火电专用异种钢焊接接头模拟试块的未熔合缺陷的制作方法
CN116577420B (zh) * 2023-05-22 2024-03-19 天津诚信达金属检测技术有限公司 一种火电专用异种钢焊接接头模拟试块的未熔合缺陷的制作方法

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