JPH06269934A - 炭素鋼材等における肉盛り溶接法 - Google Patents
炭素鋼材等における肉盛り溶接法Info
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- JPH06269934A JPH06269934A JP6439893A JP6439893A JPH06269934A JP H06269934 A JPH06269934 A JP H06269934A JP 6439893 A JP6439893 A JP 6439893A JP 6439893 A JP6439893 A JP 6439893A JP H06269934 A JPH06269934 A JP H06269934A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 炭素鋼材等における肉盛り溶接法に係り、応
力除去焼鈍ができないような部品等に肉盛り溶接を施し
た場合に、溶接工程の実施と同時に熱影響部の硬化域を
確実に軟化処理して、肉盛り溶接部近傍からの欠陥発生
を防止する。 【構成】 母材の被肉盛り部の上に複数の溶接ビードを
重畳させて肉盛り層を形成する溶接法を実施する場合
に、肉盛り層における第１の溶接ビードをノンフィラー
溶接とし、第２の溶接ビード以下をフィラー有り溶接と
するとともに、第２の溶接ビード形成時の溶接入熱量
を、第１の溶接ビード形成時の溶接入熱量以上に設定
し、硬化域を順次軟化域に移行させる。
力除去焼鈍ができないような部品等に肉盛り溶接を施し
た場合に、溶接工程の実施と同時に熱影響部の硬化域を
確実に軟化処理して、肉盛り溶接部近傍からの欠陥発生
を防止する。 【構成】 母材の被肉盛り部の上に複数の溶接ビードを
重畳させて肉盛り層を形成する溶接法を実施する場合
に、肉盛り層における第１の溶接ビードをノンフィラー
溶接とし、第２の溶接ビード以下をフィラー有り溶接と
するとともに、第２の溶接ビード形成時の溶接入熱量
を、第１の溶接ビード形成時の溶接入熱量以上に設定
し、硬化域を順次軟化域に移行させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭素鋼材等における肉
盛り溶接法に係り、特に、炭素鋼材、低合金鋼等の母材
の表面に肉盛り溶接を施すときに形成される硬化域を、
後熱処理なしで回復させる技術に関するものである。
盛り溶接法に係り、特に、炭素鋼材、低合金鋼等の母材
の表面に肉盛り溶接を施すときに形成される硬化域を、
後熱処理なしで回復させる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、原子力発電関連プラント、各種
エネルギ関連プラント、化学プラント、火力発電プラン
ト等には、各種構成材料として、炭素鋼及び低合金鋼等
が多用されている。これらの構造物において、腐食によ
る肉厚の減少等の現象が発生した場合や、腐食対策を必
要とする場合には、構造物を構成している炭素鋼及び低
合金鋼等の母材の表面に、肉盛り溶接を施して補強した
り耐食性を向上させたりする等の対策が実施される。
エネルギ関連プラント、化学プラント、火力発電プラン
ト等には、各種構成材料として、炭素鋼及び低合金鋼等
が多用されている。これらの構造物において、腐食によ
る肉厚の減少等の現象が発生した場合や、腐食対策を必
要とする場合には、構造物を構成している炭素鋼及び低
合金鋼等の母材の表面に、肉盛り溶接を施して補強した
り耐食性を向上させたりする等の対策が実施される。
【０００３】炭素鋼や低合金鋼等では、図３に示すよう
に、母材１に肉盛り層２を形成した場合、母材組織中に
溶接ビードＷ1 〜Ｗ4 の熱に基づく熱影響部Ｘが発生す
る。該熱影響部Ｘは、表面近傍に位置して当初の金属組
織よりも硬度の高くなった硬化域Ｙと、硬度の低い軟化
域Ｚとに分類される。
に、母材１に肉盛り層２を形成した場合、母材組織中に
溶接ビードＷ1 〜Ｗ4 の熱に基づく熱影響部Ｘが発生す
る。該熱影響部Ｘは、表面近傍に位置して当初の金属組
織よりも硬度の高くなった硬化域Ｙと、硬度の低い軟化
域Ｚとに分類される。
【０００４】肉盛り溶接の際には、図３の（ａ）ないし
（ｃ）に示すように、複数の溶接ビードＷ1 〜Ｗ4 を重
畳させることによって、例えば第１の溶接ビード（初
層：溶接金属の溶け込み部）Ｗ1 の硬化域Ｙが、第２の
溶接ビード（第２層）Ｗ2 の熱影響部Ｘによって再加熱
されることにより、一部が軟化域Ｚに変換される現象が
現れるものの、溶接入熱量や溶接金属の溶け込み量等に
起因して硬化域Ｙのまま残される場合があり得る。
（ｃ）に示すように、複数の溶接ビードＷ1 〜Ｗ4 を重
畳させることによって、例えば第１の溶接ビード（初
層：溶接金属の溶け込み部）Ｗ1 の硬化域Ｙが、第２の
溶接ビード（第２層）Ｗ2 の熱影響部Ｘによって再加熱
されることにより、一部が軟化域Ｚに変換される現象が
現れるものの、溶接入熱量や溶接金属の溶け込み量等に
起因して硬化域Ｙのまま残される場合があり得る。
【０００５】そして、母材１の金属組織中に硬化域Ｙが
存在すると、靭性の低下を招くとともに、硬化域Ｙが水
素割れ、応力腐食割れの要因の一つとなることが考えら
れる。
存在すると、靭性の低下を招くとともに、硬化域Ｙが水
素割れ、応力腐食割れの要因の一つとなることが考えら
れる。
【０００６】特に、焼入れ性の良好な低合金鋼等では、
前述の硬化域Ｙの発生が多くなるため、溶接作業の終了
後に応力除去焼鈍処理を付加することが望ましい。
前述の硬化域Ｙの発生が多くなるため、溶接作業の終了
後に応力除去焼鈍処理を付加することが望ましい。
【０００７】また、応力除去焼鈍処理の適用が困難であ
る場合には、テンパービード法を適用することが有効で
あると考えられている。このテンパービード法では、溶
接ビード形成時において、初層と第２層以降との溶接入
熱量の制御を行なって、初層の硬化域を順次軟化域に変
換するものであるが、既存母材または既存溶接部にガス
等の不純物が多い場合には、初層溶接時に欠陥が生じ易
く適切な溶接条件範囲が狭いため、硬化域を軟化域に変
換できない場合が出ることが予測される。溶接ビードの
形状は、図３に示すように、平坦なものではないため
に、その熱影響部の範囲にばらつきが生じて、
る場合には、テンパービード法を適用することが有効で
あると考えられている。このテンパービード法では、溶
接ビード形成時において、初層と第２層以降との溶接入
熱量の制御を行なって、初層の硬化域を順次軟化域に変
換するものであるが、既存母材または既存溶接部にガス
等の不純物が多い場合には、初層溶接時に欠陥が生じ易
く適切な溶接条件範囲が狭いため、硬化域を軟化域に変
換できない場合が出ることが予測される。溶接ビードの
形状は、図３に示すように、平坦なものではないため
に、その熱影響部の範囲にばらつきが生じて、
【０００８】一方、テンパービード法の改良技術例とし
て、特開昭６２−１３７１７５号公報に示されている
「炭素鋼材等における肉盛り溶接法」が挙げられる。こ
の肉盛り溶接法では、母材の上に複数の溶接ビードによ
り肉盛り層を形成する場合に、第１の溶接ビードと最終
の溶接ビードとを、溶接アークにより再加熱し、そし
て、最終の溶接ビードを溶接アークにより再加熱した後
に、肉盛り層の上にテンパービードを重畳するというも
のである。
て、特開昭６２−１３７１７５号公報に示されている
「炭素鋼材等における肉盛り溶接法」が挙げられる。こ
の肉盛り溶接法では、母材の上に複数の溶接ビードによ
り肉盛り層を形成する場合に、第１の溶接ビードと最終
の溶接ビードとを、溶接アークにより再加熱し、そし
て、最終の溶接ビードを溶接アークにより再加熱した後
に、肉盛り層の上にテンパービードを重畳するというも
のである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような肉
盛り溶接法にあっては、溶接工程や入熱量の管理労力が
大きくなり易い等の課題が残されている。
盛り溶接法にあっては、溶接工程や入熱量の管理労力が
大きくなり易い等の課題が残されている。
【００１０】本発明は上記事情に鑑みて提案されたもの
で、応力除去焼鈍ができないような部品等に肉盛り溶接
を施した場合に、溶接工程の実施と同時に熱影響部の硬
化域を確実に軟化処理して、肉盛り溶接部近傍からの欠
陥発生を防止することを目的とするものである。
で、応力除去焼鈍ができないような部品等に肉盛り溶接
を施した場合に、溶接工程の実施と同時に熱影響部の硬
化域を確実に軟化処理して、肉盛り溶接部近傍からの欠
陥発生を防止することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、母材の被肉盛り部の上に複数の溶接ビードを重畳さ
せて肉盛り層を形成する溶接法を実施する場合に、該肉
盛り層における第１の溶接ビードをノンフィラー溶接と
し、第２の溶接ビード以下をフィラー有り溶接とすると
ともに、第２の溶接ビード形成時の溶接入熱量を、第１
の溶接ビード形成時の溶接入熱量以上に設定する構成を
採用している。
め、母材の被肉盛り部の上に複数の溶接ビードを重畳さ
せて肉盛り層を形成する溶接法を実施する場合に、該肉
盛り層における第１の溶接ビードをノンフィラー溶接と
し、第２の溶接ビード以下をフィラー有り溶接とすると
ともに、第２の溶接ビード形成時の溶接入熱量を、第１
の溶接ビード形成時の溶接入熱量以上に設定する構成を
採用している。
【００１２】
【作用】第１の溶接ビードをノンフィラー溶接によって
形成すると、母材への熱影響が大きくなることと、フィ
ラー（溶加材）の供給がなされないこととにより、母材
中のガス成分の除去性が高くなる。そして、第１の溶接
ビードの形成に伴って生じた硬化域は、第２の溶接ビー
ド形成時の溶接入熱量を大きくすることと、以下の溶接
ビードの形成とによって、順次軟化域に変換される。
形成すると、母材への熱影響が大きくなることと、フィ
ラー（溶加材）の供給がなされないこととにより、母材
中のガス成分の除去性が高くなる。そして、第１の溶接
ビードの形成に伴って生じた硬化域は、第２の溶接ビー
ド形成時の溶接入熱量を大きくすることと、以下の溶接
ビードの形成とによって、順次軟化域に変換される。
【００１３】
【実施例】本発明に係る炭素鋼材等における肉盛り溶接
法の一実施例について、図１及び図２を参照しながら工
程順に説明する。
法の一実施例について、図１及び図２を参照しながら工
程順に説明する。
【００１４】〔母材の被肉盛り部〕母材１の表面に、減
肉部や亀裂等の欠陥が発生している場合等において、こ
れらの部分を必要に応じて研削除去して被肉盛り部とす
る。
肉部や亀裂等の欠陥が発生している場合等において、こ
れらの部分を必要に応じて研削除去して被肉盛り部とす
る。
【００１５】〔第１の溶接ビードの形成〕母材１の被肉
盛り部の上に第１の溶接ビードＷ1 を形成する際には、
ノンフィラー（溶加材なし）状態で実施される。ノンフ
ィラー溶接を施すと、図１（ａ）及び図２のに示すよ
うに、第１の溶接ビードＷ1 における溶接金属の溶け込
み部の表面がほとんど突出しない（余盛が生じない）た
めに、被肉盛り部の表面とほぼ同じレベルとなる。ノン
フィラー状態の第１の溶接ビードＷ1 を形成した場合、
被肉盛り部の表面からの溶接金属の溶け込み深さ、硬化
域Ｙ及び軟化域Ｚの深さ方向の寸法は、溶接入熱量が
５．９ＫＪ／ｃｍのときに、溶け込み：１．２ｍｍ、硬
化域２．０ｍｍ、軟化域１．２ｍｍであった。第１の溶
接ビードＷ1 をノンフィラー状態で形成した場合には、
余盛が生じない分だけ、母材１への熱影響が大きくなる
ために、被肉盛り部の表面近傍に含まれるガス分の揮発
が促進されて除去されることになる。かつ、フィラー
（溶加材）の供給を行なわない場合には、溶接金属から
のガス放出がなされないために、ガス成分の除去性が高
くなる。
盛り部の上に第１の溶接ビードＷ1 を形成する際には、
ノンフィラー（溶加材なし）状態で実施される。ノンフ
ィラー溶接を施すと、図１（ａ）及び図２のに示すよ
うに、第１の溶接ビードＷ1 における溶接金属の溶け込
み部の表面がほとんど突出しない（余盛が生じない）た
めに、被肉盛り部の表面とほぼ同じレベルとなる。ノン
フィラー状態の第１の溶接ビードＷ1 を形成した場合、
被肉盛り部の表面からの溶接金属の溶け込み深さ、硬化
域Ｙ及び軟化域Ｚの深さ方向の寸法は、溶接入熱量が
５．９ＫＪ／ｃｍのときに、溶け込み：１．２ｍｍ、硬
化域２．０ｍｍ、軟化域１．２ｍｍであった。第１の溶
接ビードＷ1 をノンフィラー状態で形成した場合には、
余盛が生じない分だけ、母材１への熱影響が大きくなる
ために、被肉盛り部の表面近傍に含まれるガス分の揮発
が促進されて除去されることになる。かつ、フィラー
（溶加材）の供給を行なわない場合には、溶接金属から
のガス放出がなされないために、ガス成分の除去性が高
くなる。
【００１６】〔第２の溶接ビードの形成〕第１の溶接ビ
ードＷ1 の上に第２の溶接ビードＷ2 を重畳させる際に
は、フィラー有り状態で実施されるとともに、第２の溶
接ビードＷ2 の溶接入熱量を、第１の溶接ビードＷ1 の
溶接入熱量以上に設定する。フィラー有り状態の第２の
溶接ビードＷ2 を形成した場合、溶接入熱量が１１．３
ＫＪ／ｃｍのときに、余盛高さ（第１の溶接ビードＷ1
の表面からの突出高さ）：１．０ｍｍ、溶け込み：２．
２ｍｍ、硬化域２．５ｍｍ、軟化域１．６ｍｍであっ
た。したがって、第１の溶接ビードＷ1 によって生じた
硬化域Ｙの一部が、図２のに示すように、第２の溶
接ビードＷ2 の軟化域Ｚとオーバーラップ状態となって
軟化域Ｚに移行する。
ードＷ1 の上に第２の溶接ビードＷ2 を重畳させる際に
は、フィラー有り状態で実施されるとともに、第２の溶
接ビードＷ2 の溶接入熱量を、第１の溶接ビードＷ1 の
溶接入熱量以上に設定する。フィラー有り状態の第２の
溶接ビードＷ2 を形成した場合、溶接入熱量が１１．３
ＫＪ／ｃｍのときに、余盛高さ（第１の溶接ビードＷ1
の表面からの突出高さ）：１．０ｍｍ、溶け込み：２．
２ｍｍ、硬化域２．５ｍｍ、軟化域１．６ｍｍであっ
た。したがって、第１の溶接ビードＷ1 によって生じた
硬化域Ｙの一部が、図２のに示すように、第２の溶
接ビードＷ2 の軟化域Ｚとオーバーラップ状態となって
軟化域Ｚに移行する。
【００１７】〔第３の溶接ビードないし第６の溶接ビー
ドの形成〕以下、第２の溶接ビードＷ2 の上に、同等の
溶接入熱量によって、第３の溶接ビードＷ3 ないし第６
の溶接ビードＷ6 を重畳させると、図２のに示
すように、肉盛り層２が形成される。そして、第１の溶
接ビードＷ1 の形成に伴って生じたの硬化域Ｙは、第
２の溶接ビードＷ2 以降の熱影響部Ｘが重畳することに
よって、順次軟化域Ｚに変換され、図２にあっては、
の熱影響部Ｘによって軟化域Ｚに移行するようになる。
ドの形成〕以下、第２の溶接ビードＷ2 の上に、同等の
溶接入熱量によって、第３の溶接ビードＷ3 ないし第６
の溶接ビードＷ6 を重畳させると、図２のに示
すように、肉盛り層２が形成される。そして、第１の溶
接ビードＷ1 の形成に伴って生じたの硬化域Ｙは、第
２の溶接ビードＷ2 以降の熱影響部Ｘが重畳することに
よって、順次軟化域Ｚに変換され、図２にあっては、
の熱影響部Ｘによって軟化域Ｚに移行するようになる。
【００１８】
【発明の効果】本発明に係る炭素鋼材等における肉盛り
溶接法によれば、以下のような効果を奏する。 （１） 肉盛り層における第１の溶接ビードをノンフィ
ラー状態の溶接とすることにより、母材または既存溶接
部への熱影響を大きくしてガス分の揮発を促進させ、ガ
ス成分の除去性を高めることができる。 （２） 第２の溶接ビード以下をフィラー有り溶接とす
るとともに、第２の溶接ビード形成時の溶接入熱量を、
第１の溶接ビード形成時の溶接入熱量以上に設定するこ
とにより、第１の溶接ビードの形成に伴って生じた硬化
域を、第２の溶接ビード以下の形成によって、順次軟化
域に変換して、肉盛り溶接部近傍からの欠陥発生を防止
することができる。
溶接法によれば、以下のような効果を奏する。 （１） 肉盛り層における第１の溶接ビードをノンフィ
ラー状態の溶接とすることにより、母材または既存溶接
部への熱影響を大きくしてガス分の揮発を促進させ、ガ
ス成分の除去性を高めることができる。 （２） 第２の溶接ビード以下をフィラー有り溶接とす
るとともに、第２の溶接ビード形成時の溶接入熱量を、
第１の溶接ビード形成時の溶接入熱量以上に設定するこ
とにより、第１の溶接ビードの形成に伴って生じた硬化
域を、第２の溶接ビード以下の形成によって、順次軟化
域に変換して、肉盛り溶接部近傍からの欠陥発生を防止
することができる。
【図１】本発明に係る炭素鋼材等における肉盛り溶接法
の実施状況を示す正断面図である。
の実施状況を示す正断面図である。
【図２】図１における肉盛り溶接によって生じる熱影響
部等を説明するモデル図である。
部等を説明するモデル図である。
【図３】肉盛り溶接法の例を示す正断面図である。
１ 母材 ２ 肉盛り層 Ｘ 熱影響部 Ｙ 硬化域 Ｚ 軟化域 Ｗ1 〜Ｗ6 溶接ビード
Claims (1)
- 【請求項１】 母材の被肉盛り部の上に複数の溶接ビー
ドを重畳させて肉盛り層を形成する溶接法であって、該
肉盛り層における第１の溶接ビードをノンフィラー溶接
とし、第２の溶接ビード以下をフィラー有り溶接とする
とともに、第２の溶接ビード形成時の溶接入熱量を、第
１の溶接ビード形成時の溶接入熱量以上に設定すること
を特徴とする炭素鋼材等における肉盛り溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6439893A JPH06269934A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 炭素鋼材等における肉盛り溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6439893A JPH06269934A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 炭素鋼材等における肉盛り溶接法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06269934A true JPH06269934A (ja) | 1994-09-27 |
Family
ID=13257179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6439893A Withdrawn JPH06269934A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 炭素鋼材等における肉盛り溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06269934A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000312969A (ja) * | 1999-04-30 | 2000-11-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 溶接継手部の外面バタリング工法 |
| JP2007130654A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | テンパービード工法 |
-
1993
- 1993-03-23 JP JP6439893A patent/JPH06269934A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000312969A (ja) * | 1999-04-30 | 2000-11-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 溶接継手部の外面バタリング工法 |
| JP2007130654A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | テンパービード工法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000530 |