JPH0675795B2 - Cr−Mo鋼用テイグ溶接ワイヤ - Google Patents
Cr−Mo鋼用テイグ溶接ワイヤInfo
- Publication number
- JPH0675795B2 JPH0675795B2 JP61027653A JP2765386A JPH0675795B2 JP H0675795 B2 JPH0675795 B2 JP H0675795B2 JP 61027653 A JP61027653 A JP 61027653A JP 2765386 A JP2765386 A JP 2765386A JP H0675795 B2 JPH0675795 B2 JP H0675795B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- less
- strength
- steel
- weld metal
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
- B23K35/308—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、Cr−Mo鋼、例えば Cr−1Mo鋼や3Cr−1Mo鋼のテイグ溶接に用いる溶接ワイ
ヤに関するものである。
ヤに関するものである。
(従来の技術) 近年、原子力機器をはじめ、火力発電プラント及び石油
精製などの化学プラントに使用されるCr−Mo系圧力容器
は、装置の大型化や反応プロセスの進歩によつて、極厚
肉化及び使用条件の苛酷化の傾向にある。この圧力容器
に適用する溶接材料は、極厚化に伴う長時間の溶接後熱
処理による強度の低下や母材の板厚を少しでも減ずるた
めの高強度設計に対する靱性の確保が必要になつてきて
いる。
精製などの化学プラントに使用されるCr−Mo系圧力容器
は、装置の大型化や反応プロセスの進歩によつて、極厚
肉化及び使用条件の苛酷化の傾向にある。この圧力容器
に適用する溶接材料は、極厚化に伴う長時間の溶接後熱
処理による強度の低下や母材の板厚を少しでも減ずるた
めの高強度設計に対する靱性の確保が必要になつてきて
いる。
靱性確保については、焼もどし脆化に影響を及ぼすP,S
b,Sn,Asなどの不純物元素やこれら元素の粒界偏析を助
長するSiやMnを低く抑える方向で努力されてきたが、Si
やMnの低値抑制は強度低下や脱酸不足等の不都合が明ら
かになつた。
b,Sn,Asなどの不純物元素やこれら元素の粒界偏析を助
長するSiやMnを低く抑える方向で努力されてきたが、Si
やMnの低値抑制は強度低下や脱酸不足等の不都合が明ら
かになつた。
高張力鋼溶接TIG溶接ワイヤとしては、特開昭57-159293
号公報のものが提案されている。これはワイヤ中に中S
i,高Mnで酸素を多量に含有させることにより靱性及び作
業性の改善をしようとするものである。
号公報のものが提案されている。これはワイヤ中に中S
i,高Mnで酸素を多量に含有させることにより靱性及び作
業性の改善をしようとするものである。
しかし、本発明分野では、これまで十分な効果のある溶
接ワイヤに関するものがないのが実状である。
接ワイヤに関するものがないのが実状である。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、かねてより上記事情を憂慮し、低Si化や低Mn
化を推進しても強度低下や脱酸不足をカバーできる様な
優れたCr−Mo鋼用テイグ溶接ワイヤを提供する。
化を推進しても強度低下や脱酸不足をカバーできる様な
優れたCr−Mo鋼用テイグ溶接ワイヤを提供する。
(問題点を解決するための手段) 本発明の要旨は、重量%でC:0.03〜0.15%,Si:0.30%以
下、Mn:1.30%以下、Cr:2.30〜3.50%、Mo:0.90〜1.20
%、N:0.0113%以下、O:0.007%以下を含有し、更に必
要に応じてV:0.040%以下及びB:0.003%以下の少なくと
も一方を含有し、残部が鉄及び不可避の不純物よりなる
ことを特徴とするArガスのみをシールドガスとして用い
るCr−Mo鋼用テイグ溶接ワイヤである。
下、Mn:1.30%以下、Cr:2.30〜3.50%、Mo:0.90〜1.20
%、N:0.0113%以下、O:0.007%以下を含有し、更に必
要に応じてV:0.040%以下及びB:0.003%以下の少なくと
も一方を含有し、残部が鉄及び不可避の不純物よりなる
ことを特徴とするArガスのみをシールドガスとして用い
るCr−Mo鋼用テイグ溶接ワイヤである。
本発明では、上記の様にワイヤの化学成分組成を特定す
ることによつて高靱性が得られるとともに強度確保がで
き、さらに溶接金属に微小なブローホールやピツト等の
溶接欠陥が発生しないというすぐれた効果を発揮でき
る。
ることによつて高靱性が得られるとともに強度確保がで
き、さらに溶接金属に微小なブローホールやピツト等の
溶接欠陥が発生しないというすぐれた効果を発揮でき
る。
以下に、本発明ワイヤの成分をこのように構成した理由
及びその作用、効果について述べる。
及びその作用、効果について述べる。
(作用) Cは溶接金属の強度を高める元素として極めて重要な元
素であるが、0.15%を超えると溶接金属の割れ感受性が
高まるので最大0.15%とした。一方、0.03%未満では要
求される強度が確保できないので、0.03%以上は必要で
ある。
素であるが、0.15%を超えると溶接金属の割れ感受性が
高まるので最大0.15%とした。一方、0.03%未満では要
求される強度が確保できないので、0.03%以上は必要で
ある。
Siは溶接金属の脱酸元素であるが、0.30%を超えると溶
接金属の焼もどし脆化感受性が増大するので、ワイヤ中
で0.30%以下とした。
接金属の焼もどし脆化感受性が増大するので、ワイヤ中
で0.30%以下とした。
MnはSiと同様溶接金属の脱酸のほか、溶接金属の強度を
高める元素であるが、1.30%を超えると焼入れ効果が拡
大し、溶接金属の割れ感受性を高めるとともに靱性も劣
化するので、Mnはワイヤで最大1.30%とした。
高める元素であるが、1.30%を超えると焼入れ効果が拡
大し、溶接金属の割れ感受性を高めるとともに靱性も劣
化するので、Mnはワイヤで最大1.30%とした。
Cr及びMoは、本発明ワイヤの使用対象鋼種は前述の通り Cr−1Mo鋼や3Cr−1Mo鋼等のCr−Mo鋼であるので、Cr及
びMoは共金系の溶接材料を保障するとともに、溶接金属
の高温強度並びに耐酸化性を母材と同等とするために必
須元素であり、母材同等の溶接金属組成を得るためにC
r:2.30〜3.50%、Mo:0.90〜1.20%に決定した。
びMoは共金系の溶接材料を保障するとともに、溶接金属
の高温強度並びに耐酸化性を母材と同等とするために必
須元素であり、母材同等の溶接金属組成を得るためにC
r:2.30〜3.50%、Mo:0.90〜1.20%に決定した。
Nは溶接金属の強度を高める元素であつて、Cとはその
有効量は異なるが、N含有量が多くなるとそれに伴ない
靱性低下の傾向があり、0.0113%を超えるとブローホー
ル等の溶接欠隔を生じるとともに溶接作業性が悪くなる
ので0.0113%以下に決定した。
有効量は異なるが、N含有量が多くなるとそれに伴ない
靱性低下の傾向があり、0.0113%を超えるとブローホー
ル等の溶接欠隔を生じるとともに溶接作業性が悪くなる
ので0.0113%以下に決定した。
微量のOは溶接金属の靱性を高める作用があるが、0.00
7%を超えると溶接金属のO量が多くなりすぎるため、
靱性に悪影響を与えるとともに溶接金属に微小なブロー
ホールやピツト等の溶接欠陥が発生するので、0.007%
以下に決定した。
7%を超えると溶接金属のO量が多くなりすぎるため、
靱性に悪影響を与えるとともに溶接金属に微小なブロー
ホールやピツト等の溶接欠陥が発生するので、0.007%
以下に決定した。
以上が本発明ワイヤの基本成分であるが、さらに本発明
ワイヤは必要に応じてこの他にV:0.040%以下、B:0.003
%以下の少なくとも一方を含有する。
ワイヤは必要に応じてこの他にV:0.040%以下、B:0.003
%以下の少なくとも一方を含有する。
Vは溶接金属の結晶粒度を微細化する作用があるととも
に強度上昇をはかるために有効な成分であるが、0.040
%を超えると強度が過大化するとともに焼もどし脆化感
受性が増大するので、ワイヤ中で最大0.040%とした。
に強度上昇をはかるために有効な成分であるが、0.040
%を超えると強度が過大化するとともに焼もどし脆化感
受性が増大するので、ワイヤ中で最大0.040%とした。
Bは強力な脱酸性炭化物生成元素であるので、ワイヤに
添加することで溶接金属における結晶核生成作用が促進
され結晶粒は微細化されるが、0.003%を超えると溶接
金属に高温割れが発生し易くなるのでワイヤ中で0.003
%以下に決定した。
添加することで溶接金属における結晶核生成作用が促進
され結晶粒は微細化されるが、0.003%を超えると溶接
金属に高温割れが発生し易くなるのでワイヤ中で0.003
%以下に決定した。
また、Alは脱酸成分としての機能を有するもので、ワイ
ヤ自身には特に添加しないが、ワイヤ製造上含まれる程
度の量は十分許容できる。
ヤ自身には特に添加しないが、ワイヤ製造上含まれる程
度の量は十分許容できる。
さらに、Cuは析出硬化型元素であるが、靱性を低めるの
でワイヤ自身には特に添加しないが、防錆のためワイヤ
表面に銅メツキされる程度の量は十分許容できる。
でワイヤ自身には特に添加しないが、防錆のためワイヤ
表面に銅メツキされる程度の量は十分許容できる。
なお、本発明ワイヤは、通常のワイヤと同じように鋼塊
を圧延、伸線し、必要に応じ銅メツキを施して製造する
ことができる。
を圧延、伸線し、必要に応じ銅メツキを施して製造する
ことができる。
このように構成された成分のワイヤを用いてテイグ溶接
を行つた溶接金属の機械的性質は、所定の特性を必要と
する構造物用として十分満足できるものである。
を行つた溶接金属の機械的性質は、所定の特性を必要と
する構造物用として十分満足できるものである。
(実施例) 第1表に示す化学成分からなる鋼板で第1図の板厚H=
30mm、θ=45°、R=4mm、L=3mmの開先をとつた試験
板を作り、第2表に示す溶接条件で第3表に示す組成の
直径1.6mmφのワイヤを用いてテイグ溶接をした。
30mm、θ=45°、R=4mm、L=3mmの開先をとつた試験
板を作り、第2表に示す溶接条件で第3表に示す組成の
直径1.6mmφのワイヤを用いてテイグ溶接をした。
溶接終了後、695℃×24時間の溶接後熱処理を施し、試
験材の開先中央部溶接金属の板厚表面下10mmを中心とす
る位置からJIS・A2号丸棒引張試験片とJIS・4号シヤル
ピー衝撃試験片を採取し、引張試験と衝撃試験を行つ
た。また、溶接後熱処理後のシヤルピー衝撃試験片には
第2図に示す条件の脆化促進熱処理を行つた。
験材の開先中央部溶接金属の板厚表面下10mmを中心とす
る位置からJIS・A2号丸棒引張試験片とJIS・4号シヤル
ピー衝撃試験片を採取し、引張試験と衝撃試験を行つ
た。また、溶接後熱処理後のシヤルピー衝撃試験片には
第2図に示す条件の脆化促進熱処理を行つた。
これら溶接金属の引張試験及び衝撃試験の結果を第4表
に示した。
に示した。
第4表において、本発明ワイヤに属するワイヤ記号A〜
Gのワイヤによるものは、X線透過試験及び溶接作業性
が良好なことはもちろん、強度、靱性並びに焼もどし脆
化特性に優れた溶接金属性能が得られた。
Gのワイヤによるものは、X線透過試験及び溶接作業性
が良好なことはもちろん、強度、靱性並びに焼もどし脆
化特性に優れた溶接金属性能が得られた。
これに対して比較例を個々に説明すると、ワイヤ記号H
は溶接部の健全性と強度確保のため、Si及びMnを本発明
範囲を超える0.56%及び1.36%含有したものであり、溶
接欠陥及び強度については良好であるが焼もどし脆化特
性が著しく悪い。ワイヤ記号Iは強度向上を目的として
N及びVを本発明範囲を超える0.0192%及び0.052%含
有したものであり、強度は得られるものの溶接金属中に
ブローホールが発生した。ワイヤ記号Jは衝撃靱性向上
を目的としてBを本発明範囲を超える0.0048%含有した
ものであり、溶接金属中に微小な割れが発生した。ワイ
ヤ記号Kは強度向上を目的としSi及びVを本発明範囲を
超える0.41%及び0.075%含有したものであり、溶接欠
陥及び強度は良好なるも焼もどし脆化特性が著しく悪
い。ワイヤ記号Lはワイヤ記号KよりSiを少なく0.37%
とし、V及びBを含まないものであり、衝撃靱性も低
く、焼もどし脆化特性も悪かつた。ワイヤ記号Mは衝撃
靱性向上を目的としてO量を本発明範囲を超える0.0099
%含有したものであるが、溶接金属中に微小なブローホ
ールが発生するとともに溶接作業性もやや不安定であつ
た。
は溶接部の健全性と強度確保のため、Si及びMnを本発明
範囲を超える0.56%及び1.36%含有したものであり、溶
接欠陥及び強度については良好であるが焼もどし脆化特
性が著しく悪い。ワイヤ記号Iは強度向上を目的として
N及びVを本発明範囲を超える0.0192%及び0.052%含
有したものであり、強度は得られるものの溶接金属中に
ブローホールが発生した。ワイヤ記号Jは衝撃靱性向上
を目的としてBを本発明範囲を超える0.0048%含有した
ものであり、溶接金属中に微小な割れが発生した。ワイ
ヤ記号Kは強度向上を目的としSi及びVを本発明範囲を
超える0.41%及び0.075%含有したものであり、溶接欠
陥及び強度は良好なるも焼もどし脆化特性が著しく悪
い。ワイヤ記号Lはワイヤ記号KよりSiを少なく0.37%
とし、V及びBを含まないものであり、衝撃靱性も低
く、焼もどし脆化特性も悪かつた。ワイヤ記号Mは衝撃
靱性向上を目的としてO量を本発明範囲を超える0.0099
%含有したものであるが、溶接金属中に微小なブローホ
ールが発生するとともに溶接作業性もやや不安定であつ
た。
ワイヤ記号Nは強度、靱性を得るためC量及びO量を本
発明範囲を超える0.17%及び0.0082%含有したものであ
るが、強度が過度になりすぎるとともに溶接金属中に微
小なブローホールが発生した。
発明範囲を超える0.17%及び0.0082%含有したものであ
るが、強度が過度になりすぎるとともに溶接金属中に微
小なブローホールが発生した。
(発明の効果) 以上の様に、本発明ワイヤは実施例に示された通り、優
れた衝撃靱性が得られるとともに強度確保ができ、さら
に耐ブローホール性能を有する溶接金属が得られる。ま
た溶接時、良好な溶接作業性を得ることができる。
れた衝撃靱性が得られるとともに強度確保ができ、さら
に耐ブローホール性能を有する溶接金属が得られる。ま
た溶接時、良好な溶接作業性を得ることができる。
第1図は実施例に用いられた試験板の開先形状を示す図
であり、第2図は実施例に用いられた脆化促進熱処理条
件を示す図である。
であり、第2図は実施例に用いられた脆化促進熱処理条
件を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−193789(JP,A) 特開 昭59−197394(JP,A) 特開 昭59−47071(JP,A)
Claims (2)
- 【請求項1】重量%で、 C :0.03〜0.15% Si:0.30%以下 Mn:1.30%以下 Cr:2.30〜3.50% Mo:0.90〜1.20% N :0.0113%以下 O :0.007%以下 を含有し、残部が鉄及び不可避の不純物よりなることを
特徴とするArガスのみをシールドガスとして用いるCr−
Mo鋼用テイグ溶接ワイヤ。 - 【請求項2】重量%で、 C :0.03〜0.15% Si:0.30%以下 Mn:1.30%以下 Cr:2.30〜3.50% Mo:0.90〜1.20% N :0.0113%以下 O :0.007%以下 を含有し、さらに V:0.040%以下 B:0.003%以下 の少なくとも一方を含有し、残部が鉄及び不可避の不純
物よりなることを特徴とするArガスのみをシールドガス
として用いるCr−Mo鋼用テイグ溶接ワイヤ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61027653A JPH0675795B2 (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | Cr−Mo鋼用テイグ溶接ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61027653A JPH0675795B2 (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | Cr−Mo鋼用テイグ溶接ワイヤ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62187596A JPS62187596A (ja) | 1987-08-15 |
JPH0675795B2 true JPH0675795B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=12226879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61027653A Expired - Lifetime JPH0675795B2 (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | Cr−Mo鋼用テイグ溶接ワイヤ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0675795B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5519186A (en) * | 1993-03-10 | 1996-05-21 | Nippon Steel Corporation | Inert gas arc welding wire for high Cr ferritic heat-resisting steel |
CN103659047B (zh) * | 2013-11-29 | 2016-01-06 | 四川大西洋焊接材料股份有限公司 | 一种用于核电重型支撑架的气体保护焊焊丝 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57130794A (en) * | 1981-02-04 | 1982-08-13 | Nippon Steel Corp | Wire for welding of cr-mo type heat resisting steel |
JPS586790A (ja) * | 1981-07-03 | 1983-01-14 | Nippon Steel Corp | Cr−Mo系耐熱鋼溶接用ワイヤ |
JPS59193789A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-11-02 | Kobe Steel Ltd | Cr−Mo系MIG溶接用ワイヤ |
JPS6096394A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-29 | Kawasaki Steel Corp | 低温用鋼のミグ・ア−ク溶接用含Νiワイヤ |
-
1986
- 1986-02-10 JP JP61027653A patent/JPH0675795B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62187596A (ja) | 1987-08-15 |
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