JPH07214325A - Submerged arc welding method for high-cr ferritic heat resisting steel - Google Patents
Submerged arc welding method for high-cr ferritic heat resisting steelInfo
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- JPH07214325A JPH07214325A JP6072884A JP7288494A JPH07214325A JP H07214325 A JPH07214325 A JP H07214325A JP 6072884 A JP6072884 A JP 6072884A JP 7288494 A JP7288494 A JP 7288494A JP H07214325 A JPH07214325 A JP H07214325A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は高い靱性を有する高強度
耐熱鋼の溶接材料に関するものであり、さらに詳しくは
高温におけるクリープ特性、靱性、耐割れ性に優れた溶
接金属を与える潜弧溶接方法に係わるものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding material for high-strength heat-resistant steel having high toughness, and more specifically, a latent arc welding method for providing a weld metal having excellent creep characteristics, toughness, and crack resistance at high temperatures. Related to.
【０００２】[0002]
【従来の技術】高温高能率型のエネルギープラント用鋼
材として、クリープ強度が極めて優れかつオーステナイ
ト系ステンレス鋼に見られるような応力腐食割れの心配
が少ないフェライト系耐熱鋼の要望が強く、この種の材
料が使用され始めている。フェライト系耐熱鋼用に開発
されている溶接材料として、例えば特開昭６０−２５７
９９１号公報に開示されている９Ｃｒ−Ｍｏ系鋼用溶接
ワイヤの如く溶接ワイヤ中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍ
ｏ、Ｎｉ量を限定し、さらにＮｂ、Ｖの１種または２種
を添加して（Ｎｂ＋Ｖ）で０．３％以下とする溶接ワイ
ヤが提案されている。2. Description of the Related Art As a steel material for high temperature and high efficiency type energy plants, there is a strong demand for a ferritic heat resistant steel having excellent creep strength and less risk of stress corrosion cracking as seen in austenitic stainless steel. The material is starting to be used. As a welding material developed for ferritic heat resistant steel, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-257.
C, Si, Mn, Cr, M in a welding wire such as the 9Cr-Mo steel welding wire disclosed in Japanese Patent No. 991.
A welding wire has been proposed in which the amounts of o and Ni are limited and one or two of Nb and V are added to make the content (Nb + V) 0.3% or less.
【０００３】また、特開平２−２８０９９３号公報では
８〜１２Ｃｒ系溶接材料の如くＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、
Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｎ添加量を限定し、
Ｃｒ当量：１３％以下とする溶接材料が提案されてい
る。しかしながらこれらの従来技術は大幅にクリープ強
度を向上しようとするものではなく、組織的にはマルテ
ンサイト相中にδフェライトを晶出することがあり、こ
の晶出したδフェライトは基地中マルテンサイトより著
しく軟らかい相であり、このような軟らかい第二相が硬
い基地中に分散する場合、全体の衝撃特性は著しく低下
する。潜弧溶接のように大入熱で溶接する場合は特にδ
フェライトを生成しやすく、そのために溶接金属の靱性
を低下させるという欠点を有している。本発明者らはこ
れらの欠点の改善方法を特願平４−９５３７９号で提案
しているが、これらの溶接材料には靱性を維持しつつさ
らにクリープ強度向上の要望があり、特に長時間側にお
けるクリープ強度の劣化の改善が必要であり、さらにこ
れらの溶接材料を使用した溶接構造物の使用環境がさら
に高温度化する傾向があるため、これら高温に耐え得る
クリープ特性を有した溶接材料の開発が必要となってい
る。Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-280993, C, Si, Mn, Cr
Ni, Mo, W, V, Nb, Al, N addition amount is limited,
A welding material having a Cr equivalent of 13% or less has been proposed. However, these conventional techniques do not attempt to significantly improve the creep strength, and structurally, δ ferrite may be crystallized in the martensite phase, and this crystallized δ ferrite is more than the martensite in the matrix. If it is a remarkably soft phase and such a soft second phase is dispersed in a hard matrix, the overall impact properties are significantly reduced. Especially when welding with a large heat input such as latent arc welding, δ
Ferrite is liable to be formed, which has the drawback of reducing the toughness of the weld metal. The inventors of the present invention have proposed a method for improving these drawbacks in Japanese Patent Application No. 4-95379. However, there is a demand for these welding materials to further improve creep strength while maintaining toughness. It is necessary to improve the deterioration of creep strength in the welding environment, and because the environment in which the welded structure using these welding materials is used tends to have even higher temperatures, it is possible to obtain welding materials with creep properties that can withstand these high temperatures. Development is needed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の第一の目的は
大入熱で溶接する潜弧溶接において、得られる溶接金属
のマルテンサイト中に晶出するδフェライトの生成を抑
制することで溶接金属の靱性を改善し、さらに長時間側
のクリープ破断強度を向上しようとするものであり、さ
らに本発明の第二の目的は従来（５５０〜６００℃）よ
りさらに高温度域（６００〜６５０℃）でのクリープ破
断強度も向上しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The first object of the present invention is to perform welding in latent arc welding in which welding is performed with a large heat input by suppressing the formation of δ ferrite crystallized in martensite of the obtained weld metal. The second object of the present invention is to improve the toughness of the metal and to further improve the creep rupture strength on the longer time side. Furthermore, the second object of the present invention is a higher temperature range (600 to 650 ° C) than the conventional (550 to 600 ° C). ), The creep rupture strength is to be improved.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するものであって、第一の発明はワイヤは重量比で、
Ｃ：０．０３〜０．１２％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍ
ｎ：０．３〜１．５％、Ｃｒ：８〜１３％、Ｎｂ：０．
０１〜０．１５％、Ｖ：０．０３〜０．４０％、Ｎ：
０．０１〜０．０８％、Ｂ：０．００１０〜０．００５
０％を含有し、フラックスは重量比で、ＣａＦ2 ：１０
〜３０％、ＣａＯまたはＭｇＯの少なくとも一方：１０
〜４０％、Ａｌ2 Ｏ3 ：１０〜４０％、ＳｉＯ2 ：５〜
２５％を含有し、さらにワイヤ、フラックスの少なくと
も一方に、各成分元素をＭとしたとき下記（１）式によ
り重量比で、Ｍｏ：０．３〜１．６％、Ｗ：０．５〜
３．５％、Ｎｉ：０．０５〜１．２％、ＣｕまたはＣｏ
の少なくとも一方：１．０〜５．０％を含有し、ワイヤ
およびフラックスの残部はＦｅおよび不可避的不純物で
あり、さらに下記（１）式によるＭｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃ
ｕ、Ｃｏ量の間に重量比で、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃ
ｕ＋Ｃｏ）≦１．８なる関係が成立するようにワイヤと
フラックスを組み合わせ潜弧溶接することを特徴とする
高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用潜弧溶接方法である。 Ｍ＝ワイヤ中のＭ＋０．７×フラックス中のＭ・・・・・（１） The present invention is to solve the above-mentioned problems. The first invention is that the wires are in a weight ratio,
C: 0.03 to 0.12%, Si: 0.3% or less, M
n: 0.3 to 1.5%, Cr: 8 to 13%, Nb: 0.
01-0.15%, V: 0.03-0.40%, N:
0.01-0.08%, B: 0.0010-0.005
0% and the flux is CaF 2 : 10 by weight.
-30%, at least one of CaO and MgO: 10
~40%, Al 2 O 3: 10~40%, SiO 2: 5~
25%, and at least one of the wire and the flux, when each component element is M, by weight ratio according to the following formula (1), Mo: 0.3 to 1.6%, W: 0.5 to
3.5%, Ni: 0.05 to 1.2%, Cu or Co
At least one of: 1.0 to 5.0%, the balance of the wire and the flux is Fe and inevitable impurities, and further Mo, W, Ni, C according to the following formula (1):
The weight ratio between the amounts of u and Co is (Mo + W) / (Ni + C).
This is a latent arc welding method for high Cr ferritic heat-resistant steel, characterized in that wire and flux are combined so as to satisfy the relationship of (u + Co) ≦ 1.8. M = M in wire + 0.7 × M in flux ... (1)
【０００６】また第二の発明はワイヤは重量比で、Ｃ：
０．０３〜０．１２％、Ｓｉ：０．３％以下、Ｍｎ：
０．３〜１．５％、Ｃｒ：８〜１３％、Ｎｂ：０．０１
〜０．１５％、Ｖ：０．０３〜０．４０％、Ｎｉ：０．
０５％未満、Ｎ：０．０１〜０．０８％を含有し、必要
に応じてＢ：０．００１０〜０．００５０％を含有し、
フラックスは重量比で、ＣａＦ2 ：１０〜３０％、Ｃａ
ＯまたはＭｇＯの少なくとも一方：１０〜４０％、Ａｌ
2 Ｏ3 ：１０〜４０％、ＳｉＯ2 ：５〜２５％を含有
し、さらにワイヤ、フラックスの少なくとも一方に、各
成分元素をＭとしたとき上記（１）式により重量比で、
Ｍｏ：０．３〜１．６％、Ｗ：０．５〜３．５％、Ｃｕ
またはＣｏの少なくとも一方：１．０〜５．０％を含有
し、ワイヤおよびフラックスの残部はＦｅおよび不可避
的不純物であり、さらに上記（１）式によるＭｏ、Ｗ、
Ｃｕ、Ｃｏ量の間に重量比で、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋
Ｃｏ）≦１．８なる関係が成立するようにワイヤとフラ
ックスを組み合わせ潜弧溶接することを特徴とする高Ｃ
ｒフェライト系耐熱鋼用潜弧溶接方法である。In the second invention, the wires are in a weight ratio of C:
0.03 to 0.12%, Si: 0.3% or less, Mn:
0.3-1.5%, Cr: 8-13%, Nb: 0.01
.About.0.15%, V: 0.03 to 0.40%, Ni: 0.
Less than 05%, N: 0.01 to 0.08%, and optionally B: 0.0010 to 0.0050%,
The flux is CaF 2 : 10 to 30% by weight, Ca
At least one of O and MgO: 10 to 40%, Al
2 O 3 : 10 to 40%, SiO 2 : 5 to 25% are contained, and when at least one of the wire and the flux is M, where each component element is M, the weight ratio according to the above formula (1),
Mo: 0.3-1.6%, W: 0.5-3.5%, Cu
Or at least one of Co: 1.0 to 5.0%, the balance of the wire and flux is Fe and inevitable impurities, and Mo, W according to the above formula (1),
The weight ratio between the amounts of Cu and Co is (Mo + W) / (Cu +
Co) ≦ 1.8, a high C characterized by combining wire and flux and performing submerged arc welding.
r This is a latent arc welding method for ferritic heat resistant steel.
【０００７】また前記各発明において、ワイヤ、フラッ
クスの少なくとも一方にＭｏ、Ｗ、Ｎｉおよび、Ｃｕも
しくはＣｏの少なくとも一方を含有する範囲は、ワイ
ヤ、フラックスそれぞれにおいて０．０５〜１２％であ
ることも特徴とする。In each of the above inventions, the range of containing Mo, W, Ni, and / or Cu or Co in at least one of the wire and the flux may be 0.05 to 12% in each of the wire and the flux. Characterize.
【０００８】[0008]
【作用】本発明の第一の発明の最大の特徴は溶接ワイヤ
またはフラックス中にＣｕまたはＣｏの少なくとも一方
を添加し、かつＭｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ量との間に
（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８以下にな
るように限定共存させ、溶接して得られる溶接金属のδ
フェライトの生成を抑制し、靱性を格段に高め、ワイヤ
にＢを適量添加することによりクリープ破断強度を向上
させたところにある。Ｂはフラックスからの添加も有効
であるが、微量配合となるため偏析が発生しワイヤから
の添加に比べ効果が不安定である。そのためＢの添加を
ワイヤからのみに限定した。The greatest feature of the first invention of the present invention is that at least one of Cu and Co is added to the welding wire or the flux, and the amount of Mo, W, Ni, Cu and Co is (Mo + W) / Δ of the weld metal obtained by welding by coexisting for a limited time such that (Ni + Cu + Co) is 1.8 or less.
This is because the generation of ferrite was suppressed, the toughness was remarkably enhanced, and the creep rupture strength was improved by adding an appropriate amount of B to the wire. Addition of B from the flux is also effective, but segregation occurs due to a small amount of compounding, and the effect is less stable than addition from the wire. Therefore, the addition of B was limited to only from the wire.
【０００９】また、第二の発明の最大の特徴は溶接ワイ
ヤまたはフラックス中に靱性改善に有効とされるＮｉの
代わりにＣｕまたはＣｏの少なくとも一方を添加して溶
接金属の靱性を確保しつつクリープ強度を改善したこと
にある。Ｎｉは靱性を改善するために有効な元素である
ことは周知のことであるが、その反面で高温における長
時間側のクリープ強度を低下させることが最近の研究で
明らかになってきている。本発明者等は数々の研究実験
を行なった結果、ＣｕおよびＣｏがＮｉとは異なり、ク
リープ特性を劣化させることなく、Ｎｉ同様にδフェラ
イトの生成を抑制し靱性を改善する元素であることを見
いだした。すなわちＮｉの代わりにＣｕまたはＣｏの少
なくとも一方を添加し、かつＭｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｃｏ量と
の間に（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８以下にな
るように限定共存させることにより、溶接して得られる
溶接金属のδフェライトの生成を抑制し、靱性を確保し
つつクリープ破断強度を向上させうるという知見を得
た。以下に本発明の各成分の限定理由についてまず、ワ
イヤから述べる。The greatest feature of the second invention is that at least one of Cu and Co is added to the welding wire or flux instead of Ni, which is effective for improving the toughness, and creep is achieved while ensuring the toughness of the weld metal. The strength is improved. It is well known that Ni is an effective element for improving the toughness, but on the other hand, recent studies have revealed that it lowers the creep strength on the long side at high temperature. As a result of various research experiments, the present inventors have found that Cu and Co, unlike Ni, are elements that suppress the formation of δ ferrite and improve the toughness like Ni without deteriorating the creep characteristics. I found it. That is, by adding at least one of Cu or Co instead of Ni, and coexisting in a limited manner so that (Mo + W) / (Cu + Co) becomes 1.8 or less between Mo, W, Cu, and the amount of Co, It was found that the formation of δ ferrite in the weld metal obtained by welding can be suppressed and the creep rupture strength can be improved while ensuring toughness. The reason for limiting each component of the present invention will be described below starting with the wire.
【００１０】Ｃ：０．０３〜０．１２％ Ｃは焼き入れ性と強度確保のため０．０３％以上必要で
あるが、０．１２％を超えると耐割れ性が劣化する。従
ってＣを０．０３〜０．１２％に制限する。C: 0.03 to 0.12% C is required to be 0.03% or more in order to secure hardenability and strength, but if it exceeds 0.12%, crack resistance deteriorates. Therefore, C is limited to 0.03 to 0.12%.
【００１１】Ｓｉ：０．３％以下 Ｓｉは脱酸剤として添加するものであるが、また耐酸化
性を向上させる元素でもある。しかし０．３％を超える
と靱性が劣化する。従ってＳｉを０．３％以下に制限す
る。Si: 0.3% or less Although Si is added as a deoxidizing agent, it is also an element that improves oxidation resistance. However, if it exceeds 0.3%, the toughness deteriorates. Therefore, Si is limited to 0.3% or less.
【００１２】Ｍｎ：０．３〜１．５％ Ｍｎは脱酸のためのみでなく、強度保持上も必要な成分
である。０．３％未満では効果がなく１．５％を超える
と靱性が劣化する。従ってＭｎを０．３〜１．５％に制
限する。Mn: 0.3 to 1.5% Mn is a component necessary not only for deoxidizing but also for maintaining strength. If it is less than 0.3%, there is no effect, and if it exceeds 1.5%, the toughness deteriorates. Therefore, Mn is limited to 0.3 to 1.5%.
【００１３】Ｃｒ：８〜１３％ Ｃｒは耐酸化性と焼き入れ性を確保する上で非常に重要
な元素であり最低８％必要である。１３％を超えると耐
割れ性を損なうと同時にδフェライトを晶出させ靱性の
劣化が著しくなる。従ってＣｒを８〜１３％に制限す
る。Cr: 8 to 13% Cr is a very important element for ensuring the oxidation resistance and hardenability, and at least 8% is required. If it exceeds 13%, the crack resistance is impaired, and at the same time, δ ferrite is crystallized and the toughness is significantly deteriorated. Therefore, Cr is limited to 8 to 13%.
【００１４】Ｎｂ：０．０１〜０．１５％ ＮｂはＶと同様に炭窒化物として析出して強度を確保す
るほか、結晶粒を微細化して靱性を与える元素としても
重要である。０．０１％未満ではその効果がなく、０．
１５％を超えるとその効果は飽和してしまうだけでなく
靱性及び溶接性の低下も招く。従ってＮｂを０．０１〜
０．１５％に制限する。Nb: 0.01 to 0.15% Similar to V, Nb is precipitated as a carbonitride to secure the strength, and is also important as an element for refining crystal grains to give toughness. If it is less than 0.01%, the effect is not obtained, and
If it exceeds 15%, not only the effect is saturated but also the toughness and weldability are deteriorated. Therefore, Nb is 0.01 to
Limit to 0.15%.
【００１５】Ｖ：０．０３〜０．４０％ Ｖは炭窒化物として析出させて強度の確保に効果があ
る。０．０３％未満では効果がなく、０．４０％を超え
るとかえって強度低下を生じる。従ってＶを０．０３〜
０．４０％に制限する。V: 0.03 to 0.40% V is deposited as a carbonitride and is effective in securing strength. If it is less than 0.03%, there is no effect, and if it exceeds 0.40%, the strength is rather reduced. Therefore, V is 0.03 ~
Limit to 0.40%.
【００１６】Ｎｉ：０．０５％未満 Ｎｉは靱性の改善に有効である反面、高温での長時間側
のクリープ強度を劣化させる傾向があり、０．０５％を
超えると特にその影響が顕著になる。従って第二の発明
ではＮｉを０．０５％未満に制限する。Ni: Less than 0.05% Ni is effective in improving the toughness, but it tends to deteriorate the creep strength at high temperature for a long time, and when it exceeds 0.05%, the effect is particularly remarkable. Become. Therefore, in the second invention, Ni is limited to less than 0.05%.
【００１７】Ｎ：０．０１〜０．０８％ Ｎは基地中に固溶しても、また窒化物として析出しても
著しいクリープ抵抗として寄与する。０．０１％未満で
はその効果がなく、０．０８％を超えると窒化物が多量
に析出して逆に靱性が劣化し、ブローホールが発生す
る。従ってＮを０．０１〜０．０８％に制限する。N: 0.01 to 0.08% N contributes as a remarkable creep resistance even if it forms a solid solution in the matrix or precipitates as a nitride. If it is less than 0.01%, there is no effect, and if it exceeds 0.08%, a large amount of nitride is deposited and the toughness deteriorates, and blowholes are generated. Therefore, N is limited to 0.01 to 0.08%.
【００１８】Ｂ：０．００１０〜０．００５０％ Ｂは溶接金属の高温での引張強度およびクリープ強度を
向上させ、特に長時間側におけるクリープ強度を維持し
劣化を防ぐのに有効である。０．００１０％未満ではそ
の効果が少なく、０．００５０％を超えると溶接金属の
耐割れ性が著しく劣化する。従ってＢを０．００１０〜
０．００５０％に制限する。B: 0.0010 to 0.0050% B is effective for improving the tensile strength and the creep strength of the weld metal at high temperature, and particularly for maintaining the creep strength for a long time and preventing the deterioration. If it is less than 0.0010%, its effect is small, and if it exceeds 0.0050%, the crack resistance of the weld metal is significantly deteriorated. Therefore, B is 0.0010
Limit to 0.0050%.
【００１９】次にフラックス成分の限定理由について述
べる。Next, the reasons for limiting the flux components will be described.
【００２０】ＣａＦ2 ：１０〜３０％ ＣａＦ2 はスラグの塩基度を上げ、溶接金属中のＯを著
しく低減し靱性を良好にする効果がある。またスラグの
溶融点を低下させ溶け込みを浅くしスラグの剥離性を良
好にするとともにビード形状、外観を良好にする。１０
％未満ではその効果がなく、３０％を超えるとスラグの
流動性が過大となりビード形状、外観が劣化する。従っ
てＣａＦ2 を１０〜３０％に制限する。CaF 2 : 10 to 30% CaF 2 has the effect of increasing the basicity of the slag, remarkably reducing O in the weld metal, and improving toughness. Further, it lowers the melting point of the slag to make the penetration shallow, thereby improving the peelability of the slag and improving the bead shape and appearance. 10
If it is less than%, there is no effect, and if it exceeds 30%, the fluidity of the slag becomes excessive and the bead shape and appearance deteriorate. Thus limiting the CaF 2 10 to 30%.
【００２１】ＣａＯまたはＭｇＯの少なくとも一方：１
０〜４０％ ＣａＯおよびＭｇＯはいずれも強塩基性成分でＣａＦ2
と共に溶接金属中のＯ低減に有効である。またＣａＯ、
ＭｇＯは耐火性の大きい成分であり、融点の低いＣａＦ
2 を含有するフラックスの溶融特性を調整し、ビード形
状を整えるのに有効である。１０％未満ではその効果が
なく、４０％を超えるとフラックスが溶け難くビード表
面が平滑さを失い、またアンダーカット等の溶接欠陥が
発生する。従ってＣａＯまたはＭｇＯの少なくとも一方
における合計量で１０〜４０％に制限する。At least one of CaO and MgO: 1
0-40% CaO and MgO are both strongly basic components and CaF 2
It is also effective for reducing O in the weld metal. Also CaO,
MgO is a component with high fire resistance and has a low melting point CaF.
It is effective in adjusting the melting characteristics of the flux containing 2 and adjusting the bead shape. If it is less than 10%, there is no effect. If it exceeds 40%, the flux is difficult to melt, the bead surface loses smoothness, and welding defects such as undercut occur. Therefore, the total amount of at least one of CaO and MgO is limited to 10 to 40%.
【００２２】Ａｌ2 Ｏ3 ：１０〜４０％ Ａｌ2 Ｏ3 は融点が高く、スラグの流動性を調整し、ビ
ード形状を整えるのに有効である。この効果は特に多層
盛溶接に用いる時に重要であり、ビードどうしのなじみ
が良好となりスラグ巻き込み、アンダーカット等の欠陥
の発生を防止する。１０％未満では効果がなく、４０％
を超えるとスラグ巻き込みや、アンダーカットが生じや
すくなる。従ってＡｌ2 Ｏ3 を１０〜４０％に制限す
る。Al 2 O 3 : 10 to 40% Al 2 O 3 has a high melting point and is effective in adjusting the fluidity of the slag and adjusting the bead shape. This effect is particularly important when used in multi-pass welding, and the beads are well-compatible with each other, and defects such as slag entrainment and undercut are prevented. Less than 10% has no effect, 40%
If it exceeds, slag entrapment and undercut are likely to occur. Therefore, Al 2 O 3 is limited to 10 to 40%.
【００２３】ＳｉＯ2 ：５〜２５％ ＳｉＯ2 はスラグの粘性を調整し、ビード外観を改善す
るのに有効であるが、５％未満では効果がなく、２５％
を超えると粘性が大きくなるためスラグ巻き込みが発生
する。従ってＳｉＯ2 を５〜２５％に制限する。SiO 2 : 5 to 25% SiO 2 is effective for adjusting the viscosity of the slag and improving the bead appearance, but if it is less than 5%, it has no effect, and 25%.
If it exceeds, viscosity increases and slag entrapment occurs. Therefore, SiO 2 is limited to 5 to 25%.
【００２４】原料は単独物質と共に上記成分を含有する
化合物、鉱石あるいは溶融形フラックス等で添加するこ
とができる。例えば用いる原料として、ＣａＦ2 は蛍
石、溶融形フラックス等、ＣａＯは炭酸石灰、溶融形フ
ラックス等、ＭｇＯはマグネシアクリンカー、溶融型フ
ラックス等、Ａｌ2 Ｏ3 はアルミナ、溶融形フラックス
等である。また、必須成分のほかに酸化消耗する成分を
調整するために金属粉、合金粉等や脱酸剤等を配合する
ことができる。The raw materials can be added as a single substance together with a compound containing the above-mentioned components, ore, molten flux or the like. For example, as raw materials to be used, CaF 2 is fluorite, molten flux, etc., CaO is lime carbonate, molten flux, etc. MgO is magnesia clinker, molten flux, etc. Al 2 O 3 is alumina, molten flux, etc. Further, in addition to the essential components, metal powder, alloy powder, etc., deoxidizing agent, etc. can be added in order to adjust the components that are consumed by oxidation.
【００２５】更にワイヤとフラックスの組み合わせで添
加する成分の限定理由について述べる。ここで以下に述
べる各成分元素はこれをＭとしたとき、下記（１）式に
よる分量とする。これは同じ分量添加されていてもワイ
ヤ中の場合とフラックス中の場合では溶接金属への歩留
りが異なり、フラックス中の場合はワイヤ中の場合の７
０％程度になるからである。 Ｍ＝ワイヤ中のＭ＋０．７×フラックス中のＭ・・・・（１） Further, the reasons for limiting the components added in the combination of the wire and the flux will be described. Here, each component element described below is a quantity according to the following formula (1), where M is this. Even if the same amount was added, the yield of the weld metal in the wire was different from that in the wire.
This is because it will be about 0%. M = M in wire + 0.7 × M in flux ... (1)
【００２６】Ｍｏ：０．３〜１．６％ Ｍｏは固溶体強化により、高温強度を顕著に高める元素
であり使用温度、圧力を上昇させる目的で添加する。Ｗ
との共存において、高温強度、特に高温長時間側でのク
リープ破断強度の向上に効果がある。０．３％未満では
その効果がなく１．６％を超えるとδフェライトを晶出
させるため靱性が劣化する。従ってＭｏを０．３〜１．
６％に制限する。Mo: 0.3 to 1.6% Mo is an element that remarkably enhances high temperature strength by solid solution strengthening, and is added for the purpose of raising the operating temperature and pressure. W
Coexistence with is effective for improving high-temperature strength, particularly creep rupture strength at high temperature for a long time. If it is less than 0.3%, that effect is not obtained, and if it exceeds 1.6%, δ ferrite is crystallized and the toughness deteriorates. Therefore, Mo is 0.3 to 1.
Limit to 6%.
【００２７】Ｗ：０．５〜３．５％ Ｗはフェライト系溶接金属のクリープ強度に寄与する固
溶体強化元素として最も優れた元素である。特に高温長
時間側でのクリープ破断強度向上の効果は極めて大き
い。０．５％未満ではＭｏとの共存において効果は発揮
できず３．５％を超えるとδフェライトを晶出させ溶接
金属の靱性が低下する。従ってＷを０．５〜３．５％に
制限する。W: 0.5 to 3.5% W is the most excellent element as a solid solution strengthening element that contributes to the creep strength of the ferritic weld metal. In particular, the effect of improving the creep rupture strength at high temperature for a long time is extremely large. If it is less than 0.5%, the effect cannot be exhibited in the coexistence with Mo, and if it exceeds 3.5%, δ ferrite is crystallized to lower the toughness of the weld metal. Therefore, W is limited to 0.5 to 3.5%.
【００２８】Ｎｉ：０．０５〜１．２％ Ｎｉはフェライトの生成を抑制し、使用中の脆化軽減に
有効な元素であり、高温で長時間使用される本発明溶接
材料のような用途に対しては必須の元素である。０．０
５％未満ではその効果はなく１．２％を超えると高温ク
リープ特性を劣化させる。従ってＮｉを０．０５〜１．
２％に制限する。Ni: 0.05 to 1.2% Ni is an element that suppresses the formation of ferrite and is effective in reducing embrittlement during use, and is used as a welding material of the present invention used at high temperature for a long time. Is an essential element for. 0.0
If it is less than 5%, the effect is not obtained, and if it exceeds 1.2%, the high temperature creep property is deteriorated. Therefore, Ni is 0.05 to 1.
Limit to 2%.
【００２９】ＣｕまたはＣｏの少なくとも一方：１．０
〜５．０％ ＣｕおよびＣｏはＮｉと同様にＭｏ、Ｗ添加によって生
じるδフェライト晶出という問題点を相殺する重要な元
素であり、最低１．０％以上を必要とする。しかし５．
０％を超えるとＡc1点を下げ、高温焼戻しが不可能とな
り組織の安定化処理ができなくなる。従ってＣｕおよび
Ｃｏの一方または両方を１．０〜５．０％に制限する。At least one of Cu and Co: 1.0
~ 5.0% Like Ni, Cu and Co are important elements that offset the problem of δ-ferrite crystallization caused by the addition of Mo and W, and require at least 1.0%. But 5.
If it exceeds 0%, the A c1 point is lowered, high temperature tempering becomes impossible, and the structure cannot be stabilized. Therefore, one or both of Cu and Co are limited to 1.0 to 5.0%.
【００３０】（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）≦
１．８ （Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）は本合金系におい
て高温強度と靱性とのバランスをとる上で非常に重要で
ある。ＭｏおよびＷは溶接金属の高温強度の向上に有効
な元素であるが、δフェライトを晶出させ靱性を劣化さ
せる。Ｎｉ、ＣｕおよびＣｏはフェライトの生成を抑制
し、靱性を改善する元素である。これらの元素の共存効
果において溶接金属の高温強度と良好な靱性が得られ
る。（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超
えるとδフェライトが晶出し靱性が劣化する。従って第
一の発明においては（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃ
ｏ）≦１．８に制限する。(Mo + W) / (Ni + Cu + Co) ≦
1.8 (Mo + W) / (Ni + Cu + Co) is very important in balancing the high temperature strength and toughness in this alloy system. Mo and W are effective elements for improving the high temperature strength of the weld metal, but they crystallize δ ferrite and deteriorate the toughness. Ni, Cu and Co are elements that suppress the formation of ferrite and improve toughness. Due to the coexistence effect of these elements, high temperature strength and good toughness of the weld metal can be obtained. When (Mo + W) / (Ni + Cu + Co) exceeds 1.8, δ ferrite crystallizes and the toughness deteriorates. Therefore, in the first invention, (Mo + W) / (Ni + Cu + C
o) Limit to ≤1.8.
【００３１】（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）≦１．８ （Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）は本合金系において高温
強度と靱性とのバランスをとる上で非常に重要である。
ＭｏおよびＷは溶接金属の高温強度の向上に有効な元素
であるが、δフェライトを晶出させ靱性を劣化させる。
ＣｕおよびＣｏはフェライトの生成を抑制し、靱性を改
善する元素である。これらの元素の共存効果において溶
接金属の高温強度と良好な靱性が得られる。（Ｍｏ＋
Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えるとδフェライト
が晶出し靱性が劣化する。従って、第二の発明において
は（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）≦１．８に制限する。(Mo + W) / (Cu + Co) ≦ 1.8 (Mo + W) / (Cu + Co) is very important for balancing the high temperature strength and the toughness in the present alloy system.
Mo and W are effective elements for improving the high temperature strength of the weld metal, but they crystallize δ ferrite and deteriorate the toughness.
Cu and Co are elements that suppress the formation of ferrite and improve toughness. Due to the coexistence effect of these elements, the high temperature strength and good toughness of the weld metal can be obtained. (Mo +
When W) / (Cu + Co) exceeds 1.8, δ ferrite crystallizes and the toughness deteriorates. Therefore, in the second invention, it is limited to (Mo + W) / (Cu + Co) ≦ 1.8.
【００３２】さらにワイヤ、フラックスの少なくとも一
方にＭｏ、Ｗ、Ｎｉおよび、ＣｕもしくはＣｏの少なく
とも一方を含有する範囲は０．０５〜１２％にするのが
望ましい。０．０５未満では溶接金属の成分が偏析し、
品質が安定しない。また１２％を超えるとワイヤの場合
は鍛造性が、フラックスの場合は造粒性が劣化して生産
性が悪くなる。従ってワイヤ、フラックスの少なくとも
一方にＭｏ、Ｗ、Ｎｉおよび、ＣｕもしくはＣｏの少な
くとも一方を含有する範囲をワイヤ、フラックスそれぞ
れにおいて０．０５〜１２％に制限する。Further, the range of containing at least one of Mo, W, Ni and Cu or Co in at least one of the wire and the flux is preferably 0.05 to 12%. If it is less than 0.05, the components of the weld metal segregate,
The quality is not stable. On the other hand, if it exceeds 12%, the forgeability of the wire deteriorates and the granulation property of the flux deteriorates, resulting in poor productivity. Therefore, the range of containing at least one of Mo, W, Ni, and Cu or Co in at least one of the wire and the flux is limited to 0.05 to 12% in each of the wire and the flux.
【００３３】[0033]
実施例１ 以下に本発明溶接方法の効果を実施例により説明する。
実験に供したワイヤは真空溶解炉にて溶解し、鍛造、圧
延および線引きを行って４．０ｍｍ径に作製した。ワイ
ヤの組成を表１に示すが、Ｗ１〜Ｗ６は本発明に用いた
ワイヤ、Ｗ７〜Ｗ１２は比較例に用いたワイヤである。Example 1 The effects of the welding method of the present invention will be described below with reference to examples.
The wire used in the experiment was melted in a vacuum melting furnace, forged, rolled and drawn to have a diameter of 4.0 mm. The composition of the wire is shown in Table 1. W1 to W6 are the wires used in the present invention, and W7 to W12 are the wires used in the comparative example.
【００３４】[0034]
【表１】 [Table 1]
【００３５】実験に供したボンドフラックスは通常のフ
ラックス原料として用いられる鉱石粉、複合化合物等を
混合、攪拌後、水ガラスを用いて造粒し、４００℃で約
２時間焼成して作成した。フラックスの組成を表２に示
すが、Ｆ１〜Ｆ５は本発明用に用いたフラックス、Ｆ６
〜Ｆ１０は比較例に用いたものである。The bond flux used in the experiment was prepared by mixing ore powder, a complex compound, and the like, which are commonly used as a raw material for flux, stirring, granulating with water glass, and firing at 400 ° C. for about 2 hours. The composition of the flux is shown in Table 2. F1 to F5 are the flux used for the present invention, F6.
-F10 are used for the comparative examples.
【００３６】[0036]
【表２】 [Table 2]
【００３７】表１のワイヤと表２のフラックスとを組み
合わせ、表３に示す供試母材を用い、図１に示すような
開先（１は被溶接材、２は裏当材で、厚さ：２５ｍｍ、
開先角度：３０°、ルートギャップ：１５ｍｍ）を形成
して表４に示す溶接条件で潜弧溶接を実施した。得られ
た溶接金属を７４０℃、４時間の後熱処理をした後、６
００℃、２０ｋｇｆ／ｍｍ2 の応力でクリープ破断試験
および試験温度０℃での２ｍｍＶノッチ衝撃試験を行っ
た。表６、表７にワイヤとフラックスとの組み合わせ
を、表８にその確性試験結果を示す。溶接作業性試験に
ついては各パスの溶接後に判定を行った。溶接割れ試験
については表３に示すＢ−１の鋼板に図２に示す開先を
形成し表５に示す溶接条件で１パスの潜弧溶接を実施し
た後、カラーチェックにより割れの有無を判定した。The wire shown in Table 1 and the flux shown in Table 2 were combined and the test base metal shown in Table 3 was used. The groove as shown in FIG. 1 (1 is the material to be welded, 2 is the backing material, and the thickness is Length: 25 mm,
A groove angle of 30 ° and a root gap of 15 mm were formed and the latent arc welding was performed under the welding conditions shown in Table 4. After the post-heat treatment of the obtained weld metal at 740 ° C. for 4 hours, 6
A creep rupture test and a 2 mmV notch impact test at a test temperature of 0 ° C. were carried out at a stress of 00 ° C. and 20 kgf / mm 2 . Tables 6 and 7 show combinations of wires and flux, and Table 8 shows the accuracy test results. Regarding the welding workability test, the judgment was made after welding of each pass. Regarding the weld cracking test, after forming the groove shown in FIG. 2 on the steel plate of B-1 shown in Table 3 and performing 1-pass latent arc welding under the welding conditions shown in Table 5, the presence or absence of cracking was judged by color check. did.
【００３８】[0038]
【表３】 [Table 3]
【００３９】[0039]
【表４】 [Table 4]
【００４０】[0040]
【表５】 [Table 5]
【００４１】[0041]
【表６】 [Table 6]
【００４２】[0042]
【表７】 [Table 7]
【００４３】[0043]
【表８】 [Table 8]
【００４４】本発明例のＮｏ．１〜Ｎｏ．１５は優れた
溶接作業性、溶接金属が得られたが比較例のＮｏ．１６
はワイヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ、Ｂ不足、ワイヤとフラック
スの組み合わせによるＭｏ、Ｗ、ＣｕおよびＣｏの一方
または両方の不足およびＮｉ過多である。またＮｏ．１
７はワイヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ、Ｂ不足、ワイヤとフラッ
クスの組み合わせによるＮｉ過多およびＣｕおよびＣｏ
の一方または両方の不足である。Ｎｏ．１８はワイヤ中
のＳｉ、Ｎ、Ｂ過多およびＮｂ不足、ワイヤとフラック
スの組み合わせによるＭｏ不足およびＷ過多、（Ｍｏ＋
Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えている。No. 1 of the present invention example. 1-No. In No. 15 of Comparative Example, excellent welding workability and weld metal were obtained. 16
Is C, Cr, N, B deficiency in the wire, Mo or W, Cu and / or Co deficiency due to the combination of the wire and the flux, and Ni excess. In addition, No. 1
7 is lack of C, Cr, N, B in the wire, excessive Ni due to the combination of wire and flux, and Cu and Co
One or both are lacking. No. 18 is Si, N, B excess and Nb deficiency in the wire, Mo deficiency and W excess due to the combination of the wire and the flux, (Mo +
W) / (Ni + Cu + Co) exceeds 1.8.
【００４５】Ｎｏ．１９はワイヤ中のＣ、Ｓｉ、Ｃｒ過
多で、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＮｉ、Ｃ
ｕおよびＣｏの一方または両方の不足、（Ｍｏ＋Ｗ）／
（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えている。またＮ
ｏ．２０はワイヤ中のＭｎ、Ｖ不足、（Ｍｏ＋Ｗ）／
（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えている。Ｎｏ．２
１はワイヤ中のＮｂ、Ｎ過多およびＢ不足、ワイヤとフ
ラックスの組み合わせによるＷ不足およびＮｉ過多であ
る。No. 19 is an excessive amount of C, Si and Cr in the wire, and Ni and C due to the combination of the wire and the flux.
Lack of one or both of u and Co, (Mo + W) /
(Ni + Cu + Co) exceeds 1.8. Also N
o. 20 is Mn and V deficiency in the wire, (Mo + W) /
(Ni + Cu + Co) exceeds 1.8. No. Two
No. 1 is Nb, N excess and B deficiency in the wire, W deficiency and Ni excess due to the combination of the wire and the flux.
【００４６】Ｎｏ．２２はワイヤ中のＭｎ、Ｖ、Ｂ過
多、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ過多で
ある。またＮｏ．２３、Ｎｏ．２４はフラックス中のＣ
ａＦ2過多およびＡｌ2 Ｏ3 不足、Ｎｏ．２５はフラッ
クス中のＣａＯおよびＭｇＯの一方または両方が過多お
よびＳｉＯ2 不足、ワイヤとフラックスの組み合わせに
よるＭｏ過多である。Ｎｏ．２６はフラックス中のＣａ
Ｆ2 不足、ＳｉＯ2 過多、ワイヤとフラックスの組み合
わせによるＭｏ、Ｗ過多、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ
＋Ｃｏ）が１．８を超えている。No. 22 is excessive Mn, V, B in the wire, and excessive Mo due to the combination of the wire and the flux. In addition, No. 23, No. 24 is C in the flux
aF 2 excess and Al 2 O 3 deficiency, No. In No. 25, one or both of CaO and MgO in the flux is excessive and SiO 2 is deficient, and Mo is excessive due to the combination of the wire and the flux. No. 26 is Ca in the flux
F 2 shortage, SiO 2 excess, Mo and W excess due to combination of wire and flux, (Mo + W) / (Ni + Cu
+ Co) exceeds 1.8.
【００４７】Ｎｏ．２７はフラックス中のＣａＯおよび
ＭｇＯの一方または両方が不足およびＡｌ2 Ｏ3 過多、
ワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ、Ｃｕおよ
びＣｏの一方または両方の過多である。またＮｏ．２８
はフラックス中のＣａＦ2 過多およびＣａＯおよびＭｇ
Ｏの一方または両方が不足、ワイヤとフラックスの組み
合わせによるＣｕおよびＣｏの一方または両方が過多で
ある。Ｎｏ．２９はワイヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ、Ｂ不足、
フラックス中のＣａＦ2 過多およびＡｌ2 Ｏ3不足、ワ
イヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ、Ｃｕおよび
Ｃｏの一方または両方の不足およびＮｉの過多である。No. No. 27 is deficient in one or both of CaO and MgO in the flux and excessive in Al 2 O 3 ,
One or both of Mo, Cu, and Co are excessive due to the combination of the wire and the flux. In addition, No. 28
Is an excess of CaF 2 in the flux and CaO and Mg
One or both of O is insufficient, and one or both of Cu and Co due to the combination of the wire and the flux are excessive. No. 29 is a shortage of C, Cr, N, B in the wire,
Excessive CaF 2 and insufficient Al 2 O 3 in the flux, insufficient one or both of Mo, Cu and Co due to the combination of the wire and the flux, and excessive Ni.
【００４８】Ｎｏ．３０はワイヤ中のＮｂ、Ｎ過多およ
びＢ不足、フラックス中のＣａＦ2過多およびＣａＯお
よびＭｇＯの一方または両方が不足、ワイヤとフラック
スの組み合わせによるＷ不足およびＣｕおよびＣｏの一
方または両方の過多である。またＮｏ．３１はワイヤ中
のＭｎ、Ｖ、Ｂ過多、フラックス中のＣａＦ2 不足およ
びＳｉＯ2 過多、ワイヤとフラックスの組み合わせによ
るＭｏ過多、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）が
１．８を超えている。これら比較例は上述の個々の理由
により溶接作業性不良、機械的性質の劣化、割れやブロ
ーホールの発生等の問題点が認められた。No. 30 is Nb, N excess and B deficiency in the wire, CaF 2 excess in the flux and one or both of CaO and MgO are deficient, W deficiency due to the combination of the wire and the flux and one or both of Cu and Co are excessive. . In addition, No. In No. 31, Mn, V, B excess in the wire, CaF 2 deficiency in the flux and SiO 2 excess, Mo excess due to the combination of the wire and the flux, and (Mo + W) / (Ni + Cu + Co) exceeded 1.8. In these comparative examples, problems such as poor welding workability, deterioration of mechanical properties, and generation of cracks and blowholes were recognized for the above-mentioned individual reasons.
【００４９】実施例２ 実験に供したワイヤは実施例１と同じ方法で製造した。
ワイヤの組成を表９に示すが、Ｗ１′〜Ｗ７′は本発明
に用いたワイヤ、Ｗ８′〜Ｗ１３′は比較例に用いたワ
イヤである。Example 2 The wire used in the experiment was manufactured by the same method as in Example 1.
The composition of the wire is shown in Table 9. W1 'to W7' are the wires used in the present invention, and W8 'to W13' are the wires used in the comparative example.
【００５０】[0050]
【表９】 [Table 9]
【００５１】実験に供したボンドフラックスは実施例１
と同じ方法で作製した。フラックスの組成を表１０で示
すが、Ｆ１′〜Ｆ７′は本発明に用いたフラックス、Ｆ
８′〜Ｆ１２′は比較例に用いたものである。The bond flux used in the experiment is Example 1
It was made by the same method as. The composition of the flux is shown in Table 10. F1 'to F7' are the fluxes used in the present invention, F
8'-F12 'are used in the comparative example.
【００５２】[0052]
【表１０】 [Table 10]
【００５３】表９のワイヤと表１０のフラックスとを組
み合わせ、実施例１で使用したのと同じ表３に示す供試
母材を用い、図１に示すような開先を形成してやはり実
施例１と同じ表４に示す溶接条件で潜弧溶接を実施し
た。得られた溶接金属を７４０℃、４時間の後熱処理を
した後、６３０℃で１４および２０ｋｇｆ／ｍｍ2 の応
力でクリープ破断試験および試験温度０℃での２ｍｍＶ
ノッチ衝撃試験を行なった。表１１、表１２にワイヤと
フラックスとの組み合わせを、表１３にその確性試験結
果を示す。溶接作業性試験については各パスの溶接後に
判定を行なった。The wire of Table 9 and the flux of Table 10 were combined, and the same test base material as shown in Table 3 used in Example 1 was used to form a groove as shown in FIG. The latent arc welding was carried out under the same welding conditions as shown in Table 4 as in Example 1. After the post-heat treatment of the obtained weld metal for 4 hours at 740 ° C., a creep rupture test at a stress of 14 and 20 kgf / mm 2 at 630 ° C. and 2 mmV at a test temperature of 0 ° C.
A notch impact test was conducted. Tables 11 and 12 show combinations of wires and flux, and Table 13 shows the accuracy test results. Regarding the welding workability test, the judgment was made after welding of each pass.
【００５４】[0054]
【表１１】 [Table 11]
【００５５】[0055]
【表１２】 [Table 12]
【００５６】[0056]
【表１３】 [Table 13]
【００５７】本発明例のＮｏ．１′〜Ｎｏ．１４′は優
れた溶接作業性、溶接金属が得られたが比較例のＮｏ．
１５′はワイヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ不足、ワイヤとフラッ
クスの組み合わせによるＭｏ、Ｗ不足、ＣｕおよびＣｏ
の一方または両方の過多である。またＮｏ．１６′はワ
イヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ不足、ワイヤとフラックスの組み
合わせによるＣｕおよびＣｏの一方または両方の過多で
ある。Ｎｏ．１７′はワイヤ中のＳｉ、Ｎ過多およびＮ
ｂ不足、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ不
足およびＷ過多、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．
８を超えている。No. 1 of the present invention example. 1'-No. No. 14 'provided excellent welding workability and weld metal, but No. 14 of Comparative Example.
15 'is C, Cr, N deficiency in the wire, Mo, W deficiency due to the combination of wire and flux, Cu and Co.
One or both are excessive. In addition, No. No. 16 'is an insufficient amount of C, Cr, N in the wire, and an excess of Cu and / or Co due to the combination of the wire and the flux. No. 17 'is Si, N excess and N in the wire
b is insufficient, Mo is insufficient due to the combination of wire and flux, and W is excessive, and (Mo + W) / (Cu + Co) is 1.
Is over eight.
【００５８】Ｎｏ．１８′はワイヤ中のＣ、Ｓｉ、Ｃｒ
過多で、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＣｕお
よびＣｏの一方または両方の不足、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃ
ｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えている。またＮｏ．１９′は
ワイヤ中のＭｎ、Ｖ不足、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃ
ｏ）が１．８を超えている。Ｎｏ．２０′はワイヤ中の
Ｎｂ、Ｎ過多、ワイヤとフラックスの組み合わせによる
Ｗ不足、ＣｕおよびＣｏの一方または両方の過多であ
る。No. 18 'is C, Si, Cr in the wire
Excessive amount of Cu and / or Co due to the combination of wire and flux, (Mo + W) / (C
u + Co) exceeds 1.8. In addition, No. 19 'is Mn and V deficiency in the wire, (Mo + W) / (Cu + C)
o) exceeds 1.8. No. No. 20 'is Nb in the wire, excess N, insufficient W due to the combination of wire and flux, and excess of one or both of Cu and Co.
【００５９】Ｎｏ．２１′はワイヤ中のＭｎ、Ｖ、Ｂの
過多、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏの過
多である。またＮｏ．２２′はフラックス中のＣａＦ2
過多およびＡｌ2 Ｏ3 不足である。Ｎｏ．２３′はワイ
ヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ過多、フラック
ス中のＣａＯおよびＭｇＯの一方または両方の過多およ
びＳｉＯ2 不足である。Ｎｏ．２４′はフラックス中の
ＣａＦ2 過多およびＡｌ2 Ｏ3 不足である。No. 21 'is an excessive amount of Mn, V and B in the wire and an excessive amount of Mo due to the combination of the wire and the flux. In addition, No. 22 'is CaF 2 in the flux
Excessive and insufficient Al 2 O 3 . No. 23 'is Mo excess due to the combination of wire and flux, excess of one or both of CaO and MgO in the flux, and SiO 2 deficiency. No. 24 'is CaF 2 excess and Al 2 O 3 deficiency in the flux.
【００６０】Ｎｏ．２５′はワイヤとフラックスの組み
合わせによるＭｏ、ＣｕおよびＣｏの一方または両方の
過多、フラックス中のＣａＯおよびＭｇＯの一方または
両方の不足およびＡｌ2 Ｏ3 が過多である。またＮｏ．
２６′はワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ、
Ｗの過多、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超
えており、フラックス中のＣａＦ2 不足、ＳｉＯ2 が過
多である。Ｎｏ．２７′は（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃ
ｏ）が１．８を超えている。No. In No. 25 ', one or both of Mo, Cu and Co are excessive due to the combination of wire and flux, one or both of CaO and MgO in the flux are insufficient, and Al 2 O 3 is excessive. In addition, No.
26 'is Mo by the combination of wire and flux,
Excessive W, (Mo + W) / (Cu + Co) exceeds 1.8, CaF 2 deficiency in the flux, and SiO 2 are excessive. No. 27 'is (Mo + W) / (Cu + C
o) exceeds 1.8.
【００６１】Ｎｏ．２８′はワイヤとフラックスの組み
合わせによるＣｕおよびＣｏの一方または両方の過多お
よびフラックス中のＣａＦ2 過多、ＣａＯおよびＭｇＯ
の一方または両方の不足である。またＮｏ．２９′はワ
イヤとフラックスの組み合わせによるＷ不足がである。
Ｎｏ．３０′はワイヤ中のＣ、Ｃｒ、Ｎ不足、ワイヤと
フラックスの組み合わせによるＭｏ不足、フラックス中
のＣａＦ2 過多およびＡｌ2 Ｏ3 の不足である。No. 28 'is an excess of one or both of Cu and Co due to the combination of the wire and the flux, and an excess of CaF 2 in the flux, CaO and MgO.
One or both are lacking. In addition, No. 29 'has a shortage of W due to the combination of the wire and the flux.
No. No. 30 'is C, Cr, N deficiency in the wire, Mo deficiency due to the combination of the wire and the flux, CaF 2 excess in the flux and Al 2 O 3 deficiency.
【００６２】Ｎｏ．３１′はワイヤ中のＮｂ、Ｎ過多、
ワイヤとフラックスの組み合わせによるＷ不足、Ｃｕお
よびＣｏの一方または両方の過多、フラックス中のＣａ
Ｆ2過多およびＣａＯおよびＭｇＯの一方または両方の
不足である。またＮｏ．３２′はワイヤ中のＭｎ、Ｖ、
Ｂ過多、ワイヤとフラックスの組み合わせによるＭｏ過
多、（Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）が１．８を超えてお
り、フラックス中のＣａＦ2 不足およびＳｉＯ2 が過多
である。これら比較例は上述の個々の理由により溶接作
業性不良、機械的性質の劣化およびブローホールの発生
等の問題点が認められた。No. 31 'is Nb and N excess in the wire,
W shortage due to combination of wire and flux, excess of Cu and / or Co, Ca in flux
Excess F 2 and deficiency of one or both of CaO and MgO. In addition, No. 32 'is Mn, V in the wire,
B excess, Mo excess due to combination of wire and flux, (Mo + W) / (Cu + Co) exceeds 1.8, and CaF 2 deficiency and SiO 2 in the flux are excessive. Due to the above-mentioned individual reasons, these comparative examples were found to have problems such as poor welding workability, deterioration of mechanical properties and generation of blow holes.
【００６３】[0063]
【発明の効果】本発明溶接材料は従来の９〜１２％Ｃｒ
鋼用溶接材料と比較して、高温でのクリープ強度を著し
く高めたものであり、靱性および溶接性などの特性にも
優れている。実施例１の表６ないし表８および実施例２
の表１１ないし表１３に示したように溶接材料の組み合
わせが本発明の要件を満たすものは、本発明の要件を満
たさないもの（比較例）と比べて高温クリープ特性だけ
でなく、靱性および溶接性に優れていることは明らかで
ある。各種発電ボイラ、化学圧力容器などに使用される
９〜１２％Ｃｒ系鋼を溶接する場合に本発明に係わる溶
接材料を使用することにより、溶接継手の信頼性を大幅
に向上することができる。EFFECTS OF THE INVENTION The welding material of the present invention is 9-12% Cr
Compared to welding materials for steel, it has significantly higher creep strength at high temperatures and has excellent properties such as toughness and weldability. Tables 6 to 8 of Example 1 and Example 2
As shown in Tables 11 to 13 of Table 1, the combination of welding materials satisfying the requirements of the present invention has not only high temperature creep properties but also toughness and welding as compared with those not satisfying the requirements of the present invention (Comparative Example). It is clear that it is excellent in sex. By using the welding material according to the present invention when welding 9 to 12% Cr steel used for various power generation boilers, chemical pressure vessels, etc., the reliability of the welded joint can be greatly improved.
【図１】実施例に用いた溶接部の開先形状を示す断面図FIG. 1 is a sectional view showing a groove shape of a welded portion used in an example.
【図２】実施例に用いた溶接部の開先形状を示す断面図FIG. 2 is a cross-sectional view showing a groove shape of a welded portion used in an example.
Claims (4)
に、各成分元素をＭとしたとき下記（１）式により重量
比で、 Ｍｏ：０．３〜１．６％ Ｗ ：０．５〜３．５％ Ｎｉ：０．０５〜１．２％ ＣｕまたはＣｏの少なくとも一方：１．０〜５．０％ を含有し、ワイヤおよびフラックスの残部はＦｅおよび
不可避的不純物であり、さらに下記（１）式によるＭ
ｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ量の間に重量比で、 （Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ）≦１．８ なる関係が成立するようにワイヤとフラックスを組み合
わせ潜弧溶接することを特徴とする高Ｃｒフェライト系
耐熱鋼用潜弧溶接方法。 Ｍ＝ワイヤ中のＭ＋０．７×フラックス中のＭ・・・・・（１） 1. The weight ratio of the wires is C: 0.03 to 0.12% Si: 0.3% or less Mn: 0.3 to 1.5% Cr: 8 to 13% Nb: 0.01 to 0.15% V: 0.03 to 0.40% N: 0.01 to 0.08% B: 0.0010 to 0.0050%, and the flux is in a weight ratio of CaF 2 : 10 to 30. % at least one of CaO or MgO: 10~40% Al 2 O 3 : 10~40% SiO 2: contains 5 to 25%, further wires, to at least one of the flux, when the respective component elements is M below By weight ratio by the formula (1), Mo: 0.3 to 1.6% W: 0.5 to 3.5% Ni: 0.05 to 1.2% At least one of Cu and Co: 1.0 to 5.0%, the balance of the wire and flux is Fe and unavoidable impurities. And M according to the following equation (1)
o, W, Ni, Cu, Co weight ratio, (Mo + W) / (Ni + Cu + Co) ≤ 1.8 by combining the wire and the flux so that the relationship is established by latent arc welding. Cr ferritic heat resistant steel latent arc welding method. M = M in wire + 0.7 × M in flux ... (1)
に、各成分元素をＭとしたとき下記（１）式により重量
比で、 Ｍｏ：０．３〜１．６％ Ｗ ：０．５〜３．５％ ＣｕまたはＣｏの少なくとも一方：１．０〜５．０％ を含有し、ワイヤおよびフラックスの残部はＦｅおよび
不可避的不純物であり、さらに下記（１）式によるＭ
ｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｃｏ量の間に重量比で、 （Ｍｏ＋Ｗ）／（Ｃｕ＋Ｃｏ）≦１．８ なる関係が成立するようにワイヤとフラックスを組み合
わせ潜弧溶接することを特徴とする高Ｃｒフェライト系
耐熱鋼用潜弧溶接方法。 Ｍ＝ワイヤ中のＭ＋０．７×フラックス中のＭ・・・・・（１） 2. The weight ratio of the wire is C: 0.03 to 0.12% Si: 0.3% or less Mn: 0.3 to 1.5% Cr: 8 to 13% Nb: 0.01 to 0.15% V: 0.03 to 0.40% Ni: less than 0.05% N: 0.01 to 0.08%, and the flux is in a weight ratio of CaF 2 : 10 to 30% CaO or At least one of MgO: 10 to 40% Al 2 O 3 : 10 to 40% SiO 2 : 5 to 25% is contained, and when each component element is M in at least one of the wire and the flux, the following (1) By weight ratio according to the formula: Mo: 0.3-1.6% W: 0.5-3.5% At least one of Cu or Co: 1.0-5.0%, with the balance of wire and flux Is Fe and inevitable impurities, and M according to the following formula (1)
A high Cr ferrite characterized in that a wire and a flux are combined and latent arc welding is performed so that a relationship of (Mo + W) / (Cu + Co) ≦ 1.8 is established among the amounts of o, W, Cu and Co in a weight ratio. Arc welding method for stainless steel. M = M in wire + 0.7 × M in flux ... (1)
ライト系耐熱鋼用潜弧溶接方法。3. The latent arc welding method for high Cr ferritic heat-resistant steel according to claim 2, wherein the wire contains B: 0.0010 to 0.0050% by weight.
Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉおよび、ＣｕもしくはＣｏの少なくとも
一方を含有する範囲は、ワイヤ、フラックスそれぞれに
おいて０．０５〜１２％であることを特徴とする請求項
１、２または３に記載の高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用潜
弧溶接方法。4. The range of containing at least one of Mo, W, Ni and Cu or Co in at least one of the wire and the flux is 0.05 to 12% in each of the wire and the flux. Item 4. A latent arc welding method for high Cr ferritic heat-resistant steel according to Item 1, 2 or 3.
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Cited By (2)
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| WO2016010121A1 (en) * | 2014-07-18 | 2016-01-21 | 株式会社神戸製鋼所 | SINGLE SUBMERGED ARC WELDING METHOD FOR HIGH-Cr CSEF STEEL |
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- 1994-03-18 JP JP06072884A patent/JP3083703B2/en not_active Expired - Fee Related
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