JPH07290280A - ハステロイ系ｔｉｇ溶接ワイヤの製造方法 - Google Patents
ハステロイ系ｔｉｇ溶接ワイヤの製造方法Info
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- JPH07290280A JPH07290280A JP8894994A JP8894994A JPH07290280A JP H07290280 A JPH07290280 A JP H07290280A JP 8894994 A JP8894994 A JP 8894994A JP 8894994 A JP8894994 A JP 8894994A JP H07290280 A JPH07290280 A JP H07290280A
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、極低温鋼の溶接において、溶接性
が優れ、即ちスラグの発生もなくビード形成性も良好で
溶接欠陥も発生し難く、従って容易に高溶着、高速の高
能率ＴＩＧ溶接が可能で、且つ高品質の溶接金属を得る
ことができるハステロイ系ワイヤを製造する方法を提供
することにある。 【構成】 Ｎｉ，Ｍｏ，Ｗを必須としＣｒ，Ｃｕ，Ｆｅ
の１種又は２種以上の量を特定したハステロイ系合金ワ
イヤを製造する工程において、特定濃度の塩酸で特定温
度、特定時間酸洗することにより、高能率且つ高品質の
ＴＩＧ溶接が可能なハステロイ系ワイヤの製造が可能と
なった。 【効果】 本発明の製造方法により、溶接性が優れ、従
って容易に高能率且つ高品質のＴＩＧ溶接ができるハス
テロイ系ワイヤを製造することが可能となり、ＬＮＧタ
ンク等の建造分野において、顕著な能率と品質の向上が
期待できる。
が優れ、即ちスラグの発生もなくビード形成性も良好で
溶接欠陥も発生し難く、従って容易に高溶着、高速の高
能率ＴＩＧ溶接が可能で、且つ高品質の溶接金属を得る
ことができるハステロイ系ワイヤを製造する方法を提供
することにある。 【構成】 Ｎｉ，Ｍｏ，Ｗを必須としＣｒ，Ｃｕ，Ｆｅ
の１種又は２種以上の量を特定したハステロイ系合金ワ
イヤを製造する工程において、特定濃度の塩酸で特定温
度、特定時間酸洗することにより、高能率且つ高品質の
ＴＩＧ溶接が可能なハステロイ系ワイヤの製造が可能と
なった。 【効果】 本発明の製造方法により、溶接性が優れ、従
って容易に高能率且つ高品質のＴＩＧ溶接ができるハス
テロイ系ワイヤを製造することが可能となり、ＬＮＧタ
ンク等の建造分野において、顕著な能率と品質の向上が
期待できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＬＮＧ（液化天然ガス）
タンク等に用いる９％Ｎｉ鋼、５．５％Ｎｉ鋼等極低温
鋼等の溶接に用いるＮｉ−Ｍｏ基のいわゆるハステロイ
系合金のＴＩＧ溶接用ワイヤの製造方法に関するもので
ある。
タンク等に用いる９％Ｎｉ鋼、５．５％Ｎｉ鋼等極低温
鋼等の溶接に用いるＮｉ−Ｍｏ基のいわゆるハステロイ
系合金のＴＩＧ溶接用ワイヤの製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】９％Ｎｉ鋼等の極低温鋼のＴＩＧ溶接に
は、耐高温割れ性が優れている、溶接金属の極低温にお
ける機械的性質が良好等の長所を有するＮｉ−Ｍｏ基合
金のいわゆるハステロイ系のワイヤが用いられている。
最近のＬＮＧタンク等の大型化に伴い、９％Ｎｉ鋼等極
低温鋼の板厚が厚くなり、自動ＴＩＧ溶接の高能率化や
一層の高品質化が検討されている。
は、耐高温割れ性が優れている、溶接金属の極低温にお
ける機械的性質が良好等の長所を有するＮｉ−Ｍｏ基合
金のいわゆるハステロイ系のワイヤが用いられている。
最近のＬＮＧタンク等の大型化に伴い、９％Ｎｉ鋼等極
低温鋼の板厚が厚くなり、自動ＴＩＧ溶接の高能率化や
一層の高品質化が検討されている。
【０００３】しかし、高能率即ち高溶着や高速の溶接を
行う場合、従来の製造方法によるハステロイ系のワイヤ
を使用したのでは、ビード表面にスラグが比較的多量に
発生したりそのスラグがあばた状になったりして、ＴＩ
Ｇ溶接に特有のきれいなビード外観が損なわれる、累層
時には前ビードのスラグ発生部でアーク状態が劣化しビ
ード形状が劣化する、又溶込みも不安定となり融合不良
・スラグ巻き込み等の溶接欠陥が発生し易くなる等の問
題点があった。更にはワイヤを高速で自動送給する場
合、安定した送給がなされず、そのためにビード形状が
損なわれたり母材の希釈量が変化して高品質の溶接金属
の安定確保が困難となる等の問題も生じていた。
行う場合、従来の製造方法によるハステロイ系のワイヤ
を使用したのでは、ビード表面にスラグが比較的多量に
発生したりそのスラグがあばた状になったりして、ＴＩ
Ｇ溶接に特有のきれいなビード外観が損なわれる、累層
時には前ビードのスラグ発生部でアーク状態が劣化しビ
ード形状が劣化する、又溶込みも不安定となり融合不良
・スラグ巻き込み等の溶接欠陥が発生し易くなる等の問
題点があった。更にはワイヤを高速で自動送給する場
合、安定した送給がなされず、そのためにビード形状が
損なわれたり母材の希釈量が変化して高品質の溶接金属
の安定確保が困難となる等の問題も生じていた。
【０００４】これらの問題を避けるためにはスラグ発生
部分をグラインダー等で研削したり、ビード形状が不整
になった部分を整形したりしなければならず、施工能率
を著しく低下させることにつながり、総合的には高能率
も高品質も達成し得ないという結果になってしまい、高
能率且つ高品質のＴＩＧ溶接に適用可能なハステロイ系
ワイヤが強く望まれていた。
部分をグラインダー等で研削したり、ビード形状が不整
になった部分を整形したりしなければならず、施工能率
を著しく低下させることにつながり、総合的には高能率
も高品質も達成し得ないという結果になってしまい、高
能率且つ高品質のＴＩＧ溶接に適用可能なハステロイ系
ワイヤが強く望まれていた。
【０００５】本発明者らは既にこれらの問題点を解決し
得る微量成分及びガス成分を特定したハステロイ系ワイ
ヤを特願平５−０７０２０１号として提示しているが、
そのワイヤを従来の技術により製造した場合、そのワイ
ヤの優れた特性が十分に発揮されず、結果的には高能率
且つ高品質のＴＩＧ溶接が完全には達成できないという
事実が明らかになり、ワイヤの優れた特性を真に活かす
ことができ、更には微量成分及びガス成分を特定せずと
も高能率且つ高品質のＴＩＧ溶接が達成可能なハステロ
イ系ワイヤの製造方法が必須となった。
得る微量成分及びガス成分を特定したハステロイ系ワイ
ヤを特願平５−０７０２０１号として提示しているが、
そのワイヤを従来の技術により製造した場合、そのワイ
ヤの優れた特性が十分に発揮されず、結果的には高能率
且つ高品質のＴＩＧ溶接が完全には達成できないという
事実が明らかになり、ワイヤの優れた特性を真に活かす
ことができ、更には微量成分及びガス成分を特定せずと
も高能率且つ高品質のＴＩＧ溶接が達成可能なハステロ
イ系ワイヤの製造方法が必須となった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な問題点を解決すべくなされたものであって、その目的
とするところは、溶接性が優れ、即ちスラグの発生もな
くビード形成性も良好で溶接欠陥も発生し難く、従って
容易に高溶着、高速の高能率ＴＩＧ溶接が可能で且つ高
品質の溶接金属を得ることができるハステロイ系ワイヤ
を製造する方法を提供することにある。
な問題点を解決すべくなされたものであって、その目的
とするところは、溶接性が優れ、即ちスラグの発生もな
くビード形成性も良好で溶接欠陥も発生し難く、従って
容易に高溶着、高速の高能率ＴＩＧ溶接が可能で且つ高
品質の溶接金属を得ることができるハステロイ系ワイヤ
を製造する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、Ａｒ，Ｈ
ｅの不活性ガスやＡｒ＋Ｈｅ、Ａｒ＋Ｈ2 の混合ガス等
をシールドガスとするハステロイ系ワイヤを用いるＴＩ
Ｇ溶接において、高能率且つ高品質の溶接を可能とする
ハステロイ系ワイヤを製造することを目的として、伸線
工程における酸洗条件等その製造方法について鋭意検討
した。
ｅの不活性ガスやＡｒ＋Ｈｅ、Ａｒ＋Ｈ2 の混合ガス等
をシールドガスとするハステロイ系ワイヤを用いるＴＩ
Ｇ溶接において、高能率且つ高品質の溶接を可能とする
ハステロイ系ワイヤを製造することを目的として、伸線
工程における酸洗条件等その製造方法について鋭意検討
した。
【０００８】その結果、ハステロイ系ワイヤ製造の伸線
工程で、表面のスケールや皮膜処理剤、潤滑剤等を洗い
落とす目的で実施する酸洗において、硝酸や硝酸と塩酸
を混合した水溶液等、酸化性酸を用いるという従来の方
法で酸洗を行った場合、ワイヤ表面の酸化物等のスケー
ルや汚れが十分には除去できないこと、或いは逆にワイ
ヤ表面の酸化皮膜が形成されてしまうこと、更には伸線
時にワイヤ表面に傷ができ易く、その後の工程で使用さ
れる潤滑剤等がその傷に入り込み除去し難いこと、その
結果として、伸線工程でワイヤの表面状態が損なわれる
と同時にワイヤ全体の酸素量が増加してしまうこと、そ
れらが原因となって特に高溶着や高速の高能率のＴＩＧ
溶接条件において、ワイヤの送給が不安定になったりビ
ード表面にあばたが発生したり更には溶接金属中に欠陥
やミクロ割れが発生するという事実を発見した。
工程で、表面のスケールや皮膜処理剤、潤滑剤等を洗い
落とす目的で実施する酸洗において、硝酸や硝酸と塩酸
を混合した水溶液等、酸化性酸を用いるという従来の方
法で酸洗を行った場合、ワイヤ表面の酸化物等のスケー
ルや汚れが十分には除去できないこと、或いは逆にワイ
ヤ表面の酸化皮膜が形成されてしまうこと、更には伸線
時にワイヤ表面に傷ができ易く、その後の工程で使用さ
れる潤滑剤等がその傷に入り込み除去し難いこと、その
結果として、伸線工程でワイヤの表面状態が損なわれる
と同時にワイヤ全体の酸素量が増加してしまうこと、そ
れらが原因となって特に高溶着や高速の高能率のＴＩＧ
溶接条件において、ワイヤの送給が不安定になったりビ
ード表面にあばたが発生したり更には溶接金属中に欠陥
やミクロ割れが発生するという事実を発見した。
【０００９】これに対して、非酸化性酸である塩酸の特
定濃度の水溶液を用いて特定の条件で酸洗することによ
って、ワイヤの表面状態が顕著に改善され、ワイヤの酸
素増加量も極めて低く抑えられ、溶接性が優れ容易に高
能率且つ高品質のＴＩＧ溶接が可能なハステロイ系ワイ
ヤを製造できることを新たに見い出した。
定濃度の水溶液を用いて特定の条件で酸洗することによ
って、ワイヤの表面状態が顕著に改善され、ワイヤの酸
素増加量も極めて低く抑えられ、溶接性が優れ容易に高
能率且つ高品質のＴＩＧ溶接が可能なハステロイ系ワイ
ヤを製造できることを新たに見い出した。
【００１０】本発明は以上の知見に基づくものであっ
て、その要旨とするところは、重量％で、Ｎｉ；６８〜
８０％、Ｍｏ；１５〜２５％、Ｗ；１〜５％を含有し、
更に、Ｃｒ；０．５〜５％、Ｃｕ；０．１〜２％、Ｆ
ｅ；０．５〜７％の１種又は２種以上及び不可避的不純
物からなるハステロイ系合金ワイヤを酸洗する工程にお
いて、２０〜６０％塩酸水溶液中で、１５〜６０℃の温
度で、ワイヤ単位表面積当たりの時間が１〜２０sec/mm
2 となる酸洗処理を１回以上行うことを特徴とするハス
テロイ系ＴＩＧ溶接用ワイヤの製造方法にある。
て、その要旨とするところは、重量％で、Ｎｉ；６８〜
８０％、Ｍｏ；１５〜２５％、Ｗ；１〜５％を含有し、
更に、Ｃｒ；０．５〜５％、Ｃｕ；０．１〜２％、Ｆ
ｅ；０．５〜７％の１種又は２種以上及び不可避的不純
物からなるハステロイ系合金ワイヤを酸洗する工程にお
いて、２０〜６０％塩酸水溶液中で、１５〜６０℃の温
度で、ワイヤ単位表面積当たりの時間が１〜２０sec/mm
2 となる酸洗処理を１回以上行うことを特徴とするハス
テロイ系ＴＩＧ溶接用ワイヤの製造方法にある。
【００１１】
【作用】本発明者らはハステロイ系ワイヤ製造の酸洗工
程において、酸の種類、その濃度を種々変化させて２回
の酸洗を行い、１．２mmφのＴＩＧ溶接用ハステロイ系
ワイヤを製造し、これらワイヤについて酸素量を分析
し、原線（皮剥きを行い表面のスケール等の影響を除去
したもの）の酸素量に対する１．２mmφに仕上がった時
点での酸素の増加量を調査した。又、これらワイヤを用
いて図１に示す９％Ｎｉ鋼の溝中に最もスラグが発生し
易い横向姿勢で高能率の溶接条件で溶接を行い、溶接性
及び溶接部の健全性を調査した。図２は酸の種類及び濃
度と原線に対する１．２mmφのワイヤの酸素増加量との
関係を示す。図３は原線に対する１．２mmφワイヤの酸
素増加量とスラグ発生率（ビード表面のスラグ長さ合計
÷全ビード長×１００）との関係を示す。
程において、酸の種類、その濃度を種々変化させて２回
の酸洗を行い、１．２mmφのＴＩＧ溶接用ハステロイ系
ワイヤを製造し、これらワイヤについて酸素量を分析
し、原線（皮剥きを行い表面のスケール等の影響を除去
したもの）の酸素量に対する１．２mmφに仕上がった時
点での酸素の増加量を調査した。又、これらワイヤを用
いて図１に示す９％Ｎｉ鋼の溝中に最もスラグが発生し
易い横向姿勢で高能率の溶接条件で溶接を行い、溶接性
及び溶接部の健全性を調査した。図２は酸の種類及び濃
度と原線に対する１．２mmφのワイヤの酸素増加量との
関係を示す。図３は原線に対する１．２mmφワイヤの酸
素増加量とスラグ発生率（ビード表面のスラグ長さ合計
÷全ビード長×１００）との関係を示す。
【００１２】図２から、酸化性酸である硝酸や塩酸と硝
酸混合の水溶液では、酸の濃度をどのように変化させて
もＮｉ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｆｅ等の酸化スケールの除去が不
十分であり、ワイヤ表面に酸化皮膜が形成される、或い
はワイヤ表面に傷が生じてその傷の中に酸化物が残り易
く除去し難いことから酸素の増加量は大きいが、塩酸の
場合２０％程度から６０％程度の比較的広い範囲でワイ
ヤ表面のＮｉ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｆｅ等の酸化物の溶解反応
と合金−酸反応で発生する水素ガスの圧力とが相まって
酸化スケール除去効果が完全になり、且つ非酸化性の酸
であるため酸洗時の酸化皮膜も形成し難く、更には傷も
生じ難く皮膜処理剤、潤滑剤等の除去も容易になされ、
その結果として原線（皮剥き後）に対する１．２mmφ仕
上り後の酸素増加量を極めて低く抑えられることが明ら
かとなった。
酸混合の水溶液では、酸の濃度をどのように変化させて
もＮｉ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｆｅ等の酸化スケールの除去が不
十分であり、ワイヤ表面に酸化皮膜が形成される、或い
はワイヤ表面に傷が生じてその傷の中に酸化物が残り易
く除去し難いことから酸素の増加量は大きいが、塩酸の
場合２０％程度から６０％程度の比較的広い範囲でワイ
ヤ表面のＮｉ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｆｅ等の酸化物の溶解反応
と合金−酸反応で発生する水素ガスの圧力とが相まって
酸化スケール除去効果が完全になり、且つ非酸化性の酸
であるため酸洗時の酸化皮膜も形成し難く、更には傷も
生じ難く皮膜処理剤、潤滑剤等の除去も容易になされ、
その結果として原線（皮剥き後）に対する１．２mmφ仕
上り後の酸素増加量を極めて低く抑えられることが明ら
かとなった。
【００１３】なおここで各酸の水溶液の濃度を表す単位
は容量％であり、塩酸の場合ＨＣｌ（塩化水素）を約３
６％含む塩酸水溶液の水に対する混合比率を、硝酸の場
合、ＨＮＯ3 を約６０％含む硝酸水溶液の水に対する混
合比率を、塩酸と硝酸混合の場合ＨＣｌ（塩化水素）を
約３６％含む塩酸水溶液とＨＮＯ3 を約６０％含む硝酸
水溶液とを適当な比率（容量比）で混合した水溶液の水
に対する混合比率をそれぞれ意味する。
は容量％であり、塩酸の場合ＨＣｌ（塩化水素）を約３
６％含む塩酸水溶液の水に対する混合比率を、硝酸の場
合、ＨＮＯ3 を約６０％含む硝酸水溶液の水に対する混
合比率を、塩酸と硝酸混合の場合ＨＣｌ（塩化水素）を
約３６％含む塩酸水溶液とＨＮＯ3 を約６０％含む硝酸
水溶液とを適当な比率（容量比）で混合した水溶液の水
に対する混合比率をそれぞれ意味する。
【００１４】又、図３から酸素増加量が２０ppm 程度か
ら、不純物として含有される或いは溶解時の脱酸や熱間
鍛造性改善のため使用される微量のＡｌ，Ｔｉ，Ｃａ，
Ｍｇ等と増加分の酸素との反応が顕著になり高融点の酸
化物が形成され、その酸化物が溶接ビード表面にスラグ
として発生し始め、その後酸素増加量の増加と共にスラ
グ発生率は顕著に増加することが明らかとなった。
ら、不純物として含有される或いは溶解時の脱酸や熱間
鍛造性改善のため使用される微量のＡｌ，Ｔｉ，Ｃａ，
Ｍｇ等と増加分の酸素との反応が顕著になり高融点の酸
化物が形成され、その酸化物が溶接ビード表面にスラグ
として発生し始め、その後酸素増加量の増加と共にスラ
グ発生率は顕著に増加することが明らかとなった。
【００１５】次に、ワイヤの酸素増加量を小さくする効
果のあった塩酸水溶液について、酸洗温度と酸洗時間を
種々変化させて酸素増加量を調査した。図４は塩酸水溶
液による酸洗温度と酸素増加量との関係を示す。図５は
酸洗時間と酸素増加量との関係を示す。図４から酸洗温
度約１５℃から６０℃の範囲で前記酸化物溶解反応と水
素発生の反応が適度に進み酸化スケールの除去が完全と
なり、且つ傷の発生もないため酸素増加量が極めて低く
抑えられることが明らかとなった。又図５から酸洗時間
１sec/mm2 から２０sec/mm2 の範囲で前記酸化物溶解反
応と水素発生の反応が適度に進み酸化スケールの除去が
完全となり、且つ傷の発生もないため酸素増加量を極め
て低く抑えられることが明らかとなった。
果のあった塩酸水溶液について、酸洗温度と酸洗時間を
種々変化させて酸素増加量を調査した。図４は塩酸水溶
液による酸洗温度と酸素増加量との関係を示す。図５は
酸洗時間と酸素増加量との関係を示す。図４から酸洗温
度約１５℃から６０℃の範囲で前記酸化物溶解反応と水
素発生の反応が適度に進み酸化スケールの除去が完全と
なり、且つ傷の発生もないため酸素増加量が極めて低く
抑えられることが明らかとなった。又図５から酸洗時間
１sec/mm2 から２０sec/mm2 の範囲で前記酸化物溶解反
応と水素発生の反応が適度に進み酸化スケールの除去が
完全となり、且つ傷の発生もないため酸素増加量を極め
て低く抑えられることが明らかとなった。
【００１６】本発明は以上のような実験結果に基づいて
なされたものであり、本発明が規定した各種数値の限定
理由を以下に述べる。Ｎｉは極低温鋼の溶接において要
求される溶接金属の低温靭性を確保するためには６８％
以上必要であり、８０％を超えても効果は変わらない。
従ってＮｉ量６８〜８０％とする。Ｍｏは極低温鋼の溶
接において要求される溶接金属の引張強度を確保し、溶
接時の耐高温割れ性を確保するために１５％以上必要で
あり、２５％を超えても効果は変わらない。従ってＭｏ
量は１５〜２５％とする。Ｗは極低温鋼の溶接において
要求される溶接金属の引張強度を確保するために１％以
上必要であり、５％を超えても効果は変わらず線材とし
ての加工性が劣化する。従ってＷ量は１〜５％とする。
なされたものであり、本発明が規定した各種数値の限定
理由を以下に述べる。Ｎｉは極低温鋼の溶接において要
求される溶接金属の低温靭性を確保するためには６８％
以上必要であり、８０％を超えても効果は変わらない。
従ってＮｉ量６８〜８０％とする。Ｍｏは極低温鋼の溶
接において要求される溶接金属の引張強度を確保し、溶
接時の耐高温割れ性を確保するために１５％以上必要で
あり、２５％を超えても効果は変わらない。従ってＭｏ
量は１５〜２５％とする。Ｗは極低温鋼の溶接において
要求される溶接金属の引張強度を確保するために１％以
上必要であり、５％を超えても効果は変わらず線材とし
ての加工性が劣化する。従ってＷ量は１〜５％とする。
【００１７】Ｃｒ，Ｃｕ及びＦｅの１種又は２種以上は
極低温鋼等の溶接において要求される溶接金属の引張強
度特性や線材としての加工性を向上させるために適宜添
加するが、Ｃｒは溶接金属の引張強度を高くするのに
０．５％以上必要であり、５％を超えると低温靭性が劣
化するので０．５〜５％とする。Ｃｕは線材の加工性を
向上させるのに０．１％以上必要であり、２％を超える
と低温靭性が劣化するので０．１〜２％とする。Ｆｅは
溶接金属の延性を向上させるのに０．５％以上必要であ
り、７％を超えても効果はないので０．５〜７％とす
る。
極低温鋼等の溶接において要求される溶接金属の引張強
度特性や線材としての加工性を向上させるために適宜添
加するが、Ｃｒは溶接金属の引張強度を高くするのに
０．５％以上必要であり、５％を超えると低温靭性が劣
化するので０．５〜５％とする。Ｃｕは線材の加工性を
向上させるのに０．１％以上必要であり、２％を超える
と低温靭性が劣化するので０．１〜２％とする。Ｆｅは
溶接金属の延性を向上させるのに０．５％以上必要であ
り、７％を超えても効果はないので０．５〜７％とす
る。
【００１８】以上の成分の他Ａｌ，Ｔｉ，Ｃａ，Ｍｇ，
Ｐ，Ｓ等は不可避的不純物としてできるだけ低くするこ
とが望ましいが、それぞれＡｌ；０．１％以下、Ｔｉ；
０．２０％以下、Ｃａ；０．００４０％以下、Ｍｇ；
０．００４０％以下、Ｐ；０．０１０％以下、Ｓ；０．
００１０％以下であれば本願発明の効果は損なわれな
い。
Ｐ，Ｓ等は不可避的不純物としてできるだけ低くするこ
とが望ましいが、それぞれＡｌ；０．１％以下、Ｔｉ；
０．２０％以下、Ｃａ；０．００４０％以下、Ｍｇ；
０．００４０％以下、Ｐ；０．０１０％以下、Ｓ；０．
００１０％以下であれば本願発明の効果は損なわれな
い。
【００１９】塩酸水溶液中の塩酸濃度は、ワイヤ表面の
スケールや皮膜処理剤、潤滑剤等を完全に除去するため
に水に対する容量％で２０％以上必要であり、６０％を
超えるとワイヤ表面に傷が生じ易くなり溶接時のワイヤ
送給を不安定にし、又その傷の中に入り込んだ皮膜処理
剤や潤滑剤等が除去し難く、溶接時のスラグ発生の原因
となる。更に酸化皮膜が形成される等ワイヤ表面の酸素
濃度も高くなり溶接時のスラグ発生の原因となる。従っ
て、塩酸水溶液中の塩酸濃度は２０〜６０％とする。
スケールや皮膜処理剤、潤滑剤等を完全に除去するため
に水に対する容量％で２０％以上必要であり、６０％を
超えるとワイヤ表面に傷が生じ易くなり溶接時のワイヤ
送給を不安定にし、又その傷の中に入り込んだ皮膜処理
剤や潤滑剤等が除去し難く、溶接時のスラグ発生の原因
となる。更に酸化皮膜が形成される等ワイヤ表面の酸素
濃度も高くなり溶接時のスラグ発生の原因となる。従っ
て、塩酸水溶液中の塩酸濃度は２０〜６０％とする。
【００２０】酸洗温度は、ワイヤ表面のスケールや皮膜
処理剤や潤滑剤等を完全且つ速やかに洗浄除去するため
に１５℃以上でなければならず、６０℃を超えるとワイ
ヤ表面に傷が生じ易くなり溶接時のワイヤ送給を不安定
にし、又その傷の中に入り込んだ皮膜処理剤や潤滑剤等
が除去し難く溶接時のスラグ発生の原因となる。更に酸
化皮膜が形成される等ワイヤ表面の酸素濃度も高くなり
溶接時のスラグ発生の原因となる。従って、酸洗温度は
１５〜６０℃とする。
処理剤や潤滑剤等を完全且つ速やかに洗浄除去するため
に１５℃以上でなければならず、６０℃を超えるとワイ
ヤ表面に傷が生じ易くなり溶接時のワイヤ送給を不安定
にし、又その傷の中に入り込んだ皮膜処理剤や潤滑剤等
が除去し難く溶接時のスラグ発生の原因となる。更に酸
化皮膜が形成される等ワイヤ表面の酸素濃度も高くなり
溶接時のスラグ発生の原因となる。従って、酸洗温度は
１５〜６０℃とする。
【００２１】酸洗時間は、ワイヤ表面のスケールや皮膜
処理剤や潤滑剤等を完全に洗浄除去するために１sec/mm
2 以上かけなければならず、２０sec/mm2 を超えるとワ
イヤ表面に傷が生じ易くなり溶接時のワイヤ送給を不安
定にし、又その傷の中に入り込んだ皮膜処理剤や潤滑剤
等が除去し難く溶接時のスラグ発生の原因となる。更に
酸化皮膜が形成される等ワイヤ表面の酸素濃度も高くな
り溶接時のスラグ発生の原因となる。従って、酸洗時間
は１〜２０sec/mm2 とする。
処理剤や潤滑剤等を完全に洗浄除去するために１sec/mm
2 以上かけなければならず、２０sec/mm2 を超えるとワ
イヤ表面に傷が生じ易くなり溶接時のワイヤ送給を不安
定にし、又その傷の中に入り込んだ皮膜処理剤や潤滑剤
等が除去し難く溶接時のスラグ発生の原因となる。更に
酸化皮膜が形成される等ワイヤ表面の酸素濃度も高くな
り溶接時のスラグ発生の原因となる。従って、酸洗時間
は１〜２０sec/mm2 とする。
【００２２】本願発明のハステロイ系合金ワイヤの製造
方法の例を述べると、厳選した原料を用い、真空雰囲気
の下で溶解、鋳造して得られたインゴットを熱間鍛造
し、更に圧延して８．０mmφ程度の原線とし、その後酸
洗、皮膜処理、伸線、洗浄、水素雰囲気１１００℃程度
での焼鈍等の工程を適宜繰り返し或いは組み合わせて所
定のワイヤ径まで加工することにより製造できる。製造
工程の例を図６に示す。
方法の例を述べると、厳選した原料を用い、真空雰囲気
の下で溶解、鋳造して得られたインゴットを熱間鍛造
し、更に圧延して８．０mmφ程度の原線とし、その後酸
洗、皮膜処理、伸線、洗浄、水素雰囲気１１００℃程度
での焼鈍等の工程を適宜繰り返し或いは組み合わせて所
定のワイヤ径まで加工することにより製造できる。製造
工程の例を図６に示す。
【００２３】
【実施例】以下に本発明の効果を実施例により更に具体
的に述べる。表１に供試原線の化学成分を示す。但し表
中のＯ（酸素）については表面の酸化皮膜剤やスケール
等の影響を除くため表面を削除した後分析を行った。原
線径はいずれも８．０mmである。
的に述べる。表１に供試原線の化学成分を示す。但し表
中のＯ（酸素）については表面の酸化皮膜剤やスケール
等の影響を除くため表面を削除した後分析を行った。原
線径はいずれも８．０mmである。
【００２４】表２に表１の原線から径１．２mmに伸線す
る工程の酸洗における、酸洗液、酸濃度、酸洗温度、酸
洗時間の組み合わせと１．２mmに仕上がったワイヤの状
態及びそれらワイヤによる溶接性試験結果を示す。溶接
をする供試板は表３に示す鋼板（板厚４５mm、幅３００
mm、長さ６００mm）を用い、表４の条件で溶接した。
る工程の酸洗における、酸洗液、酸濃度、酸洗温度、酸
洗時間の組み合わせと１．２mmに仕上がったワイヤの状
態及びそれらワイヤによる溶接性試験結果を示す。溶接
をする供試板は表３に示す鋼板（板厚４５mm、幅３００
mm、長さ６００mm）を用い、表４の条件で溶接した。
【００２５】ワイヤの状態については、酸素増加量、表
面状態及び送給性により評価した。溶接性については、
スラグ発生傾向をスラグ発生率（表側及び裏側の最終層
ビード表面に発生したスラグの溶接方向の長さを測定
し、それらの合計長さのビード長に対する百分率）によ
り、溶接部の健全性をＸ線試験（ＪＩＳ Ｚ３１０４に
準拠）と表・裏両面の縦ビード曲げ試験（ＪＩＳ Ｚ３
２２５に準拠）により、溶接金属の強度を引張試験及び
衝撃試験（ＪＩＳ Ｚ３１１１に準拠）により評価し
た。
面状態及び送給性により評価した。溶接性については、
スラグ発生傾向をスラグ発生率（表側及び裏側の最終層
ビード表面に発生したスラグの溶接方向の長さを測定
し、それらの合計長さのビード長に対する百分率）によ
り、溶接部の健全性をＸ線試験（ＪＩＳ Ｚ３１０４に
準拠）と表・裏両面の縦ビード曲げ試験（ＪＩＳ Ｚ３
２２５に準拠）により、溶接金属の強度を引張試験及び
衝撃試験（ＪＩＳ Ｚ３１１１に準拠）により評価し
た。
【００２６】以上の結果から、本発明の製造方法による
ワイヤ記号Ａ−１〜Ａ−１０，Ｂ−１〜Ｂ−３及びＣ−
１〜Ｃ−３はいずれも、ワイヤの状態として酸素の増加
量が少なく、表面状態が良好で送給性も良好であり、又
高能率の溶接においてもビード表面のスラグの発生が極
めて少なく溶接部の健全性及び強度特性も優れているこ
とが明らかである。
ワイヤ記号Ａ−１〜Ａ−１０，Ｂ−１〜Ｂ−３及びＣ−
１〜Ｃ−３はいずれも、ワイヤの状態として酸素の増加
量が少なく、表面状態が良好で送給性も良好であり、又
高能率の溶接においてもビード表面のスラグの発生が極
めて少なく溶接部の健全性及び強度特性も優れているこ
とが明らかである。
【００２７】これに対して、比較例の製造方法によるワ
イヤ記号Ａ−１１，１２及び１３はそれぞれ濃度が２０
％未満、温度が１５℃未満、時間が１sec/mm2 未満で酸
洗が不十分なため、酸素増加量が多くワイヤの状態が不
良で、溶接においてスラグ発生が多く溶接部の健全性も
劣り溶接性が劣る。Ａ−１４，１５及び１６はそれぞれ
濃度が６０％、温度が６０℃、時間が２０sec/mm2 を超
え酸洗が過剰となって、酸素増加量が多くワイヤの状態
が不良で、溶接においてスラグ発生が多く溶接部の健全
性も劣り溶接性が劣る。
イヤ記号Ａ−１１，１２及び１３はそれぞれ濃度が２０
％未満、温度が１５℃未満、時間が１sec/mm2 未満で酸
洗が不十分なため、酸素増加量が多くワイヤの状態が不
良で、溶接においてスラグ発生が多く溶接部の健全性も
劣り溶接性が劣る。Ａ−１４，１５及び１６はそれぞれ
濃度が６０％、温度が６０℃、時間が２０sec/mm2 を超
え酸洗が過剰となって、酸素増加量が多くワイヤの状態
が不良で、溶接においてスラグ発生が多く溶接部の健全
性も劣り溶接性が劣る。
【００２８】Ａ−１７，１８，１９，２０及び２１はい
ずれも塩酸と硝酸混合の水溶液を用いたため、酸素増加
量が多くワイヤの状態が不良で、溶接においてスラグ発
生が多く溶接部の健全性も劣り溶接性が劣る。Ａ−２
２，２３，２４，２５及び２６はいずれも硝酸を用いた
ため、酸素増加量が多くワイヤの状態が不良で、溶接に
おいてスラグ発生が多く溶接部の健全性も劣り溶接性が
劣る。
ずれも塩酸と硝酸混合の水溶液を用いたため、酸素増加
量が多くワイヤの状態が不良で、溶接においてスラグ発
生が多く溶接部の健全性も劣り溶接性が劣る。Ａ−２
２，２３，２４，２５及び２６はいずれも硝酸を用いた
ため、酸素増加量が多くワイヤの状態が不良で、溶接に
おいてスラグ発生が多く溶接部の健全性も劣り溶接性が
劣る。
【００２９】Ｂ−４及びＣ−４はいずれも塩酸と硝酸混
合の水溶液を用いたため、酸素増加量が多くワイヤの状
態が不良で、溶接においてスラグ発生が多く溶接部の健
全性も劣り溶接性が劣る。Ｄ−１，２，３及び４はいず
れも本発明外の成分のワイヤであるため、酸の種類や酸
洗条件の如何に係わらず、ワイヤの状態は必ずしも悪く
はないが溶接性の特に溶接金属の強度特性が劣り、極低
温鋼溶接用のワイヤとしての特性を有していないことは
明らかである。
合の水溶液を用いたため、酸素増加量が多くワイヤの状
態が不良で、溶接においてスラグ発生が多く溶接部の健
全性も劣り溶接性が劣る。Ｄ−１，２，３及び４はいず
れも本発明外の成分のワイヤであるため、酸の種類や酸
洗条件の如何に係わらず、ワイヤの状態は必ずしも悪く
はないが溶接性の特に溶接金属の強度特性が劣り、極低
温鋼溶接用のワイヤとしての特性を有していないことは
明らかである。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【００３３】
【表４】
【００３４】
【表５】 上記表において 注）判定基準 ワイヤ表面状態；表面傷の深さ及び数を１０断面１００
倍の顕微鏡で調査し、深さ０．１mm以上の傷が２個以下
を○、３個以上を× ワイヤ送給性；送給モーターの電機子電流を測定し、ワ
イヤ送給時の抵抗の大小を評価。電機子電流１．５Ａ未
満を○、１．５Ａ以上を× スラグ発生傾向；表・裏側のそれぞれのスラグ発生率の
合計が７％未満を○、７％以上を× Ｘ線試験結果；全長（約６００mm）の欠陥の合計個数が
２個以下を○、３個以上を× 曲げ試験結果；表・裏のそれぞれ縦ビード曲げ試験にお
いて、欠陥の大きさが１．５mm未満で且つ欠陥個数が２
個以下を○、欠陥の大きさが１．５mm以上及び／又は欠
陥個数が３個以上を× 引張試験結果；引張強さが６７０Ｎ／mm2 以上で且つ伸
びが３５％以上を○、引張強さが６７０Ｎ／mm2 未満及
び／又は伸びが３５％未満を× 衝撃試験結果；2VＥ-196が８０Ｊ以上を○、2VＥ-196が
８０Ｊ未満を× 総合判定；総て○の場合を○、その他を×
倍の顕微鏡で調査し、深さ０．１mm以上の傷が２個以下
を○、３個以上を× ワイヤ送給性；送給モーターの電機子電流を測定し、ワ
イヤ送給時の抵抗の大小を評価。電機子電流１．５Ａ未
満を○、１．５Ａ以上を× スラグ発生傾向；表・裏側のそれぞれのスラグ発生率の
合計が７％未満を○、７％以上を× Ｘ線試験結果；全長（約６００mm）の欠陥の合計個数が
２個以下を○、３個以上を× 曲げ試験結果；表・裏のそれぞれ縦ビード曲げ試験にお
いて、欠陥の大きさが１．５mm未満で且つ欠陥個数が２
個以下を○、欠陥の大きさが１．５mm以上及び／又は欠
陥個数が３個以上を× 引張試験結果；引張強さが６７０Ｎ／mm2 以上で且つ伸
びが３５％以上を○、引張強さが６７０Ｎ／mm2 未満及
び／又は伸びが３５％未満を× 衝撃試験結果；2VＥ-196が８０Ｊ以上を○、2VＥ-196が
８０Ｊ未満を× 総合判定；総て○の場合を○、その他を×
【００３５】
【表６】
【００３６】
【表７】
【００３７】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明の製造方法は、溶接性が優れ、即ちスラグの発生も
なくビード形成性も良好で溶接欠陥も発生し難く、従っ
て容易に高溶着・高速の高能率ＴＩＧ溶接が可能で且つ
高品質の溶接金属を得ることができるハステロイ系ワイ
ヤの製造を可能とし、産業上の効果は顕著であり、利用
価値も高いものである。
発明の製造方法は、溶接性が優れ、即ちスラグの発生も
なくビード形成性も良好で溶接欠陥も発生し難く、従っ
て容易に高溶着・高速の高能率ＴＩＧ溶接が可能で且つ
高品質の溶接金属を得ることができるハステロイ系ワイ
ヤの製造を可能とし、産業上の効果は顕著であり、利用
価値も高いものである。
【図１】溶接性及び健全性を調査した９％Ｎｉ鋼の溝の
形状を示す。
形状を示す。
【図２】酸の種類及び濃度と原線に対する１．２mmφワ
イヤの酸素増加量との関係を示す線図。
イヤの酸素増加量との関係を示す線図。
【図３】原線に対する１．２mmφワイヤの酸素増加量と
スラグ発生率（ビード表面のスラグ長さ合計÷全ビード
長×１００）との関係を示す線図。
スラグ発生率（ビード表面のスラグ長さ合計÷全ビード
長×１００）との関係を示す線図。
【図４】塩酸水溶液による酸洗温度と酸素増加量との関
係を示す線図。
係を示す線図。
【図５】酸洗時間と酸素増加量との関係を示す線図。
【図６】ハステロイ系ＴＩＧ溶接ワイヤの製造工程の例
を示す。
を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、Ｎｉ；６８〜８０％、Ｍｏ；
１５〜２５％、Ｗ；１〜５％を含有し、更にＣｒ；０．
５〜５％、Ｃｕ；０．１〜２％、Ｆｅ；０．５〜７％の
１種又は２種以上及び不可避的不純物からなるハステロ
イ系合金ワイヤを酸洗する工程において、２０〜６０％
塩酸水溶液中で、１５〜６０℃の温度で、ワイヤ単位表
面積当たりの時間が１〜２０sec/mm2 となる酸洗処理を
１回以上行うことを特徴とするハステロイ系ＴＩＧ溶接
用ワイヤの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8894994A JPH07290280A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | ハステロイ系ｔｉｇ溶接ワイヤの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8894994A JPH07290280A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | ハステロイ系ｔｉｇ溶接ワイヤの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07290280A true JPH07290280A (ja) | 1995-11-07 |
Family
ID=13957126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8894994A Withdrawn JPH07290280A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | ハステロイ系ｔｉｇ溶接ワイヤの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07290280A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016181848A1 (ja) * | 2015-05-08 | 2016-11-17 | 三菱重工航空エンジン株式会社 | 酸化膜除去方法 |
-
1994
- 1994-04-26 JP JP8894994A patent/JPH07290280A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016181848A1 (ja) * | 2015-05-08 | 2016-11-17 | 三菱重工航空エンジン株式会社 | 酸化膜除去方法 |
| JP2016211039A (ja) * | 2015-05-08 | 2016-12-15 | 三菱重工航空エンジン株式会社 | 酸化膜除去方法 |
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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: 20010703 |