JPH0775877A - Ｎｉ基合金クラッド鋼の溶接方法 - Google Patents
Ｎｉ基合金クラッド鋼の溶接方法Info
- Publication number
- JPH0775877A JPH0775877A JP24355493A JP24355493A JPH0775877A JP H0775877 A JPH0775877 A JP H0775877A JP 24355493 A JP24355493 A JP 24355493A JP 24355493 A JP24355493 A JP 24355493A JP H0775877 A JPH0775877 A JP H0775877A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- base
- corrosion resistance
- clad
- metal
- Prior art date
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐食性に優れたＮｉ基合金クラッド鋼を、
耐食性を損なうことなく突合わせ溶接する。 【構成】 母材１ａにクラッドされたＮｉ基合金合せ
材１ｂに、ルート面深さが１〜２ｍｍの開先２を形成
し、この合せ材１ｂ側に、母材１ａを溶融させないよう
にしてＮｉ基合金溶接材で肉盛溶接（ビード３）し、そ
の後、母材１ａ側を裏はつりして、この母材側にＮｉ基
合金溶接材で肉盛溶接（ビード４）する。 【効果】 溶接部の合金成分の希釈化が防止され、溶
接部においても合せ材原質部と同等の耐食性が確保さ
れ、耐食性が損なわれることなくクラッド鋼同士を突合
せ溶接できる。
耐食性を損なうことなく突合わせ溶接する。 【構成】 母材１ａにクラッドされたＮｉ基合金合せ
材１ｂに、ルート面深さが１〜２ｍｍの開先２を形成
し、この合せ材１ｂ側に、母材１ａを溶融させないよう
にしてＮｉ基合金溶接材で肉盛溶接（ビード３）し、そ
の後、母材１ａ側を裏はつりして、この母材側にＮｉ基
合金溶接材で肉盛溶接（ビード４）する。 【効果】 溶接部の合金成分の希釈化が防止され、溶
接部においても合せ材原質部と同等の耐食性が確保さ
れ、耐食性が損なわれることなくクラッド鋼同士を突合
せ溶接できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、優れた耐食性を有す
るニッケル基合金クラッド鋼同士を、耐食性を損なうこ
となく良好に接合できる溶接方法に関するものである。
るニッケル基合金クラッド鋼同士を、耐食性を損なうこ
となく良好に接合できる溶接方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】強い腐食性雰囲気で使用される材料は、
特に優れた耐食性を有することが必要であり、これを満
たす材料として、ハステロイ、インコネル（いずれも商
標、以下同じ）などの高耐食性Ｎｉ基合金が知られてい
る。しかし、これらの材料は一般に強度が低いので、鋼
からなる母材に上記Ｎｉ基合金を合せ材として１ｍｍ厚
以上でクラッドすることにより、高強度と高耐食性とを
兼ね備えたＮｉ基合金クラッド鋼が得られ、これを腐蝕
性雰囲気下で高強度を必要とする構造材などの用途に使
用している。
特に優れた耐食性を有することが必要であり、これを満
たす材料として、ハステロイ、インコネル（いずれも商
標、以下同じ）などの高耐食性Ｎｉ基合金が知られてい
る。しかし、これらの材料は一般に強度が低いので、鋼
からなる母材に上記Ｎｉ基合金を合せ材として１ｍｍ厚
以上でクラッドすることにより、高強度と高耐食性とを
兼ね備えたＮｉ基合金クラッド鋼が得られ、これを腐蝕
性雰囲気下で高強度を必要とする構造材などの用途に使
用している。
【０００３】ところで、構造物の構築などにおいては、
上記したクラッド鋼同士の接合が必要であり、互いに突
合せて接合する突合せ溶接が広く行われている。従来、
この溶接に際しては、図３に示すように、クラッド鋼板
１０に合せ材１０ｂから母材１０ａにまで至るＶ形状の
開先１１を形成し、合材１０ｂと類似の組成を有する共
金を溶接材に使用して、鋼板間にビード１２を多層盛す
る肉盛溶接により接合している。
上記したクラッド鋼同士の接合が必要であり、互いに突
合せて接合する突合せ溶接が広く行われている。従来、
この溶接に際しては、図３に示すように、クラッド鋼板
１０に合せ材１０ｂから母材１０ａにまで至るＶ形状の
開先１１を形成し、合材１０ｂと類似の組成を有する共
金を溶接材に使用して、鋼板間にビード１２を多層盛す
る肉盛溶接により接合している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
の溶接方法では、溶接材として用いたニッケル基合金の
高合金成分が、溶接中に炭素鋼成分で希釈化され、その
結果、耐食性を向上させる合金成分が不足して、溶接部
において必要な耐食性が得られないという問題がある。
これを解決するため、合せ材側の溶接には希釈を考慮し
て合せ材よりも高合金の溶接材料を用い、さらに必要に
応じて希釈を押さえるために多層盛溶接をしている。し
かしながらこの方法でも、より高合金の溶接材料が存在
しないようなＮｉ基合金を合せ材として使用している場
合や、合せ材の肉厚が薄くて希釈を押さえるのに十分な
多層盛り溶接ができないような場合には、合せ材溶接部
に合せ材原質部と同等な性質（耐食性）を持たせること
が非常に困難であった。この発明は、上記事情を背景と
してなされたものであり、合せ材の優れた耐食性を損な
うことなくクラッド鋼同士を良好に突合せ接合すること
ができる溶接方法を提供するものである。
の溶接方法では、溶接材として用いたニッケル基合金の
高合金成分が、溶接中に炭素鋼成分で希釈化され、その
結果、耐食性を向上させる合金成分が不足して、溶接部
において必要な耐食性が得られないという問題がある。
これを解決するため、合せ材側の溶接には希釈を考慮し
て合せ材よりも高合金の溶接材料を用い、さらに必要に
応じて希釈を押さえるために多層盛溶接をしている。し
かしながらこの方法でも、より高合金の溶接材料が存在
しないようなＮｉ基合金を合せ材として使用している場
合や、合せ材の肉厚が薄くて希釈を押さえるのに十分な
多層盛り溶接ができないような場合には、合せ材溶接部
に合せ材原質部と同等な性質（耐食性）を持たせること
が非常に困難であった。この発明は、上記事情を背景と
してなされたものであり、合せ材の優れた耐食性を損な
うことなくクラッド鋼同士を良好に突合せ接合すること
ができる溶接方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願発明のＮｉ基合金クラッド鋼の溶接方法は、母
材にクラッドされたＮｉ基合金合せ材に、ルート面深さ
が１〜２ｍｍの開先を形成し、この合せ材側に、母材を
溶融させないようにしてＮｉ基合金溶接材で肉盛溶接
し、その後、母材側を裏はつりしてＮｉ基合金溶接材で
肉盛溶接することを特徴とする。
め、本願発明のＮｉ基合金クラッド鋼の溶接方法は、母
材にクラッドされたＮｉ基合金合せ材に、ルート面深さ
が１〜２ｍｍの開先を形成し、この合せ材側に、母材を
溶融させないようにしてＮｉ基合金溶接材で肉盛溶接
し、その後、母材側を裏はつりしてＮｉ基合金溶接材で
肉盛溶接することを特徴とする。
【０００６】なお、合せ材厚さが２ｍｍ以下の場合に
は、ルート面深さが十分に確保されるように、また多層
盛が容易でないことから、開先形状をＩ型とするのが望
ましく、合せ材厚さが２ｍｍを越える場合には、１〜２
ｍｍのルート面深さを確保したＹ型開先とするのが望ま
しい。これは合せ材の肉厚の大小に応じて開先形状を変
更し、合せ材の溶込みをコントロールをしやすくする目
的である。
は、ルート面深さが十分に確保されるように、また多層
盛が容易でないことから、開先形状をＩ型とするのが望
ましく、合せ材厚さが２ｍｍを越える場合には、１〜２
ｍｍのルート面深さを確保したＹ型開先とするのが望ま
しい。これは合せ材の肉厚の大小に応じて開先形状を変
更し、合せ材の溶込みをコントロールをしやすくする目
的である。
【０００７】また、Ｎｉ基合金溶接材には、合せ材と同
等、またはこれ以上に高合金で、耐食性が同等以上のも
のを用いる。なお、合せ材側の溶接材と母材側の溶接材
とが必ずしも同一材である必要はない。上記溶接材を用
いて合せ材側に肉盛溶接する際には、母材を溶融させな
いように行なうが、これは例えば、溶接入熱を調整する
ことにより実行することができる。例えば、開先で確保
したルート面のルートギャップを０〜３ｍｍに調整し、
Ｙ型開先では、開先角度を６０〜１２０°とした上で、
ＴＩＧ法では１２〜２２ｋＪ／ｃｍ、パルスＭＩＧ法で
は５〜９ｋＪ／ｃｍの溶接入熱で肉盛することにより母
材を溶融させることなく合せ材側を良好に溶着すること
ができる。
等、またはこれ以上に高合金で、耐食性が同等以上のも
のを用いる。なお、合せ材側の溶接材と母材側の溶接材
とが必ずしも同一材である必要はない。上記溶接材を用
いて合せ材側に肉盛溶接する際には、母材を溶融させな
いように行なうが、これは例えば、溶接入熱を調整する
ことにより実行することができる。例えば、開先で確保
したルート面のルートギャップを０〜３ｍｍに調整し、
Ｙ型開先では、開先角度を６０〜１２０°とした上で、
ＴＩＧ法では１２〜２２ｋＪ／ｃｍ、パルスＭＩＧ法で
は５〜９ｋＪ／ｃｍの溶接入熱で肉盛することにより母
材を溶融させることなく合せ材側を良好に溶着すること
ができる。
【０００８】上記入熱量は、下限未満であると合せ材の
溶け込み深さが小さくなり融合不良などの溶接欠陥を発
生し易くなり、さらに溶け込み深さが小さくなることに
より裏はつり後の溶接時に母材炭素鋼の希釈の影響を受
けて溶接金属中のＣｒ、Ｍｏ等の含有量が低くなって耐
食性の劣化する希釈層が生じる。また、入熱量が上限を
越えると過大な溶け込みが生じ、母材が溶融して溶接金
属が希釈され、Ｃｒ、Ｍｏ等の含有量が低くなって耐食
性が劣化するので、上記範囲が望ましい。なお、上記し
たＴＩＧ法およびパルスＭＩＧ法は、溶接入熱量の管理
が容易であり、本願発明に最も適した溶接法である。
溶け込み深さが小さくなり融合不良などの溶接欠陥を発
生し易くなり、さらに溶け込み深さが小さくなることに
より裏はつり後の溶接時に母材炭素鋼の希釈の影響を受
けて溶接金属中のＣｒ、Ｍｏ等の含有量が低くなって耐
食性の劣化する希釈層が生じる。また、入熱量が上限を
越えると過大な溶け込みが生じ、母材が溶融して溶接金
属が希釈され、Ｃｒ、Ｍｏ等の含有量が低くなって耐食
性が劣化するので、上記範囲が望ましい。なお、上記し
たＴＩＧ法およびパルスＭＩＧ法は、溶接入熱量の管理
が容易であり、本願発明に最も適した溶接法である。
【０００９】
【作用】すなわち本願発明によれば、合せ材側で、母材
を溶融させないようにしてＮｉ基合金溶接材を肉盛する
ことにより溶接金属の希釈を招くことなく合せ材を溶着
することができる。次いで、母材側にＮｉ基合金溶接材
で肉盛することにより合せ材溶接金属に殆ど影響を与え
ない状態で母材側が溶着されてクラッド鋼同士が良好に
突合わせ接合される。接合されたクラッド鋼の溶接部で
は、高合金成分の希釈は殆どなく、合せ材の原質部と同
等の耐食性が確保されている。
を溶融させないようにしてＮｉ基合金溶接材を肉盛する
ことにより溶接金属の希釈を招くことなく合せ材を溶着
することができる。次いで、母材側にＮｉ基合金溶接材
で肉盛することにより合せ材溶接金属に殆ど影響を与え
ない状態で母材側が溶着されてクラッド鋼同士が良好に
突合わせ接合される。接合されたクラッド鋼の溶接部で
は、高合金成分の希釈は殆どなく、合せ材の原質部と同
等の耐食性が確保されている。
【００１０】
【実施例】図１に示すように、第１の供試材として、
４．８ｍｍ厚のJIS G3101 SS400炭素鋼を母材１ａと
し、１．６ｍｍ厚のJIS H4551 NMCrP（ハステロイC-276
相当）ニッケル基合金を合材１ｂとしてクラッドしたク
ラッド鋼１を用意し、このクラッド鋼にＩ型の開先２を
成形した（ルート面深さは合せ材厚さ１．６ｍｍに等し
い）。なお、合せ材の組成を表１に示した。第２の供試
材は、図２に示すように、第１の供試材と母材、合せ材
の材質が同一であり、１０．０ｍｍ厚の母材５ａに、
４．８ｍｍ厚の合せ材５ｂをクラッドしたクラッド鋼５
であり、合せ材５ｂにはルート面深さが１ｍｍで開先角
度が１００°のＹ型開先６を成形した。又、第３の供試
材は図３に示すように、従来法に使用されるものであ
り、第２の供試材と同一のクラッド鋼１０に、合せ材１
０ａから母材１０ｂに至るＶ型開先１１を成形したもの
である。
４．８ｍｍ厚のJIS G3101 SS400炭素鋼を母材１ａと
し、１．６ｍｍ厚のJIS H4551 NMCrP（ハステロイC-276
相当）ニッケル基合金を合材１ｂとしてクラッドしたク
ラッド鋼１を用意し、このクラッド鋼にＩ型の開先２を
成形した（ルート面深さは合せ材厚さ１．６ｍｍに等し
い）。なお、合せ材の組成を表１に示した。第２の供試
材は、図２に示すように、第１の供試材と母材、合せ材
の材質が同一であり、１０．０ｍｍ厚の母材５ａに、
４．８ｍｍ厚の合せ材５ｂをクラッドしたクラッド鋼５
であり、合せ材５ｂにはルート面深さが１ｍｍで開先角
度が１００°のＹ型開先６を成形した。又、第３の供試
材は図３に示すように、従来法に使用されるものであ
り、第２の供試材と同一のクラッド鋼１０に、合せ材１
０ａから母材１０ｂに至るＶ型開先１１を成形したもの
である。
【００１１】これら供試材の溶接に用いる溶接材は、表
１に示す組成を有するＮｉ基合金（日本ウェルデングロ
ッド製ＨＣ−２２）であり、１．２〜２．４ｍｍ径のワ
イヤ形状としてある。上記供試材を使用して、表２に示
す溶接条件でクラッド鋼同士を突合せ溶接した。表中に
は、下記式で計算した溶接入熱量を記入した。 溶接入熱＝（０．０６×溶接電流（Ａ）×溶接電圧
（Ｖ））／溶接速度 なお、第１の供試材では、合せ材１ｂ側に肉盛により１
層のビード３を形成し、裏はつりした母材側にビード４
を形成した。第２の供試材では、合せ材５ｂ側にビード
７を形成した上層にさらにビード８を上盛し、裏はつり
した母材５ａ側にビード９を形成した。第３の供試材で
は、Ｖ開先にビード１２を多層盛した。第１、第２供試
材の合せ材側における溶込み深さは図４に示す通りであ
る。
１に示す組成を有するＮｉ基合金（日本ウェルデングロ
ッド製ＨＣ−２２）であり、１．２〜２．４ｍｍ径のワ
イヤ形状としてある。上記供試材を使用して、表２に示
す溶接条件でクラッド鋼同士を突合せ溶接した。表中に
は、下記式で計算した溶接入熱量を記入した。 溶接入熱＝（０．０６×溶接電流（Ａ）×溶接電圧
（Ｖ））／溶接速度 なお、第１の供試材では、合せ材１ｂ側に肉盛により１
層のビード３を形成し、裏はつりした母材側にビード４
を形成した。第２の供試材では、合せ材５ｂ側にビード
７を形成した上層にさらにビード８を上盛し、裏はつり
した母材５ａ側にビード９を形成した。第３の供試材で
は、Ｖ開先にビード１２を多層盛した。第１、第２供試
材の合せ材側における溶込み深さは図４に示す通りであ
る。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】
【００１５】次いで、接合されたクラッド鋼の溶接金属
の成分を分析し、さらに、溶接部の耐粒界腐食性、耐孔
食性について試験を行ない、その結果を表３に示した。
また比較のため、表には合せ材及び溶接材料の主成分と
合せ材の耐食性試験結果も記載した。表３から明らかな
ように、発明法によるものは、ＰＩ値が高く良好な耐食
性が期待されるのに対し、比較法では、希釈化が相当進
み、ＰＩ値の低下が顕著である。そして、耐食性試験の
結果、発明法によって溶接したクラッド鋼では、溶接部
の耐食性は非常に優れている。これに対し、従来法によ
り溶接したクラッドでは、粒界腐食性、耐孔食性のいず
れにおいても劣っているという結果が得られた。すなわ
ち、本願発明によれば、合せ材原質部と同等の耐食性を
有する溶接部によってクラッド鋼同士を良好に接合する
ことができた。
の成分を分析し、さらに、溶接部の耐粒界腐食性、耐孔
食性について試験を行ない、その結果を表３に示した。
また比較のため、表には合せ材及び溶接材料の主成分と
合せ材の耐食性試験結果も記載した。表３から明らかな
ように、発明法によるものは、ＰＩ値が高く良好な耐食
性が期待されるのに対し、比較法では、希釈化が相当進
み、ＰＩ値の低下が顕著である。そして、耐食性試験の
結果、発明法によって溶接したクラッド鋼では、溶接部
の耐食性は非常に優れている。これに対し、従来法によ
り溶接したクラッドでは、粒界腐食性、耐孔食性のいず
れにおいても劣っているという結果が得られた。すなわ
ち、本願発明によれば、合せ材原質部と同等の耐食性を
有する溶接部によってクラッド鋼同士を良好に接合する
ことができた。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本願発明によれば、
先ず母材を溶融しないように合せ材側にＮｉ基合金溶接
材を肉盛溶接し、次いで母材側を裏はつりしてＮｉ基合
金溶接材を肉盛するので、溶接金属の合金成分の希釈化
が極力防止され、溶接部においても合せ材と同等の耐食
性が確保でき、全体として耐食性を損なうことなくクラ
ッド鋼同士を良好に接合することができる。
先ず母材を溶融しないように合せ材側にＮｉ基合金溶接
材を肉盛溶接し、次いで母材側を裏はつりしてＮｉ基合
金溶接材を肉盛するので、溶接金属の合金成分の希釈化
が極力防止され、溶接部においても合せ材と同等の耐食
性が確保でき、全体として耐食性を損なうことなくクラ
ッド鋼同士を良好に接合することができる。
【図１】図１は、この発明の一実施例の溶接手順を示す
溶接部分の拡大断面図である。
溶接部分の拡大断面図である。
【図２】図２は、同じく他の実施例の溶接手順を示す溶
接部分の拡大断面図である。
接部分の拡大断面図である。
【図３】図３は、従来例の溶接手順を示す溶接部分の拡
大断面図である。
大断面図である。
【図４】図４は、実施例における溶け込み深さを説明す
る断面図である。
る断面図である。
１ａ 母材 １ｂ 合せ材 ２ Ｉ開先 ５ａ 母材 ５ｂ 合せ材 ６ Ｙ開先
Claims (1)
- 【請求項１】 母材にクラッドされたＮｉ基合金合せ材
に、ルート面深さが１〜２ｍｍの開先を形成し、この合
せ材側に、母材を溶融させないようにしてＮｉ基合金溶
接材で肉盛溶接し、その後、母材側を裏はつりして、こ
の母材側にＮｉ基合金溶接材で肉盛溶接することを特徴
とするＮｉ基合金クラッド鋼の溶接方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24355493A JPH0775877A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | Ｎｉ基合金クラッド鋼の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24355493A JPH0775877A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | Ｎｉ基合金クラッド鋼の溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0775877A true JPH0775877A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=17105589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24355493A Pending JPH0775877A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | Ｎｉ基合金クラッド鋼の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0775877A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010052037A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-03-11 | Daihen Corp | 交流パルスアーク溶接によるインコネルの肉盛り溶接方法 |
-
1993
- 1993-09-06 JP JP24355493A patent/JPH0775877A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010052037A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-03-11 | Daihen Corp | 交流パルスアーク溶接によるインコネルの肉盛り溶接方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DeRuntz | Assessing the benefits of surface tension transfer® welding to industry | |
| US6489583B1 (en) | Shimmed electron beam welding process | |
| US4032243A (en) | Joint fabrication and method for forming the same | |
| JP3992592B2 (ja) | 異種金属からなる溶接継手の作製方法 | |
| US6730876B2 (en) | Highly ductile reduced imperfection weld for ductile iron and method for producing same | |
| JPH0775877A (ja) | Ｎｉ基合金クラッド鋼の溶接方法 | |
| JP2001030091A (ja) | 挟開先ｔ継手の構造およびその溶接方法ならびに溶接構造物 | |
| JP3182672B2 (ja) | クラッド鋼管の内面溶接方法 | |
| EP1025944A1 (en) | Method for making a welding joint | |
| JPH08276273A (ja) | クラッド鋼の突合せ溶接方法 | |
| Kelly et al. | Welding of ductile iron with Ni-Fe-Mn filler metal | |
| JP3183958B2 (ja) | 高耐食性ニッケル基合金クラッド鋼の溶接方法 | |
| US7371994B2 (en) | Buried arc welding of integrally backed square butt joints | |
| JPH09308975A (ja) | ボックス型鋼構造材の製造方法 | |
| JPH0788653A (ja) | 銅合金クラッド鋼の突合わせ溶接方法 | |
| JPS5870990A (ja) | 溶接割れ防止溶接法 | |
| JPH06234076A (ja) | 複層鋼材の溶接方法 | |
| JPH0615110B2 (ja) | 片面溶接法 | |
| RU2794085C1 (ru) | Способ автоматической сварки плавлением гетерогенных никелевых сплавов | |
| JP4128022B2 (ja) | インサート部材を用いた開先突き合わせ溶接方法およびそれに用いるインサート部材 | |
| US4280040A (en) | Method of arc welding porous sheet metal | |
| JPH02235577A (ja) | ステンレスクラツド鋼板の溶接方法 | |
| JPS589779A (ja) | 突合せ溶接方法 | |
| JPS6245480A (ja) | 高合金鋼クラツド鋼管の製造方法 | |
| SU835678A1 (ru) | Способ изготовлени сварных конструк-ций |