JPH0811313B2 - Ｃｒ−Ｍｏ鋼用ＴＩＧ溶接ワイヤ - Google Patents
Ｃｒ−Ｍｏ鋼用ＴＩＧ溶接ワイヤInfo
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- JPH0811313B2 JPH0811313B2 JP61154620A JP15462086A JPH0811313B2 JP H0811313 B2 JPH0811313 B2 JP H0811313B2 JP 61154620 A JP61154620 A JP 61154620A JP 15462086 A JP15462086 A JP 15462086A JP H0811313 B2 JPH0811313 B2 JP H0811313B2
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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1Cr−1/2Mo鋼や1 1/4Cr−1
/2Mo鋼のTIG溶接に用いる溶接ワイヤに関するものであ
る。
/2Mo鋼のTIG溶接に用いる溶接ワイ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捗によって、極
厚肉化及び使用条件の苛酷化の傾向にある。このような
圧力容器に適用する材料については、高温強度や高温ク
リープ特性等の改善要望がある一方、従来から、本発明
対象鋼種用材料の低温下での切欠靭性については、さほ
ど厳しい要求はされなかった。しかし上記の様な情勢か
ら靭性確保についてはここ数年厳しくなって来た。そこ
で従来は、焼もどし脆化に影響を及ぼすP,Sb,Sn,Asなど
の不純物元素が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来た。さらに、TIG溶接
は通常のMAG溶接に比べSiやMn等の溶接金属への歩留が
高いためワイヤ中のSiやMn等を低値に抑えても強度低下
や脱酸不足による溶接欠陥等は発生しないという特長に
より靭性を改良することで進められて来ている。
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捗によって、極
厚肉化及び使用条件の苛酷化の傾向にある。このような
圧力容器に適用する材料については、高温強度や高温ク
リープ特性等の改善要望がある一方、従来から、本発明
対象鋼種用材料の低温下での切欠靭性については、さほ
ど厳しい要求はされなかった。しかし上記の様な情勢か
ら靭性確保についてはここ数年厳しくなって来た。そこ
で従来は、焼もどし脆化に影響を及ぼすP,Sb,Sn,Asなど
の不純物元素が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来た。さらに、TIG溶接
は通常のMAG溶接に比べSiやMn等の溶接金属への歩留が
高いためワイヤ中のSiやMn等を低値に抑えても強度低下
や脱酸不足による溶接欠陥等は発生しないという特長に
より靭性を改良することで進められて来ている。
TIG溶接用ワイヤとしては、特開昭58−97493号公報に
記載のものは海洋構造物、ペンストック等を対象に発明
さえた80kgf/mm2級高張力鋼のTIGワイヤに関するもの
で、強度確保のためにNiを多量に含有させ、そのため靭
性確保は低Si化することが必須のワイヤ成分になってい
る。
記載のものは海洋構造物、ペンストック等を対象に発明
さえた80kgf/mm2級高張力鋼のTIGワイヤに関するもの
で、強度確保のためにNiを多量に含有させ、そのため靭
性確保は低Si化することが必須のワイヤ成分になってい
る。
特公昭61−11157号公報に記載のものは9Cr−2Mo鋼を
溶接するためのワイヤに関するもので、このワイヤを対
象外の鋼材に適用することは非常に難かしい。なぜなら
ば基本成分となるCr及びMoの含有量がそれぞれ対象鋼材
にマッチすべく調整されてないとCrについては耐酸化
性、耐食性及び高温強度確保に過不足を生じ、Moについ
ても高温強度が過不足を生じる。またこのワイヤは靭性
確保のため低Si及び低Mn化で対応されている。
溶接するためのワイヤに関するもので、このワイヤを対
象外の鋼材に適用することは非常に難かしい。なぜなら
ば基本成分となるCr及びMoの含有量がそれぞれ対象鋼材
にマッチすべく調整されてないとCrについては耐酸化
性、耐食性及び高温強度確保に過不足を生じ、Moについ
ても高温強度が過不足を生じる。またこのワイヤは靭性
確保のため低Si及び低Mn化で対応されている。
特開昭57−159293号公報記載のものは、ワイヤ中に中
Si,高MnでMoと他元素としてNi,Cr,Tiの１種又は２種以
上を含有させさらに酸素を多量に含有させることにより
靭性及び溶接作業性の改善をしようとするものである。
Si,高MnでMoと他元素としてNi,Cr,Tiの１種又は２種以
上を含有させさらに酸素を多量に含有させることにより
靭性及び溶接作業性の改善をしようとするものである。
さらに特開昭58−100994号公報に記載のものは、１〜
1 1/4Cr−1/2Mo鋼をAr−O2又はAr−CO2の混合ガスをシ
ールドガスとして溶接するワイヤに関するもので、この
混合ガスを使用した場合にのみ優れた強度・靭性が得ら
れるようにワイヤ成分範囲が設定されている。しかし、
シールドガスをもし、Ar単独に変えると、溶接作業性特
にアークの溶滴移行性やスラグはくりに影響を及ぼし、
さらに溶接金属への各成分元素の歩留が微妙に変化し、
要求される強度靭性が得られない可能性がある。
1 1/4Cr−1/2Mo鋼をAr−O2又はAr−CO2の混合ガスをシ
ールドガスとして溶接するワイヤに関するもので、この
混合ガスを使用した場合にのみ優れた強度・靭性が得ら
れるようにワイヤ成分範囲が設定されている。しかし、
シールドガスをもし、Ar単独に変えると、溶接作業性特
にアークの溶滴移行性やスラグはくりに影響を及ぼし、
さらに溶接金属への各成分元素の歩留が微妙に変化し、
要求される強度靭性が得られない可能性がある。
（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、鋭意研究を
進めた結果なされたものであって、Cr−Mo鋼のTIG溶接
を行うに当り前記焼もどし脆化を抑制するとともに良好
な低温靭性が得られる様なCr−Mo鋼用TIG溶接ワイヤを
提供することである。
進めた結果なされたものであって、Cr−Mo鋼のTIG溶接
を行うに当り前記焼もどし脆化を抑制するとともに良好
な低温靭性が得られる様なCr−Mo鋼用TIG溶接ワイヤを
提供することである。
（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:0.40
〜0.80％、Mn:0.60〜1.30％、Cr:1.00〜1.50％、Mo:0.4
5〜0.60％を必須成分として含み、Ni:0.30％以下,N:0.0
08％以下、O:0.010％以下であり、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ガスシールドガス
として用いるCr−Mo鋼用TIG溶接ワイヤである。
〜0.80％、Mn:0.60〜1.30％、Cr:1.00〜1.50％、Mo:0.4
5〜0.60％を必須成分として含み、Ni:0.30％以下,N:0.0
08％以下、O:0.010％以下であり、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ガスシールドガス
として用いるCr−Mo鋼用TIG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
することによりすぐれた効果を発揮できる。
することにより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。
由及びその作用，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。
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。
Siは溶接金属の脱酸元素であり、従来は焼もどし脆化
防止の観点から極低値にすることが望ましかったが、靭
性確保及び脱酸不足によるブローホール等の溶接欠陥防
止の点から少なくとも0.40％を必要とするが、過剰に添
加されると溶接金属の強度が過大化するとともに切欠靭
性の低下を招くので上限を0.80％にした。
防止の観点から極低値にすることが望ましかったが、靭
性確保及び脱酸不足によるブローホール等の溶接欠陥防
止の点から少なくとも0.40％を必要とするが、過剰に添
加されると溶接金属の強度が過大化するとともに切欠靭
性の低下を招くので上限を0.80％にした。
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靭性も劣
化するので、Mnはワイヤで最大1.30％とした。一方0.60
％未満では、要求される強度が確保できないので0.60％
以上は不要である。
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靭性も劣
化するので、Mnはワイヤで最大1.30％とした。一方0.60
％未満では、要求される強度が確保できないので0.60％
以上は不要である。
Cr及びMoは、本発明ワイヤの使用対象鋼種は前述の通
り1Cr−1/2Mo鋼や1 1/4Cr−1/2Mo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Cr:1.00〜1.50％、Mo:0.45〜0.60％に決定し
た。
り1Cr−1/2Mo鋼や1 1/4Cr−1/2Mo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Cr:1.00〜1.50％、Mo:0.45〜0.60％に決定し
た。
Niは溶接金属の靭性向上に有効な元素であるが0.30％
を超えると焼入れ効果が増大するとともに靭性低下並び
に脆化促進熱処理前後の脆化シフト量が大きくなる。
を超えると焼入れ効果が増大するとともに靭性低下並び
に脆化促進熱処理前後の脆化シフト量が大きくなる。
Ｎは溶接金属の強度を高める元素であって、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
い靭性低下の傾向があり、溶接作業性も悪くなるので0.
008％以下に決定した。
の有効量は異なるが、Ｎ含有量が多くなるとそれに伴な
い靭性低下の傾向があり、溶接作業性も悪くなるので0.
008％以下に決定した。
微量のＯは溶接金属の靭性を高める作用があるが、0.
010％を超えると靭性及び溶接作業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ット等の溶
接欠陥が発生するので0.010％以下に決定した。
010％を超えると靭性及び溶接作業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ット等の溶
接欠陥が発生するので0.010％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
明ワイヤでは、必要に応じて、この他にAl,Cuについて
制限をもうけている。
明ワイヤでは、必要に応じて、この他にAl,Cuについて
制限をもうけている。
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
量は十分許容出来る。
身には特に添加しないが、ワイヤ製造上含まれる程度の
量は十分許容出来る。
さらに、Cuは析出硬化型元素であるが、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ッキ
される程度の量は十分許容出来る。
は特に添加しないが、防錆のためワイヤ表面に銅メッキ
される程度の量は十分許容出来る。
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、必要に応じて銅メッキを施して製造
することが出来る。
塊を圧延、伸線し、必要に応じて銅メッキを施して製造
することが出来る。
以上説明したところに従い構成されたワイヤをTIG溶
接に適用するのは従来ワイヤと溶接法では得られない良
好な低温靭性並びに焼もどし脆化の少ない溶接金属を得
るためと共にこのワイヤの優れた溶接作業性特に良好な
溶滴移行性及びスラグはくりを発揮させるためである。
接に適用するのは従来ワイヤと溶接法では得られない良
好な低温靭性並びに焼もどし脆化の少ない溶接金属を得
るためと共にこのワイヤの優れた溶接作業性特に良好な
溶滴移行性及びスラグはくりを発揮させるためである。
（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
＝25mm,θ＝45゜,D＝12mmの開先をとった試験板を作
り、第２表に示す溶接条件で第３表に示す組成の直径1.
2mmφのワイヤを用いてTIG溶接をした。
＝25mm,θ＝45゜,D＝12mmの開先をとった試験板を作
り、第２表に示す溶接条件で第３表に示す組成の直径1.
2mmφのワイヤを用いてTIG溶接をした。
溶接終了後、680℃×1hr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12.5mmを中心とす
る位置からJIS−A1号丸棒引張試験片とJIS−４号シャル
ピー衝撃試験片を採取し、引張試験と衝撃試験を行っ
た。また溶接後熱処理後のシャ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い、衝撃試験を行
った。これらの試験結果を第４表に示した。
材の開先中央部溶接金属の板厚表面下12.5mmを中心とす
る位置からJIS−A1号丸棒引張試験片とJIS−４号シャル
ピー衝撃試験片を採取し、引張試験と衝撃試験を行っ
た。また溶接後熱処理後のシャ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い、衝撃試験を行
った。これらの試験結果を第４表に示した。
第４表において、本発明ワイヤに属するワイヤ記号Ａ
〜C,Eのワイヤは溶接作業性が良好なことはもちろん、
強度、切欠靭性及び焼もどし脆化特性に優れた溶接金属
性能が得られている。
〜C,Eのワイヤは溶接作業性が良好なことはもちろん、
強度、切欠靭性及び焼もどし脆化特性に優れた溶接金属
性能が得られている。
これに対して、比較例を個々に説明すると、ワイヤ記
号Ｆは従来切欠靭性及び焼もどし脆化改善策として考え
られていたものでSiを本発明範囲より少ない0.23％と
し、Ｏは本発明範囲を超える0.0112％含有したものであ
るが、強度は若干低めてあるが吸収エネルギー値の平均
は良好であるが個々のバラツキが大きく、また作業性も
やや不良であった。ワイヤ記号Ｇは、強度，靭性向上を
目的として、Si,Mn,Ni及びＮを本発明範囲を超える0.85
％,1.40％,0.34％及び0.0151％含有したものであり、強
度は今回検討したワイヤの内で一番高い値が得られるも
のの靭性及び焼もどし脆化特性が悪く合せて作業性も不
良であった。ワイヤ記号Ｈは、靭性向上目的としてSiを
本発明範囲を超える1.09％含有したものであるが、あま
り靭性改善は認められず焼もどし脆化特性も悪かった。
ワイヤ記号Ｉは、強度向上を目的にＣを本発明範囲を超
える0.16％含有したものであるが、強度は得られるもの
の、靭性は低値であり、Ｏも本発明範囲を超える0.0109
％含有したものであるため作業性もやや不良であった。
ワイヤ記号Ｊは、ワイヤ記号ＦよりSiを若干多い0.34％
含有したもので、さらに強度向上を目的にＮを本発明範
囲を超える0.0176％含有したものであるが、靭性及び焼
もどし脆化特性も悪く溶接作業性も不良であった。ワイ
ヤ記号Ｋは靭性改善を目的にMnを本発明範囲より少ない
0.49％含有し、Ｏは本発明範囲を超える0.0224％含有さ
せたものであるが、脱酸不足によるものと思われる溶接
欠陥が発生、合せて溶接作業性も不良であった。
号Ｆは従来切欠靭性及び焼もどし脆化改善策として考え
られていたものでSiを本発明範囲より少ない0.23％と
し、Ｏは本発明範囲を超える0.0112％含有したものであ
るが、強度は若干低めてあるが吸収エネルギー値の平均
は良好であるが個々のバラツキが大きく、また作業性も
やや不良であった。ワイヤ記号Ｇは、強度，靭性向上を
目的として、Si,Mn,Ni及びＮを本発明範囲を超える0.85
％,1.40％,0.34％及び0.0151％含有したものであり、強
度は今回検討したワイヤの内で一番高い値が得られるも
のの靭性及び焼もどし脆化特性が悪く合せて作業性も不
良であった。ワイヤ記号Ｈは、靭性向上目的としてSiを
本発明範囲を超える1.09％含有したものであるが、あま
り靭性改善は認められず焼もどし脆化特性も悪かった。
ワイヤ記号Ｉは、強度向上を目的にＣを本発明範囲を超
える0.16％含有したものであるが、強度は得られるもの
の、靭性は低値であり、Ｏも本発明範囲を超える0.0109
％含有したものであるため作業性もやや不良であった。
ワイヤ記号Ｊは、ワイヤ記号ＦよりSiを若干多い0.34％
含有したもので、さらに強度向上を目的にＮを本発明範
囲を超える0.0176％含有したものであるが、靭性及び焼
もどし脆化特性も悪く溶接作業性も不良であった。ワイ
ヤ記号Ｋは靭性改善を目的にMnを本発明範囲より少ない
0.49％含有し、Ｏは本発明範囲を超える0.0224％含有さ
せたものであるが、脱酸不足によるものと思われる溶接
欠陥が発生、合せて溶接作業性も不良であった。
（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、
優れた切欠靭性及び焼もどし脆化特性が得られるととも
に強度も確保でき、さらに溶接時、良好な溶接作業性を
得ることが出来る。
優れた切欠靭性及び焼もどし脆化特性が得られるととも
に強度も確保でき、さらに溶接時、良好な溶接作業性を
得ることが出来る。
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、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、第３図は脆化シフト量を説明する図である。
図、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、第３図は脆化シフト量を説明する図である。
フロントページの続き (72)発明者 長友 和男 神奈川県相模原市淵野辺５−10−１ 新日 本製鐵株式會社第２技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−193790（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】重量％で、C:0.03〜0.15％， Si:0.40〜0.80％， Mn:0.60〜1.30％， Cr:1.00〜1.50％， Mo:0.45〜0.60％ を必須成分として含み、 Ni:0.30％以下， N:0.008％以下， O:0.010％以下 であり、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ガスをシールドガスとして用いるCr−Mo鋼用
TIG溶接ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154620A JPH0811313B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | Ｃｒ−Ｍｏ鋼用ＴＩＧ溶接ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154620A JPH0811313B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | Ｃｒ−Ｍｏ鋼用ＴＩＧ溶接ワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6310096A JPS6310096A (ja) | 1988-01-16 |
| JPH0811313B2 true JPH0811313B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=15588160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61154620A Expired - Fee Related JPH0811313B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | Ｃｒ−Ｍｏ鋼用ＴＩＧ溶接ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0811313B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102517958A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-06-27 | 揭阳市洁新纸业股份有限公司 | 用于干式造纸生产线中的成型真空箱 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2631228B2 (ja) * | 1988-07-29 | 1997-07-16 | 新日本製鐵株式会社 | ９Ｃｒ−Ｍｏ系鋼用ＴＩＧ溶接用ワイヤ |
| JP6771638B1 (ja) * | 2019-11-07 | 2020-10-21 | 株式会社神戸製鋼所 | ガスシールドアーク溶接用ワイヤ |
| CN114769939B (zh) * | 2022-04-27 | 2023-11-10 | 鞍钢股份有限公司 | 一种低成本超高强钢激光焊用焊丝 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59193790A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-11-02 | Kobe Steel Ltd | 潜弧溶接用Ｃｒ−Ｍｏ系ソリツドワイヤ |
-
1986
- 1986-07-01 JP JP61154620A patent/JPH0811313B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102517958A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-06-27 | 揭阳市洁新纸业股份有限公司 | 用于干式造纸生产线中的成型真空箱 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6310096A (ja) | 1988-01-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |