JPH09285889A - Ｃｒ−Ｍｏ鋼用レーザ溶接フィラワイヤ - Google Patents
Ｃｒ−Ｍｏ鋼用レーザ溶接フィラワイヤInfo
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- JPH09285889A JPH09285889A JP8123936A JP12393696A JPH09285889A JP H09285889 A JPH09285889 A JP H09285889A JP 8123936 A JP8123936 A JP 8123936A JP 12393696 A JP12393696 A JP 12393696A JP H09285889 A JPH09285889 A JP H09285889A
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- 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
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｃｒ−Ｍｏ鋼をレーザを用いて溶接するため
のフィラワイヤであって、短時間の溶接後熱処理でも溶
接部が高靱性であるとともに、良好なビード形状、加工
成形性、溶接部の健全性が同時に確保できるものを提供
する。 【解決手段】 Ｃ：０．０１０〜０．１２０％、Ｓｉ：
０．５０％以下、Ｍｎ：１．００％以下、Ｐ：０．０２
０〜０．０８０％、Ｓ：０．０１０〜０．０６０％、Ｎ
ｉ：０．２０〜０．７０％、Ｃｒ：８．００〜１０．０
０％、Ｍｏ：０．９０〜２．５０％、Ｏ：０．００７０
％以下を含有するレーザ溶接用フィラワイヤ。
のフィラワイヤであって、短時間の溶接後熱処理でも溶
接部が高靱性であるとともに、良好なビード形状、加工
成形性、溶接部の健全性が同時に確保できるものを提供
する。 【解決手段】 Ｃ：０．０１０〜０．１２０％、Ｓｉ：
０．５０％以下、Ｍｎ：１．００％以下、Ｐ：０．０２
０〜０．０８０％、Ｓ：０．０１０〜０．０６０％、Ｎ
ｉ：０．２０〜０．７０％、Ｃｒ：８．００〜１０．０
０％、Ｍｏ：０．９０〜２．５０％、Ｏ：０．００７０
％以下を含有するレーザ溶接用フィラワイヤ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱源としてレーザを
用いてＣｒ−Ｍｏ鋼を溶接するときに用いるフィラワイ
ヤに関するものである。
用いてＣｒ−Ｍｏ鋼を溶接するときに用いるフィラワイ
ヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザ溶接はレーザ加工技術の一つとし
て知られており、レーザの発振器によって作られた波長
と位相の揃った（コヒーレントな）光をレンズやミラー
で細く絞って被溶接材に照射し、この光を被溶接材に吸
収させることにより加熱・溶融して接合する方法であ
る。この溶接法の特徴は、溶接ア−クの千倍以上の高エ
ネルギー密度で光ビームは大気中で減衰せず、サブミリ
の微細性および光学系によってビームを自由に操作でき
る高制御性にある。このため、高速溶接ができ、パイ
プ、薄板の突合せ溶接や重ね溶接に利用されており、溶
接に用いられるレーザは、気体レーザであるＣＯ2 レー
ザと固体レーザであるＹＡＧレーザがある。さらに、電
子ビーム溶接のように真空加工室を必要としないため、
コストパフォーマンスの上昇とともにレーザ溶接が普及
しつつある。
て知られており、レーザの発振器によって作られた波長
と位相の揃った（コヒーレントな）光をレンズやミラー
で細く絞って被溶接材に照射し、この光を被溶接材に吸
収させることにより加熱・溶融して接合する方法であ
る。この溶接法の特徴は、溶接ア−クの千倍以上の高エ
ネルギー密度で光ビームは大気中で減衰せず、サブミリ
の微細性および光学系によってビームを自由に操作でき
る高制御性にある。このため、高速溶接ができ、パイ
プ、薄板の突合せ溶接や重ね溶接に利用されており、溶
接に用いられるレーザは、気体レーザであるＣＯ2 レー
ザと固体レーザであるＹＡＧレーザがある。さらに、電
子ビーム溶接のように真空加工室を必要としないため、
コストパフォーマンスの上昇とともにレーザ溶接が普及
しつつある。
【０００３】従来、レーザ溶接では溶加材を用いずに溶
接する方法と、溶加材として比較的中炭素量でＳｉやＭ
ｎを含有するソリッドワイヤを用いる方法が採用されて
いた。一般にレーザ溶接に用いられる継手は特別な開先
加工を施さないＩ形突合せ継手が多いが、前者のように
溶加材を用いない場合は、母材の目違い、ギャップに対
する許容度が小さく、またブローホールやピットが出易
いという問題があった。一方、後者のように溶加材を用
いた場合は、レーザ溶接では冷却速度が速いため、溶接
金属の硬さが高くなりすぎ母材との硬度差が大きく、溶
接継手としても問題が多かった。
接する方法と、溶加材として比較的中炭素量でＳｉやＭ
ｎを含有するソリッドワイヤを用いる方法が採用されて
いた。一般にレーザ溶接に用いられる継手は特別な開先
加工を施さないＩ形突合せ継手が多いが、前者のように
溶加材を用いない場合は、母材の目違い、ギャップに対
する許容度が小さく、またブローホールやピットが出易
いという問題があった。一方、後者のように溶加材を用
いた場合は、レーザ溶接では冷却速度が速いため、溶接
金属の硬さが高くなりすぎ母材との硬度差が大きく、溶
接継手としても問題が多かった。
【０００４】また例えば亜鉛メッキ鋼板のような表面処
理鋼板を溶接する場合、溶接部にピットやブローホール
が多発するという問題があった。この様な問題点を解決
する手段として例えば、鋼ワイヤをフィラワイヤとして
用いる特開平３−２２１２８０号公報および特開平５−
１８５２８０号公報記載の技術や、フラックス入りワイ
ヤをフィラワイヤとして用いた特開平３−２３０８８０
号公報に記載された方法がある。
理鋼板を溶接する場合、溶接部にピットやブローホール
が多発するという問題があった。この様な問題点を解決
する手段として例えば、鋼ワイヤをフィラワイヤとして
用いる特開平３−２２１２８０号公報および特開平５−
１８５２８０号公報記載の技術や、フラックス入りワイ
ヤをフィラワイヤとして用いた特開平３−２３０８８０
号公報に記載された方法がある。
【０００５】これらの技術はレーザ溶接時に溶加材を用
い、母材の目違いやギャップに対する許容範囲を拡大
し、一部ワイヤの成分を限定し母材と溶接金属の硬度差
を比較的小さくし靱性の向上を図っている。また、亜鉛
メッキ鋼板の溶接時に発生するピットやブローホールを
低減したものが提案されている。さらには、金属粉末を
溶加材として用いる特開平３−２３４３９３号公報記載
の溶接方法ならびに多孔質燒結材のための溶接方法の特
開平４−２８４９８９号公報および溶加材として特開平
６−１０６３８１号公報記載の技術が開示されている。
い、母材の目違いやギャップに対する許容範囲を拡大
し、一部ワイヤの成分を限定し母材と溶接金属の硬度差
を比較的小さくし靱性の向上を図っている。また、亜鉛
メッキ鋼板の溶接時に発生するピットやブローホールを
低減したものが提案されている。さらには、金属粉末を
溶加材として用いる特開平３−２３４３９３号公報記載
の溶接方法ならびに多孔質燒結材のための溶接方法の特
開平４−２８４９８９号公報および溶加材として特開平
６−１０６３８１号公報記載の技術が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｃｒ−Ｍｏ鋼
用のレーザ溶接用フィラワイヤについては現在存在しな
いのが実状である。本発明はかねてより上記事情を憂慮
し開発を行なったものであって、フィラワイヤを用いる
レーザ溶接において、短時間の溶接後熱処理でも溶接部
が高靱性であるとともに、良好なビード形状、加工成形
性、溶接部の健全性が同時に確保できるＣｒ−Ｍｏ鋼用
レーザ溶接フィラワイヤを提供することを目的とするも
のである。
用のレーザ溶接用フィラワイヤについては現在存在しな
いのが実状である。本発明はかねてより上記事情を憂慮
し開発を行なったものであって、フィラワイヤを用いる
レーザ溶接において、短時間の溶接後熱処理でも溶接部
が高靱性であるとともに、良好なビード形状、加工成形
性、溶接部の健全性が同時に確保できるＣｒ−Ｍｏ鋼用
レーザ溶接フィラワイヤを提供することを目的とするも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる研究の結
果達成されたものであって、本発明の特徴とするところ
は、従来Ｃｒ−Ｍｏ鋼用ガスシールドアーク溶接ワイヤ
では靱性確保の点からＰ、Ｓ等の不純物を低値に抑えて
いたものを本発明では積極的に添加することとした。さ
らに耐酸化性を考慮するとともに短時間の溶接後熱処理
でも高靱性確保のため適量のＮｉを含有させることと、
溶接欠陥低減のために酸素含有量を規制することが有効
であることを突き止め、その事実にもとづいて新規な成
分の溶接フィラワイヤを開発することに成功した。
果達成されたものであって、本発明の特徴とするところ
は、従来Ｃｒ−Ｍｏ鋼用ガスシールドアーク溶接ワイヤ
では靱性確保の点からＰ、Ｓ等の不純物を低値に抑えて
いたものを本発明では積極的に添加することとした。さ
らに耐酸化性を考慮するとともに短時間の溶接後熱処理
でも高靱性確保のため適量のＮｉを含有させることと、
溶接欠陥低減のために酸素含有量を規制することが有効
であることを突き止め、その事実にもとづいて新規な成
分の溶接フィラワイヤを開発することに成功した。
【０００８】すなわち本発明の要旨とするところは、Ｃ
ｒ−Ｍｏ鋼用レーザ溶接フィラワイヤにおいて、重量％
で（以下同じ）、Ｃ：０．０１０〜０．１２０％、Ｓ
ｉ：０．５０％以下、Ｍｎ：１．００％以下、Ｐ：０．
０２０〜０．０８０％、Ｓ：０．０１０〜０．０６０
％、Ｎｉ：０．２０〜０．７０％、Ｃｒ：８．００〜１
０．００％、Ｍｏ：０．９０〜２．５０％、Ｏ：０．０
０７０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純
物からなり、良好なビード形状、加工成形性、溶接部の
内部健全性が同時に確保できることを特徴とするＣｒ−
Ｍｏ鋼用レーザ溶接フィラワイヤである。
ｒ−Ｍｏ鋼用レーザ溶接フィラワイヤにおいて、重量％
で（以下同じ）、Ｃ：０．０１０〜０．１２０％、Ｓ
ｉ：０．５０％以下、Ｍｎ：１．００％以下、Ｐ：０．
０２０〜０．０８０％、Ｓ：０．０１０〜０．０６０
％、Ｎｉ：０．２０〜０．７０％、Ｃｒ：８．００〜１
０．００％、Ｍｏ：０．９０〜２．５０％、Ｏ：０．０
０７０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純
物からなり、良好なビード形状、加工成形性、溶接部の
内部健全性が同時に確保できることを特徴とするＣｒ−
Ｍｏ鋼用レーザ溶接フィラワイヤである。
【０００９】
【発明の実施の形態】まず本発明のワイヤの第１の特徴
であるＰおよびＳの添加効果について説明する。Ｐは一
般的に不純物として含まれているもので、特に本発明が
対象とするＣｒ−Ｍｏ鋼用溶接材料では、使用中脆化防
止の点から限りなく低く抑えることがなされている。し
かし、レーザ溶接のフィラワイヤにおいてはＰを添加す
ることにより、溶接時に溶融金属の粘性を調整し母材と
の濡れ性を改善、平滑な溶接ビードを得ることができ
る。一方、Ｐは０．０８０％までの添加範囲であれば使
用中脆化を防止できることを見いだした。フィラワイヤ
中のＰは０．０２０％未満の添加では、ビード形状改善
効果が十分に得られず、また０．０８０％超では靱性劣
化が著しくなるので、０．０２０〜０．０８０％に限定
した。
であるＰおよびＳの添加効果について説明する。Ｐは一
般的に不純物として含まれているもので、特に本発明が
対象とするＣｒ−Ｍｏ鋼用溶接材料では、使用中脆化防
止の点から限りなく低く抑えることがなされている。し
かし、レーザ溶接のフィラワイヤにおいてはＰを添加す
ることにより、溶接時に溶融金属の粘性を調整し母材と
の濡れ性を改善、平滑な溶接ビードを得ることができ
る。一方、Ｐは０．０８０％までの添加範囲であれば使
用中脆化を防止できることを見いだした。フィラワイヤ
中のＰは０．０２０％未満の添加では、ビード形状改善
効果が十分に得られず、また０．０８０％超では靱性劣
化が著しくなるので、０．０２０〜０．０８０％に限定
した。
【００１０】Ｓについても快削鋼等の一部を除き一般に
は不純物として含まれているもので、機械的性質の劣化
や溶接時の高温割れを助長するため、できるだけ低く抑
える努力がされている。しかし、レーザ溶接のフィラワ
イヤにＳを０．０１０〜０．０６０％の範囲で添加する
と、溶接時に溶融金属の融点を低下させ、平滑な溶接ビ
ードが得られるとともに、母材との濡れ性を良好にし、
特に止端形状の優れた溶接ビードが得られる。さらに、
耐高温割れ性についても優れていることを見いだした。
フィラワイヤ中のＳが０．０１０％未満の添加では、ビ
ード形状改善効果が不十分で、かつＳが０．０６０％超
では、溶接金属に偏析を起こし高温割れが発生し易くな
る。したがって、Ｓを０．０１０〜０．０６０％の範囲
に限定した。
は不純物として含まれているもので、機械的性質の劣化
や溶接時の高温割れを助長するため、できるだけ低く抑
える努力がされている。しかし、レーザ溶接のフィラワ
イヤにＳを０．０１０〜０．０６０％の範囲で添加する
と、溶接時に溶融金属の融点を低下させ、平滑な溶接ビ
ードが得られるとともに、母材との濡れ性を良好にし、
特に止端形状の優れた溶接ビードが得られる。さらに、
耐高温割れ性についても優れていることを見いだした。
フィラワイヤ中のＳが０．０１０％未満の添加では、ビ
ード形状改善効果が不十分で、かつＳが０．０６０％超
では、溶接金属に偏析を起こし高温割れが発生し易くな
る。したがって、Ｓを０．０１０〜０．０６０％の範囲
に限定した。
【００１１】次に、本発明ワイヤの第２の特徴であるＮ
ｉおよびＯの限定理由について説明する。Ｎｉは使用中
脆化の軽減に有効な元素であり、高温高圧下で使用され
る本発明ワイヤのような用途に対しては０．２０％未満
では靱性改善には効果が少ない。一方、０．７０％を超
すと強度が高くなりすぎ、使用中脆化が著しくなるとと
もに耐高温割れ性能も低下するので、上限を０．７０
％、下限を０．２０％と定めた。
ｉおよびＯの限定理由について説明する。Ｎｉは使用中
脆化の軽減に有効な元素であり、高温高圧下で使用され
る本発明ワイヤのような用途に対しては０．２０％未満
では靱性改善には効果が少ない。一方、０．７０％を超
すと強度が高くなりすぎ、使用中脆化が著しくなるとと
もに耐高温割れ性能も低下するので、上限を０．７０
％、下限を０．２０％と定めた。
【００１２】Ｏは溶接金属の靱性を高める作用がある
が、０．００７０％を超えると溶接金属中に非金属介在
物を析出させ、靱性を著しく劣化させると同時に溶接金
属に微小なブローホールやピット等の溶接欠陥を発生さ
せるので、０．００７０％以下と定めた。
が、０．００７０％を超えると溶接金属中に非金属介在
物を析出させ、靱性を著しく劣化させると同時に溶接金
属に微小なブローホールやピット等の溶接欠陥を発生さ
せるので、０．００７０％以下と定めた。
【００１３】さらに、本発明のフィラワイヤの他の各成
分の限定理由について説明する。Ｃは強度確保に必要で
あるが、溶接性の点から上限を０．１２０％とした。こ
れは、後述するＣｒ量との関係で９Ｃｒ−１〜２Ｍｏ鋼
は非常に焼入性がよく、溶接熱影響部が著しく硬化し溶
接時低温割れの原因となる。したがって、溶接を安全に
行うためには、かなり高温の予熱を必要とし、ひいては
溶接作業性を著しく損なう。しかるにＣ量を０．１２０
％以下に保てば溶接熱影響部の最高硬さを低下させ、溶
接割れ防止が容易に行いうるとともに溶接後に良好な加
工性も得られるので、上限を０．１２０％と定めた。ま
た、０．０１０％未満では強度が保持できないばかりか
溶接金属中に微細化組織が安定して得られないので、下
限を０．０１０％とした。
分の限定理由について説明する。Ｃは強度確保に必要で
あるが、溶接性の点から上限を０．１２０％とした。こ
れは、後述するＣｒ量との関係で９Ｃｒ−１〜２Ｍｏ鋼
は非常に焼入性がよく、溶接熱影響部が著しく硬化し溶
接時低温割れの原因となる。したがって、溶接を安全に
行うためには、かなり高温の予熱を必要とし、ひいては
溶接作業性を著しく損なう。しかるにＣ量を０．１２０
％以下に保てば溶接熱影響部の最高硬さを低下させ、溶
接割れ防止が容易に行いうるとともに溶接後に良好な加
工性も得られるので、上限を０．１２０％と定めた。ま
た、０．０１０％未満では強度が保持できないばかりか
溶接金属中に微細化組織が安定して得られないので、下
限を０．０１０％とした。
【００１４】Ｓｉは溶接金属の脱酸元素として有効な元
素であるが、０．５０％を超えると溶接金属の焼き戻し
脆化感受性を増加させるとともに溶接部の硬化を促進し
加工成形性を劣化させるので、０．５０％以下とした。
素であるが、０．５０％を超えると溶接金属の焼き戻し
脆化感受性を増加させるとともに溶接部の硬化を促進し
加工成形性を劣化させるので、０．５０％以下とした。
【００１５】ＭｎもＳｉと同様溶接金属の脱酸の他溶接
金属の強度を高める元素であるが、１．００％を超える
と焼入効果が拡大し、靱性劣化をはじめ、溶接金属の割
れ感受性を高めるとともに加工成形性を劣化させるの
で、Ｍｎはワイヤで最大１．００％とした。
金属の強度を高める元素であるが、１．００％を超える
と焼入効果が拡大し、靱性劣化をはじめ、溶接金属の割
れ感受性を高めるとともに加工成形性を劣化させるの
で、Ｍｎはワイヤで最大１．００％とした。
【００１６】Ｃｒは耐酸化性に不可欠な元素であり、Ｃ
ｒ−Ｍｏ鋼用ワイヤには必ず添加されているが、溶接金
属中にＣｒ23Ｃ6 、Ｃｒ6 Ｃの微細析出により高温強度
を高めているので、添加量の下限はＣｒ23Ｃ6 の析出限
界である８．００％とし、上限は溶接部の加工成形性お
よび靱性確保の点から１０．００％と定めた。
ｒ−Ｍｏ鋼用ワイヤには必ず添加されているが、溶接金
属中にＣｒ23Ｃ6 、Ｃｒ6 Ｃの微細析出により高温強度
を高めているので、添加量の下限はＣｒ23Ｃ6 の析出限
界である８．００％とし、上限は溶接部の加工成形性お
よび靱性確保の点から１０．００％と定めた。
【００１７】Ｍｏは固溶体硬化により、高温強度を顕著
に高める元素であるとともに使用温度、圧力を上昇させ
る目的で添加するが、溶接性、耐酸化性を損なうので上
限を２．５０％とし、下限は所定の高温強度を確保する
ために０．９０％とした。
に高める元素であるとともに使用温度、圧力を上昇させ
る目的で添加するが、溶接性、耐酸化性を損なうので上
限を２．５０％とし、下限は所定の高温強度を確保する
ために０．９０％とした。
【００１８】
【実施例】以下に、本発明ワイヤの効果を実施例により
説明する。レーザ溶接の施工要領としては図１に示す通
りである。１がレーザ発振器、２がトーチ、３がフィラ
ワイヤ、４が母材、５が溶接ビード、６がアシストガス
を示している。
説明する。レーザ溶接の施工要領としては図１に示す通
りである。１がレーザ発振器、２がトーチ、３がフィラ
ワイヤ、４が母材、５が溶接ビード、６がアシストガス
を示している。
【００１９】レーザ溶接条件としてはＣＯ2 レーザを用
い、出力は１０ＫＷ、モードはマルチモードとし、溶接
速度は２．０ｍ／ｍｉｎで行い、表１に示す成分組成の
フィラワイヤ（ワイヤ径：１．２ｍｍ）を用いて、ワイ
ヤ送給速度を３．５ｍ／ｍｉｎで、アシストガスとして
Ａｒガス（流量２０リットル／ｍｉｎ）を用い、ギャッ
プ０．５ｍｍの突合わせ溶接試験を実施した。供試母材
は、ＪＩＳ Ｇ３２０３ ＳＦＶＡＦ９鋼の板厚６ｍｍ
厚のシート材を使用した。なお、溶接に際して予熱を１
７５〜２２５℃の範囲で行った。
い、出力は１０ＫＷ、モードはマルチモードとし、溶接
速度は２．０ｍ／ｍｉｎで行い、表１に示す成分組成の
フィラワイヤ（ワイヤ径：１．２ｍｍ）を用いて、ワイ
ヤ送給速度を３．５ｍ／ｍｉｎで、アシストガスとして
Ａｒガス（流量２０リットル／ｍｉｎ）を用い、ギャッ
プ０．５ｍｍの突合わせ溶接試験を実施した。供試母材
は、ＪＩＳ Ｇ３２０３ ＳＦＶＡＦ９鋼の板厚６ｍｍ
厚のシート材を使用した。なお、溶接に際して予熱を１
７５〜２２５℃の範囲で行った。
【００２０】
【表１】
【００２１】溶接終了後ビード形状、内部健全性および
加工成形性を調査した。判定基準は、ビード形状は目視
により行い、ビード幅およびビード高さが一定でビード
止端部にアンダカットやオーバーラップ等の溶接欠陥の
無いものを良好とした。また、内部健全性は、ＪＩＳ
Ｚ３１０４（鋼溶接部の放射線透過試験方法および透過
写真の等級分類方法）に準拠しＸ線透過試験を行い、判
定基準はビード全長に対する欠陥発生率で評価し、ブロ
ーホールの発生率がビード全長に対し１５％以下を良
好、１５％超を不良とした。なお、ブロ−ホ−ル以外に
割れ等の溶接欠陥が観察されたものも全て不良と判定し
た。
加工成形性を調査した。判定基準は、ビード形状は目視
により行い、ビード幅およびビード高さが一定でビード
止端部にアンダカットやオーバーラップ等の溶接欠陥の
無いものを良好とした。また、内部健全性は、ＪＩＳ
Ｚ３１０４（鋼溶接部の放射線透過試験方法および透過
写真の等級分類方法）に準拠しＸ線透過試験を行い、判
定基準はビード全長に対する欠陥発生率で評価し、ブロ
ーホールの発生率がビード全長に対し１５％以下を良
好、１５％超を不良とした。なお、ブロ−ホ−ル以外に
割れ等の溶接欠陥が観察されたものも全て不良と判定し
た。
【００２２】さらに、上記外観等調査した後の試験材に
ついて、７４０℃×２ｈｒの溶接後熱処理を施し、継手
断面マクロ組織試験片を採取、母材部と溶接金属のビッ
カース硬さ（荷重２００ｇ）を測定し、加工成形性を判
定した。その判定基準は、母材と溶接金属の硬さの差が
Ｈｖ１００以下を良好、Ｈｖ１００超を不良とした。
ついて、７４０℃×２ｈｒの溶接後熱処理を施し、継手
断面マクロ組織試験片を採取、母材部と溶接金属のビッ
カース硬さ（荷重２００ｇ）を測定し、加工成形性を判
定した。その判定基準は、母材と溶接金属の硬さの差が
Ｈｖ１００以下を良好、Ｈｖ１００超を不良とした。
【００２３】また、試験材の開先中央溶接金属部から５
ｍｍサブサイズのシャルピー衝撃試験片を採取、試験温
度−２０℃で機械的性能を調査した。衝撃値の判定基準
は、７０Ｊ以上を良好、これ以下を不良とした。表２に
上記外観調査結果および機械的性能調査結果を示す。表
中○は良好、×は不良を示す。
ｍｍサブサイズのシャルピー衝撃試験片を採取、試験温
度−２０℃で機械的性能を調査した。衝撃値の判定基準
は、７０Ｊ以上を良好、これ以下を不良とした。表２に
上記外観調査結果および機械的性能調査結果を示す。表
中○は良好、×は不良を示す。
【００２４】
【表２】
【００２５】表に示すもののうちワイヤ記号Ａ〜Ｆは本
発明範囲に属するものであり、その他ワイヤ記号Ｇ〜Ｎ
は比較例である。本発明範囲内のワイヤであれば、溶接
部のビード形状、内部健全性および加工成形性はもとよ
り衝撃値も良好である。
発明範囲に属するものであり、その他ワイヤ記号Ｇ〜Ｎ
は比較例である。本発明範囲内のワイヤであれば、溶接
部のビード形状、内部健全性および加工成形性はもとよ
り衝撃値も良好である。
【００２６】これに対し、ワイヤ記号ＧはＡｒ−２０％
ＣＯ2 混合ガスで用いられるＭＩＧ溶接用ワイヤであっ
て、本発明範囲を大きく下回る極低ＰおよびＳ量で、か
つＯ量は通常レベルの値である比較例である。その結果
は、母材との濡れ性に欠け、溶接金属中にブローホール
が発生するとともに靱性が劣化した。このように他の溶
接用ワイヤを転用することは難しい。
ＣＯ2 混合ガスで用いられるＭＩＧ溶接用ワイヤであっ
て、本発明範囲を大きく下回る極低ＰおよびＳ量で、か
つＯ量は通常レベルの値である比較例である。その結果
は、母材との濡れ性に欠け、溶接金属中にブローホール
が発生するとともに靱性が劣化した。このように他の溶
接用ワイヤを転用することは難しい。
【００２７】ワイヤ記号ＨはＳｉ、Ｍｎ、ＰおよびＳ量
がいずれも本願発明範囲を超えた場合の比較例である。
このため、ビード形状および内部健全性はもとより加工
成形性も不良で靱性も低値であった。
がいずれも本願発明範囲を超えた場合の比較例である。
このため、ビード形状および内部健全性はもとより加工
成形性も不良で靱性も低値であった。
【００２８】ワイヤ記号ＩはＣ、ＮｉおよびＯ量が本発
明範囲を超え、Ｓ量が本発明範囲を下回る場合の比較例
である。このため、ビード形状、内部健全性および加工
成形性が劣化、継手部には割れが発生しているため衝撃
試験片の採取を断念した。
明範囲を超え、Ｓ量が本発明範囲を下回る場合の比較例
である。このため、ビード形状、内部健全性および加工
成形性が劣化、継手部には割れが発生しているため衝撃
試験片の採取を断念した。
【００２９】ワイヤ記号ＪはＭｎ、Ｐ、Ｓ、Ｍｏおよび
Ｏ量がいずれも本発明範囲を超えた場合の比較例であ
る。このため、ブローホールや割れ等の溶接欠陥が発
生、内部健全性が著しく劣化しているとともに加工成形
性も不良であった。なお、衝撃試験は割れ発生のため試
験片の採取ができなかった。
Ｏ量がいずれも本発明範囲を超えた場合の比較例であ
る。このため、ブローホールや割れ等の溶接欠陥が発
生、内部健全性が著しく劣化しているとともに加工成形
性も不良であった。なお、衝撃試験は割れ発生のため試
験片の採取ができなかった。
【００３０】ワイヤ記号ＫはＣおよびＯ量が本発明範囲
を超え、Ｍｏ量が本発明範囲を下回る場合の比較例であ
る。その結果、前述のワイヤ記号Ｊ同様、ブローホール
や割れ等の溶接欠陥が発生し、内部健全性および加工成
形性が劣化している。なお、衝撃試験は割れ発生のため
試験片の採取ができなかった。
を超え、Ｍｏ量が本発明範囲を下回る場合の比較例であ
る。その結果、前述のワイヤ記号Ｊ同様、ブローホール
や割れ等の溶接欠陥が発生し、内部健全性および加工成
形性が劣化している。なお、衝撃試験は割れ発生のため
試験片の採取ができなかった。
【００３１】ワイヤ記号ＬはＰ、Ｓ、ＣｒおよびＮｉ量
が本発明範囲未満の場合の比較例である。そのため、内
部健全性および加工成形性は良好であったが、Ｎｉ無添
加であるため、靱性が劣化している。
が本発明範囲未満の場合の比較例である。そのため、内
部健全性および加工成形性は良好であったが、Ｎｉ無添
加であるため、靱性が劣化している。
【００３２】ワイヤ記号ＭはＳｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｃｒおよ
びＮｉ量のすべてが本発明範囲を超えた場合の比較例で
ある。そのため、ビード形状、内部健全性および加工成
形性が著しく劣化しているとともに靱性も低値であっ
た。
びＮｉ量のすべてが本発明範囲を超えた場合の比較例で
ある。そのため、ビード形状、内部健全性および加工成
形性が著しく劣化しているとともに靱性も低値であっ
た。
【００３３】フィラワイヤを用いない場合の比較例を記
号Ｎに示すが、衝撃値は良好であるがビ−ド形状が凹形
状で、ブローホールの発生も多く、内部健全性および加
工成形性とも不良となった。
号Ｎに示すが、衝撃値は良好であるがビ−ド形状が凹形
状で、ブローホールの発生も多く、内部健全性および加
工成形性とも不良となった。
【００３４】なお、本願発明フィラワイヤは、レーザ光
の種類（例えば、気体レーザ、固体レーザ等）、ビーム
モード（例えば、シングルモード、マルチモード、リン
グモード等）、ビーム径、出力、溶接速度、被溶接材の
材質、その母材表面処理方法、板厚等に制限されること
はない。また、フィラワイヤ径に対しても特に制限はな
いが、レーザビーム径より小さくする方が望ましく、フ
ィラワイヤ径は２ｍｍ以下が好ましい。
の種類（例えば、気体レーザ、固体レーザ等）、ビーム
モード（例えば、シングルモード、マルチモード、リン
グモード等）、ビーム径、出力、溶接速度、被溶接材の
材質、その母材表面処理方法、板厚等に制限されること
はない。また、フィラワイヤ径に対しても特に制限はな
いが、レーザビーム径より小さくする方が望ましく、フ
ィラワイヤ径は２ｍｍ以下が好ましい。
【００３５】
【発明の効果】以上に様に、本願発明フィラワイヤは実
施例に示された通り短時間の溶接後熱処理条件でも優れ
た高靱性が得られ、なおかつ良好なビード形状、溶接部
の内部健全性、加工成形性に優れた継手性能が得られ
る。よって、各種発電ボイラー、化学プラントの圧力容
器および配管等に使用される９Ｃｒ−１〜２Ｍｏ鋼をレ
ーザ溶接する場合、本発明に係わるフィラワイヤを使用
することにより、溶接継手の信頼性を大幅に向上させる
ことと、コスト低減に大きく寄与できるものである。
施例に示された通り短時間の溶接後熱処理条件でも優れ
た高靱性が得られ、なおかつ良好なビード形状、溶接部
の内部健全性、加工成形性に優れた継手性能が得られ
る。よって、各種発電ボイラー、化学プラントの圧力容
器および配管等に使用される９Ｃｒ−１〜２Ｍｏ鋼をレ
ーザ溶接する場合、本発明に係わるフィラワイヤを使用
することにより、溶接継手の信頼性を大幅に向上させる
ことと、コスト低減に大きく寄与できるものである。
【図１】レ−ザ溶接の施工要領を示す説明図
１ レーザー発振器 ２ トーチ ３ フィラワイヤ ４ 母材 ５ 溶接ビード ６ アシストガス
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃｒ−Ｍｏ鋼用レーザ溶接フィラワイヤ
において、重量％で、 Ｃ ：０．０１０〜０．１２０％、 Ｓｉ：０．５０％以下、 Ｍｎ：１．００％以下、 Ｐ ：０．０２０〜０．０８０％、 Ｓ ：０．０１０〜０．０６０％、 Ｎｉ：０．２０〜０．７０％、 Ｃｒ：８．００〜１０．００％、 Ｍｏ：０．９０〜２．５０％、 Ｏ ：０．００７０％以下を含有し、残部がＦｅおよび
不可避的不純物からなり、良好なビード形状、加工成形
性、溶接部の内部健全性が同時に確保できることを特徴
とするＣｒ−Ｍｏ鋼用レーザ溶接フィラワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8123936A JPH09285889A (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | Ｃｒ−Ｍｏ鋼用レーザ溶接フィラワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8123936A JPH09285889A (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | Ｃｒ−Ｍｏ鋼用レーザ溶接フィラワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09285889A true JPH09285889A (ja) | 1997-11-04 |
Family
ID=14873030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8123936A Withdrawn JPH09285889A (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | Ｃｒ−Ｍｏ鋼用レーザ溶接フィラワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09285889A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102728954A (zh) * | 2012-07-12 | 2012-10-17 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种降低酸轧机组激光焊缝断带率的方法 |
| US10471544B2 (en) | 2014-05-09 | 2019-11-12 | Autotech Engineering A.I.E. | Methods for joining two blanks |
-
1996
- 1996-04-23 JP JP8123936A patent/JPH09285889A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102728954A (zh) * | 2012-07-12 | 2012-10-17 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种降低酸轧机组激光焊缝断带率的方法 |
| US10471544B2 (en) | 2014-05-09 | 2019-11-12 | Autotech Engineering A.I.E. | Methods for joining two blanks |
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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: 20030701 |