JPH1024388A - 溶接材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】鋼の溶接に際し、バックシールドガスを使用す
ることなく、優れた裏波性能および機械的性能を有する
溶接部を施工しうる溶接材料の提供。 【解決手段】（１）重量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｃ
ｒ：０〜１３％、Ｍｏ：０．３〜１．２％、Ｎｉ：０〜
１．３％、Ａｌ：０．０１％以下、式のＳｉ、式の
Ｍｎを含み、不純物中のＰ：０．０３％以下、Ｓ：０．
００５％以下および式のＯ（酸素）である鋼からなる
バックシールドガス省略可能な鋼用溶接材料。 0.045{Cr(%)+Mn(%)}+0.1≦Si(%)≦-0.020{Cr(%)+Mn(%)}+1.0 ・・・・ 0.0925-12.5S(%)≦Mn(%)≦1.5 ・・・・・ Al(%)+O(%)≦0.02 ・・・・・

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼、とくにフェラ
イト系耐熱鋼を裏波溶接するに際し、バックシールドガ
スを使用しなくても優れた裏波性能を有する溶接部を提
供しうる溶接材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】火力ボイラの配管等に用いられる耐熱材
料としては、２１／４Ｃｒ−１Ｍｏ鋼、９Ｃｒ−１Ｍｏ
鋼等のフェライト系鋼、１８Ｃｒ−８Ｎｉ鋼に代表され
るオ−ステナイト系ステンレス鋼がよく知られている。
中でもフェライト系鋼はオ−ステナイト系ステンレス鋼
に比べて安価であるばかりでなく、耐応力腐食割れ性に
優れ、しかも熱膨張係数が小さいため温度変化に対して
歪みが小さいという高温用材料としての利点を有する。

【０００３】これらフェライト系耐熱鋼を溶接構造物と
して使用する場合、“裏波性能”が品質、製造コスト上
重要となる。すなわち片側からのみ溶接したとき反対側
に十分な欠陥のない溶接ビードが鋼面より高く盛られる
かが重要となる。片側からのみで溶接施工が完了する場
合と両側から溶接しなければならない場合とでは施工コ
ストに大きな相違が生じる。ここでいう“裏波性能”と
は、裏ビード表面が極度に酸化しないこと、酸化に伴う
表面凹凸が少ないこと（裏ビード表面の性状）、裏ビー
ドが蛇行していないこと、または、裏ビードが全溶接線
にわたり形成されていること（裏ビード形成能）などを
指す。

【０００４】以後の説明において、溶接を行った後の溶
接金属およびこれに接する鋼（母材）の部分を溶接部と
称する。

【０００５】裏ビード表面の酸化を防ぎ、優れた表面性
状を有する裏ビードを得るためには、裏側（内面側）を
バックシールドガスで覆い裏波溶接を行うのが一般的で
ある。しかし、バックシールドガスは高価なＡｒ等の不
活性ガスを使用するため、施工コストの上昇を招くとい
う問題がある。そのため、バックシールドガスの節約や
裏波性能の確保のために種々の方法が提案されている。

【０００６】例えば、特開昭６１−２７１７１号公報で
は、パイプの最終継手部の溶接において、パイプに小孔
を設け、膨張可能なシングル球を挿入し、パイプ内で膨
張させることにより局部的に区画をつくり、この区画内
だけにバックシールドガスを充填し、バックシールドガ
スを節約する方法を提案している。

【０００７】特開昭６１−１８６１６７号公報は、水冷
銅板の裏当金を使用し、開先内にカットワイヤを散布し
てＣＯ₂ 溶接を行うことにより、健全な裏ビードを得る
方法を提案している。

【０００８】また、特開平６−９８４９８号公報では、
ステンレス鋼の裏波溶接に際し、初層はフラックスを使
用したセルフシールド式の溶接材料を用い、第２層以降
は裏面に水を流し冷却することにより、バックシールド
ガスを節約する方法を提案している。

【０００９】しかしながら、上記の特開昭６１−２７１
７１号公報、特開昭６１−１８６１６７号公報または特
開平６−９８４９８号公報に提案されている方法は、特
別な冶具や装置を必要とし、また、構造物の形状によっ
ては適用できない場合がある。

【００１０】溶接ワイヤの化学組成の観点から裏波形成
能の改善を図ったものとしては、特開昭６２−２４０１
９３号公報がある。同文献では、ワイヤ中のＳおよびＯ
をそれぞれ０．００８〜０．０２０％および０．００３
〜０．０１２％として裏波性能を改善した溶接ワイヤが
提案されている。

【００１１】しかしながら、このような高Ｓのワイヤを
用いた場合、裏波形成能のみは確保されるものの、鋼中
のＳ量の増加は溶融池を不安定にし、溶接ビードの均一
性の劣化や溶接ビードの蛇行等を招き、かえって裏波性
能が劣化する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、鋼、なかで
もフェライト系耐熱鋼の裏波溶接に際し、バックシール
ドガスを使用することなく、優れた裏波性能を有する溶
接部を施工しうる溶接材料を提供することを目的とす
る。具体的にはバックシールドガスを使用せずに溶接し
た後、溶接金属が下記の性能を備えることを目的とす
る。

【００１３】溶接ビ−ドの変動幅：２ｍｍ以下 裏波形成能：裏波形成率（溶接線全長に対して裏波が形
成された割合）１００％ 裏ビード表面酸化皮膜厚さ：３０μｍ以下 裏ビード表面凹凸：１５０μｍ以下 継手のクリープ破断寿命：母材のクリープ破断寿命の８
０％以上 シャルピー試験の衝撃値：０℃で１００Ｊ／ｃｍ²以上

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、溶接実験を
繰り返し、溶接ワイヤの化学組成を適切なものとするこ
とにより、上記の課題を解決することを試み、下記の事
項を確認することができた。

【００１５】（ａ）鋼中のＳｉは裏ビード表面に緻密な
酸化皮膜を形成する。この緻密なＳｉの酸化皮膜が形成
されると、同表面での他の合金元素の酸化皮膜の顕著な
成長が抑制され、表面凹凸が少なく酸化皮膜の剥離が少
ない優れた表面性状を有する裏ビードが確保できる。以
後、“裏ビード表面”と“裏波表面”とを区別せずに用
いる。

【００１６】（ｂ）そのような作用を発揮するＳｉの下
限値は鋼中の（Ｃｒ＋Ｍｎ）によって変動する。

【００１７】図１は、裏波性能に及ぼす（Ｃｒ＋Ｍｎ）
とＳｉの影響を示す図面である。図中、○印は裏波性能
が良好な結果を、また●印は裏波性能が不良な結果を表
す。同図によれば、Ｓｉ低め側で（Ｃｒ＋Ｍｎ）が増加
すると、Ｃｒ、Ｍｎ系の多孔質な複合酸化物を生成しや
すくなるため、Ｓｉを増加する必要がある。しかし、Ｓ
ｉを過剰にすると継手の衝撃性能が劣化するので、Ｓｉ
は（Ｃｒ＋Ｍｎ）に応じた適切な範囲としなければなら
ない。

【００１８】（ｃ）鋼中のＳは裏波形成能（裏ビードの
形成しやすさ）を向上させるが、過剰のＳは溶融池の不
安定を招き、溶接ビ−ドの均一性（ビ−ド幅の変動がな
い均一な溶接ビ−ドの得られ易さ）の劣化や溶接ビード
の蛇行を招き、裏ビード性状を劣化させる。そのため、
過剰にＳを含ませ、裏波形成能を向上させることは避け
るべきである。本発明者らは、ＳとＭｎの関係について
検討した結果、Ｓに応じてＭｎを調整することにより、
過剰にＳを含有させなくてもア−ク電流の集中度を高
め、溶け込み深さを増大させ裏波性能を十分なものとす
ることができることを確認した。

【００１９】（ｄ）ワイヤ中のＡｌは脱酸元素として添
加されるが、過剰のＡｌは溶融池内でＯと結合して、ス
ラグを生成し、溶融池の湯流れを阻害して、溶接ビード
の蛇行などを招き、裏波性能を劣化させる。そのため、
ＡｌとＯが裏波性能に及ぼす影響について検討し、適正
範囲を確認した。

【００２０】本発明は上記の事項を組み合わせて完成さ
れたものであり、バックシールドガス省略可能な下記の
鋼からなる鋼用溶接材料を要旨とする。

【００２１】（１）重量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｃ
ｒ：０〜１３％、Ｍｏ：０．３〜１．２％、Ｎｉ：０〜
１．３％、Ａｌ：０．０１％以下、下記式を満足する
Ｓｉ、下記式を満足するＭｎおよび不純物を含み、不
純物中のＰ、ＳおよびＯ（酸素）がそれぞれＰ：０．０
３％以下、Ｓ：０．００５％以下および下記式を満足
する鋼からなるバックシールドガスの使用が省略可能な
鋼用溶接材料。

【００２２】 0.045{Cr(%)+Mn(%)}+0.1≦Si(%)≦-0.020{Cr(%)+Mn(%)}+1.0 ・・・・ 0.0925-12.5S(%)≦Mn(%)≦1.5 ・・・・・ Al(%)+O(%)≦0.02 ・・・・・ 本発明の溶接材料とは、例えば、ガス・タングステン・
アーク溶接（以下、ＧＴＡＷ：いわゆるＴＩＧ溶接）、
ガス・メタル・アーク溶接（以下、ＧＭＡＷ：ＭＩＧ溶
接、ＣＯ₂ 溶接を含む）などのいわゆる不活性ガスでシ
ールドして自動溶接する際に用いられるワイヤまたは溶
加棒をさす。

【００２３】本発明に係る溶接材料が対象とする被溶接
材は、鋼材を対象とするが、なかでもとくにフェライト
系耐熱鋼を対象とする。しかし、フェライト系耐熱鋼に
限定されない。上記の式において、Ｃｒは０％でもよ
い。

【００２４】溶接材料のみならず母材も溶融して溶接部
の形成に与り、その性状に影響を及ぼす場合があるが、
本発明の対象とする溶接材料が用いられる溶接施工法で
は入熱が過大とならないため問題にはならず、裏波性状
は専ら溶接材料の化学成分によって決まる。

【００２５】

【発明の実施の形態】つぎに溶接材料中の各成分の作用
とその限定理由を述べる。以後の説明で、「％」は、
「重量％」を表示する。

【００２６】Ｃ：Ｃはマトリックスを強化し、高温強度
の確保に寄与する。さらに、オ−ステナイト形成元素と
してδフェライトの生成抑制に寄与する。しかし、過剰
の含有は、溶接高温割れを招くため、０．１５％以下と
する。望ましい上限は０．１４％であり、さらに望まし
い上限は０．１３％である。下限は特に設けないが、強
度を確保しやすい観点から、望ましい下限は０．０２％
であり、さらに望ましい下限は０．０５％である。

【００２７】Ｃｒ：Ｃｒは添加しなくてもよい。しか
し、Ｃｒは高温での耐酸化性、耐高温腐食性の確保に寄
与するとともに、マトリックスを強化して、高温強度の
確保にも有効である。Ｃｒを含ませる場合は、その効果
が明らかとなる０．２５％以上とすることが望ましい。
一方、過剰な含有は靭性の低下を招くとともにＭｎと多
孔質な複合酸化物を生成し、裏波性能を劣化させるた
め、１３％以下とする。望ましい上限は１２．５％であ
り、さらに望ましい上限は１２％である。

【００２８】Ｍｏ：Ｍｏはマトリックスを固溶強化する
とともに炭化物を析出し、高温強度を高めるので０．３
％以上は不可欠である。しかし、１．２％を超えて過剰
になると、靭性の低下を招くため、０．３〜１．２％と
する。望ましい上限は１．１％であり、さらに望ましい
上限は１．０％である。また、より十分な強度確保の点
から望ましい下限は０．４％であり、さらに望ましい下
限は０．５％である。

【００２９】Ｎｉ：Ｎｉは添加しなくてもよい。しか
し、Ｎｉは強力なオーステナイト生成元素であり、δフ
ェライト相の生成を抑え靭性を向上させるので、より一
層靭性を向上させる場合には使用する。含有させる場
合、０．１５％以上でその効果が明らかになるので０．
１５％以上とするのが望ましい。しかし、１．３％を超
えるとオ−ステナイト変態温度（Ａｃ₁ 点）を低下さ
せ、その結果、溶接後熱処理時にオ−ステナイト変態を
生じさせ、クリ−プ強度の低下を招くので、１．３％以
下とする。クリープ強度をさらに十分確保する観点から
望ましい上限は１．２％であり、さらに望ましい上限は
１．１％である。

【００３０】Ａｌ：Ａｌは脱酸剤として添加されるが、
脱酸後に実質的に鋼に留まっていなくてもよい。Ａｌの
極度の低減は鋼の清浄度を低下させ、製造コストの増大
を招く場合があるので、それを避けるために、望ましく
は０．０００５％以上とする。さらに望ましい下限は
０．００１％である。しかし、０．０１％を超えると溶
融池内でＯと結合してスラグの生成を促進し、溶接金属
の湯流れ性を劣化させ、裏波性能の劣化を招くので０．
０１％以下とする。望ましい上限は０．００８％であ
る。

【００３１】Ｐ：過剰の含有は溶接金属の加熱脆化を招
くため、０．０３％以下とする。このような脆化をより
安全側で避けて良好な靭性とするために、望ましい上限
は０．０２５％であり、さらに望ましい上限は０．０２
％である。この範囲内であれば多大なコスト増を招かず
に、製造することが可能である。

【００３２】Ｓ：Ｓの増大は溶融池内の対流に影響を与
え、溶け込み深さを増大させ、裏波形成能の向上に有効
である。しかし、過剰になると、ア−クの安定性を劣化
させ、ビードの蛇行等、裏波性能劣化の原因となるの
で、０．００５％以下とする。アークのより一層の安定
化の観点から望ましい上限は０．００４５％であり、さ
らに望ましい上限は０．００４％である。下限は特に設
けないが、極度の低減はコスト増を招くため、望ましい
下限は０．０００５％であり、さらに望ましい下限は
０．００１％である。

【００３３】Ｓｉ：Ｓｉは、裏ビード表面に緻密な酸化
皮膜を形成し、表面酸化皮膜の顕著な成長を抑制し、優
れた表面性状を有する裏ビードの確保に有効である。し
かし、その効果を得るためには、図１に示したように
（Ｃｒ＋Ｍｎ）に応じて適切な範囲とする必要があり、
下記式の範囲とする。

【００３４】 0.045{Cr(%)+Mn(%)}+0.1≦Si(%)≦-0.020{Cr(%)+Mn(%)}+1.0 ・・・・ Ｓｉが、［０．０４５｛Ｃｒ（％）＋Ｍｎ（％）｝＋
０．１］の値（％）より低いと、緻密な酸化皮膜の形成
が十分でなく、一方、［−０．０２０｛Ｃｒ（％）＋Ｍ
ｎ（％）｝＋１．０］の値（％）を超えると、溶接金属
の靭性を劣化させるので、上記式の範囲とする。

【００３５】Ｍｎ：Ｍｎは、脱酸元素として添加される
が、Ｓ量を通じて間接的に溶接ビ−ドの均一性の劣化や
溶接ビードの蛇行等を招くことなく、ア−ク電流の集中
の度合いを高めて裏波形成能を向上させる。

【００３６】そのためには、下記式に示すように、Ｍ
ｎは０．０９２５−１２．５Ｓ（％）の値（％）以上と
しなければならない。

【００３７】0.0925-12.5S(%)≦Mn(%)≦1.5 ・・・・・ しかし、過剰になると、溶接金属の脆化を招くとともに
Ｃｒと共に多孔質な複合酸化物を生成し、裏ビードの性
状を劣化させるので１．５％以下とする。一層良好な裏
ビード性状確保のために望ましい上限は１．２％であ
り、さらに望ましい上限は１．０％である。

【００３８】Ｏ（酸素）：Ｏは溶接中にＡｌと結合し、
スラグを生成して溶接金属の湯流れ性を劣化させ、裏波
性能を劣化させる。そのためＡｌ＋Ｏを０．０２％以下
に制限する。

【００３９】Al(%)+O(%)≦0.02 ・・・・・ 上記の成分以外に高温強度を向上させる目的で、Ｎｂ、
Ｖ、Ｗ、Ｃｏ、Ｎを含有する溶接材料についても、バッ
クシールドガスを省略して溶接し、優れた裏波性能が得
られるという本発明の特徴をなんら損なうものではな
い。

【００４０】

【実施例】つぎに実施例により本発明の効果を説明す
る。

【００４１】表１は実験に用いた被溶接材である鋼管の
化学組成を示す一覧表である。同表に示した化学組成を
持つ、外径６０ｍｍ、厚さ８ｍｍの鋼管に開先を設け、
鋼管同士を突き合わせる溶接を行った。

【００４２】

【表１】

【００４３】表２および表３は、実験に用いた溶接材料
の化学組成を示す一覧表である。同表に示す化学組成を
持つ溶接材料を用いてＧＴＡＷにより多層円周溶接を施
した。これらの溶接材料は、いずれも高周波加熱溶解、
熱間鍛造および線引加工により製造した外径２．４ｍｍ
の線材である。

【００４４】

【表２】

【００４５】

【表３】

【００４６】溶接条件は、入熱量２５ｋＪ／ｃｍとなる
ように電流、電圧および溶接速度を設定し、溶接後、溶
接後熱処理を行った。

【００４７】溶接後、最終層のビ−ド変動幅を測定し、
溶接ビ−ドの均一性および溶接ビードの蛇行のしやすさ
を評価した。初層での評価は判定が難しく、最終層も初
層も現象としては同じだからである。評価基準は溶接ビ
−ドの変動幅が２ｍｍ以下を良、それより大きい場合を
目標未達とした。

【００４８】全溶接線長さに対し裏波が形成している長
さの割合を裏波形成率とし、裏波形成能を評価した。評
価基準は裏波形成率が１００％を良、それ未満を不良と
判断した。

【００４９】さらに、溶接部縦断面を現出し、裏波表面
に生成した酸化皮膜の厚さおよび表面の凹凸を定量評価
し、裏ビ−ド表面の性状を評価した。評価の基準は、表
面酸化皮膜厚さが３０μｍ以下、表面凹凸が１５０μｍ
以下をそれぞれ良とし、それを超えるものを不良とし
た。

【００５０】また、溶接部（溶接金属）からシャルピ−
衝撃試験片（JIS G 0202 4号）および直径６ｍｍ、評点
距離３０ｍｍの丸棒の継手クリ−プ試験片（ JIS Z 227
2 による）を採取し、それぞれの試験に供した。シャル
ピ−衝撃試験片およびクリ−プ試験片は、それぞれ０℃
でのシャルピ−衝撃試験および５５０℃でのクリ−プ試
験に供した。クリ−プ試験は５５０℃での母材の破断寿
命が約３０００ｈとなる応力を負荷して試験を行い、溶
接継手の破断寿命が母材の破断寿命の８０％以上を良、
それより短い場合を不良と判断した。

【００５１】表４および表５は、これらの試験結果をし
めす一覧表である。

【００５２】

【表４】

【００５３】

【表５】

【００５４】表４および表５から明らかなように、本発
明範囲内の化学組成の溶接材料（Ａ１〜Ａ２７）を用い
てＧＴＡＷを行った溶接継手は、溶接ビ−ドの変動幅が
２ｍｍ以下となり、溶接ビ−ドの均一性に優れ、裏ビ−
ドの蛇行が生じず、また全溶接線にわたり裏ビードが形
成されており、優れた裏波性能を有する。また、裏ビ−
ド表面に生成した酸化皮膜の厚さは３０μｍ以下、表面
凹凸は１５０μｍ以下であり、優れた裏ビ−ド表面性状
を有していた。さらに、これら溶接継手は母材と同等の
クリ−プ強度と高靭性を有することが確認された。

【００５５】一方、本発明の要件に合致しない溶接材料
を用いた溶接継手では、良好な裏波性能および衝撃性能
など機械的性能を兼ね備えたものは認められなかった。

【００５６】試験番号Ｊ２８に用いた溶接材料Ｂ１は、
０．０４５｛Ｃｒ（％）＋Ｍｎ（％）｝＋０．１（以
下、ＬＳｉとする）が０．１１％であるのに対し、その
Ｓｉが０．０７％であるため、裏ビ−ド表面の酸化皮膜
厚が７０μｍ、表面凹凸が２９１μｍとなり、裏波性能
に劣るものとなった。また、そのＳが０．００７％と過
剰であるため、最大ビ−ド変動幅が２．４ｍｍとなり、
溶接ビ−ドの均一性にも劣る結果となった。

【００５７】試験番号Ｊ２９に用いた溶接材料Ｂ２は、
ＬＳｉが０．９９％であるのに対し、そのＳｉが１．２
０％と過剰であるため、シャルピ−衝撃値が６２Ｊ／ｃ
ｍ²となり、靭性は低くなった。

【００５８】試験番号Ｊ３０に用いた溶接材料Ｂ３は、
ＬＳｉが０．１３％であるのに対し、そのＳｉが０．０
２％しか含まれていなかったため、裏ビ−ド表面の酸化
皮膜厚が８３μｍ、表面凹凸が３５２μｍとなり、裏波
性能に劣る結果となった。また、０．０９２５−１２．
５Ｓ（％）（以下、ＬＭｎとする）が０．０８００％で
あるのに対し、そのＭｎは０．０６％と少ないため、裏
波形成率が８０％となり、裏波形成能にも劣るものとな
った。

【００５９】溶接材料Ｂ４を用いた継手（試験番号Ｊ３
１）では、Ｂ４は、ＬＳｉが０．２０％に対し、そのＳ
ｉが０．１０％と少なかったため、裏ビ−ド表面の酸化
皮膜厚が７６μｍ、表面凹凸が３２０μｍとなり、裏波
性能に劣る結果となった。

【００６０】試験番号Ｊ３２に用いた溶接材料Ｂ５は、
−０．０２０［％Ｃｒ＋％Ｍｎ］＋１．０（以下、ＵＳ
ｉとする）が０．９６％に対し、そのＳｉが１．０５％
と高かったため、シャルピ−衝撃値が４４Ｊ／ｃｍ² と
なり、低い靭性になった。また、Ａｌが０．０１１％と
高く、Ａｌ＋Ｏが０．０２２％と過剰であったため、湯
流れが悪くなり、最大ビ−ド変動幅が２．２ｍｍとなっ
て溶接ビ−ドの均一性にも劣る結果となった。

【００６１】試験番号Ｊ３３に用いた溶接材料Ｂ６は、
ＬＳｉが０．２３％であるのに対し、そのＳｉが０．１
３％であったため、裏ビ−ド表面の酸化皮膜厚が８５μ
ｍ、表面凹凸が２８８μｍとなり、裏波性能に劣る結果
となった。また、Ｓが０．０１０％と過剰であるため、
溶接ビードが蛇行し最大ビ−ド変動幅が３．０ｍｍとな
った。

【００６２】試験番号Ｊ３４に用いた溶接材料Ｂ７は、
ＬＳｉが０．２７％であるのに対し、そのＳｉが０．２
２％と少ないため、裏ビ−ド表面の酸化皮膜厚が７７μ
ｍ、表面凹凸が３０９μｍとなり、裏波性能に劣る結果
となった。

【００６３】試験番号Ｊ３５に用いた溶接材料Ｂ８も、
同様にＬＳｉが０．３７％であるのに対し、そのＳｉが
０．２０％と少ないため、裏ビ−ド表面の酸化皮膜厚が
７４μｍ、表面凹凸が２９８μｍとなり、裏波性能は不
良であった。

【００６４】試験番号Ｊ３６に用いた溶接材料Ｂ９は、
ＬＳｉが０．４５％であるのに対し、そのＳｉが０．３
２％しか含まれないため、裏ビ−ド表面の酸化皮膜厚が
６２μｍ、表面凹凸が２４４μｍとなり、裏波性能が不
良であった。また、ＬＭｎが０．０５５０％であるのに
対し、Ｍｎが０．０４％と少ないため、裏波形成率が９
０％となり、裏波形成能に劣る結果が得られた。

【００６５】試験番号Ｊ３７に用いた溶接材料Ｂ１０
は、ＵＳｉが０．８５％であるのに対し、そのＳｉが
０．９０％と過剰であるため、シャルピ−衝撃値が３４
Ｊ／ｃｍ² となり、低い靭性となった。

【００６６】試験番号Ｊ３８に用いた溶接材料Ｂ１１
は、ＬＳｉが０．５５％であるのに対し、そのＳｉが
０．５０％と少ないため、裏ビ−ド表面の酸化皮膜厚が
７８μｍ、表面凹凸が３１２μｍとなり、裏波性能に劣
るものとなった。

【００６７】上記の実施例より、本発明の要件を満足し
た溶接材料のみが、バックシールドガスを用いなくても
優れた裏波性能および機械的性能を有する溶接部を提供
できることが確認された。

【００６８】

【発明の効果】本発明の溶接材料を鋼材の溶接に使用す
ることにより、バックシ−ルドガスを用いずに優れた溶
接部が得られる。とくにフェライト系耐熱鋼の溶接に用
いるとバックシールドガスを使用しなくても良好な裏波
性能ならびに衝撃およびクリープ性能を有する溶接部を
提供することが可能であり、ボイラまたは化工機などの
エネルギ関連産業に非常に有益な施工手段を提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】裏波性能に及ぼす（Ｃｒ＋Ｍｎ）とＳｉの影響
を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｃｒ：０
   〜１３％、Ｍｏ：０．３〜１．２％、Ｎｉ：０〜１．３
   ％、Ａｌ：０．０１％以下、下記式を満足するＳｉ、
   下記式を満足するＭｎおよび不純物を含み、不純物中
   のＰおよびＳがそれぞれＰ：０．０３％以下およびＳ：
   ０．００５％以下で、Ｏ（酸素）が下記式を満足する
   鋼からなることを特徴とするバックシールドガスの使用
   が省略可能な鋼用溶接材料。 0.045{Cr(%)+Mn(%)}+0.1≦Si(%)≦-0.020{Cr(%)+Mn(%)}+1.0 ・・・・ 0.0925-12.5S(%)≦Mn(%)≦1.5 ・・・・・ Al(%)+O(%)≦0.02 ・・・・・