JPH10286690A

JPH10286690A - オーステナイト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒

Info

Publication number: JPH10286690A
Application number: JP9097702A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Minami; 雄介南; Tsuneji Ogawa; 恒司小川; Shintaro Ozaki; 慎太郎尾崎
Original assignee: Kobe Steel Ltd; NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd; JFE Engineering Corp
Priority date: 1997-04-15
Filing date: 1997-04-15
Publication date: 1998-10-27

Abstract

(57)【要約】【課題】溶接作業性を向上させることができ、溶接の
ままで母材と同じレベルの高温強度及び耐脆化特性を有
すると共に、耐割れ性が優れた溶接金属を得ることがで
きるオーステナイト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒
を提供する。【解決手段】鋼心線は、鋼心線全重量あたりの重量％
で、C:0.05〜0.30％,N:0.01〜0.06％,Nb:0.3〜1.0％,S
i:0.1〜0.5％,Mn:0.5〜3.0％,Cr:14〜22％,Ni:10〜20
％,Cu:1.0〜4.0％及びMo:2.0〜5.0％を含有し、P:0.015
％以下,S:0.01％以下,B:0.005％以下に規制されてお
り、残部がFe及び不可避的不純物からなる。前記鋼心線
を被覆する被覆剤は、被覆剤全重量あたりの重量％で、
CaF₂:20〜60％,CaCO₃:20〜50％及び金属粉末:45％以下
を含有する。また、溶接棒全重量あたりの被覆剤の被覆
率は20乃至50重量％である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は火力発電プラントの
伝熱管等のように、高温高圧環境下において使用される
オーステナイト系ステンレス鋼材のアーク溶接時に適用
される被覆アーク溶接棒に関し、特に、溶接作業性が優
れていると共に、優れた高温強度を有する溶接金属を得
ることができるオーステナイト系ステンレス鋼用被覆ア
ーク溶接棒に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、高温環境下においては、良好
な高温強度を有する１８Ｃｒ−８Ｎｉ系ステンレス鋼材
が使用されてきている。しかし、近時、例えば火力発電
プラントにおける発電用ボイラの蒸気条件の高温高圧
（ＵＳＣ）化に伴って、伝熱管の材料としては、より一
層高い強度の材料に対する要求が高まってきている。

【０００３】そこで、１８Ｃｒ−８Ｎｉ系のオーステナ
イト系ステンレス鋼にＣｕ、Ｎｂ及びＢが添加されて、
高温強度が更に一層向上したオーステナイト系ステンレ
ス鋼材が提案され、実用化されつつある。従って、この
ように優れた高温強度を有するオーステナイト系ステン
レス鋼材を溶接するためには、母材と同等の特性を有す
る溶接金属を得るための溶接材料を確保する必要があ
る。そのような溶接材料としては、凝固組織のままで優
れた高温強度を得ることができると共に、オーステナイ
ト組織において発生しやすい溶接高温割れを防止するこ
とができるオーステナイト系ステンレス鋼用溶接材料が
開示されている（特開平６−１４２９８０号公報）。

【０００４】この溶接材料は母材と共金系であり、Ｃ：
０．０５乃至０．２重量％、Ｓｉ：０．１乃至０．５重
量％、Ｍｎ：０．５乃至５重量％、Ｃｒ：１５乃至２２
重量％、Ｎｉ：６乃至３０重量％、Ｃｕ：２乃至５重量
％、Ｍｏ：０．３乃至３重量％、Ｎ：０．０７乃至０．
３５重量％、Ｎｂ：０．１乃至１．３重量％及びＳ：
０．００２乃至０．０１５重量％を含有し、Ａｌ：０．
０３重量％以下及びＰ：０．０１５重量％以下に規制さ
れていて、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなるもの
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいて、前記オーステナイト系ステンレス鋼材を溶接す
るための被覆アーク溶接棒については未だ開発されてお
らず、従来の被覆アーク溶接棒を使用してオーステナイ
ト系ステンレス鋼材を溶接しても、母材と同様の特性を
得ることはできない。

【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、溶接作業性を向上させることができ、溶接
のままで母材と同じレベルの高温強度及び耐脆化特性を
有すると共に、耐割れ性が優れた溶接金属を得ることが
できるオーステナイト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接
棒を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るオーステナ
イト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒は、鋼心線に被
覆剤が被覆されている被覆アーク溶接棒において、溶接
棒全重量あたりの前記被覆剤の被覆率は２０乃至５０重
量％であり、前記鋼心線は、鋼心線全重量あたり、Ｃ：
０．０５乃至０．３０重量％、Ｎ：０．０１乃至０．０
６重量％、Ｎｂ：０．３乃至１．０重量％、Ｓｉ：０．
１乃至０．５重量％、Ｍｎ：０．５乃至３．０重量％、
Ｃｒ：１４乃至２２重量％、Ｎｉ：１０乃至２０重量
％、Ｃｕ：１．０乃至４．０重量％及びＭｏ：２．０乃
至５．０重量％を含有し、Ｐ：０．０１５重量％以下、
Ｓ：０．０１重量％以下、Ｂ：０．００５重量％以下に
規制されており、残部がＦｅ及び不可避的不純物からな
るものであって、前記被覆剤は、被覆剤全重量あたり、
ＣａＦ₂：２０乃至６０重量％、ＣａＣＯ₃：２０乃至５
０重量％及び金属粉末：４５重量％以下を含有するもの
であることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】本願発明者等は、前記課題を解決
することができる被覆アーク溶接棒を開発すべく種々研
究を行った。その結果、耐脆化特性を向上させるために
は、溶接金属中のδフェライト量を抑制することが有効
であることを見い出した。また、被覆アーク溶接棒中に
Ｃ、Ｎｂ及びＮを添加して、ＮｂＣ及びＮｂＮ等を析出
させることにより、凝固組織の改善を図り、高温強度を
向上させることができる。この他に、溶接金属の高温強
度の向上に効果がある元素としては、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｃ
ｏ、Ｖ及びＴｉがある。

【０００９】更に、本願発明者等は、溶接棒中のＰ、Ｓ
及びＢの含有量を低減することにより、溶接金属の高温
割れの発生を防止することができることも見い出した。
なお、圧延又は熱処理等の調質処理が施される鋼材中に
おいては、Ｐ及びＢを均一に分散させることができるの
で、クリープ破断強度を向上させるために少量添加され
ることがある。しかし、溶接材料としての被覆アーク溶
接棒中にＰ又はＢを添加すると、最終凝固部に濃縮され
て、高温割れを発生させる原因となるので、通常のオー
ステナイト系ステンレス鋼用の溶接材料よりもＰ及びＢ
含有量を低減する必要がある。

【００１０】以下、本発明に係るオーステナイト系ステ
ンレス鋼用被覆アーク溶接棒について、更に説明する。
先ず、溶接棒の鋼心線に含有される化学成分及び組成限
定理由について説明する。

【００１１】Ｃ：０．０５乃至０．３０重量％心線中に存在するＣは、溶接金属中における固溶強化作
用及びＮｂＣとしての析出強化作用により、溶接金属の
引張強度及びクリープ強度を向上させる効果を有する。
心線中のＣが心線全重量あたり０．０５重量％未満であ
ると、形成される溶接金属の強度を十分に向上させるこ
とができず、十分なクリープ破断寿命を得ることもでき
ない。一方、心線中のＣが０．３０重量％を超えると、
炭化物が多量に生成されることにより、延性が低下する
と共に、溶接金属の高温割れが発生することがある。従
って、心線中のＣは心線全重量あたり０．０５乃至０．
３０重量％とする。

【００１２】Ｎ：０．０１乃至０．０６重量％Ｎは心線中に存在すると、溶接金属中における固溶強化
作用及びＮｂＮとしての析出強化作用により、溶接金属
の引張強度及びクリープ強度を向上させることができ
る。心線中のＮが心線全重量あたり０．０１重量％未満
であると、これらの効果を十分に得ることができない。
一方、心線中のＮが０．０６重量％を超えると、溶接時
においてブローホールが発生する原因となる。従って、
心線中のＮは心線全重量あたり０．０１乃至０．０６重
量％とする。

【００１３】Ｎｂ：０．３乃至１．０重量％ＮｂはＣ及びＮと結合してＮｂＣ及びＮｂＮとして析出
するので、凝固組織の微細化及び析出強化作用により、
溶接金属のクリープ強度及び高温における引張強度を向
上させる効果を有する。心線中のＮｂが心線全重量あた
り０．３重量％未満であると、これらの効果を十分に得
ることができない。一方、心線中のＮｂが１．０重量％
を超えると、溶接高温割れが発生することがある。従っ
て、心線中のＮｂは心線全重量あたり０．３乃至１．０
重量％とする。

【００１４】Ｓｉ：０．１乃至０．５重量％Ｓｉは溶融金属の流動性を高める効果を有する。心線中
のＳｉが心線全重量あたり０．１重量％未満であると、
その効果を十分に得ることができない。一方、心線中の
Ｓｉが０．５重量％を超えると、溶接金属の耐割れ性が
低下すると共に、固溶強化元素として添加されているＮ
の固溶度を低下させてしまう。従って、心線中のＳｉは
心線全重量あたり０．１乃至０．５重量％とする。

【００１５】Ｍｎ：０．５乃至３．０重量％Ｍｎは固溶強化元素として添加されているＮの固溶度を
高める効果を有している。心線中のＭｎが心線全重量あ
たり０．５重量％未満であると、その効果を十分に得る
ことができない。一方、心線中のＭｎが３．０重量％を
超えると、溶接金属が脆化する虞がある。従って、心線
中のＭｎは心線全重量あたり０．５乃至３．０重量％と
する。

【００１６】Ｃｒ：１４乃至２２重量％Ｃｒは溶接金属の耐酸化性を向上させる効果を有する。
心線中のＣｒが心線全重量あたり１４重量％未満である
と、その効果を十分に得ることができない。一方、Ｃｒ
が２２重量％を超えて心線中に過剰に添加されると、Ｃ
ｒは高価な原料であるため、原料コストが増加してしま
う。また、δフェライトの晶出を抑制するために、多量
のＮｉが必要となるので、原料コストが更に一層増加す
る。従って、心線中のＣｒは心線全重量あたり１４乃至
２２重量％とする。

【００１７】Ｎｉ：１０乃至２０重量％Ｎｉはオーステナイト相を安定化させて、δフェライト
の晶出を抑制する効果を有する。心線中のＮｉが心線全
重量あたり１０重量％未満であると、その効果を十分に
得ることができない。一方、Ｎｉが２０重量％を超えて
心線中に過剰に添加されても、その効果は飽和して、原
料コストが上昇するのみとなる。従って、心線中のＮｉ
は心線全重量あたり１０乃至２０重量％とする。

【００１８】Ｃｕ：１．０乃至４．０重量％Ｃｕは高温に加熱されると、マトリックス中に微細分散
析出することによって、溶接金属の高温強度（クリープ
強度）を高める効果が得られる。心線中のＣｕが心線全
重量あたり１．０重量％未満であると、その効果を十分
に得ることができない。一方、Ｃｕが４．０重量％を超
えて心線中に過剰に添加されると、延性が低下すると共
に、微細な高温割れが発生することがある。従って、心
線中のＣｕは心線全重量あたり１．０乃至４．０重量％
とする。

【００１９】Ｍｏ：２．０乃至５．０重量％Ｍｏはマトリックス中において、固溶強化元素として作
用する。心線中のＭｏが心線全重量あたり２．０重量％
未満であると、その効果を十分に得ることができない。
一方、Ｍｏが５．０重量％を超えて心線中に過剰に添加
されると、溶接高温割れが発生することがある。従っ
て、心線中のＭｏは心線全重量あたり２．０乃至５．０
重量％とする。

【００２０】Ｐ：０．０１５重量％以下Ｐは溶接高温割れの発生を促進させる元素であり、心線
中のＰが心線全重量あたり０．０１５重量％を超える
と、溶接高温割れが発生しやすくなる。従って、心線中
のＰは心線全重量あたり０．０１５重量％以下に規制す
る。

【００２１】Ｓ：０．０１重量％以下Ｓは溶接高温割れの発生を促進させる元素であり、心線
中のＳが心線全重量あたり０．０１重量％を超えると、
溶接高温割れが発生しやすくなる。従って、心線中のＳ
は心線全重量あたり０．０１重量％以下に規制する。

【００２２】Ｂ：０．００５重量％以下本発明に係る被覆アーク溶接棒を使用した溶接の母材と
してのオーステナイト系ステンレス鋼材においては、炭
化物の分散強化及び粒界の強化によるクリープ強度を向
上させるために、Ｂを添加することがある。しかしなが
ら、凝固組織である溶接金属においては、Ｂ炭化物を均
一に分散析出させることは困難であり、溶接棒中のＢ及
び溶接時に希釈によって母材より混入したＢは、溶接金
属の最終凝固部に濃縮されることにより、高温割れの原
因となる。本発明においては、Ｂが添加された母材に対
しても適用されるものであり、その場合に、心線中のＢ
が０．００５重量％を超えると、高温割れが発生する。
従って、心線中のＢは心線全重量あたり０．００５重量
％以下とする。

【００２３】次に、鋼心線に被覆される被覆剤に含有さ
れる化学成分及び組成限定理由について説明する。

【００２４】ＣａＦ₂：２０乃至６０重量％ＣａＦ₂はスラグの融点及び粘性を低下させて、溶融金
属のなじみ性及びスラグの被包性を向上させる効果を有
するので、ビード形状を向上させることができると共
に、融合不良の発生を防止することができる。被覆剤中
のＣａＦ₂が被覆剤全重量あたり２０重量％未満である
と、これらの効果を十分に得ることができない。一方、
ＣａＦ₂が６０重量％を超えて、被覆剤中に過剰に添加
されると、スパッタが多量に発生する。従って、被覆剤
中のＣａＦ₂は被覆剤全重量あたり２０乃至６０重量％
とする。

【００２５】ＣａＣＯ₃：２０乃至５０重量％被覆剤中にＣａＣＯ₃が存在することにより、溶接中に
ＣＯ₂を発生してアークの吹き付けを強くすると共に、
スラグの流動性を向上させることができる。被覆剤中の
ＣａＣＯ₃が被覆剤全重量あたり２０重量％未満である
と、この効果を十分に得ることができない。一方、Ｃａ
ＣＯ₃が５０重量％を超えて、被覆剤中に過剰に添加さ
れると、スパッタの発生量が増加する。従って、被覆剤
中のＣａＣＯ₃は被覆剤全重量あたり２０乃至５０重量
％とする。

【００２６】金属粉末：４５重量％以下金属粉末は溶接金属の成分を調整するための合金剤及び
脱酸剤として添加する。被覆剤中の金属粉末が、被覆剤
全重量あたり４５重量％を超えると、耐棒焼け性が低下
する。従って、被覆剤中の金属粉末は、被覆剤全重量あ
たり４５重量％以下とする。なお、この棒焼けとは、被
覆剤の耐熱性が不足することから、保護筒の長さ及び厚
さが安定せず、アークの集中性が低下すると共に、スパ
ッタが増加する現象をいう。本発明において、金属粉末
の例としては、Ｆｅ−Ｍｏ、Ｍｏ、Ｆｅ−Ｎｂ、Ｆｅ−
Ｃｒ、Ｃｒ及びＮｉ等の合金剤、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｔ
ｉ、Ｆｅ−Ｍｎ及びＭｎ等の脱酸剤並びに鉄粉等があ
る。

【００２７】次いで、被覆率について説明する。

【００２８】被覆率：２０乃至５０重量％被覆率とは、溶接棒全重量あたりの被覆剤の重量比をい
う。被覆率が２０重量％未満であると、棒焼けが発生し
たり、スラグ量の不足によってシールド不良が発生す
る。一方、被覆率が５０重量％を超えると、スラグが過
多となり、スラグ巻込みが発生したり、溶融金属のなじ
み性が低下すると共に、スパッタ発生量が増加する。従
って、被覆率は２０乃至５０重量％とする。

【００２９】

【実施例】以下、本発明に係るオーステナイト系ステン
レス鋼用被覆アーク溶接棒の実施例についてその比較例
と比較して具体的に説明する。

【００３０】先ず、種々の組成を有する鋼心線に種々の
組成の被覆剤を被覆して、被覆アーク溶接棒を作製し、
この溶接棒を使用して、１５０℃以下のパス間温度で多
層盛溶接を実施することにより溶接作業性を評価した。
また、得られた溶着金属からクリープ破断試験片を採取
し、ＪＩＳＺ２２７２に準じて、試験温度を７００℃
とし、１３．５（ｋｇｆ／ｍｍ²）の応力で引張クリー
プ破断試験を実施し、破断寿命を測定した。なお、溶接
は下向溶接とし、直径が３．２ｍｍである溶接棒を使用
して、溶接電流を１１０Ａ（ＡＣ）、アーク電圧を２２
乃至２４Ｖ、溶接速度を１５．５（ｃｍ／分）とした。

【００３１】図１（ａ）は多層盛溶接の溶接母材の形状
を示す平面図であり、（ｂ）はその断面図である。図１
に示すように、２枚の炭素鋼板１は、端面に切欠きが設
けられており、傾斜面を有している。そして、２枚の炭
素鋼板１は上方に向かって開いた形状のＶ形の開先部３
が形成されるように、傾斜面を対向させて配置されてお
り、その裏面側は若干離間されていて、両炭素鋼板１の
裏面に当接するように裏当金２が配置されている。本実
施例においては、開先部３の長手方向に平行な方向の炭
素鋼板１の長さを２００ｍｍ、これに直交する方向の幅
を１２０ｍｍとし、離間して配置された炭素鋼板１の裏
面間の距離（ルート間隔）を６ｍｍとして、開先角度を
４５°とした。なお、炭素鋼板１の傾斜面及び裏当金２
の表面には、使用する溶接棒によってバタリングを施す
ことによって、予め３層の溶着金属４を形成した。

【００３２】図２は多層盛溶接によって得られた溶着金
属からのクリープ破断試験片の採取位置を示す断面図で
あり、図３は本実施例において使用したクリープ破断試
験片の形状及びサイズを示す側面図である。図２に示す
ように、開先部３に形成された溶着金属５から、この長
手方向に沿ってクリープ破断試験片６を採取した。この
とき、試験片６の軸中心が、溶着金属５の長手方向に直
交する方向の断面中央部に位置するように、試験片６を
採取した。

【００３３】また、図３に示すように、試験片６は、そ
の長手方向の中央部分が両端部と比較して、直径が細く
なるように形成されており、太径の両端部がつかみ部６
ａであり、均一な径を有する細径の中央部分が平行部６
ｂである。本実施例においては、平行部６ｂの直径を６
ｍｍ、標点距離を３０ｍｍとした。

【００３４】次に、前記クリープ破断試験と同一の溶接
条件で突合せ溶接し、ＪＩＳＺ３１５５に準じて、Ｃ
形ジグ突合せ溶接拘束割れ試験を実施した。図４（ａ）
は突合せ溶接の溶接母材の形状を示す平面図であり、
（ｂ）はその断面図である。図４に示すように、２枚の
炭素鋼板７は、上面から端面に至る切欠きが設けられて
いる。そして、２枚の炭素鋼板７は上方に向かって開い
た形状のＹ形の開先部８が形成されるように、切欠き面
を対向させて配置されており、その裏面側は若干離間さ
れている。本実施例においては、開先部８の長手方向に
平行な方向の長さが２００ｍｍ、これに直交する方向の
幅が１２０ｍｍであり、板厚が１２ｍｍである炭素鋼板
７を使用した。また、離間して配置された炭素鋼板７の
裏面間の距離（ルート間隔）を２ｍｍ、ルート面を６ｍ
ｍとし、開先角度を４５°とした。なお、炭素鋼板７の
切欠き面には、使用する溶接棒によってバタリングを施
すことによって、予め３層の溶着金属９を形成した。

【００３５】心線の組成を下記表１及び２に示し、各溶
接棒作製時に使用した心線の記号及び被覆剤の組成を下
記表３及び４に示す。また、クリープ破断試験及びＣ形
ジグ拘束割れ試験の評価結果を下記表５に示し、溶接作
業性の評価結果を下記表６に示す。但し、表４に示す金
属粉末には、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｔｉ、Ｆｅ−Ｍｎ及び
Ｍｎ等の脱酸剤として添加されているものと、Ｆｅ−Ｍ
ｏ、Ｍｏ、Ｆｅ−Ｎｂ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｃｒ及びＮｉ等の
合金剤として添加されているものとがあり、表４に示す
値は、脱酸剤及び合金剤からの金属成分換算値である。
また、表５に示すＣ形ジグ拘束割れ試験の評価結果欄に
おいて、○は割れ率が３０％未満であることを示し、×
は割れ率が３０％以上であることを示し、表６に示す溶
接作業性の評価結果欄においては、○は良好、△はやや
不良であることを示し、×は不良であることを示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】

【表３】

【００３９】

【表４】

【００４０】

【表５】

【００４１】

【表６】

【００４２】上記表１乃至６に示すように、実施例Ｎ
ｏ．１乃至３は心線の化学組成、被覆剤の組成及び被覆
率が適切に規定されているので、クリープ破断寿命が目
標値の３０００時間を超えると共に、耐割れ性及び溶接
作業性が優れた結果となった。

【００４３】一方、比較例Ｎｏ．４は心線中のＣ含有量
が本発明範囲の上限を超えているので、耐高温割れ性が
低下した。また、被覆剤中のＣａＦ₂含有量が本発明範
囲の下限未満であるので、なじみ性が劣ったものとなっ
た。比較例Ｎｏ．５は心線中のＣ含有量が本発明範囲の
下限未満であるので、クリープ破断寿命が短くなった。
また、被覆剤中のＣａＦ₂含有量が本発明範囲の上限を
超えているので、スパッタが多発した。比較例Ｎｏ．６
は心線中のＮ含有量が本発明範囲の上限を超えているの
で、ブローホールが発生した。また、被覆剤中のＣａＣ
Ｏ₃含有量が本発明範囲の下限未満であるので、アーク
の強さが弱くなった。

【００４４】比較例Ｎｏ．７は心線中のＮ含有量が本発
明範囲の下限未満であるので、クリープ破断寿命が短く
なった。また、被覆剤中のＣａＣＯ₃含有量が本発明範
囲の上限を超えているので、スパッタが多量に発生し
た。比較例Ｎｏ．８は心線中のＮｂ含有量が本発明範囲
の上限を超えているので、耐割れ性が低下した。また、
被覆剤中の金属粉末の含有量が本発明範囲の上限を超え
ているので、耐棒焼け性が低下した。比較例Ｎｏ．９は
心線中のＮｂ含有量が本発明範囲の下限未満であるの
で、クリープ破断寿命が短くなった。また、被覆率が本
発明範囲の下限未満であるので、耐棒焼け性が低下し
た。

【００４５】比較例Ｎｏ．１０は心線中のＭｏ含有量が
本発明範囲の上限を超えているので、耐割れ性が低下し
た。また、被覆率が本発明範囲の上限を超えているの
で、スパッタが多量に発生し、なじみ性も不良となっ
た。比較例Ｎｏ．１１は心線中のＭｏ含有量が本発明範
囲の下限未満であるので、クリープ破断強度が低下し
た。また、被覆剤中のＣａＦ₂含有量が本発明範囲の下
限未満であるので、なじみ性が低下した。比較例Ｎｏ．
１２は心線中のＰ含有量が本発明範囲の上限を超えてい
るので、耐割れ性が低下した。また、被覆剤中のＣａＦ
₂含有量が本発明範囲の上限を超えているので、スパッ
タが多発した。

【００４６】比較例Ｎｏ．１３は心線中のＳ含有量が本
発明範囲の上限を超えているので、耐割れ性が劣ったも
のとなった。また、被覆剤中のＣａＣＯ₃含有量が本発
明範囲の下限未満であるので、アークの強さが弱くなっ
た。比較例Ｎｏ．１４は心線中のＢ含有量が本発明範囲
の上限を超えているので、耐割れ性が劣ったものとなっ
た。また、被覆剤中のＣａＣＯ₃含有量が本発明範囲の
上限を超えているので、スパッタが多発した。

【００４７】比較例Ｎｏ．１５乃至１７は心線の組成は
本発明の範囲内であるが、比較例Ｎｏ．１５は被覆剤中
の金属粉末の含有量が本発明範囲の上限を超えているの
で、耐棒焼け性が低下した。比較例Ｎｏ．１６は被覆率
が本発明範囲の下限未満であるので、耐棒焼け性が低下
した。比較例Ｎｏ．１７は被覆率が本発明範囲の上限を
超えているので、スパッタが多発し、なじみ性も不良と
なった。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
オーステナイト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒の心
線及び被覆剤の組成並びに被覆率を適切に規定している
ので、溶接作業性を向上させることができ、溶接のまま
で母材と同じレベルの高温強度及び耐脆化特性を有する
と共に、耐割れ性が優れた溶接金属を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は多層盛溶接の溶接母材の形状を示す平
面図であり、（ｂ）はその断面図である。

【図２】多層盛溶接によって得られた溶着金属からのク
リープ破断試験片の採取位置を示す断面図である。

【図３】本実施例において使用したクリープ破断試験片
の形状及びサイズを示す側面図である。

【図４】（ａ）は突合せ溶接の溶接母材の形状を示す平
面図であり、（ｂ）はその断面図である。

【符号の説明】

１、７；炭素鋼板２；裏当金３、８；開先部５；溶着金属６；試験片６ａ；つかみ部６ｂ；平行部

フロントページの続き (72)発明者尾崎慎太郎神奈川県藤沢市宮前字裏河内100番１株式会社神戸製鋼所藤沢事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼心線に被覆剤が被覆されている被覆ア
ーク溶接棒において、溶接棒全重量あたりの前記被覆剤
の被覆率は２０乃至５０重量％であり、前記鋼心線は、
鋼心線全重量あたり、Ｃ：０．０５乃至０．３０重量
％、Ｎ：０．０１乃至０．０６重量％、Ｎｂ：０．３乃
至１．０重量％、Ｓｉ：０．１乃至０．５重量％、Ｍ
ｎ：０．５乃至３．０重量％、Ｃｒ：１４乃至２２重量
％、Ｎｉ：１０乃至２０重量％、Ｃｕ：１．０乃至４．
０重量％及びＭｏ：２．０乃至５．０重量％を含有し、
Ｐ：０．０１５重量％以下、Ｓ：０．０１重量％以下、
Ｂ：０．００５重量％以下に規制されており、残部がＦ
ｅ及び不可避的不純物からなるものであって、前記被覆
剤は、被覆剤全重量あたり、ＣａＦ₂：２０乃至６０重
量％、ＣａＣＯ₃：２０乃至５０重量％及び金属粉末：
４５重量％以下を含有するものであることを特徴とする
オーステナイト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒。