JPS58125396A - オ−ステナイト系溶接構造物 - Google Patents
オ−ステナイト系溶接構造物Info
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- JPS58125396A JPS58125396A JP57007548A JP754882A JPS58125396A JP S58125396 A JPS58125396 A JP S58125396A JP 57007548 A JP57007548 A JP 57007548A JP 754882 A JP754882 A JP 754882A JP S58125396 A JPS58125396 A JP S58125396A
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- JP
- Japan
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- weld metal
- austenitic
- alloy
- structural
- welded structure
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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
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
- B23K35/3066—Fe as the principal constituent with Ni as next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
- Y10T428/12951—Fe-base component
- Y10T428/12972—Containing 0.01-1.7% carbon [i.e., steel]
- Y10T428/12979—Containing more than 10% nonferrous elements [e.g., high alloy, stainless]
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はオーステナイト系溶接構造物に係〕、特に化学
プラント、火力、原子カプラント、ゼイラー等における
高温部位に好適使用される高温延性・高温強度及び疲労
寿命に優れたオーステナイト系溶接構造物に関する。
プラント、火力、原子カプラント、ゼイラー等における
高温部位に好適使用される高温延性・高温強度及び疲労
寿命に優れたオーステナイト系溶接構造物に関する。
従来、クリープの起こりやす匹高温領域で使用される部
位にはオーステナイトステンレス鋼中耐熱合金鋼が使用
されてお)、特に5ooc以上と温度が高くなる部位に
は、クリープ破断強度が優れ”chbNCF鋼((LO
8%C−20%Cr−32%Ni−α3%Ti−α3%
At)を構造用鋼として使用する場合がある。化学プラ
ントや発電プラントの製作には**構造を用いる場合が
多い。
位にはオーステナイトステンレス鋼中耐熱合金鋼が使用
されてお)、特に5ooc以上と温度が高くなる部位に
は、クリープ破断強度が優れ”chbNCF鋼((LO
8%C−20%Cr−32%Ni−α3%Ti−α3%
At)を構造用鋼として使用する場合がある。化学プラ
ントや発電プラントの製作には**構造を用いる場合が
多い。
この場合、NCF#tjl!v%た溶接構造物の製作に
は、インコロイ138(!8%Cr−38%N1−4%
Mo−1%W−残Pe)やインコネル182(15%C
r−αS%’l’i−2%Nb−7%Mfi−8%Fe
−残Nl)、インクネル112 (20%Cr−8%M
n −L S%Nb+Ta−7%y・−残Nl)また
はインコウエルド人(lj%Cr−2%Nb−LS%M
o−8%F・−残N1)などの溶接棒が使用されている
。しかしながら、これら溶接棒によ)製作耀れ九溶接金
属は、高温和於る延性が乏しく、且つ高温使用中の鑑識
変化による脆化が著しい欠点がある。tたこれら溶接金
属と構造用鋼NCFの成分の差にもとづく熱膨張率の差
が大きいため、溶II!藝境界にて熱応力が大きく作用
し割れ発生の原因となる。
は、インコロイ138(!8%Cr−38%N1−4%
Mo−1%W−残Pe)やインコネル182(15%C
r−αS%’l’i−2%Nb−7%Mfi−8%Fe
−残Nl)、インクネル112 (20%Cr−8%M
n −L S%Nb+Ta−7%y・−残Nl)また
はインコウエルド人(lj%Cr−2%Nb−LS%M
o−8%F・−残N1)などの溶接棒が使用されている
。しかしながら、これら溶接棒によ)製作耀れ九溶接金
属は、高温和於る延性が乏しく、且つ高温使用中の鑑識
変化による脆化が著しい欠点がある。tたこれら溶接金
属と構造用鋼NCFの成分の差にもとづく熱膨張率の差
が大きいため、溶II!藝境界にて熱応力が大きく作用
し割れ発生の原因となる。
ζOような熱応力による割れの発生を回避するために構
造用鋼NCFと熱膨強率が同一、すなわち同一組成の溶
接棒を用いて%溶接構造物とすることも試みられている
。しかしこれらの溶接構造物ではFl及びhtt含む九
め、ξれらの金属の酸化物が形成されて溶融金属t)R
動性を悪くし、溶接欠陥を生じ中すく、一方TLやムt
を除くと高温における強度が低下する欠点がある。
造用鋼NCFと熱膨強率が同一、すなわち同一組成の溶
接棒を用いて%溶接構造物とすることも試みられている
。しかしこれらの溶接構造物ではFl及びhtt含む九
め、ξれらの金属の酸化物が形成されて溶融金属t)R
動性を悪くし、溶接欠陥を生じ中すく、一方TLやムt
を除くと高温における強度が低下する欠点がある。
零*@OrA的は、高温KThいて優れたクリープ破晴
延性及び強度を有し、且つ高一応力発生を防止し得るオ
ーステナイト系溶接構造物を提供するととにある。
延性及び強度を有し、且つ高一応力発生を防止し得るオ
ーステナイト系溶接構造物を提供するととにある。
本発明者らは、NCP鋼がAjとTIKで強化させた構
造用合金であり、この構造用合金と熱膨強率を同一とす
る溶接棒を用いると、TI及びAAの存在による欠陥が
生じることから、構造用合金と溶接金属との熱膨強率を
ほぼ同一とする丸めKAtt除去するとと%KAjの代
りKM6によ〕強化し、且つ高温延性を得る九めKNb
會九はNb及びTIを所定量添加したtのである。
造用合金であり、この構造用合金と熱膨強率を同一とす
る溶接棒を用いると、TI及びAAの存在による欠陥が
生じることから、構造用合金と溶接金属との熱膨強率を
ほぼ同一とする丸めKAtt除去するとと%KAjの代
りKM6によ〕強化し、且つ高温延性を得る九めKNb
會九はNb及びTIを所定量添加したtのである。
本発明によれば、重量比で、Nl :32〜38%、C
r:21〜25%、Mo:10〜14%、Nb:α1〜
1%を含有するオーステナイト構造用合金、まえは上記
成分の他KTl及び/1またはZr:0.1〜α5%を
含有するオーステナイト構造用合金と、重量比でC:a
02〜α08%、81:α1〜L5%、Mfi:2〜3
%、Ni:32〜38%、Cr : 21〜25%、M
e : LO〜1.6%、Nb:(Ll 〜LO%、残
11F@及び不可避不純物からなるS接金属、tたは重
量比でC:α02〜G、08%、Sl:α1〜L!i%
、Mal:2〜3%、N1:32〜88%、Cr:21
〜25%、MO: LO=16%、Nb:0゜1〜1.
0%、Tl:α1〜α5%、残1ire及び不可避不純
物からなる溶接金属とで構jlEされたオーステナイト
系sm構造物が提供される。
r:21〜25%、Mo:10〜14%、Nb:α1〜
1%を含有するオーステナイト構造用合金、まえは上記
成分の他KTl及び/1またはZr:0.1〜α5%を
含有するオーステナイト構造用合金と、重量比でC:a
02〜α08%、81:α1〜L5%、Mfi:2〜3
%、Ni:32〜38%、Cr : 21〜25%、M
e : LO〜1.6%、Nb:(Ll 〜LO%、残
11F@及び不可避不純物からなるS接金属、tたは重
量比でC:α02〜G、08%、Sl:α1〜L!i%
、Mal:2〜3%、N1:32〜88%、Cr:21
〜25%、MO: LO=16%、Nb:0゜1〜1.
0%、Tl:α1〜α5%、残1ire及び不可避不純
物からなる溶接金属とで構jlEされたオーステナイト
系sm構造物が提供される。
本発明において、N1及びOrはオーステナイト鑑識を
作9、耐酸化性及び高温強度を得るために必要でろ為、
特KNi量が低−と含有するMO。
作9、耐酸化性及び高温強度を得るために必要でろ為、
特KNi量が低−と含有するMO。
Nb及びTi+Zr存在のえめに高温で長時間使用され
る間にシダマ相を析出してもろくなり、またN1量が多
すぎると柱状晶が粗大虻な〕高温割れが発生し中すい、
従って構造用合金及び溶接金属ともKNl量は32〜3
8%が必要である。ただしボイツヤBWR等では構造用
鋼でFiNi量は3s%と上限とする規格があ為ので、
ゼイラ、BWR等では構造用合金のN1葺は32〜35
%とするのが望ましい、Crは所期O酸化性を付与する
ためには21〜2s%で充分である。
る間にシダマ相を析出してもろくなり、またN1量が多
すぎると柱状晶が粗大虻な〕高温割れが発生し中すい、
従って構造用合金及び溶接金属ともKNl量は32〜3
8%が必要である。ただしボイツヤBWR等では構造用
鋼でFiNi量は3s%と上限とする規格があ為ので、
ゼイラ、BWR等では構造用合金のN1葺は32〜35
%とするのが望ましい、Crは所期O酸化性を付与する
ためには21〜2s%で充分である。
M・はオーステナイトマトリックスを強化し、一部は炭
化物として析出するので高温強度を向上させ、又結晶粒
界を強化させるがMoが多すぎると加工性及び耐酸化性
を低下し、シグマ相が析出しやすくなるのでLO〜16
%とする。
化物として析出するので高温強度を向上させ、又結晶粒
界を強化させるがMoが多すぎると加工性及び耐酸化性
を低下し、シグマ相が析出しやすくなるのでLO〜16
%とする。
Nbは炭化物を析出し、高温強ll!を上げるとともに
、溶接酸素量を少なくし高温延性を向上させる。十分な
強度と延性を得るためにはNb量はα1〜1.0%とす
る。
、溶接酸素量を少なくし高温延性を向上させる。十分な
強度と延性を得るためにはNb量はα1〜1.0%とす
る。
上記のようtNi、Cr、Mo及びNbO各添加量は構
造用合金及び溶接金属と−に同じである。
造用合金及び溶接金属と−に同じである。
構造用合金の場合、その他の微量成分として、例えば0
.08%以下のc、i、o%以下Of3 八及びL5%
以下のMISを含有するものが好ましい・本発明に用い
る溶接金属において、Cは高温強度を向上させるために
加えるが、その含有量はα02〜へ08%である。Cが
多すぎると加工性が低下し、また高温延性も低下し、一
方少なすぎると望ましい高温強直が得られない。
.08%以下のc、i、o%以下Of3 八及びL5%
以下のMISを含有するものが好ましい・本発明に用い
る溶接金属において、Cは高温強度を向上させるために
加えるが、その含有量はα02〜へ08%である。Cが
多すぎると加工性が低下し、また高温延性も低下し、一
方少なすぎると望ましい高温強直が得られない。
さらに溶接金属中には溶接時及び連接時の脱酸及び脱硫
の目的で81及びMmがそれぞれα1〜1.5%、2〜
3%添加される。8i及びMfiはこの程度の存在で充
分な効果が得られ、所期の目的が達成されるばか)でな
く、溶接金属に高温割れ現象が生じない。
の目的で81及びMmがそれぞれα1〜1.5%、2〜
3%添加される。8i及びMfiはこの程度の存在で充
分な効果が得られ、所期の目的が達成されるばか)でな
く、溶接金属に高温割れ現象が生じない。
次に構造用合金にはへ1〜a6%のT1及び/又は7.
rが含まれ、溶接金属にはα1〜α5%のTlが含まれ
る。
rが含まれ、溶接金属にはα1〜α5%のTlが含まれ
る。
TI及びzrFi一部脱酸剤として作用し、構造用鋼及
びS*金属中O酸素を低くし高温延性を向上させ為とと
もに残部はマトリックス中に溶接金属中でMCIIの炭
化物として析出して尊界へのM□Ca1l炭化物の析出
を抑制し、延性を向上させ、且つ結晶粒を微細化し、強
[1向上させる。
びS*金属中O酸素を低くし高温延性を向上させ為とと
もに残部はマトリックス中に溶接金属中でMCIIの炭
化物として析出して尊界へのM□Ca1l炭化物の析出
を抑制し、延性を向上させ、且つ結晶粒を微細化し、強
[1向上させる。
溶接性、溶接欠陥の肪止の点からT1及び/又はZrは
Q、1〜α5%とする。ただし溶接金属中にZrが含有
されると、溶箇割れを起しやすいので溶接金属中には7
.rは含まれない。
Q、1〜α5%とする。ただし溶接金属中にZrが含有
されると、溶箇割れを起しやすいので溶接金属中には7
.rは含まれない。
零発11における溶接金属は、上記金属をそれぞれ特定
範囲量を會有すhF・合金であるが、本発@に*ける溶
接金属の所定の効果を阻害しない程度の微量の不純物が
混在すること社差し支えない。
範囲量を會有すhF・合金であるが、本発@に*ける溶
接金属の所定の効果を阻害しない程度の微量の不純物が
混在すること社差し支えない。
以下、零発at実總例により、 lilら、に詳細に説
明する。
明する。
vX1表に示す各種構造用合金(49〜ム11)に対し
、41〜4gの溶接金属を用いてそれぞれ溶接し、各穫
テス)1行った。ム1の溶接金属については構造用合金
としてNCF鋼を用いた。溶接条件は溶接型[150A
、電圧21〜23V。
、41〜4gの溶接金属を用いてそれぞれ溶接し、各穫
テス)1行った。ム1の溶接金属については構造用合金
としてNCF鋼を用いた。溶接条件は溶接型[150A
、電圧21〜23V。
溶接速[150■/minである。さらに供試材料の熱
膨張率(ICXIO−・)は表20通〕である。
膨張率(ICXIO−・)は表20通〕である。
第 2 表
第3表に試験結果を示す、第3111において、ム2〜
A8はそれぞれ構造用合金浦9に対し、溶接金属A2−
1see接した溶接構造物の試験結果である。
A8はそれぞれ構造用合金浦9に対し、溶接金属A2−
1see接した溶接構造物の試験結果である。
第3表によって次のことが判る。
フイスコ割れは、従来材及び比較材(Al〜5)が23
〜34%であるのに対し、本発明材C46〜雇8)は1
3〜18%と少ない。
〜34%であるのに対し、本発明材C46〜雇8)は1
3〜18%と少ない。
800C,1000時間におけるクリープ破断強度は本
発明材で5kg/m”以上と従来材と同等以上の強11
示す。
発明材で5kg/m”以上と従来材と同等以上の強11
示す。
goor、1ooo時間にシけるクリープ破断伸びは、
本発@社で8%以上と従来材の2倍以上の延性を示す。
本発@社で8%以上と従来材の2倍以上の延性を示す。
tX構造用合金11 G、AI IK対し、それぞれ溶
接金属42〜JK8tfIIIIIシた溶接構造−につ
いても上記同様の効果を得ることができた。l1tvc
構造用、合金KAlit用%/′h九場合には、800
Cの条件下、1000時間以上の長時間に亘ってクリー
プ破断強度、クリープ破断伸びが優れていた。
接金属42〜JK8tfIIIIIシた溶接構造−につ
いても上記同様の効果を得ることができた。l1tvc
構造用、合金KAlit用%/′h九場合には、800
Cの条件下、1000時間以上の長時間に亘ってクリー
プ破断強度、クリープ破断伸びが優れていた。
以上のように本発@によれば、溶接性を低下させること
なく、溶接IIK熱応力が集中することを防止し、更に
疲労寿命も優れていることから熱応力の繰返しに耐え為
ことがでahので溶接部O割第1頁の続き ■出願 人 バブコック日立株式会社東京都千代田区
大手町2丁目6 番2号
なく、溶接IIK熱応力が集中することを防止し、更に
疲労寿命も優れていることから熱応力の繰返しに耐え為
ことがでahので溶接部O割第1頁の続き ■出願 人 バブコック日立株式会社東京都千代田区
大手町2丁目6 番2号
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 L 重量比で、N1:32〜38%、Cr:21〜25
%、Mail〜L6%、Nb:0.1〜1%を含有する
オーステナイト構造用合金と、重量比でC:α02〜α
08%、81:0.1〜L5%、Mn:2〜3%、Nl
:3g 〜311%、Cr;21〜25%、Mo:1〜
L6%、Nb:α1〜1%、残部Feからなる溶接金属
とで構成されることを特徴とするオーステナイト系溶接
構造物。 2 重量比で、N1:32〜38%、Cr :21〜2
5%、Mo:1〜L6%、Nb:へ1〜1%を含有する
オーステナイト構造用合金と、重量比でC:α02〜へ
08%、Sl:α1〜L5%、Mn:2〜3%、Ni:
32〜38%、Cr:21〜25%、Mo:1〜16%
、Nb:(Ll〜1、0%、TI:α1〜α5%、残部
F・からなる溶接金属とで構成されるオーステナイト系
溶接構造物。 龜 重量比でNi:32〜38%、Cr:21〜25%
、BJ): 1〜1.6%% N b :α1〜1%、
T1及び/又はzr:α1〜α5を含有するオーステナ
イト構造用合金と、重量比でC:0.02〜α08%、
Si:α1〜145%、MKI:2〜3%、N1:32
〜38%、Cr : 21〜25%、M。 :1〜16%、Nb:α1〜10%、残部1i’eから
なる溶接金属とで構成1れることt特徴とするオーステ
ナイト系溶接構造物。 表 重量比で、Ni:32〜38%、Cr:21〜25
%、MO: lN16%、Nb:0.1〜1%、Ti及
び/又FIZ r : 0.1−(L5%を含有するオ
ーステナイト構造用合金と、重量比でC:α02〜α0
8%、SL:東1〜へ5%、Mn : 2〜3%、Nl
:32〜38%、Cr:21〜25%、Mo、:1〜L
6%、Nb:α1〜1%、Ti:α1〜α6%、残部F
・からなる溶接金属とで構成されることを特徴とするオ
ーステナイト系溶接構造物。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57007548A JPS58125396A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | オ−ステナイト系溶接構造物 |
US06/381,797 US4443406A (en) | 1982-01-22 | 1982-05-24 | Heat-resistant and corrosion-resistant weld metal alloy and welded structure |
DE8282104561T DE3273750D1 (en) | 1982-01-22 | 1982-05-25 | Heat-resistant and corrosion-resistant weld metal alloy and welded structure |
EP82104561A EP0084588B1 (en) | 1982-01-22 | 1982-05-25 | Heat-resistant and corrosion-resistant weld metal alloy and welded structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57007548A JPS58125396A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | オ−ステナイト系溶接構造物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58125396A true JPS58125396A (ja) | 1983-07-26 |
JPH028840B2 JPH028840B2 (ja) | 1990-02-27 |
Family
ID=11668843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57007548A Granted JPS58125396A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | オ−ステナイト系溶接構造物 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4443406A (ja) |
EP (1) | EP0084588B1 (ja) |
JP (1) | JPS58125396A (ja) |
DE (1) | DE3273750D1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2001107197A (ja) * | 1999-10-07 | 2001-04-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐溶接割れ性に優れたオーステナイト系合金溶接継手 |
CN104862572A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-26 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高强度高延伸率的高合金钢及其制造方法 |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US4784831A (en) * | 1984-11-13 | 1988-11-15 | Inco Alloys International, Inc. | Hiscor alloy |
US4853185A (en) * | 1988-02-10 | 1989-08-01 | Haynes International, Imc. | Nitrogen strengthened Fe-Ni-Cr alloy |
US5120614A (en) * | 1988-10-21 | 1992-06-09 | Inco Alloys International, Inc. | Corrosion resistant nickel-base alloy |
US4959518A (en) * | 1989-05-30 | 1990-09-25 | Westinghouse Electric Corp. | Method of welding stainless steel studs |
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US4927602A (en) * | 1989-09-27 | 1990-05-22 | Carondelet Foundry Company | Heat and corrosion resistant alloys |
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