JPS58128277A - 異材溶接法 - Google Patents
異材溶接法Info
- Publication number
- JPS58128277A JPS58128277A JP1089382A JP1089382A JPS58128277A JP S58128277 A JPS58128277 A JP S58128277A JP 1089382 A JP1089382 A JP 1089382A JP 1089382 A JP1089382 A JP 1089382A JP S58128277 A JPS58128277 A JP S58128277A
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- JP
- Japan
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- stainless steel
- base material
- steel
- carbon
- welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/23—Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded
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】
本発明は新規な異材溶接法に関するもので、特に肉盛溶
接部や異材継手溶接部の剥離割れを完全に防止しうる異
材溶接法を提供せんとするものである。
接部や異材継手溶接部の剥離割れを完全に防止しうる異
材溶接法を提供せんとするものである。
石油精製、石炭液化プラントや肥料プラントに使用され
るリアクター等の圧力容器の内面や配管は、耐水素浸食
性、酬エロージョン性の必要性からステンレス鋼などの
肉盛溶接（肉厚３．２〜８．０ ｍｍ ）や異材継手溶
接が多く用いらｎテイル。これら従来法によるステンレ
ス増などの肉盛溶接、配管の異材継手溶接の態様を添付
図によって説明する。
るリアクター等の圧力容器の内面や配管は、耐水素浸食
性、酬エロージョン性の必要性からステンレス鋼などの
肉盛溶接（肉厚３．２〜８．０ ｍｍ ）や異材継手溶
接が多く用いらｎテイル。これら従来法によるステンレ
ス増などの肉盛溶接、配管の異材継手溶接の態様を添付
図によって説明する。
第１図はりアクタ−の内部構造で、１はステンレス肉盛
溶接金属、２は被肉盛材利である低合金鋼母材、４は高
温高圧水素などの運転ガスである。
溶接金属、２は被肉盛材利である低合金鋼母材、４は高
温高圧水素などの運転ガスである。
又第２図は配管の異材継手溶接部で、５は低合金鋼、６
はステンレス鋼、７は継手溶接金属、４は高温高圧水素
などの運転ガスである。
はステンレス鋼、７は継手溶接金属、４は高温高圧水素
などの運転ガスである。
上述したように従来法では低合金鋼などとステンレス鋼
などとが直接溶接された状態になっているが、このよう
な状態であると運転中に高温高圧状態の水素が表面から
吸収され、これが母材や溶接部に拡散して各材料の飽和
縁まで達する。ところが運転休止の際など容器や管の温
度が降下すると内部に吸蔵されていた水素が溶接全域と
母材との境界層を脆化させるため、弧−れ割れに類似す
る剥離割ｎを生じ、装置などの保安上大きな問題となっ
ている。この剥離割れの状態を第６．４図に示す。
などとが直接溶接された状態になっているが、このよう
な状態であると運転中に高温高圧状態の水素が表面から
吸収され、これが母材や溶接部に拡散して各材料の飽和
縁まで達する。ところが運転休止の際など容器や管の温
度が降下すると内部に吸蔵されていた水素が溶接全域と
母材との境界層を脆化させるため、弧−れ割れに類似す
る剥離割ｎを生じ、装置などの保安上大きな問題となっ
ている。この剥離割れの状態を第６．４図に示す。
第３図は第１図のりアクタ−の内部構造に剥離割れが生
じた状態を、第４図は第２図の配管に剥離割れが生じた
状態を示す。第３図において第１図と同一符号は第１図
と同一部分を示し、第４図において第２図と同一符号は
第２図と同一部分全示す。第５．４図における３は剥離
割れ部を示す。
じた状態を、第４図は第２図の配管に剥離割れが生じた
状態を示す。第３図において第１図と同一符号は第１図
と同一部分を示し、第４図において第２図と同一符号は
第２図と同一部分全示す。第５．４図における３は剥離
割れ部を示す。
この結合部の剥離割れ（以下、ボンド剥離割れという）
は、低合金鋼や炭素鋼と、ステンレス鋼やＮ１合金との
溶接境界部のボンドマルテンサイト部や若干溶接金属に
入った粗粒オーステナイトの結晶粒界に沿って生じるも
のであって、その原因は硬いボンドマルテンサイトや焼
鈍によシ粗粒オーステナイト結晶粒界に生じた炭化物が
水素脆化し易いこと、異材溶接部に生じ易い残留応力の
存在と異材溶接部の水素溶解度の差による冷却時の局部
的な拡散性水素の集積と考えら扛ている。
は、低合金鋼や炭素鋼と、ステンレス鋼やＮ１合金との
溶接境界部のボンドマルテンサイト部や若干溶接金属に
入った粗粒オーステナイトの結晶粒界に沿って生じるも
のであって、その原因は硬いボンドマルテンサイトや焼
鈍によシ粗粒オーステナイト結晶粒界に生じた炭化物が
水素脆化し易いこと、異材溶接部に生じ易い残留応力の
存在と異材溶接部の水素溶解度の差による冷却時の局部
的な拡散性水素の集積と考えら扛ている。
近年リアクター等の圧力容器や配管は使用環境が厳しく
なり、内盛溶接部や異材継手溶接部の剥離割れを完全に
防止する必要性が益々要求されるようになったが、この
防止策は未だ」］１界的に未確定であるので本発明者ら
はこの防止策につき鋭意研究の結果本発明？完成するに
到った。
なり、内盛溶接部や異材継手溶接部の剥離割れを完全に
防止する必要性が益々要求されるようになったが、この
防止策は未だ」］１界的に未確定であるので本発明者ら
はこの防止策につき鋭意研究の結果本発明？完成するに
到った。
すなわち本発明は炭素鋼又は低合金鋼である母材に、ス
テンレス鋼又はＮｉ合金の肉盛溶接するか、前記母材と
ステンレス鋼又はＮｉ合金との継手溶接するに当って、
母材上又は母材側に、母材と同質でかつ低炭素の下盛材
料又はバタリング材料を施こした後、ステンレス鋼又は
Ｎｉ合金を肉盛又は継手溶接する方法であり、溶接境界
部に生じるボンドマルテンサイトの炭素量を低減し水素
脆化感受性の低い低炭素ボンドマルテンサイトにするこ
と５また焼鈍による浸炭で境界部粗粒オーステナイト結
晶粒界に生じる水素脆化感受性の高いＯｒ炭化物などの
生成を防止するようにしたことを特徴とするものである
。
テンレス鋼又はＮｉ合金の肉盛溶接するか、前記母材と
ステンレス鋼又はＮｉ合金との継手溶接するに当って、
母材上又は母材側に、母材と同質でかつ低炭素の下盛材
料又はバタリング材料を施こした後、ステンレス鋼又は
Ｎｉ合金を肉盛又は継手溶接する方法であり、溶接境界
部に生じるボンドマルテンサイトの炭素量を低減し水素
脆化感受性の低い低炭素ボンドマルテンサイトにするこ
と５また焼鈍による浸炭で境界部粗粒オーステナイト結
晶粒界に生じる水素脆化感受性の高いＯｒ炭化物などの
生成を防止するようにしたことを特徴とするものである
。
本発明は高温高圧水素を取扱う圧力容器や配管のほか、
ステンレス鋼、Ｎｉ鋼肉盛溶接や異材継手溶接がある構
造物の製作に有利に適用しうるものである。
ステンレス鋼、Ｎｉ鋼肉盛溶接や異材継手溶接がある構
造物の製作に有利に適用しうるものである。
以下、本発明の実施態様を添付図を参照しながら説明す
る。
る。
第５図は本発明の肉盛溶接の実施態様を示し、１はステ
ンレス内盛溶接金属、２は被肉盛材料（低合金鋼）の母
材、８は母材２とはソ同材質で低炭素（Ｃ≦Ｏ，ＯＳ
）の下盛材（低炭素低合金鋼）である。
ンレス内盛溶接金属、２は被肉盛材料（低合金鋼）の母
材、８は母材２とはソ同材質で低炭素（Ｃ≦Ｏ，ＯＳ
）の下盛材（低炭素低合金鋼）である。
第６図は本発明の継手溶接の実施態様を示し、５は低合
金鋼、６はステンレス鋼、７は継手溶接金属（ステンレ
ス鋼又は高Ｎ１合金鋼）、８はバタリング溶接材（低炭
素低合金鋼）である。
金鋼、６はステンレス鋼、７は継手溶接金属（ステンレ
ス鋼又は高Ｎ１合金鋼）、８はバタリング溶接材（低炭
素低合金鋼）である。
第５図、第６図の実施態様とも、必要とする内盛溶接す
べき母材２又は継手溶接金属７と低合金鋼５０間に、低
炭素低合金鋼を肉盛溶接又はバタリング溶接し、運転中
の水素によるボンド剥離割れを防止するようになしたも
のである。
べき母材２又は継手溶接金属７と低合金鋼５０間に、低
炭素低合金鋼を肉盛溶接又はバタリング溶接し、運転中
の水素によるボンド剥離割れを防止するようになしたも
のである。
このように、被内盛材料の母材２又は低炭素鋼５に、低
炭素低合金鋼８（Ｃ≦Ｏ，ＯＳ ）を下盛り又はバタリ
ング溶接すると、異材溶接部に生じるボンドマルテンサ
イトの炭素量も小さくなり低炭素マルテンサイトとなる
。また焼鈍による低合金鋼２又は５からステンレス鋼、
高Ｎｉ合金鋼１又Ｖ！、７への浸炭も小さくなり、ステ
ンレス鋼やＮ１合金溶接部の境界近傍に生じる粗粒オー
ステナイト結晶粒界の炭化物も少なくなる。このように
低炭素鋼８を下盛り又はバタリングすることにより、水
素脆化しやすい高炭素マルテンサイトや炭化物の生成が
防止されるため、ボンド剥離割れを防止することができ
る。
炭素低合金鋼８（Ｃ≦Ｏ，ＯＳ ）を下盛り又はバタリ
ング溶接すると、異材溶接部に生じるボンドマルテンサ
イトの炭素量も小さくなり低炭素マルテンサイトとなる
。また焼鈍による低合金鋼２又は５からステンレス鋼、
高Ｎｉ合金鋼１又Ｖ！、７への浸炭も小さくなり、ステ
ンレス鋼やＮ１合金溶接部の境界近傍に生じる粗粒オー
ステナイト結晶粒界の炭化物も少なくなる。このように
低炭素鋼８を下盛り又はバタリングすることにより、水
素脆化しやすい高炭素マルテンサイトや炭化物の生成が
防止されるため、ボンド剥離割れを防止することができ
る。
こ＼で下盛材、バタリング材は被肉盛材料２、低合金鋼
５より炭素量が少ない材料であれば、それ相応の効果を
奏するが、Ｃ≦００８以下のものが特に好ましく、また
Ｎｉ分が多いと逆にボンド剥離割れを助長する傾向がみ
らｎるのでＮ１≦ ５％とすべきである。
５より炭素量が少ない材料であれば、それ相応の効果を
奏するが、Ｃ≦００８以下のものが特に好ましく、また
Ｎｉ分が多いと逆にボンド剥離割れを助長する傾向がみ
らｎるのでＮ１≦ ５％とすべきである。
実施例
（】） オーステナイト系ステンレス鋼肉盛溶接への
適用 表１１表２にＤ３４７オーステナイト系ステンレス鋼肉
盛溶接への適用例を示す。母材（被肉盛材）は２Ｖ４Ｏ
ｒ−ＩＭｏ鋼で、これにＤ６４７ステンレス鋼をバンド
アーク溶接で直接肉盛した場合と、下盛り材として低炭
素低合金鋼（ｃ ＝ ｏ、 ０４ ）をバンドアーク溶
接した場合のボンド剥離テスト結果を表２に示すが、従
来の直接肉盛溶接ではボンド剥離割れが生じたが、新方
法の下盛シ法では完全に防止されている。
適用 表１１表２にＤ３４７オーステナイト系ステンレス鋼肉
盛溶接への適用例を示す。母材（被肉盛材）は２Ｖ４Ｏ
ｒ−ＩＭｏ鋼で、これにＤ６４７ステンレス鋼をバンド
アーク溶接で直接肉盛した場合と、下盛り材として低炭
素低合金鋼（ｃ ＝ ｏ、 ０４ ）をバンドアーク溶
接した場合のボンド剥離テスト結果を表２に示すが、従
来の直接肉盛溶接ではボンド剥離割れが生じたが、新方
法の下盛シ法では完全に防止されている。
表 １
表 ２
熱処理：６９１℃Ｘ１８ＨｒＳＲ
（２） フェライト系ステンレス鋼肉盛溶接への適用
表５１表４にＤ ４３ Ｇ Ｂ、Ｉｂ フェライト系ス
テンレス鋼肉盛溶接への適用例を示す。母材（被肉盛材
）は１Ｖ４Ｃｒ−１／！ｌ！ＭＯ鋼で、これにＤ４３Ｏ
Ｎ１）ステンレス鋼をバンドアーク溶接で直接肉盛溶暗
した場合と、下盛り祠として低炭素低合金鋼（０＝ ｎ
、 ０４ ） ｒｆバンドアーク溶接した場合のボンド
剥離テスト結果を表４ｒこ示す。フェライト系ステンレ
ス鋼はオーステナイト系ステンレスｍＫ比較してボンド
剥離割れは生じにくいが、厳しい条件では直接肉盛溶接
で生じている。しかし本発明方法の下盛り法では完全に
防止されている。
テンレス鋼肉盛溶接への適用例を示す。母材（被肉盛材
）は１Ｖ４Ｃｒ−１／！ｌ！ＭＯ鋼で、これにＤ４３Ｏ
Ｎ１）ステンレス鋼をバンドアーク溶接で直接肉盛溶暗
した場合と、下盛り祠として低炭素低合金鋼（０＝ ｎ
、 ０４ ） ｒｆバンドアーク溶接した場合のボンド
剥離テスト結果を表４ｒこ示す。フェライト系ステンレ
ス鋼はオーステナイト系ステンレスｍＫ比較してボンド
剥離割れは生じにくいが、厳しい条件では直接肉盛溶接
で生じている。しかし本発明方法の下盛り法では完全に
防止されている。
表 ３
表 ４
熱処理＝６７５℃Ｘ ９ Ｈｒ ５Ｒ
（３）低合金鋼と３２１ステンレス鋼異材溶接継手への
適用 表５１表６に異材継手溶接への適用例？示す。継手は２
Ｖ４ｃｒ−１Ｍｏ鋼０８ＵＳ ３２１ステンレス鋼で、
溶接材料としては高Ｎ１ 合金のインコネルを用いてい
る。
適用 表５１表６に異材継手溶接への適用例？示す。継手は２
Ｖ４ｃｒ−１Ｍｏ鋼０８ＵＳ ３２１ステンレス鋼で、
溶接材料としては高Ｎ１ 合金のインコネルを用いてい
る。
インコネルはオーステナイト系ステンレス鋼に比べてボ
ンド剥離割れは生じにくいが、肉盛溶接よりも残留応力
や負荷応力の高い異材継手溶接では従来の直接溶接にお
いてボンド剥離割れを生じることを示している。しかし
本発明方法を適用したバタリング法では完表 ６
ンド剥離割れは生じにくいが、肉盛溶接よりも残留応力
や負荷応力の高い異材継手溶接では従来の直接溶接にお
いてボンド剥離割れを生じることを示している。しかし
本発明方法を適用したバタリング法では完表 ６
第１図及び第３図は、従来の肉盛溶接の態様とその欠陥
部を説明するための図、第２図及び第４図は従来の継手
溶接の態様とその欠陥部を説明するための図であり、第
５図、第６図は本発明の実施態様を説明するための図で
あって、第５図は肉盛溶接の場合を、第６図は継手溶接
の場合を示す。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 第５図 ２ 第６図
部を説明するための図、第２図及び第４図は従来の継手
溶接の態様とその欠陥部を説明するための図であり、第
５図、第６図は本発明の実施態様を説明するための図で
あって、第５図は肉盛溶接の場合を、第６図は継手溶接
の場合を示す。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 第５図 ２ 第６図
Claims (1)
- 炭素鋼又は低合金鋼である母材にステンレス鋼又はＮｉ
鋼の肉盛溶接するか、前記母材とステンレス鋼又はＮｉ
合金との継手溶接するに当って、母材上又は母材側に、
母材と同質でかつ低炭素の下盛材料又はバタリング材料
を施こした後、ステンレス鋼又はＮ１合金を肉盛又は継
手溶接することを特徴とする異材溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1089382A JPS58128277A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 異材溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1089382A JPS58128277A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 異材溶接法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58128277A true JPS58128277A (ja) | 1983-07-30 |
Family
ID=11762987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1089382A Pending JPS58128277A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 異材溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58128277A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004025235A (ja) * | 2002-06-25 | 2004-01-29 | Daio Paper Corp | 塔槽体の底部内面の肉盛溶接作業装置及び該装置を用いた肉盛溶接作業方法 |
| US7591410B2 (en) * | 2004-10-22 | 2009-09-22 | Electric Power Research Institute, Inc. | Methods for extending the life of alloy steel welded joints by elimination and reduction of the HAZ |
| JP2011179781A (ja) * | 2010-03-03 | 2011-09-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 熱交換器 |
| WO2012127900A1 (ja) * | 2011-03-18 | 2012-09-27 | 三菱重工業株式会社 | 溶接構造及び溶接工法 |
| CN105127562A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-09 | 青岛兰石重型机械设备有限公司 | 一种复合板异种材料焊接接头的焊接方法 |
| CN105345233A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-24 | 天津威尔朗科技有限公司 | 中锰耐磨钢与q345b低合金钢熔化极气体保护焊工艺 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5367649A (en) * | 1976-11-29 | 1978-06-16 | Hitachi Ltd | Method of welding different metals |
-
1982
- 1982-01-28 JP JP1089382A patent/JPS58128277A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5367649A (en) * | 1976-11-29 | 1978-06-16 | Hitachi Ltd | Method of welding different metals |
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| EP2687311A4 (en) * | 2011-03-18 | 2016-04-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | WELDING STRUCTURE AND WELDING PROCESS |
| CN105127562A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-09 | 青岛兰石重型机械设备有限公司 | 一种复合板异种材料焊接接头的焊接方法 |
| CN105127562B (zh) * | 2015-09-30 | 2017-04-12 | 青岛兰石重型机械设备有限公司 | 一种不锈钢复合板与奥氏体不锈钢间焊接接头的焊接方法 |
| CN105345233A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-24 | 天津威尔朗科技有限公司 | 中锰耐磨钢与q345b低合金钢熔化极气体保护焊工艺 |
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