JPS58163597A

JPS58163597A - ステンレス鋼被覆ア−ク溶接棒

Info

Publication number: JPS58163597A
Application number: JP4786082A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Wakamoto; 若元　「い」夫; Yuzuru Miura; 譲三浦
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1982-03-25
Filing date: 1982-03-25
Publication date: 1983-09-28

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。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は異・材溶接に用いる１５〜１８１Ｃｒ系ステン
レス鋼被覆アーク溶接棒に係るものである。

石油精製や石油化学工業における耐食材料として、５Ｕ
Ｓ４１０．５ＵＳ４０５あるいは５ＵＳ４３０相当の１
３〜１ＢｑＡＣｒ系ステンレス鋼が第１図ライニング、
第２図クラツド鋼、第３図肉感溶接等の方法によって内
張すして使用される。しかしてこれらの溶接において、
前述の内張りステンレス１と、炭素鋼あるいはＣｒ−Ｍ
ｏ鋼等からなる母材２との異材初層溶接部３には、現在
ＪＩＳＺ３２２１規定のＤ４３０相邑材として、ｃ＝ｏ
、ｏｓ〜０１ΩチでＮｂ＝＝０．７〜０９チ。

ＡＩ＝９．０５〜０１チ、　Ｔｉ　＝　０．０５〜０１
チおよびＮ＝０．０２〜Ｉ］、０５チを複合添加した被
覆アーク溶接棒が使用されている。

しかし、この市販溶接棒による異材初層溶接部３は通常
の溶接条件で溶接した場合でも、母材２が２０〜３５％
程度融合し、Ｃｒ　、　Ｎｂ等の化学成分が希釈される
結果、硬化を生じ、この硬化部に溶接時や機器使用中の
水素による遅れ割れが発生することがある。０上記現状に鑑み、通常の溶接条件で溶接を行っても希釈
硬化することのない溶接金属化学成分をもとめるべく試
験検討を行ない本願発明に到った。

すなわち本発明は、鉢合金鋼を含む一般炭素鋼と１３〜
１８％Ｃｒ系ステンレス鋼表の異材初層溶接に用いられ
、溶着金属の化学成分が、Ｃ≦００５％。

ＮｂあルイはＮｂ十Ｔｉ　＝　０．９〜１．２％　、　
Ｃｒ　＝　１５〜１８％およびＪ　１５２３２２１０４
３０規定範囲の他元素からなることを特徴とするステン
レス鋼被覆アーク溶接棒を提供する。

本願発明溶接棒は、１３〜１８　ｌ　Ｃｒ系ステンレス
鋼の異材初層溶接に際し、核部が希釈硬化することなく
、溶接時および使用中の水素による遅れ割れの懸念のな
い溶接部が得られることを特徴とする初層溶接用被覆ア
ーク溶接棒に関するものである。

本発明溶接棒の実施例につき詳細に説明し、成分組成の
数値限定理由も併せ説明する。

第１表は１１種の溶接棒についての溶着金属の化学成分
、溶着金属の機械的性質、および初層溶接金属の遅れ割
れ試験結果を示すもので、賦香■、■、■、■、■は本
発明溶接棒、賦香■■は市販溶接棒、賦香■、■、■、
［相］は参考溶接棒である。

賦香■〜［相］はすべて同一溶接条件、す碌わち溶接電
流１４５Ａ、溶接速度１５　ａｎ　／　ｍ　、予熱温度
２００°Ｃ９母材Ａ２０４ＧｒＡ　、　Ｃ量＝０．２０
％テ溶接を行った全溶着金属、およびＡ２０４ＧｒＡ母
材に肉盛溶接”した初層溶接金属の性能を比較したもの
である。

賦香■、■の市販溶接棒は前述のとおシ溶着金属の機械
的性能は良好であるが、初層溶接金属は著しく硬化し、
陰極電解水素チャージ法による遅れ割れ試験によって遅
れ割れが発生し、使用上問題がある。賦香■の参考溶接
棒は市販溶接棒よりＣ量を０．０５　％に低下したもの
である。

初層溶接金属の硬さはかなり低下するものの十分でなく
、遅れ割れが発生する。これに比し、賦香■の本発明溶
接棒はＣ量を０．０３％とさらに低下したものである。

この場合溶着金属の機械的性質も良好で、かつ初層溶接
金属の硬さ低下も充分で遅れ割れも発生しない。すなわ
ちＣ量は００３チ以下とすることが有効である。

賦香■の参考溶接棒と■の本発明溶接棒はＣ量００３チ
におけるＮｂおよびＮｂ＋Ｔｉ添加量の影響を示す。Ｎ
ｂ添加量は双方とも０７０チと同じであるが、賦香■は
Ｔ１量が多（、Ｎｂ　十Ｔｉはそれぞれ０８０チと０９
２％である。Ｎｂ　＋Ｔｉ　＝　０．８０俤の賦香■は
、初層硬さの低下が不充分で遅れ割れが発生するが、Ｎ
ｂ　十Ｔｉ−０，９２１４の賦香■は前述のとおり遅れ
割れも発生しない。また賦香■の本発明溶接棒けＮｂを
主としてＮｂ＝０．９％としたものであるが、この場合
も溶着金属の機械的性質は良好でかつ初層金属の遅れ割
れをなく、良好な性能を有する。これらからＮｂあるい
ｉｊ　Ｎｂ　＋Ｔｉの添加口・は０９俤以上が有効であ
る。

しかしＮｂあるいはＮｂ−）Ｔｉ量は賦香■の本発明溶
接棒、および■、［相］の参考溶接棒のように増加する
と、溶着金属の伸び率や衝撃値が急激に劣化する傾向が
ある。溶着金属の伸び率としては、継手曲げ延性などの
点から一般には３０俤以上が望まれる。したがってＮｂ
　＋　Ｔｉ　＝　１．２　％の賦香■程度が添加量の上
限であろうと考える。

なおＣ量については、肉感溶接をする母材のＣ量にも左
右される。賦香■〜［相］の試験結果が０２０チのＣ量
を有すＡ２０４ＧｒＡ鋼上へ溶接した結果であるのに対
し、賦香０の本発明溶接棒は０．１５　％　ＣのＡ２０
４ＧｒＡ鋼上へ溶接シタ場合ｏ結果である。この場合、
溶着金属のＣ量が００５チであっても、硬化が少なく水
素による遅れ割れも発生せず良好な１来が得られる。一
般にこれらＣｒ系ステンレスを肉盛溶接して使用される
母材のＣ量は０．１０−０．２０　％が普通であるので
、母材Ｃ量が少ない場合は、溶着金属のＣ量が００５チ
でも効果がある。

次に第４図に賦香■の市販溶接棒と賦香■の本発明溶接
棒によるＣ　−’７２　Ｍｏ鋼板上に種々の溶接電流で
肉盛溶接した際の母材の希釈率と肉感溶接金属の硬さの
関係を示す。本図から明らかなとおり市販の溶接棒にお
いては、母材の希釈による硬化を受は易く、通常の溶接
電流条件（１１０〜１４５Ａ）で溶接した場合、その時
の希釈率２０〜３５％でも著しい硬化を伴う。一方本発
明溶接棒におい゛ては、希釈率の増加に伴ない徐々に硬
化する傾向が認められるものの、１６０Ａの高電流域で
希釈率４０％程度に於いても、Ｈｖ　２００以下で希釈
硬化の防止に対し著しい効果が認められる。

まだ本結果をもとに、溶接金属中のＮｂ／Ｃと硬さの関
係について調査すると、第５図が得られ、溶接金属中の
Ｎｂ／Ｃが７以上あれば硬化しないことが明らかとなっ
た。すなわち市販溶接棒は希釈のない状態（溶着金属）
ではＮｂ／Ｃ≧７であるが、被覆アーク溶接法では通常
の希釈率である３０チの希釈によりＮｂ／ｃＬ；　６と
７を割り、希釈が増加するにつれＮｂ／Ｃ比が減少し硬
化する。一方本発明溶接棒によれば、希釈率３８％にお
いてもＮｂ／ｃ＃８が確保され硬化しない。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明溶接棒が用いられる異材溶接部
の説明図、第４図は本発明溶接棒の希釈率と溶接金属硬
さとの関係を示す図表、第５図は溶−金属中のＮｂ／Ｃ
と溶接金属硬さとの関係を示す図表である。第１図ど第２図ＩＡ３図溶搏電流Ａ第４図

Claims

【特許請求の範囲】

低合金鋼を含む一般炭素鋼と１３〜１８１ｃｒ系ステン
レス鋼との異材初層溶接に用いられ、溶着金属の化学成
分が、Ｃ≦０．０５％、ＮｂあるいはＮｂ　＋　Ｔｉ　
＝　［１，９〜１．２　％、Ｃｒ　＝　１５〜．１８％
、およびＪＩＳ、Ｚ３２２１Ｄ４３Ｑ規定範囲の他元素
からなることを特徴とするステンレス鋼被覆アーク溶接
棒。