JPS5861971A - NbまたはV含有鋼の潜弧溶接方法 - Google Patents

NbまたはV含有鋼の潜弧溶接方法

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JPS5861971A
JPS5861971A JP15942581A JP15942581A JPS5861971A JP S5861971 A JPS5861971 A JP S5861971A JP 15942581 A JP15942581 A JP 15942581A JP 15942581 A JP15942581 A JP 15942581A JP S5861971 A JPS5861971 A JP S5861971A
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JP
Japan
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welding
arc welding
submerged arc
joints
metal
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JP15942581A
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English (en)
Inventor
Isao Sugioka
杉岡 勲
Hajime Motosugi
本杉 元
Osami Shimoyama
下山 修身
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K33/00Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
    • B23K33/004Filling of continuous seams

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

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】 本発明は溶接部の靭性が良好で、かつ能率′的なNb、
V鋼の潜弧溶接方法に関するものである。
近年、黴景のめ、■を添加して、強度、靭性を高めた鋼
材が実用化されている。母材においてはこれら炭・蜜化
物形成元素の固溶と析出コントロールがある程度可能で
、結晶粒と析出硬化をバランスさせ、高張力化と高靭性
化が同時に得られるが、急熱、急冷の熱サイクルとなる
溶接部ではこれらの固溶、析出コントロールは実際上不
可能であるため、母材希釈により溶接金属量にNb、V
が移行し、これら化合物の析出硬化により靭性が劣化す
る。特に再熱された部分および応力除去焼鈍(SR)を
行った場合にこの傾向が著しい。初層の母材希釈率が6
0−以上にもなる潜弧溶接継手の場合には、初層溶接金
属のNb、V量が多くなる上に、次層あるいはフィニ、
シングツJ?ス(以後rpと略す)側初層溶接の熱影響
など複雑な熱履歴を受けるため、バッキングパス(以I
BPと略す)側とFP側溶接金属の会合部が硬化すると
ともに靭性が極めて劣化する現象が確認されている。
この対策として、会合部近傍のMn量を低ぐする方法が
提案されているが、溶接途中で溶接材料を変更すること
が必要で、現場的にはやや煩雑な観をまぬがれない。
したがって、初層溶接金属の母材希釈率を低くし、Nb
、V量を低くすることが簡便、有効と考えられるが、潜
弧溶接において母材希釈率を低くすることはかなり困難
でせいぜい30″チが限度であり、母材中のNb、Vの
影響を避けるには、母材希釈をさらに少なくする必要が
ありた。
本発明はm、v含有鋼の潜弧溶接における以上のような
問題点を解決して、かつ能率的に溶接を行うためのもの
で、その要旨とするところは、v。
YもしくはX型開先を有する継手の両面突合せ溶接継手
のバッキングパス側溶接において、開先角度を25〜4
5°とし、開先底部に溶接長10cfRあたり25〜1
00gの溶加材を散布するか、または被覆アーク溶接も
しくはがスシールドアーク溶接によシ、6〜13m幅の
下盛溶接を行うか、又は該下盛溶接に際して前記溶加材
を併用するかのいずれかを行なったのち、入熱量50,
0OOJ/C111以下の溶接条件で、第1層溶接する
ことを特徴とするNbまたはV含有鋼の潜弧溶接方法に
ある。
以下に、本発明をさらに詳しく述べる。
本発明において、溶加材を添加したり、下盛溶接を行っ
たり、開先角度を比較的狭く採ったりする主たる理由は
、母材希釈を少なくすることによって母材から溶接金属
へのNb、Vの移行を少なくし、Nb、Vの悪影響を排
除することである。
すなわち、下向姿勢の潜弧溶接において、アークが直接
作用するアーク直下には、溶加材あるいは下盛溶接金属
を置くことによって母材の溶融を避け、開先角度を狭く
シ、開先壁面を立てることによって開先壁面の母材溶融
を最少限に抑え、第1層潜弧溶接の母材希釈率を、従来
の潜弧溶接法では困難であった30チ以下にしようとす
るものである。
次に、開先形状、溶加材散布量などを前記のように限定
した理由を述べる。
まず、開先角度の限定をBP側のみとしたのは、FP@
については溶接に先立ち裏はつシを行うので、FP側開
先角度は、裏はつシがしやすい範囲で任意に選定できる
ことによる。
次に、BP側の開先角度を25〜45°としたのは、2
5°未満では開先角度が狭過ぎ、アンダーカットが発生
しやすく、スラグの除去が困難になる。
また逆に45°を超えると安定して、低い母材希釈率が
得られなくなシ、溶接金属中のm、v量を低く保つこと
が困難になることおよび開先断面積が太きくなシ、能率
的、経済的な溶接ができなくなることによる。
次に、溶加材散布量を溶接長10cMあたシ25g以上
、被覆アーク溶接、ガスシールドアーク溶接による下盛
溶接の幅を61131以上としたのは、次のような実験
によりもとめられたものである。
まず、本発明者らは、溶加材の散布量と母材希釈率の関
係を求めるために、次のような実験を行った。
すなわち、第1表に示すフラックスF1を第2表に示す
潜弧ワイヤW1と組合せ、溶加材として同じく第2表に
示す力、トワイヤCW1を、板厚tw35IIiIの5
M−50B鋼を用いて組立てた、第2図に示す形状の開
先内に散布し、電流400〜50(1゜電圧30〜32
v、速度20〜25 tyx/+rlnの溶接条件によ
り1)やス潜弧溶接し、溶接ビードの横断面マクロ検査
を行い、母材への溶は込み部分と溶接金属の面積比から
母材希釈率を測定した。図中1.1は鋼材、2は溶加材
である。
第1図は、以上のような実験によって得られた溶加材散
布量と母材希釈率の関係を示すものである。同図に見ら
れるようにθ=30°または40°のような狭い開先内
では、溶接条件の違いに基づく母材希釈率の差は比較的
少なく、溶加材を溶接長10備あたり25.9以上散布
することによって、従来潜弧溶接では得られなかった3
0チ以下の母材希釈率とすることができ、母材中のNb
、Vの悪影響を軽減できる。
また、溶加材散布と同様の効果が被覆アーク溶接、ガス
シールドアーク溶接により、下盛溶接することによって
も得られる。
すなわち第3図は、第2図の場合同様、第1表。
第2表に示すフラックスF1と潜弧ワイヤW1を組合せ
、板厚t=35flの5M−50B鋼を用い、棒径3.
211のJIS D5016相当被覆アーク溶接棒によ
り下盛溶接した第4図に示す形状の開先内を電流450
〜500A、’l圧32v、速度20〜25t:m/m
 1 nの溶接条件により1ノ平ス潜弧溶接した場合の
下盛溶接の幅と潜弧溶接における母材希釈率の関係を示
すものであり、下盛溶接の幅を6vi、以上とすること
によって溶加材散布の場合と同様、潜弧溶接時の母材希
釈率を従来困難であった30チ以下にすることができる
。なお、第4図において1、rは鋼材、3は下盛溶接金
属である。
なお、これらの場合、潜弧溶接金属、および下盛溶接金
属の直下、開先底部に連続した未溶融部4が残ることが
多いが、これらはFP側溶接に先立つ裏はつり時に除去
される。
また、FP側溶接では、裏はつりを行うことによって、
BP側溶接金属が露出し、開先底部では母材部分が除去
されている。したがってFP側第1層溶接においては、
BP側溶接金属への溶は込みが多く、母材部分の希釈は
極めて少なくなり、FP側溶接金属についてもNb、V
含有量が少々くなりこれらの影替が軽減される。
次に、溶加材散布量の上限を溶接長10cl11あたり
100gとしたのは、これを超えると、溶加材が多くな
り過ぎ、溶接金属と母材との融合が不完全となる。
被覆アーク溶接およびガスシールドアーク溶接による下
盛溶接の幅を13朋としたのは、下盛溶接の幅がこれを
超えると下盛溶接のパス数が多くなり作業能率上好まし
くない。
なお、下盛溶接の場合でも、本発明の趣旨からして、母
材希釈が大きくならないよう配慮することが必要で、こ
のためには下盛溶接電流を250A程度以下に制限する
ことが望ましい。
また、下盛溶接時に力、トワイヤを併用することも有効
で、溶接能率、溶接作業性の向上に有効である。
最後に潜弧溶接の入熱量を50,000 J/yn以下
としたのは、これを超えた場合、アンダーカットが発生
し開先内でのスラグ剥離性が劣化することによる。ただ
し、高温割れ防止の観点からは700A以下の溶接電流
を用いることが望ましい。
なお、本発明法において溶加材とは前述のカットワイヤ
に限らず、粉状1粒状、棒状の鋼を用いることができ、
溶接用ワイヤと同一成分系にするのが一般的であるが、
成分調整(例えばMn量を低いものを用いる)によシ、
より高い衝撃値、COD値が期待できる。
また、本発明方法における潜弧溶接は、単電極。
多電極とも有効である。
以上のように本発明法は開先角度を極端に狭くすると共
に、溶加材散布あるいは下盛溶接を行って潜弧溶接する
ことによって、従来の潜弧溶接では考えられない、低い
母材希釈率が得られ、Nb、V含有鋼の潜弧溶接におい
ても、Nb、V含有量の少ない靭性の良好な溶接金属を
得ることが可能で、S、V含有鋼の極めて能率的な溶接
方法と言える。
次に本発明の効果を実施例によりさらに具体的に示す。
実施例 板厚50 N(りNb、 V含有鋼B54360−50
D鋼を必要に応じて、カットワイヤCW2 、被覆アー
ク溶接。
ガスシールドアーク溶接を併用して、潜弧溶接用ワイヤ
W2と7ラツクスF2の組合せにより、第5図に示す開
先形状、累層方法により累層溶接を行ない、板厚中央部
(会合部)の機械的性能、溶接金属成分等を調査した。
なお、これに使用したフラックスおよびワイヤ類を第1
表および第2表にそれぞれ示す。
この結果は第3表に示すとおりで、比較例では溶接金属
中のm、v含有量が多く、硬化しているのがみられると
ともに特に応力除去焼鈍(SR)後の靭性劣化(マTr
s温度の上昇)が著しいのに対し、本発明法では、Nb
、Vの含有量が少なくなり、応力除去焼鈍後も靭性の劣
化はほとんど認められなかった。また本発明法は比較法
にくらべ潜弧溶接・臂ス数が減少しており、特にカット
ワイヤ散布法は経済的、能率的に有利である。
以上、本発明法を用いることにより、便来溶接註に問題
があったNb+Vt有−の渣弧浴接においても能率を犠
牲にすることなく、良好な性能を備えた溶接部が能率的
、経済的に得られ、コスト低減が期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は母材希釈率におよほす溶加材散布量の影響を示
す図、第2図はその調査に用い九開先形状を示す図、第
3図は母材希釈率におよぼす下盛浴接−の影響を示す図
、t/p、4図はその調査に用いた開先形状を示す図、
第5図囚、(B)は実施例に用いられた開先形状を示す
図である。 l、1′・・・−材、2・・・溶加材、3・・・下盛#
!接金金属4・・・未溶融部@ 第1図: 第3図: 第11 第2回 第3面 第4図 第5回 (/’I) (8) 手続補正書 (方式) %式% 1、 事件の表示 昭和56年特許願第159425号 2、 発明の名称 NbまたはV含有鋼の潜弧溶接方法 3、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目6番3号 (665)新日本製鐵株式會社 代表者 武  1)   豊 4、代理人〒io。 東京都千代田区丸の内二丁目4番1号 6、 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面の簡単な説明の
橢 7、 補正の内容 1)明細書6頁12行と13行の間に下記を挿入する。 [第1図の実験における各条件は下記の通シである。 2)同7頁8行と9行の間に下記を挿入する。 [第3図の実験における各条件は下記の通シである。 」 3)同15頁を全部削除する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. v、yもしくはX型開先を有する継手の両面突合せ溶接
    のバッキングパス側溶接において、開先角度を25〜4
    5°とし、開先底部に溶接長10cfRあ九シ25〜1
    00.Pの溶加材を散布するか、または、被覆アーク溶
    接もしくはガスシールドアーク溶接により6〜13w幅
    の下盛溶接を行うか、又は該下盛溶接に際し前記溶加材
    を併用するかのいずれかを行なったのち、入熱量50ρ
    0OJ1511以下の溶接条件で、第1層溶接すること
    を特徴とするNb tたはV含有鋼の潜弧溶接方法。
JP15942581A 1981-10-08 1981-10-08 NbまたはV含有鋼の潜弧溶接方法 Pending JPS5861971A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010184244A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Hitachi Zosen Corp シャー切断鋼板の突合せ両面サブマージアーク溶接方法
CN109226940A (zh) * 2018-11-15 2019-01-18 江苏振光电力设备制造有限公司 一种q460高强钢的焊接方法

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