JPS5913949B2 - 含モリブデン高クロムのフエライト系ステンレス鋼の溶接方法 - Google Patents
含モリブデン高クロムのフエライト系ステンレス鋼の溶接方法Info
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- JPS5913949B2 JPS5913949B2 JP16009479A JP16009479A JPS5913949B2 JP S5913949 B2 JPS5913949 B2 JP S5913949B2 JP 16009479 A JP16009479 A JP 16009479A JP 16009479 A JP16009479 A JP 16009479A JP S5913949 B2 JPS5913949 B2 JP S5913949B2
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- Japan
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- stainless steel
- welded
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- ferritic stainless
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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
- B23K35/308—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
- B23K35/3086—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent containing Ni or Mn
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は含モリブデン高クロムのフェライト系ステンレ
ス鋼の溶接方法に係り、特に耐応力腐食性、耐粒界腐食
性および靭性にすぐれた溶接部を得る溶接方法に関する
。
ス鋼の溶接方法に係り、特に耐応力腐食性、耐粒界腐食
性および靭性にすぐれた溶接部を得る溶接方法に関する
。
”０ ステンレス鋼は、結晶構造の差によりフェライト
系とオーステナイト系に大別できる。
系とオーステナイト系に大別できる。
これらのうち高級ステンレス鋼といわれるＳＵＳ３１６
Ｌと高純度２６Ｃｒ−１Ｍｏ鋼の２ｍｍ厚鋼板の母材の
溶接部について、耐応力腐食割れ性を日本工業５ 規格
ＪＩＳＧＯ５７６（１９７５年）に規定されているＵベ
ンド法による塩化マグネシウム試験で、また溶接鋼の衝
撃値の遷移温度をＪＩＳＺ２２４２（１９７７年）に規
定されているシャルピー衝撃試験で求めた結果を第１表
に示す。Ｎｉを含むす”０−ステナイト系ステンレス鋼
は溶接部の靭性が優れているため化学プラント類に多く
使用されているが、第１表に示すように塩素イオンなど
を含む腐食環境では応力腐食割れしやすい欠点がある。
この問題に対処するため、本質的に応力腐食割れ’５
を起こしにくいと考えられているフェライト系ステンレ
ス鋼の耐食性を向上させたＣｒが２５〜３０％、Ｍｏが
０．７５〜５．０％の数多くの含Ｍｏ高Ｃｒフェライト
系ステンレス鋼が開発されている。しかし、これらの鋼
は母材の耐応力腐食割れ性と靭性が良好であるにもかか
わらず、やはりオーステナイト系ステンレス鋼より溶接
部の靭性が多少劣るという問題と、溶着鋼にＮｉを含ま
ないように共金で溶接しても溶接部は応力腐食割れから
完全に遁れることができず、実用化されにくいのが現状
である。ステンレス鋼で化学プラント類を製造する場合
溶接施工は避けられず、溶接部も含めて応力腐食割れ感
受性のない素材と、溶性施工方法の開発が強く望まれて
いる。
Ｌと高純度２６Ｃｒ−１Ｍｏ鋼の２ｍｍ厚鋼板の母材の
溶接部について、耐応力腐食割れ性を日本工業５ 規格
ＪＩＳＧＯ５７６（１９７５年）に規定されているＵベ
ンド法による塩化マグネシウム試験で、また溶接鋼の衝
撃値の遷移温度をＪＩＳＺ２２４２（１９７７年）に規
定されているシャルピー衝撃試験で求めた結果を第１表
に示す。Ｎｉを含むす”０−ステナイト系ステンレス鋼
は溶接部の靭性が優れているため化学プラント類に多く
使用されているが、第１表に示すように塩素イオンなど
を含む腐食環境では応力腐食割れしやすい欠点がある。
この問題に対処するため、本質的に応力腐食割れ’５
を起こしにくいと考えられているフェライト系ステンレ
ス鋼の耐食性を向上させたＣｒが２５〜３０％、Ｍｏが
０．７５〜５．０％の数多くの含Ｍｏ高Ｃｒフェライト
系ステンレス鋼が開発されている。しかし、これらの鋼
は母材の耐応力腐食割れ性と靭性が良好であるにもかか
わらず、やはりオーステナイト系ステンレス鋼より溶接
部の靭性が多少劣るという問題と、溶着鋼にＮｉを含ま
ないように共金で溶接しても溶接部は応力腐食割れから
完全に遁れることができず、実用化されにくいのが現状
である。ステンレス鋼で化学プラント類を製造する場合
溶接施工は避けられず、溶接部も含めて応力腐食割れ感
受性のない素材と、溶性施工方法の開発が強く望まれて
いる。
したがつて、特に母材として含ＭＯ高Ｃｒフエライト系
ステンレス鋼を使用した場合の溶接部が応力腐食割れを
おこさないような溶接施工法の出現が非常に強く望まれ
ている。本発明の目的は、含ＭＯ高Ｃｒのフエライト系
ステンレス鋼の不活性ガス溶接方法における前記従来技
術の欠点を克服し、耐応力腐食性、耐粒界腐食性および
靭性にすぐれた溶接部を得ることができる溶接方法を提
供するにある。本発明の要旨とするところは次のとおり
である。
ステンレス鋼を使用した場合の溶接部が応力腐食割れを
おこさないような溶接施工法の出現が非常に強く望まれ
ている。本発明の目的は、含ＭＯ高Ｃｒのフエライト系
ステンレス鋼の不活性ガス溶接方法における前記従来技
術の欠点を克服し、耐応力腐食性、耐粒界腐食性および
靭性にすぐれた溶接部を得ることができる溶接方法を提
供するにある。本発明の要旨とするところは次のとおり
である。
すなわち、重量％にてＭＯ：０．７５〜５．０％，Ｃｒ
：２５．０〜３０．０％を基本組成とする含モリブデン
高クロムのフエライト系ステンレス鋼を不活性ガス雰囲
気中でアーク溶接する溶接方法において、重量％にてＣ
＋Ｎ：０．０１６％以下、Ｎｉ：１０〜４５０Ｉ），Ｍ
Ｏ：母材の含有ＭＯ量の１．００〜１．５０倍の範囲で
あつて０．７５〜７．５０％，Ｃｒ：母材の含有Ｃｒ量
の０，９０〜１．２０倍の範囲であつて２２．５〜３６
０１）を含有し残部はＦｅのほか不可避的不純物より成
るオーステナイト系ステンレス鋼より成るワイヤーを使
用することを特徴とする含モリブデン高クロムのフエラ
イト系ステンレス鋼の溶接方法である。本発明の詳細な
らびに実施例を添付図面を参照して説明する。
：２５．０〜３０．０％を基本組成とする含モリブデン
高クロムのフエライト系ステンレス鋼を不活性ガス雰囲
気中でアーク溶接する溶接方法において、重量％にてＣ
＋Ｎ：０．０１６％以下、Ｎｉ：１０〜４５０Ｉ），Ｍ
Ｏ：母材の含有ＭＯ量の１．００〜１．５０倍の範囲で
あつて０．７５〜７．５０％，Ｃｒ：母材の含有Ｃｒ量
の０，９０〜１．２０倍の範囲であつて２２．５〜３６
０１）を含有し残部はＦｅのほか不可避的不純物より成
るオーステナイト系ステンレス鋼より成るワイヤーを使
用することを特徴とする含モリブデン高クロムのフエラ
イト系ステンレス鋼の溶接方法である。本発明の詳細な
らびに実施例を添付図面を参照して説明する。
第２表に示す含ＭＯ高Ｃｒフエライト系ステンレス鋼の
２ｍｍ厚鋼板を第３表に示すＮｉ含有オーステナイト系
ステンレス溶接ワイヤーを用いてＴＩＧ溶接した。
２ｍｍ厚鋼板を第３表に示すＮｉ含有オーステナイト系
ステンレス溶接ワイヤーを用いてＴＩＧ溶接した。
溶接部について、前述の塩化マグネシウム試験により応
力腐食割れ発生時間を、またＪＩＳＧＯ５７５（１９７
０年）に規定されている硫酸・硫酸銅試験し、粒界腐食
感受性の有無をまたシヤルピ一衝撃試験により溶着鋼の
遷移温度を調べた結果を第４表に示す。このうち、応力
腐食割れ試験の結果をＣｒ（５Ｍ０の量で整理した結果
を第１図に示す。溶接ワイヤーのＭＯ（５Ｃｒ量を被溶
接材料とある一定比率となるように制御すれば溶着鋼の
靭性を向上させるため溶着鋼にＮｉを入れても溶接部が
全く応力腐食割れしなくなることが判明した。本発明に
よる溶接ワイヤーの成分限定理由は次のとおりである。
力腐食割れ発生時間を、またＪＩＳＧＯ５７５（１９７
０年）に規定されている硫酸・硫酸銅試験し、粒界腐食
感受性の有無をまたシヤルピ一衝撃試験により溶着鋼の
遷移温度を調べた結果を第４表に示す。このうち、応力
腐食割れ試験の結果をＣｒ（５Ｍ０の量で整理した結果
を第１図に示す。溶接ワイヤーのＭＯ（５Ｃｒ量を被溶
接材料とある一定比率となるように制御すれば溶着鋼の
靭性を向上させるため溶着鋼にＮｉを入れても溶接部が
全く応力腐食割れしなくなることが判明した。本発明に
よる溶接ワイヤーの成分限定理由は次のとおりである。
Ｃ＋Ｎ：
Ｃ（５Ｎは、溶接部のように高温に加熱されると一旦鋼
中に固溶し冷却途中Ｃｒの炭化物および窒化物として粒
界に析出し、その周囲にＣｒ欠乏層を形成するので耐粒
界腐食性に悪影響をおよぼす元素である。
中に固溶し冷却途中Ｃｒの炭化物および窒化物として粒
界に析出し、その周囲にＣｒ欠乏層を形成するので耐粒
界腐食性に悪影響をおよぼす元素である。
したがつて、ＣとＮを同等に考えればよく、その合計（
Ｃ＋Ｎ）量が第２表と第３表から０．０１６％以下でな
ければ溶着鋼が粒界腐食するので、その上限を０．０１
６％とする必要がある。Ｎｉ： Ｎｉはオーステナイト形成元素であり、少ないとδフエ
ライトの生成が多くなり熱間加工性を劣化する。
Ｃ＋Ｎ）量が第２表と第３表から０．０１６％以下でな
ければ溶着鋼が粒界腐食するので、その上限を０．０１
６％とする必要がある。Ｎｉ： Ｎｉはオーステナイト形成元素であり、少ないとδフエ
ライトの生成が多くなり熱間加工性を劣化する。
また、１０％以上添加すると溶着鋼の靭性が著しく改善
できるので、その下限を１０％とした。Ｎｉ量は後述す
るＭＯ（５Ｃｒ量が多くなればなるほどδフエライトが
生成しないよう多量に含有させる必要があるが、あまり
多いとワイヤーのコストが著しく高くなるのでその上限
を４５％とした。ＭＯ： ＭＯ量は溶接部の耐応力腐食割れ性を大きく左右し、第
１図に示すように被溶接材料の量に対して１．００倍か
ら１．５０倍の範囲とすることが必要である。
できるので、その下限を１０％とした。Ｎｉ量は後述す
るＭＯ（５Ｃｒ量が多くなればなるほどδフエライトが
生成しないよう多量に含有させる必要があるが、あまり
多いとワイヤーのコストが著しく高くなるのでその上限
を４５％とした。ＭＯ： ＭＯ量は溶接部の耐応力腐食割れ性を大きく左右し、第
１図に示すように被溶接材料の量に対して１．００倍か
ら１．５０倍の範囲とすることが必要である。
ワイヤーのＭＯ量が被溶接材料より少ないと、すなわち
被溶接材料の量に対し１．００倍に満たないと、溶着鋼
が母材より卑となり、そこが局部腐食を受けやすく応力
腐食割れを発生する。逆に、ワイヤーのＭＯ量が被溶接
材料の１．５０倍を越えると溶着鋼は母材より電気化学
的に責となりすぎ、熱影響部が応力腐食割れしやすくな
るものと考えられる。結局、本発明で得られた溶接ワイ
ヤーで対象となる被溶接材料の含ＭＯ高Ｃｒフエライト
系ステンレス鋼はＭＯ量を０．７５から５％まで含有す
るので、本発明ワイヤーのＭＯ量の範囲は０．７５％以
上で７．５０（！）以下となり、耐応力腐食割れ性を向
上させるため、被溶接材料のＭＯ量の１．００倍以上か
ら１．５０倍以下に制御することが必要である。Ｃｒ： Ｃｒ量もＭＯ量と同様に耐応力腐食割れ性を左右し、第
１図に示すとおり、被溶接材料の量に対して０．９０倍
以上から１．２０倍以下にしないと応力腐食割れとする
。
被溶接材料の量に対し１．００倍に満たないと、溶着鋼
が母材より卑となり、そこが局部腐食を受けやすく応力
腐食割れを発生する。逆に、ワイヤーのＭＯ量が被溶接
材料の１．５０倍を越えると溶着鋼は母材より電気化学
的に責となりすぎ、熱影響部が応力腐食割れしやすくな
るものと考えられる。結局、本発明で得られた溶接ワイ
ヤーで対象となる被溶接材料の含ＭＯ高Ｃｒフエライト
系ステンレス鋼はＭＯ量を０．７５から５％まで含有す
るので、本発明ワイヤーのＭＯ量の範囲は０．７５％以
上で７．５０（！）以下となり、耐応力腐食割れ性を向
上させるため、被溶接材料のＭＯ量の１．００倍以上か
ら１．５０倍以下に制御することが必要である。Ｃｒ： Ｃｒ量もＭＯ量と同様に耐応力腐食割れ性を左右し、第
１図に示すとおり、被溶接材料の量に対して０．９０倍
以上から１．２０倍以下にしないと応力腐食割れとする
。
本発明のワイヤーで対象となる被溶接材料のＣｒ量は２
５．０から３０．０％まで含有するので、本発明のワイ
ヤーのＣｒ量の下限と上限はそれぞれ２２．５％と３６
．０％となる。
５．０から３０．０％まで含有するので、本発明のワイ
ヤーのＣｒ量の下限と上限はそれぞれ２２．５％と３６
．０％となる。
次に他の実施例について説明する。
第５表に示すように板厚６ｍｍの第２表と同一化学組成
の２６Ｃｒ−１Ｍ０鋼板を本発明による０．０１０％（
Ｃ＋Ｎ）−２４．４（ｆ）Ｎｉ−１．４％ＭＯ−２４．
４％Ｃｒのオーステナイト系ステンレス鋼ワイヤーでＭ
ＩＧ溶接すると、溶着鋼の遷移温度は−１００℃以下と
良好で、かつ塩化マグネシウム溶接中でも応力腐食割れ
しないことが判明した。
の２６Ｃｒ−１Ｍ０鋼板を本発明による０．０１０％（
Ｃ＋Ｎ）−２４．４（ｆ）Ｎｉ−１．４％ＭＯ−２４．
４％Ｃｒのオーステナイト系ステンレス鋼ワイヤーでＭ
ＩＧ溶接すると、溶着鋼の遷移温度は−１００℃以下と
良好で、かつ塩化マグネシウム溶接中でも応力腐食割れ
しないことが判明した。
本発明は含ＭＯ高Ｃｒのフエライト系ステンレス鋼を母
材とする従来の共金による溶接方法では応力腐食割れを
完全になくすることができなかつた欠点を解消し、Ｎｉ
を含むオーステナイト系ステンレス鋼製ワイヤーを使用
し、しかも該ワイヤーの成分を限定したので耐応力腐食
性、耐粒界腐食性および靭性にやぐれた溶接部を得るこ
とができこれによつてプラント類にも安心して使える溶
接継手が得られ産業上貢献するところ極めて大である。
材とする従来の共金による溶接方法では応力腐食割れを
完全になくすることができなかつた欠点を解消し、Ｎｉ
を含むオーステナイト系ステンレス鋼製ワイヤーを使用
し、しかも該ワイヤーの成分を限定したので耐応力腐食
性、耐粒界腐食性および靭性にやぐれた溶接部を得るこ
とができこれによつてプラント類にも安心して使える溶
接継手が得られ産業上貢献するところ極めて大である。
添附図面は溶接ワイヤーのＭＯ量／被溶接材料のＭＯ量
と溶接ワイヤーのＣｒ量／被溶接材料のＣｒ量との関係
の変化による応力腐食割れに及ぼす影響を示す関係図で
ある。
と溶接ワイヤーのＣｒ量／被溶接材料のＣｒ量との関係
の変化による応力腐食割れに及ぼす影響を示す関係図で
ある。
Claims (1)
- １ 重量％にてＭ＿ｏ：０．７５〜５．０％、Ｃ＿ｒ：
２５．０〜３０．０％を基本組成とする含モリブデン高
クロムのフェライト系ステンレス鋼と不活性ガス雰囲気
中でアーク溶接する溶接方法において、重量％にてＣ＋
Ｎ：０．０１６％以下、Ｎ＿ｉ１０〜４５％、Ｍ＿ｏ：
母材の含有Ｍ＿ｏ量の１．００〜１．５０倍の範囲であ
つて０．７５〜７．５０％、Ｃ＿ｒ：母材の含有Ｃ＿ｒ
量の０．９０〜１．２０倍の範囲であつて２２．５〜３
６．０％を含有し残部はＦ＿ｅのほか不可避的不純物よ
り成るオーステナイト系ステンレス鋼より成るワイヤー
を使用することを特徴とする含モリブデン高クロムのフ
ェライト系ステンレス鋼の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16009479A JPS5913949B2 (ja) | 1979-12-10 | 1979-12-10 | 含モリブデン高クロムのフエライト系ステンレス鋼の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16009479A JPS5913949B2 (ja) | 1979-12-10 | 1979-12-10 | 含モリブデン高クロムのフエライト系ステンレス鋼の溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5684194A JPS5684194A (en) | 1981-07-09 |
| JPS5913949B2 true JPS5913949B2 (ja) | 1984-04-02 |
Family
ID=15707720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16009479A Expired JPS5913949B2 (ja) | 1979-12-10 | 1979-12-10 | 含モリブデン高クロムのフエライト系ステンレス鋼の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5913949B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6147182A (ja) * | 1984-08-14 | 1986-03-07 | Yayoi Eng:Kk | 製麹の方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010002441A (ko) * | 1999-06-15 | 2001-01-15 | 이구택 | 고크롬 페라이트계 스테인레스강의 레이저 용접 방법 |
| KR100908684B1 (ko) | 2002-12-30 | 2009-07-22 | 주식회사 포스코 | 수퍼 페라이트계 스테인레스강의 티그 용접방법 |
| KR100805059B1 (ko) | 2006-10-18 | 2008-02-20 | 주식회사 포스코 | 페라이트계 스테인리스강의 레이저 용접 방법 |
| CN107138873A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-09-08 | 江苏羽立新材料科技有限公司 | 一种低磷硫高强度耐高温Cr35Ni45镍铬合金焊丝及其制备工艺 |
-
1979
- 1979-12-10 JP JP16009479A patent/JPS5913949B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6147182A (ja) * | 1984-08-14 | 1986-03-07 | Yayoi Eng:Kk | 製麹の方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5684194A (en) | 1981-07-09 |
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