JPS59144572A - クラツド鋼部材の製造法 - Google Patents
クラツド鋼部材の製造法Info
- Publication number
- JPS59144572A JPS59144572A JP1697883A JP1697883A JPS59144572A JP S59144572 A JPS59144572 A JP S59144572A JP 1697883 A JP1697883 A JP 1697883A JP 1697883 A JP1697883 A JP 1697883A JP S59144572 A JPS59144572 A JP S59144572A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel
- decarburized layer
- welding
- depth
- stainless steel
- 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
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
- B23K35/004—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of a metal of the iron group
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
等で問題となる剥離割れの起こりにくいクラッド鋼部材
の製造法に関する。
の製造法に関する。
高圧水素を含有する流体を取扱う化学プラントの中で重
質油精製装置用リアクター等は，プロセス流体中に不純
物として含有される硫化水素等による腐食が生じるため
，耐圧構造体（一般には， Ｊ．１．Ｓ−Ｇ４１０９
のＳＣＭＶ４（７）如きクロムモリブデン鋼を用いるこ
とが多い）の内表面にＤ３０９，Ｄ３４７の加きステン
レス鋼の帯状電極を潜弧自動溶接することにより得た溶
接金属で被覆せしめて腐食を防止する方法が採用されて
いる。
質油精製装置用リアクター等は，プロセス流体中に不純
物として含有される硫化水素等による腐食が生じるため
，耐圧構造体（一般には， Ｊ．１．Ｓ−Ｇ４１０９
のＳＣＭＶ４（７）如きクロムモリブデン鋼を用いるこ
とが多い）の内表面にＤ３０９，Ｄ３４７の加きステン
レス鋼の帯状電極を潜弧自動溶接することにより得た溶
接金属で被覆せしめて腐食を防止する方法が採用されて
いる。
第１図は溶接クラッドを行う前の従来の鋼製母材の炭素
濃度分布を示し，第２図は内面にオーステナイト系ステ
ンレス銅相の溶接クラノドを施した従来の鋼製圧力容器
部材の一部断面図を示す。
濃度分布を示し，第２図は内面にオーステナイト系ステ
ンレス銅相の溶接クラノドを施した従来の鋼製圧力容器
部材の一部断面図を示す。
従来，高圧容器の耐圧構造体を構成する圧延鋼板５，鍛
造品４の表面の炭素濃度分布は第１図に示すとおりであ
って，圧延鋼板５の場合。
造品４の表面の炭素濃度分布は第１図に示すとおりであ
って，圧延鋼板５の場合。
フェライト脱炭層３が若干はあるもののフエライト脱炭
層深さく ＪＩＳ ’Ｇ ０５５８）が厚さ方向に１０
問以下であり，鍛造品４は鍛造後に機械切削仕上げを行
うため実質的にフェライト脱炭層がない。
層深さく ＪＩＳ ’Ｇ ０５５８）が厚さ方向に１０
問以下であり，鍛造品４は鍛造後に機械切削仕上げを行
うため実質的にフェライト脱炭層がない。
尚，本願明細書中フエライト脱炭層とはＪＩＳＱＱ５５
８号中の「フエライト脱炭層深さ」に従い。
８号中の「フエライト脱炭層深さ」に従い。
パーライト等の析出炭化物のない層をさし、また、単に
脱炭層とは鋼表層部の炭素濃度が減少した部分をさすこ
ととする。
脱炭層とは鋼表層部の炭素濃度が減少した部分をさすこ
ととする。
元来、この種の表面脱炭現象は有害度は小さいが、材料
不良（強度不足要因）の１種と考えらへており、脱炭層
のない材料が最善と考えられていた。
不良（強度不足要因）の１種と考えらへており、脱炭層
のない材料が最善と考えられていた。
しかし９重質油精製用リアクター等で用い、られる従来
のクラッド鋼部月は、高温高圧の水素含有流体中で使用
されるため、水素がステンレス鋼溶接被覆層２を拡散に
より滲透して、該被覆層２と耐圧構造体の低合金鋼製母
料１との境界部に到達し、該境界に剥離状の割れを生じ
るという問題がある。（圧力技術Ｖｏｌ １９７ａａ、
ＩＱ８１゜Ｐ１３２〜） この割れはボンド剥離割れとも称されているが１割れの
機構については未だ確定しておらず。
のクラッド鋼部月は、高温高圧の水素含有流体中で使用
されるため、水素がステンレス鋼溶接被覆層２を拡散に
より滲透して、該被覆層２と耐圧構造体の低合金鋼製母
料１との境界部に到達し、該境界に剥離状の割れを生じ
るという問題がある。（圧力技術Ｖｏｌ １９７ａａ、
ＩＱ８１゜Ｐ１３２〜） この割れはボンド剥離割れとも称されているが１割れの
機構については未だ確定しておらず。
実験的、経験的に水素が関与していることが確認されて
いるにすぎず、現在では工業的な防止対策は未確立であ
る。
いるにすぎず、現在では工業的な防止対策は未確立であ
る。
そこで本発明は従来の高圧容器用クラツド鋼の上記欠点
に鑑みてなされたもので、オーステナイト系ステンレス
鋼溶接被覆層と鋼母材間の剥離割れが起こりにくいクラ
ツド鋼部材の製造法の提供を目的とする。
に鑑みてなされたもので、オーステナイト系ステンレス
鋼溶接被覆層と鋼母材間の剥離割れが起こりにくいクラ
ツド鋼部材の製造法の提供を目的とする。
すなわち９本発明は、クラッドを施す鋼母材表面から深
さ方向に１５欄以上のフェライト脱炭層を形成した後、
該表面にオーステナイト系ステンレス鋼製溶接材料を溶
接クラッドする事を特徴とする耐剥離割れ性のすぐれた
クラッド鋼部利の製造法を要旨とする。
さ方向に１５欄以上のフェライト脱炭層を形成した後、
該表面にオーステナイト系ステンレス鋼製溶接材料を溶
接クラッドする事を特徴とする耐剥離割れ性のすぐれた
クラッド鋼部利の製造法を要旨とする。
以下、実施例により２本発明を説明する。
まず、母材と々る鋼の表面脱炭条件の試験について述べ
る。
る。
圧延鋼板もしくは鍛造品の表面に脱炭層を形成せしめる
方法は工業的に、あるいは実験室的に多くの方法がある
が、当実験では実験室で低合金鋼表面に脱炭層を形成せ
しめる手段として。
方法は工業的に、あるいは実験室的に多くの方法がある
が、当実験では実験室で低合金鋼表面に脱炭層を形成せ
しめる手段として。
炭酸ガス中で加熱する方法を採用した。
第１表は、 Ｊ Ｉ Ｓ−Ｇ ４１０９−８９−８Ｃ
の熱間圧延鋼板（板厚６ ｎ ｍｍ ）を用いた表面脱
炭試験の例を示す。この板の両表面を各々５咽機緘切削
して表層に在住していた軽度の脱炭層を除去した。
の熱間圧延鋼板（板厚６ ｎ ｍｍ ）を用いた表面脱
炭試験の例を示す。この板の両表面を各々５咽機緘切削
して表層に在住していた軽度の脱炭層を除去した。
そ９後１周囲を切断して５０ｔＸ１００ＷＸ２００ｔの
試験板を製作した。
試験板を製作した。
この試験板を炭酸ガス雰囲気炉でガスを流通させながら
９００℃に加熱し、一定時間後に試験板を取り出して表
面、酸化膜をショツトブラストで除去した。以後、この
操作を繰り返して所要の深さのフェライト脱炭層を構成
せしめた。
９００℃に加熱し、一定時間後に試験板を取り出して表
面、酸化膜をショツトブラストで除去した。以後、この
操作を繰り返して所要の深さのフェライト脱炭層を構成
せしめた。
その結果もあわせて第１表に示す。
次に溶接要領及び水素割れ試験について述べる。
試験用低合金調料を第２表に示す。この調料を機械切削
により５０ ｔ Ｘ １００ＷＸ ２００ｔの試験板を
形成せしめだが、この試験板の被溶接表面はすべて厚さ
方向に５胡以上切削して圧延時の軽微な脱炭層を除去せ
しめた後、第１表に示す脱炭試験結果に基づいて第５表
に示す所要の深さのフェライト脱炭層を母材表面に形成
せしめた。
により５０ ｔ Ｘ １００ＷＸ ２００ｔの試験板を
形成せしめだが、この試験板の被溶接表面はすべて厚さ
方向に５胡以上切削して圧延時の軽微な脱炭層を除去せ
しめた後、第１表に示す脱炭試験結果に基づいて第５表
に示す所要の深さのフェライト脱炭層を母材表面に形成
せしめた。
次ニ、この試験板表面をショツトブラストにより酸化ス
ケールを除去した後、その面に第３表の溶接拐料を用い
、ステンレス鋼を帯状電極潜弧自動溶接等で被覆せしめ
、第４表の溶接後熱処理を行った。
ケールを除去した後、その面に第３表の溶接拐料を用い
、ステンレス鋼を帯状電極潜弧自動溶接等で被覆せしめ
、第４表の溶接後熱処理を行った。
これらの試験板から、水素割れ試験用として５０ｔＸ７
０ＷＸ、１００ｔの試験片を機械切削にて切出し、水素
割れ試験を行った。水素割れ試験はあらかじめ試験片に
超音波探傷検査を行ない。
０ＷＸ、１００ｔの試験片を機械切削にて切出し、水素
割れ試験を行った。水素割れ試験はあらかじめ試験片に
超音波探傷検査を行ない。
溶接欠陥のないことを確認した後、外熱式オートクレー
ブを用い、水素圧２５０ Ｋｇ／ｃ＋＋ｔ、温度４５０
℃に５０時間保持し９．その後、２００’Ｃ／時間の冷
却速度にて室温まで冷却、５０時間放置後、超音波探傷
検査および光学顕微鏡組織にて２割れの有無″およびそ
の寸法を調査した。
ブを用い、水素圧２５０ Ｋｇ／ｃ＋＋ｔ、温度４５０
℃に５０時間保持し９．その後、２００’Ｃ／時間の冷
却速度にて室温まで冷却、５０時間放置後、超音波探傷
検査および光学顕微鏡組織にて２割れの有無″およびそ
の寸法を調査した。
その結果を第５表に示す。即ち、従来のフラノ ド鋼部
材ではすべてのものに溶接金属と低合金鋼との境界に大
きな割れが発生したが１本発明の製造法によるクラツド
鋼部材ではほとんど割れの発生はなく （２１／４１Ｉ
ｒ〜ＩＭｏ鋼のフェライト脱炭層、深さ１．５１ Ｍの
場合に軽度の割れが認められたのみ）１本発明の製造法
によるクラツド鋼部材が剥離割れに有効であることが確
認出来た。
材ではすべてのものに溶接金属と低合金鋼との境界に大
きな割れが発生したが１本発明の製造法によるクラツド
鋼部材ではほとんど割れの発生はなく （２１／４１Ｉ
ｒ〜ＩＭｏ鋼のフェライト脱炭層、深さ１．５１ Ｍの
場合に軽度の割れが認められたのみ）１本発明の製造法
によるクラツド鋼部材が剥離割れに有効であることが確
認出来た。
以下に２本発明の限定理由を説明する。
クラッドを施す鋼母材表面のフェライト脱炭層深さが１
５胡未満では、鋼母拐にオーステナイト系ステンレス鋼
を溶接クラッドする際にフェライト脱炭層が溶けこんで
し１うため剥離割れ防止の効果が小さい。従って、フェ
ライト脱炭層深さを１５順以上に限定する。尚、剥離割
しヲ完全に防止できる範囲として２ Ｗｌｆｉ以上のフ
ェライト脱炭層深さが望壕しく、一方、脱炭層増加に起
因する強度低重を極カ防ぎ、脱炭作業の長時間化を防ぐ
には８配以下が好ましい。
５胡未満では、鋼母拐にオーステナイト系ステンレス鋼
を溶接クラッドする際にフェライト脱炭層が溶けこんで
し１うため剥離割れ防止の効果が小さい。従って、フェ
ライト脱炭層深さを１５順以上に限定する。尚、剥離割
しヲ完全に防止できる範囲として２ Ｗｌｆｉ以上のフ
ェライト脱炭層深さが望壕しく、一方、脱炭層増加に起
因する強度低重を極カ防ぎ、脱炭作業の長時間化を防ぐ
には８配以下が好ましい。
まだ、オーステナテト系ステンレス鋼溶接材料について
は特に限定せず、 ＪＩＳ Ｇ ４３１６号の溶接用
鋼線制で充分と考えるが、好１しくはＣｒ １９〜２６
％、 Ｎｉ ９〜２３％残部Ｆｅを主体とし溶接性改良
の見地からＳｉ、ＭｎＡびＮｂを積極的に添加した溶接
材料を用いたほうが作業上都合が良い。
は特に限定せず、 ＪＩＳ Ｇ ４３１６号の溶接用
鋼線制で充分と考えるが、好１しくはＣｒ １９〜２６
％、 Ｎｉ ９〜２３％残部Ｆｅを主体とし溶接性改良
の見地からＳｉ、ＭｎＡびＮｂを積極的に添加した溶接
材料を用いたほうが作業上都合が良い。
ここで、第３表の本実施例に用いた溶接材料につき、若
干補足すればＳｉ、Ｍｎは溶接欠陥防止のだめに必らず
含肩するもので、同様にＣｒ 、 Ｎｉは使用中の腐食
防止に極めて有効である。ＮｂＭｏは使用中の腐食防止
に若干の効果が有るが。
干補足すればＳｉ、Ｍｎは溶接欠陥防止のだめに必らず
含肩するもので、同様にＣｒ 、 Ｎｉは使用中の腐食
防止に極めて有効である。ＮｂＭｏは使用中の腐食防止
に若干の効果が有るが。
必須成分というわけでは々い。
本発明法で用いられ得る鋼母月表面の脱炭法としては本
実施例のように００２を用いた方法以外にも種々の方法
があり得るが、その倒れを採用することも差支えない。
実施例のように００２を用いた方法以外にも種々の方法
があり得るが、その倒れを採用することも差支えない。
以上のべたとおり２本発明の製造法により作られたクラ
ツド鋼部材は高温高圧で水素を含む流体に晒されてもク
ラッド界面近傍での剥離割れを起こしにくいので２例え
ば重質油精製装置用リアクター等に用いて最適である。
ツド鋼部材は高温高圧で水素を含む流体に晒されてもク
ラッド界面近傍での剥離割れを起こしにくいので２例え
ば重質油精製装置用リアクター等に用いて最適である。
第 １ 表
ト脱炭層深さ）。
第 ２ 表
第 ４ 表
第 ５ 表
第１図は溶接クラッドを行う前の従来の鋼製母相の炭素
濃度分布であり、第２図は内面にメーステナイト系ステ
ンレス銅相の溶接クラッドを施した従来の鋼製圧力容器
部材の一部断面図を示す。 ｌ・・・・・低合金鋼製母材、２・・・・・・被覆層、
４・・・・・・鍛造品、５・・・・・圧延鋼板。 躬Ｉ閏 第２図
濃度分布であり、第２図は内面にメーステナイト系ステ
ンレス銅相の溶接クラッドを施した従来の鋼製圧力容器
部材の一部断面図を示す。 ｌ・・・・・低合金鋼製母材、２・・・・・・被覆層、
４・・・・・・鍛造品、５・・・・・圧延鋼板。 躬Ｉ閏 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 クラッドを施す鋼母材表面から深さ方向に１．５祁以上
のフェライト脱炭層を形成した後。 該表面にオーステナイト系ステンレス鋼製溶接材料を溶
接クラッドする事を特徴とする耐剥離割れ性のすぐれた
クラツド鋼部材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1697883A JPS59144572A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | クラツド鋼部材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1697883A JPS59144572A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | クラツド鋼部材の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59144572A true JPS59144572A (ja) | 1984-08-18 |
Family
ID=11931146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1697883A Pending JPS59144572A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | クラツド鋼部材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59144572A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111656081A (zh) * | 2017-09-15 | 2020-09-11 | 劳斯莱斯有限公司 | 包覆压力容器的部件部分的内部的方法和用于将衬里熔合至其的设备 |
-
1983
- 1983-02-04 JP JP1697883A patent/JPS59144572A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111656081A (zh) * | 2017-09-15 | 2020-09-11 | 劳斯莱斯有限公司 | 包覆压力容器的部件部分的内部的方法和用于将衬里熔合至其的设备 |
| CN111656081B (zh) * | 2017-09-15 | 2022-07-29 | 劳斯莱斯Smr有限公司 | 包覆压力容器的部件部分内部的方法和用于将衬里熔合到压力容器的部件部分内部的装置 |
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