JPS595399B2 - マルテンサイト系ステンレス溶接材料 - Google Patents
マルテンサイト系ステンレス溶接材料Info
- Publication number
- JPS595399B2 JPS595399B2 JP18273180A JP18273180A JPS595399B2 JP S595399 B2 JPS595399 B2 JP S595399B2 JP 18273180 A JP18273180 A JP 18273180A JP 18273180 A JP18273180 A JP 18273180A JP S595399 B2 JPS595399 B2 JP S595399B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stainless steel
- welding
- less
- martensitic stainless
- welding material
- 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.)
- Expired
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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
- B23K35/22—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
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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、マルテンサイト系ステンレス溶接材料に関す
るものでありＮ特に本発明は、Ｃｏ、Ｏｓ％以下、、Ｎ
ｏ、Ｏｓ％以下およびＣｒ１０〜１４％を基本成分とす
る低炭素・窒素マルテンサイト系ステンレス鋼板を溶接
構造部材として使用する場合に用いるためのガスシール
ドアークマルテンサイト系ステンレス溶接材料に関する
ものである。
るものでありＮ特に本発明は、Ｃｏ、Ｏｓ％以下、、Ｎ
ｏ、Ｏｓ％以下およびＣｒ１０〜１４％を基本成分とす
る低炭素・窒素マルテンサイト系ステンレス鋼板を溶接
構造部材として使用する場合に用いるためのガスシール
ドアークマルテンサイト系ステンレス溶接材料に関する
ものである。
尚ステンレス溶接材料とはステンレス鋼製溶接材料を意
味する。従来、ＳＵＳ４１Ｏ、４２０で代表されるマル
テンサイト系ステソレス鋼は焼入れ焼戻し等の熱処理を
施すことにより高い強度を付与できるので主として工具
、刃物、食器およびオートバイデスクブレーキ等の用途
に使用されてきた。
味する。従来、ＳＵＳ４１Ｏ、４２０で代表されるマル
テンサイト系ステソレス鋼は焼入れ焼戻し等の熱処理を
施すことにより高い強度を付与できるので主として工具
、刃物、食器およびオートバイデスクブレーキ等の用途
に使用されてきた。
しかし、近年製鋼技術の進歩に伴ない、鋼中のＣ、Ｎ量
を低減することができるようになわ、従来のマルテンサ
イト系ステンレス鋼の欠点であつた溶接熱影響部の溶接
低温割れおよび低靭性を改善した鋼が開発され、例えば
特公昭５１−１３４６３号公報、特開昭５５−２１５６
６号公報にこのような鋼が開示されておｈｂ海上コンテ
ナの骨材のような溶接構造部材用の用途も開拓されてい
る。このような溶接構造用マルテンサイト系ステンレス
鋼板を溶接する場合には溶接継手性能の信頼性の観点か
ら従来オーステナイト系ステンレス溶接材料が使用され
ておれをフェライト系およびマルテンサイト系溶接材料
はほとんど使用されていない。
を低減することができるようになわ、従来のマルテンサ
イト系ステンレス鋼の欠点であつた溶接熱影響部の溶接
低温割れおよび低靭性を改善した鋼が開発され、例えば
特公昭５１−１３４６３号公報、特開昭５５−２１５６
６号公報にこのような鋼が開示されておｈｂ海上コンテ
ナの骨材のような溶接構造部材用の用途も開拓されてい
る。このような溶接構造用マルテンサイト系ステンレス
鋼板を溶接する場合には溶接継手性能の信頼性の観点か
ら従来オーステナイト系ステンレス溶接材料が使用され
ておれをフェライト系およびマルテンサイト系溶接材料
はほとんど使用されていない。
フェライト系ステンレス溶接材料の場合溶接部のじん性
を改善した材料が特開昭５１一１３７６３６号公報によ
つて開示されているが、溶接時の入熱による溶接金属中
のフェライト粒の粗大化を抑制することが困難であるた
め、溶接継手性能の信頼性に欠けるという基本的観点が
ある。また一方マルテソサイト系ステンレス溶接材料に
あつては一般に溶接金属のじん性不足および溶接時の低
温割れ等の難点があｈＮ特開昭５１一１１４３４６号公
報によれば前記材料を改善した溶接材料が開示されてい
るが、この材料にあつても約１００℃前後の予熱を必要
とし、溶接作業性が低い等の難点がある。このように従
来溶接構造用マルテンサイト系ステンレス鋼板の溶接に
際してはその継手性能を確保するために従来高価なオー
ステナイト系ステン ！レス溶接材料を使用せざるを得
なかつた。
を改善した材料が特開昭５１一１３７６３６号公報によ
つて開示されているが、溶接時の入熱による溶接金属中
のフェライト粒の粗大化を抑制することが困難であるた
め、溶接継手性能の信頼性に欠けるという基本的観点が
ある。また一方マルテソサイト系ステンレス溶接材料に
あつては一般に溶接金属のじん性不足および溶接時の低
温割れ等の難点があｈＮ特開昭５１一１１４３４６号公
報によれば前記材料を改善した溶接材料が開示されてい
るが、この材料にあつても約１００℃前後の予熱を必要
とし、溶接作業性が低い等の難点がある。このように従
来溶接構造用マルテンサイト系ステンレス鋼板の溶接に
際してはその継手性能を確保するために従来高価なオー
ステナイト系ステン ！レス溶接材料を使用せざるを得
なかつた。
本発明は、上記従来使用されて来たオーステナイト系ス
テンレス溶接材料の代替として溶接金属の継手と溶接作
業性に優れた安価なマルテンサイト系ステンレス溶接材
料を提供することを目的と １するものであＶ）．．特
許請求の範囲記載の材料を提供することによつて前記目
的を達成することができる。
テンレス溶接材料の代替として溶接金属の継手と溶接作
業性に優れた安価なマルテンサイト系ステンレス溶接材
料を提供することを目的と １するものであＶ）．．特
許請求の範囲記載の材料を提供することによつて前記目
的を達成することができる。
次に本発明を詳細に説明する。
本発明の溶接構造用マルテンサイト系ステンレス溶接材
料を用いて溶接する場合にはガスシールドアーク溶接方
式によるが、この方式はＡｒ，Ｈｅなどの不活性ガスあ
るいは前記不活性ガスに少量の０２またはＣＯ２などの
不活性ガスを添加したガス雰囲気中でアーク溶接する方
式であつて、ミグ！溶接、テイグ溶接の何れによつても
行なうことができる。
料を用いて溶接する場合にはガスシールドアーク溶接方
式によるが、この方式はＡｒ，Ｈｅなどの不活性ガスあ
るいは前記不活性ガスに少量の０２またはＣＯ２などの
不活性ガスを添加したガス雰囲気中でアーク溶接する方
式であつて、ミグ！溶接、テイグ溶接の何れによつても
行なうことができる。
次に本発明の溶接構造用マルテンサイト系ステンレス溶
接材料の成分組成を限定する理由を説明する。
接材料の成分組成を限定する理由を説明する。
ＣおよびＮは溶接部の溶接金属のじん性向上および低温
割れ防止のためにはできるだけその含有量を少なくする
ことが望ましく．．Ｃ，Ｎはそれぞれ０．０３０１）以
下にする必要がある。
割れ防止のためにはできるだけその含有量を少なくする
ことが望ましく．．Ｃ，Ｎはそれぞれ０．０３０１）以
下にする必要がある。
Ｓｉはじん性を低下させる元素であるのでできるだけ低
くすることが望ましく、０．５（ｆｌ）以下にする必要
がある。
くすることが望ましく、０．５（ｆｌ）以下にする必要
がある。
Ｍｎは一般にマルテンサイト系ステンレス鋼の溶接金属
では溶融後の凝固直後でδフエライトが形成され、温度
が低くなるに従がいδ７エライト→オーステナイト＋フ
エライトに変態し、さらに温度が低くなるとオーステナ
イトがマルテンサイトに変態するため溶接金属は室温で
フエライトあるいはマルテンサイトの１相または２相共
存組織を長する。
では溶融後の凝固直後でδフエライトが形成され、温度
が低くなるに従がいδ７エライト→オーステナイト＋フ
エライトに変態し、さらに温度が低くなるとオーステナ
イトがマルテンサイトに変態するため溶接金属は室温で
フエライトあるいはマルテンサイトの１相または２相共
存組織を長する。
溶接金属の組織は高温でフエライトをオーステナイトに
変態させる程微細になＶ）．．これにより溶接金属のじ
ん性が向上する。高温においてＭｎはオーステナイト形
成元素であＶ）、上記の意味でこれを積極的に添加する
ことにより溶接金）属のじん性は向上する。
変態させる程微細になＶ）．．これにより溶接金属のじ
ん性が向上する。高温においてＭｎはオーステナイト形
成元素であＶ）、上記の意味でこれを積極的に添加する
ことにより溶接金）属のじん性は向上する。
本発明の主旨を達成せしめるには０．５０１）以上の添
加が不可欠であり．．下限を０．５＃）とした。しかし
、３（ｆ）を越えると溶接金属が硬くな勺、じん性が低
下するので３＃）が上限である。Ｃｕは高温に卦いては
Ｍｎと同様オーステナイト形成元素であるので、溶接金
属のじん性向上に対して有効な元素である。
加が不可欠であり．．下限を０．５＃）とした。しかし
、３（ｆ）を越えると溶接金属が硬くな勺、じん性が低
下するので３＃）が上限である。Ｃｕは高温に卦いては
Ｍｎと同様オーステナイト形成元素であるので、溶接金
属のじん性向上に対して有効な元素である。
しかし．．１（：Ｉ）を越えると溶接材料の製造工程に
訃ける熱間圧延に卦いて、圧延中割れが生じやすくなＪ
ｌ）．．製品歩留を著しく低下させるのでその上限を１
（ｆ）とした。Ｎｉは高温でＭｎとＣｕと同様にオース
テナイトを形成させる元素であり．．溶接金属のじん性
は組織の微細化によつて向上することは勿論であるが、
その他切欠じん性に対し著しい効果を有している。した
がつて、本発明の主旨を達成せしめるには０．５％以上
のＮｉの添加が不可欠である。また、６％を越えるとα
→γ変態温度（Ａｃｌ）を著しく低下させ、そのため溶
接材料の冷間線引工程における軟化焼鈍においても軟化
しないので、引きつづいての線引が不可能になる。この
ため、Ｎｉの上限を６％とした。Ｃｒは耐食性を保持す
るためには、最低１０％のＣｒが不可欠である。
訃ける熱間圧延に卦いて、圧延中割れが生じやすくなＪ
ｌ）．．製品歩留を著しく低下させるのでその上限を１
（ｆ）とした。Ｎｉは高温でＭｎとＣｕと同様にオース
テナイトを形成させる元素であり．．溶接金属のじん性
は組織の微細化によつて向上することは勿論であるが、
その他切欠じん性に対し著しい効果を有している。した
がつて、本発明の主旨を達成せしめるには０．５％以上
のＮｉの添加が不可欠である。また、６％を越えるとα
→γ変態温度（Ａｃｌ）を著しく低下させ、そのため溶
接材料の冷間線引工程における軟化焼鈍においても軟化
しないので、引きつづいての線引が不可能になる。この
ため、Ｎｉの上限を６％とした。Ｃｒは耐食性を保持す
るためには、最低１０％のＣｒが不可欠である。
しかし，．１６％を越えると溶接金属の切欠じん性が低
下するのでその上限を１６％とした。Ａ１は一般に．．
ＡｒまたはＨｅ等の不活性ガスに０２またはＣＯ２を添
加した活性ガスアーク溶接は勿論のこと、不活性ガスア
ーク溶接においても、溶接時にその雰囲気から溶接金属
中へ０２が混入し、そのじん性を害する。
下するのでその上限を１６％とした。Ａ１は一般に．．
ＡｒまたはＨｅ等の不活性ガスに０２またはＣＯ２を添
加した活性ガスアーク溶接は勿論のこと、不活性ガスア
ーク溶接においても、溶接時にその雰囲気から溶接金属
中へ０２が混入し、そのじん性を害する。
Ａｌは強力な脱酸剤であり．．溶接金属のじん性確保の
点から考慮すると溶接材料に０．０５（Ｆ６以上の添加
が不可欠であるので、その下限値を０５０５％とした。
また、Ａ１を多量に添加すると固溶Ａ１によるじん性低
下を招くのでその上限として０，３％が適当量である。
このような成分組成のマルテンサイト系ステンレス鋼か
らなる溶接材料を用いることによＶ）．．じん性に富む
マルテンサイト系ステンレス鋼板の溶接金属が得られる
が、使用環境によつてはより良好な耐食性が要求される
ことが多々ある。このような用途には、前述の成分の他
にＮｂあるいは希土類元素の１種または２種の添加が極
めて有効である。しかし．．０．３％を超えるＮｂの添
加および０．１（ｆ）を超える希土類元素の添加は溶接
金属のじん性の低下を招来する。したがつてＮｂ．．希
土類元素はそれぞれ０．３＃）以下．．０．１０１）以
下にする必要があＶ）．．使用環境に応じて上記成分組
成範囲内で、これらの元素を１種または２種添加する。
この発明に訃いて上に説明した主要成分の他に、不純物
として鋼組成中に含有される元素の中の主たるものとし
てＰはじん性の点から極力低下させる必要があＶ）、Ｓ
は耐銹性の点から低めることが望ましい。次に本発明を
実施例について説明する。
点から考慮すると溶接材料に０．０５（Ｆ６以上の添加
が不可欠であるので、その下限値を０５０５％とした。
また、Ａ１を多量に添加すると固溶Ａ１によるじん性低
下を招くのでその上限として０，３％が適当量である。
このような成分組成のマルテンサイト系ステンレス鋼か
らなる溶接材料を用いることによＶ）．．じん性に富む
マルテンサイト系ステンレス鋼板の溶接金属が得られる
が、使用環境によつてはより良好な耐食性が要求される
ことが多々ある。このような用途には、前述の成分の他
にＮｂあるいは希土類元素の１種または２種の添加が極
めて有効である。しかし．．０．３％を超えるＮｂの添
加および０．１（ｆ）を超える希土類元素の添加は溶接
金属のじん性の低下を招来する。したがつてＮｂ．．希
土類元素はそれぞれ０．３＃）以下．．０．１０１）以
下にする必要があＶ）．．使用環境に応じて上記成分組
成範囲内で、これらの元素を１種または２種添加する。
この発明に訃いて上に説明した主要成分の他に、不純物
として鋼組成中に含有される元素の中の主たるものとし
てＰはじん性の点から極力低下させる必要があＶ）、Ｓ
は耐銹性の点から低めることが望ましい。次に本発明を
実施例について説明する。
表１に示す黒１〜１２までの各成分の鋼を５０ｋｇ高周
波小型溶解炉で溶製し、これらを公知の条件で鍛造、熱
間および冷間線引を行ない、１．２ｕφの溶接ワイヤー
を作製した。
波小型溶解炉で溶製し、これらを公知の条件で鍛造、熱
間および冷間線引を行ない、１．２ｕφの溶接ワイヤー
を作製した。
また．．鳥１３と１４はそれぞれ市阪の１．２１ｇ１φ
のＪＩＳＺ３３２ｌに記載の品種Ｙ−３０８とＹ−３０
９である。また一方、表２に示すＡＩ：：．Ｂの２種類
の成分の鋼を１００１ｃｇ高周板小型溶解炉で溶製し、
これらを公知の条件で熱間圧延、焼鈍訃よび酸洗を行な
い８詣厚の熱延板を作製した。これらの板について作製
した溶接ワイヤーと市阪のワイヤーを用い、表３の条件
で予熱および後熱することなくガスシールドアーク溶接
を行なつた。表４にガスシールドアーク溶接継手につい
て行なつてＪＩＳＺ３ｌ５５によるフイスコ試験ならび
に溶接金属のＯ℃でのシヤルビ一衝撃試験の結果を示す
。
のＪＩＳＺ３３２ｌに記載の品種Ｙ−３０８とＹ−３０
９である。また一方、表２に示すＡＩ：：．Ｂの２種類
の成分の鋼を１００１ｃｇ高周板小型溶解炉で溶製し、
これらを公知の条件で熱間圧延、焼鈍訃よび酸洗を行な
い８詣厚の熱延板を作製した。これらの板について作製
した溶接ワイヤーと市阪のワイヤーを用い、表３の条件
で予熱および後熱することなくガスシールドアーク溶接
を行なつた。表４にガスシールドアーク溶接継手につい
て行なつてＪＩＳＺ３ｌ５５によるフイスコ試験ならび
に溶接金属のＯ℃でのシヤルビ一衝撃試験の結果を示す
。
本発明溶接材料は比較溶接材料に較べ、溶接金属での低
温割れ感受性がなく、かつじん性が著しく優れ、Ｙ−３
０８および３０９のオーステナイト系ステンレス溶接材
料を用いた場合のそれとほぼ匹敵する。また溶接部につ
いての塩水噴霧試験（試験時間４ｈｒ）の結果を表５に
示す。
温割れ感受性がなく、かつじん性が著しく優れ、Ｙ−３
０８および３０９のオーステナイト系ステンレス溶接材
料を用いた場合のそれとほぼ匹敵する。また溶接部につ
いての塩水噴霧試験（試験時間４ｈｒ）の結果を表５に
示す。
同表によれば、本発明鋼の中でもＮｂ卦よびまたは希土
類元素を含有する鋼種の溶接金属の耐銹性は上記元素を
含有しない鋼種のそれに比べて極めて良好であることが
判る。以上本発明のマルテンサイト系ステンレス溶接材
料は溶接金属の継手性能と溶接作業性に優れオーステナ
イト系ステンレス溶接材料の代替として高い信頼性のも
とで安価に使用することができる。
類元素を含有する鋼種の溶接金属の耐銹性は上記元素を
含有しない鋼種のそれに比べて極めて良好であることが
判る。以上本発明のマルテンサイト系ステンレス溶接材
料は溶接金属の継手性能と溶接作業性に優れオーステナ
イト系ステンレス溶接材料の代替として高い信頼性のも
とで安価に使用することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ０．０３％以下、Ｎ０．０３％以下、Ｓｉ０．５
％以下、Ｍｎ０．５〜３．０％、Ｃｕ１．０％以下、、
Ｎｉ０．５〜６．０％、Ｃｒ１０〜１６％、、Ａｌ０．
０５〜０．３％を含有し、残部Ｆｅと不可避的不純物か
らなるマルテンサイト系ステンレス溶接材料。 ２ Ｃ０．０３％以下、Ｎ０．０３％以下、Ｓｉ０．５
％以下、Ｍｎ０．５〜３．０％、Ｃｕ１．０％以下、Ｎ
ｉ０．５〜６．０％、Ｃｒ１０〜１６％、Ａｌ０．０５
〜０．２％を含有し、さらにＮｂ、希土類元素の何れか
少なくとも１種をＮｂにあつては０．３％以下、希土類
元素にあつては０．１％以下含有し、残部Ｆｅおよび不
可避的不純物よりなる溶接構造用マルテンサイト系ステ
ンレス溶接材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18273180A JPS595399B2 (ja) | 1980-12-25 | 1980-12-25 | マルテンサイト系ステンレス溶接材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18273180A JPS595399B2 (ja) | 1980-12-25 | 1980-12-25 | マルテンサイト系ステンレス溶接材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57106493A JPS57106493A (en) | 1982-07-02 |
| JPS595399B2 true JPS595399B2 (ja) | 1984-02-04 |
Family
ID=16123448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18273180A Expired JPS595399B2 (ja) | 1980-12-25 | 1980-12-25 | マルテンサイト系ステンレス溶接材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS595399B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104722948A (zh) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 北京有色金属研究总院 | 一种适用于冷冲压模具和镶块快速修复的焊料及其制备工艺 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4876350B2 (ja) * | 2001-08-30 | 2012-02-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 油井用高強度鋼管継手の製造方法 |
-
1980
- 1980-12-25 JP JP18273180A patent/JPS595399B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104722948A (zh) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 北京有色金属研究总院 | 一种适用于冷冲压模具和镶块快速修复的焊料及其制备工艺 |
| CN104722948B (zh) * | 2013-12-20 | 2018-07-27 | 北京有色金属研究总院 | 一种适用于冷冲压模具和镶块快速修复的焊料的制备工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57106493A (en) | 1982-07-02 |
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