JPS60221193A

JPS60221193A - ３６％Ｎｉ鋼のＴＩＧ溶接用溶加材

Info

Publication number: JPS60221193A
Application number: JP7572084A
Authority: JP
Inventors: Shozaburo Nakano; 中野　昭三郎; Koichi Yasuda; 功一安田; Katsuomi Tamaoki; 玉置　克臣
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1984-04-17
Filing date: 1984-04-17
Publication date: 1985-11-05

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】（技術分野）８ａ％Ｎｉ＠のＴＩＧ溶接用溶加材の改良に関してこの
明細書で述べる技術内容は、いわゆる再熱われの有効な
防止についての開発成果を提案するところにある。

（背景技術）８６　ｌ　Ｎｉ鋼は、常温狐温域での熱膨張率が小さい
ことから、低温液体を貯蔵しても変形が少ないため、特
殊なタンクやパイプに利用されている。

これらタンクやパイプの製造に際し、１”ＩＧ溶接が用
いられてきたが、その際溶加棒の組成としては母材と共
金、あるいはＳｉ　、　Ｍｎ量をわずかに変化させたり
、低Ｐ、低Ｓにするにとどまっていた。

このような組成の溶加棒では、インバーの溶接性、小川
、森、永野、第８９回溶接冶金委員会資料ＷＭ　−８９
７−８２に示されているように、溶接時に隣接ビードに
ょる再熱われが発生し易く、ｌｏ。

鴎をこえる板厚の溶接は困難であった。

（従来技術）この点については、Ｏ，に、　Ｗｉｔｈｅｒｅｌｌ　：
　ＷｅｌｄｉｎｇＪｏｕｒｎａｌ　Ａｐｒｉｌ　（１９
６４）　Ｐ　１６１　Ｓによると、８．０　％　Ｉｎ　
、　１，０　％　Ｔｉの添加が有効とされているσしか
しこの量のＴｉ添加を行ったとき、ＴＩＧ溶接のＡｒシ
ールドが少しでも悪くなることによって生じたステプに
より、ビード表面に局部的な凹みを生じ、手直し溶接が
必要となる不利を伴った。

（発明の動機）溶加棒中のＰ、Ｓを十分に低くすれば、溶接作業性を害
することのないＴｉ　０．５　％以下の範囲でも適切に
上記のわれを防止できることがわかった。

（発明の構成）この発明は、０：０，２０重量％以下Ｓｉ　：　１．ｏ重量−以下Ｉｎ　：　ｉ、０〜Ｂ、ｏ重量俤Ｎｉ：　ａ　５．０〜８７．０重量係Ｔｉ　：　０，０２〜０．５重量饅を含みｐ　：　０．０２０重量−以下、Ｓ　ａ　Ｏ，０
０６重量％以下であって残余が実質的に鉄の組成になる
ことを特徴とする８６％Ｎｉ１ｌ用ＴＩＧ溶接用溶加材
である。

溶加棒中のＭｎ＋　Ｐ　ＩＳ　＋　ＮｉおよびＴｉのわ
れに対する影響を調べるため、これらの組成を変化させ
たワイヤを試作し、第１図（４）に示すごと＜８６％Ｎ
ｉ鋼母材１の開先内に肉盛溶接を施し、ビード表面を第
１図（ａ）のように母材１面まで研削し、第２図に示す
パレストレイン試験片８をつくった。

パレストレイン試験は、研削をしたビード上にＴＩＧ　
）−チ４にて、溶接条件７０　ＡＪ　ｃ＋ａ　／　ｍｉ
ｎ　。

にて再熱ビード５をつくり、曲げ付加ブレス６にて第２
図に破線で示すように曲げ半径８００鵬の変形を加えて
行った。この試験後表面を研磨し、２０倍に拡大してＨ
ＡＺのわれを調べた。

結果は表１のごとくである。

衷　Ｉ溶加棒に１，０チ以上のＩｎ　、　０．０２チ以上のＴ
ｉを含有させ、かつＰを０．０２０　％以下にＳを０．
００６％以下に制限すればわれは発生しないことがわか
る。

なおＩｎについ°Ｃは８．８　％まで増量してもわれを
・。

発生しなかったものの、溶加棒製造歩留りが著しく低下
した。すなわちＭｎが８．０チをこえると伸線過程中に
著しく硬化して断線を生じるからである。

一方、Ｔｉが０．５慢をこえると、溶接ビード表面に局
部的にスラグが生成してビード外観を害した６・・その
他の元素として、Ｏは再熱われへの影響はあまりないが
、極端に高いと凝固われの原因となるので、０．２％以
下に制限する。

Ｓｉは、Ｔｉと同じく多すぎるとスラグが生成して、そ
の部分のビードをくほませ、ビード外観を悪くするので
、１．０％以下に制限する。

Ｎｉについては、Ｆａ６％Ｎｉ濶の特徴である低熱膨張
率を得るためには８５％以上８７％以下にする必要があ
ることは、ＡＳＴＭＡｅ５ａｌに規定されている通りで
ある。

実施例１０　：　０，０２％＋　Ｓｌ　：　０，１２％＋　ａｎ
　：　１．６８％。

Ｎｉ：　ａ　ａ、ａ％、　Ｔｉ　：　０，０８％を含有
し、Ｐ：０．０１５愛、　Ｓ　：　０，００６チの組成
の１．６關φ溶加棒を用いて２００　Ａ％１２　Ｖ％　
１２０ｍ／　ｍｉＨノ溶接条件でＴ継手を作成した。

なお母材組成は、ａ　：　ｏ、ｏ　０２％、　Ｓｉ　：
　０，１６％　、　Ｍｎ　：　０．２４　％　ｌ　Ｎｉ
　：　３５，８　％を含有し、Ｐ：０．００３チ、　Ｓ
　：　ｏ、ｏ　０２チであって板厚は１８圏である。

この母材に第８図の４５°■開先をとって、第４図（ａ
）→（ｂ）の順序でＴ継手溶接８を施し、各ビードを溶
接線と直角に多数にわたり切断して、断面われを調べた
。

凝固われ、再熱われともに発生しておらず、溶込み不良
、プリーホールなどの欠陥発生もなかった。

なお溶着金属の組成は、Ｏ：　０．０２チ、　Ｓｉ　：
０．１８　％　＋　Ｉｎ　：　１．５８　％　＋　Ｎｉ
　：　８６．２％　＋　Ｔｉ　：０．０２　％　ヲ含み
ｐ：ｏ、ｏｉｇ％、Ｓ：０．００４％であってＪＩＳ　
Ｚ　８１２１に従った継手引張試験は４８．２　ｋｇｆ
／−であり、破断挙動は母材破断てあった。

また、−１８５°Ｃから２０°Ｃまでの平均熱膨張率は
１，８５　Ｘ　１０−’　／”ｃであり、機械的性質、
物理的性質ともに実用上問題ないことがたしかめられた
。

比較例１実施例１と同様の方法で、ａ　：　０，０２チ、　Ｓｉ
　：０．２１　％　、　Ｍｎ　：　０，８　％　Ｉ　Ｎ
ｉ　：　８５，８　％　、　’Ｉ’ｉ　：ＯｌＯＳ％を
含みＰ　：　０，０１５％、　Ｓ　：　０，００４％の
比較溶加棒Ｉならびに、Ｏ：　０，０２％、　Ｓｉ　：
０．２６％ｒ　Ｍｎ　：　１，５　％　＋　Ｎｉ：　８
５．７％＋　Ｔｌ　：０．００５　％を含み、ｐ　：　
０．０１５　ｓ　、　ｓ　：　ｏ、ｏｏｅチの比較溶加
棒■を用いて溶接したところ、Ｍｎ不足、Ｔｉ不足の各
場合とも第１ビード端部の第２ビードによる再加熱部に
われが発生した。

実施例２実施例１の母材を板厚８鴎まで再圧延し、ロールで円筒
に曲げ加工してパイプを製作した。開先９の形状は、第
８図と同じように４５°Ｖ形でパイプの外面側のみから
２０　ＯＡ　＋　１２　Ｖ＋　１０ｃ甫／ｍｉｎの条件
で溶接した。

このとき、溶加棒はａ　：　０，１０％、Ｓｉ：０．８
％。

Ｍｎ　：　ｉ、ｓ　％　ｒ　Ｎｉ：　ａ　６，２％、　
Ｔｉ　：　ｏ、３％を含枳ｐ　：　ｏ、ｏ　ｏ　ａ％、
　ｓ　：　ｏ、ｏ　Ｏ４％とし°Ｃ１溶加棒ｇｒｆＬま
１．６關φである。

シーム溶接後パイプを中央から切断し、同じ溶加棒を用
いて同じく４５°■開先１０にて、第６図のように周溶
接を行なった。溶接条件は、パイプの溶接位置に従って
１１０〜２００Ａ、１０〜１２Ｖ　、７．５〜１５　ｃ
ｍ　／　ｍｉｎの間で変化させた。

周溶接完了後、各ビードのＸ線透過試験、浸透探傷試験
を行なったが、欠陥は何も検出されなかった。さらにシ
ーム溶接ビードの周溶接による熱１５影響部を切り出し
断面を研磨し、われを調べたがわれは発生していなかっ
た。

（発明の効果）この発明によると、溶加材の成分の適切な調整により、
Ａｒシールドの乱れに拘らず、これによって生成したス
ラグに起因するビード表面の欠陥を何も伴うことなく、
再熱われはもちろん、凝固われや溶込み不良、ブルーホ
ールなどの溶接欠陥がすべて有利に回避された。

【図面の簡単な説明】

第１　図（ａ）　、　（ｂ）は、パレストレイン試験片
作成のための溶接要領説明図、第２図は、パレストレイン試験法を示す外観図、第８図
は、われ試験用開先形状を示す断面図、第４図（ａ）　
、　（ｂ）はＴ形継手の溶接順序を示す説明図１第５図、第６図は、パイプのシームおよび周溶接試験体
の形状を示す外観図である。第１図

Claims

【特許請求の範囲】Ｌｏ：ｏ１ｇｏ重量−以下ｓｌ：　１，０重量％以下Ｍｎ　：　１，０〜８．０重量％Ｎｉ：　８５．０〜８７．０重量％及びｒｉ　：　０，
０２〜０゜５重量％を含みｐ　：　ｏ、ｏ　ｚ　ｏ重量％以下、３　：　０
．００６重量％以下であって残余が実質的に鉄の組成に
なることを特徴とするＪ１６１Ｎｉ鋼用ＴＩＧ溶接用溶
加材。