JPS60247479A - 突合せ溶接継手 - Google Patents
突合せ溶接継手Info
- Publication number
- JPS60247479A JPS60247479A JP10397384A JP10397384A JPS60247479A JP S60247479 A JPS60247479 A JP S60247479A JP 10397384 A JP10397384 A JP 10397384A JP 10397384 A JP10397384 A JP 10397384A JP S60247479 A JPS60247479 A JP S60247479A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- butt
- creep
- joint
- pipe
- metal
- 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
Links
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
- B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
- B23K33/004—Filling of continuous seams
- B23K33/006—Filling of continuous seams for cylindrical workpieces
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は溶接継手に係り、特に異種母材を突合せて溶接
する突合せ溶接継手の構造に関するものである。
する突合せ溶接継手の構造に関するものである。
ボイラの過熱器管、主蒸気管、再熱蒸気管、原子炉の冷
却水送給用管、圧力管等は比較的高い温度、圧力条件で
使用されるので耐熱性、耐腐食性などに優れたオーステ
ナイト・ステンレス鋼を使用することが望ましい。しか
し、価格面を考慮してフェライト鋼製管体を主に使用し
、必要な部分、 ・箇所にはオーステナイト・ステンレ
ス鋼製管体を溶接により接合して配管している。この異
種材質の管体間の接合には、水（気）密性良好、軽量、
材料の節約等の観点から、第２図に示されるように、オ
ーステナイト・ステンレス＠製管体（以下、オーステナ
イト管という）２、フェライト鋼製管体（以下、フェラ
イト管という）４のそれぞれの突合せ部２Ａ、４Ａを開
先形状とし、これを同軸状に突合せて溶接する突合せ溶
接継手が一般に適用されている。またフェライト鋼とオ
ーステナイト・ステンレス鋼の線膨張係数の差等に起因
して継手部に生ずる熱応力を軽減するため、あるいは継
手部フェライト鋼側の脱炭現象を抑えるため、７エライ
ト鋼とオーステナイトＯステンレス鋼の中間の線膨張係
数を有する金属、例え′ばＩｎｃｏｎｅ１８２を溶着金
属６として用いている。
却水送給用管、圧力管等は比較的高い温度、圧力条件で
使用されるので耐熱性、耐腐食性などに優れたオーステ
ナイト・ステンレス鋼を使用することが望ましい。しか
し、価格面を考慮してフェライト鋼製管体を主に使用し
、必要な部分、 ・箇所にはオーステナイト・ステンレ
ス鋼製管体を溶接により接合して配管している。この異
種材質の管体間の接合には、水（気）密性良好、軽量、
材料の節約等の観点から、第２図に示されるように、オ
ーステナイト・ステンレス＠製管体（以下、オーステナ
イト管という）２、フェライト鋼製管体（以下、フェラ
イト管という）４のそれぞれの突合せ部２Ａ、４Ａを開
先形状とし、これを同軸状に突合せて溶接する突合せ溶
接継手が一般に適用されている。またフェライト鋼とオ
ーステナイト・ステンレス鋼の線膨張係数の差等に起因
して継手部に生ずる熱応力を軽減するため、あるいは継
手部フェライト鋼側の脱炭現象を抑えるため、７エライ
ト鋼とオーステナイトＯステンレス鋼の中間の線膨張係
数を有する金属、例え′ばＩｎｃｏｎｅ１８２を溶着金
属６として用いている。
しかし、継手部近傍での熱応力の発生は否めず、さらに
両管体２．４、溶廂金属６のクリープ速度に差があるた
め、高温水や高温蒸気等により管内圧力が上昇した場合
に、相対的にフェライト管４が半径方向に膨張し、フェ
ライト管側溶接境界部４Ｂでは半径方向内方側が引張と
なる軸方向曲げ応力の発生がちシ、また脱炭による強度
低下も重なシ、クリープ損傷が増大してこの境界部４Ｂ
で破損することがあるという問題点があった。
両管体２．４、溶廂金属６のクリープ速度に差があるた
め、高温水や高温蒸気等により管内圧力が上昇した場合
に、相対的にフェライト管４が半径方向に膨張し、フェ
ライト管側溶接境界部４Ｂでは半径方向内方側が引張と
なる軸方向曲げ応力の発生がちシ、また脱炭による強度
低下も重なシ、クリープ損傷が増大してこの境界部４Ｂ
で破損することがあるという問題点があった。
本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、
その目的は溶接境界部での破損のおそれのない突合せ溶
接継手を提供することにある。
その目的は溶接境界部での破損のおそれのない突合せ溶
接継手を提供することにある。
発明者は研究を重ねた結果、異質母材を溶接してなる突
合せ溶接継手における破損箇所は、クリープ速度の大き
い母材の溶接境界部にて起こシ、その原因は主として母
材と溶着金属のクリープ速度のちがいに基づき、溶接境
界部に発生する軸方向曲げ応力及び脱炭による強度低下
によるものであることを確認して本発明をなすに至った
ものである。
合せ溶接継手における破損箇所は、クリープ速度の大き
い母材の溶接境界部にて起こシ、その原因は主として母
材と溶着金属のクリープ速度のちがいに基づき、溶接境
界部に発生する軸方向曲げ応力及び脱炭による強度低下
によるものであることを確認して本発明をなすに至った
ものである。
本発明に係る突合せ溶接継手は、異質母材間の突合せ部
を開先形状とし、この突合せ部を溶着金属にて接合して
なる突合せ溶接継手において、クリープ速度の大きい側
の母材突合せ部に段差を形成するとともに、この段差を
形成することによシ薄肉となる母材部分には前記接合部
に連なる耐クリープ性に優れた溶着金属の肉盛部を形成
してなることを特徴とするものでアシ、この構成によれ
ば、クリープ速度の大きい側の母材開先部のクリープ変
形が耐クリープ性に優れた溶着金属の肉盛部により抑制
されるので、溶接境界部での軸方向曲げ応力の発生が抑
制されて破損が防止されることＫなるのである。
を開先形状とし、この突合せ部を溶着金属にて接合して
なる突合せ溶接継手において、クリープ速度の大きい側
の母材突合せ部に段差を形成するとともに、この段差を
形成することによシ薄肉となる母材部分には前記接合部
に連なる耐クリープ性に優れた溶着金属の肉盛部を形成
してなることを特徴とするものでアシ、この構成によれ
ば、クリープ速度の大きい側の母材開先部のクリープ変
形が耐クリープ性に優れた溶着金属の肉盛部により抑制
されるので、溶接境界部での軸方向曲げ応力の発生が抑
制されて破損が防止されることＫなるのである。
次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本実施例に係る突合せ溶接継手の縦断面図を示
す図である。
す図である。
この図において、オーステナイト管１２とフェライト管
１４とが端部を突合わせて継手部１６を介して同軸状に
溶接されている。これらの両管の突合せ部１２Ａ、１４
Ａは開先形状に形成されておシ、フェライト管１４の突
合せ部１４Ａには段差１８が設けられている。そして両
管の突合せ部１２Ａ、１４Ａを溶着金属（Ｉｎｃｏｎｅ
ｌ ８２ ）によって接合し、さらにフェライト管１４
の段差部外周面上にこのＩｎｃｏｎｅｌ ８２を肉盛溶
接することＫよって肉盛部１６Ａを形成した構造となっ
ている。
１４とが端部を突合わせて継手部１６を介して同軸状に
溶接されている。これらの両管の突合せ部１２Ａ、１４
Ａは開先形状に形成されておシ、フェライト管１４の突
合せ部１４Ａには段差１８が設けられている。そして両
管の突合せ部１２Ａ、１４Ａを溶着金属（Ｉｎｃｏｎｅ
ｌ ８２ ）によって接合し、さらにフェライト管１４
の段差部外周面上にこのＩｎｃｏｎｅｌ ８２を肉盛溶
接することＫよって肉盛部１６Ａを形成した構造となっ
ている。
ナオ、符号２０は管１２．１４の軸線を示している。
次に、本実施例に係る突合せ溶接継手構造のクリープ変
形の抑制および軸方向曲げ応力の軽減作用について説明
する。
形の抑制および軸方向曲げ応力の軽減作用について説明
する。
溶接継手内部の圧力の上昇によシ、オーステナイト管１
２、フェライト管１４、継手部１６は半径方向外方に膨
張するが、クリープ速度はフェライト鋼〉オーステナイ
ト−ステンレス鋼）Ｉｎｃｏｎｅ１８２であるため、７
エ２イト管１４の相対的膨張量が大きい。そのため、外
周面にＩｎｃｏｎｅｌ ８２の肉盛部１６Ａの形成され
ているフェライト管端部も半径方向外方へ膨張しようと
する。しかし、耐クリープ性に優れているＩｎｃｏｎｅ
ｌ ８２が外周に形成されているため、クリープ変形が
抑制され、その結果、符号Ａで示される部分に発生する
軸方向曲げ応力は小さなものとなる。
２、フェライト管１４、継手部１６は半径方向外方に膨
張するが、クリープ速度はフェライト鋼〉オーステナイ
ト−ステンレス鋼）Ｉｎｃｏｎｅ１８２であるため、７
エ２イト管１４の相対的膨張量が大きい。そのため、外
周面にＩｎｃｏｎｅｌ ８２の肉盛部１６Ａの形成され
ているフェライト管端部も半径方向外方へ膨張しようと
する。しかし、耐クリープ性に優れているＩｎｃｏｎｅ
ｌ ８２が外周に形成されているため、クリープ変形が
抑制され、その結果、符号Ａで示される部分に発生する
軸方向曲げ応力は小さなものとなる。
一方、Ｉｎｃｏｎｅｌ ８２が肉盛されている部分以外
のフェライト管１４は半径方向外方へ膨張し易いので、
段差１８が形成されている近傍部（符号Ｂで示される部
分）には大きな軸方向曲げ応力が発生する。しかし、こ
の符号Ｂで示される部分の内面は溶接境界面から離れて
いるため熱応力も小さく、さらに溶接熱の影響もないだ
め延性に富んでおり、この符号Ｂで示される部分がクリ
ープ変形によシ破損するようなことはない。
のフェライト管１４は半径方向外方へ膨張し易いので、
段差１８が形成されている近傍部（符号Ｂで示される部
分）には大きな軸方向曲げ応力が発生する。しかし、こ
の符号Ｂで示される部分の内面は溶接境界面から離れて
いるため熱応力も小さく、さらに溶接熱の影響もないだ
め延性に富んでおり、この符号Ｂで示される部分がクリ
ープ変形によシ破損するようなことはない。
なお、フェライト管１４の突合せ部１４ＡＫ設けられる
段差１８の大きさは、継手部１６を形成する溶着金属Ｉ
ｎｅｏｎｅｌ ８２が高価であるため、価格向からは厚
さｔ１長手巾ｔを小さくする方が好ましいが、クリープ
変形の抑制、熱応力の減衰効果が期待できる程度の大き
さが必要で、さらに切削加工の便等の観点から、フェラ
イト管工４の厚さをＴ１フェライトＷ１４の内外径の平
均値を２Ｒとすると ｔ＝”−１ｔ＝几〒とすることが
望゛まま しい。
段差１８の大きさは、継手部１６を形成する溶着金属Ｉ
ｎｅｏｎｅｌ ８２が高価であるため、価格向からは厚
さｔ１長手巾ｔを小さくする方が好ましいが、クリープ
変形の抑制、熱応力の減衰効果が期待できる程度の大き
さが必要で、さらに切削加工の便等の観点から、フェラ
イト管工４の厚さをＴ１フェライトＷ１４の内外径の平
均値を２Ｒとすると ｔ＝”−１ｔ＝几〒とすることが
望゛まま しい。
また、前記実施例ではオーステナイト−ステンレス鋼と
フェライト鋼を、溶着金属Ｉｎｃｏｎｅｌ ８２にて突
合せ溶接する場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、クリープ速度の異なる各穐異種母材間
、例えば耐熱合金とオーステナイト・ステンレス鋼との
突合せ溶接などにも広く適用できることはいうまでもな
い。
フェライト鋼を、溶着金属Ｉｎｃｏｎｅｌ ８２にて突
合せ溶接する場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、クリープ速度の異なる各穐異種母材間
、例えば耐熱合金とオーステナイト・ステンレス鋼との
突合せ溶接などにも広く適用できることはいうまでもな
い。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、溶接
境界部での破損のおそれのない耐久性に富む突合せ溶接
継手を得ることができる。
境界部での破損のおそれのない耐久性に富む突合せ溶接
継手を得ることができる。
第１図は本発明の実施例の縦断面図、第２図は従来の突
合せ溶接継手の縦断面図である。 １２・・・フェライト管、１４・・・オーステナイト管
、１２Ａ、１４Ａ・・・突合せ部、１６・・・継手部、
１６Ａ・・・肉盛部、１８・・・段差。 代理人 鵜 沼 辰 之 （ほか１名）
合せ溶接継手の縦断面図である。 １２・・・フェライト管、１４・・・オーステナイト管
、１２Ａ、１４Ａ・・・突合せ部、１６・・・継手部、
１６Ａ・・・肉盛部、１８・・・段差。 代理人 鵜 沼 辰 之 （ほか１名）
Claims (3)
- （１）異質母材間の突合せ部を開先形状とし、この突合
脊部を溶着金属にて接合してなる突合せ溶接継手におい
て、クリープ速度の大きい側の母材突合せ部圧段差を形
成するとともに、母材の薄肉となる部分には前記接合部
に連なる剛クリープ性に優れた溶着金属の肉盛部を形成
してなることを特徴とする突合せ溶接継手。 - （２） 前記異質母材は管体を形成しており、管体端部
が同軸状に突合わされて溶着金属により接合されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の突合せ溶
接継手。 - （３） 前記異質母材はオーステナイト・ステンレス鋼
とフェライト鋼とからなり、前記溶着金属はＩｎｃｏｎ
ｅｌ ８２であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項又は第２項記載の突合せ溶接継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10397384A JPS60247479A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 突合せ溶接継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10397384A JPS60247479A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 突合せ溶接継手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60247479A true JPS60247479A (ja) | 1985-12-07 |
Family
ID=14368275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10397384A Pending JPS60247479A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 突合せ溶接継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60247479A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2807682A1 (fr) * | 2000-04-17 | 2001-10-19 | Soudure Autogene Francaise | Preparation et soudage mig ou mag de pieces tubulaires |
-
1984
- 1984-05-23 JP JP10397384A patent/JPS60247479A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2807682A1 (fr) * | 2000-04-17 | 2001-10-19 | Soudure Autogene Francaise | Preparation et soudage mig ou mag de pieces tubulaires |
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