JPS60261690A - Ｃｒ−Ｍｏ系低合金鋼用被覆ア−ク溶接棒 - Google Patents
Ｃｒ−Ｍｏ系低合金鋼用被覆ア−ク溶接棒Info
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- JPS60261690A JPS60261690A JP11795384A JP11795384A JPS60261690A JP S60261690 A JPS60261690 A JP S60261690A JP 11795384 A JP11795384 A JP 11795384A JP 11795384 A JP11795384 A JP 11795384A JP S60261690 A JPS60261690 A JP S60261690A
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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
-
- 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
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3602—Carbonates, basic oxides or hydroxides
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば２ ・ｉ、ｉｃ ｒ −Ｍ ｏ鋼や９
Ｃｒ−Ｉ Ｍ ｏ −Ｎ ｂ −Ｖ鋼等のＣｒ−Ｍｏ系
低合金鋼を溶接対象として、靭性及び高温強度の優れた
溶接金属を得ることのできる被覆アーク溶接棒に関する
ものである。
Ｃｒ−Ｉ Ｍ ｏ −Ｎ ｂ −Ｖ鋼等のＣｒ−Ｍｏ系
低合金鋼を溶接対象として、靭性及び高温強度の優れた
溶接金属を得ることのできる被覆アーク溶接棒に関する
ものである。
〔従来の技術）
上記の様なＣｒ−Ｍｏ系低合金鋼は、高温耐酸化性や高
温強度特性の優れた材料として石油工業１） 用の各種
反応設備や高温高圧ボイラー等の構成材料として実用化
されている。殊に最近では上記の様な構成材料の使用環
境が厳しくなる傾向が見られ、それに伴って溶接材料に
対する要求性能もますます厳しくなっている。しかも溶
接金属には高温強度特性のみならず運転休止中の脆化等
を考慮して低温強度特性（殊に低温靭性）においても高
レベルの性能が強く要望される様になってきている。
温強度特性の優れた材料として石油工業１） 用の各種
反応設備や高温高圧ボイラー等の構成材料として実用化
されている。殊に最近では上記の様な構成材料の使用環
境が厳しくなる傾向が見られ、それに伴って溶接材料に
対する要求性能もますます厳しくなっている。しかも溶
接金属には高温強度特性のみならず運転休止中の脆化等
を考慮して低温強度特性（殊に低温靭性）においても高
レベルの性能が強く要望される様になってきている。
しかしＣｒ−Ｍｏ系低合金鋼用の溶接材料として現在用
いられている溶接材料を見ると、耐高温酸化特性につい
てはＣｒ含有量を調整することによって目標性能を一応
満足しているものの、低温靭性については格別の改善手
段が確立されておらず、高強度且つ高靭性という最近の
要求を十分に満足し得るものではない。こうした状況の
もとて本発明は、耐高温酸化特性及び高温強度特性を満
足すると共に、低温強度特性（殊に低温靭性）において
も優れた性能を示す溶接金属を得ることのできるＣｒ−
Ｍｏ系低合金鋼用被覆アーク溶接棒を提供しようとする
ものである。
いられている溶接材料を見ると、耐高温酸化特性につい
てはＣｒ含有量を調整することによって目標性能を一応
満足しているものの、低温靭性については格別の改善手
段が確立されておらず、高強度且つ高靭性という最近の
要求を十分に満足し得るものではない。こうした状況の
もとて本発明は、耐高温酸化特性及び高温強度特性を満
足すると共に、低温強度特性（殊に低温靭性）において
も優れた性能を示す溶接金属を得ることのできるＣｒ−
Ｍｏ系低合金鋼用被覆アーク溶接棒を提供しようとする
ものである。
本発明は、基本成分として金属炭酸塩：３０〜７０係（
重量％二以下同じ）、金属弗化物＝１０〜３０チ、金属
酸化物＝４〜２５襲を含有する被覆剤を、被覆率が溶接
棒全重量に対して２０〜４０チとなる様に鋼心線外周に
塗布してなるＣｒ−Ｍ。
重量％二以下同じ）、金属弗化物＝１０〜３０チ、金属
酸化物＝４〜２５襲を含有する被覆剤を、被覆率が溶接
棒全重量に対して２０〜４０チとなる様に鋼心線外周に
塗布してなるＣｒ−Ｍ。
系低合金鋼用被覆アーク溶接棒において、被覆剤及び／
又は鋼心線中に、溶接棒全重量に対してＣ： ０．０４
〜０．２５ ％、Ｓｉ：１．６％以下、Ｍｎ：０．４〜
１．６％、Ｃｒ ： ０．５〜１３％、Ｍｏ：０．３〜
２，３％を含有させる他、希土類元素：ｏ、ｏｉ〜５．
０チ及びＮ；０．０１０〜０．０４５チを含有せしめ、
且つＡＩを０．５チ以下に制限させてなるところに要旨
を有するものである。また上記溶接棒の被覆剤及び／又
は鋼心線中に、前記含有成分に加えて０．１〜１．５％
のＮｉを含有させれば、Ｎｉのオーステナイト安定化効
果が発揮されて粗大フェライトの晶出が抑制され、特に
Ｍｏ量が１．５チを超える溶接棒においては溶接金属の
低温靭性を一段と高める効果があり、またＴｉ：０．０
１〜０．２０俤、ｖ：ｏ、ｏｉ〜０．３０％％Ｎｂ：０
．０１〜０．１０チ及びＢ：０．ＯＯ１〜０．０２５チ
よりなる群から選択される１種以上の元素を、Ｔｉ％Ｖ
及びＮｂの総和が０．４！Ｉｎ以下となる様に含有させ
れば、上記Ｍｏの効果が相剰的に高められて溶接金属の
高温強度特性を更に改善することができる。
又は鋼心線中に、溶接棒全重量に対してＣ： ０．０４
〜０．２５ ％、Ｓｉ：１．６％以下、Ｍｎ：０．４〜
１．６％、Ｃｒ ： ０．５〜１３％、Ｍｏ：０．３〜
２，３％を含有させる他、希土類元素：ｏ、ｏｉ〜５．
０チ及びＮ；０．０１０〜０．０４５チを含有せしめ、
且つＡＩを０．５チ以下に制限させてなるところに要旨
を有するものである。また上記溶接棒の被覆剤及び／又
は鋼心線中に、前記含有成分に加えて０．１〜１．５％
のＮｉを含有させれば、Ｎｉのオーステナイト安定化効
果が発揮されて粗大フェライトの晶出が抑制され、特に
Ｍｏ量が１．５チを超える溶接棒においては溶接金属の
低温靭性を一段と高める効果があり、またＴｉ：０．０
１〜０．２０俤、ｖ：ｏ、ｏｉ〜０．３０％％Ｎｂ：０
．０１〜０．１０チ及びＢ：０．ＯＯ１〜０．０２５チ
よりなる群から選択される１種以上の元素を、Ｔｉ％Ｖ
及びＮｂの総和が０．４！Ｉｎ以下となる様に含有させ
れば、上記Ｍｏの効果が相剰的に高められて溶接金属の
高温強度特性を更に改善することができる。
以下本発明に係る溶接棒の構成々分個々の含有率を定め
た理由を詳述することによって、本発明の特徴を明確に
する。
た理由を詳述することによって、本発明の特徴を明確に
する。
まず被覆剤としては、以下に示す理由から基本成分とし
て適量の金属炭酸塩、金属弗化物及び金属炭酸塩を含む
ものを使用しなければならない。
て適量の金属炭酸塩、金属弗化物及び金属炭酸塩を含む
ものを使用しなければならない。
金属炭酸塩：３０〜７０チ
溶融スラグに適度の粘性を与えて溶接金属の被包性を高
め溶接作業性を改善すると共に、凝固スラグの剥離性を
改善する上で不可欠の成分であシ、全被覆剤中の含有率
が３０チ未満では上記の効果が有効に発揮されず、溶融
スラグの粘度が低くなシ過ぎてスラグが先行し易くなシ
溶接作業性が悪化すると共に、凝固スラグの剥離性も悪
くなる。
め溶接作業性を改善すると共に、凝固スラグの剥離性を
改善する上で不可欠の成分であシ、全被覆剤中の含有率
が３０チ未満では上記の効果が有効に発揮されず、溶融
スラグの粘度が低くなシ過ぎてスラグが先行し易くなシ
溶接作業性が悪化すると共に、凝固スラグの剥離性も悪
くなる。
一方７０％を超えると、溶融スラグの粘度が高く々多過
ぎてスパッタ発生量が増大すると共にと一ド外観も劣悪
になる。尚金属炭酸塩としては炭酸カルシウム及び炭酸
バリウムが最も一般的である。
ぎてスパッタ発生量が増大すると共にと一ド外観も劣悪
になる。尚金属炭酸塩としては炭酸カルシウム及び炭酸
バリウムが最も一般的である。
金属弗化物＝１０〜３０％
生成スラグの融点を下げて溶融金属からの酸素の抜けを
良くし溶接合金の靭性低下を抑制すると共に、溶融スラ
グの粘性を調整してビード外観を整える作用があシ、１
０％未満ではこれらの効果が有効に発揮されず、溶接金
属の靭性が低下すると共にビード形状も悪くなる。しか
し３０チを超えると溶融スラグの粘度が低くなシ過ぎて
溶接作業性が劣悪になる。合金弗化物としては弗化カル
シウム、弗化バリウム、弗化ナトリウム、弗化カリウム
、弗化マグネシウム、弗化アルミニウム等が挙げられる
が、最も一般的なのは弗化カルシウムである。
良くし溶接合金の靭性低下を抑制すると共に、溶融スラ
グの粘性を調整してビード外観を整える作用があシ、１
０％未満ではこれらの効果が有効に発揮されず、溶接金
属の靭性が低下すると共にビード形状も悪くなる。しか
し３０チを超えると溶融スラグの粘度が低くなシ過ぎて
溶接作業性が劣悪になる。合金弗化物としては弗化カル
シウム、弗化バリウム、弗化ナトリウム、弗化カリウム
、弗化マグネシウム、弗化アルミニウム等が挙げられる
が、最も一般的なのは弗化カルシウムである。
７） 金属酸化物：４〜２５チ
溶融スラグの粘性に影響を及はす基本成分であり、４チ
未満では溶接作業性が悪くなると共にビード外観も劣悪
にカる。しかし２５％を超えると溶融スラグの粘度が低
くなって被包性が低下すると共に、凝固スラグの剥離性
が低下し、更にはスパッタ発生量も著しく増加する。金
属酸化物としては酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チ
タン、酸化マンガン、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化
カルシウム等が挙げられるが、汎用性の高いのは酸化珪
素、酸化アルミニウム、酸化チタン、５酸化鉄等である
。
未満では溶接作業性が悪くなると共にビード外観も劣悪
にカる。しかし２５％を超えると溶融スラグの粘度が低
くなって被包性が低下すると共に、凝固スラグの剥離性
が低下し、更にはスパッタ発生量も著しく増加する。金
属酸化物としては酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チ
タン、酸化マンガン、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化
カルシウム等が挙げられるが、汎用性の高いのは酸化珪
素、酸化アルミニウム、酸化チタン、５酸化鉄等である
。
本発明で使用される被覆剤は以上の３成分を基本成分と
して含むものであるが、この他必要に応して各種合金元
素や鉄粉、ガス発生剤たる有機物等を少量配合すること
も可能である。
して含むものであるが、この他必要に応して各種合金元
素や鉄粉、ガス発生剤たる有機物等を少量配合すること
も可能である。
尚上記被覆剤の溶接棒全量に対する被覆率は２０〜４０
チの範囲に設定する必要があシ、２０％未満では保護筒
としての機能が不十分となってスパッタが多発したシ、
生成スラグ量が不十分となってビード外観が劣悪になる
。一方被覆率が４０係を超えると、生成スラグ量が逆に
多くなり過ぎてスラグの巻込みが起こったり、或は開先
幅の狭い溶接継手に適用した場合に運棒が困難になるこ
とがある。
チの範囲に設定する必要があシ、２０％未満では保護筒
としての機能が不十分となってスパッタが多発したシ、
生成スラグ量が不十分となってビード外観が劣悪になる
。一方被覆率が４０係を超えると、生成スラグ量が逆に
多くなり過ぎてスラグの巻込みが起こったり、或は開先
幅の狭い溶接継手に適用した場合に運棒が困難になるこ
とがある。
本発明では前述の如く特定基本組成の被覆剤を所定の被
覆率となる様に鋼心線外周へ塗布することによって得ら
れるが、目的達成の為には、被覆剤及び／又は鋼心線中
に下記の成分を含有させなければならない。
覆率となる様に鋼心線外周へ塗布することによって得ら
れるが、目的達成の為には、被覆剤及び／又は鋼心線中
に下記の成分を含有させなければならない。
Ｃ： ０．０４〜０．２５ ％
Ｃは溶接金属中に歩留って粗大フェライト相の析出を抑
制する他、焼入れ性向上元素及び物性強化元素として不
可欠の成分であ〕、少なくとも０．０４％含有させカけ
れにならない。しかし多過ぎると溶接金属が硬質化し過
ぎて耐割れ性が劣化するので、０．２５１以下に抑えな
ければならない。
制する他、焼入れ性向上元素及び物性強化元素として不
可欠の成分であ〕、少なくとも０．０４％含有させカけ
れにならない。しかし多過ぎると溶接金属が硬質化し過
ぎて耐割れ性が劣化するので、０．２５１以下に抑えな
ければならない。
Ｓｉ：１．６係以下
主として溶接金属の脱酸機能を期待するもので、通常は
０．１−程度以上含有させる。しかし１．６チを超える
と粗大フェライト相が析出し易くなると共に溶接金属の
靭性が劣悪になる。
０．１−程度以上含有させる。しかし１．６チを超える
と粗大フェライト相が析出し易くなると共に溶接金属の
靭性が劣悪になる。
Ｍｎ ： ０．４〜１．６ ％
溶接金属の強度向上元素として不可欠の成分であシ、０
．４チ以上含有させなければならない。しかし１．６チ
を超えると溶接金属中の微細フェライト組織が消失して
焼入硬化性が過大になシ、耐割れ性が悪化すると共に焼
戻し脆化感受性も高くなる。
．４チ以上含有させなければならない。しかし１．６チ
を超えると溶接金属中の微細フェライト組織が消失して
焼入硬化性が過大になシ、耐割れ性が悪化すると共に焼
戻し脆化感受性も高くなる。
Ｃｒ ： ０．５〜１３９Ｇ
共金系の溶接金属を得る為の必須構成元素であシ、耐食
性及び高温強度を高める作用がある。そしてとのＣｒの
含有率は、適用されるＣｒ−Ｍ。
性及び高温強度を高める作用がある。そしてとのＣｒの
含有率は、適用されるＣｒ−Ｍ。
低合金鋼中のＣｒ含有率に応じて溶接金属中のＣｒ含有
率を母材のそれ・と同程度となし得る様、０．５〜１３
ｑ６の範囲から適宜選定される。
率を母材のそれ・と同程度となし得る様、０．５〜１３
ｑ６の範囲から適宜選定される。
Ｍｏ ： ０．３〜２．３％
母材に匹敵する高温強度を溶接金属に与えると共に溶接
金属の耐割れ性を高めるうえで欠く仁とのできない元素
であり、少なくとも０．３チ以上含有させなければなら
ない。しかし多過ぎると溶接材料としての炭素当量が高
くなシ過ぎて溶接性が悪化すると共に、粗大フェライト
が晶出して靭性が低下するので２．３チ以下に抑えなけ
ればならない。
金属の耐割れ性を高めるうえで欠く仁とのできない元素
であり、少なくとも０．３チ以上含有させなければなら
ない。しかし多過ぎると溶接材料としての炭素当量が高
くなシ過ぎて溶接性が悪化すると共に、粗大フェライト
が晶出して靭性が低下するので２．３チ以下に抑えなけ
ればならない。
希土類元素：０．０１〜５．０チ
Ｃｅ ｓ Ｌ ａ％Ｙ％Ｓｍ等で代表される希土類元素
は、溶接金属中の酸素量低減作用が極めて強く且つ金属
組織を微細化する作用もあり、これらの作用が相剰的に
好結果をもたらして少量でも高い靭性改善効果を発揮す
る。しかも後述するＮと結合して窒化物となり、これが
核となって結晶粒の微細化に寄与する為、窒素との共存
下では靭性改善効果が特に強く発揮される。こうした効
果はｏ、ｏｉｓ以上含有させることによって有効に発揮
されるが、その効果は５チ程度で飽和状態に達し、５％
を超えるとむしろ他の元素と種々の化合物を形成して溶
接金属の清浄度が低下するので、５％以下に抑えなけれ
ばならない。上記の諸作用を最も効果的に発揮する希土
類元素は０．１〜２．０チの１ １１ 範囲である。
は、溶接金属中の酸素量低減作用が極めて強く且つ金属
組織を微細化する作用もあり、これらの作用が相剰的に
好結果をもたらして少量でも高い靭性改善効果を発揮す
る。しかも後述するＮと結合して窒化物となり、これが
核となって結晶粒の微細化に寄与する為、窒素との共存
下では靭性改善効果が特に強く発揮される。こうした効
果はｏ、ｏｉｓ以上含有させることによって有効に発揮
されるが、その効果は５チ程度で飽和状態に達し、５％
を超えるとむしろ他の元素と種々の化合物を形成して溶
接金属の清浄度が低下するので、５％以下に抑えなけれ
ばならない。上記の諸作用を最も効果的に発揮する希土
類元素は０．１〜２．０チの１ １１ 範囲である。
Ｎ：０．０１０〜０．０４５チ
Ｎがそれ自身がマトリックスに固溶して結晶粒を微細化
させる他、前述の様に希土類元素或はＣｒと微細な窒化
物を形成し、溶接金属の切欠靭性及び焼戻し脆化感受性
を改善する重大な機能を有しており、こうした機能を有
効に発揮させる為には０、Ｏ１ｉ以上を積極的に含有さ
せなければ々らない。しかし多過ぎると溶接時に気泡が
発生してブローホール等の溶接欠陥が現われる他、溶接
作業性も悪くなるので、０．０４５％以下に抑えなけれ
ばならない。
させる他、前述の様に希土類元素或はＣｒと微細な窒化
物を形成し、溶接金属の切欠靭性及び焼戻し脆化感受性
を改善する重大な機能を有しており、こうした機能を有
効に発揮させる為には０、Ｏ１ｉ以上を積極的に含有さ
せなければ々らない。しかし多過ぎると溶接時に気泡が
発生してブローホール等の溶接欠陥が現われる他、溶接
作業性も悪くなるので、０．０４５％以下に抑えなけれ
ばならない。
Ａ１：０．５チ以下
Ａ１は製鋼時の脱酸成分として鋼心線中に少量混入して
くるが、多過ぎると溶接金属の耐クリープ特性に悪影響
が現われてくる。しかも本発明の様に希土類元素と共存
した場合、溶接金属の靭性改善効果を著しく阻害する。
くるが、多過ぎると溶接金属の耐クリープ特性に悪影響
が現われてくる。しかも本発明の様に希土類元素と共存
した場合、溶接金属の靭性改善効果を著しく阻害する。
こうした問題を回避する為にはＡＩの含有率を０．５％
以下に抑えることが不可欠であり、特に前記希土類元素
及び窒素の靭性改善効果等を十二分に発揮させる為には
、ＡＩ量を０．１チ以下に抑えることが望まれる。
以下に抑えることが不可欠であり、特に前記希土類元素
及び窒素の靭性改善効果等を十二分に発揮させる為には
、ＡＩ量を０．１チ以下に抑えることが望まれる。
本発明における必須の構成要件は以上の通りであるが、
この他被覆剤及び／又は鋼心線中に下記の成分を含有さ
せて性能を一段と高めることもできる。
この他被覆剤及び／又は鋼心線中に下記の成分を含有さ
せて性能を一段と高めることもできる。
Ｎｉ：０．１〜１．５％
Ｎｉは本来オーステナイト安定化元素であって、粗大フ
ェライトの晶出を抑制して靭性を高める作用を有してお
り、特にＭＯ含有率が１．５％を超える溶接棒の場合は
、Ｍｏによる粗大フェライト析出傾向を抑制するという
作用があシ、高靭性を確保するうえで重要な働きをする
。こうした効果は０．１％以上含有させることによって
有効に発揮されるが、多過ぎると焼戻し脆化を起こし易
くなって焼戻し処理後の靭性が低下する他、溶接金属の
溶接ままの強度が過度に高くなって耐割れ性が低下し、
更には高温強度や高温クリープ強度にも悪影響が現われ
てくるので、１．５チ以下に抑えなければならない。
ェライトの晶出を抑制して靭性を高める作用を有してお
り、特にＭＯ含有率が１．５％を超える溶接棒の場合は
、Ｍｏによる粗大フェライト析出傾向を抑制するという
作用があシ、高靭性を確保するうえで重要な働きをする
。こうした効果は０．１％以上含有させることによって
有効に発揮されるが、多過ぎると焼戻し脆化を起こし易
くなって焼戻し処理後の靭性が低下する他、溶接金属の
溶接ままの強度が過度に高くなって耐割れ性が低下し、
更には高温強度や高温クリープ強度にも悪影響が現われ
てくるので、１．５チ以下に抑えなければならない。
Ｔ Ｉ ： ０．０１〜０．２０ ’％、Ｖ ： ０．
０１〜０．３０係、Ｎｂ：０．０１〜０．１０及びＢ：
Ｏ，ＯＯ１〜〜０．０２５１よシなる群から選択される
１種以餡 Ｔｉ％Ｖ％Ｎｂ及びＢは夫々単独で、或は２種以上を組
合せて含有させることによって、前言ｙＯの添加効果を
相剰的に高め溶接金属の高温強度特性を一段と高める作
用があシ、夫々の下限値未満ではこの効果が有効に発揮
されない。殊にＢの場合は靭性改善効果を有しているが
、０．００１未満ではこの効果も期待し得なくなる。し
かし各元素が夫々上限値を超えると、溶接金属の清浄度
が低下して靭性が低下する他溶接作業性も悪くなる。
０１〜０．３０係、Ｎｂ：０．０１〜０．１０及びＢ：
Ｏ，ＯＯ１〜〜０．０２５１よシなる群から選択される
１種以餡 Ｔｉ％Ｖ％Ｎｂ及びＢは夫々単独で、或は２種以上を組
合せて含有させることによって、前言ｙＯの添加効果を
相剰的に高め溶接金属の高温強度特性を一段と高める作
用があシ、夫々の下限値未満ではこの効果が有効に発揮
されない。殊にＢの場合は靭性改善効果を有しているが
、０．００１未満ではこの効果も期待し得なくなる。し
かし各元素が夫々上限値を超えると、溶接金属の清浄度
が低下して靭性が低下する他溶接作業性も悪くなる。
また上記４元素のうちＴｉ、Ｖ及びＮｂの総含有率が０
．４５％を超えると、溶接金属の衝撃特性が著しく劣化
するので注意しなければならない。
．４５％を超えると、溶接金属の衝撃特性が著しく劣化
するので注意しなければならない。
被覆剤及び／又は鋼心線中には上記成分の他Ｐ、５ｎ１
Ａｓ％ｓｂ等の不純元素が微量混入してくることもあシ
得るが、これらは粒界に偏析して焼戻し脆化を生ずる原
因となるので、いずれも０．０１チ以下に抑えるべきで
ある。
Ａｓ％ｓｂ等の不純元素が微量混入してくることもあシ
得るが、これらは粒界に偏析して焼戻し脆化を生ずる原
因となるので、いずれも０．０１チ以下に抑えるべきで
ある。
第１表（１）〜（３）に示す如く含有成分等の異なる種
α→ 々の被覆アーク溶接棒を作製し、夫々の溶接棒を用いて
、ＡＳＴＭ Ａ３８７ Ｃｒ、２２鋼（２，２５Ｃｒ−
ＩＭｏ鋼）、９ Ｃｒ−Ｉ Ｍ ｏ −Ｎ ｂ−Ｖ鋼及
び９ Ｃｒ −２Ｍ ｏ鋼を母材として溶接実験を行な
い、溶接作業性及び溶接金属の性能を調べた。但しＮｕ
ｌｌ〜７については前記３種の母材を用いて夫々溶接実
験を行ない、Ｎｎ８〜１８は２．２５Ｃｒ −Ｉ Ｍ
ｏ鋼のみ、Ｎｎ１９〜２１は９Ｃｒ−２Ｍ。
α→ 々の被覆アーク溶接棒を作製し、夫々の溶接棒を用いて
、ＡＳＴＭ Ａ３８７ Ｃｒ、２２鋼（２，２５Ｃｒ−
ＩＭｏ鋼）、９ Ｃｒ−Ｉ Ｍ ｏ −Ｎ ｂ−Ｖ鋼及
び９ Ｃｒ −２Ｍ ｏ鋼を母材として溶接実験を行な
い、溶接作業性及び溶接金属の性能を調べた。但しＮｕ
ｌｌ〜７については前記３種の母材を用いて夫々溶接実
験を行ない、Ｎｎ８〜１８は２．２５Ｃｒ −Ｉ Ｍ
ｏ鋼のみ、Ｎｎ１９〜２１は９Ｃｒ−２Ｍ。
系鋼のみを母材として用いて溶接実験を行なった。
尚溶接金属性能は、溶接後筒１図のヒートパターンで応
力除去焼鈍（ＳＲ）Ｌ、或は一部のものについては更に
第２図のヒートパターンでｆｉ戻り。
力除去焼鈍（ＳＲ）Ｌ、或は一部のものについては更に
第２図のヒートパターンでｆｉ戻り。
脆化熱処理（ステップクーリング）を加え、しかる後裔
々の機械的試験（室温引張試験、高温引張試験、衝撃試
験）を行なうことによシ評価した。
々の機械的試験（室温引張試験、高温引張試験、衝撃試
験）を行なうことによシ評価した。
また試験片は、第３図のＡ部分から引張試験片を、又８
部分から２ ｍｍ Ｖノツチシャルピー衝撃Ｅ験片を切
出して供試した。
部分から２ ｍｍ Ｖノツチシャルピー衝撃Ｅ験片を切
出して供試した。
結果を第２表（１）〜（３）に示す。
４９９−
第１表（１）〜（３）及び第２表（１）〜（３）よシ次
の様に考察することができる。
の様に考察することができる。
Ｎｎｌ−７：本発明の規定要件をすべて満足する実施例
であシ、何れの場合でも良好 な溶接作業性を得ることができ、し かも得られた溶接金属は、ＳＲ処理 後及び（ＳＲ＋ステップクーリング） 処理後の何れにおいても高レベルの 靭性と高温強度が得られている。
であシ、何れの場合でも良好 な溶接作業性を得ることができ、し かも得られた溶接金属は、ＳＲ処理 後及び（ＳＲ＋ステップクーリング） 処理後の何れにおいても高レベルの 靭性と高温強度が得られている。
Ｎｎ ８：溶接棒中に希土類元素が含まれていない為溶
接金属中の酸素量を十分に低減 させることができず、Ｎの添加だけで は衝撃値を満足の行く程度まで高める ことができない。
接金属中の酸素量を十分に低減 させることができず、Ｎの添加だけで は衝撃値を満足の行く程度まで高める ことができない。
Ｎｎ ９：炭酸塩の総和が３０％未満である為溶接中の
スラグが先行し易く、また金属 酸化物量が規定範囲を超えている為ス ラグ剥離性が悪い。しかし溶接棒中に Ｎが実質的に含まれていない為、適量 の希土類元素を含んでいるにもかかわ らず溶接金属の衝撃値を十分に高める ことができない。
スラグが先行し易く、また金属 酸化物量が規定範囲を超えている為ス ラグ剥離性が悪い。しかし溶接棒中に Ｎが実質的に含まれていない為、適量 の希土類元素を含んでいるにもかかわ らず溶接金属の衝撃値を十分に高める ことができない。
Ｎｎ１Ｏ：炭酸塩の総和が規定範囲を超えている為溶接
中に大粒のスパッタが発生し、 また金属弗化物量が不足する為ビード 形状が悪くなっている。しかも溶接棒 中に希土類元素及びＮが共に含まれて いない為衝撃値が劣悪である。
中に大粒のスパッタが発生し、 また金属弗化物量が不足する為ビード 形状が悪くなっている。しかも溶接棒 中に希土類元素及びＮが共に含まれて いない為衝撃値が劣悪である。
Ｎｎ１１ ：被覆剤の基本組成は規定要件を満たしてい
るが、被覆率が２０係未満である 為溶接時のスラグ量が不足気味と々シ、スパッタが多発
すると共に、被包性の 不足によりビード表面はかなり酸化さ れていた。
るが、被覆率が２０係未満である 為溶接時のスラグ量が不足気味と々シ、スパッタが多発
すると共に、被包性の 不足によりビード表面はかなり酸化さ れていた。
Ｎｎ１２：Ｎｎ１ｌとは逆に被覆率が高過ぎる為、スラ
グ量が過多となってスラグの先行 が起こり、溶接ビードにスラグの巻込 みが観察された。しかも溶接棒中のＣ 量が多過ぎる他、フェライト形成元素 であるＶの量が上限を超えている為、 溶接金属中に粗大フェライトが生成し て衝撃値は極めて低くなっていた。
グ量が過多となってスラグの先行 が起こり、溶接ビードにスラグの巻込 みが観察された。しかも溶接棒中のＣ 量が多過ぎる他、フェライト形成元素 であるＶの量が上限を超えている為、 溶接金属中に粗大フェライトが生成し て衝撃値は極めて低くなっていた。
ｍ１３ ：金属酸化物量が４チ未満である為ビード形状
が悪く、またＣ量が多過ぎる為 溶接金属の硬度が必要以上に高まり、 靭性が不十分となった。
が悪く、またＣ量が多過ぎる為 溶接金属の硬度が必要以上に高まり、 靭性が不十分となった。
ｍ１４：Ｎ量が規定範囲を超えている為、溶接金属のＸ
線検査では多数のブローホー ルが観察された。
線検査では多数のブローホー ルが観察された。
階１５；希土類元素の含有率が規定範囲を超えている為
、余分の希土類元素が溶接金 属中に残り靭性が低下している。
、余分の希土類元素が溶接金 属中に残り靭性が低下している。
Ｎｎ１６ ：希土類元素及びＮが含まれていない為、強
度は優れているものの靭性が悪い。
度は優れているものの靭性が悪い。
Ｎｎ１７：Ｍｎ量が規定範囲を超えている為、ＳＲ処理
後の靭性は良好であるものの（ＳＲ＋ステップクーリン
グ）処理後の衝撃 ：１′ 値が低く、焼戻し脆化傾向が著しい。
後の靭性は良好であるものの（ＳＲ＋ステップクーリン
グ）処理後の衝撃 ：１′ 値が低く、焼戻し脆化傾向が著しい。
Ｎｎ１８：Ｍｎ量が不足する為、ＳＲ処理後の強度が低
い。
い。
Ｎｔ０１１９ ： （Ｔ ｉ＋Ｖ十Ｎｂ ）量が規定範
囲を超えておシ、しかもＡｌ量も多過ぎる為 靭性が低い。
囲を超えておシ、しかもＡｌ量も多過ぎる為 靭性が低い。
Ｎ１１２０ ：Ｍｏ量及びＳｉ量が規定範囲を超えてい
る為、粗大フェライトの発生量が多 く靭性が悪い。
る為、粗大フェライトの発生量が多 く靭性が悪い。
Ｎｎ２１：Ｎｉ量が多過ぎる為ＳＲ脆化現象を生じ、衝
撃値が低下している。
撃値が低下している。
本発明は以−ヒの様に構成されるが、要は被覆剤の基本
組成を特定すると共に、被覆剤及び／又は鋼心線中に含
有させる構成元素の種類と量を厳密に選定し、更に被覆
棒中に特定量の希土類元素とＮを積極的に添加すること
によシ、高温強度特性と靭性を共に満点することのでき
るＣｒ−Ｍｏ系低合金鋼用被覆アーク溶接棒を提供し得
ることになった。しかも被覆剤及び／又は鋼心線中にＮ
ｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｂ、Ｎｂ等の含有率を調整することによ
り、溶接対象鋼種や用途等に応じた高温強度−靭性バラ
ンスを有する溶接金属を得ることができ、Ｃｒ−Ｍｏ系
低合金鋼の具備する特徴を最大限有効に活用してその適
用範囲を大幅に拡大し得ることになった。
組成を特定すると共に、被覆剤及び／又は鋼心線中に含
有させる構成元素の種類と量を厳密に選定し、更に被覆
棒中に特定量の希土類元素とＮを積極的に添加すること
によシ、高温強度特性と靭性を共に満点することのでき
るＣｒ−Ｍｏ系低合金鋼用被覆アーク溶接棒を提供し得
ることになった。しかも被覆剤及び／又は鋼心線中にＮ
ｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｂ、Ｎｂ等の含有率を調整することによ
り、溶接対象鋼種や用途等に応じた高温強度−靭性バラ
ンスを有する溶接金属を得ることができ、Ｃｒ−Ｍｏ系
低合金鋼の具備する特徴を最大限有効に活用してその適
用範囲を大幅に拡大し得ることになった。
第１．２図は実施例で採用した溶接後の応力除去焼鈍及
びステップクーリングのヒートパターンを示す図、第３
図は溶接金属の物性試験用のサンプル採取位置を示す説
明図である。 出願人 株式会社神戸製鋼所
びステップクーリングのヒートパターンを示す図、第３
図は溶接金属の物性試験用のサンプル採取位置を示す説
明図である。 出願人 株式会社神戸製鋼所
Claims (3)
- （１）基本成分として金属炭酸塩：３０〜７０チ（重量
％：以下同じ）、金属弗化物：１０〜３０チ、鋼心線外
周に塗布して彦るＣｒ−Ｍｏ系低合金鋼用被覆アーク溶
接棒において、被覆剤及び／又は鋼心線中に、溶接棒全
重量に対してＣ：０．０４〜０．２５１、ｓｔ：ｉ、６
ｑ６以下、Ｍｎ ： ０．４〜１．６チ、Ｃｒ ： ０
．５〜１３ ％、Ｍｏ ： ０．３〜２．３ ％を含有
させる他、希土類元素：０１０１〜５．０チ及びＮ：０
．０１０〜０．０４５チを含有せしめ、且つＡ１を０．
５％以下に制限してなるととを特徴とするＣｒ−Ｍｏ系
低合金鋼用被覆アーク溶接棒。 - （２）基本成分として金属炭酸塩：３０〜７０チ、金属
弗化物：１０〜３０％、金属酸化物：４〜２５チを含有
する被覆剤を、被覆率が溶接棒全重量に対して２０〜４
０チとなる様に鋼心線外周に塗布してガるＣｒ−Ｍｏ系
低合金鋼用被覆アーク溶接棒において、被覆剤及び／又
は鋼心線中に、溶接棒全重量に対してＣ：０．０４〜０
２５係、Ｓｉ：１．６チ以下、Ｍｎ：０．４〜１．６％
、Ｃｒ：０．５〜１３チ、Ｍｏ ： ０．３〜２．３％
を含有させる他、希土類元素：００１〜５．０ｑ６、Ｎ
ｉ：０．１〜１．５％及びＮ：０．００１〜０．０４５
係を含有せしめ、［土つＡＩを０．５％以下に制限して
なることを特徴とするＣｒＭｏ系低合金鋼用被階アーク
溶接棒。 - （３）基本成分として金属炭酸塩＝３０〜７０％、金属
弗化物＝１０〜３０％、金属酸化物：４〜２５チを含有
する被覆剤を、被覆率が溶接棒全重量に対して２０〜４
０％となる様に鋼心線外周に塗布してなるＣｒ−Ｍｏ系
低合金鋼用被覆アーク溶接棒において、被覆剤及び／又
は鋼心線中に、溶接棒全重量に対してＣ：０．０４〜０
，２５係、Ｓｉ：１．６チ以下、Ｍｎ ： ０．４〜１
．６％、Ｃｒ：０．５〜１３チ、Ｍｏ ： ０．３〜２
．３ ％、並びに希土類元素：ｏ、ｏｉ〜５．０％及び
Ｎ：０．０１０〜０．０４５％を含有させる他、Ｔｉ：
０．０１〜０．２０係、■二０．０１〜０，３０、Ｎｂ
：０．０１〜０．１０及びＢ：０．００１〜０．２５％
よりなる群から選択される１種以上の元素を、ＴＩ、■
及びＮｂの総和が０，４５チ以下となる様に含有せしめ
、且つＡＩを０．５％以下に制限してなることを特徴と
するＣｒ−Ｍ。 系低合金鋼用被覆アーク溶接棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11795384A JPS60261690A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | Ｃｒ−Ｍｏ系低合金鋼用被覆ア−ク溶接棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11795384A JPS60261690A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | Ｃｒ−Ｍｏ系低合金鋼用被覆ア−ク溶接棒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60261690A true JPS60261690A (ja) | 1985-12-24 |
Family
ID=14724323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11795384A Pending JPS60261690A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | Ｃｒ−Ｍｏ系低合金鋼用被覆ア−ク溶接棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60261690A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01215491A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-29 | Nkk Corp | Ｃｒ−Ｍｏ系低合金鋼用被覆アーク溶接棒 |
| JPH02220797A (ja) * | 1989-02-21 | 1990-09-03 | Kobe Steel Ltd | Ｃｒ―Ｍｏ系低合金鋼用被覆アーク溶接棒 |
| EP2260969A1 (fr) * | 2009-06-10 | 2010-12-15 | L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Electrode enrobée à âme en acier et enrobage au lithium |
| CN102528222A (zh) * | 2010-12-15 | 2012-07-04 | 中冶焊接科技有限公司 | Cr4、Cr5系热轧工作辊、支撑辊堆焊复合再制造打底材料 |
| CN105499837A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-04-20 | 天津市庆鑫祥科技发展有限公司 | 一种自保护药芯焊丝以及焊接方法 |
-
1984
- 1984-06-07 JP JP11795384A patent/JPS60261690A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01215491A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-29 | Nkk Corp | Ｃｒ−Ｍｏ系低合金鋼用被覆アーク溶接棒 |
| JPH02220797A (ja) * | 1989-02-21 | 1990-09-03 | Kobe Steel Ltd | Ｃｒ―Ｍｏ系低合金鋼用被覆アーク溶接棒 |
| US4994647A (en) * | 1989-02-21 | 1991-02-19 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Covered electrode for use in arc welding of Cr-Mo type low alloy steels |
| JPH055599B2 (ja) * | 1989-02-21 | 1993-01-22 | Kobe Steel Ltd | |
| EP2260969A1 (fr) * | 2009-06-10 | 2010-12-15 | L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Electrode enrobée à âme en acier et enrobage au lithium |
| CN102528222A (zh) * | 2010-12-15 | 2012-07-04 | 中冶焊接科技有限公司 | Cr4、Cr5系热轧工作辊、支撑辊堆焊复合再制造打底材料 |
| CN105499837A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-04-20 | 天津市庆鑫祥科技发展有限公司 | 一种自保护药芯焊丝以及焊接方法 |
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