JPS6046896A - 低温用鋼溶接用のΝｉ基複合ワイヤ - Google Patents
低温用鋼溶接用のΝｉ基複合ワイヤInfo
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- JPS6046896A JPS6046896A JP15522983A JP15522983A JPS6046896A JP S6046896 A JPS6046896 A JP S6046896A JP 15522983 A JP15522983 A JP 15522983A JP 15522983 A JP15522983 A JP 15522983A JP S6046896 A JPS6046896 A JP S6046896A
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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
- B23K35/3033—Ni as the principal constituent
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (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】
本発明は、液化窒素、液化酸素、液化アルゴン、液化天
然ガス等の様な極低温で使用される機器や装置の構成部
材として用いられる低温用鋼溶接用として優れた性能を
示すＮｆ基複合ワイヤに関するものである。
然ガス等の様な極低温で使用される機器や装置の構成部
材として用いられる低温用鋼溶接用として優れた性能を
示すＮｆ基複合ワイヤに関するものである。
上記の様な極低温で用いられる機器や装置の構材料とし
てはＡ１合金、ステンレス鋼、９ＳＮｉ鋼等が知られて
いるが、特に９ＳＮｉ鋼は■超低温（−１９６℃程度）
でも極めて良好な靭性を有している、■耐、力及び引張
強さが優れている（ちなみにＪＩＳ Ｇ ３１２７によ
れば０．２チ耐力は６０ｋｇ／ｍｍ２以上、引張強さは
７０〜８５ｋｇ／ｆｎｎｆ’と規定されている）、■ガ
ス切断や溶接等の工作加工が容易である、等の特徴を有
しているところから、大型の液化ガス貯蔵タンクをはじ
めとして広く使用されている。
てはＡ１合金、ステンレス鋼、９ＳＮｉ鋼等が知られて
いるが、特に９ＳＮｉ鋼は■超低温（−１９６℃程度）
でも極めて良好な靭性を有している、■耐、力及び引張
強さが優れている（ちなみにＪＩＳ Ｇ ３１２７によ
れば０．２チ耐力は６０ｋｇ／ｍｍ２以上、引張強さは
７０〜８５ｋｇ／ｆｎｎｆ’と規定されている）、■ガ
ス切断や溶接等の工作加工が容易である、等の特徴を有
しているところから、大型の液化ガス貯蔵タンクをはじ
めとして広く使用されている。
一方９％Ｎｉ鋼の溶接材料としては、インコネル合金や
ハステロイ合金の様な高Ｎｉ合金が多用されておシ、こ
れらを用いて得た溶接部はオーステナイト系合金として
比較的強度が高く、且つ溶接のまま（熱処理しないまま
）でも安定した低温靭性を有している。殊に高Ｎｉ合金
は高温割れ感受性が高いという欠点があるので、高温割
れを起こし易い大入熱自動溶接用の溶接材料としては、
耐割れ性向上効果の優れたＭＯを多量に含むノ１ステロ
イ合金が常用されている。
ハステロイ合金の様な高Ｎｉ合金が多用されておシ、こ
れらを用いて得た溶接部はオーステナイト系合金として
比較的強度が高く、且つ溶接のまま（熱処理しないまま
）でも安定した低温靭性を有している。殊に高Ｎｉ合金
は高温割れ感受性が高いという欠点があるので、高温割
れを起こし易い大入熱自動溶接用の溶接材料としては、
耐割れ性向上効果の優れたＭＯを多量に含むノ１ステロ
イ合金が常用されている。
ところがハステロイ合金は鍛造圧延性及び線引性が劣悪
であるので、溶接ワイヤとしての成形が極めて困難で生
産歩留りが低く、非常に高価なものとなっている。しか
しながらノ・ステロイ合金ワイヤの優れた溶接性能（機
械的諸性能及び耐割れ性等）は他の溶接材料では得られ
難いので、経済性を犠牲にしてでも使用せざるを得ない
のが実情である。
であるので、溶接ワイヤとしての成形が極めて困難で生
産歩留りが低く、非常に高価なものとなっている。しか
しながらノ・ステロイ合金ワイヤの優れた溶接性能（機
械的諸性能及び耐割れ性等）は他の溶接材料では得られ
難いので、経済性を犠牲にしてでも使用せざるを得ない
のが実情である。
本発明者等はこうした事情に着目し、Ｍｏの有する優れ
た性能を有効に発揮させ得ると共に、加 −工性不良に
よる低歩留シを改善して低コスト化を図ろうと考え研究
を進めてきた。そして低温強度及び加工性の優れたＮｉ
を外皮として使用し、これにＭｏを充填して溶接部へ供
給する方法を採用すれば上記の目的を達成し得るのでは
ないか、という着想を得た。そとでこの着想を実現すべ
（Ｎｉ外皮にＭｏ粉を充填した複合ワイヤを作製し溶接
性を調べたところ、溶接金属の延性が低下すると共にプ
ローホール等の溶接欠陥が頻発することをつきとめた。
た性能を有効に発揮させ得ると共に、加 −工性不良に
よる低歩留シを改善して低コスト化を図ろうと考え研究
を進めてきた。そして低温強度及び加工性の優れたＮｉ
を外皮として使用し、これにＭｏを充填して溶接部へ供
給する方法を採用すれば上記の目的を達成し得るのでは
ないか、という着想を得た。そとでこの着想を実現すべ
（Ｎｉ外皮にＭｏ粉を充填した複合ワイヤを作製し溶接
性を調べたところ、溶接金属の延性が低下すると共にプ
ローホール等の溶接欠陥が頻発することをつきとめた。
本発明者等はとうした欠点の発生原因を明らかにすべく
更に追求したところ、次の様な事実が確認された。即ち
金属ＭｏはＭｏＯｓを還元することによって得ることが
できるが、その粒径は通常１〜５μｍ程度と極めて微細
であ）、しかも表面状況が極めて不安定である為、大気
中で容易に酸化されてＭｏｏ、に戻シ易く、この酸化物
が溶接金属中に混入して溶接金属の延性を阻害し或はブ
ローホール等の溶接欠陥を生ずるものと考えられる。こ
うした要因からすれば、充填剤中に金属Ｍｏと共にＴｉ
、Ｍｇ％Ｚｒの様な強力脱酸剤を添加しておき、溶接工
程でＭｏ０Ｂを還元することも有効と考えられ、事実と
の様な脱酸剤を適量配合することによって、少なくとも
下向溶接においては一定の成果を得ることができた。
更に追求したところ、次の様な事実が確認された。即ち
金属ＭｏはＭｏＯｓを還元することによって得ることが
できるが、その粒径は通常１〜５μｍ程度と極めて微細
であ）、しかも表面状況が極めて不安定である為、大気
中で容易に酸化されてＭｏｏ、に戻シ易く、この酸化物
が溶接金属中に混入して溶接金属の延性を阻害し或はブ
ローホール等の溶接欠陥を生ずるものと考えられる。こ
うした要因からすれば、充填剤中に金属Ｍｏと共にＴｉ
、Ｍｇ％Ｚｒの様な強力脱酸剤を添加しておき、溶接工
程でＭｏ０Ｂを還元することも有効と考えられ、事実と
の様な脱酸剤を適量配合することによって、少なくとも
下向溶接においては一定の成果を得ることができた。
しかしながら液化天然ガスタンクの様な円筒型低温貯蔵
容器の溶接作業で避けるととのできない横向姿勢溶接に
適用した場合は、単に脱酸剤を併用するだけではブロー
ホール欠陥等を防止し得ガいことが確認された。この様
に溶接姿勢によってブローホール欠陥等に差の現われる
理由としては、横向き姿勢では溶接金属の凝固方向と気
泡の浮上方向が相反するためブローホール欠陥等が発生
し易くなることが考えられる。
容器の溶接作業で避けるととのできない横向姿勢溶接に
適用した場合は、単に脱酸剤を併用するだけではブロー
ホール欠陥等を防止し得ガいことが確認された。この様
に溶接姿勢によってブローホール欠陥等に差の現われる
理由としては、横向き姿勢では溶接金属の凝固方向と気
泡の浮上方向が相反するためブローホール欠陥等が発生
し易くなることが考えられる。
本発明は上記の様な経緯をたど）つつ更に研究の結果完
成されたものであって、その構成は、実質的にＮｉのみ
から々る外皮内に金属粉を充填してなる低温鋼の溶接用
Ｎｉ基複合ワイヤであって、該複合ワイヤは、全体とし
て ＭＯ： １５〜ａｏ％（重量グ：以下同じ）Ｗ ：１０
条以下 を含み、しかも充填金属粉として使用するＭｏ源は、金
属Ｍｏ粉を該Ｍｏ粉に対して３．５重量部以上のＮｉ粉
と配合したうえで高温焼成したものを使用するところに
要旨を有するものである。尚本発明においては、上記充
填金属粉中に色々な金属を加えることによって更に新た
な効果を発揮させることも可能であシ、例えば複合ワイ
ヤ全量に対する含有率が１０ｑ６以下となる量のＦｅ粉
を加えて低コスト化を図シ、或は同じく複合ワイヤ全量
に対する含有率が２０係以下のＣｒ及び／又は１０％以
下のＮｂを加えて溶接金属の強度を更に向上せしめ、又
同じく複合ワイヤ全量に対する含有率が５％以下のＭｎ
及び／又は３多以下のＳｉを加えて溶接作業性の向上を
図カ、更には同じく複合ワイヤ全量に対して夫々１修以
下のＴｉ％Ａ１、Ｚｒ及びＭｇよシなる群から選択され
る脱酸性元素の１種以上を加えて耐ブローホール性等を
更に改善することも本発明の対象に含まれる。
成されたものであって、その構成は、実質的にＮｉのみ
から々る外皮内に金属粉を充填してなる低温鋼の溶接用
Ｎｉ基複合ワイヤであって、該複合ワイヤは、全体とし
て ＭＯ： １５〜ａｏ％（重量グ：以下同じ）Ｗ ：１０
条以下 を含み、しかも充填金属粉として使用するＭｏ源は、金
属Ｍｏ粉を該Ｍｏ粉に対して３．５重量部以上のＮｉ粉
と配合したうえで高温焼成したものを使用するところに
要旨を有するものである。尚本発明においては、上記充
填金属粉中に色々な金属を加えることによって更に新た
な効果を発揮させることも可能であシ、例えば複合ワイ
ヤ全量に対する含有率が１０ｑ６以下となる量のＦｅ粉
を加えて低コスト化を図シ、或は同じく複合ワイヤ全量
に対する含有率が２０係以下のＣｒ及び／又は１０％以
下のＮｂを加えて溶接金属の強度を更に向上せしめ、又
同じく複合ワイヤ全量に対する含有率が５％以下のＭｎ
及び／又は３多以下のＳｉを加えて溶接作業性の向上を
図カ、更には同じく複合ワイヤ全量に対して夫々１修以
下のＴｉ％Ａ１、Ｚｒ及びＭｇよシなる群から選択され
る脱酸性元素の１種以上を加えて耐ブローホール性等を
更に改善することも本発明の対象に含まれる。
以下本発明において構成元素の種類及び含有率を決めた
理由を詳細に説明する。
理由を詳細に説明する。
まず本発明では外皮として実質的に純Ｎｉを使用する。
即ちＮｉは低温用鋼溶接用材料として要求される低温靭
性を確保する為の主成分元素であシ、しかもＮｉは成形
性や線引性等の加工性が極めて良好であるので、各種加
工（′たとえば外皮用フープとしての成形、充填剤充填
の為の湾曲加工、充填後の伸線加工等）を極めて円滑且
つ効率良く行なうことができ、生産性′の向上による低
コスト化に寄与する。
性を確保する為の主成分元素であシ、しかもＮｉは成形
性や線引性等の加工性が極めて良好であるので、各種加
工（′たとえば外皮用フープとしての成形、充填剤充填
の為の湾曲加工、充填後の伸線加工等）を極めて円滑且
つ効率良く行なうことができ、生産性′の向上による低
コスト化に寄与する。
本発明ではとのＮｉ外皮内に少なくともＭｏ粉とＷ粉を
充填し、複合ワイヤの形態でこれらを溶接部へ供給する
ことによって、殊にＭｏの有す卓越した強度向上効果及
び耐割れ性向上効果を発揮させるもので、こうした効果
を有効に発揮させる為には、複合ワイヤ全体に対するＭ
ｏ含有率が１５チ以上となる様に充填しなければならな
い。但しＭｏ量が多すぎると溶接金属の強度が高く々シ
すぎて低温靭性が低下するので、３０係以下に抑える必
要がある。Ｗは溶接金属の引張強度を高める作用があり
、わずかでも存在すればその効果をそれ々シに発揮する
ので実質的な下限を設定することはでき々いが、上記効
果を顕著に発揮させる上では０．２％以上の添加が望ま
れる。しかしＷ景が多すぎると高温割れ感受性が高まる
と共に低温靭性も低下する傾向があるので、１０チ以下
に抑えなければならない。
充填し、複合ワイヤの形態でこれらを溶接部へ供給する
ことによって、殊にＭｏの有す卓越した強度向上効果及
び耐割れ性向上効果を発揮させるもので、こうした効果
を有効に発揮させる為には、複合ワイヤ全体に対するＭ
ｏ含有率が１５チ以上となる様に充填しなければならな
い。但しＭｏ量が多すぎると溶接金属の強度が高く々シ
すぎて低温靭性が低下するので、３０係以下に抑える必
要がある。Ｗは溶接金属の引張強度を高める作用があり
、わずかでも存在すればその効果をそれ々シに発揮する
ので実質的な下限を設定することはでき々いが、上記効
果を顕著に発揮させる上では０．２％以上の添加が望ま
れる。しかしＷ景が多すぎると高温割れ感受性が高まる
と共に低温靭性も低下する傾向があるので、１０チ以下
に抑えなければならない。
ところでＭｏを合金成分として配合する場合、通常はＦ
ｅ−Ｍｏの形態で配合されるが、本発明ではこうしたフ
ェロアロイとして配合するのではなく、金属Ｍｏとして
配合しなければならない。
ｅ−Ｍｏの形態で配合されるが、本発明ではこうしたフ
ェロアロイとして配合するのではなく、金属Ｍｏとして
配合しなければならない。
しかしてＭｏ粉はその効果を有効に発揮させる為に前記
の如く充填成分として多量配合されるが、一般のＦｅ−
Ｍｏは４０係程度のＦｅを含んでいるので、Ｍｏの配合
量を高めようとすると必然的にＦｅの配合量が増大し、
目標とする継手性能を確保し得なく外るからである。し
かもＦｅは不純元素としてＰ＋Ｓを比較的多量含んでい
るので、これらが溶接金属の延性等を阻害するのを防止
する為にもＦｅ−Ｍｏの形態で配合することは避けなけ
れば々らない。
の如く充填成分として多量配合されるが、一般のＦｅ−
Ｍｏは４０係程度のＦｅを含んでいるので、Ｍｏの配合
量を高めようとすると必然的にＦｅの配合量が増大し、
目標とする継手性能を確保し得なく外るからである。し
かもＦｅは不純元素としてＰ＋Ｓを比較的多量含んでい
るので、これらが溶接金属の延性等を阻害するのを防止
する為にもＦｅ−Ｍｏの形態で配合することは避けなけ
れば々らない。
こうした理由からＭｏ源としては金属Ｍｏ粉を使用する
が、前述の如く金属Ｍｏ粉は大気中で容易に酸化を受け
てＭｏ５ｓとな力、溶接金属の延性を低下させると共に
ブローホール等の溶接欠陥を生じさせる。本発明ではこ
うした問題を回避する為、Ｍｏ源として金属Ｍｏ粉を該
Ｍｏ粉に対して３．５チ以上のＮｉ粉と配合した上で非
酸化性雰囲気中で高温焼成したものを使用するものであ
シ、本発明における最大の特徴はこの点に存在する。
が、前述の如く金属Ｍｏ粉は大気中で容易に酸化を受け
てＭｏ５ｓとな力、溶接金属の延性を低下させると共に
ブローホール等の溶接欠陥を生じさせる。本発明ではこ
うした問題を回避する為、Ｍｏ源として金属Ｍｏ粉を該
Ｍｏ粉に対して３．５チ以上のＮｉ粉と配合した上で非
酸化性雰囲気中で高温焼成したものを使用するものであ
シ、本発明における最大の特徴はこの点に存在する。
即ち金属Ｍｏ粉を適量のＮｉ粉と混合して非酸化性雰囲
気中で高温焼成すると、金属Ｍｏ粉の表面にＮｉが拡散
し薄い保護皮膜を形成してＭｏの酸化を阻止し、ＭｏＯ
３に起内する溶接金属の延性低下やブローホールの発生
を防止するととができる。こうした表面保護効果を有効
に発揮させる為には、金属Ｍｏ粉を高温焼成する工程で
該Ｍｏ粉に対して３．５チ以上のＮｉ粉を共存させてお
かなければならず、とれ未満ではＭｏ粉の表面保護効果
が不十分となって目的を達成することができなくなる。
気中で高温焼成すると、金属Ｍｏ粉の表面にＮｉが拡散
し薄い保護皮膜を形成してＭｏの酸化を阻止し、ＭｏＯ
３に起内する溶接金属の延性低下やブローホールの発生
を防止するととができる。こうした表面保護効果を有効
に発揮させる為には、金属Ｍｏ粉を高温焼成する工程で
該Ｍｏ粉に対して３．５チ以上のＮｉ粉を共存させてお
かなければならず、とれ未満ではＭｏ粉の表面保護効果
が不十分となって目的を達成することができなくなる。
尚Ｎ１粉は、外皮と共に複合ワイヤ中のＮｉ成分を構成
するもので、外皮の肉厚等を調整することによってＭｏ
粉の表面保護に必要なＮｉ粉の量を確保すればよい。′
ｙＭＯ粉の高温焼成工程では少なくとも前記Ｎｉ粉を共
存させるだけで本発明の目的は達成されるが、これら以
外の充填成分（Ｗｓ ’Ｆ’ｅ ｓ Ｍ ｎｓ Ｓ ｓ
ｓ Ｔ ｉ等）を含有せしめた状態で高温焼成を行な
うことも勿論可能である。高温焼成条件は特に限定され
外いが、好ましいのは９００〜１４００℃で０．２〜５
時間、よシ好ましくは１０００〜１１００℃で０．５〜
２時間であり、焼成条件が穏やかすぎると単なる機械的
混合との有意差が認められなくなる。高温焼成工程で採
用される非酸化性雰囲気は、Ｍｏ粉の酸化を防止しつつ
Ｎｉによる表面保護層を形成するうえで不可欠の要件で
あり、真空、不活性ガス雰囲気及び還元性雰囲気の如何
を問うものではないが、最も好ましいのはＨ２ガスの様
な還元性雰囲気である。その理由は、還元性雰囲気で高
温焼成を行なうと、Ｍｏ粉の表面に存在する微量の酸化
物が焼成工程で同時に還元され、表面保護の目的が一層
効果的に達成されるからである。
するもので、外皮の肉厚等を調整することによってＭｏ
粉の表面保護に必要なＮｉ粉の量を確保すればよい。′
ｙＭＯ粉の高温焼成工程では少なくとも前記Ｎｉ粉を共
存させるだけで本発明の目的は達成されるが、これら以
外の充填成分（Ｗｓ ’Ｆ’ｅ ｓ Ｍ ｎｓ Ｓ ｓ
ｓ Ｔ ｉ等）を含有せしめた状態で高温焼成を行な
うことも勿論可能である。高温焼成条件は特に限定され
外いが、好ましいのは９００〜１４００℃で０．２〜５
時間、よシ好ましくは１０００〜１１００℃で０．５〜
２時間であり、焼成条件が穏やかすぎると単なる機械的
混合との有意差が認められなくなる。高温焼成工程で採
用される非酸化性雰囲気は、Ｍｏ粉の酸化を防止しつつ
Ｎｉによる表面保護層を形成するうえで不可欠の要件で
あり、真空、不活性ガス雰囲気及び還元性雰囲気の如何
を問うものではないが、最も好ましいのはＨ２ガスの様
な還元性雰囲気である。その理由は、還元性雰囲気で高
温焼成を行なうと、Ｍｏ粉の表面に存在する微量の酸化
物が焼成工程で同時に還元され、表面保護の目的が一層
効果的に達成されるからである。
次に本発明で充填成分として配合される他の元素につい
て説明する。尚以下に示す各元素の含有率は、すべて複
合ワイヤ全量中の含有率を意味する。
て説明する。尚以下に示す各元素の含有率は、すべて複
合ワイヤ全量中の含有率を意味する。
Ｆｅは前述の如く比較的多量のＰ（”Ｓｉを含んでいる
ので、多量に配合すると溶接金属の機械的性質が低下ヒ
くる。しかし１０チ以下の含有率であれば実質上の障害
とはならないので、経済性を考えれば１０ヂを上限とし
て多量配合するのが有利である。尚Ｆｅは金属Ｆｅとし
て配合し得るほか、他の充填元素を含むフエ四アロイと
して配合することもできる。
ので、多量に配合すると溶接金属の機械的性質が低下ヒ
くる。しかし１０チ以下の含有率であれば実質上の障害
とはならないので、経済性を考えれば１０ヂを上限とし
て多量配合するのが有利である。尚Ｆｅは金属Ｆｅとし
て配合し得るほか、他の充填元素を含むフエ四アロイと
して配合することもできる。
Ｃｒ及びＮｂは溶接金属の強度を高める効果において同
効元素であり、単独で或は混合して配合することができ
る。しかしＣｒ量が２０％を越え或はＮｂ量が１０％を
越えると、溶接金属り強度が高くなシすぎ却って低温靭
性が悪く力る。
効元素であり、単独で或は混合して配合することができ
る。しかしＣｒ量が２０％を越え或はＮｂ量が１０％を
越えると、溶接金属り強度が高くなシすぎ却って低温靭
性が悪く力る。
Ｍｎ及びＳｉは溶接作業性（特にビード外観。
ビード形状）を改善するという効果において同効元素で
ある。しかしＭｎ量が５係を越えると低温靭性が著しく
低下し、Ｓｉ量が３チを越えると耐割れ性が著しく低下
する。
ある。しかしＭｎ量が５係を越えると低温靭性が著しく
低下し、Ｓｉ量が３チを越えると耐割れ性が著しく低下
する。
Ｔｉ、ＡＩ、Ｚｒ及びＭｇは何れも強力な脱酸性元素で
あシ、必要により１種又は２種以上を脱酸剤として配合
するととも可能である。即ち本発明では前述の如く金属
Ｍｏ粉の酸化を防止する為にＮｉ粉と高温焼成して表面
保護を図っておシ、とうした構成からも明らかな様に脱
酸剤の添加は上記の効果を更に高めるものであシ、微量
存在する可能性のおるＭＯ酸化物或は他の充填金属の表
面酸化物を脱酸して各元素の機能全発揮させるという意
味では、少量配分しておくことが極めて有意義である。
あシ、必要により１種又は２種以上を脱酸剤として配合
するととも可能である。即ち本発明では前述の如く金属
Ｍｏ粉の酸化を防止する為にＮｉ粉と高温焼成して表面
保護を図っておシ、とうした構成からも明らかな様に脱
酸剤の添加は上記の効果を更に高めるものであシ、微量
存在する可能性のおるＭＯ酸化物或は他の充填金属の表
面酸化物を脱酸して各元素の機能全発揮させるという意
味では、少量配分しておくことが極めて有意義である。
しかしこれら脱酸性元素の含有率が夫々１チを越えると
、溶接金属中の不純介在物量が増加し、低温靭性や延性
が阻害されるので注意しなければならない。
、溶接金属中の不純介在物量が増加し、低温靭性や延性
が阻害されるので注意しなければならない。
本発明の複合ワイヤは、実質的にＮｉのみから々るフー
プに、上記の各充填兇素粉末を充填し、所望の断面形状
に成形した後延伸することによって製造されるもので、
充填、成形及び延伸等は公知技術に準じて行なえばよい
が、生産性や複合ワイヤの均質性等を総合的に考えれば
、Ｎｉフープとして（０，３〜０．９ ）ｍｍｔＸ （
１０〜３５ ）ｍｍＷのものを使用し、充填剤の全複合
ワイヤに対する割合は約２０〜４０饅の範囲から選択す
るのが最も好ましく、また約２．４〜５．５ ｍｍφに
充填成形した後１．２〜４．８ ｍｍφ程度まで延伸す
るのが最も一般的である。
プに、上記の各充填兇素粉末を充填し、所望の断面形状
に成形した後延伸することによって製造されるもので、
充填、成形及び延伸等は公知技術に準じて行なえばよい
が、生産性や複合ワイヤの均質性等を総合的に考えれば
、Ｎｉフープとして（０，３〜０．９ ）ｍｍｔＸ （
１０〜３５ ）ｍｍＷのものを使用し、充填剤の全複合
ワイヤに対する割合は約２０〜４０饅の範囲から選択す
るのが最も好ましく、また約２．４〜５．５ ｍｍφに
充填成形した後１．２〜４．８ ｍｍφ程度まで延伸す
るのが最も一般的である。
本発明は概略以上の様に構成されるが、要は成形性の良
好なＮｉを外皮素材として使用することによって生産性
を高め低コスト化を可能にすると共に、充填剤として使
用する金属Ｍｏ粉はＮｉとの高温焼成によシ表面が保護
されるのでＭｏ酸化物の生成に起因する前記障害を防止
し、低温用鋼溶接用として優れた性能を有する複合ワイ
ヤを比較的安価に製造し得ることになった。
好なＮｉを外皮素材として使用することによって生産性
を高め低コスト化を可能にすると共に、充填剤として使
用する金属Ｍｏ粉はＮｉとの高温焼成によシ表面が保護
されるのでＭｏ酸化物の生成に起因する前記障害を防止
し、低温用鋼溶接用として優れた性能を有する複合ワイ
ヤを比較的安価に製造し得ることになった。
次に実験例を示す。
実験例１
第１表に示す化学成分のＮｉフープと、第２表に示す充
填剤を用いて２．４ ｍｍφの複合ワイヤを製造した。
填剤を用いて２．４ ｍｍφの複合ワイヤを製造した。
尚第２表において充填剤成分の項目の「高温焼成有り」
と記載のものは、各元素の混合物を町ガス雰囲気中、１
０５０’Ｃで１時間焼成した後再度２５０μｍ以下に粉
砕したもの、「高温焼成無し」と記載したものは上記の
様な高温焼成を行なっていない充填成分を示す。又充填
剤の複合ワイヤ全体に対する割合は、ワイヤ陽１３を３
８係、ワイヤＮｎ１４を４０チとした以外はすべて３０
ヴとし、各複合ワイヤは４．０ ｍｍφに成形した後２
、４ ｒｎｍφに線引きして溶接試験に供した。
と記載のものは、各元素の混合物を町ガス雰囲気中、１
０５０’Ｃで１時間焼成した後再度２５０μｍ以下に粉
砕したもの、「高温焼成無し」と記載したものは上記の
様な高温焼成を行なっていない充填成分を示す。又充填
剤の複合ワイヤ全体に対する割合は、ワイヤ陽１３を３
８係、ワイヤＮｎ１４を４０チとした以外はすべて３０
ヴとし、各複合ワイヤは４．０ ｍｍφに成形した後２
、４ ｒｎｍφに線引きして溶接試験に供した。
得られた各供試ワイヤを用い、第３表に示す化学成分の
Ｎｉ鋼を母材として横向姿勢の潜弧溶接実験を行なった
。尚散布フラックスとしては第４表に示す成分組成のも
のを使用し、溶接争件は第５表の通シとした。
Ｎｉ鋼を母材として横向姿勢の潜弧溶接実験を行なった
。尚散布フラックスとしては第４表に示す成分組成のも
のを使用し、溶接争件は第５表の通シとした。
得られた溶接部の性能試験を常法に従って行ない、第６
表に示す結果を得た。
表に示す結果を得た。
Ｃυ
これらの実験結果よシ次の様に考察することができる。
ワイヤＮｎ１２は複合ワイヤ中のＭｏ１−が不足する比
較例で、溶接金属の強度が不十分であると共に初層溶接
部に割れの発生が見られる。
較例で、溶接金属の強度が不十分であると共に初層溶接
部に割れの発生が見られる。
ワイヤＮｎ１３はＭｏ量が多すぎる比較例で、強度が高
くなシすぎて延性及び低温靭性が極端に低下している。
くなシすぎて延性及び低温靭性が極端に低下している。
ワイヤＮｎ１４はＷ量が多すぎる比較例で、強度が高０
１すぎて延性及び低温靭性が極端に悪化している。
１すぎて延性及び低温靭性が極端に悪化している。
ワイヤＮ１１１５はＦｅ量が多すぎる比較例で、溶接金
属の強度が乏しい。
属の強度が乏しい。
ワイヤＮｎ１６は、高温焼成したものであってもＭｏ粉
に対するＮｉ粉の混入量が少なすぎる為、Ｍｏ粉衣表面
十分に保護することをできず、溶接金属の延性が不十分
であると共にＸ線性能が劣悪でブローホールが多発して
いる。一方ワイヤＮｎ１８は、高温焼成時におけるＮｉ
粉の配合量が多すぎて充填剤中のＭＯ含有率が相対的に
低くなった例で、Ｎｎ１２の例と同様溶接金属の強度が
低く且つ初層溶接部に高温割れが発生している。
に対するＮｉ粉の混入量が少なすぎる為、Ｍｏ粉衣表面
十分に保護することをできず、溶接金属の延性が不十分
であると共にＸ線性能が劣悪でブローホールが多発して
いる。一方ワイヤＮｎ１８は、高温焼成時におけるＮｉ
粉の配合量が多すぎて充填剤中のＭＯ含有率が相対的に
低くなった例で、Ｎｎ１２の例と同様溶接金属の強度が
低く且つ初層溶接部に高温割れが発生している。
ワイヤＮ［１１７は、金属Ｍｏ粉とＮｉ粉等を単に混合
しただけで高温焼成処理することなく充填した例で、Ｍ
ｏｂ、に起因する延性低下及びブローホールの発生が顕
著に現われている。
しただけで高温焼成処理することなく充填した例で、Ｍ
ｏｂ、に起因する延性低下及びブローホールの発生が顕
著に現われている。
これらに対しワイヤＮＣＬＩ〜１１は何れも本発明で規
定する要件のすべてを満足する実施例であシ、引張性能
、低温耐衝撃性能、耐高温割れ性が良好であると共に、
ブローホール等のない優れたＸ線性能の溶接金属が得ら
れている。
定する要件のすべてを満足する実施例であシ、引張性能
、低温耐衝撃性能、耐高温割れ性が良好であると共に、
ブローホール等のない優れたＸ線性能の溶接金属が得ら
れている。
実験例２
第１表に示した化学成分のＮｉフープと第７表に示す充
填剤を使用し、以下実験例１と同様にして複合ワイヤを
製造し溶接試験を行なった。
填剤を使用し、以下実験例１と同様にして複合ワイヤを
製造し溶接試験を行なった。
結果は第８表に示す通シであるが、何れの例も本発明に
規定する要件の一部を外れている為、伸び、衝撃性能及
び耐割れ性の何れかが劣悪である。
規定する要件の一部を外れている為、伸び、衝撃性能及
び耐割れ性の何れかが劣悪である。
第 ８ 表
第１図は溶接実験で採用した開先形状を示す説明図であ
る。 出願人 株式会社神戸製鋼所 ０ 第１艷 −〉３１ 一 ５６７− ｍ
る。 出願人 株式会社神戸製鋼所 ０ 第１艷 −〉３１ 一 ５６７− ｍ
Claims (5)
- （１）実質的にＮｉのみからなる外皮内に金属粉を充填
してなる低温用鋼溶接用Ｎｉ基複合ワイヤであって、該
複合ワイヤは、全体として Ｍｏ：１５〜３０重量係 Ｗ ：１０重量％以下 を含み、しかも充填金属粉として使用するＭｏ源は、金
属Ｍｏ粉を該Ｍｏ粉に対して３．５重量−以上のＮｉ粉
と配合したうえで非酸化性雰囲気中で高温焼成したもの
を使用することを特徴とする低温用鋼溶接用のＮｉ基複
合ワイヤ。 - （２）実質的にＮｉのみからなる外皮内に金属粉を充填
してなる低温用鋼溶接用のＮ１基複合ワイヤであって、
該複合ワイヤは、全体としてＭｏ ：１５〜３０重廿褒
。 Ｗ ：１０重量％以下 Ｆｅ：１０重量％以下 を含み、しかも充填金属粉として使用するＭｏ源は、金
属Ｍｏ粉を該Ｍｏ粉に対して３．５重量係以上のＮｉ粉
と配合したうえで非酸化性雰囲気中で高温焼成したもの
を使用することを特徴とする低温用鋼溶接用のＮｉ基複
合ワイヤ。 - （３）実質的にＮｉのみからなる外皮内に金属粉を充填
してなる低温用鋼溶接用のＮｉ基複合ワイヤであって、
該複合ワイヤは、必須成分としてＭＯ＝１５〜３０重量
％ Ｗ ：１０重量％以下 を含有する他、選択成分として Ｃｒ：２０重量％以下 Ｎｂ：１０重量％以下 の１種又は２種を含み、しかも充填金属粉として使用す
るＭｏ源は、金属Ｍｏ粉を該Ｍｏ粉に対して３．５重量
％以上のＮｉ粉と配合したうえで非酸化性雰囲気中で高
温焼成したものを使用することを特徴とする低温用鋼溶
接用のＮｉ基複合ワイヤ。 - （４）実質的にＮｉのみからなる外皮内に金属粉を充填
してなる低温用鋼溶接用のＮｉ基複合ワイヤであって、
該複合ワイヤは、必須成分としてＭＯ＝１５〜３０重量
％ Ｗ ：１０重量％以下 を含有する他、選択成分として Ｍｎ ： ５重量％以下 Ｓｉ：３重量％以下 ０１種又は２種を含み、しかも充填金属粉として使用す
るＭｏ源は、金属Ｍｏ粉を該Ｍｏ粉に対して３．５重量
裂以上のＮｉ粉と配合したうえで非酸化性雰囲気中で高
温焼成したものを使用することを特徴とする低温用鋼溶
接用のＮｉ基複合ワイヤ。 - （５）実質的にＮｉのみからなる外皮内に金属粉を充填
してなる低温用鋼溶接用のＮｉ基複合ワイヤであって、
該複合ワイヤは、必須成分としてＭｏ：１５〜３０重量
％ Ｗ ：１０重量％以下 を含有する他、選択成分として Ｔｉ：１重量％以下 Ａｔ ： １重量％以下 Ｚｒ ： １重量−以下 Ｍｇ ： １重量％以下 の１ ′ｍ又は２種以上を含み、しかも充填金属粉とし
て使用するＭｏ源は、金属Ｍｏ粉を該Ｍｏ粉に対して３
．５Ｍ量多以上のＮｉ粉と配合したうえで非酸化性雰囲
気中で高温焼成したものを使用することを特徴とする低
温用鋼溶接用のＮｉ基複合ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15522983A JPS6046896A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | 低温用鋼溶接用のΝｉ基複合ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15522983A JPS6046896A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | 低温用鋼溶接用のΝｉ基複合ワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046896A true JPS6046896A (ja) | 1985-03-13 |
Family
ID=15601345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15522983A Pending JPS6046896A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | 低温用鋼溶接用のΝｉ基複合ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046896A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6380994A (ja) * | 1986-06-17 | 1988-04-11 | Kobe Steel Ltd | ガスシ−ルドア−ク溶接用Ｎｉ基複合ワイヤ |
| GB2405643A (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-09 | Haynes Internat Inc | A nickel-chromium-molybdenum alloy |
| JP2012143796A (ja) * | 2011-01-13 | 2012-08-02 | Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd | 低温鋼溶接用Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤ |
| US8613886B2 (en) | 2006-06-29 | 2013-12-24 | L. E. Jones Company | Nickel-rich wear resistant alloy and method of making and use thereof |
| EP2868425A1 (en) | 2013-10-31 | 2015-05-06 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Ni based alloy flux cored wire |
| KR20190005271A (ko) | 2017-07-05 | 2019-01-16 | 주식회사 포스코 | 플럭스 코어드 와이어용 냉연강판 및 그 제조방법 |
| CN114700656A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-07-05 | 广东省科学院中乌焊接研究所 | 一种适用于增材制造的镍基药芯焊丝的制备方法 |
-
1983
- 1983-08-24 JP JP15522983A patent/JPS6046896A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6380994A (ja) * | 1986-06-17 | 1988-04-11 | Kobe Steel Ltd | ガスシ−ルドア−ク溶接用Ｎｉ基複合ワイヤ |
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| GB2405643A (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-09 | Haynes Internat Inc | A nickel-chromium-molybdenum alloy |
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| KR20150050471A (ko) | 2013-10-31 | 2015-05-08 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어 |
| US10286499B2 (en) | 2013-10-31 | 2019-05-14 | Kobe Steel, Ltd. | Ni based alloy flux cored wire |
| KR20190005271A (ko) | 2017-07-05 | 2019-01-16 | 주식회사 포스코 | 플럭스 코어드 와이어용 냉연강판 및 그 제조방법 |
| US11674194B2 (en) | 2017-07-05 | 2023-06-13 | Posco Co., Ltd | Cold rolled steel sheet for flux-cored wire, and manufacturing method therefor |
| CN114700656A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-07-05 | 广东省科学院中乌焊接研究所 | 一种适用于增材制造的镍基药芯焊丝的制备方法 |
| CN114700656B (zh) * | 2022-04-20 | 2024-04-02 | 广东省科学院中乌焊接研究所 | 一种适用于增材制造的镍基药芯焊丝的制备方法 |
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