JPS61165277A - ステンレス鋼の溶接方法 - Google Patents
ステンレス鋼の溶接方法Info
- Publication number
- JPS61165277A JPS61165277A JP323785A JP323785A JPS61165277A JP S61165277 A JPS61165277 A JP S61165277A JP 323785 A JP323785 A JP 323785A JP 323785 A JP323785 A JP 323785A JP S61165277 A JPS61165277 A JP S61165277A
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- welding
- steel
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〈発明の枝術分野〉
本発明はステンレス鋼の溶接法、より詳細番こ言えば、
ステンレス鋼の溶着金属中のフェライト相とオーステナ
イト相の含有比率を制御する溶接法に関する。
ステンレス鋼の溶着金属中のフェライト相とオーステナ
イト相の含有比率を制御する溶接法に関する。
〈発明の背景〉
焼鈍後の組織がフェライト相とオーステナイト相からな
る２相ステンレス鋼は、耐応力腐食割れ性や機械的性質
に優れているので、プラント用材料や耐海水機器用材料
として用いられてｌ、％る。し力＼し日未二［業規格（
Ｊ Ｉ Ｓ）におけるＳＯ９３２９Ｊ１に代表される２
相ステンレス鋼は溶接されたままの状態ではフェライ１
１−相組織となるのが通常であり、フェライトの結晶粒
界に炭素化物が析出するので粒界腐食感受性が高いとい
う問題がある。
る２相ステンレス鋼は、耐応力腐食割れ性や機械的性質
に優れているので、プラント用材料や耐海水機器用材料
として用いられてｌ、％る。し力＼し日未二［業規格（
Ｊ Ｉ Ｓ）におけるＳＯ９３２９Ｊ１に代表される２
相ステンレス鋼は溶接されたままの状態ではフェライ１
１−相組織となるのが通常であり、フェライトの結晶粒
界に炭素化物が析出するので粒界腐食感受性が高いとい
う問題がある。
この問題を解決するためには、溶接金属の組織をもフェ
ライト相とオーステナイト相の２相となるように組成を
設ｉ１すればよいわけであるが、高温から急冷される溶
着金属組織を２相にするため番こは、焼鈍状態での組織
がオーステナイト相過剰となり、つぎのような問題を生
ずる。
ライト相とオーステナイト相の２相となるように組成を
設ｉ１すればよいわけであるが、高温から急冷される溶
着金属組織を２相にするため番こは、焼鈍状態での組織
がオーステナイト相過剰となり、つぎのような問題を生
ずる。
そのような組織では、熱間での変形抵抗が増大し、熱間
加工が困難になること、および、冷却過程においてシグ
マ（σ）相の析出速度が極めて速くなり、鋼が極めて脆
くなることから、鋼の製造自体が困難になる。
加工が困難になること、および、冷却過程においてシグ
マ（σ）相の析出速度が極めて速くなり、鋼が極めて脆
くなることから、鋼の製造自体が困難になる。
本発明者らは上記の問題の解決を求めて種々検討を重ね
たが、窒素がオーステナイト形成元素であることに着目
し、溶接雰囲気中の窒素の量を加減することにより、生
成溶着金属中のフェライト相とオーステナイト相の割合
を制御できることを見出し本発明を完成した。
たが、窒素がオーステナイト形成元素であることに着目
し、溶接雰囲気中の窒素の量を加減することにより、生
成溶着金属中のフェライト相とオーステナイト相の割合
を制御できることを見出し本発明を完成した。
〈発明の構成〉
本発明によれば、ステンレス鋼をシールドガノを用いて
溶接する際に、不活性ガスのシールドガス甲に種々の割
合で窒素を含有させることによって溶着金属中に所望量
のオーステナイト相を出現させることを特徴とするステ
ンレス鋼の溶接方法が提供される。
溶接する際に、不活性ガスのシールドガス甲に種々の割
合で窒素を含有させることによって溶着金属中に所望量
のオーステナイト相を出現させることを特徴とするステ
ンレス鋼の溶接方法が提供される。
今日−煎に使用される２相ステンレス鋼（１ＯＮｉ −
２４Ｃｒ−３Ｍｏ鋼）の溶体化状態におけるフェライＩ
・相オーステナイト相含有比はおよそ４０：６０である
が、この鋼を溶接したときの溶着金属はぼフェラーイ＋
−？＋ｉ相となる。しかし、溶接時に不活性ガスシール
気体中に窒素を約５ ｖ／ｖ％含イＪさせることによっ
て、溶着金属中のフェライト相オーステナイト相の比率
はほぼ半々となる。
２４Ｃｒ−３Ｍｏ鋼）の溶体化状態におけるフェライＩ
・相オーステナイト相含有比はおよそ４０：６０である
が、この鋼を溶接したときの溶着金属はぼフェラーイ＋
−？＋ｉ相となる。しかし、溶接時に不活性ガスシール
気体中に窒素を約５ ｖ／ｖ％含イＪさせることによっ
て、溶着金属中のフェライト相オーステナイト相の比率
はほぼ半々となる。
本発明の方法は２相ステンレス鋼のみならず、オーステ
ナイト鋼の溶着金属組織をオースティナイト１′１１相
にすることにも利用できる。
ナイト鋼の溶着金属組織をオースティナイト１′１１相
にすることにも利用できる。
〈発明の具体的開示〉
図面を参照して、主として２相ステンレス鋼の溶接につ
いて本発明の詳細な説明する。
いて本発明の詳細な説明する。
第１表に示す組成の鋼が常法により溶製され、圧延され
て、３１厚の冷延鋼板とし、１０５０ ’Ｃで１０分間
灼熱後水冷処理し、巾２５ ｍｍ、長さ７０ｍｍの試片
に作成した。この状態（溶体化状態）でのオーステナイ
（・相含有比は、この表に示されるように５７％および
６１％である。
て、３１厚の冷延鋼板とし、１０５０ ’Ｃで１０分間
灼熱後水冷処理し、巾２５ ｍｍ、長さ７０ｍｍの試片
に作成した。この状態（溶体化状態）でのオーステナイ
（・相含有比は、この表に示されるように５７％および
６１％である。
第１表
試料番号 ＣＳｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｎｉ
Ｃｒ Ｍｏ Ｎ ７％Ａ Ｃ１，０
１？Ｉ Ｇ、５５０．４８ （１，（ｌｉｅ Ｏ，（１
１４θ、Ｇ４２４．７８３．（１３０，０２Ｇ２５７Ｂ
Ｏ，０１４？ ０．５３０．４６０．０１８０．０
１４１０．８８２４．５２３．０５０．０２０４８１第
２表 オーステナイＩ・含イ１率は１記のポイントカウント沃
によってＡ１１ｌ定される。
Ｃｒ Ｍｏ Ｎ ７％Ａ Ｃ１，０
１？Ｉ Ｇ、５５０．４８ （１，（ｌｉｅ Ｏ，（１
１４θ、Ｇ４２４．７８３．（１３０，０２Ｇ２５７Ｂ
Ｏ，０１４？ ０．５３０．４６０．０１８０．０
１４１０．８８２４．５２３．０５０．０２０４８１第
２表 オーステナイＩ・含イ１率は１記のポイントカウント沃
によってＡ１１ｌ定される。
光学顕微鏡による観察視野を４００格子点に分割し、研
摩試ネ′］の観察において、オーステナイト相１−に来
る格子点の数を計測する。これを３０視野について実施
しオーステナイト相上に来た格子、ＣＪ数の総和を求め
、それを４００Ｘ３０で除し、１００分率で表す。
摩試ネ′］の観察において、オーステナイト相１−に来
る格子点の数を計測する。これを３０視野について実施
しオーステナイト相上に来た格子、ＣＪ数の総和を求め
、それを４００Ｘ３０で除し、１００分率で表す。
第１表に示す２相ステンレス鋼を溶接速度１０ａｍ／ｍ
ｉｎ、溶接電流８０Ａで、バックシールドガスとしてア
ルゴン５１／ｆｆ１ｉｎ 、アークシールドガスとして
アルゴンのみ、窒素のみ、および種々の割合のアルゴン
／窒素混合ガス（総流量２０ ｆＬ／ ｍ１ｎ）を用い
て、タングステンイナートガス（Ｔ Ｉ Ｇ）アーク溶
接した（ビードを置いた）時の溶着金属中のオーステナ
イト相の含有比率を測定した。その結果をシールドガス
中の窒素ガスの容量百分率に対して整理した結果を添付
図面に示す。
ｉｎ、溶接電流８０Ａで、バックシールドガスとしてア
ルゴン５１／ｆｆ１ｉｎ 、アークシールドガスとして
アルゴンのみ、窒素のみ、および種々の割合のアルゴン
／窒素混合ガス（総流量２０ ｆＬ／ ｍ１ｎ）を用い
て、タングステンイナートガス（Ｔ Ｉ Ｇ）アーク溶
接した（ビードを置いた）時の溶着金属中のオーステナ
イト相の含有比率を測定した。その結果をシールドガス
中の窒素ガスの容量百分率に対して整理した結果を添付
図面に示す。
この１ｆｆｉ ｊこよって明らかであるように、アルゴ
ンのみをシールドガスとした場合、溶着金属のＭ１織は
殆どフェライト単相であるが、シールドガス中に窒素を
含有させ、その含有率を増加することによってオーステ
ナイト相出現率を増加させることができ、窒素１００％
ではオーステナイト１００％とすることもできることが
わかる。
ンのみをシールドガスとした場合、溶着金属のＭ１織は
殆どフェライト単相であるが、シールドガス中に窒素を
含有させ、その含有率を増加することによってオーステ
ナイト相出現率を増加させることができ、窒素１００％
ではオーステナイト１００％とすることもできることが
わかる。
それぞれ特定組成の被溶接鋼について、この関係を求め
ておけば、この方法は広範囲の組成に対して適用できる
。
ておけば、この方法は広範囲の組成に対して適用できる
。
併試鋼の場合、約５ ｖ／ｖ％の窒素添加で所望のオー
ステナイト５０％を達成できる。
ステナイト５０％を達成できる。
第１表に記した組成の試料をアルゴンのみ、および５ｖ
／ｖ％の窒素を含むアルゴンをシールドガスとして用い
て、上記の条件で溶接したものを、ＪＩＳ ＧＯ５７
５（ステンレス鋼の硫酸硫酸銅腐食試験方法）に従って
試験した結果を第２表に示す。シールドガスとしてアル
ゴンのみを用いた試料はｄｌｌｌず試験において割れを
生じているのに対して、窒素含有アルゴンを使用したも
のは全く割れを起さず、顕著な耐蝕性の改善が見られる
。
／ｖ％の窒素を含むアルゴンをシールドガスとして用い
て、上記の条件で溶接したものを、ＪＩＳ ＧＯ５７
５（ステンレス鋼の硫酸硫酸銅腐食試験方法）に従って
試験した結果を第２表に示す。シールドガスとしてアル
ゴンのみを用いた試料はｄｌｌｌず試験において割れを
生じているのに対して、窒素含有アルゴンを使用したも
のは全く割れを起さず、顕著な耐蝕性の改善が見られる
。
〈発明の効果〉
以上に説明したように、本発明方法によれば、製造課程
における熱間変形抵抗の問題やシグマ相析出の問題をな
んら考慮することなく、溶着金属組織に所望量のオース
テナイト相を析出させることがｎＴ爺であり、溶着金属
の耐蝕性を向上させることができる。
における熱間変形抵抗の問題やシグマ相析出の問題をな
んら考慮することなく、溶着金属組織に所望量のオース
テナイト相を析出させることがｎＴ爺であり、溶着金属
の耐蝕性を向上させることができる。
トに述べたように、本発明方法は２相ステンレスの溶接
のみならず、オーステナイト単相鋼の溶接にも利用でき
る。即ち、５ＵＳ３０４鋼のように、溶着金属がδ−フ
ェライト相を含む組織となるものでは、δ−フェライト
が高温でσ相に変態するために、高温で長時間使用する
ことができないが、本発明方法を利用すれば、溶着金属
をも母材と同じオーステナイト単相とすることができ、
−１−記のような使用条件にも耐えるものとなる。
のみならず、オーステナイト単相鋼の溶接にも利用でき
る。即ち、５ＵＳ３０４鋼のように、溶着金属がδ−フ
ェライト相を含む組織となるものでは、δ−フェライト
が高温でσ相に変態するために、高温で長時間使用する
ことができないが、本発明方法を利用すれば、溶着金属
をも母材と同じオーステナイト単相とすることができ、
−１−記のような使用条件にも耐えるものとなる。
また本発明方法はＴＩＧ溶接に限るものではなく、メタ
ルイナートガス（ＭＩＧ）アーク溶接などを含めて不活
性ガスをシールドガスとして使用する溶接法にすべて適
用できることは自明である。
ルイナートガス（ＭＩＧ）アーク溶接などを含めて不活
性ガスをシールドガスとして使用する溶接法にすべて適
用できることは自明である。
添伺図面は２相ステンレス鋼を溶接速度１０ｃｍ／ｍｉ
ｎ、溶接電流８０Ａで、バックシールドガスとしてアル
ゴン５１／ｍｉｎ 、アークシールドガスとしてアルゴ
ンのみ、窒素のみ、および種々の割合のアルゴン／窒素
混合ガスを用いて、タングステンイナートガス（Ｔ Ｉ
Ｇ）アーク溶接した（ビードを置いた）時の溶着金属
中のオーステナイト相の含有比率を測定した。その結果
をシールドガス中の窒素ガスの容量百分率に対して整理
した結果を示す。
ｎ、溶接電流８０Ａで、バックシールドガスとしてアル
ゴン５１／ｍｉｎ 、アークシールドガスとしてアルゴ
ンのみ、窒素のみ、および種々の割合のアルゴン／窒素
混合ガスを用いて、タングステンイナートガス（Ｔ Ｉ
Ｇ）アーク溶接した（ビードを置いた）時の溶着金属
中のオーステナイト相の含有比率を測定した。その結果
をシールドガス中の窒素ガスの容量百分率に対して整理
した結果を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ステンレス鋼をシールドガスを用いて溶接する際に
、不活性ガスのシールドガス中に種々の割合で窒素を含
有させることによって溶着金属中に所望量のオーステナ
イト相を出現させることを特徴とするステンレス鋼の溶
接方法。 ２）特許請求の範囲第１項記載の溶接方法であって、特
定組成の被溶接ステンレス鋼をあらかじめ種々の割合で
窒素を含有させた不活性ガスをシールドガスとして使用
して溶着金属中に出現するオーステナイト相の量を測定
しておき、所望量のオーステナイト相を出現させる量の
窒素をシールドガス中に混じて溶接する方法。 ３）特許請求の範囲第１項記載の溶接方法であって、被
溶接鋼が２相ステンレス鋼であり、溶着金属中に母材の
焼鈍状態と実質的に同量のオーステナイト相を出現させ
る方法。 ４）特許請求の範囲第１項記載の溶接方法であって、被
溶接鋼がオーステナイト単相鋼であり、溶着金属を実質
的にオーステナイト単相とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP323785A JPH0649233B2 (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | ステンレス鋼の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP323785A JPH0649233B2 (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | ステンレス鋼の溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61165277A true JPS61165277A (ja) | 1986-07-25 |
| JPH0649233B2 JPH0649233B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=11551846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP323785A Expired - Lifetime JPH0649233B2 (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | ステンレス鋼の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0649233B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007245225A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Iwatani Industrial Gases Corp | ステンレス鋼の溶接方法及びステンレス鋼用溶接ワイヤ |
| JP2017179427A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 二相ステンレス鋼の溶接継手、二相ステンレス鋼の溶接方法および二相ステンレス鋼の溶接継手の製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4130321A4 (en) * | 2020-03-31 | 2024-08-07 | Nippon Steel Stainless Steel Corp | WELDED STRUCTURE AND STORAGE TANK |
-
1985
- 1985-01-14 JP JP323785A patent/JPH0649233B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007245225A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Iwatani Industrial Gases Corp | ステンレス鋼の溶接方法及びステンレス鋼用溶接ワイヤ |
| JP2017179427A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 二相ステンレス鋼の溶接継手、二相ステンレス鋼の溶接方法および二相ステンレス鋼の溶接継手の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0649233B2 (ja) | 1994-06-29 |
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