JPS61269982A - オ−ステナイト系ステンレス鋼の溶接方法 - Google Patents
オ−ステナイト系ステンレス鋼の溶接方法Info
- Publication number
- JPS61269982A JPS61269982A JP10924985A JP10924985A JPS61269982A JP S61269982 A JPS61269982 A JP S61269982A JP 10924985 A JP10924985 A JP 10924985A JP 10924985 A JP10924985 A JP 10924985A JP S61269982 A JPS61269982 A JP S61269982A
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- Japan
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- welding
- stainless steel
- austenitic stainless
- gas
- cooling
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はオーステナイト系ステンレス鋼の溶接方法に関
するものである。
するものである。
一般にオーステナイト系ステンレス鋼の溶接においては
通常１０．０００ Ｊｏｕｌｅ／ｃｎ以上の入熱で溶接
が行なわれた場合、本発明者等の調査によれば前記条件
による溶接を行なった場合には、その溶接熱により８０
０℃〜５００℃に加熱された熱影響部の粒界にはＣｒの
炭化物が析出することがｎ認された。また、このような
溶接を行った被溶接材を酸化性雰囲気で使用すると粒界
腐蝕が発生することも確認された。
通常１０．０００ Ｊｏｕｌｅ／ｃｎ以上の入熱で溶接
が行なわれた場合、本発明者等の調査によれば前記条件
による溶接を行なった場合には、その溶接熱により８０
０℃〜５００℃に加熱された熱影響部の粒界にはＣｒの
炭化物が析出することがｎ認された。また、このような
溶接を行った被溶接材を酸化性雰囲気で使用すると粒界
腐蝕が発生することも確認された。
一方、前記のような入熱で溶接すると溶融プールが半溶
融状態から凝固するまでの脆弱な状態での時間が長く、
そのため高温割れが発生する等の問題があった。
融状態から凝固するまでの脆弱な状態での時間が長く、
そのため高温割れが発生する等の問題があった。
かかる問題を解決する一手段として、例えばＣ，、炭化
物の析出抑制策としては、従来溶接直後の高温状態の溶
接ビードを水などで急冷する方法が提案されている。し
かし、この方法においては溶接部に欠陥誘発の危険が大
きく、かつ水が飛敗し、その作業性は著しく悪いものと
なっている。
物の析出抑制策としては、従来溶接直後の高温状態の溶
接ビードを水などで急冷する方法が提案されている。し
かし、この方法においては溶接部に欠陥誘発の危険が大
きく、かつ水が飛敗し、その作業性は著しく悪いものと
なっている。
また、高温割れを防止する目的で被覆アーク溶接棒やフ
ィラワイヤに１０％以下のフェライトを含有したものを
使用することも試みられているが、この溶接方法による
と、確かに高温割れは防止できるが、溶接金属中にフェ
ライトが含まれ、高温靭性が低下するという別の問題が
あった。
ィラワイヤに１０％以下のフェライトを含有したものを
使用することも試みられているが、この溶接方法による
と、確かに高温割れは防止できるが、溶接金属中にフェ
ライトが含まれ、高温靭性が低下するという別の問題が
あった。
本発明は前記した問題点を解決するためになされたもの
であって、その目的は、オーステナイト系ステンレス鋼
溶接部の高温割れ防止を計るとともにＣｒ炭化物の析出
をも抑制する点にある。
であって、その目的は、オーステナイト系ステンレス鋼
溶接部の高温割れ防止を計るとともにＣｒ炭化物の析出
をも抑制する点にある。
本発明は前記目的を達成するために、オーステナイト系
ステンレス鋼の溶接に際し、溶接部近傍にあらかじめ冷
却されたシールドガスを噴出させて、前記溶接部を冷却
するようにしたオーステナイト系ステンレス鋼の溶接方
法を提供せんとするものである。
ステンレス鋼の溶接に際し、溶接部近傍にあらかじめ冷
却されたシールドガスを噴出させて、前記溶接部を冷却
するようにしたオーステナイト系ステンレス鋼の溶接方
法を提供せんとするものである。
以下第１図を参照して本発明によるオーステナイト系ス
テンレス鋼のティグ溶接方法について説明する。
テンレス鋼のティグ溶接方法について説明する。
第１図は、ティグ溶接トーチ部分のみを示すが、同図に
おいて１はタングステン電極２を内装するシールドカッ
プで、このシールドカップｌには図示しないシールドガ
スＧの供給装置に連通ずる冷却ガス供給口３が設けられ
ている。
おいて１はタングステン電極２を内装するシールドカッ
プで、このシールドカップｌには図示しないシールドガ
スＧの供給装置に連通ずる冷却ガス供給口３が設けられ
ている。
そして、あらかじめ冷却されたシールドガスＧは冷却ガ
ス供給口３からシールドカップ１内に入り、ここからタ
ングステン電極２の周囲から冷却ガス流ｇとなってアー
ク４及び溶融プール５をシールドするようにして噴出さ
れ、オーステナイト系ステンレス鋼である被溶接材７の
溶接部を冷却する。なお、６は溶接によって形成された
ビードである。
ス供給口３からシールドカップ１内に入り、ここからタ
ングステン電極２の周囲から冷却ガス流ｇとなってアー
ク４及び溶融プール５をシールドするようにして噴出さ
れ、オーステナイト系ステンレス鋼である被溶接材７の
溶接部を冷却する。なお、６は溶接によって形成された
ビードである。
本発明は溶接プール５の周囲を冷却されたシールドガス
を利用して冷却することに特徴があるが、このシールド
ガスの条件としては次の通りである。
を利用して冷却することに特徴があるが、このシールド
ガスの条件としては次の通りである。
（１１シールドガスの種類
窒素ガス、アルゴン、ヘリウム・・
］
（２） シールドガスの温度
溶接プールを効果的に冷却するためには１．シールドガ
スの温度を調整する必要があるが、その温度は溶接時に
発生している熱量との関係があり、特定の範囲に限定す
ることは難しいが、実験では−８０〜−１９３℃の範囲
では効果が確認できた。普通は液化ガス又は液化ガスを
気化させたガスを用いるのが便利である。
スの温度を調整する必要があるが、その温度は溶接時に
発生している熱量との関係があり、特定の範囲に限定す
ることは難しいが、実験では−８０〜−１９３℃の範囲
では効果が確認できた。普通は液化ガス又は液化ガスを
気化させたガスを用いるのが便利である。
（３） シールドガスの噴出量
ガスの噴出量は被溶接物の板厚や溶接速度や溶接電流、
電圧等に関係があり、次の値を目安にして決定する。
電圧等に関係があり、次の値を目安にして決定する。
例えば、材質がオーステナイト系ステンレス鋼で板厚が
２．０ｍ〜５．０ｆｉのものにおいては３０〜５０ｊ！
／ｍｉｎの範囲で調整する。
２．０ｍ〜５．０ｆｉのものにおいては３０〜５０ｊ！
／ｍｉｎの範囲で調整する。
（４） シールドガスの広がりの形状シールドガスの
広がりの形状は、溶融プールを完全に覆うように形成す
る必要があるが、゛実際には、第１図のようにシールド
カップの前面より全体的にシールドガスを噴出させるだ
けでよい。
広がりの形状は、溶融プールを完全に覆うように形成す
る必要があるが、゛実際には、第１図のようにシールド
カップの前面より全体的にシールドガスを噴出させるだ
けでよい。
次に本発明の実験例を示す。
１、供試材
ａ）材 質： ５ＵＳ３０４
ｂ）板 厚：５１１１
２、溶接条件
ａ）電流電圧： ２００Ａ、１４Ｖ
ｂ〉速 度： ７．５ ｃｒａ ／ｌｌｌ１ｎ３、冷
却ガスの条件 ａ）使用シールドガス：液化Ａ。
却ガスの条件 ａ）使用シールドガス：液化Ａ。
ｂ）温 度 ： −１８３℃
Ｃ）ガス噴出量： ３０〜５０１ ／ ｗｉｎ前記条
件により実験した結果、８００℃から５００℃までの冷
却時間及び冷却速度は第１表に示すように従来の空気を
噴出して冷却する方法に比較して約１．３倍の速度と改
善することかできた。
件により実験した結果、８００℃から５００℃までの冷
却時間及び冷却速度は第１表に示すように従来の空気を
噴出して冷却する方法に比較して約１．３倍の速度と改
善することかできた。
第 １ 表
供試材： ５ＵＳ３０４．５ ｙａｍｔ 、溶接条件：
２００Ａ 、１４Ｖ、 ７．５ｃｒｎ／ｓｍ次に、高
温割れについて調べた結果を第２図に示す。なお、この
図において横軸には、溶接中にテストピースに加えた引
張荷重を、縦軸に割れ個数を取って示した。
２００Ａ 、１４Ｖ、 ７．５ｃｒｎ／ｓｍ次に、高
温割れについて調べた結果を第２図に示す。なお、この
図において横軸には、溶接中にテストピースに加えた引
張荷重を、縦軸に割れ個数を取って示した。
従来の空気冷却ＴＩＧ溶接方法によれば単位溶接長さ当
たりの割れ個数が、１．７５ ）ンにおいて５〜１５個
、２トンにおいて３３〜３６個であり、拘束が厳しい継
手の場合には実用上問題があることが分かる。
たりの割れ個数が、１．７５ ）ンにおいて５〜１５個
、２トンにおいて３３〜３６個であり、拘束が厳しい継
手の場合には実用上問題があることが分かる。
一方、本発明によって溶接部をシールドガスを利用して
冷却しなからオーステナイト系ステンレス鋼を溶接した
場合には第２図のように割れは殆ど発生せず、実用上全
く問題とならない程度に高温割れを大幅に防止すること
ができた。
冷却しなからオーステナイト系ステンレス鋼を溶接した
場合には第２図のように割れは殆ど発生せず、実用上全
く問題とならない程度に高温割れを大幅に防止すること
ができた。
更に、Ｃｒ炭化物の析出状況を調べた。その結果、溶接
熱影響部のＣ，、炭化物析出量と面積を従来の約１７２
以下に抑制することができた。
熱影響部のＣ，、炭化物析出量と面積を従来の約１７２
以下に抑制することができた。
以上説明したように、冷却されたシールドガスを利用し
て溶融プールを冷却しなからオーステナイト系ステンレ
ス鋼の溶接を行なえば、溶接部に生じるＣｒ炭化物の析
出を抑制することができるばかりでなく、高温割れをも
防止することができ、しかもその方法は、溶接時のシー
ルドガスを冷却媒体として使用するため溶融プールを冷
却することが可能で冷却能力を大きくすることができる
。
て溶融プールを冷却しなからオーステナイト系ステンレ
ス鋼の溶接を行なえば、溶接部に生じるＣｒ炭化物の析
出を抑制することができるばかりでなく、高温割れをも
防止することができ、しかもその方法は、溶接時のシー
ルドガスを冷却媒体として使用するため溶融プールを冷
却することが可能で冷却能力を大きくすることができる
。
従って、トーチに特別の器具を取付ける必要がないため
半自動や全姿勢溶接にも適用可能であり、かつ冷却中に
飛散したガスは蒸発してしまうため作業性に何ら支障を
来すことはなく、産業上極めて効果的である。
半自動や全姿勢溶接にも適用可能であり、かつ冷却中に
飛散したガスは蒸発してしまうため作業性に何ら支障を
来すことはなく、産業上極めて効果的である。
第１図及び第２図は本発明によるオーステナイト系ステ
ンレス鋼溶接部の冷却方法の実施例を示すものであって
、第１図は溶接部の拡大説明図、第２図は高温割れの実
験結果を示すグラ］ フである。 ■・・・シールドカップ、２・・・タングステン電極、
３・・・冷却ガス供給口、４・・・冷却ガス流、５・・
・ア一り、６・・・溶融プール、７・・・形成ビード、
８・・・被溶接材。
ンレス鋼溶接部の冷却方法の実施例を示すものであって
、第１図は溶接部の拡大説明図、第２図は高温割れの実
験結果を示すグラ］ フである。 ■・・・シールドカップ、２・・・タングステン電極、
３・・・冷却ガス供給口、４・・・冷却ガス流、５・・
・ア一り、６・・・溶融プール、７・・・形成ビード、
８・・・被溶接材。
Claims (1)
- オーステナイト系ステンレス鋼の溶接に際し、溶接部近
傍にあらかじめ冷却されたシールドガスを噴出させて、
該溶接部を冷却するようにしたことを特徴とするオース
テナイト系ステンレス鋼の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10924985A JPS61269982A (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | オ−ステナイト系ステンレス鋼の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10924985A JPS61269982A (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | オ−ステナイト系ステンレス鋼の溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61269982A true JPS61269982A (ja) | 1986-11-29 |
Family
ID=14505392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10924985A Pending JPS61269982A (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | オ−ステナイト系ステンレス鋼の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61269982A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0318482A (ja) * | 1989-06-13 | 1991-01-28 | Hitachi Ltd | ホウ素含有ステンレス鋼の溶接方法及び使用済燃料貯蔵ラックの製造方法 |
| WO2020054311A1 (ja) * | 2018-09-12 | 2020-03-19 | 株式会社Ihi | 上向き突き合わせ溶接方法及び上向き突き合わせ溶接台車 |
-
1985
- 1985-05-23 JP JP10924985A patent/JPS61269982A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0318482A (ja) * | 1989-06-13 | 1991-01-28 | Hitachi Ltd | ホウ素含有ステンレス鋼の溶接方法及び使用済燃料貯蔵ラックの製造方法 |
| WO2020054311A1 (ja) * | 2018-09-12 | 2020-03-19 | 株式会社Ihi | 上向き突き合わせ溶接方法及び上向き突き合わせ溶接台車 |
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