JPS61283489A - 肉盛溶接用複合ワイヤ - Google Patents
肉盛溶接用複合ワイヤInfo
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- JPS61283489A JPS61283489A JP12333385A JP12333385A JPS61283489A JP S61283489 A JPS61283489 A JP S61283489A JP 12333385 A JP12333385 A JP 12333385A JP 12333385 A JP12333385 A JP 12333385A JP S61283489 A JPS61283489 A JP S61283489A
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- weld
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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
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、高温下において特にすぐれた耐食性を有し
、かつ同時に優れた耐摩耗・性、耐焼付性を有する硬化
肉盛溶接金属を得ることのできる複合ワイヤに関する。
、かつ同時に優れた耐摩耗・性、耐焼付性を有する硬化
肉盛溶接金属を得ることのできる複合ワイヤに関する。
製鉄機械部品の中で、例えば熱間圧延および成形または
一時的に高熱を加えられる熱間鋼材の搬送テーブル等に
供されるロール、ローラ等においては、高温下でしかも
すべりを伴う個所での使用が多いために、これらロール
等に対する硬化肉盛において付与する金属（以下単に肉
盛溶接金属という）としては、溶接割れの懸念がなくし
かも十分な耐食性と高温下での優れた耐摩耗性および耐
焼付性を要求されることが多い。
一時的に高熱を加えられる熱間鋼材の搬送テーブル等に
供されるロール、ローラ等においては、高温下でしかも
すべりを伴う個所での使用が多いために、これらロール
等に対する硬化肉盛において付与する金属（以下単に肉
盛溶接金属という）としては、溶接割れの懸念がなくし
かも十分な耐食性と高温下での優れた耐摩耗性および耐
焼付性を要求されることが多い。
上記の要求に応えて耐食性が必要とされる用途に供する
ものとしては従来、１３Ｃｒ系、オーステナイト系ステ
ンレス鋼系の溶接材料（以下これらをステンレス鋼系材
料と称する）による肉盛溶接金属が多く用いられている
。しかしこれらの肉盛溶接金属は、耐溶接割れ性、耐食
性には優れているものの高温下での耐摩耗性、耐焼付性
に難点があって、上記要求を十分に満足する性能を有し
ていないという問題点を抱えていた。
ものとしては従来、１３Ｃｒ系、オーステナイト系ステ
ンレス鋼系の溶接材料（以下これらをステンレス鋼系材
料と称する）による肉盛溶接金属が多く用いられている
。しかしこれらの肉盛溶接金属は、耐溶接割れ性、耐食
性には優れているものの高温下での耐摩耗性、耐焼付性
に難点があって、上記要求を十分に満足する性能を有し
ていないという問題点を抱えていた。
そこで本出願人の１人は、上記に鑑み、肉盛溶接金属と
しては基本的に高硬度を必要とするので肉盛溶接材料の
成分設計としては高Ｃとしなければならないが、高Ｃと
すると必然的に溶接割れを生じ易いものとなり勝ちであ
るという性質を有するという事実をふまえて、この両者
の両立を図れば上記問題点を解決し得ると考えた。そし
てまず、高Ｃにおいて溶接割れを防止する性質を付与す
るものとしてＶの添加を考え、Ｃ含有量にバランスする
Ｖ量の添加によって高硬度と溶接割れの防止の両者を両
立させることに成功して、先に特願昭５８−１２００８
９ （特開昭６０−１２２９６ ）で、新しい肉盛溶接
用複合ワイヤを提案した。
しては基本的に高硬度を必要とするので肉盛溶接材料の
成分設計としては高Ｃとしなければならないが、高Ｃと
すると必然的に溶接割れを生じ易いものとなり勝ちであ
るという性質を有するという事実をふまえて、この両者
の両立を図れば上記問題点を解決し得ると考えた。そし
てまず、高Ｃにおいて溶接割れを防止する性質を付与す
るものとしてＶの添加を考え、Ｃ含有量にバランスする
Ｖ量の添加によって高硬度と溶接割れの防止の両者を両
立させることに成功して、先に特願昭５８−１２００８
９ （特開昭６０−１２２９６ ）で、新しい肉盛溶接
用複合ワイヤを提案した。
上記提案においては、他の共存成分元素についても溶接
割れの懸念のあるものの添加量を厳しく制限した。Ｃｒ
については周知の如く高温下での耐食性の確保には欠か
せない元素であるが、提案時点においては溶接割れの防
止の観点からはＣｒ量は１１ｗｔ％が限界でありかつ１
１ｗｔ％あれば耐食硅をも相応に確保し得るとの考え方
から１１ｗｔ％以下に制限した。しかしこのＣｒ量の低
位ということは、高温下での耐食性確保という観点から
は稍々不満足であるという問題点が残されていた。
割れの懸念のあるものの添加量を厳しく制限した。Ｃｒ
については周知の如く高温下での耐食性の確保には欠か
せない元素であるが、提案時点においては溶接割れの防
止の観点からはＣｒ量は１１ｗｔ％が限界でありかつ１
１ｗｔ％あれば耐食硅をも相応に確保し得るとの考え方
から１１ｗｔ％以下に制限した。しかしこのＣｒ量の低
位ということは、高温下での耐食性確保という観点から
は稍々不満足であるという問題点が残されていた。
本発明はこの問題点を解決し、従来の肉盛溶接金属と同
等乃至それ以上の硬度をもち、かつ高温下でも溶接割れ
の懸念無しにその硬度を維持して十分な耐食性とすぐれ
た耐摩耗性および耐焼付性とを有する肉盛溶接金属を得
ることのできる肉盛溶接用複合ワイヤを提供しようとす
ることを目的とする。
等乃至それ以上の硬度をもち、かつ高温下でも溶接割れ
の懸念無しにその硬度を維持して十分な耐食性とすぐれ
た耐摩耗性および耐焼付性とを有する肉盛溶接金属を得
ることのできる肉盛溶接用複合ワイヤを提供しようとす
ることを目的とする。
従来のステンレス鋼系溶接材料による肉盛溶接金属は、
高Ｃｒであることから耐食性がよく、かつ高温での耐酸
化性にも優れた効果を示した。本発明者らはこの高Ｏｒ
による耐食性向上のメリットに着目し、これを生かしつ
つ良好な耐摩耗性、耐焼付性を確保する手段について鋭
意実験研究を重ねた結果、次のような知見を得た。
高Ｃｒであることから耐食性がよく、かつ高温での耐酸
化性にも優れた効果を示した。本発明者らはこの高Ｏｒ
による耐食性向上のメリットに着目し、これを生かしつ
つ良好な耐摩耗性、耐焼付性を確保する手段について鋭
意実験研究を重ねた結果、次のような知見を得た。
すなわち、Ｃ量を高くすれば耐摩耗性、耐焼付性の向上
は達せられる。これはＣが共存する合金元素上炭化物を
形成して、あるいはその一部がマトリックスに固溶析出
して潤滑を良くして耐焼付性を改善し、かつ耐摩耗性を
向上させるよう働くためと考察される６、ところが高Ｃ
の肉盛溶接金属は、前述の如く溶接割れを発生し易いも
のである。
は達せられる。これはＣが共存する合金元素上炭化物を
形成して、あるいはその一部がマトリックスに固溶析出
して潤滑を良くして耐焼付性を改善し、かつ耐摩耗性を
向上させるよう働くためと考察される６、ところが高Ｃ
の肉盛溶接金属は、前述の如く溶接割れを発生し易いも
のである。
この溶接割れは、製鉄用圧延ロール、ローラ等の肉盛溶
接においてはその使用性を著るしく害する場合が多いの
で特に嫌われている。そこで前述の特開昭６０−１２２
９６号の提案においては、高Ｃにおける溶接割れを効果
的に防ぐことを主体として考えたためにＣｒについても
低位に抑えざるを得ないという結果となった。
接においてはその使用性を著るしく害する場合が多いの
で特に嫌われている。そこで前述の特開昭６０−１２２
９６号の提案においては、高Ｃにおける溶接割れを効果
的に防ぐことを主体として考えたためにＣｒについても
低位に抑えざるを得ないという結果となった。
しかしその後の研究によると、高Ｃの肉盛溶接金属にお
けるＶの添加を主体としＳｉ等を加えた成分系による溶
接割れの防止効果は予想以上に顕著なものであり、Ｃｒ
を前記提案の如くに１１ｗｔ％以下の低位に制限しなく
ても十分に溶接割れの防止は可能であり、従ってＣｒの
増量による耐食性の向上措置が可能となるということが
解明された。そして上記成分にさらにＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ
、Ａ／等の耐食性向上に有効な元素の適量添加と、また
Ｗ 、 Ｍｏ 、Ｔｉ 。
けるＶの添加を主体としＳｉ等を加えた成分系による溶
接割れの防止効果は予想以上に顕著なものであり、Ｃｒ
を前記提案の如くに１１ｗｔ％以下の低位に制限しなく
ても十分に溶接割れの防止は可能であり、従ってＣｒの
増量による耐食性の向上措置が可能となるということが
解明された。そして上記成分にさらにＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ
、Ａ／等の耐食性向上に有効な元素の適量添加と、また
Ｗ 、 Ｍｏ 、Ｔｉ 。
歯等の硬度向上に有効な元素の適量添加によって、溶接
割れの懸念なしに高硬度と十分な耐食性とすぐれた耐摩
耗性、耐焼付性が得られ、前記の目的を達成し得るとい
う知見を得たのである。
割れの懸念なしに高硬度と十分な耐食性とすぐれた耐摩
耗性、耐焼付性が得られ、前記の目的を達成し得るとい
う知見を得たのである。
また高ＣでＣｒ等の合金成分の高い溶接材料は、実体ワ
イヤを用いるＭＩＧ、ＴＩＧ、ＭＡＧ等の溶接材料とし
ては、加工性、経済性の面からその製造が極めて難かし
い。しかるに複合ワイヤとするならば、帯鋼に炭素鋼、
５ＵＳ４３０鋼等を用い、これに合金剤その他アーク安
定剤、スラグ形成剤等を巻き込んで、所望成分の溶接材
料を容易に製造し得ることも分った。
イヤを用いるＭＩＧ、ＴＩＧ、ＭＡＧ等の溶接材料とし
ては、加工性、経済性の面からその製造が極めて難かし
い。しかるに複合ワイヤとするならば、帯鋼に炭素鋼、
５ＵＳ４３０鋼等を用い、これに合金剤その他アーク安
定剤、スラグ形成剤等を巻き込んで、所望成分の溶接材
料を容易に製造し得ることも分った。
本発明の肉盛溶接用複合ワイヤは上記知見に基いてなさ
れたもので、Ｃ： ０．Ｓ〜４．５ｗｔチ、Ｓｉ ：
０．５〜２．０ｗｔ％、Ｍｎ ： ０．３〜２．２ｗｔ
％、Ｃｒ ： １１ ｗｔ％を越え２５ｗｔチ以下、Ｖ
： ２．０〜１５ｗｔチを含み、さらにＷ ： １０
ｗｔ％以下、Ｍｏ ： ５．０ｗｔ％以下、Ｔｉ ：
８．５ｗｔチ以下、Ｎｂ ： ８．５ｗｔ％以下の１種
または２種以上および／またはＮｉ ： ３．５ｗｔチ
以下、Ｃｏ ： ４．０ｗｔ％以下、Ｃｕ ： ０．５
ｗｔ１以下、ｋｌ ： ３．０ｗｔ％以下の１種または
２種以上を含有せしめた点を特徴とする。
れたもので、Ｃ： ０．Ｓ〜４．５ｗｔチ、Ｓｉ ：
０．５〜２．０ｗｔ％、Ｍｎ ： ０．３〜２．２ｗｔ
％、Ｃｒ ： １１ ｗｔ％を越え２５ｗｔチ以下、Ｖ
： ２．０〜１５ｗｔチを含み、さらにＷ ： １０
ｗｔ％以下、Ｍｏ ： ５．０ｗｔ％以下、Ｔｉ ：
８．５ｗｔチ以下、Ｎｂ ： ８．５ｗｔ％以下の１種
または２種以上および／またはＮｉ ： ３．５ｗｔチ
以下、Ｃｏ ： ４．０ｗｔ％以下、Ｃｕ ： ０．５
ｗｔ１以下、ｋｌ ： ３．０ｗｔ％以下の１種または
２種以上を含有せしめた点を特徴とする。
複合ワイヤは衆知のとおり、図−１（Ａ）〜Ｄ）の構造
例に示す如く、例えば炭素鋼からなる帯鋼をその長手方
向に沿って筒状に成形加工したワイヤ外皮（１）に金属
粉など種々の７ラツクス（２）を内包させてなるもので
、そのフラックス成分の配合の仕方如何で合金元素の含
有量その他を容易に調整し得るものである。
例に示す如く、例えば炭素鋼からなる帯鋼をその長手方
向に沿って筒状に成形加工したワイヤ外皮（１）に金属
粉など種々の７ラツクス（２）を内包させてなるもので
、そのフラックス成分の配合の仕方如何で合金元素の含
有量その他を容易に調整し得るものである。
複合ワイヤは一般に、自動、半自動溶接を行うサブマー
ジアーク溶接、セルフシールドアーク溶接、ガスシール
ドアーク溶接、エレクトロスラグ溶接に使用されるもの
で、本発明の複合ワイヤはこれらの溶接法すべてをその
適用対象とする。すなわち、本発明の複合ワイヤによれ
ば上記自動、半自動溶接で高性能な肉盛溶接金属を得る
ことができる。
ジアーク溶接、セルフシールドアーク溶接、ガスシール
ドアーク溶接、エレクトロスラグ溶接に使用されるもの
で、本発明の複合ワイヤはこれらの溶接法すべてをその
適用対象とする。すなわち、本発明の複合ワイヤによれ
ば上記自動、半自動溶接で高性能な肉盛溶接金属を得る
ことができる。
因みに本発明に基くような成分組成は、被覆アーク溶接
棒としても比較的容易に得ることができる。しかしなが
ら、被覆アーク溶接棒は複合ワイヤよりも可成り低い電
流でしか溶接できず、溶接能率が格段に劣る。これに対
し複合ワイヤは、炭素鋼等で形成されたワイヤ外皮を通
して電流が供給されるから、内蔵フラックスの種類の如
何に拘らず高電流による高能率溶接が可能となる。
棒としても比較的容易に得ることができる。しかしなが
ら、被覆アーク溶接棒は複合ワイヤよりも可成り低い電
流でしか溶接できず、溶接能率が格段に劣る。これに対
し複合ワイヤは、炭素鋼等で形成されたワイヤ外皮を通
して電流が供給されるから、内蔵フラックスの種類の如
何に拘らず高電流による高能率溶接が可能となる。
本発明の複合ワイヤは、採用する溶接法によってその内
部に種々異ったフラックスが混合調整されて添加される
。サブマージアーク溶接用としては、前記合金成分を得
る合金剤以外に特に添加を必要とするものはないが、ガ
スシールドアーク溶接用としては所要の合金剤の他にア
ーク安定剤をはじめ脱酸剤、スラグ形成剤等の添加が必
要であり、またセルフ７−ルドアーク溶、接用としては
、脱酸、脱窒剤およびスラグ形成剤の添加を必要とする
。エレクトロスラグ溶接用には、サブマージアーク溶接
用と同様なものが使用できる。
部に種々異ったフラックスが混合調整されて添加される
。サブマージアーク溶接用としては、前記合金成分を得
る合金剤以外に特に添加を必要とするものはないが、ガ
スシールドアーク溶接用としては所要の合金剤の他にア
ーク安定剤をはじめ脱酸剤、スラグ形成剤等の添加が必
要であり、またセルフ７−ルドアーク溶、接用としては
、脱酸、脱窒剤およびスラグ形成剤の添加を必要とする
。エレクトロスラグ溶接用には、サブマージアーク溶接
用と同様なものが使用できる。
なお肉盛溶接に限らず一般に溶接では、溶接法その他種
々の溶接条件により、得られる溶接金属組成が変わって
くるのは言う迄もない。すなわち、溶接金属の組成には
、ワイヤ成分だけで一元的に決定されるものでなく、そ
の細路々の溶接条件の影響が少なからずある。従って本
発明の複合ワイヤを使用して目的とする肉盛溶接金属を
得るためには、その組成に応じた各種溶接条件を適正に
選択して溶接が行なわれなければならない。
々の溶接条件により、得られる溶接金属組成が変わって
くるのは言う迄もない。すなわち、溶接金属の組成には
、ワイヤ成分だけで一元的に決定されるものでなく、そ
の細路々の溶接条件の影響が少なからずある。従って本
発明の複合ワイヤを使用して目的とする肉盛溶接金属を
得るためには、その組成に応じた各種溶接条件を適正に
選択して溶接が行なわれなければならない。
次に本発明複合ワイヤの各成分の限定理由を説明する６
Ｃ： ０．８ｗｔ％未満では溶接金属中のＶ炭化物の析
出が不十分となり、耐摩耗性、耐焼付性に十分な効果を
示さない。また４、５ｗｔ％を越えると溶接割れの発生
を招くので０．８〜４．５ｗｔ％とじた。
出が不十分となり、耐摩耗性、耐焼付性に十分な効果を
示さない。また４、５ｗｔ％を越えると溶接割れの発生
を招くので０．８〜４．５ｗｔ％とじた。
Ｓｉ：脱酸に有効な合金元素である。また耐溶接割れ性
にも影響を及ぼし、、 ０．５ｗｔ％未満では溶接割れ
を助長し、また２、 ０ｗｔ％を越えても同様に溶接割
れを助長する。従って溶接割れ回避の点から０．５〜２
．０ｗｔ％とじた。
にも影響を及ぼし、、 ０．５ｗｔ％未満では溶接割れ
を助長し、また２、 ０ｗｔ％を越えても同様に溶接割
れを助長する。従って溶接割れ回避の点から０．５〜２
．０ｗｔ％とじた。
Ｍｎ：Ｓｉと同じく脱酸に有効な合金元素である。脱酸
効果を得るには０．３ｗｔ％以上の添加が必要である。
効果を得るには０．３ｗｔ％以上の添加が必要である。
また上記Ｓｉを共に含有するため２．２ ｗｔ ％を越
える添加は必要としない。なお過度の庵は溶接割れを助
長するので０．３〜２．２ｗｔ％とじた。
える添加は必要としない。なお過度の庵は溶接割れを助
長するので０．３〜２．２ｗｔ％とじた。
Ｃｒ：耐食性改善に有効な合金元素であり、また高温で
の耐酸化性、耐スケーリング性の改善にも有効で、また
Ｃとの共存によって耐焼付性の改善にも有効であるが、
１１ｗｔ％以下ではこれらの改善効果が不十分であり、
また２ ５ ｗｔ％を越えて添加してもその効果が飽和
してしまうので、その含有量を１１ ｗｔ％を超え２５
ｗｔ％以下とした。
の耐酸化性、耐スケーリング性の改善にも有効で、また
Ｃとの共存によって耐焼付性の改善にも有効であるが、
１１ｗｔ％以下ではこれらの改善効果が不十分であり、
また２ ５ ｗｔ％を越えて添加してもその効果が飽和
してしまうので、その含有量を１１ ｗｔ％を超え２５
ｗｔ％以下とした。
■＝強親炭性合金元素で、微細な炭化物は耐摩耗性を向
上させる。また高Ｃ１高Ｃｒの肉盛溶接金属において溶
接割れを回避する点で有効である。
上させる。また高Ｃ１高Ｃｒの肉盛溶接金属において溶
接割れを回避する点で有効である。
溶接割れ防止の点から２．０ｗｔ４以上の添加が必要で
あり、また１５ｗｔ％の添加で炭化物による耐摩耗性向
上の効果が飽和し、それを超える添加は必要としない。
あり、また１５ｗｔ％の添加で炭化物による耐摩耗性向
上の効果が飽和し、それを超える添加は必要としない。
Ｗ、 Ｍｏ 、 Ｔｉ 、 Ｎｂ ： Ｗ、 ＭｏはＣ
ｒ、Ｖと同様にＣとの親和力があって溶接金属中で炭化
物を形成し、耐摩耗性、焼戻し軟化抵抗、耐熱性の向上
に有効である。しかしながらＷが１０ ｗｔ％ 、Ｍｏ
が５．０ｗｔ％を越えると溶接割れが発生するので好ま
しくない。またＴｉ 、 Ｎｂも同様に強親炭性の合金
元素であり、溶接金属中に炭化物を形成し前記と同様の
有効性を示す。Ｔｉ、Ｎｂが８．５ ｗｔ ｑ６を越え
ると溶接作業性が悪化し、しかも炭化物形成の点からも
８．５ｗｔ％を越える添加は実際上不必要である。
ｒ、Ｖと同様にＣとの親和力があって溶接金属中で炭化
物を形成し、耐摩耗性、焼戻し軟化抵抗、耐熱性の向上
に有効である。しかしながらＷが１０ ｗｔ％ 、Ｍｏ
が５．０ｗｔ％を越えると溶接割れが発生するので好ま
しくない。またＴｉ 、 Ｎｂも同様に強親炭性の合金
元素であり、溶接金属中に炭化物を形成し前記と同様の
有効性を示す。Ｔｉ、Ｎｂが８．５ ｗｔ ｑ６を越え
ると溶接作業性が悪化し、しかも炭化物形成の点からも
８．５ｗｔ％を越える添加は実際上不必要である。
Ｎｉ 、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａ／：Ｎｉ ＋Ｃｕは溶接金属の
耐食性向上に有効であるが、Ｎｉが３．５ｗｔ％、Ｃｕ
が０．５ｗｔ％を越えると溶接割れを生じるようになる
ので好ましくない。またｃｏは溶接金属の焼戻し硬さ、
高温硬度を安定させるのに有効であるが過度の添加は、
溶接金属中の炭化物偏析を助長することとなり、かつ溶
接割れを発生することから４．０ｗｔ％以下とする必要
がある。ＡＪは溶接金属表面で酸化ＡＪを形成し耐熱性
の向上に寄与する。しかし３．０ｗｔ％を越えると溶接
割れを発生するので好ましくない。
耐食性向上に有効であるが、Ｎｉが３．５ｗｔ％、Ｃｕ
が０．５ｗｔ％を越えると溶接割れを生じるようになる
ので好ましくない。またｃｏは溶接金属の焼戻し硬さ、
高温硬度を安定させるのに有効であるが過度の添加は、
溶接金属中の炭化物偏析を助長することとなり、かつ溶
接割れを発生することから４．０ｗｔ％以下とする必要
がある。ＡＪは溶接金属表面で酸化ＡＪを形成し耐熱性
の向上に寄与する。しかし３．０ｗｔ％を越えると溶接
割れを発生するので好ましくない。
次に本発明複合ワイヤの実施例を説明する。
【実施例１〕
表−２に示す各種成分の複合ワイヤ（径３．２ｍｍ ）
を表−１に示す溶接条件で、３６閣厚×１００−巾×３
００ｍｍ長の炭素鋼（８Ｍ４１Ａ）の母材上に、１層６
パス、２層目５パス、３層目５パスの３層盛の肉盛溶接
を行った。
を表−１に示す溶接条件で、３６閣厚×１００−巾×３
００ｍｍ長の炭素鋼（８Ｍ４１Ａ）の母材上に、１層６
パス、２層目５パス、３層目５パスの３層盛の肉盛溶接
を行った。
表 −１
溶接法としてはサブマージアーク溶接を用い、フラック
スはボンド型を用いた。ここでサブマージアーク溶接を
採用したのは、次の理由による。
スはボンド型を用いた。ここでサブマージアーク溶接を
採用したのは、次の理由による。
すなわち、肉盛溶接はロール、ローラの肉盛のように円
周面を対象とするものが多いが、このような形状の肉盛
にはサブマージアーク溶接が溶接金属の品質、性能の点
で最も適している。サブマージアーク溶接は、能率面で
すぐれる他、有害なアーク光の発生がなく大気の影響も
少な（て済み、健全な肉盛金属が得られ易い特徴を有し
ている。
周面を対象とするものが多いが、このような形状の肉盛
にはサブマージアーク溶接が溶接金属の品質、性能の点
で最も適している。サブマージアーク溶接は、能率面で
すぐれる他、有害なアーク光の発生がなく大気の影響も
少な（て済み、健全な肉盛金属が得られ易い特徴を有し
ている。
表−２の複合ワイヤは、ワイヤ中の合金成分が本発明範
囲の本発明例（５）と本発明範囲から外れた比較例の）
と従来法による従来例１ｃ）からなる。また表−１の溶
接条件は、一般に採用されている肉盛溶接条件であり、
また肉盛を３層としたのは、溶接時の母材の溶は込みを
考慮したもので、３層にすればその表層は略々純粋な溶
接金属が得られるからである。
囲の本発明例（５）と本発明範囲から外れた比較例の）
と従来法による従来例１ｃ）からなる。また表−１の溶
接条件は、一般に採用されている肉盛溶接条件であり、
また肉盛を３層としたのは、溶接時の母材の溶は込みを
考慮したもので、３層にすればその表層は略々純粋な溶
接金属が得られるからである。
溶接後は直ちに珪藻土中に入れ徐冷した。得られた溶接
金属（第３層目）の溶接割れの状況は、ビード表面から
２ｍｍ切削し、浸透探傷試験により調査判定した。また
硬度測定は肉盛金属断面を研磨加工してビッカース硬度
計で行った。
金属（第３層目）の溶接割れの状況は、ビード表面から
２ｍｍ切削し、浸透探傷試験により調査判定した。また
硬度測定は肉盛金属断面を研磨加工してビッカース硬度
計で行った。
高温性能の調査方法としては、図−２（Ａ）に示すよう
に９８０℃に高周波加熱され１００ ｒｐｍで回転する
円板状鋼板（２１／４Ｃｒ −ＩＭｏ ）のディスク板
（３）上に、先端に試料（５）（肉盛溶接金属）を固定
した試験片（４）（図−２田）に洋傘）を一定荷重（５
０に９）で加圧接触せしめるピン・ディスク方式の高温
摩擦試験機を用いて行い、回転時の摩擦抵抗音の程度な
らびにディスク板（３）上に生じるスプラッシュの焼付
の程度により耐焼付性の良否を判定した。結果を表−２
に示す。
に９８０℃に高周波加熱され１００ ｒｐｍで回転する
円板状鋼板（２１／４Ｃｒ −ＩＭｏ ）のディスク板
（３）上に、先端に試料（５）（肉盛溶接金属）を固定
した試験片（４）（図−２田）に洋傘）を一定荷重（５
０に９）で加圧接触せしめるピン・ディスク方式の高温
摩擦試験機を用いて行い、回転時の摩擦抵抗音の程度な
らびにディスク板（３）上に生じるスプラッシュの焼付
の程度により耐焼付性の良否を判定した。結果を表−２
に示す。
表中耐焼付性の評価符号中、○は焼付なし良、△は僅か
に焼付あり稍々良、×は焼付発生不良をそれぞれ示す。
に焼付あり稍々良、×は焼付発生不良をそれぞれ示す。
表−２から明らかなように、本発明の複合ワイヤ（Ａ）
は高Ｃ１高Ｃｒ（１５％、２３％）にも拘らず溶接割れ
は全くなく、しかも高硬度を示すとともに高温下におい
てすぐれた耐焼付性を有する肉盛溶接金属を得ることが
できた。これに対し比較例（Ｂｌは、Ｃ，Ｍｎ、Ｓｉ、
Ｖが本発明範囲から外れた＋８１〜（１２が溶接割れま
たは毛割れが有り、Ｃの低過ぎる１１３１が耐焼付性が
不十分であった。またＷ 、 Ｔｉ 、 Ｎｂ 。
は高Ｃ１高Ｃｒ（１５％、２３％）にも拘らず溶接割れ
は全くなく、しかも高硬度を示すとともに高温下におい
てすぐれた耐焼付性を有する肉盛溶接金属を得ることが
できた。これに対し比較例（Ｂｌは、Ｃ，Ｍｎ、Ｓｉ、
Ｖが本発明範囲から外れた＋８１〜（１２が溶接割れま
たは毛割れが有り、Ｃの低過ぎる１１３１が耐焼付性が
不十分であった。またＷ 、 Ｔｉ 、 Ｎｂ 。
Ｎｉ 、 Ｃｏ 、 Ｃｕ 、Ａｌが本発明範囲から外
れた（１η（１９Ｑυノ四＠器は溶接割れ、毛割れが有
り、Ｍｏの高過ぎる（Ｉ５１は耐焼付性が不十分であっ
た。なおＣ，Ｓｉ。
れた（１η（１９Ｑυノ四＠器は溶接割れ、毛割れが有
り、Ｍｏの高過ぎる（Ｉ５１は耐焼付性が不十分であっ
た。なおＣ，Ｓｉ。
Ｍｎ 、 Ｃｒ 、Ｖ （いずれも本発明範囲）のみで
構成された（１）〜（７）については溶接割れは無く、
耐焼付性も良好で、これらの特性については本発明例（
Ａｌに略々率じた性能を有している。従来例（４１）
（４２）については、溶接割れは無かったが、十分な耐
焼付性は得られなかった。
構成された（１）〜（７）については溶接割れは無く、
耐焼付性も良好で、これらの特性については本発明例（
Ａｌに略々率じた性能を有している。従来例（４１）
（４２）については、溶接割れは無かったが、十分な耐
焼付性は得られなかった。
〔実施例２〕
成分がＣ： ２．０ｗｔ％、 Ｓｉ ： 、０ｗｔ％
、 Ｍｎ ： 、８ｗｔ％、Ｃｒ ： １５ｗｔ％、Ｖ
： ６． ０ｗｔ％の複合ワイヤ（径３．２ ｍｍ
）をペースとして用い、これにＮｉ 、 Ｃｕ 。
、 Ｍｎ ： 、８ｗｔ％、Ｃｒ ： １５ｗｔ％、Ｖ
： ６． ０ｗｔ％の複合ワイヤ（径３．２ ｍｍ
）をペースとして用い、これにＮｉ 、 Ｃｕ 。
Ａｅをそれぞれ２．５ ｗｔ％ 、 ０．３ ｗｔ％
、 、５ ｗｔ％加えたものを比較ワイヤとして用いて
、表−１の溶接条件で実施例１と同様に３層盛の肉盛溶
接を行い、Ｎｉ 、 Ｃｕ 、 ）ｄ３添加による高温
での耐酸化性向上効果を確認する実験を行った。結果を
図−３に示す。
、 、５ ｗｔ％加えたものを比較ワイヤとして用いて
、表−１の溶接条件で実施例１と同様に３層盛の肉盛溶
接を行い、Ｎｉ 、 Ｃｕ 、 ）ｄ３添加による高温
での耐酸化性向上効果を確認する実験を行った。結果を
図−３に示す。
本実験では、３層目肉盛金属より３Ｗ厚Ｘ８ｍ巾×１５
ｓ長の試験片を採取し、８００℃×４８時間で酸化後、
脱スケール、酸洗を行い、得た高温酸化減量により、本
発明の複合ワイヤの耐酸比性を評価した。
ｓ長の試験片を採取し、８００℃×４８時間で酸化後、
脱スケール、酸洗を行い、得た高温酸化減量により、本
発明の複合ワイヤの耐酸比性を評価した。
図−３は溶着金属のＶ含有量／Ｃ含有量と酸化減量との
関係を特性面ｓｔｐ＋で示したものであるが、図示の如
くワイヤ中にＮｉ 、 Ｃｕ 、 Ａｌを添加した場合
にはそれぞれ◇で示すように曲線ｆｐ）に対して低位と
なり、本発明により、高温での耐酸化性の向上が得られ
たことが確認された。
関係を特性面ｓｔｐ＋で示したものであるが、図示の如
くワイヤ中にＮｉ 、 Ｃｕ 、 Ａｌを添加した場合
にはそれぞれ◇で示すように曲線ｆｐ）に対して低位と
なり、本発明により、高温での耐酸化性の向上が得られ
たことが確認された。
〔実施例３〕
図−４に示した高温ビレット材搬送テーブル用のローラ
に使用するロール台座（６１（８４５Ｃ）に、表−３に
示した本発明例の複合ワイヤ（ａ’）（Ａ′）および最
も通例的な従来例の１３Ｃｒ−４Ｎｉ系複合ワイヤ（Ｃ
５（何れも径３．２ｍｍ／）を用い、サブマージアーク
溶接で周方向に肉盛して肉盛溶接金属層（７）を形成す
ることにより３種類の肉盛ロールを試作した。肉盛溶接
条件は積層条件が４層盛である以外は実施例１と同様で
ある。溶接後は直ちに珪藻土中に入れて徐冷し、しかる
後肉盛金属の表面を機械（切削）加工により平滑化し、
肉盛層の最終厚みを７５画とした。
に使用するロール台座（６１（８４５Ｃ）に、表−３に
示した本発明例の複合ワイヤ（ａ’）（Ａ′）および最
も通例的な従来例の１３Ｃｒ−４Ｎｉ系複合ワイヤ（Ｃ
５（何れも径３．２ｍｍ／）を用い、サブマージアーク
溶接で周方向に肉盛して肉盛溶接金属層（７）を形成す
ることにより３種類の肉盛ロールを試作した。肉盛溶接
条件は積層条件が４層盛である以外は実施例１と同様で
ある。溶接後は直ちに珪藻土中に入れて徐冷し、しかる
後肉盛金属の表面を機械（切削）加工により平滑化し、
肉盛層の最終厚みを７５画とした。
上記試作ロールをそれぞれ７００〜８００℃の高温ビレ
ット材の搬送ラインに組み込んで、半年間実際使用し、
その耐焼付性、耐摩耗性、溶接金属組成、硬度等を調べ
た。結果を表−４に示す。
ット材の搬送ラインに組み込んで、半年間実際使用し、
その耐焼付性、耐摩耗性、溶接金属組成、硬度等を調べ
た。結果を表−４に示す。
表 −３
田）０内のチはｗｔチ
注υ炭素鋼： ＪＩＳＧ３１４１２種５ＰＣＤ（０，０
６Ｃ−０，０１Ｓｉ−０２５Ｍｎ−〇、０１４Ｐ−０，
００７Ｓ （単位ｗｔ％） ）ＳＵＳ４３０：ＪＩＳＧ
４３０７ＳＵＳ４３０（０，０６Ｃ−０２６８ｉ−０，
６４Ｍｎ−０Ｂ２４Ｐ ０．００３Ｐ−１６，？ＯＣｒ
（単位ｗｔ％））〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明の複合ワイヤは
高硬度で溶接割れが無く、かつ特に耐食性に優れるとと
もに、高温下での耐摩耗性、耐焼付性に優れた肉盛溶接
金属が得られ、しかもサブマージアーク溶接法をはじめ
とする自動、半自動溶接の何れに対し適用しても同様に
高性能で溶接し得るという効果を有している。従って特
に使用条件に高耐食性を含む高温使用の肉盛溶接用とし
ての実用性が著るしく高いものと言える。
６Ｃ−０，０１Ｓｉ−０２５Ｍｎ−〇、０１４Ｐ−０，
００７Ｓ （単位ｗｔ％） ）ＳＵＳ４３０：ＪＩＳＧ
４３０７ＳＵＳ４３０（０，０６Ｃ−０２６８ｉ−０，
６４Ｍｎ−０Ｂ２４Ｐ ０．００３Ｐ−１６，？ＯＣｒ
（単位ｗｔ％））〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明の複合ワイヤは
高硬度で溶接割れが無く、かつ特に耐食性に優れるとと
もに、高温下での耐摩耗性、耐焼付性に優れた肉盛溶接
金属が得られ、しかもサブマージアーク溶接法をはじめ
とする自動、半自動溶接の何れに対し適用しても同様に
高性能で溶接し得るという効果を有している。従って特
に使用条件に高耐食性を含む高温使用の肉盛溶接用とし
ての実用性が著るしく高いものと言える。
図−１（Ａ）−（ＤＪは各種複合ワイヤの構造例を示す
断面図、図−２（Ａｌは耐焼付性試験装置の要部を示す
断面図、同図（Ｂ）は耐焼付性試験片の斜視図、図−３
は、Ａｊ’ 、 Ｎｉ 、 Ｃｕを添加した本発明複合
ワイヤによる肉盛溶接金属の高温での耐酸化性試験結果
を示したグラフ、図−４は加熱材搬送のテーブルローラ
用の硬化肉盛ロールの断面図である。 １：帯鋼（ワイヤ外皮）、２：フラックス、３：円板状
鋼板のディδり板、４：耐焼付性試験片、５：肉盛金属
試料、６：ロール台座、７：肉盛溶接金属層
断面図、図−２（Ａｌは耐焼付性試験装置の要部を示す
断面図、同図（Ｂ）は耐焼付性試験片の斜視図、図−３
は、Ａｊ’ 、 Ｎｉ 、 Ｃｕを添加した本発明複合
ワイヤによる肉盛溶接金属の高温での耐酸化性試験結果
を示したグラフ、図−４は加熱材搬送のテーブルローラ
用の硬化肉盛ロールの断面図である。 １：帯鋼（ワイヤ外皮）、２：フラックス、３：円板状
鋼板のディδり板、４：耐焼付性試験片、５：肉盛金属
試料、６：ロール台座、７：肉盛溶接金属層
Claims (3)
- （１）Ｃ：０．８〜４．５ｗｔ％、Ｓｉ０．５〜２．０
ｗｔ％、Ｍｎ：０．３〜２．２ｗｔ％、Ｃｒ：１１ｗｔ
％を越え２５ｗｔ％以下、Ｖ：２．０〜１５ｗｔ％を含
み、さらにＷ：１０ｗｔ％以下、Ｍｏ：５．０ｗｔ％以
下、Ｔｉ：８．５ｗｔ％以下、Ｎｂ：８．５ｗｔ％以下
のうちいずれか１種または２種以上を含有することを特
徴とする肉盛溶接用複合ワイヤ。 - （２）Ｃ：０．８〜４．５ｗｔ％、Ｓｉ：０．５〜２．
０ｗｔ％、Ｍｎ：０．３〜２．２ｗｔ％、Ｃｒ：１１ｗ
ｔ％を越え２５ｗｔ％以下、Ｖ：２．０〜１５ｗｔ％を
含み、さらにＮｉ：３．５ｗｔ％以下、Ｃｏ：４．０ｗ
ｔ％以下、Ｃｕ：０．５ｗｔ％以下、Ａｌ：３．０ｗｔ
％以下のうちいずれか１種または２種以上を含有するこ
とを特徴とする肉盛溶接用複合ワイヤ。 - （３）Ｃ：０．８〜４．５ｗｔ％、Ｓｉ：０．５〜２．
０ｗｔ％、Ｍｎ：０．３〜２．２ｗｔ％、Ｃｒ：１１ｗ
ｔ％を越え２５ｗｔ％以下、Ｖ：２．０〜１５ｗｔ％を
含み、さらにＷ：１０ｗｔ％以下、Ｍｏ：５．０ｗｔ％
以下、Ｔｉ：８．５ｗｔ％以下、Ｎｂ：８．５ｗｔ％以
下の１種または２種以上およびＮｉ：３．５ｗｔ％以下
、Ｃｏ：４．０ｗｔ％以下、Ｃｕ：０．５ｗｔ％以下、
Ａｌ：３．０ｗｔ％以下の１種または２種以上を含有す
ることを特徴とする肉盛溶接用複合ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12333385A JPS61283489A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 肉盛溶接用複合ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12333385A JPS61283489A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 肉盛溶接用複合ワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61283489A true JPS61283489A (ja) | 1986-12-13 |
Family
ID=14857962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12333385A Pending JPS61283489A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 肉盛溶接用複合ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61283489A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6483397A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Composite wire for build-up welding for hard facing |
| US6103997A (en) * | 1996-07-15 | 2000-08-15 | Pan; Guoxi | High hardness and wear-resisting flux cored wire |
| CN1093451C (zh) * | 1999-04-06 | 2002-10-30 | 河北省电力试验研究所 | 九铬－钼铌钒耐热钢钨极氩弧焊粉芯焊丝 |
| US20140322560A1 (en) * | 2012-01-31 | 2014-10-30 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Build-up welding material and machinery part welded with weld overlay metal |
| CN104588907A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-05-06 | 天津大桥金属焊丝有限公司 | 一种过渡层堆焊用不锈钢明弧药芯焊丝 |
| CN108015447A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-05-11 | 中冶建筑研究总院有限公司 | 连铸辊埋弧堆焊用析出硬化型不锈钢药芯焊丝及其制备方法 |
| CN108015452A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-11 | 攀枝花钢城集团有限公司 | 耐磨合金堆焊焊条、生产方法及修复的星齿和篦板 |
| CN109226994A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-18 | 首钢集团有限公司 | 一种硬面堆焊用药芯焊丝 |
| CN110270775A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-09-24 | 安徽科技学院 | 一种抗中子辐照钢用金属粉芯型药芯焊丝 |
| WO2021007209A1 (en) * | 2019-07-09 | 2021-01-14 | Oerlikon Metco (Us) Inc. | Iron-based alloys designed for wear and corrosion resistance |
| US11939646B2 (en) | 2018-10-26 | 2024-03-26 | Oerlikon Metco (Us) Inc. | Corrosion and wear resistant nickel based alloys |
-
1985
- 1985-06-06 JP JP12333385A patent/JPS61283489A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6483397A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Composite wire for build-up welding for hard facing |
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| CN1093451C (zh) * | 1999-04-06 | 2002-10-30 | 河北省电力试验研究所 | 九铬－钼铌钒耐热钢钨极氩弧焊粉芯焊丝 |
| US10286500B2 (en) * | 2012-01-31 | 2019-05-14 | Kobe Steel, Ltd. | Build-up welding material and machinery part welded with weld overlay metal |
| US20140322560A1 (en) * | 2012-01-31 | 2014-10-30 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Build-up welding material and machinery part welded with weld overlay metal |
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| CN108015447A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-05-11 | 中冶建筑研究总院有限公司 | 连铸辊埋弧堆焊用析出硬化型不锈钢药芯焊丝及其制备方法 |
| CN108015452A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-11 | 攀枝花钢城集团有限公司 | 耐磨合金堆焊焊条、生产方法及修复的星齿和篦板 |
| US11939646B2 (en) | 2018-10-26 | 2024-03-26 | Oerlikon Metco (Us) Inc. | Corrosion and wear resistant nickel based alloys |
| CN109226994A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-18 | 首钢集团有限公司 | 一种硬面堆焊用药芯焊丝 |
| CN110270775A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-09-24 | 安徽科技学院 | 一种抗中子辐照钢用金属粉芯型药芯焊丝 |
| CN110270775B (zh) * | 2019-04-23 | 2020-12-29 | 安徽科技学院 | 一种抗中子辐照钢用金属粉芯型药芯焊丝 |
| WO2021007209A1 (en) * | 2019-07-09 | 2021-01-14 | Oerlikon Metco (Us) Inc. | Iron-based alloys designed for wear and corrosion resistance |
| CN114341385A (zh) * | 2019-07-09 | 2022-04-12 | 欧瑞康美科（美国）公司 | 针对耐磨性和耐腐蚀性设计的铁基合金 |
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