JPS6228097A - オ−ステナイト系ステンレス鋼のミグア−ク溶接用ワイヤ - Google Patents
オ−ステナイト系ステンレス鋼のミグア−ク溶接用ワイヤInfo
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- JPS6228097A JPS6228097A JP16663985A JP16663985A JPS6228097A JP S6228097 A JPS6228097 A JP S6228097A JP 16663985 A JP16663985 A JP 16663985A JP 16663985 A JP16663985 A JP 16663985A JP S6228097 A JPS6228097 A JP S6228097A
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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
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）
オーステナイト系ステンレス鋼のミグ・アーク溶接用ワ
イヤに関してこの明ＩＩＩ！では、とくに純不活性ガス
シールド気中でのミグ・アーク溶接に際し、溶接金属中
酸素含有量を低く制御して、高じん性を得るとともに、
合金元素の添加により、高温クリープ強度の改善を図る
のに有用な溶接用ワイヤ組成についての開発研究の成果
について述べる。
イヤに関してこの明ＩＩＩ！では、とくに純不活性ガス
シールド気中でのミグ・アーク溶接に際し、溶接金属中
酸素含有量を低く制御して、高じん性を得るとともに、
合金元素の添加により、高温クリープ強度の改善を図る
のに有用な溶接用ワイヤ組成についての開発研究の成果
について述べる。
最近、高温で操業される原子炉や化学工業分野の圧力容
器あるいは配管部材としてオーステナイト系ステンレス
鋼が多く用いられている。
器あるいは配管部材としてオーステナイト系ステンレス
鋼が多く用いられている。
鋼材については、Ｔｉ とＮｂを同時に添加し、析出炭
化物を微細化して高温クリープ強度を改善する方法など
が行われている。しかし、鋼材の金属組織は圧延組織を
呈するのに対して、溶接金属は凝固組織であり強度、じ
ん性に対する効果は異なる。
化物を微細化して高温クリープ強度を改善する方法など
が行われている。しかし、鋼材の金属組織は圧延組織を
呈するのに対して、溶接金属は凝固組織であり強度、じ
ん性に対する効果は異なる。
このため溶接材料であるミグ・アーク溶接ワイヤにおい
ても、高温クリープ強度及びじん性を改善した溶接金属
を確保することが要求され、この要求を満たすべき溶接
用ワイヤの開発が必要となった。
ても、高温クリープ強度及びじん性を改善した溶接金属
を確保することが要求され、この要求を満たすべき溶接
用ワイヤの開発が必要となった。
ところが、一般の溶接ワイヤを用いたミグ・アーク溶接
では、不活性ガス（通常はアルゴンガス）中に酸化性の
ＣＯ２ガスを約２０％（■０１％以下単に％で示す。）
又は０２ガスを数％混合して溶接しないとアークが安定
しない。ここにＳｉ、Ｍｎなとの脱酸元素を溶接用ワイ
ヤ中に添加して溶接金属の酸化を防止したとしても、溶
接金属中の酸素含有量が上昇し、じん性が低いという欠
点があった。
では、不活性ガス（通常はアルゴンガス）中に酸化性の
ＣＯ２ガスを約２０％（■０１％以下単に％で示す。）
又は０２ガスを数％混合して溶接しないとアークが安定
しない。ここにＳｉ、Ｍｎなとの脱酸元素を溶接用ワイ
ヤ中に添加して溶接金属の酸化を防止したとしても、溶
接金属中の酸素含有量が上昇し、じん性が低いという欠
点があった。
従って、通常のミグ・アーク溶接に当って、溶接ワイヤ
に高温クリープの高強度化を図るための合金元素を添加
すれば、強度の上昇は期待できるものの、その高強度化
に伴って、ざらにしん性劣化が生じるめ、高温で長時間
加熱保持（５５０℃で１０００ｈｒ）後の０℃における
シャルピー衝撃試験の吸収エネルギーが３〜４＋ｃｇｆ
−ｍ Ｌかなく問題であったのである。
に高温クリープの高強度化を図るための合金元素を添加
すれば、強度の上昇は期待できるものの、その高強度化
に伴って、ざらにしん性劣化が生じるめ、高温で長時間
加熱保持（５５０℃で１０００ｈｒ）後の０℃における
シャルピー衝撃試験の吸収エネルギーが３〜４＋ｃｇｆ
−ｍ Ｌかなく問題であったのである。
（従来の技術）
発明者らがさきに溶接金属中酸素含有量を制御して、高
じん性化を図る方法として、特開昭５９−１０４９３号
公報に示したように、溶接ワイヤ中に希土類元素を添加
し、純アルゴンガスシールド気中において、ミグ・アー
ク溶接を行うことは有用である。しかしこの場合、再熱
脆化を防止し、その結果高じん性は得られるものの、耐
高温クリープ強度の上昇についての配慮を欠き、たとえ
ば鋼材の目標強度５５０℃、 １０００ｈｒで２０ｋｇ
ｒ／ｕ１２以上を満足することはできなかったところに
なお問題を残す。
じん性化を図る方法として、特開昭５９−１０４９３号
公報に示したように、溶接ワイヤ中に希土類元素を添加
し、純アルゴンガスシールド気中において、ミグ・アー
ク溶接を行うことは有用である。しかしこの場合、再熱
脆化を防止し、その結果高じん性は得られるものの、耐
高温クリープ強度の上昇についての配慮を欠き、たとえ
ば鋼材の目標強度５５０℃、 １０００ｈｒで２０ｋｇ
ｒ／ｕ１２以上を満足することはできなかったところに
なお問題を残す。
（発明が解決しようとする問題点）
純不活性ガスシールド気中でミグ・アーク溶接を行い、
溶接金属中の酸素含有量を低く制御し、高温長時間加熱
保持後においても高じん性を得ることに加えてＷ、■又
はＴ１を添加して、高温クリープ強度の改善を図ること
、つまり高温長時間加熱保持後の溶接金属のシャルピー
衝撃試験における吸収エネルギと同時に高温クリープ強
度をも満足させ、そして、溶接作業性にもすぐれた、オ
ーステナイト系ステンレス鋼の純不活性ガスシールド気
中のミグ・アーク溶接用ワイヤを提案することがこの発
明の目的である。
溶接金属中の酸素含有量を低く制御し、高温長時間加熱
保持後においても高じん性を得ることに加えてＷ、■又
はＴ１を添加して、高温クリープ強度の改善を図ること
、つまり高温長時間加熱保持後の溶接金属のシャルピー
衝撃試験における吸収エネルギと同時に高温クリープ強
度をも満足させ、そして、溶接作業性にもすぐれた、オ
ーステナイト系ステンレス鋼の純不活性ガスシールド気
中のミグ・アーク溶接用ワイヤを提案することがこの発
明の目的である。
（問題点を解決するための手段）
オーステナイト系ステンレス鋼のミグ・アーク溶接ワイ
ヤ中に希土類元素を添加すれば、純不活性ガスシールド
気中でも安定したミグ・アーク溶接が可能となる。この
溶接ワイヤにさらに、Ｗ。
ヤ中に希土類元素を添加すれば、純不活性ガスシールド
気中でも安定したミグ・アーク溶接が可能となる。この
溶接ワイヤにさらに、Ｗ。
Ｖ、Ｔｉ又はそれら元素の複合添加により、純不活性ガ
スシールドのミグ・アーク溶接を行った溶接金属は、高
温クリープ強度の改善と同時に、高温長時間加熱保持後
も、高じん性が確保される。
スシールドのミグ・アーク溶接を行った溶接金属は、高
温クリープ強度の改善と同時に、高温長時間加熱保持後
も、高じん性が確保される。
従って原子炉や化学工業分野にいて、とくに高温クリー
プ強度が要求されるオーステナイト系ステンレス鋼の溶
接に適用可能となる。以上の知見がこの発明の立脚基礎
であり、ここに、この発明は純不活性ガスシールド気中
におけるオーステナイト系ステンレス鋼のミグ・アーク
溶接用ワイヤにおいて、 Ｃ：０．０２〜０．０８Ｗｔ％、 ３ｉ ： ０，１０〜０． ｙｏＷｔ％、Ｍｎ ：
１．０〜２．５Ｗｔ％、 Ｎｉ ： ８〜２５Ｗｔ％、 ｃ ｒ ： ｉｓ 〜３０Ｗｔ％、 Ｍｏ ： ３．ＯＷｔ％以下Ｊ５ヨヒ、希土類元素：
０．０２〜０．３０Ｗｔ％を含み、Ｎ：０．０１〜
０．２５Ｗｔ％、 ０ ： ０．０１０Ｗｔ％以下であって、しかもＷ
： ０，１〜１，０Ｗｔ％、■＝０．１０〜０．３０及
びＴｉ ： ０．０１〜０．０８％のうち１種また
は２種以上を含有し、 残部はｌ”ｅ及び不可避不純物からなることを特徴とす
る溶接用ワイヤである。
プ強度が要求されるオーステナイト系ステンレス鋼の溶
接に適用可能となる。以上の知見がこの発明の立脚基礎
であり、ここに、この発明は純不活性ガスシールド気中
におけるオーステナイト系ステンレス鋼のミグ・アーク
溶接用ワイヤにおいて、 Ｃ：０．０２〜０．０８Ｗｔ％、 ３ｉ ： ０，１０〜０． ｙｏＷｔ％、Ｍｎ ：
１．０〜２．５Ｗｔ％、 Ｎｉ ： ８〜２５Ｗｔ％、 ｃ ｒ ： ｉｓ 〜３０Ｗｔ％、 Ｍｏ ： ３．ＯＷｔ％以下Ｊ５ヨヒ、希土類元素：
０．０２〜０．３０Ｗｔ％を含み、Ｎ：０．０１〜
０．２５Ｗｔ％、 ０ ： ０．０１０Ｗｔ％以下であって、しかもＷ
： ０，１〜１，０Ｗｔ％、■＝０．１０〜０．３０及
びＴｉ ： ０．０１〜０．０８％のうち１種また
は２種以上を含有し、 残部はｌ”ｅ及び不可避不純物からなることを特徴とす
る溶接用ワイヤである。
すなわち、この発明では純不活性ガスシールド気中のミ
グ・アーク溶接においても安定した溶接作業性を有し、
かつ、合金元素添加による高温クリープ強度の改善を図
り、同時に、溶接金属の酸素含有潰を低く制御すること
で、高温長時間加熱保持侵も高じん性が確保される。
グ・アーク溶接においても安定した溶接作業性を有し、
かつ、合金元素添加による高温クリープ強度の改善を図
り、同時に、溶接金属の酸素含有潰を低く制御すること
で、高温長時間加熱保持侵も高じん性が確保される。
（作 用）
この発明において、シールドガス組成を純不活性ガスシ
ールドに規制したのは、溶接金属の高温クリープの高強
度化にともなうじん性劣化を補うと同時に、高温で長時
間加熱保持後も高じん性を確保するために、溶接金属中
酸素含有面を低く制御して、高じん性化を図る必要があ
るためである。
ールドに規制したのは、溶接金属の高温クリープの高強
度化にともなうじん性劣化を補うと同時に、高温で長時
間加熱保持後も高じん性を確保するために、溶接金属中
酸素含有面を低く制御して、高じん性化を図る必要があ
るためである。
オーステナイト系ステンレス鋼の溶接金属のじん性改善
には溶接金属中酸素含有間をできるかぎり、低く抑える
ことが有効である。従って、不活性ガスとしてＡｒガス
又はＡｒガスにＨｅガスを混合した、純不活性ガスを用
いれば、高じん性が得られるのである。
には溶接金属中酸素含有間をできるかぎり、低く抑える
ことが有効である。従って、不活性ガスとしてＡｒガス
又はＡｒガスにＨｅガスを混合した、純不活性ガスを用
いれば、高じん性が得られるのである。
次にワイヤの基本的な組成成分の限定理由は次のとおり
である。
である。
Ｃは高温クリープ強度の改善には有効な元素であるが０
，０２Ｗｔ％未満では溶接金属の高温クリープ強度を確
保できないため、下限は０．０２Ｗｔ％とした。また、
０，０８Ｗｔ％を越えて添加すれば、高温クリープ強度
の上昇は期待できるが、δフェライト量減少に伴う高温
割れ発生と、耐腐食性の劣化を生じる。そのため、０．
０２〜０．０８Ｗｔ％に限定した。
，０２Ｗｔ％未満では溶接金属の高温クリープ強度を確
保できないため、下限は０．０２Ｗｔ％とした。また、
０，０８Ｗｔ％を越えて添加すれば、高温クリープ強度
の上昇は期待できるが、δフェライト量減少に伴う高温
割れ発生と、耐腐食性の劣化を生じる。そのため、０．
０２〜０．０８Ｗｔ％に限定した。
Ｓｌは安定した溶接作業性を維持するためには０．１０
Ｗｔ％以上必要であるが、０．７０Ｗｔ％を越えて添加
すれば、溶接高温割れを助長するため、０．１０〜０．
７ｏＷｔ％に限定した。
Ｗｔ％以上必要であるが、０．７０Ｗｔ％を越えて添加
すれば、溶接高温割れを助長するため、０．１０〜０．
７ｏＷｔ％に限定した。
Ｍｎは脱酸元素であり、安定した溶接作業性を得るため
には１，０Ｗｔ％以上必要である。しかしながら、オー
ステナイト形成元素であるため２，５Ｗｔ％を越えて添
加すれば、δフエライト量が減少し、溶接高温割れを生
じる。そのため、１．０〜２．５Ｗｔ％に限定した。
には１，０Ｗｔ％以上必要である。しかしながら、オー
ステナイト形成元素であるため２，５Ｗｔ％を越えて添
加すれば、δフエライト量が減少し、溶接高温割れを生
じる。そのため、１．０〜２．５Ｗｔ％に限定した。
Ｎｉは耐高温クリープ特性やマトリックスのしん性を得
るために８Ｗｔ％以上は必要であるが、オーステナイト
形成元素であるため、２５Ｗｔ％をこえて過多に添加す
ればδフエライト量が減少し、溶接高温割れを生じるた
め、８〜２５Ｗｔ％に限定した。
るために８Ｗｔ％以上は必要であるが、オーステナイト
形成元素であるため、２５Ｗｔ％をこえて過多に添加す
ればδフエライト量が減少し、溶接高温割れを生じるた
め、８〜２５Ｗｔ％に限定した。
Ｃｒはフェライト形成元素であり、溶接高温割れを防止
する。
する。
溶接金属中にδフェライトを生じさせるためには１５Ｗ
ｔ％以上必要である。しかしながら過多に含有すれば、
Ｃｒ炭化物やσ相などの金属間化合物の生成を助長し、
溶接金属の延性を劣化させるため、３０Ｗｔ％以下にす
る必要がある。そのため、１５〜３０Ｗｔ％に限定した
。
ｔ％以上必要である。しかしながら過多に含有すれば、
Ｃｒ炭化物やσ相などの金属間化合物の生成を助長し、
溶接金属の延性を劣化させるため、３０Ｗｔ％以下にす
る必要がある。そのため、１５〜３０Ｗｔ％に限定した
。
ＭＯは耐腐食性を改善するが３．０Ｗｔ％を越えて含有
すると、δフエライト量が過多になり、溶接金属の延性
を劣化させるため、３． ｏＷｔ％以下に限定した。
すると、δフエライト量が過多になり、溶接金属の延性
を劣化させるため、３． ｏＷｔ％以下に限定した。
希土類元素は、純不活性ガスシールド気中において、安
定したミグ・アーク溶接を持続して行うには０．０２Ｗ
ｔ％以上必要である。しかしながら、多量に添加すれば
、酸化不純物がじん性に悪影響を与えるため上限値を０
，３０Ｗｔ％以下に限定した。
定したミグ・アーク溶接を持続して行うには０．０２Ｗ
ｔ％以上必要である。しかしながら、多量に添加すれば
、酸化不純物がじん性に悪影響を与えるため上限値を０
，３０Ｗｔ％以下に限定した。
Ｎは高温クリープ強度を高める効果があるため、０．０
１Ｗｔ％以上必要であるが、０．２５％を越えて添加す
ると高温クリープ破断伸びを減じるため、０．０１〜０
．２５Ｗｔ％に限定した。
１Ｗｔ％以上必要であるが、０．２５％を越えて添加す
ると高温クリープ破断伸びを減じるため、０．０１〜０
．２５Ｗｔ％に限定した。
Ｏは低いほど長時間高温加熱保持後のしん性劣化を防止
するため、上限値をｏ、ｏ”ｉｏＷｔ％とじた。
するため、上限値をｏ、ｏ”ｉｏＷｔ％とじた。
次に、高温クリープ強度の改善を図る添加元素として、
Ｗ、■又はＴｉの適正添加量については次の試験に従っ
て限定される。
Ｗ、■又はＴｉの適正添加量については次の試験に従っ
て限定される。
すなわち、５ＵＳ３０４鋼板（２５１１１１ｔ Ｘ２０
０１１１１ Ｗｘ ５００ａ＋ｎ＋ Ｉｔ ）を用いて
、ルート部開先幅１２１、開先角度２°の狭開先内に、
表１に示した通常組成の５ｔＪＳ３０８組成ワイヤに、
希土類元素を添加し、ざらにＷ、■又はＴｉを添加した
、１．２１１１＋１φのこの発明に従うワイヤＡ−Ｇと
、同表の比較ワイヤＨ〜Ｌを用いて、Ａｒ＋２５％Ｈｅ
ガス混合シールド気中でミグ・アーク溶接を行った。
０１１１１ Ｗｘ ５００ａ＋ｎ＋ Ｉｔ ）を用いて
、ルート部開先幅１２１、開先角度２°の狭開先内に、
表１に示した通常組成の５ｔＪＳ３０８組成ワイヤに、
希土類元素を添加し、ざらにＷ、■又はＴｉを添加した
、１．２１１１＋１φのこの発明に従うワイヤＡ−Ｇと
、同表の比較ワイヤＨ〜Ｌを用いて、Ａｒ＋２５％Ｈｅ
ガス混合シールド気中でミグ・アーク溶接を行った。
表１
溶接条件は、電流３００Ａ 、電圧２７Ｖ１速度２２Ｃ
１／１ｎ１人熱量２２ＫＪ／ＣＩの直流逆極性（ワイヤ
の）下向姿勢で行った。
１／１ｎ１人熱量２２ＫＪ／ＣＩの直流逆極性（ワイヤ
の）下向姿勢で行った。
溶接金属中央部から、溶接金属のクリープ試験片（６１
１ＩｌｌφｘＧ、Ｌ、 ３０ｍｍ＋）を採取し、５５０
℃でクリープ試験を行い、破断時間１０００ｈｒにおけ
るクリープ破断応力を求め、表２に示す。
１ＩｌｌφｘＧ、Ｌ、 ３０ｍｍ＋）を採取し、５５０
℃でクリープ試験を行い、破断時間１０００ｈｒにおけ
るクリープ破断応力を求め、表２に示す。
表 ２
ここで、溶接金属におけるクリープ破断応力の目標値は
鋼材の目標値に準じて、５ＳＯ℃で１０００ｈｒにおい
て、２０ｋｇｆ ／ｎｏｇ’以上としまた、破断伸びの
目標値は１３％以上とした。
鋼材の目標値に準じて、５ＳＯ℃で１０００ｈｒにおい
て、２０ｋｇｆ ／ｎｏｇ’以上としまた、破断伸びの
目標値は１３％以上とした。
以上の実験結果に従い、Ｗは５５０℃以上で微細炭化物
を析出し、さらに高温の６５０℃において長時間加熱保
持後も変化せずして非常に安定なため、□高温クリープ
強度改善に有効であってその効果は０．１Ｗｔ％以上で
表われ、１，０Ｗｔ％を越えて添加すれば、δフエライ
ト量が増大するためかえってクリープ強度を低下させる
。従ってＷは、０．１〜１．０Ｗｔ％において有用であ
る。
を析出し、さらに高温の６５０℃において長時間加熱保
持後も変化せずして非常に安定なため、□高温クリープ
強度改善に有効であってその効果は０．１Ｗｔ％以上で
表われ、１，０Ｗｔ％を越えて添加すれば、δフエライ
ト量が増大するためかえってクリープ強度を低下させる
。従ってＷは、０．１〜１．０Ｗｔ％において有用であ
る。
■は０．１０Ｗｔ％以上添加すれば高温クリープ強度を
改善すると同時に、クリープ破断伸びを大きくするので
有効であるが、０．３０Ｗｔ％を越えて添加すれば耐高
温割れ性を損うため、０．１０〜０．３０Ｗｔ％に限定
した。
改善すると同時に、クリープ破断伸びを大きくするので
有効であるが、０．３０Ｗｔ％を越えて添加すれば耐高
温割れ性を損うため、０．１０〜０．３０Ｗｔ％に限定
した。
Ｔｉはσ相の生成を抑制する効果があり、０．０１Ｗｔ
％以上添加すればクリープ強度と同時にクリープ破断伸
び改善に有効であるが０．０８Ｗｔ％を越えて添加すれ
ば、かえって延性を劣化させるため、０６０１〜０．０
８Ｗｔ％に限定した。
％以上添加すればクリープ強度と同時にクリープ破断伸
び改善に有効であるが０．０８Ｗｔ％を越えて添加すれ
ば、かえって延性を劣化させるため、０６０１〜０．０
８Ｗｔ％に限定した。
なお、これら各添加元素の上限限定範囲内であれば、２
種以上の複合添加を行ったワイヤＤ−Ｇを用いた溶接金
属においても高温クリープ強度及び破断伸びの目標値を
満足している。
種以上の複合添加を行ったワイヤＤ−Ｇを用いた溶接金
属においても高温クリープ強度及び破断伸びの目標値を
満足している。
以上述べたところのほか不純物として含有するＰは溶接
高温割れを助長するために低い方が良いが製鋼上膜りん
が難しいので０．０１５％以下が望ましい。
高温割れを助長するために低い方が良いが製鋼上膜りん
が難しいので０．０１５％以下が望ましい。
また、Ｓはとくに溶接高温割れに対して有害であるため
、ｏ、ｏｉｏ％以下が望ましい。
、ｏ、ｏｉｏ％以下が望ましい。
なお、上記成分の限定範囲はいずれもワイヤについて示
したが、純不活性ガスシールド気中におけるミグ・アー
ク溶接であるため、酸化されることなく、溶接金属中の
化学成分も同値である。ただし、希土類元素については
、溶接金属中の化学成分範囲はワイヤ中の１／２になる
ことが実験事実として確認されている。
したが、純不活性ガスシールド気中におけるミグ・アー
ク溶接であるため、酸化されることなく、溶接金属中の
化学成分も同値である。ただし、希土類元素については
、溶接金属中の化学成分範囲はワイヤ中の１／２になる
ことが実験事実として確認されている。
（実施例）
実施例に用いたワイヤと鋼材の化学成分を表３に示す。
実施例１
表３に示した板厚２５ｍｍの５ｔＪＳ３０４鋼板と５Ｕ
Ｓ３０８組成に従うこの発明によるワイヤＭを用いて、
ルート部開先幅１２ａｍ、開先角度５°の狭開先内に純
不活性ガスであるＡｒ＋３５％Ｈｅ混合ガスシールド気
中で３００Ａ −２８Ｖ −２５ｃｍ／ｗｉｎの条件で
、１層１パスの狭開先ミグ・アーク溶接を６パス行った
。同時に比較のために表３に示したヤはり５ＵＳ３０８
組成になる記号Ｎの希土類元素添加なし一般ワイヤを用
いてＡｒ＋３％０２ガスシールド気中で３００Ａ −２
８Ｖ −２５ａＩ／ｗｉｎの条件で１層１パスの狭開先
ミグ・アーク溶接を６バス行った。
Ｓ３０８組成に従うこの発明によるワイヤＭを用いて、
ルート部開先幅１２ａｍ、開先角度５°の狭開先内に純
不活性ガスであるＡｒ＋３５％Ｈｅ混合ガスシールド気
中で３００Ａ −２８Ｖ −２５ｃｍ／ｗｉｎの条件で
、１層１パスの狭開先ミグ・アーク溶接を６パス行った
。同時に比較のために表３に示したヤはり５ＵＳ３０８
組成になる記号Ｎの希土類元素添加なし一般ワイヤを用
いてＡｒ＋３％０２ガスシールド気中で３００Ａ −２
８Ｖ −２５ａＩ／ｗｉｎの条件で１層１パスの狭開先
ミグ・アーク溶接を６バス行った。
４００〜５５０℃の高温で長時間保持した場合の溶接金
属のじん性劣化を調査した。すなわち、加熱保持後、溶
接金属の２＋１１Ｖノツチシヤルピー衝撃試験を０℃で
実施し、吸収エネルギ、脆性破面率、横膨出堡を求めた
。
属のじん性劣化を調査した。すなわち、加熱保持後、溶
接金属の２＋１１Ｖノツチシヤルピー衝撃試験を０℃で
実施し、吸収エネルギ、脆性破面率、横膨出堡を求めた
。
表４に結果を示すが、この発明に従うワイヤを用いた溶
接金属Ｍ′の吸収エネルギは目標値ｖＥＯ≧１０ｋｇｆ
−１を５５０’Ｃテ１０００ｈｒ加熱保持後においても
十分満足するが、一般ワイヤを用いた溶接金属Ｎ′は低
い吸収エネルギを示し、目標値を達成できない。実験結
果から、この発明のワイヤを用いて溶接金属中の酸素含
有母を低減することが、長時間高温加熱保持後のしん性
改善に有効であることを確認した。
接金属Ｍ′の吸収エネルギは目標値ｖＥＯ≧１０ｋｇｆ
−１を５５０’Ｃテ１０００ｈｒ加熱保持後においても
十分満足するが、一般ワイヤを用いた溶接金属Ｎ′は低
い吸収エネルギを示し、目標値を達成できない。実験結
果から、この発明のワイヤを用いて溶接金属中の酸素含
有母を低減することが、長時間高温加熱保持後のしん性
改善に有効であることを確認した。
実施例２
表３に示した板厚１００１ｍ１１の５ＩＪＳＦ３０４鋼
材と５ＵＳ３０８組成に従うこの発明のワイヤＯを用い
て、ルート部６Ｒ，１ｍ先角度３°の狭開先内にＡｒ＋
３５％）ｌｅの純不活性ガス混合シールド気中で１ｍ！
１バスの狭開先ミグ・アーク溶接を２０バス実施した。
材と５ＵＳ３０８組成に従うこの発明のワイヤＯを用い
て、ルート部６Ｒ，１ｍ先角度３°の狭開先内にＡｒ＋
３５％）ｌｅの純不活性ガス混合シールド気中で１ｍ！
１バスの狭開先ミグ・アーク溶接を２０バス実施した。
溶接条件は３ＧＯＡ −２７Ｖ −２２ａｍ／ｗｉｎで
行った。
行った。
溶接作業性を目視で観察した結果、溶滴移行形態は溶融
池と瞬間的短絡移行を示し、ワイヤ先端の上下動もなく
、非常に安定したアーク現象を示した。
池と瞬間的短絡移行を示し、ワイヤ先端の上下動もなく
、非常に安定したアーク現象を示した。
また、２次フレーム形状も、水平位置より下方に発生し
、アークが這い上る心配は全くなく、スパッターの発生
もほとんどなく良好な溶接作業性を示した。
、アークが這い上る心配は全くなく、スパッターの発生
もほとんどなく良好な溶接作業性を示した。
溶接後、横断面マクロを採取し、断面マクロ組織の観察
を行ったが、溶接欠陥は全く認められず、この発明のワ
イヤを用いて極厚鋼材へ適用した場合でも、純不活性ガ
スシールド気中の狭間先ミグ・アーク溶接において良好
な溶接継手が得られることを確認した。溶接金属部から
直径６１ｍφ、Ｇ。
を行ったが、溶接欠陥は全く認められず、この発明のワ
イヤを用いて極厚鋼材へ適用した場合でも、純不活性ガ
スシールド気中の狭間先ミグ・アーク溶接において良好
な溶接継手が得られることを確認した。溶接金属部から
直径６１ｍφ、Ｇ。
１、＝３Ｏｎ＋ｎ＋のクリープ試験片を採取し、５５０
℃における高温クリープ試験を実施した。結果を第１図
（ａ）、（ｂ）に示す。クリープ破断応力、クリープ破
断伸びともすぐれた値を示した。
℃における高温クリープ試験を実施した。結果を第１図
（ａ）、（ｂ）に示す。クリープ破断応力、クリープ破
断伸びともすぐれた値を示した。
実施例３
表３に示した板厚２０ｎ＋ｍの５ＵＳ３１６鋼板と、５
ＩＪ３３１６組成に従うこの発明のワイヤＰを用いて、
ルート部開先幅１４ｍｍ、開先角度１°の狭開先内に、
Ａｒガスシールド気中で、２ｇ０Ａ −２６Ｖ −２５
ＣＩ／ｍｔｎの条件で１層１パスの狭開先ミグ・アーク
溶接を６パス行った。
ＩＪ３３１６組成に従うこの発明のワイヤＰを用いて、
ルート部開先幅１４ｍｍ、開先角度１°の狭開先内に、
Ａｒガスシールド気中で、２ｇ０Ａ −２６Ｖ −２５
ＣＩ／ｍｔｎの条件で１層１パスの狭開先ミグ・アーク
溶接を６パス行った。
溶接後、溶接ままと６５０℃で２ｈｒ鋭敏化処理した溶
接継手の溶接金属部からＪＩＳ ＧＯ５７５に準じた
２ ＋１１１＋１ ｔＸ １０＋１１１ ＷＸ ４５１
１１１ぷの試験片を採取し、硫酸−硫酸銅試験（ストラ
ウス試験）を実施し、半径Ｒ＝ ４ ｍｍで曲げ試験を
行って、この発明のワイヤを用いた溶接金属の耐腐食性
を調査した。結果を表５に示すが、いずれも割れは認め
られず、良好な耐腐食性を有することを確認した。
接継手の溶接金属部からＪＩＳ ＧＯ５７５に準じた
２ ＋１１１＋１ ｔＸ １０＋１１１ ＷＸ ４５１
１１１ぷの試験片を採取し、硫酸−硫酸銅試験（ストラ
ウス試験）を実施し、半径Ｒ＝ ４ ｍｍで曲げ試験を
行って、この発明のワイヤを用いた溶接金属の耐腐食性
を調査した。結果を表５に示すが、いずれも割れは認め
られず、良好な耐腐食性を有することを確認した。
表 ５
以上実施例ではＳＵＳ ３０８．５ＩＪＳ ３１６組成
のワイヤについて示したが、他の組成のオーステナイト
系ステンレス鋼溶接ワイヤについても適用可能である。
のワイヤについて示したが、他の組成のオーステナイト
系ステンレス鋼溶接ワイヤについても適用可能である。
（発明の効果）
この発明によれば、高温下での操業に供される原子力や
化学工業プラントにおける圧力容器などの溶接構造物に
要求されるオーステナイト系ステンレス鋼の溶接金属の
高温クリープ強度、クリープ破断伸びの改善及びじん性
劣化防止を有利に実現する。
化学工業プラントにおける圧力容器などの溶接構造物に
要求されるオーステナイト系ステンレス鋼の溶接金属の
高温クリープ強度、クリープ破断伸びの改善及びじん性
劣化防止を有利に実現する。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ ）はこの発明によるワイヤを用いて純不活
性ガス混合シールド気中で溶接した溶接金属の５５０℃
におけるクリープ破断時間と破断応力の関係また、第１
図（ｂ ）はクリープ破断時間と破断伸びの関係をそれ
ぞれ示すグラフである。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 第１図 （ａ） グリ−７＠万反断時八目 （ｈｒり （ｂ） ブリーフ゛石受断時閘（ｈｒ）
性ガス混合シールド気中で溶接した溶接金属の５５０℃
におけるクリープ破断時間と破断応力の関係また、第１
図（ｂ ）はクリープ破断時間と破断伸びの関係をそれ
ぞれ示すグラフである。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 第１図 （ａ） グリ−７＠万反断時八目 （ｈｒり （ｂ） ブリーフ゛石受断時閘（ｈｒ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、純不活性ガスシールド気中におけるオーステナイト
系ステンレス鋼のミグ・アーク溶接用ワイヤにおいて、 Ｃ：０．０２〜０．０８ｗｔ％、 Ｓｉ：０．１０〜０．７０ｗｔ％、 Ｍｎ：１．０〜２．５ｗｔ％、 Ｎｉ：８〜２５ｗｔ％、 Ｃｒ：１５〜３０ｗｔ％、 Ｍｏ：３．０ｗｔ％以下および、 希土類元素：０．０２〜０．３０Ｗｔ％を含み、Ｎ：０
．０１〜０．２５ｗｔ％、 Ｏ：０．０１０ｗｔ％以下であつて、しかもＷ：０．１
〜１．０ｗｔ％、Ｖ：０．１０〜０．３０及びＴｉ：０
．０１〜０．０８％のうち１種または２種以上を含有し
、 残部はＦｅ及び不可避不純物 からなることを特徴とする溶接用ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16663985A JPS6228097A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | オ−ステナイト系ステンレス鋼のミグア−ク溶接用ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16663985A JPS6228097A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | オ−ステナイト系ステンレス鋼のミグア−ク溶接用ワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6228097A true JPS6228097A (ja) | 1987-02-06 |
Family
ID=15835004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16663985A Pending JPS6228097A (ja) | 1985-07-30 | 1985-07-30 | オ−ステナイト系ステンレス鋼のミグア−ク溶接用ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6228097A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01202395A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-08-15 | Nippon Steel Corp | ステンレス鋼ガスシールドアーク溶接用ワイヤ |
| JP2001107196A (ja) * | 1999-10-07 | 2001-04-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐溶接割れ性と耐硫酸腐食性に優れたオーステナイト鋼溶接継手およびその溶接材料 |
| JP2003071589A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-11 | Kawasaki Steel Corp | 油井用高強度鋼管継手の製造方法 |
| CN110919235A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-03-27 | 北京金威焊材有限公司 | 一种不锈钢焊接用焊丝 |
-
1985
- 1985-07-30 JP JP16663985A patent/JPS6228097A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01202395A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-08-15 | Nippon Steel Corp | ステンレス鋼ガスシールドアーク溶接用ワイヤ |
| JP2001107196A (ja) * | 1999-10-07 | 2001-04-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐溶接割れ性と耐硫酸腐食性に優れたオーステナイト鋼溶接継手およびその溶接材料 |
| JP2003071589A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-11 | Kawasaki Steel Corp | 油井用高強度鋼管継手の製造方法 |
| CN110919235A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-03-27 | 北京金威焊材有限公司 | 一种不锈钢焊接用焊丝 |
| CN110919235B (zh) * | 2019-12-17 | 2021-06-18 | 北京金威焊材有限公司 | 一种不锈钢焊接用焊丝 |
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