JPS6281289A - ステンレス鋼バンドア−ク溶接材およびその製造法 - Google Patents
ステンレス鋼バンドア−ク溶接材およびその製造法Info
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- JPS6281289A JPS6281289A JP22295785A JP22295785A JPS6281289A JP S6281289 A JPS6281289 A JP S6281289A JP 22295785 A JP22295785 A JP 22295785A JP 22295785 A JP22295785 A JP 22295785A JP S6281289 A JPS6281289 A JP S6281289A
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- clad
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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)
- Arc Welding In General (AREA)
- Metal Rolling (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〕
本発明は、ステンレス鋼バンドアーク溶接材およびその
製造法に係るもので、とくに、二相組織のステンレス鋼
からなる溶接部（肉盛）を得るステンレス鋼バンドアー
ク溶接材およびその製造法に関する。
製造法に係るもので、とくに、二相組織のステンレス鋼
からなる溶接部（肉盛）を得るステンレス鋼バンドアー
ク溶接材およびその製造法に関する。
各種構造物の）容重において、特に耐食性を意図する場
合に、ステンレス鋼の肉盛溶接が施されることがある。
合に、ステンレス鋼の肉盛溶接が施されることがある。
例えば原子力発電設備や装置では。
表面が平坦で比較的幅の広い偏平な肉盛？８８重（バン
ドアーク溶接部）をステンレス鋼によって形成すること
がしばしば行われる。このようなバンドアーク溶接材と
しては、厚さが１．０ｍｍ以下の帯状のステンレス鋼が
使用される。
ドアーク溶接部）をステンレス鋼によって形成すること
がしばしば行われる。このようなバンドアーク溶接材と
しては、厚さが１．０ｍｍ以下の帯状のステンレス鋼が
使用される。
ステンレス鋼ハンドアーク溶接材の製造法としては、そ
の鋼のスラブから通常の熱間圧延および冷間圧延を経て
厚さが１．０ｍｍ以下の冷延鋼帯を製造し２ この冷延
鋼帯を長さ方向にスリットして所望幅の帯状体とするの
が通常である。
の鋼のスラブから通常の熱間圧延および冷間圧延を経て
厚さが１．０ｍｍ以下の冷延鋼帯を製造し２ この冷延
鋼帯を長さ方向にスリットして所望幅の帯状体とするの
が通常である。
かようなステンレス鋼パンドアークン容接材として、フ
ェライト相を体積比で５〜２５％含むように成分設計さ
れたオーステナイト系ステンレス鋼のバンドアーク溶接
材は、フェライト相中に不純物元素を固溶させて溶接金
属の高温割れを防止することができるので有利な点があ
るが、このような二相組織の鋼は熱間加工性が著しく劣
るので、製造歩留りがひどく悪いという問題がある。す
なわち、この鋼の熱間圧延工程においては熱間割れを生
ずるので、加熱、圧延および疵取りを繰り返すといった
方法で熱間圧延鋼帯を製造しなければならず９作業性が
著しく低下すると共に製品歩留りがきわめて低いという
製造上の問題があり、従って製品価格が高価となるとい
う問題があった。
ェライト相を体積比で５〜２５％含むように成分設計さ
れたオーステナイト系ステンレス鋼のバンドアーク溶接
材は、フェライト相中に不純物元素を固溶させて溶接金
属の高温割れを防止することができるので有利な点があ
るが、このような二相組織の鋼は熱間加工性が著しく劣
るので、製造歩留りがひどく悪いという問題がある。す
なわち、この鋼の熱間圧延工程においては熱間割れを生
ずるので、加熱、圧延および疵取りを繰り返すといった
方法で熱間圧延鋼帯を製造しなければならず９作業性が
著しく低下すると共に製品歩留りがきわめて低いという
製造上の問題があり、従って製品価格が高価となるとい
う問題があった。
この種の鋼にレアアースメタル等を添加して鋼成分を調
整すればその熱間加工性を改善することができることは
１例えば日本鉄網協会鉄鋼基礎共同研究会高温変形部会
報告書（１９８２年度）等に記載されているようによく
知られているが、高価な添加元素を必要とするわりには
二相混合組繊の二相界面に発生する熱間加工時のクラッ
クを完全に防止することは困難である。
整すればその熱間加工性を改善することができることは
１例えば日本鉄網協会鉄鋼基礎共同研究会高温変形部会
報告書（１９８２年度）等に記載されているようによく
知られているが、高価な添加元素を必要とするわりには
二相混合組繊の二相界面に発生する熱間加工時のクラッ
クを完全に防止することは困難である。
本発明は前記のような問題点を解決したバンドアーク溶
接材として、オーステナイト系ステンレス鋼成分の層と
フェライト系ステンレス鋼成分の層とからなり１両層の
油止が、溶接に供した時の溶着金属の組織がフェライト
相を体積比で５〜２５％含むオーステナイト系ステンレ
ス鋼となるような油止に調整されていることを特徴とす
るバンドアーク溶接材を提供するものである。そして、
このようなバンドアーク溶接材を製造する方法として、
熱間圧延に供するスラブとして、オーステナイト系ステ
ンレス鋼の層とフェライト系ステンレス鋼の層とからな
るクラッドスラブを使用することを特徴と製造法を提供
するものである。
接材として、オーステナイト系ステンレス鋼成分の層と
フェライト系ステンレス鋼成分の層とからなり１両層の
油止が、溶接に供した時の溶着金属の組織がフェライト
相を体積比で５〜２５％含むオーステナイト系ステンレ
ス鋼となるような油止に調整されていることを特徴とす
るバンドアーク溶接材を提供するものである。そして、
このようなバンドアーク溶接材を製造する方法として、
熱間圧延に供するスラブとして、オーステナイト系ステ
ンレス鋼の層とフェライト系ステンレス鋼の層とからな
るクラッドスラブを使用することを特徴と製造法を提供
するものである。
より具体的には、溶接に供したときにその溶着金属のキ
且礒がフェライト相を体積比で５〜２５％含むようなオ
ーステナイト系ステンレス鋼となるように、フェライト
系ステンレス鋼とオーステナイト系ステンレス鋼との量
比を調節した画調のクラッドスラブを作り、このクラッ
ドスラブを熱間圧延に供して外延銅帯を製造し、ついで
冷間圧延によって所望板厚にまで冷間圧延し、これを長
手方向に所望幅にスリットしてバンドアーク溶接材を製
造するのである。この熱間圧延および冷間圧延の過程で
、クラッドスラブの際にははっきり区別された二種の鋼
成分が境界面で相互拡散してクラッドスラブのときのよ
うな明瞭な区分は存在しなくなるが、製品バンドアーク
溶接材にはオーステナイト系ステンレス・鋼の層の部分
とフェライト系ステンレス鋼の層の部分の形骸が残存す
ることになる。
且礒がフェライト相を体積比で５〜２５％含むようなオ
ーステナイト系ステンレス鋼となるように、フェライト
系ステンレス鋼とオーステナイト系ステンレス鋼との量
比を調節した画調のクラッドスラブを作り、このクラッ
ドスラブを熱間圧延に供して外延銅帯を製造し、ついで
冷間圧延によって所望板厚にまで冷間圧延し、これを長
手方向に所望幅にスリットしてバンドアーク溶接材を製
造するのである。この熱間圧延および冷間圧延の過程で
、クラッドスラブの際にははっきり区別された二種の鋼
成分が境界面で相互拡散してクラッドスラブのときのよ
うな明瞭な区分は存在しなくなるが、製品バンドアーク
溶接材にはオーステナイト系ステンレス・鋼の層の部分
とフェライト系ステンレス鋼の層の部分の形骸が残存す
ることになる。
このような二種の鋼からなるクラッドスラブを作るには
、第１図に示したように、目的とするクラッドスラブの
厚みＷを内径にもつ鋳型１の中に一方の鋼例えばフェラ
イト系ステンレス鋼の薄手のスラブ２を設置し、このス
ラブ２と鋳型１との空隙に他方の鋼例えばオーステナイ
ト系ステンレス鋼の溶ｍ３を注入することによって製造
することができる。また、第２図に示すように、一方の
鋼例えばフェライト系ステンレス鋼の薄手のスラブ２と
他方の鋼例えばオーステナイト系ステンレス鋼の薄手の
スラブ３とを重ね合わせ１重ね合わた端面の重ね合わせ
目４を溶接によって接合することによって製造すること
もできる。いずれの方法による場合にも、一方の鋼と他
方の鋼の量比が長手方向および幅方向に変化が生じない
ように。
、第１図に示したように、目的とするクラッドスラブの
厚みＷを内径にもつ鋳型１の中に一方の鋼例えばフェラ
イト系ステンレス鋼の薄手のスラブ２を設置し、このス
ラブ２と鋳型１との空隙に他方の鋼例えばオーステナイ
ト系ステンレス鋼の溶ｍ３を注入することによって製造
することができる。また、第２図に示すように、一方の
鋼例えばフェライト系ステンレス鋼の薄手のスラブ２と
他方の鋼例えばオーステナイト系ステンレス鋼の薄手の
スラブ３とを重ね合わせ１重ね合わた端面の重ね合わせ
目４を溶接によって接合することによって製造すること
もできる。いずれの方法による場合にも、一方の鋼と他
方の鋼の量比が長手方向および幅方向に変化が生じない
ように。
クラッドスラブの名調の層厚を均等にする必要がある。
名調の層厚が均等であれば層の数は幾つでもよい。
そして、このようなクラッドスラブの製造にさいしては
、前記の鋳込みクラッドスラブ或いは溶接クラッドスラ
ブのいずれの場合においても、クラッドスラブの幅方向
の断面（長手方向とは直角方向の断面）で見たときに、
実質上どの断面でもその断面積の全体（一方の鋼の断面
積と他方の鋼の断面積との合計）では、フェライト相が
５〜２５％含の割合で含まれることになるような成分量
とする。この全体の成分量の調整を行うには１両鋼の成
分量が決まっておれば各層の層厚割合の調整で行い９層
厚が決められておれば、名調の成分量を調整することに
よって行えばよい。実際には。
、前記の鋳込みクラッドスラブ或いは溶接クラッドスラ
ブのいずれの場合においても、クラッドスラブの幅方向
の断面（長手方向とは直角方向の断面）で見たときに、
実質上どの断面でもその断面積の全体（一方の鋼の断面
積と他方の鋼の断面積との合計）では、フェライト相が
５〜２５％含の割合で含まれることになるような成分量
とする。この全体の成分量の調整を行うには１両鋼の成
分量が決まっておれば各層の層厚割合の調整で行い９層
厚が決められておれば、名調の成分量を調整することに
よって行えばよい。実際には。
層厚割合と名調の成分量との両者を調整することによっ
てクラッドスラブ全体の成分量の調整を行うのが便宜で
ある。一方の鋼であるオーステナイト系ステンレス鋼は
必ずしもオーステナイト単相となる鋼成分である必要は
なく若干のフェライト相（例えば５％未満のフェライト
相）が析出するような成分であってもよい。
てクラッドスラブ全体の成分量の調整を行うのが便宜で
ある。一方の鋼であるオーステナイト系ステンレス鋼は
必ずしもオーステナイト単相となる鋼成分である必要は
なく若干のフェライト相（例えば５％未満のフェライト
相）が析出するような成分であってもよい。
このようにして製造されたクラッドスラブを熱間圧延お
よび冷間圧延して所望の板厚にまで厚みの減少を行わせ
１次いで長手方向に沿ってスリットして所望の幅を持つ
帯状のｉＲ仮とするのであるが、熱間圧延では割れの発
生は殆どなくなる。得られるバンドアーク溶接材製品は
殆どの場合１ クラッドスラブの１ ／１００以下にま
で厚さが減少されたものとなるが、クラッドスラブの名
調の成分量比が実質上そのまま維持され、長手方向には
成分差が実質上ないものが得られる。そしてクラッドス
ラブの段階ではマクロ的な成分の変動が板厚方向にあっ
ても製品においては板厚方向では画調の距離が非常に近
接したものとなるので成分変動の絶対的な距離は著しく
小さくなる。したがって本製品を溶接に供し）容融凝固
した後のＭｉ織は実質上目標とする組織すなわちフェラ
イト相を体積比で５〜２５％で含むオーステナイト系ス
テンレス鋼となる。
よび冷間圧延して所望の板厚にまで厚みの減少を行わせ
１次いで長手方向に沿ってスリットして所望の幅を持つ
帯状のｉＲ仮とするのであるが、熱間圧延では割れの発
生は殆どなくなる。得られるバンドアーク溶接材製品は
殆どの場合１ クラッドスラブの１ ／１００以下にま
で厚さが減少されたものとなるが、クラッドスラブの名
調の成分量比が実質上そのまま維持され、長手方向には
成分差が実質上ないものが得られる。そしてクラッドス
ラブの段階ではマクロ的な成分の変動が板厚方向にあっ
ても製品においては板厚方向では画調の距離が非常に近
接したものとなるので成分変動の絶対的な距離は著しく
小さくなる。したがって本製品を溶接に供し）容融凝固
した後のＭｉ織は実質上目標とする組織すなわちフェラ
イト相を体積比で５〜２５％で含むオーステナイト系ス
テンレス鋼となる。
以下に本発明の実施例を示す。
第１表に実施例１．ＩＩおよび■の鋼の化学成分値（重
量％）を示す。各側において１表中の（Ａ）はバンドア
ーク溶接材の目標成分である。この目標成分のバンドア
ーク溶接材を得るために、まず比較例として、目標成分
にあわせて単体スラブを製造した。これは高周波溶解炉
で溶製した溶鋼を厚さ８０ｍＬ 幅２００ｍｍ、
長さ約２５０１の偏平鋳型に鋳込んで製造した一種鋼か
らなるスラブである。
量％）を示す。各側において１表中の（Ａ）はバンドア
ーク溶接材の目標成分である。この目標成分のバンドア
ーク溶接材を得るために、まず比較例として、目標成分
にあわせて単体スラブを製造した。これは高周波溶解炉
で溶製した溶鋼を厚さ８０ｍＬ 幅２００ｍｍ、
長さ約２５０１の偏平鋳型に鋳込んで製造した一種鋼か
らなるスラブである。
この単体スラブの化学成分値を表中に（Ｂ）で示した。
この単体スラブは、フェライト相を体積比で１−（Ｂ）
では１１％、 Ｉｔ−（Ｂ）では１４％、 ＩＩＩ
−（Ｂ）では１０％の量で含むオーステナイト相との二
相組織を有するものである。
では１１％、 Ｉｔ−（Ｂ）では１４％、 ＩＩＩ
−（Ｂ）では１０％の量で含むオーステナイト相との二
相組織を有するものである。
本発明に従うオーステナイト系ステンレス鋼とフェライ
ト系ステンレス鋼とからなるクラフトスラブは、実施例
Ｉおよび■では、第１図に示す鋳込みクラッド法に従っ
て、比較例と同様の寸法の鋳型の中央にフェライト系ス
テンレス鋼の鋼片を置いてその両側にオーステナイト系
ステンレス鋼の溶鋼をＳｈ込んで製造した。また、実施
例ｍではオーステナイト系ステンレス鋼の鋼片とフェラ
イト系ステンレス鋼の鋼片を別々に鋳造で製造し。
ト系ステンレス鋼とからなるクラフトスラブは、実施例
Ｉおよび■では、第１図に示す鋳込みクラッド法に従っ
て、比較例と同様の寸法の鋳型の中央にフェライト系ス
テンレス鋼の鋼片を置いてその両側にオーステナイト系
ステンレス鋼の溶鋼をＳｈ込んで製造した。また、実施
例ｍではオーステナイト系ステンレス鋼の鋼片とフェラ
イト系ステンレス鋼の鋼片を別々に鋳造で製造し。
両者の表面を研削したあと重ね合わせ、第２図に示すよ
うに、その端面の重ね合わせ目をアーク溶接して継ぎ合
わせ、前例同様の寸法のクラ、トスラブとした。各クラ
ッドスラブにおけるオーステナイト系ステンレス鋼とフ
ェライト系ステンレス鋼との厚さの比率は、実施例Ｉお
よび■では８：２であり、実施例■では７：３とした。
うに、その端面の重ね合わせ目をアーク溶接して継ぎ合
わせ、前例同様の寸法のクラ、トスラブとした。各クラ
ッドスラブにおけるオーステナイト系ステンレス鋼とフ
ェライト系ステンレス鋼との厚さの比率は、実施例Ｉお
よび■では８：２であり、実施例■では７：３とした。
なお、使用したオーステナイト系ステンレス鋼は、フェ
ライト相はいずれも２％以下となるようなＭｉ織であり
、他方のフェライト系ステンレス鋼はフェライト単相も
しくは若干のオーステナイト相をもつ組織である。第１
表の実施例１．ＩＩおよびｍにおける （Ｃ）は各クラ
ッドスラブにおけるオーステナイト系ステンレス鋼の化
学成分値を、そして（Ｄ）は各クラッドスラブにおける
フェライト系ステンレス鋼の化学成分値を示しており、
（Ｅ）は（Ｃ）と（Ｄ）とから計算によって導いたクラ
ッドスラブ全体の化学成分値である。
ライト相はいずれも２％以下となるようなＭｉ織であり
、他方のフェライト系ステンレス鋼はフェライト単相も
しくは若干のオーステナイト相をもつ組織である。第１
表の実施例１．ＩＩおよびｍにおける （Ｃ）は各クラ
ッドスラブにおけるオーステナイト系ステンレス鋼の化
学成分値を、そして（Ｄ）は各クラッドスラブにおける
フェライト系ステンレス鋼の化学成分値を示しており、
（Ｅ）は（Ｃ）と（Ｄ）とから計算によって導いたクラ
ッドスラブ全体の化学成分値である。
いずれの単体スラブ並びにクラッドスラブも。
電気炉で１２００°ＣＸ Ｉ Ｈｒ、の加熱を行ったあ
と熱間圧延した。この熱間圧延は−パス当りの圧下量を
８ｍｍとして８パス圧延し、 １６ｍｍＷの原板を得た
。
と熱間圧延した。この熱間圧延は−パス当りの圧下量を
８ｍｍとして８パス圧延し、 １６ｍｍＷの原板を得た
。
その結果、実施例■、■および■におけるいずれのクラ
ッドスラブも割れは全く発生しなかったが、 １（Ｂ
）の単体スラブでは原板の表面に深さ２ｍｍ程度の割れ
が生じ、エツジ部には深さ２０ｍｍ程度の割れが発生し
た。またＩＩ−（Ｂ）の単体スラブでは２パス目で表面
δりれが発生し、５バス目で圧延続行が不可能となった
。そして、 Ｉｆｆ−（Ｂ）の単体スラブでは原板の
表面に深さ２ｍｍ程度の割れが生じ。
ッドスラブも割れは全く発生しなかったが、 １（Ｂ
）の単体スラブでは原板の表面に深さ２ｍｍ程度の割れ
が生じ、エツジ部には深さ２０ｍｍ程度の割れが発生し
た。またＩＩ−（Ｂ）の単体スラブでは２パス目で表面
δりれが発生し、５バス目で圧延続行が不可能となった
。そして、 Ｉｆｆ−（Ｂ）の単体スラブでは原板の
表面に深さ２ｍｍ程度の割れが生じ。
エツジ部には深さ３０ｍｍ程度の割れが発生した。
本発明に従って得た熱延板を１次いで冷間圧延によって
厚さ０．６ｍｍの鋼帯とし、長手方向にスリットして幅
２０ｍｍのバンドアーク溶接材を得た。各溶接材から長
手方向にランダムにサンプリングして溶融凝固させ、こ
れらの化学分析を行ったが成分量の変動はなく、（Ｅ）
に対応する成分組成を長手方向に均等にもつものであっ
た。
厚さ０．６ｍｍの鋼帯とし、長手方向にスリットして幅
２０ｍｍのバンドアーク溶接材を得た。各溶接材から長
手方向にランダムにサンプリングして溶融凝固させ、こ
れらの化学分析を行ったが成分量の変動はなく、（Ｅ）
に対応する成分組成を長手方向に均等にもつものであっ
た。
第１図は本発明に従うクラッドスラブを鋳込みクラッド
法によって作成する例を示す鋳型の略断面図、第２図は
本発明に従うクラッドスラブを重ね合わせ）８接法によ
って作成したクラッドスラブの全体図である。 １ ・ ・ Ｓ寿 型 ２・・フェライト系ステンレス鋼 ３・・オーステナイト系ステンレス鋼 ４ ・ン容接継き目
法によって作成する例を示す鋳型の略断面図、第２図は
本発明に従うクラッドスラブを重ね合わせ）８接法によ
って作成したクラッドスラブの全体図である。 １ ・ ・ Ｓ寿 型 ２・・フェライト系ステンレス鋼 ３・・オーステナイト系ステンレス鋼 ４ ・ン容接継き目
Claims (5)
- （１）帯状に長く延びたステンレス鋼薄板からなるバン
ドアーク溶接材において、オーステナイト系ステンレス
鋼成分の層とフェライト系ステンレス鋼成分の層とから
なる積層板からなり、両層の量化が、溶接に供した時の
溶着金属の組織がフェライト相を体積比で５〜２５％含
むオーステナイト系ステンレス鋼となるような量比に調
整されていることを特徴とするバンドアーク溶接材。 - （２）フェライト相を体積比で５〜２５％含むオーステ
ナイト系ステンレス鋼のバンドアーク溶接材を通常の熱
間圧延および冷間圧延工程を経て製造するにあたり、該
熱間圧延に供するスラブとして、オーステナイト系ステ
ンレス鋼の層とフェライト系ステンレス鋼の層とからな
るクラッドスラブを使用することを特徴とするステンレ
ス鋼バンドアーク溶接材の製造法。 - （３）クラッドスラブのオーステナイト系ステンレス鋼
の層は、フェライト相が体積比で５％未満となるような
成分組成の鋼である特許請求の範囲第２項記載の製造法
。 - （４）クラッドスラブは、鋳造によって製造したもので
ある特許請求の範囲第２項または第３項記載の製造法。 - （５）クラッドスラブは、別々に作られた両層を重ね合
わせ、重ね合わた端面の重ね合わせ目を溶接によって接
合したものである特許請求の範囲第２項または第３項記
載の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22295785A JPS6281289A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | ステンレス鋼バンドア−ク溶接材およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22295785A JPS6281289A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | ステンレス鋼バンドア−ク溶接材およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6281289A true JPS6281289A (ja) | 1987-04-14 |
Family
ID=16790527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22295785A Pending JPS6281289A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | ステンレス鋼バンドア−ク溶接材およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6281289A (ja) |
-
1985
- 1985-10-07 JP JP22295785A patent/JPS6281289A/ja active Pending
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