JPS6284893A - 原子炉用構造材料の溶接に供する複合ワイヤ - Google Patents
原子炉用構造材料の溶接に供する複合ワイヤInfo
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- JPS6284893A JPS6284893A JP22380085A JP22380085A JPS6284893A JP S6284893 A JPS6284893 A JP S6284893A JP 22380085 A JP22380085 A JP 22380085A JP 22380085 A JP22380085 A JP 22380085A JP S6284893 A JPS6284893 A JP S6284893A
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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
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/368—Selection of non-metallic compositions of core materials either alone or conjoint with selection of soldering or welding materials
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- Mechanical Engineering (AREA)
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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】
（産業上の利用分野）
この発明は、原子炉容器用鋼材等をガス・メタル−シー
ルドアーク溶接する際に用いるフラックス入りワイヤ（
以下は単に「複合ワイヤ」という）に関するものであり
、とくに中性子照射を受ける部分の溶接金属のクリープ
特性を改善するために１０Ｂの含有を制限したフラック
スを用いた点に特色のある複合ワイヤについて提案する
。
ルドアーク溶接する際に用いるフラックス入りワイヤ（
以下は単に「複合ワイヤ」という）に関するものであり
、とくに中性子照射を受ける部分の溶接金属のクリープ
特性を改善するために１０Ｂの含有を制限したフラック
スを用いた点に特色のある複合ワイヤについて提案する
。
（従来の技術）
原子炉圧力容器用鋼材例えばＡＳＴＭ規格の（Ａ５３３
゜Ａ３０８）の溶接には、現在ガス・メタル−シールド
アーク？容接法（ＧＭＡ剖容接）が用いられているが、
この溶接法の場合溶接部に欠陥が生じやすく、原子炉の
ように特に安全性や信頼性が高いことが条件となってい
るケースでは問題があった。
゜Ａ３０８）の溶接には、現在ガス・メタル−シールド
アーク？容接法（ＧＭＡ剖容接）が用いられているが、
この溶接法の場合溶接部に欠陥が生じやすく、原子炉の
ように特に安全性や信頼性が高いことが条件となってい
るケースでは問題があった。
これに対し、従来複合ワイヤを用いたＧＭＡＷ溶接法を
適用した幾つかの技術がある。これら従来技術の場合、
ガスおよびスラグが溶融金属を大気からシールする効果
があることから、溶融金属に混入するＯ、 Ｎ−の低
減が実現でき、その結果溶接金属の靭性が向上する。し
かも溶融スラグの作用により、母材と溶接金属のぬれ性
が良好となり、溶融不良に伴う溶接欠陥の発生が防止で
きる。
適用した幾つかの技術がある。これら従来技術の場合、
ガスおよびスラグが溶融金属を大気からシールする効果
があることから、溶融金属に混入するＯ、 Ｎ−の低
減が実現でき、その結果溶接金属の靭性が向上する。し
かも溶融スラグの作用により、母材と溶接金属のぬれ性
が良好となり、溶融不良に伴う溶接欠陥の発生が防止で
きる。
（発明が解決しようとする問題点）
従来の技術は上述したような利点を有する反面、この溶
接技術を原子炉圧力容器の溶接に適用すると、該容器は
使用中に中性子照射を受けるために、鋼材および溶接継
手部が著しく脆化し、とくにクリープ破断寿命および引
張延性が低下するという問題点があった。この中性子照
射を因として起る脆化を防止する対策としては、溶接金
属側のＰ、Ｃｕおよび不純物の低減ということで対処し
てきた。
接技術を原子炉圧力容器の溶接に適用すると、該容器は
使用中に中性子照射を受けるために、鋼材および溶接継
手部が著しく脆化し、とくにクリープ破断寿命および引
張延性が低下するという問題点があった。この中性子照
射を因として起る脆化を防止する対策としては、溶接金
属側のＰ、Ｃｕおよび不純物の低減ということで対処し
てきた。
とくにＢに関しては、これを含有していると中性子照射
脆化により引張延性が著しく低下することが判り、Ｂ無
添加が指向されていた。
脆化により引張延性が著しく低下することが判り、Ｂ無
添加が指向されていた。
□ しかしながら、−面において溶接金属中にＢを含有
させると、溶接金属の組織が微細化して、高靭性になる
という効果があり、Ｂ無添加が一概に良いとは云えない
のが実情であった。本発明は、Ｂのもつ特性につき種々
研究し、上述した隘路を複合ワイヤ中に内包させるフラ
ックス組成に着目してその解決を図ったものである。
させると、溶接金属の組織が微細化して、高靭性になる
という効果があり、Ｂ無添加が一概に良いとは云えない
のが実情であった。本発明は、Ｂのもつ特性につき種々
研究し、上述した隘路を複合ワイヤ中に内包させるフラ
ックス組成に着目してその解決を図ったものである。
（問題点を解決するための手段）
上述したように、溶接金属中に“１°Ｂ”が存在すると
、たとえ微量でも中性子照射を受けた場合１０Ｂ（ｎ＋
α）’Ｌｔ核反応が生じて１０Ｂが崩壊して、Ｈｅ
ガスを発生し、このＨｅが粒界の結合力を低下させクリ
ープ破断寿命および高温引張延性の低下を招くことが知
られている。
、たとえ微量でも中性子照射を受けた場合１０Ｂ（ｎ＋
α）’Ｌｔ核反応が生じて１０Ｂが崩壊して、Ｈｅ
ガスを発生し、このＨｅが粒界の結合力を低下させクリ
ープ破断寿命および高温引張延性の低下を招くことが知
られている。
ところが、この“Ｂ”に関して本発明者らの研究によれ
ば、幾つかある“Ｂ”の同位体元素のうち自然界に存在
するＩＩＩＢおよび■Ｂであっても、中性子照射によっ
て、ＩＩＩＢ（、α）’Ｌｉとして核変換するのは１０
Ｂだけであり、＋１１３についてはこのようなＨｅ変換
がない。
ば、幾つかある“Ｂ”の同位体元素のうち自然界に存在
するＩＩＩＢおよび■Ｂであっても、中性子照射によっ
て、ＩＩＩＢ（、α）’Ｌｉとして核変換するのは１０
Ｂだけであり、＋１１３についてはこのようなＨｅ変換
がない。
そこで本発明は、中性子照射環境下においても安定な目
１３に着目し、その量の増大および１０Ｂの低減につい
て検討を加え、ＩＩＢおよび１°Ｂが高温引張延性を低
下させない最適量について研究した結果、原子炉用鋼材
の溶接に好適な次のような複合ワイヤを開発したのであ
る。
１３に着目し、その量の増大および１０Ｂの低減につい
て検討を加え、ＩＩＢおよび１°Ｂが高温引張延性を低
下させない最適量について研究した結果、原子炉用鋼材
の溶接に好適な次のような複合ワイヤを開発したのであ
る。
すなわち、本発明は、外皮金属筒内にスラグ形成剤や脱
酸材等を配合したフラックスを充填してなる複合ワイヤ
において、 充填すべきフラックスとして、ワイヤ重量に対する百分
率で、 スラグ形成剤を０．５〜９．０％、 Ｓｉ、 ＭｎおよびＡｌのうちから選ばれる１種以上の
ものからなる脱酸剤を０．４〜５．０％、合金添加元素
として、 全Ｂを０．００２０〜ｏ、ｏｏｓｏ％、ただしそのうち
＋０１３が０．０００１６％以下であること、Ｍｎを０
．１〜０．５％、 Ｔｉを０．０１〜０８４％、 Ｎｉを０．１〜３．０％、 含有させたものを用いることを特徴とする原子炉用構造
材料の溶接に供する複合ワイヤを上記課題解決の手段と
して提案する。
酸材等を配合したフラックスを充填してなる複合ワイヤ
において、 充填すべきフラックスとして、ワイヤ重量に対する百分
率で、 スラグ形成剤を０．５〜９．０％、 Ｓｉ、 ＭｎおよびＡｌのうちから選ばれる１種以上の
ものからなる脱酸剤を０．４〜５．０％、合金添加元素
として、 全Ｂを０．００２０〜ｏ、ｏｏｓｏ％、ただしそのうち
＋０１３が０．０００１６％以下であること、Ｍｎを０
．１〜０．５％、 Ｔｉを０．０１〜０８４％、 Ｎｉを０．１〜３．０％、 含有させたものを用いることを特徴とする原子炉用構造
材料の溶接に供する複合ワイヤを上記課題解決の手段と
して提案する。
（作 用）
以下本発明の複合ワイヤにつき具体的に説明する。まず
初めに、本発明ワイヤのフラックス組成に関して最も特
長のある“Ｂ”添加量について言及する。
初めに、本発明ワイヤのフラックス組成に関して最も特
長のある“Ｂ”添加量について言及する。
厚み０ 、２ｍｍの軟鋼フープ（第１図に示す断面形状
の金属フープｌ）を製作し、その中空部内に第１表に示
す配合組成になるフラックスをそれぞれ充填し、径１．
６ｍｍの複合ワイヤを製作した。
の金属フープｌ）を製作し、その中空部内に第１表に示
す配合組成になるフラックスをそれぞれ充填し、径１．
６ｍｍの複合ワイヤを製作した。
第１表充填フランクスの組成
一方、板厚ｊ ：１００＋ｎｍのＡ３０８鋼板４，４゛
を、第２図に示す開先形状とし、上記３種類のワイヤを
用いて、１０％ＣＯ□−＾ｒガス・シールドアーク溶接
を行った。溶接条件は、溶接電流３０〇八、アーク電圧
３０Ｖ、溶接速度９ ｃｍ／ｍｉｎである。なお、この
溶接実験ではいずれの溶接継手部にも溶接欠陥は認めら
れなかった。得られた溶接金属の化学組成を第２表に示
す。
を、第２図に示す開先形状とし、上記３種類のワイヤを
用いて、１０％ＣＯ□−＾ｒガス・シールドアーク溶接
を行った。溶接条件は、溶接電流３０〇八、アーク電圧
３０Ｖ、溶接速度９ ｃｍ／ｍｉｎである。なお、この
溶接実験ではいずれの溶接継手部にも溶接欠陥は認めら
れなかった。得られた溶接金属の化学組成を第２表に示
す。
表中のト１ワイヤは、フラックス中に全Ｂを０．００１
％添加したワイヤを使用して溶接したときの、溶接金属
部の化学組成であり、−２は全Ｂを０．００５％添加し
たワイヤを使用して溶接した溶接金属部の組成、−３は
同じく全Ｂを０．０１０％添加したワイヤを用いて溶接
したときの溶接金属部の組成である。５ｐｐｍ以上の全
Ｂを含む場合高じん性が得られる。
％添加したワイヤを使用して溶接したときの、溶接金属
部の化学組成であり、−２は全Ｂを０．００５％添加し
たワイヤを使用して溶接した溶接金属部の組成、−３は
同じく全Ｂを０．０１０％添加したワイヤを用いて溶接
したときの溶接金属部の組成である。５ｐｐｍ以上の全
Ｂを含む場合高じん性が得られる。
次に、第２表に示す溶接金属より、板厚０．２ｍｍ。
幅３１、平行部長さ１０開の板状クリープ試験片をそれ
ぞれ採取し、試験条件６００℃で２５Ｋｇｆ／ｍｍ”の
引張応力を付加し、クリープ試験を行った。そのクリー
プ試験結果を第３図にまとめて示す。
ぞれ採取し、試験条件６００℃で２５Ｋｇｆ／ｍｍ”の
引張応力を付加し、クリープ試験を行った。そのクリー
プ試験結果を第３図にまとめて示す。
図中の縦軸は、全Ｂ ： ２ｐｐｍのときのクリープ破
断寿命比が示しである。また図中横軸は溶接金属中の全
Ｂｉｌである。この図から明らかなように、全日量５ｐ
ｐｍから１３ｐｐｍまではクリープ破断寿命比が著しく
改善され、それ以上の添加では飽和する。
断寿命比が示しである。また図中横軸は溶接金属中の全
Ｂｉｌである。この図から明らかなように、全日量５ｐ
ｐｍから１３ｐｐｍまではクリープ破断寿命比が著しく
改善され、それ以上の添加では飽和する。
一方Ｂは高温われを助長しやすい元素であるため、高温
われに対して安全な２０ｐｐｍ以下とする。
われに対して安全な２０ｐｐｍ以下とする。
したがって、溶接金属中の、全日量が約５ｐｐｍ以上あ
ればクリープ特性の改善に有効であることがわかる。
ればクリープ特性の改善に有効であることがわかる。
一般に原子炉構造物の健全性評価には引張破断伸びが指
標の一つとして用いられている。例えば、高速増殖炉の
場合、使用材料が延性材料であることを前提として設計
されており、１０％以上の引張破断伸びを持つことが延
性材、料の条件とされている。
標の一つとして用いられている。例えば、高速増殖炉の
場合、使用材料が延性材料であることを前提として設計
されており、１０％以上の引張破断伸びを持つことが延
性材、料の条件とされている。
ステイグラーらは５Ｏ３３０４Ｗ４の照射後の７００℃
における引張破断伸びと鋼中のＨｅ生成量について第４
図に示すような関係を報告している（レポートＯＲＮＬ
−ＴＭ−２０１９，Ｊａｎ、１９６８）。ステイグラー
らが実施した引張試験温度７００℃は高速増殖炉構造物
の一般的な最高使用温度５５０℃に比べて約１５０℃高
い。
における引張破断伸びと鋼中のＨｅ生成量について第４
図に示すような関係を報告している（レポートＯＲＮＬ
−ＴＭ−２０１９，Ｊａｎ、１９６８）。ステイグラー
らが実施した引張試験温度７００℃は高速増殖炉構造物
の一般的な最高使用温度５５０℃に比べて約１５０℃高
い。
一般に引張破断伸びに及ぼすＨｅ生成の影♂は試験温度
が高い方がより顕著に現われる。したがって、照射後に
おいても引張破断伸びを確保するために制限されるべき
Ｈｅ生成量の限界値は第４図を用いて求めた方が安全側
の評価となる。また、構造物材料の健全性をより安全側
に確保するために裕度を持った延性の条件として照射後
の引張破断伸びを２０％以上確保することを材料開発の
一基準とした場合、第４図から鋼中のＨｅ量はＯ，ｌａ
ｐｐｍ以下であることが必要である。
が高い方がより顕著に現われる。したがって、照射後に
おいても引張破断伸びを確保するために制限されるべき
Ｈｅ生成量の限界値は第４図を用いて求めた方が安全側
の評価となる。また、構造物材料の健全性をより安全側
に確保するために裕度を持った延性の条件として照射後
の引張破断伸びを２０％以上確保することを材料開発の
一基準とした場合、第４図から鋼中のＨｅ量はＯ，ｌａ
ｐｐｍ以下であることが必要である。
一方、原子炉構造物が炉寿命末期までに受ける熱中性子
量はＩ Ｘ １０”ｎ／ｃｍ” （Ｅ＜０．４ｅＶ）が
上限と考えられる。この値と高速増殖炉の最高使用温度
５５０℃及び鋼中のＨｅ量の上限値０． ｌａｐｐｍを
もとにして、引張破断伸び２０％以上を確保するのに必
要な鋼中１０Ｂの許容量を算定するとおよそ０．４ｐｐ
ｍとなる。
量はＩ Ｘ １０”ｎ／ｃｍ” （Ｅ＜０．４ｅＶ）が
上限と考えられる。この値と高速増殖炉の最高使用温度
５５０℃及び鋼中のＨｅ量の上限値０． ｌａｐｐｍを
もとにして、引張破断伸び２０％以上を確保するのに必
要な鋼中１０Ｂの許容量を算定するとおよそ０．４ｐｐ
ｍとなる。
したがって、改良が図らるべき溶接金属中の１°Ｂ量も
０．４ｐｐｍ以下とすることが肝要である。
０．４ｐｐｍ以下とすることが肝要である。
以上は高速増殖炉の場合について述べたが、構造材料の
使用環境温度が低い軽水炉の場合においても、Ｈｅ生成
の原因となる１０［１を０．４ｐｐｍ以下に規制するこ
とは原子炉構造物の材料健全性を確保する上で有益であ
る。すなわち、この場合、原子炉構造物用として供され
る合金における１６Ｂ（、α）’Ｌｉによる核変換の割
合が、核変換を起こさない目Ｂ量に比較して相対的に少
いことからＢ成分添加の効果がより良く保持される。ま
た軽水炉の事故等の際における出力異常上昇を伴う温度
上昇時においても構造物の変形機能が保持されることは
宥和なことである。
使用環境温度が低い軽水炉の場合においても、Ｈｅ生成
の原因となる１０［１を０．４ｐｐｍ以下に規制するこ
とは原子炉構造物の材料健全性を確保する上で有益であ
る。すなわち、この場合、原子炉構造物用として供され
る合金における１６Ｂ（、α）’Ｌｉによる核変換の割
合が、核変換を起こさない目Ｂ量に比較して相対的に少
いことからＢ成分添加の効果がより良く保持される。ま
た軽水炉の事故等の際における出力異常上昇を伴う温度
上昇時においても構造物の変形機能が保持されることは
宥和なことである。
上述した溶接金属中に存在するＢの許容限度に基いて、
複合ワイヤ中のフラックスに添加すべき全日量を換算し
て求めると、ＧＭＡＷ溶接をした場合のＢの歩留りは約
２５％である。従って、フラックス中に添加すべき全Ｂ
は、０．００２０〜０．００８０％となる。
複合ワイヤ中のフラックスに添加すべき全日量を換算し
て求めると、ＧＭＡＷ溶接をした場合のＢの歩留りは約
２５％である。従って、フラックス中に添加すべき全Ｂ
は、０．００２０〜０．００８０％となる。
要するに、全日：０．００２０％以下ではクリープ特性
の低下及び溶接金属の組織微細化に対する添加の効果が
なく、全日：０．００８０％以下にすれば高温われの危
険はない。
の低下及び溶接金属の組織微細化に対する添加の効果が
なく、全日：０．００８０％以下にすれば高温われの危
険はない。
なお、フラックス中のＩ（ＩＢ量についても上記歩留り
２５％を考慮すると、その上限は０．０００１６％にし
なければ、溶接金属中の１１ＩＢが０．４ｐＩＩＩｍを
超え中性子照射脆化を起す。
２５％を考慮すると、その上限は０．０００１６％にし
なければ、溶接金属中の１１ＩＢが０．４ｐＩＩＩｍを
超え中性子照射脆化を起す。
次に、本発明複合ワイヤには、フラックスとして、スラ
グ形成剤、脱酸剤、および上記Ｂを含む合金元素を添加
するが、それらの配合割合につきその上・下限を説明す
る。
グ形成剤、脱酸剤、および上記Ｂを含む合金元素を添加
するが、それらの配合割合につきその上・下限を説明す
る。
まずスラグ形成剤であるが、０．５％以下では溶接時の
溶融スラグ量が少ないので、スラグによる溶融金属の流
動性およびねれ性が損なわれ、作業性を劣化させる低溶
接欠陥を作りやすくなる。一方９．０％を超えた場合、
スラグ量が多くなりすぎて作業性の悪化を招ねき溶接後
スラグを除去することが困難となる。したがってスラグ
形成剤は０．５〜９．０％と限定した。スラグ形成剤と
しては、低融点にて網中酸素低減に効果のある弗化物、
たとえばＣａＦ２．ＮａＦ、あるいはガスを発生する炭
素塩たとえばＣａＣ０，などが好ましい。更にＡ （ｌ
ｚ（ｈ、ｓｉｏ□等の添加物も同様の効果が期待でき
る。
溶融スラグ量が少ないので、スラグによる溶融金属の流
動性およびねれ性が損なわれ、作業性を劣化させる低溶
接欠陥を作りやすくなる。一方９．０％を超えた場合、
スラグ量が多くなりすぎて作業性の悪化を招ねき溶接後
スラグを除去することが困難となる。したがってスラグ
形成剤は０．５〜９．０％と限定した。スラグ形成剤と
しては、低融点にて網中酸素低減に効果のある弗化物、
たとえばＣａＦ２．ＮａＦ、あるいはガスを発生する炭
素塩たとえばＣａＣ０，などが好ましい。更にＡ （ｌ
ｚ（ｈ、ｓｉｏ□等の添加物も同様の効果が期待でき
る。
また、脱酸剤としては、Ｓｉ＋ Ｍｎおよび＾ｌの１種
または２種以上の合計量を０．４〜５．０％に限定する
。その量が０．４％以下では、脱酸不足となり靭性を劣
化させる一方、５．０％以上では過剰となり、それらの
元素が溶接金属中に固溶し、靭性を低下させる。
または２種以上の合計量を０．４〜５．０％に限定する
。その量が０．４％以下では、脱酸不足となり靭性を劣
化させる一方、５．０％以上では過剰となり、それらの
元素が溶接金属中に固溶し、靭性を低下させる。
次に、合金添加元素として、まずＭｏは、溶接金属の焼
入れ性を向上させ、微細組織改善効果があるが、その量
が０．１％未満では効果が少なく、１．０％を超えると
焼入れ過剰となり、島状マルテンサイトを生成して靭性
を著しく低下させる。したがって、Ｍｏ量は０．１〜０
．５％とした。Ｔｉの添加は、溶接金属の組織改善に効
果があるが、０．０１％未満では効果が少なく、０．４
％を超えると固溶Ｔｉによる靭性への悪影響が出るので
、Ｔｉ量は０．０１％〜０．４％の範囲とした。さらに
、Ｎｉ添加は、低温靭性を向上させるが、その量が０．
１％未満ではほとんど添加の効果がなく、３．０％を超
えると効果はあるものの靭性改善に対しての効果がほと
んど変わらなくなる。そこでＮｉ量は０．１〜３．０％
範囲とした。
入れ性を向上させ、微細組織改善効果があるが、その量
が０．１％未満では効果が少なく、１．０％を超えると
焼入れ過剰となり、島状マルテンサイトを生成して靭性
を著しく低下させる。したがって、Ｍｏ量は０．１〜０
．５％とした。Ｔｉの添加は、溶接金属の組織改善に効
果があるが、０．０１％未満では効果が少なく、０．４
％を超えると固溶Ｔｉによる靭性への悪影響が出るので
、Ｔｉ量は０．０１％〜０．４％の範囲とした。さらに
、Ｎｉ添加は、低温靭性を向上させるが、その量が０．
１％未満ではほとんど添加の効果がなく、３．０％を超
えると効果はあるものの靭性改善に対しての効果がほと
んど変わらなくなる。そこでＮｉ量は０．１〜３．０％
範囲とした。
なお、本発明の複合ワイヤにおいて外皮金属としては、
例えば軟鋼やステンレス鋼を用いる。ワイヤ径（外皮材
）は２．０ｍｍ以下が好ましい。この大きさだと溶接時
のアークが安定しやすく、溶接作業性が良好となり、溶
接欠陥の発生防止に有効である。
例えば軟鋼やステンレス鋼を用いる。ワイヤ径（外皮材
）は２．０ｍｍ以下が好ましい。この大きさだと溶接時
のアークが安定しやすく、溶接作業性が良好となり、溶
接欠陥の発生防止に有効である。
（実施例）
次に、本発明にかかる複合ワイヤについての溶接試験結
果について説明する。
果について説明する。
第１図に示す形状の径１．６ｍｍ中の外皮材ループ１の
フラックス充填部２，３中に、第３表に示す配合組成の
フラックスをそれぞれ充填し、４種類のワイヤ（８４〜
Ｂ？）を作製した。なお溶接条件および鋼板は上述した
のと同じである。得られた溶接継手部の溶接金属組成（
Ｗ４〜−７）を第４表に示す。また、試験ワイヤ８４〜
Ｂ７ワイヤによる溶接作業性判定結果および溶接金属の
一６０℃における２ｍｍＶノツチシャルピー試験結果も
あわせて第４表に示した。第４表に示す溶接試験組成で
、Ｗ４は、ワイヤＢ４により得たものであり、Ｗ５．Ｗ
６．Ｗ７はそれぞれワイヤＢ５．Ｂ６．Ｂ７により得ら
れた溶接金属組成を示す。
フラックス充填部２，３中に、第３表に示す配合組成の
フラックスをそれぞれ充填し、４種類のワイヤ（８４〜
Ｂ？）を作製した。なお溶接条件および鋼板は上述した
のと同じである。得られた溶接継手部の溶接金属組成（
Ｗ４〜−７）を第４表に示す。また、試験ワイヤ８４〜
Ｂ７ワイヤによる溶接作業性判定結果および溶接金属の
一６０℃における２ｍｍＶノツチシャルピー試験結果も
あわせて第４表に示した。第４表に示す溶接試験組成で
、Ｗ４は、ワイヤＢ４により得たものであり、Ｗ５．Ｗ
６．Ｗ７はそれぞれワイヤＢ５．Ｂ６．Ｂ７により得ら
れた溶接金属組成を示す。
この表から判るように、ワイヤＢ６を用いた溶接金属−
６に溶接欠陥が多発した。ワイヤＢ４．Ｂ５．Ｂ７を用
いた場合には溶接欠陥は発生していない。Ｂ６ワイヤで
溶接欠陥が多発したのは、スラグ形成剤が本発明の範囲
を外れて多かったためである。また、靭性について、−
６０℃のシャルピー吸収エネルギー （ｖＥ−６０）を
、Ｗ３〜Ｗ６について比較すると、ｗ４〜−６までは良
好な靭性を示しているが、Ｈ７溶接金属の靭性は悪い。
６に溶接欠陥が多発した。ワイヤＢ４．Ｂ５．Ｂ７を用
いた場合には溶接欠陥は発生していない。Ｂ６ワイヤで
溶接欠陥が多発したのは、スラグ形成剤が本発明の範囲
を外れて多かったためである。また、靭性について、−
６０℃のシャルピー吸収エネルギー （ｖＥ−６０）を
、Ｗ３〜Ｗ６について比較すると、ｗ４〜−６までは良
好な靭性を示しているが、Ｈ７溶接金属の靭性は悪い。
この靭性の劣化は、Ｍｏが範囲外であることとＢ量が少
ないためである。この点本発明の範囲内にあるＷ−４，
Ｗ−５では良好な作業性およびシャルピー靭性が得られ
ている。
ないためである。この点本発明の範囲内にあるＷ−４，
Ｗ−５では良好な作業性およびシャルピー靭性が得られ
ている。
また、この実施例でのＢ添加効果に関してみると、中性
子照射脆化の回避により優れた引張延性及びクリープ特
選を確保するためには、全日量を０．０００５％以上溶
接金属中に残留させるとともに、１（ＩＢを０．４ｐｐ
ｍ以下にする必要があることがら、溶接用ワイヤのフラ
ックス中の１°Ｂｑはワイヤ重量比で０．０００１６％
以下としなければ中性子脆化を起し、か）”Ｂ量は”）
イを重量比テ０．００２０−０．００８％としなけれ
ばならないことが明らかとなった。
子照射脆化の回避により優れた引張延性及びクリープ特
選を確保するためには、全日量を０．０００５％以上溶
接金属中に残留させるとともに、１（ＩＢを０．４ｐｐ
ｍ以下にする必要があることがら、溶接用ワイヤのフラ
ックス中の１°Ｂｑはワイヤ重量比で０．０００１６％
以下としなければ中性子脆化を起し、か）”Ｂ量は”）
イを重量比テ０．００２０−０．００８％としなけれ
ばならないことが明らかとなった。
第３表充填フラックス組成
（発明の効果）
以上説明したように本発明複合ワイヤを用いれば、中性
子照射を受ける環境下にある原子炉圧力容器等の溶接に
当り、溶接欠陥が無く、靭性も良好でかつ中性子照射脆
化のほとんどない溶接継手部の溶接が可能となり、容器
のきわめて高い安全性が確保される。
子照射を受ける環境下にある原子炉圧力容器等の溶接に
当り、溶接欠陥が無く、靭性も良好でかつ中性子照射脆
化のほとんどない溶接継手部の溶接が可能となり、容器
のきわめて高い安全性が確保される。
第１図は、複合ワイヤの断面図、
第２図は、溶接開先形状を示す路線図、第３図は、Ｂ添
加量とクリープ寿命比の関係を示すグラフ、 第４図は、照射によって生じたＨｅ量と伸びとの関係を
示すグラフである。 １・・・金属フープ ２・・・フラックス充填部
３・・・フラックス充填部 ４．４′・・・鋼板４°・
・・鋼板 第１図 第２図 第３図 トータル ８１ （ＦＰ’ｎ）
加量とクリープ寿命比の関係を示すグラフ、 第４図は、照射によって生じたＨｅ量と伸びとの関係を
示すグラフである。 １・・・金属フープ ２・・・フラックス充填部
３・・・フラックス充填部 ４．４′・・・鋼板４°・
・・鋼板 第１図 第２図 第３図 トータル ８１ （ＦＰ’ｎ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、外皮金属筒内にスラグ形成剤や脱酸材等を配合した
フラックスを充填した複合ワイヤにおいて、 充填すべきフラックスとして、ワイヤ重量 に対する百分率で、 スラグ形成剤を０．５〜９．０％、 Ｓｉ、ＭｎおよびＡｌのうちから選ばれる１種以上のも
のからなる脱酸剤を０．４〜５．０％、合金添加元素と
して、 全Ｂを０．００２０〜０．００８０％、ただしそのうち
＾１＾０Ｂが０．０００１６％以下であること、Ｍｎを
０．１〜０．５％、 Ｔｉを０．０１〜０．４％、 Ｎｉを０．１〜３．０％、 含有させたものを用いることを特徴とする原子炉用構造
材料の溶接に供する複合ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22380085A JPS6284893A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 原子炉用構造材料の溶接に供する複合ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22380085A JPS6284893A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 原子炉用構造材料の溶接に供する複合ワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6284893A true JPS6284893A (ja) | 1987-04-18 |
Family
ID=16803913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22380085A Pending JPS6284893A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 原子炉用構造材料の溶接に供する複合ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6284893A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63215395A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-07 | Nippon Steel Corp | ガスシ−ルドア−ク溶接用複合ワイヤ |
| CN104593654A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-05-06 | 中国工程物理研究院流体物理研究所 | 一种中子衍射高压腔体的钨基中子透明材料及其制备方法 |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP22380085A patent/JPS6284893A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63215395A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-07 | Nippon Steel Corp | ガスシ−ルドア−ク溶接用複合ワイヤ |
| CN104593654A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-05-06 | 中国工程物理研究院流体物理研究所 | 一种中子衍射高压腔体的钨基中子透明材料及其制备方法 |
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