JPS63238978A - Cr−Mo系低合金鋼の潜弧溶接方法 - Google Patents
Cr−Mo系低合金鋼の潜弧溶接方法Info
- Publication number
- JPS63238978A JPS63238978A JP7022387A JP7022387A JPS63238978A JP S63238978 A JPS63238978 A JP S63238978A JP 7022387 A JP7022387 A JP 7022387A JP 7022387 A JP7022387 A JP 7022387A JP S63238978 A JPS63238978 A JP S63238978A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flux
- wire
- formula
- weld metal
- welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 title claims description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 51
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 48
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 48
- -1 V_ 2O_5 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100178280 Rattus norvegicus Homer1 gene Proteins 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002551 Fe-Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001983 electron spin resonance imaging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Arc Welding In General (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]
本発明はOr−Mo系低合金鋼の潜弧溶接方法に関し、
詳しくは長時間の応力除去焼鈍(以下SR2という)を
行った後も優れた高温強度が得られ、かつ短時間の応力
除去焼鈍(以下St<tという)の後でも高い靭性を有
するとともに、高温で長時間構造物が使用される場合に
おける脆化(以下使用中脆化という)の程度が極めて少
ない溶接金属を得るルの出来る潜弧溶接方法に関するも
のである。
詳しくは長時間の応力除去焼鈍(以下SR2という)を
行った後も優れた高温強度が得られ、かつ短時間の応力
除去焼鈍(以下St<tという)の後でも高い靭性を有
するとともに、高温で長時間構造物が使用される場合に
おける脆化(以下使用中脆化という)の程度が極めて少
ない溶接金属を得るルの出来る潜弧溶接方法に関するも
のである。
[従来の技術]
ここにいうCr−Mo系低合金鋼とは、石油化学工業等
に用いられる中高温圧力容器用鋼材を意味するもので基
体的には21/4Cr−IMo鋼あるいは:lCr−l
Mo鋼等の私である。
に用いられる中高温圧力容器用鋼材を意味するもので基
体的には21/4Cr−IMo鋼あるいは:lCr−l
Mo鋼等の私である。
近年の溶接構造物の大型化や使用条件の苛酷化により使
用鋼板が極厚化し、その上高強度化の方向にある。その
ため溶接金属に対しても優れた高温強度および高い靭性
が必要とされ、さらには使用中脆化の極めて少ないもの
であることが要求され、その傾向は益々厳しくなってき
ている。
用鋼板が極厚化し、その上高強度化の方向にある。その
ため溶接金属に対しても優れた高温強度および高い靭性
が必要とされ、さらには使用中脆化の極めて少ないもの
であることが要求され、その傾向は益々厳しくなってき
ている。
ところで、溶接金属の高温強度、靭性および使用中脆化
特性に影響する大きな要因として溶接金属の特性ととも
にS R条件がある。
特性に影響する大きな要因として溶接金属の特性ととも
にS R条件がある。
即ち、SIりは溶接によって生じた溶接部の残留応力を
除去するとともに溶接部の靭性を向上するものであるが
、長時間にKると高温強度の低下をきたす問題がある。
除去するとともに溶接部の靭性を向上するものであるが
、長時間にKると高温強度の低下をきたす問題がある。
板厚++10mmを超える極厚のCr−Mo系低合金鋼
は。
は。
一般的に690“(:±20℃の湿度で1〜3回のSR
がなされ、そのS 1<時間の合計は4〜:10時間の
広範囲にわたる、SRにおいては、温度が高い程、また
同じ温度でも時間が長い程焼なましの効果は大きく、そ
の程度を示す値として次式に示す焼もどしパラメータ[
1)]が広く用いられている。
がなされ、そのS 1<時間の合計は4〜:10時間の
広範囲にわたる、SRにおいては、温度が高い程、また
同じ温度でも時間が長い程焼なましの効果は大きく、そ
の程度を示す値として次式に示す焼もどしパラメータ[
1)]が広く用いられている。
[l’l=’l”(20−Hog(t))XIO−”゛
l゛=温度(” KL t =時l1l(hr)一般に
、板厚1(10〜300u+a+の極厚Cr−Mo系低
合金鋼の溶接施工における[P]の範囲は19.5〜2
1.0にある。
l゛=温度(” KL t =時l1l(hr)一般に
、板厚1(10〜300u+a+の極厚Cr−Mo系低
合金鋼の溶接施工における[P]の範囲は19.5〜2
1.0にある。
従来、Cr−Mo系低合金鋼における高温、高強度化お
よび靭性改善、さらに使用中脆化特性の改善手段として
は、特開昭53−f15146号公報や特開昭58−3
01号公報に開示されているごとく、低5i−v−1%
系ワイヤや、低S j−V −Tx系ワイヤと高塩基性
フラックスとを組合せることが知られている。
よび靭性改善、さらに使用中脆化特性の改善手段として
は、特開昭53−f15146号公報や特開昭58−3
01号公報に開示されているごとく、低5i−v−1%
系ワイヤや、低S j−V −Tx系ワイヤと高塩基性
フラックスとを組合せることが知られている。
しかし、これらはいずれも[P ]がzO07〜20.
9と焼なましが大きく進行した後での強度および靭性の
改?? * L+的としたものであり、短時間S R条
件下。
9と焼なましが大きく進行した後での強度および靭性の
改?? * L+的としたものであり、短時間S R条
件下。
つまり[l)]の小さい所での靭性確保は困・難であり
。
。
従って短時間から長時間での靭性を同時に満足すること
はできない。
はできない。
さらに、前述の特開昭58−391号公報で開示されて
いるV −’1’ i系、また特開昭50−22736
号公報で開示されているV −N b−13系など一般
に高温高強度を得るために炭化物生成元素であるV、T
i、Nbを添加しているが1本発明者らの実験によると
、これら成分の内’l’ iおよびNbを溶接金属中に
含有させると高温強度の改善効果は認められたが、特に
S RI後の低温靭性および使用中脆化特性が機敏でも
非常に低l:することを見い出した。
いるV −’1’ i系、また特開昭50−22736
号公報で開示されているV −N b−13系など一般
に高温高強度を得るために炭化物生成元素であるV、T
i、Nbを添加しているが1本発明者らの実験によると
、これら成分の内’l’ iおよびNbを溶接金属中に
含有させると高温強度の改善効果は認められたが、特に
S RI後の低温靭性および使用中脆化特性が機敏でも
非常に低l:することを見い出した。
[発明が解決しようとする問題点]
このように、従来技術では最近の短時間SRから長時間
S!くの条件下での高い靭性を保有しつつ高温での強度
が優れ、さらに使用中脆化の極めて少ない溶接金属を確
保するという厳しい要求に応じえられろものではない。
S!くの条件下での高い靭性を保有しつつ高温での強度
が優れ、さらに使用中脆化の極めて少ない溶接金属を確
保するという厳しい要求に応じえられろものではない。
本発明は、Cr−Mo系低合金鋼のWIgA溶接方法に
おいて、F M+:の如き従来法の欠点である短時間S
L<後の靭性を16目−し、かつ長時間SR後の高温
強度を保有するとともに、使用中脆化の極めて少ない、
良質の溶接部を得る溶接方法を提供することを11的と
している。
おいて、F M+:の如き従来法の欠点である短時間S
L<後の靭性を16目−し、かつ長時間SR後の高温
強度を保有するとともに、使用中脆化の極めて少ない、
良質の溶接部を得る溶接方法を提供することを11的と
している。
[問題点を解決するための手段]
本発明者らは、前記問題点を解決するため溶接ワイヤお
よびフラックス両面から検討した結果、短時間S 1<
から長時間S R後において靭性が良好で使用中脆化が
極めて少なく、高温高強度の溶接金属が得られる潜弧溶
接方法を見い出した。
よびフラックス両面から検討した結果、短時間S 1<
から長時間S R後において靭性が良好で使用中脆化が
極めて少なく、高温高強度の溶接金属が得られる潜弧溶
接方法を見い出した。
すなオ】ち、本発明の要旨はCr−Mo系低合金鋼の潜
弧溶接方法において、主成分としてCr:1.80〜3
.8(1%、 Mo : 0.80〜1.30%を含有
し、TiおよびNbを実質的に含有しないワイヤおよび
CaF、:10〜20%金属炭酸塩をCOaに換算して
2.5〜10%を含みかつt’tおよび1゛i酸化物、
NbおよびNb酸化物を実質的に含まない焼成型フラッ
クスを用いさらに、ワイヤ又はフラックスのいずれが一
方又は両者に(1) 〜(6)式を満足するようC,S
i、Mn。
弧溶接方法において、主成分としてCr:1.80〜3
.8(1%、 Mo : 0.80〜1.30%を含有
し、TiおよびNbを実質的に含有しないワイヤおよび
CaF、:10〜20%金属炭酸塩をCOaに換算して
2.5〜10%を含みかつt’tおよび1゛i酸化物、
NbおよびNb酸化物を実質的に含まない焼成型フラッ
クスを用いさらに、ワイヤ又はフラックスのいずれが一
方又は両者に(1) 〜(6)式を満足するようC,S
i、Mn。
■(又はvaobL n(HはII、(1,)を添加シ
テオコナウことを特徴とするCr−Mo系低合金鋼の潜
弧溶接方法にある。
テオコナウことを特徴とするCr−Mo系低合金鋼の潜
弧溶接方法にある。
C: Wc+1/10 1’c =0.10〜0.1
8− ・−・11) 式Si : Wc+1/10 F
SL=0.15〜0.25・・・・・・(2)式Mn
: Wc+1/10 FMn=0.70〜1.2O−−
(3)式10C+S L+ Mn= 2.00〜3.0
0−−− = (4)式V : WV+115 [”
Vl1150 FV、0.=0.03〜0.20・・・
・・・・・・(5)式 %式% 0.0100・・・・・・(6)式 WC,WSi、 WMn、 WV、 W13 :ワイヤ
中のC9539Mn、 Ve B量(%) 1+’C,I/Sj、F?喧n、FV、l’v、0st
FB、Fit、O,:フラックス中(7) C@ S
i@ Mn、 V # VeOs* B *B、 03
量(%) 以下に本発明の詳細な説明する。
8− ・−・11) 式Si : Wc+1/10 F
SL=0.15〜0.25・・・・・・(2)式Mn
: Wc+1/10 FMn=0.70〜1.2O−−
(3)式10C+S L+ Mn= 2.00〜3.0
0−−− = (4)式V : WV+115 [”
Vl1150 FV、0.=0.03〜0.20・・・
・・・・・・(5)式 %式% 0.0100・・・・・・(6)式 WC,WSi、 WMn、 WV、 W13 :ワイヤ
中のC9539Mn、 Ve B量(%) 1+’C,I/Sj、F?喧n、FV、l’v、0st
FB、Fit、O,:フラックス中(7) C@ S
i@ Mn、 V # VeOs* B *B、 03
量(%) 以下に本発明の詳細な説明する。
[作用]
まず1本発明はCr−Mo系低合金鋼を対象とするもの
であるから、耐クリープ性、耐酸化性を確保するため1
す材に相当するCrおよびMoを溶接金属に含有する必
要がある。即ち、ワイヤ中の成分がにr 1.80%未
満およびMo0.80%未満のいずれか又は両者である
と長時間SR後の高温(454℃)での強度(以下’1
’8454℃という)の向上効果が得られ難く又Cr
3.80%超およびMo1.30%超のいずれか又は両
者であると溶接金属の硬化性が大となり、溶接割れが発
生しやすくなると共に短時間S R後の靭性(以下VE
S旧という)および加速脆化処理(以下ステップクーリ
ングという)後の靭性(以下、VI!:S旧十SCとい
う)が低下する。従ってワイヤ中の(:「およびMoは
それぞれ1.80〜3.80%。
であるから、耐クリープ性、耐酸化性を確保するため1
す材に相当するCrおよびMoを溶接金属に含有する必
要がある。即ち、ワイヤ中の成分がにr 1.80%未
満およびMo0.80%未満のいずれか又は両者である
と長時間SR後の高温(454℃)での強度(以下’1
’8454℃という)の向上効果が得られ難く又Cr
3.80%超およびMo1.30%超のいずれか又は両
者であると溶接金属の硬化性が大となり、溶接割れが発
生しやすくなると共に短時間S R後の靭性(以下VE
S旧という)および加速脆化処理(以下ステップクーリ
ングという)後の靭性(以下、VI!:S旧十SCとい
う)が低下する。従ってワイヤ中の(:「およびMoは
それぞれ1.80〜3.80%。
(1,80〜1.30%である事が必要である。
次にTiおよびNbは’l’8454℃を向上する効果
が極めて人であるが、一方ではVESRIおよびVES
旧+SCを著しく劣化せしめる。その傾向はワイヤ中の
′1゛iおよびNbが微量でも表れるため本発明にt?
いては、これら元素を不純物として混入する以外は実質
的に添加しないものとする。
が極めて人であるが、一方ではVESRIおよびVES
旧+SCを著しく劣化せしめる。その傾向はワイヤ中の
′1゛iおよびNbが微量でも表れるため本発明にt?
いては、これら元素を不純物として混入する以外は実質
的に添加しないものとする。
次に本発明においては組合せフラックスのCaFi :
biが10〜20%である必要がある。
biが10〜20%である必要がある。
C計°4社の特定は溶接金属中の酸素量の低減を目的と
するものであるが、溶接金属中の#*量の低減は溶接金
属の基本的靭性の向上に極めて重要であり、不+i(欠
な事項である。即ち酸素量の低減はV 14: S旧、
Vl<S旧+SCばかりでなく、長時間SR後の靭性(
以下、VESR2という)および長時間SR後のステッ
プクーリング後の靭性(以下、V E SR2+SCと
いう)のいずれも改善するものである。これらの特性を
満足させるには、溶接金属中の酸素量としてはほぼ35
0ppm以下である事が必要であるが。
するものであるが、溶接金属中の#*量の低減は溶接金
属の基本的靭性の向上に極めて重要であり、不+i(欠
な事項である。即ち酸素量の低減はV 14: S旧、
Vl<S旧+SCばかりでなく、長時間SR後の靭性(
以下、VESR2という)および長時間SR後のステッ
プクーリング後の靭性(以下、V E SR2+SCと
いう)のいずれも改善するものである。これらの特性を
満足させるには、溶接金属中の酸素量としてはほぼ35
0ppm以下である事が必要であるが。
Ca?’、が10%未満であると酸索破が多くなりVE
SRIおよびV I< Sl十SCが低下する。一方2
0%超になると酸素には低くなるものの溶接中にアーク
が不安定となり、ポックマークが生じビード形状が不良
となるe Cal’□が10〜20%である事と後述す
る如く。
SRIおよびV I< Sl十SCが低下する。一方2
0%超になると酸素には低くなるものの溶接中にアーク
が不安定となり、ポックマークが生じビード形状が不良
となるe Cal’□が10〜20%である事と後述す
る如く。
脱酸剤として添加するCおよびSiとの組合妊により満
足な溶接金属の酸素酸を得ることが可能となる。
足な溶接金属の酸素酸を得ることが可能となる。
次に、組合せフラックスはCaC0,、RaCO3など
の金属炭酸塩をCO□に換算し2.5〜10%含有する
焼成型フラックスである必要がある。即ち、金属炭酸塩
は溶接過程中にアーク空胴中でCO2ガスに解離し、ア
ーク空胴中における水素分圧を下げ溶接金属中の拡散性
水素を低下せしめる効果を有するためである。
の金属炭酸塩をCO□に換算し2.5〜10%含有する
焼成型フラックスである必要がある。即ち、金属炭酸塩
は溶接過程中にアーク空胴中でCO2ガスに解離し、ア
ーク空胴中における水素分圧を下げ溶接金属中の拡散性
水素を低下せしめる効果を有するためである。
CO3換算値が2.5%未満であると溶接金属中の拡散
性水素績が減少せず水素による低温割れが生じやすくな
る。
性水素績が減少せず水素による低温割れが生じやすくな
る。
一方、 10%を超えるとガス発生址が過剰となりアー
クが吹上げビード形状が不良となり、CO2換算には1
0%以下である必要がある。
クが吹上げビード形状が不良となり、CO2換算には1
0%以下である必要がある。
ところで、前述のごとく、T1およびNbが微量でも溶
接金属中に添加されると、VESRIおよびVl:SR
1+SCが著しく低下する事が判明した。
接金属中に添加されると、VESRIおよびVl:SR
1+SCが著しく低下する事が判明した。
従って本発明においてはこれら元素をワイヤばかりでな
く、フラックスからも溶接金属中に移行しないよう、フ
ラックスには実質的に金属としての1゛iおよび′[゛
i酸酸化物金金属してのNbおよびNb酸化物のいずれ
をも不可避不純物以外には添加しないことが必要である
。
く、フラックスからも溶接金属中に移行しないよう、フ
ラックスには実質的に金属としての1゛iおよび′[゛
i酸酸化物金金属してのNbおよびNb酸化物のいずれ
をも不可避不純物以外には添加しないことが必要である
。
なお1本発明に用いるフラックスは焼成型フラックスで
ある41が必要であるが、これは本発明)ラックス中に
は金属炭酸塩あるいは、SL、 Mn。
ある41が必要であるが、これは本発明)ラックス中に
は金属炭酸塩あるいは、SL、 Mn。
V等の金属粉を添加することから、製造中に高温焼成す
るシンターフラックスあるいは溶解するメルトフラック
スでは、上記成分の分解あるいは酸化消耗が起り品質確
保が困難であるためで、この点から低温焼成(550℃
以下)の焼成型フラックスである事が必要である。
るシンターフラックスあるいは溶解するメルトフラック
スでは、上記成分の分解あるいは酸化消耗が起り品質確
保が困難であるためで、この点から低温焼成(550℃
以下)の焼成型フラックスである事が必要である。
次に本発明におけるワイヤおよびフラックスはC”、、
Si、 Mn、 Vおよび13についても特定する事
が必要であり、その理由について以下に述べる。
Si、 Mn、 Vおよび13についても特定する事
が必要であり、その理由について以下に述べる。
(1)CはW c (ワイヤ中のcIt、%)およびF
c(フラックス中の0斌1%)で次式を満足する事が必
要である。
c(フラックス中の0斌1%)で次式を満足する事が必
要である。
に=Wc +1/10?’c=0.10〜0.18即ち
、ワイヤおよびフラックスのいずれか又は両各への添加
は溶接金属中のcmを増し、78454℃の向■−に有
効であるが、さらにVESRL、 VESR2゜VES
111+SCおよびVESR2+SCのいずれをも改善
せしめることが″判明した。
、ワイヤおよびフラックスのいずれか又は両各への添加
は溶接金属中のcmを増し、78454℃の向■−に有
効であるが、さらにVESRL、 VESR2゜VES
111+SCおよびVESR2+SCのいずれをも改善
せしめることが″判明した。
’I’8454℃の向、IZは、炭化物の析出によるも
のであるが、靭性の向上は、Cの脱酸反応によるもので
ある。即ちCは溶融金属中において酸素と反応してCO
ガスとなるが、この反応が溶接金属の脱酸反応に極めて
有効であり、この効果を得るにはWc+ 1/101’
cが0.10%以上である事が必要である。
のであるが、靭性の向上は、Cの脱酸反応によるもので
ある。即ちCは溶融金属中において酸素と反応してCO
ガスとなるが、この反応が溶接金属の脱酸反応に極めて
有効であり、この効果を得るにはWc+ 1/101’
cが0.10%以上である事が必要である。
ワイヤ中のCはすべてが脱酸反応に関与するが。
フラックス中の0はアーク空胴中で酸化消耗するため、
脱酸に効果があるのはフラックス中のC量の1/10で
ある。
脱酸に効果があるのはフラックス中のC量の1/10で
ある。
ところで、Wc+1/10Fcが0.18%を超えると
、溶接金属中のcttが過多となり高温割れが生じるよ
うになる。
、溶接金属中のcttが過多となり高温割れが生じるよ
うになる。
なお、フラックス中のCの形態はグラファイトのような
C粉以外にt’s−Mnなどの金属粉に含有されるCあ
るいはSiCの如き炭化物等でも添加することが出来る
。
C粉以外にt’s−Mnなどの金属粉に含有されるCあ
るいはSiCの如き炭化物等でも添加することが出来る
。
(2)次にSiは、WSi(ワイヤ中のSi菫、%)お
よびL’Si(フラックス中の5ilit、%)で以下
の式を満足する事が必要である。
よびL’Si(フラックス中の5ilit、%)で以下
の式を満足する事が必要である。
5i=WSi+1/10f’5L=0.15〜0.25
即ち、SiはCと共に重要な脱酸剤として作用するが、
ワイヤ中のSiは殆ど溶融金属での脱酸反応に関1j−
するが、フラックス中のSiはアーク空胴中で酸化消耗
する址が多く脱酸に効果があるのはフラックスへの添加
量の1/10である。
即ち、SiはCと共に重要な脱酸剤として作用するが、
ワイヤ中のSiは殆ど溶融金属での脱酸反応に関1j−
するが、フラックス中のSiはアーク空胴中で酸化消耗
する址が多く脱酸に効果があるのはフラックスへの添加
量の1/10である。
WSi+ 1/101’Siが0.15%未満ではSi
の脱酸効果が小さくVl!:5lll、 VESlt2
. VESR1+SCおよびVESR2+SCを向】二
する事ができない、一方0.25%を超えるとVH8l
+1+SCおよびVES112+SCが低下する。
の脱酸効果が小さくVl!:5lll、 VESlt2
. VESR1+SCおよびVESR2+SCを向】二
する事ができない、一方0.25%を超えるとVH8l
+1+SCおよびVES112+SCが低下する。
なお、フラックス中へのSiの形態は、 Fe−3i。
Ca−5i、 SjCなどの金属粉で添加する。
(3)Mnは、WMn(ワイヤ中のM n t 、%)
およびFMn(フラックス中のM n k4.%)で以
下の式を満足することが必要である。
およびFMn(フラックス中のM n k4.%)で以
下の式を満足することが必要である。
Mn量 WMn+ 1/10 FMn=0.70〜1.
20Mnは溶接金属の焼入れを向上し、靭性を改善する
ことが出来る。又溶接金属中に歩留まるM n JIt
としてフラックス中のMntはワイヤ中のMn量に比べ
l/10の歩留りである。従ってMnはWMn+1/1
0 F Mnで表オ)されるが、これが0.70未満で
はVES■およびVESR2の向上効果が得られず、又
1.20%を超えるとVlミS旧+SCおよびVESR
2+SCを低下せしめるので好ましくない、なお、フラ
ックス中へのMnの形態は金属Mn、 Fe−Mnなど
の金属粉で添加する。
20Mnは溶接金属の焼入れを向上し、靭性を改善する
ことが出来る。又溶接金属中に歩留まるM n JIt
としてフラックス中のMntはワイヤ中のMn量に比べ
l/10の歩留りである。従ってMnはWMn+1/1
0 F Mnで表オ)されるが、これが0.70未満で
はVES■およびVESR2の向上効果が得られず、又
1.20%を超えるとVlミS旧+SCおよびVESR
2+SCを低下せしめるので好ましくない、なお、フラ
ックス中へのMnの形態は金属Mn、 Fe−Mnなど
の金属粉で添加する。
(4)(:、StおよびMnは各々前記範囲でかつ、1
0C+SL+Mnの式で2.00〜3.00%を満足す
る必要がある。2.00%未満であるとVES旧が低下
する。一方3.00%を超えるとVESR1+SCが低
下する。
0C+SL+Mnの式で2.00〜3.00%を満足す
る必要がある。2.00%未満であるとVES旧が低下
する。一方3.00%を超えるとVESR1+SCが低
下する。
(5)次に■はWV(ワイヤ中のV址1%)とFV(フ
ラックス中の■駄9%)およびFvzos(フラックス
中のVJs)で以下の式を満足する事が必要である。
ラックス中の■駄9%)およびFvzos(フラックス
中のVJs)で以下の式を満足する事が必要である。
V=WV+1/+01”V+1150FV、0.=0.
03〜0.20即ち、溶接金属中の■は炭化物を生成し
、78454℃を向1−する効果がある。
03〜0.20即ち、溶接金属中の■は炭化物を生成し
、78454℃を向1−する効果がある。
一方、溶接金属への■添加はワイヤへのV添加、フラッ
クスへの金属V、あるいはVの酸化物(V□0.)を添
加することによって行う事ができるが、溶接金属への■
の歩留りはそれぞれ異なるものであり、その歩留り率を
考慮するとVはほぼWV+115FV+1150FV、
0.で表わすことができる。
クスへの金属V、あるいはVの酸化物(V□0.)を添
加することによって行う事ができるが、溶接金属への■
の歩留りはそれぞれ異なるものであり、その歩留り率を
考慮するとVはほぼWV+115FV+1150FV、
0.で表わすことができる。
0.03%未満であると1°5454℃を向上する効果
が得られず、一方、0.20%を超えるとTS454℃
は向上するものの、SR後および脆化処理後の靭性(V
ES旧、VIX、S旧+SC,VESR2およびVES
r12+SC)が低下するためWV+115FV+11
501”V、0.は0.20%以下である嘔が必要であ
る。
が得られず、一方、0.20%を超えるとTS454℃
は向上するものの、SR後および脆化処理後の靭性(V
ES旧、VIX、S旧+SC,VESR2およびVES
r12+SC)が低下するためWV+115FV+11
501”V、0.は0.20%以下である嘔が必要であ
る。
(6)BはWBCワイヤ中のB敏、%)、 1”B(フ
ラックス中のII ld 、%)およびF” 1120
. (フラックス中のn、oa鼠、%)で以下の式を満
足する事が必要である。
ラックス中のII ld 、%)およびF” 1120
. (フラックス中のn、oa鼠、%)で以下の式を満
足する事が必要である。
H=W[1+1/IOト’H+1/701”II□o、
=o、ooto〜0.0100 13の溶接金属への添加はワイヤ中のB、フラックス中
の11およびスラックス中のB2O3により行うことが
でき、溶接金属への歩留りを考慮すると、Bは Wll
+I/I+l li’[II 1/7013.Ojで表
わすことができる。 0.0010%未満であるとVE
SRI、 VESR1+SC。
=o、ooto〜0.0100 13の溶接金属への添加はワイヤ中のB、フラックス中
の11およびスラックス中のB2O3により行うことが
でき、溶接金属への歩留りを考慮すると、Bは Wll
+I/I+l li’[II 1/7013.Ojで表
わすことができる。 0.0010%未満であるとVE
SRI、 VESR1+SC。
V l!: SR2r;よびVl!:5112+SCが
低く 、0.0100%を超えると溶接時に高温割れが
生ずるようになる。
低く 、0.0100%を超えると溶接時に高温割れが
生ずるようになる。
なお、スラックス中へのBの形態はFe−Bなどの金属
粉又は、IIjOJ等の酸化物で添加するものとする。
粉又は、IIjOJ等の酸化物で添加するものとする。
以上、本発明に用いるワイヤおよびフラックスの組成に
ついて詳述したが、上記成分の添加方法はワイヤおよび
スラックスのいずれか一方又は双方で、又■およびBの
場合は金属か酸化物かの選択は、適宜行えばよい。
ついて詳述したが、上記成分の添加方法はワイヤおよび
スラックスのいずれか一方又は双方で、又■およびBの
場合は金属か酸化物かの選択は、適宜行えばよい。
又、L記組成以外の成分中ワイヤの微址成分としては以
下の範囲で許容できる。
下の範囲で許容できる。
P≦0.015%、S≦0.020%、AQ≦0.05
%。
%。
Ni≦0.40%、Cu≦0.20%
さらにAs、sb、Snはできるだけ少ないのが好まし
い。
い。
フラックス組成としては通常用いられる成分であればい
ずれでもよい。
ずれでもよい。
以下実施例により本発明の効果を明確にする。
[実施例]
第1表に示す組成の板厚80ma+の21/4Cr−I
Mo鋼を第1図に示すV溝開先とし、第2表に示す組成
のワイヤと第3表に示す組成のフラックスとを種々組合
せ、2電極で溶接電流先行型+4!600A、後行電極
600A、溶接電圧先行電極30V、後行電極30V、
溶接速度(item/minの条件で溶接した。
Mo鋼を第1図に示すV溝開先とし、第2表に示す組成
のワイヤと第3表に示す組成のフラックスとを種々組合
せ、2電極で溶接電流先行型+4!600A、後行電極
600A、溶接電圧先行電極30V、後行電極30V、
溶接速度(item/minの条件で溶接した。
尚、第1図中、11 : 80mm、 h、 : 10
++ua、 h、 : 701111#R: IoIl
m、 0 : 2”である。
++ua、 h、 : 701111#R: IoIl
m、 0 : 2”である。
溶接終了後、短時間S Rとして保持温度680℃。
保時時間6hr、 [l’1=10.80(以下SRI
という)、また長時間S Rとして保持温度700℃、
保時時間26hr、 [P]=2(1,84(以下SR
2という)の2条件のSRを行い、板厚の!/4の部分
の溶接金属部から直径1(lavaφの高温引張試験片
、また同じく板厚1/4の部分からJIS J号シャル
ピー試験片を採取し、各試験に供した。
という)、また長時間S Rとして保持温度700℃、
保時時間26hr、 [P]=2(1,84(以下SR
2という)の2条件のSRを行い、板厚の!/4の部分
の溶接金属部から直径1(lavaφの高温引張試験片
、また同じく板厚1/4の部分からJIS J号シャル
ピー試験片を採取し、各試験に供した。
また、S lc後の溶接試験片の一部に第2図に条件を
示すステップクーリングを行い、それよりSRしたまま
のものと同様、板厚1/4の部分よりJIS4号シャル
ピー試験片を採取し、試験を行った。
示すステップクーリングを行い、それよりSRしたまま
のものと同様、板厚1/4の部分よりJIS4号シャル
ピー試験片を採取し、試験を行った。
なお、このステップクーリングとは耐使用中脆化を短時
間(約llr、l till )で調べる目的で行われ
ている加速脆化処理である。
間(約llr、l till )で調べる目的で行われ
ている加速脆化処理である。
試験を行った溶接金属の各種性能を第4表に示した。
第4表にはSRZ後の短時間高温引張強さをTS454
’C(kgf/am” ) T:、SR1およびSR2
後ノwI撃値を一40℃での吸収エネルギー(kgf−
m )で、さらにそれぞれのステップクーリング後の衝
撃値を一40℃での吸収エネルギー(kgf/+uo”
)で示した。
’C(kgf/am” ) T:、SR1およびSR2
後ノwI撃値を一40℃での吸収エネルギー(kgf−
m )で、さらにそれぞれのステップクーリング後の衝
撃値を一40℃での吸収エネルギー(kgf/+uo”
)で示した。
これらの結果本発明の要件を満足するワイヤおよびフラ
ックスの組合せの試験例1〜8は高温強度が高く、一般
に要求される46kgf/++m”以上を満足し。
ックスの組合せの試験例1〜8は高温強度が高く、一般
に要求される46kgf/++m”以上を満足し。
カー)V I< 5ill 、 V II: S旧+S
C,VESR2,VESR2+SCの値も良好な値を示
した。
C,VESR2,VESR2+SCの値も良好な値を示
した。
比較例中、試験例9は、Cが低いため高温強度が低く、
さらに溶接金属中の酸素量が多くなったためvr*:s
旧、VES旧+SC,Vl!:SR2およびVESR2
+SCのいずれも低い。
さらに溶接金属中の酸素量が多くなったためvr*:s
旧、VES旧+SC,Vl!:SR2およびVESR2
+SCのいずれも低い。
試験例10はCが高すぎ高温割れが生じたため溶接を中
1ヒした。
1ヒした。
試験例11はsiが低いため、VESRI、 VESR
1+SC。
1+SC。
VES)+2およびVESR2+5C(7)イずモ低イ
。
。
試験例12はSlが高すぎv Esl+SCおよびVB
SR2+SCが悪い 試験例1:%はMnが低いため、特にVESlおよびV
ESl(2が悪い。
SR2+SCが悪い 試験例1:%はMnが低いため、特にVESlおよびV
ESl(2が悪い。
試験例14はへInが高すぎるため、VESR1+SC
およびVES112+SCが悪い。
およびVES112+SCが悪い。
試験例15はIOC+Sj+Mnが低いためVESRI
が悪t1゜ 試験例16は10(:+Si+Mnが高いためVESR
1+SCが悪い。
が悪t1゜ 試験例16は10(:+Si+Mnが高いためVESR
1+SCが悪い。
試験例17はVが低いため’l”8454℃が低い。
試験例18はVが高すぎるたa/)VESl、 VES
R1+SC。
R1+SC。
Vr(8112およびVIC3R2+SCが悪い。
試験例19は13が入ッテイないため、VESRI、
VESltl+sc、 VESl12およびl:sR2
+scが悪い。
VESltl+sc、 VESl12およびl:sR2
+scが悪い。
試験例20は13が高すぎ高温割れが生じたため溶接を
中11−シた。
中11−シた。
試験例21は組合せフラックスF7のCaF、が低いた
め溶接金属中のIll閂が多くなりVESRI、 VE
Sl1 + SC,、V E 5112およびV )ン
5112 +SCが悪い。
め溶接金属中のIll閂が多くなりVESRI、 VE
Sl1 + SC,、V E 5112およびV )ン
5112 +SCが悪い。
試験例22は組合せフラックスF8のCa F zが多
すぎるため溶接時アークが不安定となリピート形状が不
良となったため溶接を中+l: した。
すぎるため溶接時アークが不安定となリピート形状が不
良となったため溶接を中+l: した。
試験例2:3は組合せフラックスF9のCO2が低いた
め、溶接金属中の拡散性水素菫が多くなり溶接終了後低
温割れが生じた。
め、溶接金属中の拡散性水素菫が多くなり溶接終了後低
温割れが生じた。
試験例24は組合せフラックス1?10のCO□が多す
ぎ、溶接中アークが吹き21−げビード形状が不良とな
ったため溶接を中止した。
ぎ、溶接中アークが吹き21−げビード形状が不良とな
ったため溶接を中止した。
試験例25は組合せワイヤW9にNbが、試験例26は
組合せワイヤW10にTLが、試験例27は組合せフラ
ッフスト’llに1’i0.が、試験例28は組合せフ
ラックス)i’+2にNbがそれぞれ入っているためV
ESRIおよびVlりSll I + SCが悪い。
組合せワイヤW10にTLが、試験例27は組合せフラ
ッフスト’llに1’i0.が、試験例28は組合せフ
ラックス)i’+2にNbがそれぞれ入っているためV
ESRIおよびVlりSll I + SCが悪い。
[発明の効果]
以1−1実施例にも示されているように、Cr −Mo
系低合金鋼の潜弧溶接において本発明法によれば、溶接
作業性が良好で、かつ短時間SRから長時間sn後にお
いて靭性が良好で、使用中脆化が極めて少なく、高温高
強度の溶接部が得られ、本発明の−1−業的価値は極め
て高い。
系低合金鋼の潜弧溶接において本発明法によれば、溶接
作業性が良好で、かつ短時間SRから長時間sn後にお
いて靭性が良好で、使用中脆化が極めて少なく、高温高
強度の溶接部が得られ、本発明の−1−業的価値は極め
て高い。
第1図は本発明の実施例に使用した鋼板のH1先形状を
示す断面図、第2図は本発明の実施例における加速脆化
熱処理を示す図である。
示す断面図、第2図は本発明の実施例における加速脆化
熱処理を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Cr−Mo系低合金鋼の潜弧溶接方法において、主成分
として重量%で(以下%で示す)Cr:1.80〜3.
80%、Mo:0.80〜1.30%を含有し、Tiお
よびNbを実質的に含有しないワイヤおよびCaF_2
:10〜20%、金属炭酸塩をCO_2に換算して2.
5〜10%を含みかつTiおよびTi酸化物、Nbおよ
びNb酸化物を実質的に含まない焼成型フラックスを用
い、さらに、ワイヤ又はフラックスのいずれか一方又は
両者に(1)〜(6)式を満足するようC、Si、Mn
、V(又はV_2O_5)、B(又はB_2O_3)を
添加しておこなうことを特徴とするCr−Mo系低合金
鋼の潜弧溶接方法。 C:Wc+1/10Fc=0.10〜0.18………(
1)式 Si:WSi+1/10FSi=0.15〜0.25…
…(2)式 Mn:WMn+1/10FMn=0.70〜1.20…
…(3)式 10C+Si+Mn=2.00〜3.00…………(4
)式 V:WV+1/5FV+1/50FV_2O_5=0.
03〜0.20……(5)式 B:WB+1/10FB+1/70FB_2O_3=0
.0010〜0.0100…………(6)式 但しWC、WSi、WMn、WV、WB:ワイヤ中のC
、Si、Mn、V、B量(%) FC、FSi、FMn、FV、FV_2O_5、FB、
FB_2O_3:フラックスC、Si、Mn、V、V_
2O_5、B、B_2O_3量(%)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7022387A JPS63238978A (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | Cr−Mo系低合金鋼の潜弧溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7022387A JPS63238978A (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | Cr−Mo系低合金鋼の潜弧溶接方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63238978A true JPS63238978A (ja) | 1988-10-05 |
JPH042349B2 JPH042349B2 (ja) | 1992-01-17 |
Family
ID=13425334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7022387A Granted JPS63238978A (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | Cr−Mo系低合金鋼の潜弧溶接方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63238978A (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5051943A (ja) * | 1973-02-15 | 1975-05-09 | ||
JPS5947071A (ja) * | 1982-08-02 | 1984-03-16 | Kobe Steel Ltd | CrーMo鋼溶接用ソリッドワイヤ |
JPS59191590A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-30 | Kobe Steel Ltd | Cr―Mo系低合金鋼の潛弧溶接方法 |
JPS59223195A (ja) * | 1983-06-01 | 1984-12-14 | Nippon Steel Corp | Cr↓−Mo系低合金鋼の潜弧溶接方法 |
-
1987
- 1987-03-26 JP JP7022387A patent/JPS63238978A/ja active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5051943A (ja) * | 1973-02-15 | 1975-05-09 | ||
JPS5947071A (ja) * | 1982-08-02 | 1984-03-16 | Kobe Steel Ltd | CrーMo鋼溶接用ソリッドワイヤ |
JPS59191590A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-30 | Kobe Steel Ltd | Cr―Mo系低合金鋼の潛弧溶接方法 |
JPS59223195A (ja) * | 1983-06-01 | 1984-12-14 | Nippon Steel Corp | Cr↓−Mo系低合金鋼の潜弧溶接方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH042349B2 (ja) | 1992-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4558780B2 (ja) | 低温用鋼のサブマージアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
JP5339871B2 (ja) | 低温用鋼のサブマージアーク溶接用フラックス入りワイヤおよび溶接方法。 | |
RU2638483C2 (ru) | Проволока с флюсовым сердечником | |
JP5387168B2 (ja) | フラックス入り高張力鋼用溶接ワイヤ及びその製造方法 | |
JP5310108B2 (ja) | フラックス入り極低水素溶接用ワイヤ及びその製造方法 | |
JP2002511023A (ja) | ガスフローシールド溶接用のフラックスコアワイヤ | |
KR101869423B1 (ko) | 고망간강용 플럭스 코어드 아크 용접 재료 | |
JP2014091135A (ja) | サブマージアーク溶接用ボンドフラックス | |
CN112512742B (zh) | 实心焊丝以及焊接接头的制造方法 | |
JP5064928B2 (ja) | 高強度鋼用のサブマージアーク溶接用フラックス入りワイヤ。 | |
JP5340014B2 (ja) | 低温用鋼のサブマージアーク溶接方法 | |
JP3354460B2 (ja) | 高張力鋼材の被覆アーク溶接方法 | |
JP2005230906A (ja) | ガスシールドアーク溶接方法 | |
JP4722811B2 (ja) | 高強度鋼用のサブマージアーク溶接用フラックス入りワイヤ。 | |
JPS63238978A (ja) | Cr−Mo系低合金鋼の潜弧溶接方法 | |
JPH09253886A (ja) | 690MPa級高張力鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
JP2004337871A (ja) | 低合金耐熱鋼用低水素系被覆アーク溶接棒 | |
JPS6171196A (ja) | Cr−Mo系低合金鋼のサブマ−ジア−ク溶接方法 | |
JPH04305396A (ja) | 低水素系被覆アーク溶接棒 | |
JP3862213B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接用溶接ワイヤ | |
JPS6174797A (ja) | サブマ−ジア−ク溶接用焼成型フラックス | |
JPH03258490A (ja) | Cr―Mo系低合金鋼のサブマージアーク溶接方法 | |
WO2022172666A1 (ja) | フラックス入りワイヤ | |
JPS5847952B2 (ja) | 低合金耐熱鋼用低水素系被覆ア−ク溶接棒 | |
JP3032988B2 (ja) | 低水素系被覆アーク溶接棒 |