KR20130127943A - Ni기 합금 용접 금속, 대상 전극 및 용접 방법 - Google Patents

Ni기 합금 용접 금속, 대상 전극 및 용접 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130127943A
KR20130127943A KR1020130054297A KR20130054297A KR20130127943A KR 20130127943 A KR20130127943 A KR 20130127943A KR 1020130054297 A KR1020130054297 A KR 1020130054297A KR 20130054297 A KR20130054297 A KR 20130054297A KR 20130127943 A KR20130127943 A KR 20130127943A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mass
less
welding
weld metal
content
Prior art date
Application number
KR1020130054297A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101544260B1 (ko
Inventor
히로아키 가와모토
히로히사 와타나베
유시 사와다
Original Assignee
가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 filed Critical 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Publication of KR20130127943A publication Critical patent/KR20130127943A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101544260B1 publication Critical patent/KR101544260B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/18—Submerged-arc welding
    • B23K9/186—Submerged-arc welding making use of a consumable electrodes
    • 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
    • B23K35/3033—Ni as the principal constituent
    • B23K35/304—Ni as the principal constituent with Cr as the next major constituent
    • 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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • 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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/18—Submerged-arc welding
    • 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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/23—Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/058—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium without Mo and W
    • 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
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04—Tubular or hollow articles
    • B23K2101/12—Vessels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

[과제] 대입열 용접에서도, 내고온 균열성, 인장 강도 및 내식성 모두가 양호한 Ni기 합금 용접 금속, 대상 전극 및 용접 방법을 제공한다.
[해결수단] 용접 금속을, Cr: 28.0∼31.5질량%, Fe: 7.0∼11.0질량%, Nb 및 Ta: 합계로 1.5∼2.5질량%, C: 0.015∼0.040질량%, Mn: 0.5∼4.0질량%, N: 0.005∼0.080질량%, Si: 0.70질량% 이하(0은 포함하지 않는다)를 함유함과 더불어, Al: 0.50질량% 이하, Ti: 0.50질량% 이하, Mo: 0.50질량% 이하, Cu: 0.50질량% 이하, B: 0.0010질량% 이하, Zr: 0.0010질량% 이하, Co: 0.10질량% 이하, P: 0.015질량% 이하, S: 0.015질량% 이하로 규제되고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성으로 한다.

Description

Ni기 합금 용접 금속, 대상 전극 및 용접 방법{Ni-BASE ALLOY WELD METAL, STRIP ELECTRODE, AND WELDING METHOD}
본 발명은, Ni기 합금 용접 금속, 이 용접 금속을 얻기 위해 사용되는 대상(帶狀) 전극 및 용접 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 원자로 압력 용기나 화학 반응기 등과 같이 고내식성이 요구되는 구조물에 적합한 Ni기 합금 용접 금속, 대상 전극 및 용접 방법에 관한 것이다.
원자로 압력 용기 및 화학 반응 용기 등의 구조물에 있어서, 내면 등의 고내식성이 요구되는 부분에는, 대상 전극 육성(肉盛) 용접법에 의한 서브머지 아크 용접(Submerged arc welding)이나 일렉트로슬래그 용접(Electroslag welding)이 적용되고 있다. 또한, 예컨대 가압수형 원자력 발전 플랜트 등으로 대표되는 고온 내식 기기에서는, 용접 금속에, 고온 고압수 중에서의 내응력 부식 균열이 우수한 Ni-15Cr계 합금이 사용되었지만, 최근, 더욱 내응력 부식 균열성이 우수한 Ni-30Cr계 합금이 사용되고 있다.
이 Ni-30Cr계 합금을 얻기 위해 Ni-30Cr계 합금의 용가재를 사용한 용접에 있어서, 용접 작업성 및 내고온 균열성의 개선을 목적으로 하는 여러 가지 검토가 이루어지고 있다(특허문헌 1∼3 참조). 예컨대, 특허문헌 1에 기재된 Ni기 고Cr 합금용 피복 아크 용접봉에서는, N과 W 및 V를 복합 첨가함과 더불어, Ti, Al, P, S, Si, O 등의 용접 균열에 영향을 미치는 원소의 첨가량을 규제하고 있다.
또한, 특허문헌 2에 기재된 Ni-Cr-Fe 합금 용가재에서는, 응고 균열을 억제하기 위해서, S나 P 등의 저융점 원소의 첨가량을 규제하고 있다. 또한, 특허문헌 2, 3에는, 냉간 균열을 억제하는 방법으로서, Nb, Zr 및 B를 특정량 첨가하여, 고온 강도 및 연성을 향상시키는 것이 제안되어 있다.
일본 특허공개 평8-174270호 공보 일본 특허공표 2003-501557호 공보(미국 특허 제6242113호 명세서) 일본 특허공표 2008-528806호 공보(미국 특허출원공개 제 2008/0121629호 명세서)
Ni-30Cr계 합금으로 이루어지는 용가재를 이용한 육성 용접이나 이음새[繼手] 용접의 다(多)패스 용접부의 내부에서는, 미소한 균열이 발생하기 쉽고, 이 입계 균열은, 용접 금속이 응고하는 과정에서 발생하는 「응고 균열」과 구별하여, 「연성 저하 재열(再熱) 균열」이라고 불리고 있다. 또한, 연성 저하 재열 균열은, 응고가 완료된 용접부가 다음 패스에 의해 융점 이하의 온도역에서 재가열됨으로써 발생한다는 특징이 있다. Cr을 30질량% 정도 이상 함유하는 고Cr계 Ni기 합금으로 이루어진 용접 금속에서는, 용접시에 반복 재열을 받으면, 결정립계에 조대한 Cr 탄화물이 석출되어, 입계 강도, 즉 이웃하는 결정립끼리의 결합력이 약해진다. 그 결과, 용접시에 인장 또는 전단 열응력이 작용하면, 입계가 개구하여 연성 저하 재열 균열이 발생한다.
또한, Ni기 합금 용접 금속에서는, 결정립계로의 Cr 탄화물의 석출에 의해, 입계 부식에 대한 감수성이 증가한다. 이 Cr 탄화물은, 주로 430∼900℃의 온도 범위일 때에 입계를 석출한다. 특히, 대상 전극에 의한 일렉트로슬래그 용접 또는 서브머지 아크 용접과 같은 입열량이 크고 또한 냉각 속도가 낮은 경우는, Cr 탄화물의 예민화가 현저히 진행되어, 내식성이 열화된다. 또한, 용접 금속의 인장 강도가 모재에 비해 뒤떨어지고 있는 경우는, 기기나 구조물의 설계가 제한되기 때문에, 용접 금속에도 모재와 동등한 인장 강도가 필요해진다.
그러나, Ni기 합금을 사용한 종래의 용가재는, 대상 전극 육성 용접법에 의한 대입열 서브머지 아크 용접이나 일렉트로슬래그 용접에 있어서는, 아직 만족할 만한 성능이 얻어지고 있지 않다. 예컨대, 특허문헌 1에 기재된 아크 용접봉은, N 함유량이 높기 때문에, 고온 하에서 용접 금속 중에 다량의 질화물이 석출되어 취화의 원인이 된다.
또한, 특허문헌 2, 3에 기재된 Ni-Cr-Fe 합금은, 내응고 균열성이나 내연성 저하 균열성이 불충분하며, 특히 대상 전극 육성 용접법에 의한 용접 입열이 40kJ/cm 이상인 대입열 서브머지 아크 용접이나 일렉트로슬래그 용접에서의 내응고 균열성에 관해서는, 아무런 검토가 이루어지지 않고 있다. 이 때문에, 대입열 서브머지 아크 용접 또는 일렉트로슬래그 용접용으로서, 내고온 균열성, 인장 강도 및 내식성의 어느 것에 관해서도 우수한 특성을 나타내는 용접 금속을 얻을 수 있는 대상 전극이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은, 대입열 용접에서도, 내고온 균열성, 인장 강도 및 내식성 모두가 양호한 Ni기 합금 용접 금속, 대상 전극 및 용접 방법을 제공하는 것을 주목적으로 한다.
본 발명자는, 전술한 과제를 해결하기 위해서 예의 실험 검토를 행한 결과, 이하에 나타내는 지견을 얻었다. 전술한 바와 같이, 연성 저하 재열 균열의 발생 원인은, 입계에 석출되는 조대한 Cr 탄화물에 있다. 따라서, 본 발명자는, 균열 방지의 관점에서, Cr 탄화물의 입계 석출을 억제하는 것이 중요하다고 생각했다.
여기서, B 및 Zr는, 입계 강화의 작용이 있고, 입계 균열을 억제하는 효과가 있으며, 또한, 특허문헌 3에는 재열 균열에 Mg, B 및 Zr의 첨가가 유효하다고 기재되어 있지만, 본 발명자의 검토에 의해 B 및 Zr는 내응고 균열성에 악영향을 미쳐, B 및 Zr를 과잉으로 첨가하면 응고 균열 감수성이 높아져 내응고 균열성이 열화되는 것으로 판명되었다. 또한, Mg은, 내응고 균열성에는 영향이 없지만, 일렉트로슬래그 용접이나 서브머지 용접에 있어서, 슬래그 박리성 등의 용접 작업성을 열화시킨다.
한편, 본 발명자는, 용접 금속의 인장 강도 향상에는 Ni기 합금의 모상의 고용 강화와 석출물에 의한 석출 강화가 유효하다고 생각했다. 또한, 내입계 부식성 및 내응력 부식 균열성이 열화되는 원인은 입계로의 Cr 탄화물의 석출에 있으며, 이 Cr 탄화물의 석출은, 입열량이 크고 냉각 속도가 낮은 경우에 현저하게 이루어진다.
이상의 지견에 근거하여, 본 발명에 있어서는, Cr보다도 탄화물 형성 성능이 높고, Cr 탄화물의 입계 석출을 억제하는 효과가 있는 Nb 및 Ta에 착안하여, C와 함께 그의 첨가량을 규정한다. 또한, 내응고 균열성을 열화시킬 우려가 있는 B 및 Zr에 관해서는, 적극적으로 첨가하지 않는 것으로 했다.
즉, 본 발명에 따른 Ni기 합금 용접 금속은, Cr: 28.0∼31.5질량%, Fe: 7.0∼11.0질량%, Nb 및 Ta: 합계로 1.5∼2.5질량%, C: 0.015∼0.040질량%, Mn: 0.5∼4.0질량%, N: 0.005∼0.080질량%, Si: 0.70질량% 이하(0은 포함하지 않는다)를 함유함과 더불어, Al: 0.50질량% 이하, Ti: 0.50질량% 이하, Mo: 0.50질량% 이하, Cu: 0.50질량% 이하, B: 0.0010질량% 이하, Zr: 0.0010질량% 이하, Co: 0.10질량% 이하, P: 0.015질량% 이하, S: 0.015질량% 이하로 규제되고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는다.
본 발명의 Ni기 합금 용접 금속은, 예컨대, 대상 전극을 사용한 일렉트로슬래그 용접 또는 서브머지 아크 용접에 의해 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 대상 전극은, Cr: 28.5∼32.0질량%, Fe: 7.0∼11.0질량%, Nb 및 Ta: 합계로 1.5∼2.5질량%, C: 0.015∼0.040질량%, Mn: 0.5∼4.0질량%, N: 0.005∼0.080질량%, Si: 0.40질량% 이하(0은 포함하지 않는다)를 함유함과 더불어, Al: 0.50질량% 이하, Ti: 0.50질량% 이하, Mo: 0.50질량% 이하, Cu: 0.50질량% 이하, B: 0.0010 질량% 이하, Zr: 0.0010 질량% 이하, Co: 0.10질량% 이하, P: 0.015질량% 이하, S: 0.015질량% 이하로 규제되고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 Ni기 합금으로 이루어진 것이다.
본 발명의 대상 전극은, 예컨대, 일렉트로슬래그 용접 또는 서브머지 아크 용접에 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 용접 방법은, Cr: 28.5∼32.0질량%, Fe: 7.0∼11.0질량%, Nb 및 Ta: 합계로 1.5∼2.5질량%, C: 0.015∼0.040질량%, Mn: 0.5∼4.0질량%, N: 0.005∼0.080질량%, Si: 0.40질량% 이하(0은 포함하지 않는다)를 함유함과 더불어, Al: 0.50질량% 이하, Ti: 0.50질량% 이하, Mo: 0.50질량% 이하, Cu: 0.50질량% 이하, B: 0.0010질량% 이하, Zr: 0.0010질량% 이하, Co: 0.10질량% 이하, P: 0.015질량% 이하, S: 0.015질량% 이하로 규제되고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 대상 전극을 사용하여 일렉트로슬래그 용접 또는 서브머지 아크 용접을 행하여, Cr: 28.0∼31.5질량%, Fe: 7.0∼11.0질량%, Nb 및 Ta: 합계로 1.5∼2.5질량%, C: 0.015∼0.040질량%, Mn: 0.5∼4.0질량%, N: 0.005∼0.080질량%, Si: 0.70질량% 이하(0은 포함하지 않는다)를 함유함과 더불어, Al: 0.50질량% 이하, Ti: 0.50질량% 이하, Mo: 0.50질량% 이하, Cu: 0.50질량% 이하, B: 0.0010질량% 이하, Zr: 0.0010질량% 이하, Co: 0.10질량% 이하, P: 0.015질량% 이하, S: 0.015질량% 이하로 규제되고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 Ni기 합금 용접 금속을 얻는 것이다.
본 발명에 의하면, B 및 Zr의 양을 규제함과 더불어, Nb, Ta 및 C를 특정량 첨가하고 있기 때문에, 대입열 용접에서도, 내고온 균열성, 인장 강도 및 내식성 모두가 양호한 Ni기 합금 용접 금속을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 있어서 평가 시료를 얻기 위한 용접 방법 및 평가 시료의 절출(切出) 위치를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 상세히 설명한다. 한편, 본 발명은 이하에 설명하는 실시형태에 한정되는 것이 아니다.
(제 1 실시형태)
우선, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 Ni기 합금 용접 금속(이하, 간단히 용접 금속이라고도 함)에 대하여 설명한다. 본 실시형태의 용접 금속은, Cr: 28.0∼31.5질량%, Fe: 7.0∼11.0질량%, Nb 및 Ta: 합계로 1.5∼2.5질량%, C: 0.015∼0.040질량%, Mn: 0.5∼4.0질량%, N: 0.005∼0.080질량%, Si: 0.70질량% 이하를 함유함과 더불어, Al: 0.50질량% 이하, Ti: 0.50질량% 이하, Mo: 0.50질량% 이하, Cu: 0.50질량% 이하, B: 0.0010질량%이하, Zr: 0.0010질량% 이하, Co: 0.010질량% 이하, P: 0.015질량% 이하, S: 0.015질량% 이하로 규제되고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는다.
그리고, 본 실시형태의 용접 금속은, 예컨대 대상 전극을 사용한 일렉트로슬래그 용접 또는 서브머지 아크 용접에 의해 형성될 수 있다. 이하, 본 실시형태의 용접 금속에 있어서 각 성분의 수치 한정 이유에 대하여 설명한다.
[Cr: 28.0∼31.5질량%]
Cr는, 고온 고압수 중에서의 내응력 부식 균열성을 향상시키는 주요 원소이며, 또한, 내산화성 및 내식성의 확보를 위해서도 유효한 원소이다. 단, 그 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는, 용접 금속 중에 28.0질량% 이상 함유시킬 필요가 있다. 한편, Cr 함유량이 31.5질량%를 초과하면, 제조시의 가공이 곤란하게 된다. 따라서, Cr 함유량은 28.0∼31.5질량%로 하고, 이 범위는, AWS(The American Welding Society; 미국 용접 협회) A5.11 ENiCrFe-7로 규정되는 범위와 동일하다.
[Fe: 7.0∼11.0질량%]
Fe는, Ni에 고용되어, 용접 금속의 인장 강도를 향상시키는 효과가 있다. 그러나 Fe 함유량이 7질량% 미만인 경우, 그 효과가 얻어지지 않는다. 한편, Fe 함유량이 11.0질량%를 초과하면, 저융점의 Fe2Nb 라베스상(Laves phases)을 형성해 입계에 석출되어, 다패스 용접시 재열에 의해 재용융되어 입계의 재열 액화 균열의 원인이 된다. 따라서, Fe 함유량은 7.0∼11.0질량%로 한다.
[Nb 및 Ta: 합계로 1.5∼2.5질량%]
대입열 용접에서는, Cr 탄화물의 예민화가 진행되어, 내식성 및 내연성 저하 균열성이 현저히 저하되기 쉽다. 한편, Nb는, Cr보다도 C와 결합하기 쉽고, 우선적으로 C와 결합하여 NbC 등의 안정적인 탄화물을 형성하기 때문에, 내입계 부식성 및 내응력 부식 균열성을 향상시키는 효과가 있다. 또한, Nb에는 입계에서의 조대한 Cr 탄화물의 생성을 억제하여, 내연성 저하 균열성을 현저히 향상시키는 효과도 있다. 또한, 생성된 NbC 등의 탄화물은 용접부의 강도 향상에 기여한다.
Ta도, 전술한 Nb와 마찬가지로, 합금 중의 C와 우선적으로 결합하여, TaC 등의 안정적인 탄화물을 형성하여, 입계에서의 조대한 Cr 탄화물의 생성을 억제한다. 이 때문에, 용접 금속에 Ta를 함유시키는 것에 의해, 내입계 부식성 및 내응력 부식 균열성을 향상시킴과 더불어, 내연성 저하 균열성을 현저히 향상시키는 것이 가능하다. 또한, 생성된 TaC 등의 탄화물에는, 용접 금속의 강도를 향상시키는 효과가 있다.
단, Nb 및 Ta의 총 함유량이 1.5질량% 미만인 경우, 이들 효과가 불충분해진다. 또한, Nb 및 Ta의 총 함유량이 2.5질량%를 초과하면, 응고 편석에 의해, 입계에 농화된 Nb나 Ta가 저융점의 금속간 화합물이나 라베스상을 형성하여, 용접시에 응고 균열이나 재열 액화 균열의 원인이 됨과 더불어, NbC나 TaC 등의 탄화물이 조대화되어, 인성이나 가공성이 열화된다.
따라서, Nb 및 Ta는, 합계로 1.5∼2.5질량%로 한다. 또한, 연성 저하 균열 감수성의 저하 및 내입계 부식성 및 내응력 부식 균열성의 향상의 관점에서, Nb 및 Ta의 총 함유량은 1.7∼2.3질량%로 하는 것이 바람직하다.
[C: 0.015∼0.040질량%]
Ni 중의 C는 고용 강화 원소이며, 인장 강도나 크립(Creep) 파단 강도를 향상시키는 효과가 있다. 단, C 함유량이 0.015질량% 미만인 경우, 이들 효과가 얻어지지 않는다. 또한, 본 실시형태의 용접 금속에서는, Nb나 Ta를 의도적으로 첨가하여, 그러한 탄화물을 입계에 석출시킴으로써 내연성 저하 균열성 및 인장 강도 향상을 도모하고 있다. 이 때문에, Nb 및 Ta의 첨가효과를 얻기 위해서 C는 불가결이며, 용접 금속에 0.015질량% 이상 함유시킬 필요가 있다.
한편, C 함유량이 0.040질량%를 초과하면, Cr나 Mo와 탄화물을 생성하여, 용접 금속의 내입계 부식성, 내응력 부식 균열성 및 내고온 균열성이 열화된다. 따라서, C 함유량은 0.015∼0.040질량%로 한다. 또한, C 함유량의 바람직한 범위는 0.020∼0.035질량%이며, 이것에 의해, 용접부의 강도가 보다 높아짐과 더불어, 한층 더 향상된 내연성 저하 균열성을 기대할 수 있다. 또한, C 함유량은, Nb 함유량 및 Ta 함유량과의 관계가 중요하고, 특히, 대입열 용접에 있어서는, Nb, Ta 및 C의 함유량을 엄밀히 관리할 필요가 있다.
[Mn: 0.5∼4.0질량%]
Mn은, 탈산소제로 작용하여 합금(용접 금속) 내의 세정도를 높이는 효과가 있다. 단, Mn 함유량이 0.5질량% 미만인 경우, 그 효과가 얻어지지 않는다. 또한, 4.0질량%를 초과하여 과잉으로 Mn을 첨가하면, 제조시의 가공이 곤란해진다. 따라서, Mn 함유량은 0.5∼4.0질량%로 한다. 또한, 세정도 향상의 관점에서, Mn 함유량은 0.5∼3.0질량%로 하는 것이 바람직하다.
[N: 0.005∼0.080질량%]
N은, 인장 강도를 향상시키는 효과가 있지만, 함유량이 0.005질량% 미만에서는 충분한 효과가 얻어지지 않는다. 한편, N을 0.080질량%를 초과해서 함유하면, 블로우 홀이나 피트 등의 용접 결함 발생으로 이어진다. 따라서, N 함유량은 0.005 내지 0.080질량%로 한다.
[Si: 0.70질량% 이하(0은 포함하지 않는다)]
Si는, 탈산제로서 작용하여 합금(용접 금속) 내의 청정도를 높이는 효과가 있다. 그러나 Si 함유량이 0.70질량%를 초과하면, 다층성(多層盛) 용접시에 재열 균열의 발생 원인이 된다. 따라서, Si는 0.70질량% 이하의 범위로 첨가한다.
[Al, Ti, Mo, Cu: 각각 0.50질량% 이하]
A1, Ti 및 Cu는 적극적으로 첨가할 필요는 없고, 또한, Mo는 용접부의 강도를 향상시키는 효과는 있지만, 그 함유량이 0.50질량%를 초과하면 내고온 균열성이 저하되어, 고온 균열이 발생하기 쉽게 된다. 따라서, Al, Ti, Mo 및 Cu는, AWS A5.11 ENiCrFe-7의 규정에 준거하여, 각각 0.50질량% 이하로 규제한다. 또한, A1, Ti, Mo 및 Cu는 모두 규제 성분이며, 합금(용접 금속)에 적극적으로 첨가되는 것이 아니기 때문에, 그 함유량이 0인 경우도 있다.
[B: 0.0010질량% 이하]
일반적으로, Ni기 합금 중에 B를 미량 첨가하면, 입계 강도를 향상시켜, 열간 압연성을 양호하게 하여, 내연성 저하 균열성을 향상시키는 효과가 있어, 와이어의 가공을 용이하게 할 수 있다고 알려져 있다. 그러나 본 실시형태의 용접 금속은, 대상 전극을 사용한 대입열 일렉트로슬래그 용접 또는 서브머지 아크 용접에 의해 형성되는 것이며, 입열량이 크기 때문에 B의 첨가는 제한할 필요가 있다.
따라서, 본 실시형태의 용접 금속에서는 B를 의도적으로 첨가하지 않고, 규제 성분으로 한다. B가 용접 금속에 다량으로 포함되어 있는 경우, 구체적으로는, B 함유량이 0.0010질량%를 초과하는 경우, 용접 금속의 응고 균열 감수성이 높아진다. 따라서, B 함유량은 0.0010질량% 이하로 규제한다. 또한, 용접 금속의 내응고 균열성 향상의 관점에서, B 함유량은 0.0005질량% 이하로 규제하는 것이 바람직하다. 또한, B는 규제 성분이며, 합금(용접 금속)에 적극적으로 첨가되는 것이 아니기 때문에, 그 함유량이 0인 경우도 있다.
[Zr: 0.0010 질량% 이하]
Zr도, 전술된 B와 마찬가지로, 미량 첨가로 입계 강도를 향상시켜 열간 압연성을 양호하게 하여, 내연성 저하 균열성을 향상시키는 효과가 있어, 와이어의 가공을 용이하게 하는 효과가 있다고 알려져 있다. 그러나 본 실시형태의 용접 금속은 대입열 용접에 의해 형성되는 것이므로, Zr의 첨가는 특별히 제한할 필요가 있다.
구체적으로는, Zr 함유량이 0.0010질량%를 초과하면 용접 금속의 응고 균열 감수성이 높아지기 때문에, 본 실시형태의 용접 금속에서는 Zr도 의도적으로는 첨가하지 않는 규제 성분으로 하고, 그 함유량을 0.0010질량% 이하로 규제한다. 또한, Zr 함유량은 0.0005질량% 이하로 규제하는 것이 바람직하며, 이것에 의해, 용접 금속의 응고 균열 감수성을 저하시켜 내응고 균열성을 향상시킬 수 있다. 또한, Zr도 규제 성분이며, 합금(용접 금속)에 적극적으로 첨가되는 것이 아니기 때문에 그 함유량이 0인 경우도 있다.
[Co: 0.10질량% 이하]
Co는 불가피적 불순물이며, 노(爐) 내인 경우에 중성자 조사에 의해, 반감기가 긴 방사성 동위체 Co60으로 변화되어 방사선원이 된다. 따라서, 본 실시형태의 용접 금속에서는 Co 함유량을 0.10질량% 이하, 바람직하게는 0.05질량% 이하로 규제한다. 또한, Co는 합금(용접 금속)에 적극적으로 첨가되는 것이 아니기 때문에, 그 함유량이 0인 경우도 있다.
[P: 0.015질량% 이하]
P도 불가피적 불순물이며, 용접 금속 중에 P가 0.015질량%를 초과하여 함유되면, 용접 응고 조직에 편석하여 농축되어, 저융점 화합물을 형성하기 용이하게 한다. 그 결과, 용접 금속의 용접 균열 감수성이 높아지게 되므로, P 함유량은 0.015질량% 이하로 규제한다. 또한, P는 합금(용접 금속)에 적극적으로 첨가되는 것이 아니기 때문에, 그 함유량이 0인 경우도 있다.
[S: 0.015질량% 이하]
S도 불가피적 불순물이며, 전술된 P와 마찬가지로, 0.015질량%를 초과하여 첨가하면, 용접 응고 조직에 편석하여 농축되어 저융점 화합물을 형성하기 쉽게 되므로 용접 금속의 용접 균열 감수성이 높아진다. 따라서, S 함유량도 0.015질량% 이하로 규제한다. 또한, S는 합금(용접 금속)에 적극적으로 첨가되는 것이 아니기 때문에, 그 함유량이 0인 경우도 있다.
[잔부: Ni 및 불가피적 불순물]
본 실시형태의 용접 금속에 있어서의 잔부는 Ni 및 불가피적 불순물이다. 또한, 여기서 말하는 불가피적 불순물에는 전술된 Co, P, S 이외에, V, Sn 및 Pb 등이 포함된다.
이상 상술한 바와 같이, 본 실시형태의 용접 금속에서는, B 및 Zr은 첨가하지 않고 그 양을 규제하며, 대신에 Nb 및 Ta를 첨가하여, C와의 관계로 그 양을 특정하고 있기 때문에, 내응고 균열성 및 내식성을 저하시키지 않고 내연성 저하 균열성 및 인장 강도를 향상시킬 수 있다. 이것에 의해, 대입열 용접에서도, 내고온 균열성, 인장 강도 및 내식성 모두가 양호한 Ni기 합금 용접 금속을 실현할 수 있다.
(제 2 실시형태)
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 대상 전극에 대하여 설명한다. 본 실시형태의 대상 전극은, 전술한 제 1 실시형태의 용접 금속을 얻기 위한 것이며, 예컨대 용접 입열이 40kJ/cm 이상인 대입열 일랙트로슬래그 용접 또는 서브머지 아크 용접에 사용된다.
또한, 본 실시형태의 대상 전극은, Cr: 28.5∼32.0질량%, Fe: 7.0∼11.0질량%, Nb 및 Ta: 합계로 1.5∼2.5질량%, C: 0.015∼0.040질량%, Mn: 0.5∼4.0질량%, N: 0.005∼0.080질량%, Si: 0.40질량% 이하를 함유함과 더불어, Al: 0.50질량% 이하, Ti: 0.50질량% 이하, Mo: 0.50질량% 이하, Cu: 0.50질량% 이하, B: 0.0010질량% 이하, Zr: 0.0010질량% 이하, Co: 0.10질량% 이하, P: 0.015질량% 이하, S: 0.015질량% 이하로 규제되고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는다.
이하, 본 실시형태의 대상 전극에 있어서의 각 성분의 수치 한정 이유에 대하여 설명한다. 또한, 전술한 제 1 실시형태의 용접 금속과 수치 범위가 같은 것은, 그 수치 한정 이유도 같으므로 설명은 생략한다.
[Cr: 28.5∼32.0질량%]
Cr은 용접시 산화에 의해 소비된다. 따라서, 산화 소모분을 고려하여, Cr 함유량이 28.0∼31.5질량%인 용접 금속을 얻기 위해 대상 전극의 Cr 함유량을 28.5∼32.0질량%로 한다.
[Si: 0.40질량% 이하(0은 포함하지 않는다)]
Si는 슬래그에도 함유되어 있다. 따라서, 슬래그로부터의 혼입분을 고려하여, Si 함유량이 0.70질량% 이하인 용접 금속을 얻기 위해 대상 전극의 Si 함유량을 0.40질량% 이하로 한다.
[잔부: Ni 및 불가피적 불순물]
본 실시형태의 대상 전극에 있어서의 잔부도 Ni 및 불가피적 불순물이다. 또한, 여기서 말하는 불가피적 불순물에는 Co, P, S, V, Sn 및 Pb 등이 포함된다.
또한, 본 실시형태의 대상 전극은, 그 크기 등은 특별히 한정되지 않고, 용접 조건 등에 따라 적절히 선택할 수 있다.
본 실시형태의 대상 전극에서는, 종래의 Ni기 합금 용가재에 첨가되고 있던 B 및 Zr는 첨가하지 않고 그 양을 규제하며, 대신에 Nb 및 Ta를 첨가하여, C와의 관계로 그 양을 특정하기 때문에, 내응고 균열성 및 내식성을 저하시키지 않고, 내연성 저하 균열성 및 인장 강도를 향상시킬 수 있다. 이것에 의해, 대입열 일렉트로슬래그 용접 또는 서브머지 아크 용접을 실시하더라도 내고온 균열성, 인장 강도 및 내식성 모두가 양호한 Ni기 합금 용접 금속을 얻을 수 있다.
또한, 전술한 특허문헌 2에 기재된 Ni-Cr-Fe 합금 용가재는 본 실시형태의 대상 전극에 비하여 Nb 함유량이 적기 때문에, 얻어지는 용접 금속은 내연성 저하 균열성이 뒤떨어지는 것이라고 생각된다. 또한, 전술한 특허문헌 3에 기재된 Ni-Cr-Fe 합금 용가재는 본 실시형태의 대상 전극에 비하여 B 및 Zr량이 많기 때문에, 얻어지는 용접 금속은 내응고 균열성이 뒤떨어지는 것이라고 생각된다.
이와 같이, 본 실시형태의 대상 전극은 종래의 Ni기 합금 용가재에 비하여 우수한 특성을 갖는다. 또한, 본 실시형태의 대상 전극에 있어서 상기 이외의 구성 및 효과는 전술한 제 1 실시형태와 마찬가지이다.
(제 3 실시형태)
다음으로 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 용접 방법에 대하여 설명한다. 본 실시형태의 용접 방법에서는, 전술한 제 2 실시형태의 대상 전극을 사용하는 일렉트로슬래그 용접 또는 서브머지 아크 용접을 행하여, 전술한 제 1 실시형태의 용접 금속을 얻는다.
본 실시형태의 용접 방법에 사용하는 플럭스는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 일렉트로슬래그 용접의 경우에는, CaF2 55∼75질량%와, Al2O3 10∼25질량%와, SiO2 10∼20질량%와, Na2O, Ka2O 및 Li2O 중 1종 또는 2종 이상을 합계로 2 내지 5질량% 함유함과 더불어, MgO, CaO, TiO2 및 BaO를 각각 5.0질량% 이하로 규제한 조성의 것이 사용될 수 있다.
[CaF2: 55∼75질량%]
CaF2는, 용융 슬래그의 전기 전도도를 적절히 확보하여 용접의 안정성을 향상시킨다. 또한, CaF2은 용융 슬래그의 점성을 적절히 확보하여 용접 비드의 형상을 향상시킨다. 단, 플럭스 전체 질량당 CaF2 함유량이 55질량% 미만이면 비드 형상 및 비드 외관이 열화되며, 또한, 전기 전도도가 과잉으로 되어, 저항 발열이 부족해짐에 의해, 용접 중에 빈번히 아크가 발생하므로 용접의 안정성이 저하되는 경우가 있다.
한편, 플럭스 전체 질량당 CaF2 함유량이 75질량%를 초과하면, 용융 슬래그의 점성이 과잉으로 되어, 용접 비드의 직선성이 저하되어 용접 비드의 형상이 열화됨과 더불어, 불소 가스의 발생량이 증가하여 용접 비드에 압흔(폭마크(Pock-mark))이 발생하여, 비드 외관이 열화되는 경우가 있다. 따라서, 본 실시형태의 용접 방법에서는 CaF2 함유량이 55∼75질량%인 플럭스를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 플럭스의 CaF2 함유량은 60∼70질량%인 것이 바람직하다.
[A12O3: 10∼25질량%]
A12O3는, 슬래그 형성제로서 첨가되어 용접 비드의 평활성, 시단부의 젖음성 및 직선성을 적절히 확보하여 용접 비드 외관 및 용접 비드 형상을 향상시킨다. 단, A12O3 함유량이 플럭스 전체 질량당 10질량% 미만이면, 이들 효과를 충분히 얻을 수 없는 경우가 있다.
또한, Al2O3 함유량이 플럭스 전체 질량당 25질량%를 초과하면, 저항 발열량이 부족하여 플럭스의 용융이 불충분해져, 용접 중에 빈번히 아크가 발생하여 용접의 안정성이 저하되는 경우가 있다. 따라서, 본 실시형태의 용접 방법에서는 A12O3 함유량이 10∼25질량%인 플럭스를 사용한다. 또한, 플럭스의 A12O3 함유량은 15∼20질량%인 것이 바람직하다.
[SiO2: 10∼20질량%]
SiO2는, 용융 슬래그의 점성을 적절히 확보하여 용접 비드 형상을 양호하게 하는 효과가 있다. 단, 플럭스 전체 질량당 SiO2 함유량이 20질량%를 초과하면, 용융 슬래그의 점성이 과잉으로 되어, 용접 비드의 직선성이 저하되어 용접 비드의 형상이 열화되거나, 용접 비드 폭이 협소해져 언더컷이 생기는 경우가 있다. 통상, SiO2는 일렉트로슬래그 육성 용접용 플럭스의 제조시, SiO2가 주성분인 바인더가 첨가되는 것에 의해 플럭스 전체 질량당 10질량% 이상 도입된다.
[Na2O, Ka2O 및 Li2O 중 1종 이상: 2∼5질량%]
Na2O, Ka2O 및 Li2O는, 용융 슬래그의 융점을 적절히 확보하여 용접의 안정성을 향상시킨다. 이들 성분은, 일렉트로슬래그 육성 용접용 플럭스의 제조시, 바인더로부터 첨가되며, 제조된 소결형 플럭스에 있어서의 그의 함유량은 플럭스 전체 질량당의 총 함유량으로 2질량% 이상이 된다. Na2O, Ka2O 및 Li2O의 총 함유량이 5질량%를 초과하면, 용융 슬래그의 융점이 저하됨으로써 발열량이 부족하여 플럭스의 용융이 불충분해지므로, 용접 중에 빈번히 아크가 발생하여 용접의 안정성이 저하되는 경우가 있다. 따라서, 본 실시형태의 용접 방법에서는, Na2O, Ka2O 및 Li2O 중의 1종 또는 2종 이상을, 합계로 2∼5질량% 함유하는 플럭스를 사용하는 것이 바람직하다.
[MgO, CaO, TiO2 및 BaO: 각각 5.0질량% 이하]
MgO, CaO, TiO2 및 BaO는, 각각 슬래그 형성제로서 작용하여, 용접 비드의 평활성 및 직선성을 적절히 확보하여 용접 비드 외관 및 용접 비드 형상을 향상시킨다. 또한, 용융 슬래그의 대류(對流)에 의해, 후프(hoop)의 폭방향으로 균일한 용융 슬래그를 형성하여, 슬래그 박리성을 향상시키는 효과도 있다.
그러나, MgO, CaO, TiO2 및 BaO의 함유량이 플럭스 전체 질량당 5.0질량%를 초과하면, 용융 슬래그의 대류가 과잉이 되어 슬래그의 발생량이 후프의 폭방향으로 불균일해져 슬래그 박리성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 이들 성분은 적극적으로 첨가하지 않더라도 특별히 문제는 없지만, 플럭스 원료 중에 불순물로서 필연적으로 포함되는 것에 의해, 통상은 플럭스 중에 0.1질량% 이상 함유된다.
본 실시형태의 용접 방법에서는, 전술한 제 2 실시형태의 대상 전극을 사용하기 때문에, 대입열 일렉트로슬래그 용접 또는 서브머지 아크 용접에 의해 내고온 균열성, 인장 강도 및 내식성 모두가 양호한 Ni기 합금 용접 금속을 얻을 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명의 효과에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 실시예에 있어서는, 하기 표 1에 나타내는 대상 전극(후프) A1∼A4 및 B1∼B11를 사용하여 일렉트로슬래그 용접 또는 서브머지 아크 용접을 행하고, 얻어진 용접 금속의 특성에 대하여 평가했다. 그 때, 일렉트로슬래그 용접에서는 하기 표 2에 나타내는 I∼III의 플럭스를, 서브머지 아크 용접에서는 하기 표 2에 나타내는 플럭스 IV의 플럭스를, 각각 사용했다.
Figure pat00001
Figure pat00002
<평가 시료의 제작>
도 1은 본 실시예의 평가 시료를 얻기 위한 용접 방법 및 평가 시료의 절출 위치를 나타내는 도면이다. 본 실시예에 있어서는, ASTM A533B CL. 1을 모재(1)로 하고, 그 위에, 하기 표 3에 나타내는 용접 조건에서 5층(일부분은 3층)의 육성 용접을 행하였다(도 1 참조). 그 때, 육성층(2)의 1층째(2a) 및 2층째(2b)는 4 패스로, 3층째(2c)는 3 패스로, 4층째(2d) 및 5층째(2e)는 2 패스로 용접하였다. 그 후, 607℃, 48시간의 PWHT(Post Weld Heat Treatment: 용접 후 열처리)를 실시하였다.
Figure pat00003
<내균열성>
도 1에 나타내는 3층의 육성 용접부의 용접 비드 표면에 대하여 수직 방향으로, 두께 10mm인 굽힘 시험편(10)을 5장 잘라냈다. 그리고, 이 시험편(10)에 대하여 굽힘 반경이 약 50mm인 조건에서 굽힘 가공을 실시한 후, 그 단면에 침투 탐상 시험을 실시하여 균열의 발생 빈도를 평가하였다. 내균열성은, 각 굽힘 시험편(10)의 단면에 대하여 균열 개수를 카운트하여, 1단면당의 평균 균열 개수가 1개 미만인 경우를 A, 1개 이상 5개 미만인 경우를 B, 5개 이상을 C로 하여 평가하였다.
<인장 강도>
도 1에 나타내는 5층의 육성 용접부의 3∼5층째의 위치로부터, 직경이 6mm인 환봉(20)을 잘라내어, 실온에서의 인장 시험에 제공하였다. 인장 강도는 590MPa 이상인 경우를 A, 540MPa 이상 590MPa 미만인 경우를 B, 540MPa 미만인 경우를 C로 했다.
<내식성>
도 1에 나타내는 5층의 육성 용접부의 3∼5층째의 위치로부터, 5mm×10mm×70mm인 시험편(30)을 잘라내어, 황산-황산제2철 부식 시험(ASTM A262 Practice B)을 실시하였다. 그 후, 굽힘 반경이 약 50mm인 조건에서 굽힘 가공을 실시한 후, 그 단면에 침투 탐상 시험을 실시하여 균열의 발생 빈도를 평가하였다. 내식성은 균열이 없는 경우를 A, 균열이 있는 경우를 C로 하였다.
<종합 평가>
종합 판정은 내균열성, 인장 강도, 내식성의 어느 것이든 C가 있는 경우에는 ×로 하고, C의 평가가 없는 경우를 △로 하며, 모든 평가가 A인 경우를 ○로 하였다. 이상의 결과를, 하기 표 4에 정리하여 나타낸다.
Figure pat00004
상기 표 4에 나타내는 바와 같이, Nb 및 Ta의 총 함유량이 본 발명의 범위보다도 적은 비교예 1의 용접 금속은, 내식성 시험에서는 균열이 발생하여 내식성이 현저히 낮았다. 한편, Nb 및 Ta의 총 함유량이 본 발명의 범위를 초과하고 있는 비교예 2, 3의 용접 금속은 균열의 발생 개수가 많아, 내균열성이 현저히 낮았다. 또한, C 함유량이 본 발명의 범위에 못 미치는 비교예 4의 용접 금속은 강도가 뒤떨어지고 있었다. 한편, C 함유량이 본 발명의 범위를 초과하고 있는 비교예 5의 용접 금속은 내균열성이 뒤떨어지고 있고, 또한, 내식성 시험에서는 균열이 발생하였다. 또한, Si 함유량이 본 발명의 범위를 초과하고 있는 비교예 6의 용접 금속은 내균열성이 뒤떨어지고 있었다.
Zr 함유량이 본 발명의 범위를 초과하고 있는 비교예 7의 용접 금속, 및 B 함유량이 본 발명의 범위를 초과하고 있는 비교예 8의 용접 금속은 어느 것이나 내균열성이 뒤떨어지고 있었다. 또한, Fe 함유량이 본 발명의 범위보다도 적은 비교예 9의 용접 금속은 강도가 뒤떨어지고 있었다. 한편, Fe 함유량이 본 발명의 범위를 초과하고 있는 비교예 10의 용접 금속은 내균열성이 뒤떨어지고 있었다. 또한, N 함유량이 본 발명의 범위를 초과하고 있던 비교예 11의 용접 금속도, 내균열성이 뒤떨어지고 있었다.
이에 대하여, 실시예 1∼4의 용접 금속은, 내균열성, 내식성 및 강도 모두에 대하여 우수하였다. 이상의 결과로부터, 본 발명에 의하면, 대입열 용접에서도, 내고온 균열성, 인장 강도 및 내식성의 모두가 양호한 Ni기 합금 용접 금속이 얻어지는 것이 확인되었다.
1: 모재
2, 2a∼2e: 육성층
10: 굽힘 시험용 시험편
20: 인장 시험용 환봉
30: 내식성 시험용 시험편

Claims (5)

  1. Cr: 28.0∼31.5질량%,
    Fe: 7.0∼11.0질량%,
    Nb 및 Ta: 합계로 1.5∼2.5질량%,
    C: 0.015∼0.040질량%,
    Mn: 0.5∼4.0질량%,
    N: 0.005∼0.080질량%,
    Si: 0.70질량% 이하(0은 포함하지 않는다)
    를 함유함과 더불어,
    Al: 0.50질량% 이하,
    Ti: 0.50질량% 이하,
    Mo: 0.50질량% 이하,
    Cu: 0.50질량% 이하,
    B: 0.0010질량% 이하,
    Zr: 0.0010질량% 이하,
    Co: 0.10질량% 이하,
    P: 0.015질량% 이하,
    S: 0.015질량% 이하
    로 규제되고,
    잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 Ni기 합금 용접 금속.
  2. 제 1 항에 있어서,
    대상 전극을 사용한 일렉트로슬래그 용접 또는 서브머지 아크 용접에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 Ni기 합금 용접 금속.
  3. Cr: 28.5∼32.0질량%,
    Fe: 7.0∼11.0질량%,
    Nb 및 Ta: 합계로 1.5∼2.5질량%,
    C: 0.015∼0.040질량%,
    Mn: 0.5∼4.0질량%,
    N: 0.005∼0.080질량%,
    Si: 0.40질량% 이하(0은 포함하지 않는다)
    를 함유함과 더불어,
    Al: 0.50질량% 이하,
    Ti: 0.50질량% 이하,
    Mo: 0.50질량% 이하,
    Cu: 0.50질량% 이하,
    B: 0.0010질량% 이하,
    Zr: 0.0010질량% 이하,
    Co: 0.10질량% 이하,
    P: 0.015질량% 이하,
    S: 0.015질량% 이하
    로 규제되고,
    잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 대상 전극.
  4. 제 3 항에 있어서,
    일렉트로슬래그 용접 또는 서브머지 아크 용접에 사용되는 것을 특징으로 하는 대상 전극.
  5. Cr: 28.5∼32.0질량%, Fe: 7.0∼11.0질량%, Nb 및 Ta: 합계로 1.5∼2.5질량%, C: 0.015∼0.040질량%, Mn: 0.5∼4.0질량%, N: 0.005∼0.080질량%, Si: 0.40질량% 이하(0은 포함하지 않는다)를 함유함과 더불어, Al: 0.50질량% 이하, Ti: 0.50질량% 이하, Mo: 0.50질량% 이하, Cu: 0.50질량% 이하, B: 0.0010질량% 이하, Zr: 0.0010질량% 이하, Co: 0.10질량% 이하, P: 0.015질량% 이하, S: 0.015질량% 이하로 규제되고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 대상 전극을 사용하여 일렉트로슬래그 용접 또는 서브머지 아크 용접을 행하여,
    Cr: 28.0∼31.5질량%, Fe: 7.0∼11.0질량%, Nb 및 Ta: 합계로 1.5∼2.5질량%, C: 0.015∼0.040질량%, Mn: 0.5∼4.0질량%, N: 0.005∼0.080질량%, Si: 0.70질량% 이하(0은 포함하지 않는다)를 함유함과 더불어, Al: 0.50질량% 이하, Ti: 0.50질량% 이하, Mo: 0.50질량% 이하, Cu: 0.50질량% 이하, B: 0.0010질량% 이하, Zr: 0.0010질량% 이하, Co: 0.10질량% 이하, P: 0.015질량% 이하, S: 0.015질량% 이하로 규제되고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 Ni기 합금 용접 금속을 얻는 용접 방법.
KR1020130054297A 2012-05-15 2013-05-14 Ni기 합금 용접 금속, 대상 전극 및 용접 방법 KR101544260B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012111186A JP5977998B2 (ja) 2012-05-15 2012-05-15 Ｎｉ基合金溶接金属、帯状電極及び溶接方法
JPJP-P-2012-111186 2012-05-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130127943A true KR20130127943A (ko) 2013-11-25
KR101544260B1 KR101544260B1 (ko) 2015-08-12

Family

ID=49580445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130054297A KR101544260B1 (ko) 2012-05-15 2013-05-14 Ni기 합금 용접 금속, 대상 전극 및 용접 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9415460B2 (ko)
JP (1) JP5977998B2 (ko)
KR (1) KR101544260B1 (ko)
CN (1) CN103418930B (ko)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3100818B1 (en) * 2014-01-27 2020-05-27 Nippon Steel Corporation Welding material for ni-based heat-resistant alloy, and welded metal and welded joint each using same
CN105537807B (zh) * 2014-05-17 2018-01-02 江苏图南合金股份有限公司 制成直径3mm以下的镍基合金焊丝的制备方法
US11130201B2 (en) 2014-09-05 2021-09-28 Ametek, Inc. Nickel-chromium alloy and method of making the same
CA2987569C (en) * 2015-06-26 2019-12-24 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Ni-based alloy pipe or tube for nuclear power
JP2017042796A (ja) * 2015-08-27 2017-03-02 株式会社神戸製鋼所 Ｎｉ基合金溶接金属
CN105215571A (zh) * 2015-09-22 2016-01-06 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所 添加Mn和Nb的核电用NiCrFe合金堆焊焊带及焊接方法
CN105215572A (zh) * 2015-09-22 2016-01-06 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所 一种核岛主设备用抗裂纹缺陷镍基焊丝及制备方法
CN105397331B (zh) * 2015-09-22 2017-11-14 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所 一种高Mn高Nb的抗裂纹缺陷镍基焊丝及焊接方法
CN106881540A (zh) * 2015-12-16 2017-06-23 海宁瑞奥金属科技有限公司 一种镍基合金、焊材
WO2017112688A1 (en) * 2015-12-23 2017-06-29 Materion Corporation Nickel alloys for biosensors
WO2017145854A1 (ja) * 2016-02-25 2017-08-31 株式会社神戸製鋼所 エレクトロスラグ溶接用Ｎｉ基溶接材料
CN106695173B (zh) * 2017-03-17 2019-09-20 中国石油天然气集团公司 一种焊接钛-钢复合板近钛层的焊接材料及其制备方法
CN108838580B (zh) * 2018-08-13 2020-08-07 天津沃盾耐磨材料有限公司 耐高温焊丝及其制备方法
CN108907502A (zh) * 2018-08-31 2018-11-30 西安理工大学 一种用于钎焊钽Ta1与1Cr18Ni9不锈钢的非晶态高熵合金钎料及其制备方法
CN112008293A (zh) * 2019-05-28 2020-12-01 株式会社东芝 镍基合金焊接材料、核反应堆用焊接材料、核能用设备及结构物以及它们的修补方法
CN110640355A (zh) * 2019-10-08 2020-01-03 哈尔滨威尔焊接有限责任公司 一种与高Mn、高Nb抗裂纹缺陷的镍基焊带配套使用的焊剂及焊接方法
CN110560961A (zh) * 2019-10-12 2019-12-13 哈尔滨威尔焊接有限责任公司 一种核电设备用Ta&Nb复合型镍基焊丝及焊接方法
CN112025137A (zh) * 2020-07-21 2020-12-04 江苏金桥焊材科技股份有限公司 一种高温耐蚀镍基焊丝及其冶炼和制备方法
CN114752815B (zh) * 2021-01-08 2023-11-14 宝武特种冶金有限公司 一种镍基合金焊带及其制备方法、应用
CN112548400B (zh) * 2021-02-22 2021-06-04 四川西冶新材料股份有限公司 用于镍铬铁合金钢焊接用药皮、焊条及其制备方法
CN115747578A (zh) * 2022-11-25 2023-03-07 江苏图南合金股份有限公司 低硫低氧hs690焊丝及其生产方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4135919A (en) * 1978-04-25 1979-01-23 Carondelet Foundry Company Alloy resistant to sulfuric acid corrosion
US5308698A (en) * 1992-05-21 1994-05-03 Inco Alloys International, Inc. Flux for coated welding electrode
JP3170165B2 (ja) 1994-12-28 2001-05-28 三菱重工業株式会社 Ｎｉ基高Ｃｒ合金用被覆アーク溶接棒
JP4919564B2 (ja) 1999-06-10 2012-04-18 インコ、アロイス、インターナショナル インコーポレーテッド 溶接に使用する溶接合金および物品、溶接物ならびに溶接物の製造方法
US6242113B1 (en) 1999-06-10 2001-06-05 Inco Alloys International, Inc. Welding alloy and articles for use in welding, weldments and methods for producing weldments
EP1710041B1 (en) * 2004-01-21 2009-09-02 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Ni BASE HIGH Cr ALLOY FILLER MATERIAL AND WELDING ROD FOR SHIELDED METAL ARC WELDING
JP5253817B2 (ja) * 2005-01-25 2013-07-31 ハンチントン、アロイス、コーポレーション 延性低下割れ耐性を有する被覆された溶接電極、およびそれから製造された溶着物
JP2009022989A (ja) * 2007-07-20 2009-02-05 Kobe Steel Ltd Ｎｉ基高Ｃｒ合金用溶接材料
JP5254693B2 (ja) * 2008-07-30 2013-08-07 三菱重工業株式会社 Ｎｉ基合金用溶接材料
JP5107172B2 (ja) 2008-08-06 2012-12-26 三菱マテリアル株式会社 Ｎｉ基合金溶接材料
EP2182084A1 (de) * 2008-11-04 2010-05-05 Siemens Aktiengesellschaft Schweisszusatzwerkstoff, Verwendung des Schweisszusatzwserkstoffes und Bauteil
JP5416605B2 (ja) 2010-02-02 2014-02-12 株式会社神戸製鋼所 フラックス入りワイヤ
JP5450260B2 (ja) 2010-05-27 2014-03-26 株式会社神戸製鋼所 耐高温割れ性に優れた溶接金属
JP5389000B2 (ja) 2010-12-02 2014-01-15 株式会社神戸製鋼所 Ｎｉ基合金溶接金属、Ｎｉ基合金被覆アーク溶接棒

Also Published As

Publication number Publication date
KR101544260B1 (ko) 2015-08-12
JP5977998B2 (ja) 2016-08-24
CN103418930A (zh) 2013-12-04
US20130306602A1 (en) 2013-11-21
US9415460B2 (en) 2016-08-16
JP2013237064A (ja) 2013-11-28
CN103418930B (zh) 2015-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101544260B1 (ko) Ni기 합금 용접 금속, 대상 전극 및 용접 방법
JP5389000B2 (ja) Ｎｉ基合金溶接金属、Ｎｉ基合金被覆アーク溶接棒
EP2639007B1 (en) Ni-based alloy solid wire for welding
KR20100059957A (ko) 오스테나이트계 스테인리스강
CN108602163B (zh) 焊接用Ni基合金实芯焊丝和Ni基合金焊接金属
JP2006289395A (ja) ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ
JP6978615B2 (ja) Ｔｉｇ溶接用溶加材
KR101764040B1 (ko) 피복 아크 용접봉
JPWO2020039643A1 (ja) ガスメタルアーク溶接用ソリッドワイヤ
JP3850764B2 (ja) 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用溶接ワイヤ
JP6978614B2 (ja) ガスメタルアーク溶接用ソリッドワイヤおよびガスメタルアーク溶接方法
JP6235402B2 (ja) 強度、靭性および耐ｓｒ割れ性に優れた溶接金属
WO2022030200A1 (ja) ガスメタルアーク溶接用ソリッドワイヤ
JP7215911B2 (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
TW202220779A (zh) 焊接接頭及其製造方法
JP2004091860A (ja) 低合金耐熱鋼用溶接金属
KR101197990B1 (ko) 용접용 Ｎｉ기 합금 솔리드 와이어
JP7360032B2 (ja) オーステナイト系耐熱鋼溶接継手

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180718

Year of fee payment: 4