JP2000343276A - Ni-BASED ALLOY FLUX-CORED WIRE - Google Patents

Ni-BASED ALLOY FLUX-CORED WIRE

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JP2000343276A
JP2000343276A JP15438199A JP15438199A JP2000343276A JP 2000343276 A JP2000343276 A JP 2000343276A JP 15438199 A JP15438199 A JP 15438199A JP 15438199 A JP15438199 A JP 15438199A JP 2000343276 A JP2000343276 A JP 2000343276A
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JP
Japan
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weight
slag
flux
wire
welding
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JP15438199A
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Japanese (ja)
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Tsuneji Ogawa
恒司 小川
Toshiharu Maruyama
敏治 丸山
Akino Kouzuki
映野 上月
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a Ni-based alloy flux-cored wire which is free from seizure of a slag, excellent in hot crack resistance, and excellent in weldability at all welding position and bead shape in the welding of a Ni steel or Ni-based alloy. SOLUTION: In the Ni-based alloy flux-cored wire whose outer skin is formed of a Ni-based alloy containing Nb and/or Mn, the filling ratio of the flux to be housed is, by weight, 15-36% to the total weight of the wire, and the flux has the components 2-10% TiO2, 0.1-3% SiO2, 0.4-4% ZrO2 to the total weight of the wire, 0.01-0.4% at least one kind selected from a group consisting of Li, Na and K compounds in total in terms of Li, Na and K, 1-25% metals in total, and 4-15% slag in total, and substantially contains no Al2O3, carbonate, Fe oxide or Mn oxide.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、LNGタンク等の
11重量%以下のNiを含有する低温鋼の溶接又は原子
力及び石油・化学機器等に使用されるNi基合金の溶接
に適用されるNi基合金フラックス入りワイヤに関し、
特に、Ar+約20%CO2ガスを使用したMAG溶接
において、全姿勢溶接でのアークの安定及び集中が優
れ、融合不良又はスラグの巻き込み等の溶接欠陥が発生
しにくく、スパッタの発生、スラグの被包性、ビード形
状等の溶接作業性及び耐高温割れ性が優れると共に、特
に、溶着金属とスラグの密着性であるスラグ焼付きのス
ラグの剥離性が優れたNi基合金フラックス入りワイヤ
に関する。
The present invention relates to welding of low-temperature steel containing less than 11% by weight of Ni, such as LNG tanks, and welding of Ni-base alloys used in nuclear power and petroleum / chemical equipment. Regarding the base alloy flux cored wire,
In particular, in MAG welding using Ar + about 20% CO 2 gas, arc stability and concentration in all position welding are excellent, welding defects such as poor fusion or slag entrapment are unlikely to occur, spatter is generated, and slag is generated. The present invention relates to a Ni-based alloy flux-cored wire which is excellent in encapsulation properties, bead shape and other welding workability and hot cracking resistance, and in particular, has excellent slag seizure releasability, which is adhesion between a deposited metal and slag.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、フラックス入りワイヤによるガス
シールドアーク溶接は、被覆アーク溶接又はTIG溶接
と比較して高能率であるため、適用範囲が拡大する傾向
にある。Ni基合金においてもフラックス入りワイヤ、
特に、耐食性及び高強度の要求からNbを含有するフラ
ックス入りワイヤが使用され、耐割れ性の点からMnを
含有するフラックス入りワイヤが使用されている。この
種のガスシールドアーク溶接用ワイヤが、特公平4−5
2190号公報、特開平6−198488号公報及び特
開平8−309583号公報に開示されている。
2. Description of the Related Art In recent years, gas shielded arc welding using a flux-cored wire is more efficient than covered arc welding or TIG welding, so that its application range tends to be expanded. Flux-cored wires for Ni-based alloys,
In particular, a flux-cored wire containing Nb has been used from the requirements of corrosion resistance and high strength, and a flux-cored wire containing Mn has been used from the viewpoint of crack resistance. This kind of wire for gas shielded arc welding is disclosed in
Nos. 2190, 6-198488 and 8-309583.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、特にNb及び
Mnを含有するフラックス入りワイヤにおいては、スラ
グの焼付きにより、スラグの剥離性が不十分なため、そ
の除去に多大な時間を要すると共に、融合不良又はスラ
グ巻き込み等の溶接欠陥が発生し易いため、高能率であ
るガスシールドアーク溶接の特性を十分に発揮すること
ができなかった。
However, especially in a flux-cored wire containing Nb and Mn, slag seizure causes insufficient slag removability, so that it takes a long time to remove the slag. Since welding defects such as poor fusion or slag entrapment are likely to occur, the characteristics of highly efficient gas shielded arc welding could not be sufficiently exhibited.

【0004】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、Ni鋼又はNi基合金の溶接において、ス
ラグの焼付きがなく耐高温割れ性が優れ、全姿勢での溶
接作業性及びビード形状が優れたNi基合金フラックス
入りワイヤを提供することを目的とする。
[0004] The present invention has been made in view of the above problems, and in the welding of Ni steel or a Ni-based alloy, there is no slag seizure, excellent hot cracking resistance, welding workability in all postures and An object of the present invention is to provide a flux cored Ni-base alloy wire having an excellent bead shape.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係るNi基合金
フラックス入りワイヤは、Nb及び/又はMnを含有す
るNi基合金を外皮とするNi基合金フラックス入りワ
イヤにおいて、内包するフラックスの充填率がワイヤ全
重量に対して15乃至36重量%であり、フラックス組
成が、ワイヤ全重量に対して、TiO2:2乃至10重
量%、SiO2:0.1乃至3重量%、ZrO2:0.4
乃至4重量%、Li、Na及びK化合物からなる群から
選択された少なくとも1種:Li、Na、K換算値の総
量で0.01乃至0.4重量%、金属成分:総量で1乃
至25重量%、スラグ成分:総量で4乃至15重量%を
含有し、Al23、炭酸塩、Fe酸化物及びMn酸化物
を実質上含まないことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A Ni-based alloy flux-cored wire according to the present invention comprises a Ni-based alloy flux-cored wire having a Ni-based alloy containing Nb and / or Mn as an outer shell. There is a 15 to 36% by weight relative to the total wire weight, the flux composition, relative to the total wire weight, TiO 2: 2 to 10 wt%, SiO 2: 0.1 to 3 wt%, ZrO 2: 0 .4
At least one selected from the group consisting of Li, Na, and K compounds: 0.01 to 0.4% by weight in total in terms of Li, Na, and K, and a metal component: 1 to 25 in total. % By weight, slag component: contains 4 to 15% by weight in total and is characterized by being substantially free of Al 2 O 3 , carbonate, Fe oxide and Mn oxide.

【0006】このNi基合金フラックス入りワイヤは、
更にワイヤ全重量に対して、Y、La及びCeからなる
群から選択された少なくとも1種の希土類金属の化合物
をY、La及びCeの希土類金属換算値の総量で0.4
重量%以下含有することが好ましい。
[0006] This Ni-based alloy flux cored wire is
Furthermore, at least one compound of a rare earth metal selected from the group consisting of Y, La and Ce is added to the total weight of the wire in a total amount of rare earth metal equivalents of Y, La and Ce of 0.4.
It is preferred that the content be less than 10% by weight.

【0007】また、更にワイヤ全重量に対して、Pを
0.010重量%以下、Sを0.015重量%以下、B
iを0.005重量%以下及びBを0.003重量%以
下に規制することが好ましい。
Further, P is 0.010% by weight or less, S is 0.015% by weight or less, B
It is preferable to regulate i to 0.005% by weight or less and B to 0.003% by weight or less.

【0008】上記課題を解決するために本願発明者等が
鋭意研究開発を重ねた結果、不活性ガス雰囲気、特に、
Ar濃度が高いシールドガス雰囲気におけるNi基合金
フラックス入りワイヤを使用した溶接において、スラグ
の焼付きは内包するフラックスの影響が大きく、特にA
23の添加が大きく悪影響していることが判明した。
本発明はこのような知見に基づいてなされたものであ
る。
As a result of intensive research and development by the inventors of the present invention to solve the above problems, an inert gas atmosphere, particularly,
In welding using a Ni-based alloy flux-cored wire in a shielding gas atmosphere having a high Ar concentration, the seizure of slag is greatly affected by the contained flux.
It was found that the addition of l 2 O 3 had a significant adverse effect.
The present invention has been made based on such findings.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明のNi基合金フラッ
クス入りワイヤの成分添加理由及び組成限定理由につい
て説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The reasons for adding the components and limiting the composition of the flux cored Ni-base alloy wire of the present invention will be described below.

【0010】外皮 外皮にNb及び/又はMnを含有するNi基合金を使用
するのは、溶接金属の均一性を損なわないためとフラッ
クスが充填過剰とならないようにフラックス中からの合
金添加量を抑えるためである。Ni基合金とは、Niを
50重量%以上含有する合金であり、例えば、Ni−C
r合金、Ni−Cr−Fe合金及びNi−Cr−Mo合
金等である。
[0010] The use of a Ni-based alloy containing Nb and / or Mn for the outer shell prevents the uniformity of the weld metal from being impaired and suppresses the amount of alloy addition from the flux so that the flux is not overfilled. This is because A Ni-based alloy is an alloy containing 50% by weight or more of Ni, for example, Ni-C
r alloy, Ni-Cr-Fe alloy, Ni-Cr-Mo alloy and the like.

【0011】また、Nb及びMnは耐食性及び強度の要
求のため、添加され、Nb(Taを含む)の含有量は
0.1乃至5重量%とし、Mnの含有量は0.1乃至1
0重量%とする。Nb及びMnの含有量が下限未満で
は、耐食性及び強度の要求を満足することができない。
一方、Nb及びMnの含有量が上限を超えると、スラグ
の焼付きを抑える範囲を超える。従って、Nb(Taを
含む)の含有量は0.1乃至5重量%とする。また、M
nの含有量は0.1乃至10重量%とする。なお、外皮
の形状としてはパイプ又は矩形状のものとすることがで
きる。
Further, Nb and Mn are added to meet the requirements of corrosion resistance and strength. The content of Nb (including Ta) is 0.1 to 5% by weight, and the content of Mn is 0.1 to 1% by weight.
0% by weight. If the contents of Nb and Mn are less than the lower limits, the requirements for corrosion resistance and strength cannot be satisfied.
On the other hand, when the content of Nb and Mn exceeds the upper limit, it exceeds the range for suppressing slag seizure. Therefore, the content of Nb (including Ta) is set to 0.1 to 5% by weight. Also, M
The content of n is 0.1 to 10% by weight. The shape of the outer skin may be a pipe or a rectangular shape.

【0012】フラックス充填率:15乃至36重量% フラックス充填率が15重量%未満では、ワイヤ製造工
程において安定した充填率を確保し、かつ溶接時に十分
なスラグ被包を確保し、健全な溶接金属を得ることがで
きない。一方、フラックス充填率が36重量%を超える
と、ワイヤ製造工程において断線等が生じ、均一なワイ
ヤを確保することができないと共に、アークの集中力低
下による溶接作業性の劣化、特に、スラグ巻き込み等の
溶接欠陥が生じる。従って、フラックス充填率は15乃
至36重量%とする。
Flux filling rate: 15 to 36% by weight When the flux filling rate is less than 15% by weight, a stable filling rate is ensured in the wire manufacturing process, a sufficient slag encapsulation is ensured during welding, and a sound weld metal is obtained. Can not get. On the other hand, if the flux filling rate exceeds 36% by weight, disconnection or the like occurs in the wire manufacturing process, making it impossible to secure a uniform wire and deteriorating the welding workability due to a decrease in the concentration of the arc, particularly involving slag entrainment. Welding defects occur. Therefore, the flux filling rate is set to 15 to 36% by weight.

【0013】フラックス成分(ワイヤ全重量%あたり) TiO2 :2乃至10重量% アークの安定性及び均一で被包性の良好なスラグ形成剤
の主成分として添加する。TiO2の含有量が2重量%
未満では、アークの安定性及び均一で被包性の良好なス
ラグを得る効果を十分に得ることができない。一方、T
iO2の含有量が10重量%を超えると、スラグがビー
ドに密着し、即ち、焼付いてスラグの剥離性が低下す
る。従って、TiO2の含有量は2乃至10重量%とす
る。なお、TiO2源としては、ルチール、白チタン、
チタン酸カルシウム、チタン酸バリウム、チタン酸カリ
又はチタン酸ソーダ等である。
Flux component (per total weight% of wire) TiO 2 : 2 to 10% by weight TiO 2 is added as a main component of a slag forming agent having good arc stability and uniform encapsulation. TiO 2 content of 2% by weight
If it is less than the above range, the effect of obtaining a slag having good arc stability and uniform encapsulation property cannot be sufficiently obtained. On the other hand, T
If the content of iO 2 exceeds 10% by weight, the slag adheres to the bead, that is, the slag is seized and the removability of the slag decreases. Therefore, the content of TiO 2 is set to 2 to 10% by weight. As the TiO 2 source, rutile, white titanium,
Examples thereof include calcium titanate, barium titanate, potassium titanate, and sodium titanate.

【0014】SiO2 :0.1乃至3重量% TiO2と同様にスラグ形成剤の1種として、スラグの
粘性を上げてビード形状を良好にするために添加する。
SiO2の含有量が0.1重量%未満では、スラグの粘
性を上げてビード形状を良好にする効果を十分に得るこ
とができない。一方、SiO2の含有量が3重量%を超
えると、スラグの剥離性が低下する。従って、SiO2
の含有量は0.1乃至3重量%とする。なお、SiO2
源としては、珪灰石、珪砂、マイカ、カリ長石又はソー
ダ長石等がある。
SiO 2 : 0.1 to 3% by weight Like TiO 2 , it is added as a kind of slag forming agent for increasing the viscosity of slag and improving the bead shape.
If the content of SiO 2 is less than 0.1% by weight, the effect of increasing the viscosity of the slag and improving the bead shape cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when the content of SiO 2 exceeds 3% by weight, the removability of the slag decreases. Therefore, SiO 2
Is 0.1 to 3% by weight. Note that SiO 2
Sources include wollastonite, quartz sand, mica, potassium feldspar or soda feldspar.

【0015】ZrO2 :0.4乃至4重量% TiO2と同様にスラグ形成剤の1種として、スラグの
粘性を上げてビード形状を良好にする働きがあるが、特
にアークの安定性に有効である。ZrO2の含有量が
0.4重量%未満では、アークの安定性の効果がない。
一方、ZrO2の含有量が4重量%を超えると、スラグ
の被包性が低下する。従って、ZrO2の含有量は0.
4乃至4重量%とする。なお、ZrO2源としては、ジ
ルコンサンド又はジルコンフラワ等がある。
ZrO 2 : 0.4 to 4% by weight Like TiO 2 , one of the slag forming agents has a function of increasing the viscosity of the slag to improve the bead shape, but is particularly effective for arc stability. It is. When the content of ZrO 2 is less than 0.4% by weight, there is no effect of arc stability.
On the other hand, when the content of ZrO 2 exceeds 4% by weight, the encapsulation of the slag decreases. Therefore, the content of ZrO 2 is 0.1.
4 to 4% by weight. The ZrO 2 source includes zircon sand or zircon flower.

【0016】Li、Na及びK化合物からなる群から選
択された少なくとも1種:Li、Na、K換算値の総量
で0.01乃至0.4重量% アーク安定剤としてLi、Na及びKからなる群から選
択された少なくとも1種添加することによりスパッタの
発生を抑える効果がある。Li、Na及びK化合物から
なる群から選択された少なくとも1種の含有量がLi、
Na、K換算値の総量で0.01重量%未満では、スパ
ッタの発生を抑える効果を十分得ることができない。一
方、Li、Na及びK化合物からなる群から選択された
少なくとも1種の含有量がLi、Na、K換算値の総量
で0.4重量%を超えると、スパッタが多くなる。従っ
て、Li、Na及びK化合物からなる群から選択された
少なくとも1種の含有量はLi、Na、K換算値の総量
で0.01乃至0.4重量%とする。なお、Li、Na
及びK化合物源としては、LiF、NaF、KF、Na
3AlF6、K2SiF6、ソーダ長石又はカリ長石等であ
る。
[0016] Selected from the group consisting of Li, Na and K compounds
At least one selected: Total amount of Li, Na, and K converted values
By adding at least one selected from the group consisting of Li, Na and K as an arc stabilizer in an amount of 0.01 to 0.4% by weight, there is an effect of suppressing generation of spatter. The content of at least one selected from the group consisting of Li, Na and K compounds is Li,
If the total amount of Na and K is less than 0.01% by weight, the effect of suppressing the generation of spatter cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when the content of at least one selected from the group consisting of Li, Na, and K compounds exceeds 0.4% by weight in terms of the total amount of Li, Na, and K, spatter increases. Therefore, the content of at least one selected from the group consisting of the Li, Na and K compounds is 0.01 to 0.4% by weight in terms of the total amount of Li, Na and K. In addition, Li, Na
And K compound sources include LiF, NaF, KF, and NaF.
3 AlF 6 , K 2 SiF 6 , soda feldspar or potassium feldspar.

【0017】金属成分:1乃至25重量% 金属成分は脱酸又は目的の溶接金属を得るために添加す
る。脱酸剤のみの場合でも金属成分は最低1重量%必要
である。一方、金属成分が25重量%を超えると、十分
なスラグ量を確保することができず、スラグの被包性又
は剥離性等の溶接作業性が劣化する。従って、金属成分
は1乃至25重量%とする。なお、金属成分としては、
Ni、Cr、Mo、Nb、W、Si、Mn、Al、T
i、Mg若しくはC等の単体金属粉又は合金粉である。
Metal component: 1 to 25% by weight The metal component is added to deoxidize or obtain a desired weld metal. Even if only a deoxidizing agent is used, the metal component must be at least 1% by weight. On the other hand, if the metal component exceeds 25% by weight, a sufficient amount of slag cannot be secured, and welding workability such as encapsulation or peelability of slag deteriorates. Therefore, the metal component is set to 1 to 25% by weight. In addition, as a metal component,
Ni, Cr, Mo, Nb, W, Si, Mn, Al, T
It is a single metal powder or an alloy powder such as i, Mg or C.

【0018】スラグ成分:総量で4乃至15重量% スラグ成分とは金属酸化物又は金属弗化物の非金属成分
であり、アーク特性及びスラグ特性の微調整を目的とし
て添加する。スラグ成分の含有量が総量で4重量%未満
では、スラグの被包が十分でなくビード表面が荒れる。
一方、スラグ成分の含有量が総量で15重量%を超える
と、スラグが過剰で溶接時にスラグが邪魔し、溶接が困
難になる。従って、スラグ成分は総量で4乃至15重量
%とする。なお、スラグ成分としては、TiO2、Si
2、ZrO2、MgO、CaO、BaO、AlF3、C
aF2、BaF2、MgF2、Na3AlF6又はK3AlF
6等である。
Slag component: 4 to 15% by weight in total The slag component is a non-metal component of metal oxide or metal fluoride, and is added for the purpose of fine adjustment of arc characteristics and slag characteristics. If the total content of the slag component is less than 4% by weight, the slag is not sufficiently covered, and the bead surface is roughened.
On the other hand, if the content of the slag component exceeds 15% by weight in total, the slag is excessive and disturbs the slag during welding, making welding difficult. Therefore, the total amount of the slag component is 4 to 15% by weight. Note that slag components include TiO 2 , Si
O 2 , ZrO 2 , MgO, CaO, BaO, AlF 3 , C
aF 2 , BaF 2 , MgF 2 , Na 3 AlF 6 or K 3 AlF
It is 6 mag.

【0019】Al2 3 :0.01重量%以下 Al23はNb及びMnのいずれか1種又は両方を含有
した場合、スラグの焼付きが発生するため、積極的に添
加しない。本発明において、Al23を実質的に含有し
ないとは、Al23単体原料及び他原料の不可避的不純
物として混入する場合も含めてワイヤ全重量に対して
0.01重量%以下とすることを意味する。
Al 2 O 3 : not more than 0.01% by weight Al 2 O 3 is not actively added because it contains slag when one or both of Nb and Mn are contained. In the present invention, the term "substantially free of Al 2 O 3" means that the content is 0.01% by weight or less based on the total weight of the wire, including the case where Al 2 O 3 is mixed as an unavoidable impurity of a single raw material and other raw materials. Means to do.

【0020】炭酸塩:CO2 換算で0.03重量%以下 炭酸塩はアーク中で分解してCO2ガスが発生し、スパ
ッタが多発するので積極的には添加しない。本発明にお
いては、炭酸塩を実質的に含有しない。即ち、炭酸塩単
体原料及び他の原料の不可避的不純物として混入する場
合も含めてCO 2換算でワイヤ全重量当たり0.03重
量%以下とすることを意味する。
[0020]Carbonate: CO 2 0.03% by weight or less in conversion Carbonate is decomposed in the arc to CO2TwoOutgassing and spa
Do not aggressively add tta because it frequently occurs. The present invention
In addition, it does not substantially contain carbonate. That is, carbonate
Where it is mixed as inevitable impurities in body materials and other materials
CO Two0.03 weight per wire weight in conversion
% Or less.

【0021】Fe酸化物:Fe2 3 換算で0.05重量
%以下 Fe酸化物はスラグの被包性が劣るので積極的には添加
しない。本発明においては、Fe酸化物を実質的に含有
しない。即ち、Fe酸化物単体原料及び他原料の不可避
的不純物として混入する場合も含めてFe23換算でワ
イヤ全重量当たり0.05重量%以下とすることを意味
する。
Fe oxide: 0.05 weight in terms of Fe 2 O 3
% Or less Fe oxide is not actively added because the slag encapsulation is inferior. In the present invention, Fe oxide is not substantially contained. In other words, it means that the content is 0.05% by weight or less based on the total weight of the wire in terms of Fe 2 O 3 including the case where it is mixed as an unavoidable impurity of the raw material of the Fe oxide and other raw materials.

【0022】Mn酸化物:MnO換算で0.05重量%
以下 Mn酸化物はスラグの被包性が劣るので積極的には添加
しない。本発明においては、Mn酸化物を実質的に含有
しない。即ち、Mn酸化物単体原料及び他原料の不可避
的不純物として混入する場合も含めてMnO換算でワイ
ヤ全重量当たり0.05重量%以下とすることを意味す
る。
Mn oxide: 0.05% by weight in terms of MnO
Hereafter, Mn oxide is not actively added because the encapsulation of the slag is inferior. In the present invention, Mn oxide is not substantially contained. In other words, it means that the content is 0.05% by weight or less based on the total weight of the wire in terms of MnO, including the case where it is mixed as an inevitable impurity of the raw material of the Mn oxide and other raw materials.

【0023】Y、La及びCeからなる群から選択され
た少なくとも1種の希土類金属の化合物:Y、La及び
Ceの希土類金属換算値の総量で0.01乃至0.4重
量% Y、La及びCeの希土類金属はAr等の不活性ガス濃
度が高い、例えば、80%Ar+20%CO2ガスのシ
ールドガス雰囲気ではアークの安定性及びアーク集中性
を大きく高めるため、スパッタが少なく、ビード形状が
優れ、融合不良又はスラグ巻き込みの低減に有効であ
る。更に、これらの金属は高温割れに有害なSと結合し
て、Sを無害化するため、耐高温割れ性を向上させる効
果が大きい。Y、La及びCeからなる群から選択され
た少なくとも1種の希土類金属の化合物の含有量がY、
La及びCeの希土類金属換算値の総量で0.01重量
%未満では、スパッタが少なく、ビード形状が優れ、融
合不良又はスラグ巻き込みの低減及び耐高温割れ性の向
上に十分な効果を得ることができない。Y、La及びC
eからなる群から選択された少なくとも1種の希土類金
属の化合物の含有量がY、La及びCeの希土類金属換
算値の総量で0.4重量%を超えると、スパッタが多く
なる。従って、Y、La及びCeからなる群から選択さ
れた少なくとも1種の希土類金属の化合物をY、La及
びCeの希土類金属換算値の総量で0.01乃至0.4
重量%とすることが好ましい。なお、Y、La及びCe
希土類金属化合物源としては、YF3、CeF3、Y
23、Ce23又はレアアースCa−Si等がある。
Selected from the group consisting of Y, La and Ce
And at least one rare earth metal compound: Y, La and
0.01 to 0.4 weight in total amount of Ce converted to rare earth metal
The rare earth metals of the amount% Y, La and Ce have a high concentration of inert gas such as Ar. For example, in a shield gas atmosphere of 80% Ar + 20% CO 2 gas, the arc stability and the arc concentration are greatly increased. Less, excellent bead shape, effective in reducing poor fusion or slag entrainment. Furthermore, since these metals combine with S which is harmful to hot cracking and render S harmless, the effect of improving hot cracking resistance is great. The content of at least one rare earth metal compound selected from the group consisting of Y, La and Ce is Y,
When the total amount of La and Ce in terms of rare earth metal is less than 0.01% by weight, the spatter is small, the bead shape is excellent, and sufficient effects can be obtained in reducing fusion failure or slag entrapment and improving hot cracking resistance. Can not. Y, La and C
When the content of at least one rare earth metal compound selected from the group consisting of e exceeds 0.4% by weight in terms of the total amount of rare earth metals of Y, La and Ce, spatter increases. Therefore, at least one rare earth metal compound selected from the group consisting of Y, La and Ce is used in a total amount of Y, La and Ce in terms of rare earth metal of 0.01 to 0.4.
It is preferable to set the weight%. Note that Y, La and Ce
Rare earth metal compound sources include YF 3 , CeF 3 , Y
There are 2 O 3 , Ce 2 O 3 and rare earth Ca—Si.

【0024】P:0.010重量%以下 Pは高温割れの原因となる成分であることから、健全な
溶接金属を得るために0.010重量%以下にする。従
って、Pの含有量は0.010重量%以下に規制するこ
とが好ましい。
P: 0.010% by weight or less Since P is a component that causes high-temperature cracking, P is set to 0.010% by weight or less in order to obtain a sound weld metal. Therefore, the content of P is preferably regulated to 0.010% by weight or less.

【0025】S:0.015重量%以下 Sは高温割れの原因となる成分であることから、健全な
溶接金属を得るために0.015重量%以下にする。従
って、Sの含有量は0.015重量%以下に規制するこ
とが好ましい。
S: 0.015% by weight or less Since S is a component that causes high-temperature cracking, S is set to 0.015% by weight or less in order to obtain a sound weld metal. Therefore, the content of S is preferably regulated to 0.015% by weight or less.

【0026】Bi:0.005重量%以下 Biは高温割れの原因となる成分であることから、健全
な溶接金属を得るために0.005重量%以下にする。
従って、Biの含有量は0.005重量%以下に規制す
ることが好ましい。
Bi: 0.005% by weight or less Bi is a component that causes high-temperature cracking, so that Bi is made 0.005% by weight or less in order to obtain a sound weld metal.
Therefore, the content of Bi is preferably regulated to 0.005% by weight or less.

【0027】B:0.003重量%以下 Bは高温割れの原因となる成分であることから、健全な
溶接金属を得るために0.003重量%以下にする。従
って、Bの含有量は0.003重量%以下に規制するこ
とが好ましい。
B: 0.003% by weight or less Since B is a component that causes high-temperature cracking, it is made 0.003% by weight or less in order to obtain a sound weld metal. Therefore, the content of B is preferably regulated to 0.003% by weight or less.

【0028】[0028]

【実施例】以下、本発明の範囲に入るNi基合金フラッ
クス入りワイヤの実施例について、溶接作業性、溶接欠
陥及び耐高温割れ性を比較例と比較して具体的に説明す
る。図1は溶接作業性の試験に使用する水平すみ肉溶接
の継手形状を示す模式図である。図2は溶接欠陥を試験
に使用する開先形状を示す模式図である。図3は高温割
れ試験に使用する開先形状を示す模式図である。
EXAMPLES Examples of Ni-based alloy flux-cored wires falling within the scope of the present invention will be specifically described in comparison with comparative examples in terms of welding workability, welding defects and hot cracking resistance. FIG. 1 is a schematic diagram showing a joint shape of horizontal fillet welding used for a test of welding workability. FIG. 2 is a schematic view showing a groove shape used for testing a welding defect. FIG. 3 is a schematic view showing a groove shape used for a hot crack test.

【0029】表1及び2に示す化学成分を有するNi基
合金の外皮に夫々フラックスを内包し、直径を1.2m
mに伸線加工した後、通電加熱により水分をワイヤ全重
量に対して400重量ppm以下となるようにコントロ
ールして表3乃至表14に示す供試ワイヤを作製した。
なお、水分測定はカールフィッシャー法により(キャリ
アガス:O2、加熱温度を750℃)測定した。
Flux was encapsulated in the outer skin of a Ni-based alloy having the chemical components shown in Tables 1 and 2, and the diameter was 1.2 m.
After the wire drawing, the test wires shown in Tables 3 to 14 were prepared by controlling the moisture to 400 ppm by weight or less with respect to the total weight of the wire by electric heating.
The water content was measured by the Karl Fischer method (carrier gas: O 2 , heating temperature: 750 ° C.).

【0030】溶接作業性は、図1に示すように、母材1
として板厚が12mm、幅が80mm、長さが300m
mのSM490Aを使用し、これを2枚使い、1枚を水
平にし、残りを水平にした母材1の中心に逆T字形状に
なるように母材1を立てたすみ部に溶接を行い、溶接金
属2を形成し、これを評価した。なお、評価は溶接作業
性が優秀なものを◎、優れたものを○、良好なものを
△、不良であるものを×とした。
As shown in FIG.
12mm thick, 80mm wide, 300m long
Using two SM490A, one of which is horizontal, the other is horizontal, and the other is horizontal, the center of the preform 1 is welded to the corner where the preform 1 is raised so as to form an inverted T-shape. A weld metal 2 was formed and evaluated. The evaluation was evaluated as ◎ when the workability was excellent, ○ when the workability was excellent, Δ when the workability was good, and x when the workability was poor.

【0031】溶接欠陥は、図2に示すように、開先角度
が45°になるように斜面が形成された板厚が20mm
の母材1同士を間隔が12mmとなるように調整して配
置し、開先が狭まる側に裏当材3を配置する。この開先
にJIS 3332に準じて溶接金属を作製し、X線透
過により検出した。そして、これを評価した。X線性能
の評価は、JIS Z3104による等級分類を行い、
1級のものを○としてこれを合格とし、2級以下のもの
を×とした。
As shown in FIG. 2, the welding defect was a plate having a slope of 20 mm with a slope formed so that a groove angle was 45 °.
Are arranged so that the distance between them becomes 12 mm, and the backing material 3 is arranged on the side where the groove is narrowed. A weld metal was prepared in this groove in accordance with JIS 3332 and detected by X-ray transmission. And this was evaluated. The evaluation of X-ray performance is performed by classifying according to JIS Z3104.
Grade 1 was evaluated as ○ and passed, and grade 2 and lower was evaluated as x.

【0032】なお、溶接作業性及び溶接欠陥の溶接条件
は、電流を200A、電圧を29V、シールドガスを8
0%Ar+20%CO2、流量を25リットル/分とし
た。
The welding conditions for welding workability and welding defects were as follows: current 200 A, voltage 29 V, shielding gas 8
0% Ar + 20% CO 2 , and the flow rate was 25 l / min.

【0033】高温割れ試験は、図3に示すように、開先
角度が60°になるように板厚の半分まで斜面が形成さ
れた板厚が20mm、幅が125mm、長さが300m
mのSM490Aからなる母材1を間隔が2mmになる
ように調整して、拘束割れ試験方法により行った。自動
溶接機によるシングルビード溶接を行い、割れ率%(溶
接線方向の割れ長さの合計/ビード長×100)を算出
し評価した。
In the hot cracking test, as shown in FIG. 3, a plate having a slope formed to a half of the plate thickness so as to have a groove angle of 60 ° has a plate thickness of 20 mm, a width of 125 mm and a length of 300 m.
The base material 1 made of m490Sm was adjusted so as to have an interval of 2 mm, and was subjected to a restraint cracking test method. Single bead welding was performed by an automatic welding machine, and the cracking rate% (total crack length in the welding line direction / bead length × 100) was calculated and evaluated.

【0034】なお、評価は割れ率が0%のものを◎、割
れ率が1乃至5%のものを○、割れ率が6%以上のもの
を△とした。これらの結果を表15及び表16に示す。
The evaluation was ◎ for a crack rate of 0%, ○ for a crack rate of 1 to 5%, and Δ for a crack rate of 6% or more. Tables 15 and 16 show these results.

【0035】なお、高温割れ試験の溶接条件は、電流を
200A、電圧を29V、シールドガスを80%Ar+
20%CO2、溶接速度を40cm/分、流量を25リ
ットル/分とした。
The welding conditions for the hot crack test were as follows: current: 200 A, voltage: 29 V, shielding gas: 80% Ar +
20% CO 2 , welding speed 40 cm / min, flow rate 25 liter / min.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】[0037]

【表2】 [Table 2]

【0038】[0038]

【表3】 [Table 3]

【0039】[0039]

【表4】 [Table 4]

【0040】[0040]

【表5】 [Table 5]

【0041】[0041]

【表6】 [Table 6]

【0042】[0042]

【表7】 [Table 7]

【0043】[0043]

【表8】 [Table 8]

【0044】[0044]

【表9】 [Table 9]

【0045】[0045]

【表10】 [Table 10]

【0046】[0046]

【表11】 [Table 11]

【0047】[0047]

【表12】 [Table 12]

【0048】[0048]

【表13】 [Table 13]

【0049】[0049]

【表14】 [Table 14]

【0050】[0050]

【表15】 [Table 15]

【0051】[0051]

【表16】 [Table 16]

【0052】上記表15に示すように、本発明の範囲に
入る実施例No.1乃至17は溶接作業性、X線性能及び
高温割れについて良好な結果を得ることができた。一
方、表16に示すように、比較例No.18乃至37は溶
接作業性、X線性能及び高温割れについて良好な結果を
得ることができなかった。
As shown in Table 15 above, Examples Nos. 1 to 17 falling within the scope of the present invention were able to obtain good results in terms of welding workability, X-ray performance and hot cracking. On the other hand, as shown in Table 16, Comparative Examples Nos. 18 to 37 could not obtain good results in terms of welding workability, X-ray performance, and hot cracking.

【0053】比較例No.18はフラックス中のSiO2
含有量が本発明の範囲を超えているため、スラグの剥離
性及びビード形状が劣り、溶接作業性が劣った。
In Comparative Example No. 18, since the content of SiO 2 in the flux exceeded the range of the present invention, the slag removability and the bead shape were poor, and the welding workability was poor.

【0054】比較例No.19はフラックス中のCO2量、
即ち、炭酸塩の含有量が本発明の範囲を超えているた
め、スパッタの発生量が多く、溶接作業性が劣った。
Comparative Example No. 19 shows the amount of CO 2 in the flux,
That is, since the content of the carbonate is out of the range of the present invention, a large amount of spatter is generated and welding workability is inferior.

【0055】比較例No.20はフラックス中のTiO2
含有量が本発明の範囲未満であるため、アークが不安定
になると共に、スラグの剥離性が劣り、溶接作業性が劣
った。また、溶接欠陥が発生し、X線性能が劣った。
In Comparative Example No. 20, since the content of TiO 2 in the flux was less than the range of the present invention, the arc became unstable, the slag peelability was poor, and the welding workability was poor. In addition, welding defects occurred, and X-ray performance was poor.

【0056】比較例No.21はフラックス中のTiO2
含有量が本発明の範囲を超えているため、アークが不安
定になると共に、スラグの剥離性が劣り、溶接作業性が
劣った。
In Comparative Example No. 21, since the TiO 2 content in the flux exceeded the range of the present invention, the arc became unstable, the slag peeling property was poor, and the welding workability was poor.

【0057】比較例No.22はフラックス中のSiO2
含有量が本発明の範囲未満であるため、スラグの剥離性
及びビード形状が劣り、溶接作業性が劣った。また、溶
接欠陥が発生し、X線性能が劣った。
In Comparative Example No. 22, since the content of SiO 2 in the flux was less than the range of the present invention, the slag removability and the bead shape were poor, and the welding workability was poor. In addition, welding defects occurred, and X-ray performance was poor.

【0058】比較例No.23はフラックス中の金属成分
の含有量が本発明の範囲を超え、スラグ成分の含有量が
本発明の範囲未満であるため、スラグの被包性及びスラ
グの剥離性が劣り、ビード形状が荒れた。このため、溶
接作業性が劣った。
In Comparative Example No. 23, since the content of the metal component in the flux exceeded the range of the present invention and the content of the slag component was less than the range of the present invention, the encapsulating property of the slag and the removability of the slag Was inferior and the bead shape was rough. For this reason, welding workability was inferior.

【0059】比較例No.24はフラックス中のMnOの
含有量及びCO2量、即ち、Mn酸化物及び炭酸塩の含
有量が本発明の範囲を超え、スラグ成分の含有量が本発
明の範囲未満であるため、スラグの被包性及びスラグの
剥離性が劣り、ビード形状が荒れた。このため、溶接作
業性が劣った。
In Comparative Example No. 24, the content of MnO and the amount of CO 2 in the flux, that is, the content of Mn oxide and carbonate exceeded the range of the present invention, and the content of slag component was within the range of the present invention. Because of this, the encapsulating property of the slag and the releasability of the slag were inferior, and the bead shape was rough. For this reason, welding workability was inferior.

【0060】比較例No.25はフラックス中のZrO2
含有量が本発明の範囲未満であるため、ビード形状及び
スラグの剥離性が劣り、溶接作業性が劣った。また、溶
接欠陥が発生し、X線性能が劣った。
In Comparative Example No. 25, since the content of ZrO 2 in the flux was less than the range of the present invention, the bead shape and the slag peelability were poor, and the welding workability was poor. In addition, welding defects occurred, and X-ray performance was poor.

【0061】比較例No.26はLi、Na及びK化合物
からなる群から選択された少なくとも1種の含有量が本
発明の範囲未満であるため、アークが不安定になってス
パッタの発生量が多くなり、溶接作業性が劣った。
In Comparative Example No. 26, since the content of at least one selected from the group consisting of Li, Na and K compounds was less than the range of the present invention, the arc became unstable and the amount of spatter generated was reduced. The welding workability was inferior.

【0062】比較例No.27はフラックスの充填率及び
スラグ成分の含有量が本発明の範囲を超えているため、
ワイヤを伸線中に断線が生じ、スラグが過剰になってス
ラグが邪魔をして溶接欠陥が生じX線性能が劣った。
In Comparative Example No. 27, since the filling rate of the flux and the content of the slag component exceeded the range of the present invention,
The wire was broken during wire drawing, and the slag became excessive and hindered the slag, resulting in welding defects and poor X-ray performance.

【0063】比較例No.28はフラックスの充填率が本
発明の範囲未満であるため、スラグの被包性が劣り、溶
接作業性が劣った。また、溶接欠陥が生じX線性能が劣
った。
In Comparative Example No. 28, since the filling rate of the flux was less than the range of the present invention, the encapsulating property of the slag was inferior, and the welding workability was inferior. In addition, welding defects occurred and X-ray performance was poor.

【0064】比較例No.29はフラックス中のZrO2
含有量及びスラグ成分の含有量が本発明の範囲を超えて
いるため、スラグ量が多くなると共に、スラグの被包性
が低下し溶接作業性が劣った。
In Comparative Example No. 29, since the content of ZrO 2 and the content of the slag component in the flux exceeded the range of the present invention, the slag amount was increased and the encapsulation of the slag was reduced, and welding was performed. Workability was poor.

【0065】比較例No.30はフラックス中のFe23
の含有量、即ち、Fe酸化物の含有量が本発明の範囲を
超えているため、スラグの被包性が劣り、溶接作業性が
劣った。
Comparative Example No. 30 shows that Fe 2 O 3 in the flux
, That is, the content of Fe oxides exceeds the range of the present invention, so that the slag encapsulation was inferior and the welding workability was inferior.

【0066】比較例No.31はLi、Na及びK化合物
からなる群から選択された少なくとも1種の含有量が本
発明の範囲を超えているため、スパッタが多くなり、溶
接作業性が劣った。
Comparative Example No. In No. 31, since the content of at least one selected from the group consisting of Li, Na and K compounds exceeded the range of the present invention, spatter increased and welding workability was poor.

【0067】比較例No.32はフラックス中のAl23
の含有量が本発明の範囲を超えているため、スラグの焼
付きが生じ溶接作業性が劣った。
Comparative Example No. 32 shows that Al 2 O 3 in the flux
Content exceeded the range of the present invention, slag seizure occurred and welding workability was poor.

【0068】比較例No.33はフラックス中のAl23
の含有量が本発明の範囲を超えているため、スラグの焼
付きが生じ溶接作業性が劣った。
Comparative Example No. 33 shows that Al 2 O 3 in the flux
Content exceeded the range of the present invention, slag seizure occurred and welding workability was poor.

【0069】比較例No.34はスラグ成分の合計が本発
明の範囲未満であるため、スラグの被包が十分でなく、
ビード表面が荒れ溶接作業性が劣った。また、ビード表
面にが荒れたため、溶接欠陥が生じX線性能が劣った。
In Comparative Example No. 34, since the total of the slag components was less than the range of the present invention, the slag was not sufficiently encapsulated.
The bead surface was rough and welding workability was poor. Moreover, since the bead surface was rough, a welding defect was generated, and the X-ray performance was inferior.

【0070】比較例No.35は金属成分の合計が本発明
の範囲を超えているため、十分なスラグ量を確保するこ
とができず、スラグの被包性又はスラグの剥離性が劣
り、溶接作業性が劣った。また、溶接欠陥が生じX線性
能が劣った。
In Comparative Example No. 35, since the total amount of the metal components exceeded the range of the present invention, a sufficient amount of slag could not be secured, the slag encapsulation property or the slag peeling property was poor, and welding was not performed. Workability was poor. In addition, welding defects occurred and X-ray performance was poor.

【0071】比較例No.36はMnOの含有量、即ち、
Mn酸化物の含有量が本発明の範囲を超えているため、
スラグの被包性が劣り、溶接作業性が劣った。また、溶
接欠陥が生じX線性能が劣った。
Comparative Example No. 36 shows the content of MnO, that is,
Since the content of Mn oxide is beyond the scope of the present invention,
The encapsulation of the slag was inferior, and the welding workability was inferior. In addition, welding defects occurred and X-ray performance was poor.

【0072】比較例No.37はZrO2の含有量が本発明
の範囲を超えているため、スラグの被包性が低下し、溶
接作業性が劣った。また、溶接欠陥が生じX線性能が劣
った。
In Comparative Example No. 37, since the content of ZrO 2 exceeded the range of the present invention, the slag encapsulation property was lowered and the welding workability was poor. In addition, welding defects occurred and X-ray performance was poor.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上詳述したように本発明においては、
Nb及び/又はMnを含有するNi基合金からなる外皮
であっても、Ni鋼又はNi基合金の溶接においてスラ
グの焼付きがなく、耐高温割れ性が優れ、良好な溶接作
業性を有する溶接ワイヤを提供することができる。
As described in detail above, in the present invention,
Even if the outer skin is made of a Ni-based alloy containing Nb and / or Mn, there is no slag seizure during welding of Ni steel or Ni-based alloy, excellent hot cracking resistance, and good welding workability. A wire can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】溶接作業性の試験に使用する水平すみ肉溶接の
継手形状を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a joint shape of horizontal fillet welding used for a test of welding workability.

【図2】溶接欠陥を試験に使用する開先形状を示す模式
図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a groove shape used for testing a welding defect.

【図3】高温割れ試験に使用する開先形状を示す模式図
である。
FIG. 3 is a schematic view showing a groove shape used for a hot crack test.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;母材 2;溶接金属 3;裏当材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Base material 2: Weld metal 3: Backing material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上月 映野 神奈川県藤沢市宮前字裏河内100番1 株 式会社神戸製鋼所藤沢事業所内 Fターム(参考) 4E001 AA03 BB06 DB03 EA07 4E084 AA02 AA03 AA04 AA39 BA16 BA20 BA29 CA11 CA13 CA18 CA23 CA24 CA25 DA10 FA02 GA04 GA10 HA03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kozuki Eino 100-1 Urakawachi, Miyama-ji, Fujisawa-shi, Kanagawa Prefecture F-term in Kobe Steel Fujisawa Works (reference) 4E001 AA03 BB06 DB03 EA07 4E084 AA02 AA03 AA04 AA39 BA16 BA20 BA29 CA11 CA13 CA18 CA23 CA24 CA25 DA10 FA02 GA04 GA10 HA03

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Nb及び/又はMnを含有するNi基合
金を外皮とするNi基合金フラックス入りワイヤにおい
て、内包するフラックスの充填率がワイヤ全重量に対し
て15乃至36重量%であり、フラックス組成が、ワイ
ヤ全重量に対して、TiO2:2乃至10重量%、Si
2:0.1乃至3重量%、ZrO2:0.4乃至4重量
%、Li、Na及びK化合物からなる群から選択された
少なくとも1種:Li、Na、K換算値の総量で0.0
1乃至0.4重量%、金属成分:総量で1乃至25重量
%、スラグ成分:総量で4乃至15重量%を含有し、A
23、炭酸塩、Fe酸化物及びMn酸化物を実質上含
まないことを特徴とするNi基合金フラックス入りワイ
ヤ。
In a Ni-based alloy flux-cored wire having a Ni-based alloy containing Nb and / or Mn as a shell, the filling rate of the contained flux is 15 to 36% by weight based on the total weight of the wire. The composition is as follows: TiO 2 : 2 to 10% by weight based on the total weight of the wire;
O 2 : 0.1 to 3% by weight, ZrO 2 : 0.4 to 4% by weight, at least one selected from the group consisting of Li, Na and K compounds: 0 in terms of the total amount of Li, Na and K conversion values .0
1 to 0.4% by weight, metal component: 1 to 25% by weight in total, slag component: 4 to 15% by weight in total,
A flux cored Ni-base alloy wire substantially free of l 2 O 3 , carbonate, Fe oxide and Mn oxide.
【請求項2】 更にワイヤ全重量に対して、Y、La及
びCeからなる群から選択された少なくとも1種の希土
類金属の化合物をY、La及びCeの希土類金属換算値
の総量で0.4重量%以下含有することを特徴とする請
求項1に記載のNi基合金フラックス入りワイヤ。
2. The method according to claim 1, wherein the compound of at least one rare earth metal selected from the group consisting of Y, La and Ce is added to the total weight of the wire in terms of the rare earth metal equivalent of Y, La and Ce. The Ni-based alloy flux-cored wire according to claim 1, wherein the content of the Ni-based alloy flux-cored wire is less than or equal to% by weight.
【請求項3】 更にワイヤ全重量に対して、Pを0.0
10重量%以下、Sを0.015重量%以下、Biを
0.005重量%以下及びBを0.003重量%以下に
規制することを特徴とする請求項1又は2に記載のNi
基合金フラックス入りワイヤ。
3. Further, P is set to 0.0 with respect to the total weight of the wire.
The Ni according to claim 1 or 2, wherein the Ni content is regulated to 10% by weight or less, S to 0.015% by weight or less, Bi to 0.005% by weight or less, and B to 0.003% by weight or less.
Base alloy flux cored wire.
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