JP3184657B2 - 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用被覆アーク溶接棒 - Google Patents
高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用被覆アーク溶接棒Info
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- JP3184657B2 JP3184657B2 JP07505693A JP7505693A JP3184657B2 JP 3184657 B2 JP3184657 B2 JP 3184657B2 JP 07505693 A JP07505693 A JP 07505693A JP 7505693 A JP7505693 A JP 7505693A JP 3184657 B2 JP3184657 B2 JP 3184657B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高Ｃｒフェライト系高強
度耐熱鋼用の溶接材料に関するものであり、さらに詳し
くは高温におけるクリープ特性、じん性、耐割れ性に優
れた溶接金属を得る被覆アーク溶接棒に係わるものであ
る。
度耐熱鋼用の溶接材料に関するものであり、さらに詳し
くは高温におけるクリープ特性、じん性、耐割れ性に優
れた溶接金属を得る被覆アーク溶接棒に係わるものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】高温型のエネルギープラント用鋼材とし
て、クリープ強度が極めて優れ、且つオーステナイト系
ステンレス鋼に見られるような応力腐食割れの心配が少
ないフェライト系耐熱鋼が使用され始めており、この種
の耐熱鋼用の溶接材として、例えば特開昭５５−３０３
５４号公報に開示されているＣｒ−Ｍｏ系鋼用被覆アー
ク溶接棒がある。これらはＮｉやＭｎ等の添加量を規定
し、オーステナイト相安定化元素を含有させ、溶接金属
中の粗大フェライト相を減少させる方法であるが、Ｎｉ
を多量に含有させた場合には長時間クリープ破断強度が
低下し、また必要以上のＮｉやＭｎは溶接金属の耐割れ
性を低下させるので、目標とする高性能の溶接継手を得
ることはできない。
て、クリープ強度が極めて優れ、且つオーステナイト系
ステンレス鋼に見られるような応力腐食割れの心配が少
ないフェライト系耐熱鋼が使用され始めており、この種
の耐熱鋼用の溶接材として、例えば特開昭５５−３０３
５４号公報に開示されているＣｒ−Ｍｏ系鋼用被覆アー
ク溶接棒がある。これらはＮｉやＭｎ等の添加量を規定
し、オーステナイト相安定化元素を含有させ、溶接金属
中の粗大フェライト相を減少させる方法であるが、Ｎｉ
を多量に含有させた場合には長時間クリープ破断強度が
低下し、また必要以上のＮｉやＭｎは溶接金属の耐割れ
性を低下させるので、目標とする高性能の溶接継手を得
ることはできない。
【０００３】また、特開昭６２−２２０３００号公報で
は、９％Ｃｒ系鋼の溶接において溶接棒中に適量のＷを
添加するとともにＷをＭｏ量との関係で限定共存させる
ことにより、溶接金属に析出する炭化物の粗大化をＶ4
Ｃ3 、ＮｂＣの析出で長時間にわたり抑制するととも
に、さらにＭｏ2 Ｃ、Ｗ2 Ｃの析出バランスを適正な範
囲に保つことによって高温長時間側のクリープ強度を向
上させている。さらに、特開平２−２８０９９３号公報
では９〜１２％Ｃｒ系溶接材料の如く、Ｃ，Ｓｉ，Ｍ
ｎ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂ，Ａｌ，Ｎ添加量
を規定し、Ｃｒｅｑ１３以下とする溶接材料が提案され
ている。しかしながら、これらの技術では大幅なクリー
プ強度を向上させるものではなく、じん性面からはマル
テンサイト相中にδフェライトを析出して著しく低下さ
せるという欠点を有する。δフェライト相は基地中マル
テンサイトより著しく軟らかい相であり、このような軟
らかい第二相が硬い基地中に分散する場合、全体の衝撃
特性は著しく低下する。
は、９％Ｃｒ系鋼の溶接において溶接棒中に適量のＷを
添加するとともにＷをＭｏ量との関係で限定共存させる
ことにより、溶接金属に析出する炭化物の粗大化をＶ4
Ｃ3 、ＮｂＣの析出で長時間にわたり抑制するととも
に、さらにＭｏ2 Ｃ、Ｗ2 Ｃの析出バランスを適正な範
囲に保つことによって高温長時間側のクリープ強度を向
上させている。さらに、特開平２−２８０９９３号公報
では９〜１２％Ｃｒ系溶接材料の如く、Ｃ，Ｓｉ，Ｍ
ｎ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｎｂ，Ａｌ，Ｎ添加量
を規定し、Ｃｒｅｑ１３以下とする溶接材料が提案され
ている。しかしながら、これらの技術では大幅なクリー
プ強度を向上させるものではなく、じん性面からはマル
テンサイト相中にδフェライトを析出して著しく低下さ
せるという欠点を有する。δフェライト相は基地中マル
テンサイトより著しく軟らかい相であり、このような軟
らかい第二相が硬い基地中に分散する場合、全体の衝撃
特性は著しく低下する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な事情に着目し、高温強度や高温クリープ破断強度、さ
らには耐割れ性等を損なうことなく粗大フェライト相を
減少し、母材に匹敵する強度、じん性及び耐割れ性を有
する溶接金属を確保できる高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用
被覆アーク溶接棒を提供することにある。
な事情に着目し、高温強度や高温クリープ破断強度、さ
らには耐割れ性等を損なうことなく粗大フェライト相を
減少し、母材に匹敵する強度、じん性及び耐割れ性を有
する溶接金属を確保できる高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用
被覆アーク溶接棒を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、被覆アーク溶接棒全重量に対してＦｅ以外の元素
として重量％で、Ｃ：０．０１〜０．１２％、Ｓｉ：
０．３〜２．４％、Ｍｎ：０．３〜１．９％、Ｖ：０．
０３〜０．４０％、Ｎｂ：０．０１〜０．１５％、Ｎ：
０．０１〜０．０８％、Ｃｒ：５．８〜１３％、Ｎｉ：
０．０５〜１．２％、Ｍｏ：０．３〜１．６％、Ｗ：
０．５〜３．５％、Ｃｏ：１．０〜５．０％、Ｃｕ：
０．５〜４．０％、Ｂ：０．００１〜０．０５％を含有
し、残部はＦｅおよび不可避不純物からなる鋼心線に、
金属炭素塩、金属弗化物、アーク安定剤、スラグ生成
剤、脱酸剤、粘結剤を含む被覆剤を含有せしめ、被覆率
（溶接棒全重量に対する被覆剤重量の割合）が２５〜３
５重量％となるように被覆したことを特徴とする高Ｃｒ
フェライト系耐熱鋼用被覆アーク溶接棒にある。またこ
こにおいて、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｖ，Ｎｂ，Ｎ，Ｃｒ，Ｎ
ｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｂの各元素の一部または全
部を、鋼心線にかえ被覆剤に含有させたことも特徴とす
る。
ろは、被覆アーク溶接棒全重量に対してＦｅ以外の元素
として重量％で、Ｃ：０．０１〜０．１２％、Ｓｉ：
０．３〜２．４％、Ｍｎ：０．３〜１．９％、Ｖ：０．
０３〜０．４０％、Ｎｂ：０．０１〜０．１５％、Ｎ：
０．０１〜０．０８％、Ｃｒ：５．８〜１３％、Ｎｉ：
０．０５〜１．２％、Ｍｏ：０．３〜１．６％、Ｗ：
０．５〜３．５％、Ｃｏ：１．０〜５．０％、Ｃｕ：
０．５〜４．０％、Ｂ：０．００１〜０．０５％を含有
し、残部はＦｅおよび不可避不純物からなる鋼心線に、
金属炭素塩、金属弗化物、アーク安定剤、スラグ生成
剤、脱酸剤、粘結剤を含む被覆剤を含有せしめ、被覆率
（溶接棒全重量に対する被覆剤重量の割合）が２５〜３
５重量％となるように被覆したことを特徴とする高Ｃｒ
フェライト系耐熱鋼用被覆アーク溶接棒にある。またこ
こにおいて、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｖ，Ｎｂ，Ｎ，Ｃｒ，Ｎ
ｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｂの各元素の一部または全
部を、鋼心線にかえ被覆剤に含有させたことも特徴とす
る。
【０００６】
【作用】本発明の最大の特徴は高Ｃｒフェライト系耐熱
鋼用被覆アーク溶接棒において、溶接金属のδフェライ
トの生成を抑制してじん性低下を抑制してクリープ破断
強度を格段に高めたところにある。
鋼用被覆アーク溶接棒において、溶接金属のδフェライ
トの生成を抑制してじん性低下を抑制してクリープ破断
強度を格段に高めたところにある。
【０００７】なお、本発明においては、前述のＣ，Ｓ
ｉ，Ｍｎ，Ｖ，Ｎｂ，Ｎ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃ
ｏ，Ｃｕ，Ｂは鋼心線中に含有させる場合が多いが、被
覆剤中に含有させても近似的な効果が得られる。鋼心線
には、前述の成分の他には、Ｐ：０．０２重量％以下、
Ｓ：０．０２重量％以下、Ｔｉ：０．０２重量％以下、
Ｏ：０．０５重量％以下を含有することもあり、残部が
Ｆｅおよび不可避不純物からなるものである。
ｉ，Ｍｎ，Ｖ，Ｎｂ，Ｎ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃ
ｏ，Ｃｕ，Ｂは鋼心線中に含有させる場合が多いが、被
覆剤中に含有させても近似的な効果が得られる。鋼心線
には、前述の成分の他には、Ｐ：０．０２重量％以下、
Ｓ：０．０２重量％以下、Ｔｉ：０．０２重量％以下、
Ｏ：０．０５重量％以下を含有することもあり、残部が
Ｆｅおよび不可避不純物からなるものである。
【０００８】以下に本発明における成分限定の理由を詳
細に説明する。 Ｃ：０．０１〜０．１２重量％ Ｃは焼き入れ性と強度確保のため０．０１重量％以上必
要であるが、耐割れ性の観点から上限を０．１２重量％
とした。
細に説明する。 Ｃ：０．０１〜０．１２重量％ Ｃは焼き入れ性と強度確保のため０．０１重量％以上必
要であるが、耐割れ性の観点から上限を０．１２重量％
とした。
【０００９】Ｓｉ：０．３〜２．４重量％ Ｓｉは脱酸剤として添加するものであるが、溶接作業性
確保の上からも必要である。０．３重量％未満では、脱
酸不足によって溶接金属中に気孔が発生しやすく、一方
２．４重量％を超えると靭性の低下を招くので上限を
２．４重量％と定めた。
確保の上からも必要である。０．３重量％未満では、脱
酸不足によって溶接金属中に気孔が発生しやすく、一方
２．４重量％を超えると靭性の低下を招くので上限を
２．４重量％と定めた。
【００１０】Ｍｎ：０．３〜１．９重量％ Ｍｎは脱酸のためのみでなく、強度保持上も必要な成分
である。上限を１．９重量％としたのは、これを超すと
靭性の点から好ましくないからであり、下限は脱酸に必
要な量として０．３重量％と定めた。
である。上限を１．９重量％としたのは、これを超すと
靭性の点から好ましくないからであり、下限は脱酸に必
要な量として０．３重量％と定めた。
【００１１】Ｖ：０．０３〜０．４０重量％ Ｖは炭窒化物として析出させて強度を確保する上から最
低０．０３重量％が必要であるが、他方０．４０重量％
を超えると、かえって強度低下を生ずるので上限を０．
４０重量％とした。
低０．０３重量％が必要であるが、他方０．４０重量％
を超えると、かえって強度低下を生ずるので上限を０．
４０重量％とした。
【００１２】Ｎｂ：０．０１〜０．１５重量％ ＮｂはＶと同様炭窒化物として析出して強度を確保する
ほか、結晶粒を微細化して靭性を高める元素としても重
要であるため最低０．０１重量％が必要であるが、０．
１５重量％を超えるとその効果は飽和してしまうだけで
なく溶接性の低下も招くので上限を０．１５重量％とし
た。
ほか、結晶粒を微細化して靭性を高める元素としても重
要であるため最低０．０１重量％が必要であるが、０．
１５重量％を超えるとその効果は飽和してしまうだけで
なく溶接性の低下も招くので上限を０．１５重量％とし
た。
【００１３】Ｎ：０．０１〜０．０８重量％ Ｎは基地中に固溶しても、また窒化物として析出しても
著しく耐クリープ性に寄与するため最低０．０１重量％
を必要とする。一方、０．０８重量％を超えると窒化物
が多量に析出して、逆にじん性が劣化するなどの問題が
生ずるので上限を０．０８重量％と定めた。
著しく耐クリープ性に寄与するため最低０．０１重量％
を必要とする。一方、０．０８重量％を超えると窒化物
が多量に析出して、逆にじん性が劣化するなどの問題が
生ずるので上限を０．０８重量％と定めた。
【００１４】Ｃｒ：５．８〜１３重量％ Ｃｒは耐酸化と焼き入れ性を確保する上で非常に重要な
元素であるため最低５．８重量％必要であるが、１３重
量％を超すと耐割れ性を損なうと同時にδフェライトを
析出させ靭性の劣化が著しくなるので上限は１３重量％
とした。
元素であるため最低５．８重量％必要であるが、１３重
量％を超すと耐割れ性を損なうと同時にδフェライトを
析出させ靭性の劣化が著しくなるので上限は１３重量％
とした。
【００１５】Ｎｉ：０．０５〜１．２重量％ Ｎｉはフェライトの生成を抑制し、使用中の脆化軽減に
有効な元素であり、高温で長時間使用される用途に対し
ては必須の元素であるが、０．０５重量％未満ではその
効果は得られない。他方１．２重量％を超すと高温クリ
ープ特性を劣化させるので上限を１．２重量％とした。
有効な元素であり、高温で長時間使用される用途に対し
ては必須の元素であるが、０．０５重量％未満ではその
効果は得られない。他方１．２重量％を超すと高温クリ
ープ特性を劣化させるので上限を１．２重量％とした。
【００１６】Ｍｏ：０．３〜１．６重量％ Ｍｏは固溶体強化により、高温強度を顕著に高める元素
で、使用温度、圧力上昇に対する耐高温強度特性向上の
目的で添加するが、多量に添加された場合溶接性を損な
い、且つδフェライトを析出させるためじん性の低下を
招く。したがって添加範囲として上限を１．６重量％と
した。一方、Ｗとの共存において、高温強度、特に高温
長時間側でのクリープ破断強度の向上に効果のあるのは
０．３重量％以上であるので下限を０．３重量％とし
た。
で、使用温度、圧力上昇に対する耐高温強度特性向上の
目的で添加するが、多量に添加された場合溶接性を損な
い、且つδフェライトを析出させるためじん性の低下を
招く。したがって添加範囲として上限を１．６重量％と
した。一方、Ｗとの共存において、高温強度、特に高温
長時間側でのクリープ破断強度の向上に効果のあるのは
０．３重量％以上であるので下限を０．３重量％とし
た。
【００１７】Ｗ：０．５〜３．５重量％ Ｗはフェライト系溶接金属のクリープ破断強度に付与す
る固溶体強化元素として最も優れた元素である。特に、
高温長時間でのクリープ破断強度向上の効果は極めて大
きい。しかしながら０．５重量％未満ではＭｏとの共存
において効果は発揮できないので下限を０．５重量％と
定めた。しかし過剰に添加すると、δフェライトを析出
させ溶接金属のじん性が低下し、溶接作業性も劣化する
ので上限を３．５重量％とした。
る固溶体強化元素として最も優れた元素である。特に、
高温長時間でのクリープ破断強度向上の効果は極めて大
きい。しかしながら０．５重量％未満ではＭｏとの共存
において効果は発揮できないので下限を０．５重量％と
定めた。しかし過剰に添加すると、δフェライトを析出
させ溶接金属のじん性が低下し、溶接作業性も劣化する
ので上限を３．５重量％とした。
【００１８】Ｃｏ：１．０〜５．０重量％ ＣｏはＭｏ，Ｗ添加によって生ずるδフェライトの析出
という問題点を相殺する重要な元素であり、１．０重量
％以上を必要とする。しかし過剰に添加するとＡｃ1 点
を下げるため、高温焼戻しが不可能となり組織の安定化
処理ができなくなるという欠点を有するので、上限を
５．０重量％と定めた。
という問題点を相殺する重要な元素であり、１．０重量
％以上を必要とする。しかし過剰に添加するとＡｃ1 点
を下げるため、高温焼戻しが不可能となり組織の安定化
処理ができなくなるという欠点を有するので、上限を
５．０重量％と定めた。
【００１９】Ｃｕ：０．５〜４．０重量％ ＣｕはＣｏと同様にＭｏ，Ｗによって生ずるδフェライ
トの析出という問題点を相殺する元素であり、０．５重
量％以上を必要とする。しかし過剰添加すると、高温焼
戻しが不可能となり組織の安定化処理ができなくなるの
で上限を４．０重量％とした。
トの析出という問題点を相殺する元素であり、０．５重
量％以上を必要とする。しかし過剰添加すると、高温焼
戻しが不可能となり組織の安定化処理ができなくなるの
で上限を４．０重量％とした。
【００２０】Ｂ：０．００１〜０．０５重量％ ＢはＭｏ，Ｗの添加効果を相剰的に高める作用を有する
が、０．００１重量％未満ではその効果が有効に発揮さ
れない。一方、０．０５重量％を超えると溶接金属のじ
ん性が低下すると共に溶接作業性も低下する。
が、０．００１重量％未満ではその効果が有効に発揮さ
れない。一方、０．０５重量％を超えると溶接金属のじ
ん性が低下すると共に溶接作業性も低下する。
【００２１】本発明では、上記各成分を溶接棒全体とし
て調整する必要がある。この場合、溶接棒全体の各成分
の量は、炭素の場合を例にとると、下記被覆率Ａ（％）
を考慮して、次式で表される量である。 〔溶接棒のＣ〕＝〔心線中のＣ〕×（１００−Ａ）／１
００＋〔被覆剤中のＣ〕×Ａ／１００
て調整する必要がある。この場合、溶接棒全体の各成分
の量は、炭素の場合を例にとると、下記被覆率Ａ（％）
を考慮して、次式で表される量である。 〔溶接棒のＣ〕＝〔心線中のＣ〕×（１００−Ａ）／１
００＋〔被覆剤中のＣ〕×Ａ／１００
【００２２】本発明の被覆アーク溶接棒は、前述の成分
の他に金属炭酸塩，金属弗化物，アーク安定剤，スラグ
生成剤として被覆剤中に石灰，蛍石，アルミナ，鉄粉，
アルカリ成分，ルチール等を添加する。被覆アーク溶接
棒全重量に対する被覆剤の重量％（被覆率）の範囲は、
２５〜３５重量％にする必要がある。２５重量％未満で
は保護筒としての機能が不十分になってスパッタが増加
したり、生成スラグ量の不足によってビート外観が悪化
する。一方３５重量％を超えると、スラグ量が多くなり
すぎるためにスラグ巻き込み等の欠陥が発生し易くなる
と共に、開先幅の狭い溶接継手に適用した場合に運棒が
困難になる。さらに粘結剤としては、主に珪酸ソーダ，
珪酸カリを含有する水ガラスを用いるものである。
の他に金属炭酸塩，金属弗化物，アーク安定剤，スラグ
生成剤として被覆剤中に石灰，蛍石，アルミナ，鉄粉，
アルカリ成分，ルチール等を添加する。被覆アーク溶接
棒全重量に対する被覆剤の重量％（被覆率）の範囲は、
２５〜３５重量％にする必要がある。２５重量％未満で
は保護筒としての機能が不十分になってスパッタが増加
したり、生成スラグ量の不足によってビート外観が悪化
する。一方３５重量％を超えると、スラグ量が多くなり
すぎるためにスラグ巻き込み等の欠陥が発生し易くなる
と共に、開先幅の狭い溶接継手に適用した場合に運棒が
困難になる。さらに粘結剤としては、主に珪酸ソーダ，
珪酸カリを含有する水ガラスを用いるものである。
【００２３】本発明の被覆アーク溶接棒は、通常の溶接
棒塗装機により被覆塗装した後、水分を除去するために
３００〜５５０℃で焼成して製造する。
棒塗装機により被覆塗装した後、水分を除去するために
３００〜５５０℃で焼成して製造する。
【００２４】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。この実施
例においては表１に示すように、本発明に従って規定さ
れる元素を含有させた鋼心線（４．０ｍｍ径）の外周に
被覆率３０％となるように表２の組成の被覆剤を塗布
し、被覆アーク溶接棒を製造した。
例においては表１に示すように、本発明に従って規定さ
れる元素を含有させた鋼心線（４．０ｍｍ径）の外周に
被覆率３０％となるように表２の組成の被覆剤を塗布
し、被覆アーク溶接棒を製造した。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】得られた各被覆アーク溶接棒を用い、供試
母材として厚さ２０ｍｍのＡＳＴＭ規格Ａ３８７ Ｇｒ
２２，９Ｃｒ−１Ｍｏ鋼，９Ｃｒ−１Ｍｏ−Ｎｂ−Ｖ
−Ｗ鋼，９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−Ｎｂ−Ｖ−Ｗ鋼，１２Ｃ
ｒ−Ｎｂ−Ｖ−Ｗ鋼を図１に示すような開先（厚さＴ＝
２０ｍｍ，開先角度θ＝２０゜，ルートギャップＬ＝１
２ｍｍ）を形成し、アーク溶接を行った。なお溶接条件
は、溶接電流１６０アンペア、溶接入熱２０ｋＪ／ｃ
ｍ、予熱・パス間温度１５０〜２００℃、下向き姿勢で
溶接継手を作製した。
母材として厚さ２０ｍｍのＡＳＴＭ規格Ａ３８７ Ｇｒ
２２，９Ｃｒ−１Ｍｏ鋼，９Ｃｒ−１Ｍｏ−Ｎｂ−Ｖ
−Ｗ鋼，９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−Ｎｂ−Ｖ−Ｗ鋼，１２Ｃ
ｒ−Ｎｂ−Ｖ−Ｗ鋼を図１に示すような開先（厚さＴ＝
２０ｍｍ，開先角度θ＝２０゜，ルートギャップＬ＝１
２ｍｍ）を形成し、アーク溶接を行った。なお溶接条件
は、溶接電流１６０アンペア、溶接入熱２０ｋＪ／ｃ
ｍ、予熱・パス間温度１５０〜２００℃、下向き姿勢で
溶接継手を作製した。
【００２８】得られた溶接金属を７６０℃で５秒間の後
熱処理をした後、６００℃，２５０Ｎ／ｍｍ2 の応力で
クリープ破断試験及び試験温度０℃での２ｍｍＶノッチ
衝撃試験を行った。表３に上記クリープ破断試験結果を
破断時間（ｈｒ）で示し、また衝撃試験結果をｖＥ０℃
（Ｊ）で示す。
熱処理をした後、６００℃，２５０Ｎ／ｍｍ2 の応力で
クリープ破断試験及び試験温度０℃での２ｍｍＶノッチ
衝撃試験を行った。表３に上記クリープ破断試験結果を
破断時間（ｈｒ）で示し、また衝撃試験結果をｖＥ０℃
（Ｊ）で示す。
【００２９】
【表３】
【００３０】Ｗ−１〜Ｗ−１０は、いずれも本発明の要
件を全て満たしており、溶接金属組織はδフェライトの
析出はなくマルテンサイト単相組織であり、後熱処理後
のじん性およびクリープ破断特性が良好で、かつ溶接性
の優れた溶接金属を得ることができた。
件を全て満たしており、溶接金属組織はδフェライトの
析出はなくマルテンサイト単相組織であり、後熱処理後
のじん性およびクリープ破断特性が良好で、かつ溶接性
の優れた溶接金属を得ることができた。
【００３１】溶接棒Ｗ−１１〜Ｗ−２０は比較例を示
す。溶接棒Ｗ−１１は通常の耐熱鋼用として使用されて
いる２．２５％Ｃｒ−１％Ｍｏ系溶接棒の例であり、溶
接棒Ｗ−１２は、さらに耐高温腐食性を向上させた熱交
換器用溶接棒であるが、いずれも本発明溶接棒に比べ、
著しくクリープ破断強度が低い。溶接棒Ｗ−１３は９Ｃ
ｒ−１Ｍｏ−Ｎｂ−Ｖ−Ｗ系の溶接棒の例であるがＣ量
が本発明溶接棒に比べて著しく高いので、溶接時に割れ
が発生し、耐割れ性および衝撃値が低下した。溶接棒Ｗ
−１４はＮ量がその上限を超えるものであって、溶接金
属にブロホールが発生するとともにじん性が乏しかっ
た。溶接棒Ｗ−１５はＢがないためクリープ破断特性が
低下した。溶接棒Ｗ−１６は９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−Ｎｂ
−Ｖ−Ｗ系でＶ量が上限を超えるものでクリープ破断強
度が低い。溶接棒Ｗ−１７は１２Ｃｒ−０．５Ｍｏ−Ｎ
ｂ−Ｖ−Ｗ系でＮｂ量が下限を下回っておりクリープ破
断強度が低くδフェライトが生じじん性が低下した。溶
接棒Ｗ−１８は９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−Ｎｂ−Ｖ−Ｗ系で
ＷおよびＢが外れておりδフェライトが生じじん性が低
下した。溶接棒Ｗ−１９はＭｏおよびＷが外れておりク
リープ破断強度が低い。溶接棒Ｗ−２０はＣｏ，Ｃｕが
外れておりクリープ破断強度が低くδフェライトが生じ
じん性が低い。
す。溶接棒Ｗ−１１は通常の耐熱鋼用として使用されて
いる２．２５％Ｃｒ−１％Ｍｏ系溶接棒の例であり、溶
接棒Ｗ−１２は、さらに耐高温腐食性を向上させた熱交
換器用溶接棒であるが、いずれも本発明溶接棒に比べ、
著しくクリープ破断強度が低い。溶接棒Ｗ−１３は９Ｃ
ｒ−１Ｍｏ−Ｎｂ−Ｖ−Ｗ系の溶接棒の例であるがＣ量
が本発明溶接棒に比べて著しく高いので、溶接時に割れ
が発生し、耐割れ性および衝撃値が低下した。溶接棒Ｗ
−１４はＮ量がその上限を超えるものであって、溶接金
属にブロホールが発生するとともにじん性が乏しかっ
た。溶接棒Ｗ−１５はＢがないためクリープ破断特性が
低下した。溶接棒Ｗ−１６は９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−Ｎｂ
−Ｖ−Ｗ系でＶ量が上限を超えるものでクリープ破断強
度が低い。溶接棒Ｗ−１７は１２Ｃｒ−０．５Ｍｏ−Ｎ
ｂ−Ｖ−Ｗ系でＮｂ量が下限を下回っておりクリープ破
断強度が低くδフェライトが生じじん性が低下した。溶
接棒Ｗ−１８は９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−Ｎｂ−Ｖ−Ｗ系で
ＷおよびＢが外れておりδフェライトが生じじん性が低
下した。溶接棒Ｗ−１９はＭｏおよびＷが外れておりク
リープ破断強度が低い。溶接棒Ｗ−２０はＣｏ，Ｃｕが
外れておりクリープ破断強度が低くδフェライトが生じ
じん性が低い。
【００３２】
【発明の効果】本発明溶接材料は従来の９％〜１２％Ｃ
ｒ鋼用被覆アーク溶接棒と比較して、高温でのクリープ
強度を著しく高めたものであり、じん性および溶接性な
どの特性にも優れている。例えば、表に示したように本
発明の要件を満たすものは、本発明の要件を満たさない
もの（比較例）と比べて高温クリープ特性だけでなく、
じん性および溶接性に優れていることは明らかである。
各種発電ボイラ、化学圧力容器などに使用される９〜１
２％Ｃｒ系鋼等を溶接する場合に本発明に係わる溶接材
料を使用することにより、溶接継手の信頼性を大幅に向
上することができる。
ｒ鋼用被覆アーク溶接棒と比較して、高温でのクリープ
強度を著しく高めたものであり、じん性および溶接性な
どの特性にも優れている。例えば、表に示したように本
発明の要件を満たすものは、本発明の要件を満たさない
もの（比較例）と比べて高温クリープ特性だけでなく、
じん性および溶接性に優れていることは明らかである。
各種発電ボイラ、化学圧力容器などに使用される９〜１
２％Ｃｒ系鋼等を溶接する場合に本発明に係わる溶接材
料を使用することにより、溶接継手の信頼性を大幅に向
上することができる。
【図１】実施例に用いた溶接部の開先形状を示す斜視図
１ 被溶接材 ２ 裏当材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−305396（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−215491（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 35/30 B23K 35/36 - 35/365
Claims (2)
- 【請求項１】 被覆アーク溶接棒全重量に対してＦｅ以
外の元素として重量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．１２％ Ｓｉ：０．３〜２．４％ Ｍｎ：０．３〜１．９％ Ｖ ：０．０３〜０．４０％ Ｎｂ：０．０１〜０．１５％ Ｎ ：０．０１〜０．０８％ Ｃｒ：５．８〜１３％ Ｎｉ：０．０５〜１．２％ Ｍｏ：０．３〜１．６％ Ｗ ：０．５〜３．５％ Ｃｏ：１．０〜５．０％ Ｃｕ：０．５〜４．０％ Ｂ ：０．００１〜０．０５％ を含有し、残部はＦｅおよび不可避不純物からなる鋼心
線に、金属炭酸塩、金属弗化物、アーク安定剤、スラグ
生成剤、脱酸剤、粘結剤を含む被覆剤を含有せしめ、被
覆率（溶接棒全重量に対する被覆剤重量の割合）が２５
〜３５重量％となるように被覆したことを特徴とする高
Ｃｒフェライト系耐熱鋼用被覆アーク溶接棒。 - 【請求項２】 Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｖ，Ｎｂ，Ｎ，Ｃｒ，
Ｎｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｂの各元素の一部または
全部を、鋼心線にかえ被覆剤に含有させたことを特徴と
する請求項１記載の高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用被覆ア
ーク溶接棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07505693A JP3184657B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用被覆アーク溶接棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07505693A JP3184657B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用被覆アーク溶接棒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06262388A JPH06262388A (ja) | 1994-09-20 |
| JP3184657B2 true JP3184657B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=13565170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07505693A Expired - Lifetime JP3184657B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用被覆アーク溶接棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3184657B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69907982T2 (de) * | 1998-01-20 | 2004-02-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Werkstoffe zum Schweissen von Stahl mit hohem Chromgehalt |
| KR100356371B1 (ko) * | 2000-03-21 | 2002-10-19 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 텅스텐 산화물이 첨가된 일렉트로슬래그 용접용 플럭스 |
| CN105397335B (zh) * | 2015-12-21 | 2017-10-24 | 四川鸿舰重型机械制造有限责任公司 | 水冷篦板、刮料板堆焊用药芯焊丝 |
| JP6829090B2 (ja) * | 2017-01-31 | 2021-02-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 被覆アーク溶接棒 |
-
1993
- 1993-03-10 JP JP07505693A patent/JP3184657B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06262388A (ja) | 1994-09-20 |
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