JP3190224B2 - ステンレスクラッド鋼用潜弧溶接ワイヤ - Google Patents
ステンレスクラッド鋼用潜弧溶接ワイヤInfo
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- JP3190224B2 JP3190224B2 JP01517895A JP1517895A JP3190224B2 JP 3190224 B2 JP3190224 B2 JP 3190224B2 JP 01517895 A JP01517895 A JP 01517895A JP 1517895 A JP1517895 A JP 1517895A JP 3190224 B2 JP3190224 B2 JP 3190224B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はステンレス鋼の潜弧溶接
ワイヤに係わり、特にクラッド鋼の溶接を経済的且つ能
率的に行い、しかも容易に健全な溶接金属が得られるこ
とを可能とする溶接材料に関するものである。
ワイヤに係わり、特にクラッド鋼の溶接を経済的且つ能
率的に行い、しかも容易に健全な溶接金属が得られるこ
とを可能とする溶接材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のステンレスクラッド鋼の潜弧溶接
は合わせ材側のステンレス鋼の溶接、母材の炭素鋼（軟
鋼または低合金鋼等）側の溶接および合わせ部分と母材
との異材溶接とそれぞれ分けて溶接を行う必要があり、
それぞれの部所の溶接に適した溶接材料を選定し、ソリ
ッドワイヤと溶融型フラックス又は焼成型フラックスと
を組み合わせそれぞれの適正溶接条件で溶接施工を行っ
ていた。溶接施工に際し、それぞれの部所に合った溶材
を使用するため溶接材料の取り替え作業が煩雑で能率
的、経済的に問題があった。また、異材部分の溶接部は
溶接金属の割れ、耐食性の劣化等の問題点が発生しやす
く、特に溶接材料の選定および溶接施工方法には注意が
必要である。
は合わせ材側のステンレス鋼の溶接、母材の炭素鋼（軟
鋼または低合金鋼等）側の溶接および合わせ部分と母材
との異材溶接とそれぞれ分けて溶接を行う必要があり、
それぞれの部所の溶接に適した溶接材料を選定し、ソリ
ッドワイヤと溶融型フラックス又は焼成型フラックスと
を組み合わせそれぞれの適正溶接条件で溶接施工を行っ
ていた。溶接施工に際し、それぞれの部所に合った溶材
を使用するため溶接材料の取り替え作業が煩雑で能率
的、経済的に問題があった。また、異材部分の溶接部は
溶接金属の割れ、耐食性の劣化等の問題点が発生しやす
く、特に溶接材料の選定および溶接施工方法には注意が
必要である。
【０００３】ステンレス鋼および異材の溶接では溶接金
属の耐割れ性を確保するために溶接金属がフェライトを
数％含有するように溶接材料の選定を行うが、潜弧溶接
は大電流を使用するため母材の希釈が大きく、必要なフ
ェライト量の確保が困難となる事がある。その対策とし
て低電流溶接により母材の希釈を少なくする方法がある
が、潜弧溶接の最大の特長である高電流による高能率溶
接が出来なくなるばかりでなく溶接欠陥が発生し易くな
るなどの問題があった。またフェライトを確保するため
のＣｒ，Ｍｏ等の合金成分を溶接材料から補充添加する
方法があるが、フラックスからの合金成分添加では合金
成分が酸化消耗し、安定して合金が歩留まらず溶接金属
に目標量のフェライトが含有されないという問題があっ
た。
属の耐割れ性を確保するために溶接金属がフェライトを
数％含有するように溶接材料の選定を行うが、潜弧溶接
は大電流を使用するため母材の希釈が大きく、必要なフ
ェライト量の確保が困難となる事がある。その対策とし
て低電流溶接により母材の希釈を少なくする方法がある
が、潜弧溶接の最大の特長である高電流による高能率溶
接が出来なくなるばかりでなく溶接欠陥が発生し易くな
るなどの問題があった。またフェライトを確保するため
のＣｒ，Ｍｏ等の合金成分を溶接材料から補充添加する
方法があるが、フラックスからの合金成分添加では合金
成分が酸化消耗し、安定して合金が歩留まらず溶接金属
に目標量のフェライトが含有されないという問題があっ
た。
【０００４】一方、ワイヤからフェライトを確保するた
めのＣｒ，Ｍｏ等の合金を添加する場合、ソリッドワイ
ヤでは鍛造性、伸線性が劣化するためその添加量には限
界があり生産性および経済的にも問題があった。その他
の合金添加法として、合金成分等を含有するフラックス
を金属外皮に充填する充填ワイヤがある。目的の合金成
分を比較的容易に添加でき生産性も良好で、すでにステ
ンレス鋼用の充填ワイヤとして開発されているものもあ
り、潜弧溶接用充填ワイヤとして例えば、特開平１−１
９７０９８号で記述するワイヤ中に合金剤を充填するこ
とにより、溶接電流を低くしても良好な溶接作業性を有
し母材の希釈を少なくすることを特徴とする溶接方法が
提案されている。この方法は肉盛潜弧溶接に関するもの
であり、この方法は溶接電流を低くして母材の希釈率を
低下させることが目的であるので、大電流による能率的
な溶接は困難であり経済的な溶接を行うことはできな
い。
めのＣｒ，Ｍｏ等の合金を添加する場合、ソリッドワイ
ヤでは鍛造性、伸線性が劣化するためその添加量には限
界があり生産性および経済的にも問題があった。その他
の合金添加法として、合金成分等を含有するフラックス
を金属外皮に充填する充填ワイヤがある。目的の合金成
分を比較的容易に添加でき生産性も良好で、すでにステ
ンレス鋼用の充填ワイヤとして開発されているものもあ
り、潜弧溶接用充填ワイヤとして例えば、特開平１−１
９７０９８号で記述するワイヤ中に合金剤を充填するこ
とにより、溶接電流を低くしても良好な溶接作業性を有
し母材の希釈を少なくすることを特徴とする溶接方法が
提案されている。この方法は肉盛潜弧溶接に関するもの
であり、この方法は溶接電流を低くして母材の希釈率を
低下させることが目的であるので、大電流による能率的
な溶接は困難であり経済的な溶接を行うことはできな
い。
【０００５】また、特開昭５８−１３５７９３号で記述
するステンレス管状パイプ内にスラグ剤と２５％以下の
ステンレス粉末を主体とする金属粉からなる充填剤を充
填することにより溶接作業性を改善し、溶接金属の成分
が調整できる潜弧溶接用ワイヤが開示されている。これ
はワイヤ中に合金剤を充填するのではなく、充填剤がス
ラグ剤から構成されており、溶接作業性の改善を目的と
しているものであるため、このワイヤを用いても合金の
添加が十分できず目的とする合金成分の溶接金属を得る
ことは困難である。さらに、特開平２−１９７３９７号
に本発明者等が低Ｃのオーステナイト系ステンレス鋼の
外皮中にＯを含有せしめた金属粉を充填したワイヤを開
示しているが、この充填ワイヤは低Ｃステンレス鋼の溶
接を主目的としたもので、炭素鋼を母材としたクラッド
鋼のような母材の希釈を大きくうける異材溶接への適用
は困難である。
するステンレス管状パイプ内にスラグ剤と２５％以下の
ステンレス粉末を主体とする金属粉からなる充填剤を充
填することにより溶接作業性を改善し、溶接金属の成分
が調整できる潜弧溶接用ワイヤが開示されている。これ
はワイヤ中に合金剤を充填するのではなく、充填剤がス
ラグ剤から構成されており、溶接作業性の改善を目的と
しているものであるため、このワイヤを用いても合金の
添加が十分できず目的とする合金成分の溶接金属を得る
ことは困難である。さらに、特開平２−１９７３９７号
に本発明者等が低Ｃのオーステナイト系ステンレス鋼の
外皮中にＯを含有せしめた金属粉を充填したワイヤを開
示しているが、この充填ワイヤは低Ｃステンレス鋼の溶
接を主目的としたもので、炭素鋼を母材としたクラッド
鋼のような母材の希釈を大きくうける異材溶接への適用
は困難である。
【０００６】また、本発明者の一部は特願平６−１２９
９３２号にステンレスクラッド鋼管の多電極内面潜弧溶
接方法を出願している。この溶接方法は合わせ材側の開
先形状を規制し、２極以上の電極で溶接することによ
り、内面溶接金属の特性を得るための方法であり、溶接
材料については従来の市販されているソリッドワイヤを
使用している。この溶接方法では母材側と合わせ材側の
溶接を同一溶接材料で行えず、本発明ワイヤを用いるこ
とにより、両面を同一溶接材料で施工することが可能で
ある。
９３２号にステンレスクラッド鋼管の多電極内面潜弧溶
接方法を出願している。この溶接方法は合わせ材側の開
先形状を規制し、２極以上の電極で溶接することによ
り、内面溶接金属の特性を得るための方法であり、溶接
材料については従来の市販されているソリッドワイヤを
使用している。この溶接方法では母材側と合わせ材側の
溶接を同一溶接材料で行えず、本発明ワイヤを用いるこ
とにより、両面を同一溶接材料で施工することが可能で
ある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明はクラッド鋼の
潜弧溶接において、オーステナイト系ステンレス鋼の外
皮中に成分を調整した金属粉を充填したワイヤを用いる
ことにより、合わせ材の溶接、母材の溶接、異材部の溶
接とそれぞれに適した溶接材料で溶接施工していたのを
同一溶接材料による施工を可能とし、合わせ材部溶接金
属の耐食性、異材部および母材部の溶接金属の耐割れ性
が良好で経済的且つ能率的な溶接が可能となるステンレ
スクラッド鋼の潜弧溶接ワイヤを提供するものである。
潜弧溶接において、オーステナイト系ステンレス鋼の外
皮中に成分を調整した金属粉を充填したワイヤを用いる
ことにより、合わせ材の溶接、母材の溶接、異材部の溶
接とそれぞれに適した溶接材料で溶接施工していたのを
同一溶接材料による施工を可能とし、合わせ材部溶接金
属の耐食性、異材部および母材部の溶接金属の耐割れ性
が良好で経済的且つ能率的な溶接が可能となるステンレ
スクラッド鋼の潜弧溶接ワイヤを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等はステンレス
クラッド鋼の潜弧溶接ワイヤについて種々検討を行うた
め、オーステナイト系ステンレス鋼の外皮を用い、溶接
金属が目標成分になるよう配合した金属粉を充填したワ
イヤを試作し、市販されているフラックスと組み合わせ
て溶接実験を行った。その結果、成分を特定範囲に制御
することおよびＣｒ当量／Ｎｉ当量を特定範囲に調整し
たワイヤを用いて溶接をすることにより、合わせ材のス
テンレス鋼と母材の炭素鋼とを同時に溶接しても溶接金
属の耐食性は、耐食性能評価方法の一例である下式
（２）のＰＩＤ値（通常＞２５で良好とされている）を
十分満足し、さらに、溶接金属にσ脆化が起こらない程
度にフェライトを晶出させて割れが存在しない健全な溶
接金属が得られるという知見を得た。また、母材側の炭
素鋼を溶接した際、母材の希釈が大きくなっても溶接金
属にマルテンサイトの析出を防止するとともに、適量の
フェライトを含有させることにより、耐割れ性が良好な
溶接金属を容易に得ることができるという知見も得た。 ＰＩＤ＝Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ （２）
クラッド鋼の潜弧溶接ワイヤについて種々検討を行うた
め、オーステナイト系ステンレス鋼の外皮を用い、溶接
金属が目標成分になるよう配合した金属粉を充填したワ
イヤを試作し、市販されているフラックスと組み合わせ
て溶接実験を行った。その結果、成分を特定範囲に制御
することおよびＣｒ当量／Ｎｉ当量を特定範囲に調整し
たワイヤを用いて溶接をすることにより、合わせ材のス
テンレス鋼と母材の炭素鋼とを同時に溶接しても溶接金
属の耐食性は、耐食性能評価方法の一例である下式
（２）のＰＩＤ値（通常＞２５で良好とされている）を
十分満足し、さらに、溶接金属にσ脆化が起こらない程
度にフェライトを晶出させて割れが存在しない健全な溶
接金属が得られるという知見を得た。また、母材側の炭
素鋼を溶接した際、母材の希釈が大きくなっても溶接金
属にマルテンサイトの析出を防止するとともに、適量の
フェライトを含有させることにより、耐割れ性が良好な
溶接金属を容易に得ることができるという知見も得た。 ＰＩＤ＝Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ （２）
【０００９】本発明はこれらの知見によりなされたもの
であって、すなわち、本発明の要旨は （１）オーステナイト系ステンレス鋼製外皮中に合金剤
で構成されるフラックスを充填してなる充填ワイヤにお
いて、ステンレス鋼外皮とフラックスの一方、または両
方に含有する成分の合計量として、ワイヤ重量比で、
Ｃ：０．０２〜０．１０％、Ｓｉ：０．０５〜１．０
％、Ｃｒ：２０〜４０％、Ｍｏ：５．０〜１１．５％、
Ｍｎ：０．３〜５．０％、Ｎｉ：６〜１６％、Ｎ：０．
００５〜０．２５％を含有し、残部がＦｅおよびステン
レス鋼外皮に通常含有される他の不可避的成分からな
り、かつ、下式（１）に示す値Ａが２．０〜５．０にな
るよう調整されたことを特徴とするステンレスクラッド
鋼用潜弧溶接ワイヤ、 Ａ＝Ｃｒ当量（Ｃｒ＋Ｍｏ＋１．５Ｓｉ＋０．５Ｎｂ） ／Ｎｉ当量（３０Ｃ＋０．５Ｍｎ＋Ｎｉ＋０．４Ｃｕ＋３０Ｎ） （１） （２）Ｎｂ：０．０２〜４．０％、Ｃｕ：０．０５〜
２．０％の１種又は２種を含有することを特徴とする前
記（１）記載のステンレスクラッド鋼用潜弧溶接ワイヤ
にある。
であって、すなわち、本発明の要旨は （１）オーステナイト系ステンレス鋼製外皮中に合金剤
で構成されるフラックスを充填してなる充填ワイヤにお
いて、ステンレス鋼外皮とフラックスの一方、または両
方に含有する成分の合計量として、ワイヤ重量比で、
Ｃ：０．０２〜０．１０％、Ｓｉ：０．０５〜１．０
％、Ｃｒ：２０〜４０％、Ｍｏ：５．０〜１１．５％、
Ｍｎ：０．３〜５．０％、Ｎｉ：６〜１６％、Ｎ：０．
００５〜０．２５％を含有し、残部がＦｅおよびステン
レス鋼外皮に通常含有される他の不可避的成分からな
り、かつ、下式（１）に示す値Ａが２．０〜５．０にな
るよう調整されたことを特徴とするステンレスクラッド
鋼用潜弧溶接ワイヤ、 Ａ＝Ｃｒ当量（Ｃｒ＋Ｍｏ＋１．５Ｓｉ＋０．５Ｎｂ） ／Ｎｉ当量（３０Ｃ＋０．５Ｍｎ＋Ｎｉ＋０．４Ｃｕ＋３０Ｎ） （１） （２）Ｎｂ：０．０２〜４．０％、Ｃｕ：０．０５〜
２．０％の１種又は２種を含有することを特徴とする前
記（１）記載のステンレスクラッド鋼用潜弧溶接ワイヤ
にある。
【００１０】
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。まず外皮につ
いて説明する。外皮をオーステナイト系ステンレス鋼に
制限した理由について述べると、オーステナイト系ステ
ンレス鋼はフェライト系、マルテンサイト系等のステン
レス鋼に比べ加工性が良好であり、又、添加合金成分を
多く含有しているため充填率を低くすることが可能とな
り、溶接金属に成分偏析が発生しにくく、生産性も良好
である。フェライト系やマルテンサイト系ステンレス鋼
の外皮は基本的に加工性が悪く、しかも合金材を多く添
加する必要があるため、充填率が高くなり断線が多発し
生産性が非常に悪い。従って、外皮としてはオーステナ
イト系ステンレス鋼を用いる。
いて説明する。外皮をオーステナイト系ステンレス鋼に
制限した理由について述べると、オーステナイト系ステ
ンレス鋼はフェライト系、マルテンサイト系等のステン
レス鋼に比べ加工性が良好であり、又、添加合金成分を
多く含有しているため充填率を低くすることが可能とな
り、溶接金属に成分偏析が発生しにくく、生産性も良好
である。フェライト系やマルテンサイト系ステンレス鋼
の外皮は基本的に加工性が悪く、しかも合金材を多く添
加する必要があるため、充填率が高くなり断線が多発し
生産性が非常に悪い。従って、外皮としてはオーステナ
イト系ステンレス鋼を用いる。
【００１１】つぎに、ステンレス系外皮と充填フラック
スの一方、または両方に含有する成分の合計量の限界理
由について述べる。
スの一方、または両方に含有する成分の合計量の限界理
由について述べる。
【００１２】Ｃ：０．０２〜０．１０％ Ｃは母材側の炭素鋼の強度、耐割れ性を確保するために
０．０２％以上必要である。しかし０．１０％を超える
と合わせ材側のステンレス鋼の耐食性を劣化させる。従
って、Ｃを０．０２〜０．１０％に制限する。
０．０２％以上必要である。しかし０．１０％を超える
と合わせ材側のステンレス鋼の耐食性を劣化させる。従
って、Ｃを０．０２〜０．１０％に制限する。
【００１３】Ｓｉ：０．０５〜１．０％ Ｓｉは溶接作業性、特にビード形状およびビード外観を
改善するために有効である。０．０５％未満では効果が
なく、１．０％を超えると溶接金属の耐割れ性が劣化す
る。従って、Ｓｉを０．０５〜１．０％に制限する。
改善するために有効である。０．０５％未満では効果が
なく、１．０％を超えると溶接金属の耐割れ性が劣化す
る。従って、Ｓｉを０．０５〜１．０％に制限する。
【００１４】Ｍｎ：０．３〜５．０％ ＭｎはＮｉ同様オーステナイト相を安定化するために有
効である。ワイヤ重量比で０．３％未満ではその効果が
認められず、５％を超えると溶接金属中のフェライトの
析出を妨げて耐割れ性を劣化させる。従って、Ｍｎを
０．３〜５．０％に制限する。
効である。ワイヤ重量比で０．３％未満ではその効果が
認められず、５％を超えると溶接金属中のフェライトの
析出を妨げて耐割れ性を劣化させる。従って、Ｍｎを
０．３〜５．０％に制限する。
【００１５】Ｎｉ：６〜１６％ Ｎｉはオーステナイト相を安定化し、非酸化性酸の酸に
対し有効である。ワイヤ重量比で６％未満になると充分
な耐食性が得られず、１６％を超えるとその効果が飽和
するばかりでなく溶接金属中のフェライトの析出を妨げ
て耐割れ性を劣化させる。従って、Ｎｉを６〜１６％に
制限する。
対し有効である。ワイヤ重量比で６％未満になると充分
な耐食性が得られず、１６％を超えるとその効果が飽和
するばかりでなく溶接金属中のフェライトの析出を妨げ
て耐割れ性を劣化させる。従って、Ｎｉを６〜１６％に
制限する。
【００１６】Ｃｒ：２０〜４０％ Ｃｒはステンレス鋼の基本成分であり、不動態の酸化膜
を形成し酸化性酸に対し有効である。耐食性を確保する
ためにはワイヤ重量比で２０％以上必要であり、４０％
を超えるとσ相の析出で溶接金属が脆化する。従って、
Ｃｒを２０〜４０％に制限する。
を形成し酸化性酸に対し有効である。耐食性を確保する
ためにはワイヤ重量比で２０％以上必要であり、４０％
を超えるとσ相の析出で溶接金属が脆化する。従って、
Ｃｒを２０〜４０％に制限する。
【００１７】Ｍｏ：５．０〜１１．５％ ＭｏはＣｒ，Ｎｉ等と共存の形で高い耐食性を得るため
に極めて有効である。ワイヤ重量比で５．０％未満では
充分な耐食性が得られず、１１．５％を超えるとＣｒと
同様にσ相が析出し溶接金属が脆化する。従って、Ｍｏ
を５．０〜１１．５％に制限する。
に極めて有効である。ワイヤ重量比で５．０％未満では
充分な耐食性が得られず、１１．５％を超えるとＣｒと
同様にσ相が析出し溶接金属が脆化する。従って、Ｍｏ
を５．０〜１１．５％に制限する。
【００１８】Ｎ：０．００５〜０．２５％ ＮはＣｒ，Ｎｉ，Ｍｏ等と共存の形で高い耐食性を得る
ために極めて有効である。また、オーステナイト相を安
定化するためにも有効である。ワイヤ重量比で０．００
５％未満ではその効果がなく、０．２５％を超えると溶
接金属に気泡が発生し健全な溶接金属が得られなくな
る。従って、Ｎを０．００５〜０．２５％に制限する。
ために極めて有効である。また、オーステナイト相を安
定化するためにも有効である。ワイヤ重量比で０．００
５％未満ではその効果がなく、０．２５％を超えると溶
接金属に気泡が発生し健全な溶接金属が得られなくな
る。従って、Ｎを０．００５〜０．２５％に制限する。
【００１９】Ｎｂ：０．０２〜４．０％ Ｎｂは合わせ材側のステンレス鋼のＣを固定し耐食性を
改善する。また固溶強化し強度向上に有効である。０．
０２％未満では効果がなく４．０％を超えると溶接金属
の耐割れ性が劣化する。従って、Ｎｂを０．０２〜４．
０％に制限する。
改善する。また固溶強化し強度向上に有効である。０．
０２％未満では効果がなく４．０％を超えると溶接金属
の耐割れ性が劣化する。従って、Ｎｂを０．０２〜４．
０％に制限する。
【００２０】Ｃｕ：０．０５〜２．０％ Ｃｕは非酸化性酸に対する耐食性を向上させるために有
効である。０．０５％未満ではその効果はなく、２．０
％を超えるとその効果は飽和する。従って、Ｃｕを０．
０５〜２．０％に制限する。
効である。０．０５％未満ではその効果はなく、２．０
％を超えるとその効果は飽和する。従って、Ｃｕを０．
０５〜２．０％に制限する。
【００２１】その他不純物と許容範囲 その他Ｓ，Ｐ，Ｏ，Ｔｉ，Ｎａ，Ｗ等の不純物は溶接金
属性能を確保するため２．５％以下が好ましい。
属性能を確保するため２．５％以下が好ましい。
【００２２】Ｃｒ当量（Ｃｒ＋Ｍｏ＋１．５Ｓｉ＋０．
５Ｎｂ）／Ｎｉ当量（３０Ｃ＋０．５Ｍｎ＋Ｎｉ＋０．
４Ｃｕ＋３０Ｎ）：２．０〜５．０ Ｃｒ当量／Ｎｉ当量は溶接金属の高温割れを防止するフ
ェライトの生成に大きく影響を及ぼし２．０未満ではフ
ェライトが生成せず耐割れ性が劣化する。５．０を超え
るとフェライトが過剰となりシグマ相が発生して溶接金
属が脆化する原因となる。従って、Ｃｒ当量／Ｎｉ当量
を２．０〜５．０に制限する。
５Ｎｂ）／Ｎｉ当量（３０Ｃ＋０．５Ｍｎ＋Ｎｉ＋０．
４Ｃｕ＋３０Ｎ）：２．０〜５．０ Ｃｒ当量／Ｎｉ当量は溶接金属の高温割れを防止するフ
ェライトの生成に大きく影響を及ぼし２．０未満ではフ
ェライトが生成せず耐割れ性が劣化する。５．０を超え
るとフェライトが過剰となりシグマ相が発生して溶接金
属が脆化する原因となる。従って、Ｃｒ当量／Ｎｉ当量
を２．０〜５．０に制限する。
【００２３】充填する金属粉は金属単体を用いるほうが
充填率を低くするために有利であり、目的成分により金
属Ｃｒ，金属Ｎｉ，金属Ｍｏ，金属Ｍｎ等を配合できる
が、Ｎを添加する時は窒化Ｃｒ，窒化Ｆｅ−Ｃｒ，窒化
Ｆｅ−Ｍｎ等で添加できる。
充填率を低くするために有利であり、目的成分により金
属Ｃｒ，金属Ｎｉ，金属Ｍｏ，金属Ｍｎ等を配合できる
が、Ｎを添加する時は窒化Ｃｒ，窒化Ｆｅ−Ｃｒ，窒化
Ｆｅ−Ｍｎ等で添加できる。
【００２４】充填剤は金属粉を配合、混合したままの状
態と水ガラスにより微粒に造粒した状態があり、どちら
の充填剤を使用してもその効果はかわらないが、外皮が
パイプの場合は造粒して充填するほうが充填性が良い。
造粒した充填剤を使用した場合、造粒する際に使用する
珪酸ソーダ，珪酸カリ等の水ガラスは添加量が１０％を
超えると粗粒となり充填性が悪くなり、所定の充填率が
得られなくなる。また、合金剤の成分的な観点からは充
填剤は造粒後乾燥するため水分の混入は殆どなく、水ガ
ラスの固質量が混入するが固質量が５％以内であれば溶
接作業性、溶接金属性能に影響しない。水ガラスの固質
量は３０％〜４０％程度が一般的で固質量の点から１２
％程度まで許容される。造粒性および固質量から水ガラ
スの添加量は１０％以下にするのが望ましい。
態と水ガラスにより微粒に造粒した状態があり、どちら
の充填剤を使用してもその効果はかわらないが、外皮が
パイプの場合は造粒して充填するほうが充填性が良い。
造粒した充填剤を使用した場合、造粒する際に使用する
珪酸ソーダ，珪酸カリ等の水ガラスは添加量が１０％を
超えると粗粒となり充填性が悪くなり、所定の充填率が
得られなくなる。また、合金剤の成分的な観点からは充
填剤は造粒後乾燥するため水分の混入は殆どなく、水ガ
ラスの固質量が混入するが固質量が５％以内であれば溶
接作業性、溶接金属性能に影響しない。水ガラスの固質
量は３０％〜４０％程度が一般的で固質量の点から１２
％程度まで許容される。造粒性および固質量から水ガラ
スの添加量は１０％以下にするのが望ましい。
【００２５】なお、充填率が４０％を超えると伸線時に
断線することがあるため充填率は４０％以下が望まし
い。
断線することがあるため充填率は４０％以下が望まし
い。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、ワイヤはオ
ーステナイト系の外皮に充填剤を充填した後に４．０mm
φまで線引きして試験に供した。表１に試験に供した外
皮の組成を示す。表２に試験に供した充填剤の組成を示
す。表３に使用した潜弧溶接用フラックス組成を示す。
表４に試験に供したステンレスクラッド鋼の合わせ材お
よび母材の化学成分を示す。表５に溶接条件を示す。表
６に表１の外皮に表２の充填剤を３０％の充填率で充填
したワイヤの化学成分を示す。表６のワイヤと表３の潜
弧フラックスとを組み合わせ、図１の開先形状に加工し
た表４の鋼板を表５の溶接条件で両面１パスの突き合わ
せ溶接を行ない、溶接金属性能の確性試験を実施した。
表７に合わせ材側の溶接金属の化学成分、腐食試験結
果、フェライト量測定結果および継手溶接金属のＸ線透
過試験および側曲げ試験結果を示す。腐食試験はＸ線透
過試験で合格したものについて孔食試験（ＪＩＳＧ０５
７７）を行い、判定は３０℃で孔食が発生したものを不
合格とした。フェライト量はフェライトメーターで測定
した。溶接金属の健全性はＸ線透過試験（ＪＩＳＺ３１
０６）および側曲げ試験（ＪＩＳＺ３１２２）により判
定した。
ーステナイト系の外皮に充填剤を充填した後に４．０mm
φまで線引きして試験に供した。表１に試験に供した外
皮の組成を示す。表２に試験に供した充填剤の組成を示
す。表３に使用した潜弧溶接用フラックス組成を示す。
表４に試験に供したステンレスクラッド鋼の合わせ材お
よび母材の化学成分を示す。表５に溶接条件を示す。表
６に表１の外皮に表２の充填剤を３０％の充填率で充填
したワイヤの化学成分を示す。表６のワイヤと表３の潜
弧フラックスとを組み合わせ、図１の開先形状に加工し
た表４の鋼板を表５の溶接条件で両面１パスの突き合わ
せ溶接を行ない、溶接金属性能の確性試験を実施した。
表７に合わせ材側の溶接金属の化学成分、腐食試験結
果、フェライト量測定結果および継手溶接金属のＸ線透
過試験および側曲げ試験結果を示す。腐食試験はＸ線透
過試験で合格したものについて孔食試験（ＪＩＳＧ０５
７７）を行い、判定は３０℃で孔食が発生したものを不
合格とした。フェライト量はフェライトメーターで測定
した。溶接金属の健全性はＸ線透過試験（ＪＩＳＺ３１
０６）および側曲げ試験（ＪＩＳＺ３１２２）により判
定した。
【００２７】以上の結果から、本発明例のワイヤ記号
１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１
２および１３を用いて溶接した溶接金属は０．８〜１
７．２％のフェライトを含有しており、Ｘ線透過試験に
おいて割れやブローホール等の溶接欠陥が認められず、
側曲げ試験においても良好な曲げ延性を示し溶接部に割
れの発生がなく健全な溶接金属が得られた。また、合わ
せ材側の耐食性も孔食試験において孔食の発生は認めら
れず良好な耐食性が得られた。
１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１
２および１３を用いて溶接した溶接金属は０．８〜１
７．２％のフェライトを含有しており、Ｘ線透過試験に
おいて割れやブローホール等の溶接欠陥が認められず、
側曲げ試験においても良好な曲げ延性を示し溶接部に割
れの発生がなく健全な溶接金属が得られた。また、合わ
せ材側の耐食性も孔食試験において孔食の発生は認めら
れず良好な耐食性が得られた。
【００２８】これに対し比較例のワイヤ記号１４はワイ
ヤ中のＮｉが過多でＣｒ当量／Ｎｉ当量が小さすぎ、記
号１５はワイヤ中のＮｉ，Ｎが過多で、Ｍｏが不足し、
Ｃｒ当量／Ｎｉ当量が小さすぎ、記号１６はワイヤ中の
Ｍｏが過多、記号１７はワイヤ中のＮｂが過多、記号１
８はワイヤ中のＳｉが不足し、Ｃｕが過多、記号１９は
ワイヤ中のＣｒが不足し、Ｎｂが過多、記号２０はワイ
ヤ中のＣｒが過多で、Ｍｏが不足し、記号２１はワイヤ
中のＳｉが過多で、Ｍｎが不足し、記号２２はワイヤ中
のＣ，Ｓｉが過多でＭｏが不足し、記号２３はワイヤ中
のＣ，Ｓｉが不足し、Ｍｎが過多で記号２４はワイヤ中
のＣ，Ｓｉ，Ｎｉ，Ｎが不足し、Ｍｏが過多でＣｒ当量
／Ｎｉ当量が大きすぎ、記号２５はワイヤ中のＣ，Ｓ
ｉ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｎが不足し、Ｃｒ過多でＣｒ当量／Ｎ
ｉ当量が大きすぎる等の理由によりそれぞれに腐食試
験、Ｘ線透過試験、側曲げ試験等で問題が発生し良好な
溶接金属が得られなかった。
ヤ中のＮｉが過多でＣｒ当量／Ｎｉ当量が小さすぎ、記
号１５はワイヤ中のＮｉ，Ｎが過多で、Ｍｏが不足し、
Ｃｒ当量／Ｎｉ当量が小さすぎ、記号１６はワイヤ中の
Ｍｏが過多、記号１７はワイヤ中のＮｂが過多、記号１
８はワイヤ中のＳｉが不足し、Ｃｕが過多、記号１９は
ワイヤ中のＣｒが不足し、Ｎｂが過多、記号２０はワイ
ヤ中のＣｒが過多で、Ｍｏが不足し、記号２１はワイヤ
中のＳｉが過多で、Ｍｎが不足し、記号２２はワイヤ中
のＣ，Ｓｉが過多でＭｏが不足し、記号２３はワイヤ中
のＣ，Ｓｉが不足し、Ｍｎが過多で記号２４はワイヤ中
のＣ，Ｓｉ，Ｎｉ，Ｎが不足し、Ｍｏが過多でＣｒ当量
／Ｎｉ当量が大きすぎ、記号２５はワイヤ中のＣ，Ｓ
ｉ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｎが不足し、Ｃｒ過多でＣｒ当量／Ｎ
ｉ当量が大きすぎる等の理由によりそれぞれに腐食試
験、Ｘ線透過試験、側曲げ試験等で問題が発生し良好な
溶接金属が得られなかった。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【表４】
【表５】
【００３２】
【表６】
【００３３】
【表７】
【００３４】
【表８】
【００３５】
【表９】
【００３６】
【発明の効果】以上、説明したように本発明のステンレ
スクラッド鋼潜弧溶接用ワイヤを用いることにより、ス
テンレスクラッド鋼の溶接を同一溶接材料で実施しても
健全な溶接金属を容易に得ることができ、さらに経済的
且つ能率的に溶接施工を行う事を可能とした。
スクラッド鋼潜弧溶接用ワイヤを用いることにより、ス
テンレスクラッド鋼の溶接を同一溶接材料で実施しても
健全な溶接金属を容易に得ることができ、さらに経済的
且つ能率的に溶接施工を行う事を可能とした。
【図１】ステンレスクラッド鋼の継手溶接用開先形状を
示す。
示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−178375（ＪＰ，Ａ) 特公 昭37−6614（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 35/368 B23K 35/30 B23K 35/40
Claims (2)
- 【請求項１】 オーステナイト系ステンレス鋼製外皮中
に合金剤で構成されるフラックスを充填してなる充填ワ
イヤにおいて、ステンレス鋼外皮とフラックスの一方、
または両方に含有する成分の合計量として、ワイヤ重量
比で、 Ｃ ：０．０２〜０．１０％、 Ｓｉ：０．０５〜１．０％、 Ｍｎ：０．３〜５．０％、 Ｎｉ：６〜１６％、 Ｃｒ：２０〜４０％、 Ｍｏ：５．０〜１１．５％、 Ｎ ：０．００５〜０．２５％ を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、
かつ、下式（１）に示す値Ａが２．０〜５．０になるよ
うにすることを特徴とするステンレスクラッド鋼用潜弧
溶接ワイヤ。 Ａ＝Ｃｒ当量（Ｃｒ＋Ｍｏ＋１．５Ｓｉ＋０．５Ｎｂ） ／Ｎｉ当量（３０Ｃ＋０．５Ｍｎ＋Ｎｉ＋０．４Ｃｕ＋３０Ｎ） （１） - 【請求項２】 ワイヤ重量比で、 Ｎｂ：０．０２〜４．０％、 Ｃｕ：０．０５〜２．０％ の１種又は２種を含有することを特徴とする請求項１記
載のステンレスクラッド鋼用潜弧溶接ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01517895A JP3190224B2 (ja) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | ステンレスクラッド鋼用潜弧溶接ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01517895A JP3190224B2 (ja) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | ステンレスクラッド鋼用潜弧溶接ワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08206877A JPH08206877A (ja) | 1996-08-13 |
| JP3190224B2 true JP3190224B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=11881572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01517895A Expired - Fee Related JP3190224B2 (ja) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | ステンレスクラッド鋼用潜弧溶接ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3190224B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6042782A (en) * | 1996-09-13 | 2000-03-28 | Sumikin Welding Industries Ltd. | Welding material for stainless steels |
| WO1998010888A1 (fr) * | 1996-09-13 | 1998-03-19 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Materiau d'apport pour la soudure d'aciers inoxydables |
| EP3360641A1 (en) * | 2017-02-09 | 2018-08-15 | Oerlikon Schweisstechnik GmbH | Agglomerated welding flux and submerged arc welding process of austenitic stainless steels using said flux |
| CN109514126A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-03-26 | 哈尔滨威尔焊接有限责任公司 | 一种含Mo不锈钢焊带及其制备方法、烧结焊剂及其制备方法和一种单层带极电渣堆焊方法 |
| CN115890061A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-04-04 | 西安智能再制造研究院有限公司 | 一种TiC和VC强化激光堆焊层及其制备方法 |
-
1995
- 1995-02-01 JP JP01517895A patent/JP3190224B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08206877A (ja) | 1996-08-13 |
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