JP3552956B2

JP3552956B2 - Stainless clad steel plate welding method

Info

Publication number: JP3552956B2
Application number: JP21081399A
Authority: JP
Inventors: 和男辻川; 宏小山; 正伊藤
Original assignee: Nippon Welding Rod Co Ltd
Current assignee: Nippon Welding Rod Co Ltd
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 1999-07-26
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2019-07-26
Also published as: JP2001038472A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステンレスクラッド鋼板の溶接方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ケミカルタンカに搭載されるタンクのように腐食性の高い液体を貯蔵する構造物は、炭素鋼からなる母材にステンレス鋼からなる合わせ材が積層されてなるステンレスクラッド鋼板を溶接して製造されている。図３を用いて従来のステンレスクラッド鋼板の溶接方法を説明する。図３において、１及び２は炭素鋼からなる母材１１，２１にステンレス鋼からなる合わせ材１２，２２が積層されてなるステンレスクラッド鋼板である。従来の方法では、図３（Ａ）に示すように、２枚のステンレスクラッド鋼板１，２として、合わせ材１２，２２側の端部にはルート間隔を開けないようにして突合せ部を形成し、合わせ材１２，２２側から母材１１，２１側に向かうに従って間隔が広がる形状の開先３を形成できるものを用意する。そして母材１１，２１が上側に位置し且つ前述の形状の開先３を形成するように２枚のステンレスクラッド鋼板１，２を並べる。次に母材１１，２１側からガスシールドアーク溶接やサブマージアーク溶接及びこれらの組合せの溶接を１回または複数回実施して開先３を埋めるようにビード４を形成する。その後２枚のステンレスクラッド鋼板１，２を裏返して、図３（Ｂ）に示す状態にし、合わせ材１２，２２側からガウジング（カーボン電極を用いてアークを出し、そのアークで合わせ材１２，２２を部分的に溶融させて、溶融物を吹き飛ばす作業）を行って開先５を形成する。次に，開先５に対してガスシールドアーク溶接を１回または複数回実施してビード６，７を形成して，溶接を完了していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ケミカルタンカーのタンクを製造するために用いられる１枚のステンレスクラッド鋼板の重量は、数トンある。そのため従来のように、表と裏から溶接を行う方法では、クレーンを使用して鋼板の裏返し作業を行わなければならず、作業時間が長くなるだけでなく、溶接コストがかなり嵩む問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、一方向から溶接作業をすればよく、しかも合わせ材側に良好な最終ビードを形成できるステンレスクラッド鋼板の溶接方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、炭素鋼からなる母材にステンレス鋼からなる合わせ材が積層されてなる２枚のステンレスクラッド鋼板をアーク溶接法により溶接する方法を対象とする。まず本発明では、２枚のステンレスクラッド鋼板として、母材側にルート間隔を開け且つ母材側から合わせ材側に向かうに従って間隔が広がる形状の開先を形成できるものを用意する。そして、前記開先を形成するように２枚のステンレスクラッド鋼板を並べる。その際に、２枚のステンレスクラッド鋼板の母材と接触し且つ開先の母材側の開口部を塞ぐ裏当材を２枚のステンレスクラッド鋼板間に形成される開先に対応するように配置する。次に、ガスシールドアーク溶接により２枚のステンレスクラッド鋼板の母材を溶接する。ガスシールドアーク溶接の回数は、母材の厚みによって１回の場合もあれば、２回以上の複数回の場合もある。ガスシールドアーク溶接では、母材を完全に溶接しても良いが，一部母材が溶接されない部分が残ってもよい。また例えば異材溶接用ワイヤを用いれば３０９ＭｏＬのようなガスシールドアーク溶接により合わせ材の一部が溶接されてもよいのは勿論である。その後サブマージアーク溶接により２枚のステンレスクラッド鋼板の合わせ材を溶接する。良好な最終ビードを得るためには、サブマージアーク溶接を１回実施して、最終ビードを１層構造にするのが好ましい。
【０００６】
本発明によれば、裏当材を用いることにより、一方向からの溶接作業により、２枚のステンレスクラッド鋼板の溶接を行えるので、溶接作業の途中でクレーン操作を必要とすることがなく、溶接コストを大幅に下げることができる。またガスシールドアーク溶接は，サブマージアーク溶接と比べて，入熱が小さく、また溶着速度が大きく、能率的であるため、母材をガスシールドアーク溶接により溶接すると、溶接コストを下げることができる。しかしながらガスシールドアーク溶接は，サブマージアーク溶接と比べてスパッタの発生量が多く、１回の溶接で大きなビードを形成するこはできない。そのためガスシールドアーク溶接により合わせ材側に形成される最終ビードを形成すると、最終ビードの外観が悪くなる（すなわち滑らかなビードが得られず）、それが腐食の発生原因となる場合がある。本発明では、合わせ材側の最終ビードをサブマージアーク溶接により形成するため、良質な最終ビードを得ることができる。特に１回のサブマージアーク溶接により最終ビードを形成すると表面側に複数のビードの重なり部分が形成されないため、最良のビードを得ることができる。
【０００７】
ガスシールドアーク溶接では、スパッタを少なくするためにフラックス入り溶接ワイヤを用いることが好ましい。ただしフラックスが入っていないソリッド溶接ワイヤを用いても、本発明のようにガスシールドアーク溶接により最終ビードを形成しなければ、特に大きな問題は生じない。
【０００８】
ステンレスクラッド鋼板の合わせ材の板厚が５ｍｍ以下で、全体の板厚が９ｍｍ以上１７ｍｍ以下の場合における好ましい開先の形状は、開先角度が３０°以上６０°以下で、ルート間隔が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下で、ルートフェイスが０または３ｍｍ以下である開先の形状である。開先角度が３０°より小さくなると、裏波ビードの出方が悪くなり、また融合不良等の欠陥が発生しやすくなる。開先角度が６０°より大きくなると、溶接する量（溶着量）が増加し、能率が著しく悪くなる。またルート間隔が２ｍｍより小さいと、安定した裏波ビードが得られず、ルート間隔が１０ｍｍより大きくなると、安定した裏波ビードが得られないとともに、溶着量が増加して溶接能率が悪くなる。ルートフェイスが３ｍｍを超えると、この場合にも安定した裏波ビードが得られなくなり、融合不良等の欠陥が発生する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明のステンレスクラッド鋼板の溶接方法の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明のステンレスクラッド鋼板の溶接方法を実施する場合の工程の一部を示す図である。これらの図において、１０１及び１０２は、炭素鋼からなる母材１１１，１２１にステンレス鋼からなる合わせ材１１２，１２２が積層されてなる２枚のステンレスクラッド鋼板である。２枚のステンレスクラッド鋼板１０１，１０２の開先１０３を形成する端部の形状は、開先１０３が母材１１１，１２１側にルート間隔Ｒを開け且つ母材１１１，１２１側から合わせ材１１２，１２２側に向かうに従って間隔が広がる形状の開先１０３を形成できる形状にする。なお図１の例ではルートフェイスは０である。
【００１０】
溶接を行う場合には、まず最初に開先１０３を形成するように２枚のステンレスクラッド鋼板１０１，１０２を並べる。その際に、２枚のステンレスクラッド鋼板１０１，１０２の母材１１１，１２１と接触し且つ開先１０３の母材１１１，１２１側の開口部を塞ぐ裏当材１００を２枚のステンレスクラッド鋼板１０１，１０２間に形成される開先１０３に対応するように配置する。裏当材１００には良好な裏波ビードを形成するビード形成用凹部１００ａが形成されている。
【００１１】
次に、ガスシールドアーク溶接によりフラックス入り溶接用ワイヤを用いて開先１０３の開口部側から２枚のステンレスクラッド鋼板１０１，１０２の母材１１１，１２１を溶接する。ガスシールドアーク溶接の回数は、母材の厚みによって１回の場合もあれば、２回以上の複数回の場合もある。このガスシールドアーク溶接では、母材１１１，１２１を完全に溶接しても良いが，図１（Ａ）に示すように一部母材１１１，１２１が溶接されない部分を残すようにするのが好ましい。シールドガスとしては炭酸ガスを用いる。
【００１２】
その後サブマージアーク溶接により２枚のステンレスクラッド鋼板１０１，１０２の合わせ材１１２，１２２を溶接する。この例のように母材１１１，１２１の一部が溶接されずに残っている場合には、母材１１１，１２１も合わせてサブマージアーク溶接により溶接する。良好な最終ビード１０６を得るためには、この例のようにサブマージアーク溶接を１回実施して、最終ビード１０６を１層構造にするのが好ましい。
【００１３】
本発明の方法を用いて以下の実施例１乃至３の溶接を行った。
【００１４】
［実施例１］
ステンレスクラッド鋼板として，下記の表１に示された板厚１１．５ｍｍのＳＵＳ３１６Ｌクラッド鋼を用いた。
【００１５】
【表１】

開先条件は、開先角度が４５°で、ルート間隔が６ｍｍで、ルートフェイスは０であった。
【００１６】
そしてガスシールドアーク溶接で用いた溶接用ワイヤは、日本ウエルディング・ロッド株式会社がＷＥＬＦＣＷＨ３０９ＭｏＬの製品名で販売する直径が１．４φの溶接用ワイヤを用いた。この溶接用ワイヤの全溶着金属の化学成分は、下記の表２に示す通りである。
【００１７】
【表２】

溶接条件は，溶接電流が３００Ａ、アーク電圧が３２Ｖ、溶接速度が２００ｍｍ／ｍｉｎであった。シールドガスとしては炭酸ガスを用い、炭酸ガスの供給量は２０リットル／ｍｉｎであった。
【００１８】
そしてサブマージアーク溶接に用いた溶接用ワイヤは、日本ウエルディング・ロッド株式会社がＷＥＬＳＵＢ３１６Ｌの製品名で販売する直径が４．０φのサブマージアーク溶接用ワイヤを用いた。この溶接用ワイヤの化学成分は、下記の表３に示す通りである。
【００１９】
【表３】

なおこの実施例では、フラックスとして日本ウエルディング・ロッド株式会社がＷＥＬＳＵＢＦ−６の製品名で販売するフラックスを用いた。溶接条件は、溶接電流が５７０Ａ、アーク電圧が３２Ｖ、溶接速度が２８０ｍｍ／ｍｉｎで、パス間温度が１５０℃未満であった。
【００２０】
［実施例２］
ステンレスクラッド鋼板として，上記表１に示された板厚１３．５ｍｍのＳＵＳ３１６Ｌクラッド鋼を用いた。
【００２１】
開先条件は、開先角度が４５°で、ルート間隔が６ｍｍで、ルートフェイスは０であった。
【００２２】
そしてガスシールドアーク溶接で用いた溶接用ワイヤは、日鉄溶接工業株式会社がＳＦ−１の製品名で販売する直径が１．４φの炭素鋼溶接ワイヤを用いた。そして溶接条件は，溶接電流が３００Ａ、アーク電圧が３２Ｖ、溶接速度が１５０ｍｍ／ｍｉｎであった。シールドガスとしては炭酸ガスを用い、炭酸ガスの供給量は２０リットル／ｍｉｎであった。
【００２３】
サブマージアーク溶接に用いた溶接用ワイヤは、日本ウエルディング・ロッド株式会社がＷＥＬＳＵＢ３１６ＵＬＣの製品名で販売する直径が４．０φのサブマージアーク溶接用ワイヤを用いた。この溶接用ワイヤの化学成分は、上記の表３に示す通りである。なおこの実施例では、フラックスとして日本ウエルディング・ロッド株式会社がＷＥＬＳＵＢＦ−６ＭＯの製品名で販売するフラックスを用いた。溶接条件は、溶接電流が５００Ａ、アーク電圧が３２Ｖ、溶接速度が２００ｍｍ／ｍｉｎで、パス間温度が１５０℃未満であった。
【００２４】
［実施例３］
ステンレスクラッド鋼板として，上記表１に示された板厚１１．５ｍｍのＳＵＳ３１６Ｌクラッド鋼を用いた。開先条件は、開先角度が４５°で、ルート間隔が３ｍｍで、ルートフェイスは０であった。
【００２５】
そしてガスシールドアーク溶接で用いた溶接用ワイヤは、日本ウエルディング・ロッド株式会社がＷＥＬＦＣＷＨ３０９ＭｏＬの製品名で販売する直径が１．４φの溶接用ワイヤを用いた。シールドガスとしては炭酸ガスを用い、炭酸ガスの供給量は２０リットル／ｍｉｎであった。そして溶接条件は，溶接電流が３００Ａ、アーク電圧が３５Ｖ、溶接速度が３００ｍｍ／ｍｉｎであった。
【００２６】
サブマージアーク溶接に用いた溶接用ワイヤは、日本ウエルディング・ロッド株式会社がＷＥＬＳＵＢ３１６Ｌの製品名で販売する直径が４．０φのサブマージアーク溶接用ワイヤを用いた。この溶接用ワイヤの化学成分は、上記の表３に示す通りである。なおこの実施例では、フラックスとして日本ウエルディング・ロッド株式会社がＷＥＬＳＵＢＦ−６の製品名で販売するフラックスを用いた。溶接条件は、溶接電流が５００Ａ、アーク電圧が３０Ｖ、溶接速度が３００ｍｍ／ｍｉｎで、パス間温度が１５０℃未満であった。
【００２７】
上記の上記実施例１乃至３により溶接した溶接部について、ＪＩＳＺ３１０６に従ってＸ線透過試験を行ったところ、欠陥の個数は０個であり、判定結果は１級であった。また上記実施例１乃至３により溶接した溶接部について、ＪＩＳＺ３１２２に従って曲げ試験を行ったところ、曲げ前の欠陥が無欠陥で、曲げ後の欠陥も無欠陥であることが確認された。この試験は、従来の方法により溶接したものと同じであり、本発明の方法によっても従来の方法と同様の溶接品質が得られることが確認された。
【００２８】
図２は、本発明の溶接方法を実施する場合に用いることができる、ルートフェースを備えた開先の形状の一例を示している。図２において、ＲＦがルートフェイスであり、θが開先角度であり、Ｒがルート間隔である。本発明をこのようなルートフェースを設けた開先を用いる場合に実施しても前述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００２９】
ステンレスクラッド鋼板１０１，１０２の合わせ材の板厚が５ｍｍ以下で、全体の板厚が９ｍｍ以上１７ｍｍ以下の場合における好ましい開先の形状は、開先角度が３０°以上６０°以下で、ルート間隔が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下で、ルートフェイスが０または３ｍｍ以下である開先の形状である。開先角度が３０°より小さくなると、裏波ビードの出方が悪くなり、また融合不良等の欠陥が発生しやすくなる。開先角度が６０°より大きくなると、溶接する量（溶着量）が増加し、能率が著しく悪くなる。またルート間隔が２ｍｍより小さいと、安定した裏波ビードが得られず、ルート間隔が１０ｍｍより大きくなると、安定した裏波ビードが得られないとともに、溶着量が増加して溶接能率が悪くなる。ルートフェイスが３ｍｍを超えると、この場合にも安定した裏波ビードが得られなくなり、融合不良等の欠陥が発生する。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、裏当材を用いることにより、一方向からの溶接作業により、２枚のステンレスクラッド鋼板の溶接を行えるので、溶接作業の途中でクレーン操作を必要とすることがなく、溶接コストを大幅に下げることができる。
【００３１】
また本発明では、合わせ材側の最終ビードをサブマージアーク溶接により形成するため、良質な最終ビードを得ることができる。特に１回のサブマージアーク溶接により最終ビードを形成すると表面側に複数のビードの重なり部分が形成されないため、最良のビードを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明のステンレスクラッド鋼板の溶接方法を実施する場合の工程の一部を示す図である。
【図２】開先形状の説明に用いる図である。
【図３】（Ａ）乃至（Ｃ）は、従来の溶接方法の工程の一部をそれぞれ示す図である。
【符号の説明】
１，２，１０１，１０２ステンレスクラッド鋼板
１１，２１，１１１，１２１母材
１２，２２，１１２，１２２合わせ材
３，１０３開先
１００裏当材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for welding a stainless steel clad steel sheet.
[0002]
[Prior art]
Structures that store highly corrosive liquids, such as tanks mounted on chemical tankers, are manufactured by welding stainless clad steel plates, which are made by laminating a stainless steel composite material onto a carbon steel base material. I have. A conventional method of welding a stainless steel clad steel plate will be described with reference to FIG. In FIG. 3, reference numerals 1 and 2 denote stainless clad steel sheets in which base materials 11 and 21 made of carbon steel are laminated with

composite materials

12 and 22 made of stainless steel. In the conventional method, as shown in FIG. 3A, a butted portion is formed as two stainless clad steel plates 1 and 2 at the ends on the side of the joining

materials

12 and 22 so as not to make a root interval. A member that can form the groove 3 having a shape in which the distance increases from the

mating materials

12 and 22 toward the base materials 11 and 21 is prepared. Then, the two stainless clad steel plates 1 and 2 are arranged such that the base materials 11 and 21 are located on the upper side and form the groove 3 having the above-described shape. Next, gas shield arc welding, submerged arc welding, and welding of a combination thereof are performed once or plural times from the base materials 11 and 21 to form the beads 4 so as to fill the groove 3. Thereafter, the two stainless steel clad steel plates 1 and 2 are turned over to bring them into the state shown in FIG. 3 (B), and gouging (arcing is performed using a carbon electrode from the

mating members

12 and 22 side, and To partially melt and blow off the molten material) to form the groove 5. Next, gas shield arc welding was performed on the groove 5 once or a plurality of times to form beads 6 and 7, and the welding was completed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The weight of a single stainless clad steel sheet used to manufacture a tank for a chemical tanker is several tons. Therefore, in the conventional method of performing welding from the front and the back, the steel plate must be turned over using a crane, which not only increases the working time but also increases the welding cost considerably. .
[0004]
An object of the present invention is to provide a method of welding a stainless steel clad steel sheet which can perform a welding operation from one direction and can form a good final bead on a laminated material side.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is directed to a method of welding two stainless clad steel sheets formed by laminating a joining material made of stainless steel to a base material made of carbon steel by an arc welding method. First, in the present invention, two stainless steel clad steel sheets are prepared that can form a groove having a root interval on the base material side and a gap increasing from the base material side toward the laminated material side. Then, two stainless steel clad steel plates are arranged so as to form the groove. At this time, the backing material which comes into contact with the base material of the two stainless steel clad steel plates and closes the opening on the base material side of the groove so as to correspond to the groove formed between the two stainless steel clad steel plates. Deploy. Next, two stainless clad steel base materials are welded by gas shielded arc welding. The number of times of gas shield arc welding may be one or two or more times depending on the thickness of the base material. In gas shielded arc welding, the base metal may be completely welded, but a part where the base metal is not welded may remain. Also, for example, if a dissimilar material welding wire is used, a part of the joining material may be naturally welded by gas shield arc welding such as 309 MoL. Thereafter, the laminated material of the two stainless steel clad steel plates is welded by submerged arc welding. In order to obtain a good final bead, it is preferable to perform the submerged arc welding once to form the final bead into a one-layer structure.
[0006]
According to the present invention, by using a backing material, two stainless clad steel plates can be welded by a welding operation from one direction, so that no crane operation is required during the welding operation, Costs can be significantly reduced. In addition, gas shielded arc welding has a lower heat input, a higher welding speed, and is more efficient than submerged arc welding. Therefore, if the base metal is welded by gas shielded arc welding, the welding cost can be reduced. However, gas shielded arc welding generates a larger amount of spatter than submerged arc welding, and cannot form a large bead by one welding. Therefore, when the final bead formed on the joining material side is formed by gas shielded arc welding, the appearance of the final bead deteriorates (that is, a smooth bead is not obtained), which may cause corrosion. In the present invention, since the final bead on the laminated material side is formed by submerged arc welding, a high-quality final bead can be obtained. In particular, when a final bead is formed by one submerged arc welding, an overlapping portion of a plurality of beads is not formed on the surface side, so that the best bead can be obtained.
[0007]
In gas shielded arc welding, it is preferable to use a flux-cored welding wire to reduce spatter. However, even if a solid welding wire containing no flux is used, there is no particular problem unless the final bead is formed by gas shielded arc welding as in the present invention.
[0008]
When the thickness of the laminated material of the stainless clad steel sheet is 5 mm or less and the total thickness is 9 mm or more and 17 mm or less, the preferable groove shape is a groove angle of 30 ° or more and 60 ° or less and a root interval of 2 mm or more The groove shape is 10 mm or less and the root face is 0 or 3 mm or less. If the included angle is smaller than 30 °, the appearance of the backside bead becomes worse, and defects such as poor fusion easily occur. If the groove angle is larger than 60 °, the amount to be welded (the amount of welding) increases, and the efficiency becomes extremely poor. If the route interval is smaller than 2 mm, a stable backside bead cannot be obtained, and if the route interval is larger than 10 mm, a stable backside bead cannot be obtained, and the welding amount increases to deteriorate welding efficiency. If the root face exceeds 3 mm, a stable backside bead cannot be obtained even in this case, and defects such as poor fusion occur.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the method for welding a stainless clad steel sheet of the present invention will be described in detail. 1 (A) and 1 (B) are views showing a part of the steps when the method for welding a stainless clad steel sheet of the present invention is performed. In these figures, 101 and 102 are two stainless steel clad steel sheets in which laminated

materials

112 and 122 made of stainless steel are laminated on base materials 111 and 121 made of carbon steel. The shape of the ends forming the groove 103 of the two stainless steel

clad steel plates

101 and 102 is such that the groove 103 has a route interval R between the base materials 111 and 121 and the mating material 112 from the base materials 111 and 121 side. The groove 103 is formed in such a shape that the groove 103 having a shape in which the interval increases toward the side 122 can be formed. Note that the root face is 0 in the example of FIG.
[0010]
When performing welding, first, two stainless

clad steel plates

101 and 102 are arranged so as to form a groove 103. At this time, the backing material 100 which comes into contact with the base materials 111 and 121 of the two stainless steel

clad steel plates

101 and 102 and closes the opening of the groove 103 on the side of the base materials 111 and 121 is coated with the two stainless steel clad steel plates 101. , 102 so as to correspond to the groove 103 formed between them. The backing material 100 is provided with a bead forming concave portion 100a for forming a good backside bead.
[0011]
Next, the base materials 111 and 121 of the two stainless steel clad

steel plates

101 and 102 are welded from the opening side of the groove 103 by using a flux-cored welding wire by gas shielded arc welding. The number of times of gas shield arc welding may be one or two or more times depending on the thickness of the base material. In this gas shielded arc welding, the base materials 111 and 121 may be completely welded, but it is preferable to leave a part where the base materials 111 and 121 are not welded as shown in FIG. . Carbon dioxide gas is used as the shielding gas.
[0012]
Thereafter, the joining

materials

112 and 122 of the two stainless steel clad

steel plates

101 and 102 are welded by submerged arc welding. When a part of the base materials 111 and 121 remains without being welded as in this example, the base materials 111 and 121 are also welded together by submerged arc welding. In order to obtain a good final bead 106, it is preferable that the submerged arc welding is performed once as in this example, so that the final bead 106 has a one-layer structure.
[0013]
The following Examples 1 to 3 were welded using the method of the present invention.
[0014]
[Example 1]
SUS316L clad steel having a plate thickness of 11.5 mm shown in Table 1 below was used as the stainless clad steel plate.
[0015]
[Table 1]

The groove conditions were as follows: the groove angle was 45 °, the root interval was 6 mm, and the root face was 0.
[0016]
The welding wire used in the gas shielded arc welding was a welding wire having a diameter of 1.4φ sold by Nippon Welding Rod Co., Ltd. under the product name of WEL FCW H309MoL. The chemical components of the total deposited metal of this welding wire are as shown in Table 2 below.
[0017]
[Table 2]

The welding conditions were a welding current of 300 A, an arc voltage of 32 V, and a welding speed of 200 mm / min. Carbon dioxide was used as the shielding gas, and the supply rate of the carbon dioxide was 20 liters / min.
[0018]
As the welding wire used for the submerged arc welding, a 4.0 mm diameter submerged arc welding wire sold by Nippon Welding Rod Co., Ltd. under the product name of WEL SUB 316L was used. The chemical components of this welding wire are as shown in Table 3 below.
[0019]
[Table 3]

In this example, the flux sold by Nippon Welding Rod Co., Ltd. under the product name of WEL SUB F-6 was used. The welding conditions were a welding current of 570 A, an arc voltage of 32 V, a welding speed of 280 mm / min, and a pass-to-pass temperature of less than 150 ° C.
[0020]
[Example 2]
SUS316L clad steel having a plate thickness of 13.5 mm shown in Table 1 above was used as the stainless steel clad steel plate.
[0021]
The groove conditions were as follows: the groove angle was 45 °, the root interval was 6 mm, and the root face was 0.
[0022]
The welding wire used in the gas shielded arc welding was a carbon steel welding wire having a diameter of 1.4φ sold by Nippon Steel Welding Co., Ltd. under the product name SF-1. The welding conditions were a welding current of 300 A, an arc voltage of 32 V, and a welding speed of 150 mm / min. Carbon dioxide was used as the shielding gas, and the supply rate of the carbon dioxide was 20 liters / min.
[0023]
As the welding wire used for the submerged arc welding, a 4.0 mm diameter submerged arc welding wire sold by Nippon Welding Rod Co., Ltd. under the product name of WEL SUB 316ULC was used. The chemical components of this welding wire are as shown in Table 3 above. In this example, a flux sold by Nippon Welding Rod Co., Ltd. under the product name of WEL SUB F-6MO was used as the flux. The welding conditions were a welding current of 500 A, an arc voltage of 32 V, a welding speed of 200 mm / min, and a pass-to-pass temperature of less than 150 ° C.
[0024]
[Example 3]
As the stainless clad steel sheet, SUS316L clad steel having a plate thickness of 11.5 mm shown in Table 1 above was used. The groove conditions were as follows: the groove angle was 45 °, the root interval was 3 mm, and the root face was 0.
[0025]
The welding wire used in the gas shielded arc welding was a welding wire having a diameter of 1.4φ sold by Nippon Welding Rod Co., Ltd. under the product name of WEL FCW H309MoL. Carbon dioxide was used as the shielding gas, and the supply rate of the carbon dioxide was 20 liters / min. The welding conditions were a welding current of 300 A, an arc voltage of 35 V, and a welding speed of 300 mm / min.
[0026]
As the welding wire used for the submerged arc welding, a 4.0 mm diameter submerged arc welding wire sold by Nippon Welding Rod Co., Ltd. under the product name of WEL SUB 316L was used. The chemical components of this welding wire are as shown in Table 3 above. In this example, the flux sold by Nippon Welding Rod Co., Ltd. under the product name of WEL SUB F-6 was used. The welding conditions were a welding current of 500 A, an arc voltage of 30 V, a welding speed of 300 mm / min, and a pass-to-pass temperature of less than 150 ° C.
[0027]
When an X-ray transmission test was performed on the welded portions according to the above Examples 1 to 3 in accordance with JIS Z 3106, the number of defects was 0, and the judgment result was Class 1. A bending test was performed on the welded portions according to Examples 1 to 3 in accordance with JIS Z 3122, and it was confirmed that the defects before bending were defect-free and the defects after bending were also defect-free. This test was the same as that performed by the conventional method, and it was confirmed that the same quality as that of the conventional method was obtained by the method of the present invention.
[0028]
FIG. 2 shows an example of the shape of a groove provided with a root face, which can be used when performing the welding method of the present invention. In FIG. 2, RF is a root face, θ is a groove angle, and R is a root interval. Even when the present invention is applied to a case where a groove provided with such a root face is used, the same effect as in the above-described embodiment can be obtained.
[0029]
When the thickness of the laminated material of the stainless clad

steel plates

101 and 102 is 5 mm or less, and the total thickness is 9 mm or more and 17 mm or less, the preferable groove shape is a groove angle of 30 ° or more and 60 ° or less and a root interval. Is 2 mm or more and 10 mm or less and the root face is 0 or 3 mm or less. If the included angle is smaller than 30 °, the appearance of the backside bead becomes worse, and defects such as poor fusion easily occur. If the groove angle is larger than 60 °, the amount to be welded (the amount of welding) increases, and the efficiency becomes extremely poor. If the route interval is smaller than 2 mm, a stable backside bead cannot be obtained, and if the route interval is larger than 10 mm, a stable backside bead cannot be obtained, and the welding amount increases to deteriorate welding efficiency. If the root face exceeds 3 mm, a stable backside bead cannot be obtained even in this case, and defects such as poor fusion occur.
[0030]
【The invention's effect】
According to the present invention, by using a backing material, two stainless clad steel plates can be welded by a welding operation from one direction, so that no crane operation is required during the welding operation, Costs can be significantly reduced.
[0031]
Further, in the present invention, since the final bead on the laminated material side is formed by submerged arc welding, a high-quality final bead can be obtained. In particular, when a final bead is formed by one submerged arc welding, an overlapping portion of a plurality of beads is not formed on the surface side, so that the best bead can be obtained.
[Brief description of the drawings]
1 (A) and 1 (B) are views showing a part of steps in a case where a method for welding a stainless clad steel sheet according to the present invention is performed.
FIG. 2 is a diagram used for describing a groove shape;
FIGS. 3A to 3C are diagrams each showing a part of the steps of a conventional welding method.
[Explanation of symbols]
1,2,101,102 Stainless clad steel plate 11,21,111,121 Base material 12,22,112,122 Laminated material 3,103 Groove 100 Backing material

Claims

炭素鋼からなる母材にステンレス鋼からなる合わせ材が積層されてなる２枚のステンレスクラッド鋼板をアーク溶接法により溶接する方法であって、
前記２枚のステンレスクラッド鋼板として、前記母材側にルート間隔を開け且つ前記母材側から前記合わせ材側に向かうに従って間隔が広がる形状の開先を形成できるものを用意して、前記開先を形成するように前記２枚のステンレスクラッド鋼板を並べ、
前記２枚のステンレスクラッド鋼板の前記母材と接触し且つ前記開先の前記母材側の開口部を塞ぐ裏当材を前記２枚のステンレスクラッド鋼板に対して配置し、
ガスシールドアーク溶接により前記２枚のステンレスクラッド鋼板の前記母材を溶接し、
その後サブマージアーク溶接により前記２枚のステンレスクラッド鋼板の前記合わせ材を溶接し、
前記ガスシールドアーク溶接では、フラックス入り溶接ワイヤを用いることを特徴とするステンレスクラッド鋼板の溶接方法。A method in which two stainless clad steel sheets formed by laminating a composite material made of stainless steel on a base material made of carbon steel are welded by an arc welding method,
As the two stainless steel clad steel sheets, those capable of forming a groove having a shape in which a root interval is provided on the base material side and the interval is increased from the base material side toward the laminated material side are prepared. Arranging the two stainless steel clad steel sheets so as to form
A backing material that is in contact with the base material of the two stainless-clad steel plates and closes the opening on the base material side of the groove is disposed with respect to the two stainless-clad steel plates,
Welding the base material of the two stainless steel clad steel sheets by gas shielded arc welding,
After that, the laminated material of the two stainless steel clad steel plates is welded by submerged arc welding ,
In the gas shielded arc welding, a welding method for a stainless steel clad steel sheet, wherein a flux-cored welding wire is used .

前記サブマージアーク溶接では１層のビードを形成することを特徴とする請求項１に記載のステンレスクラッド鋼板の溶接方法。The method of claim 1, wherein the submerged arc welding forms a single-layer bead.

前記ステンレスクラッド鋼板の前記合わせ材の板厚が５ｍｍ以下で、全体の板厚が９ｍｍ以上１７ｍｍ以下の場合における前記開先の形状は、開先角度が３０°以上６０°以下で、ルート間隔が２ mm 以上１０ｍｍ以下で、ルートフェイスが０または３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のステンレスクラッド鋼板の溶接方法。 When the plate thickness of the laminated material of the stainless clad steel plate is 5 mm or less, and the overall plate thickness is 9 mm or more and 17 mm or less, the groove angle is 30 ° or more and 60 ° or less, and the root interval is The method for welding a stainless clad steel sheet according to claim 1, wherein the root face is 2 mm or more and 10 mm or less and a root face is 0 or 3 mm or less .