JP5146640B2 - Ni-Mo alloy welding wire - Google Patents

Description

この発明は、Ｎｉ−Ｍｏ系合金製の各種溶接構造物および機械部品を溶接により作製したり、修復したりするために使用するＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤーに関するものである。   The present invention relates to a Ni-Mo alloy welding wire used for producing or repairing various welded structures and machine parts made of Ni-Mo alloy by welding.

一般に、硫酸、塩酸、リン酸などの非酸化性酸を使用する工程で使用される槽、非酸化性酸を槽に供給するためのノズル、槽内で非酸化性酸を撹拌するためのプロペラ、このプロペラを支持するためのシャフトなどの各種溶接構造物および機械部品はＮｉ−Ｍｏ系合金で作製することは知られており、これら各種溶接構造物および機械部品を構成するＮｉ−Ｍｏ系合金としては、質量％で（以下、％は質量％を示す）、Ｍｏ：２６〜３０％を含むＮｉ−Ｍｏ系合金が使用されている。これらＭｏ：２６〜３０％を含むＮｉ−Ｍｏ系合金からなる各種溶接構造物および機械部品を製造または修復するには前記Ｎｉ−Ｍｏ系合金と同じ成分組成を有する共材のＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤーが使用されていた。   In general, a tank used in a process using a non-oxidizing acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, a nozzle for supplying the non-oxidizing acid to the tank, and a propeller for stirring the non-oxidizing acid in the tank It is known that various welded structures such as a shaft for supporting this propeller and machine parts are made of Ni—Mo based alloys, and Ni—Mo based alloys constituting these various welded structures and mechanical parts are known. As Ni-Mo based alloys containing Mo: 26 to 30% in mass% (hereinafter,% represents mass%). In order to manufacture or repair various welded structures and machine parts made of Ni—Mo alloy containing Mo: 26 to 30%, Ni—Mo alloy of the same material having the same composition as the Ni—Mo alloy A welding wire was used.

前記各種溶接構造物および機械部品を作製するＮｉ−Ｍｏ系合金の具体的なものとしては、例えば、
（ａ）Ｍｏ：２６〜３０％、Ｆｅ：０．０１〜２．０％、Ｂ：０．００１〜０．０１％、残部：Ｎｉおよび不可避不純物からなり、不可避不純物としてＭｏ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｃ、ＰおよびＳの含有量がＭｏ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｏ：１．０％以下、Ｓｉ：０．１％以下、Ｃ：０．０２％以下、Ｐ：０．０４％以下およびＳ：０．０３％以下としたＮｉ−Ｍｏ系合金（特許文献１参照）、
（ｂ）Ｍｏ：２５〜３５％、Ａｌ：０．３〜２％、Ｆｅ：０．５〜６％を含有し、必要に応じて、
Ｖ、Ｗ、ＭｏおよびＣｕのうちの１種または２種以上：０．１〜４％、
ＢおよびＣａのうちの１種または２種：０．００１〜０．０７％、
Ｃｏ：０．５〜５％、
の３つのグループのうち１種以上を含有し、残部：Ｎｉおよび不可避不純物からなり、不可避不純物としてＳｉおよびＣの含有量がＳｉ：１％以下、Ｃ：０．１％以下としたＮｉ−Ｍｏ系合金（特許文献２参照）、
（ｃ）Ｍｏ：２５〜３５％、Ａｌ：０．３〜２％を含有し、必要に応じて、
Ｖ、Ｗ、ＭｏおよびＣｕのうちの１種または２種以上：０．１〜４％、
ＢおよびＣａのうちの１種または２種：０．００１〜０．０７％、
Ｃｏ：０．５〜５％、
の３つのグループのうち１種以上を含有し、残部：Ｎｉおよび不可避不純物からなり、不可避不純物としてＳｉおよびＣの含有量がＳｉ：１％以下、Ｃ：０．１％以下としたＮｉ−Ｍｏ系合金（特許文献３参照）、
（ｄ）Ｍｏ：２６〜３０％、Ｆｅ：１．０〜７．０％、Ｃｒ：０．４〜１．５％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｃｏ：２．５％以下、Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．１〜０．５％、Ｍｇ：０．１％以下、Ｃｕ：１．０％以下、Ｃ：０．０１％以下、Ｎ：０．０１％以下、残部：Ｎｉおよび不可避不純物からなり、Ｃ＋Ｎ：０．０１５％以下、Ａｌ＋Ｍｇ：０．１５〜０．４０％としたＮｉ−Ｍｏ系合金（特許文献４参照）、
（ｅ）Ｍｏ：２６〜３０％、Ｆｅ：０．０１〜２．０％、Ｃｒ：０．０１〜１．０％、Ｃｏ：０．１〜１．０％、Ｍｎ：０．１〜１．０％、残部：Ｎｉおよび不可避不純物からなるＮｉ−Ｍｏ系合金（特許文献５参照）、などが知られている。
特公昭６０−４７８９０号公報 特公昭６２−２１８５４号公報 特公昭６２−２１８５５号公報 特開平６−２１２３２６号公報 特開平７−９７６５０号公報 Specific examples of the Ni-Mo alloy for producing the various welded structures and machine parts include, for example,
(A) Mo: 26-30%, Fe: 0.01-2.0%, B: 0.001-0.01%, balance: Ni and inevitable impurities, Mo, Mn, Co, as inevitable impurities The content of Si, C, P and S is Mo: 1.0% or less, Mn: 1.0% or less, Co: 1.0% or less, Si: 0.1% or less, C: 0.02% or less , P: 0.04% or less and S: 0.03% or less of Ni—Mo alloy (see Patent Document 1)
(B) Mo: 25-35%, Al: 0.3-2%, Fe: 0.5-6%, if necessary,
One or more of V, W, Mo and Cu: 0.1 to 4%,
One or two of B and Ca: 0.001 to 0.07%,
Co: 0.5-5%
Ni-Mo containing at least one of these three groups, the balance: Ni and unavoidable impurities, and the contents of Si and C as unavoidable impurities are Si: 1% or less and C: 0.1% or less Alloy (see Patent Document 2),
(C) Mo: 25 to 35%, Al: 0.3 to 2%, if necessary,
One or more of V, W, Mo and Cu: 0.1 to 4%,
One or two of B and Ca: 0.001 to 0.07%,
Co: 0.5-5%
Ni-Mo containing at least one of these three groups, the balance: Ni and unavoidable impurities, and the contents of Si and C as unavoidable impurities are Si: 1% or less and C: 0.1% or less Alloy (see Patent Document 3),
(D) Mo: 26-30%, Fe: 1.0-7.0%, Cr: 0.4-1.5%, Mn: 1.5% or less, Si: 0.05% or less, Co: 2.5% or less, P: 0.04% or less, S: 0.01% or less, Al: 0.1 to 0.5%, Mg: 0.1% or less, Cu: 1.0% or less, C : Ni-Mo alloy (comprising 0.01% or less, N: 0.01% or less, balance: Ni and inevitable impurities, C + N: 0.015% or less, Al + Mg: 0.15 to 0.40%) Patent Document 4),
(E) Mo: 26-30%, Fe: 0.01-2.0%, Cr: 0.01-1.0%, Co: 0.1-1.0%, Mn: 0.1-1 0.0%, balance: Ni—Mo alloy composed of Ni and inevitable impurities (see Patent Document 5), etc. are known.
Japanese Examined Patent Publication No. 60-47890 Japanese Patent Publication No.62-21854 Japanese Examined Patent Publication No. 62-21855 JP-A-6-212326 Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-97650

従来のＮｉ−Ｍｏ系合金板を母材とし、その母材を母材と同じ成分組成を有するＮｉ−Ｍｏ系合金ワイヤーを使用し溶接することにより作製した溶接構造物または機械部品は、非酸化性酸に曝されるとＮｉ−Ｍｏ系合金母材の耐食性は十分であるが、母材の接合部分に形成された溶接金属が優先的に腐食し、結果的に溶接構造物全体の耐食性を支配する。これを図１の断面図に基づいて説明すると、図１（ａ）に示されるように、一般に、Ｎｉ−Ｍｏ系合金板からなる母材１と母材１を溶接するには、その母材１の片面に開先２を形成し、母材１の開先に母材１と同じ成分組成を有するワイヤー（図示せず）を用いてＭＩＧ溶接またはＴＩＧ溶接し、図１（ｂ）に示されるように溶接金属４を形成して溶接接合する。このとき形成された溶接金属４は一般に母材１の平面から突出しているので、突出部分３をカットして図１（ｃ）に示されるように母材と同じ高さにして溶接金属４を形成する。
ところが、従来のＮｉ−Ｍｏ系合金板からなる母材と共材の溶接用ワイヤーを使用して作製した溶接構造物または機械部品は、非酸化性酸に曝されると、図１（ｄ）に示されるように母材１の耐食性は十分であるが、母材１の接合部分に形成された溶接金属４が優先的に腐食し、結果的に溶接構造物全体の耐食性は溶接金属４の耐食性に支配される。したがって、可及的に優先腐食が起こらない溶接金属を形成することができるＮｉ−Ｍｏ系合金ワイヤーが求められていた。 A welded structure or machine part produced by welding a conventional Ni-Mo based alloy plate using a Ni-Mo based alloy wire having the same composition as the base material is non-oxidized. When exposed to acidic acids, the corrosion resistance of the Ni-Mo alloy base metal is sufficient, but the weld metal formed at the joint of the base metal preferentially corrodes, resulting in the corrosion resistance of the entire welded structure. dominate. This will be described with reference to the cross-sectional view of FIG. 1. Generally, as shown in FIG. 1A, in order to weld a base material 1 made of a Ni—Mo based alloy plate and the base material 1, the base material is used. A groove 2 is formed on one side of 1 and MIG welding or TIG welding is performed on the groove of the base material 1 using a wire (not shown) having the same composition as that of the base material 1, as shown in FIG. As shown, the weld metal 4 is formed and welded. Since the weld metal 4 formed at this time generally protrudes from the plane of the base material 1, the protruding portion 3 is cut to the same height as the base material as shown in FIG. Form.
However, when a welded structure or a machine part produced using a base metal and a common welding wire made of a Ni—Mo alloy plate are exposed to a non-oxidizing acid, FIG. As shown in FIG. 4, the base metal 1 has sufficient corrosion resistance, but the weld metal 4 formed at the joint portion of the base metal 1 is preferentially corroded. As a result, the corrosion resistance of the entire welded structure is the same as that of the weld metal 4. Dominated by corrosion resistance. Therefore, there has been a demand for a Ni—Mo-based alloy wire that can form a weld metal in which preferential corrosion does not occur as much as possible.

そこで、本発明者等は可及的に優先腐食が起こらない溶接金属を形成することができるＮｉ−Ｍｏ系合金ワイヤーを得るべく研究を行った。その結果、従来のＮｉ−Ｍｏ系合金に含まれるＭｏ含有量の範囲内の内でもＭｏ含有量を多めに選択し、さらにＶ、Ｎ、Ｍｎ、Ｍｇなどその他の添加元素を調整して、Ｍｏ：２８．０〜３０％、Ｃｒ：０．１〜１．０％、Ｆｅ：１．０〜２．０％、Ａｌ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．０５〜１．０％、Ｍｇ：０．０１〜０．０７％、Ｎ：０．００１〜０．０４％、Ｗ：０．０１〜０．１％未満、Ｖ：０．００１〜０．０４％、Ｓｉ：０．０１〜０．０８％を含有し、さらに必要に応じて、Ｂ：０．００１〜０．００５％、Ｃｕ：０．０１〜０．１％のうちの１種または２種を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなり、前記不可避不純物として含まれるＣの含有量をＣ：０．０５％以下になるように規定した成分組成を有するＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤーを作製し、このＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤーを用いてＭＩＧ溶接またはＴＩＧ溶接して得られた溶接金属は、非酸化性酸に対する優先腐食が極めて少ないという研究結果が得られたのである。   Therefore, the present inventors have studied to obtain a Ni—Mo alloy wire capable of forming a weld metal that does not cause preferential corrosion as much as possible. As a result, even within the range of the Mo content contained in the conventional Ni-Mo alloy, a larger Mo content is selected, and other additive elements such as V, N, Mn, and Mg are adjusted to obtain Mo. : 28.0-30%, Cr: 0.1-1.0%, Fe: 1.0-2.0%, Al: 0.1-0.5%, Mn: 0.05-1.0 %, Mg: 0.01 to 0.07%, N: 0.001 to 0.04%, W: 0.01 to less than 0.1%, V: 0.001 to 0.04%, Si: 0 .01 to 0.08%, and further, if necessary, B: 0.001 to 0.005%, Cu: 0.01 to 0.1% of one or two of, Ni—Mo having a component composition in which the balance is made of Ni and inevitable impurities, and the content of C contained as the inevitable impurities is specified to be C: 0.05% or less. The weld metal obtained by making an alloy welding wire and MIG welding or TIG welding using this Ni-Mo alloy welding wire has the result that there is very little preferential corrosion against non-oxidizing acid. It was.

この発明は、かかる研究結果に基づいて成されたものであって、
（１）Ｍｏ：２８．０〜３０％、Ｃｒ：０．１〜１．０％、Ｆｅ：１．０〜２．０％、Ａｌ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．０５〜１．０％、Ｍｇ：０．０１〜０．０７％、Ｎ：０．００１〜０．０４％、Ｗ：０．０１〜０．１％未満、Ｖ：０．００１〜０．０４％、Ｓｉ：０．０１〜０．０８％を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなり、前記不可避不純物として含まれるＣの含有量をＣ：０．０５％以下になるように規定した成分組成を有するＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤー、
（２）Ｍｏ：２８．０〜３０％、Ｃｒ：０．１〜１．０％、Ｆｅ：１．０〜２．０％、Ａｌ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．０５〜１．０％、Ｍｇ：０．０１〜０．０７％、Ｎ：０．００１〜０．０４％、Ｗ：０．０１〜０．１％未満、Ｖ：０．００１〜０．０４％、Ｓｉ：０．０１〜０．０８％を含有し、さらにＢ：０．００１〜０．００５％を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなり、前記不可避不純物として含まれるＣの含有量をＣ：０．０５％以下になるように規定した成分組成を有するＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤー、
（３）Ｍｏ：２８．０〜３０％、Ｃｒ：０．１〜１．０％、Ｆｅ：１．０〜２．０％、Ａｌ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．０５〜１．０％、Ｍｇ：０．０１〜０．０７％、Ｎ：０．００１〜０．０４％、Ｗ：０．０１〜０．１％未満、Ｖ：０．００１〜０．０４％、Ｓｉ：０．０１〜０．０８％を含有し、さらにＣｕ：０．０１〜０．１％を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなり、前記不可避不純物として含まれるＣの含有量をＣ：０．０５％以下になるように規定した成分組成を有するＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤー、
（４）Ｍｏ：２８．０〜３０％、Ｃｒ：０．１〜１．０％、Ｆｅ：１．０〜２．０％、Ａｌ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．０５〜１．０％、Ｍｇ：０．０１〜０．０７％、Ｎ：０．００１〜０．０４％、Ｗ：０．０１〜０．１％未満、Ｖ：０．００１〜０．０４％、Ｓｉ：０．０１〜０．０８％を含有し、さらにＢ：０．００１〜０．００５％を含有し、さらにＣｕ：０．０１〜０．１％を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなり、前記不可避不純物として含まれるＣの含有量をＣ：０．０５％以下になるように規定した成分組成を有するＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤー、に特徴を有するものである。 The present invention has been made based on such research results,
(1) Mo: 28.0-30%, Cr: 0.1-1.0%, Fe: 1.0-2.0%, Al: 0.1-0.5%, Mn: 0.05 -1.0%, Mg: 0.01-0.07%, N: 0.001-0.04%, W: 0.01-less than 0.1%, V: 0.001-0.04% , Si: 0.01 to 0.08%, the remainder is composed of Ni and inevitable impurities, and the component composition is defined such that the content of C contained as the inevitable impurities is C: 0.05% or less. Ni-Mo based alloy welding wire having
(2) Mo: 28.0-30%, Cr: 0.1-1.0%, Fe: 1.0-2.0%, Al: 0.1-0.5%, Mn: 0.05 -1.0%, Mg: 0.01-0.07%, N: 0.001-0.04%, W: 0.01-less than 0.1%, V: 0.001-0.04% , Si: 0.01 to 0.08%, further B: 0.001 to 0.005%, the remainder is made of Ni and inevitable impurities, the content of C contained as the inevitable impurities C: Ni-Mo alloy welding wire having a component composition defined to be 0.05% or less,
(3) Mo: 28.0-30%, Cr: 0.1-1.0%, Fe: 1.0-2.0%, Al: 0.1-0.5%, Mn: 0.05 -1.0%, Mg: 0.01-0.07%, N: 0.001-0.04%, W: 0.01-less than 0.1%, V: 0.001-0.04% , Si: 0.01 to 0.08%, further Cu: 0.01 to 0.1%, the remainder is made of Ni and inevitable impurities, the content of C contained as the inevitable impurities C: Ni-Mo alloy welding wire having a component composition defined to be 0.05% or less,
(4) Mo: 28.0-30%, Cr: 0.1-1.0%, Fe: 1.0-2.0%, Al: 0.1-0.5%, Mn: 0.05 -1.0%, Mg: 0.01-0.07%, N: 0.001-0.04%, W: 0.01-less than 0.1%, V: 0.001-0.04% , Si: 0.01 to 0.08%, B: 0.001 to 0.005%, Cu: 0.01 to 0.1%, the remainder is inevitable with Ni It is characterized by the Ni—Mo alloy welding wire, which is made of impurities and has a component composition in which the content of C contained as the inevitable impurities is defined as C: 0.05% or less.

この発明のＭｏ：２８．０〜３０％、Ｃｒ：０．１〜１．０％、Ｆｅ：１．０〜２．０％、Ａｌ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．０５〜１．０％、Ｍｇ：０．０１〜０．０７％、Ｎ：０．００１〜０．０４％、Ｗ：０．０１〜０．１％未満、Ｖ：０．００１〜０．０４％、Ｓｉ：０．０１〜０．０８％を含有し、さらに必要に応じて、Ｂ：０．００１〜０．００５％、Ｃｕ：０．０１〜０．１％のうちの１種または２種を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなり、前記不可避不純物として含まれるＣの含有量をＣ：０．０５％以下になるように規定した成分組成を有するＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤーは、通常の高周波溶解炉を用いて溶解し鋳造してインゴットを作製した。このインゴットを均質化熱処理し、１０００〜１２５０℃の範囲内に保持しながら熱間鍛造し、最終的に丸棒とし、水焼入れによる固溶化処理を施した後ホットロールにより伸線加工することにより作製することができる。   Mo: 28.0-30% of this invention, Cr: 0.1-1.0%, Fe: 1.0-2.0%, Al: 0.1-0.5%, Mn: 0.05 -1.0%, Mg: 0.01-0.07%, N: 0.001-0.04%, W: 0.01-less than 0.1%, V: 0.001-0.04% , Si: 0.01 to 0.08%, and further, if necessary, one or two of B: 0.001 to 0.005%, Cu: 0.01 to 0.1% A Ni-Mo alloy welding wire having a component composition in which the remainder is composed of Ni and inevitable impurities, and the content of C contained as the inevitable impurities is specified to be C: 0.05% or less. The ingot was produced by melting and casting using a normal high-frequency melting furnace. This ingot is subjected to homogenization heat treatment, hot forged while being held within a range of 1000 to 1250 ° C., finally rounded, subjected to solution treatment by water quenching, and then drawn with a hot roll. Can be produced.

次に、この発明のＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤーの成分組成を上記の通りに限定した理由を説明する。   Next, the reason why the composition of the Ni—Mo alloy welding wire of the present invention is limited as described above will be described.

Ｍｏ：
Ｍｏは、溶接金属の優先腐食を抑制するために溶接金属におけるミクロ偏析により形成されるＭｏ希薄領域に含まれるＭｏの濃度を２６％以上に維持する必要があり、そのためにＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤーに含まれるＭｏの含有量を２８％以上にする必要があるが、その含有量が３０％を越えると、熱間加工性が劣化し、溶接用ワイヤーの製造が難しくなることからその含有量を２８〜３０％に定めた。一層好ましい範囲は２９〜３０％である。 Mo:
In order to suppress the preferential corrosion of the weld metal, it is necessary to maintain the concentration of Mo contained in the Mo dilute region formed by micro segregation in the weld metal at 26% or more. For this reason, Ni—Mo alloy welding is required. It is necessary to make the content of Mo contained in the wire for the wire 28% or more. However, if the content exceeds 30%, the hot workability deteriorates and it becomes difficult to manufacture the welding wire. The amount was set at 28-30%. A more preferable range is 29 to 30%.

Ｃｒ、Ｆｅ、Ａｌ：
これら成分は、いずれもＮｉ−Ｍｏ系合金の中間温度脆性を抑制する元素であり、溶接用ワイヤー製造時の熱間加工工程で中間温度脆性に起因した割れなどを抑制するために添加する必要がある。
Ｃｒについては０．１％以上含有することが必要であるが、１．０％を超えて含有すると耐食性が劣化するので好ましくない。したがって、Ｃｒの含有量を０．１〜１．０％（一層好ましくは０．２〜０．８％）に定めた。
Ｆｅについては１．０％以上含有することが必要であるが、２．０％を超えて含有すると耐食性が劣化するので好ましくない。したがって、Ｆｅの含有量を１．０〜２．０％（一層好ましくは１．１〜１．９％）に定めた。
Ａｌについては０．１％以上含有することが必要であるが、０．５％を超えて含有すると耐食性が劣化するので好ましくない。したがって、Ａｌの含有量を０．１〜０．５％（一層好ましくは０．２〜０．４％）に定めた。 Cr, Fe, Al:
All of these components are elements that suppress the intermediate temperature brittleness of the Ni-Mo alloy, and need to be added to suppress cracks and the like due to the intermediate temperature brittleness in the hot working process when manufacturing the welding wire. is there.
Cr should be contained in an amount of 0.1% or more, but if it exceeds 1.0%, corrosion resistance deteriorates, which is not preferable. Therefore, the Cr content is set to 0.1 to 1.0% (more preferably 0.2 to 0.8%).
Fe must be contained in an amount of 1.0% or more, but if it exceeds 2.0%, corrosion resistance deteriorates, which is not preferable. Therefore, the Fe content is set to 1.0 to 2.0% (more preferably 1.1 to 1.9%).
Al should be contained in an amount of 0.1% or more, but if it exceeds 0.5%, the corrosion resistance deteriorates, which is not preferable. Therefore, the content of Al is set to 0.1 to 0.5% (more preferably 0.2 to 0.4%).

Ｎ、Ｍｎ、Ｍｇ：
Ｍｇ、ＮおよびＭｎを共存させることにより、相安定性を向上させることができる。すなわち、Ｎ、ＭｎおよびＭｇはいずれも母相であるＮｉ-ｆｃｃ相を安定化させ、ＣｒおよびＭｏの固溶化を促進し、それにより溶接金属におけるＭｏの希薄領域の生成を抑制する効果がある。
しかし、Ｎの含有量が０．００１％未満では相安定化の効果がなく、したがって、溶接金属におけるＭｏの希薄領域の生成を抑制する効果がなくなるので好ましくなく、一方、０．０４％を越えて含有すると、窒化物を形成し、また高温加工性が劣化するために溶接用ワイヤーの製造が困難になることから、Ｎの含有量を０．００１〜０．０４％に定めた。一層好ましい範囲は０．００５〜０．０３％である。
同様に、Ｍｎの含有量が０．０５％未満では相安定化の効果はなく、したがって、溶接金属におけるＭｏの希薄領域の生成を抑制する効果がなくなるので好ましくなく、一方、１．０％を越えて含有すると、相安定性を損ね、溶接金属の耐食性を劣化させるので好ましくない。したがって、Ｍｎの含有量を０．０５〜１．０％に定めた。一層好ましい範囲は０．１％〜０．５％である。
同様に、Ｍｇの含有量が０．０１％未満では相安定化の効果はなく、したがって溶接金属におけるＭｏの希薄領域の生成を抑制する効果がなくなるので好ましくなく、一方、０．０７％を超えて含有すると相安定性を損ね、溶接金属の耐食性を劣化させるので好ましくない。したがって、Ｍｇの含有量を０．０１〜０．０７％に定めた。一層好ましい範囲は０．０１％〜０．０５％である。
なお、これら３元素は、３元素が同時に所定の範囲に含有しないと効果がないことを見出している。また、Ｍｎには中間温度脆性を抑制する効果もあることを見出している。 N, Mn, Mg:
By making Mg, N, and Mn coexist, phase stability can be improved. That is, N, Mn and Mg all have the effect of stabilizing the Ni-fcc phase which is the parent phase and promoting the solid solution of Cr and Mo, thereby suppressing the formation of a Mo dilute region in the weld metal. .
However, if the N content is less than 0.001%, there is no effect of phase stabilization, and therefore, it is not preferable because the effect of suppressing the formation of a Mo dilute region in the weld metal is lost. On the other hand, it exceeds 0.04%. If it is contained, nitrides are formed and high-temperature workability deteriorates, which makes it difficult to manufacture a welding wire. Therefore, the N content is set to 0.001 to 0.04%. A more preferable range is 0.005 to 0.03%.
Similarly, if the Mn content is less than 0.05%, there is no effect of phase stabilization, and therefore, it is not preferable because the effect of suppressing the formation of a Mo dilute region in the weld metal is lost. If it is contained in excess, the phase stability is impaired, and the corrosion resistance of the weld metal is deteriorated. Therefore, the Mn content is set to 0.05 to 1.0%. A more preferable range is 0.1% to 0.5%.
Similarly, if the Mg content is less than 0.01%, there is no effect of phase stabilization, and therefore, it is not preferable because the effect of suppressing the formation of a Mo dilute region in the weld metal is lost. On the other hand, it exceeds 0.07%. If contained, the phase stability is impaired, and the corrosion resistance of the weld metal is deteriorated. Therefore, the content of Mg is set to 0.01 to 0.07%. A more preferable range is 0.01% to 0.05%.
It has been found that these three elements have no effect unless the three elements are simultaneously contained within a predetermined range. It has also been found that Mn also has an effect of suppressing intermediate temperature brittleness.

Ｖ：
Ｖは溶接金属のＭｏの希薄領域生成を抑制する効果があるので添加するが、その含有量が０．００１％未満ではその効果が現れないので好ましくなく、一方、０．０４％を越えて含有すると、溶接金属の耐食性を劣化させることから、その含有量を０．００１〜０．０４％に定めた。一層好ましい範囲は０．００２〜０．０１％である。 V:
V is added because it has an effect of suppressing the formation of a diluted region of Mo in the weld metal. However, if its content is less than 0.001%, the effect does not appear, so it is not preferable. On the other hand, it exceeds 0.04%. Then, since the corrosion resistance of the weld metal is deteriorated, the content is set to 0.001 to 0.04%. A more preferable range is 0.002 to 0.01%.

Ｗ：
Ｗは、Ｖと同様に溶接金属のＭｏの希薄領域生成を抑制する効果があるので添加するが、その含有量が０．０１％未満ではその効果が現れないので好ましくなく、一方、０．１％以上含有すると、溶接金属の耐食性を劣化させることから、その含有量を０．０１〜０．１％未満に定めた。一層好ましい範囲は０．０２〜０．０８％である。 W:
W is added because it has the effect of suppressing the formation of a diluted region of Mo in the weld metal, as in V. However, if its content is less than 0.01%, the effect does not appear and is not preferable. If it is contained in an amount of at least%, the corrosion resistance of the weld metal is deteriorated. A more preferable range is 0.02 to 0.08%.

Ｓｉ：
Ｓｉは溶接割れを抑制する効果があるので微量添加するが、０．０１％未満では所望の効果が現れないので好ましくなく、一方、０．０８％を越えて含有すると、逆に溶接割れを促進するので好ましくない。したがって、Ｓｉの含有量を０．０１〜０．０８％に定めた。一層好ましい範囲は０．０１〜０．０４％である。 Si:
Si is effective in suppressing weld cracking, so it is added in a small amount. However, if less than 0.01%, the desired effect does not appear, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 0.08%, weld cracking is promoted. This is not preferable. Therefore, the Si content is determined to be 0.01 to 0.08%. A more preferable range is 0.01 to 0.04%.

Ｂ
Ｂ成分は、Ｎｉ−Ｍｏ系合金の熱間加工性を向上させる作用を有するので必要に応じて添加するが、その含有量が０．００１％未満ではその効果が得られず、一方、０．００５％を越えて含有すると、溶接金属の耐食性が低下するので好ましくない。したがって、Ｂの含有量を０．００１〜０．００５％に定めた。 B
The component B has an effect of improving the hot workability of the Ni—Mo alloy, and is added as necessary. However, when the content is less than 0.001%, the effect cannot be obtained. If the content exceeds 005%, the corrosion resistance of the weld metal decreases, which is not preferable. Therefore, the content of B is set to 0.001 to 0.005%.

Ｃｕ：
Ｃｕは溶接金属の耐食性を向上させる効果があるので必要に応じて添加するが、その含有量が０．０１％未満では所望の効果が得られず、一方、０．１％を越えて含有するとかえって耐食性が劣化することからその含有量を０．０１〜０．１％に定めた。 Cu:
Since Cu has the effect of improving the corrosion resistance of the weld metal, it is added as necessary. However, if its content is less than 0.01%, the desired effect cannot be obtained, while if it exceeds 0.1%, it is added. On the contrary, since the corrosion resistance deteriorates, the content is set to 0.01 to 0.1%.

Ｃ：
不可避不純物として含まれているＣはＭｏと炭化物を形成し、その結果、炭化物の周辺における耐食性を著しく劣化させるとともに熱間加工中に割れを発生させることから、Ｃの含有量は少ないほど好ましく、そのために不可避不純物に含まれるＣの含有量の上限を０．０５％と定めた。 C:
C contained as an inevitable impurity forms a carbide with Mo, and as a result, the corrosion resistance in the periphery of the carbide is remarkably deteriorated and cracks are generated during hot working. Therefore, the smaller the C content, the better. Therefore, the upper limit of the content of C contained in the inevitable impurities is set to 0.05%.

上述のように、この発明のＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤーを用いてＮｉ−Ｍｏ系合金を溶接することにより形成された溶接金属は、従来の共材ワイヤーを用いて溶接することにより形成された溶接金属に比べて耐食性に優れ、特に非酸化性酸に対する耐食性に優れているので、この発明のＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤーを用いてＮｉ−Ｍｏ系合金母材を溶接することにより作製した各種溶接構造物および各種機械部品の耐食性を一層長期に渡って保持することができ、産業上優れた効果を奏するものである。   As described above, the weld metal formed by welding the Ni—Mo alloy using the Ni—Mo alloy welding wire of the present invention is formed by welding using the conventional co-material wire. It has excellent corrosion resistance compared to the weld metal, and particularly excellent corrosion resistance against non-oxidizing acids, so it is produced by welding the Ni-Mo alloy base material using the Ni-Mo alloy welding wire of this invention. Thus, the corrosion resistance of the various welded structures and various machine parts can be maintained for a long period of time, and an excellent industrial effect can be obtained.

つぎに、この発明のＮｉ−Ｍｏ系合金製ワイヤーを実施例により具体的に説明する。
通常の高周波真空溶解炉を用い、それぞれ表１〜４に示される成分組成を有し、厚さ：４０ｍｍで約５ｋｇのインゴットを作製し、このインゴットを１２３０℃で１０時間均質化熱処理を施し、１０００〜１２３０℃の範囲内に保持しながら、熱間鍛造を行い、直径：１０ｍｍの丸棒を作製した。この丸棒を１０７０℃で３０分間保持し水焼入れすることにより固溶化処理を施したのちホットロールにより伸線加工し最終的に直径：２．４ｍｍの溶接用ワイヤーを作製した。伸線加工の途中で固溶化処理・酸洗を繰り返し、加工性を確保した。このようにして得られた溶接用ワイヤーの表面をエメリー紙＃４００で研摩することにより本発明Ｎｉ−Ｍｏ系合金製ワイヤー（以下、本発明ワイヤーという）１〜２８および比較Ｎｉ−Ｍｏ系合金製ワイヤー（以下、比較ワイヤーという）１〜２０を作製した。さらにＡｌｌｏｙ Ｂ−２（成分組成：Ｍｏ：２６．６％、Ｆｅ：１．４％、Ｃｒ：０．４％、Ｃｏ：０．２％、Ｍｎ：０．２％を含有し、残部：Ｎｉおよび不可避不純物。ＵＮＳＮ１０６６５：ハステロイＢ−２と同一規格品）からなる市販品の溶接用ワイヤーを用意し、これを従来ワイヤーとして用意した。 Next, the Ni—Mo alloy wire of the present invention will be described in detail with reference to examples.
Using an ordinary high-frequency vacuum melting furnace, each having the composition shown in Tables 1 to 4, a thickness: 40 mm, an ingot of about 5 kg was produced, and this ingot was subjected to homogenization heat treatment at 1230 ° C. for 10 hours, While maintaining within the range of 1000 to 1230 ° C., hot forging was performed to produce a round bar with a diameter of 10 mm. This round bar was held at 1070 ° C. for 30 minutes and subjected to solution hardening by water quenching, followed by wire drawing by a hot roll to finally produce a welding wire having a diameter of 2.4 mm. During the wire drawing process, solution treatment and pickling were repeated to ensure workability. By polishing the surface of the welding wire thus obtained with emery paper # 400, the wire made of the present invention Ni-Mo alloy wire (hereinafter referred to as the present invention wire) 1 to 28 and the comparison Ni—Mo alloy product. Wires (hereinafter referred to as comparative wires) 1 to 20 were produced. Further, Alloy B-2 (component composition: Mo: 26.6%, Fe: 1.4%, Cr: 0.4%, Co: 0.2%, Mn: 0.2%, balance: Ni A commercially available welding wire made of UNSN10665 (the same standard product as Hastelloy B-2) was prepared, and this was prepared as a conventional wire.

さらに、市販品であるＡｌｌｏｙ Ｂ−２の縦：１００ｍｍ、横：１００ｍｍ、厚さ：３ｍｍの寸法を有する板を母材として２枚用意し、開先を形成したのち表１〜３に示される本発明ワイヤー１〜２８、比較ワイヤー１〜２０および従来ワイヤーを用いてＴＩＧ溶接し、縦：１００ｍｍ、横：２００ｍｍ、厚さ：３ｍｍの寸法を有する溶接線入り板を作製した。この溶接線入り板のビードの突出部分をグラインダーおよび研磨機を用いて除去し、母材と同じ厚さになるようにビードカットした。このビードカットした板から溶接線を短辺と平行に中央に含むように切り出して縦：５０ｍｍ、横：５０ｍｍ、厚さ：３ｍｍの寸法を有する試験片を作製し、これら試験片の表面を研磨し、最終的に耐水エメリー紙＃１０００仕上げの表面研磨したのち、これらをアセトン中超音波振動状態に５分間保持して脱脂した。   Furthermore, two plates having dimensions of length: 100 mm, width: 100 mm, thickness: 3 mm of Alloy B-2, which are commercially available products, are prepared as base materials, and after forming a groove, Tables 1 to 3 show. TIG welding was performed using the wires 1 to 28 of the present invention, the comparative wires 1 to 20 and the conventional wires, and a welded wire plate having dimensions of 100 mm in length, 200 mm in width, and 3 mm in thickness was produced. The protruding portion of the bead of this welded line plate was removed using a grinder and a grinder, and the bead was cut to the same thickness as the base material. A test piece having dimensions of 50 mm in length, 50 mm in width, and 3 mm in thickness was prepared by cutting out a weld line from the bead-cut plate so as to include the center in parallel with the short side, and the surface of these test pieces was polished. Finally, after surface polishing of a water-resistant emery paper # 1000 finish, these were degreased by being kept in an ultrasonic vibration state in acetone for 5 minutes.

さらに沸騰温度に保持した７０％硫酸を用意し、この硫酸中にこれら試験片を投入し、１００時間保持した。その後、試験片を硫酸から取り出し、試験片中央部の母材と溶接金属を含む断面を光学顕微鏡により観察し、母材を基準に溶接金属の最大侵食深さ（図１（ｄ）の深さＨ）を測定し、その結果を表１〜４に示すことにより溶接金属優先腐食の程度を評価した。 Furthermore, 70% sulfuric acid kept at the boiling temperature was prepared, and these test pieces were put into this sulfuric acid and kept for 100 hours. Thereafter, the test piece is taken out of the sulfuric acid, and a cross section including the base metal and the weld metal in the center of the test piece is observed with an optical microscope, and the maximum erosion depth of the weld metal with respect to the base material (the depth of FIG. 1 (d)). H) was measured, and the degree of weld metal preferential corrosion was evaluated by showing the results in Tables 1 to 4.

表１〜４に示される結果から、本発明ワイヤー１〜２８を用いて形成した溶接金属の最大侵食深さは従来ワイヤーを用いて形成した溶接金属の最大侵食深さに比べて格段に小さいことから、本発明ワイヤー１〜２８は従来ワイヤーに比べて耐優先腐食性に優れた溶接金属を形成できることがわかる。しかし、比較ワイヤー１〜２０は製造中割れが発生したり、溶接金属の最大侵食深さが大きくなるなど好ましくない特性が現れることがわかる。 From the results shown in Tables 1 to 4, the maximum erosion depth of the weld metal formed using the wires 1 to 28 of the present invention is much smaller than the maximum erosion depth of the weld metal formed using the conventional wire. Therefore, it can be seen that the present invention wires 1 to 28 can form a weld metal having superior corrosion resistance compared to conventional wires. However, it can be seen that the comparative wires 1 to 20 exhibit undesirable characteristics such as cracking during production and an increase in the maximum erosion depth of the weld metal.

従来の共材であるＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤーを用いて母材を溶接することにより得られた溶接金属およびその侵食状況を説明するための断面説明図である。It is sectional explanatory drawing for demonstrating the weld metal obtained by welding a preform | base_material using the wire for Ni-Mo type alloy welding which is the conventional co-material, and its erosion state.

符号の説明Explanation of symbols

１：母材、２：開先、３：突出部分、４：溶接金属 1: base material, 2: groove, 3: projecting part, 4: weld metal

Claims (4)

質量％で（以下、％は質量％を示す）、Ｍｏ：２８．０〜３０％、Ｃｒ：０．１〜１．０％、Ｆｅ：１．０〜２．０％、Ａｌ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．０５〜１．０％、Ｍｇ：０．０１〜０．０７％、Ｎ：０．００１〜０．０４％、Ｗ：０．０１〜０．１％未満、Ｖ：０．００１〜０．０４％、Ｓｉ：０．０１〜０．０８％を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなり、前記不可避不純物として含まれるＣの含有量をＣ：０．０５％以下になるように規定した成分組成を有することを特徴とするＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤー。 In mass% (hereinafter,% indicates mass%), Mo: 28.0-30%, Cr: 0.1-1.0%, Fe: 1.0-2.0%, Al: 0.1 -0.5%, Mn: 0.05-1.0%, Mg: 0.01-0.07%, N: 0.001-0.04%, W: less than 0.01-0.1% V: 0.001 to 0.04%, Si: 0.01 to 0.08%, the remainder is made of Ni and unavoidable impurities, and the content of C contained as the unavoidable impurities is C: 0.00. A wire for welding a Ni-Mo alloy, characterized by having a component composition defined to be 05% or less. 質量％で（以下、％は質量％を示す）、Ｍｏ：２８．０〜３０％、Ｃｒ：０．１〜１．０％、Ｆｅ：１．０〜２．０％、Ａｌ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．０５〜１．０％、Ｍｇ：０．０１〜０．０７％、Ｎ：０．００１〜０．０４％、Ｗ：０．０１〜０．１％未満、Ｖ：０．００１〜０．０４％、Ｓｉ：０．０１〜０．０８％を含有し、さらにＢ：０．００１〜０．００５％を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなり、前記不可避不純物として含まれるＣの含有量をＣ：０．０５％以下になるように規定した成分組成を有することを特徴とするＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤー。 In mass% (hereinafter,% indicates mass%), Mo: 28.0-30%, Cr: 0.1-1.0%, Fe: 1.0-2.0%, Al: 0.1 -0.5%, Mn: 0.05-1.0%, Mg: 0.01-0.07%, N: 0.001-0.04%, W: less than 0.01-0.1% V: 0.001 to 0.04%, Si: 0.01 to 0.08%, further B: 0.001 to 0.005%, the remainder is made of Ni and inevitable impurities, A Ni—Mo alloy welding wire characterized by having a component composition in which the content of C contained as the inevitable impurities is defined as C: 0.05% or less. 質量％で（以下、％は質量％を示す）、Ｍｏ：２８．０〜３０％、Ｃｒ：０．１〜１．０％、Ｆｅ：１．０〜２．０％、Ａｌ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．０５〜１．０％、Ｍｇ：０．０１〜０．０７％、Ｎ：０．００１〜０．０４％、Ｗ：０．０１〜０．１％未満、Ｖ：０．００１〜０．０４％、Ｓｉ：０．０１〜０．０８％を含有し、さらにＣｕ：０．０１〜０．１％を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなり、前記不可避不純物として含まれるＣの含有量をＣ：０．０５％以下になるように規定した成分組成を有することを特徴とするＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤー。 In mass% (hereinafter,% indicates mass%), Mo: 28.0-30%, Cr: 0.1-1.0%, Fe: 1.0-2.0%, Al: 0.1 -0.5%, Mn: 0.05-1.0%, Mg: 0.01-0.07%, N: 0.001-0.04%, W: less than 0.01-0.1% , V: 0.001 to 0.04%, Si: 0.01 to 0.08%, further Cu: 0.01 to 0.1%, the remainder consisting of Ni and inevitable impurities, A Ni—Mo alloy welding wire characterized by having a component composition in which the content of C contained as the inevitable impurities is defined as C: 0.05% or less. 質量％で（以下、％は質量％を示す）、Ｍｏ：２８．０〜３０％、Ｃｒ：０．１〜１．０％、Ｆｅ：１．０〜２．０％、Ａｌ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．０５〜１．０％、Ｍｇ：０．０１〜０．０７％、Ｎ：０．００１〜０．０４％、Ｗ：０．０１〜０．１％未満、Ｖ：０．００１〜０．０４％、Ｓｉ：０．０１〜０．０８％を含有し、さらにＢ：０．００１〜０．００５％を含有し、さらにＣｕ：０．０１〜０．１％を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなり、前記不可避不純物として含まれるＣの含有量をＣ：０．０５％以下になるように規定した成分組成を有することを特徴とするＮｉ−Ｍｏ系合金溶接用ワイヤー。 In mass% (hereinafter,% indicates mass%), Mo: 28.0-30%, Cr: 0.1-1.0%, Fe: 1.0-2.0%, Al: 0.1 -0.5%, Mn: 0.05-1.0%, Mg: 0.01-0.07%, N: 0.001-0.04%, W: less than 0.01-0.1% V: 0.001 to 0.04%, Si: 0.01 to 0.08%, B: 0.001 to 0.005%, and Cu: 0.01 to 0.005%. Ni-, characterized in that it contains 1%, the remainder consists of Ni and inevitable impurities, and has a component composition in which the content of C contained as the inevitable impurities is specified to be C: 0.05% or less. Mo-based alloy welding wire.

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