JPH0277557A - 電子ビーム溶接部の靭性に優れた圧力容器 - Google Patents
電子ビーム溶接部の靭性に優れた圧力容器Info
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- JPH0277557A JPH0277557A JP22748188A JP22748188A JPH0277557A JP H0277557 A JPH0277557 A JP H0277557A JP 22748188 A JP22748188 A JP 22748188A JP 22748188 A JP22748188 A JP 22748188A JP H0277557 A JPH0277557 A JP H0277557A
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Landscapes
- Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は電子ビーム溶接特性の優れた圧力容器用鋼に関
するものである。
するものである。
［従来の技術］
ボイラー・圧力容器設備の安全性、特に水圧試験時の安
全性に関して十分な配慮がなされ、圧力容器用鋼に対し
ても一定の靭性が必要とされる。
全性に関して十分な配慮がなされ、圧力容器用鋼に対し
ても一定の靭性が必要とされる。
その要求は当然構造物の一部を構成する溶接部に対して
もなされる。
もなされる。
従来の圧力容器用鋼の溶接は潜弧溶接（ＳＡＷ）が主体
である。これらの溶接では板厚が厚くなるに従って加速
度的に積層数が増加していく。たとえば、板厚１００ｍ
ｍの材料では狭開先の施工をしてもＳＡＷ溶接では２０
バス以上の積層が必要となってくる。それに伴う施工時
間は膨大なものとなる。
である。これらの溶接では板厚が厚くなるに従って加速
度的に積層数が増加していく。たとえば、板厚１００ｍ
ｍの材料では狭開先の施工をしてもＳＡＷ溶接では２０
バス以上の積層が必要となってくる。それに伴う施工時
間は膨大なものとなる。
これらの溶接施工効率の向上と靭性要求に答えるために
、電子ビーム溶接の適用が考えられるようになってきた
。
、電子ビーム溶接の適用が考えられるようになってきた
。
電子ビーム溶接は従来のアーク溶接（ＳＡＷ溶接）と比
べて、板厚５０＋ｎ＋ｓを超える範囲ではコスト的に有
利な領域となり、板厚が厚くなるほどその効果は大きく
なる。ただ、電子ビーム溶接は従来の溶接法と異なって
、鋼板そのものを溶融させ接合するものであるため、鋼
板の製造にあたってはこの溶接部、特に靭性を考慮した
成分設計を行う必要がある。従来の圧力容器用鋼ではこ
の点の考慮が全くなされていなかったと言っても過言で
はない。
べて、板厚５０＋ｎ＋ｓを超える範囲ではコスト的に有
利な領域となり、板厚が厚くなるほどその効果は大きく
なる。ただ、電子ビーム溶接は従来の溶接法と異なって
、鋼板そのものを溶融させ接合するものであるため、鋼
板の製造にあたってはこの溶接部、特に靭性を考慮した
成分設計を行う必要がある。従来の圧力容器用鋼ではこ
の点の考慮が全くなされていなかったと言っても過言で
はない。
これまでの圧力容器用鋼に関する公知文献としては、特
公昭４Ｂ −２７１３４号、特公昭５１−２１９３３号
公報があるが、従来の溶接法で溶接することを前提とし
ているため、電子ビーム溶接による溶接部に関する考慮
は全くなされていない。
公昭４Ｂ −２７１３４号、特公昭５１−２１９３３号
公報があるが、従来の溶接法で溶接することを前提とし
ているため、電子ビーム溶接による溶接部に関する考慮
は全くなされていない。
［発明が解決しようとする課題］
本発明の目的は以上の点を鑑みなされたもので、電子ビ
ーム溶接による溶接を行っても溶接部の低温靭性の良好
な電子ビーム溶接特性の優れた圧力容器用鋼を提供する
ことにある。
ーム溶接による溶接を行っても溶接部の低温靭性の良好
な電子ビーム溶接特性の優れた圧力容器用鋼を提供する
ことにある。
［課題を解決するための手段］
本発明は重量％で、Ｃ： ０．１７〜０．３５％、Ｓｉ
二０．０５〜０．４５％、Ｍｎ ： ０．６〜１．７
０％、Ｐ≦０．０１０％、Ｓ≦０．０１０％、Ａｇ：
０．００５〜０．０４０％、Ｎ量０．００Ｇ％を基本成
分とし、残部ＦＣ１及び不可避的不純物からなることを
特徴とする電子ビーム溶接特性の優れた圧力容器用鋼、
及び重量％で、上記基本成分にさらに、Ｃｕ≦１．０％
、Ｎｉ≦１．２％、Ｃｒ≦１．０９６、Ｍｏ≦０．７％
、ＮｂＳ２．１％、■≦０．１％からなる強度改善元素
群のうちの１種または２種以上を含有させ、残部Ｆｅ、
及び不可避的不純物からなることを特徴とする電子ビー
ム溶接特性の優れた圧力容器用鋼である。
二０．０５〜０．４５％、Ｍｎ ： ０．６〜１．７
０％、Ｐ≦０．０１０％、Ｓ≦０．０１０％、Ａｇ：
０．００５〜０．０４０％、Ｎ量０．００Ｇ％を基本成
分とし、残部ＦＣ１及び不可避的不純物からなることを
特徴とする電子ビーム溶接特性の優れた圧力容器用鋼、
及び重量％で、上記基本成分にさらに、Ｃｕ≦１．０％
、Ｎｉ≦１．２％、Ｃｒ≦１．０９６、Ｍｏ≦０．７％
、ＮｂＳ２．１％、■≦０．１％からなる強度改善元素
群のうちの１種または２種以上を含有させ、残部Ｆｅ、
及び不可避的不純物からなることを特徴とする電子ビー
ム溶接特性の優れた圧力容器用鋼である。
［作 用］
電子ビーム溶接は従来の溶接法のように溶接部に別の材
料を供給し、溶接部の特性向上を図るのではなく、鋼板
そのものを溶融させ溶接するものである。そのため、鋼
板製造にあたって細粒化などの方法により高靭性を有す
る鋼板に調整されるが、これが高温で溶融されるため靭
性の低いものとなってしまう。
料を供給し、溶接部の特性向上を図るのではなく、鋼板
そのものを溶融させ溶接するものである。そのため、鋼
板製造にあたって細粒化などの方法により高靭性を有す
る鋼板に調整されるが、これが高温で溶融されるため靭
性の低いものとなってしまう。
発明者らはここにおいて電子ビーム溶接部で良好な靭性
を有する鋼材を種々検討した結果、Ｐ及びＮｆｆ１が高
いと粒内１粒界が著しく脆化し、電子ビーム溶接部の靭
性を低下させることを見出したものである。Ｐ及びＮｆ
ｆ１が高い場合、粒界については、Ｐ及びＮが粒界に偏
析し粒界割れを起こす。
を有する鋼材を種々検討した結果、Ｐ及びＮｆｆ１が高
いと粒内１粒界が著しく脆化し、電子ビーム溶接部の靭
性を低下させることを見出したものである。Ｐ及びＮｆ
ｆ１が高い場合、粒界については、Ｐ及びＮが粒界に偏
析し粒界割れを起こす。
粒内については、本発明のようなＣの絶対量の多い鋼で
はＰによるＣの偏析促進とＮによる焼入性上昇の作用に
より粗大な炭化物が析出する。これらを防止するために
は、ＰとＮｕを低くすること、つまりこれらの効果の相
乗作用により、著しく電子ビーム溶接部の靭性が向上す
ることを知見したものである。
はＰによるＣの偏析促進とＮによる焼入性上昇の作用に
より粗大な炭化物が析出する。これらを防止するために
は、ＰとＮｕを低くすること、つまりこれらの効果の相
乗作用により、著しく電子ビーム溶接部の靭性が向上す
ることを知見したものである。
第１図は電子ビーム溶接部のシャルピー衝撃試験値ｖ
Ｅ ｏに及ぼすＰとＮｆｆ１の影響を示す図である。
Ｅ ｏに及ぼすＰとＮｆｆ１の影響を示す図である。
Ｃ量は０．２５％である。Ｐｆｉを０．０１０％以下、
Ｎ量をｏ、ｏｏｅ％以下にすることによりｖ Ｅ ｏ≧
４ｋｇ ｆ−ｍの良靭性が得られる。しかも個々の成分
の影響は直線的でない。
Ｎ量をｏ、ｏｏｅ％以下にすることによりｖ Ｅ ｏ≧
４ｋｇ ｆ−ｍの良靭性が得られる。しかも個々の成分
の影響は直線的でない。
たとえば、Ｎ ：０．００９％でＰが０．０１５からａ
、（１１０％に低下した場合は、ｖ Ｅ ｏが０．５か
ら０．８ｋｇｆ・ｍにしかならないのに、Ｎ ：０．０
０６％でＰが０．０１５から０．０１０％に低下した場
合は、ｖＥｏが０．７から４．２ｋｇ ｆ ＝ｍと大幅
に向上し、低Ｐと低Ｎの相乗作用が明らかである。
、（１１０％に低下した場合は、ｖ Ｅ ｏが０．５か
ら０．８ｋｇｆ・ｍにしかならないのに、Ｎ ：０．０
０６％でＰが０．０１５から０．０１０％に低下した場
合は、ｖＥｏが０．７から４．２ｋｇ ｆ ＝ｍと大幅
に向上し、低Ｐと低Ｎの相乗作用が明らかである。
以下に成分限定理由を述べる。
Ｃは強度を確保するために必要な元素で、最低０．１７
％は必要である。しかし、０．３５％を超えると電子ビ
ーム溶接部の靭性が著しく低下するため上限を０．３５
％とする。
％は必要である。しかし、０．３５％を超えると電子ビ
ーム溶接部の靭性が著しく低下するため上限を０．３５
％とする。
Ｓｌは低温靭性、溶接性を低下させる元素なので、極力
低減させ０．４５％を上限とする。しかし、製鋼上０．
０５％は必要である。
低減させ０．４５％を上限とする。しかし、製鋼上０．
０５％は必要である。
Ｍｎは強度を上昇させる元素で、最低０．６％必要であ
るが、１．７％を超えて含有させると、溶接性が劣化す
るばかりでなく、コスト上昇を招き、経済的でないため
、１．７％を上限とした。
るが、１．７％を超えて含有させると、溶接性が劣化す
るばかりでなく、コスト上昇を招き、経済的でないため
、１．７％を上限とした。
Ｐは先に述べたように、Ｎとの相乗作用により電子ビー
ム溶接部の粒内２粒界を脆化させるため、０．０１０％
を上限とする。
ム溶接部の粒内２粒界を脆化させるため、０．０１０％
を上限とする。
Ｓは靭性に有害な元素であり、０．０１０％以下に限定
する。
する。
Ａ、Ｑは脱酸上０．００５％以上必要であるが、０．０
４０％を超えて添加すると母材のクリープ特性が低下す
るため、上限を０．０４０％とする。
４０％を超えて添加すると母材のクリープ特性が低下す
るため、上限を０．０４０％とする。
Ｎは先に述べたように、Ｐとの相乗作用により電子ビー
ム溶接部の粒内１粒界を脆化させるため、０．００６％
を上限とする。
ム溶接部の粒内１粒界を脆化させるため、０．００６％
を上限とする。
Ｃｕ、Ｎｉ 、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂ及び■は鋼の強度を上
昇させるという均等的作用をもつもので、必要に応じて
含有゛させるが、それぞれＣｕ：１．０％、 ＮＩ
：１．２％、 Ｃｒ ：１．０％、 Ｍｏ ： ０．
７％。
昇させるという均等的作用をもつもので、必要に応じて
含有゛させるが、それぞれＣｕ：１．０％、 ＮＩ
：１．２％、 Ｃｒ ：１．０％、 Ｍｏ ： ０．
７％。
Ｎｂ：Ｏ，１％及びｖ ： ｏ、ｉ％の含有上限値を超
えて含有させても、その作用効果が飽和したり、コスト
上昇を招き、経済的でないため、上記の強度改善元素群
のそれぞれの成分の含有量を上記の通りに定めた。
えて含有させても、その作用効果が飽和したり、コスト
上昇を招き、経済的でないため、上記の強度改善元素群
のそれぞれの成分の含有量を上記の通りに定めた。
この鋼を溶製するにあたっては電気炉、転炉のいづれを
用いてもよい。鋼板とするにあたっては、鍛造、圧延の
いづれを用いてもよい。また鋼板の熱処理は圧延まま、
焼ならし、焼ならし一焼戻し、あるいは厚手材の場合は
加速冷却を使用することも可能である。
用いてもよい。鋼板とするにあたっては、鍛造、圧延の
いづれを用いてもよい。また鋼板の熱処理は圧延まま、
焼ならし、焼ならし一焼戻し、あるいは厚手材の場合は
加速冷却を使用することも可能である。
［実 施 例コ
第１表に示す化学成分のうち１〜９は本発明鋼で、ｌＯ
〜１５は比較鋼である。
〜１５は比較鋼である。
鋼の溶製は転炉により行い、常法によりスラブとしたの
ち第１表に示す板厚に厚板圧延した。
ち第１表に示す板厚に厚板圧延した。
鋼板の熱処理は１． ２．１０．１１は圧延まま、３゜
４．６，７，１２．１３は９１０℃の焼ならし、５，１
４は加速冷却、８． ９．１５．１６は９１０℃の焼な
らし一６４０℃の焼戻しである。
４．６，７，１２．１３は９１０℃の焼ならし、５，１
４は加速冷却、８． ９．１５．１６は９１０℃の焼な
らし一６４０℃の焼戻しである。
第２表にこれらの鋼の母材の引張試験、シャルピー衝撃
試験及び電子ビーム溶接部のシャルピー衝撃試験結果を
示す。
試験及び電子ビーム溶接部のシャルピー衝撃試験結果を
示す。
但し、電子ビーム溶接条件は電圧１５０ｋＶ 、電流１
８０ｍＡ 、速度２０ｃｍ／ｗｉｎ、である。
８０ｍＡ 、速度２０ｃｍ／ｗｉｎ、である。
電子ビーム溶接部のンヤルビー衝撃試験のノツチ位置は
溶性金属中央に入れた。
溶性金属中央に入れた。
本発明の鋼１〜９はＰとＮ量を適切な範囲に入れること
により、それらの相乗作用により良好な電子ビーム溶接
部の低温靭性を有している。母材特性も良好である。
により、それらの相乗作用により良好な電子ビーム溶接
部の低温靭性を有している。母材特性も良好である。
つぎに、ｍｔｏはＰが高く、鋼１１はＮが高く、鋼１２
、 ｆ３ハＰが高＜、１Ｍ１４はＮが高＜ 、ｎ４１
５ハＰ７＞＜高くそれぞれ電子ビーム溶接部の靭性が低
い。鋼１ＢはＣか低いため強度が低くなっている。
、 ｆ３ハＰが高＜、１Ｍ１４はＮが高＜ 、ｎ４１
５ハＰ７＞＜高くそれぞれ電子ビーム溶接部の靭性が低
い。鋼１ＢはＣか低いため強度が低くなっている。
［発明の効果］
以上述べたように、本発明よればＰとＮＨを低い範囲に
成分限定することにより、粒界脆化及び粒内への粗大な
炭化物の析出防止が図られ、電子ビーム溶接部の靭性の
高い圧力容器用鋼を経済的に提供するものであり、産業
上多大な効果を奏するものである。
成分限定することにより、粒界脆化及び粒内への粗大な
炭化物の析出防止が図られ、電子ビーム溶接部の靭性の
高い圧力容器用鋼を経済的に提供するものであり、産業
上多大な効果を奏するものである。
第１図は電子ビーム溶接部のシャルピー面繋試験値に及
ぼすＰ量とＮｆｆ１の影響を示す図である。
ぼすＰ量とＮｆｆ１の影響を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、重量％で、 Ｃ：０．１７〜０．３５％ Ｓｉ：０．０５〜０．４５％ Ｍｎ：０．６〜１．７０％ Ｐ≦０．０１０％ Ｓ≦０．０１０％ Ａｌ：０．００５〜０．０４０％ Ｎ≦０．００６％ を基本成分とし、残部Ｆｅ、及び不可避的不純物からな
ることを特徴とする電子ビーム溶接特性の優れた圧力容
器用鋼。 ２、重量％で、 Ｃ：０．１７〜０．３５％ Ｓｉ：０．０５〜０．４５％ Ｍｎ：０．６〜１．７０％ Ｐ≦０．０１０％ Ｓ≦０．０１０％ Ａｌ：０．００５〜０．０４０％ Ｎ≦０．００６％ を基本成分とし、さらに、 Ｃｕ≦１．０％ Ｎｉ≦１．２％ Ｃｒ≦１．０％ Ｍｏ≦０．７％ Ｎｂ≦０．１％ Ｖ≦０．１％ からなる強度改善元素群のうちの１種または２種以上 残部Ｆｅ、及び不可避的不純物からなることを特徴とす
る電子ビーム溶接特性の優れた圧力容器用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22748188A JPH0277557A (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 電子ビーム溶接部の靭性に優れた圧力容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22748188A JPH0277557A (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 電子ビーム溶接部の靭性に優れた圧力容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0277557A true JPH0277557A (ja) | 1990-03-16 |
| JPH0588297B2 JPH0588297B2 (ja) | 1993-12-21 |
Family
ID=16861557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22748188A Granted JPH0277557A (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 電子ビーム溶接部の靭性に優れた圧力容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0277557A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013060724A1 (de) * | 2011-10-26 | 2013-05-02 | Rud Ketten Rieger & Dietz Gmbh U. Co. Kg | Härtbarer stahl für hebe-, anschlag-, spann- und/oder zurrmittel sowie verbindungselemente, bauelement der hebe-, anschlag-, spann- und/oder zurrtechnik, verbindungselement sowie verfahren zu deren herstellung |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5210817A (en) * | 1975-07-10 | 1977-01-27 | Nippon Steel Corp | Steel sheet having excellent toughness for pressure vessel of atomic f urnace |
| JPS5254611A (en) * | 1975-10-31 | 1977-05-04 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Steel for lrge heat input welding |
| JPS57116755A (en) * | 1981-01-08 | 1982-07-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | High tensile structural steel for pressure vessel |
| JPS5896854A (ja) * | 1981-12-07 | 1983-06-09 | Kawasaki Steel Corp | 高靭性圧力容器用鋼 |
-
1988
- 1988-09-13 JP JP22748188A patent/JPH0277557A/ja active Granted
Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| WO2013060724A1 (de) * | 2011-10-26 | 2013-05-02 | Rud Ketten Rieger & Dietz Gmbh U. Co. Kg | Härtbarer stahl für hebe-, anschlag-, spann- und/oder zurrmittel sowie verbindungselemente, bauelement der hebe-, anschlag-, spann- und/oder zurrtechnik, verbindungselement sowie verfahren zu deren herstellung |
| EP2732060B1 (de) * | 2011-10-26 | 2017-12-06 | RUD Ketten Rieger & Dietz GmbH u. Co. KG | Härtbarer stahl für hebe-, anschlag-, spann- und/oder zurrmittel sowie verbindungselemente, bauelement der hebe-, anschlag-, spann- und/oder zurrtechnik, verbindungselement sowie verfahren zu deren herstellung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0588297B2 (ja) | 1993-12-21 |
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