JPS5893593A - 高クロム低ニツケル系２相ステンレス鋼用溶接材料 - Google Patents
高クロム低ニツケル系２相ステンレス鋼用溶接材料Info
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- JPS5893593A JPS5893593A JP19019881A JP19019881A JPS5893593A JP S5893593 A JPS5893593 A JP S5893593A JP 19019881 A JP19019881 A JP 19019881A JP 19019881 A JP19019881 A JP 19019881A JP S5893593 A JPS5893593 A JP S5893593A
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- metal
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
- B23K35/308—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
- B23K35/3086—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent containing Ni or Mn
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
- Arc Welding In General (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】
この発明は、凝固・急冷を受けても母材と同様な特性、
特に耐海水性および機械的性質を保持する溶接金属の得
られる高クロム低ニツケル系２相ステンレス鋼用溶接材
料に関するものである。
特に耐海水性および機械的性質を保持する溶接金属の得
られる高クロム低ニツケル系２相ステンレス鋼用溶接材
料に関するものである。
一般に、オーステナイト・フェライト系２相ステンレス
鋼は、融点直下の高温に加熱されるとフェライト相単相
となシ、加熱温度が低下するに従いオーステナイト相が
フェライト粒界に析出する。
鋼は、融点直下の高温に加熱されるとフェライト相単相
となシ、加熱温度が低下するに従いオーステナイト相が
フェライト粒界に析出する。
したがって母材では固溶化熱処理が施された時に、熱処
理温度でオーステナイト相とフェライト相の平衡する比
率がほぼ５０％ずつになるようにＮ１ｂａｔが決められ
て成分設計がなされている。一方、溶接金属では、溶接
材料から溶製され、フェライト単相で凝固した後、冷却
過程でオーステナイト相が析出するものであるから、溶
接のように短時間内の急冷下ではオーステナイト相が十
分析出せず、オーステナイト相の割合は母材に比べて減
少し、靭性や延性を劣化することとなる。さらに、オー
ステ、ナイト相はフェライト相の粗大な凝固組織の結晶
粒界を起点に針状に発達し、溶接金属の組織ｔ が粗くなシ、強度や伸びが劣化する。また、オーステナ
イト相が減少するので、ＣやＮはオーステナイト相に固
溶しきれず、フェライト相に炭・窒化物として析出しや
すいので耐食性の劣化をきたす。このように、溶接金属
は急冷されるということに起因して、その耐食性や機械
的性質が劣化するのをまぬがれることができなかった。
理温度でオーステナイト相とフェライト相の平衡する比
率がほぼ５０％ずつになるようにＮ１ｂａｔが決められ
て成分設計がなされている。一方、溶接金属では、溶接
材料から溶製され、フェライト単相で凝固した後、冷却
過程でオーステナイト相が析出するものであるから、溶
接のように短時間内の急冷下ではオーステナイト相が十
分析出せず、オーステナイト相の割合は母材に比べて減
少し、靭性や延性を劣化することとなる。さらに、オー
ステ、ナイト相はフェライト相の粗大な凝固組織の結晶
粒界を起点に針状に発達し、溶接金属の組織ｔ が粗くなシ、強度や伸びが劣化する。また、オーステナ
イト相が減少するので、ＣやＮはオーステナイト相に固
溶しきれず、フェライト相に炭・窒化物として析出しや
すいので耐食性の劣化をきたす。このように、溶接金属
は急冷されるということに起因して、その耐食性や機械
的性質が劣化するのをまぬがれることができなかった。
従来、耐海水性高クロム低ニツケル系２相ステンレス鋼
用の溶接材料（２０〜２５％Ｃｒ）は、母材と同一成分
系の溶接金属を形成するような材料で構成されたものを
使用することが多かったが、急冷を受ける溶接金属では
、前述のようにオーステナイト相が少なくなるうえに、
Ｃ１Ｎがオーステナイト相に固溶しきれず、フェライト
相に炭・窒化物として析出しやすく、溶接金属の耐食性
が劣化するのを防止することができなかった。また、オ
ーステナイト相も結晶粒が大きく、したがって強度が低
く、伸びも悪いという問題点を有していた。
用の溶接材料（２０〜２５％Ｃｒ）は、母材と同一成分
系の溶接金属を形成するような材料で構成されたものを
使用することが多かったが、急冷を受ける溶接金属では
、前述のようにオーステナイト相が少なくなるうえに、
Ｃ１Ｎがオーステナイト相に固溶しきれず、フェライト
相に炭・窒化物として析出しやすく、溶接金属の耐食性
が劣化するのを防止することができなかった。また、オ
ーステナイト相も結晶粒が大きく、したがって強度が低
く、伸びも悪いという問題点を有していた。
本発明者等は、上述のような観点から、凝固・急冷を受
ける溶接金属においても、オーステナイト相が減少せず
、かつ微細な組織が得られ、さらに炭・窒化物の生成が
抑制され、その結果、母材と同等な耐食性や機械的性質
を有する溶接金属の得られる耐海水性高クロム低ニツケ
ル系２相ステンレス鋼用溶接材料を得るべく、種々研究
を重ねた結果、以下（ａ）〜（Ｃ）に示す知見を得たの
である。
ける溶接金属においても、オーステナイト相が減少せず
、かつ微細な組織が得られ、さらに炭・窒化物の生成が
抑制され、その結果、母材と同等な耐食性や機械的性質
を有する溶接金属の得られる耐海水性高クロム低ニツケ
ル系２相ステンレス鋼用溶接材料を得るべく、種々研究
を重ねた結果、以下（ａ）〜（Ｃ）に示す知見を得たの
である。
すなわち、
（ａ） 溶接金属のＮ１ｂａｔおよびＮ量を特定値に
選定するとと′によって、溶接金属の耐食性を改善する
ことができ、さらに、Ｃｕを添加すれば耐食性を一層向
上できること。
選定するとと′によって、溶接金属の耐食性を改善する
ことができ、さらに、Ｃｕを添加すれば耐食性を一層向
上できること。
（ｂｌ 溶接金属に他のオーステナイト生成元素に比
べてフェライト相中の拡散速度が大きいＮをさらに多く
含有せしめることによって、凝固時の粒界からのオース
テナイト相の析出のみならず、粒内にも微細にオーステ
ナイト相を析出させて細粒オーステナイトを得ることが
でき、これによって強度および伸びの改善を計れること
。
べてフェライト相中の拡散速度が大きいＮをさらに多く
含有せしめることによって、凝固時の粒界からのオース
テナイト相の析出のみならず、粒内にも微細にオーステ
ナイト相を析出させて細粒オーステナイトを得ることが
でき、これによって強度および伸びの改善を計れること
。
（Ｃ） 目−的とする成分組成の溶接金属を得るため
には、ＴＩＬ）やＭＩＧのようなガスシールド溶接用ワ
イヤでは歩留りがほぼ１００％であるため、目的とする
溶接金属と同一の成分組成のワイヤーを使用するのみで
良いが、被覆アーク溶接やサブマージアーク溶接では目
的とする溶接金属と同一の成分組成のワイヤーを用いて
も、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ。
には、ＴＩＬ）やＭＩＧのようなガスシールド溶接用ワ
イヤでは歩留りがほぼ１００％であるため、目的とする
溶接金属と同一の成分組成のワイヤーを使用するのみで
良いが、被覆アーク溶接やサブマージアーク溶接では目
的とする溶接金属と同一の成分組成のワイヤーを用いて
も、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ。
Ｍｏ、あるいはＮ等の各元素の歩留シが低いために狙い
どおシの溶接金属を得ることができない。したがって、
この場合には、ワイヤーとほぼ同一成分の溶接金属を得
るためには、被覆剤やサブマージ７− り湾接用フラッ
クス等の溶接用フラックスに所望金属の粉末を添加し、
減少分を補う必要があること。また、このように溶接用
フラックス中に所望金属の粉末を添加して溶接金属の成
分組成を調整すれば、特にサブマージアーク溶接用とが
、被覆アーク溶接用に調整したワイヤーを用意しなくて
も、ガスンールド溶接用ワイヤーをそのｔｔ適用できる
こと。
どおシの溶接金属を得ることができない。したがって、
この場合には、ワイヤーとほぼ同一成分の溶接金属を得
るためには、被覆剤やサブマージ７− り湾接用フラッ
クス等の溶接用フラックスに所望金属の粉末を添加し、
減少分を補う必要があること。また、このように溶接用
フラックス中に所望金属の粉末を添加して溶接金属の成
分組成を調整すれば、特にサブマージアーク溶接用とが
、被覆アーク溶接用に調整したワイヤーを用意しなくて
も、ガスンールド溶接用ワイヤーをそのｔｔ適用できる
こと。
したがって、この発明は上記知見にもとづいてなされた
もので、耐海水性高クロム低ニツケル系２相ステンレス
鋼用溶接材料を、□・・Ｃ：０．０５−以下（以下チは
重量％とする）。
もので、耐海水性高クロム低ニツケル系２相ステンレス
鋼用溶接材料を、□・・Ｃ：０．０５−以下（以下チは
重量％とする）。
８ｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｕ：０．
１〜１．０ ％、 Ｎｉ： ’５〜１４％、 Ｃｒ：
２２〜３５ ％ｊＪ。
１〜１．０ ％、 Ｎｉ： ’５〜１４％、 Ｃｒ：
２２〜３５ ％ｊＪ。
二０．５〜５％、Ｎ：Ｏ，１〜０．３チを含み、さらに
必要に応じてＷおよびＶの１種以上：０．０５〜１．５
チを含有し、Ｆｅおよび不可避不純物：残り。
必要に応じてＷおよびＶの１種以上：０．０５〜１．５
チを含有し、Ｆｅおよび不可避不純物：残り。
からなシ、かつ、
一２０≦Ｎ１ｂａｔ≦−１０゜
Ｎ１≦３０ （％Ｎ ）−１−６゜
なる条件を満足する組成のワイヤーで構成するか、ある
いは、これと、 金属Ｃｒ： ２〜３０チ、 金属Ｍｏ： ０．５〜３％、 金属Ｎｉ：１〜１５チ、 を含有し、さらに、 金属Ｍｎ： ５．０チ以下１．・：″□□′窒化Ｍｎ：
１５％以下、 のうちの１種以上を含有するフラックスとを組合せて構
成することによシ、得られる溶接金属の耐食性や機械的
性質が母材よシも劣ることなく同等な値を示し、良好な
溶接構造物を得ることができるようにしたことに特徴を
有するものである。
いは、これと、 金属Ｃｒ： ２〜３０チ、 金属Ｍｏ： ０．５〜３％、 金属Ｎｉ：１〜１５チ、 を含有し、さらに、 金属Ｍｎ： ５．０チ以下１．・：″□□′窒化Ｍｎ：
１５％以下、 のうちの１種以上を含有するフラックスとを組合せて構
成することによシ、得られる溶接金属の耐食性や機械的
性質が母材よシも劣ることなく同等な値を示し、良好な
溶接構造物を得ることができるようにしたことに特徴を
有するものである。
なお、この発明の溶接材料線、ＴＩＧあるいはＭＩＧ溶
接、被覆溶接棒を使う手溶接、サブマージアーク溶接等
のいずれか、またはこれらを組合せた溶接に適用される
ものである。
接、被覆溶接棒を使う手溶接、サブマージアーク溶接等
のいずれか、またはこれらを組合せた溶接に適用される
ものである。
そして、ワイヤーとフラックスとの組合せとしては、ワ
イヤーに該フラックスを被覆したものやミワイヤー芯部
にフラックスを内蔵させたもの、あるいはワイヤーと７
ラツクスは別体となっているが使用時に同時使用できる
ようにセット化されたもの等がある。
イヤーに該フラックスを被覆したものやミワイヤー芯部
にフラックスを内蔵させたもの、あるいはワイヤーと７
ラツクスは別体となっているが使用時に同時使用できる
ようにセット化されたもの等がある。
ついで、この発明の溶接材料の組成成分量を上記のとお
シに限定した理由を説明する。
シに限定した理由を説明する。
（ａ） Ｃ
Ｃ成分には溶接金属の強度を確保する作用があるが、そ
の含有量が０．０５％を越えると、Ｃｒ炭化物の析出に
よシ耐粒界腐食性を劣化するようになることから、Ｃ含
有量を０．０５ ％以下と限定した。
の含有量が０．０５％を越えると、Ｃｒ炭化物の析出に
よシ耐粒界腐食性を劣化するようになることから、Ｃ含
有量を０．０５ ％以下と限定した。
（ｂ） ８ｉ
Ｓｉ成分は脱酸元素として必要な成分であり、耐酸性を
も向上させるものであるが、その含有量が１．０チを越
えると溶接金属の高温割れを助長するようになることか
ら、Ｓｉ含有量を１．０％以下と限定した。
も向上させるものであるが、その含有量が１．０チを越
えると溶接金属の高温割れを助長するようになることか
ら、Ｓｉ含有量を１．０％以下と限定した。
（ｃ） Ｍｎ
Ｍｎ成分には、溶接金属の靭性を向上する作用があるが
、２．０％を越えて含有させると延性を劣化するように
なることから、 Ｍｎの含有量を２．０−以下と限定し
た。
、２．０％を越えて含有させると延性を劣化するように
なることから、 Ｍｎの含有量を２．０−以下と限定し
た。
（ｄ） Ｃｕ
Ｃｕ成分には、溶接金属の耐孔食性を向上する作用があ
るが、その含有量が０．１％未満では前記作用に所望の
効果が得られず、一方１．０％を越えて含有させると高
温割れを助長するようになることから、その含有量を０
．１−１．０％と限定した。
るが、その含有量が０．１％未満では前記作用に所望の
効果が得られず、一方１．０％を越えて含有させると高
温割れを助長するようになることから、その含有量を０
．１−１．０％と限定した。
（ｅ） ＣｒおよびＭ。
Ｃｒ６よびＭＯＣ成分は、それぞれ溶接金属の耐孔食性
、耐隙間腐゛ン？耐海水性、および一般耐食性を向上す
る作用があるが、Ｃｒが２２％未満、そしてＭｏが０．
５％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方Ｃ
ｒが３５％を、Ｍｏが５％を越えて含有させると加工性
を阻害するようになることから、ＣｒおよびＭｏの含有
量をそれぞれ２２〜３５％および０．５〜５チと限定し
た。
、耐隙間腐゛ン？耐海水性、および一般耐食性を向上す
る作用があるが、Ｃｒが２２％未満、そしてＭｏが０．
５％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方Ｃ
ｒが３５％を、Ｍｏが５％を越えて含有させると加工性
を阻害するようになることから、ＣｒおよびＭｏの含有
量をそれぞれ２２〜３５％および０．５〜５チと限定し
た。
（ｆ） Ｎｉ
Ｎ１成分には、溶接金属のオーステナイト相を析出させ
、機械的性質を向上させる作用があるが、その含有量が
５％未満では前記作用に所望の効果が得られずにフェラ
イト相が多くなり、一方１４チを越えて含有させるとフ
ェライト相が少なくなシすぎて機械的強度や耐食性を劣
化させるようになることから、その含有量を５〜１４％
と限定した。
、機械的性質を向上させる作用があるが、その含有量が
５％未満では前記作用に所望の効果が得られずにフェラ
イト相が多くなり、一方１４チを越えて含有させるとフ
ェライト相が少なくなシすぎて機械的強度や耐食性を劣
化させるようになることから、その含有量を５〜１４％
と限定した。
（ｇ） Ｎ
Ｎ成分にも、溶接金属の第１−・、ステナイト相を析出
させて機械的性質を向上させる作用があシ、Ｎ１ｂａｔ
との兼ね合せで添加することになるが、同Ｎ１ｂａ１．
においてもＮの高い方がオーステナイトの析出および微
細化に効果があると共に、耐食性も増加させる。そして
、この効果はＮの含有量が０．１％未満では十分に得る
ことができず、一方、０．３％を越えて含有させると溶
接金属にブローポールが発生するようになることから、
その含有量を０．１〜０．３チと限定した。
させて機械的性質を向上させる作用があシ、Ｎ１ｂａｔ
との兼ね合せで添加することになるが、同Ｎ１ｂａ１．
においてもＮの高い方がオーステナイトの析出および微
細化に効果があると共に、耐食性も増加させる。そして
、この効果はＮの含有量が０．１％未満では十分に得る
ことができず、一方、０．３％を越えて含有させると溶
接金属にブローポールが発生するようになることから、
その含有量を０．１〜０．３チと限定した。
（ｈ） ＶおよびＷ
■およびＷ成分には、溶接金属の耐孔食性、耐隙間腐食
性を向上させる作用があるが、その含有量が０．０５％
未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方１．５
チを越えて含有すると溶接金属の高温割れ性を助長する
ようになることがら、その含有量を０．０５〜１．５％
と限定した。
性を向上させる作用があるが、その含有量が０．０５％
未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方１．５
チを越えて含有すると溶接金属の高温割れ性を助長する
ようになることがら、その含有量を０．０５〜１．５％
と限定した。
（ｉ） Ｎｉ≦３０（％Ｎ）＋６
Ｎ１≦３０ （１Ｎ ）＋６は、Ｎｉ量あるいはＮ１ｂ
ａｔ量が定まったときのＮの最低値を決定するものであ
る。すなわち、溶接金属のオーステナイト相の量を母材
と同じ程度にするために、Ｎｉに対してＮの下限を決め
るものである。そして、Ｎｉ量が３０（％Ｎ）＋６よル
大きくなると、オーステナイトの減少およびオーステナ
イトの粗粒化によシ機械的性質が劣化するようになるこ
とから、ＮｉとＮとの含有量を上記のようにＮｉ≦３０
（％Ｎ）＋６と規制した。
ａｔ量が定まったときのＮの最低値を決定するものであ
る。すなわち、溶接金属のオーステナイト相の量を母材
と同じ程度にするために、Ｎｉに対してＮの下限を決め
るものである。そして、Ｎｉ量が３０（％Ｎ）＋６よル
大きくなると、オーステナイトの減少およびオーステナ
イトの粗粒化によシ機械的性質が劣化するようになるこ
とから、ＮｉとＮとの含有量を上記のようにＮｉ≦３０
（％Ｎ）＋６と規制した。
（ｊ）−２０≦Ｎ１ｂａｔ≦−１０
−Ｃｒ当量に対して、溶接金属の組織をオーステナイト
とフェライトの２相組織とするためには、Ｎｉ当量に制
限を加える必要がある。すなわち、Ｎ１ｂａｊが−１０
を越えるとオーステナイト相が９０％以上となって溶接
金属の耐海水性が劣化し、一方、−２０未満ではフェラ
イトがほとんどを占めるようになって溶接金属の靭性お
よび延性が劣化するようになることから、−２０≦Ｎ１
ｂａｔ≦−１０と規制した。
とフェライトの２相組織とするためには、Ｎｉ当量に制
限を加える必要がある。すなわち、Ｎ１ｂａｊが−１０
を越えるとオーステナイト相が９０％以上となって溶接
金属の耐海水性が劣化し、一方、−２０未満ではフェラ
イトがほとんどを占めるようになって溶接金属の靭性お
よび延性が劣化するようになることから、−２０≦Ｎ１
ｂａｔ≦−１０と規制した。
すなわち、上述の（１）項および（ｊ）項についてさら
に説明すると、溶接金属の耐食性はｃｒおよびＭＯ含有
量（いずれもＣｒ当量式中の元素である）によって決ま
シ、使用環境に応じた必要耐食性からＣｒ当量が決まる
。そして、Ｃｒ当量が決まれば、２相組織とするために
必要なＮｉ当量が存在することから、Ｎ１ｂａｔが決ま
る。これは、Ｎ１ｂａｔｘ Ｎｉ当量＋１１，６−１．
５６Ｃｒ当量で決定される。そして、Ｎｉ当量式の中に
は、ＮｉおよびＮが含まれるので、あるＮ１当量に対し
て、ＮｉとＮの配分が問題になるが、ＮｉでＮ１当量を
確保するよりＮで確保する方が、オーステナイト相の析
出に効果があシ、かつオーステナイト相が微細に析出し
組織が細かくなる−０したがってＮ１に対してＮの下限
値を、Ｎｉ≦３０（チＮ）＋６の条件で決めたのである
。
に説明すると、溶接金属の耐食性はｃｒおよびＭＯ含有
量（いずれもＣｒ当量式中の元素である）によって決ま
シ、使用環境に応じた必要耐食性からＣｒ当量が決まる
。そして、Ｃｒ当量が決まれば、２相組織とするために
必要なＮｉ当量が存在することから、Ｎ１ｂａｔが決ま
る。これは、Ｎ１ｂａｔｘ Ｎｉ当量＋１１，６−１．
５６Ｃｒ当量で決定される。そして、Ｎｉ当量式の中に
は、ＮｉおよびＮが含まれるので、あるＮ１当量に対し
て、ＮｉとＮの配分が問題になるが、ＮｉでＮ１当量を
確保するよりＮで確保する方が、オーステナイト相の析
出に効果があシ、かつオーステナイト相が微細に析出し
組織が細かくなる−０したがってＮ１に対してＮの下限
値を、Ｎｉ≦３０（チＮ）＋６の条件で決めたのである
。
（ｋ） フラックス中の金属Ｃｒ、金属Ｍｏ、金属Ｎ
ｉ。
ｉ。
金属Ｍｎ、および窒化Ｍｎ
特に、サブマージアーク溶接や、被覆溶接棒を使用する
手溶接ではｓ Ｃｒ＋ ＮＬ Ｍｎ、 Ｍｏ、 Ｎの歩
留シが悪いので、一般に使用されているフラックス中に
これらの元素を添加補充することが必要である。溶接時
の歩留シは、溶接法、溶接条件、金属粉末以外のフラッ
クス組成によっても異なるが、金属Ｃｒ ： ２〜３０
Ｔｏ ＋金属Ｍｎ： ３．０ ％以下、金属Ｎｉ： １
〜１５ ％、金属ＭＯ： ０．５〜３％、窒化Ｍｎ：１
５％以下の値で添加すれば、ワイヤーの成分組成とほぼ
同一のＣｒ、 Ｍｎ 、 Ｎｉ 、 Ｍｏ 、およびＮ
量の溶接金属が得られる。すなわち、いずれも下限値未
満では十分必要な溶接金属成分の下限を満足できず、一
方、上限値を越えると溶接金属の成分が目標成分よシ多
くなシ性能に劣化をきたすこととなる。
手溶接ではｓ Ｃｒ＋ ＮＬ Ｍｎ、 Ｍｏ、 Ｎの歩
留シが悪いので、一般に使用されているフラックス中に
これらの元素を添加補充することが必要である。溶接時
の歩留シは、溶接法、溶接条件、金属粉末以外のフラッ
クス組成によっても異なるが、金属Ｃｒ ： ２〜３０
Ｔｏ ＋金属Ｍｎ： ３．０ ％以下、金属Ｎｉ： １
〜１５ ％、金属ＭＯ： ０．５〜３％、窒化Ｍｎ：１
５％以下の値で添加すれば、ワイヤーの成分組成とほぼ
同一のＣｒ、 Ｍｎ 、 Ｎｉ 、 Ｍｏ 、およびＮ
量の溶接金属が得られる。すなわち、いずれも下限値未
満では十分必要な溶接金属成分の下限を満足できず、一
方、上限値を越えると溶接金属の成分が目標成分よシ多
くなシ性能に劣化をきたすこととなる。
なお、前記補充成分を添加するフラックスとしては、一
般に使用されているサブマージアーク溶接用フラックス
や、溶接棒被覆材等の通常のフラックス等、どのような
ものでも対象とし得るのである。
般に使用されているサブマージアーク溶接用フラックス
や、溶接棒被覆材等の通常のフラックス等、どのような
ものでも対象とし得るのである。
また、前記補充成分以外の、Ｃｕ、 Ｗ、 Ｖについて
は、歩留フが高く、ワイヤー以外からの添加の必要が認
められず、ＳｉやＣについては、一般の７ラツクス中に
酸化物や炭酸塩として含まれているので、殊更単体とし
て描加し、不足分を補う必要がないものである。
は、歩留フが高く、ワイヤー以外からの添加の必要が認
められず、ＳｉやＣについては、一般の７ラツクス中に
酸化物や炭酸塩として含まれているので、殊更単体とし
て描加し、不足分を補う必要がないものである。
つぎに、この発明の溶接材料を実施例によシ比較例と対
比しながら説明する。
比しながら説明する。
実施例 ｌ
第１表に示すとおりの成分組成を有する鋼を熱間加工し
、直径２．０１１に線引加工したものを溶接心線（ワイ
ヤー）として、板厚１２朋の２相ステンレス鋼（Ｃ：０
．０１９％、 Ｓｉ： ０．３５％、 Ｍｎ：０．８２
％、 Ｃｕ： ０．４５％、 Ｎｉ： ６．９５ ％
、 Ｃｒ：２５．１０チ、 Ｍｏ： ３．０２％、Ｗ：
０．３０％、Ｎ：０．１３５％、Ｆｅ：残シ）の非消耗
電極式アルゴンアーク溶接（’Ｉ’ＩＧ溶接）に使用し
た。その時の溶接条件は、溶接電流：１４０Ａ、溶接電
圧−１５Ｖ、溶接速度： １５ （ｙＨ／１ｌｌｊｌ！
、開先：４５°開先突合せ、ルート間隔：６ｙｔｒｘ
とした。このようにして得られた溶接金属の引張シ試験
結果および腐食試験結果を第１表にあわせて示した。
、直径２．０１１に線引加工したものを溶接心線（ワイ
ヤー）として、板厚１２朋の２相ステンレス鋼（Ｃ：０
．０１９％、 Ｓｉ： ０．３５％、 Ｍｎ：０．８２
％、 Ｃｕ： ０．４５％、 Ｎｉ： ６．９５ ％
、 Ｃｒ：２５．１０チ、 Ｍｏ： ３．０２％、Ｗ：
０．３０％、Ｎ：０．１３５％、Ｆｅ：残シ）の非消耗
電極式アルゴンアーク溶接（’Ｉ’ＩＧ溶接）に使用し
た。その時の溶接条件は、溶接電流：１４０Ａ、溶接電
圧−１５Ｖ、溶接速度： １５ （ｙＨ／１ｌｌｊｌ！
、開先：４５°開先突合せ、ルート間隔：６ｙｔｒｘ
とした。このようにして得られた溶接金属の引張シ試験
結果および腐食試験結果を第１表にあわせて示した。
なお、溶接金属の引張シ試験は、Ｊ Ｉ Ｓ Ｚ３１１
１に従って行ない、腐食試験はつぎに示す条件にて３種
類の試験を行ない、耐食性を比較した。
１に従って行ない、腐食試験はつぎに示す条件にて３種
類の試験を行ない、耐食性を比較した。
すなわち、孔食電位め測定は動電位法で実施した。試験
片は１１ 、宵Ｘ １１ 、、で厚さが３１１Ｎとした
溶接金属を、エフ１Ｊ６００番研磨によって最終研磨し
、シリコーン樹脂コーティングして使用した ＋ｔｉＰ
Ｆ＋溶液は人工海水（ＡＳＴ＋、、４−、ｙ 、１１４
１）を用い、流量２００σ／ ｍｍでＡｒ脱気をし、温
度８０℃、上位掃引速度： ２０ ｍＶ／ｍｉｎの条件
で行なったものである。
片は１１ 、宵Ｘ １１ 、、で厚さが３１１Ｎとした
溶接金属を、エフ１Ｊ６００番研磨によって最終研磨し
、シリコーン樹脂コーティングして使用した ＋ｔｉＰ
Ｆ＋溶液は人工海水（ＡＳＴ＋、、４−、ｙ 、１１４
１）を用い、流量２００σ／ ｍｍでＡｒ脱気をし、温
度８０℃、上位掃引速度： ２０ ｍＶ／ｍｉｎの条件
で行なったものである。
１だ、粒界腐食試験は、幅を１０１１１１１！、長さを
４０、、ｍ、厚さを３ ｍ７１１とした以外は、孔食電
位の測市−の場合と同様な試験片を用意し、ＪＩＳ−Ｇ
Ｏ５７５に準じて硫酸−硫酸銅溶液腐食試験に供して実
施した。たたし、試験時間は７２時間とした。そし−て
判定は、試験後に曲げ部をミクロ観察し、割れ発生の有
無を調べた。
４０、、ｍ、厚さを３ ｍ７１１とした以外は、孔食電
位の測市−の場合と同様な試験片を用意し、ＪＩＳ−Ｇ
Ｏ５７５に準じて硫酸−硫酸銅溶液腐食試験に供して実
施した。たたし、試験時間は７２時間とした。そし−て
判定は、試験後に曲げ部をミクロ観察し、割れ発生の有
無を調べた。
さらに、沸騰ＨＯ２中の腐食試験では、試験片は粒界腐
食試験と同様とし、試験液は１％ＨＣｔ沸騰液とし、試
験時間は２４時間とした。
食試験と同様とし、試験液は１％ＨＣｔ沸騰液とし、試
験時間は２４時間とした。
第１表に示した結果からも、溶接ワイヤーの化学組成が
Ｎ１≦３０（％Ｎ）＋６を満足しない比較材１や、−２
０≦Ｎ１ｂａｔ≦−１０を満足しない比較材２〜４を用
いた場合に比して、本発明材５〜１６を用いた場合には
、強度や延性が向上し一耐食性にもすぐれた溶接金属が
得られることがわかる。
Ｎ１≦３０（％Ｎ）＋６を満足しない比較材１や、−２
０≦Ｎ１ｂａｔ≦−１０を満足しない比較材２〜４を用
いた場合に比して、本発明材５〜１６を用いた場合には
、強度や延性が向上し一耐食性にもすぐれた溶接金属が
得られることがわかる。
また、特に比較材２，４を用いた場合には〕−ステナイ
ト単相となり、溶接高温割れ感受目ユが高いことが明ら
かである。そして、本発明材１０，１１゜および１２を
用いた試験結果からは、ワイーｉ’ −−。
ト単相となり、溶接高温割れ感受目ユが高いことが明ら
かである。そして、本発明材１０，１１゜および１２を
用いた試験結果からは、ワイーｉ’ −−。
のＶおよびＷの含有によって溶接金属の耐孔食１１が向
１することも明らかである。
１することも明らかである。
実施例 ２
直径を１６朋とする以外は実施例１におけると同一の条
件で調製した本発明材５〜１６および比較材１〜３のワ
イヤーを用いてｈ４ Ｉ Ｑ溶接し、この結果得られた
溶接金属の引張り特性および腐食試験結果を第２表に示
す。
件で調製した本発明材５〜１６および比較材１〜３のワ
イヤーを用いてｈ４ Ｉ Ｑ溶接し、この結果得られた
溶接金属の引張り特性および腐食試験結果を第２表に示
す。
使用した鋼板、開先形状、および試験方法は実施例１と
同じものである。溶接条件は、溶接止１ＩＩＣ：２５Ｏ
Ａ、溶接電圧：２８Ｖ、溶接速度：２５ｃＩｒＬ／ｍｉ
Ｒ，シールドガス：ＡＴ＋２％０２を２０１． ／ ｌ
ｌＩｎで供給とするものであった。
同じものである。溶接条件は、溶接止１ＩＩＣ：２５Ｏ
Ａ、溶接電圧：２８Ｖ、溶接速度：２５ｃＩｒＬ／ｍｉ
Ｒ，シールドガス：ＡＴ＋２％０２を２０１． ／ ｌ
ｌＩｎで供給とするものであった。
実施例 ３
第３表に示される成分組成をもった直径４ｐ１＃ｌのワ
イヤーを実施例１におけると同様な条件で製必第
２ 表 した。
イヤーを実施例１におけると同様な条件で製必第
２ 表 した。
上記第３表に示した成分組成のワイヤーと、第４表に示
す通シの配合組成の溶接フラックスを組合せ、実施例１
におけると同一の鋼板に被覆アーク溶接を施した。溶接
条件は、溶接電流：１４ＯＡ、溶接電圧：２５Ｖ、溶接
速度： １５ ｍ／１ｍ 。
す通シの配合組成の溶接フラックスを組合せ、実施例１
におけると同一の鋼板に被覆アーク溶接を施した。溶接
条件は、溶接電流：１４ＯＡ、溶接電圧：２５Ｖ、溶接
速度： １５ ｍ／１ｍ 。
開先は実施例１と同じとした。
第５表に、この結果得られた溶接金属の成分組成を示し
た。
た。
つぎに、このようにして得られた溶接金属の引張り試験
結果、および腐食試験結果を第６表に示す。試験方法は
実施例１と同様であった。
結果、および腐食試験結果を第６表に示す。試験方法は
実施例１と同様であった。
第６表に示した結果からも、比較フラックス１７〜１９
を用いた場合、溶接金属の成分組成が、Ｎ１≦３０（％
Ｎ）＋６および一２０≦Ｎ１ｂａｔ≦−１０を満足せず
、強度、延性、および耐食性の劣ったものになるのに対
して、本発明材のフラックス２０〜２２によれば、強度
および延性にすぐれ、耐食性の改善効果も著しい溶接金
属が得られることが明らかである。
を用いた場合、溶接金属の成分組成が、Ｎ１≦３０（％
Ｎ）＋６および一２０≦Ｎ１ｂａｔ≦−１０を満足せず
、強度、延性、および耐食性の劣ったものになるのに対
して、本発明材のフラックス２０〜２２によれば、強度
および延性にすぐれ、耐食性の改善効果も著しい溶接金
属が得られることが明らかである。
第 ６ 表
実施例 ４
実施例３と同様に、第３表に示した成分組成の直径４１
ｍのワイヤーと、第７表に示した通りの配合組成のフラ
ックスを組合せて、実施例１で用いたと同じ鋼板にサブ
マージアーク溶接を施した。
ｍのワイヤーと、第７表に示した通りの配合組成のフラ
ックスを組合せて、実施例１で用いたと同じ鋼板にサブ
マージアーク溶接を施した。
開先は実施例１と同一であシ、溶接条件は、溶接電流：
６００Ａ、溶接電圧：４０Ｖ、溶接速度＝４０ （ｚ
７ｍ１ｌｋであった。
６００Ａ、溶接電圧：４０Ｖ、溶接速度＝４０ （ｚ
７ｍ１ｌｋであった。
ついで、第８表に、この結果得られた溶接金属の成分組
成を示す。なお、第８表において、比較フラックス２３
および２４を使用した場合、溶接金属は、Ｎ１≦３０（
％Ｎ）＋６および一２０≦Ｎ１ｂａｔ≦−１０のいずれ
かを満足しないものであった。
成を示す。なお、第８表において、比較フラックス２３
および２４を使用した場合、溶接金属は、Ｎ１≦３０（
％Ｎ）＋６および一２０≦Ｎ１ｂａｔ≦−１０のいずれ
かを満足しないものであった。
ついで、第９表に、得られた溶接金属の引張り試験およ
び腐食試験の結果を示す。
び腐食試験の結果を示す。
第 ９ 表
第９表に示した結果からも、本発明材２５．２６のフラ
ックスを使用した場合には、比較材２３゜２４のフラッ
クスを使用した場合に比べて、機械的性質および耐食性
にすぐれた溶接金属が得られることがわかる。
ックスを使用した場合には、比較材２３゜２４のフラッ
クスを使用した場合に比べて、機械的性質および耐食性
にすぐれた溶接金属が得られることがわかる。
上述のように、この発明の溶接材料によれば、高クロム
低ニツケル系２相ステンレス鋼母材と同等の耐食性およ
び機械的性質をもった溶接金属が得られ、この結果の溶
接構造物は苛酷な条件のもとての使用に際しても信頼性
の高いものとなるなど工業上有用な効果がもたらされる
のである。
低ニツケル系２相ステンレス鋼母材と同等の耐食性およ
び機械的性質をもった溶接金属が得られ、この結果の溶
接構造物は苛酷な条件のもとての使用に際しても信頼性
の高いものとなるなど工業上有用な効果がもたらされる
のである。
出願人 住友金属工業株式会社
代理人 富 １） 和 夫
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） Ｃ： ０．０５％以下＋ Ｆ３ｘ ： １．
０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、 Ｃｕ： ０．１〜１
．０ ％、 Ｎｉ： ５〜１４％。 Ｃｒ：２２〜３５％、 Ｍｏ： ０．５〜５ ％、 Ｎ
： ０．１〜０．３％、Ｆｅおよび不可避不純物：残
シ、からなシ、かつ、 一２０≦Ｎ１ｂａｔ≦−１０゜ （以上重量％）なる条件を満足する組成のワイヤーで構
成されていることを特徴とする、高クロム低ニツケル系
２相ステンレス鋼用溶接材料。 （２１Ｃ： ０．０５％以下、 Ｓｉ： １．ｏ ％以
下、Ｍｎ：２．０％以下、 ｃｕ： ０．１〜１．０％
、 Ｎｌ：５〜１ ’ ％ ＊Ｃｒ： ２２〜３５％１
Ｍｏ：０．５〜５％、ｈ７：０．１〜０．３％、Ｗおよ
びｖの１種以上：０．０５〜１．５％。 Ｆｅおよび不可避不純物：残り、からなり、かつ、−２
０≦Ｎ１ｂａｔ≦−１０゜ （以上重量％）なる条件を満足する組成のワイヤーで構
成されていることを特徴とする、高クロム低ニツケル系
２相ステンレス鋼用溶接材料。 （３） Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：１．０％以下、
Ｍｎ：２．０％以下、 Ｃｕ： Ｏ１１〜１．０％、Ｎ
ｉ：５〜１４％。 Ｃｒ： ２２〜３５ ％、 Ｍｏ： ０．５〜５ ％、
Ｎ ： ０．１〜０．５％、ＷおよびＶの１種以上：
０．０５〜１．５％。 Ｆｅおよび不可避不純物：残シ、からなり、かつ、−２
０≦Ｎ１ｂａｔ≦−１０゜ なる条件を満足する組成のワイヤーと、金属Ｃｒ：２〜
３０％、 金属ＭＯ：０．５〜５チ、 金属Ｎ１：１〜１５％、 を含有し、さらに、 金属Ｍｎ： ３．０％以下、 窒化Ｍｎ： １５チ以下、 （以上重量％）のうちの１種以上を含有するフラックス
とを組合せてなることを特徴とする、高クロム低ニツケ
ル系２相ステンレス鋼用溶接材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19019881A JPS5893593A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 高クロム低ニツケル系２相ステンレス鋼用溶接材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19019881A JPS5893593A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 高クロム低ニツケル系２相ステンレス鋼用溶接材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5893593A true JPS5893593A (ja) | 1983-06-03 |
Family
ID=16254077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19019881A Pending JPS5893593A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 高クロム低ニツケル系２相ステンレス鋼用溶接材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5893593A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60180691A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-14 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | ２相系ステンレス鋼の高靭性溶接金属を得るサブマ−ジア−ク溶接法 |
| JPS6114097A (ja) * | 1984-06-28 | 1986-01-22 | Kawasaki Steel Corp | ２相ステンレス鋼のサブマ−ジア−ク溶接方法 |
| JPS63149360A (ja) * | 1986-12-13 | 1988-06-22 | Nippon Steel Corp | 溶接性に優れた高耐食性二相ステンレス鋼 |
| JPH03204196A (ja) * | 1989-12-29 | 1991-09-05 | Nippon Steel Corp | 耐濃硫酸腐食性に優れた二相ステンレス鋼溶接用ワイヤ |
| US6042782A (en) * | 1996-09-13 | 2000-03-28 | Sumikin Welding Industries Ltd. | Welding material for stainless steels |
| JP2002336991A (ja) * | 2001-05-15 | 2002-11-26 | Nippon Steel Corp | 二相ステンレス鋼のサブマージアーク溶接方法 |
| JP2012148298A (ja) * | 2011-01-18 | 2012-08-09 | Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd | 二相ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ |
| JP2016168616A (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | 新日鐵住金株式会社 | 溶接材料並びにそれを用いて形成される溶接金属及び溶接継手 |
| CN106271194A (zh) * | 2015-05-12 | 2017-01-04 | 海宁瑞奥金属科技有限公司 | 节镍型双相不锈钢用药芯焊丝 |
| WO2017109501A1 (en) * | 2015-12-23 | 2017-06-29 | Goodwin Plc | A steel, a welding consumable, a cast, forged or wrought product, a method of welding, a welded product and a method of heat treating |
| CN111375875A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-07-07 | 河海大学常州校区 | 一种双相不锈钢堆焊层及其制备方法 |
| CN111730241A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-10-02 | 哈尔滨焊接研究院有限公司 | 一种节镍不锈钢实心绞股焊丝及其制备方法 |
| CN113798727A (zh) * | 2020-06-12 | 2021-12-17 | 江苏立新合金实业总公司 | 高强合金钢焊丝及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5343371A (en) * | 1976-10-01 | 1978-04-19 | Sanki Eng Co Ltd | Assorting apparatus in use of air jet |
-
1981
- 1981-11-27 JP JP19019881A patent/JPS5893593A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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