JPS5982189A - Ｃｒ−Ｍｏ系低合金鋼用潜弧溶液用溶接ワイヤ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はワイヤ中よりＢ及びＮを必須成分として添加し
、その他Ｔｉ，Ｚｒ，Ａｌの１種以上を添加することに
より高靱性でかつ高強度の溶接部を得ることを特徴とす
るＣｒ−Ｍｏ系低合金鋼用潜弧溶接用ワイヤに関するも
のである。

Ｏｒ’−Ｍｏ系低合金鋼、例えば２Ｘ　Ｃｒ　　ＩＭｏ
、　９Ｃｒ　　２ＭＯ鋼等は高温酸化性、高温強度特性
の優れた材料として石油化学用、高温高圧ゲイ２−用等
に使用値も低温で優れた靭性を得る浴接材料が強く請求
され始めてきた。

ところが従来゛使用されていた溶接相料は耐高温酸化特
性はＣｒ含有景をコントロールすることにニジ実用に供
し得る性能を有するものの・クリ“−ブ特性金含む耐筒
温強度特性、及び低温靭性に乏しく、最近特に要求のき
びしい高強度でかつ＾靭性値の要求を満足出来−なくな
った。

本発明はこの様な点に注目し、高強度でかつ低温でも靭
性値の優れた溶接金属金得ること金目的に開発したもの
であって、ワイヤ中にＢ、及びＮを必須成分として添加
し、Ｂ　Ｏ，０００１〜０，０１％、Ｎ０１０１〜α０
３５％とする他、Ｔｉ、　Ａ４　Ｚｒの１種以上金Ｔｉ
　Ｏ，０２−０，３０％、　Ａｔ０．０５−０．２０％
、　ｚｒ　０．０５−０．３０％の範囲で含み、それ等
の成分がＴｉ十Ａｔ＋　Ｚｒ　＋１０　Ｂにして０．０
０３〜０．３０％となる様にＴｉ、Ａ４　Ｚｒ、　Ｉ’
ｌの量を調節してなる溶接用ワイヤ金使用するものであ
る。

以下に各々の成分の効果について述べる。

Ｂ　　Ｏ，０００１〜０．０１％ Ｂは溶接金属の焼き入れ性を高める作用があり、少量で
もその効果は大きく、本発明の必須成分である。しかし
その量がワイヤ中でｏ、ｏｏｏｉ％　以下であれば焼き
入れ効果はそれ程期特出来ず、逆に０．０１％以上入れ
ても焼き入れ効果は殆んど変わらず、むしろ浴接性を損
なう。特にＢはｏ、ｏｏｏａ〜０．００３％の範囲で顕
著な効果を期待出来る。

本来Ｂ単種で溶着金属に添加すると、結晶粒はむしろ和
犬化し、靭性の低下を生じるものである。しかし、これ
にさらにＮを適当腋添加させることにＬす、結晶粒の微
細化作用が認められ、またＢ本来の性質である焼入れ性
向」二効果と併せ、添加していないものに比し、大巾に
靭性の向上、ひいては強度特に高温強度の向上が期待で
きる。

ただワイヤ中のＮの量として０．０３５％以上となると
ＮがＢの焼入性効果をむしろ減少させ、Ｂの効果全損な
うばかシでなく、ｍ件作業性も低下させる。

逆にＮ址として０．０１％以下であれば、Ｂとの併用に
よる結晶粒の微細化効果は少なく、その効果は期待出来
ない・ 以上述べたＢとＮとの相乗効果は、　　＋１．　　Ｎに
加えてネらにＴｉ、　Ｚｒ、　Ａｔｆ添加することにＬ
す、より一層安定した効果が期待出来る。

すなわちＴｌ、　Ｚｒ、　Ａｔ各成分は各々窒化物生成
作用の大きい元素であシ、たとえば、　ＴｉＮ、　Ｚｒ
Ｎ、　　又はＡｔＮの形で存在し、溶接金属中の窒素ｆ
ｊ：固定する効果がある。それと同時に溶接金属の結晶
粒の微細化作用があり、その効果に裏って結果的に溶接
部の靭性をさらに向上させる。

特にＴ１の添加はＢと同様に、靭性ばかシでなく、強度
向上の効果も著しく、本発明にある様なＣｒ−ＭＯ鋼用
の石材として優れた性能を持つことが期待出来る。

Ｔ１０．０２〜０．３０％ Ｔ１　　は本来結晶粒全微細化する元素として強力であ
るが、同時に脱酸作用もあり、・さらに引張強さ全強化
する元素でもある。しかしワイヤ中の量としてα０２％
以下では結晶粒の微細化効果としてその効果が期待出来
ず、逆に０．３０％を越えると宕接金属の強度が高くな
シ過ぎる。

４ｔ０．０５〜０．２０％ Ａｔ　　もＴ１　　と同様に結晶粒の微細化作用、及び
脱酸作用があるが、０．０５％以下ではそれ等の効果は
少ない。逆にα２０％以上では溶接金属中に固溶される
量が多くなり過ぎ、むしろ靭性全損なう。

Ｚｒ　　０．０５〜０．３０％ Ｚｒ　　は脱酸剤として強力な効果があるが、０．０５
−以下ではその効果が少なく、逆に０．３０％以上では
ｄ接金属の強度が高くなり過ぎ、また溶接作業性を世な
う。

Ｃ０１０５〜０，１５％ ワイヤ中のＣが０．１５％を越えると浴接性を損ない、
また割れ感受性が高くなる。逆ＫＯ，０５％以下であれ
ばＣの有する焼き入れ性効果が少なくなり、かつ溶接金
属の強度が著しく低下する。

ｓｉ　０．２０％以下 Ｓｌ　　は脱酸作用上、ひいては作業上不可欠の成分で
あるが、０．２０％に越えると靭性の低下が著しくなる
。

Ｍｎ　ｏ、４−１．５％ Ｍｎ　　についてもＳｌと同様脱酸作用があるが、０．
４チ以下ではその効果は期待出来ない。

逆に１．５％以上では特に２３ｉ　Ｃｒ　１Ｍｏの場合
焼きもどし脆化感受性全損なう。

Ｔｉ＋Ａｔ＋Ｚｒ＋　ＩＯＢ　　０．００３〜０．３０
％Ｔｉ、　Ａｔｌ　Ｚｒ、　Ｂそれぞれの元素は結晶粒
微細化、あるいは焼き入れ性を高める効果があり有効な
成分であるが、’Ｔｉ＋Ａｔ＋　Ｚｒ＋　ＩＯＢにして
０．００３％以下ではそれ等の効果は殆んどＪυ」特出
来ない。

逆Ｋ　Ｔｉ　−）−Ａｔｌ　Ｚｒ−１−Ｉ　ＱＢが０．
３０％以上ではｍ接金属の強度が高くなり過ぎ、降伏比
は減少し、また靭性を低下させる。さらに割れ感受性も
高くなり、実用性は低い。

Ｎｉ’　（１１０〜１．２％ Ｎ１　　はもともとオーステナイト安定化元素であるが
、靭性を高める効果がある。しかし０．１０％以下では
靭性の向上は殆んど期待出来ず、また特に９Ｃｒ−２Ｍ
Ｏ系の溶接金属では強度低下と靭性低下の原因となる粗
大フェライトの生成防止効果が期待出来ない。

逆に１．２％を越えると長時間クリープ強度が低下し、
耐熱鋼用浴接材料として実用に供し得ない。

これ等の各成分についてはＣｒ量が１．０−１００％。

Ｍｏ量が０．４〜２．５％までで有効であり、たとえば
、１％Ｃｒ　　０．５Ｍｏ鋼ｒ　２Ｍ　Ｃｒ−ＩＭＯ鋼
、　３Ｃｒ−ＩＭｏ鋼、　５Ｃｒ−Ｑ、５　Ｍｏ鋼、　
９Ｃｒ　−ＩＭｏ鋼、　９Ｃｒ　−２Ｍｏ鋼等々各鋼種
に対する溶接用ワイヤとして広くその効果が期待出来る
。

尚、本発明ではＢの添加方法としてワイヤ中にのみ記述
したが、ワイヤだけでなくフラッフそ中からでも添加は
可能である。

第１表に本発明になる実施例と比較例とを示す。鋼種に
ついては１％　Ｃｒ　　０．５　ＭＯ＋　”％Ｃｒ−ｌ
Ｍｏ、３Ｃｒ　−Ｉ　Ｍｏ、　５Ｃｒ　　Ｑ、５Ｍｏ、
　９Ｃｒ−ＩＭｏ、　９Ｃｒ　−’１Ｍｏの各鋼種につ
いて試験した結果であるが、いずれの鋼種であっても本
発明の出願範囲内にあるワイヤ？使用することにより、
ＳＲ後の靭性が良好で、刀・つ高強度の溶接金属金得る
ことが出来る。

第１表比較例の説明 Ｗ７　　２％Ｃｒ−ｌＭｏの例であるが、クレーム中の
Ｂ、Ｎが外れているので衝撃値が不良である。

Ｗ８〜１０　　は本発明中の規定成分であるＴｉ　Ａｔ
Ｂ　ＺｒＮのいずれも外れているので、十分な強度が得
られて居らず、かつ衝撃値も不良である。

Ｗ２１　　　は本発明中のＢｉミツラックスら添加した
場合であるが、爵接金属中にＢが必要以上に添加され、
むしろ衝撃値を悪化させている。

Ｗ　２２　　は２％Ｃｒ’−ＩＭＯの例であるが、Ｂ、
及びＮが本発明の範囲よりも少ない為、衝撃値は従来レ
ベル以上には向上していない。

Ｗ２３　　は本発明中のＢが範囲よりも多い為、靭性の
向上は見られず、またビードのクレータ一部が割れ易い
。

Ｗ２４　　は本発明中のＮ量が十分でなく、衝撃値につ
いて犬「１］な向上はない。

Ｗ　２５．　Ｗ　２７　　は本発明中のＴｉ　＋　Ａｌ
　＋　Ｚｒ＋１０　Ｒにして０．３０　ｆ：越えており
、強度が高くなり過ぎ、逆に伸び、衝撃値は低下してい
る。

またビードが割れ易い。

Ｗ２Ｃ，２８はＢについては本発明範囲内にあるが、　
Ｔｉ＋Ａｔ＋Ｚｒ−１−１０８にして各々０．００２５
゜０．００２　　であｐ、強度が低く、逆に衝撃値は、
これ等の成分全本発明で定めている範囲に添加していな
いｗ　７．またはＷＩＯに比べればやや向上しているも
のの、丑だ十分とは言えない。

特約出願人性式会＋１神戸製網所 手続補正書（自発）６゜ １．　事件の表示 昭和５７年特許願第１９２６９５号 ２、発明の名称 ＯｒＭｏ系低合系鋼合金鋼用潜弧溶接用溶接ワイヤ８正
をする者 事件との関係　　　特許出願人 （居　所）　神戸市中央区脇浜町１丁目３番１８号株式
会社神戸製鋼所内 ５、　補正により増加する発明の数 補正の対象 （１）　　明細書の「８１発明の詳細な説明」の欄補正
の内界 （１）　　明細痢第４頁第１０行１こ１−溶性作業性」
とあるところを１溶接作業性」へ訂正する。

（２）　　明雅四１８頁第５〜７行に「尚、本発明では
・・・・・・・・・添加は可能である。」とあるところ
を削除する。

（３）　明細書第１０頁の第１表を別紙のｊ＋ｉ　リ補
正（ する。

（４）　明細書第１１頁第１３〜１６行は「Ｗ２２は２
１／４Ｏｒ−ＩＭｏの例であるが・・・・・・・・向上
してない。」とあるところを「Ｗ２２は２１／４０ｒ　
　］、　Ｍ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【１）重量割合で００．１４％以下、Ｓｉ　０．０５−
   ０．６０％、　ＭｎＯ，２０〜１．５０　％、Ｃｒ　１
   ．０−１０．０％、　Ｍｏ　Ｏ，４０−２，５０％の範
   囲で規定−されるＣ　ｒ−ＭＯ系の低合金鋼を潜弧溶接
   する場合釦使用するワイヤであって、重量割合でＣ０，
   ０５−（１，１５％、Ｓｊ、　０．２０％以下、Ｍｎ　
   ０．４〜１．５％、Ｃｒｌ、Ｑ〜１０．５チ、　Ｍｏ　
   ０．４０〜２．５０％の範囲で規定される基本成分の他
   、Ｂ、及びＮ全必須成分として添加し、かつ、　Ｔｉ、
   　Ｚ１７．　Ａｔのいずれか１種以上を含有させてなる
   ものであって、前記添加剤のＢ　０．０００１〜０．０
   １％ｊＮＯ，ｏ１祷〜０．０３５％、であり、またＴ１
   ０．０２〜０．３０％、　ｚｒ　０．０５〜０５３０％
   、　ＡｔＯ，０５−’０．２０％の範囲で含有しそれ等
   の成分がＴ　ｉ　＋　ｋＬ＋　Ｚｒ＋１０　ＢにしてＯ
   ，ＯＯ’３〜０．３０％となる様に各成分子ｔ調節して
   なるＣＩ−Ｍ。 系低合金鋼用潜弧溶接用溶接ワイヤ。 （？）特許請求の範囲の第一番目に記載されたワイヤ成
   分に力Ｕえ、Ｎ１ｆｅワイヤ中にＯ１１〜１．２％添加
   してなるＯｒ−Ｍｏ系低合金鋼用潜弧溶接用ワイヤ。