JPS60261690A - Cr−Mo系低合金鋼用被覆ア−ク溶接棒 - Google Patents
Cr−Mo系低合金鋼用被覆ア−ク溶接棒Info
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- JPS60261690A JPS60261690A JP11795384A JP11795384A JPS60261690A JP S60261690 A JPS60261690 A JP S60261690A JP 11795384 A JP11795384 A JP 11795384A JP 11795384 A JP11795384 A JP 11795384A JP S60261690 A JPS60261690 A JP S60261690A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- 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
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3602—Carbonates, basic oxides or hydroxides
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (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〕
本発明は、例えば2 ・i、ic r −M o鋼や9
Cr−I M o −N b −V鋼等のCr−Mo系
低合金鋼を溶接対象として、靭性及び高温強度の優れた
溶接金属を得ることのできる被覆アーク溶接棒に関する
ものである。
Cr−I M o −N b −V鋼等のCr−Mo系
低合金鋼を溶接対象として、靭性及び高温強度の優れた
溶接金属を得ることのできる被覆アーク溶接棒に関する
ものである。
〔従来の技術)
上記の様なCr−Mo系低合金鋼は、高温耐酸化性や高
温強度特性の優れた材料として石油工業1) 用の各種
反応設備や高温高圧ボイラー等の構成材料として実用化
されている。殊に最近では上記の様な構成材料の使用環
境が厳しくなる傾向が見られ、それに伴って溶接材料に
対する要求性能もますます厳しくなっている。しかも溶
接金属には高温強度特性のみならず運転休止中の脆化等
を考慮して低温強度特性(殊に低温靭性)においても高
レベルの性能が強く要望される様になってきている。
温強度特性の優れた材料として石油工業1) 用の各種
反応設備や高温高圧ボイラー等の構成材料として実用化
されている。殊に最近では上記の様な構成材料の使用環
境が厳しくなる傾向が見られ、それに伴って溶接材料に
対する要求性能もますます厳しくなっている。しかも溶
接金属には高温強度特性のみならず運転休止中の脆化等
を考慮して低温強度特性(殊に低温靭性)においても高
レベルの性能が強く要望される様になってきている。
しかしCr−Mo系低合金鋼用の溶接材料として現在用
いられている溶接材料を見ると、耐高温酸化特性につい
てはCr含有量を調整することによって目標性能を一応
満足しているものの、低温靭性については格別の改善手
段が確立されておらず、高強度且つ高靭性という最近の
要求を十分に満足し得るものではない。こうした状況の
もとて本発明は、耐高温酸化特性及び高温強度特性を満
足すると共に、低温強度特性(殊に低温靭性)において
も優れた性能を示す溶接金属を得ることのできるCr−
Mo系低合金鋼用被覆アーク溶接棒を提供しようとする
ものである。
いられている溶接材料を見ると、耐高温酸化特性につい
てはCr含有量を調整することによって目標性能を一応
満足しているものの、低温靭性については格別の改善手
段が確立されておらず、高強度且つ高靭性という最近の
要求を十分に満足し得るものではない。こうした状況の
もとて本発明は、耐高温酸化特性及び高温強度特性を満
足すると共に、低温強度特性(殊に低温靭性)において
も優れた性能を示す溶接金属を得ることのできるCr−
Mo系低合金鋼用被覆アーク溶接棒を提供しようとする
ものである。
本発明は、基本成分として金属炭酸塩:30〜70係(
重量%二以下同じ)、金属弗化物=10〜30チ、金属
酸化物=4〜25襲を含有する被覆剤を、被覆率が溶接
棒全重量に対して20〜40チとなる様に鋼心線外周に
塗布してなるCr−M。
重量%二以下同じ)、金属弗化物=10〜30チ、金属
酸化物=4〜25襲を含有する被覆剤を、被覆率が溶接
棒全重量に対して20〜40チとなる様に鋼心線外周に
塗布してなるCr−M。
系低合金鋼用被覆アーク溶接棒において、被覆剤及び/
又は鋼心線中に、溶接棒全重量に対してC: 0.04
〜0.25 %、Si:1.6%以下、Mn:0.4〜
1.6%、Cr : 0.5〜13%、Mo:0.3〜
2,3%を含有させる他、希土類元素:o、oi〜5.
0チ及びN;0.010〜0.045チを含有せしめ、
且つAIを0.5チ以下に制限させてなるところに要旨
を有するものである。また上記溶接棒の被覆剤及び/又
は鋼心線中に、前記含有成分に加えて0.1〜1.5%
のNiを含有させれば、Niのオーステナイト安定化効
果が発揮されて粗大フェライトの晶出が抑制され、特に
Mo量が1.5チを超える溶接棒においては溶接金属の
低温靭性を一段と高める効果があり、またTi:0.0
1〜0.20俤、v:o、oi〜0.30%%Nb:0
.01〜0.10チ及びB:0.OO1〜0.025チ
よりなる群から選択される1種以上の元素を、Ti%V
及びNbの総和が0.4!In以下となる様に含有させ
れば、上記Moの効果が相剰的に高められて溶接金属の
高温強度特性を更に改善することができる。
又は鋼心線中に、溶接棒全重量に対してC: 0.04
〜0.25 %、Si:1.6%以下、Mn:0.4〜
1.6%、Cr : 0.5〜13%、Mo:0.3〜
2,3%を含有させる他、希土類元素:o、oi〜5.
0チ及びN;0.010〜0.045チを含有せしめ、
且つAIを0.5チ以下に制限させてなるところに要旨
を有するものである。また上記溶接棒の被覆剤及び/又
は鋼心線中に、前記含有成分に加えて0.1〜1.5%
のNiを含有させれば、Niのオーステナイト安定化効
果が発揮されて粗大フェライトの晶出が抑制され、特に
Mo量が1.5チを超える溶接棒においては溶接金属の
低温靭性を一段と高める効果があり、またTi:0.0
1〜0.20俤、v:o、oi〜0.30%%Nb:0
.01〜0.10チ及びB:0.OO1〜0.025チ
よりなる群から選択される1種以上の元素を、Ti%V
及びNbの総和が0.4!In以下となる様に含有させ
れば、上記Moの効果が相剰的に高められて溶接金属の
高温強度特性を更に改善することができる。
以下本発明に係る溶接棒の構成々分個々の含有率を定め
た理由を詳述することによって、本発明の特徴を明確に
する。
た理由を詳述することによって、本発明の特徴を明確に
する。
まず被覆剤としては、以下に示す理由から基本成分とし
て適量の金属炭酸塩、金属弗化物及び金属炭酸塩を含む
ものを使用しなければならない。
て適量の金属炭酸塩、金属弗化物及び金属炭酸塩を含む
ものを使用しなければならない。
金属炭酸塩:30〜70チ
溶融スラグに適度の粘性を与えて溶接金属の被包性を高
め溶接作業性を改善すると共に、凝固スラグの剥離性を
改善する上で不可欠の成分であシ、全被覆剤中の含有率
が30チ未満では上記の効果が有効に発揮されず、溶融
スラグの粘度が低くなシ過ぎてスラグが先行し易くなシ
溶接作業性が悪化すると共に、凝固スラグの剥離性も悪
くなる。
め溶接作業性を改善すると共に、凝固スラグの剥離性を
改善する上で不可欠の成分であシ、全被覆剤中の含有率
が30チ未満では上記の効果が有効に発揮されず、溶融
スラグの粘度が低くなシ過ぎてスラグが先行し易くなシ
溶接作業性が悪化すると共に、凝固スラグの剥離性も悪
くなる。
一方70%を超えると、溶融スラグの粘度が高く々多過
ぎてスパッタ発生量が増大すると共にと一ド外観も劣悪
になる。尚金属炭酸塩としては炭酸カルシウム及び炭酸
バリウムが最も一般的である。
ぎてスパッタ発生量が増大すると共にと一ド外観も劣悪
になる。尚金属炭酸塩としては炭酸カルシウム及び炭酸
バリウムが最も一般的である。
金属弗化物=10〜30%
生成スラグの融点を下げて溶融金属からの酸素の抜けを
良くし溶接合金の靭性低下を抑制すると共に、溶融スラ
グの粘性を調整してビード外観を整える作用があシ、1
0%未満ではこれらの効果が有効に発揮されず、溶接金
属の靭性が低下すると共にビード形状も悪くなる。しか
し30チを超えると溶融スラグの粘度が低くなシ過ぎて
溶接作業性が劣悪になる。合金弗化物としては弗化カル
シウム、弗化バリウム、弗化ナトリウム、弗化カリウム
、弗化マグネシウム、弗化アルミニウム等が挙げられる
が、最も一般的なのは弗化カルシウムである。
良くし溶接合金の靭性低下を抑制すると共に、溶融スラ
グの粘性を調整してビード外観を整える作用があシ、1
0%未満ではこれらの効果が有効に発揮されず、溶接金
属の靭性が低下すると共にビード形状も悪くなる。しか
し30チを超えると溶融スラグの粘度が低くなシ過ぎて
溶接作業性が劣悪になる。合金弗化物としては弗化カル
シウム、弗化バリウム、弗化ナトリウム、弗化カリウム
、弗化マグネシウム、弗化アルミニウム等が挙げられる
が、最も一般的なのは弗化カルシウムである。
7) 金属酸化物:4〜25チ
溶融スラグの粘性に影響を及はす基本成分であり、4チ
未満では溶接作業性が悪くなると共にビード外観も劣悪
にカる。しかし25%を超えると溶融スラグの粘度が低
くなって被包性が低下すると共に、凝固スラグの剥離性
が低下し、更にはスパッタ発生量も著しく増加する。金
属酸化物としては酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チ
タン、酸化マンガン、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化
カルシウム等が挙げられるが、汎用性の高いのは酸化珪
素、酸化アルミニウム、酸化チタン、5酸化鉄等である
。
未満では溶接作業性が悪くなると共にビード外観も劣悪
にカる。しかし25%を超えると溶融スラグの粘度が低
くなって被包性が低下すると共に、凝固スラグの剥離性
が低下し、更にはスパッタ発生量も著しく増加する。金
属酸化物としては酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チ
タン、酸化マンガン、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化
カルシウム等が挙げられるが、汎用性の高いのは酸化珪
素、酸化アルミニウム、酸化チタン、5酸化鉄等である
。
本発明で使用される被覆剤は以上の3成分を基本成分と
して含むものであるが、この他必要に応して各種合金元
素や鉄粉、ガス発生剤たる有機物等を少量配合すること
も可能である。
して含むものであるが、この他必要に応して各種合金元
素や鉄粉、ガス発生剤たる有機物等を少量配合すること
も可能である。
尚上記被覆剤の溶接棒全量に対する被覆率は20〜40
チの範囲に設定する必要があシ、20%未満では保護筒
としての機能が不十分となってスパッタが多発したシ、
生成スラグ量が不十分となってビード外観が劣悪になる
。一方被覆率が40係を超えると、生成スラグ量が逆に
多くなり過ぎてスラグの巻込みが起こったり、或は開先
幅の狭い溶接継手に適用した場合に運棒が困難になるこ
とがある。
チの範囲に設定する必要があシ、20%未満では保護筒
としての機能が不十分となってスパッタが多発したシ、
生成スラグ量が不十分となってビード外観が劣悪になる
。一方被覆率が40係を超えると、生成スラグ量が逆に
多くなり過ぎてスラグの巻込みが起こったり、或は開先
幅の狭い溶接継手に適用した場合に運棒が困難になるこ
とがある。
本発明では前述の如く特定基本組成の被覆剤を所定の被
覆率となる様に鋼心線外周へ塗布することによって得ら
れるが、目的達成の為には、被覆剤及び/又は鋼心線中
に下記の成分を含有させなければならない。
覆率となる様に鋼心線外周へ塗布することによって得ら
れるが、目的達成の為には、被覆剤及び/又は鋼心線中
に下記の成分を含有させなければならない。
C: 0.04〜0.25 %
Cは溶接金属中に歩留って粗大フェライト相の析出を抑
制する他、焼入れ性向上元素及び物性強化元素として不
可欠の成分であ〕、少なくとも0.04%含有させカけ
れにならない。しかし多過ぎると溶接金属が硬質化し過
ぎて耐割れ性が劣化するので、0.251以下に抑えな
ければならない。
制する他、焼入れ性向上元素及び物性強化元素として不
可欠の成分であ〕、少なくとも0.04%含有させカけ
れにならない。しかし多過ぎると溶接金属が硬質化し過
ぎて耐割れ性が劣化するので、0.251以下に抑えな
ければならない。
Si:1.6係以下
主として溶接金属の脱酸機能を期待するもので、通常は
0.1−程度以上含有させる。しかし1.6チを超える
と粗大フェライト相が析出し易くなると共に溶接金属の
靭性が劣悪になる。
0.1−程度以上含有させる。しかし1.6チを超える
と粗大フェライト相が析出し易くなると共に溶接金属の
靭性が劣悪になる。
Mn : 0.4〜1.6 %
溶接金属の強度向上元素として不可欠の成分であシ、0
.4チ以上含有させなければならない。しかし1.6チ
を超えると溶接金属中の微細フェライト組織が消失して
焼入硬化性が過大になシ、耐割れ性が悪化すると共に焼
戻し脆化感受性も高くなる。
.4チ以上含有させなければならない。しかし1.6チ
を超えると溶接金属中の微細フェライト組織が消失して
焼入硬化性が過大になシ、耐割れ性が悪化すると共に焼
戻し脆化感受性も高くなる。
Cr : 0.5〜139G
共金系の溶接金属を得る為の必須構成元素であシ、耐食
性及び高温強度を高める作用がある。そしてとのCrの
含有率は、適用されるCr−M。
性及び高温強度を高める作用がある。そしてとのCrの
含有率は、適用されるCr−M。
低合金鋼中のCr含有率に応じて溶接金属中のCr含有
率を母材のそれ・と同程度となし得る様、0.5〜13
q6の範囲から適宜選定される。
率を母材のそれ・と同程度となし得る様、0.5〜13
q6の範囲から適宜選定される。
Mo : 0.3〜2.3%
母材に匹敵する高温強度を溶接金属に与えると共に溶接
金属の耐割れ性を高めるうえで欠く仁とのできない元素
であり、少なくとも0.3チ以上含有させなければなら
ない。しかし多過ぎると溶接材料としての炭素当量が高
くなシ過ぎて溶接性が悪化すると共に、粗大フェライト
が晶出して靭性が低下するので2.3チ以下に抑えなけ
ればならない。
金属の耐割れ性を高めるうえで欠く仁とのできない元素
であり、少なくとも0.3チ以上含有させなければなら
ない。しかし多過ぎると溶接材料としての炭素当量が高
くなシ過ぎて溶接性が悪化すると共に、粗大フェライト
が晶出して靭性が低下するので2.3チ以下に抑えなけ
ればならない。
希土類元素:0.01〜5.0チ
Ce s L a%Y%Sm等で代表される希土類元素
は、溶接金属中の酸素量低減作用が極めて強く且つ金属
組織を微細化する作用もあり、これらの作用が相剰的に
好結果をもたらして少量でも高い靭性改善効果を発揮す
る。しかも後述するNと結合して窒化物となり、これが
核となって結晶粒の微細化に寄与する為、窒素との共存
下では靭性改善効果が特に強く発揮される。こうした効
果はo、ois以上含有させることによって有効に発揮
されるが、その効果は5チ程度で飽和状態に達し、5%
を超えるとむしろ他の元素と種々の化合物を形成して溶
接金属の清浄度が低下するので、5%以下に抑えなけれ
ばならない。上記の諸作用を最も効果的に発揮する希土
類元素は0.1〜2.0チの1 11 範囲である。
は、溶接金属中の酸素量低減作用が極めて強く且つ金属
組織を微細化する作用もあり、これらの作用が相剰的に
好結果をもたらして少量でも高い靭性改善効果を発揮す
る。しかも後述するNと結合して窒化物となり、これが
核となって結晶粒の微細化に寄与する為、窒素との共存
下では靭性改善効果が特に強く発揮される。こうした効
果はo、ois以上含有させることによって有効に発揮
されるが、その効果は5チ程度で飽和状態に達し、5%
を超えるとむしろ他の元素と種々の化合物を形成して溶
接金属の清浄度が低下するので、5%以下に抑えなけれ
ばならない。上記の諸作用を最も効果的に発揮する希土
類元素は0.1〜2.0チの1 11 範囲である。
N:0.010〜0.045チ
Nがそれ自身がマトリックスに固溶して結晶粒を微細化
させる他、前述の様に希土類元素或はCrと微細な窒化
物を形成し、溶接金属の切欠靭性及び焼戻し脆化感受性
を改善する重大な機能を有しており、こうした機能を有
効に発揮させる為には0、O1i以上を積極的に含有さ
せなければ々らない。しかし多過ぎると溶接時に気泡が
発生してブローホール等の溶接欠陥が現われる他、溶接
作業性も悪くなるので、0.045%以下に抑えなけれ
ばならない。
させる他、前述の様に希土類元素或はCrと微細な窒化
物を形成し、溶接金属の切欠靭性及び焼戻し脆化感受性
を改善する重大な機能を有しており、こうした機能を有
効に発揮させる為には0、O1i以上を積極的に含有さ
せなければ々らない。しかし多過ぎると溶接時に気泡が
発生してブローホール等の溶接欠陥が現われる他、溶接
作業性も悪くなるので、0.045%以下に抑えなけれ
ばならない。
A1:0.5チ以下
A1は製鋼時の脱酸成分として鋼心線中に少量混入して
くるが、多過ぎると溶接金属の耐クリープ特性に悪影響
が現われてくる。しかも本発明の様に希土類元素と共存
した場合、溶接金属の靭性改善効果を著しく阻害する。
くるが、多過ぎると溶接金属の耐クリープ特性に悪影響
が現われてくる。しかも本発明の様に希土類元素と共存
した場合、溶接金属の靭性改善効果を著しく阻害する。
こうした問題を回避する為にはAIの含有率を0.5%
以下に抑えることが不可欠であり、特に前記希土類元素
及び窒素の靭性改善効果等を十二分に発揮させる為には
、AI量を0.1チ以下に抑えることが望まれる。
以下に抑えることが不可欠であり、特に前記希土類元素
及び窒素の靭性改善効果等を十二分に発揮させる為には
、AI量を0.1チ以下に抑えることが望まれる。
本発明における必須の構成要件は以上の通りであるが、
この他被覆剤及び/又は鋼心線中に下記の成分を含有さ
せて性能を一段と高めることもできる。
この他被覆剤及び/又は鋼心線中に下記の成分を含有さ
せて性能を一段と高めることもできる。
Ni:0.1〜1.5%
Niは本来オーステナイト安定化元素であって、粗大フ
ェライトの晶出を抑制して靭性を高める作用を有してお
り、特にMO含有率が1.5%を超える溶接棒の場合は
、Moによる粗大フェライト析出傾向を抑制するという
作用があシ、高靭性を確保するうえで重要な働きをする
。こうした効果は0.1%以上含有させることによって
有効に発揮されるが、多過ぎると焼戻し脆化を起こし易
くなって焼戻し処理後の靭性が低下する他、溶接金属の
溶接ままの強度が過度に高くなって耐割れ性が低下し、
更には高温強度や高温クリープ強度にも悪影響が現われ
てくるので、1.5チ以下に抑えなければならない。
ェライトの晶出を抑制して靭性を高める作用を有してお
り、特にMO含有率が1.5%を超える溶接棒の場合は
、Moによる粗大フェライト析出傾向を抑制するという
作用があシ、高靭性を確保するうえで重要な働きをする
。こうした効果は0.1%以上含有させることによって
有効に発揮されるが、多過ぎると焼戻し脆化を起こし易
くなって焼戻し処理後の靭性が低下する他、溶接金属の
溶接ままの強度が過度に高くなって耐割れ性が低下し、
更には高温強度や高温クリープ強度にも悪影響が現われ
てくるので、1.5チ以下に抑えなければならない。
T I : 0.01〜0.20 ’%、V : 0.
01〜0.30係、Nb:0.01〜0.10及びB:
O,OO1〜〜0.0251よシなる群から選択される
1種以餡 Ti%V%Nb及びBは夫々単独で、或は2種以上を組
合せて含有させることによって、前言yOの添加効果を
相剰的に高め溶接金属の高温強度特性を一段と高める作
用があシ、夫々の下限値未満ではこの効果が有効に発揮
されない。殊にBの場合は靭性改善効果を有しているが
、0.001未満ではこの効果も期待し得なくなる。し
かし各元素が夫々上限値を超えると、溶接金属の清浄度
が低下して靭性が低下する他溶接作業性も悪くなる。
01〜0.30係、Nb:0.01〜0.10及びB:
O,OO1〜〜0.0251よシなる群から選択される
1種以餡 Ti%V%Nb及びBは夫々単独で、或は2種以上を組
合せて含有させることによって、前言yOの添加効果を
相剰的に高め溶接金属の高温強度特性を一段と高める作
用があシ、夫々の下限値未満ではこの効果が有効に発揮
されない。殊にBの場合は靭性改善効果を有しているが
、0.001未満ではこの効果も期待し得なくなる。し
かし各元素が夫々上限値を超えると、溶接金属の清浄度
が低下して靭性が低下する他溶接作業性も悪くなる。
また上記4元素のうちTi、V及びNbの総含有率が0
.45%を超えると、溶接金属の衝撃特性が著しく劣化
するので注意しなければならない。
.45%を超えると、溶接金属の衝撃特性が著しく劣化
するので注意しなければならない。
被覆剤及び/又は鋼心線中には上記成分の他P、5n1
As%sb等の不純元素が微量混入してくることもあシ
得るが、これらは粒界に偏析して焼戻し脆化を生ずる原
因となるので、いずれも0.01チ以下に抑えるべきで
ある。
As%sb等の不純元素が微量混入してくることもあシ
得るが、これらは粒界に偏析して焼戻し脆化を生ずる原
因となるので、いずれも0.01チ以下に抑えるべきで
ある。
第1表(1)〜(3)に示す如く含有成分等の異なる種
α→ 々の被覆アーク溶接棒を作製し、夫々の溶接棒を用いて
、ASTM A387 Cr、22鋼(2,25Cr−
IMo鋼)、9 Cr−I M o −N b−V鋼及
び9 Cr −2M o鋼を母材として溶接実験を行な
い、溶接作業性及び溶接金属の性能を調べた。但しNu
ll〜7については前記3種の母材を用いて夫々溶接実
験を行ない、Nn8〜18は2.25Cr −I M
o鋼のみ、Nn19〜21は9Cr−2M。
α→ 々の被覆アーク溶接棒を作製し、夫々の溶接棒を用いて
、ASTM A387 Cr、22鋼(2,25Cr−
IMo鋼)、9 Cr−I M o −N b−V鋼及
び9 Cr −2M o鋼を母材として溶接実験を行な
い、溶接作業性及び溶接金属の性能を調べた。但しNu
ll〜7については前記3種の母材を用いて夫々溶接実
験を行ない、Nn8〜18は2.25Cr −I M
o鋼のみ、Nn19〜21は9Cr−2M。
系鋼のみを母材として用いて溶接実験を行なった。
尚溶接金属性能は、溶接後筒1図のヒートパターンで応
力除去焼鈍(SR)L、或は一部のものについては更に
第2図のヒートパターンでfi戻り。
力除去焼鈍(SR)L、或は一部のものについては更に
第2図のヒートパターンでfi戻り。
脆化熱処理(ステップクーリング)を加え、しかる後裔
々の機械的試験(室温引張試験、高温引張試験、衝撃試
験)を行なうことによシ評価した。
々の機械的試験(室温引張試験、高温引張試験、衝撃試
験)を行なうことによシ評価した。
また試験片は、第3図のA部分から引張試験片を、又8
部分から2 mm Vノツチシャルピー衝撃E験片を切
出して供試した。
部分から2 mm Vノツチシャルピー衝撃E験片を切
出して供試した。
結果を第2表(1)〜(3)に示す。
499−
第1表(1)〜(3)及び第2表(1)〜(3)よシ次
の様に考察することができる。
の様に考察することができる。
Nnl−7:本発明の規定要件をすべて満足する実施例
であシ、何れの場合でも良好 な溶接作業性を得ることができ、し かも得られた溶接金属は、SR処理 後及び(SR+ステップクーリング) 処理後の何れにおいても高レベルの 靭性と高温強度が得られている。
であシ、何れの場合でも良好 な溶接作業性を得ることができ、し かも得られた溶接金属は、SR処理 後及び(SR+ステップクーリング) 処理後の何れにおいても高レベルの 靭性と高温強度が得られている。
Nn 8:溶接棒中に希土類元素が含まれていない為溶
接金属中の酸素量を十分に低減 させることができず、Nの添加だけで は衝撃値を満足の行く程度まで高める ことができない。
接金属中の酸素量を十分に低減 させることができず、Nの添加だけで は衝撃値を満足の行く程度まで高める ことができない。
Nn 9:炭酸塩の総和が30%未満である為溶接中の
スラグが先行し易く、また金属 酸化物量が規定範囲を超えている為ス ラグ剥離性が悪い。しかし溶接棒中に Nが実質的に含まれていない為、適量 の希土類元素を含んでいるにもかかわ らず溶接金属の衝撃値を十分に高める ことができない。
スラグが先行し易く、また金属 酸化物量が規定範囲を超えている為ス ラグ剥離性が悪い。しかし溶接棒中に Nが実質的に含まれていない為、適量 の希土類元素を含んでいるにもかかわ らず溶接金属の衝撃値を十分に高める ことができない。
Nn1O:炭酸塩の総和が規定範囲を超えている為溶接
中に大粒のスパッタが発生し、 また金属弗化物量が不足する為ビード 形状が悪くなっている。しかも溶接棒 中に希土類元素及びNが共に含まれて いない為衝撃値が劣悪である。
中に大粒のスパッタが発生し、 また金属弗化物量が不足する為ビード 形状が悪くなっている。しかも溶接棒 中に希土類元素及びNが共に含まれて いない為衝撃値が劣悪である。
Nn11 :被覆剤の基本組成は規定要件を満たしてい
るが、被覆率が20係未満である 為溶接時のスラグ量が不足気味と々シ、スパッタが多発
すると共に、被包性の 不足によりビード表面はかなり酸化さ れていた。
るが、被覆率が20係未満である 為溶接時のスラグ量が不足気味と々シ、スパッタが多発
すると共に、被包性の 不足によりビード表面はかなり酸化さ れていた。
Nn12:Nn1lとは逆に被覆率が高過ぎる為、スラ
グ量が過多となってスラグの先行 が起こり、溶接ビードにスラグの巻込 みが観察された。しかも溶接棒中のC 量が多過ぎる他、フェライト形成元素 であるVの量が上限を超えている為、 溶接金属中に粗大フェライトが生成し て衝撃値は極めて低くなっていた。
グ量が過多となってスラグの先行 が起こり、溶接ビードにスラグの巻込 みが観察された。しかも溶接棒中のC 量が多過ぎる他、フェライト形成元素 であるVの量が上限を超えている為、 溶接金属中に粗大フェライトが生成し て衝撃値は極めて低くなっていた。
m13 :金属酸化物量が4チ未満である為ビード形状
が悪く、またC量が多過ぎる為 溶接金属の硬度が必要以上に高まり、 靭性が不十分となった。
が悪く、またC量が多過ぎる為 溶接金属の硬度が必要以上に高まり、 靭性が不十分となった。
m14:N量が規定範囲を超えている為、溶接金属のX
線検査では多数のブローホー ルが観察された。
線検査では多数のブローホー ルが観察された。
階15;希土類元素の含有率が規定範囲を超えている為
、余分の希土類元素が溶接金 属中に残り靭性が低下している。
、余分の希土類元素が溶接金 属中に残り靭性が低下している。
Nn16 :希土類元素及びNが含まれていない為、強
度は優れているものの靭性が悪い。
度は優れているものの靭性が悪い。
Nn17:Mn量が規定範囲を超えている為、SR処理
後の靭性は良好であるものの(SR+ステップクーリン
グ)処理後の衝撃 :1′ 値が低く、焼戻し脆化傾向が著しい。
後の靭性は良好であるものの(SR+ステップクーリン
グ)処理後の衝撃 :1′ 値が低く、焼戻し脆化傾向が著しい。
Nn18:Mn量が不足する為、SR処理後の強度が低
い。
い。
Nt0119 : (T i+V十Nb )量が規定範
囲を超えておシ、しかもAl量も多過ぎる為 靭性が低い。
囲を超えておシ、しかもAl量も多過ぎる為 靭性が低い。
N1120 :Mo量及びSi量が規定範囲を超えてい
る為、粗大フェライトの発生量が多 く靭性が悪い。
る為、粗大フェライトの発生量が多 く靭性が悪い。
Nn21:Ni量が多過ぎる為SR脆化現象を生じ、衝
撃値が低下している。
撃値が低下している。
本発明は以−ヒの様に構成されるが、要は被覆剤の基本
組成を特定すると共に、被覆剤及び/又は鋼心線中に含
有させる構成元素の種類と量を厳密に選定し、更に被覆
棒中に特定量の希土類元素とNを積極的に添加すること
によシ、高温強度特性と靭性を共に満点することのでき
るCr−Mo系低合金鋼用被覆アーク溶接棒を提供し得
ることになった。しかも被覆剤及び/又は鋼心線中にN
i、Ti、V、B、Nb等の含有率を調整することによ
り、溶接対象鋼種や用途等に応じた高温強度−靭性バラ
ンスを有する溶接金属を得ることができ、Cr−Mo系
低合金鋼の具備する特徴を最大限有効に活用してその適
用範囲を大幅に拡大し得ることになった。
組成を特定すると共に、被覆剤及び/又は鋼心線中に含
有させる構成元素の種類と量を厳密に選定し、更に被覆
棒中に特定量の希土類元素とNを積極的に添加すること
によシ、高温強度特性と靭性を共に満点することのでき
るCr−Mo系低合金鋼用被覆アーク溶接棒を提供し得
ることになった。しかも被覆剤及び/又は鋼心線中にN
i、Ti、V、B、Nb等の含有率を調整することによ
り、溶接対象鋼種や用途等に応じた高温強度−靭性バラ
ンスを有する溶接金属を得ることができ、Cr−Mo系
低合金鋼の具備する特徴を最大限有効に活用してその適
用範囲を大幅に拡大し得ることになった。
第1.2図は実施例で採用した溶接後の応力除去焼鈍及
びステップクーリングのヒートパターンを示す図、第3
図は溶接金属の物性試験用のサンプル採取位置を示す説
明図である。 出願人 株式会社神戸製鋼所
びステップクーリングのヒートパターンを示す図、第3
図は溶接金属の物性試験用のサンプル採取位置を示す説
明図である。 出願人 株式会社神戸製鋼所
Claims (3)
- (1)基本成分として金属炭酸塩:30〜70チ(重量
%:以下同じ)、金属弗化物:10〜30チ、鋼心線外
周に塗布して彦るCr−Mo系低合金鋼用被覆アーク溶
接棒において、被覆剤及び/又は鋼心線中に、溶接棒全
重量に対してC:0.04〜0.251、st:i、6
q6以下、Mn : 0.4〜1.6チ、Cr : 0
.5〜13 %、Mo : 0.3〜2.3 %を含有
させる他、希土類元素:0101〜5.0チ及びN:0
.010〜0.045チを含有せしめ、且つA1を0.
5%以下に制限してなるととを特徴とするCr−Mo系
低合金鋼用被覆アーク溶接棒。 - (2)基本成分として金属炭酸塩:30〜70チ、金属
弗化物:10〜30%、金属酸化物:4〜25チを含有
する被覆剤を、被覆率が溶接棒全重量に対して20〜4
0チとなる様に鋼心線外周に塗布してガるCr−Mo系
低合金鋼用被覆アーク溶接棒において、被覆剤及び/又
は鋼心線中に、溶接棒全重量に対してC:0.04〜0
25係、Si:1.6チ以下、Mn:0.4〜1.6%
、Cr:0.5〜13チ、Mo : 0.3〜2.3%
を含有させる他、希土類元素:001〜5.0q6、N
i:0.1〜1.5%及びN:0.001〜0.045
係を含有せしめ、[土つAIを0.5%以下に制限して
なることを特徴とするCrMo系低合金鋼用被階アーク
溶接棒。 - (3)基本成分として金属炭酸塩=30〜70%、金属
弗化物=10〜30%、金属酸化物:4〜25チを含有
する被覆剤を、被覆率が溶接棒全重量に対して20〜4
0%となる様に鋼心線外周に塗布してなるCr−Mo系
低合金鋼用被覆アーク溶接棒において、被覆剤及び/又
は鋼心線中に、溶接棒全重量に対してC:0.04〜0
,25係、Si:1.6チ以下、Mn : 0.4〜1
.6%、Cr:0.5〜13チ、Mo : 0.3〜2
.3 %、並びに希土類元素:o、oi〜5.0%及び
N:0.010〜0.045%を含有させる他、Ti:
0.01〜0.20係、■二0.01〜0,30、Nb
:0.01〜0.10及びB:0.001〜0.25%
よりなる群から選択される1種以上の元素を、TI、■
及びNbの総和が0,45チ以下となる様に含有せしめ
、且つAIを0.5%以下に制限してなることを特徴と
するCr−M。 系低合金鋼用被覆アーク溶接棒。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11795384A JPS60261690A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | Cr−Mo系低合金鋼用被覆ア−ク溶接棒 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11795384A JPS60261690A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | Cr−Mo系低合金鋼用被覆ア−ク溶接棒 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60261690A true JPS60261690A (ja) | 1985-12-24 |
Family
ID=14724323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11795384A Pending JPS60261690A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | Cr−Mo系低合金鋼用被覆ア−ク溶接棒 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60261690A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01215491A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-29 | Nkk Corp | Cr−Mo系低合金鋼用被覆アーク溶接棒 |
JPH02220797A (ja) * | 1989-02-21 | 1990-09-03 | Kobe Steel Ltd | Cr―Mo系低合金鋼用被覆アーク溶接棒 |
EP2260969A1 (fr) * | 2009-06-10 | 2010-12-15 | L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Electrode enrobée à âme en acier et enrobage au lithium |
CN102528222A (zh) * | 2010-12-15 | 2012-07-04 | 中冶焊接科技有限公司 | Cr4、Cr5系热轧工作辊、支撑辊堆焊复合再制造打底材料 |
CN105499837A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-04-20 | 天津市庆鑫祥科技发展有限公司 | 一种自保护药芯焊丝以及焊接方法 |
-
1984
- 1984-06-07 JP JP11795384A patent/JPS60261690A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01215491A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-29 | Nkk Corp | Cr−Mo系低合金鋼用被覆アーク溶接棒 |
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US4994647A (en) * | 1989-02-21 | 1991-02-19 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Covered electrode for use in arc welding of Cr-Mo type low alloy steels |
JPH055599B2 (ja) * | 1989-02-21 | 1993-01-22 | Kobe Steel Ltd | |
EP2260969A1 (fr) * | 2009-06-10 | 2010-12-15 | L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Electrode enrobée à âme en acier et enrobage au lithium |
CN102528222A (zh) * | 2010-12-15 | 2012-07-04 | 中冶焊接科技有限公司 | Cr4、Cr5系热轧工作辊、支撑辊堆焊复合再制造打底材料 |
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