JPS6268693A - 高温用溶接構造物 - Google Patents
高温用溶接構造物Info
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- JPS6268693A JPS6268693A JP20887085A JP20887085A JPS6268693A JP S6268693 A JPS6268693 A JP S6268693A JP 20887085 A JP20887085 A JP 20887085A JP 20887085 A JP20887085 A JP 20887085A JP S6268693 A JPS6268693 A JP S6268693A
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- Japan
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- welded
- weld metal
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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
- 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)
- 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】
[発明の技術分野]
未発明は十−ステナイト系鋼を耐熱性に優れた溶着金属
で溶接して成る高温用溶接構造物に関し、更に詳しくは
、超高圧・高温の水法気雰囲気ドで使用するタービン構
成部材として有用な高温用溶接構造物に関する。
で溶接して成る高温用溶接構造物に関し、更に詳しくは
、超高圧・高温の水法気雰囲気ドで使用するタービン構
成部材として有用な高温用溶接構造物に関する。
[発明の技術的背景とその問題点]
オーステナイト系鋼は耐食性が優れているので腐食性環
境下で多用Sれている。またこの鋼は。
境下で多用Sれている。またこの鋼は。
フェライト系鋼に比べて機械的性質の温度依存性が小さ
いので、強度の点からみてその使用限界温度は高い。す
なわち、高温特性が良好である。
いので、強度の点からみてその使用限界温度は高い。す
なわち、高温特性が良好である。
更には、この鋼は溶接性が優れていて溶接時の予熱及び
後熱が不要になり各種の溶接構造物用の材料としてその
用途は拡大している。
後熱が不要になり各種の溶接構造物用の材料としてその
用途は拡大している。
しかしながら、このオーステナイト系鋼に厚板又は拘束
度大の継手を溶接すると、用いた溶着金属から成る溶接
部及び熱影響部に溶接割れ(高温割れ)を起し易い。こ
の溶接割れは、溶接棒(溶接金属)と母材の化学!l成
、溶接法、被覆剤の種類、1m手の形状、拘束度などの
因子によって影15を受けるのが、とりわけ溶接金属の
組織が均一なオーステナイト相になると割れの多発する
ことが知られている。このオーステナイト系鋼溶接時の
溶着金属の割れを防止するためには、その組成を変えた
り、ある種の元素を添加してフェライト相を析出させて
いる。フェライト相が析出した2相組織の場合は溶接割
れが極めて少ないからである。
度大の継手を溶接すると、用いた溶着金属から成る溶接
部及び熱影響部に溶接割れ(高温割れ)を起し易い。こ
の溶接割れは、溶接棒(溶接金属)と母材の化学!l成
、溶接法、被覆剤の種類、1m手の形状、拘束度などの
因子によって影15を受けるのが、とりわけ溶接金属の
組織が均一なオーステナイト相になると割れの多発する
ことが知られている。このオーステナイト系鋼溶接時の
溶着金属の割れを防止するためには、その組成を変えた
り、ある種の元素を添加してフェライト相を析出させて
いる。フェライト相が析出した2相組織の場合は溶接割
れが極めて少ないからである。
つまり、従来からオーステナイト系鋼の溶接には、母材
の種類により、20%Cr−10%Nl系。
の種類により、20%Cr−10%Nl系。
18%Cr−12%Ni−2%Ha系、18%Cr−9
%Ni−Nb系。
%Ni−Nb系。
19%Cr−9%Ni−Ti系などのオーステナイト鋼
心線を用いた被覆アーク溶接、サブマージドアーク溶接
、イナートガスアーク溶接(旧GおよびTIG)などの
方法が適用されているが、これは得られた溶着金属の組
織の中に 4〜12%のフェライト相が析出して溶接割
れが防止されるからである。
心線を用いた被覆アーク溶接、サブマージドアーク溶接
、イナートガスアーク溶接(旧GおよびTIG)などの
方法が適用されているが、これは得られた溶着金属の組
織の中に 4〜12%のフェライト相が析出して溶接割
れが防止されるからである。
しかしながら、オーステナイト相中に数%析出したフェ
ライト相は、溶着金属の耐食性を低下させるとともに、
高温下における使用中にシグマ相に変化して溶接部の脆
化を招く。しかも、フェライト相を含む溶着金属は、加
熱−冷却の反復により熱疲労が加速され、また、高温下
における長時間使用時のクリープ破断強度、クリープ破
断伸びなどの特性が母材のそれよりも低下する。
ライト相は、溶着金属の耐食性を低下させるとともに、
高温下における使用中にシグマ相に変化して溶接部の脆
化を招く。しかも、フェライト相を含む溶着金属は、加
熱−冷却の反復により熱疲労が加速され、また、高温下
における長時間使用時のクリープ破断強度、クリープ破
断伸びなどの特性が母材のそれよりも低下する。
このようなことから、高温下で使用するオーステナイト
系鋼の溶接構造物の製造に用いる溶着金属は、フェライ
ト相を含むことのない均一なオーステナイト相であり、
かつ溶接割れを起さないものであることが必要とされる
。
系鋼の溶接構造物の製造に用いる溶着金属は、フェライ
ト相を含むことのない均一なオーステナイト相であり、
かつ溶接割れを起さないものであることが必要とされる
。
ところで、石油や石炭を燃料とする火力発毛プラントに
おいてはその熱効率を向ヒさせるために、蒸気条件の一
層の高温、高圧化が進められていて、それに対応できる
ターヒン構成用部材の開発は強く要請されている。
おいてはその熱効率を向ヒさせるために、蒸気条件の一
層の高温、高圧化が進められていて、それに対応できる
ターヒン構成用部材の開発は強く要請されている。
従来、このような部材としてはCr −M o −V
Qf4のようなマルテンサイテト系鋼が汎用されてきた
が、しかし、この材料は高温強度のへで不充分であるた
め、最近はより高温強度特性に優れるオーステナイト系
鋼が使用されはじめている。
Qf4のようなマルテンサイテト系鋼が汎用されてきた
が、しかし、この材料は高温強度のへで不充分であるた
め、最近はより高温強度特性に優れるオーステナイト系
鋼が使用されはじめている。
とくに、溶接構造体であるケーシングは、ハス圧力によ
る負荷を受けるため、高圧の洗気条件下の使用に耐える
ためには、高温下における強度。
る負荷を受けるため、高圧の洗気条件下の使用に耐える
ためには、高温下における強度。
延性が優れかつ溶接割れを起さない溶着金属で溶接され
ていることが望ましい。
ていることが望ましい。
また、各種の化学プラントにおいても上記と同様の理由
により高温高圧の環境下にあっても強度的に耐性を有す
る溶接構造物が求められる。
により高温高圧の環境下にあっても強度的に耐性を有す
る溶接構造物が求められる。
このように、溶接構造物の使用環境がより過酷な方向に
移行している中で、溶着金属として前記したフェライト
相を含まない完全なオーステナイト相から成り、溶接性
、#熱性に優れたもので溶接した高温用溶接構造物の開
発が求められている。
移行している中で、溶着金属として前記したフェライト
相を含まない完全なオーステナイト相から成り、溶接性
、#熱性に優れたもので溶接した高温用溶接構造物の開
発が求められている。
[発明の目的]
本発明は−に記要請に応え、溶接性、高温下における強
度1通性に優れた高温用溶接構造物の提供を目的とする
。
度1通性に優れた高温用溶接構造物の提供を目的とする
。
[発明の概要コ
本発明の溶接構造物は、Cr、 NiおよびNを含有す
るオーステナイト系鋼と、C0,02ta%以上0.1
2重量%以下、 Si 0.1重量%以」二1,5重付
%以下、 Mn 0.2重量%以上2.0重量%以下、
N o、11毛1%以上0.3重量%以下、 Ni
8重寸%以上14重φ%以下、Cr15重量%以上20
東着%以下、 V O,01重4%以上 0.3重量%
以下、にo2.01賃%より大3.5重量%以下を必須
成分とし残部が実質的にFeである溶着金属との溶接体
であることを特徴とする。
るオーステナイト系鋼と、C0,02ta%以上0.1
2重量%以下、 Si 0.1重量%以」二1,5重付
%以下、 Mn 0.2重量%以上2.0重量%以下、
N o、11毛1%以上0.3重量%以下、 Ni
8重寸%以上14重φ%以下、Cr15重量%以上20
東着%以下、 V O,01重4%以上 0.3重量%
以下、にo2.01賃%より大3.5重量%以下を必須
成分とし残部が実質的にFeである溶着金属との溶接体
であることを特徴とする。
本発明の構造物は、Cr、 NiおよびNを含有するオ
ーステナイト系鋼を上記した組成の溶着金属で溶接して
成るものである。
ーステナイト系鋼を上記した組成の溶着金属で溶接して
成るものである。
本発明にがかる溶着金属において、Cはオーステナイト
相を安定化して溶着金属を強化するとともに、溶接割れ
の減少のために有効な元素であり4少なくとも0.02
ffi lit%は必要である。しかし、過剰に添加す
ると溶接時に偏析を生じ、溶接部の機械的性質、耐食性
を劣化されるので一ヒ限を0.12毛−f1%とする。
相を安定化して溶着金属を強化するとともに、溶接割れ
の減少のために有効な元素であり4少なくとも0.02
ffi lit%は必要である。しかし、過剰に添加す
ると溶接時に偏析を生じ、溶接部の機械的性質、耐食性
を劣化されるので一ヒ限を0.12毛−f1%とする。
クリープ破断強度、クリープ破断伸び、絞りを向1−せ
しめるという観点からすると0.04重量%以上0.0
8重工形以下にすることが望ましい。
しめるという観点からすると0.04重量%以上0.0
8重工形以下にすることが望ましい。
Siは溶接時の脱酸剤として作用する元素で少なくとも
a、13z砥%は必要であるが、しかし、過剰に添加
すると溶接、171れを起こしやすくなるので1−限を
1.5料量%とする。望ましくは0.1〜0.9重量
%とすることが良いが、さらに望ましくは0.3〜07
重量%重量る。
a、13z砥%は必要であるが、しかし、過剰に添加
すると溶接、171れを起こしやすくなるので1−限を
1.5料量%とする。望ましくは0.1〜0.9重量
%とすることが良いが、さらに望ましくは0.3〜07
重量%重量る。
Mnは81回様に溶接時の脱酸剤として作用するととも
に、オーステナイト相生成元素としてオーステナイト相
を安定化させるために有効な元素で少なくとも Q、:
)毛i%は必要である。しかし、多量に添加すると耐酸
化性などの耐食性を害するので上限を 2.0重積%と
する。望ましくは(1,5〜0.9屯縫%である。
に、オーステナイト相生成元素としてオーステナイト相
を安定化させるために有効な元素で少なくとも Q、:
)毛i%は必要である。しかし、多量に添加すると耐酸
化性などの耐食性を害するので上限を 2.0重積%と
する。望ましくは(1,5〜0.9屯縫%である。
Nはオーステナイト相を安定化するとともに十−ステナ
イト相中に固溶したり、または窒化物を形成したりして
溶n金屈の耐力やクリープ破断強度を向上させるために
有効な元素であり、0.11!1!量%は必要である。
イト相中に固溶したり、または窒化物を形成したりして
溶n金屈の耐力やクリープ破断強度を向上させるために
有効な元素であり、0.11!1!量%は必要である。
しかし過剰に添加すると溶接時にピンホールやブローホ
ールを形成するとともに粒界に窒化物を形成してクリー
プ破断強度やクリープ破断伸び、絞り、さらには靭性を
害することになるので上限を 0.3重量%とする。特
に溶接構造物ではピンホール、ブローホールは極力避け
ることが必要であるため望ましくは0,11〜0.2毛
量%とすることが好適である。
ールを形成するとともに粒界に窒化物を形成してクリー
プ破断強度やクリープ破断伸び、絞り、さらには靭性を
害することになるので上限を 0.3重量%とする。特
に溶接構造物ではピンホール、ブローホールは極力避け
ることが必要であるため望ましくは0,11〜0.2毛
量%とすることが好適である。
N1は溶着金属の組織をオーステナイト化すると同時に
耐食性、溶接性を向上するために必須な元素で少なくと
も 8重量%は必要である。しかし、過剰に添加すると
溶接割れを助長しやすくなるので上限を14重量%とす
る。オーステナイト相の安定化、クリープ破断強度、ク
リープ破断伸び、絞りの観点からすると 8.5〜13
重量%とすることか望ましい。
耐食性、溶接性を向上するために必須な元素で少なくと
も 8重量%は必要である。しかし、過剰に添加すると
溶接割れを助長しやすくなるので上限を14重量%とす
る。オーステナイト相の安定化、クリープ破断強度、ク
リープ破断伸び、絞りの観点からすると 8.5〜13
重量%とすることか望ましい。
C[は室温、高温下における強度を高めるとともに、耐
食性、#酸化性を向とさせるために必要な元素であり1
5重重量以上は必要である。しかし、多量に添加すると
高温下で長時間使用したときシグマ相を生成して靭性を
害すること、およびフェライト相を形成してオーステナ
イト単相を得難くすることからして上限を20重量%と
する。Nl量とのバランスおよびNの含有を容易にする
ことを考慮すると16〜18.5重量%とすることが望
ましい。
食性、#酸化性を向とさせるために必要な元素であり1
5重重量以上は必要である。しかし、多量に添加すると
高温下で長時間使用したときシグマ相を生成して靭性を
害すること、およびフェライト相を形成してオーステナ
イト単相を得難くすることからして上限を20重量%と
する。Nl量とのバランスおよびNの含有を容易にする
ことを考慮すると16〜18.5重量%とすることが望
ましい。
■は本発明において特に重要な元素であって、オーステ
ナイト相中に固溶したり、NやCと作用して微細な析出
物を形成してクリープ破断強度。
ナイト相中に固溶したり、NやCと作用して微細な析出
物を形成してクリープ破断強度。
クリープ破断伸び、絞りを向上させるために必要な元素
であり、0.01玉賃%以上必要である。
であり、0.01玉賃%以上必要である。
しかし、過剰に添加すると偏析を生じクリープ破断強度
、クリープ破断伸び、絞りを低18せることがら」1限
を 0.3重罎%とする。高温下における機械的性質を
考慮すると0.05〜0.3毛砥%とすることが望まし
いが、さらにクリープ破断絞りの観点からすると0.0
5〜0.25m−fi%とすることが望ましい。
、クリープ破断伸び、絞りを低18せることがら」1限
を 0.3重罎%とする。高温下における機械的性質を
考慮すると0.05〜0.3毛砥%とすることが望まし
いが、さらにクリープ破断絞りの観点からすると0.0
5〜0.25m−fi%とすることが望ましい。
阿0は溶着金属のクリープ破断伸び、絞りを向上させる
とともに溶接割れの減少に有効な元素で少なくとも :
) 、 Q 、R>−%を超えることが必要である。
とともに溶接割れの減少に有効な元素で少なくとも :
) 、 Q 、R>−%を超えることが必要である。
しかし、過剰に添加するとフェライト相を生成したり偏
析を生じたりして高温特性を低下させるので1−限を
3.5+’[φ%とする3 2.2〜2,8毛量%とす
ることが望ましい。そしてFeは実質的に残部を構成す
るバランス成分である。
析を生じたりして高温特性を低下させるので1−限を
3.5+’[φ%とする3 2.2〜2,8毛量%とす
ることが望ましい。そしてFeは実質的に残部を構成す
るバランス成分である。
この溶着金属において、そのクロム当;正、ニッケル当
ψをそれぞれa%、b%としたとき、 a、 bはQ、
79X a+b≧31%、 1.1×a−b≦ 8.
8%、 b≦20%の関係を満足することが望ましい。
ψをそれぞれa%、b%としたとき、 a、 bはQ、
79X a+b≧31%、 1.1×a−b≦ 8.
8%、 b≦20%の関係を満足することが望ましい。
0.79×a+bが31%より小ぎい場合には、溶着金
属のクリープ破断強度が低下し、また1、1×a−bが
8.8%より大きい場合は溶着金属中にフェライト相が
析出しはじめ均一なオーステナイト組織が得がたくなる
。更にbが20%より大きくなるとその溶着金属のクリ
ープ破断強度は著しく低下するからである。
属のクリープ破断強度が低下し、また1、1×a−bが
8.8%より大きい場合は溶着金属中にフェライト相が
析出しはじめ均一なオーステナイト組織が得がたくなる
。更にbが20%より大きくなるとその溶着金属のクリ
ープ破断強度は著しく低下するからである。
なお、この場合のa、 bはそれぞれ、各配合成分)借
との関係では、a= (%Or) + 1.2X
(%Si)+ (5×a) + 5X (%v)
、 b= (%Ni) + 30X(%C)+ 2
5.7X (%N)+ 0.5X (5×a)で
計算される値である。
との関係では、a= (%Or) + 1.2X
(%Si)+ (5×a) + 5X (%v)
、 b= (%Ni) + 30X(%C)+ 2
5.7X (%N)+ 0.5X (5×a)で
計算される値である。
本発明の溶着金属は、以下の組成をもって必須とするが
、更に、Nb、 Ti、 B、 Wを含有したものであ
ってもよい。ここで、Nbはクリープ破断強度を向上さ
せ、二次クリープ速度を抑えるために有効な元素であり
、0.01重量%以上の添加が望ましいが、過剰の添加
は局部的にフェライト相を生成させたり、溶接時に偏析
を生じ靭性やクリープ破断強度、クリープ破断伸び、絞
りを低下させることからして上限を 0.3重量%とす
る。偏析、高温特性を考慮すると0.02〜0゜15重
重量とすることがよく、さらに望ましくは0.05〜0
.1重量%である。
、更に、Nb、 Ti、 B、 Wを含有したものであ
ってもよい。ここで、Nbはクリープ破断強度を向上さ
せ、二次クリープ速度を抑えるために有効な元素であり
、0.01重量%以上の添加が望ましいが、過剰の添加
は局部的にフェライト相を生成させたり、溶接時に偏析
を生じ靭性やクリープ破断強度、クリープ破断伸び、絞
りを低下させることからして上限を 0.3重量%とす
る。偏析、高温特性を考慮すると0.02〜0゜15重
重量とすることがよく、さらに望ましくは0.05〜0
.1重量%である。
Tiはクリープ破断強度を向上させるために有効な元素
で0.002重量%以上の添加が望ましいが、過剰の添
加は偏析を生じクリープ破断伸びや絞りを低下させるの
で上限を 0.3重量%とする。高温特性の観点からす
ると0.02〜0.15重量%とすることが望ましい。
で0.002重量%以上の添加が望ましいが、過剰の添
加は偏析を生じクリープ破断伸びや絞りを低下させるの
で上限を 0.3重量%とする。高温特性の観点からす
ると0.02〜0.15重量%とすることが望ましい。
日はクリープ破断強度を向上させるとともに三次クリー
プにおける伸びを向上させるために有効な元素であり0
.0005重量%以上の添加が望ましいが、過剰に添加
すると粒界を脆弱にするので上限を0.01重量%とす
る。さらに望ましくは 0.003〜0.007重量%
である。
プにおける伸びを向上させるために有効な元素であり0
.0005重量%以上の添加が望ましいが、過剰に添加
すると粒界を脆弱にするので上限を0.01重量%とす
る。さらに望ましくは 0.003〜0.007重量%
である。
Wはオーステナイト相中に固溶して、クリープ破断強度
を向上させるために有効な元素であり 10重量%以北
の添加が望ましいが、過剰に添加すると溶接性を害する
ので上限を 3.0重量%とする。更に望ましくは 1
.5〜2.5毛針%である。
を向上させるために有効な元素であり 10重量%以北
の添加が望ましいが、過剰に添加すると溶接性を害する
ので上限を 3.0重量%とする。更に望ましくは 1
.5〜2.5毛針%である。
このNb、 Ti、 B、 Wを更に含有して成る溶着
金属においても、そのクロム当量a%、ニッケル、j7
fflb%に関しては、前記したと同様の関係を満足し
ていることが好ましい。
金属においても、そのクロム当量a%、ニッケル、j7
fflb%に関しては、前記したと同様の関係を満足し
ていることが好ましい。
なお、そのときのaは、 a= (%Cr) +
1.2X(%Si) + (%阿o) +
5X (%v)+ o、sx (%1f
b)+ 1.5X (%Ti) +40X (%
B)+0.75X (%料。
1.2X(%Si) + (%阿o) +
5X (%v)+ o、sx (%1f
b)+ 1.5X (%Ti) +40X (%
B)+0.75X (%料。
bはb= (%Ni) +30X (%C)+ 25.
7x (%N)+O,S X (%Mo)の式に基づ
いて計算される数値である。
7x (%N)+O,S X (%Mo)の式に基づ
いて計算される数値である。
溶着金属にはP、 S、 AMなどが不純物として不可
避的に混入するが、これら不純物は粒界を脆弱にするの
みならず溶接割れを助長するのでその混入を極力避ける
べきである。これら不純物の総量は0.05重量%以下
に抑制されることが望ましい。
避的に混入するが、これら不純物は粒界を脆弱にするの
みならず溶接割れを助長するのでその混入を極力避ける
べきである。これら不純物の総量は0.05重量%以下
に抑制されることが望ましい。
本発明構造物における溶接対象である十−ステナイト鋼
は、CO,04〜0.08重軟%、 Si 0.3〜0
.7重量%、 Mn o、’i−0,9重廣%、 N
O,11〜0.2 iI<:i%、Ni 8.5〜1
3.5ff重量%、Cr 18〜18.5重量%。
は、CO,04〜0.08重軟%、 Si 0.3〜0
.7重量%、 Mn o、’i−0,9重廣%、 N
O,11〜0.2 iI<:i%、Ni 8.5〜1
3.5ff重量%、Cr 18〜18.5重量%。
V O,05〜0.35重量%、 Mo 1.5〜3.
0重量%、そして残部が実質的にFeから成るもの、ま
たは、上記組成に加えNb、 Ti、 B、 Wの群か
ら選ばれる少なくとも 1種をそれぞれ0.02〜0.
15重量%、 0.02〜0.15重呈%、 0.0
03〜0.007重量%、 1〜3重量06含有して成
るものである。
0重量%、そして残部が実質的にFeから成るもの、ま
たは、上記組成に加えNb、 Ti、 B、 Wの群か
ら選ばれる少なくとも 1種をそれぞれ0.02〜0.
15重量%、 0.02〜0.15重呈%、 0.0
03〜0.007重量%、 1〜3重量06含有して成
るものである。
[発明の実施例]
実施例1〜18
(1)溶着金属の調製
高周波誘導溶解炉を用いて溶製した鋼を伸線加工し、径
4mmφの溶接棒としたのち、肉盛溶接を行なって:5
1表に示した組成の各種溶着金属を調製した。肉盛溶接
は、母材(SO3316)に設けた幅20mm深さ20
a+mの溝の中に溶接電流 150−17OA。
4mmφの溶接棒としたのち、肉盛溶接を行なって:5
1表に示した組成の各種溶着金属を調製した。肉盛溶接
は、母材(SO3316)に設けた幅20mm深さ20
a+mの溝の中に溶接電流 150−17OA。
溶接電圧25〜35Vで7層21バス行なった。なお、
溶着金属の化学分析は母材からの希釈がない部分を取り
だして行なった。比較例1は、重版の溶接棒Y316
(SUS316用)から得られたものに相当する。
溶着金属の化学分析は母材からの希釈がない部分を取り
だして行なった。比較例1は、重版の溶接棒Y316
(SUS316用)から得られたものに相当する。
これら各溶着金属の各特性評価、X線回折による主体凶
相の決定を行なった。また、700℃。
相の決定を行なった。また、700℃。
18kg/mm2の条件でクリープ破断試験を行ない破
断時間(hr)、破断伸び(%)、破断絞り (%)を
J11定した。さらに T形溶接割れ試験により割れ率
(%)を測定して溶接割れの程度を評価した。以上の結
果を一括して第1表に示した。
断時間(hr)、破断伸び(%)、破断絞り (%)を
J11定した。さらに T形溶接割れ試験により割れ率
(%)を測定して溶接割れの程度を評価した。以上の結
果を一括して第1表に示した。
表の結果から明らかなように、未発明にかかる溶着金属
は組織中にフェライト(α)を含まない均=−なオース
テナイト(γ)組織であるにもかかわらず、フェライト
を含ませることで溶接割れの防11ユ効果を発現してい
る従来の5US316鋼用溶看金1zル(比較例1)と
同程度の割れ率を示し、溶接割れを起こしにくいことが
わかる。また、クリープ破断時間は比較試料に比べ大幅
に長くなっており、優れた高温強度を示すことがわかる
。
は組織中にフェライト(α)を含まない均=−なオース
テナイト(γ)組織であるにもかかわらず、フェライト
を含ませることで溶接割れの防11ユ効果を発現してい
る従来の5US316鋼用溶看金1zル(比較例1)と
同程度の割れ率を示し、溶接割れを起こしにくいことが
わかる。また、クリープ破断時間は比較試料に比べ大幅
に長くなっており、優れた高温強度を示すことがわかる
。
(2)溶接構W物の製作
第2表に2i(シた組成のA:5IJS318. B:
改良5IJS316のオーステナイトmを構の田川とし
て用姪した。
改良5IJS316のオーステナイトmを構の田川とし
て用姪した。
第2表
この構造用鋼を、実施例10.実施例17.比較例1の
溶着金属を用いて溶接継手とした。溶接継手は、板厚2
0mmの同種の構造用鋼を開先角度60度。
溶着金属を用いて溶接継手とした。溶接継手は、板厚2
0mmの同種の構造用鋼を開先角度60度。
ルート間隔2mm、 X形開先による突合わせ溶接で製
作した。得られた溶接継手から試験片を採取し、 70
0°C918kg/1Ilff12の条件下でクリープ
破断試験を行ないその結果を第3表に示した。
作した。得られた溶接継手から試験片を採取し、 70
0°C918kg/1Ilff12の条件下でクリープ
破断試験を行ないその結果を第3表に示した。
表の結果から明らかなように、本発明による溶着金属お
よび構造用鋼改良5O3318(Nを含む)により製作
した溶接継手は、従来方法により製作した溶接継手(比
較例構造物4)に比ヘク’)−7’ElffM時間が大
幅に長くなっている。また比較例構造物1.3に示すよ
うに溶着金属として本発明に係る溶着金属を用いても構
造用鋼として従来の5OS31B(Nを含まない)を使
用した場合には破断位置は構造用鋼にあり、強度は溶着
金属が高いことを示している。
よび構造用鋼改良5O3318(Nを含む)により製作
した溶接継手は、従来方法により製作した溶接継手(比
較例構造物4)に比ヘク’)−7’ElffM時間が大
幅に長くなっている。また比較例構造物1.3に示すよ
うに溶着金属として本発明に係る溶着金属を用いても構
造用鋼として従来の5OS31B(Nを含まない)を使
用した場合には破断位置は構造用鋼にあり、強度は溶着
金属が高いことを示している。
さらに、構造用鋼として改良5US31B(Nを含む)
を用いても溶着金属が従来材の場合(比較例構造物2)
には溶着金属の位置で破断し、溶着金属より改良5U3
318の方が強いことがわかる。
を用いても溶着金属が従来材の場合(比較例構造物2)
には溶着金属の位置で破断し、溶着金属より改良5U3
318の方が強いことがわかる。
[発明の効果]
以上の説明で明らかなように、本発明の溶接構造物は優
れた高温特性を備えていて、タービン構成部材とりわけ
蒸気タービンのケーシングに適用して有用でありその工
業的価値は大である。
れた高温特性を備えていて、タービン構成部材とりわけ
蒸気タービンのケーシングに適用して有用でありその工
業的価値は大である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、クロム、ニッケルおよび窒素を含有するオーステナ
イト系鋼と、炭素0.02重量%以上0.12重量%以
下、ケイ素0.1重量%以上1.5重量%以下、マンガ
ン0.2重量%以上2.0重量%以下、窒素0.11重
量%以上0.3重量%以下、ニッケル8重量%以上14
重量%以下、クロム15重量%以上20重量%以下、バ
ナジウム0.01重量%以上0.3重量%以下、モリブ
デン2.0重量%より大3.5重量%以下を必須成分と
し残部が実質的に鉄である溶着金属との溶接体であるこ
とを特徴とする高温用溶接構造物。 2、該溶着金属におけるクロム当量をa%、ニッケル当
量をb%としたとき、a、bはそれぞれ0.79×a+
b≧31%、1.1×a−b≦8.8%、b≦20%の
関係を満足する数である特許請求の範囲第1項記載の高
温用溶接構造物。 3、該溶着金属における、炭素、ケイ素、マンガン、窒
素、ニッケル、クロム、バナジウム、モリブデン量をそ
れぞれ%C、%Si、%Mn、%N、%Ni、%Cr、
%V、%Moと表示したとき、該溶着金属のクロム当量
a%、ニッケル当量b%がそれぞれ、 a=(%Cr)+1.2×(%Si)+(%Mo)+5
×(%V)、 b=(%Ni)+30×(%C)+25.7×(%N)
+0.5×(%Mo) で示される特許請求の範囲第2項記載の高温用溶接構造
物。 4、該溶着金属が炭素0.04重量%以上0.08重量
%以下、ケイ素0.3重量%以上0.7重量%以下、マ
ンガン0.5重量%以上0.9重量%以下、窒素0.1
1重量%以上0.2重量%以下、ニッケル8.5重量%
以上13.5重量%以下、クロム16重量%以上18.
5重量%以下、バナジウム0.05重量%以上0.25
重量%以下、モリブデン2.2重量%より大2.8重量
%以下を必須成分とし残部が実質的に鉄である特許請求
の範囲第1〜第3項のいずれかに記載の高温用溶接構造
物。 5、該溶着金属が、炭素0.02重量%以上0.12重
量%以下、ケイ素0.1重量%以上1.5重量%以下、
マンガン0.2重量%以上2.0重量%以下、窒素0.
11重量%以上0.3重量%以下、ニッケル8重量%以
上14重量%以下、クロム15重量%以上20重量%以
下、バナジウム0.01重量%以上0.3重量%以下、
モリブデン2.0重量%より大3.5重量%以下を必須
成分とし、更にニオブ0.01重量%以上0.3重量%
以下、チタン0.002重量%以上0.3重量%以下、
ボロン0.0005重量%以上0.01重量%以下、タ
ングステン1.0重量%以上3.0重量%以下の少なく
とも1種を含有し、残部が実質的に鉄である特許請求の
範囲第1項又は第2項記載の高温用溶接構造物。 6、該溶着金属における、炭素、ケイ素、マンガン、窒
素、ニッケル、クロム、バナジウム、モリブデン、ニオ
ブ、チタン、ボロン、タングステンの量をそれぞれ%C
、%Si、%Mn、%N、%Ni、%Cr、%V、%M
o、%Nb、%Ti、%B、%Wと表示したとき、該溶
着金属のクロム当量a%、ニッケル当量b%がそれぞれ
、 a=(%Cr)+1.2×(%Si)+(%Mo)+5
×(%V)+0.5×(%Nb)+1.5×(%Ti)
+40×(%B)+0.75×(%W)、 b=(%Ni)+30×(%C)+25.7×(%N)
+0.5×(%Mo) で示される特許請求の範囲第5項記載の高温用溶接構造
物。 7、該溶着金属が、炭素0.04重量%以上0.08重
量%以下、ケイ素0.3重量%以上0.7重量%以下、
マンガン0.5重量%以上0.9重量%以下、窒素0.
11重量%以上0.2重量%以下、ニッケル8.5重量
%以上13.5重量%以下、クロム16重量%以上18
.5重量%以下、バナジウム0.05重量%以上0.2
5重量%以下、モリブデン2.2重量%より大2.8重
量%以下を必須成分とし、更にニオブ0.02重量%以
上0.15重量%以下、チタン0.02重量%以上0.
15重量%以下、ボロン0.003重量%以上0.00
7重量%以下、タングステン1.0重量%以上3.0重
量%以下の少なくとも1種を含有し、残部が実質的に鉄
である特許請求の範囲第5項又は第6項記載の高温用溶
接構造物。 8、該溶接体が、タービン構成部材である特許請求の範
囲第1項記載の高温用溶接構造体。 9、該タービン構成部材がケーシングである特許請求の
範囲第8項記載の高温用溶接構造体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20887085A JPS6268693A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 高温用溶接構造物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20887085A JPS6268693A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 高温用溶接構造物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6268693A true JPS6268693A (ja) | 1987-03-28 |
Family
ID=16563481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20887085A Pending JPS6268693A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 高温用溶接構造物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6268693A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014039950A (ja) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Kobe Steel Ltd | 溶着金属、帯状電極、焼結型フラックス及びサブマージアーク溶接方法 |
WO2015190574A1 (ja) * | 2014-06-11 | 2015-12-17 | 株式会社神戸製鋼所 | 肉盛溶接体 |
WO2015190534A1 (ja) * | 2014-06-11 | 2015-12-17 | 株式会社神戸製鋼所 | 肉盛溶接金属及び機械構造物 |
-
1985
- 1985-09-24 JP JP20887085A patent/JPS6268693A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014039950A (ja) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Kobe Steel Ltd | 溶着金属、帯状電極、焼結型フラックス及びサブマージアーク溶接方法 |
WO2015190574A1 (ja) * | 2014-06-11 | 2015-12-17 | 株式会社神戸製鋼所 | 肉盛溶接体 |
WO2015190534A1 (ja) * | 2014-06-11 | 2015-12-17 | 株式会社神戸製鋼所 | 肉盛溶接金属及び機械構造物 |
JP2016000412A (ja) * | 2014-06-11 | 2016-01-07 | 株式会社神戸製鋼所 | 肉盛溶接金属及び機械構造物 |
JP2016000411A (ja) * | 2014-06-11 | 2016-01-07 | 株式会社神戸製鋼所 | 肉盛溶接体 |
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