JPH01107998A - レール溶接用ワイヤー - Google Patents
レール溶接用ワイヤーInfo
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- JPH01107998A JPH01107998A JP26534187A JP26534187A JPH01107998A JP H01107998 A JPH01107998 A JP H01107998A JP 26534187 A JP26534187 A JP 26534187A JP 26534187 A JP26534187 A JP 26534187A JP H01107998 A JPH01107998 A JP H01107998A
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- rail
- rails
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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）
本発明は鉄道用またはクレーンレール用レールを突き合
わせ溶接または肉盛溶接する際に用いられる自動溶接用
ワイヤーに関するものである。
わせ溶接または肉盛溶接する際に用いられる自動溶接用
ワイヤーに関するものである。
（従来の技術）
第１図はレールの断面を示し、１は足部、２は腹部、３
は頭部、４は頭表面である。従来からレールを突合せ溶
接または肉盛溶接するには、接合レール端面を開先加工
して逐次多層溶接する方法、あるいはＩ型開力で突き合
わせた後レール足部１を多層溶接し、その後腹部２と頭
部３をエンクローズド当金材で取り囲み、連続的に溶接
するエンクローズドアーク溶接法が用いられている。ま
た、レールの肉盛溶接には突き合せ溶接部のレール頭表
面４を硬化肉盛したり、レールの局部的な表面きずまた
は摩耗部分を肉盛補修する方法がある。
は頭部、４は頭表面である。従来からレールを突合せ溶
接または肉盛溶接するには、接合レール端面を開先加工
して逐次多層溶接する方法、あるいはＩ型開力で突き合
わせた後レール足部１を多層溶接し、その後腹部２と頭
部３をエンクローズド当金材で取り囲み、連続的に溶接
するエンクローズドアーク溶接法が用いられている。ま
た、レールの肉盛溶接には突き合せ溶接部のレール頭表
面４を硬化肉盛したり、レールの局部的な表面きずまた
は摩耗部分を肉盛補修する方法がある。
しかしながら、これらの溶接技術は被覆アーク溶接棒を
使用する手溶接法であり、溶接用ワイヤーを用いる自動
溶接法は未だ実用に供されたものがない。従って上記の
既存溶接技術では■作業に熟練を要する、■予熱温度が
高いため作業環境が悪い、■作業能率が劣る、等の問題
があり、熟練を必要としない自動溶接法およびそれに適
用する溶接材料の開発が要望されている。
使用する手溶接法であり、溶接用ワイヤーを用いる自動
溶接法は未だ実用に供されたものがない。従って上記の
既存溶接技術では■作業に熟練を要する、■予熱温度が
高いため作業環境が悪い、■作業能率が劣る、等の問題
があり、熟練を必要としない自動溶接法およびそれに適
用する溶接材料の開発が要望されている。
レールはその使用目的から頭表面では車輪とのころがり
接触に対する耐摩耗性と疲労亀裂に対する抵抗力すなわ
ち耐疲労損傷性の大きい性質が要求されている。一方、
足部と腹部では車輪通過時の衝撃あるいは曲げ荷重に耐
え得るだけの静的強度と疲労強度が必要とされており、
さらに溶接割れ等の溶接欠陥についても皆無または実用
的にさしつかえない程度以下に極力少なくなっていなけ
ればならない。
接触に対する耐摩耗性と疲労亀裂に対する抵抗力すなわ
ち耐疲労損傷性の大きい性質が要求されている。一方、
足部と腹部では車輪通過時の衝撃あるいは曲げ荷重に耐
え得るだけの静的強度と疲労強度が必要とされており、
さらに溶接割れ等の溶接欠陥についても皆無または実用
的にさしつかえない程度以下に極力少なくなっていなけ
ればならない。
現在世界の鉄道用普通レールの化学成分は第１表に示す
ように重量％でＣ、０，４０〜０．８２％、Ｓｉ；０．
０５〜０．３５％、Ｍｎ； ０．６０〜１．２５％を含
有しており、その金属組織はパーライトで、引張り強さ
は７０ｋｇ／−以上である。
ように重量％でＣ、０，４０〜０．８２％、Ｓｉ；０．
０５〜０．３５％、Ｍｎ； ０．６０〜１．２５％を含
有しており、その金属組織はパーライトで、引張り強さ
は７０ｋｇ／−以上である。
最近、レール使用性能に関する研究は多く、耐摩耗性と
疲労損傷性はパーライト組織が最も優れ、マルテンサイ
ト組織は有害で、同じパーライト組織であれば硬さが大
きくＣ含有量の多い方が優れていることが明らかにされ
ている。
疲労損傷性はパーライト組織が最も優れ、マルテンサイ
ト組織は有害で、同じパーライト組織であれば硬さが大
きくＣ含有量の多い方が優れていることが明らかにされ
ている。
（発明が解決しようとする問題点）
これらの性能をさらに高めるため前記の普通レールの頭
表部または全体を熱処理した硬頭レールまたは前記普通
レールの成分にＳｉ； １−１％以下、Ｍｎ Ｈ１，６
％以下まで高めさらにＣｒ、 Ｎｉ、 Ｍｏ、 Ｖ。
表部または全体を熱処理した硬頭レールまたは前記普通
レールの成分にＳｉ； １−１％以下、Ｍｎ Ｈ１，６
％以下まで高めさらにＣｒ、 Ｎｉ、 Ｍｏ、 Ｖ。
Ｎｂ、 Ｃｕのうち一種または二種以上でＣｒ；１．３
％以下、ＭｏまたはＶ ； ０．３％以下、Ｎｂ ｉ
Ｏ，１％以下、Ｃｕ ； ０．３％以下添加した合金鋼
レールおよび両方を併用した合金鋼熱処理レールが実用
化されている。
％以下、ＭｏまたはＶ ； ０．３％以下、Ｎｂ ｉ
Ｏ，１％以下、Ｃｕ ； ０．３％以下添加した合金鋼
レールおよび両方を併用した合金鋼熱処理レールが実用
化されている。
従来、レールを突合せ溶接または肉盛溶接する際に用い
られている被覆アーク溶接棒は第２表に示すようにＪＩ
Ｓ Ｚ ３２１３低合金高張力鋼用被覆アーク溶接棒で
ある。これらの溶接棒は通常厚鋼板等に使用されるため
、ＪＩＳ Ｚ ３５０３被覆アーク溶接捧心線用線材ま
たはＪＩＳ Ｇ ３５０５軟＃線材で定められるＣ ：
０．２５％以下、Ｍｎ ； ０．６５％以下の線材に
Ｎｉ、 ＣｒおよびＭｏの一種または二種以上の合金成
分剤を含有するフラックスを被覆したものである。
られている被覆アーク溶接棒は第２表に示すようにＪＩ
Ｓ Ｚ ３２１３低合金高張力鋼用被覆アーク溶接棒で
ある。これらの溶接棒は通常厚鋼板等に使用されるため
、ＪＩＳ Ｚ ３５０３被覆アーク溶接捧心線用線材ま
たはＪＩＳ Ｇ ３５０５軟＃線材で定められるＣ ：
０．２５％以下、Ｍｎ ； ０．６５％以下の線材に
Ｎｉ、 ＣｒおよびＭｏの一種または二種以上の合金成
分剤を含有するフラックスを被覆したものである。
従って、このような溶接棒をレールに適用した場合に形
成される溶接金属はＣ、０，３％以下で、Ｓｉ。
成される溶接金属はＣ、０，３％以下で、Ｓｉ。
Ｍｎの他に、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏの一種または二種以上を
０．１％以上含有する。このためレール母材の溶融境界
部近傍に高温割れが発生する。この高温割れはレール鋼
の溶融点が約１４７０ ’Ｃであるのに対し、溶接金属
はそれより高く約１５３０℃であるために理論的に避け
られない。さらにこの溶融境界部近傍には溶接のままで
多量のマルテンサイト組織を生成し、疲労強度が著しく
低下するので、通常溶接後７１０℃以下の温度で焼き戻
しまたは焼きなましをしなければならない。その結果、
溶接金属の組織は耐摩耗性の低い焼き戻しマルテンサイ
トを生成するため、前記の溶接棒を用いたレールの溶接
部はたとえ硬さが母材レールと同じでも溶 。
０．１％以上含有する。このためレール母材の溶融境界
部近傍に高温割れが発生する。この高温割れはレール鋼
の溶融点が約１４７０ ’Ｃであるのに対し、溶接金属
はそれより高く約１５３０℃であるために理論的に避け
られない。さらにこの溶融境界部近傍には溶接のままで
多量のマルテンサイト組織を生成し、疲労強度が著しく
低下するので、通常溶接後７１０℃以下の温度で焼き戻
しまたは焼きなましをしなければならない。その結果、
溶接金属の組織は耐摩耗性の低い焼き戻しマルテンサイ
トを生成するため、前記の溶接棒を用いたレールの溶接
部はたとえ硬さが母材レールと同じでも溶 。
接金属層が局部的に早期に摩耗する。このような高温割
れおよび局部摩耗は母材レールが高Ｃで合金鋼化、すな
わち高強度化すればするほど顕著になり、高強度レール
においては実際に溶接不能の状態になっていた。
れおよび局部摩耗は母材レールが高Ｃで合金鋼化、すな
わち高強度化すればするほど顕著になり、高強度レール
においては実際に溶接不能の状態になっていた。
またレールの肉盛溶接法には第２表で示すようなＪＩＳ
Ｚ ３２５１硬化肉盛用被覆アーク溶接捧のＤＦ２Ａ
またはＤＦ２Ｂに該当する溶接棒が用いられている。
Ｚ ３２５１硬化肉盛用被覆アーク溶接捧のＤＦ２Ａ
またはＤＦ２Ｂに該当する溶接棒が用いられている。
ＤＦ２Ａに該当する溶接棒は前記低合金高張力鋼用溶接
棒とほとんど変わらないので、前記の問題がそのまま当
てはまる。 ０Ｆ２Ｂで形成される溶接金属は溶接のま
まではマルテンサイト組織を生成するので、溶接後焼き
戻し処理を施さざるを得ない。このため、溶接金属は焼
き戻しマルテンサイト組織となってパーライト組織が得
られないだけでなく、熱処理レールではこのような後熱
処理をすると、この熱影響を受ける母材レール頭表部が
軟化し、かえって摩耗が著しくなるという事態が発生し
ていた。
棒とほとんど変わらないので、前記の問題がそのまま当
てはまる。 ０Ｆ２Ｂで形成される溶接金属は溶接のま
まではマルテンサイト組織を生成するので、溶接後焼き
戻し処理を施さざるを得ない。このため、溶接金属は焼
き戻しマルテンサイト組織となってパーライト組織が得
られないだけでなく、熱処理レールではこのような後熱
処理をすると、この熱影響を受ける母材レール頭表部が
軟化し、かえって摩耗が著しくなるという事態が発生し
ていた。
本発明は前記の従来技術における問題点を本質的に解決
すると共に熱処理または合金鋼レールのような高強度レ
ールにも良好な継手性能を安定して確保する事ができ、
さらに自動化により、特に熟練技術を必要とせずに作業
能率の増大を計ることができ、かつ溶接欠陥発生を皆無
にすることのできる鉄道用レールまたはクレーンレール
に用いる溶接用ワイヤーを提供するものである。
すると共に熱処理または合金鋼レールのような高強度レ
ールにも良好な継手性能を安定して確保する事ができ、
さらに自動化により、特に熟練技術を必要とせずに作業
能率の増大を計ることができ、かつ溶接欠陥発生を皆無
にすることのできる鉄道用レールまたはクレーンレール
に用いる溶接用ワイヤーを提供するものである。
この目的のために本発明者らは広範囲な研究を行った結
果、第２表に示すような従来の被覆アーク溶接棒によっ
て形成された溶着金属は母材レールと著しく異なった成
分となるため前記のような問題が発生することを知見し
、溶着金属が従来溶接には不適当とされてきた母材レー
ルと類似の高Ｃ型パーライト組織となる全く新しいレー
ル用溶接ワイヤーを発明した。
果、第２表に示すような従来の被覆アーク溶接棒によっ
て形成された溶着金属は母材レールと著しく異なった成
分となるため前記のような問題が発生することを知見し
、溶着金属が従来溶接には不適当とされてきた母材レー
ルと類似の高Ｃ型パーライト組織となる全く新しいレー
ル用溶接ワイヤーを発明した。
（問題点を解決するための手段）
本発明の要旨は重量％でＣ； ０．４〜１．０％、Ｓｉ
； ０．０５〜１．１％、Ｍｎ ； ０．３〜１．６
％あるいは更にＣｒ ； ０．０５〜１．３％、Ｎｔ；
０．０５〜２．０％、Ｍｏ、Ｖ；夫々０．０１〜０．３
％、Ｎｂ；０．０１〜０．１％、Ｃｕ；０．０５〜０．
３％を一種または二種以上含有し残部がＦｅおよび不可
避不純物からなることを特徴とするレール溶接用ワイヤ
ーである。
； ０．０５〜１．１％、Ｍｎ ； ０．３〜１．６
％あるいは更にＣｒ ； ０．０５〜１．３％、Ｎｔ；
０．０５〜２．０％、Ｍｏ、Ｖ；夫々０．０１〜０．３
％、Ｎｂ；０．０１〜０．１％、Ｃｕ；０．０５〜０．
３％を一種または二種以上含有し残部がＦｅおよび不可
避不純物からなることを特徴とするレール溶接用ワイヤ
ーである。
（作 用）
本発明による溶接用ワイヤーで得られる溶接金属はＣ；
０．４〜０．９％、５ｉＨ０，１〜１．０％、Ｍｎ；０
、６〜１．５％あるいは更にＣｒ、 Ｎｉ、 Ｍｏ、
Ｖ、 Ｎｂ。
０．４〜０．９％、５ｉＨ０，１〜１．０％、Ｍｎ；０
、６〜１．５％あるいは更にＣｒ、 Ｎｉ、 Ｍｏ、
Ｖ、 Ｎｂ。
Ｃｕのうち一種または二種以上でＣｒ ； １．３％以
下、Ｎｉ１２．０％以下、Ｍｏ ； ０．３％以下、Ｖ
；０．３％以下、Ｎｂ 、 ０．１％以下、Ｃｕ ；
０．３％以下残部がＦｅおよび不可避不純物となるため
に、その成分は母材レールと類似の高炭素成分で母材レ
ールの溶融境界層に高温割れの発生がなく、適切な後熱
処理を施すことにより、母材レールと類似のパーライト
組織、硬さ、引張り強さおよび耐食性等の継手性能が得
られる。
下、Ｎｉ１２．０％以下、Ｍｏ ； ０．３％以下、Ｖ
；０．３％以下、Ｎｂ 、 ０．１％以下、Ｃｕ ；
０．３％以下残部がＦｅおよび不可避不純物となるため
に、その成分は母材レールと類似の高炭素成分で母材レ
ールの溶融境界層に高温割れの発生がなく、適切な後熱
処理を施すことにより、母材レールと類似のパーライト
組織、硬さ、引張り強さおよび耐食性等の継手性能が得
られる。
以下に本発明のレール溶接用ワイヤーにおける各合金成
分の添加理由とその限定値について詳細に説明する。
分の添加理由とその限定値について詳細に説明する。
Ｃは溶着金属にレール鋼と類似のパーライト組織を生成
させるための必須成分であると同時に、溶着金属を高炭
素成分系すなわちＣ； ０．４〜０．９％に調整して、
この凝固温度をレール鋼とほぼ同等にすることによって
、従来技術で発生していた母材レールの溶融境界層にお
ける高温液化割れを防止するもので本発明の最大の特徴
をなすものである。更に、溶着金属のＣ含有量が増加す
るに従い継手引張り強さおよび硬さが増加するため溶接
金属の耐摩耗性および耐疲労損傷性を向上させることが
できる。溶接ワイヤーのＣ含有量が０，４％未満では溶
着金属のＣ量も０．４％未満となる場合が生じ、母材レ
ールの溶融境界層に高温割れが発生すると共に溶接金属
のパーライト組織が少なくなり継手引張り強さの７０ｋ
ｇ／−以上が得られない。一方溶接ワイヤーのＣ含有量
が１．０％超では溶着金属のＣ量が０．９％超となり、
溶接金属に初析セメンタイトが析出し、溶接金属が著し
く脆化する。
させるための必須成分であると同時に、溶着金属を高炭
素成分系すなわちＣ； ０．４〜０．９％に調整して、
この凝固温度をレール鋼とほぼ同等にすることによって
、従来技術で発生していた母材レールの溶融境界層にお
ける高温液化割れを防止するもので本発明の最大の特徴
をなすものである。更に、溶着金属のＣ含有量が増加す
るに従い継手引張り強さおよび硬さが増加するため溶接
金属の耐摩耗性および耐疲労損傷性を向上させることが
できる。溶接ワイヤーのＣ含有量が０，４％未満では溶
着金属のＣ量も０．４％未満となる場合が生じ、母材レ
ールの溶融境界層に高温割れが発生すると共に溶接金属
のパーライト組織が少なくなり継手引張り強さの７０ｋ
ｇ／−以上が得られない。一方溶接ワイヤーのＣ含有量
が１．０％超では溶着金属のＣ量が０．９％超となり、
溶接金属に初析セメンタイトが析出し、溶接金属が著し
く脆化する。
Ｓｉは通常溶着金属の脱酸剤として含有されるものであ
るが、サブマージドアーク溶接またはエレクトロスラグ
溶接の場合フラックスから添加される場合もあり、必要
に応じてその量をコントロールし溶着金属中のＳｉ含有
量を０．１〜１．０％の範囲に入るようにする。レール
鋼では通常０．１％以上のＳｉが含有されており、その
役割はパーライト組織においてフェライトを強化して強
度を上昇させると同時に耐疲労損傷性を向上させる点に
ある。
るが、サブマージドアーク溶接またはエレクトロスラグ
溶接の場合フラックスから添加される場合もあり、必要
に応じてその量をコントロールし溶着金属中のＳｉ含有
量を０．１〜１．０％の範囲に入るようにする。レール
鋼では通常０．１％以上のＳｉが含有されており、その
役割はパーライト組織においてフェライトを強化して強
度を上昇させると同時に耐疲労損傷性を向上させる点に
ある。
一方Ｓｉ成分はパーライト変態の開始時間、温度におよ
ぼす影響がそれ程大きくないので溶着金属の５ｉｆｉが
レール鋼より多く含有しても１．０％以下であれば有害
にはならない。従って母材希釈およびフラックスが含有
するＳｉａを考慮して溶接ワイヤーのＳｉ含有量は０．
０５〜１．１％の範囲に入るようにする必要がある。
ぼす影響がそれ程大きくないので溶着金属の５ｉｆｉが
レール鋼より多く含有しても１．０％以下であれば有害
にはならない。従って母材希釈およびフラックスが含有
するＳｉａを考慮して溶接ワイヤーのＳｉ含有量は０．
０５〜１．１％の範囲に入るようにする必要がある。
ＭｎはＳｉ同様溶着金属の脱酸剤として添加される。
レール鋼のＭｎ含有量は０．６％以上であり、Ｍｎはパ
ーライト変態を遅滞させる元素であって添加量によりパ
ーライト変態の開始が変化し強度も変化するので、溶着
金属のＭｎ含有量はレール鋼とほぼ対応したものでなけ
ればならない。溶接ワイヤー中のＭｎ量が０．３％未満
では溶着金属のＭｎ量が低くなり、溶着金属の引張り強
さまたは伸びすなわち延性が低下する。一方溶接ワイヤ
ー中のＭｎ１ｉが１．６％超では溶着金属のＭｎ量が増
加し、溶接金属中に形成されたマルテンサイトをパーラ
イトに変態させる後熱処理が著しく困難となる。
ーライト変態を遅滞させる元素であって添加量によりパ
ーライト変態の開始が変化し強度も変化するので、溶着
金属のＭｎ含有量はレール鋼とほぼ対応したものでなけ
ればならない。溶接ワイヤー中のＭｎ量が０．３％未満
では溶着金属のＭｎ量が低くなり、溶着金属の引張り強
さまたは伸びすなわち延性が低下する。一方溶接ワイヤ
ー中のＭｎ１ｉが１．６％超では溶着金属のＭｎ量が増
加し、溶接金属中に形成されたマルテンサイトをパーラ
イトに変態させる後熱処理が著しく困難となる。
母材レールが前記Ｃ，Ｓｉ、 Ｍｎの他にＣｒ、 Ｍｏ
、 Ｖ。
、 Ｖ。
Ｎｂ、 Ｃｕのうち一種または二種以上含有する場合に
は、溶着金属にもこれらの合金成分を母材レールと同等
もしくはそれ以下の量だけ含有しなければならない場合
がある。すなわちＣｒ、 Ｍｏ、 ＶはＭｎと同様パ
ーライト変態を遅滞させる元素であって、添加量により
パーライト変態の開始が変化し強度も変化するので、母
材レールがこれらの合金成分を含有する合金鋼である場
合には、すくなくともレール頭頂面に用いる溶接用ワイ
ヤーにもこれらの合金成分を含有していないと、溶接の
まま、または溶接後の熱処理によって母材レールと類似
の金属組繊、硬さおよび継手引張り強さが得られない。
は、溶着金属にもこれらの合金成分を母材レールと同等
もしくはそれ以下の量だけ含有しなければならない場合
がある。すなわちＣｒ、 Ｍｏ、 ＶはＭｎと同様パ
ーライト変態を遅滞させる元素であって、添加量により
パーライト変態の開始が変化し強度も変化するので、母
材レールがこれらの合金成分を含有する合金鋼である場
合には、すくなくともレール頭頂面に用いる溶接用ワイ
ヤーにもこれらの合金成分を含有していないと、溶接の
まま、または溶接後の熱処理によって母材レールと類似
の金属組繊、硬さおよび継手引張り強さが得られない。
従って溶接ワイヤーのＣｒ、 Ｍｏ、 Ｖ含有量はＣ
ｒ；０．０５〜１．３％、ＭＯ，Ｖ；夫々０．０１〜０
．３％以下にする。
ｒ；０．０５〜１．３％、ＭＯ，Ｖ；夫々０．０１〜０
．３％以下にする。
Ｎｂはパーライト変態の終了時間を大幅に短縮させる元
素であるため、溶接後の冷却中に生成する有害なマルテ
ンサイトを防止する効果がある。しかし溶着金属のＮｂ
含有量が０．１％を超えると巨大５な炭・窒化物を生じ
、靭性・疲労強度を低下させるので、溶接ワイヤーのＮ
ｂ含有量は０．０１〜０．１％とする。
素であるため、溶接後の冷却中に生成する有害なマルテ
ンサイトを防止する効果がある。しかし溶着金属のＮｂ
含有量が０．１％を超えると巨大５な炭・窒化物を生じ
、靭性・疲労強度を低下させるので、溶接ワイヤーのＮ
ｂ含有量は０．０１〜０．１％とする。
Ｃｕはレール鋼の耐食性を向上するのに効果のある合金
成分であり、耐食性レールには０．３％以下含有される
。従って、耐食性レールの溶接には溶着金属にも０．３
％以下のＣｕを含有しないと母材レールと同様の耐食性
が得られない。しかし溶着金属のＣｕ含有量が０．３％
超では、熱間脆性を起こし表面きずが発生するので、溶
接ワイヤーのＣｕ含有量は０．０５〜０．３％とする。
成分であり、耐食性レールには０．３％以下含有される
。従って、耐食性レールの溶接には溶着金属にも０．３
％以下のＣｕを含有しないと母材レールと同様の耐食性
が得られない。しかし溶着金属のＣｕ含有量が０．３％
超では、熱間脆性を起こし表面きずが発生するので、溶
接ワイヤーのＣｕ含有量は０．０５〜０．３％とする。
Ｎｉはレール鋼の延性または靭性を向上する合金成分で
あるが、レール鋼はもともと延性または靭性が低くても
使用可能な鋼材であるため、レールに添加する場合は少
ない。しかし溶着金属に２．０％以下含有すると溶接部
の延性または靭性が向上するので、溶接金属にＮｉを添
加する必要のある場合がある。しかし溶着金属がＮｉを
２．０％超金含有ると、溶接金属に高温凝固割れが発生
しやすくなるので、溶接ワイヤーのＮｉ含有量は０．０
５〜２．０％とする。
あるが、レール鋼はもともと延性または靭性が低くても
使用可能な鋼材であるため、レールに添加する場合は少
ない。しかし溶着金属に２．０％以下含有すると溶接部
の延性または靭性が向上するので、溶接金属にＮｉを添
加する必要のある場合がある。しかし溶着金属がＮｉを
２．０％超金含有ると、溶接金属に高温凝固割れが発生
しやすくなるので、溶接ワイヤーのＮｉ含有量は０．０
５〜２．０％とする。
以上詳述したように、本発明溶接用ワイヤーを用い、自
動溶融溶接（サブマージドアーク溶接、エレクトロスラ
グ溶接およびＣｏｔガスシールドアーク溶接等）を通常
の溶接条件のもとで、レール鋼に対して行っても、高温
割れ等の溶接欠陥が発生することなく施工でき、溶接後
適切な後熱処理を組み合わせることにより有害組織がな
く母材レールと同等の硬さとパーライト組織を有する溶
接継手を得ることができる。
動溶融溶接（サブマージドアーク溶接、エレクトロスラ
グ溶接およびＣｏｔガスシールドアーク溶接等）を通常
の溶接条件のもとで、レール鋼に対して行っても、高温
割れ等の溶接欠陥が発生することなく施工でき、溶接後
適切な後熱処理を組み合わせることにより有害組織がな
く母材レールと同等の硬さとパーライト組織を有する溶
接継手を得ることができる。
以下に実施例によって本発明の効果をさらに具体的に説
明する。
明する。
（実施例）
使用したレール鋼を第３表に示す。
足部の溶接は潜弧溶接法（サブマージドアーク溶接）ま
たは水平エレクトロスラグ溶接法および両者の併用もし
くはＣＯ２ガスシールドアーク溶接法で行い、次いで銅
当金で溶接部周囲を囲った後、腹部・頭頂部の溶接を立
向上進エレクトロスラグ溶接法またはＣＯ□ガスシール
ドアーク溶接法で溶接した。
たは水平エレクトロスラグ溶接法および両者の併用もし
くはＣＯ２ガスシールドアーク溶接法で行い、次いで銅
当金で溶接部周囲を囲った後、腹部・頭頂部の溶接を立
向上進エレクトロスラグ溶接法またはＣＯ□ガスシール
ドアーク溶接法で溶接した。
溶接条件を第４表に示す。
なお、いずれの場−合も溶接施工開始時点でレール足部
の開先面を４００″Ｃから５００°Ｃに予熱し、溶接完
了後レール断面全周を均等に加熱する多孔ノズルバーナ
ーを用いて８００°Ｃから１０００°Ｃに加熱し放冷し
た。
の開先面を４００″Ｃから５００°Ｃに予熱し、溶接完
了後レール断面全周を均等に加熱する多孔ノズルバーナ
ーを用いて８００°Ｃから１０００°Ｃに加熱し放冷し
た。
第５表に使用したワイヤーを示す、ワイヤーＷ−１から
Ｗ−２０は本発明のワイヤー、Ｗ−２１からＷ−２５は
比較例のワイヤーである。第６表に試験結果を示す。割
れ発生の有無は溶接中央部の縦断面マクロ試験片を採取
し、研磨後カラーチエツク、検鏡により確認した。本発
明例として示したワイヤーＷ−１からＷ−２０は、溶接
割れが発生せず金属組織も母材レールと同様微細パーラ
イトとなり、十分実用に耐えうることが分かる。
Ｗ−２０は本発明のワイヤー、Ｗ−２１からＷ−２５は
比較例のワイヤーである。第６表に試験結果を示す。割
れ発生の有無は溶接中央部の縦断面マクロ試験片を採取
し、研磨後カラーチエツク、検鏡により確認した。本発
明例として示したワイヤーＷ−１からＷ−２０は、溶接
割れが発生せず金属組織も母材レールと同様微細パーラ
イトとなり、十分実用に耐えうることが分かる。
一方、比較例として示したＷ−２１、Ｗ−２２、Ｗ−２
５はＣ含有量が低いため組織はベーナイトとなり、溶接
金属には割れが発生しないがＨＡＺに高温液化割れが生
じた。また、Ｃ含有量が多いＷ−２３およびＣｒ、 Ｎ
ｉ、 Ｍｏ、 Ｎｂ、 Ｃｕが本発明の範囲より多く含
有されているＷ−２４においてはミクロ組織がマルテン
サイト＋ベーナイトとなり溶接金属の延性が低下し、し
かも溶接金属凝固割れが発生しとても実用に供しうるち
のではない。
５はＣ含有量が低いため組織はベーナイトとなり、溶接
金属には割れが発生しないがＨＡＺに高温液化割れが生
じた。また、Ｃ含有量が多いＷ−２３およびＣｒ、 Ｎ
ｉ、 Ｍｏ、 Ｎｂ、 Ｃｕが本発明の範囲より多く含
有されているＷ−２４においてはミクロ組織がマルテン
サイト＋ベーナイトとなり溶接金属の延性が低下し、し
かも溶接金属凝固割れが発生しとても実用に供しうるち
のではない。
第 ５ 表 （ｗｔ知（発明
の効果） 以上述べたように、本発明の溶接用ワイヤーにより割れ
発生のない健全なレールの溶接ができ、溶接継手の信幀
性を大幅に向上しうる。
の効果） 以上述べたように、本発明の溶接用ワイヤーにより割れ
発生のない健全なレールの溶接ができ、溶接継手の信幀
性を大幅に向上しうる。
第１図はレール鋼の断面図である。
１：レール足部、２：レール腹部、３：レール頭部、４
：レール頭表面。 ｌ レール足（叩
：レール頭表面。 ｌ レール足（叩
Claims (2)
- （１）重量％で Ｃ；０．４〜１．０％ Ｓｉ；０．０５〜１．１％ Ｍｎ；０．３〜１．６％ 残部がＦｅおよび不可避不純物からなることを特徴とす
るレール溶接用ワイヤー - （２）重量％で Ｃ；０．４〜１．０％ Ｓｉ；０．０５〜１．１％ Ｍｎ；０．３〜１．６％ さらに、 Ｃｒ；０．０５〜１．３％ Ｎｉ；０．０５〜２．０％ Ｍｏ；０．０１〜０．３％ Ｖ；０．０１〜０．３％ Ｎｂ；０．０１〜０．１％ Ｃｕ；０．０５〜０．３％ を一種または二種以上含有し残部がＦｅおよび不可避不
純物からなることを特徴とするレール溶接用ワイヤー
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26534187A JPH01107998A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | レール溶接用ワイヤー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26534187A JPH01107998A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | レール溶接用ワイヤー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107998A true JPH01107998A (ja) | 1989-04-25 |
| JPH0451277B2 JPH0451277B2 (ja) | 1992-08-18 |
Family
ID=17415834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26534187A Granted JPH01107998A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | レール溶接用ワイヤー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01107998A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102233493A (zh) * | 2010-04-27 | 2011-11-09 | 昆山京群焊材科技有限公司 | 高强度低温钢用埋弧焊丝及焊剂 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5818966A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-03 | Toshiba Corp | 薄膜電界効果トランジスタの製造方法 |
| JPS5823596A (ja) * | 1981-08-04 | 1983-02-12 | Nippon Steel Corp | チユ−ブラワイヤによる水平エレクトロスラグ肉盛溶接法 |
-
1987
- 1987-10-22 JP JP26534187A patent/JPH01107998A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5818966A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-03 | Toshiba Corp | 薄膜電界効果トランジスタの製造方法 |
| JPS5823596A (ja) * | 1981-08-04 | 1983-02-12 | Nippon Steel Corp | チユ−ブラワイヤによる水平エレクトロスラグ肉盛溶接法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102233493A (zh) * | 2010-04-27 | 2011-11-09 | 昆山京群焊材科技有限公司 | 高强度低温钢用埋弧焊丝及焊剂 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0451277B2 (ja) | 1992-08-18 |
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