JPH01258894A - ９Ｃｒ−１Ｍｏ鋼のサブマージアーク溶接方法 - Google Patents
９Ｃｒ−１Ｍｏ鋼のサブマージアーク溶接方法Info
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- JPH01258894A JPH01258894A JP63086950A JP8695088A JPH01258894A JP H01258894 A JPH01258894 A JP H01258894A JP 63086950 A JP63086950 A JP 63086950A JP 8695088 A JP8695088 A JP 8695088A JP H01258894 A JPH01258894 A JP H01258894A
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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°C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
- B23K35/308—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
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- Mechanical Engineering (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）
本発明は火力発電、原子力発電のボイラーや圧力容ゝ器
等に使用される９ Ｃｒ −Ｉ Ｍｏｔｉ４の溶接に用
いるサブマージアーク溶接法に関し、更に詳しくは特定
した成分のワイヤとフラックスとを組み合わせる事によ
り、高温強度、靭性、耐割れ性等の溶接金属の特性は当
然のことながらビード形状、スラグ剥離性等の溶接作業
性が良好で溶接欠陥が無い優れた溶接金属が得られるす
ブマージアーク熔接方法に関するものである。
等に使用される９ Ｃｒ −Ｉ Ｍｏｔｉ４の溶接に用
いるサブマージアーク溶接法に関し、更に詳しくは特定
した成分のワイヤとフラックスとを組み合わせる事によ
り、高温強度、靭性、耐割れ性等の溶接金属の特性は当
然のことながらビード形状、スラグ剥離性等の溶接作業
性が良好で溶接欠陥が無い優れた溶接金属が得られるす
ブマージアーク熔接方法に関するものである。
（従来の技術）
近年、火力発電所の大型化に伴い、ボイラーや圧力容器
等の使用環境がますます厳しくなる傾向が有り、ボイラ
ー等が高温、高圧下で使用されるようになってきている
。
等の使用環境がますます厳しくなる傾向が有り、ボイラ
ー等が高温、高圧下で使用されるようになってきている
。
従来、９ Ｃｒ −Ｉ Ｍｏ鋼のサブマージアーク溶接
法においては、高温強度、耐酸化性、靭性の観点から鋼
種に応じた共金系溶接材料が選択され、例えば９ Ｃｒ
−Ｉ Ｍｏ、９ Ｃｒ −Ｉ Ｍｏ −Ｎｂ −Ｖあ
るいは９ Ｃｒ −２Ｍｏ −Ｎｂ −Ｖ系鋼ワイヤと
溶融形又は焼成形フラックスとを組み合わせて用いてい
る。
法においては、高温強度、耐酸化性、靭性の観点から鋼
種に応じた共金系溶接材料が選択され、例えば９ Ｃｒ
−Ｉ Ｍｏ、９ Ｃｒ −Ｉ Ｍｏ −Ｎｂ −Ｖあ
るいは９ Ｃｒ −２Ｍｏ −Ｎｂ −Ｖ系鋼ワイヤと
溶融形又は焼成形フラックスとを組み合わせて用いてい
る。
例えば、特開昭５９−８２１８９号公報には、ＣａＯ。
５ｉｎ２． Ａｌ２０３ 、 Ｂｏｏ□等からなるサブ
マージアーク溶接用フラックスと組み合わせる特定量の
Ｃ、Ｓｉ 、 Ｍｎ 、 Ｃｒ 、 Ｍｏ 、 Ｎｉ
を含むワイヤが、特開昭６０−２３１５９１号公報に
は ＣａＣＯ３゜ＣａＦ２． ＣａＯ、ＭｇＯ、５ｉｎ
２． Ａ１２０ｓ等からなるサブマージアーク溶接用フ
ラックスと組み合わせる特定量のＣｒ、 Ｍｏ 、Ｎ
、 Ｎｉ 、ＲＥＭを含むワイヤが、特開昭６１−１５
４７８９号公報には５ｉｎ２゜ＣａＦ２． ＣａＯ、＾
１ｔｏｓ 、 ＭｇＯ等からなるサブマージアーク溶接
用フラックスと組み合わせる特定量のＣ、Ｓｔ 、 Ｍ
ｎ 、 Ｃｒ 、 Ｍｏ 、 Ｎｉ 、 Ｎｂ 、 Ｖ
を含むワイヤが開示されている。又、特開昭６１−１４
９７号公報には特定量のＴＩ 、 ＲＥＭ 、 Ｃ、Ｃ
ｒ 。
マージアーク溶接用フラックスと組み合わせる特定量の
Ｃ、Ｓｉ 、 Ｍｎ 、 Ｃｒ 、 Ｍｏ 、 Ｎｉ
を含むワイヤが、特開昭６０−２３１５９１号公報に
は ＣａＣＯ３゜ＣａＦ２． ＣａＯ、ＭｇＯ、５ｉｎ
２． Ａ１２０ｓ等からなるサブマージアーク溶接用フ
ラックスと組み合わせる特定量のＣｒ、 Ｍｏ 、Ｎ
、 Ｎｉ 、ＲＥＭを含むワイヤが、特開昭６１−１５
４７８９号公報には５ｉｎ２゜ＣａＦ２． ＣａＯ、＾
１ｔｏｓ 、 ＭｇＯ等からなるサブマージアーク溶接
用フラックスと組み合わせる特定量のＣ、Ｓｔ 、 Ｍ
ｎ 、 Ｃｒ 、 Ｍｏ 、 Ｎｉ 、 Ｎｂ 、 Ｖ
を含むワイヤが開示されている。又、特開昭６１−１４
９７号公報には特定量のＴＩ 、 ＲＥＭ 、 Ｃ、Ｃ
ｒ 。
Ｍｏ 、 Ｎｂを含む溶接材料を用いて溶接金属中の０
、 Ｎ 、 Ｓｔ 、 Ｍｎの量を特定したサブマー
ジアーク溶接方法が開示されている。
、 Ｎ 、 Ｓｔ 、 Ｍｎの量を特定したサブマー
ジアーク溶接方法が開示されている。
ところが、以上のような溶接材料あるいは溶接法は高温
強度、耐酸化性、靭性等の基本特性あるいは耐割れ性の
観点から種々検討されたものであ；す、５１及びＯに起
因して粒界に発生する微少な割れ防止の観点からは十分
に検討されたものではなくこの点では十分満足できるも
のではない。本発明等は特願昭６２−５３７１６号に特
定量のＣ、Ｍｎ 、 Ｃｒ 、 Ｍｏ 、 Ｎｌ 、
Ｖ 、 Ｎｂ 、 Ａ１ 、 Ｎを含み、Ｓｉ 、Ｏ量
を制限したワイヤと特定量のＣａＦ２． Ｃａｎ 、
Ａｕｔｏｓ 、 Ａｎを含み、Ｓｉｎ、 、 Ｓｉを制
限したサブマージアーク溶接用フラックスとを組み合わ
せることにより溶接金属の粒界に発生する微少割れを改
善する方法を提案している。しかじがら有害であるフラ
ックス中の５１０２を制限することは原材料を厳選し生
産管理をかなり厳しくする必要が有り、又、原材料に制
限を受けるため溶接作業性が十分満足できるものではな
いため溶接欠陥が発生する恐れがあり、溶接金属の健全
性の点でも問題が残っている。
強度、耐酸化性、靭性等の基本特性あるいは耐割れ性の
観点から種々検討されたものであ；す、５１及びＯに起
因して粒界に発生する微少な割れ防止の観点からは十分
に検討されたものではなくこの点では十分満足できるも
のではない。本発明等は特願昭６２−５３７１６号に特
定量のＣ、Ｍｎ 、 Ｃｒ 、 Ｍｏ 、 Ｎｌ 、
Ｖ 、 Ｎｂ 、 Ａ１ 、 Ｎを含み、Ｓｉ 、Ｏ量
を制限したワイヤと特定量のＣａＦ２． Ｃａｎ 、
Ａｕｔｏｓ 、 Ａｎを含み、Ｓｉｎ、 、 Ｓｉを制
限したサブマージアーク溶接用フラックスとを組み合わ
せることにより溶接金属の粒界に発生する微少割れを改
善する方法を提案している。しかじがら有害であるフラ
ックス中の５１０２を制限することは原材料を厳選し生
産管理をかなり厳しくする必要が有り、又、原材料に制
限を受けるため溶接作業性が十分満足できるものではな
いため溶接欠陥が発生する恐れがあり、溶接金属の健全
性の点でも問題が残っている。
［発明が解決しようとする課題］
特願昭６２−５３７１６号はワイヤ中のＳｉ及びフラッ
クス中のＳｉｎ、から還元されるＳｔがＭｏ及び旧との
間に低融点共晶物を生成し、又、溶接金属中の０と結合
し酸化物として析出して粒界割れの原因となるためその
対策として、溶接材料中のＳｔとＳｉｎ、の厳しい制限
をしている０本発明は特願昭６２−５３７１１ｉ号をさ
らに発展させたものであり、種々検討した結果、フラッ
クス中にＬｉ化合物を添加することにより溶接金属の粒
界割れに悪影響を及ぼす５１０２を厳しく制限せずども
溶接金属に発生する割れが防止出来ることを見いだした
。
クス中のＳｉｎ、から還元されるＳｔがＭｏ及び旧との
間に低融点共晶物を生成し、又、溶接金属中の０と結合
し酸化物として析出して粒界割れの原因となるためその
対策として、溶接材料中のＳｔとＳｉｎ、の厳しい制限
をしている０本発明は特願昭６２−５３７１１ｉ号をさ
らに発展させたものであり、種々検討した結果、フラッ
クス中にＬｉ化合物を添加することにより溶接金属の粒
界割れに悪影響を及ぼす５１０２を厳しく制限せずども
溶接金属に発生する割れが防止出来ることを見いだした
。
溶接金属中のＳｔおよび０とフラックス中のＬｉ化合物
が溶接金属の粒界割れに及ぼす影響を調査した。その結
果は第１図に示すごとくフラックス中にＬｉ化合物を添
加すれば溶接金属中のＳｔが０．７５％、０が０．０２
５％以内なら粒界割れの発生は認められない。Ｌｉ化合
物の添加により、Ｓｉ、０の溶接金属の粒界割れに及ぼ
す影響が緩和されフラックス中の５ｉ０２を厳しく制限
せずとも、溶接金属の粒界に発生する微少割れを防止し
、良好な溶接作業性と健全な溶接金属が得られると゛い
う知見によりなされたものである。このような知見のも
とに９ Ｃｒ −Ｉ Ｍｏ鋼ワイヤを用いたマルテンサ
イト＋フェライトの混合組織あるいはマルテンサイト単
一組織溶接金属の粒界に発生しやすい割れを防止すると
ともに、優れた高温強度および靭性が得られ、更に良好
な溶接作業性を有しスラグ巻き込み、ブローホール等の
溶接欠陥が無い健全な溶接金属を得ることのできる９
Ｃｒ −Ｉ ＭｏｗＩのサブマージアーク溶接方法の提
供を目的とするものである。
が溶接金属の粒界割れに及ぼす影響を調査した。その結
果は第１図に示すごとくフラックス中にＬｉ化合物を添
加すれば溶接金属中のＳｔが０．７５％、０が０．０２
５％以内なら粒界割れの発生は認められない。Ｌｉ化合
物の添加により、Ｓｉ、０の溶接金属の粒界割れに及ぼ
す影響が緩和されフラックス中の５ｉ０２を厳しく制限
せずとも、溶接金属の粒界に発生する微少割れを防止し
、良好な溶接作業性と健全な溶接金属が得られると゛い
う知見によりなされたものである。このような知見のも
とに９ Ｃｒ −Ｉ Ｍｏ鋼ワイヤを用いたマルテンサ
イト＋フェライトの混合組織あるいはマルテンサイト単
一組織溶接金属の粒界に発生しやすい割れを防止すると
ともに、優れた高温強度および靭性が得られ、更に良好
な溶接作業性を有しスラグ巻き込み、ブローホール等の
溶接欠陥が無い健全な溶接金属を得ることのできる９
Ｃｒ −Ｉ ＭｏｗＩのサブマージアーク溶接方法の提
供を目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
本発明の要旨とするところはＣ、０，０１〜０．１５％
、Ｍｎ； ０．４〜２．５％、Ｃｒ； ８．０〜１１．
０％、Ｍｏ； ０．５〜１．２％、Ｎｉ； ０．０５〜
１．３％、Ｖ；０．１〜０．５％、Ｎｂ； ０．０２〜
０．１２％、Ｎ 、 ０．０２〜０．１０％を含有し、
かつＳｉ、 ０．１５％以下、０；０．０１％以下に制
限したワイヤと、ＣａＦ２； ２５〜７０％、ＣａＯ及
び／又はＭｇ０．８〜３０％、Ａ４２０３及び／又はＺ
ｒＯ２； ２〜３５％、Ｌｉ化合物；１〜１０％を含有
し、かつ５ｉ０２： １５％以下に制限したボンドフラ
ックスを用い、更にワイヤ及び／又はフラックスから添
加するＡｉ（ワイヤ中のＡｌ＋０．７ Ｘフラックス中
のＡｕ）が１〜５％であるようにワイヤとフラックスと
を組み合わせて行う事を特徴とする９Ｃｒ−ＩＭｏ鋼の
サブマージアーク溶接方法である。
、Ｍｎ； ０．４〜２．５％、Ｃｒ； ８．０〜１１．
０％、Ｍｏ； ０．５〜１．２％、Ｎｉ； ０．０５〜
１．３％、Ｖ；０．１〜０．５％、Ｎｂ； ０．０２〜
０．１２％、Ｎ 、 ０．０２〜０．１０％を含有し、
かつＳｉ、 ０．１５％以下、０；０．０１％以下に制
限したワイヤと、ＣａＦ２； ２５〜７０％、ＣａＯ及
び／又はＭｇ０．８〜３０％、Ａ４２０３及び／又はＺ
ｒＯ２； ２〜３５％、Ｌｉ化合物；１〜１０％を含有
し、かつ５ｉ０２： １５％以下に制限したボンドフラ
ックスを用い、更にワイヤ及び／又はフラックスから添
加するＡｉ（ワイヤ中のＡｌ＋０．７ Ｘフラックス中
のＡｕ）が１〜５％であるようにワイヤとフラックスと
を組み合わせて行う事を特徴とする９Ｃｒ−ＩＭｏ鋼の
サブマージアーク溶接方法である。
（作 用）
本発明は成分を特定したワイヤと成分を特定したフラッ
クスとを組み合わせることによりなされるものであり、
ワイヤ中のＣ、Ｍｎ 、 Ｃｒ 。
クスとを組み合わせることによりなされるものであり、
ワイヤ中のＣ、Ｍｎ 、 Ｃｒ 。
Ｍｏ、Ｎｉ、Ｖ、Ｎｂ、及びＮは９Ｃｒ−ＩＭｏｍ用ワ
イヤとして基本特性の高温強度及び靭性を得るための必
須成分である。又、ワイヤ中のＳｔ、０及びフラックス
中のＬｉ化合物、５ｉｎ２更にワイヤ及び／又はフラッ
クスの肩の特定は本発明の目的とする溶融金属の粒界に
発生する微少割れを防止し、溶接作業性の改善及び健全
な溶接金属を得るために重要な要件となるものである。
イヤとして基本特性の高温強度及び靭性を得るための必
須成分である。又、ワイヤ中のＳｔ、０及びフラックス
中のＬｉ化合物、５ｉｎ２更にワイヤ及び／又はフラッ
クスの肩の特定は本発明の目的とする溶融金属の粒界に
発生する微少割れを防止し、溶接作業性の改善及び健全
な溶接金属を得るために重要な要件となるものである。
まずワイヤの成分について以下に順次説明する。
Ｃ、０，０１〜０．１５％
Ｃは溶接金属の強度を保持するために必要な成分であり
０．０１％未満ではその効果がなく、０．１５％を超え
ると溶接金属の耐割れ性を劣化させる。従ってＣの範囲
を０．０１〜０．１５％にする。
０．０１％未満ではその効果がなく、０．１５％を超え
ると溶接金属の耐割れ性を劣化させる。従ってＣの範囲
を０．０１〜０．１５％にする。
Ｍｎ ； Ｑ、４〜２．５ ％
Ｍｎは脱酸のためのみでなく溶接金属の強度保持上にも
必要な成分であり０，４％以下ではその効果がなく、２
．５％を超えると溶接金属の靭性が低下する。従ってＭ
ｎの範囲を０．４〜２．５％にする。
必要な成分であり０，４％以下ではその効果がなく、２
．５％を超えると溶接金属の靭性が低下する。従ってＭ
ｎの範囲を０．４〜２．５％にする。
Ｃｒ ； ８．０〜１１．０％
Ｃ「は耐酸化性と高温強度を確保するための基本成分で
あり ８．０〜１１．０％必要である。
あり ８．０〜１１．０％必要である。
Ｍｏ ； ０．５〜１．２ ％
ＭＯは溶接金属の高温強度、高温クリープ強度を高める
ための必須成分であり、０．５％未満ではその効果がな
く、１．２％を超えると溶接金属の耐割れ性を劣化させ
る。従ってＭｏの範囲を０．５〜１．２％にする。
ための必須成分であり、０．５％未満ではその効果がな
く、１．２％を超えると溶接金属の耐割れ性を劣化させ
る。従ってＭｏの範囲を０．５〜１．２％にする。
Ｎｉ 、 ０．０５ 〜１．３ ％Ｎｌは使用中の
脆化軽減に有効な成分であり、高温、高圧下で長時間使
用される本発明溶接材料のような用途に対しては必須の
成分である。
脆化軽減に有効な成分であり、高温、高圧下で長時間使
用される本発明溶接材料のような用途に対しては必須の
成分である。
０．０５％未満ではその効果はなく１．３％を超えると
溶接金属のクリープ特性を劣化させる。従ってＮｉの範
囲を０．０５〜１．３％にする。
溶接金属のクリープ特性を劣化させる。従ってＮｉの範
囲を０．０５〜１．３％にする。
Ｖ 、 ０．１〜０．５％
■は高温強度を著しく高める成分であり、０．１％未満
ではその効果がなく、０．５％を超えると溶接金属の靭
性を劣化させる。従ってＶの範囲を０．１〜０，５％に
する。
ではその効果がなく、０．５％を超えると溶接金属の靭
性を劣化させる。従ってＶの範囲を０．１〜０，５％に
する。
Ｎｂ 、 ０．０２〜０．１２％
Ｎｂは高温強度を高め、高温長時間側のクリープ破断強
度の向上に効果があるが、０．０２％未満ではその効果
はなく、０．１２％を超えると溶接金属の靭性が劣化す
る。従ってＮｂの範囲を０．０２〜０，１２％にする。
度の向上に効果があるが、０．０２％未満ではその効果
はなく、０．１２％を超えると溶接金属の靭性が劣化す
る。従ってＮｂの範囲を０．０２〜０，１２％にする。
Ｎ’；０．０２〜０．１ ％
Ｎは溶接金属の強度を向上させるのに効果があるが、０
．０２％未満ではその効果がなく、０．１％を超えると
溶接作業性を劣化させ、ブローポールが発生する。従っ
てＮの範囲を０．０２〜０．１％にする。
．０２％未満ではその効果がなく、０．１％を超えると
溶接作業性を劣化させ、ブローポールが発生する。従っ
てＮの範囲を０．０２〜０．１％にする。
Ｓｔ 、 ０．１５％以下
ＳｉはＭＯ及びＮｉとの間に低融点共晶物を生成しやす
く、又、溶接金属中の０と結合し酸化物として析出し粒
界割れの原因となる。前述のごとく粒界割れは溶接金属
中のＳｌを０．７５％以下、０を０．０２５％以下にす
ることにより防止出来るが、溶接金属中のＳｉはワイヤ
の他、フラックス中のＳｉｎ、からも還元される。溶接
金属中のＳｔを０．７５％以下にするにはフラックスか
らの還元されるＳｉを考慮するとワイヤ中のＳｔを０．
１５％以下にする必要がある。従ってＳｌを０．１５％
以下に制限する。
く、又、溶接金属中の０と結合し酸化物として析出し粒
界割れの原因となる。前述のごとく粒界割れは溶接金属
中のＳｌを０．７５％以下、０を０．０２５％以下にす
ることにより防止出来るが、溶接金属中のＳｉはワイヤ
の他、フラックス中のＳｉｎ、からも還元される。溶接
金属中のＳｔを０．７５％以下にするにはフラックスか
らの還元されるＳｉを考慮するとワイヤ中のＳｔを０．
１５％以下にする必要がある。従ってＳｌを０．１５％
以下に制限する。
０ ； ０．０１％以下
０は溶接金属中のＭｏ、Ｎｌ、Ｓｔ等と酸化物を生成し
て粒界に析出し、粒界割れの原因となる。割れを防止す
るには前述のごとく溶接金属中の０を０．０２５％以下
にする必要があり、そのためにはワイヤ中の０を０．０
１％以下にする必要がある。従って０を０．０１％以下
に制限する。
て粒界に析出し、粒界割れの原因となる。割れを防止す
るには前述のごとく溶接金属中の０を０．０２５％以下
にする必要があり、そのためにはワイヤ中の０を０．０
１％以下にする必要がある。従って０を０．０１％以下
に制限する。
以上が本発明で特に定めるワイヤの成分とその含有量で
あるが、その他にＰ、Ｓ等は不可避不純物としての量が
含まれる。
あるが、その他にＰ、Ｓ等は不可避不純物としての量が
含まれる。
次にフラックスの成分について説明する。
ＣａＦ２； ２５〜７０％
（：ａＦ２はスラグの塩基度を上げ、溶接金属中の０を
著しく低減し靭性を良好にする効果があり、本発明のよ
うに溶接金属中の０を低減して粒界割れを防止するため
には不可欠の成分である。又、スラグの溶融点を低下さ
せ溶は込みを浅くしスラグの剥離性を良好にするととも
にビード形状、外観を良好にする。２５％未満ではその
効果がなく、７０％を超えるとスラグの流動性が過大と
なりビード形状、外観が劣化する。従ってＣａＦ２を２
５〜７０％に制限する。
著しく低減し靭性を良好にする効果があり、本発明のよ
うに溶接金属中の０を低減して粒界割れを防止するため
には不可欠の成分である。又、スラグの溶融点を低下さ
せ溶は込みを浅くしスラグの剥離性を良好にするととも
にビード形状、外観を良好にする。２５％未満ではその
効果がなく、７０％を超えるとスラグの流動性が過大と
なりビード形状、外観が劣化する。従ってＣａＦ２を２
５〜７０％に制限する。
Ｃａ’０及び／又はＭｇＯ；８〜３０％ＣａＯ及びＭｇ
Ｏはいずれも強塩基性成分でＣａＦ２と共に溶接金属中
の０低減に有効である。又、ＣａＯ、ＭｇＯは耐火性の
大きい成分であり、融点の低い（：ａＦ２を多量に含有
するフラックスの溶融特性を調整し、ビード形状を整え
るのに有効である。８％未満ではその効果がなく、３０
％を超えるとフラックスが溶は難くビード表面が平滑さ
を失い、又、アンダーカット等の溶接欠陥が発生する。
Ｏはいずれも強塩基性成分でＣａＦ２と共に溶接金属中
の０低減に有効である。又、ＣａＯ、ＭｇＯは耐火性の
大きい成分であり、融点の低い（：ａＦ２を多量に含有
するフラックスの溶融特性を調整し、ビード形状を整え
るのに有効である。８％未満ではその効果がなく、３０
％を超えるとフラックスが溶は難くビード表面が平滑さ
を失い、又、アンダーカット等の溶接欠陥が発生する。
従ってＣａＯ及び／又はＭｇＯを８〜３０％に制限する
。
。
ＡＭ２０ｓ及び／又はｚ「０２：２〜３０％Ａ１２ｏｓ
及びＺｒＯ□は融点が高く、スラグの流動性を調整し、
ビード形状を整えるのに有効である。この効果は特に多
層盛溶接に用いる時に重要であり、フラックスの基本成
分がＣａＦ２− ＣａＯ−＋ｔｇｏ系ではビードどうじ
の重ね部がなめらかにならず凹凸が生じるが、Ａｌ２Ｏ
５及び／又はＺ「０２の添加によりビードどうじのなじ
みが良好となり、スラグイン、アンダーカット等の欠陥
の発生を防止する。２％未満では効果がなく、３０％を
超えるとスラグ巻き込みや、アンダーカットが生じやす
くなる。従ってへ交、ａｓ ＴｊＬび／又はＺｒＯ，を
２〜３０％に制限する。
及びＺｒＯ□は融点が高く、スラグの流動性を調整し、
ビード形状を整えるのに有効である。この効果は特に多
層盛溶接に用いる時に重要であり、フラックスの基本成
分がＣａＦ２− ＣａＯ−＋ｔｇｏ系ではビードどうじ
の重ね部がなめらかにならず凹凸が生じるが、Ａｌ２Ｏ
５及び／又はＺ「０２の添加によりビードどうじのなじ
みが良好となり、スラグイン、アンダーカット等の欠陥
の発生を防止する。２％未満では効果がなく、３０％を
超えるとスラグ巻き込みや、アンダーカットが生じやす
くなる。従ってへ交、ａｓ ＴｊＬび／又はＺｒＯ，を
２〜３０％に制限する。
Ｌｉ化合物（分解温度８００℃以上）；ｌ〜１０％Ｌｉ
化合物の添加は本発明における最も重要な要件であり、
フラックス中の５１０．が還元されて溶接金属中に歩留
まるＳｉを低減し、粒界割れに及ぼすＳｔの影響を緩和
させる効果がある。１％未満では効果がなく、１０％を
超えるとスラグの剥離性が劣化する。従ってＬｉ化合物
を１〜１０％に制限する。ただし分解温度が８００℃未
満のＬｉ化合物では溶接中に分解して効果がなく、分解
温度が８００℃以上の例えばＬｉ２Ｏ・Ａ１２０ｓ、
２Ｌｉ２０・５ｉ０２． ＬｉｚＯ−ＣａＯ−２ＳｉＯ
，等を使用しなければならない。
化合物の添加は本発明における最も重要な要件であり、
フラックス中の５１０．が還元されて溶接金属中に歩留
まるＳｉを低減し、粒界割れに及ぼすＳｔの影響を緩和
させる効果がある。１％未満では効果がなく、１０％を
超えるとスラグの剥離性が劣化する。従ってＬｉ化合物
を１〜１０％に制限する。ただし分解温度が８００℃未
満のＬｉ化合物では溶接中に分解して効果がなく、分解
温度が８００℃以上の例えばＬｉ２Ｏ・Ａ１２０ｓ、
２Ｌｉ２０・５ｉ０２． ＬｉｚＯ−ＣａＯ−２ＳｉＯ
，等を使用しなければならない。
５ｉ０２； １５％以下
５ｉｎ２はスラグの粘性を調整し、ビード外観を改善す
るのに有効であるが、一方アーク雰囲気中に還元され、
溶接金属のＳｉを増加して粒界割れを促：進させる。前
述のように溶接金属中のＳｔを０．７５％以下にするた
めには１５％が限界である。従ってＳｌＯ□を１５％以
下に制限する。
るのに有効であるが、一方アーク雰囲気中に還元され、
溶接金属のＳｉを増加して粒界割れを促：進させる。前
述のように溶接金属中のＳｔを０．７５％以下にするた
めには１５％が限界である。従ってＳｌＯ□を１５％以
下に制限する。
ワイヤ及び／又はフラックスから
添加するＡ１；１〜５％
ＡＭは溶接金属中の０を著しく低減させ、前述のＬｉ化
合物を補助して粒界割れを防止する効果があり、溶接金
属の粒界割れ防止に必須の成分である。又、ブローホー
ルの発生を防止し健全な溶接金属を得るために有効であ
る。１％未満では効果がなく５％をこえると溶接金属の
靭性が劣化し、又、スラグの焼き付きが多くなり剥離性
が劣化する。従ってＡＵを１〜５％に制限する。添加の
方法としてワイヤ及び／又はフラックスから添加する方
法があり、ワイヤから添加する方がその効果は大きいが
ワイヤ中のＡｌが１．５％を超えると熱間鍛造性が劣化
するため、ワイヤから添加する場合には１．５％が限界
である。フラックスからの添加による効果はワイヤの７
０％である。
合物を補助して粒界割れを防止する効果があり、溶接金
属の粒界割れ防止に必須の成分である。又、ブローホー
ルの発生を防止し健全な溶接金属を得るために有効であ
る。１％未満では効果がなく５％をこえると溶接金属の
靭性が劣化し、又、スラグの焼き付きが多くなり剥離性
が劣化する。従ってＡＵを１〜５％に制限する。添加の
方法としてワイヤ及び／又はフラックスから添加する方
法があり、ワイヤから添加する方がその効果は大きいが
ワイヤ中のＡｌが１．５％を超えると熱間鍛造性が劣化
するため、ワイヤから添加する場合には１．５％が限界
である。フラックスからの添加による効果はワイヤの７
０％である。
以上本発明のフラックスの必須成分について説明したが
、これらの成分の添加原料は単独物質と共に、上記成分
を含有する化合物、鉱石あるいは溶融形フラックス等で
添加することが出来る。例えば用いる原料として、Ｃａ
Ｆ２ ；蛍石、溶融形フラックス等、Ｃａｎ ；炭酸石
灰、溶融形フラックス等、ＭｇＯ、マグネシアクリンカ
−、スピネル、溶融形フラックス等、ＡｊＪｚＯ３；
アルミナ、スピネル、溶融形フラックス等、Ａ又；金属
Ａ２． Ｆｅ−Ａｌ等である。
、これらの成分の添加原料は単独物質と共に、上記成分
を含有する化合物、鉱石あるいは溶融形フラックス等で
添加することが出来る。例えば用いる原料として、Ｃａ
Ｆ２ ；蛍石、溶融形フラックス等、Ｃａｎ ；炭酸石
灰、溶融形フラックス等、ＭｇＯ、マグネシアクリンカ
−、スピネル、溶融形フラックス等、ＡｊＪｚＯ３；
アルミナ、スピネル、溶融形フラックス等、Ａ又；金属
Ａ２． Ｆｅ−Ａｌ等である。
必須成分のほかにも合成成分を調整するためには金属粉
、合金粉を配合することが出来る。
、合金粉を配合することが出来る。
以下に本発明溶接方法の効果を実施例により説明する。
（実施例）
実験に供したワイヤは真空溶解炉にて溶解し、鍛造、圧
延及び線引きを行って４．０ｍｍφに作成した。ワイヤ
組成を第１表に示すが、Ｗ１〜Ｗ５は本発明に用いたワ
イヤ、Ｗ６〜Ｗｌｌは比較′例に用いたワイヤである。
延及び線引きを行って４．０ｍｍφに作成した。ワイヤ
組成を第１表に示すが、Ｗ１〜Ｗ５は本発明に用いたワ
イヤ、Ｗ６〜Ｗｌｌは比較′例に用いたワイヤである。
実験に供したボンドフラックスは通常のフラックス原料
として用いられる鉱石粉、複合化合物等を混合、攪はん
後、水ガラスを用いて造粒し、５００℃で約１時間焼成
して作成した。フラックスの組成を第２表に示すが、Ｆ
１〜Ｆ６は本発明用に用いたフラックス、Ｆ７〜Ｆ１２
は比較例に用いたものである。
として用いられる鉱石粉、複合化合物等を混合、攪はん
後、水ガラスを用いて造粒し、５００℃で約１時間焼成
して作成した。フラックスの組成を第２表に示すが、Ｆ
１〜Ｆ６は本発明用に用いたフラックス、Ｆ７〜Ｆ１２
は比較例に用いたものである。
表１のワイヤと表２のフラックスとを組み合わせ、第３
表に示す鋼板を用い、第４表に示す溶接条件及び第２図
に示す積層要領により、２ｍの溶接長でサブマージアー
ク溶接を行い、７４０℃Ｘ２ｈｒの後熱処理を実施した
。第５表にワイヤとフラックスとの組み合わせ及びその
確性試験結果を示す。
表に示す鋼板を用い、第４表に示す溶接条件及び第２図
に示す積層要領により、２ｍの溶接長でサブマージアー
ク溶接を行い、７４０℃Ｘ２ｈｒの後熱処理を実施した
。第５表にワイヤとフラックスとの組み合わせ及びその
確性試験結果を示す。
確性は、溶接作業性試験、Ｘ線透過試験（ＪＩＳＺ ３
１０４による）を行フた後、ミクロ組織観察による粒界
割れの調査や高温引張試験片（ＪＩＳＺ０５１１１７径
；６ｍｍφ）、衝撃試験片（ＪＩＳ Ｚ ２２０２４号
）、側曲げ試験片（ＪＩＳ Ｚ ３１２２３号）を採取
して基本的な溶接金属性能を調査した。高温引張試験は
５５０℃、衝撃試験は０℃、側曲げ試験はＲ＝２ｔで行
った。
１０４による）を行フた後、ミクロ組織観察による粒界
割れの調査や高温引張試験片（ＪＩＳＺ０５１１１７径
；６ｍｍφ）、衝撃試験片（ＪＩＳ Ｚ ２２０２４号
）、側曲げ試験片（ＪＩＳ Ｚ ３１２２３号）を採取
して基本的な溶接金属性能を調査した。高温引張試験は
５５０℃、衝撃試験は０℃、側曲げ試験はＲ＝２ｔで行
った。
本発明例のＮｏ、１−Ｎｏ、２０は優れた溶接作業性、
溶接金属が得られたがＮｏ、２１． Ｎｏ、２３はフラ
ックス中の５１０２が過多、Ｎｏ、２２． Ｎｏ、２４
はフラックス中のＣａＦ２が不足しＣａＯとＭｇＯとの
和か過多、Ｎｏ、２５はフラックス中のＣａＦ２が過多
でＣａＯとＭｇＯとの和が不足、Ｎｏ、２６はフラック
ス中にＬｉ化合物がなく、Ｎｏ、２７はワイヤ及びフラ
ックスの＾又が過多、Ｎｏ、２８はフラックス中にＬｉ
化合物がなくワイヤ又はフラックスのＡｉが過多、Ｎｏ
、２９はフラックス中の＾又２０．とＺｒＯ，との和が
不足しＬｉ化合物が過多、Ｎｏ、３０はフラックス中の
Ａ４２０３とｚ「０２との和が過多でワイヤ及びフラッ
クスのＡｌが不足、Ｎｏ、３１はワイヤ中のＣ，Ｎｂが
不足しＭｏが過多、Ｎｏ、３２はワイヤ中のＣ，Ｎｌが
過多でＭｏが不足、Ｎｏ、３３はワイヤ中のＳｉ、Ｃｒ
が過多でＮが不足、Ｎｏ、３４はワイヤ中のＭｎが不足
しＶ、Ｎｂ、Ｎが過多、Ｎｏ、３５はワイヤ中のＭｎ、
Ｏが過多、Ｎｏ’、３８はワイヤ中のＣｒ、Ｖ、Ｎｉの
不足というその個々の理由により溶接作業性不良、機成
的性質の劣化、粒界割れの発生等の問題点がある。
溶接金属が得られたがＮｏ、２１． Ｎｏ、２３はフラ
ックス中の５１０２が過多、Ｎｏ、２２． Ｎｏ、２４
はフラックス中のＣａＦ２が不足しＣａＯとＭｇＯとの
和か過多、Ｎｏ、２５はフラックス中のＣａＦ２が過多
でＣａＯとＭｇＯとの和が不足、Ｎｏ、２６はフラック
ス中にＬｉ化合物がなく、Ｎｏ、２７はワイヤ及びフラ
ックスの＾又が過多、Ｎｏ、２８はフラックス中にＬｉ
化合物がなくワイヤ又はフラックスのＡｉが過多、Ｎｏ
、２９はフラックス中の＾又２０．とＺｒＯ，との和が
不足しＬｉ化合物が過多、Ｎｏ、３０はフラックス中の
Ａ４２０３とｚ「０２との和が過多でワイヤ及びフラッ
クスのＡｌが不足、Ｎｏ、３１はワイヤ中のＣ，Ｎｂが
不足しＭｏが過多、Ｎｏ、３２はワイヤ中のＣ，Ｎｌが
過多でＭｏが不足、Ｎｏ、３３はワイヤ中のＳｉ、Ｃｒ
が過多でＮが不足、Ｎｏ、３４はワイヤ中のＭｎが不足
しＶ、Ｎｂ、Ｎが過多、Ｎｏ、３５はワイヤ中のＭｎ、
Ｏが過多、Ｎｏ’、３８はワイヤ中のＣｒ、Ｖ、Ｎｉの
不足というその個々の理由により溶接作業性不良、機成
的性質の劣化、粒界割れの発生等の問題点がある。
（発明の効果）
以上述べたごとく、本発明は９ Ｃｒ −Ｉ Ｍｏ１ｌ
のサブマージアーク溶接において粒界割れが発生せず高
温強度、衝撃値、曲げ性能等の機械的性能が優れた溶接
金属が得られるとともに作業性溶接欠陥が発生しない優
れた溶接作業性を有する溶接方法である。各種の発電ボ
イラー、圧力容器等に使用される９ Ｃｒ−Ｉ Ｍｏ鋼
のサブマージアーク溶接を本発明方法で行えば溶接継手
部の信頼性は大幅に向上できるものである。
のサブマージアーク溶接において粒界割れが発生せず高
温強度、衝撃値、曲げ性能等の機械的性能が優れた溶接
金属が得られるとともに作業性溶接欠陥が発生しない優
れた溶接作業性を有する溶接方法である。各種の発電ボ
イラー、圧力容器等に使用される９ Ｃｒ−Ｉ Ｍｏ鋼
のサブマージアーク溶接を本発明方法で行えば溶接継手
部の信頼性は大幅に向上できるものである。
第１図は溶接金属中のＳｔ、 ０及びＬｉ化合物と溶接
金属の粒界割れとの関係を示したグラフである。′第２
図は実施例において用いた開先形状及び積層要領を示す
断面図である。
金属の粒界割れとの関係を示したグラフである。′第２
図は実施例において用いた開先形状及び積層要領を示す
断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 重量％で Ｃ；０．０１〜０．１５％ Ｍｎ；０．４〜２．５％ Ｃｒ；８．０〜１１．０％ Ｍｏ；０．５〜１．２％ Ｎｉ；０．０５〜１．３％ Ｖ；０．１〜０．５％ Ｎｂ；０．０２〜０．１２％ Ｎ；０．０２〜０．１０％ を含有し、かつ Ｓｉ；０．１５％以下 Ｏ；０．０１％以下 に制限し残部Ｆｅ及び不可避不純物からなるワイヤと ＣａＦ＿２；２５〜７０％、ＣａＯ、ＭｇＯの１種又は
２種；８〜３０％、Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＺｒＯ＿２の１種
又は２種；２〜３０％、分解温度８００℃以上であるＬ
ｉ化合物の１種又は２種以上；１〜１０％を含有し、か
つＳｉＯ＿２；１５％以下に制限したボンドフラックス
を用い、更に下記括弧内であらわされるワイヤ、フラッ
クスの一方又は両方から添加するＡｌが１〜５％である
ようにワイヤとフラックスとを組み合わせて行う事を特
徴とする９Ｃｒ−１Ｍｏ鋼のサブマージアーク溶接方法 （ワイヤ中のＡｌ＋０．７×フラックス中のＡｌ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63086950A JPH01258894A (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | ９Ｃｒ−１Ｍｏ鋼のサブマージアーク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63086950A JPH01258894A (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | ９Ｃｒ−１Ｍｏ鋼のサブマージアーク溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01258894A true JPH01258894A (ja) | 1989-10-16 |
Family
ID=13901151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63086950A Pending JPH01258894A (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | ９Ｃｒ−１Ｍｏ鋼のサブマージアーク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01258894A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103056558A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-04-24 | 四川大西洋焊接材料股份有限公司 | 用于铬钼耐热钢低温冲击及窄间隙埋弧焊用的埋弧焊焊剂及制法 |
| CN106312373A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-01-11 | 四川大西洋焊接材料股份有限公司 | 蒸汽温度超超临界火电机组用钢的埋弧焊剂及其制备方法 |
| KR20240035904A (ko) | 2021-09-07 | 2024-03-18 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 서브머지드 아크 용접용 본드 플럭스 및 용접 금속 |
| KR20240035903A (ko) | 2021-09-07 | 2024-03-18 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 서브머지드 아크 용접용 본드 플럭스 및 용접 금속 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54159379U (ja) * | 1978-04-28 | 1979-11-07 |
-
1988
- 1988-04-08 JP JP63086950A patent/JPH01258894A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54159379U (ja) * | 1978-04-28 | 1979-11-07 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103056558A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-04-24 | 四川大西洋焊接材料股份有限公司 | 用于铬钼耐热钢低温冲击及窄间隙埋弧焊用的埋弧焊焊剂及制法 |
| CN103056558B (zh) * | 2013-01-22 | 2015-05-20 | 四川大西洋焊接材料股份有限公司 | 用于铬钼耐热钢低温冲击及窄间隙埋弧焊用的埋弧焊焊剂及制法 |
| CN106312373A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-01-11 | 四川大西洋焊接材料股份有限公司 | 蒸汽温度超超临界火电机组用钢的埋弧焊剂及其制备方法 |
| CN106312373B (zh) * | 2016-10-28 | 2018-10-30 | 四川大西洋焊接材料股份有限公司 | 蒸汽温度超超临界火电机组用钢的埋弧焊剂及其制备方法 |
| KR20240035904A (ko) | 2021-09-07 | 2024-03-18 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 서브머지드 아크 용접용 본드 플럭스 및 용접 금속 |
| KR20240035903A (ko) | 2021-09-07 | 2024-03-18 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 서브머지드 아크 용접용 본드 플럭스 및 용접 금속 |
| DE112022004332T5 (de) | 2021-09-07 | 2024-06-20 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | GEBUNDENES FLUSSMITTEL ZUM UNTERPULVERSCHWEIßEN UND SCHWEIßMETALL |
| DE112022004301T5 (de) | 2021-09-07 | 2024-07-18 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | GEBUNDENES FLUSSMITTEL ZUM UNTERPULVERSCHWEIßEN UND SCHWEIßMETALL |
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