JPH0146231B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0146231B2 JPH0146231B2 JP54097219A JP9721979A JPH0146231B2 JP H0146231 B2 JPH0146231 B2 JP H0146231B2 JP 54097219 A JP54097219 A JP 54097219A JP 9721979 A JP9721979 A JP 9721979A JP H0146231 B2 JPH0146231 B2 JP H0146231B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- gas
- hydrogen
- arc
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
- B23K35/38—Selection of media, e.g. special atmospheres for surrounding the working area
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、耐水素誘起われ鋼のガスシールド
アーク溶接法に関するものである。
アーク溶接法に関するものである。
耐水素誘起われ対策として希土類元素（以下
「RE」と略す）及び／又はカルシウム（以下
「Ca」と略す）の添加の有効性については既知で
あるが、ガスシールドアーク溶接に際して溶接性
に問題がある。
「RE」と略す）及び／又はカルシウム（以下
「Ca」と略す）の添加の有効性については既知で
あるが、ガスシールドアーク溶接に際して溶接性
に問題がある。
この発明はかような限局条件における溶接性の
改善を目的とするものである。
改善を目的とするものである。
近年エネルギー需要の増大にともない、極寒地
あるいは深海底より採取した石油またはガス資源
を安全かつ能率的に輸送するために、高品質パイ
プヘの要求が一段と高まつている。ここにパイプ
メーカー、パイプユーザーにとつて最も重大な問
題は、使用中のパイプ破壊である。最近の非破壊
検査技術の進歩とあいまつて破壊の発生源となる
ようなパイプ製造時の内部欠陥はほとんど皆無に
することも可能となつたが、パイプ内搬送物質か
らもたらされる水素ガスによる水素誘起われ（以
下「HIC」と略す）はその予防が著しく困難であ
る。
あるいは深海底より採取した石油またはガス資源
を安全かつ能率的に輸送するために、高品質パイ
プヘの要求が一段と高まつている。ここにパイプ
メーカー、パイプユーザーにとつて最も重大な問
題は、使用中のパイプ破壊である。最近の非破壊
検査技術の進歩とあいまつて破壊の発生源となる
ようなパイプ製造時の内部欠陥はほとんど皆無に
することも可能となつたが、パイプ内搬送物質か
らもたらされる水素ガスによる水素誘起われ（以
下「HIC」と略す）はその予防が著しく困難であ
る。
パイプのみならず硫化水素など水素源の多い環
境下で用いられる鋼材は環境脆化としてHICの危
険にさらされている。
境下で用いられる鋼材は環境脆化としてHICの危
険にさらされている。
一方このようなHICを予防するために鋼メーカ
ーらは種々の研究から、HICは鋼板中の延展した
マンガンサルフアイド（MnS）と水素の結合に
起因すること、そして鋼中にRE及び／又はCaを
添加してＳと結合させ、MnSの形成を阻止する
ことがHIC対策に有効であることを見出し、すで
にその実用の段階に到達しつつあつて、今後はま
すますこの種の耐HIC鋼の需要は増大の一途をた
どると考えられる。
ーらは種々の研究から、HICは鋼板中の延展した
マンガンサルフアイド（MnS）と水素の結合に
起因すること、そして鋼中にRE及び／又はCaを
添加してＳと結合させ、MnSの形成を阻止する
ことがHIC対策に有効であることを見出し、すで
にその実用の段階に到達しつつあつて、今後はま
すますこの種の耐HIC鋼の需要は増大の一途をた
どると考えられる。
ところで鋼板はほとんど不可欠に溶接加工によ
つて鋼構造体に形成され、自動溶接技術の進歩の
結果、手溶接に匹敵する以上にガスシールドアー
ク溶接が多用されているのが現状であつて、パイ
プを連結する円周溶液の場合もその例にもれな
い。
つて鋼構造体に形成され、自動溶接技術の進歩の
結果、手溶接に匹敵する以上にガスシールドアー
ク溶接が多用されているのが現状であつて、パイ
プを連結する円周溶液の場合もその例にもれな
い。
上記のような新規な鋼種である耐HIC鋼のガス
シールドアーク溶接性について発明者らが検討を
行つた結果、 RE及び／又はCaは、発明者らが見出したパ
ラメータのもとに相加的に溶接作業性への悪影
響をもたらすこと、 この悪影響は溶接電流に依存するワイヤから
の溶滴移行形態によつて特性が異なること、 それぞれに対しワイヤ組成とシールドガス組
成を総合的に適正選択することにより良好なガ
スシールドアーク溶接が行えること が見出された。
シールドアーク溶接性について発明者らが検討を
行つた結果、 RE及び／又はCaは、発明者らが見出したパ
ラメータのもとに相加的に溶接作業性への悪影
響をもたらすこと、 この悪影響は溶接電流に依存するワイヤから
の溶滴移行形態によつて特性が異なること、 それぞれに対しワイヤ組成とシールドガス組
成を総合的に適正選択することにより良好なガ
スシールドアーク溶接が行えること が見出された。
ガスシールドアーク溶接におけるシールドガス
としては、一般にCO2単独又はCO2とArなどの不
活性ガスとの混合ガスが用いられまた溶接ワイヤ
には、通常のＣ、Si、Mnとともに、必要に応じ
る合金成分としてNi、Cr、Mo、Ｂなどを含み、
また不可避にＰ、Ｓが混入する以外に、脱酸剤と
してAl、Tiを含有する場合も多い。
としては、一般にCO2単独又はCO2とArなどの不
活性ガスとの混合ガスが用いられまた溶接ワイヤ
には、通常のＣ、Si、Mnとともに、必要に応じ
る合金成分としてNi、Cr、Mo、Ｂなどを含み、
また不可避にＰ、Ｓが混入する以外に、脱酸剤と
してAl、Tiを含有する場合も多い。
このうち溶接ワイヤ組成についてREやCaのご
ときがアーク特性に影響を及ぼすことは、古くか
ら定性的に知られてはいたが、従来これらの元素
は積極的にワイヤや鋼板などに添加されることは
なく、その必要もなかつたことからそれらのシー
ルドガスアーク溶接性への悪影響のごときはその
実態として全く把握されていない。なお鋼板中の
REによるアーク溶接性への影響に関しては若干
の報告はあるが、上記HIC対策としてはREと同
時にCa添加を不可欠とする場合が多くこれらの
影響を把握しない限りにおいては、耐HIC鋼のガ
スシールドアーク溶接に適合し得ないのである。
ときがアーク特性に影響を及ぼすことは、古くか
ら定性的に知られてはいたが、従来これらの元素
は積極的にワイヤや鋼板などに添加されることは
なく、その必要もなかつたことからそれらのシー
ルドガスアーク溶接性への悪影響のごときはその
実態として全く把握されていない。なお鋼板中の
REによるアーク溶接性への影響に関しては若干
の報告はあるが、上記HIC対策としてはREと同
時にCa添加を不可欠とする場合が多くこれらの
影響を把握しない限りにおいては、耐HIC鋼のガ
スシールドアーク溶接に適合し得ないのである。
つまり従来公知の技術にあつては、
シールドガス溶接におけるアーク不安定に対
するREとCaの単独または複合挙動の具体的な
内容、 溶接条件、ワイヤ組成、シールドガス組成に
関連した溶接時のアーク不安定発生状況の詳
細、が把握されていなかつたと同時に、当然 それに対処すべき具体的、定量的方法 は見出されてはいなかつたのである。
するREとCaの単独または複合挙動の具体的な
内容、 溶接条件、ワイヤ組成、シールドガス組成に
関連した溶接時のアーク不安定発生状況の詳
細、が把握されていなかつたと同時に、当然 それに対処すべき具体的、定量的方法 は見出されてはいなかつたのである。
そこで発明者らは、耐HIC鋼のガスシールド溶
接のアーク安定化をはかるべく種々検討を行つた
結果、上記との間に存在する特別な関係を見
出し、同時にを可能ならしめる方法を確立した
のである。
接のアーク安定化をはかるべく種々検討を行つた
結果、上記との間に存在する特別な関係を見
出し、同時にを可能ならしめる方法を確立した
のである。
発明者らは、耐HIC鋼のガスシールドアーク特
性について検討した結果、鋼板中のRE及び／又
はCa添加量と溶接作業性の間に以下の関係があ
ることを見出した。
性について検討した結果、鋼板中のRE及び／又
はCa添加量と溶接作業性の間に以下の関係があ
ることを見出した。
(1) シールドガス組成がCO2100％の場合、鋼中
RE、Caの影響は次式で示すRE、Caの成分パ
ラメータ(A)に従つて相加的であり、かつパラメ
ータ(A)の値が0.10以上になるとアークが乱れて
著しく溶接が不安定になる。
RE、Caの影響は次式で示すRE、Caの成分パ
ラメータ(A)に従つて相加的であり、かつパラメ
ータ(A)の値が0.10以上になるとアークが乱れて
著しく溶接が不安定になる。
(A)＝（〔RE〕／0.14）＋（〔Ca〕／0.04）
式中〔 〕は表示成分含有量（wt％）
(2) 溶接不安定現象は、溶滴移行形態によつても
その様相が異なり、次にあげる何れも直流逆極
性の場合 溶接電流Ｉが約50A以上230A未満の短絡
移行領域では短絡回数の異常な低下が生じ、 溶接電流Ｉが約230A以上600A以下のグロ
ビユラー移行領域ではスパツタロスが異常発
生する。
その様相が異なり、次にあげる何れも直流逆極
性の場合 溶接電流Ｉが約50A以上230A未満の短絡
移行領域では短絡回数の異常な低下が生じ、 溶接電流Ｉが約230A以上600A以下のグロ
ビユラー移行領域ではスパツタロスが異常発
生する。
(3) の原因は、パラメータ(A)の値が0.10以上の
場合に形成されるRE酸化物、Ca酸化物又は
RE−Ca複合酸化物から激しくアークが発生す
るようになりさらには溶接ワイヤ中にとくに
0.03％を越えてTiが含有される場合、Tiによ
る溶滴表面張力の増大効果が相乗してスムーズ
な溶滴移行が妨げられるためである。ちなみに
の原因は、パラメータ(A)に関する同一の作用
の下で、溶接ワイヤ中のTi含有量が0.03％にも
満たない場合、Tiによる脱酸不足の傾向が相
乗して溶滴の不規則移行とCOガス気泡の爆発
を起こすことによる。
場合に形成されるRE酸化物、Ca酸化物又は
RE−Ca複合酸化物から激しくアークが発生す
るようになりさらには溶接ワイヤ中にとくに
0.03％を越えてTiが含有される場合、Tiによ
る溶滴表面張力の増大効果が相乗してスムーズ
な溶滴移行が妨げられるためである。ちなみに
の原因は、パラメータ(A)に関する同一の作用
の下で、溶接ワイヤ中のTi含有量が0.03％にも
満たない場合、Tiによる脱酸不足の傾向が相
乗して溶滴の不規則移行とCOガス気泡の爆発
を起こすことによる。
従つて、の原因はともに鋼板中のRE及
び／又はCaの含有量が上掲数式で示すパラメ
ータで(A)≧0.10となり、かつシールドガスとな
り、かつシールドガスがCO2を主体とする酸化
性雰囲気であることと、ワイヤ中のTi量との
総合的な効果が何れもスムーズな溶滴移行をも
たらすべきアーク安定化に関し重要なポイント
となつているわけである。
び／又はCaの含有量が上掲数式で示すパラメ
ータで(A)≧0.10となり、かつシールドガスとな
り、かつシールドガスがCO2を主体とする酸化
性雰囲気であることと、ワイヤ中のTi量との
総合的な効果が何れもスムーズな溶滴移行をも
たらすべきアーク安定化に関し重要なポイント
となつているわけである。
従つての挙動に着目してこの発明は水素誘
起われ抑止成分として希土類元素及び／又はカ
ルシウムを、それら成分量に応じる下記式に従
うパラメータ(A)の値で0.10以上となる量で含有
する耐水素誘起われ鋼を溶接母材とし、溶接電
流230〜50Aの直流逆極性のもとに、炭酸ガス
を用いてシールドガス溶接する際、 溶接ワイヤにはチタン含有量0.03wt％以下の
ものを選択する短絡移行領域アーク安定化手段
を適用すること を特徴とする、耐水素誘起割れ鋼のガスシール
ドアーク溶接法 記 (A)＝（〔RE〕／0.14）＋（〔Ca〕／0.04） 式中〔 〕は表示成分含有量（wt％） を解決手段とするものである。
起われ抑止成分として希土類元素及び／又はカ
ルシウムを、それら成分量に応じる下記式に従
うパラメータ(A)の値で0.10以上となる量で含有
する耐水素誘起われ鋼を溶接母材とし、溶接電
流230〜50Aの直流逆極性のもとに、炭酸ガス
を用いてシールドガス溶接する際、 溶接ワイヤにはチタン含有量0.03wt％以下の
ものを選択する短絡移行領域アーク安定化手段
を適用すること を特徴とする、耐水素誘起割れ鋼のガスシール
ドアーク溶接法 記 (A)＝（〔RE〕／0.14）＋（〔Ca〕／0.04） 式中〔 〕は表示成分含有量（wt％） を解決手段とするものである。
さて第１図は、の短絡移行領域におけるパラ
メータ(A)、短絡回数、シールドガス組成およびワ
イヤ中のTi量の影響を総合的に示すものであり、
ここにパラメータ(A)が0.10以上でシールドガス組
成がCO2100％かつワイヤ中のTiが0.03％を越す
場合（●）、短絡回数は約80回から約20回へと異
常低下している。
メータ(A)、短絡回数、シールドガス組成およびワ
イヤ中のTi量の影響を総合的に示すものであり、
ここにパラメータ(A)が0.10以上でシールドガス組
成がCO2100％かつワイヤ中のTiが0.03％を越す
場合（●）、短絡回数は約80回から約20回へと異
常低下している。
一方参考のため、のグロビユラー移行領域に
おけるパラメータ(A)、スパツタロス、シールドガ
ス組成およびワイヤ中のTi量の影響を第２図に
て総合的に示すように、何れもパラメータ(A)が
0.10以上でシールドガス組成がCO2100％、そし
てワイヤ中のTiが0.03％に満たない場合（○ぁ砲
おけるパラメータ(A)、スパツタロス、シールドガ
ス組成およびワイヤ中のTi量の影響を第２図に
て総合的に示すように、何れもパラメータ(A)が
0.10以上でシールドガス組成がCO2100％、そし
てワイヤ中のTiが0.03％に満たない場合（○ぁ砲
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水素誘起われ抑止成分として希土類元素及
び／又はカルシウムを、それら成分量に応じる下
記式に従うパラメータ(A)の値で0.10以上となる量
で含有する耐水素誘起われ鋼を溶接母材とし、溶
接電流230〜50Aの直流逆極性のもとに、炭酸ガ
スを用いてシールドガス溶接する際、 溶接ワイヤにはチタン含有量0.03wt％以下のの
ものを選択する短絡移行領域アーク安定化手段を
適用すること を特徴とする、耐水素誘起割れ鋼のガスシールド
アーク溶接法。 記 (A)＝（〔RE〕／0.14）＋（〔Ca〕／0.04） 式中〔 〕は表示成分含有量（wt％）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9721979A JPS5623386A (en) | 1979-08-01 | 1979-08-01 | Gas shielded arc welding method of hydrogen-induced cracking resistance steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9721979A JPS5623386A (en) | 1979-08-01 | 1979-08-01 | Gas shielded arc welding method of hydrogen-induced cracking resistance steel |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18675887A Division JPS6349375A (ja) | 1987-07-28 | 1987-07-28 | 耐水素誘起われ鋼のガスシ−ルドア−ク溶接法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5623386A JPS5623386A (en) | 1981-03-05 |
| JPH0146231B2 true JPH0146231B2 (ja) | 1989-10-06 |
Family
ID=14186510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9721979A Granted JPS5623386A (en) | 1979-08-01 | 1979-08-01 | Gas shielded arc welding method of hydrogen-induced cracking resistance steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5623386A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008024977A1 (de) * | 2008-05-23 | 2009-11-26 | Linde Ag | Verfahren zum Lichtbogenfügen |
| CN106238960A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-12-21 | 天长市通联焊业有限公司 | 一种具有优异韧性与拉拔性能的低温储罐焊丝 |
| CN106141498A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-11-23 | 天长市通联焊业有限公司 | 一种石油天然气长输管道用高强度焊丝 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49107937A (ja) * | 1973-02-19 | 1974-10-14 | ||
| JPS5843195B2 (ja) * | 1974-04-28 | 1983-09-26 | 大同特殊鋼株式会社 | ガスシ−ルドア−ク溶接用電極鋼線 |
| JPS5425215A (en) * | 1977-07-28 | 1979-02-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method of producing steel plate excellent in anti-hydrogen sulfide cracking property |
-
1979
- 1979-08-01 JP JP9721979A patent/JPS5623386A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5623386A (en) | 1981-03-05 |
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