JPH0253159B2 - - Google Patents
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- JPH0253159B2 JPH0253159B2 JP18076282A JP18076282A JPH0253159B2 JP H0253159 B2 JPH0253159 B2 JP H0253159B2 JP 18076282 A JP18076282 A JP 18076282A JP 18076282 A JP18076282 A JP 18076282A JP H0253159 B2 JPH0253159 B2 JP H0253159B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- welding rod
- steel
- weld metal
- strength
- Prior art date
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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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
本発明はCr−Mo鋼溶接用被覆アーク溶接棒に
関し、特に９％Cr鋼溶接用として優れた性能を
発揮する被覆アーク溶接棒に関するものである。 最近ボイラー等の加熱・加圧操業機器の設計に
当つては、熱効率や圧力効率の向上を期して操業
時の温度及び圧力を高めようとする動きがあり、
それに伴つて構成材料に対する耐酸化性、耐食性
及び高温強度等についても高度のものが要求され
るので、これらの要求を満たすものとして例えば
9Cr−2Mo鋼や9Cr−1Mo−Nb−Ｖ鋼等のCr−
Mo鋼が開発されている。 一方この様なCr−Mo鋼用の溶接材としては主
として9Cr−1Mo系溶接棒が使用されているが、
これらの溶接棒によつて得られる溶接部は高温強
度や長時間クリープ破断強度等が十分でなく、母
材に匹敵する継手性能を得ることができず、前述
の様な高温・高圧化の要請に応ずることができな
かつた。その理由の１つは、溶接金属中に析出す
る粗大フエライト相が溶接金属の強度、靭性及び
耐割れ性等を低下させる為と考えられている。そ
こで改善策として溶接材料中に多量のNiやMn等
のオーステナイト相安定化元素を含有させ、溶接
金属中の粗大フエライト相を減少させる方法も提
案されているが、過量のNiは長時間クリープ破
断強度を低下させ、また必要以上のNiやMnは溶
接金属の耐割れ性を低下させるので、目標とする
高性能の溶接継手を得ることはできない。 本発明者等は上記の様な事情に着目し、高温強
度や高温クリープ強度、更には耐割れ性等を損な
うことなく粗大フエライト相を減少し、母材に匹
敵する強度、靭性及び耐割れ性等を確保すること
のできる様なCr−Mo鋼溶接用被覆アーク溶接棒
を提供しようとして鋭意研究を進めてきた。本発
明はこうした研究の結果完成されたものであつ
て、その構成は、金属炭酸塩：30〜70％（重量
％：以下同じ）、金属弗化物：10〜30％、金属酸
化物：４〜25％を含有する被覆剤を溶接棒全重量
に対して20〜40％となる様に鋼心線外周に塗布し
てなり、且つ前記被覆剤及び／又は鋼心線中に
は、溶接棒全重量に対して炭素：0.04〜0.15％、
珪素：0.2〜1.6％、Mn：0.4〜1.6％、Cr：6.5〜13
％、Mo：0.7〜2.3％、Ｎ：0.01〜0.04％を含有さ
せる他、Ni：0.2〜1.5％、Ｖ：0.02〜0.25％、
Nb：0.02〜0.25％及びＢ：0.0005〜0.005％よりな
る群から選択される１種以上の元素を含有せし
め、且つＶ、Nb及びＢの総和が0.4以下となる様
に調整し、あるいは更に次式により算出される
PFA値が４〜20となる様に調整したところに要旨
が存在する。 PFA値＝（Si＋Ｖ＋Mo＋Cr＋Nb）／（Mn＋Ni＋Ｎ）（重
量比） 即ち本発明では、粗大フエライト相の析出抑制
効果とフエライト相安定化効果を有するSi、Ｖ、
Mo、Cr及びNbと、オーステナイト相安定化効
果を有するMn、Ni及びＮを溶接材料中に夫々適
量含有せしめ、粗大フエライト相を微細化させる
と共に、溶接金属中に占めるフエライト量をコン
トロールし、それにより高温強度及び高温クリー
プ強度を母材並みに高めると共に、靭性の増大、
SR処理に対する軟化抵抗の増大、及び優れた溶
接作業性の確保等を一挙に達成することができ
る。 以下本発明における成分組成設定の理由を詳細
に説明する。 まず本発明において被覆剤中の金属炭酸塩、金
属弗化物及び金属酸化物の含有率及び被覆率を定
めた理由は次の通りである。 金属炭酸塩：30〜70％ 30％未満では溶融スラグの粘度が低くなりすぎ
て溶接中のスラグが先行し易くなり溶接作業性が
悪化する他、凝固スラグの剥離性が悪化する等、
溶接作業性を満足できない。一方70％を越えると
溶融スラグの粘度が高くなりすぎ、スパツタが増
加すると共にビード外観も悪化する。 金属弗化物：10〜30％ 10％未満では溶融スラグの粘度が高くなりすぎ
てビード外観が悪化し、一方30％を越えると溶融
スラグの粘度が低くなりすぎて溶接作業性が悪化
する等、何れの場合も満足な溶接作業性が得られ
なくなる。 金属酸化物：４〜25％ ４％未満では溶接作業性が悪化すると共にビー
ド外観も著しく悪くなり、一方25％を越えると溶
融スラグの粘度が低くなつて凝固スラグの剥離性
が劣化する他スパツタ発生量も著しく増加する。 被覆率：20〜40％ 被覆率とは溶接棒全重量に対する被覆剤の重量
％を意味し、20％未満では保護筒としての機能が
不十分になつてスパツタが増加したり、生成スラ
グ量の不足によつてビード外観が悪化し、一方40
％を越えるとスラグ量が多くなりすぎる為にスラ
グ巻込み等の欠陥が発生し易くなると共に、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。 次に上記溶接棒、即ち被覆剤及び鋼心線の何れ
かに含有させる必須元素について詳述する。 Ｃ：0.04〜0.15％ Ｃは溶接金属中に歩留つて粗大フエライト相の
析出を抑制する効果があり、溶接棒中に少なくと
も0.04％以上含有させなければならない。しかし
多すぎると溶接金属の耐割れ性が劣化するので
0.15％以下に抑えなければならない。 Si：0.2〜1.6％ 溶接金属中の脱酸を主目的とするもので、溶接
棒中の含有率が0.2％未満では脱酸不足によつて
溶接金属中にブローホール等の気孔欠陥が発生し
易く、一方1.6％を越えると粗大フエライト相が
析出し易くなると共に溶接金属の靭性が低下す
る。 Mn：0.4〜1.6％ 溶接金属の強度を高めるのに不可欠の成分であ
り、少なくとも0.4％含有させなければならない
が、1.6％を越えると溶接金属の微細フエライト
がなくなつて焼入硬化性が過大となり、耐割れ性
が悪化する。 Cr：6.5〜13％ 溶接金属の耐酸化性、耐食性及び高温強度を高
めるのに不可欠の元素で、この種の成分系におけ
る主成分である。このCrの効果は溶接棒中に6.5
〜13％含有させることによつて有効に発揮され
る。 Mo：0.7〜2.3％ 高温強度を高めると共に溶接金属の耐割れ性を
高める効果があり、0.4％以上、好ましくは0.7％
以上含有させなければならない。しかし多すぎる
と炭素当量を高めて溶接性を悪くするので2.3％
以下に抑える必要がある。 Ｎ：0.01〜0.04％ オーステナイト化安定元素の１つであり、かつ
旧オーステナイト結晶粒微細化作用があり、衝撃
値を向上させる。しかし0.01％以下の通常含有す
る量ではその効果がなく、逆に0.04％以上になる
と必要以上に強度を向上させ、衝撃値が低下す
る。かつまた上限値を越えると溶接金属中にブロ
ーホール等の気孔欠陥が発生し易くなるので0.04
％以下に止めるべきである。 Ni：0.2〜1.5％、Ｖ：0.02〜0.25％、Nb：0.02
〜0.25％及びＢ：0.0005〜0.005％の１種以上 これらの元素のうちＶ、Nb及びＢは夫々単独
であるいは２種以上を組合せて含有させることに
より、前記Moの添加効果を相剰的に高める作用
を有するが、夫々下限未満ではその効果が有効に
発揮されず、殊にＢの場合0.0005％未満で溶接金
属中への添加量をコントロールすることは実際上
極めて困難である。一方夫々上限を越えると逆に
溶接金属の靭性が低下すると共に溶接作業性も低
下する。これら３元素の総和が0.4％を越えると
衝撃強度が乏しくなる。尚Mo量が1.5〜2.3％で
ある場合はこれら３元素を併用しなくとも十分な
高温強度が得られるので、これら３元素は特に必
須元素としては定めなかつたが、Moが1.4％を越
えると粗大フエライト相の生成を生じ易くなるの
で、Niを0.2％以上含有させてMoの上記欠点を
補なう必要がある。しかしNiが多すぎると高温
強度及び高温クリープ強度が著しく低下すると共
に耐割れ性も損なわれるので1.5％以下に抑えな
ければならない。尚Niは単独で使用してもよく、
あるいはＶ、Nb及びＢと共に併用することもで
きる。 本発明における必須の元素は以上の通りである
が、心線は上記元素の他Fe及び不可避不純物で
構成され、該不純物としては、Ｓ、Ｐ、Ｏ等が挙
げられる。 本発明溶接棒中に含まれる元素の種類及び好適
含有率は上記の通りであり、上記の要件を満足す
る限り本発明の目的は達成されるが、各元素の機
能を総合的に考慮し、溶接金属の高温強度、高温
クリープ強度、靭性、耐割れ性等を一層効果的に
高める為には、次式から算出されるPFA値を４〜
20の範囲に納めるのが極めて有効であるという結
論を得た。 PFA値＝（Si＋Ｖ＋Mo＋Cr＋Nb）／（Mn＋Ni＋Ｎ）（重
量比） 即ちPFA値が４未満では微細フエライトの析出
量が少なくなつて溶着金属が硬くなりすぎるきら
いがあつて耐割れ性が不足気味になり、一方20を
越えると溶接金属中の粗大フエライト量が増加
し、高温強度及び高温クリープ強度が低下する。 尚上記各合金元素は鋼心線及び被覆剤のどちら
に含有させておいてもよいが、一例として主たる
合金元素であるCr及びMoの好ましい含有法を例
示すると、Crは鋼心線中に５〜12％（より一般
的には７〜９％）程度、被覆剤中に４〜０％（よ
り一般的には２〜０％）程度、またMoは鋼心線
中に0.4〜２％（より一般的には0.5〜1.5％）程
度、被覆剤中に２〜０％（より一般的には1.5〜
０％）程度含有させる方法である。この様な方法
を採用すれば、 鋼心線から100％添加する場合に比べて、結
果的に溶着金属中の元素量が同じであつても、
溶接中の棒焼けを軽減することができる（芯線
中にCrやMoを全量添加すると電気抵抗が増大
し、棒焼けを起こし易くなる）、 鋼心線として異なる含有率のものを多数準備
する必要がなく、心線の種類を統合できる、 心線中の合金成分量を減らした方が製造上有
利であり、安価に提供することができる、 等の効果が期待できる。反面、Cr等の場合、被
覆剤から多量添加すると溶接金属中で偏析を生じ
る恐れがあるので、被覆剤からのCrの添加率は
４％以下に抑えるのがよい。 本発明は概略以上の様に構成されており、被覆
剤及び心線中に含有させる合金元素の種類及び含
有率を特定することによつて、Cr−Mo鋼母材に
匹敵する物性を有する溶接金属を得ることがで
き、この種の特殊鋼を母材とする高温高圧反応設
備等の品質を大幅に高め得ることになつた。 次に実施例を挙げて本発明の構成及び作用効果
を具体的に説明する。 実施例 Cr−Mo鋼心線（５mm〓）の外周に被覆率が28
〜30％となる様に被覆剤を塗布し、第１表に示す
成分組成の被覆アーク溶接棒を製造した。得られ
た各溶接棒を用い、9Cr−1Mo鋼板を母材として
溶接実験を行ない第２表の結果を得た。尚溶接条
件は下記の通りとし、溶接終了後720℃で１時間
の歪取り焼鈍を行なつた後物性試験を行なつた。 〔溶接条件〕 使用電流：210アンペア 予熱パス間温度：200〜250℃ 使用開先形状：第１図（溶接部内面側は同溶接棒
にて２層のバタリングを行なう） 溶接姿勢：下向き
関し、特に９％Cr鋼溶接用として優れた性能を
発揮する被覆アーク溶接棒に関するものである。 最近ボイラー等の加熱・加圧操業機器の設計に
当つては、熱効率や圧力効率の向上を期して操業
時の温度及び圧力を高めようとする動きがあり、
それに伴つて構成材料に対する耐酸化性、耐食性
及び高温強度等についても高度のものが要求され
るので、これらの要求を満たすものとして例えば
9Cr−2Mo鋼や9Cr−1Mo−Nb−Ｖ鋼等のCr−
Mo鋼が開発されている。 一方この様なCr−Mo鋼用の溶接材としては主
として9Cr−1Mo系溶接棒が使用されているが、
これらの溶接棒によつて得られる溶接部は高温強
度や長時間クリープ破断強度等が十分でなく、母
材に匹敵する継手性能を得ることができず、前述
の様な高温・高圧化の要請に応ずることができな
かつた。その理由の１つは、溶接金属中に析出す
る粗大フエライト相が溶接金属の強度、靭性及び
耐割れ性等を低下させる為と考えられている。そ
こで改善策として溶接材料中に多量のNiやMn等
のオーステナイト相安定化元素を含有させ、溶接
金属中の粗大フエライト相を減少させる方法も提
案されているが、過量のNiは長時間クリープ破
断強度を低下させ、また必要以上のNiやMnは溶
接金属の耐割れ性を低下させるので、目標とする
高性能の溶接継手を得ることはできない。 本発明者等は上記の様な事情に着目し、高温強
度や高温クリープ強度、更には耐割れ性等を損な
うことなく粗大フエライト相を減少し、母材に匹
敵する強度、靭性及び耐割れ性等を確保すること
のできる様なCr−Mo鋼溶接用被覆アーク溶接棒
を提供しようとして鋭意研究を進めてきた。本発
明はこうした研究の結果完成されたものであつ
て、その構成は、金属炭酸塩：30〜70％（重量
％：以下同じ）、金属弗化物：10〜30％、金属酸
化物：４〜25％を含有する被覆剤を溶接棒全重量
に対して20〜40％となる様に鋼心線外周に塗布し
てなり、且つ前記被覆剤及び／又は鋼心線中に
は、溶接棒全重量に対して炭素：0.04〜0.15％、
珪素：0.2〜1.6％、Mn：0.4〜1.6％、Cr：6.5〜13
％、Mo：0.7〜2.3％、Ｎ：0.01〜0.04％を含有さ
せる他、Ni：0.2〜1.5％、Ｖ：0.02〜0.25％、
Nb：0.02〜0.25％及びＢ：0.0005〜0.005％よりな
る群から選択される１種以上の元素を含有せし
め、且つＶ、Nb及びＢの総和が0.4以下となる様
に調整し、あるいは更に次式により算出される
PFA値が４〜20となる様に調整したところに要旨
が存在する。 PFA値＝（Si＋Ｖ＋Mo＋Cr＋Nb）／（Mn＋Ni＋Ｎ）（重
量比） 即ち本発明では、粗大フエライト相の析出抑制
効果とフエライト相安定化効果を有するSi、Ｖ、
Mo、Cr及びNbと、オーステナイト相安定化効
果を有するMn、Ni及びＮを溶接材料中に夫々適
量含有せしめ、粗大フエライト相を微細化させる
と共に、溶接金属中に占めるフエライト量をコン
トロールし、それにより高温強度及び高温クリー
プ強度を母材並みに高めると共に、靭性の増大、
SR処理に対する軟化抵抗の増大、及び優れた溶
接作業性の確保等を一挙に達成することができ
る。 以下本発明における成分組成設定の理由を詳細
に説明する。 まず本発明において被覆剤中の金属炭酸塩、金
属弗化物及び金属酸化物の含有率及び被覆率を定
めた理由は次の通りである。 金属炭酸塩：30〜70％ 30％未満では溶融スラグの粘度が低くなりすぎ
て溶接中のスラグが先行し易くなり溶接作業性が
悪化する他、凝固スラグの剥離性が悪化する等、
溶接作業性を満足できない。一方70％を越えると
溶融スラグの粘度が高くなりすぎ、スパツタが増
加すると共にビード外観も悪化する。 金属弗化物：10〜30％ 10％未満では溶融スラグの粘度が高くなりすぎ
てビード外観が悪化し、一方30％を越えると溶融
スラグの粘度が低くなりすぎて溶接作業性が悪化
する等、何れの場合も満足な溶接作業性が得られ
なくなる。 金属酸化物：４〜25％ ４％未満では溶接作業性が悪化すると共にビー
ド外観も著しく悪くなり、一方25％を越えると溶
融スラグの粘度が低くなつて凝固スラグの剥離性
が劣化する他スパツタ発生量も著しく増加する。 被覆率：20〜40％ 被覆率とは溶接棒全重量に対する被覆剤の重量
％を意味し、20％未満では保護筒としての機能が
不十分になつてスパツタが増加したり、生成スラ
グ量の不足によつてビード外観が悪化し、一方40
％を越えるとスラグ量が多くなりすぎる為にスラ
グ巻込み等の欠陥が発生し易くなると共に、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。 次に上記溶接棒、即ち被覆剤及び鋼心線の何れ
かに含有させる必須元素について詳述する。 Ｃ：0.04〜0.15％ Ｃは溶接金属中に歩留つて粗大フエライト相の
析出を抑制する効果があり、溶接棒中に少なくと
も0.04％以上含有させなければならない。しかし
多すぎると溶接金属の耐割れ性が劣化するので
0.15％以下に抑えなければならない。 Si：0.2〜1.6％ 溶接金属中の脱酸を主目的とするもので、溶接
棒中の含有率が0.2％未満では脱酸不足によつて
溶接金属中にブローホール等の気孔欠陥が発生し
易く、一方1.6％を越えると粗大フエライト相が
析出し易くなると共に溶接金属の靭性が低下す
る。 Mn：0.4〜1.6％ 溶接金属の強度を高めるのに不可欠の成分であ
り、少なくとも0.4％含有させなければならない
が、1.6％を越えると溶接金属の微細フエライト
がなくなつて焼入硬化性が過大となり、耐割れ性
が悪化する。 Cr：6.5〜13％ 溶接金属の耐酸化性、耐食性及び高温強度を高
めるのに不可欠の元素で、この種の成分系におけ
る主成分である。このCrの効果は溶接棒中に6.5
〜13％含有させることによつて有効に発揮され
る。 Mo：0.7〜2.3％ 高温強度を高めると共に溶接金属の耐割れ性を
高める効果があり、0.4％以上、好ましくは0.7％
以上含有させなければならない。しかし多すぎる
と炭素当量を高めて溶接性を悪くするので2.3％
以下に抑える必要がある。 Ｎ：0.01〜0.04％ オーステナイト化安定元素の１つであり、かつ
旧オーステナイト結晶粒微細化作用があり、衝撃
値を向上させる。しかし0.01％以下の通常含有す
る量ではその効果がなく、逆に0.04％以上になる
と必要以上に強度を向上させ、衝撃値が低下す
る。かつまた上限値を越えると溶接金属中にブロ
ーホール等の気孔欠陥が発生し易くなるので0.04
％以下に止めるべきである。 Ni：0.2〜1.5％、Ｖ：0.02〜0.25％、Nb：0.02
〜0.25％及びＢ：0.0005〜0.005％の１種以上 これらの元素のうちＶ、Nb及びＢは夫々単独
であるいは２種以上を組合せて含有させることに
より、前記Moの添加効果を相剰的に高める作用
を有するが、夫々下限未満ではその効果が有効に
発揮されず、殊にＢの場合0.0005％未満で溶接金
属中への添加量をコントロールすることは実際上
極めて困難である。一方夫々上限を越えると逆に
溶接金属の靭性が低下すると共に溶接作業性も低
下する。これら３元素の総和が0.4％を越えると
衝撃強度が乏しくなる。尚Mo量が1.5〜2.3％で
ある場合はこれら３元素を併用しなくとも十分な
高温強度が得られるので、これら３元素は特に必
須元素としては定めなかつたが、Moが1.4％を越
えると粗大フエライト相の生成を生じ易くなるの
で、Niを0.2％以上含有させてMoの上記欠点を
補なう必要がある。しかしNiが多すぎると高温
強度及び高温クリープ強度が著しく低下すると共
に耐割れ性も損なわれるので1.5％以下に抑えな
ければならない。尚Niは単独で使用してもよく、
あるいはＶ、Nb及びＢと共に併用することもで
きる。 本発明における必須の元素は以上の通りである
が、心線は上記元素の他Fe及び不可避不純物で
構成され、該不純物としては、Ｓ、Ｐ、Ｏ等が挙
げられる。 本発明溶接棒中に含まれる元素の種類及び好適
含有率は上記の通りであり、上記の要件を満足す
る限り本発明の目的は達成されるが、各元素の機
能を総合的に考慮し、溶接金属の高温強度、高温
クリープ強度、靭性、耐割れ性等を一層効果的に
高める為には、次式から算出されるPFA値を４〜
20の範囲に納めるのが極めて有効であるという結
論を得た。 PFA値＝（Si＋Ｖ＋Mo＋Cr＋Nb）／（Mn＋Ni＋Ｎ）（重
量比） 即ちPFA値が４未満では微細フエライトの析出
量が少なくなつて溶着金属が硬くなりすぎるきら
いがあつて耐割れ性が不足気味になり、一方20を
越えると溶接金属中の粗大フエライト量が増加
し、高温強度及び高温クリープ強度が低下する。 尚上記各合金元素は鋼心線及び被覆剤のどちら
に含有させておいてもよいが、一例として主たる
合金元素であるCr及びMoの好ましい含有法を例
示すると、Crは鋼心線中に５〜12％（より一般
的には７〜９％）程度、被覆剤中に４〜０％（よ
り一般的には２〜０％）程度、またMoは鋼心線
中に0.4〜２％（より一般的には0.5〜1.5％）程
度、被覆剤中に２〜０％（より一般的には1.5〜
０％）程度含有させる方法である。この様な方法
を採用すれば、 鋼心線から100％添加する場合に比べて、結
果的に溶着金属中の元素量が同じであつても、
溶接中の棒焼けを軽減することができる（芯線
中にCrやMoを全量添加すると電気抵抗が増大
し、棒焼けを起こし易くなる）、 鋼心線として異なる含有率のものを多数準備
する必要がなく、心線の種類を統合できる、 心線中の合金成分量を減らした方が製造上有
利であり、安価に提供することができる、 等の効果が期待できる。反面、Cr等の場合、被
覆剤から多量添加すると溶接金属中で偏析を生じ
る恐れがあるので、被覆剤からのCrの添加率は
４％以下に抑えるのがよい。 本発明は概略以上の様に構成されており、被覆
剤及び心線中に含有させる合金元素の種類及び含
有率を特定することによつて、Cr−Mo鋼母材に
匹敵する物性を有する溶接金属を得ることがで
き、この種の特殊鋼を母材とする高温高圧反応設
備等の品質を大幅に高め得ることになつた。 次に実施例を挙げて本発明の構成及び作用効果
を具体的に説明する。 実施例 Cr−Mo鋼心線（５mm〓）の外周に被覆率が28
〜30％となる様に被覆剤を塗布し、第１表に示す
成分組成の被覆アーク溶接棒を製造した。得られ
た各溶接棒を用い、9Cr−1Mo鋼板を母材として
溶接実験を行ない第２表の結果を得た。尚溶接条
件は下記の通りとし、溶接終了後720℃で１時間
の歪取り焼鈍を行なつた後物性試験を行なつた。 〔溶接条件〕 使用電流：210アンペア 予熱パス間温度：200〜250℃ 使用開先形状：第１図（溶接部内面側は同溶接棒
にて２層のバタリングを行なう） 溶接姿勢：下向き
【表】
【表】
【表】
第１、２表からも明らかな様に、本発明の要件
を満たす溶接棒（No.１〜７）を用いて得た溶接部
は、室温強度、高温強度、伸び及び衝撃強度の何
れにおいても、従来棒や比較棒に比べて卓越した
性能を有している。このうち特にNo.２及び３の溶
接棒はMo量を相対的に多くした実施例であり、
この場合は選択元素としてNiを適量含有させる
ことによつて靭性を十分に高めることができる。
またNo.１、４〜７の溶接棒はMo量を比較的低レ
ベルに抑えたもので、この場合は選択元素として
Nb、Ｖ及びＢの１種以上を含有させることによ
つて、高温強度や衝撃値等を十分に高めることが
できる。 これに対し従来棒（No.８、９）は高温強度及び
衝撃値共に不十分であり、また比較棒10、11は
PFA値が好適範囲を外れ、比較棒12はＶ及びＢ量
が多すぎる為、何れも衝撃値が極めて低い。 第２図は、第１表の溶接棒No.２（Mo含有率が
比較的高いもの）をベース組成とし、Ni量を変
えた場合の溶接部のシヤルピー衝撃値に与える影
響を調べた実験グラフである。この図より、Ni
量が0.2％未満ではそれ程の靭性向上効果は認め
られないが、これを越えると靭性は急激に向上
し、0.8％付近で飽和状態に達することが分かる。
そして1.5％を越えると靭性はむしろ低下傾向を
示す。従つてNiの効果を有効に発揮させる為に
は、その含有量を0.2〜1.5％、より好ましくは0.4
〜0.8％の範囲にすべきであることが理解される。 また第３図は、溶接棒No.２を用いて得た溶接金
属のクリープ破断試験結果を示したものである
が、併記する母材の試験結果と比較すれば明らか
である様に、母材と同程度以上の高温クリープ強
度を示している。
を満たす溶接棒（No.１〜７）を用いて得た溶接部
は、室温強度、高温強度、伸び及び衝撃強度の何
れにおいても、従来棒や比較棒に比べて卓越した
性能を有している。このうち特にNo.２及び３の溶
接棒はMo量を相対的に多くした実施例であり、
この場合は選択元素としてNiを適量含有させる
ことによつて靭性を十分に高めることができる。
またNo.１、４〜７の溶接棒はMo量を比較的低レ
ベルに抑えたもので、この場合は選択元素として
Nb、Ｖ及びＢの１種以上を含有させることによ
つて、高温強度や衝撃値等を十分に高めることが
できる。 これに対し従来棒（No.８、９）は高温強度及び
衝撃値共に不十分であり、また比較棒10、11は
PFA値が好適範囲を外れ、比較棒12はＶ及びＢ量
が多すぎる為、何れも衝撃値が極めて低い。 第２図は、第１表の溶接棒No.２（Mo含有率が
比較的高いもの）をベース組成とし、Ni量を変
えた場合の溶接部のシヤルピー衝撃値に与える影
響を調べた実験グラフである。この図より、Ni
量が0.2％未満ではそれ程の靭性向上効果は認め
られないが、これを越えると靭性は急激に向上
し、0.8％付近で飽和状態に達することが分かる。
そして1.5％を越えると靭性はむしろ低下傾向を
示す。従つてNiの効果を有効に発揮させる為に
は、その含有量を0.2〜1.5％、より好ましくは0.4
〜0.8％の範囲にすべきであることが理解される。 また第３図は、溶接棒No.２を用いて得た溶接金
属のクリープ破断試験結果を示したものである
が、併記する母材の試験結果と比較すれば明らか
である様に、母材と同程度以上の高温クリープ強
度を示している。
第１図は溶接実験で用いた開先形状を示す図、
第２図は溶接棒中のNi量と溶接金属の衝撃値の
関係を示すグラフ、第３図はクリープ破断試験結
果を示すグラフである。
第２図は溶接棒中のNi量と溶接金属の衝撃値の
関係を示すグラフ、第３図はクリープ破断試験結
果を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属炭酸塩：30〜70％（重量％：以下同じ）、
金属弗化物：10〜30％、金属酸化物：４〜25％を
含有する被覆剤を溶接棒全重量に対して20〜40％
となる様に鋼心線外周に塗布してなり、且つ前記
被覆剤及び／又は鋼心線中には、溶接棒全重量に
対して炭素：0.04〜0.15％、珪素：0.2〜1.6％、
Mn：0.4〜1.6％、Cr：6.5〜13％及びMo：0.7〜
2.3％、Ｎ：0.01〜0.04％を含有させる他、Ni：
0.2〜1.5％、Ｖ：0.02〜0.25％、Nb：0.02〜0.25％
及びＢ：0.0005〜0.005％よりなる群から選択さ
れる少なくとも１種以上の元素を含有せしめ、且
つＶ、Nb及びＢの総和が0.4以下となる様に調整
したことを特徴とするCr−Mo鋼溶接用被覆アー
ク溶接棒。 ２ 金属炭酸塩：30〜70％（重量％：以下同じ）、
金属弗化物：10〜30％、金属酸化物：４〜25％を
含有する被覆剤を溶接棒全重量に対して20〜40％
となる様に鋼心線外周に塗布してなり、且つ前記
被覆剤及び／又は鋼心線中には、溶接棒全重量に
対して炭素：0.04〜0.15％、珪素：0.2〜1.6％、
Mn：0.4〜1.6％、Cr：6.5〜13％及びMo：0.7〜
2.3％、Ｎ：0.01〜0.04％を含有させる他、Ni：
0.2〜1.5％、Ｖ：0.02〜0.25％、Nb：0.02〜0.25％
及びＢ：0.0005〜0.005％よりなる群から選択さ
れる少なくとも１種以上の元素を含有せしめ、且
つＶ、Nb及びＢの総和が0.4％以下となる様に調
整する他、次式より算出されるPFA値を４〜20に
してなることを特徴とするCr−Mo鋼溶接用被覆
アーク溶接棒。 PFA値＝（Si＋Ｖ＋Mo＋Cr＋Nb）／（Mn＋Ni＋Ｎ）（重
量比）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18076282A JPS5970494A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶接用被覆ア−ク溶接棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18076282A JPS5970494A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶接用被覆ア−ク溶接棒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5970494A JPS5970494A (ja) | 1984-04-20 |
| JPH0253159B2 true JPH0253159B2 (ja) | 1990-11-15 |
Family
ID=16088875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18076282A Granted JPS5970494A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶接用被覆ア−ク溶接棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5970494A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61266199A (ja) * | 1985-05-17 | 1986-11-25 | Kobe Steel Ltd | Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶接用被覆ア−ク溶接棒 |
| JPH069756B2 (ja) * | 1986-03-20 | 1994-02-09 | 新日本製鐵株式会社 | 低水素系被覆ア−ク溶接棒 |
| FR2946554B1 (fr) * | 2009-06-10 | 2012-06-08 | Air Liquide Welding France | Electrode enrobee a ame en acier et enrobage au lithium |
| CN102357750B (zh) * | 2011-09-21 | 2013-05-22 | 于风福 | 一种药芯焊丝堆焊材料 |
| CN105014261B (zh) * | 2015-07-30 | 2017-08-04 | 武汉铁锚焊接材料股份有限公司 | 一种铬钼钢用无缝金属粉芯型药芯焊丝 |
-
1982
- 1982-10-14 JP JP18076282A patent/JPS5970494A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5970494A (ja) | 1984-04-20 |
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