JPH0356833B2 - - Google Patents
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- JPH0356833B2 JPH0356833B2 JP56040474A JP4047481A JPH0356833B2 JP H0356833 B2 JPH0356833 B2 JP H0356833B2 JP 56040474 A JP56040474 A JP 56040474A JP 4047481 A JP4047481 A JP 4047481A JP H0356833 B2 JPH0356833 B2 JP H0356833B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- welding
- toughness
- weld
- arc
- 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.)
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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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
本発明はフエライト系ステンレス鋼の不活性ガ
スシールドアーク溶接に使用するのに適し、とく
にアーク安定性の優れた溶接ワイヤに関するもの
である。 フエライト系ステンレス鋼としては、例えば
Crを11〜35％含有するAISI405、430、434、444
等（JISハンドブツク鉄鋼1980年版1210〜1211頁
参照）がある。 従来、例えば化学工業用材料のうち特に耐食性
を必要とする用途に対しては、主としてSUS304
等のオーステナイト系ステンレス鋼が使用されて
いるが、これらオーステナイト系ステンレス鋼は
耐応力腐食割れ性が脆弱でありかつNiを多量に
含有するために高価格であるという欠点があつ
た。これに対し、フエライト系ステンレス鋼は耐
応力腐食割れ性にきわめて優れておりかつ価格も
低廉であるので、特に耐食性を必要とする用途に
対して有用な材料として近年上記オーステナイト
系ステンレス鋼に代わつて使用されるようになつ
てきている。 この種のフエライト系ステンレス鋼の溶接に
は、オーステナイト系の溶接材料を用いる異材溶
接法と、フエライト系の溶接材料を用いる共金溶
接法とがある。これらのうち、オーステナイト系
の溶接材料を用いた場合には、耐溶接割れ性や溶
着金属の特性は良好となるものの、応力腐食割れ
や熱疲労割れを生じやすいという欠点があり、他
方、フエライト系の溶接材料を用いた場合には、
安価ではあるが、溶接割れを生じたり、溶着金属
の特性たとえば靭性や延性が劣化したりするとい
う欠点がある。このフエライト系の溶接材料を用
いた共金溶接法の欠点の理由としては、溶接後の
凝固時におけるフエライト結晶粒の粗大化あるい
はマルテンサイトの析出などによるものと考えら
れる。 一方、不活性ガスシールドアーク溶接材料を用
いる不活性ガスシールドアーク溶接法は、Ar、
Heなどの不活性ガスあるいはこれらにO2やCO2
などの活性ガスを適量加えたガスをシールドガス
として用いるアーク溶接法であつて、自動溶接が
可能な溶接法として知られている。この溶接法
は、溶接材料を消耗電極とするMIG溶接法と、
非消耗タングステン電極のアーク中に溶接材料を
溶加するTIG溶接法とに大別できる。しかしなが
ら、このような不活性ガスシールドアーク溶接法
は、一般に溶接入熱量が多いとか、あるいは被溶
接材（母材）の溶け込み量が多いとかいわれてい
る。このため、上記不活性ガスシールドアーク溶
接法においては、大入熱によるフエライト結晶粒
の著しい粗大化や、Ｃ含有量の多い被溶接材の場
合にその希釈によるマルテンサイト析出量の増大
を招き、溶接割れの多発や大きな靭性劣化をきた
しやすいという問題を有している。 そこで、上述したような種々の問題を解決する
ための研究は数多くなされているが、一般的に
は、Ti、Nb、Al等の強い炭・窒化物形成元素を
適量添加して溶着金属のフエライト結晶粒の粗大
化防止をはかつたり、鋼中のＣを固定してマルテ
ンサイトの析出を抑制することにより溶着金属の
性能改善をはかつたりすることが考えられてい
る。 しかしながら、上記Ti、Nb、Al等の強い炭・
窒化物形成元素を添加することによる溶着金属の
靭性向上には限度があり、逆にこれら元素の炭・
窒化物は高温溶接割れ感受性を高めるため、多層
盛溶接における溶着金属の熱影響部割れを生じや
すくし、さらに、強い炭化物の添加によつてアー
クが不安定になりやすく、自動溶接可能な不活性
ガスシールドアーク溶接とりわけ高能率なMIG
溶接においては致命的な欠点となることから、い
まだ満足すべき結果が得られていないという問題
を有していた。 本発明は、上述した従来の問題点に着目してな
されたもので、とくにフエライト系ステンレス鋼
の不活性ガスシールドアーク溶接の際におけるア
ークの安定性ならびに耐溶接割れ性にすぐれてい
ると同時に、溶着金属の耐食性ならびに靭性をす
ぐれたものにすることができる溶接ワイヤを提供
することを目的としている。 本発明者らは、上述の目的に従つて種々の実験
研究を繰返しおこなつた結果、Ti、Nb、Al等の
強い炭・窒化物形成元素を適量添加することによ
つて溶着金属の靭性向上をはかると同時に、Ｗを
必須元素として適量添加することによつて耐溶接
割れ性やアーク安定性の向上をはかり、アーク安
定性の向上により連続使用される自動溶接に適し
たものとなりうることを見い出した。とくに、必
要に応じてCa、REM、Mgと複合添加すること
によつて、熱間加工性を改善できると同時に、溶
着金属の靭性をより一層向上できることを見い出
した。すなわち、本発明に係るアーク安定性の優
れたフエライト系ステンレス鋼の不活性ガスシー
ルドアーク溶接用溶接ワイヤは、重量％で、Ｃ：
0.08％以下、Ｎ：0.08％以下、Si：2.0％以下、
Mn：6.0％以下、Ｐ：0.03％以下、Ｓ：0.03％以
下、Cr：10〜40％、Ｗ：2.0％以下、Ti：3.0％以
下およびMo：5.5％以下、Nb：3.0％以下、Ｖ：
1.5％以下、Al：0.5％以下、Zr：0.5％以下、Ｂ：
0.5％以下のうちの１種または２種以上、必要に
応じてCa：0.05％以下、REM：0.05％以下、
Mg：0.05％以下のうちの１種または２種以上を
含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる
ことを特徴としている。 以下、本発明に係るアーク安定性の優れたフエ
ライト系ステンレス鋼の不活性ガスシールドアー
ク溶接（TIG溶接、MIG溶接）用溶接ワイヤの
成分範囲（重量％）の限定理由について述べる。 Ｃ（炭素）：0.08％以下 Ｃ含有量が多すぎるとマルテンサイトが生成す
ると共に粗大炭化物を形成し、溶接継手部分の靭
性を劣化させたり、耐粒界腐食性を劣化させたり
する。また、溶接性を劣化して耐溶接割れ性を低
下させる。したがつて、その上限を0.08％とす
る。 Ｎ（窒素）：0.08％以下 Ｎ含有量が多すぎると耐溶接割れ性が低下する
と共に、溶接継手部分の靭性を劣化させるので、
その上限を0.08％とする。 Si（ケイ素）：2.0％以下 Siは脱酸剤およびアーク安定剤としてはたらく
元素であるが、多すぎるとフエライト結晶粒の粗
大化をもたらし、溶接部の靭性を劣化すると共に
その脆化を促進する。したがつて、その上限を
2.0％とする。 Mn（マンガン）：6.0％以下 Mnは脱酸剤としてはたらくと共に鋼中のＳを
固定してその害をなくし、少量であつても靭性の
向上に寄与する。しかし、多量に含有するとマル
テンサイトの析出を生じ、靭性ならびに延性の劣
化をもたらすので、その上限を6.0％とする。 Ｐ（リン）、Ｓ（イオウ）：0.03％以下 ＰおよびＳが多すぎると高温割れ性が劣化する
と共に靭性が劣化し、とくにＳは耐食性をも劣化
させるのでいずれも上限を0.03％とする必要があ
る。 Cr（クロム）：10〜40％ Crはフエライト系ステンレス鋼の基本成分で
あり、溶接継手部分の強度を上げると共に、耐食
性ならびに耐酸化性を得るのに必要な元素であつ
て、適用される被溶接材（母材）と同程度の強度
ならびに耐食性、耐酸化性が得られるように10％
以上添加する。しかしながら、多すぎると溶接部
分の脆化をきたすと共に歩留りを低下するので40
％以下とする。 Ｗ（タングステン）：2.0％以下 Ｗは炭化物形成元素ではあるが、アークを安定
化して溶接部の欠陥をなくすと共に、アークの安
定化によつて連続使用される自動溶接を可能に
し、他の炭・窒化物形成元素を添加した場合の溶
接割れ感受性の増大をおさえて耐溶接割れ性を向
上させるのに寄与する元素であり、アーク安定性
の向上、溶着金属の靭性向上ならびに耐粒界腐食
性向上のためにとくにかならず必要な元素であ
る。しかし、多量に含有するとかえつて溶着金属
の靭性を劣化するため、その上限を2.0％とする。 Ti（チタン）：3.0％以下 Tiは脱酸剤としてはたらくと共に、炭・窒化
物を形成し、特に溶着金属のフエライト結晶粒を
微細化し、溶着金属の靭性向上ならびに耐粒界腐
食性向上のために有効な元素である。しかし、多
量に含有すると、アークが不安定となり、かえつ
て溶接部の靭性を劣化させるため、その上限を
3.0％とする。 Mo（モリブデン）：5.5％以下、Nb（ニオブ）：3.0
％以下、Ｖ（バナジウム）：1.5％以下、Al（アルミ
ニウム）：0.5％以下、Zr（ジリコニウム）：0.5％
以下、Ｂ（ボロン）：0.5％以下 これらはいずれも溶着金属の耐食性ならびに靭
性を向上させるのに有効な元素であつて、上記し
た元素の１種または２種以上を適宜選択してそれ
ぞれ上記各値を上限として添加する。これらのう
ち、Moは耐粒界腐食性を向上させると共にとく
に低温における靭性向上に寄与するが、多すぎる
とアークが不安定となり、溶接部の靭性および延
を劣化しかつその脆化を促進すると共に、耐溶接
割れ性を劣化するのでその上限を5.5％とする。
Nbは炭・窒化物を形成し、組織を微細化して靭
性を向上させると共に、耐粒界腐食性および耐応
力腐食性を向上させるが、多すぎるとアークが不
安定となり、溶接部の靭性を劣化すると共に耐溶
接割れ性を劣化するので、Nbについてはその上
限を3.0％とする。Ｖは炭・窒化物を形成し、組
織を微細化して溶接部の靭性を向上させると共
に、耐粒界腐食性を向上させるが、多すぎるとア
ークが不安定となり、溶接部の靭性を劣化すると
共に耐溶接割れ性を劣化するので、その上限を
1.5％とする。Alは脱酸剤としてはたらく元素で
あり、溶接部の靭性ならびに耐熱性向上に寄与す
るが、多すぎるとアークが不安定となり、溶接部
の靭性を劣化すると共に耐溶接割れ性を劣化する
ので、その上限を0.5％以下とする。さらに、Zr、
Hf、Ｂはいずれも鋼中のＣ、Ｎを固定し、靭性
ならびに耐孔食性の向上に寄与するが、多すぎる
とアークが不安定となり、溶接部の靭性を劣化す
ると共に耐溶接割れ性を劣化し、熱間加工性をも
劣化するので、それぞれ上限をZr、Ｂとも0.5％
とする。 Ca（カルシウム）：0.05％以下、REM（希土類元
素）：0.05％以下、Mg（マグネシウム）：0.05％以
下 これらはいずれも鋼中のＳを除去しかつ脱酸剤
としてはたらく元素であつて、とくにＷとの複合
添加によつて溶着金属の靭性を向上し、熱間加工
性を改善するのに寄与する。またREMは水素除
去にも寄与して耐溶接割れ性を向上する。したが
つて、これらの元素の１種または２種以上を必要
に応じて適宜添加することが望ましいが、多量に
含有するとアーク不安定が増大して溶接部に欠陥
を生じやすくなると同時に熱間加工性を低下する
ので、それぞれ上限を0.05％とする。 このほか不純物元素として0.50％以下のNiおよ
び0.30％以下のCuは本発明材料の特性に悪影響を
およぼすものではない。 以下、実施例により本発明を説明する。 実施例 １ まず、供試材の鋼種に対応する化学成分の鋼を
溶製した後圧延線引して直径1.6mmの線材に加工
し、リールに巻取つてそれぞれ第１表に示す化学
成分の比較材および本発明材よりなるMIG溶接
用消耗電極溶接ワイヤを製造した。
スシールドアーク溶接に使用するのに適し、とく
にアーク安定性の優れた溶接ワイヤに関するもの
である。 フエライト系ステンレス鋼としては、例えば
Crを11〜35％含有するAISI405、430、434、444
等（JISハンドブツク鉄鋼1980年版1210〜1211頁
参照）がある。 従来、例えば化学工業用材料のうち特に耐食性
を必要とする用途に対しては、主としてSUS304
等のオーステナイト系ステンレス鋼が使用されて
いるが、これらオーステナイト系ステンレス鋼は
耐応力腐食割れ性が脆弱でありかつNiを多量に
含有するために高価格であるという欠点があつ
た。これに対し、フエライト系ステンレス鋼は耐
応力腐食割れ性にきわめて優れておりかつ価格も
低廉であるので、特に耐食性を必要とする用途に
対して有用な材料として近年上記オーステナイト
系ステンレス鋼に代わつて使用されるようになつ
てきている。 この種のフエライト系ステンレス鋼の溶接に
は、オーステナイト系の溶接材料を用いる異材溶
接法と、フエライト系の溶接材料を用いる共金溶
接法とがある。これらのうち、オーステナイト系
の溶接材料を用いた場合には、耐溶接割れ性や溶
着金属の特性は良好となるものの、応力腐食割れ
や熱疲労割れを生じやすいという欠点があり、他
方、フエライト系の溶接材料を用いた場合には、
安価ではあるが、溶接割れを生じたり、溶着金属
の特性たとえば靭性や延性が劣化したりするとい
う欠点がある。このフエライト系の溶接材料を用
いた共金溶接法の欠点の理由としては、溶接後の
凝固時におけるフエライト結晶粒の粗大化あるい
はマルテンサイトの析出などによるものと考えら
れる。 一方、不活性ガスシールドアーク溶接材料を用
いる不活性ガスシールドアーク溶接法は、Ar、
Heなどの不活性ガスあるいはこれらにO2やCO2
などの活性ガスを適量加えたガスをシールドガス
として用いるアーク溶接法であつて、自動溶接が
可能な溶接法として知られている。この溶接法
は、溶接材料を消耗電極とするMIG溶接法と、
非消耗タングステン電極のアーク中に溶接材料を
溶加するTIG溶接法とに大別できる。しかしなが
ら、このような不活性ガスシールドアーク溶接法
は、一般に溶接入熱量が多いとか、あるいは被溶
接材（母材）の溶け込み量が多いとかいわれてい
る。このため、上記不活性ガスシールドアーク溶
接法においては、大入熱によるフエライト結晶粒
の著しい粗大化や、Ｃ含有量の多い被溶接材の場
合にその希釈によるマルテンサイト析出量の増大
を招き、溶接割れの多発や大きな靭性劣化をきた
しやすいという問題を有している。 そこで、上述したような種々の問題を解決する
ための研究は数多くなされているが、一般的に
は、Ti、Nb、Al等の強い炭・窒化物形成元素を
適量添加して溶着金属のフエライト結晶粒の粗大
化防止をはかつたり、鋼中のＣを固定してマルテ
ンサイトの析出を抑制することにより溶着金属の
性能改善をはかつたりすることが考えられてい
る。 しかしながら、上記Ti、Nb、Al等の強い炭・
窒化物形成元素を添加することによる溶着金属の
靭性向上には限度があり、逆にこれら元素の炭・
窒化物は高温溶接割れ感受性を高めるため、多層
盛溶接における溶着金属の熱影響部割れを生じや
すくし、さらに、強い炭化物の添加によつてアー
クが不安定になりやすく、自動溶接可能な不活性
ガスシールドアーク溶接とりわけ高能率なMIG
溶接においては致命的な欠点となることから、い
まだ満足すべき結果が得られていないという問題
を有していた。 本発明は、上述した従来の問題点に着目してな
されたもので、とくにフエライト系ステンレス鋼
の不活性ガスシールドアーク溶接の際におけるア
ークの安定性ならびに耐溶接割れ性にすぐれてい
ると同時に、溶着金属の耐食性ならびに靭性をす
ぐれたものにすることができる溶接ワイヤを提供
することを目的としている。 本発明者らは、上述の目的に従つて種々の実験
研究を繰返しおこなつた結果、Ti、Nb、Al等の
強い炭・窒化物形成元素を適量添加することによ
つて溶着金属の靭性向上をはかると同時に、Ｗを
必須元素として適量添加することによつて耐溶接
割れ性やアーク安定性の向上をはかり、アーク安
定性の向上により連続使用される自動溶接に適し
たものとなりうることを見い出した。とくに、必
要に応じてCa、REM、Mgと複合添加すること
によつて、熱間加工性を改善できると同時に、溶
着金属の靭性をより一層向上できることを見い出
した。すなわち、本発明に係るアーク安定性の優
れたフエライト系ステンレス鋼の不活性ガスシー
ルドアーク溶接用溶接ワイヤは、重量％で、Ｃ：
0.08％以下、Ｎ：0.08％以下、Si：2.0％以下、
Mn：6.0％以下、Ｐ：0.03％以下、Ｓ：0.03％以
下、Cr：10〜40％、Ｗ：2.0％以下、Ti：3.0％以
下およびMo：5.5％以下、Nb：3.0％以下、Ｖ：
1.5％以下、Al：0.5％以下、Zr：0.5％以下、Ｂ：
0.5％以下のうちの１種または２種以上、必要に
応じてCa：0.05％以下、REM：0.05％以下、
Mg：0.05％以下のうちの１種または２種以上を
含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる
ことを特徴としている。 以下、本発明に係るアーク安定性の優れたフエ
ライト系ステンレス鋼の不活性ガスシールドアー
ク溶接（TIG溶接、MIG溶接）用溶接ワイヤの
成分範囲（重量％）の限定理由について述べる。 Ｃ（炭素）：0.08％以下 Ｃ含有量が多すぎるとマルテンサイトが生成す
ると共に粗大炭化物を形成し、溶接継手部分の靭
性を劣化させたり、耐粒界腐食性を劣化させたり
する。また、溶接性を劣化して耐溶接割れ性を低
下させる。したがつて、その上限を0.08％とす
る。 Ｎ（窒素）：0.08％以下 Ｎ含有量が多すぎると耐溶接割れ性が低下する
と共に、溶接継手部分の靭性を劣化させるので、
その上限を0.08％とする。 Si（ケイ素）：2.0％以下 Siは脱酸剤およびアーク安定剤としてはたらく
元素であるが、多すぎるとフエライト結晶粒の粗
大化をもたらし、溶接部の靭性を劣化すると共に
その脆化を促進する。したがつて、その上限を
2.0％とする。 Mn（マンガン）：6.0％以下 Mnは脱酸剤としてはたらくと共に鋼中のＳを
固定してその害をなくし、少量であつても靭性の
向上に寄与する。しかし、多量に含有するとマル
テンサイトの析出を生じ、靭性ならびに延性の劣
化をもたらすので、その上限を6.0％とする。 Ｐ（リン）、Ｓ（イオウ）：0.03％以下 ＰおよびＳが多すぎると高温割れ性が劣化する
と共に靭性が劣化し、とくにＳは耐食性をも劣化
させるのでいずれも上限を0.03％とする必要があ
る。 Cr（クロム）：10〜40％ Crはフエライト系ステンレス鋼の基本成分で
あり、溶接継手部分の強度を上げると共に、耐食
性ならびに耐酸化性を得るのに必要な元素であつ
て、適用される被溶接材（母材）と同程度の強度
ならびに耐食性、耐酸化性が得られるように10％
以上添加する。しかしながら、多すぎると溶接部
分の脆化をきたすと共に歩留りを低下するので40
％以下とする。 Ｗ（タングステン）：2.0％以下 Ｗは炭化物形成元素ではあるが、アークを安定
化して溶接部の欠陥をなくすと共に、アークの安
定化によつて連続使用される自動溶接を可能に
し、他の炭・窒化物形成元素を添加した場合の溶
接割れ感受性の増大をおさえて耐溶接割れ性を向
上させるのに寄与する元素であり、アーク安定性
の向上、溶着金属の靭性向上ならびに耐粒界腐食
性向上のためにとくにかならず必要な元素であ
る。しかし、多量に含有するとかえつて溶着金属
の靭性を劣化するため、その上限を2.0％とする。 Ti（チタン）：3.0％以下 Tiは脱酸剤としてはたらくと共に、炭・窒化
物を形成し、特に溶着金属のフエライト結晶粒を
微細化し、溶着金属の靭性向上ならびに耐粒界腐
食性向上のために有効な元素である。しかし、多
量に含有すると、アークが不安定となり、かえつ
て溶接部の靭性を劣化させるため、その上限を
3.0％とする。 Mo（モリブデン）：5.5％以下、Nb（ニオブ）：3.0
％以下、Ｖ（バナジウム）：1.5％以下、Al（アルミ
ニウム）：0.5％以下、Zr（ジリコニウム）：0.5％
以下、Ｂ（ボロン）：0.5％以下 これらはいずれも溶着金属の耐食性ならびに靭
性を向上させるのに有効な元素であつて、上記し
た元素の１種または２種以上を適宜選択してそれ
ぞれ上記各値を上限として添加する。これらのう
ち、Moは耐粒界腐食性を向上させると共にとく
に低温における靭性向上に寄与するが、多すぎる
とアークが不安定となり、溶接部の靭性および延
を劣化しかつその脆化を促進すると共に、耐溶接
割れ性を劣化するのでその上限を5.5％とする。
Nbは炭・窒化物を形成し、組織を微細化して靭
性を向上させると共に、耐粒界腐食性および耐応
力腐食性を向上させるが、多すぎるとアークが不
安定となり、溶接部の靭性を劣化すると共に耐溶
接割れ性を劣化するので、Nbについてはその上
限を3.0％とする。Ｖは炭・窒化物を形成し、組
織を微細化して溶接部の靭性を向上させると共
に、耐粒界腐食性を向上させるが、多すぎるとア
ークが不安定となり、溶接部の靭性を劣化すると
共に耐溶接割れ性を劣化するので、その上限を
1.5％とする。Alは脱酸剤としてはたらく元素で
あり、溶接部の靭性ならびに耐熱性向上に寄与す
るが、多すぎるとアークが不安定となり、溶接部
の靭性を劣化すると共に耐溶接割れ性を劣化する
ので、その上限を0.5％以下とする。さらに、Zr、
Hf、Ｂはいずれも鋼中のＣ、Ｎを固定し、靭性
ならびに耐孔食性の向上に寄与するが、多すぎる
とアークが不安定となり、溶接部の靭性を劣化す
ると共に耐溶接割れ性を劣化し、熱間加工性をも
劣化するので、それぞれ上限をZr、Ｂとも0.5％
とする。 Ca（カルシウム）：0.05％以下、REM（希土類元
素）：0.05％以下、Mg（マグネシウム）：0.05％以
下 これらはいずれも鋼中のＳを除去しかつ脱酸剤
としてはたらく元素であつて、とくにＷとの複合
添加によつて溶着金属の靭性を向上し、熱間加工
性を改善するのに寄与する。またREMは水素除
去にも寄与して耐溶接割れ性を向上する。したが
つて、これらの元素の１種または２種以上を必要
に応じて適宜添加することが望ましいが、多量に
含有するとアーク不安定が増大して溶接部に欠陥
を生じやすくなると同時に熱間加工性を低下する
ので、それぞれ上限を0.05％とする。 このほか不純物元素として0.50％以下のNiおよ
び0.30％以下のCuは本発明材料の特性に悪影響を
およぼすものではない。 以下、実施例により本発明を説明する。 実施例 １ まず、供試材の鋼種に対応する化学成分の鋼を
溶製した後圧延線引して直径1.6mmの線材に加工
し、リールに巻取つてそれぞれ第１表に示す化学
成分の比較材および本発明材よりなるMIG溶接
用消耗電極溶接ワイヤを製造した。
【表】
次いで、上記第１表に示す各化学成分の比較材
および本発明材よりなる溶接ワイヤを使用してこ
れを消耗電極とするMIG溶接をおこなうに際し
ては、縦200mm、横500mm、板厚25mmの大きさの第
２表に示す母材を使用し、その開先を40°とした。
また、溶接条件は、全電流320A、アーク電圧
27V、溶接速度20cm／minとし、シールドガスと
してAr＋１％O2ガスを25／minの流量で流し
て５層盛のMIG溶接をおこなつた。その後溶着
継手部分における靭性および耐食性等を試験し
た。これらの結果を第２表に示す。
および本発明材よりなる溶接ワイヤを使用してこ
れを消耗電極とするMIG溶接をおこなうに際し
ては、縦200mm、横500mm、板厚25mmの大きさの第
２表に示す母材を使用し、その開先を40°とした。
また、溶接条件は、全電流320A、アーク電圧
27V、溶接速度20cm／minとし、シールドガスと
してAr＋１％O2ガスを25／minの流量で流し
て５層盛のMIG溶接をおこなつた。その後溶着
継手部分における靭性および耐食性等を試験し
た。これらの結果を第２表に示す。
【表】
なお、第２表において、アークの乱れおよびス
パツタ発生は目視により観察し、割れ以外の欠陥
はＸ線透過試験により調べた。また、溶接割れ率
は溶接部の断面マクロ観察を20断面についておこ
ない、（割れ断面数／20段面）×100（％）により求
めた。さらに靭性の評価試験としてシヤルピー衝
撃値を測定した。この場合JIS Ｚ 3112に規定す
る４号試験片（２mmＶノツチ）を溶接ままで切り
出し、20℃において試験した。さらに耐食性の評
価試験として耐粒界割れ感受性を調べた。この場
合JIS Ｚ 0575の規定に準じ、厚さ２mm、Ｌ＝１
mmの試験片を無欠陥部より採取し、曲げ角度180°
にておこなつた。 第２表に示す如く、Ｗを含有しない比較材No.１
〜６ではいずれもアークの安定性が悪く、炭・窒
化物形成元素を添加したことによつて溶接割れ感
受性が高く、とくに炭・窒化物形成元素を多く含
有する比較材No.２、４、６では溶接割れ率が高
く、靭性にもきわめて劣つていることが明らかで
ある。これに対して、Ｗを含有しかつ炭・窒化物
形成元素を含有する本発明材No.７〜14ではいずれ
も良好な結果を得ることができた。 実施例 ２ まず、供試材の鋼種に対応する化学成分の鋼を
溶製した後圧延線引して直径1.6mmの線材に加工
し、リールに巻取つてそれぞれ第３表に示す化学
成分の比較材および本発明材よりなるMIG溶接
用消耗電極溶接ワイヤを製造した。
パツタ発生は目視により観察し、割れ以外の欠陥
はＸ線透過試験により調べた。また、溶接割れ率
は溶接部の断面マクロ観察を20断面についておこ
ない、（割れ断面数／20段面）×100（％）により求
めた。さらに靭性の評価試験としてシヤルピー衝
撃値を測定した。この場合JIS Ｚ 3112に規定す
る４号試験片（２mmＶノツチ）を溶接ままで切り
出し、20℃において試験した。さらに耐食性の評
価試験として耐粒界割れ感受性を調べた。この場
合JIS Ｚ 0575の規定に準じ、厚さ２mm、Ｌ＝１
mmの試験片を無欠陥部より採取し、曲げ角度180°
にておこなつた。 第２表に示す如く、Ｗを含有しない比較材No.１
〜６ではいずれもアークの安定性が悪く、炭・窒
化物形成元素を添加したことによつて溶接割れ感
受性が高く、とくに炭・窒化物形成元素を多く含
有する比較材No.２、４、６では溶接割れ率が高
く、靭性にもきわめて劣つていることが明らかで
ある。これに対して、Ｗを含有しかつ炭・窒化物
形成元素を含有する本発明材No.７〜14ではいずれ
も良好な結果を得ることができた。 実施例 ２ まず、供試材の鋼種に対応する化学成分の鋼を
溶製した後圧延線引して直径1.6mmの線材に加工
し、リールに巻取つてそれぞれ第３表に示す化学
成分の比較材および本発明材よりなるMIG溶接
用消耗電極溶接ワイヤを製造した。
【表】
次いで、上記第２表に示す各化学成分の比較材
および本発明材よりなる溶接ワイヤを使用してこ
れを消耗電極とするMIG溶接を前記実施例１の
場合と同じ溶接条件でおこなつて溶接作業性なら
びに溶接後の靭性評価試験をおこなつた。この結
果を第４表に示す。なお、靭性評価試験では、実
施例１の場合の20℃のほかに、０℃においても試
験した。
および本発明材よりなる溶接ワイヤを使用してこ
れを消耗電極とするMIG溶接を前記実施例１の
場合と同じ溶接条件でおこなつて溶接作業性なら
びに溶接後の靭性評価試験をおこなつた。この結
果を第４表に示す。なお、靭性評価試験では、実
施例１の場合の20℃のほかに、０℃においても試
験した。
【表】
第４表に示す如く、Ｗを含有せずかつ炭・窒化
物形成元素およびCa、REM、Mgのうちの１種
以上を含有する比較材21〜25では、いずれもアー
クの安定性が極めて悪く、溶接部の欠陥が大きく
表われ、靭性もかなり劣化し、MIG溶接による
自動溶接が困難になる。これに対して炭・窒化物
形成元素を適量含有し、ＷとCa、REM、Mgの
うちの少なくとも１種とを複合添加した本発明材
26〜31では、いずれもアークの安定性が良好であ
つて溶接欠陥もなく、靭性においてもすぐれた結
果を得ることができた。 以上詳述したように、本発明に係るアーク安定
性の優れたフエライト系ステンレス鋼の不活性ガ
スシールド溶接（TIG溶接、MIG溶接）用溶接
ワイヤにおいては、Ti、Nb、Al等の強い炭・窒
化物形成元素を適量添加すると共にＷを必須元素
として適量添加し、必要に応じてCa、REM、
Mgのうちの１種以上を添加するようにしたか
ら、強い炭・窒化物形成元素によつて溶着金属の
靭性向上をはかることができると同時に、炭・窒
化物形成元素の添加による溶接割れ感受性の増大
傾向をＷの必須添加により抑制して耐溶接割れ性
やアークの安定性を向上させ、アーク安定性の向
上によつて連続使用される自動溶接に適したもの
となり、溶接欠陥のない溶接継手部を連続的な自
動溶接によつても得ることができ、Ca、REM、
MgとＷとの複合添加によつて熱間加工性を改善
すると共に溶着金属の靭性をより一層向上するこ
とができるなどの非常にすぐれた効果を有する。
物形成元素およびCa、REM、Mgのうちの１種
以上を含有する比較材21〜25では、いずれもアー
クの安定性が極めて悪く、溶接部の欠陥が大きく
表われ、靭性もかなり劣化し、MIG溶接による
自動溶接が困難になる。これに対して炭・窒化物
形成元素を適量含有し、ＷとCa、REM、Mgの
うちの少なくとも１種とを複合添加した本発明材
26〜31では、いずれもアークの安定性が良好であ
つて溶接欠陥もなく、靭性においてもすぐれた結
果を得ることができた。 以上詳述したように、本発明に係るアーク安定
性の優れたフエライト系ステンレス鋼の不活性ガ
スシールド溶接（TIG溶接、MIG溶接）用溶接
ワイヤにおいては、Ti、Nb、Al等の強い炭・窒
化物形成元素を適量添加すると共にＷを必須元素
として適量添加し、必要に応じてCa、REM、
Mgのうちの１種以上を添加するようにしたか
ら、強い炭・窒化物形成元素によつて溶着金属の
靭性向上をはかることができると同時に、炭・窒
化物形成元素の添加による溶接割れ感受性の増大
傾向をＷの必須添加により抑制して耐溶接割れ性
やアークの安定性を向上させ、アーク安定性の向
上によつて連続使用される自動溶接に適したもの
となり、溶接欠陥のない溶接継手部を連続的な自
動溶接によつても得ることができ、Ca、REM、
MgとＷとの複合添加によつて熱間加工性を改善
すると共に溶着金属の靭性をより一層向上するこ
とができるなどの非常にすぐれた効果を有する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％で、Ｃ：0.08％以下、Ｎ：0.08％以
下、Si：2.0％以下、Mn：6.0％以下、Ｐ：0.03％
以下、Ｓ：0.03％以下、Cr：10〜40％、Ｗ：2.0
％以下、Ti：3.0％以下、およびMo：5.5％以下、
Nb：3.0％以下、Ｖ：1.5％以下、Al：0.5％以下、
Zr：0.5％以下、Ｂ：0.5％以下のうちの１種また
は２種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不
純物からなることを特徴とするアーク安定性の優
れたフエライト系ステンレス鋼の不活性ガスシー
ルドアーク溶接用溶接ワイヤ。 ２ 重量％で、Ｃ：0.08％以下、Ｎ：0.08％以
下、Si：2.0％以下、Mn：6.0％以下、Ｐ：0.03％
以下、Ｓ：0.03％以下、Cr：10〜40％、Ｗ：2.0
％以下、Ti：3.0％以下、およびMo：5.5％以下、
Nb：3.0％以下、Ｖ：1.5％以下、Al：0.5％以下、
Zr：0.5％以下、Ｂ：0.5％以下のうちの１種また
は２種以上、さらにCa：0.05％以下、REM：
0.05％以下、Mg：0.05％以下のうちの１種また
は２種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不
純物からなることを特徴とするアーク安定性の優
れたフエライト系ステンレス鋼の不活性ガスシー
ルドアーク溶接用溶接ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4047481A JPS57156893A (en) | 1981-03-23 | 1981-03-23 | Welding material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4047481A JPS57156893A (en) | 1981-03-23 | 1981-03-23 | Welding material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57156893A JPS57156893A (en) | 1982-09-28 |
| JPH0356833B2 true JPH0356833B2 (ja) | 1991-08-29 |
Family
ID=12581614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4047481A Granted JPS57156893A (en) | 1981-03-23 | 1981-03-23 | Welding material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57156893A (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59107788A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-22 | Hitachi Ltd | 溶接構造物 |
| JPS6238770A (ja) * | 1985-08-13 | 1987-02-19 | Niigata Eng Co Ltd | 高純度フエライト系ステンレスクラツド鋼材に対する溶接方法 |
| JPH0724948B2 (ja) * | 1986-02-10 | 1995-03-22 | 新日本製鐵株式会社 | ステンレス鋼ｔｉｇ溶接用ワイヤ |
| JPH0762218B2 (ja) * | 1988-10-18 | 1995-07-05 | 川崎製鉄株式会社 | 溶接性と耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
| JP2000301377A (ja) * | 1999-04-16 | 2000-10-31 | Sumitomo Metal Ind Ltd | フェライト系耐熱鋼の溶接継手および溶接材料 |
| JP3847647B2 (ja) * | 2002-03-28 | 2006-11-22 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | Ａｒ−ＣＯ２混合ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ |
| JP4541089B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2010-09-08 | 日本ウエルディング・ロッド株式会社 | 抗菌性に優れたフェライト系ステンレス鋼溶接ワイヤ |
| JP5236158B2 (ja) * | 2005-01-26 | 2013-07-17 | 日本ウエルディング・ロッド株式会社 | フェライト系ステンレス鋼溶接ワイヤ及びその製造方法 |
| US7732733B2 (en) * | 2005-01-26 | 2010-06-08 | Nippon Welding Rod Co., Ltd. | Ferritic stainless steel welding wire and manufacturing method thereof |
| JP4784239B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2011-10-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ティグ溶接用フェライト系ステンレス鋼溶加棒 |
| JP2007245225A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Iwatani Industrial Gases Corp | ステンレス鋼の溶接方法及びステンレス鋼用溶接ワイヤ |
| JP4806300B2 (ja) * | 2006-06-02 | 2011-11-02 | 株式会社神戸製鋼所 | ソリッドワイヤ |
| CN102814599B (zh) * | 2012-08-13 | 2015-07-08 | 江苏大学 | 一种用于ods合金熔化焊的焊丝 |
| US20150321295A1 (en) * | 2014-05-07 | 2015-11-12 | Lincoln Global, Inc. | Llt welding consumables |
| JP7305394B2 (ja) * | 2019-03-27 | 2023-07-10 | 日鉄ステンレス株式会社 | 金属３ｄプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤ |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5245301B2 (ja) * | 1973-08-07 | 1977-11-15 | ||
| JPS5037637A (ja) * | 1973-08-07 | 1975-04-08 | ||
| JPS5358423A (en) * | 1976-11-06 | 1978-05-26 | Nippon Steel Corp | Steel with excellent nitrate stress corrosion cracking resistance for ironshell |
| JPS5841957B2 (ja) * | 1977-06-29 | 1983-09-16 | 新日本製鐵株式会社 | 高耐食性クロム系ステンレス鋼の不活性ガスア−ク溶接用ワイヤ |
-
1981
- 1981-03-23 JP JP4047481A patent/JPS57156893A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57156893A (en) | 1982-09-28 |
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