JPH04162986A - 球状黒鉛鋳鉄材とステンレス鋼材との接合方法 - Google Patents
球状黒鉛鋳鉄材とステンレス鋼材との接合方法Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、フェライト地を有する球状黒鉛鋳鉄材とフェ
ライト系ステンレス鋼材との接合方法に関するものであ
る。
ライト系ステンレス鋼材との接合方法に関するものであ
る。
（従来の技術）
球状黒鉛鋳鉄材同士又はフェライト系ステンレス鋼材同
士の溶接では、溶接後、熱処理が施される。すなわち、
球状黒鉛鋳鉄材同士の溶接では焼なましが行なわれ、溶
接直後に２００〜４００°Ｃに昇温された炉中に溶接物
を移した後、９００℃にまで加熱する。そして、その温
度に２時間保持した後、７００℃にまで徐冷して、その
温度で５時間保持した後、２５０℃にまで炉中で冷却し
た後、炉から取出して、静止空気中で室温にまで冷却す
るものである（例えば、「改訂３版 溶接便覧」 （昭
６３．１．２５）社団法人溶接学会、Ｐ。
士の溶接では、溶接後、熱処理が施される。すなわち、
球状黒鉛鋳鉄材同士の溶接では焼なましが行なわれ、溶
接直後に２００〜４００°Ｃに昇温された炉中に溶接物
を移した後、９００℃にまで加熱する。そして、その温
度に２時間保持した後、７００℃にまで徐冷して、その
温度で５時間保持した後、２５０℃にまで炉中で冷却し
た後、炉から取出して、静止空気中で室温にまで冷却す
るものである（例えば、「改訂３版 溶接便覧」 （昭
６３．１．２５）社団法人溶接学会、Ｐ。
８６８）。他方、フェライト系ステンレス鋼材同士の溶
接では溶接後、熱処理が７００〜８５０℃で適宜選定し
て行なわれる（例えば、「改訂３版溶接便覧」 （昭６
３．１．２５）社団法人溶接学会、Ｐ、９９１）。
接では溶接後、熱処理が７００〜８５０℃で適宜選定し
て行なわれる（例えば、「改訂３版溶接便覧」 （昭６
３．１．２５）社団法人溶接学会、Ｐ、９９１）。
（発明が解決しようとする課題）
上述した溶接後の該側熱処理は、高温で長時間施される
ため多大な熱エネルギを必要とし、しかも、フェライト
系ステンレス鋼材は長時間加熱に際して、４７５℃ぜい
性又はσ相ぜい性を起こす。
ため多大な熱エネルギを必要とし、しかも、フェライト
系ステンレス鋼材は長時間加熱に際して、４７５℃ぜい
性又はσ相ぜい性を起こす。
すなわち、４７５℃ぜい性は４００〜５５０℃の温度に
長時間加熱するか、又この温度範囲を除冷することによ
って起こり、他方、σ相ぜい性は６００〜８００℃の温
度に長時間加熱することによって起こり、延性およびじ
ん性を著しく低下させる。
長時間加熱するか、又この温度範囲を除冷することによ
って起こり、他方、σ相ぜい性は６００〜８００℃の温
度に長時間加熱することによって起こり、延性およびじ
ん性を著しく低下させる。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、球状黒
鉛鋳鉄材とフェライト系ステンレス鋼材とを溶接する接
合方法において、該画材の溶接後の熱処理温度の低下お
よび熱処理時間の短縮が可能な接合方法を提供するもの
である。
鉛鋳鉄材とフェライト系ステンレス鋼材とを溶接する接
合方法において、該画材の溶接後の熱処理温度の低下お
よび熱処理時間の短縮が可能な接合方法を提供するもの
である。
（課題を解決するための手段）
本発明の接合方法は、フェライト地を有する球状黒鉛鋳
鉄材とフェライト系ステンレス鋼材とを、重量％で、Ｃ
：０．１５％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：３．
５％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、
〜ｉ二８０％以上、残部がＦｅからなり、オーステナイ
ト地を有する溶接ワイヤでガスシールドアーク溶接する
接合方法であって、該画材の溶接後、該画材を７００〜
１０００℃の温度に１０分以上加熱保持し、次いで、空
冷することを特徴とするものである。
鉄材とフェライト系ステンレス鋼材とを、重量％で、Ｃ
：０．１５％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：３．
５％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、
〜ｉ二８０％以上、残部がＦｅからなり、オーステナイ
ト地を有する溶接ワイヤでガスシールドアーク溶接する
接合方法であって、該画材の溶接後、該画材を７００〜
１０００℃の温度に１０分以上加熱保持し、次いで、空
冷することを特徴とするものである。
（１）母材
母材は、フェライト地を有する球状黒鉛鋳鉄およびフェ
ライト系ステンレス鋼であり、該球状黒鉛鋳鉄母材は、
重量％で、Ｃ：３．５〜４．２％、Ｓｉ： ３．５〜４
．３％、Ｍｎ：０．８％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：
０．０３％以下、Ｍｇ：０．０３〜０．１％、残部がＦ
ａおよび不可避的不純物からなるフェライト地を有する
球状黒鉛鋳鉄、又はＪＩＳ Ｇ ５５０２ ＦＣ
Ｄ４０乃至４５のフェライト地の球状黒鉛鋳鉄あるいは
フェライト地に一部パーライトが析出した球状黒鉛鋳鉄
から形成され、他方フェライト系ステンレス鋼母材は、
ＪＩＳ Ｇ ’４３０４ ５ＵＳ４３０（熱間圧延
フェライト系ステンレス鋼板）乃至該５ＵＳ４３０系の
ステンレス鋼板、又はＪＩＳ Ｇ ４３０５ ５Ｕ
Ｓ４３０ （冷間圧延フェライト系ステンレスｗｉｗ＞
乃至該５ＵＳ４３０系のステンレス鋼板から形成される
。
ライト系ステンレス鋼であり、該球状黒鉛鋳鉄母材は、
重量％で、Ｃ：３．５〜４．２％、Ｓｉ： ３．５〜４
．３％、Ｍｎ：０．８％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：
０．０３％以下、Ｍｇ：０．０３〜０．１％、残部がＦ
ａおよび不可避的不純物からなるフェライト地を有する
球状黒鉛鋳鉄、又はＪＩＳ Ｇ ５５０２ ＦＣ
Ｄ４０乃至４５のフェライト地の球状黒鉛鋳鉄あるいは
フェライト地に一部パーライトが析出した球状黒鉛鋳鉄
から形成され、他方フェライト系ステンレス鋼母材は、
ＪＩＳ Ｇ ’４３０４ ５ＵＳ４３０（熱間圧延
フェライト系ステンレス鋼板）乃至該５ＵＳ４３０系の
ステンレス鋼板、又はＪＩＳ Ｇ ４３０５ ５Ｕ
Ｓ４３０ （冷間圧延フェライト系ステンレスｗｉｗ＞
乃至該５ＵＳ４３０系のステンレス鋼板から形成される
。
（２）溶接ワイヤ
溶接ワイヤは、重量％で、Ｃ：Ｏ，１５％以下、Ｓｉ：
１．００％以下、Ｍｎ：３．５％以下、Ｐ：０゜０３％
以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：８０％以上、残部が
Ｆｅからなり、オーステナイト地を有するものである。
１．００％以下、Ｍｎ：３．５％以下、Ｐ：０゜０３％
以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：８０％以上、残部が
Ｆｅからなり、オーステナイト地を有するものである。
次に、該ワイヤの成分組成について説明する。
Ｃ：０．１５％以下
Ｃは強度を高めるが、０．１５％を超えるとワイヤ製造
工程において加工性が劣化するので、０゜１５％以下と
する。
工程において加工性が劣化するので、０゜１５％以下と
する。
Ｓｉ：１．００％以下
Ｓｉは耐酸化性を向上させると共に溶接金属の湯洗れを
良好にする。１％を超えるとワイヤ製造工程において、
加工性が劣化するので、１％以下とする。
良好にする。１％を超えるとワイヤ製造工程において、
加工性が劣化するので、１％以下とする。
Ｍｎ：３．５％以下
Ｍｎは脱酸・脱硫剤として添加するが、多すぎると耐食
性、耐酸化性が劣化すると共にワイヤ製造工程における
加工性が労化するので、２．５％以下とする。
性、耐酸化性が劣化すると共にワイヤ製造工程における
加工性が労化するので、２．５％以下とする。
Ｐ：０．０３％以下
Ｐは不純物として含有しており溶接高温割れを助長する
ために低い方が望ましいが、製鋼上腕リンが難しいので
、０．０３％までを許容上限とする。
ために低い方が望ましいが、製鋼上腕リンが難しいので
、０．０３％までを許容上限とする。
Ｓ：０．０３％以下
Ｓは溶接高温割れに特に有害であるためｏ、０３％以下
までを許容上限とする。
までを許容上限とする。
Ｎｉ：８０％以上
Ｎｉはオーステナイト生成元素でオーステナイトを安定
させ、耐熱性、高温強さ、クリープ破断強さ、耐酸化性
および耐食性が向上し、８０％以上添加すると止端割れ
が抑制される。
させ、耐熱性、高温強さ、クリープ破断強さ、耐酸化性
および耐食性が向上し、８０％以上添加すると止端割れ
が抑制される。
残部
残部はＦａおよび不可避不純物である。
（３）ガスシールドアーク溶接
ガスシールドアーク溶接は、Ａｒ、 Ｈｅなどの不活性
ガス、又はこれらに少量の活性ガスを加えた雰囲気中で
行なうアーク溶接であり、ＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接、プ
ラズマ溶接を指す。
ガス、又はこれらに少量の活性ガスを加えた雰囲気中で
行なうアーク溶接であり、ＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接、プ
ラズマ溶接を指す。
（４）熱処理
両母材の溶接後、７００〜１０００℃で１０分以上加熱
保持すると、溶接部の破断強度が増大する。保持時間は
、フェライト系ステンレス鋼材が４７５℃ぜい性又はσ
相ぜい性を起こさない程度とし、短時間の方が望ましい
。加熱温度が１０００℃を超えると、保持時間に拘らず
多大な熱エネルギを必要とする。
保持すると、溶接部の破断強度が増大する。保持時間は
、フェライト系ステンレス鋼材が４７５℃ぜい性又はσ
相ぜい性を起こさない程度とし、短時間の方が望ましい
。加熱温度が１０００℃を超えると、保持時間に拘らず
多大な熱エネルギを必要とする。
（作用）
本発明は上述のような構成であるので、フェライト地を
有する球状黒鉛鋳鉄材とフェライト系ステンレス鋼材と
の溶接後の熱処理温度が低下すると共に、熱処理時間が
大幅に短縮され、しかも溶接部の破断強度が増大する。
有する球状黒鉛鋳鉄材とフェライト系ステンレス鋼材と
の溶接後の熱処理温度が低下すると共に、熱処理時間が
大幅に短縮され、しかも溶接部の破断強度が増大する。
（実施例）
フェライト系ステンレス鋼管（外径：３４閣φ、肉厚：
１．５ｍｍ）をフェライト系球状黒鉛鋳鉄管に嵌挿した
後、第１表に示す溶接ワイヤを用いてＭＩＧ溶接により
該両管（以下１両母材という）を重ねすみ肉溶接して溶
接継手を作製した。第２表に両母材の成分組成を示す。
１．５ｍｍ）をフェライト系球状黒鉛鋳鉄管に嵌挿した
後、第１表に示す溶接ワイヤを用いてＭＩＧ溶接により
該両管（以下１両母材という）を重ねすみ肉溶接して溶
接継手を作製した。第２表に両母材の成分組成を示す。
次いで、該継手を電気炉に投入し第３表に示す加熱条件
で熱処理を施した後、炉外で空冷（冷却速度：１．９℃
／秒）した。その後、該継手に引張試験を行って破断強
度および破断位置を調べた。
で熱処理を施した後、炉外で空冷（冷却速度：１．９℃
／秒）した。その後、該継手に引張試験を行って破断強
度および破断位置を調べた。
本発明の接合方法によって得られた継手は、破断強度が
増大し、該ステンレス鋼管が破断するが、比較例の接合
方法によって得られた継手は、破断強度が小さく、接合
部の熱影響部が破断することがわかる。
増大し、該ステンレス鋼管が破断するが、比較例の接合
方法によって得られた継手は、破断強度が小さく、接合
部の熱影響部が破断することがわかる。
本実施例では、溶接された該両母材全体を炉内に投入し
て熱処理を施したが、該両母材の溶接部に上記実施例と
同様の熱処理を施しても同様の作用効果を奏する。
て熱処理を施したが、該両母材の溶接部に上記実施例と
同様の熱処理を施しても同様の作用効果を奏する。
第３表
（発明の効果）
本発明によれば、熱処理時間が著しく短縮されると共に
、溶接部の破断強度が増大し、しかも球状黒鉛鋳鉄材と
フェライト系ステンレス鋼材との溶接物を簡単に得るこ
とができるので、生産性の大幅向上およびコストの低減
を図ることができる。
、溶接部の破断強度が増大し、しかも球状黒鉛鋳鉄材と
フェライト系ステンレス鋼材との溶接物を簡単に得るこ
とができるので、生産性の大幅向上およびコストの低減
を図ることができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 フェライト地を有する球状黒鉛鋳鉄材とフェライト系ス
テンレス鋼材とを、 重量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１．００％以下
、Ｍｎ：３．５％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．
０３％以下、Ｎｉ：８０％以上、残部がＦｅからなり、
オーステナイト地を有する溶接ワイヤでガスシールドア
ーク溶接する接合方法であって、該両材の溶接後、該両
材を７００〜１０００℃の温度に１０分以上加熱保持し
、次いで、空冷することを特徴とする球状黒鉛鋳鉄材と
ステンレス鋼材との接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28672190A JP2791606B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 球状黒鉛鋳鉄材とステンレス鋼材との接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28672190A JP2791606B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 球状黒鉛鋳鉄材とステンレス鋼材との接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04162986A true JPH04162986A (ja) | 1992-06-08 |
| JP2791606B2 JP2791606B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=17708153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28672190A Expired - Fee Related JP2791606B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 球状黒鉛鋳鉄材とステンレス鋼材との接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2791606B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015091681A1 (en) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | Bae Systems Plc | Rudder tabs |
-
1990
- 1990-10-24 JP JP28672190A patent/JP2791606B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015091681A1 (en) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | Bae Systems Plc | Rudder tabs |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2791606B2 (ja) | 1998-08-27 |
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