JPH04253572A - クラッドパイプの突合せ溶接方法 - Google Patents
クラッドパイプの突合せ溶接方法Info
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- JPH04253572A JPH04253572A JP3169991A JP3169991A JPH04253572A JP H04253572 A JPH04253572 A JP H04253572A JP 3169991 A JP3169991 A JP 3169991A JP 3169991 A JP3169991 A JP 3169991A JP H04253572 A JPH04253572 A JP H04253572A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｈ２Ｓ分の多いサワー
環境油井等の配管に使用されるクラッドパイプの突合せ
溶接方法に関する。
環境油井等の配管に使用されるクラッドパイプの突合せ
溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び解決すべき問題点】原油、天然ガス油
井に使用されるラインパイプ材は、高温・高圧に耐える
機械的性質と、すぐれた耐食性が要求されるため、外側
を炭素鋼又は低合金鋼、内側をステンレス鋼又は高合金
鋼（例えば、Ａｌｌｏｙ６２５、Ａｌｌｏｙ８２５等）
から形成した二層構造のクラッドパイプが広く使用され
ている。
井に使用されるラインパイプ材は、高温・高圧に耐える
機械的性質と、すぐれた耐食性が要求されるため、外側
を炭素鋼又は低合金鋼、内側をステンレス鋼又は高合金
鋼（例えば、Ａｌｌｏｙ６２５、Ａｌｌｏｙ８２５等）
から形成した二層構造のクラッドパイプが広く使用され
ている。
【０００３】油井等のパイプラインは、このクラッドパ
イプを、ＭＩＧ又はＴＩＧ法による突合せ溶接を行なっ
て敷設される。クラッドパイプの溶接に際し、内層とほ
ぼ同成分のステンレス鋼又は高合金鋼の溶接棒を使用す
れば、内層部分だけでなく炭素鋼又は低合金鋼の外層部
分との間でも溶接品質上の問題は生じないが、この溶接
棒はＮｉ、Ｍｏ等の高価な成分を多量に含むため、経済
的に極めて不利である。クラッドパイプの内層該当部（
図１のア及びイ部分）は内層材に対応する成分の溶接棒
を使用し、クラッドパイプの外層該当部（図１のウ〜サ
部分）は外層材に対応する成分の溶接棒を使用して突合
せ溶接を行なえば、経済的な問題は解消されるが、外層
該当部分に溶接割れが発生する問題があった。
イプを、ＭＩＧ又はＴＩＧ法による突合せ溶接を行なっ
て敷設される。クラッドパイプの溶接に際し、内層とほ
ぼ同成分のステンレス鋼又は高合金鋼の溶接棒を使用す
れば、内層部分だけでなく炭素鋼又は低合金鋼の外層部
分との間でも溶接品質上の問題は生じないが、この溶接
棒はＮｉ、Ｍｏ等の高価な成分を多量に含むため、経済
的に極めて不利である。クラッドパイプの内層該当部（
図１のア及びイ部分）は内層材に対応する成分の溶接棒
を使用し、クラッドパイプの外層該当部（図１のウ〜サ
部分）は外層材に対応する成分の溶接棒を使用して突合
せ溶接を行なえば、経済的な問題は解消されるが、外層
該当部分に溶接割れが発生する問題があった。
【０００４】本発明者は、溶接割れ発生のメカニズムに
ついて鋭意研究した結果、溶接割れは、外層該当部の溶
接時、即ち図１のウの部分の溶接において、内層溶接棒
に含まれていたＣｒ、Ｍｏ等が、外層溶接棒の合金成分
と融合するため、Ｆｅの中に相当量のＣｒ、Ｍｏ等が含
まれることになった溶接部が、冷却時にマルテンサイト
を生成するためであることを見出した。本発明は、内層
相当材の溶接棒で溶接して内層部を形成し、外層相当材
の溶接棒で溶接して外層部を形成しても溶接割れの発生
しない溶接法を明らかにすることを明らかにするもので
ある。
ついて鋭意研究した結果、溶接割れは、外層該当部の溶
接時、即ち図１のウの部分の溶接において、内層溶接棒
に含まれていたＣｒ、Ｍｏ等が、外層溶接棒の合金成分
と融合するため、Ｆｅの中に相当量のＣｒ、Ｍｏ等が含
まれることになった溶接部が、冷却時にマルテンサイト
を生成するためであることを見出した。本発明は、内層
相当材の溶接棒で溶接して内層部を形成し、外層相当材
の溶接棒で溶接して外層部を形成しても溶接割れの発生
しない溶接法を明らかにすることを明らかにするもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の溶接方法は、内
層相当材の溶接棒で溶接して内層部を形成し、次に、純
Ｎｉ系溶接棒で溶接して緩衝層を形成した後、外層相当
材の溶接棒で溶接して外層部を形成するようにしたもの
である。なお、緩衝層は内層部又は外層部のどちらに設
けてもよいが、サワー環境油井のクラッドパイプの場合
、内層は肉厚が薄いため、外層部に設けることが望まし
い。また、溶接棒に関して、内層相当材及び外層相当材
は、必ずしも内層及び外層と全く同じ成分組成を有する
必要はなく、溶接によって、クラッドパイプの内層及び
外層が夫々有する所定の特性を損なわないものであれば
、内層及び外層と成分組成は相違していてもよいものと
する。純Ｎｉ系溶接棒として、重量％にて、Ｃ：０．１
５％以下、Ｔｉ：２．０〜３．５％、残部実質的にＮｉ
の合金成分からなるものを使用することができる。なお
、前記純Ｎｉ系溶接棒において、さらにＳｉ：０．７５
％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｕ：０．２５％以下、
Ａｌ：１．５％以下及びＦｅ：１．０％以下を含有して
いても差し支えない。従って、重量％にて、Ｃ：０．１
５％以下、Ｓｉ：０．７５％以下、Ｍｎ：１．０％以下
、Ｃｕ：０．２５％以下、Ｔｉ：２〜３．５％、Ａｌ：
１．５％以下、Ｆｅ：１．０％以下、残部実質的にＮｉ
からなるものを使用することもできる。
層相当材の溶接棒で溶接して内層部を形成し、次に、純
Ｎｉ系溶接棒で溶接して緩衝層を形成した後、外層相当
材の溶接棒で溶接して外層部を形成するようにしたもの
である。なお、緩衝層は内層部又は外層部のどちらに設
けてもよいが、サワー環境油井のクラッドパイプの場合
、内層は肉厚が薄いため、外層部に設けることが望まし
い。また、溶接棒に関して、内層相当材及び外層相当材
は、必ずしも内層及び外層と全く同じ成分組成を有する
必要はなく、溶接によって、クラッドパイプの内層及び
外層が夫々有する所定の特性を損なわないものであれば
、内層及び外層と成分組成は相違していてもよいものと
する。純Ｎｉ系溶接棒として、重量％にて、Ｃ：０．１
５％以下、Ｔｉ：２．０〜３．５％、残部実質的にＮｉ
の合金成分からなるものを使用することができる。なお
、前記純Ｎｉ系溶接棒において、さらにＳｉ：０．７５
％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｕ：０．２５％以下、
Ａｌ：１．５％以下及びＦｅ：１．０％以下を含有して
いても差し支えない。従って、重量％にて、Ｃ：０．１
５％以下、Ｓｉ：０．７５％以下、Ｍｎ：１．０％以下
、Ｃｕ：０．２５％以下、Ｔｉ：２〜３．５％、Ａｌ：
１．５％以下、Ｆｅ：１．０％以下、残部実質的にＮｉ
からなるものを使用することもできる。
【０００６】
【作用及び効果】純Ｎｉ系溶接棒は、内層溶接棒のステ
ンレス鋼又は高合金鋼との溶接性にすぐれるから、内層
部と緩衝層との間で溶接割れは発生しない。また、緩衝
層には、外層溶接棒の合金成分と融合してもマルテンサ
イトを生成するような成分を含まないから、緩衝層と外
層部との間でも溶接割れは発生しない。
ンレス鋼又は高合金鋼との溶接性にすぐれるから、内層
部と緩衝層との間で溶接割れは発生しない。また、緩衝
層には、外層溶接棒の合金成分と融合してもマルテンサ
イトを生成するような成分を含まないから、緩衝層と外
層部との間でも溶接割れは発生しない。
【０００７】従って、油井等のパイプラインの敷設にお
いて、溶接割れを発生させることなく安価にてクラッド
パイプの突合せ溶接を行なうことができる。
いて、溶接割れを発生させることなく安価にてクラッド
パイプの突合せ溶接を行なうことができる。
【０００８】
【実施例】ＴＩＧ溶接法によって、２本のクラッドパイ
プの突合せ溶接を実施した。図２は、所定寸法の２本の
クラッドパイプを突合せ溶接する前の状態を示している
。図２において、クラッドパイプ（１）は、ステンレス
鋼又は高合金鋼からなる内層部（２）と、炭素鋼又は低
合金鋼からなる外層部（３）とから構成される。なお、
開先形状は、図２に示す形状に限定されるものではない
。
プの突合せ溶接を実施した。図２は、所定寸法の２本の
クラッドパイプを突合せ溶接する前の状態を示している
。図２において、クラッドパイプ（１）は、ステンレス
鋼又は高合金鋼からなる内層部（２）と、炭素鋼又は低
合金鋼からなる外層部（３）とから構成される。なお、
開先形状は、図２に示す形状に限定されるものではない
。
【０００９】図１は、突合せ継手部における溶接ビード
の状態を示しており、ア及びイは、内層溶接棒で溶接し
た溶接ビード（内層部）、ウは純Ｎｉ系溶接棒で溶接し
た溶接ビード（緩衝層）、エ〜サは外層溶接棒で溶接し
た溶接ビード（外層部）を示している。
の状態を示しており、ア及びイは、内層溶接棒で溶接し
た溶接ビード（内層部）、ウは純Ｎｉ系溶接棒で溶接し
た溶接ビード（緩衝層）、エ〜サは外層溶接棒で溶接し
た溶接ビード（外層部）を示している。
【００１０】内層材、外層材、内層溶接棒、純Ｎｉ系溶
接棒及び外層溶接棒の夫々の合金成分を表１に示す。
接棒及び外層溶接棒の夫々の合金成分を表１に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】各層におけるＴＩＧ溶接条件を表２に示す
。
。
【００１３】
【表２】
【００１４】溶接後における引張試験を行なった結果、
０．２％耐力は３９．０ｋｇ／ｍｍ２、引張強さは５２
．７ｋｇ／ｍｍ２、伸びは３２．１％であり、所定の機
械的性質を備えている。また、溶接後、割れチェックを
行なったが、溶接割れは認められなかった。
０．２％耐力は３９．０ｋｇ／ｍｍ２、引張強さは５２
．７ｋｇ／ｍｍ２、伸びは３２．１％であり、所定の機
械的性質を備えている。また、溶接後、割れチェックを
行なったが、溶接割れは認められなかった。
【００１５】
【図１】クラッドパイプの突合せ溶接部における溶接ビ
ードを示す断面図である。
ードを示す断面図である。
【図２】クラッドパイプの突合せ溶接における開先形状
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１ クラッドパイプ
２ 外層部
３ 内層部
Claims (2)
- 【請求項１】 外層を高温高圧に耐えるすぐれた機械
的性質を備える炭素鋼又は低合金鋼、内層をすぐれた耐
食性を備えるステンレス鋼又は高合金鋼から形成したク
ラッドパイプの突合せ溶接方法において、クラッドパイ
プの内層に相当する材料成分の溶接棒で溶接して内層部
を形成する工程、純Ｎｉ系溶接棒で溶接して緩衝層を形
成する工程、及びクラッドパイプの外層に相当する材料
成分の溶接棒で溶接して外層部を形成する工程から構成
されることを特徴とするクラッドパイプの突合せ溶接方
法。ここで、純Ｎｉ系溶接棒の合金成分は、重量％にて
、Ｃ：０．１５％以下、Ｔｉ：２．０〜３．５％、残部
実質的にＮｉからなる。 - 【請求項２】 純Ｎｉ系溶接棒の合金成分は、重量％
にて、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：０．７５％以下、Ｍ
ｎ：１．０％以下、Ｃｕ：０．２５％以下、Ｔｉ：２．
０〜３．５％、Ａｌ：１．５％以下、Ｆｅ：１．０％以
下、残部実質的にＮｉからなることを特徴とする請求項
２に記載の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3169991A JPH04253572A (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | クラッドパイプの突合せ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3169991A JPH04253572A (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | クラッドパイプの突合せ溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04253572A true JPH04253572A (ja) | 1992-09-09 |
Family
ID=12338322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3169991A Withdrawn JPH04253572A (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | クラッドパイプの突合せ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04253572A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130136540A1 (en) * | 2010-04-26 | 2013-05-30 | Subsea 7 Limited | Welding method of a first to a second tubular, the tubulars comprising a corrosion resistant alloy on an internal face thereof |
| CN103612003A (zh) * | 2013-11-30 | 2014-03-05 | 西安向阳航天材料股份有限公司 | 一种双金属复合管全自动对接焊工艺 |
| WO2015004538A3 (en) * | 2013-06-28 | 2015-07-02 | Saudi Basic Industries Corporation | Multilayer repair of thick wall vessels |
| CN105149788A (zh) * | 2015-07-28 | 2015-12-16 | 北京工业大学 | 一种陶瓷内衬复合钢管的激光焊接方法 |
| JP2017177111A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 中国電力株式会社 | 鋼部材の溶接方法、及び溶接材料 |
| RU2684735C1 (ru) * | 2018-05-25 | 2019-04-12 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Способ гибридной лазерно-дуговой сварки стальных труб с наружным плакирующим слоем |
-
1991
- 1991-01-30 JP JP3169991A patent/JPH04253572A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130136540A1 (en) * | 2010-04-26 | 2013-05-30 | Subsea 7 Limited | Welding method of a first to a second tubular, the tubulars comprising a corrosion resistant alloy on an internal face thereof |
| WO2015004538A3 (en) * | 2013-06-28 | 2015-07-02 | Saudi Basic Industries Corporation | Multilayer repair of thick wall vessels |
| CN103612003A (zh) * | 2013-11-30 | 2014-03-05 | 西安向阳航天材料股份有限公司 | 一种双金属复合管全自动对接焊工艺 |
| CN105149788A (zh) * | 2015-07-28 | 2015-12-16 | 北京工业大学 | 一种陶瓷内衬复合钢管的激光焊接方法 |
| JP2017177111A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 中国電力株式会社 | 鋼部材の溶接方法、及び溶接材料 |
| RU2684735C1 (ru) * | 2018-05-25 | 2019-04-12 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Способ гибридной лазерно-дуговой сварки стальных труб с наружным плакирующим слоем |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |