JPH07266082A - 合金被覆した耐食性鋼管 - Google Patents
合金被覆した耐食性鋼管Info
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- JPH07266082A JPH07266082A JP6106494A JP6106494A JPH07266082A JP H07266082 A JPH07266082 A JP H07266082A JP 6106494 A JP6106494 A JP 6106494A JP 6106494 A JP6106494 A JP 6106494A JP H07266082 A JPH07266082 A JP H07266082A
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Landscapes
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 石油生産用、石油輸送用などに用いられる鋼
管が曝される強い腐食環境に耐える耐食性と耐摩耗性と
を備え、かつ、プラズマトランスファーアークを用いて
肉盛溶接する方法によって長尺の鋼管に肉盛溶接するの
に適した合金粉末を開発し、耐食性が高く、耐摩耗性に
優れた内壁をもつ鋼管を提供する。 【構成】 化学組成が重量％で、Ｃ：０．０６０％以
下、Ｃｒ：１２．００−１８．００％、Ｍｏ：１２．０
０−１８．００％、Ｗ：２．００−５．００％、Ｃｏ：
４．００％以下、Ｆｅ：９．００％以下と、Ｓ：０．０
０１５〜０．００６５％およびＳｉ：０．０８〜３．５
０％のうち、いずれか一種または二種よりなるＮｉ合金
粉末を、プラズマトランスファーアークを用いて肉盛溶
接することにより、内壁を合金被覆した耐蝕性鋼管。
管が曝される強い腐食環境に耐える耐食性と耐摩耗性と
を備え、かつ、プラズマトランスファーアークを用いて
肉盛溶接する方法によって長尺の鋼管に肉盛溶接するの
に適した合金粉末を開発し、耐食性が高く、耐摩耗性に
優れた内壁をもつ鋼管を提供する。 【構成】 化学組成が重量％で、Ｃ：０．０６０％以
下、Ｃｒ：１２．００−１８．００％、Ｍｏ：１２．０
０−１８．００％、Ｗ：２．００−５．００％、Ｃｏ：
４．００％以下、Ｆｅ：９．００％以下と、Ｓ：０．０
０１５〜０．００６５％およびＳｉ：０．０８〜３．５
０％のうち、いずれか一種または二種よりなるＮｉ合金
粉末を、プラズマトランスファーアークを用いて肉盛溶
接することにより、内壁を合金被覆した耐蝕性鋼管。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石油生産用、石油輸送
用などに用いられる鋼管の耐食性、耐摩耗性の改善に関
する。
用などに用いられる鋼管の耐食性、耐摩耗性の改善に関
する。
【０００２】
【従来の技術】石油生産用、石油輸送用などには、例え
ば、ＡＰＩ−Ｌ８０等の低合金鋼製の鋼管が用いられ
る。これらの鋼管の内壁は硫化水素等を含む強い腐食性
環境に曝されるうえ、計測機を鋼管内に挿入するための
ワイヤーの摺動による摩耗が避けられないので、耐食性
が高く、耐摩耗性に優れた鋼管の開発が強く望まれてい
る。
ば、ＡＰＩ−Ｌ８０等の低合金鋼製の鋼管が用いられ
る。これらの鋼管の内壁は硫化水素等を含む強い腐食性
環境に曝されるうえ、計測機を鋼管内に挿入するための
ワイヤーの摺動による摩耗が避けられないので、耐食性
が高く、耐摩耗性に優れた鋼管の開発が強く望まれてい
る。
【０００３】鋼の耐食性、耐摩耗性を高める経済的な方
法として溶射、ＰＶＤ被覆、肉盛溶接等の各種の表面被
覆処理が用いられているが、なかでも、合金粉末をプラ
ズマトランスファーアークを用いて肉盛溶接する方法
（以下、ＰＰＷ法という）は、溶着金属の種類を選ぶ際
の自由度が大きく、溶着金属と地金との密着性がよく、
機械的性質にも優れている。
法として溶射、ＰＶＤ被覆、肉盛溶接等の各種の表面被
覆処理が用いられているが、なかでも、合金粉末をプラ
ズマトランスファーアークを用いて肉盛溶接する方法
（以下、ＰＰＷ法という）は、溶着金属の種類を選ぶ際
の自由度が大きく、溶着金属と地金との密着性がよく、
機械的性質にも優れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明が解決
しようとする課題は、ＰＰＷ法によって長尺の鋼管に肉
盛溶接するのに適した合金粉末であって、その溶着金属
が、石油生産用、石油輸送用などに用いられる鋼管が曝
される強い腐食環境に耐える耐食性と耐摩耗性とを備え
る合金粉末を開発し、耐食性が高く、耐摩耗性に優れた
内壁をもつ鋼管を提供することにある。
しようとする課題は、ＰＰＷ法によって長尺の鋼管に肉
盛溶接するのに適した合金粉末であって、その溶着金属
が、石油生産用、石油輸送用などに用いられる鋼管が曝
される強い腐食環境に耐える耐食性と耐摩耗性とを備え
る合金粉末を開発し、耐食性が高く、耐摩耗性に優れた
内壁をもつ鋼管を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の内壁を合金被覆した耐食性鋼管において
は、合金被覆層の形成に用いる合金粉末の化学組成が重
量％で、Ｃ：０．０６０％以下、Ｃｒ：１２．００−２
６．００％、Ｍｏ：１２．００−１８．００％、Ｗ：
２．００−５．００％、Ｃｏ：４．００％以下、Ｆｅ：
９．００％以下と、Ｓ：０．００１５〜０．００６５％
およびＳｉ：０．０８〜３．５０％のうち、いずれか一
種または二種とを含み、残余Ｎｉおよび不可避的不純物
からなり、上記合金粉末をプラズマトランスファーアー
クを用いて肉盛溶接することにより、内壁を合金被覆す
ることを特徴とする耐食性鋼管とする。
めに本発明の内壁を合金被覆した耐食性鋼管において
は、合金被覆層の形成に用いる合金粉末の化学組成が重
量％で、Ｃ：０．０６０％以下、Ｃｒ：１２．００−２
６．００％、Ｍｏ：１２．００−１８．００％、Ｗ：
２．００−５．００％、Ｃｏ：４．００％以下、Ｆｅ：
９．００％以下と、Ｓ：０．００１５〜０．００６５％
およびＳｉ：０．０８〜３．５０％のうち、いずれか一
種または二種とを含み、残余Ｎｉおよび不可避的不純物
からなり、上記合金粉末をプラズマトランスファーアー
クを用いて肉盛溶接することにより、内壁を合金被覆す
ることを特徴とする耐食性鋼管とする。
【０００６】以下、本発明の合金粉末の各成分の限定理
由について説明する。Ｎｉは、腐食溶解速度が小さく、
腐食生成被膜は緻密であり、優れた不動態化能を持って
いるので、本合金の基本成分とした。Ｃは、本合金の耐
食性を減じる元素であり、また、ＰＰＷ法による溶着金
属の割れを生じ易くする元素なので、可能な限り含有量
が少いことが好ましいが、耐食性、耐割れ性の面から
０．０６０％を含有率の上限とする。
由について説明する。Ｎｉは、腐食溶解速度が小さく、
腐食生成被膜は緻密であり、優れた不動態化能を持って
いるので、本合金の基本成分とした。Ｃは、本合金の耐
食性を減じる元素であり、また、ＰＰＷ法による溶着金
属の割れを生じ易くする元素なので、可能な限り含有量
が少いことが好ましいが、耐食性、耐割れ性の面から
０．０６０％を含有率の上限とする。
【０００７】Ｃｒは、腐食溶解速度が小さく、Ｎｉおよ
びＭｏとマトリックスを構成して、一層強固な保護被膜
を形成し、不動態化能を与えて合金の耐食性を向上す
る。Ｃｒの耐食性向上効果は含有率１２．００％以上か
ら現れる。Ｃｒ含有率が過大となると金属間化合物を容
易に析出して合金の脆化を招くので、含有量の上限を２
６．００％とする。
びＭｏとマトリックスを構成して、一層強固な保護被膜
を形成し、不動態化能を与えて合金の耐食性を向上す
る。Ｃｒの耐食性向上効果は含有率１２．００％以上か
ら現れる。Ｃｒ含有率が過大となると金属間化合物を容
易に析出して合金の脆化を招くので、含有量の上限を２
６．００％とする。
【０００８】Ｍｏは、合金の腐食溶解速度を低めるのに
有効な元素で、不動態化能を増し、耐食性を改善する。
この効果は１２．００％以上の添加により現れる。Ｍｏ
含有量が過大となると金属間化合物を析出し、合金の脆
化を招くので、含有量の上限を１８．００％とする。Ｗ
は、Ｍｏと同じく耐食性を改善するが、そのためには
２．００％以上の添加が必要であり、また、多量の添加
は溶着金属の耐割れ性を損ねるので上限を５．００％と
する。
有効な元素で、不動態化能を増し、耐食性を改善する。
この効果は１２．００％以上の添加により現れる。Ｍｏ
含有量が過大となると金属間化合物を析出し、合金の脆
化を招くので、含有量の上限を１８．００％とする。Ｗ
は、Ｍｏと同じく耐食性を改善するが、そのためには
２．００％以上の添加が必要であり、また、多量の添加
は溶着金属の耐割れ性を損ねるので上限を５．００％と
する。
【０００９】Ｃｏは、合金の強度を向上するのに有効な
元素であるが、過大に添加すると粉末の流動性を損ねて
ＰＰＷ法による溶接時に溶接欠陥を生じるので、含有量
の上限を４．００％とする。Ｆｅは、本合金の耐食性を
減じる元素であり、可能な限り含有量が少いことが好ま
しいが、耐食性の許容し得る限界として９．００％を含
有率の上限とする。
元素であるが、過大に添加すると粉末の流動性を損ねて
ＰＰＷ法による溶接時に溶接欠陥を生じるので、含有量
の上限を４．００％とする。Ｆｅは、本合金の耐食性を
減じる元素であり、可能な限り含有量が少いことが好ま
しいが、耐食性の許容し得る限界として９．００％を含
有率の上限とする。
【００１０】ＳおよびＳｉは、ＰＰＷ法によって本合金
粉末を肉盛溶接する際にスパッターの生成を低減し、溶
接トーチ先端の粉末供給孔の詰りを防止するのに有効な
元素である。この効果はＳでは０．００１５％以上で、
また、Ｓｉでは０．０８％以上で現れる。しかし、Ｓは
その含有率が高すぎると、溶着金属の割れを生じ易く
し、耐食性も損う。Ｓｉは耐食性の向上には有効である
が、含有率が高すぎると溶着金属の割れを生じ易くす
る。そのため、Ｓ含有率の上限は０．００６５％、Ｓｉ
含有率の上限は３．５０％とする。
粉末を肉盛溶接する際にスパッターの生成を低減し、溶
接トーチ先端の粉末供給孔の詰りを防止するのに有効な
元素である。この効果はＳでは０．００１５％以上で、
また、Ｓｉでは０．０８％以上で現れる。しかし、Ｓは
その含有率が高すぎると、溶着金属の割れを生じ易く
し、耐食性も損う。Ｓｉは耐食性の向上には有効である
が、含有率が高すぎると溶着金属の割れを生じ易くす
る。そのため、Ｓ含有率の上限は０．００６５％、Ｓｉ
含有率の上限は３．５０％とする。
【００１１】
【実施例】表１に示す化学組成の合金粉末をガス噴霧法
により作成し、分級して＃１００−〜＃２００＋の粉末
を取り出して供試材とした。
により作成し、分級して＃１００−〜＃２００＋の粉末
を取り出して供試材とした。
【００１２】
【表１】
【００１３】この粉末を用いて、ＰＰＷ法により表２に
示す溶接条件で、外径８８ｍｍ、内径７６ｍｍ、長さ
５．５ｍのＡＰＩ−Ｌ８鋼管の内壁に肉盛厚さ約２ｍ
ｍ、肉盛幅約１０ｍｍの肉盛溶接を行い、溶接ビードの
安定性、肉盛層の耐割れ性、ピンホールの発生状況、溶
着金属の耐食性等を調べ、総合溶接性を判定した。
示す溶接条件で、外径８８ｍｍ、内径７６ｍｍ、長さ
５．５ｍのＡＰＩ−Ｌ８鋼管の内壁に肉盛厚さ約２ｍ
ｍ、肉盛幅約１０ｍｍの肉盛溶接を行い、溶接ビードの
安定性、肉盛層の耐割れ性、ピンホールの発生状況、溶
着金属の耐食性等を調べ、総合溶接性を判定した。
【００１４】
【表２】
【００１５】ビード安定性はビードの厚さ、幅の変化を
調べたもので、粉末の流動性やスパッターの発生による
トーチの孔詰り等、粉末特性によって大きく影響され
る。耐割れ性およびピンホール性は溶着金属の外観を肉
眼観察して割れおよびピンホール発生の有無を判定し
た。 また、腐食試験は、２００℃×２１５ａｔｍに加
熱加圧した２０％ＮａＣｌ水溶液に、１００ａｔｍのＨ
2 Ｓおよび１００ａｔｍのＣＯ2 を吹込んで調製した試
験溶液に、内径７６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの試験片を３
６０ｈ浸漬し肉盛層の厚さ減少量を測定する方法で行な
った。
調べたもので、粉末の流動性やスパッターの発生による
トーチの孔詰り等、粉末特性によって大きく影響され
る。耐割れ性およびピンホール性は溶着金属の外観を肉
眼観察して割れおよびピンホール発生の有無を判定し
た。 また、腐食試験は、２００℃×２１５ａｔｍに加
熱加圧した２０％ＮａＣｌ水溶液に、１００ａｔｍのＨ
2 Ｓおよび１００ａｔｍのＣＯ2 を吹込んで調製した試
験溶液に、内径７６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの試験片を３
６０ｈ浸漬し肉盛層の厚さ減少量を測定する方法で行な
った。
【００１６】総合溶接性は、前記の各特性の調査結果を
総合的に評価したものである。その結果を表３に示す。
総合的に評価したものである。その結果を表３に示す。
【００１７】
【表３】
【００１８】表３の結果の判定記号の内容は以下の通り
である。 ビード安定性 ◎ ビードの厚さ、幅とも極めてよく揃っている ○ ビードの厚さ、幅がよく揃っている △ ビードの厚さ、幅にやや不揃いがある × ビードの厚さ、幅に著しい不揃いがある 耐割れ性 ○ 割れなし × 割れあり ピンホール性 ○ ピンホールなし × ピンホールあり 耐食性 ◎ 腐食減量０．１ｍｍ／ｙ以下 ○ 腐食減量０．１ｍｍ／ｙ〜０．３ｍｍ／ｙ × 腐食減量０．３ｍｍ／ｙ以上 総合溶接性 ◎ 極めて良好 ○ 良好 × 不良
である。 ビード安定性 ◎ ビードの厚さ、幅とも極めてよく揃っている ○ ビードの厚さ、幅がよく揃っている △ ビードの厚さ、幅にやや不揃いがある × ビードの厚さ、幅に著しい不揃いがある 耐割れ性 ○ 割れなし × 割れあり ピンホール性 ○ ピンホールなし × ピンホールあり 耐食性 ◎ 腐食減量０．１ｍｍ／ｙ以下 ○ 腐食減量０．１ｍｍ／ｙ〜０．３ｍｍ／ｙ × 腐食減量０．３ｍｍ／ｙ以上 総合溶接性 ◎ 極めて良好 ○ 良好 × 不良
【００１９】
【発明の効果】以上のように、化学組成を調整した合金
粉末を使用して、ＰＰＷ法により肉盛溶接することによ
り、長尺鋼管の内壁に優れた耐食性と耐摩耗性とを備え
た肉盛層を形成することができ、高性能で経済的な石油
生産用、石油輸送用などに用いられる耐食鋼管を提供す
ることができる。
粉末を使用して、ＰＰＷ法により肉盛溶接することによ
り、長尺鋼管の内壁に優れた耐食性と耐摩耗性とを備え
た肉盛層を形成することができ、高性能で経済的な石油
生産用、石油輸送用などに用いられる耐食鋼管を提供す
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｌ 9/02 (72)発明者 塚原 康行 愛知県一宮市今伊勢町馬寄字山島51の４
Claims (1)
- 【請求項１】 内壁を合金被覆した耐食性鋼管におい
て、合金被覆層の形成に用いる合金粉末の化学組成が重
量％で、 Ｃ：０．０６０％以下、 Ｃｒ：１２．００−２６．００％、 Ｍｏ：１２．００−１８．００％、 Ｗ：２．００−５．００％、 Ｃｏ：４．００％以下、 Ｆｅ：９．００％以下と、 Ｓ：０．００１５〜０．００６５％およびＳｉ：０．０
８〜３．５０％のうち、いずれか一種または二種とを含
み、 残余Ｎｉおよび不可避的不純物からなり、上記合金粉末
をプラズマトランスファーアークを用いて肉盛溶接する
ことにより、内壁を合金被覆することを特徴とする耐食
性鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6061064A JP2567203B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 合金被覆した耐食性鋼管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6061064A JP2567203B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 合金被覆した耐食性鋼管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07266082A true JPH07266082A (ja) | 1995-10-17 |
| JP2567203B2 JP2567203B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=13160363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6061064A Expired - Fee Related JP2567203B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 合金被覆した耐食性鋼管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2567203B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6579628B2 (en) * | 2000-06-12 | 2003-06-17 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Multi-layered anti-coking heat resistant metal tube and method for manufacture thereof |
| JP2006328496A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Tocalo Co Ltd | 耐食性に優れる炭化物サーメット溶射皮膜被覆部材およびその製造方法 |
| CN103994284A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-08-20 | 宝鸡石油钢管有限责任公司 | 一种奥氏体不锈钢连续管及其制造方法 |
| CN114226924A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-03-25 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种提高不锈钢单层堆焊耐蚀层性能的焊接方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6233089A (ja) * | 1985-08-02 | 1987-02-13 | Daido Steel Co Ltd | 粉末肉盛用Ｎｉ基合金粉末 |
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-
1994
- 1994-03-30 JP JP6061064A patent/JP2567203B2/ja not_active Expired - Fee Related
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