JPH08243753A - 炭素鋼とステンレス鋼との溶接方法 - Google Patents
炭素鋼とステンレス鋼との溶接方法Info
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- JPH08243753A JPH08243753A JP4982295A JP4982295A JPH08243753A JP H08243753 A JPH08243753 A JP H08243753A JP 4982295 A JP4982295 A JP 4982295A JP 4982295 A JP4982295 A JP 4982295A JP H08243753 A JPH08243753 A JP H08243753A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 炭素鋼部材5とステンレス鋼部材4とをニッ
ケル基合金鋼よりなる溶接継手部6を介して接合する際
に、両部材4,5の接合端に開先き面4a,5aを設
け、炭素鋼部材5の開先き面5aに炭素鋼部材5よりも
炭素含有量が低く且つ溶接継手部6よりも炭素含有量が
若干高い材質の肉盛部9を溶接によって形成し、肉盛部
9の接合端に開先き面9aを設け、肉盛部9の開先き面
9aとステンレス鋼部材4の開先き面4aとを対向さ
せ、両開先き面4a,9aの間に溶接によってニッケル
基合金鋼よりなる溶接継手部6を形成し、炭素鋼部材5
の接合端に形成した肉盛部9とステンレス鋼部材4の接
合端とを強固に接合する。 【効果】 肉盛部9の存在によって溶接継手部9を形成
するニッケル基合金鋼の炭素量の増加が抑制され、溶接
継手部6に応力腐食割れが発生しにくくなる。
ケル基合金鋼よりなる溶接継手部6を介して接合する際
に、両部材4,5の接合端に開先き面4a,5aを設
け、炭素鋼部材5の開先き面5aに炭素鋼部材5よりも
炭素含有量が低く且つ溶接継手部6よりも炭素含有量が
若干高い材質の肉盛部9を溶接によって形成し、肉盛部
9の接合端に開先き面9aを設け、肉盛部9の開先き面
9aとステンレス鋼部材4の開先き面4aとを対向さ
せ、両開先き面4a,9aの間に溶接によってニッケル
基合金鋼よりなる溶接継手部6を形成し、炭素鋼部材5
の接合端に形成した肉盛部9とステンレス鋼部材4の接
合端とを強固に接合する。 【効果】 肉盛部9の存在によって溶接継手部9を形成
するニッケル基合金鋼の炭素量の増加が抑制され、溶接
継手部6に応力腐食割れが発生しにくくなる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は炭素鋼とステンレス鋼と
の溶接方法に関するものである。
の溶接方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図8及び図9に示すように、原子炉圧力
容器1の胴部2には、その内部において発生する蒸気を
原子炉圧力容器1の外部へ取り出すため、あるいは、原
子炉圧力容器1の内部に冷却水を供給するためのノズル
3が設けられている。
容器1の胴部2には、その内部において発生する蒸気を
原子炉圧力容器1の外部へ取り出すため、あるいは、原
子炉圧力容器1の内部に冷却水を供給するためのノズル
3が設けられている。
【0003】ノズル3は、前記の胴部2に連なる中空構
造の炭素鋼部材5と、該炭素鋼部材5に連なる筒状のス
テンレス鋼部材4によって形成されており、ステンレス
鋼部材4は、TIG溶接等のアーク溶接手段により形成
した溶接継手部6を介して炭素鋼部材5に固着されてい
る。
造の炭素鋼部材5と、該炭素鋼部材5に連なる筒状のス
テンレス鋼部材4によって形成されており、ステンレス
鋼部材4は、TIG溶接等のアーク溶接手段により形成
した溶接継手部6を介して炭素鋼部材5に固着されてい
る。
【0004】従来、ステンレス鋼部材4を炭素鋼部材5
に固着する際には、インコネル合金溶接棒(ニッケル基
合金鋼溶接棒)を用いて前記の溶接継手部6を形成する
ようにしている。
に固着する際には、インコネル合金溶接棒(ニッケル基
合金鋼溶接棒)を用いて前記の溶接継手部6を形成する
ようにしている。
【0005】このステンレス鋼部材4と炭素鋼部材5と
を相互に固着する溶接継手部6は、インコネル合金(ニ
ッケル基合金鋼)の配合比が適切な割合になっていない
と、材料の鋭敏化によって応力腐食割れが生じる場合が
ある。
を相互に固着する溶接継手部6は、インコネル合金(ニ
ッケル基合金鋼)の配合比が適切な割合になっていない
と、材料の鋭敏化によって応力腐食割れが生じる場合が
ある。
【0006】そこで、溶接継手部6を形成するインコネ
ル合金の含まれているクロム(Cr)、ニオブ(N
b)、炭素(C)、チタン(Ti)の重量比により定ま
る応力腐食割れ指数(SCRI)がしきい値(e)より
も大きくなるようにし、溶接継手部6に応力腐食割れが
生じるのを防止している。
ル合金の含まれているクロム(Cr)、ニオブ(N
b)、炭素(C)、チタン(Ti)の重量比により定ま
る応力腐食割れ指数(SCRI)がしきい値(e)より
も大きくなるようにし、溶接継手部6に応力腐食割れが
生じるのを防止している。
【0007】
【数1】SCRI≧e…(1)
【0008】
【数2】 SCRI=a[%Cr ]+b[%Nb]+c[%Ti]−d[%C]…(2) (a,b,c,d:係数)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、炭素鋼部材
5の炭素量(%C=0.2程度)が、溶接継手部6を形
成するインコネル合金の炭素量(%C=0.02%程
度)に対して高いので、炭素鋼部材5に含有されている
炭素が溶接継手部6へ拡散する希釈現象が生じ、溶接継
手部6を形成しているインコネル合金の炭素量が増加す
ることになるため、応力腐食割れ指数がしきい値を下回
る可能性がある。
5の炭素量(%C=0.2程度)が、溶接継手部6を形
成するインコネル合金の炭素量(%C=0.02%程
度)に対して高いので、炭素鋼部材5に含有されている
炭素が溶接継手部6へ拡散する希釈現象が生じ、溶接継
手部6を形成しているインコネル合金の炭素量が増加す
ることになるため、応力腐食割れ指数がしきい値を下回
る可能性がある。
【0010】すなわち、図7に実線で示すように、ある
配合比のインコネル合金により形成させた溶接継手部6
では、炭素鋼部材5の希釈率が標準的な値である40%
になると、インコネル合金の応力腐食割れ指数が約18
程度にまで低下して、溶接継手部6に応力腐食割れが発
生しやすくなる。
配合比のインコネル合金により形成させた溶接継手部6
では、炭素鋼部材5の希釈率が標準的な値である40%
になると、インコネル合金の応力腐食割れ指数が約18
程度にまで低下して、溶接継手部6に応力腐食割れが発
生しやすくなる。
【0011】
【研究結果に基づく知見】上述した課題を解決するため
に発明者は鋭意研究を行った結果、炭素鋼部材5とイン
コネル合金よりなる溶接継手部6との間に、炭素鋼部材
5よりも炭素含有量が低く且つインコネル合金よりも炭
素含有量が若干高い材質よりなる肉盛部を介在させる
と、インコネル合金により形成される溶接継手部6の炭
素量増加を効果的に抑制することができる、という知見
を得るに至った。
に発明者は鋭意研究を行った結果、炭素鋼部材5とイン
コネル合金よりなる溶接継手部6との間に、炭素鋼部材
5よりも炭素含有量が低く且つインコネル合金よりも炭
素含有量が若干高い材質よりなる肉盛部を介在させる
と、インコネル合金により形成される溶接継手部6の炭
素量増加を効果的に抑制することができる、という知見
を得るに至った。
【0012】
【発明の目的】本発明は、炭素鋼とステンレス鋼とをイ
ンコネル合金(ニッケル基合金鋼)よりなる溶接継手部
を介して接合する際に、該溶接継手部の炭素量増加を抑
制することを目的としている。
ンコネル合金(ニッケル基合金鋼)よりなる溶接継手部
を介して接合する際に、該溶接継手部の炭素量増加を抑
制することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の炭素鋼とステンレス鋼との溶接方法において
は、炭素鋼部材とステンレス鋼部材とをニッケル基合金
鋼よりなる溶接継手部を介して接合する際に、前記の炭
素鋼部材の接合端に炭素鋼部材よりも炭素含有量が低い
材質の肉盛部を形成し、該肉盛部とステンレス鋼部材の
接合端とをニッケル基合金鋼よりなる溶接継手部を介し
て接合する。
に本発明の炭素鋼とステンレス鋼との溶接方法において
は、炭素鋼部材とステンレス鋼部材とをニッケル基合金
鋼よりなる溶接継手部を介して接合する際に、前記の炭
素鋼部材の接合端に炭素鋼部材よりも炭素含有量が低い
材質の肉盛部を形成し、該肉盛部とステンレス鋼部材の
接合端とをニッケル基合金鋼よりなる溶接継手部を介し
て接合する。
【0014】また、炭素鋼部材の接合端に、炭素鋼部材
よりも炭素含有量が低く且つ溶接継手部よりも炭素含有
量が若干高い材質によって肉盛部を形成する。
よりも炭素含有量が低く且つ溶接継手部よりも炭素含有
量が若干高い材質によって肉盛部を形成する。
【0015】
【作用】本発明の炭素鋼とステンレス鋼との溶接方法で
は、炭素鋼部材の接合端に形成した炭素鋼部材よりも炭
素含有量が低い肉盛部に、ニッケル基合金鋼よりなる溶
接継手部を介してステンレス鋼部材を接合し、溶接継手
部の炭素量増加を抑制する。
は、炭素鋼部材の接合端に形成した炭素鋼部材よりも炭
素含有量が低い肉盛部に、ニッケル基合金鋼よりなる溶
接継手部を介してステンレス鋼部材を接合し、溶接継手
部の炭素量増加を抑制する。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
明する。
【0017】図1から図5は本発明の炭素鋼とステンレ
ス鋼との溶接方法を適用した溶接手順を示すものであ
る。
ス鋼との溶接方法を適用した溶接手順を示すものであ
る。
【0018】ステンレス鋼部材4を炭素鋼部材5に接合
するのにあたっては、その双方の接合端に対して予め開
先き加工を施し、両部材4,5のそれぞれに開先き面4
a,5aを形成しておく(図1参照)。
するのにあたっては、その双方の接合端に対して予め開
先き加工を施し、両部材4,5のそれぞれに開先き面4
a,5aを形成しておく(図1参照)。
【0019】次いで、TIG溶接装置7を用い、炭素鋼
部材5の開先き面5aにTIG炭素鋼溶接棒(炭素鋼溶
接棒)8によって肉盛部9を形成する(図2参照)。
部材5の開先き面5aにTIG炭素鋼溶接棒(炭素鋼溶
接棒)8によって肉盛部9を形成する(図2参照)。
【0020】この肉盛部9を形成するTIG溶接棒8に
は炭素含有量が約0.07%程度のものを使用し、肉盛
部9の炭素含有量が、炭素鋼部材5の炭素含有量よりも
低く且つステンレス鋼部材4と炭素鋼部材5とを固着す
る溶接継手部6をなすインコネル合金の炭素含有量より
も若干高くなるようにする。
は炭素含有量が約0.07%程度のものを使用し、肉盛
部9の炭素含有量が、炭素鋼部材5の炭素含有量よりも
低く且つステンレス鋼部材4と炭素鋼部材5とを固着す
る溶接継手部6をなすインコネル合金の炭素含有量より
も若干高くなるようにする。
【0021】上記の肉盛部9の接合端に開先き加工を施
して開先き面9aを形成し、肉盛部9の開先き面9aに
対してステンレス鋼部材4の開先き面4aが所定の間隔
を保って対向するように、ステンレス鋼部材4を配置す
る(図3参照)。
して開先き面9aを形成し、肉盛部9の開先き面9aに
対してステンレス鋼部材4の開先き面4aが所定の間隔
を保って対向するように、ステンレス鋼部材4を配置す
る(図3参照)。
【0022】次いで、TIG溶接装置7を用い、肉盛部
9の開先き面9aとステンレス鋼部材4の開先き面4a
との間に、TIGインコネル溶接棒(ニッケル基合金鋼
溶接棒)10によって溶接継手部6を形成し(図4参
照)、この溶接継手部6によって、炭素鋼部材5の接合
端に形成した肉盛部9とステンレス鋼部材4の接合端と
を強固に接合させた後、グランダ等の手段により溶接継
手部6に対して仕上げ加工を行う(図5参照)。
9の開先き面9aとステンレス鋼部材4の開先き面4a
との間に、TIGインコネル溶接棒(ニッケル基合金鋼
溶接棒)10によって溶接継手部6を形成し(図4参
照)、この溶接継手部6によって、炭素鋼部材5の接合
端に形成した肉盛部9とステンレス鋼部材4の接合端と
を強固に接合させた後、グランダ等の手段により溶接継
手部6に対して仕上げ加工を行う(図5参照)。
【0023】この炭素含有量が約0.02%程度の溶接
継手部6は、炭素含有量が約0.07%程度の肉盛部9
を介して炭素鋼部材5に接合されているので、溶接継手
部6を形成しているインコネル合金の炭素量が大幅に増
加することがなく、ある希釈率における溶接継手部6の
応力腐食割れ指数は、図6に示すように、肉盛部9に隣
接する部分において若干低下するだけで、応力腐食割れ
指数がしきい値を下回らない。
継手部6は、炭素含有量が約0.07%程度の肉盛部9
を介して炭素鋼部材5に接合されているので、溶接継手
部6を形成しているインコネル合金の炭素量が大幅に増
加することがなく、ある希釈率における溶接継手部6の
応力腐食割れ指数は、図6に示すように、肉盛部9に隣
接する部分において若干低下するだけで、応力腐食割れ
指数がしきい値を下回らない。
【0024】すなわち、図7に破線で示すように、ある
配合比のインコネル合金により形成させた溶接継手部6
では、炭素鋼部材5の希釈率が標準的な値である40%
になっても、インコネル合金の応力腐食割れ指数が約2
2程度にしか低下せず、溶接継手部6に応力腐食割れが
発生しにくい。
配合比のインコネル合金により形成させた溶接継手部6
では、炭素鋼部材5の希釈率が標準的な値である40%
になっても、インコネル合金の応力腐食割れ指数が約2
2程度にしか低下せず、溶接継手部6に応力腐食割れが
発生しにくい。
【0025】なお、本発明の炭素鋼とステンレス鋼との
溶接方法は上述した実施例のみに限定されるものではな
く、炭素鋼部材、溶接継手部、肉盛部のそれぞれ炭素含
有量を適宜変更すること、その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲において種々変更を加え得ることは勿論であ
る。
溶接方法は上述した実施例のみに限定されるものではな
く、炭素鋼部材、溶接継手部、肉盛部のそれぞれ炭素含
有量を適宜変更すること、その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲において種々変更を加え得ることは勿論であ
る。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の炭素鋼とス
テンレス鋼との溶接方法によれば、下記のような種々の
優れた作用効果を奏し得る。
テンレス鋼との溶接方法によれば、下記のような種々の
優れた作用効果を奏し得る。
【0027】(1)本発明の請求項1に記載した炭素鋼
とステンレス鋼との溶接方法においては、炭素鋼部材の
接合端に形成した炭素鋼部材よりも炭素含有量が低い肉
盛部に、ニッケル基合金鋼よりなる溶接継手部を介して
ステンレス鋼部材を接合するので、溶接継手部を形成す
るニッケル基合金鋼の炭素量の増加が抑制され、溶接継
手部における応力腐食割れが発生しにくくなる。
とステンレス鋼との溶接方法においては、炭素鋼部材の
接合端に形成した炭素鋼部材よりも炭素含有量が低い肉
盛部に、ニッケル基合金鋼よりなる溶接継手部を介して
ステンレス鋼部材を接合するので、溶接継手部を形成す
るニッケル基合金鋼の炭素量の増加が抑制され、溶接継
手部における応力腐食割れが発生しにくくなる。
【0028】(2)本発明の請求項2に記載した炭素鋼
とステンレス鋼との溶接方法においては、炭素鋼部材の
接合端に形成した炭素鋼部材よりも炭素含有量が低く且
つ溶接継手部よりも炭素含有量が若干高い材質の肉盛部
に、ニッケル基合金鋼よりなる溶接継手部を介してステ
ンレス鋼部材を接合するので、溶接継手部を形成するニ
ッケル基合金鋼の炭素量の増加が効果的に抑制され、溶
接継手部における応力腐食割れが更に発生しにくくな
る。
とステンレス鋼との溶接方法においては、炭素鋼部材の
接合端に形成した炭素鋼部材よりも炭素含有量が低く且
つ溶接継手部よりも炭素含有量が若干高い材質の肉盛部
に、ニッケル基合金鋼よりなる溶接継手部を介してステ
ンレス鋼部材を接合するので、溶接継手部を形成するニ
ッケル基合金鋼の炭素量の増加が効果的に抑制され、溶
接継手部における応力腐食割れが更に発生しにくくな
る。
【図1】本発明の炭素鋼とステンレス鋼との溶接方法の
一例において炭素鋼部材とステンレス鋼部材の各接合端
に開先き面を形成した状態を示す断面図である。
一例において炭素鋼部材とステンレス鋼部材の各接合端
に開先き面を形成した状態を示す断面図である。
【図2】本発明の炭素鋼とステンレス鋼との溶接方法の
一例において炭素鋼部材の開先き面に肉盛部を形成する
過程を示す断面図である。
一例において炭素鋼部材の開先き面に肉盛部を形成する
過程を示す断面図である。
【図3】本発明の炭素鋼とステンレス鋼との溶接方法の
一例において肉盛部の接合端に開先き面を形成した状態
を示す断面図である。
一例において肉盛部の接合端に開先き面を形成した状態
を示す断面図である。
【図4】本発明の炭素鋼とステンレス鋼との溶接方法の
一例において肉盛部の開先き面とステンレス鋼部材の開
先き面との間に溶接継手部を形成させる過程を示す断面
図である。
一例において肉盛部の開先き面とステンレス鋼部材の開
先き面との間に溶接継手部を形成させる過程を示す断面
図である。
【図5】本発明の炭素鋼とステンレス鋼との溶接方法の
一例において炭素鋼部材とステンレス鋼部材との接合が
完了した状態を示す断面図である。
一例において炭素鋼部材とステンレス鋼部材との接合が
完了した状態を示す断面図である。
【図6】図5に示す炭素鋼部材と肉盛部との接合界面か
ら溶接肉盛部にかけての応力腐食割れ指数の変化を示す
グラフである。
ら溶接肉盛部にかけての応力腐食割れ指数の変化を示す
グラフである。
【図7】ニッケル基合金鋼よりなる溶接継手部が接合さ
れている部材の炭素の希釈率と溶接継手部の応力腐食割
れ指数との関係を示すグラフである。
れている部材の炭素の希釈率と溶接継手部の応力腐食割
れ指数との関係を示すグラフである。
【図8】原子炉圧力容器の胴部とノズルとを示す部分切
断側面図である。
断側面図である。
【図9】従来の炭素鋼部材とステンレス鋼部材との接合
構造の一例を示す断面図である。
構造の一例を示す断面図である。
4 ステンレス鋼部材 5 炭素鋼部材 6 溶接継手部 9 肉盛部
───────────────────────────────────────────────────── 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 // C22C 38/00 302 C22C 38/00 302L
Claims (2)
- 【請求項1】 炭素鋼部材とステンレス鋼部材とをニッ
ケル基合金鋼よりなる溶接継手部を介して接合する際
に、前記の炭素鋼部材の接合端に炭素鋼部材よりも炭素
含有量が低い材質の肉盛部を形成し、該肉盛部とステン
レス鋼部材の接合端とをニッケル基合金鋼よりなる溶接
継手部を介して接合することを特徴とする炭素鋼とステ
ンレス鋼との溶接方法。 - 【請求項2】 炭素鋼部材とステンレス鋼部材とをニッ
ケル基合金鋼よりなる溶接継手部を介して接合する際
に、前記の炭素鋼部材の接合端に炭素鋼部材よりも炭素
含有量が低く且つ前記の溶接継手部よりも炭素含有量が
若干高い材質の肉盛部を形成し、該肉盛部とステンレス
鋼部材の接合端とをニッケル基合金鋼よりなる溶接継手
部を介して接合することを特徴とする炭素鋼とステンレ
ス鋼との溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4982295A JPH08243753A (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 炭素鋼とステンレス鋼との溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4982295A JPH08243753A (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 炭素鋼とステンレス鋼との溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08243753A true JPH08243753A (ja) | 1996-09-24 |
Family
ID=12841805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4982295A Pending JPH08243753A (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 炭素鋼とステンレス鋼との溶接方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08243753A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017509488A (ja) * | 2014-01-24 | 2017-04-06 | エレクトリック パワー リサーチ インスチテュート インコーポレイテッド | 段付き設計の溶接継手用作製物 |
| US11339900B2 (en) * | 2017-02-13 | 2022-05-24 | Webco Industries, Inc. | Work hardened welds and methods for same |
| CN114985880A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-09-02 | 沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司 | 一种奥氏体不锈钢件与碳钢件焊接的方法 |
| US11666980B2 (en) | 2017-02-13 | 2023-06-06 | Webco Industries, Inc. | Work hardened welds and methods for same |
| JP2023526520A (ja) * | 2020-05-20 | 2023-06-21 | アリアーヌグループ ソシエテ パ アクシオンス シンプリフィエ | 第1の金属部品と有機マトリックス複合材料製の第2の部品を組み立てる方法、及び、該組立で作られる部品 |
-
1995
- 1995-03-09 JP JP4982295A patent/JPH08243753A/ja active Pending
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| US12496783B2 (en) | 2020-05-20 | 2025-12-16 | Arianegroup Sas | Method for assembling a first metal part with a second part made of an organic matrix composite material |
| CN114985880A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-09-02 | 沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司 | 一种奥氏体不锈钢件与碳钢件焊接的方法 |
| CN114985880B (zh) * | 2022-06-14 | 2024-04-19 | 沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司 | 一种奥氏体不锈钢件与碳钢件焊接的方法 |
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