JPH0825060B2 - 低水素系被覆アーク溶接棒 - Google Patents
低水素系被覆アーク溶接棒Info
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- JPH0825060B2 JPH0825060B2 JP3089334A JP8933491A JPH0825060B2 JP H0825060 B2 JPH0825060 B2 JP H0825060B2 JP 3089334 A JP3089334 A JP 3089334A JP 8933491 A JP8933491 A JP 8933491A JP H0825060 B2 JPH0825060 B2 JP H0825060B2
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- steel
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高強度フェライト系耐
熱鋼用溶接材料に関し、詳しくは高温におけるクリープ
特性に優れた９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−１．８Ｗ−Ｎｂ−Ｖ
鋼用低水素系被覆アーク溶接棒に関するものである。
熱鋼用溶接材料に関し、詳しくは高温におけるクリープ
特性に優れた９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−１．８Ｗ−Ｎｂ−Ｖ
鋼用低水素系被覆アーク溶接棒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近ボイラーのような高温高圧で操業さ
れる機器の設計に際しては、圧力効率、熱効率を高める
ために操業時の温度及び圧力を可及的に高めようとする
動きがある。このようなボイラー等の用途に使用される
材料としては、耐酸化性、高温強度の面から鋼材は２と
４分の１Ｃｒ−１Ｍｏ鋼などの低合金鋼に替え、例えば
９Ｃｒ−２Ｍｏ鋼、９Ｃｒ−１Ｍｏ−Ｎｂ−Ｖ鋼、９Ｃ
ｒ−０．５Ｍｏ−１．８Ｗ−Ｎｂ−Ｖ鋼等のＣｒ−Ｍｏ
鋼が開発されている。
れる機器の設計に際しては、圧力効率、熱効率を高める
ために操業時の温度及び圧力を可及的に高めようとする
動きがある。このようなボイラー等の用途に使用される
材料としては、耐酸化性、高温強度の面から鋼材は２と
４分の１Ｃｒ−１Ｍｏ鋼などの低合金鋼に替え、例えば
９Ｃｒ−２Ｍｏ鋼、９Ｃｒ−１Ｍｏ−Ｎｂ−Ｖ鋼、９Ｃ
ｒ−０．５Ｍｏ−１．８Ｗ−Ｎｂ−Ｖ鋼等のＣｒ−Ｍｏ
鋼が開発されている。
【０００３】一方このようなＣｒ−Ｍｏ鋼用の溶接材料
としては、例えば、特開昭５５−３０３５４号公報で
は、多量のＮｉやＭｎ等のオーステナイト相安定化元素
を含有させ、溶接金属中の粗大フェライト相を減少させ
る方法が提案されているが、過量のＮｉは長時間クリー
プ破断強度を低下させ、また必要以上のＮｉやＭｎは溶
接金属の耐割れ性を低下させるので、目標とする高性能
の溶接継手を得ることはできない。
としては、例えば、特開昭５５−３０３５４号公報で
は、多量のＮｉやＭｎ等のオーステナイト相安定化元素
を含有させ、溶接金属中の粗大フェライト相を減少させ
る方法が提案されているが、過量のＮｉは長時間クリー
プ破断強度を低下させ、また必要以上のＮｉやＭｎは溶
接金属の耐割れ性を低下させるので、目標とする高性能
の溶接継手を得ることはできない。
【０００４】また、特開昭６２−２２０３００号公報で
は、９Ｃｒ系鋼の溶接において溶接棒中に適量のＷを添
加するとともにＷをＭｏ量との関係で限定共存させるこ
とにより、溶接金属に析出する炭化物の粗大化をＶ 4Ｃ
3、ＮｂＣの析出で長時間にわたり抑制するとともに、
さらにＭｏ 2Ｃ、Ｗ 2Ｃの析出バランスを適正な範囲に
保つことによって高温長時間側のクリープ破断強度を向
上させている。しかしながら、さらにボイラの熱効率を
高めるために鋼材は高強度化へと指向しており、前述の
溶接棒によって得られる溶接部は母材に匹敵する継手性
能を得ることができない。
は、９Ｃｒ系鋼の溶接において溶接棒中に適量のＷを添
加するとともにＷをＭｏ量との関係で限定共存させるこ
とにより、溶接金属に析出する炭化物の粗大化をＶ 4Ｃ
3、ＮｂＣの析出で長時間にわたり抑制するとともに、
さらにＭｏ 2Ｃ、Ｗ 2Ｃの析出バランスを適正な範囲に
保つことによって高温長時間側のクリープ破断強度を向
上させている。しかしながら、さらにボイラの熱効率を
高めるために鋼材は高強度化へと指向しており、前述の
溶接棒によって得られる溶接部は母材に匹敵する継手性
能を得ることができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記の
ような事情に着目し、高温強度や高温クリープ破断強
度、更には耐割れ性等を損なうことなく粗大フェライト
相を減少し、９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−１．８Ｗ−Ｎｂ−Ｖ
鋼の母材に匹敵する強度、靭性及び耐割れ性等を確保す
ることにある。
ような事情に着目し、高温強度や高温クリープ破断強
度、更には耐割れ性等を損なうことなく粗大フェライト
相を減少し、９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−１．８Ｗ−Ｎｂ−Ｖ
鋼の母材に匹敵する強度、靭性及び耐割れ性等を確保す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記目的を
達成するため鋭意研究を進めてきた。本発明は、こうし
た研究の結果完成されたものであって、それは金属炭酸
塩：３０から６０重量パーセント、金属弗化物１０から
３０重量パーセント、その他に上記以外のアーク安定
剤、スラグ生成剤、粘結剤を含む被覆剤を溶接棒全重量
に対して２２から４０重量パーセントとなるように鋼心
線外周に被覆してなる９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−１．８Ｗ−
Ｎｂ−Ｖ鋼用被覆アーク溶接棒において、前記被覆剤と
前記鋼心線中の両方または一方の成分調整により溶接棒
全重量に対してＣ：０．０１から０．１１重量パーセン
ト、Ｓｉ：０．３から１．３重量パーセント、Ｍｎ：
１．０から１．９重量パーセント、Ｃｒ：５．９から
９．５重量パーセント、Ｍｏ：０．３から０．６重量パ
ーセント、Ｎｉ：０．２から１．２重量パーセント、
Ｖ：０．１０から０．４０重量パーセント、Ｎｂ：０．
０２から０．１０重量パーセント、Ｗ：１．０から１．
９重量パーセント、Ｎ：０．０３から０．０７重量パー
セント含有せしめ、または、これらにさらにＡｌ：０．
５から１．５重量パーセント、Ｂ：０．０１から０．０
５重量パーセントの成分を含有せしめたところに要旨が
存在する。
達成するため鋭意研究を進めてきた。本発明は、こうし
た研究の結果完成されたものであって、それは金属炭酸
塩：３０から６０重量パーセント、金属弗化物１０から
３０重量パーセント、その他に上記以外のアーク安定
剤、スラグ生成剤、粘結剤を含む被覆剤を溶接棒全重量
に対して２２から４０重量パーセントとなるように鋼心
線外周に被覆してなる９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−１．８Ｗ−
Ｎｂ−Ｖ鋼用被覆アーク溶接棒において、前記被覆剤と
前記鋼心線中の両方または一方の成分調整により溶接棒
全重量に対してＣ：０．０１から０．１１重量パーセン
ト、Ｓｉ：０．３から１．３重量パーセント、Ｍｎ：
１．０から１．９重量パーセント、Ｃｒ：５．９から
９．５重量パーセント、Ｍｏ：０．３から０．６重量パ
ーセント、Ｎｉ：０．２から１．２重量パーセント、
Ｖ：０．１０から０．４０重量パーセント、Ｎｂ：０．
０２から０．１０重量パーセント、Ｗ：１．０から１．
９重量パーセント、Ｎ：０．０３から０．０７重量パー
セント含有せしめ、または、これらにさらにＡｌ：０．
５から１．５重量パーセント、Ｂ：０．０１から０．０
５重量パーセントの成分を含有せしめたところに要旨が
存在する。
【０００７】即ち本発明では、粗大フェライト相の析出
抑制効果を有するＣ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂ及び
Ｗと、オーステナイト相安定化効果を有するＭｎ，Ｎ
ｉ，Ｎを溶接材料中にそれぞれ適量含有せしめ、粗大フ
ェライト相を微細化させることにより、高温強度及び高
温クリープ破断強度を９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−１．８Ｗ−
Ｎｂ−Ｖ鋼の母材並みに高めるとともに、靭性の向上、
溶接後熱処理（ＰＷＨＴ）に対する軟化抵抗の増大及び
優れた溶接作業性の確保等を一挙に達成することができ
る。
抑制効果を有するＣ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂ及び
Ｗと、オーステナイト相安定化効果を有するＭｎ，Ｎ
ｉ，Ｎを溶接材料中にそれぞれ適量含有せしめ、粗大フ
ェライト相を微細化させることにより、高温強度及び高
温クリープ破断強度を９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−１．８Ｗ−
Ｎｂ−Ｖ鋼の母材並みに高めるとともに、靭性の向上、
溶接後熱処理（ＰＷＨＴ）に対する軟化抵抗の増大及び
優れた溶接作業性の確保等を一挙に達成することができ
る。
【０００８】なお、本発明に用いる心線はＣ，Ｓｉ，Ｍ
ｎ，Ｃｒ．Ｍｏ，Ｎｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｗ，Ｎ，Ａｌ，Ｂ以
外の化学成分がＰ：０．０２重量パーセント以下、Ｓ：
０．０２重量パーセント以下、Ｔｉ：０．０１重量パー
セント以下、Ｃｕ：０．１重量パーセント以下、Ｏ：
０．０５重量パーセント以下、残部がＦｅ及び不可避不
純物からなるものである。
ｎ，Ｃｒ．Ｍｏ，Ｎｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｗ，Ｎ，Ａｌ，Ｂ以
外の化学成分がＰ：０．０２重量パーセント以下、Ｓ：
０．０２重量パーセント以下、Ｔｉ：０．０１重量パー
セント以下、Ｃｕ：０．１重量パーセント以下、Ｏ：
０．０５重量パーセント以下、残部がＦｅ及び不可避不
純物からなるものである。
【０００９】
【作用】以下に本発明における成分組成限定の理由を詳
細に説明する。まず本発明において被覆剤中の金属炭酸
塩、金属弗化物の含有率及び被覆率を定めた理由は次の
通りである。 金属炭酸塩：３０から６０重量パーセント 本発明でいう金属炭酸塩とは、ＣａＣＯ 3，ＢａＣＯ
3，ＭｇＣＯ 3などを指すものであるが、これら金属炭
酸塩はアーク中で分解しＣＯ 2ガスを発生し溶融メタル
を大気から遮断して、アーク雰囲気中の水素分圧を下げ
る効果があり、塩基性のスラグを生成する。
細に説明する。まず本発明において被覆剤中の金属炭酸
塩、金属弗化物の含有率及び被覆率を定めた理由は次の
通りである。 金属炭酸塩：３０から６０重量パーセント 本発明でいう金属炭酸塩とは、ＣａＣＯ 3，ＢａＣＯ
3，ＭｇＣＯ 3などを指すものであるが、これら金属炭
酸塩はアーク中で分解しＣＯ 2ガスを発生し溶融メタル
を大気から遮断して、アーク雰囲気中の水素分圧を下げ
る効果があり、塩基性のスラグを生成する。
【００１０】これら添加量が３０重量パーセント未満で
はスラグの融点が低下し、スラグの被包性が悪くなって
良好なビードを得ることができない。また、大気を遮断
するガス発生量が不足するため、ピットやブローホール
が発生する。一方６０重量パーセントを超えて添加した
場合は、溶融スラグの粘度が高くなりすぎ、スパッタが
増加すると共にビード外観も悪化する。
はスラグの融点が低下し、スラグの被包性が悪くなって
良好なビードを得ることができない。また、大気を遮断
するガス発生量が不足するため、ピットやブローホール
が発生する。一方６０重量パーセントを超えて添加した
場合は、溶融スラグの粘度が高くなりすぎ、スパッタが
増加すると共にビード外観も悪化する。
【００１１】金属弗化物：１０から３０重量パーセント 本発明でいう金属弗化物とは、ＣａＦ 2，ＢａＦ 2，Ｍ
ｇＦ 2，ＬｉＦなどを指すものであるが、いずれもスラ
グの融点を下げて流動性の良いスラグをつくる。またア
ーク中で分解した弗素は溶融メタルや溶融スラグの水素
と反応し、溶接金属の水素分圧を下げて耐割れ性の良好
な溶接金属をつくる。
ｇＦ 2，ＬｉＦなどを指すものであるが、いずれもスラ
グの融点を下げて流動性の良いスラグをつくる。またア
ーク中で分解した弗素は溶融メタルや溶融スラグの水素
と反応し、溶接金属の水素分圧を下げて耐割れ性の良好
な溶接金属をつくる。
【００１２】これらの添加量が１０重量パーセント未満
では適当なスラグの流動性が得られず、ビード形成が悪
くピットが発生したりする。一方３０重量パーセントを
超えて添加した場合は、溶融スラグの粘性が不足し、ビ
ード形状が悪くなったり被覆筒が弱く溶接作業性が劣
る。
では適当なスラグの流動性が得られず、ビード形成が悪
くピットが発生したりする。一方３０重量パーセントを
超えて添加した場合は、溶融スラグの粘性が不足し、ビ
ード形状が悪くなったり被覆筒が弱く溶接作業性が劣
る。
【００１３】被覆率：２２から４０重量パーセント 被覆率とは、溶接棒全重量に対する被覆剤の重量パーセ
ントを意味し、２２重量パーセント未満では保護筒とし
ての機能が不十分になってスパッタが増加したり、生成
スラグ量の不足によってビード外観が悪化し、一方４０
重量パーセントを超えると、スラグ量が多くなりすぎる
ためにスラグ巻き込み等の欠陥が発生し易くなると共
に、開先幅の狭い溶接継手に適用した場合に運棒が困難
になる。
ントを意味し、２２重量パーセント未満では保護筒とし
ての機能が不十分になってスパッタが増加したり、生成
スラグ量の不足によってビード外観が悪化し、一方４０
重量パーセントを超えると、スラグ量が多くなりすぎる
ためにスラグ巻き込み等の欠陥が発生し易くなると共
に、開先幅の狭い溶接継手に適用した場合に運棒が困難
になる。
【００１４】次に被覆剤及び鋼心線のいずれかまたは両
方に含有させる必須元素について詳述する。 Ｃ：０．０１から０．１１重量パーセント Ｃは溶接金属中に歩留まって炭化物の析出による強度が
向上し、かつ粗大フェライトの生成を抑制する効果があ
り、溶接棒中に少なくとも０．０１重量パーセント以上
含有させなければならない。しかし多すぎると溶接割れ
感受性が劣化するので、０．１１重量パーセント以下に
抑えなければならない。
方に含有させる必須元素について詳述する。 Ｃ：０．０１から０．１１重量パーセント Ｃは溶接金属中に歩留まって炭化物の析出による強度が
向上し、かつ粗大フェライトの生成を抑制する効果があ
り、溶接棒中に少なくとも０．０１重量パーセント以上
含有させなければならない。しかし多すぎると溶接割れ
感受性が劣化するので、０．１１重量パーセント以下に
抑えなければならない。
【００１５】Ｓｉ：０．３から１．３重量パーセント 溶接金属の脱酸を目的とするものであるが、溶接作業性
確保の上からも必要である。溶接棒中の含有率が０．３
重量パーセント未満では、脱酸不足によって溶接金属中
に気孔が発生しやくすく、一方１．３重量パーセントを
超えると、溶接金属の靱性が低下する。
確保の上からも必要である。溶接棒中の含有率が０．３
重量パーセント未満では、脱酸不足によって溶接金属中
に気孔が発生しやくすく、一方１．３重量パーセントを
超えると、溶接金属の靱性が低下する。
【００１６】Ｍｎ：１．０から１．９重量パーセント Ｓｉと同様に脱酸剤として重要であり、少なくとも１．
０重量パーセント含有させなければならないが、１．９
重量パーセントを超えると溶接金属の微細フェライトが
なくなって焼入れ硬化性が過大となり、溶接割れ感受性
が劣化する。
０重量パーセント含有させなければならないが、１．９
重量パーセントを超えると溶接金属の微細フェライトが
なくなって焼入れ硬化性が過大となり、溶接割れ感受性
が劣化する。
【００１７】Ｃｒ：５．９から９．５重量パーセント 母材共金系として、同等量添加し溶接金属の耐酸化性、
耐蝕性及び高温強度を高めるのに不可欠の元素で、この
種の成分系における主成分であり、少なくとも５．９重
量パーセント含有させなければならない。一方、９．５
重量パーセントを超えると、粗大フェライトが生成して
靱性が低下する。
耐蝕性及び高温強度を高めるのに不可欠の元素で、この
種の成分系における主成分であり、少なくとも５．９重
量パーセント含有させなければならない。一方、９．５
重量パーセントを超えると、粗大フェライトが生成して
靱性が低下する。
【００１８】Ｍｏ：０．３から０．６重量パーセント Ｃｒと同様に共金系として、同等量の添加が必要であ
り、固溶体効果によりクリープ破断強度が向上する効果
があり、少なくとも０．３重量パーセント以上含有させ
なければならない。一方、０．６重量パーセントを超え
てもクリープ破断強度向上効果は得られず、かえって溶
接性の著しい劣化を招くので上限を０．６重量パーセン
トとした。
り、固溶体効果によりクリープ破断強度が向上する効果
があり、少なくとも０．３重量パーセント以上含有させ
なければならない。一方、０．６重量パーセントを超え
てもクリープ破断強度向上効果は得られず、かえって溶
接性の著しい劣化を招くので上限を０．６重量パーセン
トとした。
【００１９】Ｎｉ：０．２から１．２重量パーセント Ｎｉは粗大フェライトの生成を抑制し、溶接金属の靱性
の安定化に有効であり、０．２重量パーセント未満では
その効果が得られない。一方１．２重量パーセントを超
えると、高温強度及びクリープ破断強度が著しく低下す
る。
の安定化に有効であり、０．２重量パーセント未満では
その効果が得られない。一方１．２重量パーセントを超
えると、高温強度及びクリープ破断強度が著しく低下す
る。
【００２０】Ｖ：０．１０から０．４０重量パーセント Ｖは高温強度を著しく高める元素であり、Ｖ 4Ｃ 3とし
ての他Ｍ23Ｃ 6，Ｍ 6Ｃ（Ｍは金属元素を示す）の一部
に入り、析出物の粗大化の抑制に優れた効果を発揮する
が、０．１０重量パーセント未満ではその効果が得られ
ない。一方、０．４０重量パーセントを超えると、炭化
物が過剰に析出して靱性が低下する。
ての他Ｍ23Ｃ 6，Ｍ 6Ｃ（Ｍは金属元素を示す）の一部
に入り、析出物の粗大化の抑制に優れた効果を発揮する
が、０．１０重量パーセント未満ではその効果が得られ
ない。一方、０．４０重量パーセントを超えると、炭化
物が過剰に析出して靱性が低下する。
【００２１】Ｎｂ：０．０２から０．１０重量パーセン
ト ＮｂはＮｂＣの析出によって高温強度を高め、Ｍ23Ｃ
6，Ｍ 6Ｃ等の析出状態をコントロールするためにクリ
ープ破断強度改善に効果がある。しかしその量が０．０
２重量パーセント未満ではその効果がなく、０．１０重
量パーセントを超えると炭化物が凝集粗大化して強度を
低下させる。
ト ＮｂはＮｂＣの析出によって高温強度を高め、Ｍ23Ｃ
6，Ｍ 6Ｃ等の析出状態をコントロールするためにクリ
ープ破断強度改善に効果がある。しかしその量が０．０
２重量パーセント未満ではその効果がなく、０．１０重
量パーセントを超えると炭化物が凝集粗大化して強度を
低下させる。
【００２２】Ｗ：１．０から１．９重量パーセント ＷはＣｒ，Ｍｏと同族の元素であり、焼戻しによってＷ
2Ｃが析出し、特にＭｏとの共存においては高温長時間
側でのクリープ破断強度向上への効果は極めて大きい。
しかしながら１．０重量パーセント未満ではＭｏとの共
存効果が得られず高温強度改善が達成できない。一方
１．９重量パーセントを超えると溶接金属の延性が低下
すると同時に溶接作業性が劣化してくるので１．９重量
パーセントを上限とした。
2Ｃが析出し、特にＭｏとの共存においては高温長時間
側でのクリープ破断強度向上への効果は極めて大きい。
しかしながら１．０重量パーセント未満ではＭｏとの共
存効果が得られず高温強度改善が達成できない。一方
１．９重量パーセントを超えると溶接金属の延性が低下
すると同時に溶接作業性が劣化してくるので１．９重量
パーセントを上限とした。
【００２３】Ｎ：０．０３から０．０７重量パーセント Ｎはオーステナイト安定化元素の１つであり、微細な炭
窒化物を析出させることにより高温強度、クリープ破断
強度及び靱性を向上させる。しかしながら０．０３重量
パーセント未満ではその効果がなく、一方０．０７重量
パーセントを超えると、溶接金属の凝固時に非固溶窒素
がブローホール等の気孔欠陥として発生しやすくなる。
窒化物を析出させることにより高温強度、クリープ破断
強度及び靱性を向上させる。しかしながら０．０３重量
パーセント未満ではその効果がなく、一方０．０７重量
パーセントを超えると、溶接金属の凝固時に非固溶窒素
がブローホール等の気孔欠陥として発生しやすくなる。
【００２４】本発明溶接棒に含まれる元素の種類及び最
適含有率は上記の通りであり、上記の要件を満足する限
り本発明の目的は達成されるが、各元素の機能を総合的
に考慮し、溶接金属の高温強度、高温クリープ破断強
度、靱性、耐割れ性等を一層効果的に高めるためには、
下記の元素をも添加してもよい。
適含有率は上記の通りであり、上記の要件を満足する限
り本発明の目的は達成されるが、各元素の機能を総合的
に考慮し、溶接金属の高温強度、高温クリープ破断強
度、靱性、耐割れ性等を一層効果的に高めるためには、
下記の元素をも添加してもよい。
【００２５】Ａｌ：０．５から１．５重量パーセント Ａｌは溶接金属中の酸素量を低減し、微細炭化物の析出
促進によるＣの固定により溶接金属の耐割れ性を向上さ
せるのに有効であるが、０．５重量パーセント未満では
その効果が不十分である。一方１．５重量パーセントを
超えるとアークが不安定でありスパッタ量が増加して溶
接作業性が劣化する。
促進によるＣの固定により溶接金属の耐割れ性を向上さ
せるのに有効であるが、０．５重量パーセント未満では
その効果が不十分である。一方１．５重量パーセントを
超えるとアークが不安定でありスパッタ量が増加して溶
接作業性が劣化する。
【００２６】Ｂ：０．０１から０．０５重量パーセント ＢはＭｏ，Ｗの添加効果を相剰的に高める作用を有する
が、０．０１重量パーセント未満ではその効果が有効に
発揮されない。一方０．０５重量パーセントを超えると
溶接金属の靱性が低下すると共に溶接作業性も低下す
る。
が、０．０１重量パーセント未満ではその効果が有効に
発揮されない。一方０．０５重量パーセントを超えると
溶接金属の靱性が低下すると共に溶接作業性も低下す
る。
【００２７】本発明の被覆アーク溶接棒は、前述の成分
の他にアーク安定剤、スラグ生成剤として被覆剤中に鉄
粉、アルカリ成分、ルチル等を添加するが、その添加範
囲は２５重量パーセント以下が望ましい。さらに粘結剤
としては、主に硅酸ソーダ、硅酸カリを含有する水ガラ
スを用いるものであり、水ガラス中のＳｉＯ 2とＮａ 2
Ｏ，Ｋ 2Ｏ等のアルカリ成分のモル比が、１．５から
３．５の範囲を使用することが望ましい。本発明の被覆
アーク溶接棒は、通常の溶接棒塗装機により被覆塗装し
た後、水分を除去するために３００から５５０度Ｃで焼
成して製造する。
の他にアーク安定剤、スラグ生成剤として被覆剤中に鉄
粉、アルカリ成分、ルチル等を添加するが、その添加範
囲は２５重量パーセント以下が望ましい。さらに粘結剤
としては、主に硅酸ソーダ、硅酸カリを含有する水ガラ
スを用いるものであり、水ガラス中のＳｉＯ 2とＮａ 2
Ｏ，Ｋ 2Ｏ等のアルカリ成分のモル比が、１．５から
３．５の範囲を使用することが望ましい。本発明の被覆
アーク溶接棒は、通常の溶接棒塗装機により被覆塗装し
た後、水分を除去するために３００から５５０度Ｃで焼
成して製造する。
【００２８】
【実施例】以下に実施例により本発明の効果を更に具体
的に示す。Ｃｒ−Ｍｏ鋼心線（３．２ｍｍ径）の外周に
被覆率２７から２９重量パーセントとなる様に被覆剤を
塗布し、表１に示す成分組成の被覆アーク溶接棒を製造
した。得られた各溶接棒を用い、９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−
１．８Ｗ−Ｎｂ−Ｖ鋼板を母材としてＡＷＳ Ａ５．４
に基づき溶接実験を行ない表２の結果を得た。なお溶接
条件は、溶接電流１２０アンペア、溶接入熱１４ｋＪ／
ｃｍ、予熱パス環温度２００から２２０度Ｃ、下向き姿
勢で溶接継手を作製した。さらに溶接終了後７５０度Ｃ
で４時間歪取り焼鈍を行った後、各種物性試験を行っ
た。
的に示す。Ｃｒ−Ｍｏ鋼心線（３．２ｍｍ径）の外周に
被覆率２７から２９重量パーセントとなる様に被覆剤を
塗布し、表１に示す成分組成の被覆アーク溶接棒を製造
した。得られた各溶接棒を用い、９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−
１．８Ｗ−Ｎｂ−Ｖ鋼板を母材としてＡＷＳ Ａ５．４
に基づき溶接実験を行ない表２の結果を得た。なお溶接
条件は、溶接電流１２０アンペア、溶接入熱１４ｋＪ／
ｃｍ、予熱パス環温度２００から２２０度Ｃ、下向き姿
勢で溶接継手を作製した。さらに溶接終了後７５０度Ｃ
で４時間歪取り焼鈍を行った後、各種物性試験を行っ
た。
【表１】
【表２】
【００２９】表１、表２からも明らかな様に、本発明の
要件を満たす溶接棒Ｎｏ．１からＮｏ．８を用いて得た
溶接部は、室温強度、高温強度、シャルピー吸収エネル
ギー及び高温クリープ破断強度の何れにおいても、比較
棒に比べて卓越した性能を有している。これに対し比較
例の溶接棒Ｎｏ．９はＮｉ量が多すぎるため、クリープ
破断強度が低い。Ｎｏ．１０は、Ｂ量が多すぎるため、
靱性が低い。Ｎｏ．１１はＶ量が少ないため、粗大フェ
ライトが析出し高温強度が低い。Ｎｏ．１２は、Ｗ量が
少ないため、クリープ破断強度が低い。Ｎｏ．１３は、
Ｎ量が少ないため、高温強度、クリープ破断強度が低
い。Ｎｏ．１４は、Ｓｉ量が多すぎるため、溶接金属の
靱性が低い。
要件を満たす溶接棒Ｎｏ．１からＮｏ．８を用いて得た
溶接部は、室温強度、高温強度、シャルピー吸収エネル
ギー及び高温クリープ破断強度の何れにおいても、比較
棒に比べて卓越した性能を有している。これに対し比較
例の溶接棒Ｎｏ．９はＮｉ量が多すぎるため、クリープ
破断強度が低い。Ｎｏ．１０は、Ｂ量が多すぎるため、
靱性が低い。Ｎｏ．１１はＶ量が少ないため、粗大フェ
ライトが析出し高温強度が低い。Ｎｏ．１２は、Ｗ量が
少ないため、クリープ破断強度が低い。Ｎｏ．１３は、
Ｎ量が少ないため、高温強度、クリープ破断強度が低
い。Ｎｏ．１４は、Ｓｉ量が多すぎるため、溶接金属の
靱性が低い。
【００３０】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、被
覆剤及び心線中に含有させる合金元素の種類及び含有率
を特定することによって、９Ｃｒ系母材に匹敵する物性
を有する溶接金属を得ることができ、この種の特殊鋼を
母材とする高温高圧反応設備等の品質を大幅に高め得
る。
覆剤及び心線中に含有させる合金元素の種類及び含有率
を特定することによって、９Ｃｒ系母材に匹敵する物性
を有する溶接金属を得ることができ、この種の特殊鋼を
母材とする高温高圧反応設備等の品質を大幅に高め得
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 淳一 神奈川県相模原市淵野辺５−10−１ 新日 本製鐵株式会社 第二技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−266199（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 金属炭酸塩３０から６０重量パーセン
ト、金属弗化物１０から３０重量パーセント、その他に
上記以外のアーク安定剤、スラグ生成剤、粘結剤を含む
被覆剤を溶接棒全重量に対して２２から４０重量パーセ
ントとなるように鋼心線外周に被覆してなる９Ｃｒ−
０．５Ｍｏ−１．８Ｗ−Ｎｂ−Ｖ鋼用被覆アーク溶接棒
において、前記被覆剤と前記鋼心線中の両方または一方
の成分調整により溶接棒全重量に対してＣ：０．０１か
ら０．１１重量パーセント、Ｓｉ：０．３から１．３重
量パーセント、Ｍｎ：１．０から１．９重量パーセン
ト、Ｃｒ：５．９から９．５重量パーセント、Ｍｏ：
０．３から０．６重量パーセント、Ｎｉ：０．２から
１．２重量パーセント、Ｖ：０．１０から０．４０重量
パーセント、Ｎｂ：０．０２から０．１０重量パーセン
ト、Ｗ：１．０から１．９重量パーセント、Ｎ：０．０
３から０．０７重量パーセントの成分を含有せしめたこ
とを特徴とする９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−１．８Ｗ−Ｎｂ−
Ｖ鋼用の低水素系被覆アーク溶接棒。 - 【請求項２】 溶接棒全重量に対してさらに、Ａｌ：
０．５から１．５重量パーセント、Ｂ：０．０１から
０．０５重量パーセントの成分を含有せしめたことを特
徴とする請求項１記載の９Ｃｒ−０．５Ｍｏ−１．８Ｗ
−Ｎｂ−Ｖ鋼用の低水素系被覆アーク溶接棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3089334A JPH0825060B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 低水素系被覆アーク溶接棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3089334A JPH0825060B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 低水素系被覆アーク溶接棒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04305396A JPH04305396A (ja) | 1992-10-28 |
| JPH0825060B2 true JPH0825060B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=13967792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3089334A Expired - Lifetime JPH0825060B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 低水素系被覆アーク溶接棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0825060B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09122972A (ja) * | 1995-10-30 | 1997-05-13 | Nippon Steel Corp | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用被覆アーク溶接棒 |
| JP3375868B2 (ja) * | 1997-12-05 | 2003-02-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用低水素系被覆アーク溶接棒 |
| JP6641084B2 (ja) * | 2014-12-25 | 2020-02-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶接時の耐棒焼け性に優れる低水素系被覆アーク溶接棒 |
| JP6688344B2 (ja) * | 2018-07-12 | 2020-04-28 | 株式会社神戸製鋼所 | 低水素系被覆アーク溶接棒 |
| CN109623200A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-04-16 | 江苏联捷焊业科技有限公司 | 一种兼具高效性和抗裂性的绞合型埋弧药芯焊丝及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61266199A (ja) * | 1985-05-17 | 1986-11-25 | Kobe Steel Ltd | Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶接用被覆ア−ク溶接棒 |
| JPH069756B2 (ja) * | 1986-03-20 | 1994-02-09 | 新日本製鐵株式会社 | 低水素系被覆ア−ク溶接棒 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3089334A patent/JPH0825060B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04305396A (ja) | 1992-10-28 |
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Legal Events
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