JPS59166382A - 異材継手溶接方法 - Google Patents
異材継手溶接方法Info
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- JPS59166382A JPS59166382A JP4566384A JP4566384A JPS59166382A JP S59166382 A JPS59166382 A JP S59166382A JP 4566384 A JP4566384 A JP 4566384A JP 4566384 A JP4566384 A JP 4566384A JP S59166382 A JPS59166382 A JP S59166382A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/23—Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded
- B23K9/232—Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded of different metals
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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
【発明の詳細な説明】
本発明は、炭素鋼とオーステナイト系ステンレス鋼の異
種材料の溶接方法に関し、特に応力腐食割れを防止する
ことができる溶接方法に関する。
種材料の溶接方法に関し、特に応力腐食割れを防止する
ことができる溶接方法に関する。
炭素鋼とオーステナイト系ステンレス鋼の組合せをオー
ステナイト系ステンレス溶接棒またはインコネル溶接棒
で片側から溶接する場合、加工性の容易さから第１図に
示すように炭素鋼側のみに開先をとって溶接がなされて
いることが多かった。
ステナイト系ステンレス溶接棒またはインコネル溶接棒
で片側から溶接する場合、加工性の容易さから第１図に
示すように炭素鋼側のみに開先をとって溶接がなされて
いることが多かった。
第１図において、１はオーステナイト系ステンレス鋼、
２は炭素鋼、３は溶着金属である。
２は炭素鋼、３は溶着金属である。
上記開先形状において、ルートギャップがある場合、溶
接ルート部は第１図に示すようにオーステナイト系ステ
ンレス鋼１側に鋭いノツチを有する形状の溶は込み不足
を形成することがある。そして溶接残留応力、機器運転
中の熱応力、内圧等の応力が作用し、ルート側の流体中
にＣ／−が存在する場合、切欠部から応力腐食割れが発
生することが多い。
接ルート部は第１図に示すようにオーステナイト系ステ
ンレス鋼１側に鋭いノツチを有する形状の溶は込み不足
を形成することがある。そして溶接残留応力、機器運転
中の熱応力、内圧等の応力が作用し、ルート側の流体中
にＣ／−が存在する場合、切欠部から応力腐食割れが発
生することが多い。
このような異種材料の組合せの場合、肉材質問に電気回
路ができ、炭素鋼が腐食され、オーステナイト系ステン
レス鋼がカソード防食され、一般には応力腐食割れは生
じ難いもので゛ある。
路ができ、炭素鋼が腐食され、オーステナイト系ステン
レス鋼がカソード防食され、一般には応力腐食割れは生
じ難いもので゛ある。
しかし、上記第１図のようなルート形状、すなわちオー
ステナイト系ステンレス鋼１と溶着金属３の接合点Ａに
鋭いノツチが形成され、しかもこの部分に炭素鋼２から
の防食電流が流入し難いような相対的な空間位置を形成
するルート形状である場合、防食効果は得られず、応力
病 食割れに対しては極めて不利寿ルート形状、換言す
れば応力腐食割れ感受性の高い溶接ルート形状であると
言える。
ステナイト系ステンレス鋼１と溶着金属３の接合点Ａに
鋭いノツチが形成され、しかもこの部分に炭素鋼２から
の防食電流が流入し難いような相対的な空間位置を形成
するルート形状である場合、防食効果は得られず、応力
病 食割れに対しては極めて不利寿ルート形状、換言す
れば応力腐食割れ感受性の高い溶接ルート形状であると
言える。
本発明は、炭素鋼とオーステナイト系ステンレス鋼との
異種金属材料の溶接部における溶接ルート部の形状を、
ノツチの形状と、画材質問の相対的な空間位置によるカ
ソード防食効果とを重畳さ゛せて改良したものを用いる
ことによって、応力腐食割れ感受性を低下させることの
できる異材継手溶接法を提案するものである。
異種金属材料の溶接部における溶接ルート部の形状を、
ノツチの形状と、画材質問の相対的な空間位置によるカ
ソード防食効果とを重畳さ゛せて改良したものを用いる
ことによって、応力腐食割れ感受性を低下させることの
できる異材継手溶接法を提案するものである。
すなわち本発明は、炭素鋼とオーステナイト系ステンレ
ス−１句の組合せをオーステナイト系ステンレス溶接棒
またはインコネル溶接棒で片［０から溶接するに際し、
オーステナイト系ステンレス鋼側の開先を多くとシ、炭
素鋼と溶着金属の接合点における角度が９０°以下とな
るように溶接することを特徴とする異材継手溶接方法に
関するものである。
ス−１句の組合せをオーステナイト系ステンレス溶接棒
またはインコネル溶接棒で片［０から溶接するに際し、
オーステナイト系ステンレス鋼側の開先を多くとシ、炭
素鋼と溶着金属の接合点における角度が９０°以下とな
るように溶接することを特徴とする異材継手溶接方法に
関するものである。
以下、添付図面を用いて本発明方法を詳細に説明する。
第２図は、本発明方法の一実施態様例における継手形状
を示す模式図である。第２図中、第１図と同一符号は第
１図と同一意味を有し、Ｂが炭素鋼２と溶着金属３の接
合点で０が該接合点Ｂにおける角度、すなわち第１．２
図において、接合点Ａを通るオーステナイト系ステンレ
ス鋼１側の表面をパ、接合点Ｂを通る炭素鋼２側の表面
をＢＢ′ とすると、／ＡＢＢ’＝ ６である。
を示す模式図である。第２図中、第１図と同一符号は第
１図と同一意味を有し、Ｂが炭素鋼２と溶着金属３の接
合点で０が該接合点Ｂにおける角度、すなわち第１．２
図において、接合点Ａを通るオーステナイト系ステンレ
ス鋼１側の表面をパ、接合点Ｂを通る炭素鋼２側の表面
をＢＢ′ とすると、／ＡＢＢ’＝ ６である。
該角度０は、第１．２図に示すようにオーステナイト系
ステンレス鋼１．炭素鋼２の開先をとる量の多少によっ
て変化する。すなわち、第１図ではオーステナイト系ス
テンレス鋼１側に比べ炭素鋼２側の開先を多くしてあり
、この場合の溶接ルート形状は図示するようにｅ＞ｑａ
ｏとなり、一方第２図では炭素鋼２側に比ペオーステナ
イト系ステンレス鋼１側の開先を多くしてあり、溶接ル
ート形状はθ＜９０°となる。
ステンレス鋼１．炭素鋼２の開先をとる量の多少によっ
て変化する。すなわち、第１図ではオーステナイト系ス
テンレス鋼１側に比べ炭素鋼２側の開先を多くしてあり
、この場合の溶接ルート形状は図示するようにｅ＞ｑａ
ｏとなり、一方第２図では炭素鋼２側に比ペオーステナ
イト系ステンレス鋼１側の開先を多くしてあり、溶接ル
ート形状はθ＜９０°となる。
この−の大きさと、応力腐食割れ感受性との関係を第３
図（Ａ）に示す。なお、第３図体）のデータの意味は第
５図（Ｂ）に示す通シである。
図（Ａ）に示す。なお、第３図体）のデータの意味は第
５図（Ｂ）に示す通シである。
第５図（５）のデータは、５ＥＩ４１ および５ＵＳ
５０４の板をＤ６０９の溶接棒で片側から溶接したもの
で、溶接開先形状を変えることによシ０を変化させたも
のを試験片とし、ルート部を曲げ面にした３点曲げ試験
方法で応力を負荷し、４２％Ｍｇ、Ｏ／２沸騰水溶液を
腐食液として測定したものである。
５０４の板をＤ６０９の溶接棒で片側から溶接したもの
で、溶接開先形状を変えることによシ０を変化させたも
のを試験片とし、ルート部を曲げ面にした３点曲げ試験
方法で応力を負荷し、４２％Ｍｇ、Ｏ／２沸騰水溶液を
腐食液として測定したものである。
第３図体）より、接合点Ａ部のクラックはθく９０°で
発生しなくなることが判る。この原因としては、θが減
少するに従って接合点Ａの形状係数が小さくなるため、
すなわち接合点ムに形成されるノツチ形状が緩やかＫな
るため、当然応力集中の減少による割れ感受性が低下し
ていることにあると考えられる。ところで、０＝１２０
’および１３５°における接合点Ａと６＝６Ｄ。
発生しなくなることが判る。この原因としては、θが減
少するに従って接合点Ａの形状係数が小さくなるため、
すなわち接合点ムに形成されるノツチ形状が緩やかＫな
るため、当然応力集中の減少による割れ感受性が低下し
ていることにあると考えられる。ところで、０＝１２０
’および１３５°における接合点Ａと６＝６Ｄ。
および４５°における接合点Ｂとは同じ切欠状をしてい
るだめ、応力集中による割れ感受、性の程度は同一であ
るが、第３図（Ａｌのデータでは０−６０°および４５
°での割れ寿命はθ−１２０°および１３５°に比べて
明らかに大きくなっている。
るだめ、応力集中による割れ感受、性の程度は同一であ
るが、第３図（Ａｌのデータでは０−６０°および４５
°での割れ寿命はθ−１２０°および１３５°に比べて
明らかに大きくなっている。
これは、ｅ＞９０°のものでは前記したように接合点Ａ
のノツチ形状が鋭くなり、接合点Ａ部に炭素鋼２からの
一防食電流が流入せず、カソード防食効果が得られない
が、＃（，９０°のものでは接合点Ａのノツチ形状が緩
やかになり、接合点Ａ部に炭素鋼２からの防食電流が流
入し、カソード防食されていることを示している。すな
わち、第２図のカンード側（オーステナイト系ステンレ
ス鋼１と溶着金属３）の表面ＡＡ’＋ＡＢに対するアノ
ード側（炭素鋼２）の表面ＢＢ’の割合は第１図のそれ
に比べて大きいため、第２図の方が第１図よりもカンー
ド側へ流入する電流密度が犬きく、シかも接合点Ａ部に
流れ易くなっているのである。
のノツチ形状が鋭くなり、接合点Ａ部に炭素鋼２からの
一防食電流が流入せず、カソード防食効果が得られない
が、＃（，９０°のものでは接合点Ａのノツチ形状が緩
やかになり、接合点Ａ部に炭素鋼２からの防食電流が流
入し、カソード防食されていることを示している。すな
わち、第２図のカンード側（オーステナイト系ステンレ
ス鋼１と溶着金属３）の表面ＡＡ’＋ＡＢに対するアノ
ード側（炭素鋼２）の表面ＢＢ’の割合は第１図のそれ
に比べて大きいため、第２図の方が第１図よりもカンー
ド側へ流入する電流密度が犬きく、シかも接合点Ａ部に
流れ易くなっているのである。
このように１本発明方法によれば次に示す効果を奏し、
応力腐食割れ感受性を著しく低下させる。
応力腐食割れ感受性を著しく低下させる。
（１） 接合点Ａの形状係数が小さくなシ、応力集中
が緩和されて割れ感受性が低下する。
が緩和されて割れ感受性が低下する。
（２）接合点Ａを含む断面の溶着金属３の厚さが大きく
なり、接合点ム一での負荷応力が小さくなる。
なり、接合点ム一での負荷応力が小さくなる。
（３） アノード側（炭素鋼）の表面のカソード側（
オーステナイト系ステンレス鋼および溶着金属）の表面
に対する割合が従来の場合のそれに比べて大きくなるた
め、炭素鋼からオーステナイト系ステンレス鋼および溶
着金属へ流入する防食電流密度が従来の場合のそれに比
べて大きくなる。
オーステナイト系ステンレス鋼および溶着金属）の表面
に対する割合が従来の場合のそれに比べて大きくなるた
め、炭素鋼からオーステナイト系ステンレス鋼および溶
着金属へ流入する防食電流密度が従来の場合のそれに比
べて大きくなる。
（４）形状的に接合点Ａには炭素鋼、（・、アノマド側
）からの防食電流が流入し易い。
）からの防食電流が流入し易い。
（５）接合点Ｂは第１図の接合点ムと同じ形状のノツチ
を形成するが、接合点ｐにはアノード側からの防食電流
が流れ易い。
を形成するが、接合点ｐにはアノード側からの防食電流
が流れ易い。
なお第４図は、参考のために示すもので、スチームジャ
ケット（炭素鋼）２側に開先加工を施し、ステー（ＳＵ
Ｂ ３０４ ） １と溶接し、約３年間使用後に発生し
た応力腐食割れの状況を示す模式図で、４のようなりラ
ックが発生していた。
ケット（炭素鋼）２側に開先加工を施し、ステー（ＳＵ
Ｂ ３０４ ） １と溶接し、約３年間使用後に発生し
た応力腐食割れの状況を示す模式図で、４のようなりラ
ックが発生していた。
以上説明したように、本発明方法は、オーステナイト系
ステンレス鋼と炭素鋼とをオーステナイト系ステンレス
溶接棒またはインコネル溶接棒で片側から溶接する際に
、応力集中による割れ感受性の極めて小さいノツチ形状
と、画材質問の相対的な空間位置によるカソード防食効
果とが重畳するような形状とした溶接ルート形状を用い
るため、オーステナイト系ステンレス鋼と炭素鋼との継
手部における応力腐食割れが防止でき、実機使用におけ
る寿命を著しく延長することができる。
ステンレス鋼と炭素鋼とをオーステナイト系ステンレス
溶接棒またはインコネル溶接棒で片側から溶接する際に
、応力集中による割れ感受性の極めて小さいノツチ形状
と、画材質問の相対的な空間位置によるカソード防食効
果とが重畳するような形状とした溶接ルート形状を用い
るため、オーステナイト系ステンレス鋼と炭素鋼との継
手部における応力腐食割れが防止でき、実機使用におけ
る寿命を著しく延長することができる。
第１，２図は異材継手部における溶接ルート形状の模式
図で、第１図は従来の場合、第２図は本発明方法の一実
施態様例の場合である。第３図体）は本発明の効果を従
来と比較して示すための実験データを示す図表、第３図
中）は第３図（４）のデータの説明図、第４図は従来の
態様で溶接し実機で約３年間使用した後のスチームジャ
ケットとステーとに発生した応力腐食割れの状況を示す
模式図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − ，８−１図 斗２図 Ａ Ｂ’
図で、第１図は従来の場合、第２図は本発明方法の一実
施態様例の場合である。第３図体）は本発明の効果を従
来と比較して示すための実験データを示す図表、第３図
中）は第３図（４）のデータの説明図、第４図は従来の
態様で溶接し実機で約３年間使用した後のスチームジャ
ケットとステーとに発生した応力腐食割れの状況を示す
模式図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − ，８−１図 斗２図 Ａ Ｂ’
Claims (1)
- 炭素鋼とオーステナイト系ステンレス鋼の組合せをオー
ステナイト系ステンレス溶接棒またはインコネル溶接棒
で片側から溶接するに際し、オーステナイト系ステンレ
ス鋼側の開先を多くとり、炭素鋼と溶着金属の接合点に
おける角度が９００以下となるように溶接することを特
徴とする異材継手溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4566384A JPS59166382A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 異材継手溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4566384A JPS59166382A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 異材継手溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59166382A true JPS59166382A (ja) | 1984-09-19 |
Family
ID=12725616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4566384A Pending JPS59166382A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 異材継手溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59166382A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101966619A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-02-09 | 江苏翔宇电力装备制造有限公司 | 特高压电力铁塔组焊件焊接方法 |
| EP2777866A3 (en) * | 2013-03-11 | 2015-03-04 | General Electric Company | Suppport structure with dissimilar metal welds |
-
1984
- 1984-03-12 JP JP4566384A patent/JPS59166382A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101966619A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-02-09 | 江苏翔宇电力装备制造有限公司 | 特高压电力铁塔组焊件焊接方法 |
| EP2777866A3 (en) * | 2013-03-11 | 2015-03-04 | General Electric Company | Suppport structure with dissimilar metal welds |
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