JPS5937157B2 - ステンレスクラツド鋼継手の片面溶接方法 - Google Patents
ステンレスクラツド鋼継手の片面溶接方法Info
- Publication number
- JPS5937157B2 JPS5937157B2 JP54104993A JP10499379A JPS5937157B2 JP S5937157 B2 JPS5937157 B2 JP S5937157B2 JP 54104993 A JP54104993 A JP 54104993A JP 10499379 A JP10499379 A JP 10499379A JP S5937157 B2 JPS5937157 B2 JP S5937157B2
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- weld metal
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- steel
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はステンレスクラッド鋼継手の片面溶接方法に関
する。
する。
耐食性、耐高温酸化性、高温強度等のすぐれたＦｅ−Ｃ
ｒ系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼を合せ材とする
クラッド鋼は従来より腐食環境下にさらされる構造物に
多く使用されている。
ｒ系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼を合せ材とする
クラッド鋼は従来より腐食環境下にさらされる構造物に
多く使用されている。
従来より前記のクラッド鋼の継手溶接方法は一般に第１
図ａおよび第１図ｂに示す方法で行なわれている。
図ａおよび第１図ｂに示す方法で行なわれている。
即ち第１図ａにおいては合材１側を開口部とするＶ型開
先を設け、開先底部より母材２と同等成分の溶接金属３
で母材部を溶接した後その母材溶接金属３の上に合金成
分が合材１と同等かあるいはそれ以上の高合金成分の溶
接材料を用いて合材部を溶接し合材と同等かあるいはそ
れ以上の性能を有する溶接金属４を得ていた。また第１
図ｂではＸ型開先を設けまず母材２側より母材２を母材
２と同等の溶接金属３ａにより溶接し、次に合材１側よ
り母材部２に母材２と同等の溶接金属３ｂを溶接し、そ
の溶接金属３ｂの上に合材１と同等あるいはそれ以上の
高合金の溶材金属４により溶接して良好な溶接継手を得
ていた。この様にステンレスクラッド鋼の継手溶接が合
材側から実施可能な場合は第１図ａ、ｂに示した方法で
問題なく行なわれるが、小径の内面ステンレスクラッド
鋼管の長手溶接や周継手溶接においては、溶接装置や溶
接作業者が鋼管内部に入れないため鋼管外側するわち母
材側から溶接しなければならない。この場合従来よりー
般に実施されている溶接方法は第２図に示すごとく母材
２側を開口部とするＶ型開先を設け開先底部の合材１の
部分より母材２の部分迄クラッド鋼全厚を合材１にくら
べ合金成分量を多く含有する溶接材料を用いて溶接金属
４を得ていたものである。これは合材の溶接金属である
高合金の上に母材と同種の低炭素鋼や低合金鋼の溶接材
料を用いて溶接を行なうと、母材の溶接金属の一部が合
材溶接金属により成分が濃化され、その為母材溶接金属
の一部が硬化し、その結果著しく延性、靭性が低下した
り、割れが発生したりする等の問題があるので、クラッ
ド鋼全厚を合材の溶接金属で溶接せざるを得ないためで
ある。このように母材側から片面継手溶接を実施すると
母材の肉厚が大きくなると使用される溶接材料が多くな
り、その溶接材料はステンレス系高合金であるので、材
料費が大きくなり、また溶接継手はステンレス系材料で
あるので要求される母材の強度、靭性が確保できない場
合が生じることがある。本発明の目的は上記のごときク
ラツド鋼の母材側からの片面溶接に生じる問題点を解決
するための新規な溶接方法を提供するにある。
先を設け、開先底部より母材２と同等成分の溶接金属３
で母材部を溶接した後その母材溶接金属３の上に合金成
分が合材１と同等かあるいはそれ以上の高合金成分の溶
接材料を用いて合材部を溶接し合材と同等かあるいはそ
れ以上の性能を有する溶接金属４を得ていた。また第１
図ｂではＸ型開先を設けまず母材２側より母材２を母材
２と同等の溶接金属３ａにより溶接し、次に合材１側よ
り母材部２に母材２と同等の溶接金属３ｂを溶接し、そ
の溶接金属３ｂの上に合材１と同等あるいはそれ以上の
高合金の溶材金属４により溶接して良好な溶接継手を得
ていた。この様にステンレスクラッド鋼の継手溶接が合
材側から実施可能な場合は第１図ａ、ｂに示した方法で
問題なく行なわれるが、小径の内面ステンレスクラッド
鋼管の長手溶接や周継手溶接においては、溶接装置や溶
接作業者が鋼管内部に入れないため鋼管外側するわち母
材側から溶接しなければならない。この場合従来よりー
般に実施されている溶接方法は第２図に示すごとく母材
２側を開口部とするＶ型開先を設け開先底部の合材１の
部分より母材２の部分迄クラッド鋼全厚を合材１にくら
べ合金成分量を多く含有する溶接材料を用いて溶接金属
４を得ていたものである。これは合材の溶接金属である
高合金の上に母材と同種の低炭素鋼や低合金鋼の溶接材
料を用いて溶接を行なうと、母材の溶接金属の一部が合
材溶接金属により成分が濃化され、その為母材溶接金属
の一部が硬化し、その結果著しく延性、靭性が低下した
り、割れが発生したりする等の問題があるので、クラッ
ド鋼全厚を合材の溶接金属で溶接せざるを得ないためで
ある。このように母材側から片面継手溶接を実施すると
母材の肉厚が大きくなると使用される溶接材料が多くな
り、その溶接材料はステンレス系高合金であるので、材
料費が大きくなり、また溶接継手はステンレス系材料で
あるので要求される母材の強度、靭性が確保できない場
合が生じることがある。本発明の目的は上記のごときク
ラツド鋼の母材側からの片面溶接に生じる問題点を解決
するための新規な溶接方法を提供するにある。
本発明では合材の溶接部は合材と同等かあるいはそれ以
上の耐食性等の性能を有し、母材の溶接部は母材と同等
かあるいはそれ以上の機械的性質を有する溶接材料で溶
接し、母材溶接部の合材溶接部との間に中間層を設ける
ことによつて境界部に発生する問題点を解決したもので
ある。
上の耐食性等の性能を有し、母材の溶接部は母材と同等
かあるいはそれ以上の機械的性質を有する溶接材料で溶
接し、母材溶接部の合材溶接部との間に中間層を設ける
ことによつて境界部に発生する問題点を解決したもので
ある。
本発明の詳細を図面を参照して説明する。
第３図は本発明溶接法の説明図であつて、母材２側を開
口部とするＶ型開先を設け合材１には突き出し部があり
、その部分で突合わされる。開先はＶ型以外Ｕ型等も使
用できる。まず最初に合材のみの溶接が行なわれ溶接金
属４で接合される。この場合、合材のみを溶融させるこ
とができれば溶加材を用いる必要はないが、母材の一部
を溶融させるおそれのある場合は合材よりも合金成分の
高い溶加材を用いて溶接し、溶接金属の化学成分が所定
の成分範囲に入るようにする必要がある。次に合材溶接
金属４の上に低炭素鋼等の溶接材料用いて中間層を１層
以上溶接する。この時の中間層溶接金属５の成分が合材
溶接金属よりの合金元素の溶け込みにより重量％でＣＯ
．ｌ５％以下、Ｓｉｌ．Ｏ％以下、Ｍｎ２．Ｏ％以下、
Ｃｒｌ２％以下、Ｎｉｌ２％以下、残部Ｆｅならびに不
可避不純物元素からなるようにしなければならない。つ
ぎに中間層溶接金属５の上に母材と同等かそれ以上の合
金元素を含有した溶接材料を用いて母材部２の全厚を溶
接金属３によつて接合する。
口部とするＶ型開先を設け合材１には突き出し部があり
、その部分で突合わされる。開先はＶ型以外Ｕ型等も使
用できる。まず最初に合材のみの溶接が行なわれ溶接金
属４で接合される。この場合、合材のみを溶融させるこ
とができれば溶加材を用いる必要はないが、母材の一部
を溶融させるおそれのある場合は合材よりも合金成分の
高い溶加材を用いて溶接し、溶接金属の化学成分が所定
の成分範囲に入るようにする必要がある。次に合材溶接
金属４の上に低炭素鋼等の溶接材料用いて中間層を１層
以上溶接する。この時の中間層溶接金属５の成分が合材
溶接金属よりの合金元素の溶け込みにより重量％でＣＯ
．ｌ５％以下、Ｓｉｌ．Ｏ％以下、Ｍｎ２．Ｏ％以下、
Ｃｒｌ２％以下、Ｎｉｌ２％以下、残部Ｆｅならびに不
可避不純物元素からなるようにしなければならない。つ
ぎに中間層溶接金属５の上に母材と同等かそれ以上の合
金元素を含有した溶接材料を用いて母材部２の全厚を溶
接金属３によつて接合する。
中間層溶接金属５の化学成分をＣＯ．ｌ５％以下、Ｓｉ
ｌ．Ｏ％以下、Ｍｎ２．Ｏ％以下、Ｃｒｌ２％以下、Ｎ
ｉｌ２％以下、残部Ｆｅならびに不可避不純物元素と規
定したのは以下述べる理由による。Ｃは０．１５％以上
では次の溶接即ち溶接金属３の熱影響により硬化し延靭
性が低下する。Ｓｉは１．０％以上になると引張強さは
高くなるが延靭性が低下する。ＣｒおよびＮｉが１２％
以上になるとこの中間層溶接金属５上に置く母材溶接金
属３に中間層のＣｒ．Ｎｉ等の合金元素が溶け込んで硬
化し著るしく延靭性の低下する組織を発生する。すなわ
ち合材の溶接部に続く中間層溶接金属５の化学成分量が
上記の範囲内であれば中間層溶接金属５の機械的性質は
良好であり、さらにそれに続く母材溶接金属３の機械的
性質も良好となる．その結果合材溶接部は合材と同等か
それ以上の耐食性等の性能を持ち母材溶接部は母材と同
等かそれ以上の機械的性質をもつステンレスクラツド鋼
溶接継手を得ることができる。次に本発明の実施例を示
す。
ｌ．Ｏ％以下、Ｍｎ２．Ｏ％以下、Ｃｒｌ２％以下、Ｎ
ｉｌ２％以下、残部Ｆｅならびに不可避不純物元素と規
定したのは以下述べる理由による。Ｃは０．１５％以上
では次の溶接即ち溶接金属３の熱影響により硬化し延靭
性が低下する。Ｓｉは１．０％以上になると引張強さは
高くなるが延靭性が低下する。ＣｒおよびＮｉが１２％
以上になるとこの中間層溶接金属５上に置く母材溶接金
属３に中間層のＣｒ．Ｎｉ等の合金元素が溶け込んで硬
化し著るしく延靭性の低下する組織を発生する。すなわ
ち合材の溶接部に続く中間層溶接金属５の化学成分量が
上記の範囲内であれば中間層溶接金属５の機械的性質は
良好であり、さらにそれに続く母材溶接金属３の機械的
性質も良好となる．その結果合材溶接部は合材と同等か
それ以上の耐食性等の性能を持ち母材溶接部は母材と同
等かそれ以上の機械的性質をもつステンレスクラツド鋼
溶接継手を得ることができる。次に本発明の実施例を示
す。
実施例 １
供試材として合材が厚さ２．５ｍｍ材質ＳＵＳ３Ｏ４、
母材が厚さ１０ｍｍ材質ＳＳ４ｌのステンレスクラツド
鋼を使用した。
母材が厚さ１０ｍｍ材質ＳＳ４ｌのステンレスクラツド
鋼を使用した。
開先形状は第４図ａに示すごとく型で母材部２の開先角
度α＝α５＝４５す、合材の突き出しｌ＝ｌ″＝２ｍｍ
である。合材の溶接条件を第１表−（１）、中間層およ
び母材の溶接条件を第１表−（支）に示す。この溶接条
件により第４図ａに示す開先形状の合材部の溶接を１．
０ｍｍ径のＴｙｐｅ３ｌＯ溶加材を用いパルスＴＩＧ自
動溶接により第４図ｂに示すごとく溶接し溶接金属４で
合材部２のみを接合した。続いて合材部溶接金属４上に
ＣＯ．Ｏ２％で１．６ｍ軽の低炭素鋼溶加材をＴＩＧ自
動溶接により第４図ｃに示すごとく中間層溶接金属５の
一層溶接を行なつた。さらに中間層溶接金属５の上に第
４図ｄに示すごとく軟鋼系被覆アーク溶接により溶接金
属６を最終層まで溶接した。以上の手順により得られた
中間層溶接金属５の化学成分を第２表に示す。
度α＝α５＝４５す、合材の突き出しｌ＝ｌ″＝２ｍｍ
である。合材の溶接条件を第１表−（１）、中間層およ
び母材の溶接条件を第１表−（支）に示す。この溶接条
件により第４図ａに示す開先形状の合材部の溶接を１．
０ｍｍ径のＴｙｐｅ３ｌＯ溶加材を用いパルスＴＩＧ自
動溶接により第４図ｂに示すごとく溶接し溶接金属４で
合材部２のみを接合した。続いて合材部溶接金属４上に
ＣＯ．Ｏ２％で１．６ｍ軽の低炭素鋼溶加材をＴＩＧ自
動溶接により第４図ｃに示すごとく中間層溶接金属５の
一層溶接を行なつた。さらに中間層溶接金属５の上に第
４図ｄに示すごとく軟鋼系被覆アーク溶接により溶接金
属６を最終層まで溶接した。以上の手順により得られた
中間層溶接金属５の化学成分を第２表に示す。
また継手溶接部の機械試験結果を第３表に示す。この結
果に示されるごとく本発明による継手溶接部の引張り強
さならびに靭性はクラツド鋼原質部のそれよりもすぐれ
ており、しかも良好な延性が得られた。実施例 ２ 供試材は実施例１と同一のものを用い、開先形状および
合材部の溶接も実施例１と同一にし、第４図ｃ″に示す
ごとく合材部溶接金属４の上にＣＯ．Ｏ２％の低炭素鋼
溶加材を用いＴＩＧ自動溶接により中間層溶接金属５を
二層溶接した。
果に示されるごとく本発明による継手溶接部の引張り強
さならびに靭性はクラツド鋼原質部のそれよりもすぐれ
ており、しかも良好な延性が得られた。実施例 ２ 供試材は実施例１と同一のものを用い、開先形状および
合材部の溶接も実施例１と同一にし、第４図ｃ″に示す
ごとく合材部溶接金属４の上にＣＯ．Ｏ２％の低炭素鋼
溶加材を用いＴＩＧ自動溶接により中間層溶接金属５を
二層溶接した。
その後第４図ｄ″に示すごとく軟鋼系被覆アーク溶接に
より溶接金属６を最終層まで溶接した。以上の手順によ
り得られた中間層溶接部２層目の溶接金属５の化学成分
を第４表に示す。
より溶接金属６を最終層まで溶接した。以上の手順によ
り得られた中間層溶接部２層目の溶接金属５の化学成分
を第４表に示す。
また継手溶接部の機械試験結果を第５表に示す。この結
果に示されるごとく実施例１と同様継手溶接部の引張り
強さならびに靭性はクラツド鋼原質部のそれよりもすぐ
れており、しかも良好な延性が得られた。以上のごとく
本発明によりステンレスクラツド鋼の母材側からの片面
溶接で合材および母材溶接部がクラツド鋼原質部と同等
あるいはそれ以上の性能の有する継手溶接が可能となつ
た。
果に示されるごとく実施例１と同様継手溶接部の引張り
強さならびに靭性はクラツド鋼原質部のそれよりもすぐ
れており、しかも良好な延性が得られた。以上のごとく
本発明によりステンレスクラツド鋼の母材側からの片面
溶接で合材および母材溶接部がクラツド鋼原質部と同等
あるいはそれ以上の性能の有する継手溶接が可能となつ
た。
【図面の簡単な説明】
第１図Ａ，ｂは従来の合材側からの溶接方法の説明図、
第２図は従来の母材側からの溶接方法の説明図、第３図
は本発明溶接方法の説明図、第４図Ａ，ｂ，ｃ，ｃ′，
Ｄ，ｄ″は本発明実施例の説明図である。 １・・・・・・合材、２・・・・・・母材、３・・・・
・・母材溶接金属、４・・・・・・合材溶接金属、５・
・・・・・中間層溶接金属、６・・・・・・母材溶接金
属。
第２図は従来の母材側からの溶接方法の説明図、第３図
は本発明溶接方法の説明図、第４図Ａ，ｂ，ｃ，ｃ′，
Ｄ，ｄ″は本発明実施例の説明図である。 １・・・・・・合材、２・・・・・・母材、３・・・・
・・母材溶接金属、４・・・・・・合材溶接金属、５・
・・・・・中間層溶接金属、６・・・・・・母材溶接金
属。
Claims (1)
- １ Ｆｅ−Ｃｒ系あるいはＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系ステンレ
ス鋼を合材とし、軟鋼あるいは低合金鋼を母材としたス
テンレスクラッド鋼継手の片面溶接において、母材側を
開口とする開先を設け、最初に合材と略同等の化学成分
の溶加材により、合材部を溶接し、この合材溶接金属の
上に低炭素鋼の溶加材を用いて、ＴＩＧ溶接法により、
中間層を１層以上溶接し、さらに該中間層の上に母材と
同等かそれ以上の合金元素を含有する溶接材料によつて
最終層まで溶接することを特徴とするステンレスクラッ
ド鋼継手の片面溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54104993A JPS5937157B2 (ja) | 1979-08-20 | 1979-08-20 | ステンレスクラツド鋼継手の片面溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54104993A JPS5937157B2 (ja) | 1979-08-20 | 1979-08-20 | ステンレスクラツド鋼継手の片面溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5630081A JPS5630081A (en) | 1981-03-26 |
| JPS5937157B2 true JPS5937157B2 (ja) | 1984-09-07 |
Family
ID=14395612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54104993A Expired JPS5937157B2 (ja) | 1979-08-20 | 1979-08-20 | ステンレスクラツド鋼継手の片面溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5937157B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6243061U (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-14 | ||
| JPS6243060U (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-14 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5656797A (en) * | 1979-10-12 | 1981-05-18 | Jgc Corp | Welding method of high purity ferrite stainless steel |
| JPS597483A (ja) * | 1982-07-07 | 1984-01-14 | Japan Steel Works Ltd:The | 高純度フエライト系ステンレスクラツド鋼の片面溶接方法 |
| JPS597484A (ja) * | 1982-07-07 | 1984-01-14 | Japan Steel Works Ltd:The | 高純度フエライト系ステンレスクラツド鋼の突合せ溶接方法 |
| JPS59125278A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-19 | Japan Steel Works Ltd:The | ステンレスクラツド鋼の片面溶接方法 |
| JPS62156009A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-11 | Nisshin Steel Co Ltd | 冷延鋼板の形状制御装置及びその方法 |
| CN103331327B (zh) * | 2013-05-27 | 2016-05-11 | 中国石油天然气集团公司 | 一种双金属复合管环焊缝焊接方法 |
-
1979
- 1979-08-20 JP JP54104993A patent/JPS5937157B2/ja not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| THE WELDING JOURNAL=1956 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6243060U (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-14 | ||
| JPS6243061U (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5630081A (en) | 1981-03-26 |
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