JPS6087992A - 耐粒界腐食性を高めたオーステナイト・フェライト系ステンレス合金 - Google Patents
耐粒界腐食性を高めたオーステナイト・フェライト系ステンレス合金Info
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- JPS6087992A JPS6087992A JP19532883A JP19532883A JPS6087992A JP S6087992 A JPS6087992 A JP S6087992A JP 19532883 A JP19532883 A JP 19532883A JP 19532883 A JP19532883 A JP 19532883A JP S6087992 A JPS6087992 A JP S6087992A
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- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550°C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
- B23K35/308—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
- B23K35/3086—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent containing Ni or Mn
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
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】
この発明は肉盛溶接金属に係り、特に低合金鋼に対して
溶接を行う際、粒界腐食を大幅に低減し得る溶接金属に
関する。
溶接を行う際、粒界腐食を大幅に低減し得る溶接金属に
関する。
例えば軽水型の発電用原子炉に使用される圧力容器の内
面に対しては耐食性を向上させるためオーステナイト糸
のステシレス鋼が肉盛溶接されている。肉盛溶接は大部
分が帯状電極肉盛溶接法を用いて行なわれており、溶接
金属として５ＵＳ３０８糸の成分を有する溶接金属が得
られている。一方圧力容器本体をＷｔｊ成する母、Ｉ′
Ａは、Ｍｎ−Ｎｉ−Ｍｏ 鋼等の低合金鋼が用いられて
いるため溶接後約６２０℃で熱処理が行われている。
面に対しては耐食性を向上させるためオーステナイト糸
のステシレス鋼が肉盛溶接されている。肉盛溶接は大部
分が帯状電極肉盛溶接法を用いて行なわれており、溶接
金属として５ＵＳ３０８糸の成分を有する溶接金属が得
られている。一方圧力容器本体をＷｔｊ成する母、Ｉ′
Ａは、Ｍｎ−Ｎｉ−Ｍｏ 鋼等の低合金鋼が用いられて
いるため溶接後約６２０℃で熱処理が行われている。
しかし、この熱処理によって前記溶接金属についてはＯ
ｒ炭化物の粒界析出を生じ、鋭敏化して耐粒界腐食性が
劣化する。この耐粒界腐食性を改善するためには溶接金
属中のａｉｌを低下させることか有効であり、溶着金属
としてＣ含有量の低い金属を使用することが効果的であ
る。しかし溶接時に溶着金属に対して母材が溶は込み溶
接材料の成分がうすめられて、母イオの成分の影響を受
ける現象、つまり希釈によってＩす胴側のＣが混入し、
溶着金属を低Ｃとしてその効果に限界がある。従って現
在工業的にイ；Ｊられる低Ｃレベルのステンレス鋼２例
えば下表の５ＵＳ３０９ステンレス鋼を用いても溶接金
属は粒界腐食を受けることが確認されている。
ｒ炭化物の粒界析出を生じ、鋭敏化して耐粒界腐食性が
劣化する。この耐粒界腐食性を改善するためには溶接金
属中のａｉｌを低下させることか有効であり、溶着金属
としてＣ含有量の低い金属を使用することが効果的であ
る。しかし溶接時に溶着金属に対して母材が溶は込み溶
接材料の成分がうすめられて、母イオの成分の影響を受
ける現象、つまり希釈によってＩす胴側のＣが混入し、
溶着金属を低Ｃとしてその効果に限界がある。従って現
在工業的にイ；Ｊられる低Ｃレベルのステンレス鋼２例
えば下表の５ＵＳ３０９ステンレス鋼を用いても溶接金
属は粒界腐食を受けることが確認されている。
表 １
一方、この表に示される他のステンレス鋼、５ＵＳ３４
’７糸の金属は化学プラントに多く使用されており、前
述の３０８．３０９系のステンレス鋼に比較して耐粒界
＋（ｉｓ食性の高いことが知られている。しかしδ−フ
ェライトを含む溶接金属は熱処理によって脆化しやすい
ためフェライトＪＪ’ｌ、の少ない範囲に限定されて使
用されている。
’７糸の金属は化学プラントに多く使用されており、前
述の３０８．３０９系のステンレス鋼に比較して耐粒界
＋（ｉｓ食性の高いことが知られている。しかしδ−フ
ェライトを含む溶接金属は熱処理によって脆化しやすい
ためフェライトＪＪ’ｌ、の少ない範囲に限定されて使
用されている。
第１図において、３４７系のステンレス鋼を用いて母４
第２に対して溶込み３を有する溶接金属１を形成し、こ
の溶接金属に対して硫酸・硫酸銅腐食試験を行ったが、
０．５ｍｍ程度の粒界腐食が生し、原子炉ＩＥ力茶容器
要求される耐粒界腐食性を満すことはできなかった。
第２に対して溶込み３を有する溶接金属１を形成し、こ
の溶接金属に対して硫酸・硫酸銅腐食試験を行ったが、
０．５ｍｍ程度の粒界腐食が生し、原子炉ＩＥ力茶容器
要求される耐粒界腐食性を満すことはできなかった。
この発明は−上述した問題点に鑑みなされたものであり
、肉盛溶接金属中の所定の成分の比率を夫々の範囲に限
定することにより耐粒界腐食性の高い肉盛溶接金属を提
供することにある。
、肉盛溶接金属中の所定の成分の比率を夫々の範囲に限
定することにより耐粒界腐食性の高い肉盛溶接金属を提
供することにある。
要するにこの発明は、溶接金属の成分範囲を低合金鋼の
３４７系ステンレス鋼とし、かつ特にＯｆ！ ＋ ”ｂ
’Ｉｔ ＋ フェライト７、ｎψの値について一定の範
囲に限定することにより耐粒界ｊ酩食性を高めたもので
ある。
３４７系ステンレス鋼とし、かつ特にＯｆ！ ＋ ”ｂ
’Ｉｔ ＋ フェライト７、ｎψの値について一定の範
囲に限定することにより耐粒界ｊ酩食性を高めたもので
ある。
以下この発明の実施例につき説明する。
先ず発明者等はザブマージアーク溶接法（ＳＡＷ）とエ
レクトロスラグ溶接法（ｇ ｓ ｗ）を用い、母材たる
低合金鋼に対して３４７系の溶着金属をそのＮｂ含有量
を変化させて各々肉盛溶接し、各溶接金属の粒界腐食試
験を行い、各溶接法において粒界腐食に及ぼすＮｂの効
果についての試験を行った。図中口はＳＡＷを、○はＥ
ＳＷを示し、また口および○中の数字は粒界腐食の深さ
くμｍ／ｈ ）を示す。
レクトロスラグ溶接法（ｇ ｓ ｗ）を用い、母材たる
低合金鋼に対して３４７系の溶着金属をそのＮｂ含有量
を変化させて各々肉盛溶接し、各溶接金属の粒界腐食試
験を行い、各溶接法において粒界腐食に及ぼすＮｂの効
果についての試験を行った。図中口はＳＡＷを、○はＥ
ＳＷを示し、また口および○中の数字は粒界腐食の深さ
くμｍ／ｈ ）を示す。
先ず、粒状フラックスの中に裸の電極ワイヤを突込み母
材との間に生じるアーク熱で溶接を行うサブマージアー
ク溶接と、溶融スラグ中にワイヤを連続的に送給し、ス
ラグ中を流れる電流の抵抗熱を用いてワイヤと１す利と
を溶接するエレクトロスラグ溶接とを比較すると、アー
ク熱を用いるサブマージアーク溶接の方が母材への溶融
金属の溶込みが深くなる。これに対してアークを発生さ
せないエレクトロスラグ溶接の溶込みはかなり浅くなる
。このため溶接金属における希釈率は溶込みの深いサブ
マージ７−１溶接の方が大きく、第２図から明らかなと
おりサブマージアーク溶接による溶接金属の方が全体的
に高ｃ司；’；７右宿を示している。またし）づれの方
法による溶接金属であってもＮｂ含有量が多い方が粒界
腐食は少なく１．０％以上のＮｂを含有していればいづ
れの溶接法でも粒界腐食は殆んど生じないことが確認で
きた。しかし、含有Ｃ量の関係でみると、含有Ｃ量とＮ
ｂ添加量の間には明らかな相関関係が見られ、含有ｃｌ
が少なければ僅かなＮｂ添加で粒界腐食は防止でき含有
Ｃ計が０．３５％もしくはこれ以下にできるエレクトロ
スラグ溶接法の場合には、Ｎｂ含有ホを０．２〜０．４
％とすることで目的が達成できる。
材との間に生じるアーク熱で溶接を行うサブマージアー
ク溶接と、溶融スラグ中にワイヤを連続的に送給し、ス
ラグ中を流れる電流の抵抗熱を用いてワイヤと１す利と
を溶接するエレクトロスラグ溶接とを比較すると、アー
ク熱を用いるサブマージアーク溶接の方が母材への溶融
金属の溶込みが深くなる。これに対してアークを発生さ
せないエレクトロスラグ溶接の溶込みはかなり浅くなる
。このため溶接金属における希釈率は溶込みの深いサブ
マージ７−１溶接の方が大きく、第２図から明らかなと
おりサブマージアーク溶接による溶接金属の方が全体的
に高ｃ司；’；７右宿を示している。またし）づれの方
法による溶接金属であってもＮｂ含有量が多い方が粒界
腐食は少なく１．０％以上のＮｂを含有していればいづ
れの溶接法でも粒界腐食は殆んど生じないことが確認で
きた。しかし、含有Ｃ量の関係でみると、含有Ｃ量とＮ
ｂ添加量の間には明らかな相関関係が見られ、含有ｃｌ
が少なければ僅かなＮｂ添加で粒界腐食は防止でき含有
Ｃ計が０．３５％もしくはこれ以下にできるエレクトロ
スラグ溶接法の場合には、Ｎｂ含有ホを０．２〜０．４
％とすることで目的が達成できる。
次にＮｂ添加１社については、その爪が０．９％を超え
ると熱処理時に溶接金属が脆化してしまう。従ってＮｂ
添加室０．９％以下で粒界腐食を防止する必要があり、
このためには溶接金属のＣ含有量を０．０４．０％以下
とする必要がある。しかし図からも明らかなとおり、Ｃ
含有量０．０４％以下となっているエレクトロスラグ溶
接法に基づく溶接金属においてもＮｂ添加１ｉを０．５
％としているにもかかわらず粒界腐食を生じているもの
が発見された。このためＮｂ Ｈ（＃ Ｏｌｊｌ：を定
めるだけでは高い耐粒界腐食性を得るには必ずしも十分
ではなく他の要因についても検討する必要がある。
ると熱処理時に溶接金属が脆化してしまう。従ってＮｂ
添加室０．９％以下で粒界腐食を防止する必要があり、
このためには溶接金属のＣ含有量を０．０４．０％以下
とする必要がある。しかし図からも明らかなとおり、Ｃ
含有量０．０４％以下となっているエレクトロスラグ溶
接法に基づく溶接金属においてもＮｂ添加１ｉを０．５
％としているにもかかわらず粒界腐食を生じているもの
が発見された。このためＮｂ Ｈ（＃ Ｏｌｊｌ：を定
めるだけでは高い耐粒界腐食性を得るには必ずしも十分
ではなく他の要因についても検討する必要がある。
第３図は以上のＮｂとＣのｆ、ｆｌ ＆こ加えて、耐粒
界腐食性に密接な関係があるとされている、溶接金属中
のフエライ） ４ｆＪ−を粒界ｊ品食との関係を試験し
た結果を示す。すなわち、ＮｂとＣの比の値Ｎｂ／Ｃと
フェライト量ＦＮ（１−ＦＮＪはフェライト）ｉを示す
Ｆｅｒｒｉｔｅ Ｎｕｍｂｅｒの略）との関係を示す。
界腐食性に密接な関係があるとされている、溶接金属中
のフエライ） ４ｆＪ−を粒界ｊ品食との関係を試験し
た結果を示す。すなわち、ＮｂとＣの比の値Ｎｂ／Ｃと
フェライト量ＦＮ（１−ＦＮＪはフェライト）ｉを示す
Ｆｅｒｒｉｔｅ Ｎｕｍｂｅｒの略）との関係を示す。
また溶接はＣ含有量を低く押えるエレクトロスラグ溶接
で行った。この場合、粒界腐食の発生しなかったものは
同図中の範囲Ａ内のもののみであり、具体的にはＮ１）
１０値が約１３から約２６の間、フェライト量は約１１
以上２０以下となる。なお、ＦＮ値についてハ２０以上
で組織的な脆化が見受けられ、２５以」ニでは曲げ試験
で溶接金属が割れる等の著しい脆化が卵。
で行った。この場合、粒界腐食の発生しなかったものは
同図中の範囲Ａ内のもののみであり、具体的にはＮ１）
１０値が約１３から約２６の間、フェライト量は約１１
以上２０以下となる。なお、ＦＮ値についてハ２０以上
で組織的な脆化が見受けられ、２５以」ニでは曲げ試験
で溶接金属が割れる等の著しい脆化が卵。
受けられた。一方Ｎｂ／Ｃ値については２６以上で脆化
が確認された。
が確認された。
以上の点から、耐粒界腐食性の高い溶接金属は５ＵＳ３
４７系のステンレス鋼であり、かつＣ含有量約０．０４
％以下、Ｎｂ量約０．５％以」１０．９％以下、フェラ
イト量約１１ＦＮ以上２０ＦＮ以下、ＮｂＺＣ値が約１
３以上２６以下（第３図のＡの枠内）とすれば良いこと
が分る。なお、この成分範囲はｔｉｔに肉盛溶接のみて
なく、Ｃ含有量の少いステンレス鋼相互の溶接において
も適用し得る。
４７系のステンレス鋼であり、かつＣ含有量約０．０４
％以下、Ｎｂ量約０．５％以」１０．９％以下、フェラ
イト量約１１ＦＮ以上２０ＦＮ以下、ＮｂＺＣ値が約１
３以上２６以下（第３図のＡの枠内）とすれば良いこと
が分る。なお、この成分範囲はｔｉｔに肉盛溶接のみて
なく、Ｃ含有量の少いステンレス鋼相互の溶接において
も適用し得る。
発明者等は以−にに示したこの発明に割づいて所定の溶
接金属を杉成し、この溶接金属についての粒界腐食試験
を行った。試験の内容を具体的に示すと以下のとおりで
ある。
接金属を杉成し、この溶接金属についての粒界腐食試験
を行った。試験の内容を具体的に示すと以下のとおりで
ある。
（１）溶接材料
（イ）溶着金属 ５ＵＳ３４７
（ロ）フラツクス ＯａＦ２−Ａｌ ２０３−Ｍｇ０系
焼結型（２）溶接条件 （イｌ ２５０ＯＡ、 ２５Ｖ、溶接速度１４ｃｍ／ｍ
１ｎ（ロ）ＵＪ＝ イシ（Ａ ５３３ （３）熱処理条件 以Ｊ二（−ｃ）〜（３）の条件によって以下の表２に示
す溶接金属を得た。
焼結型（２）溶接条件 （イｌ ２５０ＯＡ、 ２５Ｖ、溶接速度１４ｃｍ／ｍ
１ｎ（ロ）ＵＪ＝ イシ（Ａ ５３３ （３）熱処理条件 以Ｊ二（−ｃ）〜（３）の条件によって以下の表２に示
す溶接金属を得た。
表 ２４
７＝
以上の溶接金属について粒界腐食試験を行っだが粒界腐
食は生ぜず、また側曲げ試験についでも割れは全く発生
しなかった。
食は生ぜず、また側曲げ試験についでも割れは全く発生
しなかった。
なお、肉盛溶接金属はＣ晴、Ｎｂｆｉｊ、フエライ）
鼠、Ｎ ｂ１０値について所定の値全保持ずれは良好な
結果を得られるのであり、他の化学成分については５Ｕ
Ｓ３４７系溶着金属によつ′Ｃ当然り１′σ結する成分
比率であってかまわない。すなわち、具体的にはＳｌ：
約１．０％以下、Ｍｎ：約２．５％以下、Ｐ：約０．０
４％以下、Ｓ：約０．０３％以下、Ｎｊ、二約９＋０％
以上１１．０％以下、Ｃｒ：約１８．０％以上２０％以
下となっていれば良い。
鼠、Ｎ ｂ１０値について所定の値全保持ずれは良好な
結果を得られるのであり、他の化学成分については５Ｕ
Ｓ３４７系溶着金属によつ′Ｃ当然り１′σ結する成分
比率であってかまわない。すなわち、具体的にはＳｌ：
約１．０％以下、Ｍｎ：約２．５％以下、Ｐ：約０．０
４％以下、Ｓ：約０．０３％以下、Ｎｊ、二約９＋０％
以上１１．０％以下、Ｃｒ：約１８．０％以上２０％以
下となっていれば良い。
この発明を実施することにより耐粒界腐食性のきわめて
高い溶接金属を得ることができ、溶接条件の厳しい原子
炉圧力容器をはじめとして幅広〈実施がｉｉＪ能である
。
高い溶接金属を得ることができ、溶接条件の厳しい原子
炉圧力容器をはじめとして幅広〈実施がｉｉＪ能である
。
第１図は粒界腐食試験を行う溶接金属と母材から成る試
験片の断面図、第２図は溶接金属中のＣ殴とＮｂ’ｉｌ
との関係を示す分布図、第３図は溶接金属中のフエライ
）ｉｌ（ｐＮ）とＮｂ／／Ｃ値との関係を示す分布図で
ある。 １・・・・溶接金属 ２・・・・・１Ｕ拐 ３・・・・・・溶込み
験片の断面図、第２図は溶接金属中のＣ殴とＮｂ’ｉｌ
との関係を示す分布図、第３図は溶接金属中のフエライ
）ｉｌ（ｐＮ）とＮｂ／／Ｃ値との関係を示す分布図で
ある。 １・・・・溶接金属 ２・・・・・１Ｕ拐 ３・・・・・・溶込み
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 ．５ＵＳ３４７系ステンレス鋼肉盛溶（Ｘ金属の
化学成分を、０：約０．０４％以下、Ｎｂ：０．５％乃
至０．９％、フェライト量： ｌ０ＦＮ乃至２０ＦＮ。 Ｎｂ／Ｃ値：１３乃至２６としたことを特徴とする耐粒
界腐食性を高めた肉盛溶接金属。 ２・ 前記化学成分以外の化学成分につきＳｌ：約１．
０％以下、Ｍｎ：約２．５％以Ｆ、Ｐ：約０．０４％以
下、Ｓ：約０．０３％以下、Ｎｉ：約９．０％以上約１
１．０％以下、Ｃｒ：約１８６０％以上約２１．０％以
下としたことを特徴とする特８１梢求の範囲第１項記載
の耐粒界腐食性を高めた肉盛溶接金属。 ３・ 前記肉盛溶接金属を低合金鋼を母材として肉盛形
成することを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
２項記載の耐粒界腐食性を高めた肉盛溶接金属。 ４、該肉盛溶接をエレクトロスラグ溶接法により行うこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の耐粒界腐食
性を高めた肉盛溶接金属。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19532883A JPS6087992A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 耐粒界腐食性を高めたオーステナイト・フェライト系ステンレス合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19532883A JPS6087992A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 耐粒界腐食性を高めたオーステナイト・フェライト系ステンレス合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6087992A true JPS6087992A (ja) | 1985-05-17 |
| JPH0445575B2 JPH0445575B2 (ja) | 1992-07-27 |
Family
ID=16339335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19532883A Granted JPS6087992A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 耐粒界腐食性を高めたオーステナイト・フェライト系ステンレス合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6087992A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107405732A (zh) * | 2015-03-10 | 2017-11-28 | 株式会社神户制钢所 | 堆焊金属和机械结构物 |
| CN109023076A (zh) * | 2018-09-05 | 2018-12-18 | 合肥久新不锈钢厨具有限公司 | 一种具有防紫外线功能的不锈钢及其制备方法 |
| KR20190143835A (ko) * | 2018-06-21 | 2019-12-31 | 한국조선해양 주식회사 | 액화가스 저장탱크 및 선박 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49118616A (ja) * | 1973-03-15 | 1974-11-13 | ||
| JPS55110761A (en) * | 1979-02-15 | 1980-08-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Austenitic stainless steel having excellent stress corrosion crack resistance |
-
1983
- 1983-10-20 JP JP19532883A patent/JPS6087992A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49118616A (ja) * | 1973-03-15 | 1974-11-13 | ||
| JPS55110761A (en) * | 1979-02-15 | 1980-08-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Austenitic stainless steel having excellent stress corrosion crack resistance |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107405732A (zh) * | 2015-03-10 | 2017-11-28 | 株式会社神户制钢所 | 堆焊金属和机械结构物 |
| EP3269495A4 (en) * | 2015-03-10 | 2019-01-02 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Build-up welding metal and mechanical structure |
| KR20190143835A (ko) * | 2018-06-21 | 2019-12-31 | 한국조선해양 주식회사 | 액화가스 저장탱크 및 선박 |
| CN109023076A (zh) * | 2018-09-05 | 2018-12-18 | 合肥久新不锈钢厨具有限公司 | 一种具有防紫外线功能的不锈钢及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0445575B2 (ja) | 1992-07-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |