JPS61262485A - サブマージアーク溶接方法 - Google Patents
サブマージアーク溶接方法Info
- Publication number
- JPS61262485A JPS61262485A JP10272085A JP10272085A JPS61262485A JP S61262485 A JPS61262485 A JP S61262485A JP 10272085 A JP10272085 A JP 10272085A JP 10272085 A JP10272085 A JP 10272085A JP S61262485 A JPS61262485 A JP S61262485A
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- Japan
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- wire
- weight
- weld metal
- amount
- base metal
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-
- 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
- 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
- B23K35/3073—Fe as the principal constituent with Mn as next major constituent
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はサブマージアーク溶接用ワイヤに関し、さらに
詳しくは、−２０℃以下での低温靭性が優れ原料コ、ス
トの安価なワイヤに関する。
詳しくは、−２０℃以下での低温靭性が優れ原料コ、ス
トの安価なワイヤに関する。
サブマージアーク溶接用ワイヤの化学組成は、溶接時の
冷却速度や溶接金属中の酸素量、母材の合金元素等を考
慮し、溶接のま門の状態で適正な焼入れ状態と微細組織
が得らえるよう決定される。
冷却速度や溶接金属中の酸素量、母材の合金元素等を考
慮し、溶接のま門の状態で適正な焼入れ状態と微細組織
が得らえるよう決定される。
特に−２０℃以下での低温靭性が要求されるような場合
には、Ｍ ｏ −Ｔ ｉ系あるいはＭｏ−Ｔｉ−Ｂ系な
どで代表される合金成分を有するワイヤが用いられてい
るのが現状である。しかし、これらワイヤ中に含有され
かつ効果のすぐれた合金成分であるＭｏは極めて高価な
元素である。従ってＭｏを含むワイヤはどうしてもその
原料コストが高くなることが避けられなかった。
には、Ｍ ｏ −Ｔ ｉ系あるいはＭｏ−Ｔｉ−Ｂ系な
どで代表される合金成分を有するワイヤが用いられてい
るのが現状である。しかし、これらワイヤ中に含有され
かつ効果のすぐれた合金成分であるＭｏは極めて高価な
元素である。従ってＭｏを含むワイヤはどうしてもその
原料コストが高くなることが避けられなかった。
本発明は従来の高靭性溶接用ワイヤの欠点であった原料
コストを低減することのできるワイヤを提案するもので
ある。
コストを低減することのできるワイヤを提案するもので
ある。
問題解決に当っては高価原料であるＭｏを廉価原料で置
き換える手段をとった。この場合、その原料の選択およ
び合金量の決定が必要である。
き換える手段をとった。この場合、その原料の選択およ
び合金量の決定が必要である。
、発明者らはこの問題につき詳細に研究し、Ｍ。
の代替原料としてＣｒを用い、Ｃｒ単独ではＭ。
の場合と同等の性能は発揮できないが、一定の条件のも
とでＣｒＩ：Ｍｏとともに共存添加することによって、
Ｍｏ単独の時より低コストで同等の性能を発揮すること
ができることを見出した０本発明はこの条件を利用する
ことにより原料コストの低いワイヤを製造するものであ
る。
とでＣｒＩ：Ｍｏとともに共存添加することによって、
Ｍｏ単独の時より低コストで同等の性能を発揮すること
ができることを見出した０本発明はこの条件を利用する
ことにより原料コストの低いワイヤを製造するものであ
る。
すなわち本発明は炭素鋼のサブマージアーク溶接に用い
る溶接用ワイヤ組成において、Ｃ工０．０６〜０．０９
重量％ Ｓｉ＝０．２〜０．４重量％ Ｍ ｎ ＝ １．５〜２．２重量％ Ｐ≦０．０１８重量％ Ｓ≦０． ＯＯ４重量％ Ｔ ｉ −０，１８〜０．２５重量％ Ｎ≦０．００５０重量％ とし、これにＭｏとＣｒを下記式 ％式％（ の条件を同時に満すようＣｒとＭｏを含有し、残余鉄と
０．１４重量％以下の不可避的元素からなる溶接用ワイ
ヤである。
る溶接用ワイヤ組成において、Ｃ工０．０６〜０．０９
重量％ Ｓｉ＝０．２〜０．４重量％ Ｍ ｎ ＝ １．５〜２．２重量％ Ｐ≦０．０１８重量％ Ｓ≦０． ＯＯ４重量％ Ｔ ｉ −０，１８〜０．２５重量％ Ｎ≦０．００５０重量％ とし、これにＭｏとＣｒを下記式 ％式％（ の条件を同時に満すようＣｒとＭｏを含有し、残余鉄と
０．１４重量％以下の不可避的元素からなる溶接用ワイ
ヤである。
ここに、
ｋ：母材希釈率（＝母材溶融量／溶接金属量）〔Ｍｏ％
〕ｐ：母材中のＭｏ含有量（重量％）（Ｃｒ％〕ｐ：母
材中のＣｒ含有量（重量％）〔Ｍｏ％〕ｗ：ワイヤ中の
Ｍｏ含有量 （重量％） （Ｃｒ５３ｗ：ワイヤ中のＣｒ含有量 （重量％） である。
〕ｐ：母材中のＭｏ含有量（重量％）（Ｃｒ％〕ｐ：母
材中のＣｒ含有量（重量％）〔Ｍｏ％〕ｗ：ワイヤ中の
Ｍｏ含有量 （重量％） （Ｃｒ５３ｗ：ワイヤ中のＣｒ含有量 （重量％） である。
次に各合金元素の量決定の根拠を述べる。
Ｃは０．１重量％を超えると溶接金属の硬化性を高め割
れなどの欠陥原因となるため少ない方が好ましいが逆に
０．０５重量％以下とすることは製造上コストアップに
なり本発明の目的に反する。
れなどの欠陥原因となるため少ない方が好ましいが逆に
０．０５重量％以下とすることは製造上コストアップに
なり本発明の目的に反する。
Ｓｉは溶接金属性能への影響度は小さいが、脱酸剤とし
て作用し溶接金属中酸素量を減じる。この効果を得るに
は０．２重量％以上必要であるが０．５重量％以上とな
ると酸化物介在物を多量に形成しかえって性能を害する
。
て作用し溶接金属中酸素量を減じる。この効果を得るに
は０．２重量％以上必要であるが０．５重量％以上とな
ると酸化物介在物を多量に形成しかえって性能を害する
。
Ｍｎは溶接金属の焼入れ性を高める効果が高い元素であ
るが溶接中スラグアウトする量も多く溶接後効果を発揮
する量を歩留らせるには１．５０〜２．５０重査％の量
が経験的に必要である。
るが溶接中スラグアウトする量も多く溶接後効果を発揮
する量を歩留らせるには１．５０〜２．５０重査％の量
が経験的に必要である。
Ｐ、Ｓは共に製造工程の鍛造などでの高温割れを起こし
やすくする理由から少ない方が望ましく上限はそれぞれ
０．０１８重量％、０．００４重量％である。
やすくする理由から少ない方が望ましく上限はそれぞれ
０．０１８重量％、０．００４重量％である。
Ｔｉは溶接金属の微細組織を得るために不可欠な元素で
あり溶接中のスラグアウトによってもなおかつ溶接金属
中で十分な量（０，０３〜０．０５重量％）を確保する
ために０．１８〜０．２５重量％は必要である。
あり溶接中のスラグアウトによってもなおかつ溶接金属
中で十分な量（０，０３〜０．０５重量％）を確保する
ために０．１８〜０．２５重量％は必要である。
Ｎは上記Ｔｉ添加の効果を有効に発揮させるために少な
い方が好ましい、母材の製造では０、００５０重量％以
下が普通であり、ワイヤとしてもこれ以下にすべきであ
る。
い方が好ましい、母材の製造では０、００５０重量％以
下が普通であり、ワイヤとしてもこれ以下にすべきであ
る。
次にＭｏ、Ｃｒの量であるが、この決定根拠を述べる。
第１図はＭＯ，Ｃｒをそれぞれ単独に添加した場合の溶
接金属申合金量と一２０℃での吸収エネルギーを示すが
、Ｃｒ単独添加ではＭｏ単独添加と同等の吸収エネ゛ル
ギーは得られない、一方Ｍ。
接金属申合金量と一２０℃での吸収エネルギーを示すが
、Ｃｒ単独添加ではＭｏ単独添加と同等の吸収エネ゛ル
ギーは得られない、一方Ｍ。
単独添加時も溶接金属中での量が０．１重量％以上で得
られる吸収エネルギーは飽和する。ところが、第２図に
示すようにＣｒとＭｏを複合添加することにより、Ｍｏ
単独時の飽和エネルギーと同等の吸収エネルギーが得ら
れる。そしてこの最良の値を与える条件は溶接金属中の
Ｍｏ、Ｃｒ量の積が、 ７０ＸｌＯ−４≦ 〔Ｍｏ％）（Ｃｒ％〕≦２００Ｘ１
０４ のときに−２０℃における吸収エネルギーが最高となり
、この範囲外では良好な結果が得られない。
られる吸収エネルギーは飽和する。ところが、第２図に
示すようにＣｒとＭｏを複合添加することにより、Ｍｏ
単独時の飽和エネルギーと同等の吸収エネルギーが得ら
れる。そしてこの最良の値を与える条件は溶接金属中の
Ｍｏ、Ｃｒ量の積が、 ７０ＸｌＯ−４≦ 〔Ｍｏ％）（Ｃｒ％〕≦２００Ｘ１
０４ のときに−２０℃における吸収エネルギーが最高となり
、この範囲外では良好な結果が得られない。
次に第３図は母材希釈率（ｋ）が０．６のときのツイヤ
中Ｍｏ、Ｃｒ量から下記（５）式で算出される計算上の
溶接金属中Ｍｏ、Ｃｒ量を実分析値と比較したものであ
る。
中Ｍｏ、Ｃｒ量から下記（５）式で算出される計算上の
溶接金属中Ｍｏ、Ｃｒ量を実分析値と比較したものであ
る。
Ｘｗｍ” （１−ｋ） Ｘｗ ７４ ＋ ＋ ｋＸｐ−
−−−−−（５”） ここに、 Ｘｗ、：溶接金属中の含有量（重量％）ｘｗ：ワイヤ中
の含有量 （重量％） ｘ、：母材中の含有量 （重量％） 第３図は計算値と実分析値とが１：１に対応し、両元素
が１００重量％歩留ることを示す、この（１）（５）式
から母材中ｔｙ）Ｍｏ、Ｃｒが０．０１重量％以下のと
きｋＸｐを無視することができ、本発明のワイヤ中Ｍｏ
、Ｃｒ量条件を得る。
−−−−−（５”） ここに、 Ｘｗ、：溶接金属中の含有量（重量％）ｘｗ：ワイヤ中
の含有量 （重量％） ｘ、：母材中の含有量 （重量％） 第３図は計算値と実分析値とが１：１に対応し、両元素
が１００重量％歩留ることを示す、この（１）（５）式
から母材中ｔｙ）Ｍｏ、Ｃｒが０．０１重量％以下のと
きｋＸｐを無視することができ、本発明のワイヤ中Ｍｏ
、Ｃｒ量条件を得る。
実施例１
ｍ１表に示す成分組成の１０ｍｍｔ、１６ｍ ｍ ｔ、
２５ｍｍｔ、３２ｍｍｔの４水準の板厚の鋼板に第２表
に示す組成の従来ワイヤと本発明ワイヤを用いサブマー
ジアーク溶接を行なった。
２５ｍｍｔ、３２ｍｍｔの４水準の板厚の鋼板に第２表
に示す組成の従来ワイヤと本発明ワイヤを用いサブマー
ジアーク溶接を行なった。
通常の１Ｍ１パスサブマージアーク溶接では第４図に示
す如く板厚（溶接入熱）によって母板希釈率が５７〜６
５重量％の範囲にあり、第２表に示した本発明ワイヤは
これに適合したワイヤ組成としている。第３表は４電極
（Ｎｏ、１−Ｎｏ、４）サブマージアーク溶接条件であ
る。このような条件下で得られた溶接金属の一２０℃に
おける吸収エネルギーを従来ワイヤと比較して第４表に
示す。
す如く板厚（溶接入熱）によって母板希釈率が５７〜６
５重量％の範囲にあり、第２表に示した本発明ワイヤは
これに適合したワイヤ組成としている。第３表は４電極
（Ｎｏ、１−Ｎｏ、４）サブマージアーク溶接条件であ
る。このような条件下で得られた溶接金属の一２０℃に
おける吸収エネルギーを従来ワイヤと比較して第４表に
示す。
本発明ワイヤでは従来ワイヤと同等の特性値が得られて
いる。
いる。
第 ４ 表
注）３本の平均値
比較例
比較例として本発明の範囲から外れた場合の特性につき
示す、第５表は供試ワイヤの組成である。ワイヤＡ、Ｂ
はそれぞれＣｒ、Ｍｏ量が本発明の範囲より下回ってい
る。第６表にこのワイヤを用いた場合の吸収エネルギー
特性を示す、溶接条件等は実施例１と同等である。比較
例であるワイヤＡ、Ｂは従来ワイヤよりも性能が明らか
に劣る。
示す、第５表は供試ワイヤの組成である。ワイヤＡ、Ｂ
はそれぞれＣｒ、Ｍｏ量が本発明の範囲より下回ってい
る。第６表にこのワイヤを用いた場合の吸収エネルギー
特性を示す、溶接条件等は実施例１と同等である。比較
例であるワイヤＡ、Ｂは従来ワイヤよりも性能が明らか
に劣る。
実施例２
次に稀釈率を変えた実施例につき示す、第７表に示す組
成の１６ ｍ ｍ ｋの鋼板に第８表に示す組成のワイ
ヤ（Ｄ、Ｅ）にてに−６０重量％、４０重量％、３０重
量％の３水準で溶接した。第９表に溶接金属中のＭＯ１
Ｃｒ量および〔Ｍｏ％）×（Ｃｒ％〕値を示す、第７表
の鋼板ではＥワイヤを用いに＝４０重量％の場合（実施
例）以外は本発明の範囲を満たさなかった。第１０表に
は一２０℃における溶接金属の吸収エネルギーを示すが
、Ｅワイヤ、ｋ＝４０重景％（実施例）以外はこれに比
し低位である。
成の１６ ｍ ｍ ｋの鋼板に第８表に示す組成のワイ
ヤ（Ｄ、Ｅ）にてに−６０重量％、４０重量％、３０重
量％の３水準で溶接した。第９表に溶接金属中のＭＯ１
Ｃｒ量および〔Ｍｏ％）×（Ｃｒ％〕値を示す、第７表
の鋼板ではＥワイヤを用いに＝４０重量％の場合（実施
例）以外は本発明の範囲を満たさなかった。第１０表に
は一２０℃における溶接金属の吸収エネルギーを示すが
、Ｅワイヤ、ｋ＝４０重景％（実施例）以外はこれに比
し低位である。
本発明の詳細な説明する。
本発明により高価なＭｏの一部をＣｒに代替することが
可能となり、高性能高靭性のサブマージアーク溶接用ワ
イヤを安価に得ることが可能となった。
可能となり、高性能高靭性のサブマージアーク溶接用ワ
イヤを安価に得ることが可能となった。
ＭｏをＣｒに代替することによる原料コストの低減代Δ
ＲはＭｏ単独添加の吸収エネルギ飽和条件である０、３
重量％添加と比較し、 ΔＲ＝ＲＭＯ（０，３−Ｘ） −ＲＣ，１１ｙここに、 ＲＭ。：Ｍｏ原料費 ｘＨＭｏ量 Ｒｃｙ；Ｃｒ原料費 ｙ ＨＣｒ量 で示される。
ＲはＭｏ単独添加の吸収エネルギ飽和条件である０、３
重量％添加と比較し、 ΔＲ＝ＲＭＯ（０，３−Ｘ） −ＲＣ，１１ｙここに、 ＲＭ。：Ｍｏ原料費 ｘＨＭｏ量 Ｒｃｙ；Ｃｒ原料費 ｙ ＨＣｒ量 で示される。
一芳最良の吸収エネルギーを与えるＭＯ，Ｃｒの複合添
加条件を本発明の範囲の中で選べばコストミニマム組成
が得られる。先に実施例で示したワイヤ組成はこれを満
足する組成であり、ＲＮＯ＝３，５００Ｃ円７０．１重
量％トン）Ｒｃｒ＝６３０（円７０．１重量％トン）と
すれば、 八Ｒ＝８ 、Ｂｏｏ円／トン の原料コスト減を得ることができる。
加条件を本発明の範囲の中で選べばコストミニマム組成
が得られる。先に実施例で示したワイヤ組成はこれを満
足する組成であり、ＲＮＯ＝３，５００Ｃ円７０．１重
量％トン）Ｒｃｒ＝６３０（円７０．１重量％トン）と
すれば、 八Ｒ＝８ 、Ｂｏｏ円／トン の原料コスト減を得ることができる。
第１図はＭｏ、ｃｒの複合添加時の溶接金属の一２０℃
における低温靭性を示すグラフ、第２図はＣｒ 、 Ｍ
ｏをそれぞれ単独添加した時の溶接金属の一２０℃に
おける低温靭性を示すグラフ、第３図は溶接用ワイヤ中
のＭｏ、Ｃｒの溶接金属中への歩留りを示すグラフ、第
４図は１層パスサブマージアーク溶接時の母材希釈率を
示すグラフである。
における低温靭性を示すグラフ、第２図はＣｒ 、 Ｍ
ｏをそれぞれ単独添加した時の溶接金属の一２０℃に
おける低温靭性を示すグラフ、第３図は溶接用ワイヤ中
のＭｏ、Ｃｒの溶接金属中への歩留りを示すグラフ、第
４図は１層パスサブマージアーク溶接時の母材希釈率を
示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｃ＝０．０６〜０．０９重量％ Ｓｉ＝０．２〜０．４重量％ Ｍｎ＝１．５〜２．２重量％ Ｐ≦０．０１８重量％ Ｓ≦０．００４重量％ Ｔｉ＝０．１８〜０．２５重量％ Ｎ≦０．００５０重量％ と、下記式（１）、（２）、（３）、（４）の条件を満
足するＣｒとＭｏを含有し、残余鉄と０．１４重量％以
下の不可避的元素からなるサブマージアーク溶接用ワイ
ヤ。 ７０×１０＾−＾４≦〔Ｍｏ％〕×〔Ｃｒ％〕≦２００
×１０＾−＾４・・・・・・（１） 〔Ｍｏ％〕＝ｋ〔Ｍｏ％〕＿ｐ＋（１−ｋ）〔Ｍｏ％〕
＿ｗ・・・・・・（２） 〔Ｃｒ％〕＝ｋ〔Ｃｒ％〕＿ｐ＋（１−ｋ）〔Ｃｒ％〕
＿ｗ・・・・・・（３） 〔Ｍｏ％〕≧０．０５・・・・・・（４） ここに、 ｋ：母材希釈率（＝母材溶融量／溶接金属量） 〔Ｍｏ％〕＿ｐ：母材中のＭｏ含有量（重量％） 〔Ｃｒ％〕＿ｐ：母材中のＣｒ含有量（重量％） 〔Ｍｏ％〕＿ｗ：ワイヤ中のＭｏ含有量（重量％） 〔Ｃｒ％〕ｗ：ワイヤ中のＣｒ含有量（重量％）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10272085A JPH0237831B2 (ja) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | Sabumaajiaakuyosetsuhoho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10272085A JPH0237831B2 (ja) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | Sabumaajiaakuyosetsuhoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61262485A true JPS61262485A (ja) | 1986-11-20 |
| JPH0237831B2 JPH0237831B2 (ja) | 1990-08-27 |
Family
ID=14335100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10272085A Expired - Lifetime JPH0237831B2 (ja) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | Sabumaajiaakuyosetsuhoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0237831B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100366375C (zh) * | 2004-06-29 | 2008-02-06 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高强耐候埋弧焊丝 |
| CN107971610A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-05-01 | 武汉钢铁有限公司 | 高Ti超高强钢专用气体保护焊接工艺 |
-
1985
- 1985-05-16 JP JP10272085A patent/JPH0237831B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100366375C (zh) * | 2004-06-29 | 2008-02-06 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高强耐候埋弧焊丝 |
| CN107971610A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-05-01 | 武汉钢铁有限公司 | 高Ti超高强钢专用气体保护焊接工艺 |
| CN107971610B (zh) * | 2017-11-16 | 2020-04-07 | 武汉钢铁有限公司 | 高Ti超高强钢专用气体保护焊接工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0237831B2 (ja) | 1990-08-27 |
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