药芯焊丝制造技术

提供一种气体保护电弧焊用的药芯焊丝，即使PWHT温度为高温，其也能够得到强度和韧性优异的焊接金属，并且焊接操作性良好。一种在钢制外皮中填充有焊剂的气体保护电弧焊用的药芯焊丝，其中，Fe、C、Mn、Cr、Ni、Mo、Nb、V、P和S的含量控制在规定范围，并且相对于焊丝总质量，含有TiO2：3.0质量％以上且9.0质量％以下，金属Si和Si化合物的SiO2换算值：0.5质量％以上且1.5质量％以下，Co：0.10质量％以上且1.50质量％以下，N：0.015质量％以上且0.060质量％以下，并满足Li：0.11质量％以下，Mg：0.85质量％以下，K和Na的总量：0.3质量％以下。0.3质量％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】药芯焊丝


[0001]本专利技术涉及药芯焊丝。

技术介绍

[0002]一般来说，9％Cr钢高温特性优异，被用于火力发电、核能发电的锅炉和压力容器等。作为用于制造这样的焊接结构物的气体保护电弧焊用的焊丝，近年来，对于能够得到力学性能优异的焊接金属的药芯焊丝的要求进一步提高。
[0003]例如，在专利文献1中公开有一种药芯焊丝，是在Cr含量为11～13.5重量％的不锈钢外皮中填充焊剂而成的药芯焊丝，其中，Ni和Mn等其他成分的含量规定在指定范围内。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开平11－207490号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的问题
[0008]可是，9％Cr钢淬火性高，焊接状态下，热影响区和焊接金属均成为马氏体组织，接头性能劣化。因此，以除去焊接部的焊接残余应力和残余氢、和利用焊接部的回火马氏体组织化使焊接热影响区软化、以及改善焊接部的延展性和韧性等为目的，通常，对于焊接部实施焊接后热处理(PWHT：Post Weld Heat Treatment)。
[0009]从除去残余应力的观点出发，PWHT的温度越高越有利，但若以高于焊接金属A
C1
相变点的温度进行，则焊接金属发生相变，有蠕变断裂强度显著劣化的风险性。在美国焊接协会标准和EN标准中，出于提高焊接金属A
C1
相变点的目的，有限制Mn和Ni的总含量上限的动向。A
C1
相变点与Mn和Ni的总含量之间存在负相关关系，因此，这些元素的含量多时，不适合高温的PWHT的应用。即便使用上述专利文献1所述的药芯焊丝时，在PWHT后的焊接金属中，特别是以760℃这种高温进行PWHT这样的情况下，仍得不到希望的强度。另外，在专利文献1中，关于熔渣成分没有进行公开，对于进行各种姿势焊接等情况的焊接操作性存在改善的余地。
[0010]本专利技术鉴于上述状况而提出，其目的在于，提供一种气体保护电弧焊用的药芯焊丝，其适用于9％Cr钢的焊接，即使PWHT温度是例如760℃这样的高温，也能够得到强度和韧性优异的焊接金属，并且焊接操作性良好。
[0011]解决问题的手段
[0012]本专利技术人等，对用于使PWHT后的强度和韧性良好的药芯焊丝进行了锐意研究，其结果发现，通过使药芯焊丝中含有Co，并且使各成分处于规定范围，则能够抑制δ铁素体的残留，使焊接金属的韧性提高。此外，为了进行全姿势焊接而进行锐意研究的结果发现，通过使TiO2、Na和K等的熔渣成分处于规定范围，以各种姿势焊接都能够得到良好的焊接操作性。
[0013]本专利技术基于这些发现而提出。
[0014]本专利技术的上述目的，由药芯焊丝的下述[1]的构成达成。
[0015][1]一种药芯焊丝，其特征在于，是钢制外皮中填充有焊剂的气体保护电弧焊用的药芯焊丝，其特征在于，相对于焊丝总质量，含有：
[0016]Fe：75质量％以上且85质量％以下、
[0017]C：0.05质量％以上且0.25质量％以下、
[0018]TiO2：3.0质量％以上且9.0质量％以下、
[0019]金属Si和Si化合物的SiO2换算值：0.5质量％以上且1.5质量％以下、Mn：0.5质量％以上且2.0质量％以下、
[0020]Cr：8.0质量％以上且11.0质量％以下、
[0021]Ni：0.05质量％以上且1.0质量％以下、
[0022]Mo：0.7质量％以上且1.5质量％以下、
[0023]Co：0.10质量％以上且1.50质量％以下、
[0024]Nb：0.01质量％以上且0.15质量％以下、
[0025]V：0.1质量％以上且0.5质量％以下、
[0026]N：0.015质量％以上且0.060质量％以下，
[0027]并满足
[0028]Li：0.11质量％以下、
[0029]Mg：0.85质量％以下、
[0030]K和Na的总量：0.3质量％以下、
[0031]P：0.020质量％以下、
[0032]S：0.020质量％以下。
[0033]另外，药芯焊丝的本专利技术的优选实施方式涉及以下的[2]～[5]。
[0034][2]根据[1]所述的药芯焊丝，其特征在于，相对于焊丝总质量，含有Li：0.01质量％以上且0.11质量％以下，
[0035]将焊丝中的TiO2含量以相对于焊丝总质量的质量％计而表示为[TiO2]，
[0036]将焊丝中的Li含量以相对于焊丝总质量的质量％计而表示为[Li]时，
[0037][TiO2]/[Li]：70以上且170以下。
[0038][3]根据[1]或[2]所述的药芯焊丝，其特征在于，相对于焊丝总质量，还含有F：0.10质量％以上且0.60质量％以下。
[0039][4]根据[1]～[3]中任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，在如下范围内含有从Al2O3、金属Zr和Zr化合物中选择的至少一种，
[0040]相对于焊丝总质量，
[0041]Al2O3：0.50质量％以下，
[0042]金属Zr和Zr化合物的ZrO2换算值：0.50质量％以下。
[0043][5]根据[1]～[4]中任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，相对于焊丝总质量，含有金属Al：0.20质量％以下。
[0044]专利技术的效果
[0045]根据本专利技术，能够提供一种气体保护电弧焊用的药芯焊丝，其即使在PWHT温度例
如为760℃这样的高温下，也能够得到强度和韧性优异的焊接金属，并且焊接操作性良好。
具体实施方式
[0046]以下，对于本专利技术的实施方式进行详细说明。还有，本专利技术不受以下说明的实施方式限定，在不脱离本专利技术的要旨的范围内，可以任意变更实施。
[0047][1.药芯焊丝][0048]本实施方式的药芯焊丝(以下，也简称为“焊丝”。)，在钢制的外皮中填充有焊剂。另外，本实施方式的药芯焊丝，是所谓的低合金钢板的气体保护电弧焊用焊丝，特别是能够适用于9％Cr钢板的气体保护电弧焊。
[0049]以下，对于本实施方式的药芯焊丝所含有的成分，说明其含有理由和数值范围限定理由。
[0050]还有，在以下的说明中，药芯焊丝中的各成分量，除非特别说明，否则规定为焊丝总质量即外皮与外皮内的焊剂合计量中的含量。
[0051]＜Fe：75质量％以上且85质量％以下＞
[0052]Fe是本实施方式的焊丝的主要成分。
[0053]Fe含量相对于焊丝总质量为75质量％以上，也可以为76质量％以上或77质量％以上。另外，Fe含量相对于焊丝总质量为85质量％以下，也可以为84质量％以下或82质量％以下。
[0054]＜C：0.05质量％以上且0.25质量％以下＞
[0055]C与Cr、Mo、V和Nb本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种药芯焊丝，其特征在于，是在钢制外皮中填充有焊剂的气体保护电弧焊用的药芯焊丝，其中，相对于焊丝总质量，含有：Fe：75质量％以上且85质量％以下、C：0.05质量％以上且0.25质量％以下、TiO2：3.0质量％以上且9.0质量％以下、金属Si和Si化合物的SiO2换算值：0.5质量％以上且1.5质量％以下、Mn：0.5质量％以上且2.0质量％以下、Cr：8.0质量％以上且11.0质量％以下、Ni：0.05质量％以上且1.0质量％以下、Mo：0.7质量％以上且1.5质量％以下、Co：0.10质量％以上且1.50质量％以下、Nb：0.01质量％以上且0.15质量％以下、V：0.1质量％以上且0.5质量％以下、N：0.015质量％以上且0.060质量％以下，并满足Li：0.11质量％以下、Mg：0.85质量％以下、K和Na的总量：0.3质量％以下、P：0.020质量％以下、S：0.020质量％以下。2.根据权利要求1所述的药芯焊丝，其特征在于，相对于焊丝总质量，含有Li：0.01质量％以上且0.11质量％以下，将焊丝中的TiO2含量以相对于焊丝总质量的质量％计表示为[TiO2]，将焊丝中的Li含量以相对于焊丝总质量的质量％计表示为...

【专利技术属性】
技术研发人员：矶野晋也，高内英亮，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：