JPS62220300A - 低水素系被覆ア−ク溶接棒 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高強度フェライト系耐熱鋼用溶接材料において
、詳しくは高温におけるクリープ特性に優れた低水素系
被覆アーク溶接棒に関するものである。

（従来の技術） 近年、火力発電ボイラにおいては大型化と高温高圧化が
定着してきているが、５５０　’Ｃを超すとその材料を
選択するに当たり、耐酸化性、高温強度の面から鋼材は
２’ＡＣｒ　　ＩＭｏ綱などの低合金鋼に代え、１８−
８ステンレス鋼などのオーステナイト系の高級鋼が使用
されてきた。

しかしながら、高級鋼によるボイラの建造はコストが上
昇し高価につくため材料上の問題から操業温度が逆に制
約されている。従って、ボイラの効率を高めるために圧
力を高めた超臨界圧ボイラが使用されている。

この様な状況に対し低合金鋼とオーステナイト系ステン
レス鋼の間を埋めるための鋼材開発研究がかなり行われ
てきており、高温でのクリープ特性に優れ、溶接性も良
好である９％Ｃｒ−１〜２％Ｍｏ系鋼が開発され実用化
されつつある。

以上の様な鋼材の開発研究と平行し、９％Ｃｒ−１〜２
％Ｍｏ系鋼の溶接に使用される被覆アーク溶接棒につい
ても種々検討されてきているが、６００°Ｃ以上の使用
においては開発初期の９％Ｃｒ−１〜２％Ｍｏ系被覆ア
ーク溶接捧による溶接金属はクリープ破断強度が低いた
め、設計応力を低目にしなければならず、その結果、溶
接構造物の耐久性を短かくしていた。さらに、板厚１０
龍以上の鋼板の溶接では、１７５°Ｃ以上の予熱をしな
ければ割れが停止しないなど現場施工の面からも問題が
あった。

これらの問題を解決するためＣｒ−Ｍｏ系溶接金属の強
度、靭性に関し特開昭５８−５８９９５号公報では、被
覆剤及び／又は心線中のＣ，Ｍｎ。

Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、ＡＩ！、Ｎ、Ｎｉの添加量を限定し
、積極的にＡｌ１．　Ｎを加えることにより１〜３％Ｃ
ｒ、１／２〜１％Ｍｏ鋼溶接金属の低温靭性および焼戻
し脆化の改良を行なっている。また、特開昭５８−８６
９９７号公報においては、さらに被覆剤の金属炭酸塩、
金属弗化物、金属酸化物の限定により、高温強度や溶接
作業性などの向上を計っているが、いずれも大幅なりリ
ープ強度の向上および耐割れ性の改良には至っていない
。また、特開昭５８−４４１８９２号公報では９％Ｃｒ
−２％Ｍｏ鋼の溶接構造物としてＣ，Ｓ　ｉ、Ｍｎ。

Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ａｌ２．Ｎ、Ｔｉ、　　○、Ｎｂ。

■を含む溶接金属が記載されているが、Ｎｉ。

Ａ／！、Ｎ、Ｔｉ、Ｏ，Ｎｂ、Ｖを積極的に添加し、大
幅にクリープ強度を向上しようとするものではなく、且
つ、溶接金属中に含有せしめる金属組成が示されるだけ
で、各合金元素の溶接材料への添加方法や添加範囲が明
示されておらずクリープ強度や耐割れ性に優れる９％Ｃ
ｒ−１〜２％Ｍｏ鋼用被覆アーク溶接棒を提供するに至
っていない。

さらに、特開昭５８−１６７９２号公報では、Ｎｂおよ
びＶがフェライト層と浸炭層の発生を防止するため、ク
リープ強度向上に有効であることが記載されているが、
Ｃｒ含有量の異なる母材を溶接する溶接材料に関するも
のであって、クリープ特性、耐割れ性に優れた９％Ｃｒ
−１〜２％Ｍｏ鋼用被覆アーク溶接棒を提供するに至っ
ていない。

以上のような観点から本発明者らの一部が特願昭６０−
１９３９２号ですでに提案している如（、゛溶接棒に適
量のＶ、Ｎｂを共存添加することにより、溶接金属に微
細なＶｎＣ：＋　、ＮｂＣを析出させて、Ｍ　ｚｓ　Ｃ
ｂ　、　Ｍ　ｂ　Ｃの析出状態を長時間にわたって粗大
化しないようコントロールすることができ、クリープ破
断強度を格段に高め得ることを見出している。また、高
強度になることにより劣化する溶接金属の耐割れ性につ
いても、被覆剤中に適量のＭｇを添加することにより、
割れ停止予熱温度を大幅に低下し得ることを見出してお
り、従来から問題とされていた溶接構造物の耐久性およ
び現場溶接施工面の改善について大きな成果を収めてい
る。しかしながら、さらにボイラの熱効率を高めるため
蒸気温度の一層の上昇と電力需要の変動に対応してボイ
ラの起動停止が頻繁に行われることが予想されており、
その際の熱応力を軽減するため鋼材は高強度薄肉厚化へ
と指向している。これらの継手溶接に用いられる被覆ア
ーク溶接棒についても例外ではなく、溶接部の薄肉厚化
は必至であるため、さらに高クリープ強度を有する被覆
アーク溶接棒の開発が望まれている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は９％Ｃｒ−４〜２％Ｍｏ鋼の溶接において高い
クリープ破断強度を有する低水素系被覆アーク溶接棒を
提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは、心線または被覆剤のいず
れか一方あるいは両方に、Ｏｒ　＋　Ｍ　ｏ　＋　Ｖ　
＋Ｎｂ、ＮｉおよびＷを ８．５≦心線中（Ｃｒ）十被覆剤中（Ｃｒ）×０．３５
≦１１　　　　（重量％） ０．８≦心線中（Ｍｏ）＋被覆剤中（Ｍｏ）×０．３５
≦２．５（重量％） ０．０２≦心線中（Ｖ）十被覆剤中（Ｖ）×０．２８≦
０．２２　　　　（重量％）０．０２≦心線中（Ｎｂ）
十被覆剤中（Ｎｂ）×０．２０≦０．１１　　　　（重
量％）０．０５≦心線中（Ｎｉ）十被覆剤中（Ｎｉ）×
０．３５≦１．９（重量％） ０．２≦心線中（Ｗ）十被覆剤中（Ｗ）×０．３５≦２
　　　　　　（重量％）の範囲に添加し、Ｍｇ０．８〜
４．５重量％、金属炭酸塩１０〜７０重量％、金属弗化
物５〜３０重量％、その他に上記以外の脱酸剤、アーク
安定剤、粘結剤を含む被覆剤を心線の周囲に被晋塗装し
、さらにＭｏとＷＰｆｆとの関係が第１図のＡ点、Ｂ点
。

０点、Ｄ点で囲まれる範囲内であることを特徴とする低
水素系被覆アーク溶接棒にある。

なお、本発明に用いる心線はＣｒ、Ｍｏ、Ｖ。

Ｎｂ、Ｎｉ、Ｗ以外の化学成分がＣ０，１０％以下、Ｓ
ｉ０．１０％以下、Ｍ　ｎ　１．０％以下、Ｐｏ、０２
％以下、３０．０２％以下、Ｃｕ０．１０％以下、残部
がＦｅおよび不可避不純物からなるものである。

９％Ｃｒ−１〜２％Ｍｏｆｉｌのン容接において、？溶
接金属のクリープ強度の低下原因は溶接金属が高温に長
時間加熱される過程において、まず溶接金属中のＣとＦ
ｅが結合してＦｅＣ５を析出し、次にこの炭化物がＭ２
３Ｃ６１ＭｂＣ（Ｍは金属元素を指す）に変化し、炭化
物が粗大化することによるものとされている。

そこで本発明者らは鋭意研究の結果、溶接棒に適量のＷ
を添加すると同時にＷをＭｏ量との関係で限定共存させ
ることにより、基本的には溶接金属に微細なＶ４Ｏ３お
よびＮｂＣを析出させ、Ｍ２３Ｃ６、Ｍｂ　Ｃの析出状
態を長時間にわたって粗大化しないようにコントロール
しながら、さらにＭ　Ｏ２Ｃ、Ｗ　ｚ　Ｃを析出させる
ことによって特に６００〜６５０℃の高温長時間側のク
リープ破断強度の高強度化に有効であることを見出した
。

本発明はかかる知見に基づいてなされたものであり、以
下に作用とともに本発明の詳細な説明する。

（作　用） 本発明の最大の特徴は溶接棒中にＷを添加し、かつＭｏ
量との関係で限定共存させたところにあり、溶接して得
られる９％Ｃｒ−１〜２％Ｍｏ鋼溶接金属に析出する炭
化物の粗大化をＶ２Ｏ３゜ＮｂＣの析出で長時間にわた
り抑制するとともにさらに、ＭｏｚＣ，ＷｚＣの析出バ
ランスを適正な範囲に保つことによって６００〜６５０
℃での長時間側のクリープ破断強度を格段に高めたこと
にある。

第１表はルチール３．３％、炭酸石灰４０．１％、はた
る石２０．２％、炭酸バリウム４．４％、Ｆ　６−３ｉ
（４５％５ｉ）１０．２％、金属Ｍｎ０．７３％、金属
Ｃｒ１．２％、Ｆｅ−Ｔｉ　　（４５％Ｔｉ）１．２％
、Ｆｅ−Ｍｏ　（６１％Ｍｏ）　０．９４〜８．９％、
金属Ｗ（９４％Ｗ）　０．０６〜５．７１％、粘結剤７
６８％、残部が鉄粉からなる被覆剤をＣ（１，０１〜０
．０５％、Ｓ　ｉｏ、０１〜０．０２％、Ｍｎ０．４０
〜０．４８％、Ｎ　ｉｏ、３０〜０．５０％、Ｃｒ８．
２０〜８．６０％、Ｍｏ０．５０〜１．４０％、ＮｂＯ
，０５〜０．０７％、Ｖｏ、０６〜０．０８％、ＷＯ−
１，４０％を含む直径４．ＯＮ、長さ４００龍の心線に
被覆外径６．３鰭に被覆塗装した後に乾燥、焼成して３
４種類の溶接棒を作成し、ＡＷＳＡ５．４に従って溶接
し、溶接作業性調査およびクリープ試験を実施した結果
を示すものであり、第１図は第１表のクリープ試験結果
および溶接作業性調査結果の両面から総合判定した結果
を図示したものである。また、この場合の溶接施工条件
は、予熱、パス間温度１００　’Ｃ１電流１６０Ａ、溶
接入熱２１ｋＪ／ｃｍなる条件で溶着金属を作成した。

さらに、溶接作業性調査は板厚３０鶴の９％Ｃｒ−２％
Ｍｏ鋼母材に深さ１５龍の６０°Ｖ溝開先を作成した試
験板を用い前記溶接条件で行った。また、溶着金属は溶
接後７５０°Ｃ６０分の後熱処理を施した後にクリープ
試験片を採取し、６５０℃でクリープ試験を行い、３０
００ｈｒの時の破断強度を求めたものである。

なお、第１表における溶接作業性評価は○印；良好 △印；やや不良 ×印；不良 を示す。

また、第１図の総合判定において ○印；良好 △印；やや不良 ×印；不良 を示す。

その結果、被覆アーク溶接棒として、心線または被覆剤
のいずれか一方あるいは両方に、ＷをＭ。

量との関係で一定の割合で添加することにより、溶接作
業性を劣化させることなく良好なりリープ破断強度の得
られることが判明した。また、溶接棒の心線および被覆
剤中のＷおよびＭｏ量は（１）および（２）式で表わす
と、よりよくクリープ強度との関係を把握できることが
わかった。

Ｍｏｉ　（重量％）＝心線中（Ｍｏ）十被覆剤中（Ｍｏ
）×０．３５　　　　　　　・・・（１）Ｗ量（重量％
）−心線中（Ｗ）十被覆剤中（Ｗ）×０．３５　　　　
　　　　・・−’　（２）（１１，（２１弐において、
被覆剤中のＭｏ、Ｗにそれぞれ０．３５の係数を乗じた
のは、それによって心線中のそれぞれの含有量と等価に
なることがわかったためである。

第１表および第１図の結果から明らかな如く、溶接棒心
線または被覆剤のいずれか一方あるいは両方に添加する
（１）弐で定めるＭ　ｏ　ｉＪが０．８〜２．５％、ま
た（２）式で定めるｗ−１が０．２〜２％と本発明の要
件を満たしていても、第１図Ａ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点で
囲まれる範囲内に入らないものは、隘１〜９．Ｎα１４
〜１５，１Ｖｈ２０〜２！、寛２６〜３１で示す通りク
リープ破断強度が１５　ｋｇｆ／ｍｕ２未満と低かった
り、また溶接作業性が劣化するという結果が得られてお
り、第１図Ａ点（０，２％Ｗ。

２．５％Ｍｏ）、Ｂ点（０，６％Ｗ、０．８％Ｍｏ）。

０点（２，０％Ｗ、０．８％Ｍｏ＞、Ｄ点（１，６％Ｗ
５２．５％Ｍ　ｏ　）で囲まれる範囲内にする必要があ
ることが判明した。

以下本発明における各成分の作用と成分範囲限定の理由
を述べる。

（Ｃｒ；８，５≦心線中（Ｃｒ）十被覆剤中（Ｃｒ）・
×０．３５≦１１　（重量％）〕 Ｃｒは耐酸化性を確保するためには不可欠の元素であっ
て、耐熱鋼には必らず添加されており、Ｍ　Ｚ　３　Ｃ
ｂ　、　Ｍ　ｂ　Ｃ（但しＭは金属元素を指す）の微細
析出により高温強度を高めているが、８．５％未満では
十分な高温強度が得られない。他方、１１％を超えると
溶接作業性及び靭性が劣化するため１１％を上限とした
。

（Ｍｏ；０．８≦心線中（Ｍｏ）＋被覆剤中（Ｍｏ）×
０．３５≦２．５（重量％）〕 ＭｏはＷとの共存において高温強度、特に高温長時間で
のクリープ強度を確保する作用があるが、その含有量が
０．８％未満ではその効果を得ることができない。他方
２．５％を超えて含有させてもこれ以上の強度向上効果
は得られず、かえって溶接性の著しい劣化を招くため２
．５９Ａを上限とした。

［Ｖ；０．０２≦心線中（Ｖ）十被覆剤中（Ｖ）×０．
２８≦０．２２（重量％）］ ■は高温強度を著しく高める元素であり、特に析出の場
合にはＶ４Ｃ，としての他Ｍ２３Ｃ６゜Ｍ　ｂ　Ｃの一
部に入り、析出物の粗大化の抑制に優れた効果を発揮す
るが、０．０２％未満ではその効果が得られない。他方
、０．２２％を超えると、かえって、強度低下を生ずる
ので上限を０．２２％とした。

ＣＮｂ；０．０２≦心線中（Ｎｂ）十被覆剤中（Ｎｂ）
×０．２≦０．１１（重量％）〕 ＮｂはＮｂＣの析出によって高温強度を高め、後続する
微細な分散析出物であるＭ　ｚ　ｙ　Ｃｂ　１Ｍ　ｂ　
Ｃ等の析出状態を微細にコントロールするために高温長
時間クリープ強度改善に効果がある。しかし、その量が
０．０２％未満ではその効果がなく　、０．１１％を超
えると凝集粗大化を生じ強度を低下させるため下限を０
．０２％、上限を０．１１％とした。

（Ｎｉ；０．０５≦心線中（Ｎｉ）す被覆剤中（Ｎｉ）
×０．３５≦１．９（重量％）〕 Ｎｉは溶接金属のマルテンサイト組織生成量をコントロ
ールし靭性の劣化を抑制するとともに耐割れ性を改善す
る効果があるが、０．０５％未満ではその効果が得られ
ない。他方１．９％を超えると溶接金属中のマルテンサ
イトの生成量が急激に増加して靭性および耐割れ性が劣
化するので１．９％を上限とした。

（Ｗ　；　０．２≦心線中（Ｗ）十被覆剤中（Ｗ）×０
．３５≦２（重量％）〕 ＷはＣｒ、Ｍｏと同族の元素であり、焼戻しによってＷ
２Ｃが析出し、特にＭｏとの共存においては高温長時間
側でのクリープ破断強度向上への効果は極めて大きい。

しかしながら０．２％未満ではＭ。

との共存効果が得られず高温強度改善が達成できない。

他方、２％を超えると溶接金属の延性が低下すると同時
に溶接作業性が劣化してくるので２％を上限とした。

（Ｍｇ；０．８〜４．５重量％〕 Ｍｇは溶接金属中の酸素量を低減し微細炭化物の析出促
進によるＣの固定により溶接金属の耐割れ性を向上させ
るとともに延性の向上に効果があるが、０．８％未満で
は耐割れ性の改善効果が不十分である。他方４．５％を
超えて添加しても耐割れ性は向上せず、かえって溶接時
のアークが不安定となりスパッタ量が増加し溶接作業性
が悪くなるので、４．５％を上限とした。

なお、被覆剤に添加するＭｇは、Ｍｇ単体の他、Ａ／−
Ｍｇ、Ｎｉ　−Ｍｇなどの合金として添加することもで
きる。この場合、合金中のＭｇの量が上記範囲であれば
同様の効果を示すことを確認している。

〔金属炭酸塩；１０〜７０重量％〕 本発明でいう金属炭酸塩とは、ＣａＣＯ３，ＢａＣ０，
。

ＭｇＣＯ３、ＭｎＣ０ｚなどを指すものであるが、これ
らの金属炭酸塩はアーク中で分解することによりＣＯ□
ガスを発生し、溶融メタルを大気から遮断するとともに
アーク雰囲気中の水素、窒素のガス分圧を下げる効果が
あり塩基性のスラグを生成する。

これらの添加量が１０％未満ではスラグの融点が低下す
るためスラグの被包性が悪くなって良好な溶接ビード外
観、形状を得ることができない。

また、Ｃｏ２ガスの発生量が不足するためピントやブロ
ーホールが発生したり、溶接金属中の水素量が増加し、
耐割れ性が劣化する。他方、７０％を超えて添加した場
合には、ガス発生量が過剰となるためピントが多発する
とともにスラグの融点が上昇してスラグの流動性が悪く
なり、溶接母材とのなじみ性が悪くなるためビード外観
、形状が劣化してくるので、７０％を上限とした。

〔金属弗化物；５〜３０重量％〕 本発明でいう金属弗化物とは、ＣａＦ２　　、　ＢａＦ
ｚ　＋Ｍ５Ｆ、、　ＭｎＦ２　、　ＬｉＦなどを指すも
のであるが、いずれもスラグの融点を低下させるため、
溶接中のスラグ流動性を良好にする。また、アーク中で
分解した弗化物は溶融金属や溶融スラグの水素と反応し
、溶接金属中の水素量を低下させ耐割れ性の良好な溶接
金属をつくる。

これらの添加量が５％未満では適当なスラグの流動性が
得られないため、ビード外観、形状が劣化すると同時に
ピントが発生し易く、また、溶接金属中の水素量が増加
して耐割れ性が著しく劣化する。他方、３０％を超える
とスラグの粘性が不足するため、ビード外観、形状が悪
くなったり、また、被覆筒が弱くなり溶接作業性が劣化
してくるので、３０％を上限とした。

本発明の被覆アーク溶接棒は前述の成分の他に脱酸剤と
してＭｎ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｚｒ、ＡＪなどの単体金属やＦ
　ｅ−３ｉ、　　Ｆ　ｅ−Ｍｎ、Ｆ　ｅ　−Ｔ　ｉ。

Ｆｅ−ＡＪ、ＦｅＦｅ−３ｉ−、Ｆｅ−ＲＥＭ−Ｃａ−
３ｉ、Ｆｅ−Ｃａ−３ｉなどの鉄合金、Ｚｒ−３ｉなど
のそれぞれの合金のいずれかを被覆剤に含有せしめるが
、７〜２５％の範囲が脱酸および溶接作業性の面で望ま
しい。なお、これら添加される脱酸剤の範囲は特に規定
するものではない。

次に、アーク安定剤としては被覆剤中に鉄粉、アルカリ
成分、ルチールなどを添加するが、その添加範囲は４５
％以下が望ましい。

さらに粘結剤としては主に硅酸ソーダ、硅酸カリを含有
する水硝子を用いるものであり、水硝子中のＳｉＯ２と
Ｎａ２Ｑ、に２０などのアルカリ成分のモル分率で示さ
れるモル比が１．５〜３．５の範囲の水硝子を使用する
ことが望ましい。

本発明被覆アーク溶接棒は以上に述べた被覆剤を心線の
周囲に被覆剤重量が、溶接棒重量に対し、２５〜３５％
となるように、通常の溶接棒塗装機により被覆塗装した
後、水分を除去するため３００〜５５０　’Ｃで焼成し
て製造する。

以下に本発明の効果を更に具体的に示す。

（実施例） 第２表に、本発明溶接棒、比較に用いた溶接棒の心線（
各４．０■ｌ径）組成、被覆剤組成とこれら溶接棒によ
る各種試験結果を示す。

第２表において、Ａ１〜ＡＩＯが本発明溶接棒であり、
Ｂ１−Ｂ１６は比較溶接棒である。

これら溶接棒による溶着金属の６５０　’ｃ、　３００
０ｈｒにおけるクリープ破断強度を求めた。また溶接作
業性試験を実施した。

なお、クリープ破断試験片を採取する溶着金属はＡＷＳ
　　Ａ５．４にもとづいて溶接電流１６０Ａ、溶接入熱
２１ＫＪ／ｃｍで作成した。また、溶接作業性試験はビ
ード外観、形状、アーク状態、スラグ状態およびスラグ
はく離性を評価するため、板厚３０龍の９％Ｃｒ−２％
Ｍｏ＠の母材に深さ１５ｍｍの６０°ｖｉ開先を作成し
た試験板を用い前記溶接条件で調査した。

本発明溶接棒による６５０℃、３０００ｈｒにおけるク
リープ破断強度は個々の成分が本発明の条件を満足せず
、さらに、第１図に示すＷとＭｏ量との関係がＡ点、Ｂ
点、０点、Ｄ点で囲まれる範囲内に入らない溶接棒Ｂ５
．Ｂ６．Ｂ７．Ｂ８゜Ｂ９．　　ＢＩＯ，Ｂｌｌ、　　
Ｂ１２．　　ＢＩ３．　　Ｂ１４゜Ｂ１５．Ｂ１６およ
び個々の成分が本発明の条件を満足していても、第１図
に示すＷとＭｏｆｆｉとの関係がＡ点、Ｂ点、０点、Ｄ
点で囲まれる範囲内に入らない溶接棒Ｂ１．Ｂ２．Ｂ３
．Ｂ４に比較し、Ｖ４Ｃ３，ＮｂＣの析出効果に加え、
ＷとＭ。

量との関係を第１図に示す入点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点で囲
まれる範囲内とすることによって著しく向上し、本発明
溶接棒のＡｌ、Ａ２．Ａ３．Ａ４゜Ａ５．Ａ６．Ａ７．
Ａ８．Ａ９．ＡＩＯいずれにおいても１５ｋｇｆ／１ｍ
２以上の高クリープ破断強度を示した。また、溶接作業
性についでも安定したアーク状態と良好なビード外観、
形状、スラグ流動性およびスラグはく離性が得られた。

比較溶接棒Ｂ１〜Ｂ４は、個々の成分が本発明の条件を
満足しているものの、ＷとＭ　Ｏ’Ｆｌとの関係が、第
１図に示すＡ点、Ｂ点、０点、Ｄ点で囲まれる範囲内に
入っていないため、高クリープ破断強度が得られていな
い。

Ｂ５はＣｒの添加量が不足し、金属炭酸塩が過剰である
ため高クリープ破断強度が得られないとともに、スラグ
の被包性が劣化するため、ビード外観、形状が悪かった
。

Ｂ６は、Ｃｒの添加量が過剰であると同時に金属炭酸塩
が不足しているため、靭性劣化とともに高クリープ破断
強度が得られない。また、溶接中のガス発生量の不足か
らアークが不安定となり溶接作業性が劣化した。

Ｂ７は金属弗化物が過剰であると同時にＭｏの添加量が
不足しているため、スラグの粘性が不足しビード外観、
形状が劣化するとともに、高クリープ破断強度が得られ
なかった。

Ｂ８は金属弗化物が不足していると同時にＭｏの添加量
が過剰であるためスラグの流動性が不足しビード外観、
形状が劣化するとともに高クリープ破断強度は得られず
むしろ耐割れ性が劣化した。

Ｂ９は脱酸剤が多すぎると同時にＶの添加量が不足して
いるため、過脱酸状態となりピントが発生し易いととも
に、高クリープ破断強度が得られなかった。

ＢＩＯは脱酸剤が不足していると同時にＶの添加量が過
剰であるため、脱酸不足となりピットやブローホールな
どの溶接欠陥が発生し易いとともにクリープ破断強度は
むしろ低下した。

Ｂｌｌはアーク安定剤であるルチールと鉄粉が過剰であ
ると同時にＮｂの添加量が不足しているため、耐棒焼は
性が劣化してかえってアークは不安定になるとともに、
ＮｂＣの析出効果が得られず高クリープ破断強度が得ら
れなかった。

Ｂ１２はアーク安定剤が添加されていないと同時にＮｂ
の添加量が過剰であるため、アークが不安定となりスパ
ッタ量が増加し溶接作業性が劣化するとともに、組織が
粗大化し高クリープ破断強度が得られなかった。　　　
゛ Ｂ１３はＮｉの添加量が不足していると同時に金属弗化
物が不足しているため高クリープ破断強度が得られない
とともに、スラグの流動性が悪くビード外観、形状が劣
化した。

Ｂ１４はＮｉの添加量が過剰であると同時に金属弗化物
が過剰であるため溶接金属中のマルテンサイト生成量が
増加しすぎ耐割れ性が悪化するとともに、スラグの粘性
が不足し、ビード外観、形状が劣化した。

Ｂ１５はＷが不足していると同時に脱酸剤も不足してい
るため、高クリープ破断強度が得られないとともに、ビ
ットやブローホールなどの溶接欠陥が発生し易すかった
。

Ｂ１６はＭｇが添加されていないと同時に、Ｗの添加量
が過剰であるため、アーク状態が不安定となりスパッタ
が多発し溶接作業性が劣化した。

注（ｌ］Ｆｅ−Ｖの■は５３％、Ｆｅ−ＮｂのＮｉは６
７％、Ｆ　ｅ　−Ｍ　ｏのＭｏは６１％、Ｆｅ−３ｉの
Ｓｉは４５％、Ｆｅ−ＴｉのＴｉは４５％のものを使用
した。

注（２）　　その他は粘結剤、塗装剤を示す。

注（３１Ｃｒ％＝心線中（Ｃｒ）十被覆剤中（Ｃｒ）×
０．３５ Ｍｏ％＝心線中（Ｍｏ）十被覆剤中（Ｍｏ）×０．３５ Ｖ　％−心線中（Ｖ）十被覆剤中（Ｖ）×０．２８ Ｎｂ％＝心線中（Ｎｂ）十被覆剤中（Ｎｂ）×０．２Ｏ Ｎｉ％＝心線中（Ｎｉ）十被覆剤中（Ｎｉ）×０．３５ Ｗ　％＝心線中（Ｗ）十被覆剤中（Ｗ）×０．３５ 注（４）ＷとＭｏとの関係が第１図で示すＡ点。

Ｂ点、０点、Ｄ点で囲まれる範囲内のものは○印、範囲
外のものはＸ印で示す。

注（５）○印は良好、×印は不良を示す。

（発明の効果） 以上の様に、本発明溶接棒は従来の９％Ｃｒ−１〜２％
Ｍｏ鋼の溶接棒と比較して６５０℃におけるクリープ破
断強度を著しく高めたものであり、従来の９％Ｃｒ−１
〜２％Ｍ　Ｏ＠溶接棒では到底達成し得ないもので、各
種産業の発展に貢献するところ極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は高クリープ破断強度および良好な溶接作業性の
得られるＷとＭ　ｏ　ｉｊｆの好適範囲を示す線図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 心線または被覆剤のいずれか一方あるいは両方にＣｒ、
   Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、ＮｉおよびＷを下記に示す範囲で添加
   し、 Ｍｇ；０．８〜４．５重量％、 金属炭酸塩；１０〜７０重量％、 金属弗化物；５〜３０重量％、 その他に、上記以外の脱酸剤、アーク安定剤、粘結剤を
   含む被覆剤を心線の周囲に被覆塗装し、さらにＭｏとＷ
   量との関係が第１図のＡ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点で囲まれ
   る範囲内であることを特徴とする低水素系被覆アーク溶
   接棒。 Ｃｒ；８．５≦心線中（Ｃｒ）＋被覆剤中（Ｃｒ）×０
   ．３５≦１１（重量％） Ｍｏ；０．８≦心線中（Ｍｏ）＋被覆剤中（Ｍｏ）×０
   ．３５≦２．５（重量％） Ｖ；０．０２≦心線中（Ｖ）＋被覆剤中（Ｖ）×０．２
   ８≦０．２２（重量％） Ｎｂ；０．０２≦心線中（Ｎｂ）＋被覆剤中（Ｎｂ）×
   ０．２０≦０．１１（重量％） Ｎｉ；０．０５≦心線中（Ｎｉ）＋被覆剤中（Ｎｉ）×
   ０．３５≦１．９（重量％） Ｗ；０．２≦心線中（Ｗ）＋被覆剤中（Ｗ）×０．３５
   ≦２（重量％）