特許ウォッチ

公開番号2025141254
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024041105
出願日2024-03-15
発明の名称Ni基合金フラックス入りワイヤ
出願人株式会社神戸製鋼所
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類B23K 35/368 20060101AFI20250919BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】スラグ剥離性及びビード形状が良好であるとともに、ブローホールや表面ピット等の溶接欠陥の発生が抑制された溶接金属を得ることができるNi基合金フラックス入りワイヤを提供する。
【解決手段】Ni基合金からなる外皮にフラックスを充填してなるNi基合金フラックス入りワイヤは、ワイヤ全質量に対して、Ni、Cr、Mo、W、Mn及びFeをそれぞれ所定量で含有するとともに、TiO₂:3.0質量%以上10.0質量%以下、金属Si及びSi酸化物のSiO₂換算値:1.0質量%以上3.0質量%以下、金属Zr及びZr酸化物のZrO₂換算値:1.0質量%以下、Al₂O₃:0.2質量%以上1.2質量%以下、MnO₂:0.2質量%以上1.6質量%以下、を含有し、F:0.07質量%以下、である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
Ｎｉ基合金からなる外皮にフラックスを充填してなるＮｉ基合金フラックス入りワイヤであって、
ワイヤ全質量に対して、
Ｎｉ：３９質量％以上５９質量％以下、
Ｃｒ：５質量％以上２０質量％以下、
Ｍｏ：１０質量％以上２０質量％以下、
Ｗ：１．０質量％以上５．０質量％以下、
Ｍｎ：０．１質量％以上５質量％以下、
Ｆｅ：３．０質量％以上１０．０質量％以下、
ＴｉＯ
２
：３．０質量％以上１０．０質量％以下、
金属Ｓｉ及びＳｉ酸化物のＳｉＯ
２
換算値：１．０質量％以上３．０質量％以下、
金属Ｚｒ及びＺｒ酸化物のＺｒＯ
２
換算値：１．０質量％以下、
Ａｌ
２
Ｏ
３
：０．２質量％以上１．２質量％以下、
ＭｎＯ
２
：０．２質量％以上１．６質量％以下、を含有し、
Ｆ：０．０７質量％以下、
であることを特徴とするＮｉ基合金フラックス入りワイヤ。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
Ｎａ、Ｋ及びＬｉから選択された少なくとも１種を含有する場合に、下記式（１）により算出される値Ａ１が、０．７０以下であることを特徴とする、請求項１に記載のＮｉ基合金フラックス入りワイヤ。
式（１）：Ａ１＝［Ｎａ］＋［Ｋ］＋［Ｌｉ］
ただし、［Ｎａ］は、ワイヤ中の前記Ｎａの含有量をワイヤ全質量に対する質量％で表した値であり、［Ｋ］は、ワイヤ中の前記Ｋの含有量をワイヤ全質量に対する質量％で表した値であり、［Ｌｉ］は、ワイヤ中の前記Ｌｉの含有量をワイヤ全質量に対する質量％で表した値である。
【請求項３】
ワイヤ全質量に対して、
金属Ｂ及びＢ化合物のＢ換算値：０．０３０質量％以下、を含有することを特徴とする、請求項１に記載のＮｉ基合金フラックス入りワイヤ。
【請求項４】
ワイヤ全質量に対して、
Ｔｉ：０．５０質量％以下、及び
Ａｌ：０．５０質量％以下、であることを特徴とする請求項１に記載のＮｉ基合金フラックス入りワイヤ。
【請求項５】
下記式（２）により算出される値Ａ２が、３．４８以下であることを特徴とする、請求項１に記載のＮｉ基合金フラックス入りワイヤ。
式（２）：Ａ２＝（［Ａｌ］＋［Ａｌ
２
Ｏ
３
］＋［ＴｉＯ
２
］）／（［ＳｉＯ
２
］＋［ＺｒＯ
２
］×０．１）
ただし、［Ａｌ］は、ワイヤ中のＡｌ含有量をワイヤ全質量に対する質量％で表した値であり、［Ａｌ
２
Ｏ
３
］は、前記Ａｌ
２
Ｏ
３
の含有量をワイヤ全質量に対する質量％で表した値であり、［ＴｉＯ
２
］は、前記ＴｉＯ
２
の含有量をワイヤ全質量に対する質量％で表した値であり、［ＳｉＯ
２
］は、前記ＳｉＯ
２
換算値をワイヤ全質量に対する質量％で表した値であり、［ＺｒＯ
２
］は、前記ＺｒＯ
２
換算値をワイヤ全質量に対する質量％で表した値である。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
化学プラントや、海水による腐食環境に曝される構造物や、極低温圧力容器であるＬＮＧタンクなどを製造する際には、構造部材として、例えば高耐食オーステナイト系ステンレス鋼や９％Ｎｉ鋼が使用される。そして、これらの構造部材には、一般的に共金系ではなく、インコネル（登録商標）６２５、ハステロイ（登録商標）Ｃ２７６系に代表されるＮｉ基合金溶接材料が用いられている。これらのＮｉ基合金溶接材料による溶接法としては、ガスタングステンアーク溶接（ＧＴＡＷ：ＧａｓＴｕｎｇｓｔｅｎＡｒｃＷｅｌｄｉｎｇ）、サブマージアーク溶接（ＳＡＷ：ＳｕｂｍｅｒｇｅｄＡｒｃＷｅｌｄｉｎｇ）、被覆アーク溶接（ＳＭＡＷ：ＳｈｉｅｌｄｅｄＭｅｔａｌＡｒｃＷｅｌｄｉｎｇ）が主流である。しかし、近年、作業能率の向上を図るため、Ｎｉ基合金を外皮とするフラックス入りワイヤであるＮｉ基合金フラックス入りワイヤを用いるフラックスコアードアーク溶接（ＦＣＡＷ：ＦｌｕｘＣｏｒｅｄＡｒｃＷｅｌｄｉｎｇ）の適用が広がりつつある。
【０００３】
例えば特許文献１には、立向姿勢での溶接作業性、耐高温割れ性が優れ、スラグの焼付き及びビード表面のピットの発生を低減できるＮｉ基合金フラックス入りワイヤが提案されている。上記特許文献１に記載のフラックス入りワイヤは、ワイヤ全質量に対して、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、及びＦｅをそれぞれ所定量で含有する。また、ワイヤ全質量に対するフラックス中のＴｉＯ
２
、ＳｉＯ
２
換算値、ＺｒＯ
２
換算値、Ａｌ
２
Ｏ
３
、ＭｎＯ
２
、Ｂｉ
２
Ｏ
３
の含有量や、（［ＴｉＯ
２
］＋［ＺｒＯ
２
］）／（［ＳｉＯ
２
］＋［Ａｌ
２
Ｏ
３
］）により算出される値が規定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１３３４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載のフラックス入りワイヤは、立向姿勢での溶接作業性に優れていることを課題の１つにしているため、溶接時において、溶融プールが垂れずに支持されるように、スラグの融点と粘度が高くなるように設計されている。したがって、溶接中に発生した気体（酸素、水素等）は、スラグが固まるまでの間に、十分に融溶プールから排出できないことがある。また、上記フラックス入りワイヤを、例えば横向き溶接に適用すると、開先の上側が壁となって気体の排出が阻害される。このように、溶接中に発生した気体が溶融プールに残存すると、ブローホールや表面ピット等の溶接欠陥が発生する。
【０００６】
本発明は、上述した状況に鑑みてなされたものであり、スラグの粘度を適切に保つことができ、スラグ剥離性及びビード形状が良好であるとともに、立向溶接以外の溶接姿勢であっても、ブローホールや表面ピット等の溶接欠陥の発生が抑制された溶接金属を得ることができるＮｉ基合金フラックス入りワイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤに係る下記［１］の構成により達成される。
【０００８】
［１］Ｎｉ基合金からなる外皮にフラックスを充填してなるＮｉ基合金フラックス入りワイヤであって、
ワイヤ全質量に対して、
Ｎｉ：３９質量％以上５９質量％以下、
Ｃｒ：５質量％以上２０質量％以下、
Ｍｏ：１０質量％以上２０質量％以下、
Ｗ：１．０質量％以上５．０質量％以下、
Ｍｎ：０．１質量％以上５質量％以下、
Ｆｅ：３．０質量％以上１０．０質量％以下、
ＴｉＯ
２
：３．０質量％以上１０．０質量％以下、
金属Ｓｉ及びＳｉ酸化物のＳｉＯ
２
換算値：１．０質量％以上３．０質量％以下、
金属Ｚｒ及びＺｒ酸化物のＺｒＯ
２
換算値：１．０質量％以下、
Ａｌ
２
Ｏ
３
：０．２質量％以上１．２質量％以下、
ＭｎＯ
２
：０．２質量％以上１．６質量％以下、を含有し、
Ｆ：０．０７質量％以下、
であることを特徴とするＮｉ基合金フラックス入りワイヤ。
【０００９】
また、Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤに係る本発明の好ましい実施形態は、以下の［２］～［５］に関する。
【００１０】
［２］Ｎａ、Ｋ及びＬｉから選択された少なくとも１種を含有する場合に、下記式（１）により算出される値Ａ１が、０．７０以下であることを特徴とする、［１］に記載のＮｉ基合金フラックス入りワイヤ。
式（１）：Ａ１＝［Ｎａ］＋［Ｋ］＋［Ｌｉ］
ただし、［Ｎａ］は、ワイヤ中の前記Ｎａの含有量をワイヤ全質量に対する質量％で表した値であり、［Ｋ］は、ワイヤ中の前記Ｋの含有量をワイヤ全質量に対する質量％で表した値であり、［Ｌｉ］は、ワイヤ中の前記Ｌｉの含有量をワイヤ全質量に対する質量％で表した値である。
（【００１１】以降は省略されています）

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