[发明专利]电渣堆焊用焊剂

说明书

技术领域

本发明涉及对原子能用压力容器及化学反应容器的内面等需要构造物的耐腐蚀性的部分使用带状电极实施堆焊时使用的电渣堆焊用焊剂，特别涉及在使用由Ni基合金构成的带状电极的堆焊中使用的电渣堆焊用焊剂。

背景技术

以往，在原子能用压力容器及化学反应容器的构造物中，对于需要耐腐蚀性的内面等，采用如下的焊接方法，即，在将带状电极(以下称作带钢)与构造物表面(以下称作母材)之间的空间用焊剂埋没的状态下，在带钢与母材之间流过电流，利用焊剂中所含的焊渣成分的电阻发热，将带钢及母材熔融而形成焊道。对于上述焊渣成分，除了要求将熔融部分与大气阻断以外，还要求有整理焊道形状、调整焊接金属的成分的作用。

电渣堆焊与埋弧堆焊相比，母材的稀释率低，因此即使是在焊接1层的情况下也可以得到低碳且耐腐蚀性优异的焊接金属。另外，焊道形状良好，可以使焊道上面平滑，并且可以均匀地形成焊道宽度，此外在焊道中很少有熔合不良及焊渣卷入等焊接缺陷，在将带钢与母材之间的空间埋没在熔融焊渣中的状态下进行焊接，因此可以减少焊接金属中所含的氧量及非金属夹杂物，在这一点上十分优异。

另一方面，虽然在焊道上以层状形成的凝固焊渣在后面的工序中被剥离，然而当在焊道表面热粘附有焊渣时，就无法剥离，因此需要进行该部分的修补作业。另外，一旦在焊接部产生熔合不良等焊接缺陷，则电渣堆焊法就会比其他焊接法更宽地形成焊道，因此会有导致大规模的焊接缺陷部的修补作业的问题。此外，由于利用焊渣的电阻发热将带钢及母材熔融，因此电渣堆焊法的熔融温度比电弧焊接法低，母材很难熔融，从而还有容易产生熔合不良的问题。

图1(a)是表示电渣堆焊的侧视图，图1(b)是表示电渣堆焊的立体图。如图1(a)所示，电渣堆焊在成为焊接对象的母材3上配置带钢11及料斗10，从料斗10沿图1(b)所示的箭头方向供给焊剂1，在将带钢11与母材3之间的空间用焊剂1埋没的状态下对带钢11与母材3之间施加电压。这时，焊剂1中所含有的焊渣成分就会在带钢11与母材3之间进行电阻发热，带钢11及母材3因该热而熔融，成为熔融金属4c。另外，在熔融金属4c上，焊剂1中的焊渣成分熔融而以层状形成熔融焊渣4b。

此后，当使料斗10及带钢11沿焊接方向前进时，即如图1(b)所示，在料斗10及带钢11的后方，熔融金属4c及熔融焊渣4b分别凝固起来，层状地形成焊道4(焊接金属4d)及其上部的凝固焊渣4a。

在如此进行的电渣堆焊中，作为带钢，例如使用由不锈钢或Ni基合金构成的材料。此外，还公开过用于在使用由这些材质构成的带钢来实施电渣堆焊时实现焊接作业的高效率化、焊道形状的稳定化等的技术。

例如，专利文献1中，公开有如下的电渣堆焊用焊剂，即，在使用347系不锈钢带钢实施电渣堆焊的情况下，与以往相比增加SiO₂而对熔融焊渣赋予粘性，并且将CaF₂、MgF₂和/或AlF₃、以及MgO的含量恰当化。根据公开的内容，该专利文献1的焊剂通过特别是将CaF₂、MgF₂和/或AlF₃、以及MgO的含量恰当化，可以防止焊渣剥离性的降低。

另外，本申请发明人等在专利文献2中，提出如下的电渣堆焊用焊剂，即，通过恰当地规定焊剂中的CaF₂、NaF及Na₃AlF₆、Al₂O₃、SiO₂以及Na₂O的含量，在使用347系不锈钢带钢或Ni基合金带钢进行堆焊的情况下，可以获得良好的焊渣剥离性。

另一方面，在所述原子能用压力容器及化学反应容器的构造物的内面，要求焊接金属的薄壁化及生产性的提高，因而要求如下的焊剂，即，在与其他的焊接条件相比热量输入量小的焊接的情况下，焊接作业性也很出色，可以获得稳固的焊接金属，由此可以实现稳定的焊接。针对该要求，例如在专利文献3中，公开有2.5至3.5％Ni钢的埋弧焊接中使用的熔融焊剂的组成，公开了利用熔融焊剂的合适的组成在小热量输入焊接中获得焊接的稳定性的技术。

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2008-183570号公报

[专利文献2]日本特开2010-234395号公报

[专利文献3]日本特开平7-155986号公报