[发明专利]气体保护电弧焊用焊丝

说明书

本发明提供一种焊接部健全，焊接时不发生高温裂纹，PWHT后的蠕变强度和韧性优异的气体保护电弧焊用焊丝。本发明的气体保护电弧焊用焊丝的特征在于，以规定量含有C、Si、Mn、S、Cr、Mo、V、Nb、N，将Ni、P、Cu、Al、B、O限制在规定量以下，并且含有的Mn量和Ni量的合计量：0.60～1.15％，含有的Mn量/S量：87以上，余量由Fe和不可避免的杂质构成。

技术领域

本发明涉及主要适用于火力发电锅炉内的配管的高Cr铁素体系耐热钢的焊接所使用的气体保护电弧焊用焊丝。

背景技术

作为高Cr铁素体系耐热钢的Mod.9Cr-1Mo钢，因为高温强度和耐腐蚀性优异，所以适用于高温环境的火力发电锅炉内的配管。但是，Mod.9Cr-1Mo钢若进行气体保护电弧焊，则在焊接金属的凝固过程中发生裂纹。有所谓的“高温裂纹”。以改善高温裂纹为目的的发明例如在专利文献1中提出。

具体来说，在专利文献1中提出有一种9Cr-1Mo钢焊接用焊丝，其特征在于，含有C：0.02～0.18％(质量％：下同)、Si：0.03～0.70％、Mn：0.90～2.50％、Cr：8.0～11.0％、Mo：0.80～0.95％、Ni：1.5％以下、Nb：0.01～0.15％、V：0.01～0.50％和N：0.004～0.060％，并且Ti：0.010％以下，O：0.024％以下，La、Ce、Mg的总含量抑制在0.030％以下，此外满足(Mo+Ni)≤2.10％的关系，余量由Fe和不可避免的杂质构成。

专利文献1所提出的发明，着眼于影响到高温裂纹的Ni和Mo的协同效果，如上所述，通过将Mo和Ni的总量抑制在2.10％以下，从而使耐高温裂纹性提高。

另外，对于火力发电锅炉内的配管所适用的Mod.9Cr-1Mo钢进行焊接的气体保护电弧焊用焊丝，不仅要求有耐高温裂纹性，而且要求高温强度高(蠕变强度高)、韧性高。以使高温强度和韧性提高为目的的发明例如在专利文献2、3中提出。

具体来说，在专利文献2中提出有一种9Cr-1Mo钢焊接用焊丝，其特征在于，以质量％计(下同)，含有C：0.03～0.18％、Si：0.06～0.80％、Mn：0.85～2.00％、Cr：8.00～11.0％、Mo：0.80～1.20％、Ni：0.03～1.00％、Nb：0.010～0.250％、V：0.02～0.50％、N：0.026～0.10％、O：0.002～0.030％，Al限制在0.020％以下，此外，满足Mn+2Ni-10N：3.00％以下，余量是Fe和不可避免的杂质。

专利文献2所提出的发明着眼于影响到蠕变强度和韧性的Mn、Ni及N的影响，如上所述，通过将Mn+2Ni-10N的值抑制在3.00％以下，从而使蠕变强度和韧性兼具。

另外，在专利文献3中公开有一种改良9Cr-1Mo钢用焊接焊丝，具体来说，其特征在于，含有C：0.070至0.150质量％、Si：高于0.15质量％且在0.30质量％以下、Mn：0.30质量％以上且低于0.85质量％、Ni：0.30至1.20质量％、Cr：8.00至13.00质量％、Mo：0.30至1.40质量％、V：0.03至0.40质量％、Nb：0.01至0.15质量％以及N：0.016至0.055质量％，将Mn和Ni的总量规定在1.50质量％以下，并且限制为P：0.010质量％以下、S：0.010质量％以下、Cu：低于0.50质量％、Ti：0.010质量％以下、Al：低于0.10质量％、B：低于0.0010质量％、W：低于0.10质量％、Co：低于1.00质量％以及O：0.03质量％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成。

专利文献3所提出的发明，将P或S、Cu、Ti、Al这样的元素作为杂质处理，通过降低这些元素的含量，使耐高温裂纹性·蠕变强度·韧性兼具。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭64-11092号公报