[发明专利]奥氏体系耐热钢用焊接材料、焊接金属和焊接结构物以及焊接金属和焊接结构物的制造方法

说明书

一种奥氏体系耐热钢用焊接材料，其化学组成以质量％计为C：0.06～0.14％、Si：0.10～0.40％、Mn：2.0～4.0％、P：0.020％以下、Cu：2.0～4.0％、Ni：15.0～19.0％、Cr：16.0～20.0％、Mo：0.50～1.50％、Nb：0.30～0.60％、N：0.10～0.30％、Al：0.030％以下、O：0.020％以下、S：0～0.0030％、Sn：0～0.0030％、Bi：0～0.0030％、Zn：0～0.0030％、Sb：0～0.0030％、As：0～0.0030％、V：0～0.50％、Ti：0～0.50％、Ta：0～0.50％、Co：0～2.0％、B：0～0.020％、Ca：0～0.020％、Mg：0～0.020％、REM：0～0.06％、余量：Fe以及杂质，以满足[0.0005≤S+Sn+Bi+Zn+Sb+As≤0.0030]的范围含有选自S、Sn、Bi、Zn、Sb以及As中的2种以上。

技术领域

本发明涉及奥氏体系耐热钢用焊接材料、焊接金属和焊接结构物以及焊接金属和焊接结构物的制造方法。

背景技术

作为排热回收锅炉的过热器管材料，以往广泛使用ASME T91钢。然而，从减轻环境负担的观点出发，正在推进蒸汽温度的高温化。前述ASME T91的Cr含量少，因此，耐水蒸气氧化特性不充分并且蠕变强度也不充分。因此，有在过热器管的高温部中应用例如专利文献1以及2所公开的这种于煤炭火力发电锅炉的过热器管中使用的奥氏体系不锈钢耐热钢的趋势。

将这些奥氏体系不锈钢耐热钢作为结构物的情况下，通常通过焊接来组装，对于其中使用的焊接材料，例如，公开了专利文献3以及4所记载的那样的焊接材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-268503号公报

专利文献2：日本特开2013-44013号公报

专利文献3：日本特开平6-142980号公报

专利文献4：日本特开2015-110240号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，排热回收锅炉如煤炭火力发电锅炉那样连续工作的情况很少，通常会根据所需的发电量而重复停机、工作，例如会以仅在电力需要多的白天工作、夜间停机这样的方式运转。其结果，在所使用的过热器管等构件中，会重复进行加热以及冷却。

如此，重复向高温的加热和冷却的情况下，在包含焊接部的过热器管中会产生由于其温度差导致的热冲击。因此，对于构成的构件还需要对热冲击的特性、即重复受到热循环之后的冲击特性优异。特别是包含焊接金属的焊接部的形状、材质均不连续，因此存在问题的情况很多。

已知使用如前述的专利文献3和4所公开的那样的焊接材料而得到的焊接金属虽然确实可稳定地得到优异的蠕变断裂强度，但对于重复受到热循环的情况下的冲击特性没有考虑，有时会由于构件的尺寸或构造而无法得到足够的性能，存在改善的余地。

本发明的目的在于，提供可得到即便在重复高温加热和冷却之后也具有足够的冲击特性的焊接金属的奥氏体系耐热钢用焊接材料、使用其而成的焊接金属和具有该焊接金属的焊接结构物、以及上述的焊接金属和焊接结构物的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明是为了解决上述课题而成的，其主旨在于下述的奥氏体系耐热钢用焊接材料、焊接金属和焊接结构物、以及焊接金属和焊接结构物的制造方法。

(1)一种奥氏体系耐热钢用焊接材料，其化学组成以质量％计为

C：0.06～0.14％、