[发明专利]铁素体系耐热钢焊接接头的制造方法

说明书

本发明提供一种铁素体系耐热钢焊接接头的制造方法，其包括将含有0.006质量％～0.023质量％的B的铁素体系耐热钢母材用Ni基耐热合金用焊接材料进行多层焊接的多层焊接工序，以上述多层焊接工序中的根部焊接后并且第二层焊接前的焊接部的横截面中的熔融的上述铁素体系耐热钢母材的面积[S_BM]与焊接金属的面积[S_WM]之比相对于上述铁素体系耐热钢母材中含有的B的质量％[％B_BM]满足下述(1)式的焊接条件进行根部焊接，0.1≤[S_BM]/[S_WM]≤‑50×[％B_BM]+1.3(1)。

技术领域

本申请涉及铁素体系耐热钢焊接接头的制造方法。

背景技术

近年来，在火力发电中为了提高热效率，蒸气条件的高温高压化取得进展，将来正计划650℃、350气压这样的超超临界压条件下的作业。铁素体系耐热钢由于不仅比奥氏体系耐热钢或Ni基耐热钢廉价，而且具有热膨胀系数小这样的作为高温用钢的优点，因此被广泛利用。

关于铁素体系耐热钢，为了应对将来的蒸气条件的严酷化，例如如专利文献1或专利文献2那样提出了通过将W和Mo的含量最优化、并且含有Co及B而谋求了高强度化的材料。另外，如专利文献3中公开的那样提出了各种通过积极地有效利用在马氏体板条界面中析出的碳化物或金属间化合物相而谋求了高强度化的材料等。

进而，最近，提出了各种以抑制使用铁素体系耐热钢作为焊接结构物时的课题即焊接接头的焊接热影响部(以下，也简称为“HAZ”)的蠕变强度降低为目的的铁素体系耐热钢。例如，在专利文献4中公开了一种铁素体系耐热钢，其中，通过含有0.003％～0.03％的B，抑制HAZ中的细粒化从而能够抑制HAZ中的蠕变强度降低。另外，在专利文献5及专利文献6中分别公开了一种铁素体系耐热钢，其中，通过含有大量的B，并且与焊接线能量或B的含量相应地调整C的含量，能够抑制HAZ的强度降低，并且防止焊接时的液化裂纹。

可是，这些含有大量的B的铁素体系耐热钢一般进行焊接而使用。因此，作为在焊接时使用的焊接材料，例如在专利文献7中提出了一种铁素体系耐热钢用焊接材料，其中，通过含有0.0005％～0.006％的B，并且将(Mo+W)/(Ni+Co)调整为规定的范围，从而谋求了蠕变强度与韧性的兼顾。另外，在专利文献8中提出了一种铁素体系耐热钢用焊接材料，其中，通过任选地含有0.0005％～0.006％的B，并且除了(Mo+W)/(Ni+Co)及(0.5×Co+0.5×Mn+Ni)以外，调整Cr当量，从而谋求了蠕变强度与韧性的兼顾。另外，在专利文献9中提出了一种铁素体系耐热钢用焊接材料，其中，通过含有B：0.007％～0.015％，并且将(Cr+6Si+1.5W+11V+5Nb+10B-40C-30N-4Ni-2Co-2Mn)调整为规定的范围，从而兼顾优异的蠕变强度和韧性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平4-371551号公报

专利文献2：日本特开平4-371552号公报

专利文献3：日本特开2002-241903号公报

专利文献4：日本特开2004-300532号公报

专利文献5：日本特开2010-7094号公报

专利文献6：国际公开第2008/149703号

专利文献7：日本特开平8-187592号公报

专利文献8：日本特开平9-308989号公报

专利文献9：国际公开第2017/104815号

发明内容

发明所要解决的课题