JP4884797B2 - Firing-type flux for submerged arc welding, overlay welding method, and turbine rotor - Google Patents
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Description
本発明はサブマージアーク溶接用焼成型フラックス、これを用いた肉盛溶接方法及びタービンロータに関し、特に地熱発電所で用いるタービンロータ及び火力発電所等で用いる低圧タービンロータに適用して有用なものである。 The present invention relates to a firing flux for submerged arc welding, a build-up welding method using the same, and a turbine rotor, and is particularly useful when applied to a turbine rotor used in a geothermal power plant and a low-pressure turbine rotor used in a thermal power plant. is there.
地熱発電に用いる蒸気タービン、すなわち腐食性ガス等を大量に含む環境下で使用する蒸気タービンのタービンロータの材料としては、鉄に僅かに合金元素を添加した、いわゆる低合金鋼が汎用されている。かかる低合金鋼で形成した蒸気タービンを、地熱蒸気中等の腐食環境下で用いた場合、応力腐食割れ及び腐食疲労等で当該タービンロータに亀裂が発生して運転を継続することが不可能になる場合がある。 As a material for steam turbines used in geothermal power generation, that is, turbine rotors of steam turbines used in an environment containing a large amount of corrosive gas, so-called low alloy steel in which an alloy element is slightly added to iron is widely used. . When a steam turbine made of such low alloy steel is used in a corrosive environment such as in geothermal steam, the turbine rotor will crack due to stress corrosion cracking and corrosion fatigue, making it impossible to continue operation. There is a case.
火力発電に用いる蒸気タービンにおいても、後流側の温度が低いため、凝縮した湿分とこれに含まれるボイラ水中の不純物とによって後流側の低圧タービンロータに応力腐食割れ及び腐食疲労等を生じる場合がある。 Even in steam turbines used for thermal power generation, the temperature on the wake side is low, so condensed moisture and impurities contained in boiler water cause stress corrosion cracking, corrosion fatigue, etc. in the wake pressure low-pressure turbine rotor. There is a case.
タービンロータに応力腐食割れ及び腐食疲労等を生起して運転の継続が不可能になった場合の最も簡易な対策としてタービンロータの取り替えが挙げられる。しかし、タービンロータの一部が損傷しただけで全体を取り替えることは、経済的な不利益をもたらすことになる。 The simplest countermeasure when the operation cannot be continued due to stress corrosion cracking or corrosion fatigue in the turbine rotor is to replace the turbine rotor. However, replacing only the part of the turbine rotor that is damaged results in an economic disadvantage.
このため、亀裂等の発生部分について溶接補修を行うことにより、その後の使用に供している。かかる溶接補修を行う場合、従来においては、当該タービンロータの母材(低合金鋼)と同一材料または特定材料の溶接材料を用いる肉盛溶接等で対処している。 For this reason, it uses for subsequent use by repairing welding about the generation | occurrence | production part of a crack etc. When performing such welding repair, conventionally, it is dealt with by overlay welding using a welding material of the same material or a specific material as the base material (low alloy steel) of the turbine rotor.
このような溶接補修の技術を、地熱発電用タービンロータに適用したものとしては、例えば特許文献1に示すものが知られている。この特許文献1の溶接補修においては、12Cr5Ni系材料を溶接材料とし、4段処理(2段焼き戻し処理)により溶接補修を行う方法が開示されている。
表1に溶接材料の化学成分の一例を示す。
As what applied such a welding repair technique to the turbine rotor for geothermal power generation, what is shown, for example in patent document 1 is known. In the welding repair of this patent document 1, the method which uses 12Cr5Ni type | system | group material as a welding material and performs welding repair by 4 steps | paragraphs (2 step | paragraph tempering process) is disclosed.
Table 1 shows an example of chemical components of the welding material.
地熱発電用の蒸気タービンロータの仕様において要求される衝撃特性は、JIS Z2202(Vノッチ試験)による室温での衝撃吸収エネルギー測定値で表すと、例えば20J以上である。
一方、低圧タービンロータの仕様において要求される衝撃特性は、JIS Z2202(Vノッチ試験)による室温での衝撃吸収エネルギー測定値で表すと、例えば54J以上である。
The impact characteristic required in the specification of the steam turbine rotor for geothermal power generation is, for example, 20 J or more when expressed by the measured value of shock absorption energy at room temperature according to JIS Z2202 (V notch test).
On the other hand, the impact characteristics required in the specifications of the low-pressure turbine rotor are, for example, 54 J or more when expressed in terms of impact absorption energy measured at room temperature according to JIS Z2202 (V notch test).
上記特許文献1に開示された溶接補修は、通常はTIG溶接により行われる。しかし、TIG溶接を採用した場合、溶接工数が多大となり、コストが高くなるという問題があった。 The welding repair disclosed in Patent Document 1 is usually performed by TIG welding. However, when TIG welding is employed, there is a problem in that the number of welding steps is increased and the cost is increased.
また、溶接工数を低減した高速溶接法としては、サブマージアーク溶接法が上げられるが、この溶接法は、溶接金属に酸素が混入するなどの理由により、溶接金属の衝撃特性がTIG溶接の場合より悪くなるという問題があった。 In addition, as a high-speed welding method with reduced welding man-hours, the submerged arc welding method can be raised, but this welding method has a higher impact characteristic of the weld metal than the case of TIG welding because oxygen is mixed into the weld metal. There was a problem of getting worse.
また、地熱発電用のタービンロータの溶接補修に使用する12Cr5Ni系溶接材料を、低圧タービンロータの溶接補修に用いることも強度的には可能であるが、衝撃特性においては低圧タービンロータの仕様を十分満足することができなかった。 In addition, the 12Cr5Ni welding material used for welding repair of the turbine rotor for geothermal power generation can be used for welding repair of the low-pressure turbine rotor in terms of strength, but the specifications of the low-pressure turbine rotor are sufficient in terms of impact characteristics. I was not satisfied.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、少ない溶接工数で十分な耐衝撃性を有する肉盛溶接部を形成するために用いられるサブマージアーク溶接用焼成型フラックス、これを用いた肉盛溶接方法及びタービンロータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is a firing flux for submerged arc welding used to form a built-up welded portion having sufficient impact resistance with a small number of welding steps. It aims at providing the overlay welding method and turbine rotor which were used.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明にかかるフラックスは、混合原料を少なくとも焼成することにより得られ、質量%で、SiO2:5〜20%、MgO:15〜20%、Al2O3:20〜30%、CaF2:5〜20%、マンガン酸化物:MnO換算値で2〜10%、MgCO3:4〜10%、ZrO2:2〜10%、K3AlF6:2〜10%、金属粉を15%以下、及びCaO:5〜20%を含有するサブマージアーク溶接用焼成型フラックスであって、前記混合原料は、前記CaOの原料として、化合物としての酸化カルシウムのみを5〜20%含有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
Flux according to the present invention is obtained by at least calcining the mixed raw material, in mass%, SiO 2: 5~20%, MgO: 15~20%, Al 2 O 3: 20~30%, CaF 2: 5-20%, manganese oxide: 2-10% in terms of MnO value, MgCO 3: 4~10%, ZrO 2: 2~10%,
サブマージアーク溶接用のフラックスとしては溶融型と焼成型がある。これらのうち、焼成型フラックス(「ボンドフラックス」とも呼ばれる)は、混合原料に水ガラスのような結合剤を少量加えて練合してから造粒した後に、600℃付近で焼成して得られる。
一般に、サブマージアーク溶接に使用する焼成型フラックスは、溶接ビードの安定や脱酸および脱硫効果による金属内の清浄度向上を目的に、CaOを含有している。通常溶接に使用されるフラックスは、このCaOの原料として、その焼成前の混合原料中にCaCO3等の金属炭酸塩を含有している。
一方、本発明においては、フラックスを焼成する前の混合原料において、CaCO3の替わりに化合物としての酸化カルシウム(CaO)を用いることにより、より高い脱酸効果を実現している。この高い脱酸効果により、TIG溶接と比較して溶接金属の衝撃特性が低下するのを防ぎつつ、大電流による大入熱溶接であるサブマージアーク溶接により、溶接工数の少ない高速溶接が可能となる。
As the flux for submerged arc welding, there are a melting type and a firing type. Of these, calcined flux (also referred to as “bond flux”) is obtained by adding a small amount of a binder such as water glass to the mixed raw material, kneading and granulating, and then calcining at around 600 ° C. .
Generally, the firing type flux used for submerged arc welding contains CaO for the purpose of stabilizing the weld bead and improving the cleanliness in the metal due to deoxidation and desulfurization effects. The flux normally used for welding contains a metal carbonate such as CaCO 3 in the mixed raw material before firing as the raw material of CaO.
On the other hand, in the present invention, a higher deoxidation effect is realized by using calcium oxide (CaO) as a compound instead of CaCO 3 in the mixed raw material before firing the flux. This high deoxidation effect enables high-speed welding with a small number of welding steps by submerged arc welding, which is a large heat input welding with a large current, while preventing the impact characteristics of the weld metal from being lowered compared to TIG welding. .
以下、本発明に係るサブマージアーク溶接用焼成型フラックスに含有される化学成分の成分限定理由について説明する。なお、以下において、成分量を表す「%」は、重量%を表すものとする。 Hereinafter, the reason for limiting the components of the chemical components contained in the firing flux for submerged arc welding according to the present invention will be described. In the following, “%” representing the amount of a component represents% by weight.
1)SiO2:5〜20%
SiO2は、スラグに適度の粘性及び流動性を与え、ビード形状を整える作用を有する。SiO2量が5%未満では、スラグの粘性が低下し、流動性が悪くなりビードが蛇行する。一方、フラックス中のSiO2量が20%を超えるとフラックスの塩基度が低下し、溶接金属中の酸素量が高くなり、靭性が低下する。従って、SiO2量は5〜20%とする。より好ましくは、SiO2量は10〜14%とする。
1) SiO 2: 5~20%
SiO 2 gives moderate viscosity and fluidity to the slag and has an action of adjusting the bead shape. When the amount of SiO 2 is less than 5%, the viscosity of the slag decreases, the fluidity becomes poor, and the beads meander. On the other hand, if the amount of SiO 2 in the flux exceeds 20%, the basicity of the flux decreases, the amount of oxygen in the weld metal increases, and the toughness decreases. Therefore, the SiO 2 amount is 5 to 20%. More preferably, the SiO 2 amount is 10 to 14%.
2)MgO:15〜20%
MgOは、スラグの融点を上昇させ、スラグ剥離性を向上させるのに有効な成分である。また、フラックスの塩基度を高めて溶接金属中の酸素量を低減して靭性を向上させるのにも有効な成分である。MgO量が15%未満ではその十分な効果が得られず、一方MgOが20%を超えると融点が上昇しすぎてビード外観を悪くし、またビード表面にスラグの焼付きも多くなる。従って、MgO量は15〜20%とする。より好ましくは、MgO量は17〜19%とする。
2) MgO: 15-20%
MgO is an effective component for increasing the melting point of slag and improving slag peelability. It is also an effective component for increasing the basicity of the flux and reducing the amount of oxygen in the weld metal to improve toughness. If the amount of MgO is less than 15%, the sufficient effect cannot be obtained. On the other hand, if the amount of MgO exceeds 20%, the melting point rises too much and the bead appearance is deteriorated, and slag is often seized on the bead surface. Therefore, the amount of MgO is 15 to 20%. More preferably, the amount of MgO is 17 to 19%.
3)Al2O3:20〜30%
Al2O3は、スラグに適度の粘性及び流動性を与え、ビード形状を整える作用がある。Al2O3量が20%未満では、スラグの粘性が低下して、ビード形状が悪くなる。一方Al2O3量が30%を超えるとスラグの融点が高くなると共にスラグの粘性が高くなり、スラグの剥離性も低下する。従ってAl2O3量は20〜30%とする。より好ましくは、Al2O3量は22〜26%とする。
3) Al 2 O 3: 20~30 %
Al 2 O 3 has an action of imparting an appropriate viscosity and fluidity to the slag and adjusting the bead shape. If the amount of Al 2 O 3 is less than 20%, the viscosity of the slag is lowered and the bead shape is deteriorated. On the other hand, if the amount of Al 2 O 3 exceeds 30%, the melting point of the slag increases, the viscosity of the slag increases, and the slag peelability also decreases. Therefore, the amount of Al 2 O 3 is 20 to 30%. More preferably, the amount of Al 2 O 3 is 22 to 26%.
4)CaF2:5〜20%
CaF2はスラグの流動性を調整する上で重要な成分であるとともに、塩基性成分であることから溶接金属中の酸素量を低下させる効果がある。CaF2量が5%未満では十分な効果が得られず、一方CaF2量が20%を超えるとアークが不安定になり、ビード波形も荒くなり、作業性を劣化させる。従ってCaF2量は5〜20%とする。より好ましくは、CaF2量は10〜14%とする。
4) CaF 2: 5~20%
CaF 2 is an important component for adjusting the fluidity of slag, and since it is a basic component, it has the effect of reducing the amount of oxygen in the weld metal. If the amount of CaF 2 is less than 5%, a sufficient effect cannot be obtained. On the other hand, if the amount of CaF 2 exceeds 20%, the arc becomes unstable, the bead waveform becomes rough, and workability is deteriorated. Accordingly, the CaF 2 content is 5 to 20%. More preferably, the amount of CaF 2 is 10 to 14%.
5)マンガン酸化物:MnO換算値で2〜10%
マンガン酸化物は、スラグの粘性を調整し、ビードのなじみ性を良好にするのに効果がある。特に肉盛溶接を行う場合ビード止端部の角度をなめらかにすることが重要である。マンガン酸化物量がMnO換算値で2%未満では、その効果が十分得られず、一方10%を超えると溶接スラグ表面にポックマークが発生し、スラグの剥離性が低下するなど作業性を劣化させる。従ってマンガン酸化物はMnO換算値で2〜10%とする。より好ましくは、マンガン酸化物はMnO換算値で3〜5%とする。
5) Manganese oxide: 2 to 10% in terms of MnO
Manganese oxide is effective in adjusting the viscosity of the slag and improving the conformability of the bead. In particular, when overlay welding is performed, it is important to smooth the angle of the bead toe. If the amount of manganese oxide is less than 2% in terms of MnO, the effect cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if it exceeds 10%, a pock mark is generated on the surface of the weld slag, and the workability is deteriorated, for example, the slag peelability is lowered. . Accordingly, the manganese oxide is 2 to 10% in terms of MnO. More preferably, the manganese oxide is 3 to 5% in terms of MnO.
6)MgCO3:4〜10%
MgCO3は、溶接時に溶接金属中への水素侵入を低下させるために有効である。MgCO3が溶接中に分解し、CO2が発生し水素分圧を下げる効果がある。MgCO3が4%未満では、その効果が十分得られず、一方10%を超えるとガス発生が多くなりすぎポックマークが発生するなど作業性を劣化させる。従ってMgCO3は4〜10%とする。より好ましくは、MgCO3量は4〜7%とする。
6) MgCO 3 : 4 to 10%
MgCO 3 is effective for reducing hydrogen penetration into the weld metal during welding. MgCO 3 is decomposed during welding, CO 2 is generated, and the hydrogen partial pressure is reduced. If MgCO 3 is less than 4%, the effect cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if it exceeds 10%, gas generation becomes excessive, and a pock mark is generated, thereby deteriorating workability. Therefore, MgCO 3 is 4 to 10%. More preferably, the amount of MgCO 3 is 4-7%.
7)ZrO2:2〜10%
ZrO2は、アークの安定性を向上させビードの光沢やビード波形を良好にするために有効である。ZrO2が2%未満ではその効果が十分得られず、一方10%を超えるとスラグの焼付きが多くなる。従ってZrO2量は2〜10%とする。より好ましくは、ZrO2量は2〜5%とする。
7) ZrO 2 : 2 to 10%
ZrO 2 is effective for improving the arc stability and improving the bead gloss and bead waveform. If ZrO 2 is less than 2%, the effect cannot be obtained sufficiently, while if it exceeds 10%, seizure of slag increases. Therefore, the amount of ZrO 2 is 2 to 10%. More preferably, the amount of ZrO 2 is 2 to 5%.
8)K3AlF6:2〜10%
K3AlF6は、その脱酸効果により溶接金属の低酸素化に有効である。また、アークの安定性を向上させ、ビード形状を良好にするなどの効果がある。2%未満ではその効果が十分得られず、一方10%を超えるとアークが荒くなり、ビード波形も荒くなり作業性が劣化する。従ってK3AlF6量は2〜10%とする。より好ましくは、K3AlF6量は2〜5%とする。
8) K 3 AlF 6 : 2 to 10%
K 3 AlF 6 is effective in reducing the oxygen content of the weld metal due to its deoxidation effect. Further, there are effects such as improving the stability of the arc and improving the bead shape. If it is less than 2%, the effect cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if it exceeds 10%, the arc becomes rough, the bead waveform becomes rough, and workability is deteriorated. Therefore, the amount of K 3 AlF 6 is 2 to 10%. More preferably, the amount of K 3 AlF 6 is 2 to 5%.
9)CaO:5〜20% 原料中の酸化カルシウム5〜20%
CaOは、金属を溶解する際、炉壁材として使用すると強力な脱酸、脱硫効果により、金属の清浄度を上げることが知られている。溶接に使用されるフラックスには、CaOは通常CaCO3のように金属炭酸塩の形態で一般には添加されるが、この金属炭酸塩の形態では溶接金属中の酸素量が十分低減できず、溶接金属の靭性向上に十分な効果が得られなかった。
そこで本発明は、CaOを、焼成前のフラックス原料として、酸化カルシウムの形態で添加したことに特徴がある。この酸化カルシウムの添加により溶接金属中の酸素量が極めて低減する。さらに、CaOはフラックスの塩基度を上げる原料であり、塩基度の上昇により脱酸効果がより高められる。従って、酸化カルシウムを添加することにより、その脱酸効果によって溶接金属の靭性が大きく向上する。酸化カルシウムの量が5%未満では靱性の向上効果が十分得られず、一方20%を超えるとビードの焼付きが発生し、ビード外観が劣化する。従って原料中の酸化カルシウム(CaO)の量は5〜20%とする。より好ましくは、原料中の酸化カルシウム(CaO)の量は5〜10%とする。
9) CaO: 5 to 20% Calcium oxide in the raw material 5 to 20%
CaO is known to increase the cleanliness of metals due to its strong deoxidation and desulfurization effects when used as a furnace wall material when melting metals. CaO is generally added to the flux used for welding in the form of a metal carbonate such as CaCO 3 , but the amount of oxygen in the weld metal cannot be sufficiently reduced in this form of metal carbonate. A sufficient effect for improving the toughness of the metal could not be obtained.
Therefore, the present invention is characterized in that CaO is added in the form of calcium oxide as a flux material before firing. By adding this calcium oxide, the amount of oxygen in the weld metal is extremely reduced. Further, CaO is a raw material that increases the basicity of the flux, and the deoxidation effect is further enhanced by the increase in basicity. Therefore, the addition of calcium oxide greatly improves the toughness of the weld metal due to its deoxidation effect. If the amount of calcium oxide is less than 5%, the effect of improving toughness cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if it exceeds 20%, bead seizure occurs and the bead appearance deteriorates. Therefore, the amount of calcium oxide (CaO) in the raw material is 5 to 20%. More preferably, the amount of calcium oxide (CaO) in the raw material is 5 to 10%.
10)原料中の金属粉 15%以下
金属粉は、溶接によって酸化消耗する元素をおぎなうため、及び脱酸剤として、混合原料に添加される。溶接によって酸化消耗する元素をおぎなう目的では、金属Cr、金属Ni、Fe−Mo等が適量添加される。脱酸剤は溶接金属の靭性向上とフラックスのガス抜けを良好にする。脱酸剤としてはTi、Al、Si、Mn等あるいは、それらの元素とFe(鉄)との化合物があるが、中でもSiの化合物であるCa−Siが好適である。脱酸剤は1種のみの添加でも良く、また複合添加しても良い。金属粉の総量が15%を超えるとポックマークが発生するなどの作業性の劣化があるため、金属粉は総量で15%以下とする。より好ましくは、金属粉は総量で5%以下とする。
10) Metal powder in raw material 15% or less Metal powder is added to the mixed raw material to remove elements that are oxidized and consumed by welding and as a deoxidizer. An appropriate amount of metal Cr, metal Ni, Fe—Mo, or the like is added for the purpose of removing elements that are oxidized and consumed by welding. The deoxidizer improves the toughness of the weld metal and improves the outgassing of the flux. Examples of the deoxidizer include Ti, Al, Si, Mn and the like, or compounds of these elements and Fe (iron). Among these, Ca—Si, which is a compound of Si, is preferable. Only one kind of deoxidizer may be added, or a complex may be added. When the total amount of the metal powder exceeds 15%, workability such as generation of a pock mark is deteriorated. Therefore, the total amount of the metal powder is 15% or less. More preferably, the total amount of metal powder is 5% or less.
また、本発明の肉盛溶接方法は、上記サブマージアーク溶接用焼成型フラックスを用いて、サブマージアーク溶接により、母材上に肉盛溶接を行う溶接工程を有することを特徴とする。
この肉盛溶接方法によれば、十分な衝撃特性を有する肉盛溶接部分を、大電流による大入熱溶接であるサブマージアーク溶接により、少ない溶接工数の高速溶接で形成することができる。
In addition, the overlay welding method of the present invention includes a welding step of performing overlay welding on a base material by submerged arc welding using the firing flux for submerged arc welding.
According to this build-up welding method, a build-up weld portion having sufficient impact characteristics can be formed by high speed welding with a small number of welding steps by submerged arc welding which is large heat input welding with a large current.
上記本発明の肉盛溶接方法において、前記溶接工程の後に、肉盛溶接部分を所定温度まで加熱する焼き戻し工程を設けることが好ましい。
この肉盛溶接方法によれば、肉盛溶接部分を所定温度まで加熱する焼き戻し工程を採用したことにより、肉盛溶接部分の機械的強度を向上させることができる。
In the build-up welding method of the present invention, it is preferable to provide a tempering step for heating the build-up weld portion to a predetermined temperature after the welding step.
According to this build-up welding method, the mechanical strength of the build-up welded portion can be improved by adopting the tempering step of heating the build-up welded portion to a predetermined temperature.
また、本発明の別の肉盛溶接方法は、母材上に肉盛溶接を行い、第1の肉盛溶接部分を形成する第1の溶接工程と、前記第1の溶接工程の後に、前記第1の肉盛溶接部分を所定温度まで加熱する第1の焼き戻し工程と、前記第1の肉盛溶接部分の上に肉盛溶接を行い、第2の肉盛溶接部分を形成する第2の溶接工程と、前記第2の溶接工程の後に、前記第2の肉盛溶接部分を所定温度まで加熱する第2の焼き戻し工程とを有する肉盛溶接方法であって、少なくとも前記第2の溶接工程は、請求項1又は請求項2に記載のフラックスを用いて、サブマージアーク溶接により行われることを特徴とする。
この肉盛溶接方法は、従来二律背反する要件とされていた母材の硬さを適正にする要件と、肉盛溶接部分の機械的強度を適正にするための要件との調和をとりつつ、少ない溶接工数の高速溶接で肉盛溶接を行うことができる。
In another build-up welding method of the present invention, the build-up welding is performed on a base material to form a first build-up weld portion, and after the first welding step, A first tempering step of heating the first build-up weld portion to a predetermined temperature, and a second embedment weld on the first build-up weld portion to form a second build-up weld portion And a second tempering step of heating the second build-up welded portion to a predetermined temperature after the second weld step, wherein at least the second The welding process is performed by submerged arc welding using the flux according to claim 1 or
This build-up welding method is less in harmony with the requirement to make the hardness of the base metal appropriate and the requirement to make the mechanical strength of the build-up weld part appropriate, which had been considered a contradictory requirement in the past. Overlay welding can be performed by high-speed welding with the number of welding steps.
また、本発明のタービンロータは、低合金鋼で形成した母材の表面に、上記本発明のいずれかの肉盛溶接方法により形成されたコーティング層を設けたことを特徴とする。
このタービンロータは、十分な機械的強度を有し、低コストで補修または製造されたものとなる。
The turbine rotor of the present invention is characterized in that a coating layer formed by any one of the above-described overlay welding methods of the present invention is provided on the surface of a base material formed of low alloy steel.
This turbine rotor has sufficient mechanical strength and is repaired or manufactured at a low cost.
本発明によれば、溶接工数が少ない高速溶接であるサブマージアーク溶接を、溶接金属の衝撃特性を低下させずに行えるようにする、サブマージアーク溶接用焼成型フラックスを提供することができる。
また、本発明によれば、十分な衝撃特性を有する肉盛溶接部分を、少ない溶接工数の高速溶接で形成することが可能な肉盛溶接方法を提供することができる。本発明の肉盛溶接方法は、地熱発電用タービンロータ及び低圧タービンロータの溶接補修や製造に好適に採用できる。
さらに本発明によれば、十分な機械的強度を有するタービンロータを低コストで提供することができる。このタービンロータは、地熱発電用タービンロータ及び低圧タービンロータとして好適に用いられる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the firing type flux for submerged arc welding which makes it possible to perform the submerged arc welding which is high-speed welding with few welding processes, without reducing the impact characteristic of a weld metal can be provided.
Moreover, according to this invention, the build-up welding method which can form the build-up welding part which has sufficient impact characteristics by the high-speed welding of few welding man-hours can be provided. The overlay welding method of the present invention can be suitably used for welding repair and manufacturing of a geothermal power generation turbine rotor and a low-pressure turbine rotor.
Furthermore, according to this invention, the turbine rotor which has sufficient mechanical strength can be provided at low cost. This turbine rotor is suitably used as a geothermal power generation turbine rotor and a low-pressure turbine rotor.
以下に、本発明の実施形態について説明する。
〔第1の実施形態〕
本実施形態においては、12Cr5Ni系溶接材料を用いたサブマージアーク溶接に適した焼成型フラックスの配合組成について検討した。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[First Embodiment]
In this embodiment, the composition of the firing flux suitable for submerged arc welding using a 12Cr5Ni-based welding material was examined.
まず、所定のフラックス混合原料を配合した後に、乾式混合を行った。これに少量の水ガラスを結合剤として添加し、練合した。次に、得られた混合物を、押出機を用いて造粒した。こうして得られた粒状の原料を自然乾燥した後に、約600℃で焼成処理して焼成型フラックスを得た。
表2に、本発明による実施例1から実施例5の焼成型フラックスおよびこれらと対比するための比較例1から比較例15の焼成型フラックスの成分組成を示す。なお、表2において、CaO、CaCO3及び金属粉については、焼成前の混合原料中の成分量を示しており、その他の成分については、焼成して得られたフラックス中の成分量を示している。
First, after blending a predetermined flux mixed raw material, dry mixing was performed. A small amount of water glass was added to this as a binder and kneaded. Next, the obtained mixture was granulated using an extruder. The granular raw material thus obtained was naturally dried and then fired at about 600 ° C. to obtain a fired flux.
Table 2 shows the component compositions of the calcined fluxes of Examples 1 to 5 according to the present invention and the calcined fluxes of Comparative Examples 1 to 15 for comparison with these. In Table 2, for CaO, CaCO 3 and metal powder, the component amount in the mixed raw material before firing is shown, and for the other components, the component amount in the flux obtained by firing is shown. Yes.
得られた各フラックスと12Cr・5Ni系溶接材料(表1に示したものと同じ)を用いてサブマージアーク溶接を行い、溶接作業性を評価した。また、溶接金属中の酸素量及び溶接金属の吸収エネルギーを測定した。結果を表3に示す。
なお、溶接作業性は、剥離性、アーク安定性、ビード形状を総合的に判断し、良好を○、不良を×とした。また、吸収エネルギーは、JIS Z2202(Vノッチ試験)による室温での衝撃吸収エネルギーの測定値である。
Submerged arc welding was performed using each of the obtained fluxes and 12Cr · 5Ni-based welding material (same as shown in Table 1), and the welding workability was evaluated. Further, the amount of oxygen in the weld metal and the absorbed energy of the weld metal were measured. The results are shown in Table 3.
In addition, the welding workability was comprehensively judged on peelability, arc stability, and bead shape, and “good” was evaluated as “good” and “bad” as “poor”. The absorbed energy is a measured value of impact absorbed energy at room temperature according to JIS Z2202 (V notch test).
表3に示した結果から、実施例1から実施例5のフラックスは、溶接作業性が良好であった。また、溶接金属中の酸素量は400ppmと低く、衝撃特性(吸収エネルギー)は80J以上と高かった。従って、実施例1から実施例5のフラックスは優れたフラックスであった。 From the results shown in Table 3, the fluxes of Examples 1 to 5 had good welding workability. The oxygen content in the weld metal was as low as 400 ppm, and the impact characteristics (absorbed energy) were as high as 80 J or more. Therefore, the flux of Example 1 to Example 5 was an excellent flux.
一方、SiO2、ZrO2を減少させた比較例1および比較例2のフラックスを用いた場合は、原料中にCaCO3を使用しているために、溶接作業性は良好であったが、溶接金属中の酸素量が650ppm以上と高く、衝撃特性も劣っていた。
また、比較例3のフラックスを用いた場合は、原料中のCaOの含有量が本発明の範囲の下限を下回っているため、溶接作業性は良好であったが、溶接金属中の酸素量が400ppmを超え、衝撃特性も低下した。
また、比較例4のフラックスを用いた場合は、CaOの含有量が本発明の範囲の上限を超えているため、溶接金属は極めて低酸素で、衝撃特性も良好であったが、スラグの剥離性が悪く、またスラグの焼付きが発生し溶接作業性が劣化した。
On the other hand, when the fluxes of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in which SiO 2 and ZrO 2 were reduced were used, welding workability was good because CaCO 3 was used in the raw material. The amount of oxygen in the metal was as high as 650 ppm or more, and the impact characteristics were inferior.
Further, when the flux of Comparative Example 3 was used, the CaO content in the raw material was below the lower limit of the range of the present invention, so the welding workability was good, but the oxygen content in the weld metal was Exceeding 400 ppm, impact properties were also reduced.
When the flux of Comparative Example 4 was used, the CaO content exceeded the upper limit of the range of the present invention, so the weld metal had extremely low oxygen and good impact characteristics, but the slag was peeled off. The slag seizure occurred and welding workability deteriorated.
比較例5のフラックスを用いた場合は、CaF2の含有量が本発明の範囲の上限を超えているため、溶接金属は低酸素で衝撃特性は良好であったが、ビード波形が粗くなり、ビード形状が凸型になるなど、溶接作業性が劣化した。
比較例6のフラックスを用いた場合は、CaF2の含有量が本発明の範囲の下限を下回っているため、溶接金属の酸素量が高くなり、衝撃特性が低下した。また、ビード形状も悪化するなど溶接作業性が劣化した。
比較例7のフラックスを用いた場合は、SiO2の含有量が本発明の範囲の上限を超えているため、溶接作業性は良好であったが、溶接金属中の酸素量が高く、衝撃特性が低下した。
When the flux of Comparative Example 5 was used, since the CaF 2 content exceeded the upper limit of the range of the present invention, the weld metal had low oxygen and good impact characteristics, but the bead waveform became rough, Welding workability has deteriorated, such as the bead shape becoming convex.
When the flux of Comparative Example 6 was used, since the CaF 2 content was below the lower limit of the range of the present invention, the oxygen content of the weld metal was increased and the impact characteristics were deteriorated. In addition, the welding workability deteriorated, for example, the bead shape deteriorated.
When the flux of Comparative Example 7 was used, since the content of SiO 2 exceeded the upper limit of the range of the present invention, the welding workability was good, but the oxygen content in the weld metal was high, and the impact characteristics Decreased.
比較例8のフラックスを用いた場合は、SiO2の含有量が本発明の範囲の下限を下回っているため、溶接金属は低酸素で衝撃特性は良好であったが、スラグの粘性が低下し、流動性が悪くなり、溶接作業性が低下した。
比較例9のフラックスを用いた場合は、Al2O3の含有量が本発明の範囲の下限を下回っているため、スラグの粘性が低下して、ビード形状が悪くなり、溶接作業性が低下した。
比較例10のフラックスを用いた場合は、Al2O3の含有量が本発明の範囲の上限を超えているため、粘性が高くなりすぎてビード形状が凸型になり、スラグの剥離性が低化し、溶接作業性が低下した。
When the flux of Comparative Example 8 was used, since the content of SiO 2 was below the lower limit of the range of the present invention, the weld metal had low oxygen and good impact characteristics, but the slag viscosity decreased. As a result, fluidity deteriorated and welding workability decreased.
When the flux of Comparative Example 9 is used, since the content of Al 2 O 3 is below the lower limit of the range of the present invention, the viscosity of the slag is lowered, the bead shape is deteriorated, and welding workability is lowered. did.
When the flux of Comparative Example 10 is used, the content of Al 2 O 3 exceeds the upper limit of the range of the present invention, so that the viscosity becomes too high and the bead shape becomes convex, and the slag peelability is high. Reduced and welding workability decreased.
比較例11及び12のフラックスを用いた場合は、MgO、K3AlF6、ZrO2の量が本発明の範囲外であるため、スラグの剥離性が悪くなり、溶接作業性が劣化した。
比較例13のフラックスを用いた場合は、MnOの含有量が本発明の範囲の上限を超えているため、スラグの剥離性が悪く、溶接作業性が低下した。
比較例14のフラックスを用いた場合は、MgCO3の含有量が本発明の範囲の上限を超え、かつMnOの含有量が本発明の範囲を下回っているため、ガス発生量が多くなり、溶接作業性が劣化した。
比較例15のフラックスを用いた場合、ZrO2の含有量が本発明の範囲の上限を超え、かつMgCO3の含有量が本発明の範囲を下回っているため、スラグの剥離性が悪くなり、スラグの焼付きが多くなるなど、溶接作業性が悪くなった。
When the fluxes of Comparative Examples 11 and 12 were used, the amounts of MgO, K 3 AlF 6 , and ZrO 2 were outside the scope of the present invention, so the slag peelability deteriorated and welding workability deteriorated.
When the flux of Comparative Example 13 was used, the MnO content exceeded the upper limit of the range of the present invention, so the slag peelability was poor and the welding workability was reduced.
When the flux of Comparative Example 14 was used, the content of MgCO 3 exceeded the upper limit of the range of the present invention, and the content of MnO was below the range of the present invention. Workability deteriorated.
When using the flux of Comparative Example 15, the content of ZrO 2 exceeds the upper limit of the range of the present invention, and the content of MgCO 3 is below the range of the present invention. Welding workability deteriorated due to increased seizure of slag.
なお、本実施形態においては、溶接材料として12Cr5Ni系溶接材料を用いた場合について検討したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、Cr含有量が9〜13重量%、Ni含有量が0〜7重量%の溶接材料を用いた場合でも、本発明は適用可能である。 In addition, in this embodiment, although the case where a 12Cr5Ni type welding material was used as a welding material was examined, this invention is not limited to this. For example, the present invention is applicable even when a welding material having a Cr content of 9 to 13% by weight and a Ni content of 0 to 7% by weight is used.
〔第2の実施形態〕
実施例1のサブマージアーク溶接用焼成型フラックス及び12Cr・5Ni系溶接材料(表1に示したものと同じ)を用いて、表4に示す成分組成(単位:重量%)の地熱発電用タービンロータ材(母材)に肉盛溶接施工を行い、各種特性を調べた。
[Second Embodiment]
Using the firing flux for submerged arc welding of Example 1 and a 12Cr · 5Ni welding material (same as shown in Table 1), the turbine rotor for geothermal power generation having the component composition (unit:% by weight) shown in Table 4 Overlay welding was performed on the material (base material), and various characteristics were examined.
図1及び図2は、本実施形態で用いた溶接試験材を示す図であり、図1は斜視図、図2は断面図である。この溶接試験材(タービンロータ)1は、タービンロータの実機を模したものである。
本実施形態においては、以下の4段処理によって肉盛溶接を行った(実施例6)。
FIG.1 and FIG.2 is a figure which shows the welding test material used by this embodiment, FIG. 1 is a perspective view, FIG. 2 is sectional drawing. This weld test material (turbine rotor) 1 is a model of a real turbine rotor.
In the present embodiment, overlay welding was performed by the following four-stage process (Example 6).
1)初期盛溶接(第1の溶接工程):
TIG溶接にて、母材2上に高さ約6mmまで肉盛を行い、第1の肉盛溶接部分3を形成した。
2)第1の焼き戻し工程:
母材熱影響部の硬さを350Hv以下にするために、640℃×10時間で熱処理を行った。
3)後盛溶接(第2の溶接工程):
上記フラックス及び溶接材料を用いたサブマージアーク溶接にて、第1の肉盛溶接部分3上に、目標高さ(約60mm)まで肉盛を行い、第2の肉盛溶接部分4を形成した。
4)第2の焼き戻し工程:
溶接金属の残留応力低減および溶接金属の強度調整のために、580℃×10時間で熱処理を行った。
1) Initial prime welding (first welding process):
Overlaying was performed on the
2) First tempering step:
In order to reduce the hardness of the base metal heat-affected zone to 350 Hv or less, heat treatment was performed at 640 ° C. × 10 hours.
3) Post-welding (second welding process):
By submerged arc welding using the flux and the welding material, overlaying was performed up to the target height (about 60 mm) on the first overlay welded
4) Second tempering step:
In order to reduce the residual stress of the weld metal and adjust the strength of the weld metal, heat treatment was performed at 580 ° C. for 10 hours.
また、比較のために、上記初期盛溶接及び後盛溶接のいずれもTIG溶接により肉盛した溶接試験材用意した(比較例16)。
得られた溶接試験材1(実施例6及び比較例16)に関して、引張特性(0.2%耐力、引張強さ)、衝撃特性(吸収エネルギー)、応力腐食割れ特性(地熱蒸気中での12ヶ月試験)及び溶接コストを評価した。
実施例6及び比較例16の評価結果と地熱発電用タービンロータの目標値を表5に示す。
なお、引張特性の0.2%耐力は、JIS Z2201に準じて測定した。引張特性の引張強さは、JIS Z2201に準じて測定した。衝撃特性の吸収エネルギーは、JIS Z2202(Vノッチ試験)に準じて、室温で測定した。応力腐食割れ特性の地熱蒸気中での12ヶ月試験は、3点曲げタイプの応力負荷試験方法により試験を行い、亀裂を生じなかったものを○、亀裂を生じたものを×とした。溶接コストは、比較例16の溶接コストを100とした場合の相対値である。
また、測定値が上下2段になっているものは、測定を2回行って得られたそれぞれの値である。
In addition, for comparison, a weld test material was prepared in which both of the above-described initial build-up welding and post-build-up welding were built up by TIG welding (Comparative Example 16).
Regarding the obtained weld test material 1 (Example 6 and Comparative Example 16), tensile properties (0.2% yield strength, tensile strength), impact properties (absorbed energy), stress corrosion cracking properties (12 in geothermal steam). Monthly test) and welding costs were evaluated.
Table 5 shows the evaluation results of Example 6 and Comparative Example 16 and target values of the turbine rotor for geothermal power generation.
The 0.2% proof stress of tensile properties was measured according to JIS Z2201. The tensile strength of the tensile properties was measured according to JIS Z2201. The absorbed energy of impact characteristics was measured at room temperature according to JIS Z2202 (V notch test). The 12-month test in the geothermal steam of the stress corrosion cracking property was tested by a three-point bending type stress load test method, where ○ indicates that no crack occurred and × indicates that crack occurred. The welding cost is a relative value when the welding cost of Comparative Example 16 is set to 100.
In addition, the measurement values in the upper and lower stages are the respective values obtained by performing the measurement twice.
表5に示した評価結果から、本実施形態の溶接試験材(実施例6)は、引張特性および衝撃特性の目標値を十分満足しており、応力腐食割れ特性も初期盛溶接及び後盛溶接を共にTIG溶接により行った溶接試験材(比較例16)と同等であることが分かった。また、実施例6の溶接コストは、比較例16の溶接コストに比べ、5分の1となっている。 From the evaluation results shown in Table 5, the weld test material of this embodiment (Example 6) sufficiently satisfies the target values of tensile properties and impact properties, and the stress corrosion cracking properties are also initially primed welding and subsequent primed welding. Both were found to be equivalent to the weld test material (Comparative Example 16) that was conducted by TIG welding. Moreover, the welding cost of Example 6 is 1/5 compared with the welding cost of Comparative Example 16.
本実施形態の溶接方法(4段処理)では、母材の熱影響部の硬さを可能な限り低く抑えつつ、溶接金属の強度を確保することができる。この方法を適応することにより、遅れ割れおよびSR割れ対策としての効果もあると考えられる。
遅れ割れは、母材熱影響部の硬くなっている部分に溶接残留応力による引張応力が働くことにより、溶接金属中の水素が集まってくるため水素脆化を生じ、亀裂が生じる現象である。また、SR割れは、母材熱影響部の硬くなっている部分に溶接残留応力による引張応力が働いた状態で高温(SR温度)にさらされるために、亀裂が生じる現象である。このため、遅れ割れおよびSR割れに対しても、残留応力が低い時点、すなわち初期盛時点で、母材の熱影響部の硬さを低くしておくことは、効果があると考えられる。
In the welding method (four-stage process) of this embodiment, the strength of the weld metal can be ensured while suppressing the hardness of the heat-affected zone of the base material as low as possible. By applying this method, it is considered that there is an effect as a countermeasure against delayed cracking and SR cracking.
Delayed cracking is a phenomenon in which hydrogen embrittlement occurs due to the fact that hydrogen in the weld metal collects when tensile stress due to welding residual stress acts on the hardened part of the base metal heat-affected zone. SR cracking is a phenomenon in which cracking occurs because the hardened part of the base metal heat-affected zone is exposed to high temperature (SR temperature) in a state where tensile stress due to welding residual stress is applied. For this reason, it is considered that it is effective to reduce the hardness of the heat-affected zone of the base material at the time when the residual stress is low, that is, at the initial build-up time, even for delayed cracking and SR cracking.
〔第3の実施形態〕
実施例1のサブマージアーク溶接用焼成型フラックス及び12Cr・5Ni系溶接材料(表1に示したものと同じ)を用いて、表6に示す成分組成(単位:重量%)の低圧タービンロータ材(母材)に肉盛溶接施工を行い、各種特性を調べた。
[Third Embodiment]
Using the firing flux for submerged arc welding of Example 1 and a 12Cr · 5Ni welding material (same as shown in Table 1), the low-pressure turbine rotor material having the composition (unit:% by weight) shown in Table 6 ( Overlay welding was performed on the base material, and various characteristics were examined.
本実施形態で用いた溶接試験材の形状は上記第2の実施形態で用いた溶接試験材の形状と同様であるので、図1及び図2を参照して本実施形態の肉盛溶接を説明する。
本実施形態においては、以下の4段処理によって肉盛溶接を行った(実施例7)。
Since the shape of the weld test material used in the present embodiment is the same as the shape of the weld test material used in the second embodiment, the overlay welding of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. To do.
In this embodiment, build-up welding was performed by the following four-stage process (Example 7).
1)初期盛溶接(第1の溶接工程):
TIG溶接にて、母材2上に高さ約6mmまで肉盛を行い、第1の肉盛溶接部分3を形成した。
2)第1の焼き戻し工程:
母材熱影響部の硬さを350Hv以下にするために、580℃×10時間で熱処理を行った。
3)後盛溶接(第2の溶接工程):
上記フラックス及び溶接材料を用いたサブマージアーク溶接にて、第1の肉盛溶接部分3上に、目標高さ約60mmまで肉盛を行い、第2の肉盛溶接部分4を形成した。
4)第2の焼き戻し工程:
溶接金属の残留応力低減および溶接金属の強度調整のために、580℃×10時間で熱処理を行った。
1) Initial prime welding (first welding process):
Overlaying was performed on the
2) First tempering step:
Heat treatment was performed at 580 ° C. for 10 hours in order to reduce the hardness of the base metal heat-affected zone to 350 Hv or less.
3) Post-welding (second welding process):
By submerged arc welding using the flux and the welding material, overlaying was performed up to a target height of about 60 mm on the first overlay welded
4) Second tempering step:
In order to reduce the residual stress of the weld metal and adjust the strength of the weld metal, heat treatment was performed at 580 ° C. for 10 hours.
なお、低圧タービンロータ材への溶接肉盛は、溶接熱影響部の硬さを低く抑えるための温度と溶接金属の強度を調整するための温度が同じであるため、4段処理を適用する必要性は少なく、第1の焼き戻し工程を省略することも可能である。しかし、本実施形態においては、遅れ割れおよびSR割れの対策として4段処理を用いて溶接肉盛を行った。 In addition, since the temperature for suppressing the hardness of the weld heat-affected zone is the same as the temperature for adjusting the strength of the weld metal, it is necessary to apply a four-stage process to the weld overlay on the low-pressure turbine rotor material. Therefore, the first tempering step can be omitted. However, in this embodiment, welding overlaying was performed using a four-stage process as a countermeasure for delayed cracking and SR cracking.
得られた溶接試験材1(実施例17)及び低圧タービンロータ材(母材2)に関して、引張特性(0.2%耐力、引張強さ)、衝撃特性(吸収エネルギー)及び応力腐食割れ特性(アルカリ環境中Uベンド試験値)を評価した。
実施例17及び低圧タービンロータ材の評価結果と低圧タービンロータの目標値を表7に示す。
なお、引張特性の0.2%耐力は、JIS Z2201に準じて測定した。引張特性の引張強さは、JIS Z2201に準じて測定した。衝撃特性の吸収エネルギーは、JIS Z2202(Vノッチ試験)に準じて室温で測定した。応力腐食割れ特性のアルカリ環境中Uベンド試験は、JIS−G0576(ステンレス鋼の42%塩化Mg腐食試験方法)と同様の試験片を用いて、40%NaOH溶液中、試験温度120℃で試験を行い、亀裂を生じなかったものを○、亀裂を生じたものを×とした。亀裂を生じなかった場合を○、亀裂を生じた場合を×とした。
また、測定値が上下2段になっているものは、測定を2回行って得られたそれぞれの値である。
Regarding the obtained weld test material 1 (Example 17) and the low-pressure turbine rotor material (base material 2), tensile properties (0.2% proof stress, tensile strength), impact properties (absorbed energy) and stress corrosion cracking properties ( U-bend test value in alkaline environment) was evaluated.
Table 7 shows the evaluation results of Example 17 and the low-pressure turbine rotor material and the target values of the low-pressure turbine rotor.
The 0.2% proof stress of tensile properties was measured according to JIS Z2201. The tensile strength of the tensile properties was measured according to JIS Z2201. The absorbed energy of impact characteristics was measured at room temperature according to JIS Z2202 (V notch test). The U-bend test for stress corrosion cracking in an alkaline environment was performed using a test piece similar to JIS-G0576 (42% Mg chloride corrosion test method for stainless steel) in a 40% NaOH solution at a test temperature of 120 ° C. The test was performed with no cracks, and the cracks with crosses. The case where no crack was generated was marked with ◯, and the case where a crack was cracked was marked with ×.
In addition, the measurement values in the upper and lower stages are the respective values obtained by performing the measurement twice.
表7に示した評価結果から、本実施形態の溶接試験材(実施例7)は、溶接金属の引張特性は目標値を十分満足するものであり、衝撃特性においても目標値を満足していた。また、アルカリ水溶液中での応力腐食割れ特性は、低圧タービンロータ材よりも優れていた。 From the evaluation results shown in Table 7, the weld test material of the present embodiment (Example 7) sufficiently satisfies the target value for the tensile properties of the weld metal, and also satisfies the target value for the impact properties. . Moreover, the stress corrosion cracking property in alkaline aqueous solution was superior to the low-pressure turbine rotor material.
1 溶接試験材(タービンロータ)
2 母材
3 第1の肉盛溶接部分
4 第2の肉盛溶接部分
1 Welding test material (turbine rotor)
2
Claims (6)
質量%で、SiO2:5〜20%、MgO:15〜20%、Al2O3:20〜30%、CaF2:5〜20%、マンガン酸化物:MnO換算値で2〜10%、MgCO3:4〜10%、ZrO2:2〜10%、K3AlF6:2〜10%、金属粉を15%以下、及びCaO:5〜20%を含有するサブマージアーク溶接用焼成型フラックスであって、
前記混合原料は、前記CaOの原料として、化合物としての酸化カルシウムのみを5〜20%含有することを特徴とするサブマージアーク溶接用焼成型フラックス。 Obtained by firing at least the mixed raw material,
By mass%, SiO 2: 5~20%, MgO: 15~20%, Al 2 O 3: 20~30%, CaF 2: 5~20%, manganese oxide: 2-10% in terms of MnO value, Firing flux for submerged arc welding containing MgCO 3 : 4 to 10%, ZrO 2 : 2 to 10%, K 3 AlF 6 : 2 to 10%, metal powder 15% or less, and CaO: 5 to 20% Because
The mixed raw material, as a material of the CaO, of submerged arc welding sintering type flux of calcium oxide as a compound only, characterized by containing 5-20%.
質量%で、SiO2:10〜14%、MgO:17〜19%、Al2O3:22〜26%、CaF2:10〜14%、マンガン酸化物:MnO換算値で3〜5%、MgCO3:4〜7%、ZrO2:2〜5%、K3AlF6:2〜5%、金属粉を5%以下、及びCaO:5〜10%を含有するサブマージアーク溶接用焼成型フラックスであって、
前記混合原料は、前記CaOの原料として、化合物としての酸化カルシウムのみを5〜10%含有することを特徴とするサブマージアーク溶接用焼成型フラックス。 Obtained by firing at least the mixed raw material,
By mass%, SiO 2: 10~14%, MgO: 17~19%, Al 2 O 3: 22~26%, CaF 2: 10~14%, manganese oxide: 3-5% in terms of MnO value, MgCO 3: 4~7%, ZrO 2 : 2~5%, K 3 AlF 6: 2~5%, the metal powder 5%, and CaO: submerged arc welding sintering type flux containing 5-10% Because
The mixed raw material, as a material of the CaO, of submerged arc welding sintering type flux of calcium oxide as a compound only, characterized by containing 5-10%.
前記第1の溶接工程の後に、前記第1の肉盛溶接部分を所定温度まで加熱する第1の焼き戻し工程と、
前記第1の肉盛溶接部分の上に肉盛溶接を行い、第2の肉盛溶接部分を形成する第2の溶接工程と、
前記第2の溶接工程の後に、前記第2の肉盛溶接部分を所定温度まで加熱する第2の焼き戻し工程と、
を有する肉盛溶接方法であって、
少なくとも前記第2の溶接工程は、請求項1又は請求項2に記載のフラックスを用いて、サブマージアーク溶接により行われることを特徴とする肉盛溶接方法。 A first welding step of performing overlay welding on the base material to form a first overlay welding portion;
After the first welding step, a first tempering step of heating the first build-up weld part to a predetermined temperature;
Performing a build-up weld on the first build-up weld portion to form a second build-up weld portion; and
After the second welding step, a second tempering step of heating the second build-up weld part to a predetermined temperature ;
A build-up welding method comprising:
At least the second welding step is performed by submerged arc welding using the flux according to claim 1 or claim 2.
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