[发明专利]Ni基合金药芯焊丝

说明书

技术领域

本发明涉及在9％Ni钢、Ni基合金、高耐腐蚀奥氏体系不锈钢等的焊接中使用的Ni基合金药芯焊丝。

背景技术

以Ni基合金为成分的焊接材料，例如被用于作为化学成套设备、石油相关设备等结构构件使用的Ni基合金、高耐腐蚀奥氏体系不锈钢等的焊接。或者，以Ni基合金为成分的焊接材料，被用于作为LNG、液氮或液体氧等的储罐等结构构件使用的9％Ni钢等的焊接。

近年来，关于Ni基合金这样的特殊焊接材料，与被覆电弧焊和TIG焊相比，使用了能够期待更高作业效率的Ni基合金药芯焊丝的气体保护电弧焊正在推广。

在此，在使用了Ni基合金药芯焊丝的气体保护电弧焊中，Ni基合金因为焊接金属的熔点低，所以气体在与凝固的熔渣的界面容易被捕获，有焊接金属容易发生弧坑这样的问题。另外，也试图改善其他的性能。

因此，例如在专利文献1中公开了一种Ni基合金药芯焊丝，其通过调整TiO₂、ZrO₂、SiO₂的添加量和添加MnO₂来改善耐弧坑性。另外，在该Ni基合金药芯焊丝中，MnO₂的添加具有促进Si的出渣(slag out)的效果，使焊接金属中的Si减少化，也具有使耐高温裂纹性提高的效果。

另外，例如在专利文献2中公开了一种Ni基合金药芯焊丝，其在以TiO₂、SiO₂、ZrO₂为基础的熔渣形成剂中，添加使熔渣的凝固温度降低的MnO₂，从而在水平角焊、横向焊接中，改变了耐弧坑性。

另外，例如在专利文献3中公开了一种Ni基合金药芯焊丝，其以9％Ni钢的焊接为对象，通过成为哈氏合金(Hastelloy)系的焊接金属，从而能够得到优异的耐凝固裂纹性、低温韧性。另外，该Ni基合金药芯焊丝通过将TiO₂、SiO₂、MnO、ZrO₂、碱金属的添加平衡最佳化，从而在全位置具有优异的焊接操作性。

另外，例如在专利文献4中公开了一种Ni基合金药芯焊丝，其通过将TiO₂、Al₂O₃、SiO₂、Fe氧化物、Mn氧化物、碱金属、氟化物的添加量最佳化，从而焊道的熔合良好，飞溅发生量少，熔渣的包覆性、剥离性等焊接操作性优异。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-140064号公报

专利文献2：日本特开2008-246507号公报

专利文献3：日本特开2007-203350号公报

专利文献4：日本特开平6-198488号公报

发明所要解决的课题

但是，在现有的技术中存在以下的问题。

在专利文献1、2所述的Ni基合金药芯焊丝中，由于作为低熔点氧化物的MnO₂的添加，导致熔渣凝固温度降低。因此，专利文献1、2所述的Ni基合金药芯焊丝在立焊位置和仰焊位置的焊道形状有改善的余地。

专利文献3所述的Ni基合金药芯焊丝也由于MnO的添加量高，所以熔渣凝固温度降低。因此，专利文献3所述的Ni基合金药芯焊丝在立焊位置和仰焊位置的焊道形状有改善的余地。

专利文献4所述的Ni基合金药芯焊丝中，熔渣成分中不含ZrO₂。因此，专利文献4所述的Ni基合金药芯焊丝，在立焊位置和仰焊位置的焊道形状有改善的余地。ZrO₂熔点高，通过添加，对于立焊、仰焊位置的焊道形状的改善有效。另外，专利文献4所述的Ni基合金药芯焊丝，完全没有对立焊、仰焊位置的焊接操作性进行研究。

另外，在现有的技术中，还致力于电弧稳定性、熔渣剥离性、能够得到何种焊道形状等的焊接操作性，和强度、韧性、耐缺陷性、耐高温裂纹性、耐腐蚀性等的焊接金属性能的提高。但是，期望此焊接操作性和焊接金属性能并立，并且焊接操作性和焊接金属性能进一步提高。还有，所谓耐缺陷性，就是气孔、弧坑、夹渣等难以发生的特性。

发明内容