[发明专利]涂药焊条

说明书

本发明提供一种能够得到蠕变断裂特性和韧性优异的焊接金属的涂药焊条。一种将涂药被覆在钢焊芯外周而成的涂药焊条，在所述涂药和所述钢焊芯的一者或两者之中，在所述涂药焊条总质量中，作为合金成分，以质量％计含有C：0.05～0.20％、Si：0.3～1.0％、Mn：0.1～1.1％、Ni：0％以上并在0.5％以下、Cr：3～12％、Mo：0.05～0.55％、V：0.02～0.50％、Nb：0.01～0.09％、Co：0.55～2.20％、W：0.4～2.0％、N：0.01～0.10％、B：0.001～0.100％，余量由气体发生剂、造渣剂、电弧稳定剂、铁和不可避免的杂质构成。

技术领域

本发明涉及涂药焊条。

背景技术

对于火力发电设备中的锅炉和热交换器等的结构物，要求有耐热性和耐压性等的特性，火力发电的蒸气温度和蒸气压，从热效率提高的观点出发，近年来日益提高。例如，超超临界燃煤火力发电的蒸气温度大约是500～600℃。上述结构物因为长时间在高温、高压下保持，所以随着应力施加、时间的流逝而发生应变增大的蠕变现象。

上述结构物的原材为了具备耐热性和耐压性等的特性，而使用比较大量含有Cr的耐热钢。另外，对于上述原材，要求即使长时间曝露在高温、高压下也不会断裂的蠕变断裂特性优异，还要求韧性也优异。

关于上述结构物，一般是对于作为原材的高Cr钢进行电弧焊而构筑的，焊接高Cr钢所形成的焊接金属中，也要求蠕变断裂特性和韧性优异。另外，电弧焊所形成的焊接金属，通常为了除去残余应力而在实施焊后热处理(Post Weld Heat Treatment；PWHT)。

可是，Cr具有使铁素体稳定化的作用，因此若焊接高Cr钢，则焊接时生成δ铁素体，并残留在焊接完毕后的焊接金属中。δ铁素体在实施焊后热处理之前的焊接状态下的焊接金属中观察到的是粗大组织，即使经焊后热处理也不会消失，可知会对焊后热处理后的焊接金属的蠕变断裂特性、韧性造成不良影响。

关于焊接金属的蠕变断裂特性、韧性，一般使用从焊接金属的特定的部位提取的试验片来进行评价，因此提取试验片的部位碰巧不包含δ铁素体时，则显示出良好的特性。但是，在实际施工的焊接金属中，即使是一部分，若有δ铁素体生成，则也有可能发生破坏或断裂，因此为了确信安全，需要在焊接金属的全部区域中抑制δ铁素体的生成。

作为焊接时抑制δ铁素体的生成的技术，例如，已知有专利文献1～3。专利文献1～3均涉及焊接时所用的焊接材料。

在专利文献1中记述的是，Ni在用于改善韧性上是有效的元素，但另一方面，其促进碳化物、氧化物的凝集，使高温长时间下的蠕变强度降低。而且，在该文献中记述，通过在钢焊芯或涂药中添加Co、Cu的两者或一者，以之替代被认为对韧性改善有效的Ni，从而可抑制δ铁素体的生成，一边确保焊接金属的韧性一边改善蠕变强度。

在专利文献2中记述的是，通过在焊丝中添加恰当量的C、Si、Mn、Cr、Ni、Co、Cu、Mo、W、V、Nb和N，能够确保高温蠕变强度、韧性和抗裂纹性，通过以适当的含量的关系，添加Cr、W和Mo的铁素体生成元素，和Ni、Co的抑制铁素体生成的元素，从而能够抑制焊接金属中的δ铁素体的生成并进一步提高蠕变强度和韧性，通过将Mo量抑制得低，从而抑制高温保持后向σ相的相变。

专利文献3中记述的是，焊接金属的蠕变强度，伴随MX(碳氮化物)的析出物的量的增加而提高，韧性则很大程度依存于δ铁素体的析出量和Ae1相变点。

另外，在专利文献4中记述的是，通过在焊丝中添加恰当量的C、Si、Mn、Cu、Ni、Co、Cr、Mo、V、Nb、W、N，能够提供焊接部的高温蠕变强度和韧性这两方优异的高Cr铁素体系耐热钢用焊丝。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本国特开平7－268562号公报