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JP2003117687A - FILLER METAL FOR Ni BASED HEAT RESISTANT SUPERALLOY, AND MELTING WELDING METHOD FOR Ni BASED HEAT RESISTANT SUPERALLOY - Google Patents

FILLER METAL FOR Ni BASED HEAT RESISTANT SUPERALLOY, AND MELTING WELDING METHOD FOR Ni BASED HEAT RESISTANT SUPERALLOY

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Publication number
JP2003117687A
JP2003117687A JP2001315141A JP2001315141A JP2003117687A JP 2003117687 A JP2003117687 A JP 2003117687A JP 2001315141 A JP2001315141 A JP 2001315141A JP 2001315141 A JP2001315141 A JP 2001315141A JP 2003117687 A JP2003117687 A JP 2003117687A
Authority
JP
Japan
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less
resistant superalloy
filler metal
content
based heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001315141A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3957261B2 (en
Inventor
Kazutoshi Nishimoto
和俊 西本
Seiichi Kawaguchi
聖一 川口
Masahiko Toyoda
真彦 豊田
Masahiko Mega
雅彦 妻鹿
Koji Takahashi
孝二 高橋
Koji Tsukimoto
晃司 月元
Yoshihisa Kamimura
好古 上村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filler metal for an Ni based heat resistant superalloy (Inconel 738LC) which enables the formation of a weld zone having reduced crack sensitivity, and excellent high temperature strength. SOLUTION: The filler metal 1 at least contains C, Ti and Al. C is incorporated into the filler metal 1 by an amount larger than that in a base material 4 consisting of Inconel 738LC, and, Ti and Al are incorporated therein by amounts smaller than those in the base material 4. The content of C is, by weight, >0.13 to 0.30%, the content of Ti is 1.70 to <3.20%, and, the content of Al is 1.70 to <3.20%.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、Ni基耐熱超合
金用の溶加材及びNi基耐熱超合金の溶融溶接方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a filler metal for Ni-base heat-resistant superalloys and a method for melting and welding Ni-base heat-resistant superalloys.

【0002】[0002]

【従来の技術】Ni基耐熱超合金は、耐食性、耐熱性お
よび機械的性質において優れ、各種ジェットエンジンの
部品やガスタービンブレード等の高温機器に用いられ、
近年では特に需要が多くなっている。そして、一般にN
i基耐熱超合金は固溶強化型合金と析出強化型合金とに
大別される。
2. Description of the Related Art Ni-base heat-resistant superalloys are excellent in corrosion resistance, heat resistance and mechanical properties, and are used in high temperature equipment such as parts of various jet engines and gas turbine blades.
In recent years, demand has been particularly high. And generally N
The i-base heat-resistant superalloy is roughly classified into a solid solution strengthening type alloy and a precipitation strengthening type alloy.

【0003】固溶強化型合金は、Co、Cr、Mo、
W、Al等の元素を固溶強化元素として多量に添加さ
れ、容体化処理状態で得られる添加元素による固溶強化
を主な強化機構とする合金である。これらの元素のうち
CrはCr2O3の緻密な保護皮膜を作り、Alは高温
でAl2O3を生成することによって耐酸化性を向上さ
せ、大気中で高温に耐え得るNi基耐熱超合金の特性を
担っている。
Solid solution strengthened alloys include Co, Cr, Mo,
It is an alloy in which elements such as W and Al are added in large amounts as solid solution strengthening elements, and the main strengthening mechanism is solid solution strengthening by the additional elements obtained in the solution treatment state. Of these elements, Cr forms a dense protective film of Cr2O3, Al improves oxidation resistance by forming Al2O3 at high temperature, and bears the characteristics of a Ni-based heat-resistant superalloy that can withstand high temperatures in the atmosphere. There is.

【0004】一方、析出強化型合金はNi基耐熱超合金
の大半を占め、時効処理を施すことによってγ相(Ni
固溶体)中にγ’相が微細に析出し、その結果、強化さ
れるものである。Ni基耐熱超合金において最も典型的
なγ’相はNi3Alである。Ni3Alは立方体の面
心にNiが位置し、各頂点にAlが位置する面心立方構
造を有している。このために、同様の結晶構造を有する
マトリックスと整合関係を生じ、強化させる作用があ
る。このγ’相は従来ではその析出率が大きいほど高温
強度に優れていると考えられていたが、近年では、γ’
相体積率が65%程度で最大のクリープ強度が得られる
ことが判明した。一方、Ti、Nbが多量に添加された
場合には、Ni3AlのAlと置換することが知られて
いる。また、γ’相は高温下では凝集粗大化するために
転移の移動が容易となり、合金の強度を低下させる。し
かし、この粗大化はCo、Mo、W等の添加により著し
く遅らせることができ、この強度の低下を防止すること
ができる。また、このNi3Alは温度が高くなるにし
たがって強度が上昇するといった特異な性質を持つこと
がわかった。
On the other hand, the precipitation-strengthened alloy occupies most of the Ni-base heat-resistant superalloys, and the γ-phase (Ni
The γ'phase is finely precipitated in the solid solution), and as a result, it is strengthened. The most typical γ'phase in Ni-based heat-resistant superalloy is Ni3Al. Ni3Al has a face-centered cubic structure in which Ni is located at the face center of a cube and Al is located at each vertex. For this reason, there is an action of forming a matching relationship with a matrix having a similar crystal structure and strengthening it. This γ'phase was conventionally considered to be superior in high temperature strength as the precipitation rate was higher, but in recent years, γ '
It was found that the maximum creep strength was obtained when the phase volume ratio was about 65%. On the other hand, it is known that when a large amount of Ti or Nb is added, Ni3Al is replaced with Al. Further, the γ'phase undergoes cohesive coarsening at high temperature, so that the transition is easily moved and the strength of the alloy is reduced. However, this coarsening can be significantly delayed by the addition of Co, Mo, W, etc., and this reduction in strength can be prevented. It was also found that this Ni3Al has a unique property that its strength increases as the temperature rises.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、Ni基
耐熱超合金は現時点で耐熱超合金中最も優秀な耐熱性を
持ち、かつより優れた特性の可能性を秘めた発展途上に
ある材料といえる。しかしながら、高強度を得るために
析出強化元素の添加量を増すと鍛造性が低下し、Al+
Ti含有量が大きいNi基合金はそのほとんどが鋳造合
金の状態で使用されている。また、析出強化元素の添加
量に伴い溶接性の低下が生じ、例えばAl+Ti含有量
が6%を超えるものは溶接割れが発生しやすく、溶融溶
接が極めて困難であることが実用上での大きな問題とな
っている。
As described above, the Ni-base heat-resistant superalloy has the most excellent heat resistance among heat-resistant superalloys at the present time, and is a developing material with the potential for more excellent properties. Can be said. However, if the addition amount of the precipitation strengthening element is increased to obtain high strength, the forgeability deteriorates, and Al +
Most of Ni-based alloys having a high Ti content are used in the state of cast alloys. Further, the weldability decreases with the addition amount of the precipitation strengthening element. For example, if the Al + Ti content exceeds 6%, weld cracking is likely to occur, and it is a great practical problem that fusion welding is extremely difficult. Has become.

【0006】Ni基耐熱超合金における溶接性の問題と
して溶接時の高温割れがあげられる。高温割れの代表的
なものに、溶融金属の凝縮過程で発生する凝固割れと溶
接熱影響部での発生する液化割れがある。凝固割れの発
生機構は、一般には次のように考えられている。凝固過
程の初期には固相が液相中に分散しており、互いに自由
に移動が可能であるため、この段階では歪が付加された
ことにより生じる開口部は液相の移動で補填され、割れ
は発生しない。そして、凝固が進行すると、一部の固相
間で連携が生じるようになるが、依然として液相の位置
移動が可能な段階であり、歪による開口部が発生しても
液相がその割れに充填されるいわゆるヒーリングと呼ば
れる現象により割れは発生しない。次に、凝固の最終段
階になると固相間の連携が進み、液相が孤立分離した状
態になる。この状態において歪が付加されることによっ
て固液共存部において亀裂が発生すると、もはや融液が
充填されることなく、凝固割れとなる。凝固の最終過程
での融液の存在領域が微小であるほどその部分に歪が集
中し、割れが発生しやすいと考えらえる。このため、凝
固割れ感受性においては残留融液の凝固温度とマトリッ
クスの凝固温度との関係が大きく影響すると考えてい
る。すなわち、最終残留融液の凝固温度とマトリックス
のそれとの差が大きいほど割れが発生しやすなるといえ
る。
A problem of weldability in the Ni-base heat-resistant superalloy is hot cracking during welding. Typical hot cracks are solidification cracks that occur during the condensation process of molten metal and liquefaction cracks that occur in the weld heat affected zone. The mechanism of solidification cracking is generally considered as follows. At the beginning of the solidification process, the solid phase is dispersed in the liquid phase and can move freely with respect to each other.Therefore, at this stage, the openings caused by the addition of strain are compensated by the movement of the liquid phase, No cracks occur. Then, as the solidification progresses, some solid phases become linked, but the position of the liquid phase can still be moved, and even if an opening due to strain occurs, the liquid phase will crack. Cracking does not occur due to the phenomenon of filling, so-called healing. Next, at the final stage of coagulation, cooperation between solid phases progresses, and the liquid phase is isolated and separated. When a crack is generated in the solid-liquid coexisting portion due to the addition of strain in this state, the melt is no longer filled and solidification cracking occurs. It can be considered that the smaller the region where the melt is present in the final process of solidification, the more strain is concentrated in that region, and cracking is more likely to occur. Therefore, it is considered that the relationship between the solidification temperature of the residual melt and the solidification temperature of the matrix has a great influence on the solidification cracking susceptibility. That is, it can be said that the greater the difference between the solidification temperature of the final residual melt and that of the matrix, the easier the cracking occurs.

【0007】一方、溶接熱影響部(HAZ)に発生する
液化割れは、固相線温度(Ts)以下の高温に加熱させ
た粒界において低融点化合物あるいは共晶の生成反応、
成分偏析などにより局部的に溶解し、その融液により粒
界が液化した部分において収縮歪が作用するために開口
し発生するとされている。Ni基耐熱超合金における液
化割れの原因として、代表的な市販材であるHastelloy
XではM6Cが、Inconel625ではNbCが、Waspal
oyではTiCが結晶粒界上に存在することに起因した局
部溶融によるものであると思われる。
On the other hand, liquefaction cracks that occur in the heat-affected zone (HAZ) of the weld are caused by a low melting point compound or eutectic formation reaction at grain boundaries heated to a high temperature below the solidus temperature (Ts).
It is said that local dissolution occurs due to component segregation and the like, and a grain boundary is liquefied by the melt, so that contraction strain acts on the grain boundary to cause opening and generation. Hastelloy, a typical commercial material, is the cause of liquefaction cracking in Ni-based heat-resistant superalloys.
M6C for X, NbC for Inconel 625, Waspal
In oy, it seems to be due to local melting due to the presence of TiC on the grain boundaries.

【0008】また、析出強化型合金においては、γ相と
γ’相の共晶が液化割れの原因である。さらに、結晶粒
径が大きくなると、単位体積あたりの粒界面積が減少す
る結果、液膜に覆われる粒界面積が増加し割れ感受性が
増大する。このように、液化割れは、合金の組成や偏析
の状況、結晶粒径など、その要因が複雑である。
Further, in the precipitation strengthened alloy, the eutectic of the γ phase and the γ'phase is the cause of liquefaction cracking. Furthermore, as the crystal grain size increases, the grain boundary area per unit volume decreases, resulting in an increase in the grain boundary area covered by the liquid film and an increase in crack susceptibility. As described above, liquefaction cracks have complicated factors such as alloy composition, segregation state, and crystal grain size.

【0009】ところで、溶加材を用いるアーク溶接法等
では、適切な組成の溶加材を用いることにより溶接金属
中の凝固割れを低減することができ、しかも、作業の簡
便性とそれに伴う製造コスト削減を図ることが可能とな
ると予想される。しかしながら、析出強化型Ni基耐熱
超合金は、凝固割れ感受性が非常に大きいため、母材と
同じ成分系の材料を溶接材料(溶加材)に使用できない
という欠点がある。このため、現状では、高温強度を犠
牲にして溶接性が良い溶接材料の使用により溶接金属に
発生する凝固割れを防止している。この場合、高温環境
において溶接金属の強度が低く母材の特性を発揮させる
ことができなかった。
By the way, in the arc welding method or the like using a filler metal, solidification cracking in the weld metal can be reduced by using a filler metal having an appropriate composition, and moreover, the work is easy and the production accompanied therewith. It is expected that it will be possible to reduce costs. However, the precipitation-strengthened Ni-based heat-resistant superalloy has a very high susceptibility to solidification cracking, and therefore has the drawback that a material having the same composition as the base metal cannot be used as a welding material (a filler metal). For this reason, at present, solidification cracking that occurs in the weld metal is prevented by using a welding material with good weldability at the expense of high temperature strength. In this case, the strength of the weld metal was low in the high temperature environment and the characteristics of the base metal could not be exhibited.

【0010】この発明は、上記従来の欠点を解決するた
めになされたものであって、その一の目的は、高温強度
を確保しつつ高温割れ感受性を低減することが可能なN
i基耐熱超合金用の共金系溶加材を提供することにあ
り、他の目的は、凝固割れ感受性が小さくしかも高温強
度に優れた溶接部を形成することができるNi基耐熱超
合金の溶融溶接方法を提供することにある。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional drawbacks, and an object thereof is to make it possible to reduce high temperature cracking susceptibility while ensuring high temperature strength.
Another object of the present invention is to provide a eutectic filler metal for an i-base heat-resistant superalloy. Another object of the invention is to provide a Ni-base heat-resistant superalloy capable of forming a weld having low solidification cracking sensitivity and excellent high-temperature strength. It is to provide a fusion welding method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】そこで請求項1のNi基
耐熱超合金用の溶加材は、重量比率で、少なくともC
を、0.13%を超えて0.30%以下、Crを、1
5.7%以上で16.3%以下、Coを、8.00%以
上で9.00%以下、Taを、1.50%以上で2.0
0%以下、MoとWの少なくともいずれかを、1.5%
以上で5.0%以下、Tiを、3.20%以上で3.7
0%以下、Alを、1.70%以上で3.20%未満を
含有することを特徴としている。
Therefore, the filler metal for Ni-base heat-resistant superalloy according to claim 1 is at least C in weight ratio.
Over 0.13% and 0.30% or less, Cr 1
5.7% or more and 16.3% or less, Co, 8.00% or more and 9.00% or less, Ta, 1.50% or more, 2.0
0% or less, at least one of Mo and W, 1.5%
5.0% or less by the above, Ti is 3.7% by 3.20% or more.
It is characterized by containing 0% or less Al and 1.70% or more and less than 3.20%.

【0012】上記請求項1のNi基耐熱超合金用の溶加
材では、被溶接材、例えばInconel738LC材と比較
して、C量を多くしている。つまりCを0.13%を超
えて添加させることにより結晶粒界及び樹枝状晶境界に
おいてTi炭化物とγ相との共晶量が増加し、これに伴
いγ相とγ’相の共晶相を低減させることができ、結果
として凝固脆性温度領域が減少することにより凝固割れ
感受性が抑制可能となるのである。一方、0.30%を
超えて添加すると延性を阻害するのでその含有量を0.
13〜0.30%とした。また、Alが1.70%以上
で3.20%未満であるというように、被溶接材、例え
ばInconel738LC材と比較して、Al量を少なくし
ているので、凝固割れ感受性を低下させることができ
る。Crは耐酸化性及び耐蝕性向上に効果がある。この
効果は15.7%未満では十分でなく、16.3%を超
えると他に添加したCo、Mo、W、Ta等とのバラン
スが崩れ有害相が析出するおそれがある。よってCr含
有量は15.7〜16.3%とした。Coはγ’形成成
元素であるAl、Ti等を高温環境下で素地に固溶させ
る限度(固溶限)を大きくさせる作用がある。この作用
は8.0%以上で効果が発揮され、9.0%を超えると
Cr、Mo、W、Ta、Al、Ti等の他の元素とのバ
ランスが崩れ、有害相の析出による延性低下が生じるこ
とから、Co含有量は8.0〜9.0%とした。Taは
固溶強化及びγ’相析出強化により高温強度の向上に寄
与し、1.5%以上で効果がある。しかし、2.0%を
超えて添加すると延性低下が生じるため、Taの含有量
は1.5〜2.0%とした。Mo及びWは素地中に固溶
して高温強度を上昇させる作用があると同時に、析出強
化によって高温強度に寄与する効果があるが、その含有
量が1.5%未満では不充分であり、5.0%を超えて
添加すると有害相の析出による延性低下が生じるため、
Mo+Wの含有量は1.5〜5.0%とした。
In the filler material for the Ni-base heat-resistant superalloy according to claim 1, the amount of C is larger than that of the material to be welded, for example, Inconel 738LC material. That is, by adding C in excess of 0.13%, the eutectic amount of Ti carbide and γ phase increases at the grain boundaries and dendrite boundaries, and along with this, the eutectic phase of γ phase and γ ′ phase. Can be reduced, and as a result, the solidification brittleness temperature region is reduced, whereby solidification cracking susceptibility can be suppressed. On the other hand, if added over 0.30%, the ductility is impaired, so the content is set to 0.
It was set to 13 to 0.30%. Further, since the Al content is 1.70% or more and less than 3.20% as compared with the material to be welded, for example, Inconel 738LC material, the amount of Al is reduced, so that the solidification cracking susceptibility may be reduced. it can. Cr is effective in improving oxidation resistance and corrosion resistance. This effect is not sufficient if it is less than 15.7%, and if it exceeds 16.3%, the balance with other added Co, Mo, W, Ta, etc. may be lost and a harmful phase may be precipitated. Therefore, the Cr content is set to 15.7 to 16.3%. Co has a function of increasing the limit (solid solution limit) of solid solution of γ ′ forming elements such as Al and Ti in the base material under a high temperature environment. This action is effective when it is 8.0% or more, and when it exceeds 9.0%, the balance with other elements such as Cr, Mo, W, Ta, Al and Ti is lost, and the ductility is lowered due to the precipitation of harmful phases. Therefore, the Co content is set to 8.0 to 9.0%. Ta contributes to the improvement of high temperature strength by solid solution strengthening and γ'phase precipitation strengthening, and is effective at 1.5% or more. However, if added in excess of 2.0%, ductility decreases, so the Ta content was made 1.5 to 2.0%. Mo and W have the effect of forming a solid solution in the matrix to increase the high-temperature strength, and at the same time have the effect of contributing to the high-temperature strength by precipitation strengthening, but if their content is less than 1.5%, it is insufficient. If added in excess of 5.0%, the ductility decreases due to the precipitation of harmful phases.
The content of Mo + W was set to 1.5 to 5.0%.

【0013】請求項2のNi基耐熱超合金用の溶加材
は、重量比率で、少なくともCを、0.13%を超えて
0.30%以下、Crを、15.7%以上で16.3%
以下、Coを、8.00%以上で9.00%以下、Ta
を、1.50%以上で2.00%以下、MoとWの少な
くともいずれかを、1.5%以上で5.0%以下、Ti
を、1.70%以上で3.20%未満、Alを、3.2
0%以上で3.70%以下を含有することを特徴として
いる。
The filler metal for a Ni-base heat-resistant superalloy according to claim 2 has a weight ratio of at least C of more than 0.13% and 0.30% or less and Cr of 15.7% or more and 16%. .3%
Below, Co is 8.00% or more and 9.00% or less, Ta
1.50% or more and 2.00% or less, at least one of Mo and W, 1.5% or more and 5.0% or less, Ti
Is 1.70% or more and less than 3.20%, and Al is 3.2.
It is characterized by containing 0% or more and 3.70% or less.

【0014】上記請求項2のNi基耐熱超合金用の溶加
材では、上記請求項1のNi基耐熱超合金と同様に、被
溶接材、例えばInconel738LC材と比較して、C量
を多くしているので、凝固割れ感受性が抑制される。ま
た、Tiが1.70%以上3.20%未満であるという
ように、被溶接材、例えばInconel738LC材と比較
して、Ti量を少なくしているので、凝固割れ感受性を
低下させることができる。
In the filler metal for the Ni-base heat-resistant superalloy according to the above-mentioned claim 2, as in the Ni-base heat-resistant superalloy according to the above-mentioned claim 1, as compared with the material to be welded, for example, Inconel 738LC material, the C content is large. Therefore, the solidification cracking susceptibility is suppressed. Further, since the Ti content is smaller than that of the material to be welded, for example, Inconel 738LC material such that Ti is 1.70% or more and less than 3.20%, solidification cracking susceptibility can be reduced. .

【0015】請求項3のNi基耐熱超合金用の溶加材
は、重量比率で、少なくともCを、0.13%を超えて
0.30%以下、Crを、15.7%以上で16.3%
以下、Coを、8.00%以上で9.00%以下、Ta
を、1.50%以上で2.00%以下、MoとWの少な
くともいずれかを、1.5%以上で5.0%以下、Ti
を、1.70%以上で3.20%未満、Alを、1.7
0%以上で3.20%未満を含有することを特徴として
いる。
A filler metal for a Ni-base heat-resistant superalloy according to claim 3 has a weight ratio of at least C of more than 0.13% and 0.30% or less, and Cr of 15.7% or more and 16% by weight. .3%
Below, Co is 8.00% or more and 9.00% or less, Ta
1.50% or more and 2.00% or less, at least one of Mo and W, 1.5% or more and 5.0% or less, Ti
Is 1.70% or more and less than 3.20%, and Al is 1.7.
It is characterized by containing 0% or more and less than 3.20%.

【0016】上記請求項3のNi基耐熱超合金用の溶加
材では、上記請求項1のNi基耐熱超合金用の溶加材と
同様に、被溶接材、例えばInconel738LC材と比較
して、C量を多くしているので、凝固割れ感受性が抑制
される。また、Tiが1.70%以上3.20%未満で
あり、Alが1.70%以上3.20%未満であるのと
いうように、被溶接材、例えばInconel738LC材と
比較して、Ti及びAl量を少なくしているので、凝固
割れ感受性を低下させることができる。
The filler metal for Ni-base heat-resistant superalloy according to claim 3 is similar to the filler metal for Ni-base heat-resistant superalloy according to claim 1 in comparison with the material to be welded, for example, Inconel 738LC material. , And C, the solidification cracking susceptibility is suppressed. Further, Ti is 1.70% or more and less than 3.20%, and Al is 1.70% or more and less than 3.20%. As compared with the welded material, for example, Inconel 738LC material, Ti and Since the amount of Al is reduced, solidification cracking susceptibility can be reduced.

【0017】請求項4のNi基耐熱超合金用の溶加材
は、さらに、Zrを、0.03%以上で0.08%以
下、Bを、0.007%以上で0.012%以下を含む
ことを特徴としている。
The filler metal for a Ni-base heat-resistant superalloy according to claim 4 further comprises Zr of 0.03% or more and 0.08% or less, and B of 0.007% or more and 0.012% or less. It is characterized by including.

【0018】上記請求項4のNi基耐熱超合金用の溶加
材では、Zr、Bが粒界強化元素であるので、粒界強化
を達成することができる。Zrは結晶粒界における結合
力増加による素地の強化に寄与し、高温強度を上昇させ
る。この作用は0.03%以上で効果を発揮する。しか
し0.08%を超えて添加すると延性が阻害される恐れ
があるため、Zrの添加量は0.03〜0.08%とし
た。BはZrと同様に結晶粒界における結合力増加によ
る素地の強化に寄与し、高温強度を上昇させる。この作
用は0.007%以上で効果を発揮する。しかし0.0
12%を超えて添加すると延性を阻害する恐れがあるた
め、Bの含有量は0.007〜0.012%とした。
In the filler metal for Ni-base heat-resistant superalloy according to claim 4, since Zr and B are grain boundary strengthening elements, grain boundary strengthening can be achieved. Zr contributes to the strengthening of the base material by increasing the bonding force at the crystal grain boundaries and increases the high temperature strength. This effect is effective at 0.03% or more. However, if added in excess of 0.08%, ductility may be impaired, so the amount of Zr added was set to 0.03 to 0.08%. Similar to Zr, B contributes to the strengthening of the base material by increasing the bonding force at the crystal grain boundaries and increases the high temperature strength. This effect is effective at 0.007% or more. But 0.0
If added in excess of 12%, the ductility may be impaired, so the B content was made 0.007 to 0.012%.

【0019】請求項5のNi基耐熱超合金用の溶加材
は、上記Ni基耐熱超合金、すなわち母材が、重量比率
で、少なくともCを、0.09%以上で0.13%以
下、Crを、15.7%以上で16.3%以下、Co
を、8.00%以上で9.00%以下、Taを、1.5
0%以上で2.00%以下、MoとWの少なくともいず
れかを、1.5%以上で5.0%以下、Tiを、3.2
0%以上で3.70%以下、Alを、3.20%以上で
3.70%以下、Zrを、0.03%以上で0.08%
以下、Bを、0.007%以上で0.012%以下を含
むことを特徴としている。
The filler metal for the Ni-base heat-resistant superalloy according to claim 5 is such that the Ni-base heat-resistant superalloy, that is, the base material, has a weight ratio of at least C of 0.09% or more and 0.13% or less. , Cr, 15.7% or more and 16.3% or less, Co
Is 8.00% or more and 9.00% or less, and Ta is 1.5
0% or more and 2.00% or less, at least one of Mo and W, 1.5% or more and 5.0% or less, and Ti 3.2.
0% or more and 3.70% or less, Al is 3.20% or more and 3.70% or less, and Zr is 0.03% or more and 0.08%.
Hereinafter, B is characterized by being contained in an amount of 0.007% or more and 0.012% or less.

【0020】上記上記請求項5のNi基耐熱超合金用の
溶加材は、その実施に最も適しており、凝固割れ感受性
を小さくしつつ、しかも高温強度に優れた溶接部を形成
することができることになる。
The filler metal for Ni-base heat-resistant superalloy according to the above-mentioned claim 5 is most suitable for carrying out the invention, and is capable of forming a welded portion which is excellent in high temperature strength while reducing solidification cracking susceptibility. You can do it.

【0021】請求項6のNi基耐熱超合金の溶融溶接方
法は、Cを母材よりも多く含有させると共に、TiとA
lとの少なくともいずれか一方を母材よりも少なく含有
させた溶加材を用いることを特徴としている。
According to the method of fusion welding of a Ni-base heat-resistant superalloy according to claim 6, C is contained in a larger amount than in the base metal, and Ti and A are added.
It is characterized in that a filler material containing at least one of 1 and 1 is contained in a smaller amount than the base material.

【0022】上記請求項6のNi基耐熱超合金の溶融溶
接方法では、Cの含有量の増加に伴いγ相とγ’相の共
晶相が減少し、凝固脆性温度領域が減少することによっ
て、溶接部における凝固割れ感受性が抑制される。ま
た、TiやAlの含有量減少させることによって、溶接
部の凝固割れ感受性を低下させることができる。
In the fusion welding method for the Ni-base heat-resistant superalloy according to claim 6, the eutectic phase of the γ phase and the γ'phase decreases with an increase in the C content, and the solidification embrittlement temperature range decreases. The solidification crack susceptibility in the welded part is suppressed. Further, the solidification crack susceptibility of the welded portion can be reduced by reducing the content of Ti or Al.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】この発明のNi基耐熱超合金用の
溶加材の具体的な実施の形態について、図面を参照しつ
つ詳細に説明する。図1はこの発明に係るNi基耐熱超
合金からなる溶加材1を使用したNi基耐熱超合金の溶
融溶接方法を示す簡略図である。すなわち、この溶接方
法は、例えば、ティグ溶接法であり、ガスノズル2から
噴出される不活性ガス(例えば、アルゴンガス)雰囲気
中で電極3(例えば、タングステン電極)と母材4間に
アークを発生させて、母材4と溶加材1とを溶融させる
溶接方法である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Specific embodiments of the filler metal for Ni-base heat-resistant superalloy according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a simplified diagram showing a fusion welding method for a Ni-base heat-resistant superalloy using a filler material 1 made of the Ni-base heat-resistant superalloy according to the present invention. That is, this welding method is, for example, a TIG welding method, and an arc is generated between the electrode 3 (for example, a tungsten electrode) and the base material 4 in an atmosphere of an inert gas (for example, argon gas) ejected from the gas nozzle 2. This is a welding method in which the base material 4 and the filler material 1 are melted.

【0024】この場合、母材4としては、例えば、Inco
nel738LC材を使用する。このInconel738LC材
は、表1に示す化学組成からなる。そして、溶加材1と
しては、Inconel738LC材をベースとした共金系溶
加材を用いる。なお、以下の記述における成分含有量
は、全て重量比率%で示している。
In this case, as the base material 4, for example, Inco
nel738LC material is used. This Inconel 738LC material has the chemical composition shown in Table 1. As the filler material 1, a common metal filler material based on Inconel 738LC material is used. In addition, all component contents in the following description are shown by weight ratio%.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】ところで、Ni基耐熱超合金において、T
i、Alの含有量を増加させれば、その高温強度が増加
するが、γ相とγ’相の共晶相が多く存在することにな
って、高温割れが発生し易くなる。また、Cの含有量
(添加量)を増加させれば、デンドライト境界上におい
てTi炭化物とγ相の共晶相の晶出量が増加し、これに
伴い、γ相とγ’相の共晶相を低減させることができ
る。このため、Cの含有量の増加を増加させれば、Ti
の炭化物の共晶が増加するものの、γ相とγ’相の共晶
相が減少し、凝固脆性温度領域が減少することになって
凝固割れ感受性が抑制されることになる。このように、
溶加材1の化学組成としては、高温強度、高温延性、凝
固割れ感受性等の評価を考慮して決定する必要がある。
By the way, in Ni-based heat-resistant superalloys, T
When the contents of i and Al are increased, the high temperature strength thereof is increased, but since there are many eutectic phases of the γ phase and the γ ′ phase, high temperature cracking easily occurs. Further, if the content (addition amount) of C is increased, the crystallization amount of the eutectic phase of Ti carbide and γ phase on the dendrite boundary is increased, and accordingly, the eutectic phase of γ phase and γ ′ phase is increased. The phase can be reduced. Therefore, if the increase of the content of C is increased, Ti
However, the eutectic phase of the γ phase and the γ ′ phase decreases, the solidification brittle temperature range decreases, and the solidification cracking susceptibility is suppressed. in this way,
It is necessary to determine the chemical composition of the filler metal 1 in consideration of evaluations such as high temperature strength, high temperature ductility, and solidification crack susceptibility.

【0027】そのため、この実施の形態では、溶加材1
として、Inconel738LC材をベースとした共金系溶
加材を用いる場合において、C、Ti、及びAlの成分
含有量を調整している。すなわちCを母材4よりも多く
含有させると共に、Ti及びAlを母材4よりも少なく
含有させたものを使用する。具体的に言えば、重量比率
で、Cが0.13%を超えて0.30%以下であり、さ
らに、Tiが1.70%以上3.20%未満であり、ま
た、Alが1.70%以上3.20%未満であるように
設定した。この場合、TiとAlとは、少なくとも一方
が上記含有量であればよい。すなわち、Tiが1.70
%以上3.20%未満であれば、Alが1.70%以上
3.20%未満でなくてもよく、逆に、Alが1.70
%以上3.20%未満であれば、Tiが1.70%以上
3.20%未満でなくてもよく、さらに、Tiが1.7
0%以上3.20%未満であると共に、Alが1.70
%以上3.20%未満であるようにしてもよい。
Therefore, in this embodiment, the filler material 1
As an example, when using a common metal-based filler material based on Inconel 738LC material, the content of C, Ti, and Al components is adjusted. That is, a material containing more C than the base material 4 and less Ti and Al than the base material 4 is used. Specifically, in terms of weight ratio, C is more than 0.13% and 0.30% or less, Ti is 1.70% or more and less than 3.20%, and Al is 1. It was set to be 70% or more and less than 3.20%. In this case, at least one of Ti and Al may have the above content. That is, Ti is 1.70.
% And less than 3.20%, Al may not be 1.70% or more and less than 3.20%, and conversely, Al is 1.70%.
% Or more and less than 3.20%, Ti does not have to be 1.70% or more and less than 3.20%, and Ti is 1.7.
It is 0% or more and less than 3.20%, and Al is 1.70.
% Or more and less than 3.20% may be used.

【0028】Cの含有量を上記のように定めたのは、C
が0.13%未満であれば、表1のNi基耐熱超合金
(Inconel738LC材)と同様に、凝固脆性温度領域
が大きいので、凝固割れ感受性が低減されず、逆に、C
が0.30%を超えれば、炭化物がより多く析出され、
延性が低下するからである。また、Ti及びAlの含有
量を上記のように定めたのは、Tiが1.70%よりも
少ない場合やAlが1.70%よりも少ない場合には、
充分な高温強度が得られず、逆に、Tiが3.20%以
上の場合やAlが3.20%以上の場合には、表1のN
i基耐熱超合金と同様に、高温割れ感受性が高くなるか
らである。
The content of C is determined as described above because it is C
Is less than 0.13%, the solidification embrittlement temperature range is large as in the case of the Ni-based heat-resistant superalloy (Inconel 738LC material) in Table 1, so the solidification cracking susceptibility is not reduced, and conversely, C
Is more than 0.30%, more carbides are precipitated,
This is because the ductility decreases. Further, the content of Ti and Al is determined as described above, when Ti is less than 1.70% or Al is less than 1.70%,
If sufficient high temperature strength cannot be obtained and conversely Ti is 3.20% or more or Al is 3.20% or more, N in Table 1
This is because, like the i-based heat-resistant superalloy, high temperature cracking susceptibility is increased.

【0029】また、この溶加材1には、表1のNi基耐
熱超合金と同様に、重量割合で、Crを15.7〜1
6.3%、Moを1.50〜2.00%、Coを8.0
0〜9.00%、Wを2.40〜2.80%づつ含ませ
たり、Taを1.50〜2.00%、Zrを0.03〜
0.08%、Bを0.007〜0.012%づつ含ませ
たりしている。これは、Cr、Mo、Co、Wは、固溶
強化元素であるので、固溶強化を達成して高温強度の向
上を図れるからであり、Ta、Zr、Bが粒界強化元素
であり、粒界強化を達成することができるからである。
なお、MoとWとの性質は似ているため、Mo+Wを
1.5〜5.0%としてもよい。
Further, in this filler material 1, as in the case of the Ni-base heat-resistant superalloy shown in Table 1, Cr is contained in a weight ratio of 15.7 to 1: 1.
6.3%, Mo 1.50 to 2.00%, Co 8.0
0-9.00%, W by 2.40-2.80% each, Ta by 1.50-2.00%, Zr by 0.03-
0.08% and 0.007 to 0.012% of B are included. This is because Cr, Mo, Co, and W are solid solution strengthening elements, and therefore solid solution strengthening can be achieved to improve high-temperature strength. Ta, Zr, and B are grain boundary strengthening elements. This is because grain boundary strengthening can be achieved.
Since Mo and W have similar properties, Mo + W may be 1.5 to 5.0%.

【0030】上記のような化学成分を有する溶加材1を
用いて、溶接を行えば、凝固割れの発生を抑制しつつ、
高温環境において溶接金属の強度の低下を招かず、母材
4はその特性(耐食性、耐熱性等)を充分に発揮するこ
とができる。そのためInconel625材のような高温強
度が低い溶接材料を用いた場合と比較して、高温強度が
向上することから、溶接部の信頼性の向上につながる。
このため、従来では、溶接部の補修作業を頻繁に行って
いたが、この補修作業の回数を大幅に減少させることが
でき、コストの低減に寄与する。
When welding is performed using the filler material 1 having the above chemical composition, solidification cracking can be suppressed while suppressing the occurrence of solidification cracking.
In the high temperature environment, the strength of the weld metal is not deteriorated, and the base material 4 can sufficiently exhibit its characteristics (corrosion resistance, heat resistance, etc.). Therefore, the high temperature strength is improved as compared with the case where a welding material having a low high temperature strength such as Inconel 625 is used, which leads to an improvement in the reliability of the welded portion.
Therefore, conventionally, the repair work of the welded portion has been frequently performed, but the number of repair work can be significantly reduced, which contributes to cost reduction.

【0031】以上にこの発明の具体的な実施の形態につ
いて説明したが、この発明は上記形態に限定されるもの
ではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施するこ
とができる。例えば、Si、Mn、P、S、Cu、F等
を含有していてもよい。この場合、Siが0.3%以
下、Mnが0.2%以下、Pが0.01%以下、Sが
0.01%以下、Cuが0.10%以下、Fが0.50
%以下の含有量とするのが好ましい。また、溶接方法と
しては、ティグ溶接法に限るものではなく、レーザ溶接
等の他の溶融溶接法であってもよい。
Although the specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be carried out within the scope of the present invention. For example, Si, Mn, P, S, Cu, F, etc. may be contained. In this case, Si is 0.3% or less, Mn is 0.2% or less, P is 0.01% or less, S is 0.01% or less, Cu is 0.10% or less, and F is 0.50.
The content is preferably not more than%. Further, the welding method is not limited to the TIG welding method, and may be another fusion welding method such as laser welding.

【0032】[0032]

【実施例】次に、表2に示す化学成分の試料を製造し、
引張試験(試験温度:850°C)及びトランスバレス
トレイン試験を行った。なお、試験に際しては、簡略化
のため、各種材料を溶加材として使用するのではなく、
母材として使用している。表2において、従来例は上記
表1の化学成分を有するInconel738LC材そのもの
であり、比較例1〜比較例3はCの含有量をInconel7
38LC材と同程度にしたものであり、比較例4はA
l、Tiの含有量をInconel738LC材と同程度にし
たものである。また、比較例1〜比較例4及び実施例1
〜実施例6は、従来例と同様に、Crを15.7〜1
6.3%、Moを1.50〜2.00%、Coを8.0
0〜9.00%、Wを2.40〜2.80%、Taを
1.50〜2.00%、Zrを0.03〜0.08%、
Bを0.007〜0.012%の範囲内で含有させてい
る。さらに、Siが0.3%以下、Mnが0.2%以
下、Pが0.01%以下、Sが0.01%以下、Cuが
0.10%以下、Fが0.50%以下の含有量でもって
残在している。
EXAMPLE Next, a sample having the chemical composition shown in Table 2 was produced,
A tensile test (test temperature: 850 ° C.) and a trans-barless train test were performed. In the test, for the sake of simplification, various materials are not used as the filler,
Used as a base material. In Table 2, the conventional example is the Inconel 738LC material itself having the chemical components shown in Table 1 above, and in Comparative Examples 1 to 3, the C content is Inconel 7
Comparative Example 4 is A.
The contents of 1 and Ti are set to the same level as the Inconel 738LC material. In addition, Comparative Examples 1 to 4 and Example 1
In Example 6, Cr is 15.7 to 1 as in the conventional example.
6.3%, Mo 1.50 to 2.00%, Co 8.0
0-9.00%, W 2.40-2.80%, Ta 1.50-2.00%, Zr 0.03-0.08%,
B is contained in the range of 0.007 to 0.012%. Furthermore, Si is 0.3% or less, Mn is 0.2% or less, P is 0.01% or less, S is 0.01% or less, Cu is 0.10% or less, and F is 0.50% or less. It remains due to its content.

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】また、トランスバレストレイン試験とは、
図2に示すような試験片9を形成し、この試験片9を図
3に示す試験装置6にて引張歪みを付加して、溶接金属
に高温割れを発生させるものである。すなわち、試験片
9は、長辺長さXを100mmとし、短辺長さYを50
mmとし、厚さtを5mmとした板状体であり、その中
央部にティグアークによるビードオンプレート溶接を行
い、中心線Lに沿って溶接部15(長さを約45mmと
し、幅を約10mmとする)を形成する。また、試験装
置6は、試験片9を載置するブロック体7と、試験片9
の端部に荷重を付加するヨーク8、8とを備える。この
場合、図2に示すように、ブロック体7はその短辺長さ
X1を30mmとし、その長辺長さY1を110mmと
している。なお、セットする場合には、平面視におい
て、試験片9がブロック体7上に載置された際に、中心
点が一致すると共に、試験片9とブロック体7とが相互
に直交するよう配置する。このため、試験片9は、その
短辺10、10がブロック体7の長辺11、11から突
出し、その突出量Aは35mmとされる。そして、次の
表3は溶接条件を示している。なお、図2において、矢
印は溶接方向を示している。
The Transvarestrain test is
A test piece 9 as shown in FIG. 2 is formed, and tensile strain is applied to the test piece 9 by the test device 6 shown in FIG. 3 to cause hot cracking in the weld metal. That is, the test piece 9 has a long side length X of 100 mm and a short side length Y of 50 mm.
It is a plate-like body having a thickness t of 5 mm and a thickness t of 5 mm. Bead-on-plate welding by TIG arc is performed on the central portion of the plate-like body, and a welded portion 15 (having a length of about 45 mm and a width of about 10 mm is provided along the center line L). And) to form. Further, the test apparatus 6 includes a block body 7 on which the test piece 9 is placed, and a test piece 9
And a yoke 8 for applying a load to the ends of the. In this case, as shown in FIG. 2, the block body 7 has a short side length X1 of 30 mm and a long side length Y1 of 110 mm. In the case of setting, when the test piece 9 is placed on the block body 7 in a plan view, the center points of the test piece 9 and the block body 7 are arranged to be orthogonal to each other. To do. Therefore, the short sides 10 and 10 of the test piece 9 project from the long sides 11 and 11 of the block body 7, and the projection amount A is 35 mm. Then, the following Table 3 shows welding conditions. In addition, in FIG. 2, the arrow shows the welding direction.

【0035】[0035]

【表3】 [Table 3]

【0036】この場合、ヨーク8、8による荷重付加
は、アークの消弧と同時に試験片9両端のヨーク8、8
を落下させることによって行う。つまり、試験片9上面
に引張り歪みを付与し、溶接部15に高温割れを発生さ
せるものであり、ヨーク8、8の落下によって、このヨ
ーク8、8に設けたスイッチによりアークが自動的に消
弧するように設定した。また、付加歪み量は0.4%を
採用した。そして、試験終了後、光学顕微鏡を用いて割
れを観察し、最大割れ長さ、総割れ長さによる割れ感受
性を定量評価した。その結果を上記表2に示している。
最大割れ長さとは、発生した割れの各試験片9毎の最大
のものであり、総割れ長さとは、発生した割れの各試験
片9毎の合計の長さである。
In this case, the load applied by the yokes 8, 8 is such that the arcs are extinguished and the yokes 8, 8 at both ends of the test piece 9 are simultaneously formed.
By dropping. That is, tensile strain is applied to the upper surface of the test piece 9 to cause hot cracking in the welded portion 15, and when the yokes 8 fall, arcs are automatically extinguished by the switches provided on the yokes 8. It was set to arc. The amount of added strain was 0.4%. After the test was completed, the cracks were observed using an optical microscope, and the crack susceptibility based on the maximum crack length and the total crack length was quantitatively evaluated. The results are shown in Table 2 above.
The maximum crack length is the maximum length of each cracked test piece 9 and the total crack length is the total length of each cracked test piece 9.

【0037】この結果を検討してみると、従来例及び比
較例1〜3はいずれもC量の少ないものであるが、これ
らはいずれも高温強度は高いものの、総割れ長さが著し
く長くなっており、凝固割れ感受性の高いことが明らか
である。C量が少ない場合、Al量を減少させても(比
較例1)、Ti量を減少させても(比較例2)、さらに
両者を減少させても(比較例3)、凝固割れ感受性の改
善はみられない。またC量が多くても、Al及びTi量
が多い場合には(比較例4)、凝固割れ感受性の改善は
みられない。これに対して実施例1〜実施例6は最大割
れ長さ及び総割れ長さを従来例に比べて充分低く抑える
ことができ、高温割れ感受性が低減していることがわか
る。引張試験と最大割れ長さ評価と総割れ長さ評価とを
考慮すれば、特に、実施例1、2、5が優れていること
がわかる。また、比較例1及び比較例4は最大割れ長さ
及び総割れ長さの両者がいずれの実施例よりも劣ってい
る。なお、実施例6から明らかなように、Ti及びAl
量が少なくなると、高温強度の低下を招くことになるた
め、Ti及びAl量は、1.70%以上は必要である。
このように、Cが0.13%を超えて0.30%以下の
範囲に設定されると共に、Tiが1.70%以上3.2
0%未満の範囲、またはAlが1.70%以上3.20
%未満の範囲であるように成分設定することによって、
高温強度を確保しつつ高温割れ感受性を低減することが
できることとなる。なお、これらの結果から、Cが0.
27%程度、Alが2.8〜3.0%程度、Tiが2.
0%程度の含有量とするのが特に好ましいことがわか
る。
Examining the results, although the conventional examples and the comparative examples 1 to 3 all have a small amount of C, they all have high high temperature strength, but the total crack length becomes remarkably long. It is clear that the solidification cracking has a high susceptibility. When the amount of C is small, the solidification cracking susceptibility is improved even if the amount of Al is reduced (Comparative Example 1), the amount of Ti is reduced (Comparative Example 2), and both are reduced (Comparative Example 3). I can't see it. Further, even if the amount of C is large, if the amounts of Al and Ti are large (Comparative Example 4), no improvement in susceptibility to solidification cracking is observed. On the other hand, in Examples 1 to 6, the maximum crack length and the total crack length can be suppressed sufficiently lower than those in the conventional example, and it is understood that the hot crack sensitivity is reduced. Considering the tensile test, the maximum crack length evaluation, and the total crack length evaluation, it can be seen that Examples 1, 2, and 5 are particularly excellent. Further, in Comparative Examples 1 and 4, both the maximum crack length and the total crack length are inferior to any of the Examples. As is clear from Example 6, Ti and Al
When the amount is small, the high temperature strength is lowered, so that the Ti and Al amounts must be 1.70% or more.
Thus, C is set in the range of more than 0.13% and not more than 0.30%, and Ti is not less than 1.70% and not more than 3.2.
Range of less than 0%, or 1.70% or more of Al and 3.20
By setting the component so that it is in the range of less than%,
It is possible to reduce high temperature cracking susceptibility while ensuring high temperature strength. From these results, C is 0.
About 27%, Al about 2.8 to 3.0%, Ti about 2.
It is understood that the content is preferably about 0%.

【0038】[0038]

【発明の効果】請求項1〜請求項3のNi基耐熱超合金
用の溶加材によれば、凝固割れ感受性を抑制することが
でき、そのため高温割れの発生を抑制しつつ、従来のこ
の種の材料と比較して高温強度が向上して溶接部の信頼
性が向上し、溶接部の補修回数を低減させることがで
き、コストの低減を図ることが可能となる。
According to the filler metal for the Ni-base heat-resistant superalloy according to claims 1 to 3, the susceptibility to solidification cracking can be suppressed. Therefore, while suppressing the occurrence of hot cracking, the conventional High-temperature strength is improved compared to other types of materials, the reliability of the welded part is improved, the number of repairs of the welded part can be reduced, and the cost can be reduced.

【0039】請求項4のNi基耐熱超合金用の溶加材に
よれば、粒界強化を達成して高温強度の向上を図ること
ができ、高品質の溶接部を形成することができる。
According to the filler metal for a Ni-base heat-resistant superalloy according to claim 4, grain boundary strengthening can be achieved, high temperature strength can be improved, and a high quality welded portion can be formed.

【0040】請求項5のNi基耐熱超合金用の溶加材
は、その実施に最も適しており、高温割れ感受性が小さ
く、しかも高温強度に優れた溶接部を形成することがで
きることになる。
The filler metal for a Ni-base heat-resistant superalloy according to claim 5 is most suitable for carrying out the invention, and it is possible to form a welded portion having low hot cracking susceptibility and excellent high temperature strength.

【0041】請求項6のNi基耐熱超合金用の溶融溶接
方法によれば、Cの含有量の増加に伴い、溶接部におけ
る凝固割れ感受性が抑制され、また、TiやAlの含有
量減少させることによって、溶接部の高温割れ感受性を
低下させることができる。しかも高温環境において溶接
金属の強度向上を図ることができて、母材の特性を充分
発揮することができる。従って、溶接部の信頼性が向上
し、溶接部の補修回数を低減させることができ、コスト
の低減に寄与する。
According to the fusion welding method for a Ni-base heat-resistant superalloy according to claim 6, as the content of C increases, the solidification cracking susceptibility in the weld zone is suppressed and the content of Ti or Al is reduced. As a result, the hot crack susceptibility of the weld can be reduced. Moreover, the strength of the weld metal can be improved in a high temperature environment, and the characteristics of the base metal can be sufficiently exhibited. Therefore, the reliability of the welded portion is improved, the number of repairs of the welded portion can be reduced, and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の溶融溶接方法の実施形態を示す簡略
図である。
FIG. 1 is a simplified diagram showing an embodiment of a fusion welding method of the present invention.

【図2】この発明のNi基耐熱超合金用の溶加材につい
てトランス・バレストレイン試験を行うための試験片を
示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a test piece for performing a transformer / Valestrain test on a filler metal for a Ni-base heat-resistant superalloy according to the present invention.

【図3】上記トランス・バレストレイン試験を行うため
の試験装置を示す簡略図である。
FIG. 3 is a simplified diagram showing a test apparatus for performing the transformer / Ballestrain test.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 溶加材 4 母材 1 filler material 4 base material

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02C 7/00 F02C 7/00 D // B23K 103:08 B23K 103:08 (72)発明者 豊田 真彦 兵庫県高砂市荒井町新浜2−1−1 三菱 重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 妻鹿 雅彦 兵庫県高砂市荒井町新浜2−1−1 三菱 重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 高橋 孝二 兵庫県高砂市荒井町新浜2−1−1 三菱 重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 月元 晃司 兵庫県高砂市荒井町新浜2−1−1 三菱 重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 上村 好古 兵庫県高砂市荒井町新浜2−1−1 三菱 重工業株式会社高砂製作所内 Fターム(参考) 3G002 EA06 4E001 AA03 CB03 EA05 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 identification code FI theme code (reference) F02C 7/00 F02C 7/00 D // B23K 103: 08 B23K 103: 08 (72) Inventor Masahiko Toyota Takasago City, Hyogo Prefecture 2-1-1 Niihama, Arai-machi, Takasago Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries Ltd. (72) Inventor Masahiko Tsumaka 2-1-1, Niihama, Arai-machi, Takasago, Hyogo Prefecture (72) In-house Takasago Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Koji Takahashi Takasago, Hyogo Prefecture 2-1-1, Niihama, Arai-cho, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Koji Tsukimoto 2-1-1, Niihama, Arai-machi, Takasago, Hyogo Prefecture (72) In-house, Takasago, Mitsubishi Heavy Industries (72) Yoshiko Uemura Hyogo 2-1-1 Niihama, Arai-machi, Takasago-shi, Fukushima Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Takasago Plant F-term (reference) 3G002 EA06 4E001 AA03 CB03 EA05

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 重量比率で、少なくとも Cを、0.13%を超えて0.30%以下、 Crを、15.7%以上で16.3%以下、 Coを、8.00%以上で9.00%以下、 Taを、1.50%以上で2.00%以下、 MoとWの少なくともいずれかを、1.5%以上で5.
0%以下、 Tiを、3.20%以上で3.70%以下、 Alを、1.70%以上で3.20%未満を含有するこ
とを特徴とするNi基耐熱超合金用の溶加材。
1. In a weight ratio, at least C is more than 0.13% and 0.30% or less, Cr is 15.7% or more and 16.3% or less, and Co is 8.00% or more. 9.00% or less, Ta is 1.50% or more and 2.00% or less, and at least one of Mo and W is 1.5% or more and 5.
0% or less, Ti content of 3.20% or more and 3.70% or less, and Al content of 1.70% or more and less than 3.20%. Material.
【請求項2】 重量比率で、少なくとも Cを、0.13%を超えて0.30%以下、 Crを、15.7%以上で16.3%以下、 Coを、8.00%以上で9.00%以下、 Taを、1.50%以上で2.00%以下、 MoとWの少なくともいずれかを、1.5%以上で5.
0%以下、 Tiを、1.70%以上で3.20%未満、 Alを、3.20%以上で3.70%以下を含有するこ
とを特徴とするNi基耐熱超合金用の溶加材。
2. In a weight ratio, at least C is more than 0.13% and 0.30% or less, Cr is 15.7% or more and 16.3% or less, and Co is 8.00% or more. 9.00% or less, Ta is 1.50% or more and 2.00% or less, and at least one of Mo and W is 1.5% or more and 5.
0% or less, Ti content of 1.70% or more and less than 3.20%, Al content of 3.20% or more and 3.70% or less. Material.
【請求項3】 重量比率で、少なくとも Cを、0.13%を超えて0.30%以下、 Crを、15.7%以上で16.3%以下、 Coを、8.00%以上で9.00%以下、 Taを、1.50%以上で2.00%以下、 MoとWの少なくともいずれかを、1.5%以上で5.
0%以下、 Tiを、1.70%以上で3.20%未満、 Alを、1.70%以上で3.20%未満を含有するこ
とを特徴とするNi基耐熱超合金用の溶加材。
3. In a weight ratio, at least C is more than 0.13% and 0.30% or less, Cr is 15.7% or more and 16.3% or less, and Co is 8.00% or more. 9.00% or less, Ta is 1.50% or more and 2.00% or less, and at least one of Mo and W is 1.5% or more and 5.
0% or less, Ti containing 1.70% or more and less than 3.20%, Al containing 1.70% or more and less than 3.20%, and a filler metal for Ni-based heat-resistant superalloy. Material.
【請求項4】 さらに、Zrを、0.03%以上で0.
08%以下、Bを、0.007%以上で0.012%以
下を含むことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれ
かのNi基耐熱超合金用の溶加材。
4. Further, Zr is 0.03% or more and 0.
The filler metal for a Ni-base heat-resistant superalloy according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it contains 0.008% or less and B in an amount of 0.007% or more and 0.012% or less.
【請求項5】 上記Ni基耐熱超合金が、重量比率で、
少なくとも Cを、0.09%以上で0.13%以下、 Crを、15.7%以上で16.3%以下、 Coを、8.00%以上で9.00%以下、 Taを、1.50%以上で2.00%以下、 MoとWの少なくともいずれかを、1.5%以上で5.
0%以下、 Tiを、3.20%以上で3.70%以下、 Alを、3.20%以上で3.70%以下、 Zrを、0.03%以上で0.08%以下、 Bを、0.007%以上で0.012%以下を含むこと
を特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかのNi基耐
熱超合金用の溶加材。
5. The Ni-based heat-resistant superalloy in a weight ratio,
At least C is 0.09% or more and 0.13% or less, Cr is 15.7% or more and 16.3% or less, Co is 8.00% or more and 9.00% or less, and Ta is 1 0.5% or more and 2.00% or less, Mo and / or W at 1.5% or more and 5.
0% or less, Ti is 3.20% or more and 3.70% or less, Al is 3.20% or more and 3.70% or less, Zr is 0.03% or more and 0.08% or less, B Is contained in an amount of 0.007% or more and 0.012% or less, the filler metal for a Ni-base heat-resistant superalloy according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 Cを母材(4)よりも多く含有させると
共に、TiとAlとの少なくともいずれか一方を母材よ
りも少なく含有させた溶加材(1)を用いることを特徴
とするNi基耐熱超合金の溶融溶接方法。
6. A filler material (1) containing C in a larger amount than the base material (4) and at least one of Ti and Al in a smaller amount than the base material. A fusion welding method for a Ni-base heat-resistant superalloy.
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