[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH06279941A - Low alloy steel tube of preweld and postweld heat treatment omitted type - Google Patents

Low alloy steel tube of preweld and postweld heat treatment omitted type

Info

Publication number
JPH06279941A
JPH06279941A JP9394393A JP9394393A JPH06279941A JP H06279941 A JPH06279941 A JP H06279941A JP 9394393 A JP9394393 A JP 9394393A JP 9394393 A JP9394393 A JP 9394393A JP H06279941 A JPH06279941 A JP H06279941A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat treatment
preweld
steel tube
welding
low alloy
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.)
Pending
Application number
JP9394393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiro Takamura
登志博 高村
Yusuke Minami
雄介 南
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.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP9394393A priority Critical patent/JPH06279941A/en
Publication of JPH06279941A publication Critical patent/JPH06279941A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a low alloy steel tube of preweld and postweld heat treatment-omitted type, capable of facilitating site welding, by specifying a composition consisting of C, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, Al, N, and Fe and also specifying tube thickness. CONSTITUTION:A composition, consisting of, by weight, 0.06-0.10% C, 0.60-0.80% Si, 0.35-0.50% Mn, <=0.020% P, <=0.007% S, 1.10-1.30% Cr, 0.45-0.55% Mo, 0.002-0.010% Al, 0.002-0.010% N, and the balance Fe with inevitable impurities, is provided and the thickness of a tube is regulated to <=25mm to obtain the low alloy steel tube of preweld and postweld heat treatment omitted type. By specifying the contents of the constituent alloy components, limiting the contents of the impurities, P and S in particular and reducing tube thickness, proper joint characteristics can be obtained in this steel tube even if preweld heat treatment and post weld heat treatment in a welding site are omitted.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は溶接予熱および後熱処理
省略型低合金鋼鋼管に係り、発電プラント等において使
用されるSTPA23、例えばLNG火力発電における
コンバインドサイクルの蒸気配管、原子力発電における
所内蒸気配管などの鋼管についてその現地溶接を容易な
らしめようとするものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low alloy steel pipe for omitting welding preheating and post heat treatment, and relates to STPA23 used in a power plant or the like, for example, a combined cycle steam pipe in LNG thermal power generation, a in-house steam pipe in nuclear power generation. It is intended to facilitate on-site welding of such steel pipes.

【0002】[0002]

【従来の技術】STPA23などの1.25Cr−0.5Mo鋼
鋼管は溶接時の硬化性が極めて高く、従来においてはそ
の硬度を下げ、また溶接時における溶接低温割れを防止
し、使用中の腐力腐食割れを防止する目的から予熱処理
および後熱処理を施すことが必要とされている。
2. Description of the Related Art 1.25Cr-0.5Mo steel pipes such as STPA23 have extremely high hardenability during welding. In the past, their hardness was lowered, and cold cracking during welding was prevented to prevent corrosion during use. Pre-heat treatment and post-heat treatment are required for the purpose of preventing force corrosion cracking.

【0003】即ち、溶接割れの発生を防止するには予熱
が必要であり、一方溶接ままでは室温でのシャルピー衝
撃試験における吸収エネルギーが2〜7kgm であり、こ
れを550〜700℃に後熱処理することにより10〜
15kgm 程度に改善することが不可欠である。
That is, in order to prevent the occurrence of weld cracks, preheating is necessary, while the as-welded energy absorbed by the Charpy impact test at room temperature is 2 to 7 kgm, which is post-heat treated to 550 to 700 ° C. By 10
It is essential to improve it to about 15 kgm.

【0004】例えば、1985年発行の溶接学会論文集
第3巻第2号の371頁には、C,Mn, Ni, CrおよびMo
を特定範囲内に含有した鋼板を被覆アーク溶接するに当
って、100℃以上に予熱すること、および多層SAW
溶接するに当り225℃以上に予熱し、且つパス間温度
も225℃以上とし、後熱処理は不要とすることが発表
されている。同様の記述は特公昭61-56309号公報におい
ても開示されている。
[0004] For example, on page 371 of the Welding Society of Japan, Volume 3, No. 2, published in 1985, C, Mn, Ni, Cr and Mo are given.
Pre-heating to 100 ° C. or higher in the coated arc welding of a steel plate containing a steel within a specific range, and a multi-layer SAW
It has been announced that preheating to 225 ° C. or higher before welding and the temperature between passes to 225 ° C. or higher do not require post heat treatment. A similar description is disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 61-56309.

【0005】また、HIPS E−111における応力
焼なまし基準とその解説において、SCMV3,STP
A23,STBA23の規格成分による鋼を150〜3
00℃に予熱し、パス間温度を150〜300℃として
後熱を不要とする旨が記載され、前記特公昭61-56309号
公報にも同様の技術が開示されている。
Further, in the stress annealing standard and its explanation in HIPS E-111, SCMV3, STP
Steel with standard composition of A23 and STBA23 is 150 to 3
It is described that the temperature is preheated to 00 ° C. and the temperature between passes is set to 150 to 300 ° C. to eliminate the need for post-heating, and the same technique is disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-56309.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、1.25
Cr−0.5Mo鋼は溶接時において熱影響部が非常に硬化す
るため溶接低温割れを発生し易く、これを防止するため
には200〜350℃の予熱処理を行い、溶接時熱影響
部の硬化を低減し、また溶接割れの発生原因となる拡散
性水素量の低減を図ることが必要である。更に多くの場
合、溶接熱影響部の軟化と拡散性水素量の除去低減を図
り、靭性を回復させると同時に応力腐食割れ防止を図る
目的で620〜700℃の後熱処理が必要である。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, 1.25
Since the heat-affected zone of Cr-0.5Mo steel is extremely hardened during welding, welding cold cracking is likely to occur. To prevent this, preheat treatment at 200 to 350 ° C is performed to It is necessary to reduce hardening and reduce the amount of diffusible hydrogen that causes weld cracking. In many cases, post-heat treatment at 620 to 700 ° C. is necessary for the purpose of softening the heat-affected zone of the weld and reducing the amount of diffusible hydrogen to restore toughness and at the same time prevent stress corrosion cracking.

【0007】これらの処理を行うことは煩雑であると共
に工費および工期上においても不利が多く、品質管理上
においても好ましいものでないことは明かである。前記
した特開昭61-56309号公報などに発表されている技術に
よってもこれらの不利を完全に回避することができな
い。
It is clear that performing these treatments is complicated, has many disadvantages in terms of construction cost and construction period, and is not preferable in quality control. These disadvantages cannot be completely avoided even by the technique disclosed in the above-mentioned JP-A-61-56309.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来技術における課題を解決することについて検討を重
ね、前述したような1.25Cr−0.5Mo鋼に関し、C,M
n,P,S量などに成分範囲および素材管厚を特定範囲
とすることにより溶接予熱および後熱処理を共に省略し
て好ましい溶接接手特性を得しめることに成功したもの
であって、以下のとおりである。
Means for Solving the Problems The present invention has been studied to solve the problems in the prior art as described above, and regarding the 1.25Cr-0.5Mo steel as described above, C, M
We have succeeded in obtaining favorable weld joint characteristics by omitting both the preheating and the post heat treatment by setting the composition range and the material tube thickness to specific ranges such as n, P, and S. Is.

【0009】wt%で、C:0.06〜0.10%, Si:0.6
0〜0.80%, Mn:0.35〜0.50%, P:0.020%
以下, S:0.007%以下, Cr:1.10〜1.30%, M
o:0.45〜0.55%, Al:0.002〜0.010%,
N:0.002〜0.010%を含有し、残部がFeおよび不
可避的不純物から成り、その管厚を25mm以下とされた
ことを特徴とする溶接予熱および後熱処理省略型低合金
鋼鋼管。
In wt%, C: 0.06 to 0.10%, Si: 0.6
0-0.80%, Mn: 0.35-0.50%, P: 0.020%
Below, S: 0.007% or less, Cr: 1.10 to 1.30%, M
o: 0.45 to 0.55%, Al: 0.002 to 0.010%,
N: 0.002 to 0.010%, the balance consisting of Fe and unavoidable impurities, and the tube thickness thereof is set to 25 mm or less.

【0010】[0010]

【作用】本発明によるものについて成分範囲の限定理由
をwt%(以下単に%という)によって説明すると、先ず
Cは0.06〜0.10%である。即ち、Cは溶接部の硬
化、ひいては低温割れの発生に最も影響する元素であ
り、その上限を0.10%として割れ防止および硬度低下
を共に得しめ、一方下限を0.06%として素材の強度を
確保する。
The reason for limiting the component range of the material according to the present invention will be explained by wt% (hereinafter simply referred to as%). First, C is 0.06 to 0.10%. That is, C is an element that most affects the hardening of welds and eventually the occurrence of low temperature cracking, and the upper limit of 0.10% provides both crack prevention and hardness reduction, while the lower limit is 0.06%, Ensure strength.

【0011】Si:0.60〜0.80% Siは、脱酸剤として、また鋼の耐熱性を改善する目的に
おいて0.60%以上を含有することが必要である。また
その上限として、0.80%とすることにより強靭性を確
保し、しかも溶接部の硬度低下を図る。
Si: 0.60 to 0.80% Si must be contained as a deoxidizing agent and in an amount of 0.60% or more for the purpose of improving the heat resistance of steel. Further, by setting the upper limit to 0.80%, the toughness is secured and the hardness of the welded portion is lowered.

【0012】Mn:0.35〜0.50% Mnは、常温強度を確保し、または脱酸および脱硫のため
に0.35%は必要である。また溶接部の硬度上昇を防止
するためには0.50%を上限とすることが必要である。
Mn: 0.35 to 0.50% Mn is required 0.35% for ensuring room temperature strength or for deoxidation and desulfurization. Further, in order to prevent the hardness of the welded portion from increasing, it is necessary to set the upper limit to 0.50%.

【0013】P:0.020%以下 不純物元素であるPを0.020%以下に制限することに
よって衝撃特性を向上させ、溶接部の硬度低下を図る。
P: 0.020% or less By limiting P, which is an impurity element, to 0.020% or less, impact characteristics are improved and hardness of the welded portion is reduced.

【0014】S:0.007%以下 衝撃特性を向上させるためには、Sを0.007%以下と
することが必要である。
S: 0.007% or less In order to improve the impact characteristics, it is necessary to set S to 0.007% or less.

【0015】Cr:1.10〜1.30% Crは、耐食性を確保するために必要な元素であって、こ
のためには1.10%以上が必要である。しかし本発明の
ように溶接を前提とした場合においては溶接部の硬化を
防止するために1.30%を上限とすることが必要であ
る。
Cr: 1.10 to 1.30% Cr is an element necessary for ensuring corrosion resistance, and for this purpose, 1.10% or more is required. However, when welding is assumed as in the present invention, it is necessary to set the upper limit to 1.30% in order to prevent hardening of the welded portion.

【0016】Mo:0.45〜0.55% Moは、高温強度を確保するためには必要な元素であっ
て、このためには0.45%以上含有させることが必要で
ある。しかし0.55%を超えて含有した場合には溶接性
が劣化するので、これを上限とすることが必要である。
Mo: 0.45 to 0.55% Mo is an element necessary to secure high temperature strength, and for this purpose, it is necessary to contain 0.45% or more. However, when the content exceeds 0.55%, the weldability deteriorates, so it is necessary to set this to the upper limit.

【0017】Al:0.002〜0.010% Alは、脱酸および耐酸化性を向上する作用を有し、これ
らのためには0.002%以上を含有させることが必要で
ある。しかしこのAlを多量に含有すると加工性を損い、
またクリープ強度を低下させるので0.10%を上限とす
ることが必要である。
Al: 0.002-0.010% Al has a function of improving deoxidation and oxidation resistance, and for these, it is necessary to contain 0.002% or more. However, if a large amount of this Al is contained, the workability is impaired,
Further, since it lowers the creep strength, it is necessary to set the upper limit to 0.10%.

【0018】N:0.002〜0.010% Nは、固溶強化による高温強度を得るために0.002%
以上を含有せしめることが必要である。一方0.010%
程度でその効果が飽和するので、これを上限とする。
N: 0.002-0.010% N is 0.002% to obtain high temperature strength by solid solution strengthening.
It is necessary to include the above. On the other hand, 0.010%
The effect will be saturated to some extent, so this is the upper limit.

【0019】上記したような成分組成を有する本発明の
鋼管はその管厚を25mm以下とすることが必要である。
即ち溶接の際に管厚が大となるに従い溶接熱サイクルの
冷却速度が速くなり、溶接部硬度が高くなる。Hv250
以下のような所定硬度を得るためには管厚を25mm以下
とする必要があり、また溶接割れは溶接時に発生する拘
束応力も一要因であって、この拘束応力は継手の管厚に
比例して大きくなる。従って過大な拘束応力を継手部に
発生させないためにも管厚を25mm以下とすることが必
要である。
The steel pipe of the present invention having the above-described composition is required to have a thickness of 25 mm or less.
That is, as the pipe thickness increases during welding, the cooling rate of the welding heat cycle increases and the weld hardness increases. Hv250
In order to obtain the following prescribed hardness, the pipe thickness must be 25 mm or less, and welding cracks are also due to the restraint stress generated during welding. This restraint stress is proportional to the pipe thickness of the joint. Grows. Therefore, in order to prevent excessive restraint stress from being generated in the joint portion, it is necessary to make the pipe thickness 25 mm or less.

【0020】[0020]

【実施例】次の表1に示す化学成分を有する250A×
25mmの各鋼管A〜Jを溶接材料としてCMB96MB
(神戸製鋼社製溶接棒)4mmφを用い、170A,24
V,8〜15cm/分の条件で被覆アーク溶接を多層盛し
た結果は図1に示すとおりである。
EXAMPLE 250A × having the chemical composition shown in Table 1 below
CMB96MB with 25 mm steel pipes A to J as welding materials
(Kobe Steel Co., Ltd. welding rod) 4mmφ 170A, 24
The result of multi-layer coating arc welding under the conditions of V and 8 to 15 cm / min is shown in FIG.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】即ち、C量が0.10wt%以下となることに
より溶接部最高硬さHv10を250以下として得られ、
鋼管I,Jの比較鋼によるものはHv250超えの硬度を
示している。
That is, when the C content is 0.10 wt% or less, the maximum weld hardness Hv10 is 250 or less.
The comparative steels of the steel pipes I and J show hardness exceeding Hv250.

【0023】また溶接部の最高硬さと管厚との関係は別
に図2に示すとおりであって、管厚が25mm以下とされ
ることによってその硬さHv250以下が確保される。
Further, the relationship between the maximum hardness of the welded portion and the pipe thickness is as shown in FIG. 2, and by setting the pipe thickness to 25 mm or less, the hardness Hv of 250 or less is secured.

【0024】更に溶接割れについてy拘束割れ試験を実
施した結果は図3に示すとおりであって、予熱なしでも
割れが発生していない。
Further, the result of y-constraint cracking test for weld cracking is shown in FIG. 3, and no cracking occurred even without preheating.

【0025】なお前記した表1のA鋼管(250A×2
5mm)についての機械的性質を次の表2に示すが、この
鋼管の衝撃特性値については図4に要約して示すとおり
である。
The A steel pipe (250A × 2) shown in Table 1 is used.
The mechanical properties of the steel pipe are shown in Table 2 below, and the impact property values of this steel pipe are as summarized in FIG.

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】継手性能については、図5に示すような6
0°のV開先において被覆アーク溶接をなし、溶接条件
は次の表3に示す如くであるが予熱、後熱を行うことな
しに実施した。
Regarding joint performance, as shown in FIG.
Covered arc welding was performed at a V groove of 0 °, and the welding conditions were as shown in Table 3 below, but the preheating and postheating were not performed.

【0028】[0028]

【表3】 [Table 3]

【0029】得られた継手部についての引張試験結果は
次の表4に示すとおりで、引張強さは十分に大きな値を
示しており破断位置は母材部である。
The tensile test results for the joints thus obtained are shown in Table 4 below. The tensile strength shows a sufficiently large value, and the fracture position is the base metal portion.

【0030】[0030]

【表4】 [Table 4]

【0031】各継手部の衝撃特性についての測定結果は
図6に示すとおりであり、試験は溶接金属中心および熱
影響部の各位置について行ったが何れの切欠位置におい
ても良好な衝撃特性値を有していることは明かである。
The measurement results of the impact characteristics of each joint are shown in FIG. 6, and the test was conducted at each position of the weld metal center and the heat-affected zone. Good impact characteristic values were obtained at any notch positions. It is clear that it has.

【0032】更に図7には継手部の硬さ分布を示すが、
表層上面より2mm、管厚中央および表層下面2mmの位置
についてビッカース硬さ試験(荷重10kg)を行い、測
定ピッチは母材部および溶接金属が1.0mm、熱影響部は
0.5mmであるが、何れの部位もHv250以下が確保され
ている。
Further, FIG. 7 shows the hardness distribution of the joint part.
A Vickers hardness test (load 10 kg) was performed at a position 2 mm from the upper surface of the surface layer, the center of the tube thickness and 2 mm of the lower surface layer, and the measurement pitch was 1.0 mm for the base metal and weld metal, and for the heat affected zone
Although it is 0.5 mm, Hv250 or less is secured in all parts.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したような本発明によるときは
1.25Cr−0.5Mo鋼鋼管を現地溶接するに当って予熱お
よび後熱処理の何れをも省略し適切な継手部特性を得し
めることができ、工費および工期の何れにおいても有利
で品質管理上においても好ましい継手を得しめるなど工
業的にその効果の大きい発明である。
According to the present invention as described above,
In the field welding of 1.25Cr-0.5Mo steel pipe, neither preheating nor post heat treatment can be omitted to obtain proper joint characteristics, which is advantageous in terms of quality control and construction cost. This is an invention that has a large effect industrially, such as obtaining a preferable joint.

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

【図1】鋼中C量と溶接部最高硬さとの関係を要約して
示した図表である。
FIG. 1 is a chart summarizing the relationship between the C content in steel and the maximum hardness of a welded portion.

【図2】鋼管管厚と溶接部最高硬さとの関係を要約して
示した図表である。
FIG. 2 is a chart summarizing the relationship between the thickness of a steel pipe and the maximum hardness of a welded portion.

【図3】y拘束割れ試験結果を要約した図表である。FIG. 3 is a chart summarizing the results of the y-restraint cracking test.

【図4】管体衝撃試験結果を要約して示した図表であ
る。
FIG. 4 is a chart summarizing the results of a tube impact test.

【図5】本発明の実施例におけるV開先の説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a V groove in an example of the present invention.

【図6】継手部の衝撃試験結果を要約して示した図表で
ある。
FIG. 6 is a chart summarizing the impact test results of the joint portion.

【図7】継手部の各位置における硬さ分布に関する測定
結果を示した図表である。
FIG. 7 is a chart showing the measurement results regarding the hardness distribution at each position of the joint portion.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 wt%で、C:0.06〜0.10%, Si:0.
60〜0.80%, Mn:0.35〜0.50%, P:0.020
%以下, S:0.007%以下, Cr:1.10〜1.30%,
Mo:0.45〜0.55%, Al:0.002〜0.010%,
N:0.002〜0.010%を含有し、残部がFeおよび不
可避的不純物から成り、その管厚を25mm以下とされた
ことを特徴とする溶接予熱および後熱処理省略型低合金
鋼鋼管。
1. W: wt%, C: 0.06 to 0.10%, Si: 0.0.
60 to 0.80%, Mn: 0.35 to 0.50%, P: 0.020
% Or less, S: 0.007% or less, Cr: 1.10 to 1.30%,
Mo: 0.45 to 0.55%, Al: 0.002 to 0.010%,
N: 0.002 to 0.010%, the balance consisting of Fe and unavoidable impurities, and the tube thickness thereof is set to 25 mm or less.
JP9394393A 1993-03-30 1993-03-30 Low alloy steel tube of preweld and postweld heat treatment omitted type Pending JPH06279941A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9394393A JPH06279941A (en) 1993-03-30 1993-03-30 Low alloy steel tube of preweld and postweld heat treatment omitted type

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9394393A JPH06279941A (en) 1993-03-30 1993-03-30 Low alloy steel tube of preweld and postweld heat treatment omitted type

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06279941A true JPH06279941A (en) 1994-10-04

Family

ID=14096524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9394393A Pending JPH06279941A (en) 1993-03-30 1993-03-30 Low alloy steel tube of preweld and postweld heat treatment omitted type

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06279941A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2738216B2 (en) 1.25Cr-0.5Mo steel pipe without welding heat treatment and welding method thereof
JP3329261B2 (en) Welding materials and welded joints for high temperature high strength steel
JP2004042116A (en) WELDING WIRE FOR HIGH Cr FERRITIC HEAT RESISTANT STEEL
JP2742201B2 (en) TIG welding wire for high strength Cr-Mo steel
JP3582463B2 (en) Welding material and metal for low alloy heat resistant steel
JP4127993B2 (en) Submerged arc welded joint
JP2932890B2 (en) Low alloy steel pipe with no welding pre-heat treatment and post heat treatment
JP7295418B2 (en) welding material
JPH06279941A (en) Low alloy steel tube of preweld and postweld heat treatment omitted type
JP3184657B2 (en) Covered arc welding rod for high Cr ferritic heat resistant steel
JP3215955B2 (en) Manufacturing method of high toughness and high strength steel sheet with excellent elongation properties
JPH09122972A (en) Coated electrode for high-cr ferrite heat resisting steel
JP3194207B2 (en) Covered arc welding rod for high Cr ferritic heat resistant steel
JP3115484B2 (en) Low hydrogen coated arc welding rod and welding method
JP2001107200A (en) Martensitic stainless steel welded joint excellent in toughness and strength
JPH0825060B2 (en) Low-hydrogen coated arc welding rod
JPH02280993A (en) Welding material for high-cr ferrite steel
JP3426880B2 (en) Welding material for high strength ferritic heat resistant steel
JP2002001579A (en) WELDING WIRE FOR LOW-Cr-CONTENT, HIGH-STRENGTH, HIGH- TOUGHNESS HEAT-RESISTING STEEL
JP2001348649A (en) Welded joint
JP2733866B2 (en) Gas shielded arc welding method
JPH0551696A (en) High tensile strength steel excellent in weldability and sr cracking resistance
JP2622516B2 (en) Welding material for heat resistant steel with excellent creep strength
JPH05287464A (en) Preheating treatment and postheating treatment omitted type 1.25cr-0.5mo steel tube and welding method therefor
JP2001079667A (en) Welded steel structure excellent in resistance to weld cold cracking