[发明专利]不锈钢药芯焊丝

说明书

提供一种抗拉强度、低温下的韧性、抗缺陷性及抗热裂纹性优异的不锈钢药芯焊丝。一种不锈钢药芯焊丝，其特征在于，在焊丝总质量中，含有C：0.04质量％以下、Si：0.8质量％以下、Mn：0.5～5.0质量％、Cu：3.0质量％以下、Ni：13～33质量％、Cr：15～29质量％、Mo：2.0～6.0质量％、Nb：1.0质量％以下及N：0.08～0.25质量％，此外在所述焊剂中，以焊丝总质量计，还含有TiO₂：4.0～12.0质量％、SiO₂：0.05～3.0质量％、ZrO₂：0.5～5.0质量％、Al₂O₃：2.0质量％以下、对于Bi化合物的Bi换算值：0.01质量％以下、对于碱金属化合物的碱金属换算值的合计：0.1～2.0质量％、以及对于氟化物的氟换算值：0.1～1.0质量％。

技术领域

本发明涉及在低温用途的不锈钢和5％Ni钢等的焊接中使用的作为完全奥氏体组织的不锈钢药芯焊丝。

背景技术

不锈钢焊接材料被用于具有优异的耐腐蚀性和耐热性的不锈钢的焊接，在各种工业领域被广泛应用。另一方面，对于作为LEG等的储罐等的结构构件所使用的5％Ni钢的焊接材料，因为要求有高强度特性和低温下的冲击性能，所以多使用Ni基合金焊接材料。

因为现有的不锈钢焊接材料不能满足强度和冲击性能的规格，所以在5％Ni钢的焊接中几乎未被使用。

例如在专利文献1中，公开有一种具有优异的机械性能的低温钢焊接用Ni基合金药芯焊丝。

另外，在专利文献2中，公开有一种用于超导线圈用结构物所使用的不锈钢的极低温下的冲击性能优异的极低温用不锈钢涂药焊条。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2001－334392号公报

【专利文献2】日本特开平07－124784号公报

但是，专利文献1所公开的Ni基合金药芯焊丝，与不锈钢比较，因为Ni、Cr、Mo等的合金含量高，所以成本高。另外，专利文献2所公开的不锈钢涂药焊条，室温下的强度特性不充分，另外，因为是涂药焊条，所以焊接效率低。

发明内容

鉴于上述实际情况，在本发明中，其目的在于，提供一种不锈钢药芯焊丝，其在低温用途的奥氏体系不锈钢和5％Ni钢的焊接中，与Ni基合金比较为低成本，在焊接效率高的不锈钢药芯焊丝中，能够得到抗拉强度和低温下的冲击性能优异的焊接金属。

更具体地说，在本发明中，其目的在于，提供一种在低温用途的奥氏体系不锈钢和5％Ni钢等的焊接中使用的不锈钢药芯焊丝，其是抗拉强度、低温下的韧性、抗缺陷性及抗热裂纹性优异的不锈钢药芯焊丝。

本发明者们反复锐意研究的结果，发现了以下的事项。

即，焊接金属为含有铁素体组织的奥氏体·铁素体的二相组织时，在低温下，铁素体相脆化，冲击性能显著劣化。因此，以达成5％Ni钢的焊接金属所要求的低温韧性为目的，在本发明中，以成为完全奥氏体组织的方式进行焊接金属的化学成分的调整。

作为完全奥氏体组织时，课题是容易发生热裂纹。为了降低热裂纹敏感性，可知是使生成低熔点化合物的P、S等的杂质降低。

一般以改善渣系药芯焊丝的熔渣剥离性为目的而添加的Bi，另外也确认到会生成低熔点氧化物，提高热裂纹敏感性，所以在本发明中尽可能不添加Bi。

仅仅通过减少P和S和不添加Bi，对于抗热裂纹性的改善并不充分，因此在本发明中，还着眼于各种合金元素的影响。