(57)【要約】【課題】溶接母材がオーステナイト系ステンレス鋼材とNi基合金材とからなり、溶加材として690系Ni基合金を用いた組合せとなる異材溶接継手において、溶接割れを抑制した異材溶接継手の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る異材溶接継手の製造方法は、オーステナイト系ステンレス鋼母材とNi基合金母材とが溶接金属を介して開先溶接された異材溶接継手の製造方法であって、溶接母材準備工程と、前記オーステナイト系ステンレス鋼母材側の開先ルート領域に所定のNi基合金溶加材をバタリングする第１部分バタリング工程と、690系Ni基合金溶加材を用いて開先トウ領域の手前まで溶接する第１開先溶接工程と、前記オーステナイト系ステンレス鋼母材側の前記開先トウ領域に、前記所定のNi基合金溶加材をバタリングする第２部分バタリング工程と、前記690系Ni基合金溶加材を用いて前記開先トウ領域を溶接する第２開先溶接工程とを含むことを特徴とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーステナイト系ステンレス鋼母材とニッケル基合金母材とが溶接金属を介して開先溶接された異材溶接継手の製造方法であって、
前記オーステナイト系ステンレス鋼母材と前記ニッケル基合金母材とを準備する溶接母材準備工程と、
前記オーステナイト系ステンレス鋼母材側の開先ルート領域に、クロム成分を18質量％以上22質量％以下で含むニッケル基合金溶加材をバタリングする第１部分バタリング工程と、
690系ニッケル基合金溶加材を用いて開先トウ領域の手前まで溶接する第１開先溶接工程と、
前記オーステナイト系ステンレス鋼母材側の前記開先トウ領域に、前記クロム成分を18質量％以上22質量％以下で含むニッケル基合金溶加材をバタリングする第２部分バタリング工程と、
前記690系ニッケル基合金溶加材を用いて前記開先トウ領域を溶接する第２開先溶接工程とを含むことを特徴とするステンレス鋼母材／ニッケル基合金母材の異材溶接継手の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のステンレス鋼母材／ニッケル基合金母材の異材溶接継手の製造方法において、
前記開先ルート領域とは、開先ルート先端から母材厚さ方向に2 mm以上かつ母材厚さの1/3以下の領域であり、
前記開先トウ領域とは、開先トウ先端から母材厚さ方向に2 mm以上かつ母材厚さの1/3以下の領域であることを特徴とするステンレス鋼母材／ニッケル基合金母材の異材溶接継手の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のステンレス鋼母材／ニッケル基合金母材の異材溶接継手の製造方法において、
前記オーステナイト系ステンレス鋼母材は、JIS規格のSUS316、SUS316L、SUSF316、SUSF316L、SUS304、SUS304L、SUSF304、およびSUSF304Lから選ばれる一種からなり、
前記ニッケル基合金母材は、JIS規格のNCF600から選ばれる一種からなることを特徴とするステンレス鋼母材／ニッケル基合金母材の異材溶接継手の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のステンレス鋼母材／ニッケル基合金母材の異材溶接継手の製造方法において、
前記クロム成分を18質量％以上22質量％以下で含むニッケル基合金は、AWS規格のA5.14から選ばれる一種からなることを特徴とするステンレス鋼母材／ニッケル基合金母材の異材溶接継手の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のステンレス鋼母材／ニッケル基合金母材の異材溶接継手の製造方法において、
前記690系ニッケル基合金は、AWS規格のAmerican Society of Mechanical EngineeringsのBoiler and Pressure Vessel CodeのCore Case 2142-4に記載のあるfiller metalから選ばれる一種からなることを特徴とするステンレス鋼母材／ニッケル基合金母材の異材溶接継手の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力プラントで使用されるような耐食性高強度合金材（例えば、ステンレス鋼材やニッケル基合金材）からなる溶接継手の技術に関し、特に、異種合金材同士を溶接してなる異材溶接継手の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
沸騰水原子力プラントや改良型沸騰水原子力プラントなどの原子力プラントでは、通常、原子炉圧力容器が低合金鋼材で製作され、炉心シュラウドなどの炉内構造物がオーステナイト系ステンレス鋼材で製作され、炉底部構造材がニッケル基合金材で製作されている。そのため、それら部材の接合には、異種合金材同士を溶接してなる異材溶接継手を健全に製造する技術が必要になる。
【０００３】
異種合金材同士の溶接においては、被溶接材（溶接母材、単に母材とも言う）の化学組成が互いに異なるため溶接部（特に溶接金属）において組成混合が生じ易く、その結果、溶接母材や溶加材が本来有する耐食性（例えば、耐応力腐食割れ特性）や機械的特性（例えば、耐溶接割れ特性）が劣化し易いという難しさがある。そこで、溶接金属における特性劣化を抑制して健全な異材溶接継手を得るための技術が、種々研究開発されている。
【０００４】
例えば、特許文献１（特開2010-234419）には、内面がステンレスでクラッディングされ且つ内部を液体が流れる低合金鋼製配管とステンレス鋼製配管とを接合する異材継手構造に関し、低合金鋼製配管の外面側におけるボンドマルテンサイトによる表面割れの発生を防止することを目的とした異材継手構造の製造方法であって、上記低合金鋼製配管の先端部に、ニッケル基合金の溶接材料を用いて肉盛溶接してニッケル基合金からなる肉盛溶接部を形成し、その肉盛溶接部と上記低合金鋼製配管の先端部との境界部外面を覆うように、ニッケル基合金の溶接材料を用いて肉盛溶接してニッケル基合金からなる境界溶接部を形成し、その後、低合金鋼製配管に対して溶接後熱処理を行い、溶接後熱処理を行った後、上記肉盛溶接部と上記ステンレス鋼製配管の端部とをニッケル基合金の溶接材料を用いて溶接接合して、ニッケル基合金からなる溶接接合部を形成することを特徴とする異材継手構造の製造方法が開示されている。
【０００５】
特許文献１に記載の溶接継手は、具体的には、低合金鋼材とステンレス鋼材との異材溶接継手であり、溶加材として152系Ni基合金（152合金）または52系Ni基合金（52合金）を用いた溶接金属を介して接合したものである。特許文献１によると、低合金鋼製配管の外面側におけるボンドマルテンサイト状組織による表面割れの発生を防止することができるとされている。
【０００６】
また、特許文献２（特開2012-187614）には、原子力発電プラントなどで使用される構造物の溶接方法に関し、応力腐食割れおよび溶接割れの双方の防止を目的とした溶接方法であって、Cr量25質量％以下のNiを主成分とするNi基耐熱超合金からなる第１の溶接材料を用いて、母材を溶接して溶接部を形成する工程と、Cr量30質量％を越えるNiを主成分とするNi基耐熱超合金からなる第２の溶接材料を用いて、前記溶接部上を溶接する工程と、を具備することを特徴とする溶接方法が開示されている。
【０００７】
特許文献２によると、応力腐食割れおよび溶接割れの双方の防止を図った溶接方法および構造物を提供できるとされている。特許文献２に記載の溶接継手は、具体的には、オーステナイト系ステンレス鋼材と炭素鋼材との異材溶接継手であり、溶加材としてCr量25質量％以下のNi基合金を用いた溶接金属を介して接合したものである。ただし、溶加材の具体的な合金組成は開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２３４４１９号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８７６１４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】平岡真、上垣隆徳、篠崎賢二、山本元道、門井浩太、尾花健、690系Ni基合金溶接金属の高温割れ感受性に及ぼす希釈率の影響、溶接学会全国大会講演概要  平成25年度秋季全国大会  308
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
原子炉部材の接合においては、耐食性・長期信頼性の観点から、異種合金材同士を溶接してなる異材溶接継手を健全に製造する技術（溶接金属における特性劣化を抑制する溶接技術）が極めて重要である。690系Ni基合金は、耐食性に優れる合金（例えば、耐SCC特性が高い合金）として知られており、近年、原子力プラントでの異材溶接継手の溶加材としての利用が強く期待されている。ただし、690系Ni基合金は、溶接割れが生じ易いという弱点があるとも言われている。
【００１１】
非特許文献１（690系Ni基合金溶接金属の高温割れ感受性に及ぼす希釈率の影響）では、690系Ni基合金を溶加材として用いた溶接が研究されている。非特許文献１によると、溶接母材として600系Ni基合金材を用いた場合は、溶接金属の高温割れ感受性に対して悪影響は認められなかったが、溶接母材としてオーステナイト系ステンレス鋼材（SUS316L）を用いた場合は、溶接金属の高温割れ感受性が増大することが報告されている。
【００１２】
異種合金材同士の溶接では、溶接母材と溶加材との組合せによって溶接特性が大きく影響を受けるため、溶加材として690系Ni基合金を利用しようとした場合、特許文献１〜２の技術の単純利用は困難である。しかしながら、690系Ni基合金の高い耐食性は大変魅力的であり、690系Ni基合金を上手く使いこなす溶接技術が強く求められている。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、溶接母材がオーステナイト系ステンレス鋼材とニッケル基合金材とからなり、溶加材として690系ニッケル基合金を用いた組合せとなる異材溶接継手において、溶接割れを抑制した異材溶接継手の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様は、オーステナイト系ステンレス鋼母材とニッケル基合金母材とが溶接金属を介して開先溶接された異材溶接継手の製造方法であって、
前記オーステナイト系ステンレス鋼母材と前記ニッケル基合金母材とを準備する溶接母材準備工程と、
前記オーステナイト系ステンレス鋼母材側の開先ルート領域に、クロム成分を18質量％以上22質量％以下で含むニッケル基合金溶加材をバタリングする第１部分バタリング工程と、
690系ニッケル基合金溶加材を用いて開先トウ領域の手前まで溶接する第１開先溶接工程と、
前記オーステナイト系ステンレス鋼母材側の前記開先トウ領域に、前記クロム成分を18質量％以上22質量％以下で含むニッケル基合金溶加材をバタリングする第２部分バタリング工程と、
前記690系ニッケル基合金溶加材を用いて前記開先トウ領域を溶接する第２開先溶接工程とを含むことを特徴とするステンレス鋼母材／ニッケル基合金母材の異材溶接継手の製造方法を提供するものである。
【００１５】
なお、本発明において「開先溶接された継手」とは、突き合わせ溶接継手の他、Ｔ字溶接継手、十字溶接継手、かど溶接継手、へり溶接継手などを含むものとする。また、上記バタリング工程および溶接工程において、各溶加材は、溶融率が100％（溶加材の溶け残りがない状態）であるものとする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、溶接母材がオーステナイト系ステンレス鋼材とニッケル基合金材とからなり、溶加材として690系ニッケル基合金を用いた組合せとなる異材溶接継手において、溶接割れを抑制した異材溶接継手の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】非特許文献１に基づく異材溶接継手の溶接部の一例を示す縦断面模式図である。
【図２】本発明に係る異材溶接継手の製造方法の一例を示す工程図である。
【図３】溶接母材準備工程後の様子の一例を示す縦断面模式図である。
【図４】第１部分バタリング工程後の様子の一例を示す縦断面模式図である。
【図５】第１開先溶接工程後の様子の一例を示す縦断面模式図である。
【図６】第２部分バタリング工程後の様子の一例を示す縦断面模式図である。
【図７】第２開先溶接工程後の様子の一例を示す縦断面模式図である。
【図８】溶接母材準備工程後の様子の他の一例を示す縦断面模式図である。
【図９】第１部分バタリング工程後の様子の他の一例を示す縦断面模式図である。
【図１０】第１開先溶接工程後の様子の他の一例を示す縦断面模式図である。
【図１１】第２部分バタリング工程後の様子の他の一例を示す縦断面模式図である。
【図１２】第２開先溶接工程後の様子の他の一例を示す縦断面模式図である。
【図１３】二種類の溶加材の混合率と溶接金属の延性低下割れ積算長さとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、前記のステンレス鋼母材／ニッケル基合金母材の異材溶接継手の製造方法において、以下のような改良や変更を加えることができる。
（i）前記開先ルート領域とは、開先ルート先端から母材厚さ方向に2 mm以上かつ母材厚さの1/3以下の領域であり、前記開先トウ領域とは、開先トウ先端から母材厚さ方向に2 mm以上かつ母材厚さの1/3以下の領域である。
（ii）前記オーステナイト系ステンレス鋼母材は、JIS規格のSUS316、SUS316L、SUSF316、SUSF316L、SUS304、SUS304L、SUSF304、およびSUSF304Lから選ばれる一種からなり、前記ニッケル基合金母材は、JIS規格のNCF600から選ばれる一種からなる。
（iii）前記クロム成分を18質量％以上22質量％以下で含むニッケル基合金は、AWS規格のA5.14から選ばれる一種からなる。
（iv）前記690系ニッケル基合金は、American Society of Mechanical EngineeringsのBoiler and Pressure Vessel CodeのCore Case 2142-4に記載のあるfiller metalから選ばれる一種からなる。
【００１９】
（予備検討実験および本発明の基本技術思想）
本発明者は、オーステナイト系ステンレス鋼母材（SUS316L、厚さ50 mm）とニッケル基合金母材（600系Ni基合金、厚さ50 mm）と690系ニッケル基合金溶加材とを用いて開先溶接を行って異材溶接継手を作製し、非特許文献１の確認実験を行った。この際、溶接割れが生じた試料の溶接部の縦断面組織を詳細に観察・調査した。図１は、非特許文献１に基づく異材溶接継手の溶接部の一例を示す縦断面模式図である。
【００２０】
図１に示したように、非特許文献１に基づく異材溶接継手は、オーステナイト系ステンレス鋼母材1とニッケル基合金母材2とが溶接金属3を介して開先溶接されていたが、溶接金属3のオーステナイト系ステンレス鋼母材1側の境界近傍において、溶接割れが生じ易いことが確認された。このとき、溶接割れは、溶接開始部分である開先ルート領域4（開先ルート先端から母材厚さ方向に母材厚さの1/3以下の領域）と溶接終端部分である開先トウ領域5（開先トウ先端から母材厚さ方向に母材厚さの1/3以下の領域）とに集中するように発生していることが見出された。言い換えると、開先ルート領域4と開先トウ領域5との中間領域には、溶接割れがほとんど見られないことを見出した。
【００２１】
そこで、本発明者は、溶接割れが集中的に発生するオーステナイト系ステンレス鋼母材1側の開先ルート領域4と開先トウ領域5とに組成緩衝層を設けることで、当該領域の溶接割れを抑制することを考えた。鋭意検討した結果、開先ルート領域4と開先トウ領域5とに、クロム成分を18質量％以上22質量％以下で含むニッケル基合金溶加材をバタリングして組成緩衝層を形成した後に、690系Ni基合金溶加材で開先溶接することにより、溶接金属の主要溶加材として耐食性の高い690系Ni基合金を使用しつつ、溶接割れを抑制できることを見出した。本発明は、当該知見に基づいて完成されたものである。
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、本発明は、ここで取り上げた実施形態に限定されることはなく、発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜組み合わせや改良が可能である。また、同義の部位には同じ符号を付して重複する説明を省略することがある。
【００２３】
図２は、本発明に係る異材溶接継手の製造方法の一例を示す工程図である。図２に示したように、本発明の製造方法は、溶接母材準備工程と、第１バタリング工程と、第１開先溶接工程と、第２バタリング工程と、第２開先溶接工程とを有する。以下、本発明の実施形態をより具体的に説明する。
【００２４】
［第１の実施形態］
第１の実施形態では、突き合わせ溶接継手を例にとって説明する。
【００２５】
（溶接母材準備工程）
図３は、溶接母材準備工程後の様子の一例を示す縦断面模式図である。図３に示したように、本工程は、オーステナイト系ステンレス鋼母材1およびニッケル基合金母材2の溶接面に開先加工を施して溶接母材を準備する工程である。
【００２６】
開先の形状に特段の限定はなく、従前の形状（例えば、Ｉ形、Ｖ形、Ｕ形、Ｘ形）を適宜選択できる。なお、本発明は、溶接面に対して明確な機械加工を施さない場合であっても、溶接面の清浄化（例えば、酸化スケールの除去）をもって溶接母材準備工程とする。
【００２７】
オーステナイト系ステンレス鋼母材1およびニッケル基合金母材2の素材に関しては、原子力プラントで使用されるような耐食性高強度合金材であれば特段の限定はない。オーステナイト系ステンレス鋼材としては、例えば、JIS規格のSUS304、SUS304L、SUSF304、SUSF304L、SUS316、SUS316L、SUSF316、およびSUSF316Lを好適に利用できる。また、ニッケル基合金材としては、例えば、JIS規格のNCF600を好適に利用できる。
【００２８】
（第１部分バタリング工程）
図４は、第１部分バタリング工程後の様子の一例を示す縦断面模式図である。図４に示したように、本工程は、オーステナイト系ステンレス鋼母材1側の開先ルート領域4に、クロム成分を18質量％以上22質量％以下で含むニッケル基合金溶加材をバタリングして組成緩衝層6を形成する工程である。
【００２９】
組成緩衝層6を形成する開先ルート領域4は、開先ルート先端から母材厚さ方向に2 mm以上かつ母材厚さの1/3以下の領域、または2 mm以上15 mm以下の領域が好ましい。組成緩衝層6を形成する開先ルート領域4が2 mm未満であると、組成緩衝層6の作用効果（溶接割れの抑制）が十分に得られない。一方、組成緩衝層6を形成する開先ルート領域4が母材厚さの1/3超になると、溶接金属の主要溶加材として690系Ni基合金を使用する作用効果（優れた耐食性）を十分に享受できない。
【００３０】
クロム成分を18質量％以上22質量％以下で含むニッケル基合金溶加材としては、AWS規格のA5.14から選ばれる一種（例えば、ERNiCr-3）を好適に用いることができる。また、バタリングにより形成する組成緩衝層6は、１層でも構わないが、３層以上を重ね形成することがより好ましい。
【００３１】
（第１開先溶接工程）
図５は、第１開先溶接工程後の様子の一例を示す縦断面模式図である。図５に示したように、本工程は、690系ニッケル基合金溶加材を用いて開先トウ領域5の手前まで溶接して溶接金属7を形成する工程である。690系ニッケル基合金溶加材としては、American Society of Mechanical EngineeringsのBoiler and Pressure Vessel CodeのCore Case 2142-4に記載のあるfiller metalから選ばれる一種（例えば、ERNiCrFe-13）を好適に用いることができる。組成緩衝層6を事前に形成していることから、開先ルート領域4における溶接割れを抑制することができる。
【００３２】
（第２部分バタリング工程）
図６は、第２部分バタリング工程後の様子の一例を示す縦断面模式図である。図６に示したように、本工程は、オーステナイト系ステンレス鋼母材1側の開先トウ領域5に、クロム成分を18質量％以上22質量％以下で含むニッケル基合金溶加材をバタリングして組成緩衝層6’を形成する工程である。
【００３３】
組成緩衝層6’を形成する開先トウ領域5は、開先トウ先端から母材厚さ方向に2 mm以上かつ母材厚さの1/3以下の領域、または2 mm以上15 mm以下の領域が好ましい。組成緩衝層6’を形成する開先トウ領域5が2 mm未満であると、組成緩衝層6’の作用効果（溶接割れの抑制）が十分に得られない。一方、組成緩衝層6’を形成する開先トウ領域5が母材厚さの1/3超になると、溶接金属の主要溶加材として690系Ni基合金を使用する作用効果（優れた耐食性）を十分に享受できない。
【００３４】
組成緩衝層6’形成用のニッケル基合金溶加材としては、先の組成緩衝層6形成用のニッケル基合金溶加材と同様のものを好適に用いることができる。また、バタリングにより形成する組成緩衝層6’は、１層でも構わないが、３層以上を重ね形成することがより好ましい。
【００３５】
（第２開先溶接工程）
図７は、第２開先溶接工程後の様子の一例を示す縦断面模式図である。図７に示したように、本工程は、690系ニッケル基合金溶加材を用いて開先トウ領域5を溶接して溶接金属7’を形成する工程である。組成緩衝層6’を事前に形成していることから、開先トウ領域5における溶接割れを抑制することができる。
【００３６】
以上の工程により、溶加材として690系ニッケル基合金を用い、溶接割れを抑制したステンレス鋼母材／ニッケル基合金母材の突き合わせ溶接継手を得ることができる。なお、第２開先溶接工程の後、必要に応じて、開先ルート側および開先トウ側の表面仕上げを行ってもよい。
【００３７】
［第２の実施形態］
第２の実施形態では、Ｔ字溶接継手を例にとって説明する。本実施形態は、溶接継手の形状が第１の実施形態のそれと異なるが基本技術思想は同じであるため、以下において、第１の実施形態と重複する説明は省略する。
【００３８】
（溶接母材準備工程）
図８は、溶接母材準備工程後の様子の他の一例を示す縦断面模式図である。図８に示したように、本工程は、ニッケル基合金母材2の溶接面に開先加工を施し、オーステナイト系ステンレス鋼母材1の溶接面を清浄化して溶接母材を準備する工程である。なお、図８においてはＫ形の開先形状としたが、レ形の開先形状であってもよい。
【００３９】
（第１部分バタリング工程）
図９は、第１部分バタリング工程後の様子の他の一例を示す縦断面模式図である。図９に示したように、本工程は、オーステナイト系ステンレス鋼母材1側の開先ルート領域4（溶接開始部分）に、クロム成分を18質量％以上22質量％以下で含むニッケル基合金溶加材をバタリングして組成緩衝層6を形成する工程である。
【００４０】
本実施形態では開先形状がＫ形となっていることから、組成緩衝層6を形成する開先ルート領域4は、ニッケル基合金母材2の開先ルート先端を中心として、ニッケル基合金母材2の厚さ方向に合計で2 mm以上かつ母材厚さの1/3以下の領域、または合計で2 mm以上15 mm以下の領域が好ましい。
【００４１】
（第１開先溶接工程）
図１０は、第１開先溶接工程後の様子の他の一例を示す縦断面模式図である。図１０に示したように、本工程は、690系ニッケル基合金溶加材を用いて開先トウ領域5（溶接終端部分）の手前まで溶接して溶接金属7を形成する工程である。組成緩衝層6を事前に形成していることから、開先ルート領域4における溶接割れを抑制することができる。
【００４２】
（第２部分バタリング工程）
図１１は、第２部分バタリング工程後の様子の他の一例を示す縦断面模式図である。図１１に示したように、本工程は、オーステナイト系ステンレス鋼母材1側の開先トウ領域5に、クロム成分を18質量％以上22質量％以下で含むニッケル基合金溶加材をバタリングして組成緩衝層6’を形成する工程である。
【００４３】
本実施形態では開先形状がＫ形となっていることから、組成緩衝層6’を形成する開先トウ領域5は、ニッケル基合金母材2の開先トウ先端の延長線の位置から、ニッケル基合金母材2の厚さ方向に片側で1 mm以上かつ母材厚さの1/6以下の領域（両側合計で2 mm以上かつ母材厚さの1/3以下の領域）、または片側で1 mm以上8 mm以下の領域（両側合計で2 mm以上15 mm以下の領域）が好ましい。
【００４４】
（第２開先溶接工程）
図１２は、第２開先溶接工程後の様子の他の一例を示す縦断面模式図である。図１２に示したように、本工程は、690系ニッケル基合金溶加材を用いて開先トウ領域5を溶接して溶接金属7’を形成する工程である。組成緩衝層6’を事前に形成していることから、開先トウ領域5における溶接割れを抑制することができる。
【００４５】
以上の工程により、溶加材として690系ニッケル基合金を用い、溶接割れを抑制したステンレス鋼母材／ニッケル基合金母材のＴ字溶接継手を得ることができる。なお、第２開先溶接工程の後、必要に応じて、開先トウ側の表面仕上げを行ってもよい。
【実施例】
【００４６】
以下、具体的な実験を通して本発明をさらに説明する。なお、本発明はこれらの実験に限定されるものではない。
【００４７】
（溶加材混合による溶接割れへの影響を確認する実験）
母材として、ステンレス鋼母材（JIS SUS316L製、5 mm厚さの板材）とニッケル基合金母材（JIS NCF600製、5 mm厚さの板材）とを用意し、溶加材として、690系ニッケル基合金溶加材（AWS ERNiCrFe-13製、1 mm径のワイヤ）とクロム成分を18質量％以上22質量％以下で含むニッケル基合金溶加材（AWS ERNiCr-3製、1 mm径のワイヤ）とを用意した。
【００４８】
用意したステンレス鋼母材とニッケル基合金母材とを開先溶接して突き合わせ溶接継手を作製した。このとき、ERNiCrFe-13溶加材およびERNiCr-3溶加材の送給量を制御して、二種類の溶加材の混合率を変化させた試料を作製した。
【００４９】
作製した試料に対して、溶接金属の一部を再溶融させながらTrans-Varestraint試験を行い、顕微鏡観察によって延性低下割れの積算長さを計測して溶接割れ感受性を評価した。なお、割れの定義は、100μm長さ以上のものとした。結果を図１３に示す。
【００５０】
図１３は、二種類の溶加材の混合率と溶接金属の延性低下割れ積算長さとの関係を示すグラフである。図１３に示したように、ステンレス鋼母材／ニッケル基合金母材の異材溶接継手において、ERNiCrFe-13溶加材に対してERNiCr-3溶加材を混合することにより、ERNiCrFe-13溶加材単体よりも延性低下割れ積算長さが短くなっており、溶接金属の溶接割れ感受性が低下する（溶接健全性が向上する）ことが確認された。
【００５１】
上述した実施形態や実施例は、本発明の理解を助けるために説明したものであり、本発明は、記載した具体的な構成のみに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。すなわち、本発明は、本明細書の実施形態や実施例の構成の一部について、削除・他の構成に置換・他の構成の追加をすることが可能である。
【符号の説明】
【００５２】
1…オーステナイト系ステンレス鋼母材、2…ニッケル基合金母材、3…溶接金属、
4…開先ルート領域、5…開先トウ領域、6， 6’…組成緩衝層、7， 7’…溶接金属。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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