(57)【要約】【課題】  硬度の高い水を用いても溶接隙間部などの耐食性が低下することなく優れた耐食性を有する溶接構造体を提供する。【解決手段】  硬度が５０ｍｇ／ｌ以上の水を貯水・貯湯する、溶着部から５ｍｍ以内の酸化皮膜中の平均Ｃｒ濃度が、表層から１５nｍ以内においてＣｒ＞３５ａｔ％であり、構成する材料がＣ：０．０２％以下、Ｓｉ：３％以下、Ｍｎ：３%以下、Ｐ：０．０４%以下、Ｓ：０．０３%以下、Ｎｉ：０．２〜３%、Ｃｒ：２０〜３０%、Ｍｏ：３％以下、Ｎｂ：０．０５〜０．６％、Ｔｉ：０．０５〜０．４%、Ｎ：０．０３％以下、Ａｌ：０．０２〜０．５%であり、残部Ｆｅおよび他の不可避的不純物からなることを特徴とする、溶接部の耐食性に優れた溶接構造体。【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬度が５０ｍｇ／ｌ以上の水を貯水・貯湯する、溶着部から５ｍｍ以内の酸化皮膜中の平均Ｃｒ濃度が、表層から１５ｎｍ以内においてＣｒ＞３５ａｔ％であり、構成する材料がＣ：０．０２％以下、Ｓｉ：３％以下、Ｍｎ：３%以下、Ｐ：０．０４%以下、Ｓ：０．０３%以下、Ｎｉ：０．２〜３%、Ｃｒ：２０〜３０%、Ｍｏ：３％以下、Ｎｂ：０．０５〜０．６％、Ｔｉ：０．０５〜０．４%、Ｎ：０．０３％以下、Ａｌ：０．０２〜０．５%であり、残部Ｆｅおよび他の不可避的不純物からなることを特徴とする、溶接部の耐食性に優れた溶接構造体。
【請求項２】
溶接構造体を構成する材料が、更にＣu：０．１〜３．０％、Ｂ：０．０００３〜０．００５%、Ｗ：０．０１〜０．５%のいずれか1種あるいは２種以上を含有することを特徴とする、請求項１に記載の溶接構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水容器などのＴＩＧ溶接などにより施工される溶接構造体において、硬度の高い水を用いても溶接隙間部などの耐食性が低下することなく優れた耐食性を有する溶接構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＯ2冷媒ヒートポンプ給湯器や電気温水器に用いられる貯湯槽など胴板と鏡板と呼ばれる加工板をＴＩＧ溶接により接合される溶接構造体である。それらの溶接構造体を上水の温水環境で使用すると、溶接隙間部で腐食が生じやすい。特に硬度の高い硬水を用いる環境においては溶接隙間部で隙間腐食を起こしやすくなる。これらの温水用溶接構造体用の材料としてフェライト系ステンレス鋼のＳＵＳ４４４（低Ｃ、低Ｎ、１８〜１９Ｃｒ−２Ｍｏ−Ｎｂ、Ｔｉ系鋼)が広く用いられてきた。ＳＵＳ４４４は温水環境での耐食性向上を主目的に開発された鋼種である。しかし、硬度の高い水を使用すると、溶接接合部で隙間腐食を起こすし板厚を貫通して漏水に至ることもある。
【０００３】
このため、硬度の高い水を用いる温水容器では腐食しやすい隙間構造の形成をできるだけ避ける構造とすることが望ましい。しかし、鏡と胴の溶接接合部など、施工上、隙間の形成を回避することが難しい部位もある。耐食性の観点から、隙間腐食を防止するため隙間構造を避けた突き合わせ溶接が好ましいが、溶接が難しく、強度も得られにくい。
【０００４】
近年におけるＣＯ2冷媒ヒートポンプ給湯器や電気温水器などの貯湯容器には使用水圧の上昇により、耐圧性が要求されており、溶接構造体としての強度を得るためには重ね溶接により溶着部をしっかり確保する必要がある。その場合に胴板と鏡板で溶接隙間ができる。温水容器をＴＩＧ溶接により製造する際には、溶接部の耐食性低下を小さくするため、一般にＡｒバックガスシールを行って裏ビード側の酸化を抑制する対策が採られている。ところが、電気温水器では追い焚き機能のニーズが高まり、蛇管を内部に装入した構造の缶体が増えてきた。この場合、溶接時にＡｒバックガスシールを行うためのノズルを缶体内部に挿入することが難しくなり、バックガスシールなしのＴＩＧ溶接を採用せざるを得ないケ−スが増え、耐食性低下に対する不安要因となっている。ＣO2冷媒ヒートポンプ給湯器ではヒーター加熱を行わないので、ヒーター挿入のためのフランジは本来不要であるが、ＴＩＧ溶接時のバックガスシール用ノズルを挿入するためにはフランジが省略できないなど、コストアップに繋がる問題が生じる。
【０００５】
発明者らの調査によれば溶接で耐食性が低下する熱影響部は溶接ビードから１０ｍｍ程度の範囲であり、ＳＵＳ４４４を用いてＡｒバックガスシールを行わないＴＩＧ溶接に供すると、裏ビード部での酸化スケールの生成部分では著しい耐食性低下が生じることが予想される。
【０００６】
貯湯容器が接する水の硬度は、水中のＣａイオンとＭｇイオン、これに対応する炭酸カルシウムに換算し、１ｌ中の量で表したものである。Ｃａ等硬度成分の多い水を硬水、少ない水を軟水と呼ぶ。日本の全表土の１／３は火成岩土壌でできているため、Ｃａが少なく水はほとんどの地域で上水は軟水となる。沖縄本島は、中、南部の地域が石灰岩層から形成されているため、その地域の井戸水や地下水は硬水になり、硬度が高くなっている。 日本における硬度の水道水質基準は３００ｍｇ／ｌ以下であるが、欧州などにおいてはそれを越える硬水となっている。 
【０００７】
硬水が溶接構造体の腐食に及ぼす影響としては腐食の発生により、腐食部近傍にＣａが析出するため、そこで隙間構造を形成する。白スケールと称されるのがそれである。構造的に隙間がなくても白スケールの付着により隙間腐食を生じるケースがある。さらに使用水中のＣａイオン濃度が高いと、電導性が高くなり、腐食発生後の腐食の成長を加速させる。したがって、硬度の高い水を使用する場合には耐食性の高い材料を用いる必要がある。近年では水処理技術により硬水を軟水化する設備も設けられているが、設備の付加はコストが高くなるのに加え、設置スペースの問題もあり、一般家庭においては普及しやすいものではない。
【０００８】
また、ステンレス鋼を使用した温水器については特開昭５４−７２７１１をはじめとした多くの出願があるが、硬度の高い水によってもたらされる使用環境に配慮された発明例はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５４−７２７１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
昨今の温水容器においては、ＴＩＧ溶接で製造する際にＡｒバックガスシールを実施しにくい構造のものが増えている。一方で、製造コスト低減等の要請から溶接部に隙間を形成しないような構造の温水容器を設計することも難しい状況にある。さらにはＣＯ2冷媒ヒートポンプ給湯器の普及により、硬度の高い欧州などの地域でも温水容器が必要となってきている。本発明は、このような現状に鑑み、硬度の高い水を用いてもＡｒバックガスシールの有無によらずＴＩＧ溶接により隙間構造をもった温水容器を構築したときに、どのような隙間構造であっても優れた耐食性を呈するフェライト系ステンレス鋼を開発し提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
発明者らは上記目的を達成すべく詳細な研究を行った結果、以下のようなことを見出した。
(i)最も溶接隙間腐食の起こりやすい溶接ボンドから１ｍｍほど離れ、隙間間隔が２０μｍ程以下の部分の表面に生成する酸化スケールを制御することにより、硬水中からのＣａの析出、付着を抑制し、Ａｒバックガスシールの有無によらずＴＩＧ溶接隙間部においても耐隙間腐食性を維持することができる。
(ii)２０質量%を超えるＣｒ含有量を確保して基本的耐食性レヘ゛ルを向上させることにより、硬度の高い水を用いても溶接スケール直下での溶接構造体の腐食の成長を抑える。
本発明はこのような思想に基づいて溶接構造体としての構造ならびにそれを構成するフェライト系ステンレス鋼を提供するものである。
【００１２】
すなわち本発明は、以下の構成を有するものである。
請求項１に記載の発明は、
硬度が５０ｍｇ／ｌ以上の水を貯水・貯湯する、溶着部から５ｍｍ以内の酸化皮膜中の平均Ｃｒ濃度が、表層から１５ｎｍ以内においてＣｒ＞３５ａｔ%であり、構成する材料がＣ：０．０２%以下、Ｓｉ：３％以下、Ｍｎ：３%以下、Ｐ：０．０４%以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：０．２〜３%、Ｃｒ：２０〜３０%、Ｍｏ：３％以下、Ｎｂ：０．０５〜０．６％、Ｔｉ：０．０５〜０．４％、Ｎ：０．０３％以下、Ａｌ：０．０２〜０．５％であり、残部Ｆｅおよび他の不可避的不純物からなることを特徴とする、溶接部の耐食性に優れた溶接構造体である。
請求項２に記載の発明は、
溶接構造体を構成する材料が、更にＣu：０．１〜３．０％、Ｂ：０．０００３〜０．００５％、Ｗ：０．０１〜０．５％のいずれか1種あるいは２種以上を含有することを特徴とする、請求項１に記載の溶接構造体である。
【００１３】
この溶接構造体材料を用いることにより、その鋼板をそれぞれ胴板、鏡板に用い、ＴＩＧ溶接を行った場合に、Ａｒバックガスシールの有無にかかわらず、溶接ボンドから５ｍｍ以内の酸化スケール中の平均Ｃｒ濃度が、表層から１５ｎｍ以内においてＣｒ＞３５ａｔ％となる。平均Ｃｒ比率は、各金属元素量を求め、Ｃｒ比率をＣｒ量／Σ(全金属元素量)として算出し、各測定点におけるＣｒ比率の平均値を算出することで求めることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の溶接構造体を使用すると、溶接作業性が容易となり、作業性も向上するとともに硬度の高い温水環境における溶接部の耐食性が顕著に改善される。特に、バックガスシールなしのＴＩＧ溶接によって形成された溶接隙間部において長期間優れた耐食性が維持される。すなわち温水容器をＴＩＧ溶接により製造する際に、Ａｒバックガスシールを省略しても高い信頼性が得られる。したがって本発明によれば、高耐食性が要求される硬度の高い水環境での温水容器において設計自由度の拡大が可能になる。また、ＣＯ2冷媒ヒートポンプ給湯器の温水缶体ではバックガスシールのためのフランジが不要になり、コスト低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】溶接サンフ゜ルの断面の模式図である。
【図２】腐食試験に用いた溶接サンフ゜ルの概観である。
【図３】隙間腐食発生電位の測定結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の溶接構造体を構成する成分元素について説明する。
Ｃ：０．０２質量％以下、Ｎ：０．０３質量％以下
Ｃ、Ｎは鋼中に不可避的に含まれる元素である。Ｃ、Ｎの含有量を低減すると鋼は軟質になり加工性が向上するとともに炭化物、窒化物の生成が少なくなり、溶接性および溶接部の耐食性が向上する。このため本発明ではＣ、Ｎとも含有量は少ない方が良く、Ｃは０．０２質量%まで、Ｎは０．０３質量%まで含有が許容される。
【００１７】
Ｓｉ：３質量％以下
ＳｉはＡｒガスシールを行ってＴＩＧ溶接する場合、溶接部の耐食性改善に有効に作用する。しかしながら発明者らの詳細な検討によれば、ガスシールなしでＴＩＧ溶接する場合、Ｓｉは逆に溶接部の耐食性を阻害する要因になることがわかった。このため、耐食性の点ではＳｉ含有量は低い方が好ましく、本発明では３質量%以下に規定する。ただし、Ｓｉはフェライト系鋼の硬質化に寄与するので、例えば水道に直結して使用する高圧タイプの温水容器をはじめとして継手の強度が要求されるような用途などでは、Ｓｉの添加は有利となる。
【００１８】
Ｍｎ：３質量％以下
Ｍｎはステンレス鋼の脱酸剤として使用される。しかしＭｎは不動態皮膜中のＣｒ濃度を低下させ、耐食性低下を招く要因となるので、Ｍｎ含有量は低い方が好ましく、3質量%以下の含有量に規定される。スクラップを原料とするステンレス鋼ではある程度のＭｎ混入は避けられないので、過剰に含有されないよう管理が必要である。
【００１９】
Ｐ：０．０４質量％以下
Pは母材および溶接部の靭性を損なうので低い方が望ましい。ただし、含Ｃｒ鋼の溶製において精錬による脱Pは困難であることから、P含有量を極低化するには原料の厳選などに過剰なコスト増を伴う。したがって本発明では一般的なフェライト系ステンレス鋼と同様に、0.0４質量%までのP含有を許容する。
【００２０】
Ｓ：０．０３質量％以下
Ｓは孔食の起点となりやすいＭｎＳを形成して耐食性を阻害することが知られているが、本発明では適量のＴｉを必須添加するので、Ｓを特に厳しく規制する必要はない。すなわち、ＴｉはＳとの親和力が強く、化学的に安定な硫化物を形成するので、耐食性低下の原因になるＭｎＳの生成が十分に抑止される。一方、あまり多量にSが含まれると溶接部の高温割れが生じやすくなるので、Ｓ含有量は０．０３質量%以下に規定される。
【００２１】
Ｃｒ：２０〜３０質量％
Ｃｒは不動態皮膜の主要構成元素であり、耐孔食性や耐隙間腐食性などの局部腐食性の向上をもたらす。バックガスシールなしでＴＩＧ溶接した溶接部の耐食性はＣｒ含有量に大きく依存することから、Ｃｒは本発明において特に重要な元素である。発明者らの検討の結果、バックガスシールなしで溶接した溶接部に硬度の高い温水環境で要求される耐食性を付与するには２０質量%以上のＣｒ含有量を確保すべきであることがわかった。耐食性向上効果はＣｒ含有量が多くなるに伴って向上する。しかし、Ｃｒ含有量が多くなるとＣ、Ｎの低減が難しくなり、機械的性質や靭性を損ねかつコストを増大させる要因となる。本発明では、Ｃｒ含有量が２０質量%以上の鋼ではＮｉの溶接隙間部の耐食性改善効果が大きくなることにより厳しい環境への適用においてもＣｒ含有量のさらなる増加に頼ることなく、上述の問題を最小限に抑え、十分な耐食性を得ることができる。したがって本発明ではＣｒ含有量を２０〜３０質量%とする。
【００２２】
Ｍｏ：０．２〜３．０質量％
ＭｏはＣｒとともに耐食性レヘ゛ルを向上させるための有効な元素であり、その耐食性向上作用は高Ｃｒになるほど大きくなることが知られている。ところが、発明者らの詳細な検討によれば、バックガスシールなしでＴＩＧ溶接した溶接隙間部や裏ビード側の溶接部については、Ｍｏによってもたらされる耐食性向上作用はあまり大きくないことがわかった。本発明の主な用途である上水の温水環境に対しては０．２質量%以上のＭｏを含有させることが効果的であるが、３．０質量%を超えて増量しても耐隙間腐食性の改善効果は小さく、徒にコスト上昇を招くのみで得策ではない。したがってＭｏ含有量は３．０質量%以下とする。
【００２３】
Ｎｂ：０．０５〜０．６質量％
ＮｂはＴｉと同様にＣ、Ｎとの親和力が強く、フェライト系ステンレス鋼で問題となる粒界腐食を防止するのに有効な元素である。その効果を十分発揮させるには０．０５質量%以上のＮｂ含有量を確保することが望ましい。しかし、過剰に添加すると溶接高温割れが生じるようになり、溶接部靭性も低下するので、Ｎｂ含有量の上限は０．６質量%とする。
【００２４】
Ｔｉ：０．０５〜０．４質量％以下
ＴｉはＡｒバックガスシールを行う従来のＴＩＧ溶接において溶接部の耐食性向上に寄与する元素であるが、バックガスシールなしのＴＩＧ溶接においても隙間部やその裏ビード側溶接部の耐食性を顕著に改善する作用を有することがわかった。そのメカニズムについては必ずしも明確ではないが、Ａｒバックガスシールを行うＴＩＧ溶接の場合は、Ａｌとの複合添加により溶接時に鋼表面にＡｌ主体の酸化皮膜が優先的に形成され、結果的にＣｒの酸化ロスが抑制されるものと考えられる。他方、バックガスシールなしのＴＩＧ溶接の場合は、その溶接部においてＴｉは腐食発生後の再不動態化を促進する作用を発揮し、それによって耐食性が向上するものと推察される。このようなＴｉの作用を十分に享受するには０．０５質量%以上のＴｉ含有量を確保することが望ましい。しかし、Ｔｉ含有量が多くなると素材の表面品質が低下したり、溶接ビードに酸化物が生成して溶接性が低下したりしやすいので、Ｔｉ含有量の上限は０．４質量%とする。
【００２５】
Ａｌ：０．０２〜０．５質量％
ＡｌはＴｉとの複合添加によって溶接による耐食性低下を抑制する。その作用を十分に得るためには０．０２質量%以上のAl含有量を確保することが望ましい。一方、過剰のＡｌ含有は素材の表面品質の低下や、溶接性の低下を招くので、Ａｌ含有量は０．５質量%以下とする。
【００２６】
Ｎｉ：０．２〜２．０質量％
ＮｉはＡｒバックガスシールなしのＴＩＧ溶接において溶接スケール中のＣｒ濃度を高め、化学的に安定なＣｒ2Ｏ3の生成量を増加しスケールの耐食性を向上させるのに重要な元素である。溶接スケール部においてはＣｒ，Ｆｅ，Ｔｉ，Ａｌ系酸化物が形成される。Ｎiの添加によりＣｒの活量を上げて、４/3Ｃｒ＋Ｏ2→2/3 Ｃｒ2Ｏ3の反応を促進させるために、耐食性に弊害があるＦｅ2Ｏ3が減少され、Ｃｒ>２０ａｔｍ％以上の組成を維持できる効果があることを見出した。これにより硬水中に含まれるＣａが析出しても表面に付着しにくくなり、白スケールによる隙間構造が形成されにくくなる。その効果を出すためにはＮｉが０．２％以上必要である。ただし多量のＮｉ含有は鋼を硬質にして、加工性を阻害するので、２．０質量%以下の範囲で行う。
【００２７】
Ｃｕ：０．１〜３．０質量％
Ｃuは、ＡｒバックガスシールなしのＴＩＧ突合せ溶接部の耐食性において、溶接裏面熱影響部での孔食発生を抑制し、ＴＩＧ溶接隙間では隙間腐食面積を小さくするので、０．１〜３．０％を選択的に添加しても良い。
しかし、侵食深さについては、隙間条件にもよるが逆に侵食を深くすることがある。したがって、バックガスシールなしのＴＩＧ溶接で隙間を形成する用途ではＣｕは耐食性を阻害する恐れがあるので、そのような溶接を行う場合には添加しない方が良い。
【００２８】
Ｂ：０．０００３〜０．００５質量％
Bは、二次加工性の改善のために、最も重要な元素であり、必要に応じて添加する。その効果は、０．０００３％以上で発揮される。しかし、多量に添加すると、深絞り加工性が劣化するとともに、鋳片の割れが発生するため、上限を０．００５％とした。
【００２９】
Ｗ：０．０１〜０．５質量％
Ｗは、ステンレス鋼の耐食性、耐局部腐食性を向上させる。その効果は０．０１％の添加で認められ、０．５％を超えるとその効果は飽和する。したがって必要に応じて０．０１〜０．５％添加する。
【００３０】
本発明にかかる鋼材の冷延焼鈍酸洗板を重ねＴＩＧ溶接を行った場合に、Ａｒバックガスシールの有無にかかわらず、ＴＩＧ溶接を行った場合に溶接ボンドから５ｍｍ以内の酸化スケール中の平均Ｃｒ濃度が、表層から１５ｎｍ以内においてＣｒ＞３５ａｔ％となる。
(溶接条件)
溶接法:溶接芯線なしの突合せ溶接
溶接電流：６０Ａ  溶接速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ
トーチシール側のＡｒガス流量：1２L／ｍｉｎ
電極径：φ１．６ｍｍ
【実施例】
【００３１】
実施例により本発明の具体的な効果を示す。
表1に示す化学組成を有するステンレス鋼を溶製し、熱間圧延にて板厚３ｍｍの熱延板を作製した。その後、冷間圧延にて板厚１．０ｍｍとし、仕上焼鈍を１０００〜１０７０℃で行い、酸洗を施すことによって供試材とした。
【００３２】
【表１】
2011202255.tif 000002
【００３３】
各供試材について、図1に示す方法にてＴＩＧ溶接隙間を形成し、腐食試験を実施した。溶接条件は[００３０]記述のものであり、Ａｒバックガスシールの有り、無しでそれぞれ行った。２枚の鋼板を重ねてＴＩＧ溶接する際、隙間開口部を作るため、一方の鋼板を溶接部から５ｍｍ以上出るように重ね、かつ１０°の角度で曲げを施した後、隙間となる面を大気に曝した状態で溶接を行った。本試験片にて溶接を行うと、溶け込み(溶接金属部)が裏面まで到達し、裏面に約４ｍｍ幅の裏ビードが形成される。この条件の場合、溶接熱影響部（ＨＡＺ）は板厚中央部でビード中心からの距離が約１０ｍｍの範囲となる。隙間深さを溶接ビード中心から曲げ位置までの距離(ｍｍ)と定義し、２枚の鋼板の隙間間隔が２０μｍ以下になるように作製した。溶接で生じた酸化スケールを除去していない試料から１５×４０ｍｍの試験片を切り出した。図２に溶接隙間試験片の外観を模式的に示す。溶接ビードが試験片長手方向中央位置を横切るように試験片を採取した。この浸漬試験片には溶接ビード部、熟影響部および母材部が含まれる。母材部の端にリード線をスポット溶接にて接続し、リード線およびその接続部分のみを樹脂被覆した。
【００３４】
浸漬試験には硬度の異なる上水にＮａＣｌ試薬で２００ｐｐｍＣｌ−水溶液に調合したものを試験液とした。硬度は２０、５０、３００ｍｇ／ｌである。８０℃における定電位試験により隙間腐食発生電位を、試験片と同一の表面積を有するＰｔ板を電気的に接続したＰｔ補助カソ−ト゛試験により隙間腐食深さを評価した。定電位試験は設定電位における４8時間後の電流変化より腐食発生の有無を評価した。Ｐｔ補助カソード試験は３０日間の浸漬試験で評価した。
【００３５】
また、供試材において最も隙間腐食が生じやすい溶着部から５ｍｍの部分の酸化皮膜分析を微小部Ｘ線発光電子分析法（μ−ＸＰＳ）で行った。ビーム径は５０μｍである。これにより酸化スケールの最表層から深さ５、１５、２０ｎｍの位置における各金属元素量を求め、Ｃｒ比率をＣｒ量／Σ(全金属元素量)で算出した。そして、各測定位置におけるＣｒ比率の平均値を平均Ｃｒ率とした。
【００３６】
本発明例である鋼Ｎｏ．１と比較例である鋼Ｎｏ．６を用いて溶接隙間部の隙間腐食発生電位に及ぼす硬度の影響を調査した。本試験においては溶接時にＡｒバックガスシールを行った。図3に隙間腐食発生電位の測定結果を示す。比較例である鋼Ｎｏ．６は試験液中の硬度が高くなるほど隙間腐食発生電位は卑になっており、すなわち使用水の硬度が高いほど溶接隙間部で隙間腐食が発生しやすくなることがわかった。一方、本発明例である鋼Ｎｏ．１は試験水の硬度が高くなると隙間腐食発生電位が貴になっており、高度の高い水に対して隙間腐食を起こしにくいことがわかる。
【００３７】
Ｐｔ補助カソ−ト゛試験により供試材の隙間腐食深さを評価した。表２に隙間腐食の最大深さと溶接酸化スケールの最大Ｃｒ比率の測定結果を示す。本発明例である鋼Ｎｏ．１〜５は試験液中の硬度ならびにＡｒバックガスシールの有無によらず隙間腐食深さは０．２ｍｍ未満であった。一方、比較例である鋼Ｎｏ．６〜８は０．２ｍｍ以上の隙間腐食が認められた。鋼Ｎｏ．６のＡｒバックガスシールありの場合は硬度が２０ｍｇ／ｌであれば０．２ｍｍ以下の隙間腐食性を有していたが、硬度が高くなるあるいはＡｒバックガスシールを行わないと０．２ｍｍを越える隙間腐食が認められた。したがって、硬度が２０ｍｇ／ｌ程度の上水であれば、本発明によらずＡｒバックガスシールなどを適正に施すことにより耐食性は得られるが硬度が５０ｍｇ／ｌ以上であればその限りでない。
【００３８】
【表２】
2011202255.tif 000003
【００３９】
本発明例である鋼Ｎｏ．１〜５は酸化スケールのＣｒ比率は高く、表層から１５ｎｍまでは３５ａｔｍ％を超えていた。一方、比較例である鋼Ｎｏ．６〜８ はＮｉ、Ｃｒ、Ｔｉなどの不足により、酸化スケールのＣｒ比率は発明例と比較して低かった。本分析結果より表層から１５ｎｍのＣｒ比率が３５ａｔｍ％を超える場合に溶接隙間部の耐隙間腐食性に優れることが示唆される。したがって、本発明の溶接構造体の組成をもつものは、溶接時のＡｒガスシールの有無によらず、硬度の高い水環境において、温水缶体や貯水槽などの貯湯環境で優れた耐隙間腐食性を有することが期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明における溶接構造体は、高度の高い硬水などを用いるＣO２冷媒ヒートポンプ給湯器、電気温水器、定置型燃料電池、エコウィルなどに使用される温水器缶体としての使用が可能となる。本溶接構造体を用いることにより、硬度の高い地域において温水缶体を使用する場合にも軟水化処理設備など設定する必要なく、耐食性が維持できる。また溶接時にＡｒバックガスシールを施さなくても溶接構造体としての使用が可能となり、作業性の向上とともに製造コストも削減できる。
【図１】
2011202255.tif 000004
【図２】
2011202255.tif 000005
【図３】
2011202255.tif 000006