海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属及び海水ポンプ

【課題】海水ポンプの構造部材の二相ステンレス鋼を溶接金属によって溶接した溶接部に生じる孔食進展を抑制することを可能にした信頼性の高い海水ポンプを得る海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属を提供する。
【解決手段】海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属は、海水用ポンプを構成する構造部材の母材金属に２０％以上のＣｒを含有する二相ステンレス鋼を使用し、海水用ポンプの該構造部材を溶接してこの海水用ポンプを形成する溶接金属として、Ｃｒ量が前記構造部材の母材金属のＣｒ量よりも多く含有し、且つＭｎを１％以上含有する溶接金属を用いる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は海水ポンプの構造部材を溶接する溶接金属、及び海水ポンプに係り、特に二相ステンレス鋼を用いた海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属、及び二相ステンレス鋼の構造部材を溶接して製作する海水ポンプに関する。
【０００２】
本発明は海水環境で使用される海水用ポンプを構成する構造部材に孔食の発生によってこの構造部材が損傷するのを抑制し得る海水ポンプの構造部材を溶接する溶接金属、並びにこの溶接金属によって構造部材を溶接して製作する海水ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来、ステンレス鋼で製作された構造部材を備えた海水ポンプを海水中のような孔食が発生しやすい環境で使用するに際しては、構造部材をステンレス鋼の鋳物で製作した上で、腐食抑制のために以下の４つの防食方法を適用していた。
【０００４】
（１）電気防食
ステンレス鋼に電子を供給する電圧を有する電源を接続し、ステンレス鋼の電位がカソード側になるように電源の電圧を調整する防食方法。
【０００５】
この防食方法においては、ステンレス鋼の腐食が金属側に電子を残して溶液環境中に金属の正イオンを放出することで進行するので、電子をステンレス鋼に余分に注入することで金属のイオン化を抑制する。
【０００６】
（２）犠牲陽極
電気防食と同様に、腐食作用における電子移動を制御する方法である。ステンレス鋼にステンレス鋼よりも金属の電位が卑な金属を接触させる。卑な金属は溶液環境中でステンレス鋼と同じ電位になるように金属イオンが溶出し、電子をステンレス側に移送する。
【０００７】
この際に、ステンレス鋼は電子供給を受けてアノード溶解反応が減少するカソード側に電位を移動させることになり、アノード腐食反応が抑制されることになる。
【０００８】
接触させる卑な金属としてアルミや亜鉛が挙げられる。また、構成部材においては、ポンプ等の場合、卑な金属でかつ大面積を有する炭素鋼をステンレス鋼と接触させることにより、ステンレス鋼の腐食を抑制することが可能となる。
【０００９】
特開２００６−２９１７２４号に記載された海水ポンプの防食方法によれば、卑なケーシング材と貴なインペラを導通させる接触端子を用いることで、インペラ材の腐食を抑制する技術が開示されている。
【００１０】
（３）表面被覆
ステンレス表面に、塩素イオンのような腐食性の環境因子が到着するのを阻害するように有機性あるいは無機性の被膜でステンレス鋼表面を被覆することで腐食を抑制する方法であり、樹脂塗料、化成処理、めっきなどが用いられる。
（４）高耐食性材料
溶液環境の腐食性に対抗できる金属組成を有する金属を用いる。ステンレス鋼においては、Ｃｒ成分の割合を増加させること、Ｍｏ成分、Ｎの割合を高めたものが海水のような腐食環境における孔食、隙間腐食に対して有効である。
【００１１】
また、ステンレス鋼の孔食に関して判定する方法については、腐食電位の計測や孔食電位の計測に関して下記の技術が開示されている。
【００１２】
たとえば、特開２００３−３２９６３２号公報には、既知の孔食電位に対して、測定した際の該実効自然電位（腐食電位）が卑になる場合を孔食進行と診断する技術が開示されている。
【００１３】
また、特開平１０−１７０４６９号公報には、孔食深さを腐食モニターによる腐食電流の計測から算出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−２９１７２４号公報
【特許文献２】特開２００３−３２９６３２号公報
【特許文献３】特開平１０−１７０４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記した各技術においては、電極（対極、試料極、参照電極）を海水ポンプの構造部材に設置させる必要があるが、これらの電極を設置するスペースに海水ポンプの構造上の制約から前記電極の設置が十分に確保できずに上記電位の計測が困難となる場合が多い。
【００１６】
本発明の目的は、海水と接する海水ポンプの構造部材の二相ステンレス鋼を溶接金属によって溶接した溶接部に生じる孔食進展を抑制することを可能にした信頼性の高い海水ポンプを得る海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属、及び海水用ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属は、海水用ポンプを構成する構造部材の母材金属に２０％以上のＣｒを含有する二相ステンレス鋼を使用し、海水用ポンプの該構造部材を溶接してこの海水用ポンプを形成する溶接金属として、Ｃｒ量が前記構造部材の母材金属のＣｒ量よりも多く含有し、且つＭｎを１％以上含有する溶接金属を用いることを特徴とする。
【００１８】
また本発明の海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属は、海水用ポンプを構成する構造部材としてのインペラの母材金属にＣｒを２５％以上、Ｍｏを３％以上、Ｎを０．１％以上含有する二相ステンレス鋼を使用し、海水用ポンプの該インペラの二相ステンレス鋼と他の構造部材を溶接してこの海水用ポンプを形成させる溶接金属として、溶接金属組成がＣｒを２５％以上、Ｍｏを３％以上、Ｎを０．１％以上、Ｍｎを１％以上含有する溶接金属を用いることを特徴とする。
【００１９】
また本発明の海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属は、海水用ポンプを構成する構造部材としてのケーシングの母材金属にＣｒを２５％以上、Ｍｏを３％以上、Ｎを０．１％以上含有する二相ステンレス鋼を使用し、海水用ポンプの該ケーシングの二相ステンレス鋼と他の構造部材を溶接してこの海水用ポンプを形成させる溶接金属として、溶接金属組成がＣｒを２５％以上、Ｍｏを３％以上、Ｎを０．１％以上、Ｍｎを１％以含有する溶接金属を用いることを特徴とする。
【００２０】
本発明の海水用ポンプは、海水用ポンプの構造部材である母材金属にＣｒを２５％以上、Ｍｏを３％以上、Ｎを０．１％以上、Ｍｎを１％以上含有する二相ステンレス鋼を使用し、海水用ポンプの前記構造部材である母材金属の二相ステンレス鋼を溶接する溶接金属に、溶接金属組成がＣｒを２５％以上、Ｍｏを３％以上、Ｎを０．１％以上、Ｍｎを１％以上含有する溶接金属を用いて溶接して海水ポンプの構造部材を接合することを特徴とする。
【００２１】
また本発明の海水用ポンプは、海水用ポンプを構成する構造部材であるインペラ、シャフト、ケーシングの母材金属に、２０％以上のＣｒを含有する二相ステンレス鋼を使用してこれらの構造部材を製作し、海水用ポンプの前記各構造部材の母材金属の二相ステンレス鋼を溶接する溶接金属に、溶接金属組成がＣｒ量が前記構造部材の母材金属のＣｒ量よりも多く含有し、且つＭｎを１％以上含有する溶接金属を用いて溶接して海水ポンプの前記構造部材を接合することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、海水と接する海水ポンプの構造部材の二相ステンレス鋼を溶接金属によって溶接した溶接部に生じる孔食進展を抑制することを可能にした信頼性の高い海水ポンプを得る海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属、及び海水用ポンプが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例の海水ポンプの構造部材に使用する二相ステンレス鋼の母材金属を溶接金属で溶接した溶接部を人工海水中に浸漬して５００時間相当経過時に前記溶接部に生成した孔食の深さを測定した測定値。
【図２】本発明の実施例の海水ポンプの構造部材に使用する二相ステンレス鋼の母材金属を溶接金属で溶接した溶接部を人工海水中に浸漬して１０００時間相当経過時に前記溶接部に生成した孔食の深さを測定した測定値。
【図３】本発明の実施例の海水ポンプの構造部材に使用する二相ステンレス鋼の母材金属を溶接金属で溶接した溶接部を人工海水中に浸漬して１０００時間相当経過時に前記溶接部に生成した孔食の深さを測定した他の測定値。
【図４】本発明の他の実施例であるステンレス鋼を構造部材に用いた海水用ポンプの概略構造を示す断面図。
【図５】本発明の他の実施例であるステンレス鋼を構造部材に用いた海水用ポンプの概略構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明の一実施例である海水用ポンプの構造部材の溶接金属及び海水用ポンプの製造方法について図面を参照して以下に説明する。
【実施例１】
【００２５】
次に本発明の一実施例である海水ポンプの構造部材の二相ステンレス鋼を溶接する溶接金属について説明する。
【００２６】
本実施例の海水用ポンプは海水用ポンプの構造部材に使用する母材金属の二相ステンレス鋼を溶接金属で溶接することにより製作される。
【００２７】
本実施例の海水ポンプの構造部材である二相ステンレス鋼と、この二相ステンレス鋼を溶接して海水用ポンプを製作する溶接金属との組み合わせについて説明する。
【００２８】
図１は、本実施例の海水ポンプの構造部材に使用する二相ステンレス鋼の母材金属を溶接金属で溶接した溶接部を人工海水中に浸漬して５００時間相当経過時に前記溶接部に生成した孔食の深さを測定した測定値である。
【００２９】
詳細に説明すると、図１の測定値は、本実施例の海水ポンプの構造部材に使用する二相ステンレス鋼の母材金属を溶接する溶接金属として、Ｃｒ含有量が２０％以上の二相ステンレス鋼の母材金属中のＣｒに対する前記母材金属を溶接する溶接金属中のＣｒ含有量の比を変数として横軸に溶接部のＣｒ量を溶接部Ｃｒ量と母材Ｃｒ量との比で表した溶接部Ｃｒ量（溶接金属Ｃｒ／母材Ｃｒ）として示し、二相ステンレス鋼の母材金属を溶接金属で溶接した溶接部を人工海水中に浸漬して５００時間相当経過時に前記溶接部に生成した孔食の平均深さ（μｍ）を縦軸に溶接部孔食深さとして示した測定結果である。
【００３０】
【表１】

【００３１】
海水ポンプの構造部材に使用する二相ステンレス鋼の各母材金属としては、表１に記載した母材記号１であるＣ：０．０１３％、Ｓｉ：０．３５％、Ｍｎ：１．０％、Ｐ：０．０２２％、Ｓ：０．００３％、Ｎｉ：５．２５％、Ｃｒ：２２．４２％、Ｍｏ：３．１８％、Ｎ：０．１６％と、母材記号２であるＣ：０．０１４％、Ｓｉ：０．３１％、Ｍｎ：０．６１％、Ｐ：０．０２２％、Ｓ：０．００１％、Ｎｉ：６．５４％、Ｃｒ：２４．６３％、Ｍｏ：３．１８％、Ｎ：０．１６％と、母材記号３であるＣ：０．０１７％、Ｓｉ：０．３１％、Ｍｎ：０．７％、Ｐ：０．０２４％、Ｓ：０．００２％、Ｎｉ：６．９１％、Ｃｒ：２４．９８％、Ｍｏ：３．７８％、Ｎ：０．２６％と、母材記号４であるＣ：０．０１２％、Ｓｉ：０．３２％、Ｍｎ：１．０％、Ｐ：０．０２１％、Ｓ：０．００１％、Ｎｉ：５．２５％、Ｃｒ：２５．１２％、Ｍｏ：３．２２％、Ｎ：０．３２％とを使用した。尚、前記表１の母材金属の化学組成は重量％表示である。
【００３２】
【表２】

【００３３】
そして前記表１に記載した二相ステンレス鋼の各母材金属である母材記号１乃至母材記号４を接合する溶接金属としては、表２に記載した溶金記号ａであるＣ：０．０１１％、Ｓｉ：０．３３％、Ｍｎ：１．５％、Ｐ：０．０２２％、Ｓ：０．００３％、Ｎｉ：５．２５％、Ｃｒ：２０．８２％、Ｍｏ：３．１８％、Ｎ：０．１６％と、溶金記号ｂであるＣ：０．０１０％、Ｓｉ：０．３３％、Ｍｎ：１．５％、Ｐ：０．０２２％、Ｓ：０．００１％、Ｎｉ：６．５４％、Ｃｒ：２３．５５％、Ｍｏ：３．１６％、Ｎ：０．１６％と、溶金記号ｃであるＣ：０．０１１％、Ｓｉ：０．３３％、Ｍｎ：１．５％、Ｐ：０．０２３％、Ｓ：０．００２％、Ｎｉ：６．９１％、Ｃｒ：２５．６２％、Ｍｏ：３．２３％、Ｎ：０．２６％と、溶金記号ｄであるＣ：０．００９％、Ｓｉ：０．３３％、Ｍｎ：１．５％、Ｐ：０．０２１％、Ｓ：０．００１％、Ｎｉ：５．２５％、Ｃｒ：２６．８４％、Ｍｏ：３．３２％、Ｎ：０．３２％と、比較例である比較例ＡのＣ：０．０１１％、Ｓｉ：０．３３％、Ｍｎ：０．７％、Ｐ：０．０２３％、Ｓ：０．００２％、Ｎｉ：６．９１％、Ｃｒ：２５．６２％、Ｍｏ：３．２３％、Ｎ：０．２６％と、比較例ＢのＣ：０．００９％、Ｓｉ：０．３３％、Ｍｎ：０．７％、Ｐ：０．０２１％、Ｓ：０．００１％、Ｎｉ：５．２５％、Ｃｒ：２６．８４％、Ｍｏ：３．３２％、Ｎ：０．３２％とを使用した。尚、前記表２の溶接金属の化学組成は重量％表示である。
【００３４】
そして表１に記載した前記母材金属（母材記号１乃至母材記号４）を、表２に記載した前記溶接金属（溶金記号ａ乃至溶金記号ｄ、及び比較例Ａ，比較例Ｂ）によって溶接し、溶接した溶接部を人工海水中に浸漬して５００時間相当経過時に前記溶接金属に生成した孔食の平均深さ（μｍ）を測定した測定値について、横軸にＣｒ量の比で表した溶接部Ｃｒ量（溶接金属Ｃｒ／母材Ｃｒ）を取り、縦軸に溶接部に生じる溶接部孔食深さを取り、その中で代表的な測定値を図１に示した。
【００３５】
図１の測定値において、図１の左上部に示した測定値は表１の母材記号１を表２の溶金記号ａで溶接した溶接部に対する測定値であり、図１の中央部に示した測定値は表１の母材記号４を表２の溶金記号ｃで溶接した溶接部に対する測定値であり、図１の右下部に示した測定値は表１の母材記号２を表２の溶金記号ｄで溶接した溶接部に対する測定値である。
【００３６】
図１に示した計測値において、Ｃｒ量の比で表した溶接部Ｃｒ量（溶接金属Ｃｒ／母材Ｃｒ）と溶接部孔食深さとの関係を示す測定結果から理解できるように、溶接金属中のＣｒ量を母材金属のＣｒ量よりも多く含有させることによって溶接金属に生じる孔食の進展は抑制され、二相ステンレス鋼の母材金属を溶接するより信頼性の高い溶接金属を確保することができる。
【００３７】
特に、図１で横軸にＣｒ量の比で表した溶接部Ｃｒ量（溶接金属Ｃｒ／母材Ｃｒ）の値が１．０７５以上となるＣｒ比（母材金属に対する溶接金属の比）で、前記溶接金属にＭｎを１％以上含有させると溶接金属に生じる孔食の進展は抑制されて年間での孔食最大深さが１．２ｍｍ以下に低減することから、母材金属の鋼板厚さが１２ｍｍのものをこの溶接金属で溶接した場合には１０年間は前記溶接金属によって溶接した母材金属の鋼板に孔食による貫通孔が生成しないことがわかる。
【００３８】
以上のことから、海水ポンプの構造部材に使用する二相ステンレス鋼の母材金属を溶接する溶接金属中のＣｒ量を母材金属のＣｒ量よりも多く含有させた溶接金属を使用することで、溶接部に生じる孔食の進展を抑制した海水用ポンプの構造部材の溶接金属を提供できる。
【００３９】
本実施例によれば、海水と接する海水ポンプの構造部材の二相ステンレス鋼を溶接金属によって溶接した溶接部に生じる孔食進展を抑制することを可能にした信頼性の高い海水ポンプを得る海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属、及び海水用ポンプが実現できる。
【００４０】
次に本発明の実施例である海水ポンプの構造部材の二相ステンレス鋼と、この二相ステンレス鋼を溶接して海水ポンプを製作する溶接金属との組み合わせについて、１０００時間人工海水中に浸漬して溶接金属に生成した孔食深さの最大値を示す測定結果について説明する。
【００４１】
次に本発明の実施例である海水ポンプの構造部材の二相ステンレス鋼と、この二相ステンレス鋼を溶接して海水ポンプを製作する溶接金属との組み合わせに関して、溶接部を塩分濃度７％の人工海水中に１０００時間浸漬し、この溶接部に生成した孔食深さの最大値を計測した測定値について説明する。
【００４２】
図２は、本実施例の海水ポンプの構造部材に使用する二相ステンレス鋼の各母材金属として表１に記載した前記母材金属（母材記号１乃至母材記号４）を使用し、この母材金属を溶接する溶接金属として表２に記載した前記溶接金属（溶金記号ａ乃至溶金記号ｄ、及び比較例Ａ，比較例Ｂ）によって溶接した溶接部を塩分濃度７％の人工海水中に１０００時間浸漬し、この溶接部に生成した孔食深さの最大値を計測した測定値である。
【００４３】
図２の測定値では、横軸にＣｒ量の比で表した溶接部Ｃｒ量（溶接金属Ｃｒ／母材Ｃｒ）を取り、縦軸に溶接部に生じる溶接部孔食深さの最大値を取って示した。
【００４４】
図２に示したＣｒ量の比で表した溶接部Ｃｒ量（溶接金属Ｃｒ／母材Ｃｒ）と溶接部に生じた孔食深さ最大値の測定結果から、図２に白丸で示した測定値に該当する溶接金属のＣｒ量が母材のＣｒ量よりも多く含有する溶接金属を用いて二相ステンレス鋼の母材金属を溶接した場合の方が、上記以外のＣｒ量の溶接金属を用いた場合に比べて溶接部に生じる孔食の進展量が少ないことがわかる。
【００４５】
以上のことから、海水ポンプの構造部材に使用する二相ステンレス鋼の母材金属を溶接する溶接金属中のＣｒ量を母材金属のＣｒ量よりも多く含有させた溶接金属を使用することで、溶接部に生じる孔食の進展を抑制した海水用ポンプを提供できる。
【００４６】
本実施例によれば、海水と接する海水ポンプの構造部材を溶接する溶接金属によって構造部材に生じる孔食進展を抑制することを可能にした信頼性の高い海水ポンプを得る海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属、及び海水用ポンプが実現できる。
【００４７】
図３は、本実施例の海水ポンプの構造部材に使用する二相ステンレス鋼の各母材金属として表１に記載した前記母材金属（母材記号１乃至母材記号４）を使用し、この母材金属を溶接する溶接金属として表２に記載した前記溶接金属（溶金記号ａ乃至溶金記号ｄ、及び比較例Ａ，比較例Ｂ）によって溶接した溶接部を塩分濃度７％の人工海水中に１０００時間浸漬し、この溶接部に生成した孔食深さの最大値を計測した別の測定値である。
【００４８】
図３の測定値では、横軸に含有量の比となる溶接金属（Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ＋Ｍｎ）と母材（Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ＋Ｍｎ）の比を取り、縦軸に前記溶接金属によって二相ステンレス鋼の前記母材金属を溶接して形成した溶接部に生じる溶接部孔食深さの最大値を取って示した。
【００４９】
図３に示した溶接金属（Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ＋Ｍｎ）と母材（Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ＋Ｍｎ）の比と溶接部に生じた孔食深さ最大値の測定結果から、図３に白丸で示した測定値に該当する溶接金属のＣｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ＋Ｍｎの量が母材のＣｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ＋Ｍｎの量よりも多く含有する溶接金属を用いて二相ステンレス鋼の母材金属を溶接した場合の方が、上記以外の含有量の溶接金属を用いた場合に比べて溶接部に生じる孔食の進展量が少ないことがわかる。
【００５０】
以上のことから、海水ポンプの構造部材に使用する二相ステンレス鋼の母材金属を溶接する溶接金属中のＣｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ＋Ｍｎの量を母材金属のＣｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ＋Ｍｎの量よりも多く含有させた溶接金属を使用することで、溶接部に生じる孔食の進展を抑制した海水用ポンプを提供できる。
【００５１】
本実施例によれば、海水と接する海水ポンプの構造部材の二相ステンレス鋼を溶接金属によって溶接した溶接部に生じる孔食進展を抑制することを可能にした信頼性の高い海水ポンプを得る海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属、及び海水用ポンプが実現できる。
【実施例２】
【００５２】
次に本発明の他の実施例である海水ポンプの構造部材の二相ステンレス鋼と、この二相ステンレス鋼を溶接金属で溶接して製作した海水用ポンプについて説明する。
【００５３】
図４は本発明の実施例である構造部材の二相ステンレス鋼を溶接金属で溶接して製作した海水ポンプの断面を示す概略図である。
【００５４】
図４において、海水ポンプ２００は主要部材としてコラムパイプ２０１、ケーシングライナ２０３、及びベルマウスケーシング２０４が該海水ポンプ２００の外周側に設置されており、前記コラムパイプ２０１とケーシングライナ２０３とはフランジ２０２で相互に連結され、前記ケーシングライナ２０３とベルマウスケーシング２０４とはフランジ２０２で相互に連結されている。
【００５５】
そして前記コラムパイプ２０１、ケーシングライナ２０３、及びベルマウスケーシング２０４の内側の海水ポンプの軸心側には回転シャフト２０９が配設されており、この回転シャフト２０９の先端側に羽根車２０５が設けられている。
【００５６】
更に前記コラムパイプ２０１、ケーシングライナ２０３、及びベルマウスケーシング２０４の内側で前記回転シャフト２０９の外周側には導管２０７が配設されており、この導管２０７の先端側に案内羽根２０６が設けられている。前記海水ポンプ２００では前記した各部品が鉄鋼材料によって製造されている。
【００５７】
海水ポンプ２００は海水に常時浸漬して使用するため、特に耐孔食性が要求される海水用ポンプの主要な構造部材は羽根車２０５と案内羽根２０６であるので、前記羽根車２０５及び案内羽根２０６は、海水に対する孔食性に優れた二相ステンレス鋼である前記表１に記載した母材記号１のＣ：０．０１３％、Ｓｉ：０．３５％、Ｍｎ：１．０％、Ｐ：０．０２２％、Ｓ：０．００３％、Ｎｉ：５．２５％、Ｃｒ：２２．４２％、Ｍｏ：３．１８％、Ｎ：０．１６％の二相ステンレス鋼によって製造した。
【００５８】
そして前記羽根車２０５及び案内羽根２０６と、海水ポンプ２００の他の構造部材と溶接して溶接部３００を形成する溶接金属として、前記表２に記載した溶金記号ｂ、又は溶金記号ｃの金属組成の溶接金属を用いて溶接して溶接部３００を形成し、海水ポンプ２００を製作した。
【００５９】
特に本実施例の海水ポンプ２００の製造においては、前記溶接部３００となる溶接金属に、表２に記載した溶接金属（溶金記号ａ乃至溶金記号ｄのうち、溶金記号ｂ、又は溶金記号ｃとなるＣｒを２５％以上、Ｍｏを３％以上、Ｎを０．１％以上、Ｍｎを１％以上含有する金属組成の溶接金属を用いて表１に記載した母材記号１乃至母材記号４の二相ステンレス鋼の母材金属で製作された海水ポンプ２００の構造部材を溶接して前記海水ポンプ２００を製造するものである。
【００６０】
Ｍｎは耐食性を劣化させる元素とされていたが、溶接金属として用いる場合、溶接後の金属組織を微細化させる温度範囲が広く、粒界に腐食性化合物が析出し易い結晶粒の大型化を抑制すること、及びＭｎ化合物により粒界における割れ進展を抑制する効果があることが確認できた。
【００６１】
この結果、海水ポンプ２００を構成する構造部材の二相ステンレス鋼を前記溶接金属によって溶接した溶接部３００は、海水に対して十分な耐孔食性を有するものとなる。
【００６２】
本実施例によれば、海水と接する海水ポンプの構造部材の二相ステンレス鋼を溶接金属によって溶接した溶接部に生じる孔食進展を抑制することを可能にした信頼性の高い海水ポンプを得る海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属、及び海水用ポンプが実現できる。
【実施例３】
【００６３】
次に本発明の更に他の実施例である海水ポンプの構造部材の二相ステンレス鋼と、この二相ステンレス鋼を溶接金属で溶接して製作した海水用ポンプについて説明する。
【００６４】
図５は図４と同様な本発明の更に他の実施例である構造部材のステンレス鋼を溶接金属で溶接して製作した海水ポンプの断面を示す概略図である。
【００６５】
本実施例の海水ポンプは、図４に示した先の実施例の海水ポンプとその主要構成が共通しているので、両者に共通した構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ以下に説明する。
【００６６】
図５において、本実施例の海水ポンプ２００では、海水ポンプ２００は海水に常時浸漬して使用するため、特に耐孔食性が要求される海水用ポンプの主要な構造部材は羽根車２０５と案内羽根２０６であるので、前記羽根車２０５及び案内羽根２０６は、海水に対する孔食性に優れた二相ステンレス鋼である前記表１に記載した母材記号４のＣ：０．０１２％、Ｓｉ：０．３２％、Ｍｎ：１．０％、Ｐ：０．０２１％、Ｓ：０．００１％、Ｎｉ：５．２５％、Ｃｒ：２５．１２％、Ｍｏ：３．２２％、Ｎ：０．３２％の二相ステンレス鋼によって製造した。
【００６７】
そして前記羽根車２０５及び案内羽根２０６と、海水ポンプ２００の他の構造部材と溶接して溶接部３００を形成する溶接金属として、前記表２に記載した溶金記号ｃ、又は溶金記号ｄの金属組成の溶接金属を用いて溶接して溶接部３００を形成し、海水ポンプ２００を製作した。
【００６８】
特に本実施例の海水ポンプ２００の製造においては、前記溶接部３００となる溶接金属に、表２に記載した溶接金属（溶金記号ａ乃至溶金記号ｄのうち、溶金記号ｃ、又は溶金記号ｄとなるＣｒを２５％以上、Ｍｏを３％以上、Ｎを０．１％以上、Ｍｎを１％以上含有する金属組成の溶接金属を用いて表１に記載した母材記号１乃至母材記号４の二相ステンレス鋼の母材金属で製作された海水ポンプ２００の構造部材を溶接して前記海水ポンプ２００を製造するものである。
【００６９】
Ｍｎは耐食性を劣化させる元素とされていたが、溶接金属として用いる場合、溶接後の金属組織を微細化させる温度範囲が広く、粒界に腐食性化合物が析出し易い結晶粒の大型化を抑制すること、及びＭｎ化合物により粒界における割れ進展を抑制する効果があることが確認できた。
【００７０】
この結果、海水ポンプ２００を構成する構造部材の二相ステンレス鋼を前記溶接金属によって溶接した溶接部３００は、海水に対して十分な耐孔食性を有するものとなる。
【００７１】
本実施例によれば、海水と接する海水ポンプの構造部材の二相ステンレス鋼を溶接金属によって溶接した溶接部に生じる孔食進展を抑制することを可能にした信頼性の高い海水ポンプを得る海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属、及び海水用ポンプが実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、海水ポンプを構成する二相ステンレス鋼の構造部材を溶接する溶接金属、及び二相ステンレス鋼の構造部材を溶接して製作する海水ポンプに適用可能である。
【符号の説明】
【００７３】
２００：海水ポンプ、２０１：コラムパイプ、２０２：フランジ、２０３：ケーシングライナ、２０４：ベルマウスケーシング、２０５：羽根車、２０６：案内羽根、２０７：金属導管、２０９：回転シャフト、３００：溶接部。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水用ポンプを構成する構造部材の母材金属に２０％以上のＣｒを含有する二相ステンレス鋼を使用し、海水用ポンプの該構造部材を溶接してこの海水用ポンプを形成する溶接金属として、Ｃｒ量が前記構造部材の母材金属のＣｒ量よりも多く含有し、且つＭｎを１％以上含有する溶接金属を用いることを特徴とする海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属。
【請求項２】
請求項１に記載の海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属において、
前記海水用ポンプの構造部材である前記母材金属にＣｒを２５％以上、Ｍｏを３％以上、Ｎを０．１％以上含有する二相ステンレス鋼を使用し、前記海水用ポンプの該記構造部材である母材金属の二相ステンレス鋼を溶接する前記溶接金属に、溶接金属組成がＣｒを２５％以上、Ｍｏを３％以上、Ｎを０．１％以上、Ｍｎを１％以上含有する溶接金属を用いることを特徴とする海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属。
【請求項３】
海水用ポンプを構成する構造部材としてのインペラの母材金属にＣｒを２５％以上、Ｍｏを３％以上、Ｎを０．１％以上含有する二相ステンレス鋼を使用し、海水用ポンプの該インペラの二相ステンレス鋼と他の構造部材を溶接してこの海水用ポンプを形成させる溶接金属として、溶接金属組成がＣｒを２５％以上、Ｍｏを３％以上、Ｎを０．１％以上、Ｍｎを１％以上含有する溶接金属を用いることを特徴とする海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属。
【請求項４】
海水用ポンプを構成する構造部材としてのケーシングの母材金属にＣｒを２５％以上、Ｍｏを３％以上、Ｎを０．１％以上含有する二相ステンレス鋼を使用し、海水用ポンプの該ケーシングの二相ステンレス鋼と他の構造部材を溶接してこの海水用ポンプを形成させる溶接金属として、溶接金属組成がＣｒを２５％以上、Ｍｏを３％以上、Ｎを０．１％以上、Ｍｎを１％以含有する溶接金属を用いることを特徴とする海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属。
【請求項５】
請求項１に記載の海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属において、
海水用ポンプの構造部材である前記母材金属の二相ステンレス鋼を溶接する前記溶接金属は、前記母材金属を溶接した溶接部における溶接金属組成中のＣｒ量の割合が、前記母材金属のＣｒ量に対して１．０から１．２の範囲となり、かつ溶接金属組成中のＭｎを１％以上含有する溶接金属を使用することを特徴とする海水用ポンプの構造部材を溶接する溶接金属。
【請求項６】
海水用ポンプの構造部材である母材金属にＣｒを２５％以上、Ｍｏを３％以上、Ｎを０．１％以上、Ｍｎを１％以上含有する二相ステンレス鋼を使用し、海水用ポンプの前記構造部材である母材金属の二相ステンレス鋼を溶接する溶接金属に、溶接金属組成がＣｒを２５％以上、Ｍｏを３％以上、Ｎを０．１％以上、Ｍｎを１％以上含有する溶接金属を用いて溶接して海水ポンプの構造部材を接合することを特徴とする海水用ポンプ。
【請求項７】
海水用ポンプを構成する構造部材であるインペラ、シャフト、ケーシングの母材金属に、２０％以上のＣｒを含有する二相ステンレス鋼を使用してこれらの構造部材を製作し、海水用ポンプの前記各構造部材の母材金属の二相ステンレス鋼を溶接する溶接金属に、溶接金属組成がＣｒ量が前記構造部材の母材金属のＣｒ量よりも多く含有し、且つＭｎを１％以上含有する溶接金属を用いて溶接して海水ポンプの前記構造部材を接合することを特徴とする海水ポンプ。

【図１】