DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

187
DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS By Murugananth Marimuthu Queens College, Cambridge University of Cambridge Department of Materials Science and Metallurgy Pembroke Street, Cambridge CB2 3QZ A dissertation submitted for the degree of Doctor of Philosophy at the University of Cambridge November 2002

Transcript of DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

Page 1: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

DESIGN OF WELDING ALLOYSCREEP AND TOUGHNESS

ByMurugananth Marimuthu

Queens College, Cambridge

University of CambridgeDepartment of Materials Science and Metallurgy

Pembroke Street, Cambridge CB2 3QZ

A dissertation submitted for the degree ofDoctor of Philosophy

at the University of CambridgeNovember 2002

Page 2: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� ���������

� ����������������������������� ���!��"�#�$%�������&�%'(���������)�*�&+����&�,�-'/.)�102�������-'435����6�������7��98%���������):;���=<��&�?>���=�@8A�-' BC�-$D#�������+���EF� ���G���&���H�-��0I�J���&��0&����#K�&�L�*�&�������NMC���O0�������"�02�����J"��������P�����F��"�7K�&�Q<R����������-'S3T���-'?EVUOEKWXEK.YEZUPEK[\�]�-�����������G���^���*�Y.)��7]�-�Q��$%�&�9�,�-'T_`�����������-6��;a10����&�*0&�D�����A_^�2�I�-6�6�"���+-8�bBC�-$D#*�����*+��-b5#K���@M!�&���dc,0�����#K�&�fehg�g-gA�-���ic,0�����#j���%k-l�l9kREm� �����DM\�-��nL���Y���A�����f#j�����F�-'V$Y8no���hMp6�����+��q������+����]�-6rb\�2s10��&7*�fMp�������N�-0Ino���hMp6��&��+���$G���9���-���t���2'(�&���&��0��A��� $G�-�������7�����<R���-"��M!����nuE5vV�&�������&�5��������bR�*�����-�98F��"�#��Q�I�-�9���w�-6�6�8D����$%��6��-�x���������&�������������F�]�-��#j���&�G���5���T#K�&���*+P��"�#�$%���Q>�����P'(�-�y���o8z�*�&+����&�-b-����7�6���$G�\���4�-�������|{R"��-6��=}]0H���������z�~�S�-�98z�-�����&�|"��*��<����������@8�Ey� �����4�����������������������0&�-�o���-���*� 6��&��� ���]�-�^��l*b�l�l�lYM!�������&E

3x�-�Q���p�-'4�������CM\�-��n��-����7�"�#�6������*�&���������*�z'(�-6�6��hMp����+D7�"�#*6���0&�������������

e�EV_�E�_^"*��"�+9���]�-�9����b-UOE~WXE~.YE-UPE~[\�]�-�����������*b�� E~W��&���]�-��b9UPE�cXE��;���������D�-�*�X�5E�WP����6��������ZE�u�����~�R�D�-�K���K�~���~�Y�u�?�I�2�S�%�2�=�~� bo_`�������&$G������0H��6*_��1����6�6�����+;�-']�L��6��F35��������$%�&�]�V�Y�*E=b9UPEB\���(���-nuE=b-�����������&bh�@���Q���=��"*������'�_^���������w��6��&b�7]��+��&�4k-l� h�*k�k-g1b~¡z���-¢T:;���=<��������=�@8��-'1�y��0I������6���+-8-b¡�����¢-bKk-l�l�k1E

k1EV_�E�_^"���"*+9�-�]�-�9���£�����iUOE5WXE5.YESUOE5[\���-���&�����w�1E¥¤ �~¦)§]�~�Z�2�]�(���?¨ ¤ �I�I�@§��u�r���2�R�-�©�ª©��%�2�=�~� bK_^��������$ �~����0&�-64_^�R���&6�6�����+X�-'x�m�&6��`35��������$%�&�]�D���1E�bKUOEjB\���(���-nuE=bj�����������&b]�@���Q���«>��"*���z�-'S_`�����&���w�-6��&b�7]��+��&�;k�¬9­h�*k-��l*b�¡z���-¢z:;�*��<����������@8f�-'y�4�&0I�����-6���+-8-bK¡z���-¢-b]k-l�l9k1E

­*EV_�E�_^"���"*+9�-�]�-�9���£�����iUOE5WXE5.YESUOE5[\���-���&�����w�1E¥¤ �~¦)§]�~�Z�2�]�(���?¨ ¤ �I�I�@§��u�r���2�R�-�©�ª©��%�2�=�~��®�¯C�-�°��±�± b�²p�&0��&�9�P�y���&�����P���q�m�&6������*+f²V�����&�-��0I��E=b|�C��6��-�9�I�*b4¡��&����+��w�1b�:,aR�Yb|k-l-l9k³ ����7����&����´2E

¬�Ep� E�n��&���]�-��bRUOE�cDE-�)�*��������bo�5E�Wz�-��6���������bo_mE�_^"���"�+9�-�]���o���%�-���FUOE-WXE�.YE9UPE�[\���-���&�����w�1Eµ ª·¶2���h�2�r�°�]¶2�r�R���-�S�-�K� µ �I¶I�*�-�]ª·¶��-�j¸K¹,�I¶2�©�%�?¨,º)ª·¶I»9�2�4�-�K� µ �-�R�9�-�Z�I�h�X�~�`¼,ª=�~���u�����2�R�-�(��u�@�I�2�5�%�2�=� µ �2�·�-� b9²p�&0��&�9�T�y���&���*�5���O�m�&6������*+,²p�&���&�-��0I�ZE�bo�C��6��-�9�I�*b�¡z������+-�w�*b�:,a1�Ob9k-l-l9k³ ����7����&����´2E

Page 3: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

 1Ep� E�W��&���]�-��b��5E�Wz�-��6������-��b~_mE~_^"���"�+9�-���-�9���%b-UPEhWXEh.YE�UOE�[!�]�-�����������V�����PUOE~cDEH�)�*��������E¼)ª=�~���u���I�2�R�-�©���u�@�I�2�V�%�2�=� µ �2�·�-� ��® � ���-�2���I§K¦ �2�]�©���5ª©�©�fº,ª·¶I»9�2�|�-�K� µ �-�R�9�-�Z�I�h� b��4�1���h8����������$%��������M ���������z��0�������0&�P�-���f���&0I�����-6���+-8 �-'4M\��6�������+%�-���Y�������*����+�b135���R0&���&������+�� �-'���������%�@�9���&���]���������]��6y�m�&6��*����+�aR8R$%7j�-����"*$^b ���-7]�-�q�m�&6�������+�aR�10������@8-b/7]�-+������-g��h����g9k1bWV��#K�-b����-7]����bKk-l�l*e-E

�*Ep.OE��*Ex� ���*+��&�Q8�b��5ESWz�-��6���������b!_mE5_�"���"�+��-�]�-�9���£�-��� UPE5� E5W��&���]�-��E�� §9§K���&�R¶I�]�I� �?�� ���-�2���I§K¦ �2�]�V�?¨z¼,ª=�~�`�u�r���2�R�-�©� �%�2�=� µ �2�·�-� � b/k����z�@�9���&���]���������]��6SaR8R$%7j�-����"*$ �-�AU;��+��ao��������+-���qaR���&��6·buv;�-��M\�h8-bKk-l�l9k ³ ����7���������´2E

_mE _�"���"�+��-�]�-�9���

­

Page 4: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

DedicationI would like to dedicate this small piece of work to the Lotus Feet of my

beloved Swami, parents (Mrs. R Saraswathi and Mr. S Marimuthu), without whose

grace, love and forbearance it would not have been possible for me to learn many things

not only in science but even in general aspects of life in the course of these three years

and all through my life.

Page 5: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

The end of wisdom is freedom.

The end of culture is perfection.

The end of knowledge is love.

The end of education is character.

Politics without principles,

Education without character,

Science without humanity, and

Commerce without morality

Are not only useless, but positively dangerous.

Knowledge without integrity is dangerous and dreadful,

knowledge without character is a powerful evil.

Knowledge without action is useless; action without knowledge is foolishness.

- Sri Sathya Sai Baba

Page 6: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� ��������� ����� �� �������

� M\��"*6��A6���n-�Y�������]����n`35���-'(�&�������P.YE �*E��]���H8^'(�-�)�����Y7����h<R���������A�-'�6��-#j�-����������8f'��-0���6��������&����������P.)�&7��-����$G���o�V�-'5_`�����&�����-6�� a10&���&��0��O�����q_����I��6�6�"*��+-8 ��� ���*�O:V����<-�&�������@8���'5BC�-$Y#�������+��-E

�ZM!��"�6��O6���n-�T���)�°s17��������S$Y8P���&�-����'(�&6=�4���]�-��no�4���)$O8O7��-�����o���S�-�*�Y$Y8P��"*7j����<R�������x35���-'?ESUPEWXEh.YEhUPEh[\�]�����&�����w�*b�Mp�������T�&��0���"�����+��&$%�&�9�y�-���z��"*7�7j�-���|�]�-�|$G�-���S$%�5��� ���*����M!����n,7K��������#*6��-E_^�����&�h<����&b|�pM\��"*6��A6���n-�Y�����&$%7��]�-�������O�����F�o"�$G�-�q<��-6�"�����6���n-�D����$%7�6���0&���@8������A�&6��&+9�-�*0&�D��������F'(��"���� ��� 35���-'?E [\���-���&�����w�J���]�����]�-��+��=<��&� $%�q�����N���*��7������������������M\����nt���t���*�m35�]������4���-���Q'(����$G���������^�-����B\��$%7�6��2s`35����7K�&�Q�������z¡�����"�7ZE�U;����0&��b�� M\��"*6��A6���n-�z�����-�*�A�����-���O����������\�]�-�C�*�-� ����6=8 #K�&������0&���&�9���=}]0H��6�6�8%#K�&���2}]0&���-6j'(�-�C$G��b*#�"1� �!���h<-�z�-6����X#j������}*���&���-�C�D7j�������-��E

.)"����-0Ino���hMp6��&��+���$G���9�F+��1���Y���N.;�&Em�|����'VWz�-��6���������bT��a1�)[)bTaRM!�&������bTMp�����*��"*�DMp���-���<��-6�"��-#�6��P������0&"*�����������z�-�*�A���&6�7q���q�����D$%�&0I�]�-�*��0H��6y������������+���'������X�-6�6��h8R�&bK�������)7����~���&02��M\��"*6��#K������0���$G7*6������-E5� �]����no�)�-6����X���G_^��E��T�*�]�%n��&���]�-��bZB\�]�-6�$G�����p:;�*��<����������@8f�-'y�4�&0I�����-6���+-8f'(�-������C'(����������������7��-����������0�"�������������E

�!M!��"�6��q�-6����%6���n��,���%���]�-�*n������P7]�-�Q�)�����`7����&���&�9�,$%�&$D#K�&���;��'x���*�Y35�]�-���O�4��������'(����$ ��>���������P�-���B\��$G7*6��2sm35����7j���������&�D¡z����"�7�b4���m7]�-�Q����0�"�6w���O.;�&E�� ����$G�-�DaR��"���$G�-��6·b4.)�&E^_^��+�"���6���&��0H�-� ¡�����¢H��6��&¢�b�.)�&E£U)�-�����]�ma1���&�^�4��6w�-$�bT.)�&E£.,�H<R����B\��6���b��)��0In98��!�-����6�8-bCaR������+-���!��>$G�-���-no�rb/_`��������M 3y�����Hb4.)��EXBC�-��6�����¡P�-��0&���f_`�����&��b|.,��������65¡z�-"����I�o'("�+9�-����6w���&b�.;�&E��!�-�-�N���BC�-��6w�-���-�*�`35����'?E��!�-�������*+F�m�&�rE

�;M!��"�6��J�-6�����6���n-�X�����2s17����&���Y$Y8q�����-��no�O���^$Y8A'(������������Mp���q�����F���-�O�������&02��6�8`����6w�����&����F$Y8GM\�-��nf���C���F�����z�������H����0I�`+-����"�7Zb]���f7]�-�Q����0&"�6��-�&b�¡P�-���-7]����������"*#�#�"�bja1���o������6rb]²V����no"�$ ����-���^a1���-�9�I�-�o"A_^�-��+���'(���C������'(��"��=��'("�6j������0&"��������-���V�-�����&�9�������I������$%�&�9� ���*��8�7�����<R�����&��E

� ����"�+-��M\�-����� �-�������-� ��"��%0&���&�9� ���L�°s*7*���&���&bV�YM!��"�6��£6���n-�����L�°s17���������$Y8i���&�-����'(�&6=�+��������=��"�������� $Y8����������&����_^��E;vV�����o8��-���*���&�D�-���A_��&E����-����7*����8��*b�}u�-�*0&�&�X_^�&EV3x��6�6w�H<R�·b�'(�-�V�����6��h<-�z�-�����&��0���"�����+��&$%�&�9�p�����28�7����h<R���*�&��$G��Mp�=����E

_`�-�98����]�-�*nR�;$D"��Q�,+�� ���G�����Xv;������"`�y��"����,'(�-�,BC�-$Y#�������+��O:;���=<��&�����=�@8q�-�*�`�����DBC�-$X>

Page 7: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

#�������+��%0&�-$G$%���9M\�&�-6����m����"��Q�Y'(���P���������z'("���������+�E��)6����`�����,"��&�������S0���6�6��&+��FMp���q���-�J����6�7K�&�$%�,$G�-�������-����6�8F���F+��X'(��� 0����*'(�&���&��0��&��E\�|�-�Q�p#�"*�V���-� ������6��&�-���&b��!M!��"�6���6���n��)���X�����-��nf�-6�6Z$Y8'(�����&���*�p�-����0&��6�6��H��+�"��&�!Mp���G���h<-�O�*������0���6�8��-� ������������0���6=8 �*�&6�7K�&��$%�-E

Page 8: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� � � ���^�� �

� ���N��"�#o���&0��^�-'zM!�&6��*����+ ���f0I���-6�6��&��+�����+J#K�&0&�-"����N�-'O������0&�-$G7�6��2s1���@8d�-��� #K�&0H��"�����������-7�7*6���0&�����������p�-���D���������O$ �h�������=�@8��-'T0H�-���&��b�����'(�2�@8`0����=����0&�-6·Ep�;�q��$%7j�-���I���o�V7]�����-$%�����&�;Mp�*��0I�'(�H�~��"����&�C����������"�02��"����-6����9���&+������@8G��� ��$D#������9�C����$G7K�&������"����&�C���!����"�+����*�&����b�Mp����0I�f�������&�9�����-6�6=8 ������*�G��#���6����@8��-'\�����F$ �~���&���w�-64�����H<������m#*��������6��Y'(���-02��"����-E%�@�������F0&���9���2sR�Y��'\6�����+f������$ ���&��<R��0&����;�&6���<��������q����$G7K�&������"����&�;�-'5�����Ono�����`�@8R7���0H�-6y���^7j�hM!�&�,7�6��-�9�HbK���;���;0&�����&7qMp����0I�q'(����{R"*�&�9��6=80&�-�o������6��C�����z6���'(�,�-'y0&�-$G7K�������o���&E

� ���FM\����nq7����&�����9���&�L���A�������������������z���&�-6���Mp�=���N#j�����N���������G�-��7K�&02���z'(����$ �����%7j�-���9���-'<R���2Md�-'jM\��6�������+Y��6�6��h8R�&Ex²V�����&�-��0I�G�]�-��#j���&� ���F7�����+-���&���!�h<-�&�\$G�-�98D8-�H�-���!��������8%�-���%��$%7�����<-����*�;���-"�+���������� ����������������+-���f��'/#j�����p�H<��-��6w�-#�6�� 0&��$%$%�&��0��w�-6u��6�6��h8-bR#*"*�\Mp�=������"1�C$D"�0I� ��"�0�0&�&���&E

� � ���C'(���&{o"����o��6�8 ��#�������<-�&�^���]���C�����,���-"�+����������p�-'y�D�����&��6/���C�����&��6�M\��6��R�R$%�����-6Z�*�&0&���H�-���&��-�;���,���)�Q��������+-�����&������EO[\���=����6��P'�����6�"*���z�10�0&"����,Mp���&�q�����X����������������{o"������&�q��� 0&6��&�H<��D���*�D$G�2�I�-6#K�&0&�-$G���x��$G�-6�690&��$%7]�-���&�YMp�=���O���]���x���&�����&�D���)0H��"����C+-�������S7�6w��������0T����'(����$ �~�����-��E|� �S���4�]����"�����6���*�&���2'(������bx�������D���o8o��������+�Mp����0I�L$ �-n��&�D7*6w�-�Q����0��]�hM $%�����%��� �G0�"�6��O$D"��Q�D6��H�-�N���A��+����&�������������nG�-'x#*��������6��)'��-��6�"����)"���6������p���-$G�2��������+F��� �����*�O��6����D���F��$%7����h<������������������Q�I�-�*0&�z���F0&6��H�H<��-+��-E

� �S���y0���$G$%���z���������D����0In-�&6R���)�;'(�&����������0T�����&��6*���O�����*�&�y���)�����]�-��0��C����"*+����������&ESU;�hM\�2<����&b���yMC�����*�&$%���������������&�F"�������+�$%�1�*�&6��4���]�~�T0&���9�����-��8O����7K��7�"�6��-�S#K�&6�����'?b�����0In��&6]���R�&�5�*�-�5��$%7�����<-����*�Y����"*+����������P���,�*��+��A0�����0&���9�����~�����-���,�-'�$G�-��+9�-�*�&����Ez�@�����&����b|���)����6�8^�&�*�]�-��0��&������"*+����������Mp�����������z$ �-�*+9�-�������z0&���*0&�&�9����������������� n��&7*�;#K�&6��hM �%0����=����0&�-6j<��-6�"��-E

� ����0H�-6�0&"�6������������&b����-���!"*�����*+;����"�����6R�*���@M!����n�Mp���������P�;[C�H8��&���w�-�P'(���-$%��M!����nKb~�]�H<��!#j���&�<������=}]�&��°s*7K�&����$%�&�9�I��6�6�8���������Y���Y�*�&$%���������������&�J���]���D����� §K�����-ª·¶2�?��� 6��-��+-�G��$G7����h<��&$%�&�9�X������-"�+����������!0H�-�G���������&�G#j�;�-0I������<��������%7����-0�����0&��ES� ���VM\����nF�]�-�!�-6����O����$G�-�������������&�G�����V7j�hM!�&��-'������%$%�����*�1�A���^�-������$%��6������P�����%����$D"�6=�I�-������"������Z��0��O�-'\6��-��+-�X�R"*$D#j���O��'!<��-���w�-#�6��&��b|��'(�&���Mp����0I�G���5�]�-���F���P�-0I�*����<-�VMp�*�&� $G�-no���*+P{o"]��6����������=<��4��"*��+��&$%�&�9���!��#j��"1�!0���$%7�6��°sX7���������$%�&�]�1E

� 0����������������-#�6��Y��$G��"*�o�;�-'yM\����n��]�-�)#K�&���q�����*�O���G���9<���������+9�����P�����P$G��0I�]�-������$ �-'S�����

Page 9: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

����0In-�&6«>@$G�-��+9�����&���Y� �j�&02����E��;> ���H8^��� �j���-02�������^M\�-��"����&�A���f$%�H�-��"����D�����X�-$%��"��9����'T�������-���*�&��-"��Q�����������-E _^��0������Q����"*0���"*���-65�Q��"������&�P�������%"�������+���7*����0H��65�-������0&�-��������+^��6���0���������$G��0&���-��0&�-7o8���*��M!�&�^$G�«s1�&��$G��0&����������"�02��"����&� �-'x#]�-���*�����,�-����$ �������������=����E

.)��6������-$G�2������0��-���-6�8R�����X���2<��H��6��&�i���]�~� ���%�°s17j��0�������b\�����^6��hM $G�-��+9�����&���^��6�6��h8R�X�]�-�£�����+����&�V� 0��p���&$%7j��������"����zMp�������X�-"*�������������O'(����$ �~�����-�^#K�&+������V��"�������+ �*�H��������+�EV� �����&bK���`0���$X>#����]���������JMp�����£���&$%7j�������*+����Z��0���� 6��&�-� ���m�m0&�-$D#���������������-',���-'©� �-�������-���£���&+-�������F���i�����$G���������w��6K�°s17j�����&�f���F�FB\���-��798����&���&E5� �����CM\�-�C<-�&���=}]�&��#98��*��+��R�o���&����6�"1�����-�G�]�������������p$G�-7��-'���*�OMp����6��OM!�&6���E�� �����;���2<��H��6��&�q���]���,�����OM!�&6��qMp�����A� 6��hM $G�-��+9�����&���Y0&�-��0&���o�������������A���-�A�0&�-��������7K����������+�6=8f��$G�-6�6��&� �H<-�&����+��Y�]�������������V���]�-�����]�~�VMp�=���^�G����+������V$G�-��+��-���&���z0&����0��&�9�����~>��������ED� �*�%6��������&�z�-6����f0����9�I�-�����&��6��R0H�-6������&�q���&+��������,Mp�����N�2s10&�������=<��G�]�-���*���&���&E%� �������°s*7*6w�-��������*����$%7����h<���$G���9�;��������"*+����������V�-'y�����z����+-���*��0In-��6«�R6��hM $G�-��+9�����&���P�Q�����&6�M!�&6��*�&E

c,�`�-�*�-�������p�-��7K�&02�Hbu7�����<R����"*�pM!����nf�]�-� '(�10�"������`���f�����O{o"]���o�����������=<���$%�1����6�6�����+O�-'x�����0&���&��7`��"*7*��"����O�Q�����&��+-���`�-'x�����&�&6/M!�&6����)���)�X'("���02�����-�^�-'y�����P0I����$G��0H�-6/0���$G7K�������������f�-�*�`���&��������H����$G���9�HEx� �*�C����0&�����F7]�����5�-']����� 7����&�����9�5M\����nY���&7����&�����9�����)}]���Q�T�������&$%7*�S���S$G�-no����+;���������$%�1����6��C$%������7��981����0&�-6�6=8 �����-����7]�-�����9�HE

_^�R���&���O7K�hM\���47*6w�-�9�|�����&��6��y�-����M\��6�������+V�-6�6��h81��b����&����+������P���p���&�����Q�y0������&7Y�*��'(����$ ���������,�������+��%���&$%7j��������"������&b10&���9�I�������P$Y8R�����-� �-'/�-6�6���8R����+z�&6���$G���9���C�����f�O$%��0������Q����"�0���"����VMp����0I�����-����«s���� $%�����z7����-�����&E\� �;�]�-�p�����V�����&����'(�����O#K�&���^7K��������#*6������%�������9����'©8G�����P7����&0&�����z���-6����-'x�H�-0I�0I����$G��0H�-6/������$G��0&���-������"�0���"�����6�0&��$%7K�����&�9�V���f�*��������$%��������+D���*�P"*6�����$ �~���)0������&7`7*����7K�&�Q�������&E

� 0&��$D#*���]��������� �-')$G�R����6��F�-������no���hMp6��&��+����-';������$G��0I�]�-����0H�-6 7*����7K�&�Q������� �����£$%�=>0&����������"�02��"����GM\�-�Y"*���&�m����'��-0������������F�����%6����*+~�o������$ 0������&7J��"�7*��"*��� �Q�����&��+-���J���9���^��������<R����"]�-60&�-�o������#�"*����������E �u�-� �2s*�-$%7�6�����"*�-b����%���-6�"*�������f�Q��������+-�����&������+�b]7����&0���7��=�I�������������&��+�������������+ �2�@¶ E� ����'��-0�������������������� ���%�*���R�R6������&�-�F�-���£���&6������%�-�£���*�&��$%�R�*8R�]�-$%��0��-���£$G��0I�]�-����0H�-6 7*����7K�&�Q�@8$%�1����6���E�� �*��M\����nJ���Y+��&��������0f���L�����f�������������]�~�X���X0��h<��&���%�-6�6!0&��$%$G�-�L'(�&����������0G�������&6��F�-���M!�&6��*����+F�-6�6��h8R� �-'4�������@8R7j�z"����&�^���f�����z0�����������"�02���������-'x7K�hM\���;7*6w�-�9�HE

�)�X������������$G���o�S���4����0�6�"������D�-']����$%�!�-']�����\$%���Q�x$%�1�*�&���Y�-6�6��h81�/Mp�=���Y���9���&���&�Q�����*+,0&���*0&6�"R>�������������G�����;'���0����-����$ �-no����+O$G��������0&�-�o������#�"*���������5���P�����;6����*+~�o������$ 0����&��7���"*7*��"����)�Q��������+-����E

���

Page 10: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� � � ����� ���

�������������

��������� ���������� � � ��� ������� ��� ���! ��� � "� #

$ � �!� ��� ����! ��� $e�E=e _`�-�o"]��6«�*_^�2�I�-6/�;��0,�m�&6�������+ EPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ke�E k _^��0I�]�-����0H�-6|35���-7j���������&� EPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ¬

e�E k1E=e aR�����&���@�R�������-���^0�"���<-� EzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ¬e�E k1E k �y��"*+�����������EPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE  

e�E�­ a1��6������=}]0H�~�����-���-���`_^��0&���-������"�0���"����z�����m�&6���� EPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE �

e�E ¬ _^"�6=������"��f�m�&6��*� EOEPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ge�E   a1��+�����+9������������"�������+Ga1��6������=}]0H�~�����-��EPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE e�e

e�E  1E=e a10I���&��6/� ���&�-��8 EOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE eH¬e�E�� B\�����&7 EPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE e� 

e�E��*E=e � ���P���&0I���*��0H��6/0&�����&7�0&"��Q<�� EPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE e� e�E��*E k B\���&��7`$%�&0I�]��������$G� EzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE eh�

e�E � �u�-0�������� �@� �]"��&�*0&���*+�²p�&���������-��0&����� B\���&��7dEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE k1ee�E � �]�&����������0�34�hM\���)356w���o�;ao���&��6�� EPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE k1e

% ���&� ���&� ��� ��' �(�!� ���*) � ��� � � � )&+ �(� �,� �.- � � � � %0/k1E=e v;��0In-��6«�*B\���9���-��������+D�m�&6��*�JEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE k�¬

k1E=e�E=e �)"��Q���&�*������'(����$ �~�����-����������0In-�&6|�Q���&��6�� EPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE k �

�����

Page 11: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

k1E=e�E k �)"��Q���&�*�����z7����&0���7��=�I��������� EOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE k �k1E k v;��0In-��6=>Q_^�-��+9�-�*�&���OaR���&��6|�m�&6���� EOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ­9kk1E�­ a1"�$%$G�-��8 EPEOEPEOEPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ­��

� ������ �� � �,� � ��� � � + � ���� � � ���

­*E=e _`�-�o"*'���0���"*���P�-'y�m�&6��^_^�����-6��EPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ­��­*E k .)��6w������$G�2���Q8 "�������+F� ������$%�&0�$ �-�Q�����q���*�&��$%��$%�&0I�]������0&�-6�����$D"�6�������� EPEOEPEPE ­ �­*E�­ �4�&$%7j��������"����P.)��7j�������&�*0&�Y��'SU;�-�����*�&���zEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ­ �­*E ¬ ²p���I�����������;"������&���=���O_^�&�-��"����&$%�&�9�;"�������+ �;>@���H8�.)� �j����0�������� EPEOEPEzEOEPEOEPEPE ¬9l­*E   _^��0I�]�-����0H�-6/�4�&�Q�����*+ EPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ¬ok­*E�� _^�2�I�-6�6���+����-7��98EPEOEPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ¬ok­*E � �4���-����$G�����������R�R�T6��&02�����-��_^��0�������0&��798 EOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ¬9­

­*E �1E=e � �����1>·'(����6j�����&�&6|��7j��0&��$%�&�*� EPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ¬9­­*E �1E k BC�-��#K�������&7*6���0&�-�dEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ¬9­

/ �����! ' ! ��� � � ������� � � �- � ����� /��¬�E=e [C�-����0��V��'SvV�&"����-6|v;�2�@M\����no�p>��;�qc)<�����<R���2MEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ¬9�

¬�E=e�E=e �y���-��������+ EOEPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ¬��¬�E=e�E k �T�������p��������$ �~���&� EPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ¬9g¬�E=e�E�­ c,<-�&�Q}���������+�EPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE  -l

¬�E k [\�����)_^�R���&6|�-�*�qB\��$%$%�������&� EPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE  �k¬�E�­ B\��$%7�"*�����������f�-'4�L����+��9���C>!35���-#]�-#���6����Q����0)�)7*7����9��0I� EOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE  �k¬�E ¬ _^�R���&6|.;��<���6���7*$G���o�)35���R0&����"����OEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE  �¬

� � �(�&� � � � ��� � � ���� �( ��� ��

 1E=e �)�Q���=}]0&���-6�vV�&"����-6«�1vV���@M!����n EzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE   � 1E k �)�`c,7*����$D"�$ B\��$G7K�������������EzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE   � 1E�­ �4��"�+����*�&���V�@$%7����h<���$G���9�V>\B\���9������#*"*�������f��"������G_^�2�I�-6�6�"���+���0&�-6j'���0����-��� EOEPEPE �9k

��<

Page 12: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

 1E�­*E=e �y��$G7K�&������"����z���&7K�&���*�&��0��Y�-'y�]�-�������&��� EPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE �9k 1E�­*E k ²V�2�I�-�����&���-"��Q�����������P$%�H����"����&$%�&�9��� EPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE �9  1E�­*E�­ � �j�&02�)��'S�-6�6��h8R����+Y����� 0��p������"�����'(�-��$%���@8G�-'x$%��0������Q����"�0���"���� EPEOEPEPE ��� 1E�­*E ¬ aR�����-�����]�-�����&�*����+X<�������"��;����"�+����*�&���XEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ��� 1E�­*E   U)�-�������&���;$G�-7��p�����^$%��0������Q����"�0���"���� EPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE � � 1E�­*E�� a1�&+����&+9�~�����-� EPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ��g

 1E ¬ aR�����&�*+-�����V�-'xU;�&���Q�R�4���&���������m�&6����p� �-���`B EPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE �-l 1E   � �Z��0��p�-'4�@�9������7]�����p�y��$G7K�&������"*���������/�hM\�*_`�-�*+9�-�������zU;��+��R�1vV��0In��&6Z�m�&6���$G���9��� �1e 1E�� �4�&$%7j�������*+G²p�&�����Q�I�-��0��z�-' ��v;�=>?k�_^���-�*� �-vV�=>@l*E  -_^��M ��� �m�&6���� EzEOEPEOEPEPE �1e

 1E��*E=e �y���-����$%�����������R�R��6��&02�������f$G��0&������0���798f�-'4���&$%7K�&�����^�Q�����&6�� EPEzEOEPEOEPEPE ��k 1E � .)����0&"*���������^�-���`B\����0&6�"���������� EPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE ��k

� ' � ���� �! � � - � � � ��� � � ��� �,� � � ���

�*E=e .)������+-�`35����6�������7��98 EPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE g*e�*E k 35����0&��7*���I�~���&� ����3y�hM\���)356��-�9�,ao���&��6��NEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE g��

�*E k1E=e _����2B EPEOEPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPE g�g�*E k1E k �4�H<-�&�V7��]�-���&� EPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVeHl�l�*E k1E�­ _�2B EOEPEOEPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVeHl�l�*E k1E ¬ _��°B�pEOEPEOEPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVeHl*e�*E k1E   _ �¥EPEOEPEOEPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVeHl*e�*E k1E�� B\�&$%�&�9���=���EPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVeHl*e�*E k1E � _�� � EOEPEOEPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVeHl*e

�*E�­ _^��0&���-������"�0���"����z�-'xU;�&���Q�R²V�������Q�I�-�9�)aR���&�&6���EOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVeHl�­�*E ¬ 35����0&��7*���I�~���PaR���-#���6����@8 EOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVeHl�­

�*E ¬�E=e � ���O�Q�I�-#*��6��=�@8 7��-���-$%�����&� EPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVeHl-¬�*E   .)�2<��&6���7�$%�&�9�;�-'SUV�H���?�1²p�&���������-�9�;aR�����&6��zEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVeHl��

<

Page 13: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� � + � +�� ���� � � ����� � $ $ ��1E=e 35�]�-���DaR���-#���6����@8 BC�-6�0&"�6������������¥EPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVe-e�e

�1E=e�E=e aR8R������$ EPEOEPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVe-e�e�1E=e�E k a1��"���0&� EPEOEPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVe-e�e�1E=e�E�­ a1�&6��&0����������-'y7��]�����&� EzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVe-e�e�1E=e�E ¬ BC�-6�0�"�6w��������� �-'x��{o"���6���#�����"�$ 7�����0&��7������������ EPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVe-e�e

�1E k .,�����-#]�-���P�-���`_^�1�*�&64B\�����Q����"�0��������NEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVe-e�k�1E�­ 35��������02�I�-#���6��=�@8 �-'4���*�Y_��1����6!EzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVe-eh­�1E ¬ a1"�$%$G�-��8 EPEOEPEOEPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVe-e� 

� ' ���� � �� �(�� � � ��' � + � !� �,��� �(�!� �,��) � + ��' % �� ���� $ ���0� ' � $ �

�� �� + � $ % � $ % %�*E=e BC�-���DaR��"��*8K�!k �� B\�&eh_^��ao���&��6EPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVehk-­�*E k BC�-���DaR��"��*8K��v �S�1eh�%aR�����&6pEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVehk ��*E�­ U,B _�e�k�� EPEOEPEOEPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVeH­*e

�*E�­*E=e B\��$G7K�������9���p�-'SB\���&��7AaR��������+-��� EOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVeH­���*E ¬ a1"�$%$G�-��8 EPEOEPEOEPEPEOEPEOEzEPEOEPEPEOEPEOEPEPEPEPEPEOEPEOEPEPEOEPEzEOEPEOEPEPEVe&¬�e

� ��� � � ��� � � � � ' �&�!�&� � - � ��� $ / %

� � ���� � � $ /�

� � ���� � � $ /��

� � ���� � � $ %

� � ���� � � � $ ��

� � ���� � � � $ � �

�� ��� ��) ��� �!+�� $ � �

<R�

Page 14: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

Nomenclature and Abbrevations

� �|�hM ���&$%7K�&���~��"����z'(����������������� aR���&�-�*8��R���������P�������-���������������� � B\�]�-��+��O����0&���&�&7o�R�������&�*+-���A��"*�O���F<��-������������������0&���*0&�&�9�������������^�-'5�����Q>

����6=<��&�`�-6�6��h81����+D��6��&$%�&�9� �� �)"��Q���&�*������� aR�I�-�*�]�-�������2<1�����������f���f�����z�����Q������#�"*�������f�-'4M!�&��+-�o�������� ��� 3T���1��'x�Q���������;���;l*E k � 7�6w��������0��������-���� aR�����&�������� a1��+�$G�D7��]����� ³ ���o���&��$G�2�I�-6�6���0;0&��$%7K��"������-'y���������-����0I�����-$G��"�$�´

��� �

�@�o���&�Q'��-0&���-6/�&������+-8����� �! aR�I�-�*�]�-�������2<1�����������f�-'4<��-�����-#�6��#"�%$�& ²V��+�"�6w���������&�����' 3y�&��0&����<����q���������( a1���H���V�Q�����&���� 0�� �y��$G7K�&������"����\�~�/Mp����0I�P'(�&���������5���I�������/�����-���Q'(����$%���*+ ���9���V�-"��Q�������������*"��Q>

����+F���&��������+ ³ � 0z�����-����� '(��� �;�����2�)B\�]�-" �Z�-+��H´� 0 � �y��$G7K�&������"����`�~�XMp����0I� ����������$G7�6��f#j��0&��$%�&�F0���$G7*6������&6=8�-"��Q������������0

��"�������+F���H�~�����*+� ��� �T{o"���6���#�����"�$ ��"������&���=���*) '(�&��������� ³ ����´L'(�&���������+) 0&��$G���o������� 7*�]�-���

#j��"*���]�-�Q8� � � �T{o"���6���#�����"�$ ��"������&���=���P�-�����-"��Q�����������,)¥'(�&����������7��]�-���O#K��"��*�]�-��8�4� a �)$%�&����0H�-�f�m�&6�������+%aR�10������@8- [\"���+-�&���p<���0������[ B B [\�1�189�o0&�&�9���&�����q0&"*#���0[ a [\���=�����������I�����]�-���.0/ B\����0&���9�����~�����-�^�-'y���-6�"*��������6���{R"*���. � �4<-�&����+��O����6�"1����0&�-��0&���o�������������.21 B\����0&���9�����~�����-�^�-'y���-6�"*������������6����35476 B\����0&���9�����~�����-�^�-'y���-6�"*������� � �����&{o"���6���#�����"�$ Mp�=���9835476: B\����0&���9�����~�����-�£�-'V����6�"*���f��� � ����&{o"���6���#�����"�$ Mp�=��� 7�����0&��7����������;8A�-'���-����"��=<356>4 B\����0&���9�����~�����-�^�-'y���-6�"*�������98X�����&{o"���6���#*����"*$ Mp�=��� �? .)� �j"���������0&�R� �%0&���&�9�?�@�A�A � �j�&02���=<��P��� �j"��������f0&�R� �%0����&�9�? � .)� �j"���������0&�R� �%0&���&�9�V�-'y0&��$%7j�-���&�9�CBDFE �T�������GIH � � �y��$G7K�&������"�����'��-0������J aR����"�0���"����z'��-0�������yB B �K��0&�°�o0&�&�9���&�����q0&"*#���0

<R���

Page 15: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� � �]���-02�������f�-'y6���{o"��������-6����*��}]���UV� U;�&���Q�R� �Z��0����&��¢&�����UV� U;�&���p���*7�"*���� �@�9����+��������&�����9���������=�@8f�-'x�-"��Q���&�*�����z7K�H�-n� 4 �@�9����+��������&�����9���������=�@8f�-'4'(�&����������7j�&�-n� 3x�������=��������0&�R� �%0����&�9������

�[\��6=��¢�$ �-�*�f0&�����Q�I�-�9�

� �0D �/��+F7���������02���=<����&�������� � �/�������9��¢z7j�-6w�-�������~�����-�G'��-02�����_`_^�4� _`�-�o"]��6/$G�2�I�-6/����0,M!�&6��*����+_��p.p�5�4� _^�2�I�-6�6�"���+���0&�-6j� �*�&��$%�R0I���&$%��0&�-6��]�����-#]�-�*n_ � _`�-�Q���������=���z�����-��� ���&$%7j��������"����� aR�����-���f�]�-���*�&������+F�2s17j�-���&�9�79Mp�9��� 3y�-���Q�9M\��6������H���p�����H�~��$%�&�9� ����$G7K�&������"����79Mp�9��� 3y�-���Q�9M\��6������H���p�����H�~��$%�&�9� ����$G�� � 0�����<����������f�����&��+-8� ¡z�-� 0&���*���I���o�< ²V�-����"*� �-'x7*���&0���7��=�I������ �4�&$%7j��������"������� �4�&$%7j��������"������-'y$%�&6�������+��

�4���-�����������������&$%7j��������"����:V�Va :;6=����$ �����°�o���&������6��;�Q��������+-����,U)v �,��0In-�����V�]�-���*���&���;�o"�$D#K�&�� �T�&6��10����@8G�-'y���9������'��-0��P#K���@M!�&���`7����&0���7��=�I�����z�-����$ �������«s� 4 _^��6��-�\<-��6�"�$%���-'4'(�&������������ �T��6�"�$G�;'(���-02�����-�f�-'S��"������&���=���� 4 �T��6�"�$G�;'(���-02�����-�f�-'y'(������������� _^�&�-���� v;�-��$G�-6������&�G<-��6�"����-' �� ��� .)�������-6�<����^����6�"1��� ��za �����&6��f�������&��+����

<R�����

Page 16: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� � ��� ���£� �

��� � � � � � �� �

c,���%�-' �����G$G�-���O"����2'("�6!$G�����&�����-6��,'(�-�Y������"�02��"����-6!�-7�7�6���0H�~�����-�������P�����&�&6rbxMp�����L�=���P����0����&�*��#�6��<�������������6����@8J�-���i6��hM 7*���R��"�0�������� 0��������&E�� �*��M!����6�� � �%�Q�����&6V7����R��"�02�����-�i���-�G����0&���H�-���&� '(����$�-7�7*���Hs1��$G������6�8 � �-l�$%��6�6������f�����������ehg ��g%�����-#K��"*� �� -l�$G��6�6������f���-�������Nk�l�l*e� «e��·EP� �����,<��&�?>���~����6����@8`���P�^0���������{o"��&��0����-'C�����%�]����"*���-6T0&�-$G7�6��2s1���@8q�-'\����� �������1> 0H�-��#j�-���Q8R������$^Ef�;�L�2<��&�Mp���*�&�Q> ���-�*+��,�-'y�����&�&6��p0H�-��#K��7����R��"�0��&��#o8���6�6��h8R���*+OMp�������-������� �&6��&$%�&�9���V�-����#98f"�������+F��"����Q>�-#�6���$%�&0I�]�-�*��0H��6 �-��� ���&���F�����&����$%�&�9���&E.)�=<���������7�����7j���������&��b�'(�-�D�2s*�-$%7�6���b�8R���&6���Q�����&��+-�������� ���*�`������+��`k-l�lm_`3x�m��� -l-l�lL_^3x�L0&�-��#K�`��#1�I�-�����&�i0&��$%$%�&��0��w�-6�6�8L��� �m0&�-��� Mp�*��0I�d���� �j�������-#�6���E

_`�-�98i�-7�7*6���0&�����������O���&{o"��������N����������+��������9�F#K���@M!�&���d�����&�&6p0���$G7K�������9���&E �-���������*+q�@M\�7����&0&���;��'S�����&��64#98�M!�&6��*����+F���V�-�^�&�Q�I�-#�6��������&��7����R0&������bKMp����0I�`7�����#]�-#*6�8f������+����]�����&�f�������*�O�����Mp�����t$ �-�£}]���Q�f#j��0H�-$%�`7*���-}]0������o�����������q$G�-�o"*'��-0���"����^�-'�Mp���-"�+��9�f���������V�����q7*���R0&�&�����-'M!����no���*+ �����Y7]�-���@8^$%���I��6y�����-�;�����2s17K�&6x�����D�&�9�����-7�7K�&�A��6w�-+*bKM\�-��� �j�&02���=<��&6=8`�-���Y���o<-��6�<R����+'(����0���"*���D�����G�������*����+�E,B\�&�Q�I�-����6�8-bZ�]�-$%$%�&�Q>·M\��6�������+FMC�-�,M!�&6�6xno���hMp�N$G�-���O���]�-�N�G������"����-���8��&�-���z��+�����Mp�������&���&b/'(���,�°s*�-$G7*6��-bj�����DM!�&6�6Sno���hMp�L.,��$ �-��0&"����QM\�-������ �k��·EO� ���&���%�-���N$ ���o8�-�����&�!��7K�&0&��$G�����\��'4�-��0&���&�9�p�-�*��$G�������2<��-6u��M!�������CM!�&����7����R��"�0��&�f#98%M\��6�������+Y�Q������7��C�-'�����+��R>0H����#K���L���`6��hMC>@0&�-��#K���J�Q���&��6·bx'(�-��+�����+^������0&�-$G7K�����=���%$G�2�I�-6rbx���-"�#�6�����+`�=�D"�7K���J�=�����&6�'?bx�-+9�-���M!�&6��*����+O�-���F'(����+-����+�bo����� ���&7K�H��������+z���������;������7��\"*�o����6K��}]���&6=8F6w�-$%�����������%�Q������7FMC�-�!��#*���-�������'(���-$ Mp����0I�G���*�;#�6��-���CM\�-�T'(����+���� �����G+-����"��*��ETa1"�0I� �zM!�H��7j���G0&��"*6��%#j�p�]�-�����&�*�&�G���O+-��<��p�=��,n-���&�G0&"*�������*+��&��+���bo#�"*�T���xMC�-���-6�������"*0�����6��C������"�+-�%�������]���T�=�SM!��"�6��F�����T���]���������5���X0&�-$D#]���&E

e

Page 17: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� ���A�-7*7�6���0H���������i�-'zM\��6�������+L���L�����`$ �-����7����1��"*0��������d�-'z$G�-0I�������&��bp������"�0���"������&b)�-����&{o"���7�$%�&�9�Y���������Y����6=8A'(����$ ��#j��"1�P�����G����$%�F�-'C�m����6����L�-�P� ³ ehg1eH¬o´2Ef�V'©�����P�����f¡��&��$ �-�*���$G�-�����&�f���*�P0&�-���Q>@�������f02816������*�&��� ��'4�����z6w�-��+��,���&0&��7����R0H�~�����*+D�&��+-������� ���f���������C���9���&�����&�����*��7���b���*�G���&�&$%���*+�6�8N��������7]�-���-#�6�8q�]�-$G�-+��&�m0�8R6������������zM\������0&�-���2'("�6�6=8A}������&�L����+��������&�O�-���mM\��6�������E� ���P�������&�*�]�-�9�)7*"�#�6���0&�=�@8 +9�H<-�O$%�1�*�&���fM!�&6�������+%����� �����-���&E\.)"*�����*+F������'(��6�6��hMp����+X���=sf�*�&0H�����&����*�%"*���%�-'\M!�&6�������+�$D"�6=����7�6����&�q���-7����*6�8A���������1���h8`�������P$%�������R�m�-'|�������*����+f�]���O������$%�����-�9�'(�H�~��"���������$G�R��������6��='(�-E

� M!�&6��J�-�z���2}]�����#o8A�����%�)$%�&����0H�-�N�m�&6��*����+^a1�R0&�����@8 ­ �·by���P��6��R0H�-6��������N0&�9�-6��&��0&�&�*0&��-';$G�2�I�-6��&E � �����%0��9�-6��&��0��&��0��^���F"���"]��6�6�8L#����-"�+��9����#j��"1�F#o8�����^�-7�7�6���0H�~�����-�J�-';���H���&b!Mp�=������)Mp�=�����-"*�,'("���������b�Mp�=���N���)Mp�=�����-"*�,���*�G���������������`�-'T}]6�6��&�,$%�����-6·bZ�-���AMp�������-�)Mp��������"*��������-7�7*6���0&�����������-']7*���&����"����-E �]���-$ �;$%���I��6�6�"*��+���0H�-6~<1����Mp7K�����9�&b�M!�&6��*����+V7����R0&�������&�5$G�h8z#K�\�*��<R����������9�����@M\��$G�-���q0&������+��������&���)'("��������N�-�*������6����1>@7*�]�-���OM\��6�������+�EO�m�&6��������qMp�*��0I�A'("��������A�R0&0&"*����-���-b�#98P'��-�&b-�����C$%�����x0&��$%$%����E4�)���X���*� ��"�0I�F7����10��&���5���x$G�-�o"]�-6R$G�2�I�-61�-��0 ³ _q_���´yM!�&6��*����+�b�-���h<�����<R���2M¥�-'4Mp����0I����� 7����&���&�9�����q���f���*�P�*�2sR�V���&02��������E

����� � �������� �� ��������������� ������� �!

_q_^�tM!�&6��*����+�b��-6�����nR�*��Mp� �-�5���*���&6����&�R>@$%���I��6��-��0CM\��6�������+�b9���S��'("*�����-�DM\��6�������+z7����R0&��������qMp�*��0I�N�����X#]�����F$G�2�I�-6����-���DM\��6������m"�������+��f$%���I��6«�R0��������A�&6���0������R���DMp����0I���-6����f���&��<-�&�Y�-�}]6�6��&� $%�����-6·E\� ���D�&6��&02�����R���P�&�����&�9���w�-6�6�8�0&�-�����������V�-'T�%0&���o�����-64$%���I��6�6���0,0&�-���D�����q�%0&�9��������+%�-'�]"1sjEy� ���\0������TMp�����!���4+-�&�������-6�6�8�$G�-���T�-']$%��6��������&�&6rb�Mp����6��5���*�\�-6�6��h8R����+ ��6���$G���o���y'(��"*���Y���P�����}]�]��6ZM\��6���$%�&�9�V0&�-$G�,'(����$ �����z$G�2�I�-6�6���0V7K��Mp�*�&���V���f������0&�9�~�����*+�ET.)�&7K�&�*������+%���f���*�P������"�����-'T���*�X0&�9��������+*bZ�����X��6���0������1�*�&�z�-���X0&6w�������=}]�&�A���9����'(��"���$G�-���`�@8R7j���&��#]�-����0�b/0&�&6�6�"�6�������0-bK��"*����6���-���F��0&���*��0-E4� ���p�&6��&02�����R��� 0��9��������+,���S0&��$%7K�������%��'Z�,$%�=sR��"����C��'j$%���*�&����6��&b�����+��-����0!$ �~���&���w�-6��&b'(�&������>@�-6�6��h81���-���P�����-�P7K�hMp���&�4#K���������P����+��������&�|Mp�����z���R����"�$ ���|7j�-���-������"�$ ����6���0&������E4B\�&6�6�"�6��-����0³ [Ca�0�6w�-���yB����|�|� aP��l1eh­9´Z�&6��&02�����R�����40����9�I�-���z0&�&6�6�"�6�������b���"*����6��S�-���P$ �-+-���&����"�$ ����6���0&������bHMp����6��

k

Page 18: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

Slag

WeldBead

Gas Shroud Flux Coating

Core Wire Arc

Weld Pool

Work Piece

�x��+-"����De-E�e���_^�-�o"]�-64_^�2�I�-6/�;��0��L��6�������+

��"1����6�� ³ [CaX0�6w�-����²����5�|� a%��l1eh­9´x�&6��&02�����R������0����9�I�-���%�z��$ ��6�6���$G��"*�o�T��'Z0��&6�6�"�6��-���\Mp�=���F��"*����6���-���G0H�-6�0&��"�$ 0H����#K���]�����-E5[\��0H�-"*���,�-'Z�����V����+��-����0p0����9���&�9�&b1���*�&���;�@817K�&�!�-'/0��9��������+��T�&$Y#j�R�*8%���"*#������-�9���w��6x�-$%��"��9�;�-'T$%�����Q��"����-E;B\�������&{o"��&�9��6�8�b������Y+��-�;���]���,���)+������&���������q��"�������+GM\��6�������+#98i���&0���$G7K�������������i�-'������^0&�9�~�����*+L0&�-�o���-���*���m�*��+��£7�����7K���Q�����-� ³ ��#j��"1� ¬9l �%´F�-'��98R�����-+��&�Mp����0I�J0H�-�L�&$D#���������6��X�����z�������9�HE�[C�-����0 ³ [ am0�6w�-���D[�|� a��-l1e� 1b ��l*eh�`����� �-l1e �9´��&6���0������R���0&����������+��&b4���������%�-���*�&�Y���-����by0&���9�I���������`����+9�-����0F$ ���������&by�-���L�����&����'(�����G0&�-�J#K�G#]��n-�&�J���¬9l�l�>@¬o -l��°B)bZ���f�*����<-�X� �L�����X#�"�6�n^��'������X$%�����Q��"����-Ez� ���F$G�����&���-640&���9�����9�O��'!��"�0I��0&�9��������+-����P6w����+���6�8N0H��6�0&��"�$ 0H����#K���]�����-bxMp����0I�J#����H�-no�X���hMp���"�������+�M\��6�������+^���q7�����<R�������AB c���B c ����*���&6���Ep� ���O<-��6�"*$G�O�-'5+9�-�V��� +��&�����������&�A���;��$ �-6�6����p���]�-��Mp�����`0&�&6�6�"�6�������0����V��"*����6��P0&����������+��&E� �������C0I���-��0&�����C���2���&��$G�����&��#98 ������0I�]�-���-0����&����������0�� �-'|�����z�-��0-b*�����,M!�&6��*����+X7K�����=�������f�-���f������@8R7j�Y�-'5�����OM\��6��q7����1�*"�0&����E��@��_q_^�M!�&6������*+ �����O�����-7��)�������)�����-���Q'(�&�)'(����$ �����Y�&6���0������R������������VM!�&6��G7K�R��6u�-���p0��9�������GMp�=���F��6��-+Y�����%����� M\��6��G7j�R��6��=������6�'j�]�-�!�P��6w�-+z0��9��������+�Ey� ���;���&6='w>+������&���������A+9�-�)���;�����D$G�-���^7����-���&02����<-�X�-+����9����"�������+G$G�2�I�-6|�����-����'(���)Mp����6��O�����D��6w�-+G7����-���&02������*������6������='©81����+X�-�*�^0��1��6�����+OM\��6���$G�2�I�-6 ³ �x��+*E\e�E=e�´2E

� ���F$G�2�I�-6��)�������P�-���;���-�������q����+��2�������P�-���X+������&���-6�6=8`no���hMp�m�-�z7]�-���&�9�z$G�2�I�-6��,����#]�����$%���I��6��&bRMp���&���H�-�p���*�P����6�������}��&�f����+����-�f�-'S�XM!�&6������ no���hMp�`�-�p��� M\��6���$%�&�9���IE

­

Page 19: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

����� � � ������� ������� ���� ��� � � ��

_^���Q�p�-'|������$%�&0I�]������0&�-6Z7�����7K�&���������C�-'y�YM\��6���$%�&�9�V�-������� �j�&���&�9�C'(����$ ���]���p�-'|������7]�-�?>�&�9���5$G�2�I�-6��&Ex�;$G�-��+����y���������p7�����7j���������&�5�Q�����&��+-���%�-���D���-"�+����������T�-'j�)M!�&6��%�-��� �-'K7]�-���-$G�-"��9���$%7K�������-��0&��E

�� ��� �� ��������������� ���"!�#%$'&)(*��+��

� �������&���?�R�Q�����-���m0&"��Q<��%0H�-�N#K�%��'!�@M!���@8R7K�&� �S�&��+-�������&������+f�����������O<R�z�&�*+��������&������+��������-����-���A����"��F�����������z<1������"��F�������-����ED�;������+������&�������*+��Q�����&���P�����*��}]�����L���O��7�7�6����&�A6��9�-�A�h<����P��������*�������-6]0&�������@�R����0��������]��6��-���H�*bRMp���&���H�-� ���*�)����"����������&��� ��� ��7�7�6����&�G6��9�-� ��<-�&�C�����������Q�I�-�9���-���&�-"��0&�������@�R����0��������]��6S�-���H�*EPa1��$G��6w�-��6�8-b]�&��+������&��������+��������-��� ³ G ´V���;�����X0I�]�-�*+��D���`6��&�*+-���A���=<R�������q#98���*��������+����]��6Z6�����+-����b*Mp�������H���V����"��z�������-�����&{o"]�-6�� 6�� ³%,.- G ´2E

� �����&��+������&��������+N�������&���?�R�Q���������i0&"��Q<��`���X��#*���-�������'(����$ ���£"��*�w�~s1�w��6!������������� ���&�Q�HEi� ����)"�������Mp�����&6=8`���f7*���h<R�����F��������+-�A���*'(����$ �~�����-�`���A���*�X�������&��+������-'\$G�����&�����-6�� ¬ �·EY� �@817*��0H��6�����������?�o�������-���A0�"���<-�F���)��6�6�"������������&�q�����x��+*EDe�E k1Ez�y��������6��D�Q��������+-�������;�����X$ ��s*��$D"�$ ����+����*�&�&�?>���*+q�������&���X���]���X�q$ �����&���w�-6T0H���JMp�����*���I����� #j�2'(����� '�����6�"*���-EA� �*�f7�6w�-�Q����0 �������-����2s17K�&�����&��0��&�#K��'(�����������`���*����� �-'�����0Ino����+���Gno���hMp� �-� �1�]ª ¨H�~�°¦ �2�����-ª©� E � ���`7����R�-',�Q�����&��� ���%������$G�-6�6�8��#*���-���*�&�G���!l*E k ��-'Z�����;�Q�����-����Ex� ������0H�-� �-6����O#K�;�-7�7����hs1��$ �����&�F'(����$ �������,��0In-�&���?�R���-�����*�&���$%�H�-��"�����$G���o��� ³ �5{uEVe-E�e�´°E

����� ���0/21�3547698 �;:=< 8�>@?�3 ,BA � ³ e�E�eh´Mp������� � ��� ��� ���G���*�q7����R�-'z�Q��������+-��� ��� _`3y�*bDC ¼Vº ���%�������)��0In-�����f�]�������������f�o"�$D#K�&���-���� ���X�������������-���R�R�]��������������+��2s17K�������o� ¬ �·EtU;�-���*���&��� �-';�����^�������&6V���&7K�&�*��� ���i�������@8R7j���-'$%��0&����������"�02��"���� ��$G���*+����P�-�����&�P'��-0���������E�� M\��6���$%�&�9�O�2s1����#������Y��� �Z�����&�9�O�]�-�������&���D6��2<���6��Y������ �Z�����&�9�f¢��������f���&7K�&���*����+���t�=���G0&��$%7j�-�����������Zb ���&+����&�q��'O0I�*�&$%��0H��6)����+�����+9����������b �����&��$ �-60�8R0�6��z�&��0���"��9���������q�-����������0&�z�����z$%��0������Q����"*0���"*���-E

¬

Page 20: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

Uniform strain

stressFracture

Strain to fracture

Engineering strain

En

gin

eeri

ng

str

ess

proofstrength

tensile strengthUltimate

�y��+�"����Xe�E k1��a10I����$ ������0������-+����-$ ��'S�X�@8R7���0&�-6������������?�o�������-���^0&"��Q<���E

�� ��� �� ����(���� $*�����

�@$G7��-0��G����"�+-�����&���f���G+��&�������-6�6�8 0I�]�����-02���&�������&� #98d� B\�]����798£���&�Q������Mp����0I� �L��{o"]���������0�������������bo���-��0I���&�G#]�-�T���5'(����0���"*���&�%"����*�&��+���<-�&�%0&�����*�����������T�-�*�%�����p�&������+-8%�-#*������#j���G���%�����7����10��&�������T�I��n-�&� �-�!�-� ��$G7�������0H�-61$G�&�-��"����;��'�����"*+����������  ��rE5� ���V7�"���7j�����)�-'j�����V#�6�"��9�!�*�-��0I����!���X0&�-��0&���o�����������������Q���������p���f��"�0I�^�XM\�H8�������� ���C����0����H�����&�C����������+������P��'y0������Q���������9�p���������<R��0������=�@8��-'T�����D�*�-��0I��Ez� ���D8R���&6��`�������&���,'(���,7�6��-������0 �]�hM���;���*�&���2'(�����X���-�����&��bj$ ��nR����+�#���������6��'(����0���"*���F$G�-���F6���n-�&6=8�EG� ���%���&�Q���D�����%0&�����*"�0����&�J�h<����Y�����-�*+��F�-'\���&$%7j��������"������&bS�����J��7�6�����-'5�����D��$%7]�-02�;����"�+��*���&���,<��&����"������&$%7j��������"����D���)0&�-6�6��&�^����� ª©¦)§*�R¶2�C�����-�*�2ª©�rª·�~�¶2�1� �-� bZMp�*��0I�������$ ��6�6�8��-����"�$%�&���%����+-$G�����]�-6����]�-7K�Y'(���V#j�R�*8��R0��&�9�������&�N0�"�#���0 ³ [CB B ´;$G�2�I�-6��)���)���*��Mp�A����x��+�E\e�E�­*E

� ��� �u�������&+������t�-'z���*�A0&"��Q<��m���f����+��d����$G7K�&������"����&�f����0H�-6�6����d����� �h§9§]�2�^�I�]�2� ¨ �-�������7����������o���O�*"�0�����6��O'��-��6�"�����EY� ���F0&�-��������7K����������+ �u���z���&+������N���z6��hM!�&�,���&$%7j��������"������P���,0H��6�6�������*� ����\�2�!�I�]�2� ¨ �-���Y���&7*���&���&�9���T0�6��H�H<��-+���'��-��6�"�����E|�@�D�����\�����-�*�����������P����+����-�Y�����!'(���-02��"����\�R0&0&"*���

 

Page 21: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

En

erg

y ab

sorb

ed

Temperature�x��+�"����Oe�E�­*�TaR0I���&$G������0,��"�02����6��°�o#����=����6��C�����-�����=������� 0�"���<-�z�-�C�2s1����#������&��#98��-6�6[ B B �-��������$%� �4B B $%���I��6�� ³ �-E +�ET�@�����*��"�$ ´2E

���P$%�=s1�&�O$G�R���-E4� ���!��$%7]�-0��|�����-������������������$G7K�&������"*��� ³ ��´|���y"���"]�-6�6�8����2}]�����F�-�y���]���x���yMp�*��0I�

'(����0���"*������"*��'��-0��O�����hMp�, -l � 0&6��H�H<��-+���E�)�£��$%7]�-0��F�����-�����������������$G7K�&������"*�������F'(��"����iMp���&�t0�6��H�H<��-+������������������%�������������=���=<������

����$G7K�&������"*���-b-#�"*�5Mp�������p7�6w�-�Q����0 �]�hM£�������&�����������&�5����7�����6=8O�-�S�����C���&$%7j��������"����\���&0����H�����&� ³ �y��+�Ee�E ¬o´2E|� �4���/'(���&{o"��&�9��6�8����*��"�+��9�|���]�~�4��������"�0�����6��°�R#���������6��4�����-�����=�������z�10�0&"����4�-��6�8����P[ B Bm$%���I��6��&b#�"*�P�=�O���z���N'��-0��Y�-6�����'(�-"��������N'��-0&�I�R0&���o���&���&�0&"*#���0%$G�2�I�-6�����"�0I�J�-�O�����R����"�$ �-���L����������"�$�E²p�&0&���9��M!����n �� �z���-�������hMp� ���]���f�����m0��������=�������d'(�������*���°s1�������&��0��L�-'Y���"�02����6�� ��0�6��&�h<��-+-������-�������������`���)�������,���*�D������������'������D�����H�-�z�����A#�"�6�n^$%�1�*"�6�"�� ³������ ´;$D"��Q���2s10&���&�L� 0&��������0H�-6<��-6�"*�-ES� 6w����+�� � ��$%7�6����&�!��� �%0�"�6�� ��6���7�E

� ���Y���-7����`���*0&���&�-���O���������O7�6w�-�Q����0 �]�hM �Q���������,���;7��-����6�8�� 0���������{o"��&��0��X�-'S�����D34�&������6��?�v)��#]�-�����)#]���������&�|���,�*����6��10&���������z$G�������-�Y�-�*�D7]�-�Q��6�8P�;0&�������&{o"�����0&�p�-'������\"*#���{o"��=����"��y7�����������0&��-'S�����-0��&�,��'5���9�������Q�������w�-6/��6���$G���o���&bKMp����0I�q���9���&���-0��)����������+-6�8fMp�����`������6��10&���������^$%�-������� � ��·E;�C����*�%�����-�������������N����$G7K�&������"����%�����%0&"��Q<��&�X���&7����&���&�9������+q0&6��H�H<��-+��G�-��� �]�hM 0&���-���Y�-�J�^7*6��-�P�-'�����������x<-�&����"��S����$G7K�&������"*���-Ex[\�&6��hM �

�b-�����\0�6��&�h<��-+-�\���4�H���������y���]�-�X7�6��-������0 �]�hM£�-��� �hª·¶I� �-�2�I�&� E

Page 22: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

Brittle Ductile

Cleavage stress

stressS

tres

s

TemperatureTt

Plastic − flow

�x��+�"���� e�E ¬��V�@� �]"�����0&�F�-'T����$G7K�&������"*���D���q�����D�Q���������z����{o"������&�q'(���,0�6��&�h<��-+-��-�*��7*6w�-�Q����0 ����MzE

�)�98N���Z��0��PMp����0I�����-�������z�����%7�6w�-�Q����0D81���&6����Q�����&��� ³ ��"�0I��-�z7��98R����0H�-6T0&�-���������-���o�P0&�-"������L#98�����-��0I�u´TMp�=�����-"*�\��� �]"�����0&����+O�����)�o"�0�6��&���������G�-�\+�����M ��� �-'�0&6��&�H<-��+��)0����-0Ino�C������<R�����-#�6=8X6��&�-���T����-�f����0&���H�-������� �

�E5�@��+��&�������-6rb*0�6��H�H<��-+��,'(���-0���"����)���\'��-�Q�Hb��R0&0�"����CMp�=���f6�������6��pMC����������+�b���#�������#��

$%������$ �-6Z�&������+-8`�-���q���)"��*���&��������#�6��O��� ���]���z� 6��hM �����-�����=�������^���&$%7j��������"����O���,���q��$%7j�-���I���o��-��$ ��������'(�z���&����+�� � ��rE

�]���T�-�98F+���<-�&�%0&��$%7K�����=�����-�Y�����V��$%7]�-02�5����"*+��������������&7K�&���*�!$G�-���*6�8O���G$%��0������Q����"�0���"�����b+����-���f����¢&�P�-�*�`���*0&6�"*�����-�f0&���9�����9�HE\�¥M!�&6���$G���9�;0&�-�`���h<-�Y�F0&�-$D#����������������-'x$G��0&���-������"�0���"��������"������;��� �j�&���&�9�S0��1��6�����+V���~���&�y�2s17K�&�����&��0��&�F���y��� �Z�����&�9�x7]�-�����&��E5� ���\���-"�+����������S��'u�;$D"*6�����7]�-���M!�&6��G���T���o"�� �P0&���9������#*"*�������%'(����$ �-6�6������)�°s1����������+O7��]�-���&��E��;� �°s1������$G��6�8%#����=����6��p7��]�-���,6���n-�V�����+��G0&�-��#K���G$ �-�Q���������=���pM\��"*6��G'���0&��6����������\'������!0&����0InG7�����7]�-+���������� ³ 7K�1���5����"�+����*�&����´2b*Mp�*�&���&�-��p���-'©�y7��]�-���C6���n-���-"��Q������������M!��"�6��Y���2�I�-���Y���*�!7����10��&���x�-']0����-0Inz7�����7]�-+���������� ³ +��R�1�z����"*+����������I´°EU;����0&��bx�f7����-���FMp�����m������+��A�]�-�������&���Y�����-'©�����m�����z���&��������#�6��D'(����+-�1�R�A����"�+-�����&���&E c,��������-�����&�y�]�-����b-7��]�-���&�56���n-�!�-0&��0&"�6��-�|'(�&���������\�]�H<��C�)7j�-��������<-�\� �j�&02�5���Y����"�+��*���&��� ���1$G�-no����+;0&����0In7�����7]�-+9�~�����-����� �%0�"�6��&E

Page 23: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

����� � ��� ������� � ��� � � � ��� � � � � � �; � � �� ��� � � � � � �����

a1��6������=}]0H���������i���tM!�&6�������+���f����$G��6w�-�X������]�����R0&0&"*��������+���t0&�-��������+-�f�2s10&��7*�^���]���f�����$%��"�6����������P���p�����P��"*��'��-0��O�-'x�����P7]�-���&�9�)$%�����-6·E\:;��6���n��P���^0&�-��������+*bu�����P0&�R��6�����+F�������P���V<-�&�Q8����+��F���FM\��6�������"��p���P����+-�F�����&��$ ��6]0&�����*"�0�����<R���@8X��'Z���*�;$%�����-6�6���0\��"���'���0&�&�\�-���%��$G�-6�61<���6�"�$G����-'T$G�����������-6|���9<���6=<�����EPa1��6������=}]0H�����������R0&0&"*���,��7������~s1�w�-6�6�8����;�����X����+��D��'5�����Y'("*�����-�A¢&�����D�-���7�����+����������&� ���9M\�-���*�C���f�O0&��6�"�$G���-�!$G�-���*�&� �-6�����+P��������$G�-6j+-���-�����&�9��� �h�Kehl �rET¡����-��������6��&02��������R0&0&"*���,#K�&0&�-"����X���������X�-�������9���&�qMp�=���q�����&�����zehl�l�� �������&02���������,��6���+-���&�`Mp�=���q�����D�������&02�������q�-'$G�~s1��$D"�$ ���&��� �]�hM �Q��� ���D�����F+�����M ���N�-'\����������+����-�����&EDU;�&�*0&�X�����XMp���*���N�-'������F0���6�"�$%�]�-�+����-�����5���5��#����&��<-�&� ���O����0&���H�-���V�-���z'("��*0��������F�-'Z�����p�����Q�I�-�*0&�p'(����$ �����p'("��������F¢&���*�;#K��"������-��8-E

� ���Y$%��0������Q����"�0���"����zMp����0I��'(����$%�;�-�)�%�����&�&64M\��6��^0&�R��6��p'(����$ �����P6���{o"�����7��]�-���Y��� �-$F>#����&�9�G���&$%7j��������"����^���%0H�-6�6����i����� �-�?�o���&7K�����=����� �!�-���7�����$ ����8 �T$G��0&���-������"�0���"�����E �@�d+��&�*�&����6�-6�6��-�������-$G����7�����0-b��-0���0&"*6w�-�5�����%� ����$G�-����� �������&�D'(�������=���C'(����$ �����p$ �����-�����@8O�-'K�������5$G��0&����������"�0°>��"*��� ³ �x��+�E5e�E  �´2E�.)"�������+^��6���M 0&�R��6�����+�b/�����%}]���Q�Y7*�]�-���G���^�����-�*��'(����$ '(����$ �������-"*������������� ����-6�6��-�������-$G����7�����0z'(����������� «e�e�b�e�k��rE%� ����$ ������� �������&�A'(�&���������F+����hMp�O���P����+��A���&$%7j��������"������O#98��7]�-���-�&{o"���6���#�����"�$ $%�&0I���-������$ Mp����0I�m���9<��-6�<����O�-��6�8A�*� �j"��������m��'C���9���&���Q���=���w��6S0H�-��#j�-��by#*"*�Y�*�-���"*#���������"1�����-�]�-6R�����-$G��Ex[\"1�5��"��\���;�����C����+��D0&�R��6�����+V�������&�y���9<���6=<����X���OM!�&6������*+��-0&��0&"�6��-�|'(�&������������5#]�������=���p�-���%$G�-�����&���������p$G�H8X#j�p���-$G���]�-�9�T���&7K�&�*������+P���F�����pM!�&6��%0&�-$G7K�����=��������E4� 0&��0�"�6w���'(�&�����=���T"���6���n-��#]�-���������T���40I�]�-�-����0����P�]����"*��� �9�=�4�R"*0&6��&�������x���O�����R�o$G�2�I�-6�6���0x����0�6�"����������4�-�*�D���&�*0&�+�����Mp�T���X$ �-�98X�*� �j�&�����9�!�*������0����������y'(����$�����p�o"�0&6��H���������X��������E5U;�hM!��<-�&�&b1#]�-���������C�o"�0&6��H�����&�T#987]�-���-�&{o"���6���#�����"�$ ��� �j"��������f�-'40&�-��#K�����-�������9<-��6�<-�&�p������7�6w��0&��<-�,+�����M ����E!_`�-�Q���&�*�����������C'(����$G���#98A��� �Z"��������*6��&���,�����-����'(�-��$G���������A���N�����&��6!�����m�R0&0�"����zMp�����������&���G������"��%0&���&�9�O�����=<1����+f'(����0�����G0H�-"*���Y�*� �j"���������6������V�o"�0&6��H���������`�-���q+����hM ����E)_`�-�Q���&�*�������O'(����$G� Mp�=���A�%7�6w�����O$%����7�����6���+-8�������T0H�-�%�2sR���&��� �-0&�������!�-"��Q���&�*�����p+����-���*�&ESU;�-���F$G�-�����&��������� ���5���-�!�z���&�������-#�6�� 7*�]�-���p���FM!�&6����#K�&0H��"����q�=����� �]�-���t�-���t#*��������6��-E � �*�q�]�-�������&���f�-'z$G�-�����&���������^���G���&�*��������<-�`���L�����q0&�-��#K���0&�-��0&���o������������� ³ �x��+�Eje�E�� «eh­ �w´2E

�x��+*EKe-E �Y�����hMp�;� ����M 0I�]�����p��"*$G$G�-����������+P������7��]�����&�C���]���C'(�-��$ #o8G���������&0�����������"�02���=<��

Page 24: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�-����������7�6��-0&�=<���$%�&0I�]��������$G� �-'4�����-���Q'(����$G��������� � ��·E

α w α a

α

Inclusion

����� �����

�x��+�"����Ye�E  1�5�9´��@6�6�"*���������������%�-'|�����,$%����7�����6���+-8F�-'y�-6�6��-�������-$G����7�����0 ³ � ´2b���0&�=>0�"�6w�-� ³ � � ´��-���N� ���*$ �-�*��� �~�������A'(�&��������� ³ � � ´,#u´,��0H�-���*����+��&6��&02�����-�m$%��0�����>+����-7����-'x�FM!�&6���$G��0&���-������"�0���"����� «eH¬ �rE

����� � ��� � � � �� � ��� �

�@�J$D"�6=������"���M\��6�����bS������+��-7J#K���@M!�&�&�������0&�-$G7K�������o���Y���`#j�������������J���P}]6�6��&�m"�������+A�����{o"��&��0��\�-'oM!�&6��O7]���������&b��H�-0I�O�-'oMp����0I�z}]6�6�������6=8�� 7]�-�Q�4�-'o�����5M!�&6��P+9�-7 ³ �x��+�E�e�E �9´2E|� ����$G�2�I�-6����7j���������&� ���5����������'(�-���)��� �]"�����0&��� ����+����=}]0H���o��6�8X#98F���*�)�-�*�����������]��6*��������$G�-6u0�8R0&6��&�!������"*0&�&�G#98���*���*�&7K�����=�����-�i��')��"�#�����{o"��&�9�f6��h8-�&���&Etc,��6=8J���*��}��]�-6 6w�H8-�&�F���N#j������7j���������&�i0H�-� ��������#K�

g

Page 25: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

Har

dnes

s / V

HN

Carbon / wt%�x��+�"����e�E �1�£U;�-���*���&���^�-'D�i$G�-�Q���&�*��������0q$%��0������Q����"*��"������-��� '("��*0�������� �-'0&�-��#K���J0�����0&���9�����~�����-��E�v;�-���G�������F���Y����+��*�&�D0&�-��#K���J0����9���&�9���F'(���-0��������m�-'�����I���������^��"������&���=���z����0����&�-�����&b����o"��V������"�0�����+X���*�P�h<-�&����6�6/�]�-�����������&E

�2s17K�&02���&�������2s1����#����P�f����"��G7*����$G�-�Q8`$%��0������Q����"*0���"*���-E%� ���%����$ �-�������*+f���&+-����������'\���*�FM!�&6����$G�h8Y�]�H<��V"���������+��-���V�����-�*�������9�����&$%7j��������"����p���������T����+��F������"�+��F���P0H��"����V7]�-�Q���w��6*���T0&�-$G7�6���������2<��������I�o�����-���Q'(����$G���������z���9���V�-"*�������������-bhMp����0I�Y���z��"*#�����{R"*�&�9�50&�R��6�����+C���������-���Q'(����$%�����p'(�&�����=���-b#�"*�������!�*�&0&�������-����6�8X���z���*�;���-$G�p$%��0������Q����"*0���"*���V�-�5�����V7�����$G�-��8Y���&+-��������Ex� ���;����+������*�TMp�*��0I����N���-�%�°s*7K�&��������0&�^7j�&�-nL����$G7K�&������"*���&�F����+��i�&����"*+��i���m0&�-"����^����<������������ ���m�-"��Q���&�*������bC�-�������$G7K�&���&�f���%�-���2sR���&�9�;Mp�*��0I����� ����7j�������&�9�;����'��-0�������� ��"�0I�q�-� �����z���I����������+X$%��0&����������"�02��"�����-���P�-6�6��h8;0I���&$%���Q����8-E5¡���<-�&�����]�~�|�H�-0I�O���&+-�����z�-'*� $D"�6�������"��,M\��6��P���/6���n-��6�8V���V�]�H<����2s17K�&�����&��0��&������ �j�&���&�9�5���*�&��$G�-6��*����������8-b9����� M!�&6��%$%��0&����������"�02��"���� ���5�°s*7K�&02�����G���z#K�p�������-$G��+-�&������"��5���%���0&�-6��)���&6��������f���D���*������$%�&���������*�C�-'4�H�-0I��M!�&6���7]�����&bu�����������������*���I����6�����M\��6�������+X0&�-�������������*���"*0I�X�-�y�����\�*�H���y����7*"*�HE4� �����y�����-"�6��O���&0��&�����-����6�8P6��&�-�z���;<��-���w���������*�4���O$%�&0I���-����0&�-6o7����-7j���������&��b�%'(�&����"*���OMp�*��0I�`���)$%�����V��#9<R���-"���6=8^��� �]��0����&�A�������*�Y�]�-�����������,7����-}]6��&�)��'5��"�0I�qM!�&6����&EV� ��������-���f��������0H���������*�Y���]�~�%M!�&6����FMp����0I�£�-���������G$%�&0I���-����0&�-6�6=8L�*��$G�-+��&������"��%�-������"���0��&7*����#�6��f���"����*�&�������-#*6��,��0H�������&� ��� ���-"�+���������� «e� h�ue ���·b*��0H�~�������CMp����0I��7�����<-�&�9���;�-0I������<���$G���9�p�-'4��7*����$D"�$7�����7j���������&� �-���t7����&���&�9������� �G0�"�6�������� �����&��+������&��������+J��������+-��E¥� ����� 7����&�*��$G�������t���GMp���*�&6�8�-0�0&�&71���&�f'(���!Mp����"�+-�o�p�Q�����&6��CMp�*�&���P�D$%�=sR��"*���)��'y$G�-�Q���&�*���������-���f#��-�����=���;6��H�����C���X��0H�������&� ���

ehl

Page 26: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

Invariant−plane strain shape deformation with large shearcomponent.No iron or substitutional solute diffusionThin plate shape.

DISPLACIVERECONSTRUCTIVEDiffusion of all atoms during nucleation and growth. Sluggish

WIDMANSTATTENFERRITECarbon diffusion duringparaequilibrium nucleation

below 850 K.

ALLOTRIOMORPHICFERRITE

MASSIVE FERRITENo change in bulk

PEARLITECooperative growth of

composition.

ferrite & cementite.

MARTENSITEDIffusionless nucleation &

BAINITE & ACICULAR FERRITECarbon diffusion duringparaequilibrium nucleation.

growth.

No diffusion during growth.

& growth.

FERRITE

IDIOMORPHIC

�x��+�"����;e�E �1� �x6��hM!0I�]�-�Q�5��"�$%$G�-���������*+V�����C0I�]�-���-0����&����������0��x�-'u�����-���Q'(����$G����������������Q�����&6�� � ��rE

���-"�+����������,6��-��+-�&� ���]���`�����Y0&�������&��7j�-�������*+ "����='(����$ $%��0������Q����"*0���"*���&�VMp�����`�&�=�������)$G�-�����&������������V#]�-��������� «e � �rE;� �*�XU;��m'(����$%�&�^���^�����YM!�&6��q#j�&�-���,0&�-�q#K�Y���=<R�������q���9���%�@M\�f���&+�������� � ³ �9´���I�1�-"��Q�������������������-����{R"*�&��0I������b ³ #u´!���&$%7j�����&�^�-�p���*��Mp�^��� �x��+�ECe�E�g*E

����� ���!�� ��! � � � � � ���� � �! � ��� � ��� � ��� � � � �

a1��6������=}]0H���������L���£�N'("�������� M!�&6��*����+�7����R0&�����G���%�-�]�-6���+���"*�D��������+����F����6������=}]0H���������Zb�#*"*��R0&0&"*�������)����6w������<���6�8�����+��q0&�R��6�����+%�������&��E�� �������X$ �-���`no���*���,�-'����-6����*��}]0&����������#j���]�H<1����"��,0&�-�#K����#�������<-�&�q���^��6�6��h8R� «ehg��Rk�k��r�

e�Ep.;"�������+^��{o"���6���#�����"�$ ���-6����*��}]0&���������q��� �Z"��������q���-n-���O7*6w�-0��%���A#j�����N�����F���-6����N�����m6���{o"����7*�]�-�����&bC#*"*� ��{o"���6���#�����"�$ ���R�&�F���-�%+������&���-6�6=8�-7�7*6�8J���NM!�&6������*+m#K�&0&�-"������-'V����������+��

e�e

Page 27: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�y��+�"����Xe�E �*��a1�&02���������-'x$Y"�6����=>@��"��f�-��0�M\��6����-' �]�°> �-vV�=>?l1E  �_�� M ��� �Q�����&6·E

����6�������}�0H�������������������&E

k1Ep.;� �j"��������Y0&�-�X#j�!6���$G�=���&�z���y�-#����&�9�5���Y�����!����6����O#�"*�xMp�=���O0&��$%7�6��2���!$G�«s*����+p���Y�����\6���{o"�����*"��V���O0����9<���0��������������G�*� �j"���������Ex� �*���T���T�����p�-'j�����V$G�-���X0&�-"������!'(���5$%��0��������&+����&+9�~�����-����fM\��6���$G��0&���-������"�0���"������&E

­*EC� �=���D6���$%�����&�z��� �j"��������O���D6���{o"����P��"��!�����-#*���&�*0&� �-'u���&���S0����9<���0��������%�-���D�*��6R��� �j"��������Y��������p����6�����b~���������p0H���%#K� ��������6�"*��� #j�-"����]�-�Q8D6��h8-�&�5���D'(�����9�5�-'K���*� ����6���� ��6���{o"����O���o���&�Q'��-0&��E

35����'(�������o���w�-6!����+�����+9������������O7]�-������������������+��-'V����6�"*����b5�10�0&"����X���J$%�����Y�-'p�����f����6�������}�0H�~>�������L7*���R0&�&�������&EN� �������&+����&+9���������L0H�-�J#K��0�6w�-������}��&��-�O�&�=�������D$G��0&��������+�����+9��������� ³ �2sR���&��������+�h<����;���������-��0&���)�-'x�����*��<R����"��-6/+�����������´ �-�V$G�-0��������&+����&+9��������� ³ �2sR�����������*+��h<��&�;�����Q�I�-�*0&�&�V6w����+���������-�f����������¢&����'x��������<R����"]�-6K+�����������´2ET_^��0&��������+�����+9���������f0H����#K�,'("��Q������� ����<R���*�&�����9���X0��&6�6�"�6��-�&b�����o�����=����0G�-���L+����-���R�R#K��"������-��8N���&+����&+9���������ZEAB\�&6�6�"�6��-�z����+�����+9���������L7*���R��"�0&���X0&��$%7K�����=�����-�]�-60I�]�-�*+��&�;��<-�&�;�������Q�Q�R�*�������-��0��&�&bj�-���^���&�*0&�D0&�-�`#K�O��6���$G���]��������#o8����&���V�����&����$%�&�9�&EpU;�hM\�2<����&b���*���-0&0�"�$D"�6����������J�-';����6�"*���f������9�����������9�����=����0���7]��0&�&�%���Y$G�����f��� �%0�"�6��D���N�&6���$G���]�����-Ema1"�0I�����+�����+9��������� �R0&0&"*���F�&�=�������%#98 ����6�"*�����-0&0�"�$D"�6���������� ���%+��������R�R#K��"��*�]�-��8m+����1�h<����G�-�%#98�����

e�k

Page 28: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

Tempered zone

Reaustenitised zone

Re−melted zone

Base metal Base metal

Backing plate

Fusion zone

�x��+�"����^e�E�g*�G� �Z��0��X�-'V���&���D'(����$ �`��"�#*���&{o"����9� 7]�����X���L������7��������O7]�-�����&��Ea10I�*�&$G������0P�*�w�-+����-$ �����hMp����+F���*�O���°�R$%�&6=���&�Zb]���H��"������&���=�������&�^�-��������$G7K�&���&�¢������&�p���^�F$D"�6=����7]�-���!M\��6���E

eh­

Page 29: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

��$%7�����+��&$%�&�9�;�-'��@M\�����9������'��-0��&��+����hMp����+�Mp�=�����f+����hM ���N0���$G7K�������9�z������$G�-64�����H�-0I���-�����&��E� �����!�@8R7j�)�-'|����+�����+9�������������\0&6��-������}]����"����*�&�\�����,$G�-0&��������+�����+9��������� 0&������+����Q8�E5� 0I���-���-02���������?>����0;���&+����&+9�~�����-� 7]��������������#*���&�Q<�����'(���&{o"����o��6�8G���G#j�-����$G�-�o"]�-6j�-���f�-"1����$G������0 M\��6�������+�bo$ �����Mp�����J���PMp�����*��"*�Y������"����f�-' }]6�6��&�O�-���*������������bS���O����6�"*���I�R#]�-���*����+�E`� �����D���Y0&�-"������ �&�������&�O#98�&�*����0I�*$G���o�%���X�*�&7�6���������� �-';����6�"*�����-�*�£0&�-�£#K����#����&��<-�&�t�~'©���&�X�2��0I������+m�-�F6���+-�o�X�-���i�]�-��n����+����-���&E�a1��+�����+9���������f6��H�-���C���%������<��-�����������������f$%�&0I���-����0&�-6/7�����7j���������&��E

�� ��� �� ��& � ��#�� � �*� �����.)"�������+fM!�&6��*����+�b/0����9<���0������������A�����X6���{o"����A$G�2�I�-6S���&��"*0&�&�z���*�%����6�"1���X+����-�������9�������A�����

6���{o"�����E �]���x�,6���{o"����Y�-'K0���$G7K������������� .0/ ³ ���-�S���D��{R"*��6���#�����"�$ Mp�����D�����\����6����u´°b����*� 0&��$%7j�-������������-'!�����G����6�����7��]�-�������P�����G���9������'��-0��G#K���@M!�&��� ����6����m�-���m����� 6���{o"��������O+-��<����L#98 . 1 / � . / bMp������� � ���T�����V7]�-�Q���=�����-�%0��1� �%0&�����9� �k-­ �rES� ' � � ���������V'(���-0��������%���-6����*��}]����b�������� '(���-$ �x��+�E!e�E=ehl���*�,����0����&�-���,��� ����6�"*���,0&�-��0&���o������������� ��� �����,6���{o"����%'(���-02�����-� ³ e2> � � ´!���\��{R"��-6j���D��������$G��"*�o�!�-'���-6�"*�������?����0����&�`�*"�������+X����6������=}]0H�~�����-���-' ��¨ '(����0��������f�-'x����6����f+��=<��&��#98��5{uEVe-E k1E

> . /�� � . /"A� � / > ,� � A� . / ³ e�E k-´� A ��

� �,� � / � ���

���� . /

. / > ,�� � A ³ e�E ­�´���%���]��� . / / . � > ,�� � � A�� H � ³ e�E�¬9´�-�*��������0�� . 1 / � . / ³ e�E  -´

. 1 / � . � > ,�� � � A � H � ³ e�E ��´

�5{uE,e�E��%���Vno���hMp�A���V����� ��¶I�]�2ª©�4���&���-��ª·�~� b]Mp����0I�^+���<-�&�p�����P0&���*0&�&�9���������������-'S����6�"1���P��������6�����bMp����0I�^��� ���-�p������{R"*��6���#�����"�$ Mp�����������z6���{R"*����E

eH¬

Page 30: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

L= kCC

S

CL

�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

����������������������������������������������������������������������������������������������������

Co

nce

ntr

atio

n

kC

C

}

}

0

df

dCL

Solid Liquid

0

0 1

(increase in solute concentration due to solidification of

Fraction solidified, fS

fraction df)

�x��+�"�����e�E�eHl*�SaR0I���&$G������0p���w�-+-���-$ �-'�0�����0��&�9�������������G7*���-}]6�� �-'j����6�"*���p���F����6�����-�*�%6���{o"����X��"�������+z����6������=}]0H�~�����-��b�0������������������*+P�*�O��� �Z"*�����-�X���F����6����X#�"1�T$G�«sR>����+X���f���*�P6���{o"����f��"������F0&�-�o<-�&02�����-��E

����� � � �����

B\�����&7A0H���A#j�O���&��0&����#j���N�-�,�%����$%�°�o���&7K�&���*�&�9���-�*�A7j����$G�-���&�9�)����'(����$ �~�����-�^�-'��G$ �~>���������-6ZMp�����q�2s17K�������`���G�G0����������-�9�)6��9�-��b�Mp�*��0I�`���p+��&�������-6�6�8f#K�&6��hM ���*�P8R����6����������&�*+-����bj���;�0&�������-���f����$G7K�&������"*���-E

�� � �� � � �2����& �*$ #%& ! � &)������ & ( ��+��

� ���P"���"]��6/$G�2�����R�^��'x0&�-���Q81����+%��"*�;�X0&�����&7����&�Q�)��� ���F��"�#o���&0��,�%��7j��0&��$G�������G�F�����H�-�18����������6���6��9���OMp����6����x$ �����9�I�-�������*+V�=�S�~�5�)0����������-�9�S����$G7K�&������"*���-Ey� ���C��6w�-�Q����0!�-���X7*6w�-�Q����0��������-�������6����-�����*+X�-����$%�H����"����&���-�V�D'("���0��������f��'y����$%�-ES� �������-�I�-6j7�6w��������0,�������-������� 7�6��-�����&���-+9�������Q�����$G�,�-� ��6�6�"��Q�����~���&�f��� �x��+�Eje�E=e�e�E

e� 

Page 31: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� ���`���&+������ ���� ���F0&�-$G$%����6=80&���*�����*�&�����d�-�G7�����$ ����8J�-�%�����-���������o�G0&���&��7�b � �-�����0&���*�]�-��8��-� �����&�-�*89>@�Q�I�����O0������&7^�-��� �&� �-� ���&�����w�-�Q8����p��0&0&��6�������������+F0&���&��7�ECB\���&��7^��"�7*��"*����R0&0&"*���C�~�������)7K�����o���DE9� ���)7�����$ �-�Q8X0&���&��7�0&��"*6�� #K�V���&��0&����#j���f�-�������VM\����n�>@�]�-�����&�*����+O���I��+��'(���Z�����5$G���������w��6����,Mp����0I�����*�5���&�����Q�I�-��0��5��� 0&���&��7O����#�"���6��/"�7z#98)<R������"*�5�-'R�����/�hMp�z���2'(����$G�������������"�������+ ���&0������]����8q0������&7N���������D���������������D��'!#��-6w�-�*0&�Y#K���@M!�&����M!����n9> �]�-�����&������+��-���A�����&��$ �-6����'©���&�*����+��o���������w�-�Q8G0������&7�7�����0&�����&�C'(���-0���"����)�������-"�+���0&�h<R�=�I����������bR���9���&��0���8R�����-6�6������V0&���-0Ino����+Y������-$G���-�����&�p�]��$ �-+-�,$G��0I�]�-������$�E

A

D

E

B

stage

II

IV stage

III stage

I stage

C

CREEP CURVE

TIME

ST

RA

IN

�x��+�"����Je�E=e�e�� ¡��&�������-6,'(�-��$ ��'O�Q�����-��� �-+9�������Q������$G�q0�"���<-�-E ��� bC��6w�-�Q����0�°s1���&��������� � �� b*���&0����H�������*+%0������&7�������� � �Ab*$%������$D"�$ ���������-'y0&�����&7�� ���Db����0&���H�-������+F0&���&��7^��������E

�� � �� � �"������ ��& �*!.$*#%��� �

� ª��2���h¶��-��ª·�~��¶2���I�@§ ��� 0H�-"*���&��#98����*����� �j"��������f�-'x�����-$G��b1Mp����0I�^"��*6��R0InG���*��������6��R0H������������������V+����V7��������&�^#98���#������-0&6��&�V�������������p7]����� �k�¬ �rEC� ���P$%��<-�&$%�&�9�;�-'S������6��10&�����������C���V���&���������&�#98t������6w�~������0&�N�-�*� �����m�-#�������"�02�����*+£���Z��0��q��'D��#��Q�I�-0�6�������"�0I�¥�-�����������-6�<���� ����6�"*����������$%�&b7����&0&��7������������ ��� �-�����&� ������6��10&�����������&E

eh�

Page 32: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

fo

τbtanθ

b

Reaction forceClimb

bτ θ

τ

τ

Glide plane

PrecipitateGlide force

force

�x��+�"�����e�E=e�k1�zB\6���$D#`'(�-��0&�X�-�m�f������6��10&���������^Mp�=���N#�"���+��&���z<-�&02�������d��"*�F��������H�-�p�Q��������� ( E�����p��6�����+D�����z�������&02�����-�f�-'y�����z�����&�-�V�������&���&E

� �X0H���#j�����&��� '(����$ �x��+�ELe�E�ehk k~¬ �\���]���F�`�*����6��10&���������NMp��������7]�~���J���D#�6��R0In-���#98�7����&0&��7����������!�]�-�T�,7K�&��7j��������0�"�6w���x0&�-$G7K�������o�S�-'u�����C'(����0&� ( #������#8;���]���5����0&�-"����-+-�&�5���x����$%��<-���"*�P�-'!�����%��6���7�7�6w�����-EG�)����"�$%����+����]�~�O�����G�*����6��10&���������A0H�������-�O+�6������X"�79M\�-�����O���P0H���L$%��<-�<���������0H��6�6�8��='5�����Y6��hM\���,�]�-6='T�-'T�����D������$%�)�*� �j"����X�HM\�H8A�-��0&�-�A#j�Y���&���A'(����$ �x��+*EDe�E=eh­ �k�¬ �rE� �����D7����R0&�����XMp����0I�i���DMp������6�8mno���hMp���-� �@0&6���$D# ��bx���&{o"������&�F��� �Z"��������J�-��� ���&�*0&��0H�-� �R0&0�"������6=8DMp�����������p����$G7K�&������"����;���\��#j�h<��)l*E�­-��� �������*b1Mp�������)��� ���5�����)�-#�����6�"*���;$%�&6=������+z7j�����9��-'4�����z$G�����������-6·E

B\6���$D#L"��*6��R0InR�Y������6��R0H������������'(����$ ������7����&0���7��=�I�����&�OMp�*��0I�7����L������$ �-�*�L'("��������&�Y��6���7³ �-�C+�6������h´T0H�-�������&���I��n-��7�6��-0&����� ���&����'(����$ �x��+�E\e�E�e&¬� k�¬ �·b16��H��������+O���X0&���&��7�E!� �*���C�°s*7*6w�-��������*�%7*����+����&������<-� �����N0&���9�����o"���"��P�]����"����F�-'!0&���&�&7ZbS�-���A�����G����6��X��'\��� �Z"*�����-��b�Mp�������*� �j"��������0&�R� �%0����&�9�

? / ? ���� �� � � � � ��� ³ e�E �-´Mp����0I�X�2s17�6w�������x����� ����7j�������&�*0&�p�-'u����� �Q���&�-�*8D�Q�I����� 0&���&�&7%���~��� ���� � ���D���&$%7j��������"���� ³ � ´°b�Mp�=���

�� ��� /�� � � ��� �� � � � � ��� ³ e�E ��´

Mp������� � ���,�����F0&���&�&7��2s17K�������o�&b � ���z�f0&���*���I���o�&b�� ���z�-���-0�����<����������q�����&��+-8N�-�*������,�����+9�-� 0������Q�I�-�9�HET� ���z����7j����������0&�P�-'y0&�����&7��������������-7�7�6��������������&��� � ��� ��"��,���X�����z0&6���$D# '(����0&���

e��

Page 33: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

==

=

Atoms diffuse away from the bottom of the half plane.

Core diffusion of atoms is important

Half plane

at lower T/ T

At high T/ T this takes place mainly by bulk difusion through the crystalM

M�x��+�"����Ye�E�eH­*�T.)� �j"����������-'x�����-$G�C6��H�-�*����+D���G0�6���$Y#

e �

Page 34: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

Climb

Glide

Glide

Climb

Climb

Precipitate

�x��+-"����Xe�E=eH¬���B\6���$D#R>@+�6������V����{R"*�&��0��Y6��&�-������+D���F0&���&��7

���*�O����+������ � bu���*�Y����+����&�p���*�Y0&6���$D#f'(����0&� ( #�� � �C81bu�����O$G�����O�*����6��10&����������� #K�&0���$G�P"���6��10In��&�7K�&� ����0&���*��b]�����z$%������������6��10&�����������\+-6����*�,7j���p���&0�������bK�-�*�������z����+-���&� ���C�����z�������-�����������-E

� ª ¹p�9�2ª·�~�^¶2���I�@§ ���]����$ �5{uE e�E �*b9�������50&6��&�-�5���]�~�\���T�����V�������&���\����0&���&�-�����&bR�����V�������p�-'Z�����7K��M!�&��6w�HM£0&���&�&7 �-6����O�*��$%�������������&b�#�"1�\�~���������T���&��"�0��&���Q�����&����6��2<���6·bo0&���&�&7G���R�&�����-��0&��$%� ���P��]�-6=�Hb9�=�!�R0&0�"��������*�����&�-� #98%�-� �-6����&���]�����=<��p$%�&0I�]�-�*����$�Ex�;�!0&�-� #K�V���&��� '(���-$��x��+*E\e�E=e�  k�¬ �·bR�7K��6�8R0&�Q8R���I��6Z0H���f�2s17]�-������"��;���D���*�z�-7�7�6����&� �������&���&b � b�#98 +����-�����&6�����+9�~�����-���o���&��� � �-0����p�-� �$%�&0I�]�-�*��0H��6*������<R����+,'(�-��0&�p#�"1�Hb����*���S����$G�C������$%�5��� �Z"����C'(����$ ����� �������-'K�����p+����-���D'��-0��&�5����������-�����&��bo�-���F������6��R0H���������*�S�-��� ���-�T���9<-��6�<-�&��ES�C�T�*��+�� � � � �Gbo�������x��� �j"��������D�I��n-�&�T7�6��-0&�C�������-"�+�����*� 0&�Q8R���I��6!�=������6�'?b4���]���O����bx#98m#�"�6�nA�*� �j"���������E�� �����������%�-' 0����&��7���P���&�*0&��7�����7K�����������]��6S������ �Z"��������`0&�R� �%0&���&�9� �zb������q���f���*�D�������&��� � �|�-���A�����Y0&�����&7��������Y<��-�����&�z�-�Ye � � � Mp���&��� � ������*��+����-��������¢��-E5� �������P'��-0����V6��H�-�����%�����z0&���*�����=��"*����<-���&{o"]���������

���� � / . ? �� � / . � � GIH�������� � ³ e�E g�´

Mp�������t¤ �-��� . �� . ? � �-���`0&�-�������-�9���&E �C��6��hM\��� � � � �GbCMp���&�d#*"�6�n ��� �Z"��������i���%��6��hMzb+����-���G#j��"*���]�-�Q8G�*� �j"��������G���-n-��� ��<-�&��b�#�"*�C�����)0������&7��������)���\������6�6K7*����7K�������������-6]��� � Ex�@�f����������������z����6��&�z�������-�P��7K�&��"�7L#K���@M!�&���L�����F+����-���*�&b|+��������1> #j��"*���]�-�Q8q��6���������+f�������&{o"������&�L�-�P�-��-0�0&�&�������Q8f���X���*��� 7����10��&����E

�@�^��"�$%$ �-�Q8�b�0������&7����V�X7����R0&�����V��� �]"*�&��0��&�`#98����&$%7j��������"�����b]�������&���)����������$%�,�-'y�2s17K��>

ehg

Page 35: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

d

σ

σ

σ

σ σ

σ

Bulk Crystal diffusion

Grain boundary diffusion

σσ

�y��+�"����Xe�E=e� 1�5.)� �Z"*�����-��6��H�-�*����+D���%0������&7

k-l

Page 36: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

��"*���Y����#j�����`�����&���D<-�����w��#�6����&EV� ���D�����������I����0&�D����0&���&�&7A���,�-�`��$%7j���Q�I�-�9�V'��-0������)���`��������+��q�-'�����&��6��p"������^����7j�hM!�&�V7�6w�-�9���&E

����� � � � � ������ ��� ��� �� � �! � �� � ��� �� � � � � � �����

� ���;'("*���]�-$%�&�9�I��6K0����=���&�������X'(���������������I����0&�V���P0&�����&7f�����2<R�������o��6�8%0I����$G��0H�-6]0���$G7K��������������E�)6�6��h8R����+Y�&6���$G���9���p$ �H8��-0��V���f�*� �j�&�����9�VM\�H8R�O�

e�Ep[�8f���-��������+D�����z���&0&�Q8R���I��6�6��������������G���&$%7K�&���~��"����P��'y�����z#]�-���z$G�����������-6

k1Ep[�8f���9�����1�*"�0&����+F����6�"*���z������$%� ���f���-6����f����6�"1�����-�f���f�����z6���������0&��E

­*Ep[�8f7�����0&��7������������&�50H����#������&��b]�����������*�&� ��� ���o���&��$G�2�I�-6�6���0;0&��$%7K��"�������E

� �����S6w�-�Q�x'��-02�����x���x�����C$%�����5��$G7K���Q�I�-�9�y���Y����� 0&���9���2sR�T�-'K�����&�&6��S'(���x7K�hM\���T7�6w�-�9�S�-7�7�6���0H�~�����-���&E35����0&��7*���I�~���&�)��$%7j�����D�����X$%�h<���$G���o�P�-'�������6��10&�������������������&���,$%�1���X��'\��0��������A���z��'("��*0��������A�-'���*�&���p����¢&��bu�-'S���*�&���p7K�����=�����������������O$G��0&���-������"�0���"����P�-�*�^���*�&���V�����-#���6����@8-E!� �*�Y�����-#���6����@8 �-'S�����$%��0&����������"�02��"����z�-�p�XMp����6����*�&7K�&�����V�����

e�Ep²p�&0���8R�����-6�6����������������-'4�����z$G�������=sjE

k1EVB\���-�����&������+G��'y�����z7�����0&��7*���I�~���&��b�6��&�-������+D���F����0&���&�-���P����0����&��7`���&���������-��0&��E

­*Ep.;��������6�"1�����-�f�-'x$%�����-�����-#�6���7��]�-���&�&E

���� � ��� � � � ��� � �� ��� � � � � � ��� �����

�]�&����������0,�Q���&��6��V�-����"������`�2sR���&������<���6�8����������z0&���*������"�0����������-'y7j�hM!�&�V7�6w���o� '(�-� �&6���0�������0����@8+������&����������� �k� h�R­*e��rEy� �������46��hMJ�����&��$ �-6o�°s*7��-���������D0��1� �G0������o�S�-���O����+��P��������$G�-6o0&���*��"�0�����<R���@8

k1e

Page 37: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

$G�-n-����������$¥��"��=�I�-#�6��x'(���/����+��R�o���&$%7j��������"����S�-7�7�6���0H�~�����-���&E|vV��0In-��6o�-6�6��h81�Z���;���h<-���p��"��%0&���&�9��6=86��hM �2s17]�-�*�����-�^0��1� �G0������o�&b]#�"*�;�-�����2s17j�������=<���E

� ���%$ �-���N���&����+�������{R"*������$G���9�Y���,���]���z�����%'(������������0X�����&�&6T������"�6��L�����������P0&���&�&7J�-�����hs1�«>�]���������Zb]#�"*�;������"*6��^���;�����P���-$%�P����$%��#j�P�H����8����F'��-#�����0H�~���z���9���%6w����+��z0&�-$G7K�������o���&E � �����;�����"*����$G�&�-��� ���]�~�V������8�������"�6��^#K��M\��6��]�-#*6��P�-�������]���;�-�98fM!�&6����;$Y"����V#K�O��"��%0&�����9��6�8�����#�"��Q���� $G���������*�D0&���&�&7�����{o"������&$%�&�9����EO� �������F�-���X���`�������)0&���9���°sR�Hb|$ �h�����)���o���&���]���������]�-6|���&���&�-��0I�7�����+�����$G$%�&�xMp�=���F�����V�-��$�-'j��������+-������+z���h<-�&6K�������&6��!�����%M!�&6������*+O��6�6��h8R� �k� h�1­*e �·Ey� ���;�*�&����+��7����10��&��"����f���D#��-�����i�-���0&���&�9���=}]0��-�������+������&�������*+q�2s17K�&�����&��0����-���J���*�f"����f�-';�`<��-�������@8m�-'$%�1����6���b1'(���p�2s*�-$%7�6��-b�7����-���P�����-#���6����@8G0H�-6�0&"�6�������������b1���*�O������������$G���o�)�-'y��� �j"���������0&�R� �%0&���&�9����bno�����2����0,����������8��������R0&���������fMp������7����&0&��7������������������H�-02�����-���&b]��6��&$%�&�9���-��8 0&�����&7�����������8������^0���$X>7�6��2sG���&"*���-6��*���@M!����nG$G�R���&6�� ³ �-�\Mp��6�6u#j�,�*����0�"������&��6w�����&��´5���X�2s17�������� ���*�,0&���&�&7��Q��������+-�����-� �'("���02���������-'S�D<-�&��8�6��-��+-�,�o"�$D#K�&�p�-'4<-�����w��#�6����&E

�56��&$%�&�9���-��8f0������&7^�����&�-��8�bu��"�0I�q�-� ���]���V"������`���������z0&�����Q����"�0����������-'S�;���o#98����w�-+-���-$%�&b��� "*����'("*6y����+��-��������+X���*����+-�o�p���9���F�����z0&���&��7q$G��0I�]�-������$%�&b]#�"1�;���p"��]�-#�6������%7���������02�V�����P0&�����&7#K�&�]�H<R����"*�5�-'�$D"*6�����0&��$%7K�����&�9�x�������&6��\�-���,'("���02�������F�-'Z�����p0I���&$%��0&�-6�0&�-$G7K�����=��������b����&���T�����H���Q>$%�&�9���-��� ������<R��0��m0��������=�����-���&E�m�&6�6«�R0������Q����"*0������ �*�&"����-6������@M!����nt$G�R���&6��f#]�-���&� ��� <��-�Q��2s17K�&����$%�&�9�I�-6*�]���I�����������-���p�-#*6��C���z0���7j� Mp�=���F��"�0I�%0&�-$G7�6��2s1���@8D�-���%���&6�7X<1����"]��6������\���*�V������"�����-'S�����Y���9���&���-0��������*�;#K���@M!�&���N<��-���w�-#*6��&�p���q�%M\�H8^���]���)���V��$%7j��������#�6��,Mp�=���A�-�98��-�����&�;$G�2�����R��-'K7]�����������%���&0���+����=�������� ­9k��rES� ����8%�����-b9�*��<����������&6��&����b*��$G7�������0H�-6R$ ��nR����+����S��� �%0&"*6��S���P�°sR������0��7��98R����0H�-6/$%�&0I�]��������$G��E

� ���)0������&7����&���������-��0&�V�-'�'(������������0 �����&�&6��&b1��<-�&�!6�����+z7K�&�����R���!��'Z����$G�V������6���<������&�%���&$%7K�&����>��"*���&��bo���&6��������-�%�����p7��������&�*0&�)��'������-#�6��V7*���&0���7��=�I�����&�SMp����0I� ���o���&�Q'(�&��� Mp�=���F�����p0&6���$D#F����� +�6�������-'Z������6��R0H������������b9�-���%Mp����0I�G���2�I�-���G���*�;0��9�-�����&������+Y�������V�-'j�����V$G��0&����������"�02��"����)�-�!��Mp����6���bR'(�-��2s*�-$%7�6��-b9�����V����¢&�;�-���G���]�-7K�)��'�$G�-�����&���������p����#]�-��������� 7�6w�~���&��ES� ���;�]����"*���V�-'����*�;7����&0���7��=�I�����0&6��H�-��6�8z����7j�������5���O�����!�������-��6��&�Y0���$%7j�������������O�-���D�*�H���S�����&����$%�&�9�Hb�#�"*�S�����!<��-�����2�@8Y���y��$G7����&�?>���=<���bx���*0&6�"*������+ �]� �2B ³ 0&��$G���9�������h´°b��������hb�������hb�����)b������Dbx�|�h<-�&��b�_�2B�X�-��� K>@7����-����E� ��������$G�h8F�@8R7���0H�-6�6�8%#j�;}�<��z���!$G�����)�-'|�����&����7�����0&��7*���I�~���)7*�]�-�����p���f�D0����&��7R�R���&���������-�9�p�������&6rE

k�k

Page 38: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

35���&0���7��=�I������������6����F� �Z��0����p���*�P����6�"1���z6��2'©�p��������6�"*�������f���f������'(�&��������� �]���-6�"*�������f�Q��������+-���1>�&�*����+%���p#K�&6�����<-�&�����%#j�O�-����$%7j���Q�I�-�9�p0���$G7K�������9�;��'x���*�O6�����+~�o���&��$ 0&���&�&7^6��='(�-E�� �VM!��"�6��`#K����*0&��������#*6�8D"*����'("*6K���Yno���hM {o"]�-�9���=�I������<���6�8-b������;0&���9������#�"1�����-�%$G�-���V#98%�H�-0I�G�-'����*�;7����&0���7��=�I�����7��]�����&��bR�-���X#98D����6�"*�������Y�������&��+�������������+��*"��C�����&�-0I�G����6�"1���-b����,���*� 6�����+��o������$ 0&���&�&7F�Q��������+-����E� �������O�-���P0&"��������o��6�8����%$%�1����6�� 0&�-7]�-#�6��z�&�������&�p�-'x�2sR�����-0�������+F���*���p���*'(�-��$G��������� '(���-$ �2s17K�&���«>$%�&�9�I�-6Z�]���I�X��� ��'x$G�-no����+X{o"]���o�����������=<���7����&����0�����������E5� ���z7�"���7K�����P��'y�����z7��������&�9�VM\�-��n M\�-������~������$G71�z7�����0&�����&6=8q�������)�I����nuby"*�����*+^�f����"�����6S�����@M!����nA$G�R���&6x#�"*��Mp�����N����7�"1���z0I�������&�N�������7����������o�%7����&0���7��=�I�����&�X�-�*�i����6�"1���&��EL� �����X���YMp�����F���Dno���hMp�£�-�F�q�98R#������i$%�R���&6rb B 3 G 3 $ �-���Mp����0I�q�I�-n��&�z�-�*<��-�9���-+��D�-'Tno���hMp�N7��98R����0H�-6S���&6��������������*��7��V#�"*�,Mp�*��0I�A��$%7�6��&$%�&�9���p������$ ���o����-���&$%7�������0&�-6j'(���-$%��M!����nG0H�-7]��#�6����-'y���&�-6�����+DMp������0���$%7�6��°s*�=�@8�E

k-­

Page 39: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� � ��� ���£� �

� � � � � �� � � � � � � � � �

� � � � � � � � � � � �

²p�&���&�-��0I�*�&�����X����� 7��-���!�-���F7����&���&�9�\���h<-�;�*����0��h<��&���&�%MC�H8R�!��'Z7����1�*"�0&����+������&�&6��T�-'j�����p���&�������&�����������+-���`�-��������"*+����������&E � �*�&���Y�-����<��-�Q81����+F���&0I�*����{o"����)�����-��������+F'(���-$ �����P0&6��-������0&�-6/{o"��&��0I��-���^���&$%7K�&�)$%�������R�^��� ª©�N�2ª©��� 0&���9������6�6��&�^{o"��&��0I�*����+�bj��������$%�~�R$%�&0I�]�-�*��0H��6|�����&����$%�&�9���,�-���+����-���G����}����&$%�&�9� ����0I������{R"*�&� ���X��#1�I�-��� �������*�&���������f$G��0I�]�-����0H�-6j7�����7K�&�Q�����&�C�-'y�D�Q���&��6·E�¡������*+'("��Q�������;���o���G$%��0������Q����"�0���"�����bu�����Y0�����0��&7*�)�-'S0&�-��#K���`��{o"���<��-6��&�9���V�]�-�;#j���&�`"*���&�A�°sR���&�*����<-�&6=8���O0&���9������6u�����V����"*+���������� �-�*���������&�*+-������'|�������&6K#98��H<��-��������+Y#���������6��p$G�-�����&���������-ES� 6��hMt<��-6�"*��-'*0H�-��#j���O�&{o"��=<-��6��&�9�y���|��"*7�7j�-���&�D���;7*���R��"�0&�!6������4�]�-���Y$ �-�Q���������=���5���o"��y��$%7����h<����O����"�+����*�&����b���*��"�+������ �����z�2s17j�������O�-'481���&6����Q�����&��+-����E

� �f�]�-����6����L#j���&� 0&��$%$%���d7����-0�����0&�^�����$%7�����<-�`���*�`����"*+������������-'z'(�&����������0������&�&6��f#98���*0&���&�-������+F�����P0&���*0&�&�9�������������^�-'5����0In-�&6rE � ���O'(�-6�6��hMp����+F���&02�������`������0�"������&�)�����O<��-������"��p�����I��#1>6�����������'��-0���� ���]���V0����9������#�"*���,���F��$%7����h<-�&$%�&�9�V�������-"�+����������V��"������G�-���*�����������-'y����0In-�&6rE

����� � � � ��� � � ������� �� ��! � �����

�)6�6��h8R����+V�&6��&$%�&�9���S��"�0I�%�-�S����0In-��6��-��� �-�������D���,�Q�����&6*'(���y$ ���o8P���H�-�������&Ex� ��� ����0����&�-���C����]�-�����&���-#���6����@8Y�-6�6��hMp��$%�����V+-�&�9��6��V�*�H���������H����$G���o�����-��� �*�&��0��)$%������+9�����&�S{o"�����0I��0&���-0Ino����+O#98����7�������������+D���*��$ �-�Q���������=���°�o���I���������&$%7K�&���~��"���� ³ _ � ´2ET�/�hMC>@0&�-��#K���f$G�-�����&���������)0H���f#j�,�Q��������+

k�¬

Page 40: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�-���N���-"�+��J�~�P<-�&�Q8L6���M ����$G7K�&������"����&��E�v;�=>@�-6�6��h8��&�A�Q�����&6��P'(���z0&�Q8���+�������0%������<R��0����-���G0I���-���-0°>�����������&�L#o8L6��hM 6��2<���6��D�-' ��������$G7�"*�����@8N��6���$G���o���D��"*0I�£���D7�������7�������"��F�-���L��"�6�7��o"��&bT0H������'("*60&�-�o������6/��'S�����P���9���&���Q���=���w��6��&6��&$%�&�9����bK0&�-��#K���^�-���^����������+�����E\�;6�"�$%���*��"�$ �-���^�-�������;��6���$G���o����-���X�-�������A���f�����Y"�7A���*�X���9���������������w�-6y�����-$G�,����0&6�"�������+ �HsR8R+��&�m�-���A<��-������"��,0���$D#����]�����������V�-'���*�f$ �����-�X�-6�6��h81����+`��6���$G���o���&Ei_`����+9�-���������-��� $%��6�8R#K���&�o"�$ +���<-�������f�*�&���������£#]��6w�-��0����-'����������+-���Zb�����"�+-�����&���)������0&���Q�;���Z��0�����<������&���;���%�����&���P�Q�����&6���E

� �����-7*7�6���0H���������F�-'4�O'(������������0;�Q�����&6j���D��"*#�¢&�����D����$G7K�&������"*���&�\���C��6�M\�h8R�C6���$%�����&�F#j��0H�-"*����-'!�����%��"�02����6��2> #����=����6��D�����-�����=��������E � �����-�������������A����$G7K�&������"����G���P�^0&�-��0&��7*�Y���]���O���z0&��$%$%������£[ B B $%�����-6��XMp���-���`0�6��&�h<��-+-���Q�����&���G���%�������&����������<��f���m����$G7K�&������"*���-b!#�"*�%Mp�����d�N7�6w�-�Q����0�]�hM\�R�Q��������� Mp�*��0I������0&���H�-���&�%Mp�����i����0&���&�-���`��� ���&$%7K�&���~��"����-Et� �����G����0&���H�-���`��� �]�hM �Q������������Y7]�-����6�8L�A0&�������&{o"�����0&�^�-';�����f6w����+��f34�&���&��6��?�1v;�-#]�-�����A#]���������&�Y���N������6��R0H���������m$G�-�������J�-���7]�-�Q��6=8N�`0&�-������{R"*�&��0��f�-'C���*� "�#���{o"�������"��P7��������&�*0&�f�-'C�����-0��&�O�-' ���9���&���Q���=���w��65�&6���$G���9���OMp�*��0I����9���&����0��|���������*+�6�8,Mp�=���P������6��R0H���������)$G�-�������ZE|U;�hM\�2<����S��"�0I�O�����&�&6��y���h<-�!6��hML���*�&��$G�-69�°s*7��-���������0&�R� �%0����&�9� ³�� g 8 ehl H � � B ´D�-�*�£�����f0I���&�-7�E�@� ehg-¬ �`�=�DM\�-�F�����hMp� ���]���%�A6���M 0&�-��#K���­*E  VM ��� v;�1�������&6]�]���S+��R�1�FB\���-��798X��$G7]��0��y�������&��+����%���S���&$%7j��������"������T�-�S6��hM£�-�4�ueh­�l � B ­�­ �rE�]��������&$%7K�&���~��"�������'P�Kehg-� ��B)bV+-�1�R� ��$%7]�-0����Q�����&��+-��� 0&�-� #K�N��#*���-������� ��� 6��hM 0&�-��#K��������&��6��)0����9�I�-�������*+ �~>�eh­XM ��� ����0In��&6rE;�|�����&�;�� XM ��� v;�4�����&�&64MC���)���2<��&6���7K�&�A�-�)�G6���M!�&�;0&���Q��-6=���&���]������<�� ���Y�����)gOM ��� vV�j�Q���&��6·E5� ���)���&�*"�0������������ ����0In-��6Z0&�-�o���&�9� 0&�-�����������p���*�)��"�02����6��p���#���������6��������������=�����-�D���&$%7K�&���~��"���� ³ .,[\� �V´x���z"����-0&0��&7*���-#�6��p6���<���6���ES�y�P�h<�����0&�-$G� ���*���57�����#�6���$^b���-$G�!$ �-�o"*'���0���"*���&���S����7�6w��0&� �-#K��"*�S­*E  ;M ��� v;�*���Y���*���x�@8R7K� �-'u�����&�&61Mp����� e�E  ;M � � _��FMp�*��0I�+��=<��&�V+��R�1����$G7]��0��V7����-7j���������&�V���V����$G7K�&������"����&�;�-�V6��hM¥�-�C�Kehg-� � B)EKUV��M!��<-�&��bZ�����O�-6�6��h8 M\�-�'(��"��*�%���O#K�p���&�*��������<-�V���P���&$%7j������$D#���������6���$G���o�������G���-�%���O#K�V���H���T�����H�~���&�G���X���R�P�]�-�����hMt�����$G7K�&������"*���p���-�*+��V���Y��#1�I�-���F�����)�*�&0&�������-��8%����"*+����������&E5� �*�,�-���*���������F�-'|�-#K��"*�!l*E k,M ��� _^��h<�����0&�-$G���P�������z7�����#�6���$^b|#98N��0&�H<��&�*+�����+������%��$%7�"������@8q������$%�&EG[\"*�P���*���z0H�-��#K�G����� �j�&02����<-��-�������A$G�-6�8R#j�*�&�o"�$ ���H�-02���fMp�����t0H�-��#j�-� ���'(����$ ���I��#�6��q0&�-��#*�������&b)6��H�H<R����+J�����N��$%7�"������@8������$G�!���X����+�����+9�����,���F#j�-"����]�-������� �­�¬ �·ETvV�=>@�-6�6���8-�&���Q�����&6�� '(���\0&��8-��+�������0z�-7*7�6���0H�����������!0H�-��#K�0H�~���&+-���������&�����o���X�������&�z$ �����f+�����"�7���� >

k� 

Page 41: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

e�E������������� ���� ������������� ������! "�#��$&%o�/aR�����&6��/��'R�������/+-����"�7����h<-�T6��hM�0H�-��#j��� ³(' l*E k!M ���F´2b_��^"�7f���Gl1E �DM ����buaR�/0&���9�����9�;�������������-��+��zl1E�e� h>?l*E�­YM ����b]6��hM ��$%7�"������@8G0&���9���&�9�;�-��������)���G����$%�)0H�����&�\�-6�6��h8��&�%Mp�����f_^� ³�� l1E ­zM ���F´2b�B\� ³ "*7G���Ge;M � �%´��-����$%��0�����>@�-6�6��h8��&�Mp�=���^�)6·b]� �4���V�-���*�&�V�&6���$G���9���&E\�)7�7�6���0&�����������p����0�6�"��*�P�Q�������-+��z�I�-�*nR�p'(���V�����o8R6��&���Y�-���6���{o"��2}]�&�%7j�2������6���"�$+9���&bo6w�-��+��\'(����+����*+��S��"*0I���-�T�����H�-$ ��"���#������p���]��'©����bo#j��0H�-"����;��'j�����&���+-�1�R��0&��$D#*���]��������� �-'x�Q�����&��+-���`�����^�*"�0�����6��=�@8�E

k1E*)��+�,��-/.0�1����23 �4+5��#��$6������ �������GM!�&��� ���2<���6���7K�&�m#j��0H�-"����%������8������%6��&���z�2s17j�������=<�����]�-�£gqM ��� vV�C�����&�&6��&b�������6�6!�]�H<R����+N+��R�1���$G7��-0��X���&���������-��0���#*"*�%����$%��Mp�]�~�XM\�&�-n-���&E� �*�Y0H����#K���^��� "���"��-6�6=8 ' l*E=e�kYM ����bja1�|���C�����O���-$%�O���V+-����"�7������P#�"*�p�����O$G�-��+��-���&������-��+����p#j�2�@M\���&�Al*E�­~>�e�E lYM � ��b]���ze�E  h>@¬�E  OM ����E

­*E178�#��$9���.��+�,��-/.R�T� ���&���Y�����&��6��V7����h<R�����P�-�^����������0����=<��z0&�-$D#��������������f�-'S7*����7K�&�Q�������V�����$G�R�����������%7*����0��-bx�-6�������"�+��A������8m�-���G�����Y7]��������0&"�6��-��6=8`�Q��������+`�-�O0����������������m���&���������-�9�Mp�*�&�Y0���$%7]�-�����PMp�=���O�-"��Q���&�*������0�B\�Q>@v;�9�����-���*6��&���|�������&6��&Ex� �*���°s10&�&6�6����o�y6��hM�����$G7K�&������"�����*�-��0I�J��$G7��-0��P7�����7j���������&�P�-'pg�M ��� v;�T�Q���&��6��Y�-���G��"��G���q��}]��� +-���-�����&��������"�02��"���� �-'����"�+��`����0In��&6=> ����0I�^'(�&�����=���-bK���2<������q�-'T�&$Y#����=����6�����+X0&�-��#*�����O�����@M!����no��b|�G������"�02��"����D�-'5������@8R7K�O7*���R��"�0&���^�-�����&$%7j�������*+X$ �-�Q���������=���-E�aR$ �-6�6��-$%��"��9��� �-'S�Q�I�-#�6��z�-"��Q���&�*������'(����$G����*"�������+�����$G7K�&������+�bj�����*������0���6�8���$%7����h<-�&�)�����X��$%7]�-02�,����������+-������'©���&�,0����9<����o���������-6S���&��������&����$%�&�9� #98%�I�-no���*+O���*�,0H�-��#����*�&�C���o���Y����6�"*�������G��� �������-"*�������������-E�aR���&��6��\��'/�������\+�����"�7�����D6���M ���q0H�-��#j�-� ³:' l*E=eYM ���F´°b4a1�x���-��+����)'(����$ l*E=e� �>@l*E�­GM ����b|_^�A"*7*���AeDM � �fb��-����F<�����8^6��hM¥��$%7�"������@8f0����9�����o�&Ep�)6�"*$G������"�$ ���V"������`���G0&���9������6|�����P�HsR81+-�&�A0&�-�o���&�9�HEV�@�����$%�;0&�-�����\��$G�-6�6]�-�����=���������T�-'|_�� ³ l1E ­�M ���F´T�-���V"������ ���P$G�-n-�p�����V�����&��6j6��&�������������=���=<�����A���&$%7K�&�X�&$Y#����=����6��&$%�&�9�� ­�­ �rEJ�y�-#�6���k1E=e�+-��<����F0&��$%7j�-�����������L�-��� 7�����7j���������&�X��';�������#j�h<��z���*���&�z0&������+�����8��-'x�Q�����&6��p0����9�I�-��������+X�*��0In-��6 �­�­��·E

k-�

Page 42: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

������������ ������������������������! ��"���#����$&%'�( *)+�-,. ��/���( -01 "�2�354�68793;:<:<= 3;4�687>3;?<@<: 354�68793;:<:�A 4�3B?<@<: C5D1EF:3 C5D�EG:H

3JIKIMLN�IKOQP�R8SKT/U8VXWY @+Z[:<\ @+Z[?<: @+ZK]�^ @+ZK] @+ZK]-_ @+ZK]-_4(S @+ZK]a`b@+Z A @+ZK]�\*`b@+Z[: @+ZK]�c*`b@+Z A @+Z[?�A @+ZK]�\*`b@+Z A @+ZK]�\*`b@+Z A7/T @+Z[\*`b@+Z[^ @+Zd_-`b@+Z[c @+Z[:*`b@+Z[= @+Z[= @+Z A`b@+Zd_ @+Z A`b@+Zd_4 ef@+Z[@�A g g @+Z[@<@�A ef@+Z[@�A ef@+Z[@�Ah ei@+Z[@<:<\ g g @+Z[@<@<c eF@+Z[@<:<\ ef@+Z[@<:<\EjS ?+Z[?<\*`b: :+Z[?<\*`b:+Zd_\ :+ZK]�c*`b:+Z[c<? :+Z A�: :+Z[?<\*`b?+Zd_\ :+Z[?<\*`b?+Zd_\Ylk g g g g g g7nm @+Z[?*`b@+Z[\-g g g g g go 4qpr7 h N g g ?�AQ] A�\<@ A�\<@ gs 6j4qpr7 h N g g A<A�c \�A�@ \<\<@ g61mOut<vuTQP�RwR;prx g g g g g g

�������. "�������l�������(�"������ y�"�(�z�2 *{!�!|����. "�}���( -01 "�2�354�68793;:<\<? Y�~j��� 4�� � \+Z[\rU8VXW�EJS 3;4�687>3;=�A�\

Y ef@+ZK]�\ @+ZK] @+Z[@<= ei@+ZK]�:4(S ei@+Z[= ef@+Z A @+Z[? @+Z[?*`b@+Z[:7/T @+Z[\*`b@+Z[c @+Z[\*`�] @+Z[^ @+Z[:*`b@+Z[=4 g ei@+Z[@<: @+Z[@<@<\ ef@+Z[@<?<\h g ef@+Z[@<?<\ @+Z[@<@<= ef@+Z[@<?<\EjS A`b\ \+Z[\*`b=+Z[\ \+Z[c AQZd_-`b\+Z[?7nm ef@+Z[?<\ @+Z[:*`b@+Z[= @+ZK]-_ @+Z[?*`b@+Z[:<\Ylk g @+Z[:*`b@+Z[= @+Z[\<? go 4qpr7 h N ?2_= \<\<@ =<?<@ \+]�As 6j4qpr7 h N A�c<: _@<@ _<_@ =2_=61mOut<vuTQP�RwR� ]�^<@ � Y prx

g :<\ g \<@

�������� ����������������(�"�354�68793;\<\<: 3;4�687>3;:<\<: H84�]�\<@+] ]-_�\<@+] ���KV��2m�L�S���P ���;��v�=<c<@

� cEJS�^Y ef@+ZK]�: ei@+ZK]�: ei@+ZK] ef@+ZK] @+Z[@<=*`b@+ZK]�? ef@+ZK]4(S @+ZK]�\*`b@+Z[: @+ZK]�\*`b@+Z[: @+ZK]a`b@+Z[: @+ZK]�\*`b@+Z[:<\ @+ZK]a`b@+Z[:<\ @+ZK]a`b@+Z[:<\7/T ei@+Z[^ ef@+Z[^ @+Z[:*`b@+Z[c @+Z[:*`b@+Z[c @+Z[:*`b@+Z[c @+Z[:*`b@+Z[c4 ef@+Z[@�A ei@+Z[@�A ef@+Z[@<: ei@+Z[@<: eF@+Z[@<?<\ ef@+Z[@<:<\h ei@+Z[@<:<\ ef@+Z[@<:<\ ei@+Z[@<?<\ ef@+Z[@<?<\ eF@+Z[@<?<\ ef@+Z[@<:<\EjS c+Z[\*`b^+Z[\ c+Z[\*`b^+Z[\ ^+Zd_\*`b^+Zd_\ c+Z[\*`�]�@+Z[\ c+Z[\*`�]�@+Z[\ c+Z[\*`b^+Z[\7nm g g g g @+Z A`b@+Z[= go 4qpr7 h N \+]-_ g g A�^<@ =<\<@ A�^<@s 6j4qpr7 h N =<c<^ g g =<:2_ c<:<: =<:2_61mOut<vuTQP�RwRrN�V;`]�^<= � Y p�x

:�A g g ?<^ ^<@ AQ]

�y�-#�6��VkRE�e��SB\��$%7j�������������X�����G$%�&0I���-����0&�-6�7�����7K�&������������'�­*E  1bR 1E  z�-���%gzM � � ����0In-�&6u�Q���&��6�� ­�­ �rE

k �

Page 43: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�� ��. �� � (*� ����$ # ����� ��� � ! ��# �.$ #%$ $*#%&���� � � ����� �%�� ���D'(�&�����=�����d��"������&���=���Y�����-���Q'(����$G���������q�R0&0�"��������Nv;�S�Q�����&6��z�~������6w������<���6�8^6��hM ����$G7K�&�?>

����"������Y7]�-�Q����0&"�6��-��6=8q���L�-6�6��h81�P0&�-�o���-���*����+�+����&�������O���]�-� ��M ��� ����0In��&6·E�� ���%����������'(����$ �~�����-�#K�&�]�H<R����"*�f�-'X� 6��hMC>@0&�-��#K��� gM ��� vV���������&6z���f����$%��6��-�G���i���]�����-'D�i#����]�-�Q8��]�2>@v;�z�-6�6��h8�bMp������&{o"���6���#*����"*$ ��0I�����2<��&�£��6���Mp6=8�EJ� �o"���b\���J���&$%7K�&�����£$G�-�Q���&�*�������-bT��$G�-6�6\{o"]�-�9���=�����&�X�-';�����+��1>@0&�-��#K����v;�4�-"*�������������O���&+��������V�-���P'(����$G����Mp�*��0I�`���&$G�-���������-#�6��P�2<����N���V6���{o"���������������+��������$G7K�&������"*���&��E � ���A��"������&���=���`�*�&���=<����f�����%�&�*����0I�*�&�t0H����#K���t0&���9���&�9��'(���-$ �����q����6�"*�������i�-'0H����#������&� ­�­ �rE

a1��$%��$G�2�I�-6�6�"���+���0&�-6K�-��7K�&02���V�-'xgXM � � v;�/�Q�����&6��V�-���z��"�$%$ ���������&���-� '(��6�6��hMp� ­9 ��r�

e�E � �*��+��J�*��0In-��6 0&���9���&�9�%0&��$D#*�������JMp����� ��7�7����-7����������G���H���X�����&����$%�&�9�X7����1�*"�0&���F�`}]���$%��0������Q����"�0���"����D��'5���&$%7K�&�����q$G�-�����&���������PMp�����`}]����6�8^�����Q������#�"*���&�q����6w�������)��'��-"������&���=����E� �*���Y}]�*�f������"�0���"��������YM\��6�6\�-�Y���*��'(�&��������� $G�������=sNMp����� �`����+��J����0In-�&6\0&���9�����9�F���Y�����$G�-���f���H��������'(���C���*�P�°s10&�&6�6����o�p����"�+����*�&����E

k1E � �*���*��+�� ����0In-�&6 0����9�����o�%6���M!�&���X�����f� 0 �Y���&$%7j��������"��������N�����f�2sR���&�9�G���]���%�-"*�����������������6��-�������-���q'(����$%�&� ��"*�����*+J���&$%7K�&������+�E :V��6������f���*���*�H���f�����H�~��$%�&�9�������-����"������&� ���$G�-n��D�����%�-"��Q�����������X���I��#�6���b����,�����-�*��'(����$G�)����$ �-�Q���������=���X���,��"�#�¢��&�������&$%7j��������"�����������*"�������+F����'(����$ �~�����-�f���F���]��� ����������"*+����������V��� ��$%7]�-��������E

� ���&����'(�&����"*���&�y�-������"�$%$ �-�������&�������x��+�Eyk1E=e�ESB\���-���-02���������Q����05���-��0I�P����"*+����������|�����������=�����-�0&"*��<����V'(�-�C���������*���&���@8R7K�&�V�-'x�*��0In-��6|�������&6��;�����z7����������o���&�^��� �x��+*ETk1E k� ­�­ �rE

�� ��. �� � (*� ����$ # ��� ����& # # ��! ��# ��$

� ���X�������&�F$G�-���A�98R7j�����������&��byMp����0I�m��"�+�+������z�������������F6���M!�&������+��-'!.,[!� � �10�0&"����z��"�����%�-"*��������������7�����0&��7����������������-���z���p'(�-6�6��hMp� ­�­ �r�

� � �9�2�@�2�]ª©�?���R¶2�rª©�R�%�~�,��¶2���R¶I»�&� �1�]�@�2�� ���������98R7j�-�����&�����\�-����"�$G���\�������C�P0&���-0InF7�����7��-+9���Q>����+X��������"�+��f�����z�������&6/M!��"�6���#�6�"��9�V���f�����z��"*0�����6��)'���0&�2> 0&���o���&���&�`0�"�#���0O��"������&���=���-E

k �

Page 44: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

Suppression of temper embrittlementTempering conditions

cooling rate

Improvement on the toughnessof the matrix

Increase of stable retained austenite

FACTORS IN MANUFACTURING PROCESSIMPROVEMENT FACTORS OF TOUGHNESS

Refinement of microstructure

austenitising temperature, time andQuenching or normalising conditions

Alloying elements [ C, Ni, Mn etc.]

Impurities [ P, S, O, Sn, Sb, As etc.]

[time, temperature and cooling rate]

�x��+-"����Pk1E=e�� �u�-02�������p� �Z��0�������+X���*�z����"�+��*���&���V��'y�����z����0In��&6=>@�-6�6��h8��&���Q���&��6��

−200 −180 −160 −140 −120 −100 −80 −60 −40

0

20

40

60

80

160

140

120

100

3.5 wt% Ni

5 wt%

Ni

9 wt% Ni

o

Ab

sorb

ed e

ner

gy

/ J

Test temperature / C

�x��+�"����YkRE k1�CB\�]�-���-0����&����������0YB\�]�-��798����-��0I�`���-"�+����������V�����������=�����-��0�"���<-�&�)'(�-��������������&���@8R7j���;�-'xv;�/�Q�����&6��

k-g

Page 45: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� � �9�2�@�2�]ª©�?�^�~���N�h¶�� �-�2�R�R�2�� �������-"��Q�����������^��0����F���F�N������nm'(���D+����-���#K��"������-��87K��6�6�"1>���-�9����b*��"*0I���-�\7��*����7��*����"��C�-������"�6�7��o"���b*���Y�����V����"*+����������C���!����0&���H�-���&�f#98%�&6���$G���]��������+���9���&��+������R"*6w�-�C'(���-0���"�����E

� ¤ ���h�2� �-�©�����-���2§]�Rª·¶F¶2����� �~�h�R�Oª©¦)§*�-ª©�°¦ �2�]�\¦ �&�R�2� �����Y�-"������&���=���Y�����-�*��'(����$G�p��� �G<��-�����-�9���'�$G�-�����&��������� ���]��������6����2<����������;�Q�����-�������G���&+������F���F'(�����9���-'j�����V0&���-0InD����7�ES� ���p'(���-02��"������"���'���0&�)M!��"�6�����������0&���*�����Q� �-'|��$ �-6�6����T'���0&�����C��"��;���O�����,7����&���&��0����-'/�����)$G��0I�]�-����0H�-6�6�8�����-�*��'(����$G���^��"������&���=���-E

� ���D��� �]"�����0&�X�-'T7*������7*������"*�����q�����Y���9������+����-�o"�6w�-�p'(����0���"*���D�-'5'(������������0O�Q�����&6��z�~� � � W�]�-��#K�&����M!�&6�65���R0&"�$%�&�9�����m#98N.)�-�����&6T�-���m_^�-������� �­-� �·EY�@�L� �]�°� �RE g9 �v;�«�ue�E g-­9_^�R�1l1E l�l ��� �«�l*E�l�l�­�vC�1l*E�l�l�­�3y�1l1E l�l-­9a9� ' l*E�l�l*e�BJM ��� �-6�6��h8XMp�������O$ �-�Q���������=����0;$G��0&����������"�02��"����;���*��8 '(�-"�������9���&��+-���-�o"�6��-�P'(���-0���"����%Mp���&����&�����&�i��� � �`WXEy�;"�+����X�-�]�-6=8R�����O���2<��H��6��&�7*������7*������"*�X���D�����7�������� ��"������&���=����+����-���f#K��"������-�����&�&b����V�X0&����0��&�9����������������lD����$G���C���]���p���������z#�"*6�n ��'y�����z$ �~>���������-6·E�� �XMC���F�����&����'(������0&����0�6�"��*�&� ���]���F7*������7*������"*�%���&+����&+9�~���&� ���A�����f+��������#K��"����]�����������"�������+F���*�Y�-"*��������������¢�����+X�����H����$G���9�;���G0&�-"����O���9������+����-�o"�6w���C'(���-02��"����-E �4���H<��������������;�X�������&������-+������H�~�x�����H����$G���9�S7����10��&���yMC�-�x�-����71���&�ZEx� ���C$G�����&�����-6�M\�-�S�-"*�����������������&�X���xg�l�l �IBm'(���SkV��-���F���*�&���������H��6��&�G��� �� �l � B '(��� e;� �1#K�-���F���*�V0&�-�����!'(��6�6��hM!�&�F#98XMC�����&��{o"��&��0I�*����+�E �]"��Q��������-�F���9���&��0����=����0&�-6��������H��6j�~������l��°B '(��� eV�FMC�-��7K�&��'(�-��$%�&�X'(��6�6��hM\���%#98DM\�����&��{R"*�&��0I������+�E5� ������-���*�H�-6�����+F�����H����$G���o�;�&���-#�6����`'(����$ �����������-'����`"����Q�I�-#*6��D��"������&���=���-bKMp����0I�^MC�-�)$ �-�*�O�Q�I�-#�6��#98`0���$D#��������*+G8��2�z�-�����������,���9������0���������0&�-6|�-�����&�-6�����+G�����&����$%�&�9� ³ ���^�����Y�@M!�~�R7����-���X���&+������u´p��� � -l �°B '(�-�%ehk���E � �����-6�6��h8A�~'©���&�z���*�&���F�����H����$G���9���OMp�*�&�m���&�Q���&�L���&��"�6����&�m���m�������-����+����-�R>"�6��-�;'(���-0���"�����bZMp����0I�N�����hMp�z���]���z��"������&���=���F���,�����D+����-���`#j��"*���]�-�Q8q��0&�H<-����+��&�������X��$%7�"������@8�&6��&$%�&�9��� 6���n���7�������7�������"��)�����^��"�6�7*�R"*�p���o"��V�h<-�����*����+%�-�����9���&��+-���-�o"�6��-�\'(����0���"*���-E

� � ���!���-��� �������Hb*�-6�6���8F�Q�����&6�� ��'/�@817K�zgOM � � v;�j0H�-�f0���$D#������)�*��+����Q�����&��+-���f6��2<��&6�� ³ l1E k �7����1�-'p�Q�����&���X��')�-l�lA_`3y�9´OMp�������"�7K�&�������O���-��0I�����"�+����*�&��� ³ B\�]�-��7o8 �;> ���-��0I�<��-6�"��&�Y­9  �9´��<-�&�A�~� �uehg�� �IB)bj#*"*�)0&�-�`�*�G��� ����6=8f��'y���������p$%��0&����������"�02��"����z0&���������Q���)��'x}]���°>@+����-���*�&������+��R>����$G7K�&������"*���;���&$%7j��������$ �������������=����bRMp�=�������Y$G�����V���]�-�qeHlO<���6rE � �-'|�������-�������f�-"��Q����������� ­����rE

­�l

Page 46: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

W���$ �2�4�-��� ­ � �*�-����7*���&�X�V�������&�C�Q���&7X�*�H���y�����&����$%�&�9�x7����R0&�����S���;��$%7����h<-�!���*�\����"*+�����������-'*�V 1E  CM ��� ����0In��&6o�����&�&6rEy� �*�!�Q���&��69MC�-�4�-"*�������������&�Y��� ��l�l � BN'(�-�5e��ZEx�)�P���9���&��0����=����0&�-6��������H��6���!���-l �IB£'(���Ve)�%MC�-�!'(��6�6���M!�&�%#98G�-� ���o���&��0&���=����0H�-6����&$%7j���\���\��l�l �°B£'(���pe)�ZE5� ����8G0&6��-��$ ����]�H<��!6��hM!�&�����Y���*�\��"�02����6��°�o#����=����6��S�����-�����=�����������&$%7K�&���~��"����!#98O7�����0&��7*���I�~�����*+;�p��������$G�-6�6=8,�Q�I�-#�6���-"��Q�����������z�-6����*+Y�����z$G�-�����&���������,6w�����f#j�-"����]�-�������&E5� �������z�]�H<��P#j���&��$ ���o8 �-���*�&� �������&�-��0I�������Mp���m�]�H<��q�������R0&���������£�����^����"�+����*�&���G��$%7����h<-�&$%�&�9�G���m�����^7*���&���&��0��q�-'��������-�������d�-"*�������������#K���@M!�&�&�������z$G�-�����&����������6w�����f#j��"*���]�-�����&� ­�g��9¬9­ �rE

�]"���"�no��$G�������¥a*�������i�]�H<��m����"�������� �����L���Z��0����^�-'D7*������7*������"*�q����+�����+9��������� ���i+����-���#K��"����]���������x���O����������"�+-�����&���5�-'Kg;M � � vV�1�Q���&��6*M!�&6��*� ¬-¬ �·E4� �SM\�-�S0�����0&6�"������D���]���y����"*+�����������-'C�������YnR�����J�-'p�Q�����&6\����0&���H�-���&�DMp�=���J����0&���H�-���f���L+-���-���L#K��"����]����8m���&+-���&+����������J�-'p7��*����7��*��>��"*�&EPa1��$D"�6w�~���&��M\��6��G�������9���)�����hM\�������]���,� 0&���*0&�&�9�������������A�-'T7*������7*������"*�z�-#j�h<-�Fl*E l-l �%M � �����0&���&�-�����^�����OB\�]�-��798f����"�+����*�&����E

� �]�-"�6��hM 0�������"*0������N�2s17j������$G���o�������A��"*#�$G����+����R�1�-��0YM!�&6��*�&� �]�°�1l*E=e�k�BT�ue�e�E  �_^�`M � ������&��6��|Mp�����Y�;���-��+����-'*�������-����"*$ 0&���*0&�&�9��������������� ¬o ��rEx�i��$G�-6�6o�-$%��"��9�4�-'��������-����"*$ ���P0H����#K���R�$G�-��+9�-�*�&���������&��6�� ���F+��1�R� '(���%����"�+��*���&��� ������0&�^���%����0&���&�-�����d������'(���-02�������£��',7����1��"*����0����-���'(�&�����=���-EDU;�hM\�2<����&bS��������0&���H�-���F���A���=�I�-����"�$ 0&����0��&�9���������������-#K��<-�%l*E l-�fM � � 6����A�������&0����&�-������A����"�+����*�&����E � �����PM\�-�O����������#�"*�����A���������F7����&������0&� �-'!�������-����"*$ 0H����#K�~�R���=���������D����0&6�"����������&E� ���28f�����������;�-#�������<��O�-�98f�����I���������`�-"*�����������������f���*�P�Q�����&6��p�Q��"������&� ¬9 ��·E

W���$ �2�p�-��� ����"������&�`�����YM!�&6��`$G�2�I�-6|��$%7]�-02�;����"�+��*���&���,�-'5��6��&02�������q#K�H�-$ M!�&6��*�&�A����+������0In-�&65�Q�����&6�� ³ gh�Keh��M ���F´��-�������*'(�������&�N���]���P���m����0&���H�-���%���N����0In��&6T0&���*0&�&�9����������������$%7����h<-�&����-"�+�����������'(���-$ k�  � ³ g M � � v;�w´V���Ne�e � � ³ eH� M ��� vV�©´2EP� ����������0����H�����F���q����"�+����*�&����M\�-�����������#�"*���&�d��������N7��������&�*0&���-'P����+�� ����0In-��6�$ �-�Q���������=���`Mp����0I� 0���"�6�� ��"*���-���&$%7j���&E � �^���-��-6���� #K�&���A���-���&�`���]���,�Q�I�-#*6��Y�������-�������A�-"��Q�����������Y���;������7K��������#�6��P'(���p�����D��$G7*���h<����`����"*+���������� ¬9� �rE � �*��"�+��������`����"�+����*�&���G�-'z6��hM �����d����+�������0In-��6;M!�&6��*�GM!�&���`0&��$%7]�-���&��b ���L�-0&0���"��9�M\�-�����-n-��� ��'Y���*��<��-���w����������� ��� �������&�*+-����E �]"��������&�f���*�N�����&�-��8 �-'Y�-"*���-����$G7K�&������+ ���f�*�-��-����{o"]������6�8A��"�7�7K�������&�m�����*0&�X�����FM!�&6��NMp�����N6��hM\���z����0In��&6��]�H<1����+����*��+������P_ � ����$G7K�&������"����M!��"�6����-"1���-���&$%7j��� ���f�����z0���"������z�-'x0��1�-6����*+� � �·E

­*e

Page 47: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

W���$ �-���D_^���������4"����&�F�V�@M!�~�R�Q����7X���H���?�o�����H����$G���9�S7����10��&���y���)����}]�*�!���*�\$%��0&����������"�02��"����Mp����������������$ �-'C��$%7����h<R����+f�����%����"�+��*���&���D�-' ��'(�&����������0DM!�&6�� ¬����·Ef� �*� �����&��6!�]���J�^�*��0In-��60&�-��0&���o�������������ehk%M ��� Mp�����Nl1E k� FM ��� ��'5�������-����"�$ �-���Nl*E�l�l�­GM � � #K�����-��Ez� ���D����"*+�����������-0I������<-�&��M\�-�,eh­�� �D���!>Cehg�� �°Bd�~� �O8R����6��G�������&��+����f�-'Tehl-l�lD_`3y�*E5� ���&�������)�*��0In-��6�0&�-�o���&�9�M\�-�|����0����H�����&�P���Pe��\M ��� �����5����"�+-�����&���x����0&���H�-���&�Y�*"������V�����T���2���&�9�������P�-'�"*�������-#�6����-"*����������������N���*�GM!�&6��*$G���o�&E�[\�������L���Y������������+^��"��Q'��-0����-�9�D���������%#K��"����]���������O��'C�����%M\��6��m$G�2�I�-6rE�� ��-6����X7�����<����9���)���9���&��+������R"*6w�-�C���&7]������������� ¬ ���rE

a1���*0&�z�����P7�����������0&�D��'S�Hs1�������;���&��"�0��&�)����"�+��*���&���&bu� ����+�����8����&0&�-$G$%�&���*�&�q�F6��hM $ �-�R>+9�-�*�&���;���X����6���0&���%���������P���X��#*���-���G� �%0&���&�9�p�����hs1���]������������� M\��6���� ¬����·E5� ���,�-#�������0&�z�-'|����6���0&�-����`gGM ��� ����0In-�&6y�����&�&6yM\��6����,6��H�-�*�;��� 7j���������=�@8���"��Y����������"��%0&���&�9�������hs1���]����������E)[\"*�,����6���0&�-��-��� $ �-�*+9�-�������)�*�&0&���H�-���,�����)6��hMd����$G7K�&������"*���;����"�+��*���&��� �-'/M\��6�������gOM ��� ����0In-��6 ¬�g �·Ex� �1>���=�����-�Y�-'K���=�I�-����"�$¥���,�����C}]6�6��&�S$%�����-61���o"��T���&$%�h<����S�����p����0&�&�����=�@8D'(���S$G�-��+9�����&���p�-���F����6���0�����b���=�I�-�*��"�$ #K�&���*+G�F���������*+��&� �����Hs*���������&� � -l �rE

� �������°s1�p���&02�����-�f������0&"������&�p��7j��0&��}�0H�-6�6�8F��������� �]"�����0&����'|$ �-�*+9�-���������-�*�f����0In��&6/�������������������+-���^�-���f����"�+����*�&���V�-'y�����&�&6/M!�&6����&E

����� � � � ����

� ����! ������ � ��� ����� � ��� �

� ���X7�����<R����"*�,����0��������N����+-��6���+��9���&�������Y��$%7j���Q�I�-�*0&�Y��'!�*��0In-��6S���`��$%7����h<R����+%�����D����"�+��R>�������D�-'C�������&6��&E�� ���&�����]�H<����*�-�Y#K�&���$ ���o8N�Q��"��*���&�O����Mp����0I�J#K�-���J����0In��&6!�-���J$G�-��+��-���&���0&�-��0&���o�������������*�p�-����6��-��+���ET_`�-�*+9�-�������z���C��'©���&�f������"�+��9�p�-'x�-�p�D��"�#���������"*����'(���C�*��0In-��6  Re��·b*������C���������-�p���&��$ ���&0��&�����-��8����G�����^#K�-��������6w�-��+��,0&�-��0&���o�������������*�&E

Wz�-��+ �2�/�-��� ��������$G7*���&�Y���)���2<���6���7YM!�&6������*+)0&�-����"�$G�-#�6��&�|Mp�����Y#K�������&�y���&�����Q�I�-��0��\���;0&��6��0&���-0Ino����+ � �k��rEfB\��6��R�R0&���-0Ino����+�+������&���-6�6=8q�R0&0&"*���O���z���&$%7K�&���~��"����&�P#j��6��hM �-#K��"*�Yk-l-l �IB �-���0H����#K�F�-�����&�A#98q�����X7�����������0&�%�-'!�o8R������+�����b|�������&���O��������#*��������6��Y$%��0&����������"�02��"�����  �­ �·EO� ���0&�-$G7K�����=���������)���������L#98�Wz�-��+ �2�,�-��� ����0�6�"��*�&�m��<��-�������@8A��' ����0In��&6!�-����$ ����+9�-�������%0&���9���&�9���

­9k

Page 48: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

³ ���-#�6��Xk1E k�´2Ez� ���DM!�&6����,M!�&���F$G�-���O"�������+�a�_^� M!�&6�������+�Mp�=���N� �*�H���z����7�"*����'peXn �f$%$ H � E� ���28F��#�������<-�&� ���]���T�����V�]�-����������������0����H�����&�G6������H�-��6�8PMp�����G$G�-��+9�����&���;�����G�*��0In-��6u0&����0��&�9�����~>��������b/Mp����0I�LMC���D����������#�"*���&�m���`����6����R�R���-6�"*�������A�Q��������+-�����&������+�Ef�;6�����<��-��8R���*+`����0In-�&6�0&�-�o���&�9���� �]"��&�*0&�&�LB\�]�-��798A��$%7]�-02���&������+-8-b4�����F�2sR�����9�O��'!Mp����0I�m�*�&7K�&�������L���N$G�-��+9�����&���%0����9�����o�&E� ����� ��� ��<R�����&�9�V'(����$ �x��+�E5k1E ­1E

�L��6�� �)6�6��&6��&$%�&�9���p����M � �6w�-#K�&6 B _^� a1� 3 a v;� v c� e l*E l-l � l*E�¬ l*E=e � l*E�l�l � l*E�l�l�g e�E�l � l*E l-l�­�� l*E=e� �k �� k l*E l-l9  l1E  �k l*E k � l*E�l�l�g l*E�l*e ­*E �9  l*E l-l�­9k l*E=e�k�k-­� ­ l*E l1e l1E�¬9g l*E k�¬ l*E�l�l�g l*E�l*e �*E�g9  l*E l-l�­*e l*E=eh­9 �¬� ¬ l*E l�k e-E �-� l*E ¬9­ l*E�l9k1e l*E�l�l � k1E � � l*E l-l���¬ l*E=e�k-��l�   l*E l�k e-E �*e l*E ¬9l l*E�l*e � l*E�l�l�g  1E k-­ l*E l-l9  � l*E=e�e ��l� � l*E l�k e-E �*e l*E ¬9l l*E�l*e � l*E�l�l�g �1E ¬o  l*E l-l9 �  l*E=e�e� -l� � l*E l1e l1E g*e l*E k-­ l*E�l�l�g l*E�l*e ­*E ¬ � l*E l-l�­�� l*E=eh­�l ��x��#�6��Pk1E k1��B\����$G��0H�-6Z0&��$%7j�-�����������*�C�-'4M\��6���$G�2�I�-6��C"������`#98�Wz�-��+ �2�C�-��� � �k��rE

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Har

dnes

s / H

V

Charpy Toughness / J

1.6Mn-7.5Ni

1.6Mn-5.2Ni

0.55Mn-6.95Ni 1.76Mn-2.9Ni

0.57Mn-3.85Ni

0.55Mn-1.08Ni

1Mn-4.5Ni

-60 oC-80 oC

�x��+�"����,k1E�­*�S�@� �]"��&�*0&�z�-'|����0In-�&6Z�-���f$G�-��+9�����&���,0&���9���&�9� ����B\�]����798G����"�+��R>�������;�-�����]�-�����������)��'x6���M\�o0H�-��#j����M!�&6��^$%�����-6�� � �k��rE

­�­

Page 49: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

U)�-�����������%�-�%�q'("���0����������')����0In-��6 0&����0��&�9�������������MC���F'(�-"���� ���q'(��6�6��hM �����������&�*�£���°>��0�����#j���^���p'(�-6�6��hMp���

³ e�E � M ��� _^��M\��6�����´ �,U)v eh­ 8 ³ M ��� vV�©´ ) e�� � ³ k1E�eh´³ l*E   M ��� _^��M\��6�����´ �,U)v eH¬ 8 ³ M ��� vV�©´ ) e�e�e ³ k1E k-´

�@��0&���H�-������+F����0In-��6/0&����0��&�9�����������������������z����+��f$G�-��+��-���&���,M\��6����p0I�]����+��&�����*�P����6�������}�0H�~>��������$G�R����'(���-$ '(�&����������0)�����-"*��������������0�0&�-"�������+%���9������+����-�o"�6w�-�C'(���-0���"�����EC� �����pM\�-�;��7K�&0&"*6w�����&�����#K�F��"��F�������&+-���&+����������N�-'\��$G7*"����=�@8q�&6��&$%�&�9���z6���n-�X7*������7*������"*�D�-������"*6�7��o"����������*�%7*�����-��-"��Q������������0Y+-���-���q#j�-"����]�-�������&Ez�)6�6x�-�����&�)M!�&6����&b�'(���-0���"������N���A� �����-����+������R"*6w�-�,$G�-���*�&�&E��]"��?>���*�&��$%�����-bp�����q����"�+����*�&������$G7����h<��&$%�&�9��Mp�=���t����0&���H�-������+����0In-��6�0&����0��&�9�������������t���d�����A6��hM$G�-��+9�-�*�&���)�������&6ZM!�&6���� MC��� ��"��,���X����}]�*�&$%�&�9�p�-'40&��6�"�$%�]�-�C��"������&���=���,+����-���*�&E5� �CM\�-� ��7K�&0�"1>6w�~���&�����]���V+����-���f#K��"������-��8f��$D#���������6���$G���o�C��� $G�-���,M!�������P#98�����$D"�6=�I�-�*�&��"��\����0����H�����&�V���f���������0In-�&6|�����^$G�-��+��-���&����0&���*0&�&�9�������������

�@�t7����2<R����"���M!����n£���-���A#98t�/�����ZbV���=s£<��-�����-�9��� ��'Y�J0���$%$G����0&���-6 M\��6��t��6��&02�����1���qUOe³ c�W��� 1E � �9´ M\�����X�Q��"������&� � �¬ �rbZ�����X0���$%7j���������������V�-'TMp����0I�m�����D7����&���&�9�����m���q�I�-#�6��Fk1E�­*Ez� ���M!�&6��*�\M\�����,$G�-���;"�������+F_q_�� M\��6�������+X���C�Y���&���C����7�"*�\�-'Te,n �D$G$ H � E5� ����B\�]�-��798G��$%7]�-02����-"�+�����������bV8R����6��t�����d"�6=����$G�����°�o���&������6����Q��������+-���d<-��6�"���� '(���G�����&���qM\��6������-���q7*���&���&�9����� ����x��+�E]k1E ¬�E5� ���z���H�-�������V#j���������f�����z0I������0��z�-'y�����z7]�-�Q����0�"�6w���C0&��$%7K�����=�����-���C�-���P�-�C'(��6�6��hMp�&�

e�EC�m�&6��tUOe-b �]�-��������+-�£8R����6����Q�����&��+-���t�-' �9 �lJ_`3y�J�-���d+-�1�R�£����"�+����*�&��� �-'z��� �m���� ��l �IB)E]� ���P$G��0&����������"�02��"�����0&���������Q���p�-'y#]�-���*������0;'(�������=����E

k1EpU)k,�]�-�T�,����$G��6w�-�|0���$G7K�������������D���TUOe�b��°s10&�&71��'(�-�S0H�-��#j�-��Ex� �T�]���50&��$%7]�-���-#�6�������"*+���������������f�������&�*+-����ET� 0&����0��&�9�������������f�-'4l*E�l9kPM � � 0&�-��#K�������fU,kO���C�2s17K�&02���&�f���D#j�)�������-���*�&����D'(�&���������-b��*�&��0��;�H<-����������+)����� �&������0I��$%�&�9�T�-'K���&������"]�-6*�-"��Q���&�*�����CMp�*��0I�F$ �H8O���&0���$%7j��������G���-����$G�-�����&����������E

­-¬

Page 50: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

����������� � �������� �� ��� ��� ��� ��� ��� ��� � �! �#" �%$ � &(' &#��) &*' &#�+� &*' &,�+� &(' &-�,� &(' &-�#� &*' &���� &*'��&��. � �*/ � �*�01� �2' &#) �*'3�4� �#'��#� &*' )-� &(' 5-� &*'6�75 �2'��58+9 � 9�: $ � &*';�,) &(' �-� &*';�,) &*';�,� &(' &-�#� &*'��<� �#' �#�=�> $ 01?*> $#"A@ 0 &(' &�&�� &*' &*�4& &*' &#&�5 &(' &(�& &(' &(�& &*' &*�4& &*' &#&#)8 @ �3?*> @*" &(' &(�4� &*' &#&�� &*' &#&�� &(' &(�& &(' &�&#) &*' &*��� &*' &#&��! > "A$ � 9 @ � &*' ��� &(' �-� &*' ��� &*' �#� &(' &�� &*' &#� &*' &��B 9�:DC ��� �*' &,� �(' &�� �*' )*� �(' &#& �(' )(� �(';�#� �2' &-�. $ �3E � �2��� @ � &*';�,) &(' ��& &*';�,5 &*' �*� &(' ��& &*'��� &*';�,�F � � � � 9 @ � &(' &(�) &*' &*�4) &*' &*�4� &(' &(�4� &(' &(�4� &*' &*��� &*' &*�)! $ ?*?G� " &*' &#� &(' &�� &*' &#� &*' &#� &(' &�� �2'��5 &*' &#�H 9 � � 9 @ � &(' &(��� &*' &*�� &*' &*�� &(' &(�4� &(' &(�4� &*' &*�4& &*' &#�#)H 9 � &(' &�&-� &*' &*�4& &*' &#&+� &(' &�&,� &(' &�&�� &*' &#&(� &*' &*�&I " 01��� 9�: &(' &(�4� &*' &*�<� &*' &*�<� &(' &�&#� &(' &�&�� &*' &#&�& &*' &*��J $#"A$ � &(' &�&#&�� &*' &#&�&#� &*' &#&#&#� &(' &�&#&-� &*' &#&�&*� &*' &#&�&#& &(' &�&#&+�KML E+/#�� &(' &-�,�-� &*' &#��&-� &*' &#�*�4& &(' &��,�-5 &*' &��#)#) &*' &,�+�,� &(' &-�,&-�B 9 "1$ /#��� &(' &(�#�5 &*' &*���� &*' &*�&(� &(' &(���-� &*' &*���5 &*' &*�<�#� &(' &(�#�4�N "A$ � � � �O' � � �P' ��� �P' � � �O' � � �P' ��� �P' � � �O'Q�R%SUTOVXWZY�[Z\^]`_badce_bfgOh<gO_biUf�_Gj�h4kUVml%RGn4goRGiph4fq_%j rtsXubvwY�u%xyV�TPV�z�h<n_Z{|V

600650700750800850900950

Str

engt

h / M

Pa

Welds

H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7

Yield strength

Ultimate-tensile strength

405060708090

100

Tou

ghne

ss /

J

� gO}b~UnV�WwY3�U\�]`k�R%ncp��h<_%~U}bkUiUV�f4f�RGh����b� �,]��t�wgOV-TP{�R%iU{�~UTOh4gPadRGh<V7�ph<V�iUf4gOTPVf�h<n4V�iU}%h4kUf�_Gj�h4kUVtf4g���lGR%n4gPR%i�h<fq_%j ���bY

[|Y���[���g�h<k�TP_2�`V�ndadR%iU}bR%iUV-fV�z�_biUz�V-i�h<n4RGh<gO_bi�h4k�R%i��X��R%i|{���W SU~|h¡��gOh4k�kUgO}bkUV�n¡i|gPz7¢%V�T

z�_bi�h<V�iph-�%k�RGf�R�f4TOgP}bk�h4TO�£gPa¡cUn4_2l%V-{th<_b~U}%kUiUV-ff�S|~|h¤h<kUV¥�wgPV�TP{tfh4n4V�iU}%h<kX{UV�z-n4V-R%f4V�{¦Y¥§�iUz�n4V+RGf4V

[�v

Page 51: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

gOi iUgPz7¢GV-T�z-_bi|z-V-i�h4n<RGh4gP_bi �`R%f£h4kU_b~U}%kph�h4_¡gOadc|n4_2lbV�h4kUVmh<_b~U}%kUiUV-ff-Y

�UY � {UV�z-n4V-R%f4VdgPi�z+R%nS _%i�z-_%iUz-V�iph4n<RGh4gP_bi gPi�����n4V�f4~UT�h<V-{ gPi�iU_ z7k�R%iU}bVdgPi h<_b~|}bkUiUV�f4f�S|~|h

nV-{U~|z-V-{ h4kUV��wgOV-TP{¡fh4n4V�iU}%h<kdj ~Unh4kUV-n�Y QqkUV�z-R%n4Se_bidz-_biUz�V-i�h<n4RGh<gO_bid�`R%f n4V-TPRGh<g�lbV�h<_���[Xj _%n

h4kUVtn4V-R%f4_bi|f�f�h7RGh4V-{ gPi��AW��,Y

vZY�� g�h<ktn4V�ad_2lGR%Tb_GjUz7kUn_badgO~Ua j n4_ba �£�qh<kUV¥h<_%~U}bkUiUV�f4fM_%j|��vqgPa¡cUn4_2lbV�{tSU~|h�RGh¤h<k|V^V,�Zc V�iUf4V

_Gj��wgPV�TP{ fh4n4V�iU}%h<k ��kUgOz7k�gOf�h4kUVmTP_2� V-f�h�R%a¡_biU} RGTPT h4kUVmlGR%n4gPR%i�h<f-Y

�|Y�������gOh<k¡W��qh��z-_%cUc V�n¥k�R%f�R�kUgO}bkUV�n �wgPV-TO{ fh4n4V-i|}%h<k h<kUR%i¡��v�SU~|h h4kUV�h<_%~U}bkUiUV�f4f�gPf l%V-n��

ce_w_bn-Y�Qqk|gPf��`R%f RGhh<ngPSU~|h4V-{�h4_�h<kUVdj R%z�h�h<k�RGh��`V�TP{ ����k�R%f R k|gP}bkUV�n�_+�w�w}bV-i z-_%iph4V-i�h

� �|Y3�%�pW%[y�qh+Y���`��kUV-i z-_ba¡c�R%nV-{ ��gOh4k���v��1�|Y3��W� � ��qh-Y����,Y`r��ZgP{|VXgOiUz-TO~Uf4gO_biUf�c|n4_bTOgOj V-n4RGh<V

R(h�TPR%n4}%V�_+�Z�w}bV�i z�_biUz-V�i�h<n<R(h<gP_%iUf-Y

uZY � ad_%iU} R%TPT h4kUV lGR%n4gPR%i�h<ft_%j`���b�¤� V-TP{ ��u ��gOh4k kUgP}bk z-R%n4Se_bi�z-_biUz�V-i�h<n4RGh<gO_bi R%iU{�TP_2�`V�n

a¡_bT��ZSe{UV�iw~|a z�_bi�h<V�iph��1�|Y�W �qh����k�R%f£h<kUV�kUgP}bk|V-fh£�wgPV�TP{ f�h<nV-iU}%h4k¦� S|~|h�ce_w_bn4V�fh�h4_b~U}bkw�

i|V-f4f�Y�QqkUgOf�gPf£{U~UV�h4_dh4kUV�j _bna�RGh4gP_bi _%j kUgP}bk z+R%nS _bi�SUn4g�h4h4TPVXa�R%n�h<V�iUf4g�h<Vtj n4_ba h4kUVykUgO}bk

z-R%n4Se_bi n4V#h7R%gOiUV-{ R%~Uf�h<V�iUgOh4VX~|iU{UV-nqh4kUVtgPi���~|V-iUz�VX_Gj fh4n4V�f4f-Y

����� � ��� � � ���

��_bnn4gPf fh7R(h<V-f¤h4k�RGh ��h4kUV h<n4R%{UV7�w_�� SeV�h�� V-V�i�fh4n4V�iU}%h<kXR%i|{Xh4_b~U}bkUi|V-f4f�gOf¤Rqn4V-z�~Un4ngPiU}qh4kUV-a¡V

gPith<k|V`a¡V�h7RGTPTP~|n4}%��_%j�kUgO}bkw�wf�h<n4V�iU}%h4k�fh4V-V�TPf�� 3vbv��1Y�� RGip�XnV-f4V-R%n4z7k|V-n4f¥kUR2l%V`h<ngPV�{Xh4_�gPa¡cUn4_2l%V^h4kUV

h<_%~U}bkUiUV�f4fq_%j¤j V�n4ngOh<gOz�f�h<V�V-TPfqS�� R%{U{UgOiU}yiUgOz7¢%V-T1Y��Z_ba¡V�k�R+l%V�h<n4gOV-{ nV���iUgOiU}�h4kUVm}bn<RGgPi�fg���V�~Uf4gOiU}

kUV-RGhmh<nV+RGh4adV�iphth4V-z7kUiUg �p~UV-ftj _bnmgPa¡cUn_*lwgOiU} S _Gh<k h<_b~|}bkUiUV�f4f�R%iU{�fh<nV-iU}Gh<k¦Y"!^V�hX_%h4kUV-nftk�R+lbV

fh4~Uz7¢ h4_ h<k|V cUkUgOTP_bf_bcUk���_%j�a�RGgPi�h7R%gOiUgPi|} nV�h<R%gPiUV�{ R%~Uf�h<V�iUgOh4V S V#h��`V�V-i adR%nh4V-iUfgOh<VdToRGh4kUf�j _%n

_bc|h4gPa¡gPfgPiU}th<_b~|}bkUiUV�f4f£R%iU{ fh4n4V�iU}%h<k Y$# ~|hqlbV�n� j V#� k�R+l%VXh4n4gPV�{ h<_ z�_biUz-V�i�h<n<R(h<Vt_bi gPa¡cUn4_2lwgPi|}

h<k|V�h4_b~U}bk|iUV-ff`R%i|{df�h<n4V�iU}%h4kd_%j Rm�`V�TP{Ua¡V-i�h+����kUgOz7kdgOf�V�lbV�i�a¡_bn4Vqz�_ba¡cUTPV,� Y%��_bf�h`_%jeh<k|V�� _bn¢

k�R%fqSeV-V�i nV-f4_%nh<V�{ h4_'&tQ � �`V�TP{UgOiU} j _bn�h<kUVtf4R%¢%Vt_%j z-TPV-R%iUTOgPiUV�f4f�_%j�h<kUV�� V-TO{¦Y

[b�

Page 52: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� ��������� �

� � � � � � � � � � � � � � �

����� � �! �"$#%�'&)(*"$+-,/.'#10 ,32�4 � ,5(*�6287

9;:<:>=@?BA6CDA�:FEHGICDA�JKA'LNMPOBJKQFR�M%=@A8ETSBGKQFUBVW=@?HA'X�MPUYSZMP:[X\A8=@MP:]MPJ^R�_ � � 9a`3bBJKcdR8A�G^GILeJ^cfXgAihYjbkA�J^Q<X�A8Ul=mMP:dA�:FA8R8=^J^cnEBA�GobBJKcdEBSHR�A�E\=@c6cfSBJoR8cfX�bkcfGKQ<=@Q<cfUpGKbqA8R�Q � RrM%=^QFcfU\M%=s=^?BAIt � 9 # 9 #�u A�Ul=@J^MP:v MPOkcfJ@M%=^cfJ^Q<A�G8w & cP=^?BA�UYOBSBJKVBw � CDA�EHA�Uyxz9{G'=^?BQFG6C|cPJ^}~LecdR8SBG^A8GpSBbkcfU�=^?BA�CDA�:<E�X\A8=mM%:)Q�=@GKA�:<L�w-MbZMPJ�=@Q<R�SB:FMPJ��KcfQFUl={VfA�cfX\A8=^JK��_N� �B���f�%�f� `5C5MPGaRm?HcfG^A8U�=^c�J^A8EBSBR8A�=@?BA�A � A�R8=^GacPLoEBQ<:FSH=^QFcfU�EBSBA'=@cX\Q�hdQFUBVzC�Q�=@?�=@?HATOZM%G^AX�Ai=mMP:!_N��QFVBxD�fx��l`ix��3?BA�C|A8:FEBGWC|A8J^ALNMPOBJ^Q<RrM%=^A�E�SBGKQFUBV �P� X�X�=^?BQFRm}bB:FM%=@A8G�x

�3?BJ^A8A6AihdbqA8J^Q<X�A8UY=@MP:>CDA�:<EBG�EBA�GKQFVfUZM�=@A�E�9'w # MPUBE u _eEBA�GKR�J^Q<OqA8E�:�M%=^A�Jm`oC|A8J^A6LNMPOBJ^Q<RrM%=^A�Eyx� A�:FE�9�MPUBE # R�cPUBG^Q<GK=@A8E�cPL �f� OkArM%EBG�SBGKQFUBVTM�?BArM%='QFUHbBSH='cPL �fx��\}H¡X�X HZ¢ w*C�?BA�JKArMPG!C|A8:FEu R8cfUl=mMPQ<UBA�E ��£ OkArMPEBG!C�Q<=^?�MT?HArM%=�QFUBbBSd=�cPL �fx � }d¡¤X�X HZ¢ x9;U�QFUl=@A8J^bZM%G^G'=^A�X\bqA8J@M%=^SBJ^A\cPL�f�P�¦¥§u C|MPG6G^bkA�R8Q � A8Eyx # SH=^=^A�JKQFUBV$cPLo=^?BApbB:FM%=@A8G C5MPGabkA�J�LecfJ^X\A�E~bHJ^QFcPJ{=@c�CDA�:<EBQFUHVBw>Q<UY¨Pcf:<¨nQ<UBV=@?HAaEBA�bkcfG^Q�=@Q<cfU�cPL©Mª:FM«�PA�J�cPL*C|A8:FEOqA�MPEBGIMP:<cfUBVp=@?HA!A8EBVfA6cPL*=@?BA6bB:FM%=@A8G�x

¬l­

Page 53: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

����� ���828�a(]. � ,5([+ � "7��8 �� �$,5+%� ,�&�� �!7y(].!+�� ( $,5+ � . � ,�&���! ����&5�62�7�� � "$2��a(].6+

�3?BA������������������! �"$#!�&% _ �-QFVBx ¬ x�� `oMP:F:<c«C�Go=^?BAIR�cfX\bBSH=^A�J|R8cfUl=@JKcf:F:<A�E�MPbBbB:<QFRrM�=@QFcPUªcPL[?BA�M%==@JKArM%=^X�A8Ul=@GIMPUBETEBA8LecfJKX¦M�=@QFcPU�=^c¦MWG@M%X�bB:<A6cPL©X�M%=@A8J^QFMP: x v MPG^A8J{EHQF:�M�=@cfX\A8=^JK��QFG�SBG^A8E¤=@cWLecf:<:Fc«CbB?ZM%G^A;=^J@MPUBG�LecfJ^X�M%=^QFcfUBG)MPGD=@?BAi�¦cnR�R8SBJ�wnC�?BA�JKA =@?BA;=^A�X\bqA8J@M%=^SBJ^A{QFGDJ^A�R8cfJ^EHA�E$SBGKQFUBVªM('s=�j)'©=�*�?=@?HA�J^X\cnR�cfSBbH:FA6M%=K=mMPRm?BA8E=^c\=^?BA6G@MPX\bB:<APxo�3?BA!AihdbqA8J^Q<X�A8UY=^G;M%J^A6bqA8JKLecfJKX�A8E�QFUTM\GKArMP:<A�ERm?ZMPXªjOkA�J;C�?BQ<Rm?�QFG SBGKSZMP:<:<�TA8¨%MPR�SBM%=@A8E�=^cMP:F:<c C A,+\R�Q<A�Ul=!R�cncf:FQ<UBV¦cPLo=^?BAªG^bkA�R8QFX\A�U�MPUBE~=^c$bBJ^Ai¨fA�Ul=crhdQFEZM%=^QFcfU>x �3?BA¤G^bkA�R�Q<X�A8U QFG�G^ArM�=@A�E R8A�Ul=@J^MP:F:���OqAi= C|A8A�U � Q.-�/10�bB:FM%=@A8UBG�x32IArM%=^QFUBV QFG�¨nQFM MC|M%=@A8J�j R8cdcP:FA�E¤QFUBEBSHR8=@Q<cfU~R�cPQF:�GKSBJ^JKcfSBUBEHQFUBV�=^?BAªG^bkA�R8QFX\A�Uyx!�3?BAWX¦M hHQ<XpSBX ?BA�M%=@Q<UBV$J@M%=^A�=@?BM%=RrM%UTOkA!MPRm?BQFAi¨fA8E¤QFGIMPJKcfSBUBE �P� ¥ u G HZ¢ OBSd=I=^?BQFG3Q<G�EBA�bkA�UBEHA�Ul= SBbkcfU�=@?BA6X�M%=@A8J^QFMP: x u cncf:<QFUBVªQ<GR�cPUY=^J^cf:<:FA8ETSBGKQFUBV¦?BA�:<QFSBX��KAi=@G�x;�3?BApG^bkA�R8QFX\A�UBG;MPJ^A'SBG^SBMP:F:���G^cf:<QFE¤Ri�n:FQFUHEBA�JKG;cPLo:<A�UBVP=^? � � X�XMPUBEWEBQFMPX\A8=@A8Js�aX�Xx-� cPJsAihdbqA8J^Q<X�A8UY=^GoQFUpC�?BQ<Rm?�J^MPbBQFEWR8cdcf:<QFUBV;QFGsJ^A � SBQFJKA�EywYOkA8=^=^A�JsJKA�G^SH:<=@G)MPJKAMPRm?BQ<A8¨PA�E�SBG^Q<UBV�?Bcf:F:<c«C|A8E�cPSH=!G^bkA�R�Q<X�A8UBG C�Q<=^? M%U�Q<Ul=@A�JKUZMP:©EHQ�MPX\A8=^A�JacPL � X�Xxp9 G^R�MPUBUBQ<UBV:�M%G^A�JsOkArM%X QFGsSBGKA�E\=@c!X�A�MPG^SBJKA3=@?BA�EBQFMPX�Ai=@A8JscPLq=^?BAIG^bkA�R�Q<X�A8UWEBSBJ^Q<UBV6=@A�G�=@Q<UBVBx�9 =^?BA�JKX�cnR�cfSnjbB:<ApQFG6M%=K=mMPRm?HA�E~=@c$=@?HAªG^bkA�R�Q<X�A8U�SBG^Q<UBV�G^bkcP=aC|A8:FEBQ<UBV�MPUBE>w*cPU�bH:�MPR8QFUBV¦=^?BAªG^bkA�R8QFX\A�U�QFU~=^?BAX�MPRm?BQFUHAPw =@?BA)=@?BA8J^X\cdR8cfSBbB:<ADQ<G-:<cdR�M%=@A8E�QFU'cfJ^EHA�J-=^c;bBJKA8¨PA�Ul=oQFUl=@A8JKLeA8J^A�UHR�A|C�Q�=@?'=^?BA|EHQF:�M�=@cfX\A8=^JK�X\ArMPGKSBJ^A8X�A8UY=^G�x54 M�=mM!LeJKcfX =@?BA{EBQF:FM%=@cPX�Ai=@A�J8wf=@?BAI=@?BA8J^X\cdR8cfSBbB:<A;M%UBE�=^?BA :FcfMPE�R8A�:<:qM%J^A;:<cfVfVfA8EG^Q<XpSB:�=mMPUBA8cfSBGK:<��OY�$MWR8cfX\bBSH=@A8J3LecfJ3:�M%=^A�J3M%UZMP:<�nGKQFG�x

���K� ��, � 6~,5+©�a(*"�+�,7� ,&6~,� �4$,� &D, .!#98 �6+�4� �,�7]7

� UzcfJKEBA�J;=^c�X\ArMPGKSBJ^A!=@?BAp?BMPJ^EBUHA�G^G MPGaM�LeSBUHR8=@Q<cfU¤c%Ls=@A�X\bkA�J@M�=@SBJKA�OkA�:Fc«C MPX�OBQFA8UY=�wq=^?BACDA�:FE\X\A8=mM%:BG@MPX\bB:<A5C5MPGobB:FMPR�A8E�Q<U\M6X\A8=@MP:F:<QFRDR�cfUl=mM%QFUBA8J � :F:FA8EpC�Q<=^?\:<Q � SBQ<EªUBQ<=^J^cfVfA8UT_ ��Q<VBx ¬ x � `§x�3?BA$:<Q � SBQFE�UBQ<=^J^cfVPA�U�C|MPGWMP:F:<c«C|A8E�=@c~A8¨%MPbkcfJ^M%=@A$M%UBE�MPGp=@?HA$G@MPX\bB:FA\C5M%J^X\A�E�SBbywo?ZMPJKEBUBA8G^GX\ArMPGKSBJ^A8X�A8UY=^G3C|A8J^A!bqA8JKLecfJKX�A8Eyx

¬ �

Page 54: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�������������������������������������������������

�������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� Water cooled induction coils

Rotary Pump Diffusion pump

Laser

Evacuated chamber

Specimen

Hydraulic ram

Mirror

Platinum−Platinum Rhodium Thermocouple

Silicon nitride or Quartz die

��QFVfSHJ^A ¬ x����s9 G^Rm?HA�X�M%=@Q<R!JKA�bBJKA�GKA�Ul=mM%=^QFcfUcPL*=@?BA8J^X\cfX\A�Rm?ZMPUHQFRrM%:yG^Q<XpSB:�M�=@cfJ8x

¬

Page 55: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������Liquid Nitrogen Filled Container

Weldment

Thermocouple

- 1 9 6. 0 0

( Copper - Copper Constantan)

Hard metallic flat base

Vickers Hardness

IntdenterDiamond Pyramid

��Q<VfSBJKA ¬ x � �©t©hdbkA�JKQFX\A�Ul=mMP: A � SHQFbBX\A�Ul=|LecPJ)=^?BA;X\ArMPGKSBJ^A8X�A8Ul=5cPL[?BMPJ^EBUHA�G^G5MPGMpLeSBUBRi=@Q<cfU�cPL-=^A�X\bqA8J@M%=^SBJ^A%x

����� � ,5(*� �8 $,�4�� "�7[(],� ��§(], � ,��!7]"$+-, � ,� ª(�"�7 �8 ��� �H+�� � ����~+��'& �( �8.'

�3?BAªJ^Ai=mMPQ<UBA�E�M%SBGK=^A�UBQ�=@AªR�cPUY=^A�Ul=aC|MPGaX�A�MPG^SHJ^A�E�SBGKQFUBV �Ij J^M«�TEBQ � J^MPR8=^QFcfU�_ u Sdj�����C�Q�=@?C|M«¨PA�:<A�UBVP=^?yw�� �|�fx �%£ �r��� `ix � Ai=mMP:<:FcfVPJ@MPbB?HQFRrM%:F:<� bqcf:<QFGK?BA�EWG@M%X�bB:<A�G©CDA�JKA{Rm?BA8X�Q<RrMP:<:<�'A8=^Rm?BA�E\=@cJ^A8X�c«¨PA�=^?BA3EBAiLecfJ^X\A�EW:�Mr�PA�J�wnMPUHEW=^?BA�U\GK=^A�b��YG^RrM%UBUBA�E¦QFUWM 's?BQF:<:FQFbHG�EBQ � J^MPR8=^cfX�Ai=@A8J©c«¨fA�Js=^?BA ���J@M%UBVfA £ ­ j@� ¬ � ¥ x-�3?HADG�=@A�b!G^Q � AoOkA�QFUHV � x � ¬ ¥ C�Q�=@?!MIEdC|A8:F:f=@Q<X�A�cPL ¬ � G8x-�3?BADMPX\cfSBUl=]cPLdG^bkA�R8QFX\A�UMPJKArM�Q<:F:<SBX�Q<UZM%=^A�E$Ol�T=^?BA��Ij J^M«�OkArMPX EBA8bqA8UBEBG cPU¤=@?BA'EBQ<¨PA�JKVfA�UBR8ApG^:<Q<={SBG^A8Eyx;� UT=@?BA'bBJ^A8G^A�Ul=RrM%G^APw*M$EBQ�¨fA�JKVfA�UHR�AWG^:<Q<=acPL ¢� ¥ C5MPG6SBGKA�Eyw]VfQ�¨nQFUBV�MPU�Q<:F:FSHX�Q<UZM%=@Q<cfU�cPL _�� ��� ¬ ` 8 _ ¬ � �«`;X�X � cfU=@?HA;C|A8:FEBG8xo�3?BA6X�A�MPG^SBJKA�X\A�Ul=@G5CDA�JKA6R�cfUBEHSBR8=^A�EQFU�A�MPRm?TR�MPG^AaGKSBRm?�=@?ZM%=|=@?BA CDA�:<ER8A�Ul=@A8J^:<QFUBA%wMP:<cfUBV�=@?HA�R8J^cfGKG�j GKA�Ri=@QFcPUyw*C|MPG!QF:<:FSBX\QFUZM�=@A�E>wqOBSd=�Q�=6QFGaUBcP=!bkcfG^GKQFOB:<Aª=@c�R�cfX\X\A�Ul=!cfU�Q�=@GaA§hBM%R8=:FcnRrM�=@QFcPUyx

9;GKG^SBX\QFUBVW=@?BM%={=^?BA�JKApMPJKA'cPUB:<��= CDc�bB?BMPG^A8G�wqLeA8J^JKQ<=@A!MPUHEzMPSBG�=@A8UBQ<=^APw =@?BA!X�A�MPG^SHJ^A�E¤QFUl=@A§jVfJ^M%=@A8E$QFUl=@A8UBG^Q�=@QFA8G5cPL�MPSBG�=@A�UHQ<=@A MPUBE$LeA�JKJ^Q<=^A RrM%UOkAaSBGKA�E�=@cWRrMP:<R�SB:FM%=@AI=@?BAaJKA8=@MPQFUBA8EMPSBGK=^A�UBQ�=@A%x*IM%=@Q<cpcPL*=@?BA6QFUl=^A�UBGKQ<=@Q<A�G3cPL�MPSBG�=@A8UBQ<=^A¦_��>`�M%UBE$LeA�J^JKQ<=^A\_! ©`|JKA � A8R8=^QFcfUBG�Q<G3VfQ<¨PA�UOY�#" �P�%$ �

£l�

Page 56: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

������������ � � ������� ������������ � � ����� 8�� �� � _ ¬ x<�«`C�?BA8J^A � ��������� QFGaQ<Ul=@A�VPJ@M%=^A�E~QFUl=^A�UBGKQ<= �¤LeJKcfX�M�VfQ<¨PA�U����������;bB:FMPUBApcPL|MPSBG�=@A8UBQ<=^APw � � ������� QFG;QFUl=@A§jVfJ^M%=@A8E�QFUl=@A8UBG^Q�= ��LeJKcfX M�VfQ�¨fA�U����������)bB:FMPUBA;c%L[LeA�J^JKQ<=^APw � � MPUHE � �WMPJKA{=^?BA;¨fcP:FSBX\A{LeJ^MPR8=^QFcfUBG)cPLMPSBG�=@A8UBQ<=^A6MPUBE�LeA�J^JKQ<=^AaJ^A�GKbqA8R8=^Q<¨fA8:<�Px � � MPUHE � ��MPJKA!VPQ<¨fA8U�OY�$LecP:F:Fc«C�Q<UBVpAihdbBJKA�GKG^QFcPU " �P� $ �

� � !" � 8$#&%(')% � �+*,�-��.0/1�3204 H �&5 _ ¬ x � `

C�?BA�JKA" QFG5=^?BAa¨fcf:<SBX\AacPL-=^?BA6SBUBQ�=�R�A�:<: w' QFG =^?BA\GK=@JKSBR8=^SBJ^AWLNMPRi=@cfJ C�?BQ<Rm?�Q<G6bBJ^cfbkcfJ�=@QFcPUZMP:-=^c$=@?BAWJ@M�=@QFc$c%L|=@?HA�M%X�bB:<Q<=^SBEBApcPLC|M«¨PA�GKRrM%=K=@A�JKA�EOl�MPUM%=@cfX =@cW=@?ZM�=�G^RrM�=^=@A8J^A8E¤Ol��MPUA�:<A�R8=^J^cfU>w* QFG!=@?BA¦XpSB:<=^QFbB:<QFR8Q<= �¤LNM%R8=@cPJ'C�?BQ<Rm?�=mMP}%A�GªQFUl=^czMPR8R�cfSBUl=ª=^?BA�UYSBXpOkA�J'cPLIA-6YSBQ<¨%MP:<A�Ul=bB:FMPUBA�G3=^?ZM%=�R�cPUY=^J^Q<OBSH=@Aa=^c�MªJKA87ZA8R8=@Q<cfUyw4 H �&5 QFG5=^?BAa=@A8X�bkA�J^M%=@SBJKAaLNMPR8=^cfJ�MPUBE.0/ QFG v cPJ^A�Ul=:9��nbkcf:�M%J^QFG^M%=@Q<cfU�LNMPR8=^cfJ�x '-cP:�MPJKQFG@M�=@QFcPU¤QFUHR�:FSHEBA�G;=^?BAªA8;qA�Ri=6cPL)A�:<A�R8=^J^cfU�M%RijR�A8:FA8J@M%=^QFcfU!QFU'EBQ<;qA�JKA�Ul=�EHQFJ^A8R8=^QFcfUBG]cfU'=@?BA)QFUl=@A8UBG^Q�= �!cPLBGKRrM%=K=@A�JKA�EªOkArMPX M�=©MPUl�!bkcfQFUl=cPL]R8cfUBG^Q<EBA�J^M%=@Q<cfUyx©�3?HA v cfJ^A8UY=:9;LNMPRi=@cfJDQFUBR8:FSBEBA8GD=^?BA VfA8cfX�Ai=@JKQFR�LNMPR8=^cfJ^G|=^?ZM%=5M=;>A8R8==@?HA!Q<Ul=@A�UHG^Q<= ��cPL-=^?BA6OqA�MPXx

u cfUBGKQFEBA8J^QFUHV=^?ZM%=�MP:F:sX�M%=@A8J^QFMP:FGaQ<U J^A�MP:FQ�= �~Aihd?BQ<OBQ<=!bBJKA8LeA8J^J^A8E��ncfJKQFA8UY=@M%=@Q<cfU�=@czMVfJ^A�M%=@A8JcfJ5:<A�GKG^A�J3A§hn=@A�Ul=�w MPUM«¨PA�J^MPVfA6QFUl=@A8VfJ@M�=@A�E$Q<Ul=@A�UHG^Q<= ��LeJ^cfX�=@?HJ^A�A6GKbqA8R�Q<>BRaJ^A87BA�R8=^QFcfU�cPL-MPSHGK=@A8UBQ<=^AMPUBE$LeA8J^J^Q�=@A C|MPGISBG^A8E�_ =mMPOB:<A ¬ x�� ` " � ­ $ x

's?ZMPGKA 's:�MPUBA8G�ZA�JKJ^Q<=^A _ �f�l� `§w[_��f� � `§w]_ �l�P� `9;SHGK=@A8UBQ<=^A _ �f�l� `§w[_ �l�f� `§w]_��f� ¬ `

�-MPOB:<A ¬ x<����'s:�MPUHA�G\cPL LeA�JKJ^Q�=@AMPUBE�MPSBG�=@A�UHQ<=@A�C�?BcfGKA¤Q<UY=^A�VfJ^M%=@A8E�Q<Ul=@A�UHG^Q<=^QFA8GCDA�JKA'SBGKA�EQFU�RrM%:FR�SH:�M%=^QFcfU�c%L-=^?BA!MPX�cPSBUl=�cPL�JKA8=@MPQFUBA8E¤M%SBGK=^A�UBQ�=@APx

������ � !?-@ ABDC

����E A� ��E A _ ¬ x ¬ `

£ �

Page 57: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� �� � � !?-@ ABDC

� � E A� � E A _ ¬ x £ `

� U t 6 x ¬ x�� � � � � ��RrMPU OqA¤LecPSBUBE1cfUHR�AT=^?BAzJ^M%=@Q<c�cPL6Q<Ul=@A�UHG^Q<=^QFA8G�w ��� � � ��Q<G¦R�MP:FR8SB:�M%=^A�Eyx�ZSBJK=^?BA�J8w SBG^Q<UBVI=^?BAoJ^A8:�M%=^QFcfU � ��� � � � ! w�=^?BAsLeJ@MPRi=@QFcPU!c%LHJKA8=mM%QFUBA8E�MPSHGK=@A8UBQ<=^AoRrMPU!OqAoR�MP:FR8SB:�M%=^A�Eyx

�-c$X�MP}%Ap=@?BQ<GaG^QFX\bB:<A�J�w>M�R�cfX\bBSH=^A�JabBJKcfVfJ^MPX�SHG^QFUHV�� u�� C|MPGaR8cdEBA8Eyw]EBcnR�SBX\A�Ul=@A8E�MPUBEX�MPEBA6Mr¨%MPQF:FMPOB:FA " � � $ x

���� � ,�&���! �8&5�62 ��,�7y( �� ��

9;:<:sX�A8Rm?ZMPUBQ<RrMP:s=@A8GK=^QFUBVC5MPG'EBcfUBA�cfU G^MPX\bB:FA8G'X�MPRm?BQ<UBA�E�LeJ^cfX =^?BA�CDA�:<E�X�Ai=mMP:sQ�=@GKA�:<L�xu �n:FQ<UBEBJ^Q<RrMP:Y=@A8UBG^Q<:FA5GKbqA8R�Q<X�A8UBG�wZ� � X\X QFUpEBQFMPX\A8=@A8J�CDA�J^A3X�MPRm?BQ<UBA�EWM%:FcfUBV{=@?BA5CDA�:<E\EHQFJ^A8R8=^QFcfUyx�3?BAoG^bkA�R8QFX\A�UBGyCDA�JKADEHA�VlMPGKG^A8EpM%= �P�P� ¥ u LecfJs� � ?'bBJKQFcfJq=@c3=@A8GK=@Q<UBVBx�n=@MPUBEZMPJKE�� � X�X 8 � � X�Xu ?ZMPJKbl� �{j UBcP=@Rm?�GKbqA8R�QFX\A�UHG5C|A8J^A!X¦MPRm?HQFUBA8E$G^SBRm?=@?ZM%=|=@?BA6bkcfG^Q�=@QFcPU�cPL*=@?BAaUBc%=@Rm?:�Mr��C�Q�=@?BQ<U=@?HA'CDA�:FE~X\A8=@MP:*MPUBEz=^?BApM�hdQ<G;cPLs=^?BApG^bkA�R8QFX\A�U¤C|MPG UHcfJ^X�MP:[=@c¦=^?BA�CDA�:<EBQFUBV¦EBQFJKA�R8=^QFcfU>x��|c%=@?=@?HA u ?BMPJ^bl��MPUBE�=@A8UBG^Q<:FAWG^bkA�R8QFX\A�UBG6C|A8J^A\X¦M%Rm?BQFUBA8E�LeJKcfX =^?BA�R8A�Ul=@A8J�cPLD=@?BAWCDA�:FEHG�x¦�*A�UHG^QF:<AG^bkA�R8QFX\A�UBG\C|A8J^AzX�MPRm?BQ<UBA�E MPG¦bkA�J\9�n��� GK=mM%UBEZMPJKEBG�_ �-QFVBx ¬ x ¬ `§x �3?HAzVlMPSBVPAT:<A�UBVP=^?�C|MPGMPbBbHJ^crhdQFX�M%=@A8E1=@c � x �l� 8�� ������������� 4 �"!$# ��%'& � &(� 4 & =@c�Mr¨fcfQ<E G^Q 98A�A8;qA�R8=^GMPG$QFG�M�GK=@MPUBEZM%J^EbBJ^MPR8=^QFR�A%x

���*) � ,5(*�6282i. �!+�� 6 ,+

�ZcfJycfbH=^QFR�MP:PX\A8=@MP:F:<cfVfJ@M%bB?l�fw8=^?BAoG@MPX\bB:<A�G>CDA�JKA)Ai=@Rm?BA8E'SHG^QFUHV ��- UBQ�=mMP: x.dRrMPUHUBQFUBV3A8:FA8R8=@JKcfUX\QFR�JKcfG^R8cfbl��C5MPG MP:FGKc¦R�cPUBEBSBRi=@A�E�cfU¤A8=@Rm?HA�E�G^bkA�R8QFX\A�UBG SHG^QFUHV�M�'s?BQ<:F:FQ<bBG �0/�1 �P� X\QFR�JKcfG^R8cfbkAQFU�=^?BA6G^A8R�cfUBEBMPJK��A8:FA�Ri=@JKcfUTX\cnEBAPx

£Y�

Page 58: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

10 mm

50 mm

��QFVPSBJ^A ¬ x ¬ �s�*A�UHG^QF:<Aa=@A�G�=@Q<UBVWG^bkA�R�Q<X�A8U�X¦MPEHA LeJ^cfX M%:F: �lC|A8:FE�X\A8=@MP:

����� ��+©�! �7�� �87]7��8.' ���� 28,�&)([+�.' � �8&D+-.�7]&|. 6 +

������ ��������������������! " "�#��$% "&'��() "���

�3?BA¦G�=mMPJ�=@Q<UBV¤G^MPX�bH:FA\SBG^SZM%:F:<�zQFG'M¤bBQFA8R�A�cPL3GK=^A�A8:D?ZMr¨nQFUHV~MTR8J^cfGKG�G^A8R8=^QFcfU�X�SBRm?�:�M%J^VfA8J=@?BMPU�RrM%U$OqAaM%UZMP:<�nGKA�E$SBGKQFUBVªM'��t ��xB9 =@?HQFU�R8SH=^=^QFUBV%�YEBQFGK}WC|MPG5SHG^A�E$=^cpG^:<QFR�A;M ¬ �P�+* X�bHQFA�R8AcPL�X�Ai=mMP:yC�Q�=@?UBA�Vf:<QFOB:<AaG^SBJ�LNMPR�A'EBA8LecPJ^X�M%=@Q<cfUyx)� =IC|MPGI=@?BA8U¤bkcf:FQ<G^?BA8E=^c �P�,* X cfUTOqc%=@?¤GKQFEBA8GC�Q<=^?M�� �P�f� VfJ^Q�=3G^Q<:FQ<R�cfU�R�MPJ^OHQFEBA6bZMPbkA�J8x

�3?BA|LecfQ<:FG[CDA�J^A5=^?BA�UªA8:FA8R8=@JKcfbkcf:FQ<G^?BA8E�SBGKQFUBVaMI= C�QFU��r�KAi=©A8:FA�Ri=@JKcfbqcP:FQFGK?BA�J]C�Q<=^?ªM;GKcf:FSH=^QFcfU!cPL� - bqA8J^Rm?B:<cfJ^Q<RoMPR�Q<Eyw�� � - Ai=@?ZMPUHcf:YMPUBE\� �(- Vf:<�nR�A8J^cf: x]�3?BQFG]A�:<A�Ri=@J^cPbqcf:<QFGK?BQFUBV|A�UZMPOH:FA�G]LecfJKX¦M%=^QFcfUcPL�MªbqA8JKLecfJ^M%=@Q<cfU�_ ��Q<VBx ¬ x £ `§x

�����.- /103254+�6�725 8$9����&:06�

� UBA¦X\A8=^?BcdE�=@czMr¨PcfQFE�Q<Ul=@A�J�LeA�JKA�UBR8A¦LeJ^cfX�=^?BA¦X�M%=@JKQ�h�EBSHJ^QFUHV¤EBQ ;>J^MPR8=^QFcfU�AihdbqA8J^Q<X�A8UY=^GcfU�G^X�MP:F:sbBJKA�R8QFbBQ�=mM%=^A�G�Q<G!=^c¤A§hd=^J@MPRi=�=^?BA¦bZM%JK=@Q<R�:<A�G'MPGpMRrMPJKOqcfU J^A�bH:FQFR�MHx$�3?BQ<GpMP:<G^czM%:F:Fc«C�G!M:�M%J^VfA8J >BA�:FE�cPL5¨nQFAiC =@?BMPU CDcfSB:FE�OqA�bqcPG^G^Q<OB:FAªC�Q�=@?�M�=@?BQ<U�LecfQ<: x��3?BA�bBJKcdR8A�EBSBJKA�Lecf:<:Fc«CDA�E�=@c

£ ¬

Page 59: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

Perforation

3 mm diameter

A

A

50 − 75 microns

��Q<VfSBJKA ¬ x £ ��dRm?BA8X¦M%=^QFR6J^A8bBJ^A8G^A8UY=@M%=@Q<cfUcPL©Mp=^?BQFU$LecfQ<: x

bBJKA�bZMPJKAI=^?BAIJ^A�bH:FQFR�MPGsLeJ^cfX GKSBJKLNM%R�A�GDbBJ^A8bZMPJKA�E�SBGKQFUBV!cfbH=^QFR�MP:ZX�Q<R�JKcfG^R8cfbl�WQFGoG^?Bc«C�U$Q<U¦��Q<VBx ¬ x � xu MPJKOqcfUzLeJKcfX M�G^?ZM%J^bkA�UBA8E�VfJ^MPbB?BQ�=@A'bqA8UBR�Q<:-C|MPGaEBA�bkcfGKQ<=@A8E~QFU~M¦¨%MPR8SBSBX�cPLI� � H�� =@cPJ^J;cPUz=@c=@?HA'Ai=@Rm?BA8EzG@MPX\bB:<APx|�3?HA'EBA8bqcPG^Q<=^A�ETRrMPJKOqcfUT:�Mr�fA8JIC|MPG�=@?BA8UzR�Sd=;Q<UY=^c � X\X G:6YSZMPJKA�bBQ<A�R8A�G�=@cA�UBMPOB:FA6JKA�X\c ¨%MP:[c%LsG^Ai¨fA�J^MP:*G^X�MP:F:yGKA�Ri=@QFcPUBG;R8c ¨PA�JKQFUBV\=@?BA6C�?Bcf:<A�MPJKArMWcPL�=^?BA�G^MPX\bB:FA%x|�3?BA >Z:FXC|MPG�=@?HA�UªEBAi=mMPRm?BA8EpLeJ^cfX =^?BA5G@M%X�bB:<A|Ol�'A�:FA8R8=^J^cf:��n=^QFR)A8=^Rm?BQFUBV;QFUªM;GKcf:FSd=@QFcPU'cPL ��- ?l�nEBJKcdRm?B:<cfJ^Q<RMPR8QFEªQFUWX\A8=^?ZMPUBcf:HM%=��fx � ¨fcf:�=@G�x©t)M%Rm?�JKA�bB:<QFRrM;C|MPGsC|MPG^?BA8E¦Q<UªX�Ai=@?ZMPUHcf:ZMPUBE >ZUBMP:F:���Q<U\EHQFGK=^QF:<:FA�EC|M%=@A8J�x �3?BA 7ZclM%=^QFUBV�J^A8bB:FQ<RrMPGªCDA�JKAT=@?HA�U >ZGK?BA�E cfU�=^c £l�f� G:6YSZM%J^A¤X\A�GK? R8cfbBbkA�J\VfJ^Q<EBG\LecPJAihHMPX\QFUBM%=@Q<cfU�QFU$=^?BAa=@J@M%UBG^X\QFGKG^QFcPU$A�:FA8R8=^J^cfU�X\QFG^R8J^cfGKR�cfbkAPx

£f£

Page 60: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

Sample

Precipitates

Polished−unetched specimen

Sample

After replica extraction

Sample

Carbon replica

Etched specimen

��Q<VfSBJKA ¬ x � ��dRm?BA�X�M%=^QFRaEBQFMPVfJ@M%X�Q<:F:FSHGK=@J^M%=@Q<UBV�bHJ^A�bBMPJ@M%=^QFcfU�cPL-RrM%J^OkcfU�J^A�bH:FQFR�MPG�x

��Q<VfSBJKA ¬ x � �s9 RrMPJKOqcfU�JKA�bB:<QFRrMªcfUMªG:6YSZM%J^A!X�A8G^?cPL�R8cfbBbkA�J�VfJKQFEyx

£Y�

Page 61: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� ��������� �� � � ��� � � �ª� � � � � � � � � � � � �

v QFUBA�MPJsJ^A8VfJ^A8G^GKQFcfU�?ZMPG)OqA8A�U�MaC�QFEHA�:<�pSBG^A8E�G^R8QFA�Ul=^Q<>ZR�=@cncf:HLecfJ)MPUBMP:<�nG^Q<UBV6AihdbkA�J^Q<X�A8Ul=mMP: EZM%=@M!Q<UC�?BQ<Rm?�M6J^A�:FM%=@Q<cfUBGK?BQFb\MPG)VfQ<¨PA�U�OY�\M!OqA8GK=�� >B=DQFG)MPG^GKSBX\A�E¦OkA8= CDA�A8U�=@?BAIQFUHbBSH=@GDMPUBE\=@?BAIcfSH=^bBSH=�x�3?BA VPA�UBA8J@MP:>LecPJ^X�cPL]=@?BA;A-6YSZM%=^QFcfU$EBAi¨fA8:FcfbkA�E$SBGKQFUBVª:<QFUBA�MPJ)J^A�VPJ^A�GKG^Q<cfU$QFG3M'G^SBX�cPL]=@?BA Q<UBbBSH=^G� A ArMPRm?�c%LyC�?BQFRm?¦QFGoXpSB:�=@QFbH:FQFA8EªOl�¦M!R�cfJKJ^A8G^bkcfUBEBQ<UBV�R8cdA�+�R8QFA8UY=|cfJoC|A8QFVf?l=�� A wdMPUBE�M!R�cfUHGK=mM%UY=�w� �� �� A � A � A � � x{9;J�=@Q<>BR�Q�M%:*UHA�SBJ^MP:-UHA8= CDcfJ^}YG!MPJ^A�M¦X\cfJ^A!VfA�UHA�J@M%:�X\A8=@?HcdETcPLoJ^A8VfJ^A8G^G^Q<cfUMPUZM%:<�nG^Q<G�x

�$��� � �'7��8&57g.!#� �,�"$+��62� ,5(�� .!+��¦7 � � ���p,5+�� �8,��dQFX\QF:FMPJq=^c;:<QFUBA�MPJ[J^A8VfJ^A8G^G^Q<cfUyw�=@?BA)QFUBbHSH=-¨%MPJKQ�MPOH:FA � A Q<G]XpSB:<=^QFbB:<QFA8EaOY�6CDA�Q<Vf?l=�� � C �A�� w%OHSH=�=^?BA

G^SHX cPLoMP:<:y=@?BA8G^A�bHJ^cnEBSBR8=^G{LecfJKX MPUzM%J^VfSBX\A�Ul=IcPLoM%UBcP=@?HA�J�=@J@M%UBGKLeA8JILeSBUHR8=@Q<cfUyw QFU=@?BQ<G�bBJ^A8G^A�Ul=CDcfJ^}�Q�=3QFG3?l�nbkA�J^Okcf:<QFR =mM%UBVfA�Ul=IMPG�Q<U�t 6 x £ x��fxs�3?BA >ZUZM%:ycfSH=^bBSH=IQFG3EBA�>ZUBA8E¤MPG�:<QFUBA�MPJ|LeSBUBRi=@Q<cfUcPL-?BQFEHEBA�UUBcnEBA�G{MPUBETM\R8cfUBG�=mMPUl=rwkt 6 x £ x � xD�3?YSBG8wk=^?BA6EBA�bkA�UBEHA�Ul=;¨%MPJKQ�MPOB:<A���Q<GIVPQ<¨fA8UTOl�t 6 x£ x � x

� A ��� �"!$#&% @'� � A�� � C � � � � �A � C �)( _ £ x<�«`

MPUBE � � @DA � A � � � � A � � � � � _ £ x � `

£l�

Page 62: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

C�?BA�JKA � � M%J^A�=@?BA���¨%MPJKQ�MPOH:FA�G�cfU�C�?BQ<Rm?\=^?BAIcfSH=@bHSH= � EBA8bqA8UBEBG�w � A MPJ^A3=@?HAICDA�Q<Vf?l=@G;_NR�c�jA,+\R8QFA�Ul=^Gm`5MPUBE �

AMPJ^A;=^?BA OBQFMPG^A8G!_NA86nSHQ<¨%MP:FA8Ul=|=@cp=^?BA R8cfUBGK=@MPUl=@G3Q<U�:FQ<UBArMPJDJ^A8VfJ^A8G^G^Q<cfU�MPUZM%:<�nG^Q<Gm`ix

�3?BA\R�cfX�OBQFUZM�=@QFcPU�c%L�t 6kx £ x<�\C�Q<=@? MGKA8=�cPL5CDA�QFVP?Y=^G�w-OBQ�MPGKA�G8w-¨%MP:FSHA�cPL��aMPUBE�=@?BA\X\QFUBQ<XpSBXMPUBE�X�M�hdQFXpSHX ¨%MP:<SBA�G�cPL*=@?BA6Q<UBbBSH=3¨%MPJKQ�MPOB:<A�G5EHA8>ZUBA8GI=^?BA6UBA8= CDcfJK}$R�cfX\bB:FAi=@A8:<��_N��QFVHx £ x�� `ix

Input nodes Hidden nodes

Output node

��Q<VfSBJKA £ x���� nRm?BA�X�M%=@Q<R�Q<:F:FSHGK=@J^M%=@Q<cfU$cPLoQ<UBbBSH=�wq?BQ<EBEBA8U~MPUBEzcPSH=@bBSd= :�Mr�PA�J^G{cPLUBA8SBJ@M%:[UBA8= CDcfJ^}$X\cnEBA�: x

�3?BA 7ZA§hdQFOBQ<:FQ<= ��c%LDUHA�SBJ^MP:�UBAi= C|cPJ^}YG6X¦MP}%A�G;=^?BA�X MPOB:<A'=@c¦EBQFGKR�c«¨fA8JaX�cfJKA�R8cfX�bH:FAihTJKA�:�M j=@Q<cfUBGK?BQFbBG*QFU�EZM%=mMI=@?ZMPU'=@J@M%EBQ<=^QFcfUZM%:lGK=mM�=@QFG�=@Q<RrMP:YX\cdEBA8:FG*C�?BQFRm?pX�Mr�pM%G^G^SHX�A|M;:FQ<UBArMPJ*cfJ-bBG^A8SBEBc%�:FQ<UBArM%JaEBA�bkA�UBEHA�UBR8A$cPL3MPU ��cfSd=@bBSH= � ¨%MPJ^QFMPOB:FAªcPU�=@?HA¦VfQ�¨fA�U�G^Ai=pcPL � QFUBbHSH= � ¨%MPJKQ�MPOH:FA�G8x�/{A8SBJ@M%:UBAi= C|cfJK}YGsMPJ^A|MPOB:<A)=^c QFX\bB:FA8X�A8Ul=]X�cfJKADVPA�UBA8J@MP:y_ MPUBE'X�cPJ^A)R�cfX\bB:FA§hB`*UBcfU':FQ<UBArMPJ]JKA�:�M�=@QFcPUBG^?BQ<bBG�x� ?BA8U�=^?BAªUBA�SHJ@MP:sUBAi= C|cPJ^}~QFG�� =@J^MPQFUHA�E��ycPU�M%U�A8X�bHQFJ^Q<RrMP:-EZM%=@MHw[Q<=^GabZMPJ@M%X�Ai=@A�JKG6MPJ^AWM%E��KSBGK=^A�EG^c�MPGª=^c�bHJ^cnEBSBR�AM�UBcfU�:FQ<UBArM%J�LeSBUBRi=@QFcPU�C�?HQFRm? >B=@Gª=@?HAEBM%=mM~C|A8:F: x��3?BA 7ZAihdQFOHQF:FQ�= � c%L{=^?BAUBcfUnj :FQ<UBArM%JpLeSBUBR8=^QFcfU�G^R�MP:FA8G\C�Q�=@?�=@?BATUnSHXpOqA8J�c%L ?BQ<EBEBA�U UBcdEHA�G� x �3?BA¤R8cfX�bH:FAihdQ�= ��cPL =^?BALeSBUBRi=@Q<cfU�Q<GDJKA�:FM%=@A8E�=@c6=@?HA;UYSBXpOkA�JDcPLy?BQ<EBEBA8U�SBUBQ�=@G�x��3?BA;G�=@J^A8UBVP=^?�cPLy=^?BA{?l�nbkA�J^Okcf:<QFR�=mMPUBVPA�Ul==@J^MPUBG�LeA�J5LeSBUBRi=@Q<cfU$QFG3EBAi=@A8J^X\QFUBA8EOl��=^?BA CDA�QFVP?Y= � �

wH=^?BAaAihHMPRi={GK?ZMPbkA6cPL-C�?HQFRm?�RrMPU�OkAa¨PM%J^QFA8EMPR8R�cfJKEBQFUBV$=^c�=^?BA�M«¨%MPQ<:�MPOHQF:FQ�= ��cPLDEZM%=mM�QFU~=^?BAWQFUBbBSd='GKbZMPR8APx¦9�X\cdEHA�:�C�Q�=@?�cfUBA\?BQFEHEBA�U�SBUBQ�=_ �-QFVBx £ x � Ml`DX�Mr��UBcP=�OkAaG^S +�R8QFA8UY=^:<� 7BAihdQFOB:<A;=@cWR�MPbH=@SHJ^A =@?HA!Q<UHLecfJKX¦M%=^QFcfUWLeJ^cPX�=@?HA!EBM%=mMPOBMPG^A%w?Bc«CDA8¨fA8J6UBcfU��n:<QFUBA�MPJ^Q�= ��RrMPU�OkApQFUHR�J^A�MPG^A8E�OY�¤R�cfX�OBQFUBQ<UBV¦GKA8¨PA�J@M%:scPLs=@?BAª?l�nbkA�J^Okcf:<QFR'=@MPUBVfA8Ul=@GMPG3GK?Bc«C�U¤QFU��Q<VBx £ x � O>x

£ ­

Page 63: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

1

2

y

(a) (b)

x��Q<VfSBJKA £ x � � 2��nbqA8J^Okcf:FQ<R =mMPUBVPA�Ul=;JKA�:FM%=@Q<cfU$OqAi= C|A8A�UzQ<UBbBSH=^G � MPUBEcfSH=^bBSH= �qwMl`]=@?BJKA�A5?l�nbqA8J^Okcf:FQ<R|=mM%UBVfA�Ul=^G©C�Q<=@?�EBQ<;qA�JKA�Ul=sC|A8QFVf?l=^G©O `�R�cPXpOBQFUBM%=@Q<cfU'c%Lk= CDc?l�nbqA8J^Okcf:FQ<R =mMPUHVfA�Ul=�LeSBUBRi=@QFcPUBG�x

� �� ��� �%2 06���������

�-J^MPQFUHQFUBV�QFUl¨fcf:�¨fA8G;=@?BA�EBA�JKQ<¨%M%=@Q<cfU¤c%L)=^?BA�CDA�Q<Vf?l=@GaMPUHE�M�G^bkA�R�Q >ZRrM�=@QFcPUzcPLs=@?HA�LeSBUBRi=@QFcPUBGC�?BQ<Rm?'Q<U!R8cfXpOBQ<UZM%=^QFcfU C�Q�=@?6=@?BAoC|A8QFVf?l=^G*JKA�:FM%=@As=@?HA)Q<UBbBSH=]=^cI=^?BAocfSH=@bHSH=rx-�3?BA)=^J@MPQ<UBQFUHV3bBJ^cnR�A8G^GQFUl¨Pcf:<¨PA�GpMTG^ArM%J^Rm?�LecfJ'cfbH=@Q<XpSBX�R8cdA�+�R8QFA8UY=^GpQFU�=@?BA�C|A8QFVf?l=pGKbZMPR8A¦=@czA8GK=@MPOB:FQ<G^? M¤UBcfUdj :FQ<UBArMPJJ^A8:�M%=^QFcfUHG^?BQ<b\OkA8= CDA�A8U�=@?BA{QFUBbHSH=@G|MPUBE�=^?BA;cPSH=@bBSd=@G�wHMPUBE�QFG)R�cfX\bBSH=^A�J)QFUl=@A8UBG^Q�¨fAPxo�o�nbBQFR�MP:F:��WMPU� cfOn�KA�Ri=@Q�¨fA LeSBUBRi=@Q<cfU��HcPJ ��A8J^J^cPJ|LeSBUBRi=@QFcPU��BQFG|EBA8>ZUHA�ETMPG�M�LeSBUBRi=@QFcPU$cPL����)=^c\X\ArM%G^SBJKAa?Bc«C CDA�:<:=@?HAªUBA8= CDcfJ^} w*C�Q<=@?�Q�=@G CDA�QFVP?Y=!GKA8=6=@c��w]G^cf:�¨fA�Ga=^?BAª=mMPGK}kxW�3?BAWcfOY�KA�R8=^Q<¨PA\LeSBUHR8=@Q<cfU�QFG6M$G^SHXcPL]=@A8J^X\G�wBcPUBA6cPL�A�MPRm?QFUBbBSd=��=@MPJ^VfAi=3bZMPQ<J� �sw "�� �lwBX\ArMPGKSBJ^Q<UBVª?Bc«C R8:FcfGKA =@?BAabBJKA�EBQ<R8=^A�EcfSH=@bHSH=�P_������¦`aQ<Ga=@c�=@?BAW=mMPJKVfA8=�"Nx��3?BAW=@J^MPQFUBQ<UBV$bBJKcdR8A�G^G'QFG!MPU�AihdA�JKR�Q<G^A¦Q<U����� ��" � #�� � ��� � � �. � " � #��Zw� ��� ��x�w >ZUBEHQFUBV�� =^?ZM%=pX\QFUHQFX\QFG^A8G =@?BA¦cfOn�KA�Ri=@Q�¨fA¦LeSBUHR8=@Q<cfUyx � UHR�A�=^?BA�UBAi= C|cPJ^} Q<G'=^J@MPQ<UBA�EywA�G�=@Q<X¦M%=^QFcfU¦cPL-=^?BA6cfSH=^bBSH=@G3LecfJ�M%UY��VfQ<¨PA�UQFUBbBSd=@G3QFG3¨PA�JK��J^MPbBQ<Eyx

�3?BA�UZM�=@SBJKA¦cPL5=^?BA¦JKA�GKSB:<=^QFUBVLeSBUBR8=^QFcfU RrMPU�OkA¦A§hHMPX�Q<UBA�E�Ol� X�MP}YQFUBVTbBJ^A8EBQFRi=@Q<cfUBG'MPUBEG^A8A6?Bc«C =@?HA�G^A!EBA8bqA8UBE¤cfU$¨%MPJKQFcfSBG3R8cfXpOBQ<UZM%=^QFcfUBG|cPL�Q<UBbBSH=^G�x

�|A�R�MPSBGKAp=@?BAªUBA8SBJ@M%:©UBA8= CDcfJK}¤QFG MPOB:FA!=@c$Q<X�bB:<A�X\A�Ul={X�cfJKApR�cPX�bB:<AihTJ^A8:�M%=^QFcfUHG^?BQ<bBG{=^?ZMPU�! #"%$'& $#")(+*," "-,/.0"%12&3,54�"%.�,/1�&768"9&3";: &�< ( ,/18=?> $A@ .CB $ 12& (D%E *#" =F"'&G"':0HI" " ,5J?";12& *@LKM*@ <8"9&36�"�18"'&�N $#"7O < ( " ( B $#" =F"'&3&3,/18=P& ")* ,/18"%. '

£ �

Page 64: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

:FQ<UBArM%JsJ^A�VPJ^A�GKG^Q<cfUywHQ�=|Q<G|M%:FG^c'MPOB:<AI=^c ��c«¨fA�J >B= �n=@?BAI=@J^MPQFUBQ<UBV!EZM%=mM �n=^?BA�JKA;QFGo=@?HA�J^AiLecfJ^A;M�bkcP=@A8UY=^Q�MP:bBJKcfOB:FA8X cPLZcfOd=mMPQ<UBQFUBVIM;X\cnEBA�:l=@?BM%= >H=@G-=^?BAD=^J@MPQ<UBQFUHVIEBM%=mM�C|A8:F: w%OBSH=�VfA�UBA8J@MP:<QFGKA�G*bqcncfJ^:�� =@cI=@A8GK=AihHMPX\bB:<A�G�x��-c�G^cP:<¨fAª=^?BQFG bHJ^cfOB:<A�Xw �5Mr�fA8G^Q�M%U�JKA�VfSB:FMPJ^Q<G@M%=^QFcfU=@?BA8cfJK�zRrMPU�OkA\SHG^A�E�=@c�R8cfUl=@J^cP:=@?HApR�cfX\bB:<AihdQ<= �cPLo=@?HApX�cnEBA8: " � � w �f� $ x��{G^Q<UBV�JKA�R�A8Ul=@:<�¤EBA8¨PA�:<cfbqA8E �5Mr�fA�GKQ�MPU�UBA8SBJ@M%:�UBAi= C|cfJK}X\A8=@?HcdEBG " � � w �f� $ w«Q<=[Q<GybqcPG^G^Q<OB:FA-=@cIMPSH=^cfX¦M�=@QFR�MP:F:��3QFEHA�Ul=@Q�L �{C�?BQ<Rm?6cPLY=@?BAsX�MPUl� bkcfG^GKQFOB:��;JKA�:<A8¨%MPUl=QFUHbBSH=3¨%MPJ^QFMPOB:<A�G3MPJKAaQFU$LNMPRi=�QFX\bqcfJ�=mMPUl=5LNM%R8=@cPJ^G�QFU�=^?BA6J^A�VPJ^A�GKG^Q<cfUyx

�3?BAaUBAi= C|cfJK} ��GIbBJ^A8EBQFRi=@Q<cfUBG3MPJKAaMPR8R�cfX\bZMPUBQ<A�E$Ol��A8J^JKcfJ5OZMPJKG5C�?BQFRm?�EBA8bqA8UBEcfU�=@?BAaGKbqA§jR�Q >ZRabkcfG^Q�=@QFcPU$QFU$QFUHbBSH=IG^bZM%R�APxo�3?BA8G^A 6YSZMPUl=@Q�L ��=@?BA6X\cdEHA�: � G5R8A�JK=@MPQFUl= �MPOkcfSH=�Q�=@G3bBJKA�EBQ<R8=^QFcfUBG8x

� �� ��.- � 2525�62 "���!��()0 �! "�

�3?BA6c«¨fA�J^MP:F:>A�J^JKcfJ5Q<G3A�GK=^QFX�M%=@A8E$Ol�$R�cfX\bZMPJKQFUBV'=@?BA6bBJKA�EBQ<R8=@A8E$¨PM%:FSBA8G3cPL-=^?BAacfSH=^bBSH='_ � � `MPVlM%QFUBG�=5=@?BcPG^A6X�A�MPG^SHJ^A�E _ !

�` �

���� @ � � " � � � � � � _ £ x ¬ `�� QFG�A§hHbkA�Ri=@A8E =^c�QFUBR8J^ArM%G^A~Q<L6Q<X�bkcfJ�=mMPUl=�QFUBbBSd=�¨%MPJ^QFMPOB:FA8G¦?ZMr¨PA�OkA�A8U AihdR�:<SBEBA�E LeJ^cPX =^?BAMPUZM%:<�nG^Q<G�x � ?BA8J^A�MPG ��� VfQ�¨fA8GaMPU~c«¨fA8J@MP:<:�bkA�J^R8A�Q�¨fA�E�:<A8¨fA8:©cPLoUBcPQFG^A�QFU¤=^?BApcfSH=^bBSH=6bZM%J@MPX\A8=^A�J�wQ<=;QFG8w>cfU�Q<=^G;c«C�Uyw]MPU~SHUBG@M%=^QFG�L �dQ<UBV$EBA8G^R�JKQFbH=^QFcfU¤cPLo=@?BAªSBUHR�A�J�=mMPQ<Ul=@QFA8G cPL)bBJKA�EBQ<R8=@Q<cfUyx �¤M%R �6Mr�?ZMPGoEBAi¨fA8:FcfbkA�E�M!bBMPJK=^QFR�SH:�MPJK:<�!SBG^AiLeSB:Z=@JKArM%=^X�A8UY=)cPLqUBA8SBJ@MP:ZUHA8= CDcfJ^}YG|Q<U\M �5Mr�PA�G^QFMPUWLeJ@MPX\A8CDcfJ^}" ¬ �%$ wHC�?BQFRm?TMP:<:Fc«C�G|=@?HA!R�MP:FR8SB:�M�=@QFcPU�cPL-A�J^JKcfJ3OZMPJKG�J^A�bHJ^A�GKA�Ul=@Q<UBVW=@?BA6SBUBR8A�J�=mMPQ<UY= ��QFU$=@?BA >B=K=@Q<UBVbZMPJ^MPX\A8=@A8J^G8x©�3?BAaX\A8=@?HcdE�JKA�R8cfVfUBQ<G^A�G5=^?ZM%=D=@?BA8J^A6MPJKA X¦M%UY�\LeSBUBRi=@Q<cfUBGDC�?HQFRm?�RrMPU$OkA >B=K=@A8E$cfJAihn=^J@MPbkcf:�M�=@A�E�QFUl=@c'SBUBR8A�JK=@MPQFU¦J^A�VPQFcfUBG)cPL[=^?BA;Q<UBbBSH=DG^bZM%R�APwdC�Q<=@?HcfSH=DSBUBEBSB:��¦R8cfX\bBJ^cfX\QFGKQFUBVa=^?BA>B='QFU�MPE��^MPR8A�Ul=pJKA�VfQ<cfUBG6C�?BQFRm?�MPJ^A\J^Q<Rm? QFU MPR�R8SBJ@M�=@A\EZM%=mMdx� UHGK=@A�MPE�cPL5RrMP:<R�SB:FM%=@Q<UBVMTSBUBQ<6YSBAG^Ai=ªcPL3CDA�Q<Vf?l=@G�woMTbBJ^cfOBMPOBQF:<Q<= ��EBQ<GK=^J^QFOHSH=@Q<cfU�c%L�G^A8=^GªcPL3CDA�QFVP?Y=^GpQFG'SBG^A8E�=@czEHA8>ZUBA�=^?BA >B=K=@Q<UBVSBUBR8A�J�=mMPQ<UY= ��_ MPGaC�QF:<:�OkAWEBQFGKR�SBGKG^A�E�QFU�G^A8R8=^QFcfU £ x ¬ `ixª�3?BAWA8J^J^cPJ!OBMPJ^Ga=@?HA�J^AiLecfJ^AWOkA�R8cfX�Aª:FMPJ^VPAC�?BA8UTEZM�=mMWMPJ^A6GKbZMPJ^GKA'cPJ3:FcnRrMP:<:<�\UBcfQ<GK��_N��QFVHx £ x ¬ `ix

� U=^?BQFG3R8cfUl=@A§hd=�w>Mp¨PA�JK��SHG^A8LeSH:*X\ArM%G^SBJKA!Q<G3=@?BA6:FcPVªbBJ^A8EBQFRi=@Q<¨PA6A�J^JKcfJ'_ v 'ot)`5C�?HQFRm?¤VPQ<¨fA8G=@?HAabBJ^A8EBQFRi=@Q<¨PAabqA8JKLecfJKX¦M%UBR�AacPL*=@?HA =@A�G�=IEZM%=mMpcPJ5¨PM%:FQFEBM%=@Q<cfU¦EZM�=mMHx � ?BA8UTR8cfX\bZMPJ^A8E$C�Q<=@?$=^?BA

£ �

Page 65: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

Ou

tpu

t

Inputs

B

A

��Q<VfSBJKA £ x ¬ � dRm?HA�X�M%=@Q<R QF:<:FSBG�=@J@M�=@QFcPU�cPL[=^?BAaSBUBR8A�J�=mMPQ<UY= �¦QFU�EHA8>ZUBQ<UBVWM >B=K=@QFUHVLeSBUHR8=@Q<cfU�QFU�J^A8VfQFcfUHG6C�?HA�J^A�EZM%=@MTMPJKAWG^bZMPJKG^Az_ �3` cfJaC�?BA8J^A�=^?BA�JKA�Q<G6G^RrM�=^=@A8J_e9a`ix3�3?HA�EZM%G^?BA8E :<QFUBA8GJKA�bBJKA�GKA�Ul=¤A8J^JKcfJ�OqcfSHUBEBG�EBSBA�=@c�SBUBR8A�JK=@MPQFUl=^QFA�G$Q<UEBAi=@A8J^X\QFUBQ<UBVp=@?BAaCDA�Q<Vf?l=@G�x

=@A8GK=;A�J^JKcfJ�w =@?HApbqA8UZMP:�= ��cPLoX¦M%}nQ<UBV�M�C�QF:<ETbBJKA�EBQ<R8=^QFcfUTQFG;X�SBRm?z:FA8G^G8w>Q<L�=@?BA!C�QF:FETbBJ^A8EBQFRi=@Q<cfU¤Q<GMPR8R�cfX\bZMPUBQ<A�E$Ol�MPbBbHJ^cfbBJKQ�M%=^A�:��¦:FMPJ^VfA;A�J^JKcfJ�OZMPJKG�_Nt 6kx £ x £ ` " ¬ �%$ x

.�� � � @ 5��� ! � 5 � � � � 5 ��� �� ��� � 5 � � � � ��������� ��� � � 5 � ��� _ £ x £ `

C�?BA8J^APw�� � 5 � QFG5=^?BA6GK=mM%UBEZMPJKETEBAi¨nQ�M%=^QFcfU�cPL*=@?BA6cfSd=@bBSH=3¨%MPJKQ�MPOH:FAPx9 X\cdEBA8:>Q<G5OqAi=^=^A�J5C�Q<=^?�Mª:�MPJKVfA;:<cfVpbBJKA�EBQ<R8=@Q�¨fAaA8J^J^cPJ3MPUBE�:Fc«C =@?HA =@A�G�=�A�JKJ^cfJ6_N��QFVHx £ x £ `§x

�3?BApA8J^JKcfJ OZMPJKGabBJ^A8G^A8UY=^A�E�=@?BJKcfSBVf?HcfSH= =^?BQFGIC|cfJK}T=^?BA�JKA8LecfJKAªJ^A�bHJ^A�GKA�Ul='M¦R�cPXpOBQFUBM%=@Q<cfU¤cPLo=^?BA:FAi¨fA8:[cPL�UHcfQFGKAaQFU$=@?BA6cfSd=@bBSH={MPUHE�=^?BA >B=^=^QFUBVWSBUHR�A�J�=mMPQ<Ul= ��MPG�EBA�GKR�JKQFOkA�ETMPOqc«¨PAPx

� �� �� � ���6 82�� ���!�����9;G�G^bkA�R8Q<>ZA8ETA�MPJ^:<QFA8J3M\bkcP=^A�Ul=@QFMP:>EBQ +\R�SB:�= ��C�Q<=^?�=^?BA6SBG^A!cPL-bqc«CDA�J�LeSB:[UBcfUdj :FQ<UBArMPJ|J^A�VPJ^A�G�j

G^Q<cfUzX\A8=^?BcdEHG QFG;=^?BAªbkcfG^GKQFOBQ<:FQ<= ��c%LDc«¨PA�J >H=^=@Q<UBV$EZM%=@MHx6�-cMr¨fcPQFEz=@?HQFG�wq=@?BApA§hdbqA8J^QFX\A�Ul=@MP:�EZM�=mMRrM%UTOkA6EBQ<¨nQFEHA�EQFUl=@cª= CDc�GKA8=@G8w>M " � � ��� ���! �EZM�=mMPGKA8={MPUBETM "$�� �"3EZM%=@MPG^Ai=rx)�3?BA!X�cnEBA�:>QFGIM%= >ZJ^G�=bBJKcdEBSHR�A�E�SBGKQFUBV~cPUB:<��=@J^MPQFUBQ<UBVzEZM�=mMHx��3?BA�=@A8GK=WEZM�=mM~MPJKA�=@?BA8U�SHG^A�E�=@c~Rm?HA�Rm}�=@?HA�C5Mr��=^?BA

�P�

Page 66: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

Model control parameters

Lo

g−p

red

icti

ve e

rro

r

� *��

I II III

I II III

Model control parameters

Training error

Test error

Err

or

� > �

��Q<VfSBJKA £ x £ � *IMPUB}YQFUHV bBJKcdR8A�EBSBJKAzcPLa=^J@MPQ<UBA�E�X�cnEBA�:<G\C�Q�=@? ¨%MPJ��nQFUBV�X�cnEBA�:R8cfX�bH:FAihdQ�= ��SBG^Q<UBVzMl` v cfV%�nbHJ^A�EHQFR8=^Q<¨PA�A8J^J^cPJ�O `a=@A�G�=pA8J^J^cPJ�x��3?BA�:FM%=^=^A�J'MP:FGKcGK?Bc«C�G�=^?BAaVfA8UBA�J^MP:FQ<G^QFUHVpRrMPbBMPOBQF:<Q<=^QFA�G)cPL*=@?BAaX\cnEBA�:<G|GK=@MPJK=^QFUBVpLeJKcfXg:<A8L =a_NG^Q<XWjbB:<A«`D=^c\JKQFVf?l='_eR�cfX\bB:FA§hB`

X\cdEBA8:yOkA�?ZMr¨fA8G;C�?BA8U¤bBJKA�G^A8Ul=@A�EzC�Q�=@?�bBJKA8¨nQFcfSHG^:<��SHUBG^A8A�UzEZM�=mMHx)�3?BA'=^J@MPQ<UBQFUHVªA�J^JKcfJ3=@A8UBEBG�=@cEBA8R�J^A�MPG^A�R�cfUl=@Q<UYSBcfSBGK:<�TMPG{=^?BA�X\cnEBA�:]R�cPX�bB:<AihdQ<= ��Q<UBR�JKArMPGKA�G8x;�3?BApOkA�G�= X\cdEHA�:]QFU=@?BQ<G;RrM%G^ApQ<GRm?BcfGKA�UTcfU$=@?BA6OZMPGKQFG�cPL*=@?BAa=^A�GK=IA8J^J^cPJ�wHC�?BQ<Rm?TQ<G3J^A86nSHQFJ^A8E=^c�OkAaX\QFUBQ<XpSBX " � � $ x

� �

Page 67: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�$��� � ,�7[(g� .�4$,32��! �4 � .%� � �§([(],3,

9 X�cnEBA8:5QFGªUBA8R�A8G^G@M%J^QF:���MPU�MPbHbBJ^crhdQFX�M%=@Q<cfU =^c�=^?BA$=@JKSH=@?yx�� U�MPUl��JKArMP:3EBM%=mM�MPUZM%:<�nG^Q<GG^Q�=@SZM�=@QFcPUpUBc6G^Q<UBVf:FA|X�cnEBA�:nC�QF:<:HR�cPX�bB:<A8=^A�:<�!R�MPbH=@SHJ^A3=@?BA5=^J^SBA�JKA�:�M�=@QFcPUBG^?BQ<bpOkA8= CDA�A�U\=@?BA3Q<UBbBSH=^GMPUBE¦cfSH=@bHSH=@G8xs9;X\cfUBVpM'G^A8=5cPL[X\cdEBA8:FG8wdM����� �"���#�� ���yQFG)=@?BA{cfUBA{C�?HQFRm?$X\cfGK=DR�:<cfG^A8:<�\RrMPbd=@SBJKA�G=@?HA;=@JKSBA J^A8:�M%=^QFcfUHG^?BQ<b�LecfJ)=@?BA bBMPJK=^QFR�SH:�MPJ)bBSBJKbqcfGKAPx��|SH=�wd=^?BAaMPQ<X Q<GD=^cªbBJ^A8EBQFRi=5C|A8:F:>MPG*�KSBEBVPA�EOl��X�Q<UBQFX\QFGKQFUBV=@?BA�G 6nSBMPJ^A8E1A�JKJ^cfJWOkA8= CDA�A�U1=^?BA�bBJ^A8EBQFRi=@Q<cfUBG\MPUBE�=@?BAMPRi=@SZMP:�cfSd=@R�cPX�A ��� �2���X\QFUBQ<X�Q<G@M%=^QFcfUcPL5=^?BA\=^A�G�=�A8J^J^cPJ�w]C�?BQFRm?�RrMPU�OqA\OqAi=^=^A�J'MPRm?BQFAi¨fA8E�Ol� Mr¨PA�J@M%VfQFUBVc«¨fA8JpM�G^A8='cPLG^bkA�R8Q<>ZR6X\cdEHA�:FG|}nUHc C�U¤MPGIM ��#!� � � " "$���ix

�$�K� ��.+� 6"$(*�a( �i.� .!# 0 ,&�,� ª(*7 � +-.��� � �i2���7y( �8& � 6 6$+�.'�'&�

�3?BA~AihdbB:FMPUZM%=^QFcfU bHJ^A�GKA�Ul=@A8E Q<U1=@?BQ<G$G^A�Ri=@Q<cfU ?ZMPG�OkA�A�U MPEBMPbH=@A8E LeJ^cfX =@?BA~JKA8LeA�JKA�UBR8A�G" � � w �l� � �P£�$ xo�ZcfJ�MªR�cfUl=^QFUYSBcfSBG3¨%MPJKQ�MPOB:<A � w M��!M%SBG^GKQ�MPU�bBJKcfOZMPOBQ<:FQ�= �¦EBQ<GK=^J^QFOHSH=@Q<cfU�QFG3VPQ<¨fA8UTOl� �

��� ��� � !�.� ��� Aihdb�� � � � � � � �� � � � _ £ x � `C�?BA8J^A ��QFG =@?HAªGK=mM%UBEZMPJKE�EBAi¨nQ�M%=^QFcfU~cfJ =^?BApC�QFEd=@?�cPL)=@?BA��6MPSBG^GKQ�MPU>w � Q<G =@?BAWX\ArMPU�MPUHE�=^?BA=@A8J^X cPSH=@GKQFEBA6cPL-=@?BA!AihdbkcfUBA�Ul=^Q�MP:[UBcPJ^X�MP:FQ<G^A�G5=^?BA6EBQFG�=@JKQFOBSH=^QFcfU$GKSBRm?¤=^?ZM%=�=@?BA'MPJKArMWSBUBEBA8JI=^?BAR�SHJK¨fA¦_ #���4��B=^cP=mM%:ybBJ^cPOZMPOBQ<:FQ<= �H`oQFG3SBUBQ�= �fx

�3?BA{MPQFX�cPL>=^?BA��|M«�PA�GKQ�MPU�QFUHLeA8J^A�UHR�A�QFGs=@c >ZUBE¦M!EHQFGK=^J^Q<OBSH=@Q<cfUªcPLkC|A8QFVf?l=^G _ >B=^=^QFUBV!bZMPJ^MPXWjA8=^A�JKGm`5VfQ<¨PA�UEZM%=@MHxs�3?BA!X�Ai=@?BcnE�QFG3VfA8UBA�J^MP:[OBSH=�LecfJ3GKQFX\bB:FQ<R�Q<= �\Q<G3QF:F:<SBGK=^J@M%=^A�E$SBGKQFUBV\MWGK=^J@MPQ<Vf?l=:FQ<UBA X\cdEHA�:[MPG3GK?Bc«C�U¤Q<UT�-QFVBx £ x � wHC�?BQFRm?R�cPUHLecfJ^X\G5=@cW=@?HA!A86YSZM%=@Q<cfU �� � � C � C � � � � � _ £ x � `

C�?BA8J^A � C QFG5=^?BA!G^:FcPbqA!MPUBE � � =^?BA!R�cfUBG�=mMPUl=IC�?BA�U � � Q<GIGKA8=I=@c�fx v Ai=I=^?BA6¨fA�Ri=@cfJIEBA8G^R�JKQFOBQ<UBV=@?HADGKA8=©c%LBC|A8QFVf?l=^G��)� C�� � � �[OqA �Tx /{c«C�MP:<:f=@?BA8G^A|bHJ^QFcPJ-OkA�:<QFA8LeG]R�MPU�OkA|A§hHbHJ^A�GKG^A8E�M%G©M��6MPSBGKG^QFMPU

�f�

Page 68: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

x

y{x}

��Q<VfSBJKA £ x � �5'sJ^QFcPJ3OqA8:FQFAiLeG3MPOkcfSH=�G�=@J@M%QFVf?l=�:FQ<UBA X\cdEHA�:FG

EBQ<GK=@JKQFOBSd=@QFcPU¦LeSBUBRi=@QFcPUTM%G �

� �)� A � � A§hHb � � �� �A � � � ��� _ £ x ­ `C�?BA8J^A � QFG�=^?BA�UBcfJ^X�MP:<QFG^Q<UBV�LNMPR8=^cfJWMPUBE � ! � � �� _ � � Q<Gp=@?BA$G�=mMPUBEBMPJ^E�EBA8¨nQFM%=@Q<cfU�QFU�=^?BAEBQ<GK=@JKQFOBSd=@QFcPU�cPL�� A `ix

dSBbBbkcfGKA\=^?BA�JKA�M%J^AWG^cfX\AWAihdbkA�J^Q<X�A8Ul=mMP:sEZM�=mM�� � �0� 5 � ! 5 � w[C�?BA�JKA�� � ! � � ��� QFG6M:�M%OqA8:>J^SHUBUBQFUHV\c«¨PA�J�=@?BA6bZMPQ<J^G3cPL-QFUHbBSH=@G?� 5 MPUBE$=mMPJKVfA8= ! 5 x�6Q�¨fA8U1=@?BAzEBM%=mMHwIM�:<QFUBAC�Q<=@? R�cfUBUHA�R8=^QFcfUHG � RrM%U X¦MP}%A~bBJ^A8EBQFRi=@Q<cfUBG�M%OqcfSd=�=@?BAT=mMPJ�jVfAi=�cfSd=@bBSH= ! 5 MPG'MLeSBUBRi=@Q<cfU�c%L5=@?BA\QFUHbBSH=!¨fA�Ri=@cfJ � 5 � � � C�� � � � 5 QFU�MPR8R�cfJKEZMPUBR8A�C�Q<=^?�=^?BAbBJKcfOZMPOBQ<:FQ�= ��EHQFGK=^J^Q<OBSH=@Q<cfU

� � ! 5 % � � � 5 � � !� Aihdb � ��� � ! 5 � � ��� 5� � �:� �� � _ £ x �f`

C�Q<=^? � �� � ! � � wdC�?BA8J^A � � QFG5=@?HA!bkA�JKR�A8Q<¨fA8E¤UBcPQFG^AaQ<U$=@?BA6cfSH=^bBSH=�_ �-QFVBx £ x � `ix9;GobkA�J �5Mr�fA8G)=^?BA�cPJ^A�Xwf=@?HAIEHA�G^Q<J^A8E�bBJKcfOZMPOHQF:FQ�= �!EBQFG�=@J^Q<OBSH=^QFcfUpc%LqCDA�Q<Vf?l=@GoQFGsVfQ�¨fA8U\Ol�ª=^?BA� ��� ��� �.��# #��¦=@Q<X�A8G|=@?BA�� � � #!�pOkA�:<QFA8LeG �

� ¬

Page 69: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

β1/σν2 =

y{x;w}

x

t

xm

��QFVPSBJ^A £ x � � �6MPSBGKG^QFMPU�UBcfQFGKA6MPG^GKcdR8Q�M%=^A�E�C�Q<=^?�=^?BA6cfSH=^bBSH=

� ��� % � ! � � � ��� � � � � � ! � % � � � ��� ��� � ��� � _ £ x � `

� � � � ! � % � � � ��� ��� � ��� �� � � ! � % � ��� � _ £ x<� � `

� A§hHb � ��� �0� � ���� _ £ x<�f�«`

� ?BA�JKA� �0� � � � @DA � �A � � � �@

5 BDC % ! 5 � @DA � A � 5 E A ( �� ��� MPUBE � ! � MPJKAa=@?BA6G^Ai=IcPL�Q<UBbBSH=^G�MPUBE�=mMPJKVfA8=^G�J^A�GKbqA8R8=^Q<¨fA8:<�$c%L-=^?BAaC�?Bcf:FA6EZM�=mMPOZM%G^APx

�$��� � .\4$,32 � ,��p,32i. 6 � ,� ª( +�.\&|,�4�"�+�,

�3?BA¦A§hdbqA8J^QFX\A�Ul=@MP:sEZM%=@MTR�cP:F:FA8R8=^A�E�MPJ^A\GK=^cfJ^A8E QFU�MTbBMPJK=^QFR�SH:�MPJ LecfJKX¦M�=!MPUBE UHcfJ^X�MP:FQ<G^A8EMPG �

� � � � � � 5 A �� 5�� � � 5 A � � � ��� _ £ x<� � `

C�?BA8J^A � QFG[=^?BAocfJ^Q<VfQFUZM%:%¨%MP:FSHA©LeJ^cfX =^?BAoEZM%=@MPOZMPGKAPw � 5�� MPUBE � 5 A � MPJ^As=@?HA)JKA�GKbqA8R8=@Q�¨fA)X¦M hHQ<XpSBXMPUBE'X�Q<UBQFX�SBX c%LZArMPRm?!¨%MPJ^QFMPOB:FAoQ<U!=^?BADcPJ^QFVPQFUZMP:PEZM%=mMIMPUBE � � Q<G[=@?BADUBcfJ^X�MP:<QFG^A8Ea¨PM%:FSBA%x-�3?BcPSBVf?

�%£

Page 70: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

=@?HA¤UBcfJKX¦M%:FQFG^M%=@Q<cfU�cPL6EZM%=@M QFG�UBcP=¦UBA�R8A�G^G^MPJK� LecfJ�=^?BAzEBAi¨fA�:<cfbBX\A�Ul=$cPL6X\cnEBA�:<G�w3Q<=�?BA8:FbBG�Q<UR�cPX�bZM%J^QFUHVW=^?BA!J^A�:FM%=@Q�¨fA6QFU 7ZSBA�UHR�A�c%LsEBQ<;qA�JKA�Ul={QFUBbBSd=I¨%MPJKQ�MPOH:FA�G8x|9{J^cfSBUHE~� � EBQ<;qA�JKA�Ul=;X\cnEBA�:<GC�Q<=^?~¨PM%JK�nQFUBV$?HQFEBEBA8U�SHUBQ<=^G6MPUBE�G^A�A8EBG¦_e=@c�VfA8UBA�J^M%=@AWJ^MPUBEBcfX GK=mM%JK=@Q<UBV�CDA�QFVP?Y=^Gm`6MPJ^AªGKA�:<A�R8=^A�ELecfJ�=^J@MPQ<UBQFUBV�c«¨PA�J¤Rm?HcfG^A8U LeSBUBRi=@Q<cfUBG _ t 6YG £ x ¬�� £ x�� `ix �|A8LecPJ^A~=@J^MPQFUBQ<UBVBwI=@?BA�EZM%=@MPOZMPGKA�Q<UJ@M%UBEBcfX\QFGKA�E�Q<U�cfJ^EHA�J�=^c~EBQ<¨nQFEHA¦=@?BA¦QFUHLecfJKX¦M�=@QFcPU�Q<UY=^c¤=@A8GK=\MPUHE�=@J@M%QFUBQ<UBV¤EZM�=mMPGKA8=@GªQ<U�MTLNMPQ<JX�MPUBUBA8J�x � UBA�c%L3=@?BA�EBM%=mMPGKA8=^GªMPJ^A¦SBG^A8E�LecfJ'=^J@MPQ<UBQFUBVC�?BQF:<A\=^?BA�cP=^?BA�J'LecfJ'=^A�GK=^QFUBV¤?Bc«C�=^?BA=@J^MPQFUHA�E$X\cdEBA8:FG3OkA�?ZMr¨PA!C�Q�=@?�SBUBGKA�A�UTEZM%=@MHx

�ZcfJ6M�=@J@M%QFUBA8E�X\cdEHA�:�=^?BAWc ¨PA�J^MP:F:sA8J^J^cPJ �� QFG =@?HA�GKSBX cPL|G:6YSZMPJKA�E A8J^JKcfJ6OqAi= C|A8A�U =^?BAEBA8G^QFJKA�E�cfSd=@bBSH=$_e=@MPJ^VfAi=§`�!�M%UBE�RrMP:<R�SB:FM%=@A8E cfSd=@bBSH=���M%GpVfQ<¨PA�U�Q<U�t 6kx £ x ¬ xz9 R8cfX�X\Q<=K=@A8A�Q<GLecfJKX�A8E¦C�?BQFRm?�R8cfUBG^Q<GK=^G3cPL*X�cnEBA�:<GD=^?ZM%=3?ZMr¨PA!R8cfUl=@JKQFOBSH=^A�E�=^cp=@?BAaX\QFUBQ<X�Q<G@M%=^QFcfUªc%L*=^?BAac«¨fA8J@MP:<:=@A8GK=DA�JKJ^cfJ8x©�3?BAIR�cfX\X�Q�=^=^A�A3bBJKA�EBQ<R8=@Q<cfU\QFGs=@?BA{Mr¨fA8J@MPVfA�¨%MP:FSHAIc%L[QFUBEHQ<¨nQFEBSBMP:BX\cdEBA8:BbBJKA�EBQ<R8=@Q<cfUBG8x

� Q<=^?BcfSH=[Rm?BMPUBVfQ<UBV3=@?BAoR�cPX�bB:<AihdQ<= �;cPLdQFUBEBQ�¨nQFEBSZM%:%X\cdEHA�:FG8w«=@?BAsR8cfX�X\Q<=K=@A8A©QFG[JKA8=@J^MPQFUHA�E6cfU=@?HA;C�?Bcf:<A;EZM%=@MPOZMPGKAPx54;SHJ^QFUHVªJ^A8=^J@MPQ<UBQFUHV'=@?HA;C|A8QFVf?l=^G3MPJ^A MPE��KSBG�=@A�E$=^c >B=5=^?BA;C�?Bcf:<A EZM%=@MPOZMPGKAOkA8=^=^A�J8x � UHR�A6=@?BA6J^Ai=@J^MPQFUBQ<UBVpcfbkA�J^M%=@Q<cfU$QFG3R8cfX\bB:FAi=@A�E>wB=@?BAaX\cdEHA�:FG�M%J^AaJ^A�MPEH�$LecfJ3SHG^APx

�f�

Page 71: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� ��������� �

� � � �g� � � � ��� � � ��� � � �

�5MPGKA�E�cfU�MPU�AihdQFG�=@Q<UBVTR8cfX\X�A8J^R�QFMP:sMP:<:Fc«�fwD_ =mMPOB:<A � x ¬ ` v cfJKE " �%£�$ bkA�JKLecPJ^X\A�E�M$¨%MPJ^Q<A8= ��cPL5AihYjbkA�J^Q<X�A8Ul=@G�cfU GKQ�h EBQ<;qA�JKA�Ul=�CDA�:<E R8cfX\bqcfGKQ<=^QFcfUBG8w5C�Q<=^?1¨PM%JK�nQFUBV RrMPJKOqcfU>w{UBQ<Rm}PA8:aMPUBE R�cPbBbqA8JR�cPUBR�A8UY=^J@M%=^QFcfUHG�x /{cfUHATcPL;=@?BA8G^AzGKSBR�R8A�A�EHA�E QFU�MPRm?BQ<A8¨nQFUBV�OqAi=^=^A�J¦R8cfXpOBQ<UZM%=^QFcfUBGªc%LaGK=^J^A�UHVP=@?MPUBE$=^cfSBVf?BUHA�G^GIJ^A8:�M%=^Q<¨PA =@cW=@?BA6cfJKQFVfQ<UZMP:kR�cfX\X�A8J^R8Q�MP:>MP:F:<c �Pxs�3?BA6J^A8G^ArM%J^Rm?zbBJKA�GKA�Ul=@A8Ez?BA�JKA6QFG�MR�cPUY=^QFUYSZM%=^QFcfUªc%L>=@?HA�CDcfJK}ªOY� v cfJKEywlC�Q<=^?W=^?BA{MPQFX�cPLyM%Rm?BQFAi¨dQ<UBV!OqAi=^=@A8Js=@?ZMPUW=@?HAIR8cfX\X�A8J^R�QFMP:F:��Mr¨%MPQF:FMPOB:FA{MP:<:Fc«�fx

4;QFGK:FcnRrM%=^QFcfUHG!Q<U�LeA8J^J^Q�=@A\RrMPU OqA¦=^?BcfSBVP?Y=�cPL�MPG'OqA8QFUBV=@?BJKA�A �nEBQFX\A�UHG^QFcPUZMP:F:��~EBQ<G^G^cnR�QFM%=@A8E_ �-QFVBx � x<� `�" £ w ¬ £�$ wZX¦MP}YQ<UBV�VP:FQFEHA!EHQ +\R�SB:�=rx5�3?HA'�nQFA8:FEGK=@JKA�UBV%=@?zQ<GI=^?BA�JKA8LecfJKA'bZM%JK=@Q<R�SB:FMPJ^:��¦=^A�XªjbkA�J@M�=@SBJKA3G^A�UHG^Q<=^Q<¨PAPwY:FA�MPEBQFUHV;=@c6EBSBRi=@Q<:FA��YOBJ^Q�=^=@:<A)=^J@MPUHG^Q<=^QFcfUpC�?HA�U\R�:FA�Mr¨PM%VfA3OqA8R�cfX\A�GsA�MPG^Q<A�J©=^?ZMPUbB:FMPGK=^QFR 7Zc«C6x /{Q<Rm}PA8:�QFG{}YUBc«C�Uz=@c�Q<UBR�JKArMPGKA'=@?HApGK=@MPRm}YQFUBV¦LNM%SB:<={A�UBA8J^VP� " £�$ wqX¦M%}nQ<UBV 7Zc«C�A�MPGK�Pw=@?YSBG�bBJKA8¨PA�Ul=@Q<UBV¦R8:FArMr¨%MPVfA%x

� Q<=^?�=^?BQFGªQ<U�X�Q<UBEyws=@?BA�UBQ<Rm}PA8:IR8cfUBR8A�Ul=@J^M%=@Q<cfU�c%L{=^?BA�R�cfX\X�A8J^R8Q�MP:|MP:F:<c � 2'�$C|MPG\A�XªjbBQ<J^QFR�MP:F:���QFUHR�J^A�MPG^A8E =@c ­ MPUBE � C3= - _ C|A8:FEBG$9�M%UBE � J^A�GKbqA8R8=^Q<¨fA8:<�H`�M%=�=^?BA~OkA�VfQ<UBUBQFUHV cPL=@?HQFG3bBJKc��KA�Ri=rx5�3?BA!A�:<A�Ri=@J^cnEBA8G;MPUHE=^?BA!CDA�:<EBG�C|A8J^A�X�MPUYSHLNMPRi=@SBJKA�ETMPG�EBA�GKR�JKQFOkA�E¤Q<UTRm?BMPbH=@A8J ¬ x�TA8Rm?ZMPUBQ<RrMP:y=^A�GK=^G3C|A8J^A!bqA8JKLecfJKX�A8EcPU¤MP:<: �YCDA�:<E�G^bkA�R8QFX\A�UBG�cPL*CDA�:FE9 MPUBE �;x

�3?BAp�nQFA8:FE�MPUBE�SB:�=@Q<X¦M%=^A��Y=^A�UBGKQF:<A'G�=@J^A8UBVP=^?BGaQFUBR8J^A�MPG^A8E�EBSHAp=@c$=@?BAªUHQFRm}PA8:sMPEBEHQ<=@Q<cfUBG OHSH=SBUHLecPJK=@SHUZM%=@A8:<�Pwn=^?BQFG|C|MPG3M�=5=@?BA;AihdbqA8UBG^A6cPL[=^cfSBVf?HUBA�GKG!_e=mM%OB:FA � x<�«`ix©9 EHQ<;qA�J^A8Ul=�MPbBbBJKclMPRm?�C|MPG=@?HA�J^AiLecfJ^A6GKcfSBVf?l=rx

�P�

Page 72: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

��Q<VfSBJKA � x���� nRm?BA�X�M%=@Q<R'EHQ�MPVfJ^MPX cPL©=^?BJ^A8A��nEHQFX\A�UBGKQFcfUZM%:*EHQFG^GKcdR8Q�M%=^QFcfU�cPL©EBQFG�j:<cdR�M%=@Q<cfUBG|Q<U$LeA�J^JKQ<=^APx

� A8:FE9 � A8:FE � � A�:<E u/aQ<A�:FE$G�=@JKA�UBVP=^?�_ / B` � � '�M ­ � � � £ � ­ �f��{:�=@QFX�M%=^A{=@A8UBG^Q<:FAaG�=@J^A8UBVP=^?�_ �{��B` � � '�M � �f� � � �l�f� � �f�ts:FcfUBVfM%=@Q<cfU�� - � £ x�� � £ � �fx £/ � �{�� � x ­ � � x�� � � x�� ­u ?ZMPJKbY�$=^cfSBVf?HUBA�GKG;M%=5j �f� ¥ u �W¡ � � � � � � �

�-MPOB:<A � x<�����A�Rm?ZMPUHQFRrM%:[bBJ^cfbkA�J�=@Q<A�G3cPL*C|A8:FEBGI9�w � MPUHE u

�W��� � +*( ���T& �8�62 �,�"�+©�62 � �,5(�� .6+��9;J�=@Q<>BR�Q�M%:qUBA8SBJ@M%:[UBA8= CDcfJ^}~_N9 / / `|X\cdEHA�:FGDLecfJ|=@?HA �dQ<A�:<E�MPUBE�SB:<=^QFX�M%=@AI=@A8UBG^Q<:FA G�=@J^A8UBVP=^?yw

=@cPSBVf?BUBA8G^G3M%UBE�A�:<cfUBVlM�=@QFcPUywfC|A8J^A R8J^A�M%=@A8E�LeJ^cfX�MPU¦AihdbqA8J^Q<X�A8UY=@MP:kEZM%=mM%OZMPG^A{J^A8bBJ^A8G^A�Ul=^QFUBV ¬f¬ �f�LeA�JKJ^Q�=@QFR�CDA�:FEHG�wHC�?BQ<Rm?$QFUBR8:FSBEHA�E�A§hHbkA�JKQFX\A�Ul=mM%:>J^A8G^SB:�=@G|LeJKcfX =@?BA;UBA8C ­ C3= - MPUBE � C3= - UHQFRm}PA8:CDA�:FEHG�xs�3?BA ¨%MPG�=3X¦M«�KcfJ^Q�= �WcPL]=@?BA EBM%=mM'CDA�JKA LeJ^cfX�=@?HA bBSBOB:<QFGK?BA�E�:<Q<=^A�J@M�=@SBJKAPx©�3?BAaEHA�G^R8J^Q<bH=@Q<cfUcPL)=@?BAªX\A8=^?BcnE�Q�=@GKA�:<L)R�MPU�OkAªLecfSBUBE�Q<U�Rm?BMPbH=@A8J £ M%UBE�A8:FGKA8C�?BA8J^A " ¬ � w � � w �f� $ x��3?BA\EZM%=@MPOZMPGKAR�cPUBG^Q<GK=@A8E$cPL]QFUdLecfJ^X�M%=@Q<cfUªLeJ^cfX XpSB:�=@Q j J^SHU\CDA�:<E$EBA�bkcfG^Q�=@G5EHA�G^Q<VfUBA8E�LecfJ|:<c C5j EBQF:<SH=@Q<cfUª=@cpA8UZMPOB:<AG^bkA�R8Q<>ZR�MP:F:�� =@?HA|GK=^SBEH�!cPL M%:F:�j C|A8:FE6X\A8=mM%:lbBJ^cfbkA�J�=@Q<A�G]LeJ^cfX A8:FA�Ri=@JKQFRDMPJ^RoC|A8:FEBG-X¦M%EBADSHG^QFUHV;cfUBA)cPL=@?HA�Lecf:F:<c«C�QFUBV\bBJ^cnR�A8G^GKA�G �;X¦MPUYSZM%:�X\A8=mM%:�MPJKR�_ � �T9a`§wyG^SBOHX�A8J^VfA8E�M%J^R�_ d9 � `{MPUBEz=@SHUBVfGK=^A�UQFUHA�JK=WVfMPGWMPJ^R�_e�3� �'`§xs�3?BATGKbBJ^A�MPE�cPL;=^?BA�EZM%=mM~Q<G�M%G\GK?Bc«C�U Q<U��-QFVfG � x<� � � x � _N9;bHbqA8UBEBQ�h��`iwoC�?BQ<Rm? QFUBEBQ<RrM%=^A=^?ZM%=¦RrMPJKOqcfU>w3X¦MPUHVlMPUBA8G^APw�UBQ<Rm}PA8: w3crhn�dVPA�UywIQFUl=@A8J^bZM%G^G¦=^A�X\bqA8J@M%=^SBJ^A¤MPUBE

� ­

Page 73: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

?BA�M%=�Q<UBbBSH=�MPJKA�SBUHQ<LecfJKX�:��zJ^A8bBJ^A8G^A8UY=^A�EywoM%:<=@?HcfSBVf?�Q<=!XpSBG�=�OkA¦A8X�bB?BMPG^Q<G^A�E�=@?ZM�=�A�MPRm?�VfJ^MPbB?J^A8bBJ^A8G^A8UY=^G{cPUB:<�¦cfUBAa¨%MPJ^QFMPOB:FA%x

�3?BA6OZMPGKA!GKA8=IcPL*QFUHbBSH=3¨%MPJ^QFMPOB:<A�G6_ =mMPOB:<A � x��fwB9{bBbqA8UBEBQ h$��`|LecfJ|=^?BA6UBA8= CDcfJ^}$R8cfUBGKQFGK=^A�E�cPLRm?BA8X�Q<RrMP: R�cPX�bkcfG^Q�=@Q<cfUywfCDA�:FEHQFUBV'bZMPJ@M%X�Ai=@A�JKG�wd?BArM%=D=@JKArM%=^X�A8UY=5MPUBE¦=^?BA{=^A�X\bqA8J@M%=^SBJ^A;M%=|C�?HQFRm?=@?HA u ?ZMPJ^bl�$=^cfSBVf?BUHA�G^G�=@A8GK=^GICDA�JKA'R8cfUBEBSBRi=@A8Eyx

� hd�nVfA8U�C5M%G5MPU�Q<UBbBSH=)¨%MPJ^QFMPOB:<A�LecPJ)=^?BA;=@cPSBVf?BUBA8G^G8wHSB:�=@QFX�M%=^A�=^A�UBGKQF:<A{G�=@J^A8UBVP=^?$MPUBE�A8:FcfUnjVlM%=^QFcfU\X\cdEBA8:FG)G^Q<UBR�A;=^?BA;Q<UBR�:<SBG^Q<cfU¦R8cfUl=@A8UY=5?ZMPG3MPU¦A8;qA�R8=5cfU$MP:<: =^?BA�GKA bBJKcfbqA8JK=^QFA�G8wHOBSd=5UBcP=|cfU�nQFA8:FE$GK=^J^A8UBVP=@?>xDt�hdR�:<SBEBQ<UBVWc«hn�nVfA8ULeJKcfX�=^?BAa�dQ<A�:<E$GK=@JKA�UBV%=@?TMPUZMP:��dGKQFG3M%:FG^cªbkA�JKX�Q�=^=^A�E�=@?HA!SHG^AcPL�Mª:�MPJKVfA�J5GKA8=IcPL�EZM%=mMdx

��QFVHx ­ x ­ Q<:F:FSHGK=@J^M%=@A8G|=@?HA'c«¨fA8J@MP:<:[OqA8?ZMr¨nQFcfSBJIcPL-ArMPRm?¤cPL-=^?BA!R�cfX\X�Q�=^=^A�AacPL�X�cnEBA�:<G!_NRm?ZM%bdj=@A8J £ `§xT�3?HA¦A�JKJ^cfJ'OZMPJKG�QF:<:FSBG�=@J^M%=@A8E�JKA�bBJKA�G^A8Ul=ª=@?BA � ! � SBUBR�A8JK=@MPQFUl=@Q<A�G'QFU�=^?BA¦bHJ^A�EHQFR8=^QFcfUHG2�oMLeSBJ�=@?BA8J-R8cfUl=@J^Q<OBSH=^QFcfU!=@c{=^?BA|A8J^JKcfJ-R8cfX\A�G-LeJKcfX UBcfQ<G^A%wPC�?BQFRm?�QFG*UBcP=-QF:F:<SBGK=^J@M%=^A�Eyx]�3?BADX¦M hHQ<XpSBXbkA�J^R8A�Q�¨fA�E�UBcPQFG^AaQ<U¦=@?HA =@cfSBVP?BUBA�GKG�wB�nQFA8:FE$G�=@J^A8UBVP=^?ywBSB:�=@QFX�M%=^AI=^A�UBGKQF:FA;GK=@JKA�UBV%=@?TMPUBE$A�:<cfUBVlM�=@QFcPUC|MPG �!� x � � ¬f¬ w � x �P£l�l��£ w � x �l� ¬ � M%UBE � x �f� ¬ �zJKA�G^bkA�Ri=@Q�¨fA�:��fwsC�?BA8U�A�MPRm?�cfSH=@bHSH=WQFGpUHcfJ^X�MP:FQ<G^A8ELeJ^cPX � =@c��fxs�3?BA!X\cdEBA8:FG5SHG^A�E¤MPJ^AaLeJKA�A�:��$Mr¨%MPQF:FMPOB:<A;cfU " �l�%$ x

�W��� �� � 6�( � � " � � .+� 6~.�7��§( �8.'

� =;Q<G3C�QFEBA8:<�$OkA�:<QFA8¨PA�ETQFU�=@?BA6C|A8:FEBQ<UBV\QFUBEBSHGK=@J���=@?ZM%=IUBQ<Rm}PA8:-Q<G{M\bZMPUZM%R�ArMWLecfJ�QFX\bBJ^c«¨nQFUHV=@?HAW=^cfSBVf?HUBA�GKG�cPL)C|A8:FEBG8x � U�=^?BAWcP=@?HA�J!?ZMPUBEyw]=@?HA�G^A\bkA�J^R8A�bH=^QFcfUHG�MPJKAWVfA�UBA8J@MP:<:<�¤OZMPG^A8E cfU�M:FQ<X�Q�=@A8EªG^A8=|cPL[cfOHG^A�J�¨%M%=@Q<cfUBG�x�9 UBA8SBJ@MP:kUBAi= C|cfJK}�Q<GDbHJ^cfOZM%OB:<�ª=^?BA;OkA�G�=|C|M«�\cPLyGK=@SHEH�nQFUBV�=^J^A8UBEBGQFUWM%U\cPOn�KA�Ri=@Q<¨PA�X¦MPUHUBA�JsVfQ�¨fA8UW=^?BA�R�cfX\bB:<AihdQ<= �'cPLk=@?BA3bBJKcfOB:<A�Xx��3?BA3=@cPSBVf?BUBA8G^GsC|MPGs=@?BA8J^A8LecPJ^AA�G�=@Q<X¦M%=^A�ETMPG{M\LeSBUBRi=@Q<cfU¤cPL�UBQFRm}%A�:�MPUBE¤X�MPUBVfMPUBA�GKA'R8cfUBR8A�Ul=@J^M%=@Q<cfUBG{C�Q�=@?=@?BA!cP=@?HA�J�¨PM%J^Q�M%OB:FA8GR�cPUY=^J^cf:<:FA8E�MPG�QFU�=mM%OB:FA � x � wZGKQFUBR8A =@?BA6QFUl=^A�J^A8GK=I?BA8J^A!QFG3QFU�?BQ<Vf?$GK=^J^A8UBVP=@?C|A8:FEBG8x

�3?BA|JKA�GKSB:<=^G5_N��QFVBx � x ¬ `[JKA8¨PArMP:<A�EªM�J^A8X¦MPJK}�MPOB:FAs=^J^A�UHEyw%=^?ZM%=*LecfJ[=@?BA)GK�nGK=^A�X GK=^SBEBQFA8EywPUHQFRm}PA8:cfUB:��:FArM%EBG;=@c�M%U~QFX\bBJ^c«¨fA8X�A8Ul=aQFU¤=^cfSBVf?HUBA�GKG C�?BA�U�=@?BA�X¦MPUHVlMPUBA8G^ApR8cfUBR�A8Ul=@J@M�=@QFcPU�Q<G;GKX¦MP:<: x

� �

Page 74: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

0

50

100

150

200

250

300

0 50 100 150 200 250 300

Pre

dict

ed Im

pact

Tou

ghne

ss /

J

Experimental Impact Toughness / J

� *�� E $ <8=F6818" (7( J $ .8" @

200

400

600

800

1000

200 400 600 800 1000P

redi

cted

Yie

ld S

tren

gth

/ MP

aExperimental Yield Strength / MPa

� > ��� ,/" @ . ( & " "%18=&76�J $ .0" @

200

400

600

800

1000

1200

200 400 600 800 1000 1200Pre

dict

ed U

ltim

ate

Ten

sile

Str

engt

h / M

Pa

Experimental Ultimate Tensile Strength / MPa

� $ ��� @ &7,5J * &3"9&3"%1 ( , @ " ( & " "%18=&76�J $ .0" @

5

10

15

20

25

30

35

40

45

5 10 15 20 25 30 35 40 45

Pre

dict

ed E

long

atio

n / %

Experimental Elongation / %

� . ��� @3$ 18= * &3, $ 1�J $ .8" @

��Q<VfSBJ^A � x � �5'sJKA�EBQ<R8=@Q<cfUBG3X�MPEBAaSBGKQFUBVª=^?BA6R�cfX\X�Q�=^=^A�A cPL-X\cdEBA8:FG8x

� �

Page 75: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� ��� ��� � � �� �� � ���������� ������� ����� ��������� ������� ������� ����� ������� ��! �"� # $&%(')')* +,�-%(')')* �.%/')')* 01%(')')*

��������� ������� ��������2 ��������� ����� ��� ����� ��435%(')')* 687,%(9�:;*<* H C 7=+>% ¥ � '@?BA�CD+E% ¥ � '@?BA�CFCG%(A

��� � ����� ����� ���

�-MPOB:<A � x � � �|MPG^A¤¨%MPJKQ�MPOH:FA�G�SBG^A8E LecfJ$MPUZM%:<�nG^Q<UBV =@?HAzA8;qA�Ri=@G�cPL6UBQ<Rm}PA�:6M%UBEX�MPUBVlM%UBA�GKA~R�cfUBR8A�Ul=@J^M%=@Q<cfUBG8x 9;:<:;A�:<A�X\A�Ul=@GMPJKA~QFU1C3= - SBUB:<A�G^G$c%=@?BA8JKC�QFGKAGKbqA8R�Q<>BA�Eyx 2I�;j 2IArM%=�� UBbBSH=2�D� � j;� UY=^A�JKbZMPG^Gª�*A�X\bkA�J@M�=@SBJKAI�oblC�?Y=^��j '-cfG�=� A�:<E 2IArM%=I�*J^ArM�=@X\A�Ul=I�-A8X�bkA�J^M%=@SBJKAI� blC�?l=^=�j '*cfGK= � A�:<E 2IArM%=I�*J^ArM�=@X\A�Ul=�3Q<X�A%x

� =�QFG3c%=@?BA8JKC�QFGKA6EBA8=^J^QFX\A�Ul=@MP:>=@cª=^cfSBVf?BUHA�G^G8x�Zcf:F:<c C�Q<UBV¦=^?BQFG!MPUZM%:<�nG^Q<G�w*MUHA8C A§hHbkA�JKQFX\A�Ul=mM%:©C|A8:FE�C�Q�=@?�MX�MPUBVfMPUBA�GKAWR�cfUBR8A�Ul=@J^M%=@Q<cfU

OkA�:Fc«C � x ­ C3= - _eCDA�:<E u `|C|MPG�X¦M%UnSdLNMPR8=^SBJ^A8E�_ =mMPOB:<A � x ¬ `ix� ��� ��� � � �� �� � �

��������� ������� �����IH ��������� ��������� ����� ������� ��� � ��! �"� # $&%(')')* +,�-%(')')* �.%/')')* 01%(')')*

��������� ������� ��������2 ��������� ����� ��� ����� ��435%(')')* 687,%(9�:;*<* H C 7=+>%a¥J� '@?BA�CD+E% ¥�� '@?BA�CFCG%(A

��� � ����� ����� ���

�-MPOB:<A � x ¬ ���¤MPUYSHLNMPRi=@SBJKA�EzR8cfX�bkcfGKQ<=@Q<cfU�cPL©A§hdbqA8J^QFX\A�Ul=@MP:[C|A8:FE u X\ArM%G^SBJKA�ESBGKQFUBVWcfbd=@QFR�MP:yA8X�Q<G^G^Q<cfU$G^bkA�Ri=@JKcfX�Ai=@J���MPUBE v A�R�c\R�cPXpOBSBG�=@QFcPUA86YSBQFbBX\A�Ul=�x

�3?BApM%R8=@SBMP:-R8cfX\bqcfGKQ<=^QFcfU�cPL©CDA�:<E u _ M%G;cfbBbkcfGKA�E¤=^c�Q<=^G{EBA8G^Q<VfU¤GKA8=^=^QFUBVPGm`�C|MPGaM%UZMP:<�nGKA�ESBGKQFUBVI=@?BA)9 / /�X\cdEBA8:YMPUBE�=^?BA|JKA�GKSB:<=^G�MPJKA|Q<:F:FSHGK=@J^M%=@A8E6QFU'��QFVBx � x £ x-�3?BA8�!GK?Bc«C�=^?ZM%=-QFUBR8J^A�MPG^Q<UBV=@?HAaUBQFRm}%A�:]OqAi�fcfUHE¤�pC3= - G^?BcfSH:FE�UBcP=�OkAaOqA8UBA8>BR�Q�M%:yLecfJ5=@cfSHVf?BUBA8G^G�x)�ZSBJ�=@?BA8J^X\cfJ^A%wBQFUBR8J^A�MPG^Q<UBV=@?HA�RrMPJKOqcPU�R�cfUBR8A�Ul=@J^M%=@Q<cfU�QFU AihdR�A8G^GWcPL � x � ¬ C3= - QFG'EBA�:<A8=@A8J^Q<cfSBG�=^c¤=@cfSHVf?BUBA8G^GT_ ��Q<VBx � x £ R«`§xu ?BJKcfX�Q<SBX M%UBE¦X\cf:<�nOkEBA�UYSBX ?ZMr¨fA;:<Q<=K=@:FA|A8;qA�R8=|cfUW=@cfSBVP?BUBA�GKG�xs�3?BA{A�GKG^A�Ul=^Q�MP: cfSH=^R�cfX\AIcPL>=^?BAMPUZM%:<�nG^Q<G)Q<Gs=@?ZM%=o=^?BA;R8cfX�bkcfGKQ<=@Q<cfUªcPLqC|A8:FE u wnMPG)VfQ�¨fA�U�QFUW=mMPOH:FA � x ¬ wYQFG)QFUWLNMPR8=)cfbH=^QFXpSHXTx-t©¨fA�U=@?HA�=^J@MPR8ATA8:FA8X�A8UY=^G\MPJ^A�C|A8:F: j R�cPUY=^J^cf:<:FA8Eyx 2{A�M%=\QFUBbBSd=¦M%UBE Q<UY=^A�JKbZMPG^Gª=^A�X\bqA8J@M%=^SBJ^AEBc�?ZMr¨fAG^Q<VfUBQ >ZRrMPUl=!A8;qA�Ri=@G'OqA8RrMPSBGKA�=^?BA8��EBAi=@A�JKX�Q<UBAª=@?BAWCDA�:FE�R�cncf:FQ<UBV�J@M%=^APx�9 ?BQ<Vf?BA�J6R8cdcf:<QFUBV�J^M%=@A%w:Fc«CDA�J5?HArM%=�Q<UBbBSH=3cPJ3:Fc«C|A8J5QFUl=^A�J^bBMPG^G5=^A�X\bqA8J@M%=^SBJ^AaJKA�EBSBR8A�G3=@?HA =@cfSBVP?BUBA�GKG�OqA8RrMPSBGKAa=@?BAi�$:FA�MPE

�f�

Page 76: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� *��

� > �

��Q<VfSBJKA � x ¬ �ot ;>A8R8=�cPL*X�MPUBVlM%UBA�GKA6MPUBE$UBQ<Rm}PA�:[R8cfUBR8A�Ul=@J^M%=@Q<cfUBG3cfU�=^cfSBVf?BUHA�G^G8wMPG�bBJKA�EBQ<R8=^A�E¤SHG^QFUHV\=^?BA'UHA�SBJ^MP:]UBA8= CDcfJ^}$X\cnEBA�:<G�x;_ Ml`&'sJ^A8EBQFRi=@QFcPUBG�x;_NO ` � ! �SBUHR�A�J�=mMPQ<Ul= �$QFU�bBJKA�EBQ<R8=@Q<cfUyx

� �

Page 77: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

=@c!MPU\QFUHR�J^A�MPG^A�Q<U\G�=@JKA�UBVP=^?z_N��QFVPG � x � Eyw � x � A«`ix-� =)QFGoAihdR�Q�=@Q<UBVa=@?ZM%=s=^?BA�GKA{JKA�GKSB:<=^GoCDA�JKA;bBJKA�EBQ<R8=^A�EMPUBE$=^?ZM%=�UBc\UBA8C AihdbkA�J^Q<X�A8Ul=mMP:ybHJ^cfVfJ^MPX\X�A;C|MPG�UBA8R�A�GKG@MPJ��OqAiLecfJ^Aa=@?HAaX¦MPUYSHLNM%R8=@SHJ^A6cPL*C|A8:FEu x � AaUBc«C bBJ^cnR�A8A�E�=@cWAihHMPX\QFUHAabqcfGKG^Q<OB:FAaJKArMPGKcfUBG3LecfJ5=@?HA!UHQFRm}PA8: �nX�MPUBVfMPUBA�GKA6A8;qA�R8=�x

�W�K� ��.�"�� $,�7]7��'� 6$+-. �p,� ,� ª( � � .� ª([+ ���"�( �8.' 4�"$, (]. � ,5(���!2i2�"�+ � �8&5�621#%�'&D(].6+�7

9;G]MP:<J^A�MPEH�{EBQFGKR�SBGKG^A�E u ?ZMPJKbY�;=@cfSBVP?BUBA�GKG]AihdbqA8J^Q<X�A8UY=^G[cfU =@?HJ^A�AsCDA�:<EBG[9 _ ­ /IQ�j � �TU;C3= - `§w�a_ � /{Q j � �TU~C3= - `6MPUBE u _ ­ /{Q j � x � �TU~C3= - `aJ^Ai¨fArM%:FA�E�=@?BA\?YSBVfA\QFUBR8J^A�MPG^A\QFU�=@cfSHVf?BUBA8G^G!EBSBA=@cWJKA�EBSBRi=@Q<cfU�QFU$X�MPUBVlMPUHA�G^A6R8cfUBR�A8Ul=@J@M�=@QFcPUBG'_ ��Q<VBx � x � `§xs�3?BA6=@?BJKA�A!MP:F:<c«�dG5MP:F:q?ZMPE�?BQFVP?UHQFRm}PA8:R�cPUBR�A8UY=^J@M%=^QFcfUHG�w©=@?HA�R�JKQ<=@Q<RrMP:oEBQ ;>A8J^A8UBR�A�OkA�Q<UBV¤=^?BA�R�cPUBR�A8UY=^J@M%=^QFcfU�c%L�X¦MPUHVlMPUBA8G^APx �DSH=rw©?Hc CEBcnA�G)=@?BQ<G|EBQ ;>A8J^A�UHR�A cPLo�Px � C3= - X�MPUBVfMPUBA�GKA;OkA8= CDA�A8UCDA�:<E u MPUBE�CDA�:FE¦9 ���1bBJKcdEHSBR�A GKSBRm?�M?YSBVfA�¨%MPJKQ�M%=^QFcfUTQFU¤=^cfSBVf?HUBA�GKG��1�3?BAªUBA§hd=;LeA8C�G^SBO��YG^A�Ri=@Q<cfUBGaEBA�MP:-C�Q�=@?z¨%MPJ^Q<cfSBG{GK=@SHEBQFA8G X¦M%EBA=@c >ZUHE=^?BA6X�A8Rm?ZMPUBQ<G^Xx��� � �� � ( $+ 82 0 ��� 2 ��� 8$+ "��� "� &: ��� ��032� �� "� �

�-cPSBVf?BUBA8G^GpEBM%=mM�G^?BcPSB:FE�GK=@JKQFRi=@:<��OkA\R�cfX\bZMPJKA�E�M�=�R8cfUBGK=@MPUl=pG�=@J^A8UBVP=^?yx �{UHLecPJK=@SHUZM%=@A8:<�Pw=@A8UBG^Q<:FA�=^A�G�=@G'MPJ^AªSBGKSZMP:<:<�zR8cfUBEBSHR8=@A8E M�=!MPXpOBQ<A�Ul=a=@A8X�bkA�J^M%=@SBJKApC�?BA�JKArMPG u ?ZMPJKbl�~EZM%=@MM%J^AªcPLVfJKArM%=^A�GK=-QFUl=^A�J^A8GK=©M%=*G^SBO�� 9�A�JKc;=@A8X�bkA�J^M%=@SHJ^A�G8x��3?BA)=@A8X�bkA�J^M%=@SBJKADEHA�bkA�UBEBA8UBR�A3c%LH=@?HA 7Zc«C�G�=@J^A8G^GLecfJ>CDA�:<EBG]9�MPUBE u C|MPG[=@?YSBG]GK=^SBEBQ<A�E!OY� X�A�MPG^SBJKQFUBV3=^?BAs?ZMPJKEBUBA�GKG�M%G-M5LeSBUHR8=@Q<cfUacPLn=@A8X�bkA�J^M%=@SBJKAQFU\=@?BA{?BcfbkA{=^?ZM%=)=@?BA;=^cfSBVf?HUBA�GKG5cPLy=^?BA{= CDcpC|A8:FEBGDR�cfSH:FE�OkA;R8cfX�bBMPJ^A8E�M%=|R�cfUBG�=mMPUl=|?ZMPJ^EHUBA�GKG�x2{c«CDA8¨PA�J�w M%G3G^?Bc«C�U�QFU���Q<VBx � x ­ wd=@?HAa?ZMPJ^EHUBA�GKGIR8SBJK¨PA�GIMPJKAaMP:FX\cfG�=5?BcfJKQ 98cfUl=mMP:qMPG�M�LeSBUBRi=@Q<cfU�cPL=@A8X�bkA�J^M%=@SHJ^A6MPUBEG^S +�R8QFA8UY=^:<��M%bZMPJK=3=^cWbBJ^Ai¨fA�Ul={G^SBRm?¤M\R8cfX\bZMPJ^Q<G^cfU>x

2{c«CDA8¨fA8J�w>M\:<QFX\Q<=@A8E�MPR�R8cfSBUl={RrMPUTOqAa=mM%}PA�U¤cPL�=^?BA'Q<U�7ZSBA8UBR�A!cPL�GK=@JKA�UBV%=@?¤Ol�R�cPX�bZM%J^QFUHV=@?HA u ?BMPJ^bl�$=@cPSBVf?BUBA8G^G{M%=3j �f� ¥ u MPVlMPQ<UBGK=3CDA�:<EBG 2!� � 2 ­ _eR�cfX\bkcfG^Q�=@QFcPUBG5:FQ<GK=^A�E�QFU�Rm?ZMPbd=@A�J � `§w9�w ��MPUBE u x%��Q<VBx � x �IG^?Bc«C�G�=^?ZM%=*C|A8:FEBG-9 M%UBE �;w�QFU!G^bHQ<=@A)cPLB=^?BA�Q<J-?HQFVf?!UBQFRm}%A�:nR�cfUHR�A�Ul=^J@M%=^QFcfUBG8w?ZMr¨fAD¨fA�J��pbkcdcPJ*=^cfSBVf?BUHA�G^G©C�?HA�UªR�cPX�bZM%J^A�E'C�Q<=@?'C|A8:FEBG�2!��MPUBE 2 ¬ J^A8G^bkA�Ri=@Q<¨PA�:��'C�?BQ<Rm?ªX¦M�=@Rm?

�l�

Page 78: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

020406080

100120

0 2 4 6 8 10 12

Tou

ghne

ss /

J

Nickel / wt%� *��

020406080

100120

0 0.5 1 1.5 2

Tou

ghne

ss /

J

Manganese / wt%� > �

020406080

100120

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1

Tou

ghne

ss /

J

Carbon / wt%� $ �

020406080

100120

0 0.5 1 1.5 2

Tou

ghne

ss /

J

Chromium / wt%� . �

020406080

100120

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Tou

ghne

ss /

J

Molybdenum / wt%� " �

020406080

100120

100 200 300 400

Tou

ghne

ss /

J

Niobium / wt%� B �

��Q<VfSBJKA � x £ �Dt ;>A8R8=;cPL�¨%MPJKQ�M%=^QFcfU�QFUR�cPUBR�A8UY=^J@M%=^QFcfUTcPLsM%:F:Fc«�nQFUHV\A8:FA8X�A8UY=^G;M%UBE?BA�M%=IQFUBbHSH=�cfU$=@cfSHVf?BUBA8G^GIcPL-CDA�:<E u M%=IMp=@A8GK=�=@A8X�bkA�J^M%=@SBJKA6cPL*j �P� ¥ u x

� ¬

Page 79: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

020406080

100120

0 100 200 300 400

Tou

ghne

ss /

J

Nitrogen / wt%� *��

020406080

100120

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Tou

ghne

ss /

J

Silicon / wt%� > �

020406080

100120

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tou

ghne

ss /

J

Boron / ppm� $ �

� . ��� " @ .�� � " ��� " @ .��

��Q<VfSBJKA � x � �'t ;>A8R8=�cPL|¨%MPJKQ�M%=^QFcfU~Q<U�R8cfUBR�A8Ul=@J@M�=@QFcPU cPL�M%:F:Fc«�nQFUHV$A�:FA8X�A8Ul=@G!cfU=^cfSBVf?BUHA�G^GIcPL*C|A8:FE u M%=IMp=^A�GK=�=^A�X\bqA8J@M%=^SBJ^A6cPL]j �f� ¥ u x

�P£

Page 80: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

-200 -150 -100 -50 0 500

20

40

60

80

100

120

140

Temperature / o C

Ab

sorb

ed E

ner

gy

/ J

Weld C Weld B Weld A

��Q<VfSBJKA � x � �Dt ;>A8R8={cPL©=^A�X\bqA8J@M%=^SBJ^A6cfU=@?BA'MPOBGKcfJ^OkA�ETA�UBA8J^VP�cPL-C|A8:FEBG{9�w �MPUHE u EBSBJKQFUBV u ?ZMPJKbl��QFX\bZMPR8=|=@A�G�=rx

QFUz=^A�JKX�G6cPLDGK=^J^A�UHVP=@?yx � U~=@?BAWcP=^?BA�J6?ZMPUHEyw[C|A8:FE u QFGaOkA8=K=@A8J6=^?ZMPU 2 £ C�?BQFRm?�?ZMPG6Q<EBA�Ul=@Q<RrMP:GK=^J^A8UBVP=@?>x)�3?HQFG3J^A8QFUHLecPJ^R�A8G3=@?BA6R�cPUBR�:<SBG^Q<cfU$=@?ZM%=3CDA�:<E u ?ZMPG�AihdR8A�bH=^QFcfUZM%:F:<�¦VfcncdE�=^cfSBVf?BUHA�G^G8x

200

250

300

350

400

-200 -150 -100 -50 0 50

Har

dnes

s / V

HN

Temperature / oC

7Ni-2Mn

6.6Ni-0.65Mn

�-QFVfSBJKA � x ­ �s�*A�X\bqA8J@M%=^SBJ^A6EBA8bqA8UBEBA�UHR�A�c%L�?ZM%J^EBUBA8G^G8x

��� � �.- � :�!06���� �70 ��� �5 "� ���5 () "0�� � 25 () "� �!�

*IAi=mMPQ<UBA�E M%SBGK=^A�UBQ�=@A~X\ArMPGKSBJ^A8X�A8UY=^G�C|A8J^A�bkA�JKLecPJ^X\A�E SBGKQFUBV � �nJ@Mr�1EHQ<;qJ@MPRi=@QFcPU1MPG$EBA§jG^R8J^Q<OqA8E�Q<U�GKA�Ri=@QFcPU ¬ x £ x\�3?BA�MPSBGK=^A�UBQ�=@A\MPUBE�LeA�JKJ^Q<=^AªbqA�MP}YG'SHG^A�E MPJ^AWGK?Bc«C�U�QFU���Q<VBx � x � x�*IA§j

�l�

Page 81: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

��Q<VfSBJKA � x�� � u ?ZMPJ^bl� =^cfSBVf?HUBA�GKG~X�A�MPG^SBJKA�E M%=¤j �f� ¥ u MPVlM%QFUBG�=¤=@?HA��dQ<A�:<EG�=@J^A8UBVP=^?yx

=mM%QFUBA8E�MPSBGK=^A�UBQ�=@A6RrM%UTQ<U$bBJ^Q<UBR�Q<bB:FA Q<X�bHJ^c«¨fA =^?BAa=@cfSBVP?BUBA�GKG{Ol��=^?BA6R�J^MPRm}$OB:FSHUY=^QFUBVªA�;>A8R8=�" ¬f¬ $ x2{c«CDA8¨PA�J�wq=@?BA'EBQ<;qA�JKA�UBR8A�G;OkA8= CDA�A8U~=@?BA!=@?BJKA�A'CDA�:<EBGª_ =mMPOH:FA � x £ `IMPJKA'SHUB:FQ<}PA�:��$=@c�OqA'G^S +\R�Q<A�Ul==@cWA§hHbH:�MPQ<U�=@?BA6:�M%J^VfA ¨%MPJKQ�M%=^QFcfUBGDQFU$=@cPSBVf?BUBA8G^G8x

�¤M%=^A�J^QFMP: *�A8=@MPQFUBA8EMPSBGK=^A�UBQ�=@A ��¨fcf:<SBX\A - tsJ^J^cPJM� -� A�:FE�9 �fx � � x��� A8:FE � � x�� � x��� A8:FE u � x � � x��

�-MPOB:<A � x £ ��*IAi=mMPQ<UBA�E!MPSHGK=@A8UBQ<=^AsR�cfUl=^A�Ul=©M%G[X�A�MPG^SBJKA�E!SBG^Q<UBV �{j J@Mr�aEBQ ;>J^MPR8=^QFcfU=^A�Rm?BUBQ<6YSBAPx �TcfJKA!Q<UHLecfJKX¦M%=^QFcfU�RrMPUOkA LecfSBUBEQFU�Rm?ZMPbd=@A�J ¬ x

��� � � � ���% "& � ��� 06������� ����� �6��� &�� 0�� � ���������32 ()����� �6� ()��&'2 �6� � 2��& ��� 2

�3?BA¤¨%MPJKQ�M%=^QFcfU�QFU�?ZMPJ^EHUBA�GKG$cPL6M XpSH:<=@Q<bZMPGKG\CDA�:<E1QFG�AihdbqA8R8=^A�E =@c�EHA�bkA�UBE cfU Q<=@G�93R C=@A8X�bkA�J^M%=@SHJ^AI�n=@?BQ<G5¨%MPJ^QFM%=@Q<cfU¦Q<G5cfU�= CDc�GKRrMP:<A�G�w >ZJ^G�=�OqA8RrMPSBGKAa=@?BAaEBA8bqcPG^Q<=^QFcfU¦cPL-MWOkArM%E$RrMPSBGKA�G?BA�M%=s=@JKArM%=^X�A8UY=©cPLq=^?BA3SBUBEHA�J^:��nQFUBV6:�Mr�PA�J�wYM%UBEWG^A�R8cfUBEB:��WM R�cfMPJ^GKA�JoA8;qA�Ri=DOkA�R�MPSBGKAIc%Lk=^A�X\bqA8J^Q<UBVOl�T=^?BAªJ^A8bqA�M%=@A8E~EBA�bkcfGKQ<=@Q<cfUzcPLo:FMr�fA�JKG " �P� $ xa�3?HAªG^RrM�=^=@A8JaQFUzG�=@JKA�UBVP=^? �%?ZM%J^EBUBA8G^G6cPLoXpSH:<=@Q<bZMPGKGCDA�:FEHG5QFGDAihdbqA8R8=^A�E$=@cpEHA�bkA�UBE�cfU�Q�=@GD93R C =@A8X�bkA�J^M%=@SBJKAPx©�3?HQFG5Q<G|OkA�RrM%SBG^AaQ<U�M�XpSH:<=@Q<bZMPGKGDCDA�:FE>wMPU1Q<UBR�JKArMPGKA¤Q<U193R C MP:<G^c�QFUBR8J^ArM%G^A�G�=@?BAzGKA�Ri=@QFcPU1cPLa=@?HA¤X�M%=@A8J^Q�M%:5C�?BQFRm? Q<G�=@A8X�bkA�JKA�Eyx �3?BAG^Ai¨fA8J^Q<= ��c%L-=^A�X\bqA8J^QFUHVWMP:FGKc\Q<UBR�JKArMPGKA�G3C�Q<=^?�93R C " �f� $ x

�f�

Page 82: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� Q<=^?¦?BQ<Vf?¦93R C wHQFU¦M�XpSB:�=@Q<bZMPG^GsCDA�:<EywBM�bkcfJ�=@QFcPU�cPL[=^?BA;bHJ^A8¨nQ<cfSBG5bZM%G^GD=^A�X\bqA8J^G|C�?HA�J^A�MPGLecfJ6:Fc«CDA�J693R C MP:F:<c �nG =^?BA�bHJ^A8¨nQ<cfSBG!bZMPG^G':�MPJKVfA�:��zJKArMPSBG�=@A8UBQFGKA�GpM%UBE�=^J@MPUHGKLecfJKX�G6OZMPRm}~=^cT?ZM%J^EX\QFR�JKcfGK=^J^SBRi=@SBJKA�G�cfU R�cncf:FQ<UBV _ �-QFVBx � x<� � `ix 2IQFVf?HA�J$R�cPUBR�A8UY=^J@M%=^QFcfUHGTcPLpMPSBG�=@A�UHQ<=@A�GK=@MPOBQ<:FQFGKQFUBVA�:<A�X\A�Ul=@G3:<ArMPE$=^c�MWEBA8R�J^A�MPG^A!QFU$=^?BA693R C =@A�X\bkA�J@M�=@SBJKAPx

4;QF:FM%=@cPX�Ai=@J^Q<R'A§hdbqA8J^QFX\A�Ul=^G6CDA�JKAWSBG^A8E�=@c�X\ArMPGKSBJ^Ap=^?BAW93R C =@A�X\bkA�J@M�=@SBJKAªcPL|A�MPRm?�C|A8:FEQFU1C�?HQFRm? =^?BA�G@MPX\bB:<AzC5MPGMPSHGK=@A8UBQ<=^QFGKA�E M%=�� �f�f��¥mu LecfJ~� � X�Q<U SBG^Q<UBV�M�?HArM%=^QFUBV�J@M�=@A~cPL� � ¥ u G H C x �3?BQ<G¦JKA8¨fA�MP:FA8E1=@?ZM�=¦CDA�:FE 9 C�Q<=^? =@?BA¤?BQFVf?HA�J�M%:F:Fc«��R8cfUl=@A8UY=�?BMPG�M :<c«C|A8J�93R C=@A8X�bkA�J^M%=@SHJ^A�� �f�P��¥§u _N��QFVHx � x��f�«Mf`iw�C�?BA�JKArMPG$LecfJ¦CDA�:<E u w593R C � � � ��¥mu _ �-QFVBx � x��f�rO `§x9;:�=@?BcPSBVf?z=@?HA�EBQ ;>A8J^A8UBR�AWQFU�93R C =@A8X�bkA�J^M%=@SHJ^A�G6Q<GacfUB:<� ¬ � ¥ u w[Q�=6QFGaR�cPUBG^Q<GK=@A8Ul='C�Q�=@?~=@?BAªLNMPRi==@?BM%=o=@?BA��!� � � � " � #���Q<U�?BMPJ^EBUHA�G^G|QFGoVfJ^A�M%=@A8JDQ<U\CDA�:<E u wYC�?BA�U¦X�A�MPG^SBJKA�E�cfU�=^?BA{CDA�:<E¦R�A8Ul=@A�JK:FQ<UBAcfUMªR�JKcfG^G�j G^A8R8=^QFcfUcPL*=@?BAaCDA�:FE _ �-QFVBx � x<� � `ix

��QFVHx � x��f��MP:<G^c�GK?Bc«C�G= CDc�A8;qA�R8=^G$C�?BQFRm? MPJ^A¤J^A�bHJ^cnEBSBR�Q<OB:FA~OHSH=$C�?BcfGKA�R8cfUBGKA-6YSBA�UHR�A�GMPJKA$UBcP=W�fAi=�SHUBEBA�JKGK=^cdcnEyx��3?BA$=@A�X\bkA�J@M�=@SBJKAJ^MPUBVfA$c«¨PA�JWC�?BQFRm?�MPSBG�=@A�UHQ<=@A$LecfJKX�GªQ<GªVfJ^A�M%=@A8JLecfJaCDA�:FE u x]9;:<G^c�=@?BAW=@cP=@MP:sEBQ<:�M%=@M%=@Q<cfU¤LecfJaCDA�:FE�9�Q<G!MP:FX\cfGK=a= C�Q<R�AW=@?ZM�=!LecPJ6CDA�:<E u EHSBJ^Q<UBVMPSBG�=@A8UBQ<=^A LecfJ^X�M%=@Q<cfUyx��� � � � � � 250���� ��032� "������� �6 825��� � �!� ���6��� "�!�

� ?BA�UpMPUpMP:<:Fc«� Q<G-G�=@JKA�G^GKA�EªOkA8�PcfUBEpQ�=@G]�dQ<A�:<E'G�=@J^A8UBVP=^?ywfQ<=*SBUHEBA�JKVfcdA8G�bB:FMPGK=^QFRoEBAiLecfJ^X�M%=@Q<cfUyx�3?BA�GK=^J^A�GKGT=^c bBJKcdEBSHR�A�R�cfUl=@Q<UYSBA�E bB:�MPG�=@Q<R�EHA8LecfJKX¦M%=^QFcfU Q<UBR�JKArMPGKA�G�C�Q<=@? QFUHR�J^A�MPG^Q<UBV�bB:�MPG�=@Q<RGK=^J@MPQ<U ��� �2���B=@?BA{MP:F:<c«�ªGK=^J@MPQ<U�?ZM%J^EBA8UBG�xo�3?BA�¨fcf:<SBX\A{cPLq=@?BA{G^bkA�R8QFX\A�U¦JKA�X�MPQFUHG)R8cfUBG�=mMPUl=5EHSBJ^Q<UBVbB:FMPGK=^QFRoEBA8LecPJ^X�M%=@Q<cfUyw%MPUBEªMPG*=@?BA|G^bkA�R�Q<X�A8UpA�:<cfUBVlM�=@A�G8wPQ�=�EBA8R�JKArMPGKA�GsSBUBQ�LecfJ^X\:<�aMP:FcfUHV{=@?HA|VlMPSHVfA:FA8UBVP=^?¤QFU¤R�J^cPG^G��YG^A�Ri=@Q<cfUZMP:�MPJ^A�MHx � UBQ�=@Q�M%:F:<�¦=@?BA'GK=@J^MPQFU¤?ZMPJ^EHA�UBQ<UBV�X\cfJ^A!=@?ZMPU¤R�cfX\bqA8UBG@M�=@A�G LecPJ=@?HQFGaEBA8R�J^A�MPG^A\QFU�M%J^ArM�MPUHE�=^?BAWA�UBVfQ<UBA�A8J^Q<UBV$GK=^J^A�GKG'R8cfUl=@Q<UnSHA�G6=@c�J^Q<G^ApC�Q<=^?�QFUBR8J^ArM%G^QFUHVG�=@J^MPQFUyxt©¨fA8UY=^SZMP:<:<�~M$bkcfQFUl=aQ<GaJ^A�MPRm?BA�E�C�?BA�JKAª=@?BAWEBA8R�J^A�MPG^A\QFU~R8J^cfGKG��nGKA�Ri=@QFcPUZMP:oMPJKArM$QFGaVfJKArM%=^A�J =^?ZMPU=@?HA�Q<UBR�JKArMPGKA�Q<U�EHA8LecfJKX¦M%=^QFcfU�:<clMPE�MPJ^Q<G^Q<UBV$LeJ^cfX G�=@J^MPQFU�?ZMPJKEBA�UBQ<UBV " £�$ x��3?BA\GK=^J^A8UBVP=@? cPL|=^?BAMP:<:Fc«�pM�=s=@?BQ<GsbqcfQ<Ul=oQFGsRrM%:F:FA8Eª=@?BA�SB:�=@QFX�M%=^A��Y=^A�UBGKQF:FA)GK=^J^A8UBVP=@?>wdGKQFUBR8A�=^?BQFGsQ<G©=@?BA�X�M�hdQFXpSHX�G�=@J^A8G^G=@?HA!X�M%=^A�J^QFMP:kRrMPU�C�Q<=^?BGK=@MPUBEOqAiLecfJ^A6UBA8Rm}nQ<UBV\EBc«C�Uyxo9 X�M%=^A�J^QFMP:q=^?ZM%=�G�=@J@M%QFU�?ZMPJKEBA�UBGIX\cfJ^AaQ<G

� ­

Page 83: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

:FQ<}PA8:<�¤=^c¤?ZMr¨PA�M�?BQFVf?HA�J!SB:<=^QFX�M%=@A �Y=@A8UBG^Q<:FA�G�=@JKA�UBVP=^?yx$�3?BA�J@M%=^QFc�cPL5�nQFA8:FE�=@cSB:<=^QFX�M%=@A �Y=@A8UBG^Q<:FAGK=^J^A8UBVP=@?�VPQ<¨fA8GpMPU�M%bBbBJ^crhdQFX�M%=^A�X\ArMPGKSBJ^A¦cPL3GK=^J@MPQ<U�?ZMPJKEBA�UHQFUBVzQ<U =@?HA�MP:<:Fc«�fxT� L3=@?BA�J^M%=@Q<c¤Q<G:�M%J^VfA%wd=@?HA�UGK=@J^MPQFU �n?ZMPJKEBA�UBQ<UBVªQFG3:<A�GKG{M%UBE¨nQ<R�Aa¨fA8J^G@Mdx

u cfX\bZMPJ^Q<G^cfU�cPL{=@?BQ<G�J^M%=@Q<c�LecPJ\CDA�:<EBG�9�MPUBE u G^?Bc«C =^?ZM%=\=@?BA:�M%=K=@A8J\?BMPG�:<A�GKG¦GK=^J@MPQ<U?ZMPJKEBA�UHQFUBVT_ � x �f�f`)=@?ZM%UCDA�:<ET9 _ � x ­ �l`ix

�¤MPUBVfMPUBA�GKAªQFG{}nUHc C�U~=^c$R�cfUl=@JKQFOBSd=@A�=^c�M¦:�MPJKVfA�J{GK=^J@MPQ<Uz?ZMPJKEBA�UBQ<UBV$R�cnA,+\R8QFA�Ul=aQ<UzGK=^A�A8:FG" ¬ £ w � ­ $ x��3?BA8J^AWQFGaUBc�GKS +\R�QFA8Ul='Ai¨nQFEBA8UBR�AWQFUz=^?BAW:FQ�=@A�J^M%=@SHJ^ApM%G =@c�?Bc«C =^cfSBVf?BUHA�G^G6Q<GaM=;qA�R8=^A�EOl��=@?HA!G�=@J^MPQFU�?ZMPJKEBA�UHQFUBVWR�cnA,+\R8QFA�Ul=�x

u cfX\bZMPJ^Q<G^cfU cPL3=@?BA�=@cfSBVP?BUBA�GKGWcPLIMzG^A8J^QFA8GpcPL{MP:<:Fc«�nG�?ZMr¨nQFUBV~GKQFX\QF:FMPJaGK=^J@MPQ<U�?ZMPJKEBA�UBQ<UBVA8;qA�Ri=@G!G^?Bc«CDA�E =^?ZM%=!GK=^J@MPQ<U��n?ZM%J^EBA8UBQFUBV$OkA�?BM«¨nQ<cfSBJ6EBcnA�G!UBcP=!R�cfX\bB:<A8=@A8:<�¤AihdbB:�M%QFU~=@?BAWRm?ZM%UBVfAQFU�=^cfSBVf?HUBA�GKGp_N��QFVBx � x�� ¬ `ix��� � � � � 032 ���� "� � ()03$9� 06��7()��&'25��� � 2� & ��� 25

�-c¤OqAi=^=@A8J�Rm?ZM%J@MPRi=@A�JKQFGKA¦=@?BA�SBUBQ�LecfJ^X\Q<= ��cPL5X�A8Rm?ZMPUBQ<RrMP:)bBJ^cPbqA8JK=@Q<A�G�MLNMPR8QF:FQ�= �zLecfJ�MPSH=@c�jX�M%=@A8ET?ZM%J^EBUBA8G^G X�MPbBbHQFUBVWC5M%G;SBGKA�Eyw[M�={=^?BA �!x'kx /{M«¨Y� v MPOkcfJ@M%=^cfJ^Q<A�G�QFU � M%G^?BQ<UBVP=@cPUyx3�3?BA=@A8GK=^G�CDA�JKA'R�MPJ^JKQFA8EcPSH=IcfU$=@?BA!MPSH=^?BcfJ ��G�OkA�?ZMP:�L*OY� 4'x �TcdcPUyx

�3?BA �;QFRm}PA8J^GªX\QFR8J^cf?ZM%J^EBUBA8G^G!=@A�G�=@GpCDA�JKA�R�cfUHEBSBR8=^A�E�C�Q<=^?�Mz:FcfMPE cPL6�¦}nV¤X¦MPQ<Ul=mMPQ<UBQFUBVM¤EBQ<GK=@MPUBR�A¦cPL � x � X�X OkA8= CDA�A�U�G^SHR�R�A8G^GKQ<¨fA�Q<UBEBA�Ul=@M%=@Q<cfUBG�x~�3?HA$?ZMPJ^EHUBA�GKGªX¦MPbHG�J^Ai¨fA�MP:|=@?BM%=CDA�:FEHG&2'�aM%UBE u ?ZMr¨fAa:<c CDA�JDc«¨fA�J^MP:F:q?ZMPJKEBUBA�GKG|C�?BA8J^ArM%G5C|A8:FE$9 ?BMPG5?BQ<Vf?BA�JDSBUBQ�LecfJ^X�?ZMPJKEBUBA8G^G=@?HJ^cfSBVP?BcfSH= =^?BAªC|A8:FE�_ �-QFVBx � x�� £ w � x�� � � � x<� � `ix'�3?BQFGaQ<GaAihdbqA8R8=^A�E�G^QFUHR�AªC|A8:FE�9 ?ZMPG6?BQ<Vf?BA8J?ZMPJKEBA�UBMPOBQF:<Q<= �¦MPUBE�QFUMPEHEBQ<=^QFcfU�MP:<G^cª?ZM%G{Mª:<c CDA�J�93R C =@A8X�bkA�J^M%=@SHJ^APx

�3?BA{=^QFX\A5=mMP}%A�U¦LecPJo=^?BA�C|A8:FE¦=^c'R8cdcf:ZLeJKcfX � �f�!¥§u =^c �P�f�!¥mu C|MPGDX�A�MPG^SBJKA�E¦=^c'OkA!� � G8wC�?BQ<Rm?VPQ<¨fA8G�MªR�cncf:FQ<UBV�J^M%=@AacPL ¬ � ¥ u ��G�xo�3?BA6X�A�MPG^SHJ^A�X\A�Ul=3C|MPG�EBcfUBA6M�=�t�d9 � 9 �;w nC|A8EBA�UOl��tsUBEZM �aA�A�?BMPU¤M�=I=^?BA!MPSH=^?BcfJ � G�J^A86nSHA�GK=�xD�3?HA!=^A�X\bqA8J@M%=^SBJ^A8G3OqAi= C|A8A�U~� �P� M%UBE �%�f� ¥ u MPJKAQFX\bkcfJK=@MPUl=5G^Q<UBR�A6X�MPUl�$cPL*=@?BAa=^J@MPUBG�LecfJ^X�M%=^QFcfUBG|EBSBJ^Q<UBVWR�cncf:FQ<UBV�LeJKcfX MPSHGK=@A8UBQ<=^Aa=mMP}%A!bH:�MPR8A!Q<U=@?HQFGa=@A8X�bkA�J^M%=@SBJKA¦J^MPUBVfA%x$95=�=@?HQFG!X�A�MPG^SBJKA�E�R8cdcP:FQFUHVJ^M%=@A%w-=^?BA\=^J@MPUHGKLecfJKX¦M%=^QFcfU�bBJKcdEBSHR8=@G!cPLCDA�:FEHG\9 MPUHE u MPJ^A$X�MPJK=^A�UBGKQ<=^QFR$MPGWR�MPU�OkA�G^A8A�U�LeJKcfX =^?BA�RrMP:<R�SB:FM%=@A8E��3QFX\A$�-A8X�bkA�J^M%=@SBJKA

� �

Page 84: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

=@J^MPUBG�LecfJ^X�M%=@Q<cfU�_e�3�3�I`3EHQ�MPVfJ^MPX\G�" � � $ G^?Hc C�UTQFU��Q<VBx � x�� ­ x9;UZM%:<�nG^Q<GacPL5?ZM%J^EBUBA8G^G'EZM%=mM$JKA8¨fA�MP:FA8E�=^?ZM%= £l�(- c%LDCDA�:<E 9�?ZMPG6?ZMPJKEBUBA8G^G�VPJ^ArM�=@A�Ja=^?ZMPU

¬ �P� � 2 /!w%C�?BA8J^A�MPGsC|A8:FE u ?ZMPGs?ZM%J^EBUBA8G^Gs:<A�G^G©=^?ZMPU ¬ �%� � 2 /�=@?BJKcfSBVf?HcfSH=sQ�=@G�X\QFR8J^cfG�=@JKSBR8=^SBJ^A%wMPG5R�MPUMP:FGKcpOkAaG^A�A8U$LeJ^cfX =@?BA bH:FcP=^G5G^?Bc«C�Q<UBVª=@?BA bkA�JKR�A8UY=@MPVfA6EBQ<GK=@JKQFOBSd=@QFcPU¦cPL*?ZMPJKEBUBA8G^G�QFU�=^?BACDA�:FEHGª_ �-QFVBx � x��«�l`§x � A8:FE 2!��EBcnA�G{?ZMr¨fApJKA�VfQ<cfUBG�C�Q<=^?¤?ZMPJKEBUBA8G^G VfJKArM%=^A�JI=@?ZMPU ¬ �P� � 2 /!wqOHSH=MPG5GKA�A8UTQ<U���QFVBx � x�� £ wn=@?BA8G^AaJ^A8VfQFcPUBG5:FQ<A;Q<U�=@?BA =^cfb$:�Mr�fA8J5C�?BQFRm?�Q<G5UBcP=�M%R�R�A8G^GKA�E¤Q<U�X\A�Rm?ZMPUHQFRrM%:bBJKcfbqA8JK= �TX�A�MPG^SHJ^A�X\A�Ul=^G�x u ?ZMPJ^bl��M%UBEz=@A8UBG^Q<:FA�GKbqA8R�Q<X�A8UBG6MPJ^A�X¦MPRm?HQFUBA8EzLeJ^cfX =@?BA�R�A�Ul=^A�JacPL=@?HA6CDA�:<Eyx 2IA�UBR8A'=^?BA�GKA�?ZMPJKE 98cfUBA8G;cfU�=@?BA6=@cPbTOkArMPEEBc\UBcP=;M=;qA�R8=�=^?BA'JKA�GKSB:<=^GILeJKcfX u ?ZMPJKbl�QFX\bZMPRi=5=@A8GK=^G�x

�ZSBJK=^?BA�JKX�cfJKA¤CDA�:FE 9 ?BMPG$:FcnRrMP:<QFGKA�E1JKA�VfQ<cfUBG¦=^?ZM%=�MPJKA�MPG$?ZMPJKE cfJ�A8¨PA�U ?ZMPJKEBA�J�=^?ZMPU¬ �f� � 2 /!x3�3?BA�GKA�JKA�VfQ<cfUBG$MPJKA~bBJ^cPOZMPOB:��1EBSBA~=^c�=^?BA~LecfJ^X�M%=^QFcfU�cPL'LeJKA�GK? X�MPJK=^A�UBGKQ<=^A~M%L =@A8J?ZMr¨nQFUBVWJKArMPSBG�=@A8UBQ<=^QFG^A8ETOl��=^?BA6?BArM�=ILeJKcfXgGKSBR�R8A�GKG^Q<¨PA�OkArMPEHG�x��� � ��� � +�325 +��0 �!���6�

dcf:<SH=@A�G^A�VPJ^A�VfM%=@Q<cfU�cnR�R�SHJ^G�C�?BA8U�MPU�MP:F:<c«��R�cncf:FG!LeJ^cfX :FQ<6YSBQFE�=@czGKcf:FQ<Eyxz9 R�MP:FR8SB:�M%=^QFcfUSBGKQFUBV=@?BA dRm?BQFA8:D=^?BA�cfJ�� _NAihdbB:FMPQFUHA�E�Q<U G^A8R8=^QFcfU1�Px � x�� ` LecfJ'CDA�:<EBG 2!�fw©9gMPUBE u Q<G�G^?Hc C�U�Q<U��Q<VBx � x<� � x��3?BA~R�MP:FR8SB:�M�=@QFcPU�C|MPG�EBcfUBA~SBGKQFUBV��� 4�9s�*9 " � � $ x��ZcfJ$MPU MP:<:Fc«��R�cfX\bqcPG^Q<=^QFcfUR�cPUBG^Q<GK=@Q<UBV!cPL]�ZAPw u J�w �TcªMPUBE �TU¦=^?BA MPX\cfSBUl=DcPL[A8:FA�X\A�Ul=@MP: G^A�VPJ^A�VfM%=@Q<cfU�=^c�:FQ<6YSBQFE\bB?ZMPGKA{C|MPGRrM%:FR�SH:�M%=^A�E~Ol��MP:<:Fc«C�QFUBV¦� u3u�� 9'�Y_ M%SBGK=^A�UBQ�=@A«`§w.� u3u�� 9 � _eLeA�JKJ^Q�=@A«`{MPUBE�:FQ 6YSBQ<E¤=@c�A§hHQ<GK=�xp�3?BA=@A8X�bkA�J^M%=@SHJ^A C|MPG�GK=@A8bBbkA�ETLeJKcfX � �P� �k� �P�P� ¥ u Q<U�QFUl=@A8JK¨%MP:FG3c%L|� ¥ u x

9;:<:>=@?BJKA�A6C|A8:FEBG{MPJKA!GKA�UBGKQ<=^Q<¨fAa=^c\=^?BA6G^A�VPJ^A�VfM%=@Q<cfUTc%L�UBQ<Rm}PA8: w OBSH=�CDA�:FEHG 2!��MPUHET9 G^?Hc CR�cPUBG^Q<EBA�J^MPOB:FA{X¦M%UBVlMPUBA8G^A GKA�VfJKA�VlM�=@QFcPUyx�2{c«CDA8¨PA�J�wB=^?BAaAihn=^A�Ul=�cPL]G^A8VfJ^A8VlM%=^QFcfU�Q<G5:FA8G^G5Q<U�2'�;EBSBA=@c'=@?BAa:<c CDA�J|UBQFRm}%A�:yR8cfUBR�A8Ul=@J@M�=@QFcPU�_ � ¬ C3= - `DSBUB:<QF}%A;C|A8:FE$9 C�?HA�J^Aa=^?BA UBQ<Rm}PA�:>R�cfUBR8A�Ul=@J^M%=@Q<cfUQFG3:FMPJ^VPAW_ � ­ C3= - `ixo� UCDA�:<E u wB=@?BA6X�MPQFU$GKA�VfJKA�VlM%=^A6QFG3UBQ<Rm}PA�: x

2{c«CDA8¨fA8J�wf=^?BQFG*EBcnA�G*UBcP=-AihdbB:�M%QFU6=@?BADc ¨PA�J^MP:F:YQFUHR�J^A�MPG^ADQFU!?ZMPJKEBUBA�GKG©cPLdC|A8:FEp9�MPG*EBQFGKR�SBGKG^A�EQFU'G^A8R8=@Q<cfU � x ¬ x � x u cPUBG^Q<EBA�JKQFUBV;=^?BA5GKRrMP:<A|cPL GKA�VfJKA�VlM%=^QFcfUpMPUBE�=^?BA5J^A8VfQFcPU�c«¨fA8J©C�?BQFRm?ª?ZM%J^EBUBA8G^GsQ<GX\ArMPGKSBJ^A8EywYQ<=)EBcnA�GoUBcP=DX¦M%}PA�G^A8UBG^AI=@c!R�cfJKJ^A�:FM%=@A�X\QFR8J^cfGKA�VfJKA�VlM%=^QFcfUp=^c!=^?BAIcfOBG^A8JK¨PA�E¦¨%MPJKQ�M%=^QFcfUBG

� �

Page 85: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

QFU\?ZMPJKEBUBA8G^G�x �DSH=D=^?BAIGK=@SHEH�\QFG)SBG^AiLeSB: QFU\QFUBEBQ<RrM%=^QFUBV6GKcf:FSH=^A�bZMPJK=^Q<=^QFcfUBQ<UBVaEBSBJKQFUBV!G^cP:FQFEHQ<>ZR�M%=@Q<cfUyxu cfUBGKQFG�=@A�Ul=aC�Q�=@?¤=^?BAªRrMP:<R�SB:FM%=@Q<cfUBG8wk=^?BAªcfbH=^QFRrM%:-X\QFR8J^cfVfJ^MPbB?BG{QFU~�-QFVfG � x �%� � � x � �pJKA8¨PArMP:©=^?BAA8;qA�Ri=|c%LyG^A8VfJ^A8VlM%=^QFcfU\cfU�=^?BAIX�Q<R�J^cPGK=@JKSBR8=^SBJ^A�cPLqC|A8:FE�9 Q<U\=^?BAILecPJ^X cPL>OZMPUBEBQ<UBVBwlC�?BA8J^A M%G)=^?BAcP=^?BA�Js= CDc!CDA�:<EBGDEHc'UBc%=DGK?Bc«C MPUl�WA8;qA�Ri=|c%Lq=^?BA{X\QFR8J^cfGKA�VfJKA�VlM�=@QFcPUpcfU\X�Q<R�J^cPGK=@JKSBR8=^SBJ^A3=^?BcfSBVf?>x

� A8:FE 2'�zGKcf:FQ<EBQ<>ZA8G\MPG�� �YLeA�JKJ^Q�=@APw)C�?BA�JKArMPG�C|A8:FEBG�9 MPUBE u G^cf:<QFEBQ�L ��MPG�M%SBGK=^A�UBQ�=@APx � UbBJKQFUBR8QFbB:<APwnMPU�MP:<:Fc«�WG^cf:<QFEBQ�L �nQFUBV!MPG3M%SBGK=^A�UBQ�=@A GK?BcfSB:<E�Aihd?BQ<OBQ<=5MPU$QFUl=@A8J^VfJ^MPUYSB:�M%J)LeJ^MPR8=^SBJ^A EHSBJ^Q<UBVM u ?ZM%J^bl�pQ<X�bZM%R8=*=@A�G�=sEBSBA5=^c G^A8VfJ^A8VlM%=^QFcfUpc%L QFX\bBSBJ^Q�= �6A�:<A�X\A�Ul=@G©:<QF}%A|G^SH:FbB?YSBJsM%UBEªbB?BcfGKbB?BcfJKSBG=@c{=@?BA5VPJ@MPQ<U�OkcfSBUBEZM%J^QFA8G " �f�%$ x �|Sd=rwP=^?BA5G^bkA�R8QFX\A�UBG�cPLZC|A8:FEp91MPUBE u LeJ@M%R8=@SHJ^A�EªEHSBJ^Q<UBV u ?ZMPJKbl�QFX\bZMPRi=y=@A8GK=�M%=[j �f� ¥ u w%M%UZMP:<�nGKA�E!SBUBEBA8J�M�G^R�MPUBUBQ<UBV{A8:FA8R8=@JKcfU!X�Q<R�J^cPG^R�cPbqA)MPG]G^?Hc C�U'QFU'��QFVHx � x �f�EBcTUBcP='J^A8¨PArMP:DQFUl=@A8J^VfJ^MPUYSB:�M%J!R8:FA�M«¨%MPVPAPx� UBGK=^ArMPE CDA�:<E�9gGK?Bc«C�G 6YSZMPGKQ �nR8:FArMr¨%MPVfA�MPUBE�C|A8:FE uG^?Hc C�G©M;EBSBRi=@QF:<A)LeJ^MPR8=^SBJ^A%x��3?BQ<G©G^?Hc C�G-=@?ZM%=-=@?BADQFX\bBSBJKQ<= �6A�:<A�X\A�Ul=@G*C|A8J^A3SBUHEBA�J-R�cfUl=@JKcf:HEHSBJ^Q<UBV=@?HAaX¦MPUYSHLNM%R8=@SHJ^A6cPL*=@?BAaCDA�:FEHG�x

�W��� �\([+-,� ��!( �7g.!# 8�,��a('����+-,��6(],�4 0 ,32847� �! 4 �� A8:FEBG39 MPUBE u ?ZMr¨PA!EHQ<;qA�J^A8Ul=3�dQ<A�:<E$MPUBE�SB:�=@QFX�M%=^A��Y=^A�UBGKQF:FAIGK=^J^A8UBVP=@?HG�xo�3?BA6J^A�MPG^cfUHG�LecPJ

CDA�:FE u ?ZMr¨dQ<UBV$M¦:<c«C|A8J{�nQFA8:FE¤G�=@JKA�UBVP=^?~QFG�=@?ZM�= X�MPUl�Tc%L©=@?BA'C|A8:FEzbkcfJK=^QFcfUHG;MPJKA'=^A�X\bqA8J^A�ET=@cVfQ�¨fA�MTG^c%L =@A�J!bB?ZM%G^A¦EHSBJ^Q<UBV¤XpSH:<=@Q<bZMPGKG6CDA�:<EBQFUHVBw*C�?HA�J^A�MPG�=^?BA¦:<c CDA�J!93R C c%L|CDA�:FE 9�JKA�EBSBR8A�G=@?HA'=@A8X�bkA�JKQFUBVW=@A8UBEBA8UBR8�Pxa� L©=@?BQ<G;A§hHbH:�MPUZM�=@QFcPULecfJI=@?BA':Fc«CDA�J;G�=@JKA�UBVP=^?zcPLsCDA�:<E u ?Bcf:<EBG{=^J^SBA%w=@?HA�U�M�=@A�UHG^QF:<AªG^bkA�R8QFX\A�U�cPLDOqcP=^?~C|A8:FEBG69�MPUBE u MPSBGK=^A�UBQ�=@Q<G^A�E�MPUHE 6YSBA8UBRm?BA�E�=@c�VfQ�¨fApLeJ^A8G^?SBUl=@A8X�bkA�JKA�E�X�MPJK=^A�UBGKQ<=@A;G^?BcfSH:FE�VfQ<¨PAaG^Q<X�Q<:�MPJ)GK=^J^A�UHVP=@?$¨%MP:FSHA�G�xs�3?HQFG5C|MPG3¨fA�JKQ<>ZA8ETOl��M%SBGK=^A�UBQ j=@Q<G^Q<UBV$=@?BA\=@A�UHG^QF:<A�GKbqA8R�Q<X�A8UBG�cPLDC|A8:FEBG�9gMPUHE u M%=�� �f�f�¥§u LecfJW� � X�Q<U MPUHE 6YSBA�UHRm?BQFUBV~Q<UQFR8A�E�OBJKQFUBA%xª�3?BAWGK=@JKA�GKG��nG�=@J@M%QFU R8SBJK¨PA�G!QFU���Q<VBx � x � ¬ G^?Hc C�=@?ZM�='OkcP=^?�=^?BAW?BArM�=a=@J^A�M%=@A8E�CDA�:<EBG?ZMr¨fA{G^Q<X�Q<:�MPJ©�nQFA8:FE\GK=^J^A�UHVP=@?$OBSd=5EBQ ;>A8J^A�Ul=DSB:<=^QFX�M%=@A �Y=@A8UBG^Q<:FA3G�=@J^A8UBVP=^?BG�wHMPG|A§hHbkA�Ri=@A8Eyx 2{A�UHR�A Q�=QFG�M\R�cfUHR�:FSHG^Q<¨PA6A8¨nQFEBA8UBR�A!=@?ZM�=;MW:Fc«CDA�JI93R C QFUR�cfXpOHQFUZM%=^QFcfU�C�Q�=@?:Fc«CDA�JI?ZMPJ^EHA�UZMPOHQF:FQ�= �¦X�MP}%A�GCDA�:FE u G^cPL =^A�J5=^?ZMPU$C|A8:FE9�x � ?HA�U�=@?BAaX\QFR8J^cfG�=@J^SHR8=@SHJ^AaQFG|R�cfX\bB:FAi=@A8:<��X¦MPJ�=@A8UBG^Q�=@QFR%wn=^?BAa�nQFA�:<E

­ �

Page 86: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

GK=^J^A8UBVP=@?HGIc%L-=^?BAa= C|c�MPJ^A6GKQFX\QF:�M%J�x

�W�� � �,�&D(�.'# �k W(],5+ 6�'7]7 ��,� 6~,5+��6(*"�+-, .' ��. �)�W� �! ����! $,�7],8 ��� � ��& �',32�0 ,3284 � ,� W(*7

9 ¨%MPJ^Q<A8= ��cPL6X\ArMPGKSBJ^A8X�A8Ul=@G�CDA�J^A~EHcfUBAzcfU�C|A8:FE u w3MPG�M�LeSBUBRi=@QFcPU1cPLa=@?HAzQFUl=@A8J^bZM%G^G=@A8X�bkA�J^M%=@SHJ^APx���QFVBx � x ��£ GK?Bc«C�GªMR8cfX\bZMPJ^Q<G^cfU�cPL|X�A�MPG^SBJKA�E ¨%MP:<SBA�G!MPVfMPQFUBG�=6=@?BcfGKA¦bBJKA�EBQ<R8=^A�ESBGKQFUBV�UHA�SBJ^MP:©UBAi= C|cfJK}¤X\cdEHA�:FGp_NRm?ZM%bH=@A8J £ `A�y=^?BA�JKAªQFG;A§hdR�A�:<:FA8UY=!M%VfJ^A8A�X\A�Ul=rx6� =aQ<G A�X\bB?ZMPGKQFGKA�E=@?BM%=-=^?BA|A§hdbqA8J^QFX\A�Ul=@MP:dEBM%=mMIQF:F:<SBGK=^J@M%=^A�E6C|A8J^A5UHcP=©SBGKA�EªQ<U�R�JKArM%=^QFUBVI=@?BADUBA�SHJ@MP:nUBA8= CDcfJK}�X\cdEBA8: x

4;A�R8J^A�MPG^A�QFU Q<Ul=@A�JKbZMPGKG�=^A�X\bqA8J@M%=^SBJ^A¤QFUBR8J^ArM%G^A�G$=^?BA~R�cncf:FQ<UBV%�nJ^M%=@ATMPUBE ?BA8UBR�A�:<ArMPEBG�=@c=@?HA�LecfJ^X�M%=^QFcfUTcPL)?ZMPJ^E�X�MPJK=^A�UBGKQ<=^APw>=^?nSHGaQFUBR8J^ArM%G^QFUHV�=@?BAp�nQFA8:FEzG�=@JKA�UBVP=^?�MPUBE~¨nQFR�Ap¨PA�JKG@MHx'� UdjG^A8UBG^Q�=@Q�¨dQ�= �T=^c�QFUl=@A8J^bZMPGKGa=@A�X\bkA�J@M�=@SBJKAªQFGaMPEd¨PM%UY=@MPVfA8cfSBG6MPG6Q<= VfQ<¨PA�GaJ^A8bBJ^cnEBSBR8QFOB:<ApX\A�Rm?ZMPUHQFRrM%:bBJKcfbqA8JK=^QFA�G�EBSHJ^QFUHV�bBJ^MPR8=^QFR�MP:yC|A8:FEBQ<UBVWC�?BA�UzQ<Ul=@A�JKbZMPGKGI=^A�X\bqA8J@M%=^SBJ^A8G;MPJKA6SBUB:FQ<}PA8:<��=^c�OkA'R�MPJ^A§jLeSB:<:<��R�cfUl=@JKcf:F:<A�Eyx��3?BA6X�A�MPG^SBJKA�E�¨%MP:FSBA8G�G^?Bc«C =^?ZM%=��nQFA8:FE$GK=^J^A8UBVP=@?cPL*C|A8:FE u Q<G3UBcP=�G^A8UBG^Q�=@Q�¨fA=@cWQ<UY=^A�JKbZMPG^G3=^A�X\bqA8J@M%=^SBJ^A%x

�W�*) ��,� 6~,5+ �8 ��� ,�7��87[(*�! �&|, .'# � ��� � � �! �4 � ��������;� � (��0 ,3284�7

*IcnEBG\cPL ¬ X�X C|A8J^A¤X�MPRm?BQ<UBA�E�LeJ^cfX CDA�:<EBG\9 MPUHE u MPUBE MPSBG�=@A�UHQ<=@Q<G^A8E1M%=� �f�P� ¥ uG^A�MP:FA8ETQ<UM 6YSZMPJ�=96=@SBOkA6C�Q<=@?TMWbZMPJK=^Q�MP:>bBJ^A8G^G^SHJ^A�c%LsMPJKVfcfU$LecfJ6� � X�Q<U�MPUBE 6YSBA8UBRm?BA8E~QFU�QFR8A�EOBJKQFUBA =^c\A8UBG^SHJ^ApMªR8cfX�bH:FA8=^A�:���X�MPJK=^A�UBGKQ<=@Q<R X\QFR�JKcfGK=^J^SBRi=@SBJKA�G8x)9IL =@A8J�6YSBA8UBRm?BQ<UBV�=^?BA6J^cnEBG3C|A8J^A=@A8X�bkA�JKA�E M%=¦� �f� ¥ u w �P�f� ¥ u MPUBE �f�P� ¥ u ArMPRm? LecPJ�� � X�Q<Uyw ¬ �P� ¥ u LecfJ���?�MPUBE � ?yw�MPUBE�P�f� ¥ u LecfJ ¬ ?yx

�3?BA�AihdbqA8J^Q<X�A8UY=^G¤GK?Bc«C|A8E =@?ZM�=¤Q<U =^?BA�M%G�� 6YSBA8UBRm?BA�E M%UBE =^A�X\bqA8J^A8E GK=@M%=@A8G�waCDA�:FE 9J^A8X¦M%QFUBG3?ZM%J^EBA8JI=^?ZMPU�C|A8:FE u x t©¨PA�U~M%=�=^A�X\bqA8J@M%=^SBJ^A8G;MPG�:<c C MPG!� �f� ¥ u LecfJa� � X\QFUywH=^?BA�JKA�Q<G

­ �

Page 87: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

M$EBJ^cPb�cPL � £f� � 2 /�QFU�OkcP=@?~=@?HA\CDA�:<EBG�x��|SH=�w-Ol�~EBcPQFUBV�G^c�=@?HA�?ZM%J^EBUBA8G^G!cPL)C|A8:FE u ?ZMPG!M?ZMPJKEBUBA8G^GocPL ¬ �P� � 2 / C�?BQ<Rm?�Q<G©XpSBRm?W:FA8G^Gs=@?BMPUp=@?ZM�=ocPL C|A8:FE\9 C�?BQFRm?\?ZMPG ¬ £Y� � 2 /'xf9{UBE\LecPJMP:<:[cP=@?BA8J{R8cfUBEBQ�=@Q<cfUBG3C|A8:FEz9�X¦M%QFUl=mMPQ<UBG�MPU¤M«¨PA�J^MPVfA�?BMPJ^EBUHA�G^G;cPL ¬f¬ � � 2 /'wZC�?BA�JKArMPG{C|A8:FE uG^?Hc C�G{Mª:�MPJKVfA GKRrM%=K=@A�J8x����� �� �%2 06� �5()��� �!���6���� "�� "& � 2 �6� ()��& 2 �6� &:�3$ � �6���! ( $+ 82 � ���! " "���

9 =^?BQFU�LecfQ<:scPL5CDA�:FE�9gM%UBE u =^A�X\bqA8J^A�E M%= �P�f� ¥ u M%= ¬ ?�C|MPG'SBG^A8E�QFU�=@J^MPUBG^X\QFGKG^Q<cfUA�:<A�Ri=@J^cPU X\QFR�JKcfG^R8cfbl� _N��t��z`WAihHMPX\QFUZM%=^QFcfU>x �3?BATX�Q<R�J^cPGK=@JKSBR8=^SBJ^AcPL CDA�:<EBG¦9�MPUBE u M%L =@A8J?BA�M«¨Y��=@A�X\bkA�J^Q<UBVzM�= �P�f� ¥ u LecPJ ¬ ?�QFG'AihdbkA�R8=^A�E�=@czOkA¦LeA8J^J^Q�=@A%x 2{c«C|Ai¨fA8J�w)AihHMPX\QFUZM%=^QFcfU�cPL=@?HQFU�LecPQF:FGWSBUHEBA�J���t � GK?Bc«C�G¦=@?BM%=�X�MPJK=^A�UBGKQ<=^AT:FM%=@?BG�MPJKA¤R�:<ArMPJK:<��¨nQFGKQFOB:<A�_ ��Q<VBx � x �%� `WGKQFUBR8A=@?HA�=^A�X\bqA8J^Q<UBV�=^A�X\bqA8J@M%=^SBJ^A�Q<GWCDA�:<:�OqA8:Fc«C JKA�R�J��nGK=mM%:F:FQ<G@M%=^QFcfU�=^A�X\bqA8J@M%=^SBJ^A%x � A�:<E�9 ?ZMPG�M¨fA8JK� >BUBAW:�M%=^?~R�cfX\bZMPJKA�E�=@c�CDA�:FE u x[95=!M$:Fc«C�R�cfUBR8A�Ul=@J^M%=@Q<cfU�cPL)RrMPJKOqcfU>w*X�MPJ�=@A�UHG^Q<=^ApQFGaUHcP=A�GKG^A8UY=^Q�MP:<:<�!EBQ ;>A8J^A�Ul=sLeJKcfX LeA8J^JKQ<=@A%wfG^Q<UBR�A5=^?BA5=@Ai=@J^MPVfcfUZM%:FQ<= �!cPL X�MPJ�=@A�UHG^Q<=^A5QFG�:FA�GKGoMPUBEªJKA�G^A8XpOB:<A�GMªOqcnEH���nR8A�Ul=@A8J^A�ETR�SBOHQFR6GK=^J^SBRi=@SBJKAPx

�W��� ����7]&5"�7]7��8.' �! �4 � .� �&|28"�7 �i.' 7

�3?BA3VfA8UBA�J^MP:F:��pMPR8R�A8bH=@A8E\R8cfUBR8A�bH=o=@?BM%=oMPEBEHQ<=@Q<cfUpcPLkUBQ<Rm}PA8:BQFX\bBJ^c«¨PA�G©=@cPSBVf?BUBA8G^GocPL LeA�JKJ^Q�=@QFRGK=^A�A8:)?BMPG6OqA8A�U GK?Bc«C�U�=^cOkA\QFUBR8cfJ^JKA�R8=�x�/{A�SHJ@MP:sUBAi= C|cPJ^}�MPUZMP:��nG^QFGac%L3M�¨fA8JK��:�MPJKVfAªEZM%=@MPOZMPGKA?ZMPGWGK?Bc«C�U =@?ZM�=\LecPJ�M�bZMPJ�=@Q<R�SB:FMPJpR�:FMPG^G\cPL;?BQFVf?�G�=@J^A8UBVP=^?�CDA�:FEHG�w5UBQ<Rm}PA8:IcPUB:<��Q<X�bHJ^c«¨fA8G\=^?BA=@cPSBVf?BUBA8G^GM%=�:<c C�X�MPUBVlMPUHA�G^A~R8cfUBR8A�Ul=@J^M%=@Q<cfUBG�_ � � � x � C3= - `ix �3?HQFG�R�cfUHR�:FSHG^QFcPU ?BMPG$OqA8A�U¨fA8J^Q >ZA�EAihdbkA�J^Q<X�A8Ul=mMP:<:<�fwdOl�$X¦M%UnSdLNMPR8=^SBJ^Q<UBVWM\UHc ¨PA�:[CDA�:FEEBA8G^QFVPUZM%=@A8E � CDA�:FE u�� x

�3?BAW=@cfSBVP?BUBA�GKG�cPL|C|A8:FE u QFG6?BQFVP?yw-OHSH=�R8cfX\bZMPJ^Q<G^cfUHG!GK?BcfSB:<E�OkA\GK=@JKQFRi=@:<�zX¦MPEHA�M�='=^?BAG@M%X�A'GK=@JKA�UBV%=@?yx69 G�=@SBEH�¤cPLs=@A8X�bkA�J^M%=@SHJ^ApEBA8bqA8UBEBA8UBR�AWcPL)?ZMPJKEBUBA8G^G C|MPGaR�cfUHEBSBR8=^A�E�QFU¤cfJ^EBA8J=@c!X�MP}PA;M!LNMPQ<J)R8cfX\bZMPJ^Q<G^cfU\OBSH=DSBUHLecPJK=@SHUZM%=@A8:<�ª=^?BA;?ZM%J^EBUBA8G^GDR�SBJ�¨fA�G3c%L>=@?HA{CDA�:FEHG|GK=^SBEBQ<A�E�EBQ<EUBcP=)c«¨fA8J^:FMPb¦LecfJ)M!¨%MP:<QFEW?l�nbqcP=^?BA�GKQFG8x)9 R�cPX�bZM%J^QFGKcfUWC�Q<=@?\C|A8:FE�2 £ ?BM«¨nQ<UBV�GKQFX\QF:�M%J©GK=^J^A�UHVP=@?\=@c=@?BM%=�cPL*C|A8:FE u EBQ<E?Hc CDA8¨PA�J{bBJ^c«¨fAa=^?ZM%=�=@?BA6:FM%=^=^A�J5?ZM%GIGKQFVfUHQ<>ZR�MPUl=@:<��QFX\bBJKc ¨PA�E�=@cfSHVf?BUBA8G^G�x

­ �

Page 88: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�3?BA 6YSZMPUl=@Q�= �¤c%LDJKA8=@MPQFUBA8E~MPSBG�=@A8UBQ<=^ApC5MPG;X�A�MPG^SBJKA�E~LecfJ{ArMPRm?~CDA�:FE~OHSH=a=@?BA�EBQ<;qA�JKA�UBR8A�GCDA�J^AILecfSBUBE\=@c'OqA�=@cnc'GKX¦M%:F:B=@c'X¦M%}PA{MPUl��GKA�UBGKQFOB:<A{R8cfUBR8:FSBGKQFcfUBGDMPOkcfSH=DQ<=^G)JKcf:FA�Q<U¦EBAi=@A�JKX�Q<UBQFUHV=@?HA =@cfSBVP?BUBA�GKG{c%L-=^?BAa=@?BJKA�A6C|A8:FEBG8x

2;MPJKEBUBA8G^G3X\ArMPGKSBJ^A8X�A8UY=^G�MP:FcPUBV�=@?HA;C|A8:FE$R8A�Ul=@A8J^:FQ<UBA cfU�MpR8J^cfGKG��nGKA�Ri=@QFcPUc%L*=^?BA;CDA�:<EBG39MPUBE u GK?Bc«C|A8E¤=@?BM%=IcfU¤MWX\QFR�JKcfG^R8cfbBQ<RaG^RrM%:FAa=@?BA6:FM%=^=^A�J3?ZMPE¤MªVfJ^A�M%=@A8J�¨%MPJKQ�M%=^QFcfU$Q<U�?ZMPJ^EHUBA�GKG�x�3?BQ<G'Q<G!A§hdbB:�MPQ<UBA�E�Ol�~=@?BA�:�MPJKVfA�Ja93R C =@A�X\bkA�J@M�=@SBJKAWC�?HQFRm?�:<ArMPEBGa=^czMPU�AihdR�A8G^G^Q�¨fA¦=^A�X\bqA8J^Q<UBVcPLa=^?BAzSBUBEHA�J^:��nQFUBV�G�=@J^SHR8=@SHJ^A~EBSBJKQFUBV XpSB:<=^QFbZM%G^G�CDA�:<EBQFUHVBx �3?BA~?ZM%J^EBUBA8G^G�cPLa=^A�X\bqA8J^A�E X\Q�jR�JKcfGK=^J^SBRi=@SBJKA QFU\C|A8:FE u Q<GDX�SBRm?$:Fc«CDA�JD=^?ZMPU¦=^?ZM%=DcPLyCDA�:<E$9�x 2{QFVP?¦J^A8G^cf:<SH=@Q<cfU\?ZMPJ^EHUBA�GKG5X¦M%bBGEBA8X�cfUHGK=@J^M%=@A8ET=^?ZM%=;=^?BA�c«¨PA�J@M%:F:*?ZMPJ^EHUBA�GKG cPL©CDA�:<E u QFG;MP:FGKc�:<A�G^GI=@?ZM%U¤=@?ZM�= cPL©CDA�:<Ez9�C�?HQFRm?=@A8UBEBG6=@cR�cfUl=@MPQFU�?ZMPJKE bZM%=^Rm?BA�G8x$9;UBE�=@?BQ<G6QFG6X�A8J^A8:<�~EBSHA\=^c=^?BA\=^A�X\bqA8J^Q<UBVTA�;>A8R8=�w©MPG6R�cPUdj>ZJKX�A8EOl��=^?BA LNMPRi=3=@?ZM%=IM%UTM%SBGK=^A�UBQ�=@QFGKA�EMPUBE 6YSBA�UHRm?BA�ETG^bkA�R�Q<X�A8U�cPL-CDA�:<E u ?ZMPGIMª?ZMPJKEBUBA8G^GcPL ¬l­%¬ � 2 /gR�cPX�bZM%J^A�E�=^c~M¤X�M�hdQFXpSHX�?ZMPJ^EHUBA�GKGp¨PM%:FSBA�cPL ¬ �f� � 2 /gQ<U�MTCDA�:<Eyx��ZSBJK=^?BA�J8w=@A8UBG^Q<:FA)=@A�G�=@GocPLqMPSBG�=@A8UBQ<=^QFG^A8EWMPUBE 6YSBA8UBRm?BA�E�G^bkA�R8QFX\A�UBGscPL CDA�:<EBGs9 � u JKA�G^SH:<=@A8EWQFUªA�GKG^A8UY=^Q�MP:<:<�=@?HApG@MPX\A��nQFA8:FEzG�=@JKA�UBVP=^?BG LecfJ OkcP=^?zC|A8:FEBG8wybBJ^c«¨nQFUHV�=@?ZM%= SBUl=@A�X\bkA�J^A8E�X¦MPJ�=@A8UBG^Q�=@A�Q<U¤CDA�:FE u?ZMPG5=^?BA6G@MPX\A6GK=^J^A�UHVP=@?TMPG3C|A8:FE9�x

�3?BA�JKArMPGKcfU¤LecfJ�:<c C =@cfSBVP?BUBA�GKG cPL©CDA�:<E¤9�QFG�Q<=^G{?ZM%J^EBUBA8G^G8x{�3?BJKA�ApEHQ<;qA�J^A8Ul={CDA�:<EBG{C�Q�=@?¨%MPJK�nQ<UBV'=^cfSBVf?BUHA�G^GDC|A8J^A X�MPbBbkA�E¦LecPJD?ZM%J^EBUBA8G^G5=^cpRm?BA�Rm}�Q<L[?BMPJ^E 98cfUBA8G5J^A8:�M%=^A�E�=^cpEBA8R�J^A�MPG^AaQ<U=@cPSBVf?BUBA8G^G8x59;:<:ycP=@?HA�J�A�:<A�X\A�Ul=@GIOqA8QFUBV\R�cPUBGK=@MPUl=rwZ=@?BA6=@?HJ^A�A6CDA�:FEHG{?ZM%E¤Mª= �nbBQFR�MP:]R�cfX\bqcPG^Q<=^QFcfUcPL � /IQ�j � x � ¬ u j � x � �TU]_ C|A8:FE�4 `iw ­ /IQ�j � x �P�lu j � x � �TU~_eCDA�:FEt)`5MPUBE�� � x � /IQ�j � x � ¬ u j � x � �TUnjm�fx�� ¬ u J_eCDA�:<E �©`{C3= - x¦�3?BA u ?ZMPJKbl�~=@cfSBVP?BUBA�GKG'c%LDCDA�:<EBG(4'w-t � �1C|A8J^A �P� ¡Hw]� � ¡MPUBE � � ¡J^A§jG^bkA�Ri=@Q�¨fA�:��WM%=©j �f�a¥§u x 2;M%J^EBUBA8G^G)X�A�MPG^SHJ^A�X\A�Ul=^GDM%G)GKA�A8U�LeJ^cPX�=@?HA�LeJKA-6YSBA8UBR8�WbB:<cP=@GsQ<U\��QFVBx � x��«�G^?Hc C�G�=^?ZM%=�CDA�:<E � ?ZMPG�MPOkcfSH= �P�(- cPL!Q<=^G�J^A8VfQFcfUHG�C�Q<=^? ?ZMPJKEBUBA�GKG�X�cfJKAT=^?ZMPU ¬ �P� � 2 /!wC�?BA8J^ArM%GWCDA�:<EBG�4 � t ?ZMr¨fA�JKA�VfQ<cfUBGª:FA8G^GW?ZMPJKEBA�Jp=^?ZMPU ¬ �P� � 2 /'xs�3?HQFGªGK=^J^cfUHVf:<� G^SBbBbkcfJ�=@G=@?HALNMPRi=W=@?ZM%=�?BQ<Vf?�?ZMPJ^EHUBA�GKG�cPL;=^?BA�C|A8:FEBX\A�Ul=�QFGª=@?BARrM%SBG^ALecfJWEBA�R8J^ArM%G^AzQ<U�=^cfSBVf?BUHA�G^G\cPLCDA�:FEHGI9 � 4�x

­P¬

Page 89: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

40 50 60 70 80 90 100 110In

tens

ity2θο

α (002)

α (112)

γ (022)γ (002)

α (022)

γ (113)

��* ��� " @ . �

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

40 50 60 70 80 90 100 110

Inte

nsity

2θο

α (002)

α (112)

γ (022)α (022)

γ (113)

� > ��� " @ .��

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

40 50 60 70 80 90 100 110

Inte

nsity

2θο

α (002)

α (112)

γ (022)γ (002)

α (022)

γ (113)

� $ ��� " @ . �

��Q<VfSBJKA � x � ��� Ul=@A8UBG^Q�= � ¨dG ��� bB:Fc%=@G$LecfJ$C|A8:FEBGT9�w ��MPUBE u G^?Bc«C�QFUHV�=^?BAMPSHGK=@A8UBQ<=^A;M%UBE�LeA8J^J^Q�=@AIbqA�MP}YG|cfOd=mMPQ<UBA�E\LeJ^cfX � �nJ@Mr�\EBQ ;>J^MPR8=^QFcfUWAihdbkA�JKQFX\A�Ul=@G8x

­ £

Page 90: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

weld bead

heavilytempered region lightly

Lower AcHigher Ac1 1

tempered region

Reaustenitisedregion

��Q<VfSBJKA � x�� � �6t ;>A8R8='cPLD93R C cPU�=^?BAW?ZMPJKEBUBA�GKG'c%L >ZUBMP:©C|A8:FE�X�Q<R�JKcfGK=^J^SBRi=@SBJKAcPL*CDA�:FEHGI9 MPUHE u " � $ x

200 400 600 800 10001.5

1.7

1.9

2.1

2.3

2.5

Temperature / oC

Dila

tati

on

x 1

0 -2

/ m

m Weld A

650 Co

��* ��� ,/=A68"���$A1�$;";12&�� * &7,�F1 B*@/@ �� ,/18=P" @ ";J?";12& (

200 400 600 800 10001.5

1.7

1.9

2.1

2.3

2.5

Temperature / oC

Dila

tati

on

x 1

0 -2

/ m

m

Weld C

680 Co

� > ��� MN "�� $�F1�$'"%12&�� * &3,�A1�AB*A@5@ �� ,51�= " @ "%JP"%12& (

��Q<VfSBJKA � x��f��� 4;Q<:�M%=@M%=@Q<cfU¤R8SBJK¨PA�G6LecfJ CDA�:FEHG!9�M%UBE u w[G^?Bc«C�QFUHVR8cfJ^JKA�GKbqcfUHEdjQ<UBV¤93R C =@A�X\bkA�J@M�=@SBJKA�G�wscPOH=mMPQ<UBA�E M%=ªMT?BArM%=^QFUBVTJ@M%=^A¦cPL6� � ¥ u G H C SHG^QFUHV~MRi�d:<QFUBEHJ^QFR�MP:>G^MPX\bB:FAacPL-EBQFMPX�Ai=@A8J ­ X�XgMPUBE?BA�Q<Vf?l=6� � X�Xx

­ �

Page 91: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

240

260

280

300

320

340

360

380

0 4 8 12 16

Har

dnes

s / H

V10

Distance from top bead / mm

AoffsetCoffsetAcenterCcenter

��Q<VfSBJKA � x�� � � �)MPJKQ�M%=^QFcfUzQ<U�?ZMPJ^EHUBA�GKG�MP:<cfUBV�=^?BAWEBA�bH=^?yw]LecfJ C|A8:FEBG69 MPUBE uX\ArMPGKSBJ^A8E\MP:FcfUHV =@?BA3CDA�:FEWR8A�Ul=@A8J^:FQ<UBA�MPUBE\M%=)Mac ;qG^Ai=oEBQFG�=mMPUHR�A�cPL � X�X LeJ^cfX=^?BAaC|A8:FER�A�Ul=^A�J�x

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5

Tou

ghne

ss /

J

Nickel / wt%��Q<VfSBJKA � x�� ¬ � � A8:FEBGo?ZMr¨nQFUBV6G^MPX�A /� � �I��\J@M�=@QFc\_ � x � £ `iwPOBSH=)G^?Bc«C EHQ<;qA�J^A8Ul==^cfSBVf?BUHA�G^GD¨PM%:FSBA8G5M%=)j �f� ¥ u xd9{:F: =@?BAILecfSBJDAihdbqA8J^Q<X�A8UY=@MP: C|A8:FEBGD?ZMr¨fA � � x<� u j� x � �TUnj � x ¬ dQ j � x � ��Yj � x � � '�j � x £ �Tc!C3= - A§hdR�A�bd={LecfJ3UHQFRm}PA8:[R�cfUl=^A�Ul=rx

­ �

Page 92: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

20

15

10

5

020

15

10

5

0Wel

d h

eig

ht

/ mm

x / mm

370

20

15

10

5

0

355

360

370369368367366365364363362361360

350

375

380385

390

395

410405

400

��Q<VfSBJKA � x<� £ � 2;MPJKEBUBA8G^G�X�MPb!cPL ¬ /{Q�j � �TUaC3= - CDA�:<Eyx 2!�fw�G^?Bc«C�QFUHV;MISBUBQ<LecPJ^X?ZM%J^EBUBA8G^GIOqA8:Fc«C =@?BAa=@cPbT:FM«�PA�J8x

­f­

Page 93: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

20

15

10

5

020

15

10

5

020

15

10

5

0

367

360361362363364365366

368369370

370

375

380

385

390

395

400

360

355

350

Wel

d h

eig

ht

/ mm

x / mm��Q<VfSBJ^A � x<� � �52;MPJKEBUBA�GKG{X�MPb$cPL ­ /IQ�j � �TU$C3= - CDA�:<Eyx

­ �

Page 94: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

x / mm

Wel

d h

eig

ht

/ mm

20

15

10

5

0

0

20

15

5

10

15

20

10

5

0

370369368367366365364363362

360361

370

375

380

385

390

395

400

360

355

350

��QFVfSHJ^A � x�� � �52{MPJ^EBUHA�G^GIX�MPb$cPL ­ /{Q j � x � �TU$C3= - C|A8:FEyx

­ �

Page 95: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

1e+01 1e+02 1e+03 1e+04 1e+05300

350

400

450

500

550

600

Time / s

Tem

pera

ture

/ o

C Weld A (7Ni-2Mn wt%)

Ms

� *��

1e+01 1e+02 1e+03 1e+04 1e+05300

350

400

450

500

550

600

Time / s

Tem

pera

ture

/ o

C

Weld C (7Ni-0.5Mn wt%)

Bs

Ms

� > �

��Q<VfSBJKA � x<� ­ � u MP:FR8SB:�M%=^A�E �3�3� EBQFMPVfJ^MPX cPL'C|A8:FEBG9/MPUBE u MP:<cfUBV�C�Q<=^?R8cdcf:<QFUBV�R�SBJ�¨fA6LecfJ�MªR�cncf:FQ<UBVªJ@M%=^AacPL ¬ � ¥ u G H C x

� �

Page 96: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

0

5

10

15

20

25

30

35

40

250 300 350 400

Fre

quen

cy /

%

Hardness / VHN

9Ni-0.03C (D)7Ni-0.06C (E)

10.5Ni-1.13Cr (F)

250 300 350 400

Hardness / VHN

3Ni-2Mn (H1)7Ni-2Mn (A)

7Ni-0.5Mn (C)

��Q<VfSBJKA � x��«� ���ZJKA-6YSBA�UHR8�zEHQFGK=^J^Q<OBSH=@Q<cfU¤c%Ls?ZMPJKEBUBA�GKGaQFU¤=^?BA'CDA�:<EBG�x � A�:<EBG 4'wt � ��?ZMr¨fA � x � C3= - �TUyx v A8=K=@A�JKG;Q<UTbZM%J^A�Ul=^?BA�GKQFG;JKA�bBJKA�GKA�Ul= CDA�:FE¤QFEBA8UY=^Q<>HjR�M%=@Q<cfUBG�x

�H�

Page 97: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

0

0.04

0.08

0.12

0.16

0.2

1400 1440 1480 1520A

mou

nt /

mol

e fr

actio

nTemperature / oC

3Ni-2Mn wt%

Ni

Mo

Mn

Cr

Liqu

idus

��* ��� " @ . �����0@ ,��2<8, . ( @ , .0,54�" ( & ���FB "� �7, &7"

0

0.04

0.08

0.12

0.16

0.2

1360 1400 1440 1480 1520

Am

ount

/ m

ole

frac

tion

Temperature / oC

7Ni-2Mn wt%Ni

Mo

Mn

Cr

Liqu

idus

� > ��� " @ . � ��@ ,�2<8,/. ( @ ,/.8, 4�" ( &� * < ( &7";18,5&3"

0

0.04

0.08

0.12

0.16

0.2

1420 1440 1460 1480 1500 1520

Am

ount

/ m

ole

frac

tion

Temperature / oC

7Ni-0.5Mn wt%

Ni

Mo

Mn

Cr

Liqu

idus

� $ ��� " @ . � ��@ ,�2<8,/. ( @ ,/.8, 4�" ( &� * < ( &7";18,5&3"

��Q<VfSBJKA � x�� � � u MP:<R�SB:FM%=@A8E�G^A8VfJ^A8VlM%=@Q<cfU�cPL /{Q w��TUyw �Tc�MPUBE u JWEBSBJ^Q<UBV~G^c�j:<QFEBQ >ZRrM%=^QFcfU�cPL;MP:F:<c �nG8x �oA�JK=^QFR�MP:3M�hdQFGªJKA�bBJKA�GKA�Ul=@G\=@?BAMPX\cfSBUl=WcPL{A�:<A�X\A�Ul=mMP:R8cfUBR�A8Ul=@J@M�=@QFcPUQ<U$=@?BA6:FQ<6YSBQFEyx � �

Page 98: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

��*�� ��������� ,����� 1 � � E FH�N " @ .�> " * .

� > ��� " @ . � ���� ,�� ��� 1 � � E AH�N " @ .�>I" * .

��Q<VfSBJKA � x �P� � � bH=@Q<RrMP:>X�Q<R�J^cPVfJ@MPbH?�cPL*C|A8:FEBG 2'�!MPUBE9�x

� ¬

Page 99: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

��* � �� , � ����� � 1 � E AH >I" * .

� > � �� , � ����� � 1 � � ";12&3"��+> " * .

��QFVPSBJ^A � x � ��� � bH=^QFR�MP:>X\QFR8J^cfVfJ^MPbB?$cPL*=@cPbTOkArMPEMPUHETR8A�Ul=@A8J{cPL*CDA�:FE u x

� £

Page 100: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

��* ��� " @ . �

� > ��� " @ .��

��Q<VfSBJKA � x �P� � nRrMPUBUHQFUBV�A�:FA8R8=^J^cfU X�Q<R�JKcfVfJ@M%bB? cPL u ?ZM%J^bl� =@A�G�=¤GKbqA8R�Q<X�A8UBGLeJ^MPR8=^SBJ^A8E¤M%=5j �f�W¥mu x

� �

Page 101: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

200

400

600

800

1000

1200

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16

Eng

inee

ring

stre

ss /

MP

a

Engineering strain

7Ni2Mn wt%

YS: 860 MPa

UTS: 1085 MPa

Elongation : 15.4%

��*��

400

600

800

1000

1200

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16

Eng

inee

ring

stre

ss /

MP

a

Engineering strain

7Ni0.65Mn wt%

YS: 860 MPa

UTS: 1040 MPa

Elongation : 14%

� > �

��Q<VfSBJKA � x � ¬ �otsUBVfQ<UBA�A8J^QFUHVªGK=@JKA�GKG��nG�=@J@M%QFUVfJ@MPbH?BG�cPL-CDA�:<EBG�9 MPUBE u M%SBGK=^A�UBQ j=^QFG^A8EM%=!� �f�f� ¥ u LecfJa� � X�Q<U�MPUBE$C|M%=@A8J�6YSBA8UBRm?BA8Eyx

� �

Page 102: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

��*�� � 6 * �3H � & A<8=F6818" (3(G* & ��� ��� � �� > ��� ,5" @ .��2& �3"%18=&76

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

o

400

600

800

1000

1200

1400

0 50 100 150 200 250 300 350

Ulti

mat

e te

nsile

str

engt

h / M

Pa

PredictedMeasured

Inpterpass Temperature / C

� $ ����@ &3,/J * &3" E ";1 ( , @ "�2& �3"%18=&76 � . ��� @ A1�= * &7,�F1

��Q<VfSBJKA � x ��£ � u cfX\bZMPJ^Q<G^cfU$c%L©X\ArMPGKSBJ^A8E¤MPUHETbBJKA�EBQ<R8=^A�EX�A8Rm?ZMPUBQ<RrMP:ybHJ^cfbkA�J�j=^QFA�G8wqLecfJ;R�cfX\bqcPG^Q<=^QFcfUcPLsCDA�:<E u C�Q�=@?~M�?BA�M%=aQ<UBbBSH=;cPL � x ��}H¡$X\X H C x6�3?BAGK?ZMPEBA8EzOZMPUBEHG{JKA�bBJKA�G^A8Ul=;=@?HA'R�MP:FR8SB:�M%=^A�E�¨%MP:FSBA8G{OkcfSBUHEBA�ETOY�$=^?BA!A�GK=^QFX�M%=@A8E� ! ��SBUBR�A8JK=@MPQFUl=@Q<A�G8x

� ­

Page 103: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

300

310

320

330

340

350

360

370

380

390

400

Har

dnes

s / V

HN

Tempering conditions

WQ

100

o C15

min

200

o C15

min

250

o C15

min

350

o C1

h

350

o C2

h

500

o C3

h

0.5 Mn2 Mn

��Q<VfSBJKA � x �P� ���)MPJ^QFM%=@Q<cfU~QFU�?ZMPJKEBUBA�GKG'c%L|CDA�:FEHG'9�MPUBE u LecfJaEBQ ;>A8J^A8UY=!=@A8XWjbkA�JKQFUBVª=@A8X�bkA�J^M%=@SHJ^A�G�M%UBE=^QFX\APx

�f�

Page 104: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

µm0.5

� *�� N " @ . � � � ,/$�� ( & �3< $!&3< �3" , ( 68,/=A6 @ � .0, (3@ 0$ * &3" . N+,5&36 4�1�"�@ * &36 ( � � K "�� * =A" @ * &76 &368, $ O 18" (7( , ( ��� ��� ��� ��� J B � ( ,5:�J?" * �( < �3"%J?";12& ( . A18" A1 &36�" J?,/$��F= � * H86�< ( ,51�= * 1 �3J *@ �3< @ "� �� @ ( ( 6 MN ( H �7" ( ";1 $'" B J * 18= * 18" ( " ( < @ H868, .0"�,/1�$ @ < ( ,�F1 ( �

µm0.5

� > � N " @ .�� � � , $�� ( &��7<�$!&7< �7" 6 *F( @ " (7( .0, (�@ 0$ * &7,�F1�.0"%1 ( , & � N+,5&36@ * �7=A"� @ * &76 ( � � K "� * =F" @ * &76P&368, $ O 18" (7( , ( � � � � ��� ��� J B � 4 K "J?" *F( < �7";J?"%1F& ( �

��Q<VfSBJKA � x �P� �I9 OHJ^QFVP?Y=�� >ZA8:FEz��t�� QFX�MPVfA!cPLs=@?HApX¦M�=@J^Q hqwkC�?BQ<Rm?~G^?Bc«C�G =^?BAX�MPJK=^A�UBGKQ<=^Aa:�M%=^?BG�x©�*A�X\bkA�J^A8EzM%= �%�f� ¥ u LecfJ ¬ ?yx

� �

Page 105: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� ��������� �

� � � � ��� � � � � � � � � � � �� � � �

� �������������������������� �!���!��#" $� %�'&�()����&*!,+-������./�� %�,&0����12���3�4 %��15�4���%��!��6�4(����7$8�9./�� :$��<;�+=��>?.@�)!,�A�B ��+��� �;C�D�E�%���F;�1G�D�H&� �!JI��@�D���E�D(� %K�!,+)����L6MN���� %�O;� ��E1P;RQ%�� S����+)���� %+��/�)�R.���I��� �>T;�K8��()�U�D��� B �����+����()��� B ;C�����S;C�����V��!,;C�D��&W.@!����W��(��A��$8�9./�� B ��+��� D;C��!,��+YX[Z�\9]'ZC^�_`L6MN�)�N$� ���K)�,��1a�F;C+�Kb�c12!���! B ;d�D��&K="-!�1P$� %�9I'!�+ B �����W�D�)�� �1P;��e��f2��!���+��g"hK="h!,+��� ���;���!�+ B �D�)��!,+������i����12$b�� D;C��(� ���;C+�&h$� ������%(� �������%���F;�1j.@��!,�A�H$T;����%���k�D�� %��( B �:�D���7��(� �K�!�+��ml`n6! B Lko)LJpRqgLerm! B ���� s����12$b�� D;C��(� ����?+����������%!��D;C�D��Kb�g���D��

Co

Co

Co

10

5

0180 240 300 360

Pressure / bar

Rel

ativ

e ef

fici

ency

imp

rove

men

t / %

600

565540

n6! B (� %�-o)LJp�tvuxwb���g�y�����%�D��;�1 ����12$b�� D;C��(� ��-;�+�&z$� %�����%(� ��{��+z�����- ����<;C��!�I�������� %1|;��}��f2��!���+��g"y!,+ ;������� %1|;C�~$b�9.��� @$��<;C+���LS�c�i��! B ���� c�D��12$8�� D;d�D(� %�H;C+�&$� %���%��(� %��>'�����E��f2��!���+��g"�!,+��� ��F;C������ ����<;C��!�I��c���������E��+��E;C�U�,�9.��� S�D��12$8�� D;d�D(� %�;�+)&�$) ����%��(� %��L

� \

Page 106: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�%�������,�c.@!���� B ���;C�D�� N�� %����$�;�+)&����'!,&�;C�D!���+Y �����!��%�A;C+����CL�rE��+����O�D���3�4�� � �!J�D!�� � ]8p��H.N�����/ N���D�����,��>.@��!��A�*;C ������'$8��������&0�D�y���� %I��2 ����,!,;�K���"y�4�� :; $8�� %!,�V&h���c;CKb��('��\|"���;� ���LPnT�� � �!J�D!��W�%���������:�T;FI��;y�,�9. ������ %1|;��7���'$T;�+��%!,��+*���V��f2��!���+=�yl � � �Gp9\��� �����Nq:;�+�& �)! B ���� O�D���� �1P;��7����+)&�(�����!�IV!��#"�D��;�+ ;�(����D��+�!���!,�E�%�D�������N;�+�&Y�)��+����3�T;FI��:;�+Y;�&)IC;�+=�A; B �i���? %����!��%��!,+ B �D���� �1P;��8� ;d�D! B (�� X Z��d_`LxMN��!���A�T;�$'�D�� �&������� %!,K8�����D���P&����%! B +*$���!,��������$��="{;�+�&v12!,�� ������D %(�����(� ������c�4�� � ��D!,�����D�����,��L �i(����D��+)!��D!���%�������,�E;� ��OK8��"���+�&��D���:������$8���C�e����!,�c�������%!,��L

����� ���������! #"$��%�&'��&()"+*

MN��� KT;��%!,�Y����+=�D %!,K�()��!,��+*�D�-�D�)� �� �����$ �%�� ���+ B �D� ���m;�+=" �%�D�����c����12���W�4 ���1 !J�D��;����,�9"V!,+ B������12��+=�D��L{�i�,���9"'!�+ B ���,��1P��+�����&������� %1P!�+��|�D�)�|�#"V$b� ���EKT;C��� 12!,�� %���%�� �(��g�D(� %�-,:�4�� %1P��&sL0rm��;C��D %�F;C��1P��+=�k������+ �,�F;C&��k���m�4�� %1|;d�D!,��+O���T&�!Jw}�� ���+=�/.�!,+�&��k���T$) �����!,$�!J�A;C������LeMN�����%�� ���+ B �D���D���� ����4�� ������1P�����4 %��1 &�!,�%�����JI���& ;��,���9"'!�+ B ������12��+=�D��>6�D�)�|KT;��%�|12!,�� ������D �()���D() ���>e;�+�& $� �����!,$)!��A;d�D���|l`ne! B Lo)L0��qgL

�i���,�9"V!,+ B ���,��1P��+=�D�@�F;�+yK8�O�F;C��� B �� �!,�%��&�;��N�%(�K��%��!���()�D!���+T;��xl1�/ �>32W>54EKs>76 ��>98 >5�/(s>:6 +������L[qW;�+�&P!,+=�D�� ��%��!���!<;��sl1�i>�43q L��/�� ���12!,()1 !,�S$T;� ��D!���(��,;� ��J" +�����&���&|�4�� S���� � �����!,��+P;C+�&|���'!,&T;d�D!,��+ �����!��%�A;C+�����;C�@��! B � �D��1P$8�� �;C�D(� %���@!,+ ���D��;�1�]�����+=�A;C!,+�!�+ B ��+=IV!, %��+�12��+=�D��X Z�oC_`L

nT�� � %!���!,���%�D�������3�F;�+hK8�W���<;��%��!<;���&-�4(� ��D���� 3!,+=�D�+= �F;C �K8��+3>H�%����������l1�i>?6 +s>A@�BDCgL q >}���R. ;����,�9"�%�������,� l`\)L0��6 �FEVpG6 �IHJ�'LK�L���/ c.N����qg>8!,+=���� �12��&)!<;C���H;C�,�,�9"|�%�D�������WlM�9]8p9\�.N���N�/ Aq@;�+�& ��! B � ;����,�9"�%�������,� l pG��.N�O�P�/ 1|;� ��D��+���!J�D!,�����D�����,�DqgL-ne! B L o)LQ ���)�R.@�W�����|����12$b���%!���!,��+��:���N�#"V$�!��F;��U����;C� �����!��%�A;C+��x�%�D�������NX0�IR)>4Z�Zd_`L/S?�9. ;����,�9":�%���������7;� %�c(�����&�Kb���,�9. ;�+�&�(�$'�D���oT�U�O�iLLV#+=�D�� �12��&�!,;C�D�c;�+�&��! B �Y;����,�9"��%�������,�N;� %�i(��%��&y;�K8�9I��W�CoT�9]'o�\�\ � �iL96 �'&)�� �+ �)�F;C� ]V �����!,���A;�+=�N���D�����,�/�T;FI��YXR] pG�:.N�O��/ NK8���F;C(��������k�D���:+�����& �4�� N���� % ����%!,��+�;�+�&y���'!,&T;d�D!,��+ ����%!,���A;�+�����L

MN���|1P;� ��D��+)��!���!,��12!,�� ������D �()���D() ��2!,��; K="�]V$� %�'&�()���W�C�N��! B �*�A�� %��12!,(�1�LYnT ���1 �D���PnT� ]�/ Y��ZV()!,�,!�K� �!�(�1 $��T;��%�h&�!<; B D;�1 l n6! B Lao)L ^�q >m!J�Y!,�|���,��;� |���T;C�Y�����{;�(����D��+)!��D�h$)�T;����[;����,& !��\D]_^0`���acb �Md-`JbMd �1e �fgbMhGei]kjOb �M^Ql � aMj �k]kj �mb1eon-aM^pb1e ��q-j�^QnG^QbMe

X)p

Page 107: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

MicrostructureTempered Martensite,Bainite

IntermetallicsLaves Phase

C, NInterstitial :Cr, V, Nb, Mo, W, Cu, MnSubstitutional :

Alloying Elements

M 23C 6 M 7 C3 M 2 X,

M 3C, M 6C, M X, Z−Phase

Precipitates

,,

SteelCreep−Resistant

n6! B (� %�Oo)L0�'t��i���%! B +�$���!��,���%��$��="Y���6;��� %����$�]V �����!,���A;�+=�m�%�������`L V#+ $� %����!,$�!J�A;C������>� 6��}!��3;|����1WK�!�+T;C��!,��+����S12���A;C�e;d�D��12�i�%(��A�{;��W�/ �>snT��>?6 ��> 2 >?4EKs>s;�+)&��!��N(���(T;C�,��"$�j;�+)&7EC�� �4

+T;� % ��9. �4�� S���D�����,���T;FI'!�+ B �/ U����+�����+��� D;C��!,��+)� B %�F;C���� S�D�T;�+ X:.N�O�YL7MN���i$� %���%��+����3��� ��]��4�� % �!J�D��>.@��!��A� �V����() ��H;C� �)! B �0�A�� ���1P!�(�1 ����+�����+��� D;C��!,��+}>6!,+{�D�)� ;T+�;��S1P!��� ����%�D %(�����(� ��2!,�:����+���!�&��� %��&&����,������ %!,��(��c�4�� c�D���:�� %����$ ���D ���+ B ���-;�+�& ����( B ��+)�����HX Z�oC_`L

V#+P$) D;��g�D!,����>������@�%�D��������;C ��@(�����&P!�+��<;� B �c&�!,;�1P�g�D�� S;�+�&��D��!��O.�]�.c;C�,�,��&�$�!,$8���x.@!J�D���� %!��D!��F;��$� %��$b�� %��!,���NK8��!�+ B ���)!�&T;C��!,��+ %����!��%�D;�+����C>T�� %����$ �%�� ���+ B �D�s>�.�����&T;�K�!��,!J�#"Y;�+)&�����( B ��+)������L

��� ��������� !,�m;�+ !,12$b�� ��A;�+=�E;����,�9"V!,+ B ���,��1P��+��m��!�+����H!��E!,12$� %�RI����EKb�C�D� ���� � %����!���+ ;�+�&���'!,&T;C��!,��+0 �����!��%�A;C+����hX ZLRC_`L MN�)�Y����+)����+=�� D;C��!,��+ !��H(��%(T;�����"*;�K8��()� � �� X9]8pG�y.N�O� !�+ �4�� % �!J�D!,��%�������,���)�%�D�������@.@!J�D�y!,+=���� �12��&)!<;C���i����+�����+��� D;C��!,��+)�m;C ��O+����@����121P��+P�4�� N ���;�����+)�@.@�)!,�A��;� ��O+)��������F;� WX0�LRd_ L�rE! B �)�� �/ O����+�����+=�D���%�D;�K�!��,!,�%� ��]��4�� % �!J�D� X ZLXC_`>?��� �D�����A�) ���12!,(�1 !,�3K�;��<;�+)����&h.@!J�D�;�(����D��+�!����O�%�A;CK�!,��!,��!�+ B ���,��12��+=���E��! .C�Y4m!`>7�/( ;C+�&[�/�P;� %�O(�����&sL

� ������������ �!� ;� %��;�(��%����+�!J�D�y�%�D;�K�!��,!,�%!,+ B ���,��1P��+=�D��L 4m!��O.����E!��+.V+)�R.@+ �D�0�T;FI�� ;�+;�&)I��� %���E��wb��������+��D���E�� %����$|�%�� ���+ B �D�P���s�)! B �V]��A�� ���12!,()1 ���D�����,�mX0�IRC_ >�K="���+)�T;�+���!,+ B �D���@���=;� ��JH��+)!,+ B �;C�D�H���U$� �����!�$�!��D;C�D���WXpR�\C_`L V#+{; \)LJpG�S]8p�pG�/ #]g�-8 ]'\'L ^F6��d]8pG�/( .N�O�����D����� >}!��E.c;��3�4��(�+�&�D��;C�7�4�� 7����$�$b�� S����+�����+=�D �;C�D!���+��S���}\)>Tpm;�+�&��i.N���Y>V�����@�� %����$�]V�%�� ���+ B �D�P&� ���$)$b��&|;�$)$� �����!<;CK���"

XT�

Page 108: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

σ + α + γ

Cr

α

α+σ

α + γ

γ12Cr9Cr

2Cr

Fe /

wt%

Cr / w

t%

Ni / wt%Fe Ni

n6! B (� %��o)LQ)ti� nT��HD4m! Ho�/ m���� %+T;� %" &�!<; B D;�1 ���)�R.@!�+ B �D���� %� B !���+��i.@�)�� ���������#"V$�!��F;��?�4�� % �!���!,�:����;C��]V %���%!,�%�D;�+=�3���D�����,�3��!,�O.@!�������()�E�D�)�W$� �������+��������x+�!,�O.C���x;d�R�\�\ � �iL 8 ���� %���z!���;�(����D��+)!��D�C>�� !��W�4�� � %!����y;�+�&������|!,��;�+ !,+=�D�� �12���D;��,��!,�����1P$8��(�+)&��C�xnT�:;�+�& �/ �L

Tem

per

atu

re /

Co

δ + γ

600

400

200

800

1000

1200

1400

1600

0 5 10 15

Austenite(γ)

Ferrite(δ)

12Cr

9Cr

Ferrite (α) and Carbides

Austenitisation temperature

Chromium / wt%n6! B (� %�So)L ^)t?n ��Ho�/ ?��Z�(�!��,!�K� �!�(�1 $��T;��%��&�!,; B �;�1 L~�m(��%����+�!J�D!��D;C��!,��+:!,�~+)�� �1P;��,�J"$8�� ��4�� �12��&�;C�:p�pF\�\+�O�j;��@�%���9.@+ K="Y�D�)�� %��&��,!�+���L

X�

Page 109: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

;�K8�9I��2\)L ^y.N�O��4m!Nl`n6! B L�o)L0�hXQR�\d_ q L�MN������wb�����H���A4m!x��+ ;hpG���/ 6 �L2 ���D�����7.c;��:���D(�&�!���&0K="2S�V&��� ���. ;C+�&��V�D �;�+ B XQR'p�_ >7.@���{��K)���� �I���& �D��;C��+�!��O.����@;C�������,�� D;C����& �D��� &�!����%���,()��!,��+ ��� 6�� �K=" �%��!,1W()�<;C��!,+ B 6 ��.@��!,�A� �T;��2;h��! B � �%���,()K�!,��!��#"{�4�� �+�!��O.����`L 4m!,�O.C���E;������{;����������� �;C�D���2���������;� ��%��+�!�+ B D;C���O��������� XpRT�d_`L

100

110

120

130

140

150

160

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Rup

ture

str

engt

h / M

Pa

Ni concentration / wt%

0 Cu1 Cu2 Cu

n6! B (� %�mo'LK�'t6uxw}�����D����� 4E!b;C+�&$�/(Y��+P�D�)�m���'�� D;�$8���,;C�D��& p9\� ��|�� �����$Y �()$)�D(� %����D ���+ B ��� ���6\)LJpG�S]8p�p��/ ]g�-8 ]V\)L ^T6 �IHo�/( .N�O� �%���������E;C�Eo�\�\+�O�iL

�/��$�$8�� @!,� B ��+��� D;�����"|(�����& ;��E;�$� %����!�$�!��D;C�D!���+Y�T;C �&���+��� �>�.@!��D�y����$�$8�� @$T;� ��D!,���,���/�4�� �12!,+ B��+y1P;� %����+��%!��D�O�,;C�D� K8��(�+)&T;� �!�����XpR�\C_`>)�D���� ���K�"y %���D;� �&�!�+ B �D���: %�����9I��� %"y�C�61P;� %����+��%!�����XQR�d_ L

�/��KT;��J�O�%�� ���+ B �D�)��+��O�D�)�W�4�� � %!���!,� 1P;C�� �! � ;�+)&0���A;�K)!,�,!������m�D�)�+;�+�� 6 � $� %����!�$�!��D;C�D����XpR�^�_`LV �c %��1P;�!,+)�/!,+|������!,&|�%���,('�D!,��+Y!,+ pG�H.N��� �/ c�%�������,�OXpRT�d_s;�+�& ��+)�T;�+������c�D�)�3�� %����$y���D ���+ B ���sLS�i+���);�12$����O���e����!,�N!�+{pG���/ 8 �/���z.N��� ���D�����k;C�EoT��\+�O� !,�N�%���9.@+ !,+�n6! B L�o'L[oyXpR�oC_`L

� ����� ��������� ;�����������+=�� �!,K)()�D���D�������,()��!,��+h���D ���+ B ������+�!�+ B L2MU"V$�!��F;��S12����"VK8&���+�(�1����+�����+��� D;C��!,��+)�W;� %�Y�,!�1P!J�D��&h���hKb���,�9.�p�L0��.N��� !,+v�� �&��� H�D�{;FI���!,& ��]��4�� � �!J�D� X0�L�'>�R=Z9]FR�XC_/;�+�&S?;FI�����$���;������ XpX�\C_`L��@� !,��(��%��& !,+ ����+�����+=�D D;d�D!,��+������m;�Kb��()�2\)L0�-.N�O� XpX)pg]3XLC_ >7������( B � �����12���A�T;�+)!,��1 K=" .@��!,�A��!��N!�1P$) ��9I����@�����:�� %����$ �%�� ���+ B �D�� ���1|;�!�+��c(�+)���� ��A;�!�+sL

X�^

Page 110: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

40

50

60

70

80

90

100

110

120

0 1 2 3 4 5

Rup

ture

str

engt

h / M

Pa

Cobalt / wt%n6! B (� %�No)L o)txoT�C\����� p9\ �2�� �����$P �(�$)��(� ��E�%�� ���+ B �D�P;��U;3�4(�+��g�D!,��+2�C�s����KT;��������+=�D��+=�E�4�� @; pG� .N��� �/ o8 �/� �j�%�������SXQR�od_ L

�/����� 8 ;�+�& 6 � ���A;�K�!��,!���� 6�� � .@!J�D� 8 Kb��!,+ B ������� �gw}������!�I��{�D��;�+ 6 � �4�� Y!,&)��+=�D! H�F;C�e����+�����+=�D D;d�D!,��+sLiMk(�+ B ���D��+0!��3; B �'�V& �%���,!�&V]V�����,()��!,��+y�%�� ���+ B �D�)��+��� :;�+�&h;������P$� �����!,$)!��A;d�D!,��+�T;� %&���+)��IV!<; ��� � ;�+�& S?;9I����c$)�T;���� XQXC^�_ L V#+ B ��+)�� D;C� >���+��J"2;�Kb��()�c\'LK�3.N��� ���?8 %��1P;�!,+)�U!�+�����,!,&�]V������()�D!���+�.@����+)S?;FI����E;�+)&���� � $) �����!,$�!J�A;C�����iXQXT�R_ L7� %������+=�D�J" &���I�������$b��&y�,�9./]V�F;C �K8��+;����,�9" .@!J�D� �VLK���L�/ �.N�O� ;C+�& p�L o�.N�O� 8 !,�O�4��(�+)& �D� �T;FI��|���'�������,��+�� �� %����$ $� ���$8�� ��D!����H;�+�&.����,&�;�K�!,��!��#" XpX�oC_`L

� � ��� ���� ��� � ����� � � ����1WK)!,+�� .@!���� � ;C+�& 4 �D�0�4�� �1 �F;� %K�!,&�����>c+)!��D %!,&������� �F;C �K8��+�!��� �!�&�����>�.@�)!,�A��;� �� ;T+��O;C+�& �%�D;�K��,�C>'���V()�c����+=�� �!,K)()�D!�+ B ��('fP��!,��+�����"2�D�W����+ B ]=�D�� %1 �� �����$�%�� ���+ B �D�-XQX=ZF] p9\�\d_ L7ne! B L�o)L[Z��%���9.@�c�D�T;d�c;�+P��$)��!,1W(�1G����1WK�!�+T;C��!,��+����?2 ;�+�&$4EKY!,�U+��������%�D;� �"!,+ p��3.N�O� �/ 7�%�������,�7�D��;��A��!���I��@�����@��! B �������S�� �����$P ����%!,���A;�+�����XQR=ZV>cX=Zd_`L6MN���@�%�� ���+ B �D�)��+�!�+ B &�(���D��IC;�+T;�&�!�(�1 !,���,�����H��wb������!�I��P.@����+ !��:�4�� �12�H; �F;C �K�!�&���>eKb���F;�(��%�|�D�)!,�:�D����+ ����12$b�g�D����.@!J�D�12����"VK8&���+�(�1W]V �!��A� �F;� %K�!,&)���:X p9\)p�_`L

MN!)!��7;3�%�� ���+ B ��;� �K)!,&��N;C+�&�+�!��� �!,&)���4�� %1P�� x;�+�&���;�+�!,12$� ��9I��/�D���/�� �����$� �()$)�D(� %�N�%�� ���+ B �D�

XT�

Page 111: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

0.5

0.3

0.4

0.2

0.1

00.40.30.20.10

126

120101

127

123

152

151

142

140133139

132

Van

adiu

m /

wt%

Niobium / wt%

123

137

127

147

n6! B () ��Oo)L[Z'tSuxwb�����E���/2a;�+�& 4mK���+{pG� .N���5XpR=Zd_`L

���E�4�� % �!���!,� ���D�����,��L MN��!,��./;��P&)��12��+��%�� D;C����& K�"��7!��,�,!�+ B @�B������ ��+ ; �'L0�����/ �pG6 �0�%�������N.@!J�D��D!J�A;�+)!,(�1 ;�&)&�!���!,��+���(�$)����\)L[\L�R .N��� XQX�Rd_ LSrE�R.���I��� �>T���=;� %���3��!��A;C+�!,(�1 KT;C����&y$� %����!,$�!J�A;C�����N;� %�&��g�D �!�1P��+=�A;��8�D�2�� �����$�&�(��g�D!,��!��#" XJpF\T�d_`L

�N&�&�!J�D!,��+��3���UMe; ;�+�& 4m&h�D�y;y\)LJpG� HDp�pG�/ oHDI8 HJ��/�IH 2 HJ4mK�HJ4 .N��� ���D�����7 ���$b�� %�D��&���" !,+�H�� %�F;��%��&y�D���:�� �����$ ���D ���+ B ��� ���k.����,&WQ%��!�+����:XQRC^�_ >�IV!,;W�%�A;CK��,�:Me;�4 ;�+�& 4m&54 $� %����!,$�!J�A;C������L

� ����� � ;� %�c+����S��+)��"H;�(����D��+)!��D�N���A;�K)!,�,!����� ��6K)()�7IV!��A;C�'!�+�$� �����!,$)!��A;d�D!,��+ ���;�����!,��+)��Li�/��+3H����+=�D D;d�D!,��+��3���U+�!J�D �� B ��+h;C �� B ��+��� �;��,�J" K8�����9. \'L[\T�P.N�O� �%!,+������<;� B �� m����+�����+=�D �;C�D!���+��O %��Z�(�!, %���$8����!<;��e�%������� ]V1P;L.�!,+ B $) ��V����&)(� ����PX p9\�d_ L�rm!�&T;L.d; @�B������ �T;FI���&���1P��+��%�� D;C����&h�D�T;d�O!,+��� ���;���!�+ B+�!J�D �� B ��+v����+�����+=�D �;C�D!���+ !,+ K8�� ���+�]V����+=�D;�!,+�!�+ B ���D�����,��&����� %�F;��%�����D��� �� �����$V]V %(�$)�D() ��y�%�� ���+ B �D�l`ne! B LUo)LQR=q XpR�oC_`L 4m!��� �� B ��+z!,+ ���D���� ��!� ���()1P���A;�+������ ���A;�K�!��,!������ �/ ��4�>��D��(�� ����+=�D %!,K�()��!,+ B �D�!,+)�� ���;����:!�+ �� �����$V]� �(�$)��(� ����%�� ���+ B �D� XQR��d_ L

� ��� !,12$� ��9I����W�T;C �&���+T;�K�!��,!��#"0;C+�& ��+���;�+������ B D;C!,+ K8��(�+)&T;� %"*�%�� ���+ B �D�}>�;C+�& ����+)����F;C+*����+=�D �!�K�()�������y�� �����$v���D %��+ B ��� XQ�LRC_`L V � ;C�,���y!��O������(�K��,��!�+ ��� � X p9\�^�_`L�� %������+=� ���D(�&'"���)�R.���&y�D��;C�cK8�� ���+ !,12$� ��9I����/�D�)�O�,��+ B �D�� �1 �� �����$y�%�� ���+ B �D�y��� XT�/ JHJI8 .N�O� �%�������sK�()�N�,;� B �����+�����+��� D;C��!,��+)�E���F;�&Y���2�����O�4�� �1P;C��!,��+Y�C�6K8�� �!�&����@;C ��O!,+)��wb������!�I��|l n6! B L�o)LQX=q3X p9\T�d_`L

X�o

Page 112: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

150

200

250

300

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1

Cre

ep r

uptu

re s

tren

gth

/ MP

a

Nitrogen / wt%� j�� � eoh-j���^��d � �f ambMeoe�� f �1eoe �f�q � �n j�b

� � �����

100

110

120

130

140

0.02 0.03 0.04 0.05

Nitrogen / wt%� q�� h-^�h�� � � � � � �� ?b��[ambMe e���jOb � � � ���

n6! B (� %�3o)LQR)t �/ %����$y %(�$)�D() ��O�%�� ���+ B �D�y���k;Yp��H.N��� �/ N�%�D�����~;C�N; �4(�+��g�D!,��+Y���4 ����+=�D��+=�Wl`;C� ���� @rE!,&T;L.d; @�B ����� q

�'!,��!,����+ ;�+�& 1|;C+ B ;�+������{���)��(��,& K8�012!,+)!,12!,����& !,+ �� %&��� y�D� !�1P$� %�9I��{�� %����$j�%�� ���+ B �D�X p9\=Z9]Tp9\�XC_`L��V!,�,!�����+-;�&�&�!J�D!,��+��3�D� XT�/ :�%���������H��;9I��|K8����+*�4��(�+)&0��� !�+��� %�F;��%�2������$� �����!,$)!��A;d�D!,��+;�+�&�����;� ��%��+�!�+ B ���iS?;FI����i$��T;C���2XJp�p9\)>Ap�p�p�_ LS�iK8�: ���$b�� ��D�@�D�T;d�E;�(��%����+�!J�D���%�D;�K�!,��!,�%!,+ B ���,��1P��+����;� %�O;�&�&���& $)(� �����"2�D������1 KT;C�c�����3�4�� % �!����3�%�D;�K�!��,!,�%!,+ B ��wb���g�m�C�e�%!,��!,����+hX0�L�d_ L��'!,��!,����+Y!,�c�����%��+=�D!,;���4�� B �V�V& ���'!�&T;C�D!���+ �����!��%�A;C+�����;�+�&�!,+)&�����& !��N(����g�4(��~!,+ �D�)�����D����� ]�1|;L.�!�+ B $� ��V�������E!��������J� L

n6! B L7o)LJp9\������9.@�@�D���:���A�)��12�:�4�� c�D���:&�����! B + ���e����;C��]V %���%!,�%�D;�+=�E�%�D�������HXQ�LRC_`L

����� ���/���A��(�������� ��� �� � &�� ��� � %��! !�#"$� �k�k%��

�/ �����$- %����!��%�D;�+=�i���D�����,�E����+=�D;�!,+�!�+ B XR]8pG�W.N�FL0� �/ �> (��%��&-!�+ 1P;�+="y$8�R.��� E$��,;�+=�i;C$�$��,!��F;-H�D!���+��k�T;FI��C>�����12$b�� ���&W1|;C %�D��+���!J�D��1P!��� ����%�D %(�����(� ����6����+=�A;�!�+�!,+ B ;i D;C+ B �c��� $) �����!,$�!J�A;C�����k!,+����,(�&�H!,+ B 6���� > ���&% ;�+�& 6 �WL ��� � $� �����!�$�!��D;C�D���H;C ����,�V�F;C����&{1P;�!,+��J" ;C�:�D����$� %!,�� :;�()�%�D��+�!����;�+�&P1|;C %�D��+���!J�D�@�<;d�D�2Kb��()+�&T;� %!,���S!�+P�D�)�m12!,�� ������D �()���D() ���>=.@��!��,�N�D�)�i1W(��A� ;T+��� ����% ;�+�& 6 �

X=Z

Page 113: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

3

4

5

6

0.0001 0.001 0.01 0.1

log

(rup

ture

tim

e / h

)

Boron content / wt%

640 oC

600 oC

n6! B (� %�Yo)LQX)t �V�A����1P;C�D!��Y!,���,(����D �;C�D!���+*�C�m����+ B ]=�D�� %1 �� �����$ �(�$'�D(� %� &T;C�A; �4�� p9\W.N�O� �/ O6 �I2Y4mK �V�������UX p9\�oC_`L

0.3<V

Nb 0.1<

Cr−Mo Steel

Stabilize structure

Precipitation Strengthening

SolutionStrengthening

All values in wt%

High Strength Low Alloy Steel2.25Cr−Mo−W−V−Nb−(Ti)

Mo, W AdditionV, Nb Addition

2.25 Cr−Mo

−V−NbC, N, B Ti and others others

Cu, Co−V−Nb−Mo−W

−Mo

−W

(4−5) Cr−Mo(4−5)Cr−Mo−W−V−Nb−(Ti)

High Strength (9−12)Cr Steel

(9−12) Cr steel

9Cr

9Cr

12Cr

Martensite/Bainite Strengthening

n6! B (� %� o)LJp9\)tY�m�,�,�9"*&����%! B + (��%!,+ B �����YIC;� �!���(����%�� ���+ B �D�)��+�!�+ B 1P���A�T;�+�!���12�;�+)&����D %(�����(� D;��?���A;�K�!��,!J�#"

X�R

Page 114: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

$��T;C����������+�& �D�hK8� 12�� ��Y()+�!��4�� %1P�J"0&�!,���D �!�K�()����&v�D�) ���( B ����()�W����� 1P;C�D %! �bL V#+ $� �;�����!,���|�D��!��12!,�� %���%�� �(��g�D(� %��>s.@��!��A�*!��O&���I�������$b��& &�() �!,+ B ������+��� %1|;��x;�(��%����+�!J�D!���!,+ B ;�+�&h�D��1P$8�� %!,+ B ����;C��D %�F;C��1P��+=�D��>6!,��1P�g�A;����A;�K����|;C+�&v��()K�����ZV()��+=�D�J"v��I�����I����W&)(� �!�+ B ���� %IV!,���|���)$8���%(� ��y;C�H������IC;C����&�D��1P$8�� �;C�D() ����:X p�pG�R_ L

�'��12�3���?�D�)�O$� �����!,$)!��A;d�D���c;� ��O�%���� %�@��!�I���&0l �CL B L 6���Nqg>��C�D���� ��N��()�A� ;�� ��� � �,;��%�/�4�� N;�,��+ B �D!�1P�O;C+�& �%��12�:;C� �D�� cI��� �"y�,��+ B $8�� %!,�V&��c!�+��%�� �I'!����|lMS?;FI����m$���;����C>��:H#$��T;C���9q L

�i!,�%������()�D!���+ ���i������;T+�� ����%5;C+�& 6 � $� %����!�$�!��D;C�D��� B ��+��� D;�����"v�V����(� 2����1WK)!,+���& .@!J�D�$� %� B ������%!�I�� ���=;� %����+�!,+ B �C� ��� � B D;�!�+ K8��(�+�&�;� %" $T;� ��D!,���,���m.@!����-!,+)�� ���;���!�+ B ���)$8���%(� ��W��!,12�;C�:�D��1P$8�� �;C�D() ���L �i��$8��+)&�!,+ B ��+{�D���P;��,���9"-����1P$8����!J�D!���+h�D��!���1P;F"{;�������Kb�2;�������12$T;�+�!���&0K="$� %����!�$�!��D;C�D!���+|�C�6;C&�&�!���!,��+�;��b���=;� %���O$T;� ��D!����,���c��� 6 � >5S?;9I����E;�+�&��:H $��T;��%���N!,+Y�����O1P;C�D %! �bL V#+;�&�&)!��D!���+s>C ���&)(�����!,��+�!�+W�D���@&�!����,�V�F;d�D!,��+ &���+���!J�D!,���7�'����(� x.@!J�D� B ��+��� �;��� %�����9I��� %"2;C+�&2;����%�'��!<;C����&��()K B D;C!,+ �4�� %1|;d�D!,��+YX p�pG�d_`L6MN�������@$� %�'�������%����>�.@�)!,�A�2;� ����D!,12��>C�D��12$8�� D;d�D(� %�N;�+�&����D D;C!,+�&���$b��+3H&���+���>��F;�+2�T;FI��E��! B +�!<;��F;�+=�S��wb���g�D�U��+21P���A�T;�+�!��F;���$) ���$8�� ��D!,���S���b�����E;��,���9"W;�+)&P���F;�&��D��1P;� .C��& ���&�(��g�D!,��+��@!,+��T;� �&)+����%��>b����+��%!,���:;�+�& �� �����$-���D ���+ B �����m&)(� �!�+ B ��$b�� D;C��!,��+sLU�aK� �!����x&)������ �!�$)�D!���+���k�D���:�A�T;C D;��g�D�� %!,���D!,���N���e$� �����!,$)!��A;d�D���@;C ��:&�!,�%��(��%����& !,+ �����O�4���,���R.@!�+ B �%(�K���������!,��+���L

������� � �������

MN��!,�i!,�O;)�/ oH �!��A�h�F;� %K�!,&�� �F;�$T;CK��,�W�C������+=�A;�!�+�!,+ B 1|;C+�" 12���A;C�,�,!��H���,��1P��+����3�������� 3���T;�+�A�� %��1P!�(�1 XJp�p�C_ L

S~! .��:;C�,�s$� %����!,$�!J�A;C����� ��� � �F;� %K�!,&����N�D��+)&����2���=;� %����+�&�(� %!,+ B �%�� %IV!�����> ��;�(���!�+ B ;2&)���D��H �!��� D;d�D!,��+W!,+2�� %����$P�%�� ���+ B �D�sL7MN�)�i;�&)&�!���!,��+���� 8 �F;C+| ���&�(����E����!,�7�D��+�&���+���" l`ne! B L6o)L�p�pRqcXJp�pF^�_`>K=" $) �����!,$�!J�A;C��!,+ B S?;9I����7$���;����CLiS?;9I����7$���;����N!��6K8���,!���I���& ���O�T;FI��@;i��! B �W!�+����� �� ;���!,;�����+��� B "W;�+�&����+����@�����,()���c!,�x&) D;F.@+2���WS?;9I����S$��T;C���@!,+�$� %���4�� ���+)���N�D� ��� � >����V()�7 ���&)(���!�+ B �D���N���=;� ��%��+�!�+ B D;d�D�O���k�D���:�,;C������ :XQ���'>o��Zd_`L

X�X

Page 115: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

1W0W

2W

4W

0.1

10

1

102 103 10410

Dia

met

er o

f M

236

C

/ nm

Creep exposure time / hn6! B (� %�Yo)LJp�p�t|u7wb���g�2����8 ��+ ���=;� %����+)!,+ B �;C�D� ��� ��� � �F;C �K�!�&����W&)(� �!�+ B�� �����$ ��� XT�/ JH 8 �%�D�����k;C�Eo�\�\ � �iL

��������� ��������������� ���

MN��� B ��+��� D;��S����1P$8����!J�D!���+h����S?;FI���� $��T;C���|!�� nT� ��6*>~.@���� %�P�����Y;����,�9"-����+=�D��+�� 1|;F"{K8��D()+ B �%����+s>812����"VK8&���+�(�1 �� m;P����1WK�!�+T;C��!,��+y���7K8�����vX p�pG�d_`L_2U;�+T;�&)!,(�1�>��D!J�A;�+�!�(�1�>T��!,��!,����+�;�+�&����KT;����:��;�+ ��;C�A;C��"V����S?;9I����H$��T;��%�-X p�p9\C_`L�8 ���� ���;�� 1P;�+ B ;C+����%�P %���A;C �&��:�D���2$� %����!�$�!��D;C�D!���+h���S?;FI����k$��T;C���mXJp�pFoC_ >d����$�$b�� ?������1P�?�D�E�%��!,1W()�<;C���7!��D�~+�(����,��;C�D!���+|X p�pRZR_ L/S?;9I����k$��T;��%����;�+ K8�S&����� �! H12��+=�A;��8�D���� %����$ ���D ���+ B ��� !J�e!J�@;�K��%�� �K)�E�%���,('�D���c.@�)!,�A�y����+=�� �!,K)()�D�O�D���%���,('�D!,��+ �%�D %��+ B �D����+�!,+ B >.@��!��A� !��N!,12$b�� ��A;�+=���4�� c�D���:����+ B �D�� �1 �� �����$ ���D %��+ B ��� ���=;� %����+)��& 12!,�� ������D %(�����(� �����L

��������� � � �

� � !,�U���%����+���!<;�����"P; 6��IH# %!,�A�Y��;� �K�!�&��@.@!��D�Y;�� ;�����H#����+=�D�� ���&���(�K�!��i�<;d���D!����CL V#+ ;H���� %+T;� %"����nT��HJ6 �IHJ� ;��,���R"�>c!��P���'!��%�D� !�+ �����-����1P$8����!J�D!���+ �;�+ B � n � ��6 ����� ��� nT���6 ���� &)��$8��+�&�!�+ B��+{�D���2�9I��� D;���� 6 � ����+=�D��+=� l��O(���>Sp�XT�Co=qgL�� � 1P;9"h;��,�%�y�D;L.��P��1P;��,� ZV(�;�+=�D!���!,�����C���/ H;�+�&2 !�+=�D�-�%���,()��!,��+}L V ���C� �D��+*�4�� �12�W;C� B D;C!,+ K8��(�+)&T;� �!�����> B ��9.@!�+ B D;C$�!,&��J"0;C� �����Y���)$8��+)��� �����() � ���(�+�&�!�+ B �F;� %K�!,&�����> ;�+)&�+�(����,��;C�D!�+ B �������� �� B ��+�����(��%��"�;C�@���)!��%��!,+ B $T;� ��D!����,���OX p�p�C_`L

p9\�\

Page 116: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

��������� � � � �

MN��!,�P!,�P(���(T;C�,��" ; �/ JH# %!,�A� ��;� �K�!�&�� .@!J�D� ����� �� �! B ��+T;��@�%�� �(��g�D(� %�h���!�/ ���� �>E��;9IV!�+ B ;�����,(�K�!��,!J�#" ���UnT�W(�$-���yo�\$� l`;��J�D����( B � MN!J�D�A� 6 ;� %���s>7p�X=ZLR|�T;C�i�4��(�+�&-���T;C�m�D��� �/ �t[nT�W �;C�D!���F;C+hKb� B ��F;d�D�� 3���T;�+ p�!�+ �'L0�����/ oHDpG6 �IH#\)LJpG���j.N�����%�������<qgL'6 +s> 2 ;C+�& 6 �y;� %��;��,�%�Y������(�K����!,+ 6���� 9L MN�)�Y+�(������F;C��!,��+*��� ��� � �12���%����"0�V����() �� !�+ �D�)�PIV!,��!,+�!J�#"{���@����1P��+���!����|�� ;C� ���������1P��+=�D!�����Ed�4�� � %!��D�6!,+=�D�� %� ;����@XJp�p�RC_ >R$� %��KT;�K)��"mKb���F;�(��%�U�����7�F;C �K�!�&��7+�����&��e;@�%��(� %���S���'�A�� ���12!,()1 L�/��12��+=��!��D�:$T;C %�D!��������N��+y�D����$8��!,+=�@���6&�!,�%�����JI'!�+ B 1|;F" ���F;FI����A�� %��1P!�(�1 %!,�A�� �� B !,��+)�E!�+�.@�)!,�A���� � m�F;�+�$� %����!�$�!��D;C�D�WXJp�p�)>Ap�p�XC_`L

��������� ��

MN�����%� �'����(� W;��W��1P;���� >6�%$����� �!,��;��/$) �����!,$�!J�A;C�������D�T;C�W�F;�+ ����+=�A;�!�+ �D!J�A;�+�!�(�1�>eIC;�+T;�&)!,(�1;�+�&�+)!,��K�!�(�1�L 6 �z$� �����!�$�!��D;C�D���x�F;�+�K8�c��K)���� �I���&P!�+�;��oH Z�(���+��A�)��&21|;C���� %!<;���.@����+�������"H ���1|;�!�+(�+�&)!,���%����I���& &�() �!,+ B ;�(����D��+)!��D!��D;C��!,��+ XJp���\C_`L7� ;T+��3&)!,��$8�� %��!���+ !,����K)�A;C!,+���&YK="Y$� %����!�$�!��D;C�D!���+|!�+�D�)�N1|;� ��D��+���!J�D�N�<;d�D����>=��+��T;C+���!�+ B �D���@�� %����$| �����!��%�A;C+����@���8�D���E;����,�9"�Lk� �F;�����(��,;C�D!���+ &)��+��@(���!�+ B6 M �N�7Mk� �4�� x;YXT�/ JHApG6��IH \)L0��� H#\)L[\��L4mK3H#\)L \��4�H#\)LJpG�{.N�O� ���D�����T;����,�9.@!,+ B �4�� 6���i>�r � ��@� )>6��� �9>i6��O� 9> ��� � > 2Y4�> 4EK7�i> 4EK54H>?�4�� % �!J�D�P;�+�& ;�()�%�D��+�!����P��� ���'!��%�F>6�����9.@� ���T;C� ;C� �����+��� %1|;C�e����1P� B ��+�!��%�A;d�D!,��+ �D��1P$8�� �;C�D() ������S�D�)�+XR]8pG�P.N�O���/ :�%����������> 4EK54 &��V���O+����:&)!,���%����I��l`ne! B LOo'L�pG��qgLOMN����$� %���%��+����2�C�A4EK54 ;�!�&��3!�+- ���;T+���12��+=�:���U$� %!,�� i;�(����D��+)!��D� B D;�!�+��3;C�O�F;�+hK8�������+y�4 ���1 n6! B L)o)LJp�yXJpG�Vpg] pG�IC_ L

������� � � � � ��������� �

MN���O����1P$8����!J�D!���+|���?����!,�c$)�T;����O!��NnT����z!,+Y�����3!� ���+3H �F;� %Kb��+Y�%"V�%����1�LUrm�9./�gI��� �> !,+y;����,�9"�%�������,�@1|;C+�"|1P�g�A;����,!��i������12��+=�D�N��;�+���(�K����D!J�D()���:�4�� N!, ���+*X pG�C^C_ L

��������� � ���

MN��!,�7$)�T;����@��� ����+�$� %����!�$�!��D;C�D���S;C� �D�� x�D���N�4�� %1|;d�D!,��+ ���b����1P��+���!����c.@!��D�������@$T;� %��!,��!,$T;C��!,��+���U12����"VK8&���+�(�1�>s�A�� %��1P!�(�1 ;�+�&hIC;�+T;�&�!�(�1 X pG���R_ L � !,�3��!��D�)�� W4 �� W� �� 3K8���D�}L �7 �����!,$�!J�A;-H

p9\)p

Page 117: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

log

10(p

has

e / m

ole

s)M 23 C 6

δ

4

3

2

1

0

−1

−2

330 530 1130930730

γα

Temperature /o

C

NbN

VN

Au

sten

itis

ati0

n t

emp

erat

ure

n6! B (� %� o)LJpG�'t �i12��(�+=� ��� $��T;��%��� !,+ ; X��/ oHAp�6 �IH \'LK�-2 H \)L \T�L4EK3H \'L[\�L4�H\)LJpG� .N��� ���D����� L

�D!���+�!,�E��� �D��+h;�������12$T;�+�!���& K="���! B +�! ;T�F;�+=�m��������+�&�;� %" �T;� %&���+�!�+ B L@Me;�K��,� o)LJp ��()1P1P;� �!������E������� �"V�%�A;C�,�,� B D;�$)��!,���A�T;C D;��g�D�� %!,���D!,���W���N����121P��+0$� %����!�$�!��D;C�D���W;�����+ B .@!���� �D���|;��,���9"'!�+ B ������12��+=�;��%���V��!<;d�D��& .@!J�D�y�F;��A��$� %����!�$�!��D;C�D�CL

�c�x;@���� %IV!,���U����12$b�� D;C��(� ��S����o�\�\ ���*;@�#"'$)!,�F;C�[email protected]�O� �/ e���D�����'��;�� ��� � >-2 4H>-4mK7�*;�+�&4mK94z;��7!����x��Z�(�!��,!,K) �!,()1 $� �����!,$)!��A;d�D����Lxn6! B Leo)L�p�^O!,�S;�+�!�����$������������bn ��H \)LJpG� H#\)LK�G2UHAp�6 �IH \'L[\T�I4mK3H\)L \��4 .N�O� �%"V�%����1 ��;��,��(��<;C����&y(��%!,+ B 6 M �N�7Mk�a���P�%���9. �D�)��������Z�(���!,K� %!,(�1 $� %����!�$�!��D;C�D����L

p9\T�

Page 118: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

900 950 1000 1050 1100 1150 12000

50

100

150

200

250

µmP

rio

r au

sten

ite

gra

in s

ize

/

9Cr (Mo, W)

9Cr (Mo, W)with V, Nb and Ta

CoTemperature /

1250

n6! B (� %�mo'L�p�'txuxw}�����/����4EKs>�2 ;�+�&PM6;���+P�����i$) �!,�� S;�(��%����+�!J�D� B D;�!�+���!����m�C�?;XT�/ JHo6 �-H 8 .N�O� ;��,���R"i������&H�4�� Sp��W;C�k�D��1P$8�� �;C�D(� %��L/4mK54 !,�~�D�)�/12���%�k�%�D;�K����+�!J�D %!,&��O;C+�& �)��+����H�%����(���&�����+=�D %!,K�()���:1|;-�'!�1W(�1 �D���D��� B �;�!,+ %��;T+)��12��+=�FL

����� � ��� �/&'� � ��� ����� �/� &�� ��� � ��� ������� ��� $�#" � �k�k%��

MN��� ;� ��%�e�����,!,&)!<;T��&H!�+ B ���k!,� B !JI���+W;m�)��1P� B ��+�!��D;C��!,��+O�� ��F;d�D12��+=�x;d�/p9\���\R]8p�pF\�\��O�i>d.@�)!,�A�!,��!,+0�D���Y;�(��%����+�!J�D!��P %� B !���+ ���c1P�����W���/�D��� XR]8pG� .N���P�/ �%�������,�yl n6! B L�o)L ^�q L)8 ����+ ���V���,��&�4 ���1 ������;�(����D��+)!��D!���!�+ B �D��1P$8�� �;C�D() ���>s������ ��V��1��D��1P$8�� �;C�D(� %�W12!,�� %���%��(�����(� �� ������()�,&{����+)��!,������%����+���!<;�����"����}�4�� � %!����i;�+)&Y�F;� %K�!,&)���Ol n6! B Lxo)L ^�qgL �/()�F>V.@!����|�D���m��! B �|�A�� %��1P!�(�1G����+�����+��� D;C��!,��+}>�D�)����;� �&���+T;�K�!��,!J�#"Y!,+)�� ���;�������l n6! B L�o)LJpG�yXQR=ZR_ q >T�,�F;C&�!,+ B ���|;�1|;C %�D��+���!J�D!��O1P!��� ����%�D %(�����(� ��O.@!J�D��,�9. ����( B ��+)������L � ����12$b�� �!,+ B ���F;d�Y�D %�F;C��1P��+��Y!,�|������ %���4�� %�h!,12$��,��1P��+�����&z;d�yo�\�\-HDR�\�\ ���iL�i(� %!,+ B ����12$b�� �!,+ B >i+��g. $� %����!,$�!J�A;C����� �4�� �1 ��� �D�T;C� ����� ;T+T;��O12!,�� ������D(��g�D(� %�h!,� �D��1P$8�� %��&1P;� %����+��%!��D�m.@!��D�y��;� �K�!�&����E;�+)& +�!J�D %!,&�����L

����� ���/���A��(�������� � "$�������%�� �7*

MN����( B � �D�)�H$� %����!,$�!J�A;C�����@1|;F" K8�H;�K��,�O���P!�+��� %�F;��%�������H�� �����$- %����!��%�D;�+��������x;�+ ;C�,�,�9"P�D�; ����+��%!,&��� D;�K����2����12$b�� D;C��(� ��C>e������"0�D��+�& �D� ���=;C �����+ .@!���� !�+��� %�F;��%�|!,+0�D��1P$8�� �;C�D(� %�P�� �.@!J�D�

p9\�

Page 119: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�7 �����!�$�!��D;C�D� �V�D %(�����(� �� S?;C�%�D!,��� �6;C D;�12������ OE�� 6 ����� �/��121P��+������12��+=�D�

��� � Me %! B ��+�;�� ;��Wp�'L0X�R��'>)���O^)LK��\�o 6��W�/ �>8nT��>76����� � n/�k� ;��Wp9\'L[o�LR 6��W�/ �>2nT��>�6 ��>

8 � ���W�� � n/�k� ;��Wp�p�L[\�R�� 6��W6 ��>98 �MN! � n/�k� ;��3^�LQT�LX ]4EK7� n/�k� ;��3^�L ^�Z�\ ]8 � n/�k� ;��3^�L0�C^TR ]4EK54GXJp���oC_ rm���); B ��+T;�� ;��W�'LQX�o�R'>)���W�'L0�LT� ]2 4GXJpG�CoC_ n/�k� ;��3^�L \�X ]S?;FI����m$���;������ X p�pG�d_ rm���); B ��+T;�� ;��3^�L[Z��9]�^�L0RL)>:���:Z'L o�XR]

Z'L[Z�ZnT��>:�/ �>:6���>98

6�� � rm���); B ��+T;�� ;��W�'LQR�R�R'> ���O^)LK���IX 6��W�/ �> 2 > 4mK ����Y4H>:�

6�O� �O ��D���� �����1 K�!,� ;��3^�L0���C^)> K�W�'L \�R�R'>���:o'L ZC^)p

6��OnT��>:�/ �>:6�+

Me;�K����yo)L�p�t �'(�121|;C %"*���E����12� ���E�D��� $� %����!,$�!J�A;C�����W�4��(�+)& !�+ $b�9.��� �$��,;�+=����D�����,�N.@��!��A� 1P;F"Y�T;FI��H;�+���wb���g�m��+y�����:�� %����$ �(�$'�D(� %�����D %��+ B ���sL

�D!�1P�:���F;�&�!�+ B �D� ;|&)���� %�F;��%�W!,+ �D���H�� �����$h %����!��%�D;�+����CL3MN���W����+=�D %!,K�()��!,��+����7����� &�!Jw}()��!�I���T(��;�+�& �����: D;C�����C�6�%���,()���:;�K��%�� �$)��!,��+y��;�+ K8�O&��� �!�I���& ;��N&�!,�%��(��%����& �4 ���1 �D���O�4�����,�9.@!,+ B �������D!���+sL

����� � � ��� � � �� ��� � ��� ��� ��� � � ���

�/��+��%!,&��� S;�$T;C %�D!���(��,;C�D��$��T;��%���3!�+2;O�4�� � %!��D!��c1P;C�D %! � ��LiS~�g�������UKb�c�����@����+)����+=�� D;C��!,��+���������,()���E!�+��4�� � %!���� l �xq6�D��;C�U!,�S!,+���Z�(�!��,!�K� �!�(�1 .@!J�D�2$� �����!,$)!��A;d�D��>���;�+�&������ K8�@�����E����+�����+=�D �;C�D!���+���k�D���:�%���,()���O!,+ �D�)��$) �����!,$�!J�A;C���3�D�T;d�@!,�N!,+y��ZV()!,�,!�K� �!�(�1 .@!��D� �4�� � �!J�D�CLiV �e.��H����+��%!,&��� @�����:$� ���H��!�$�!��D;C�D�N��� K8�m�%$����� %!,��;��8������+P�D���m!,+=�D�� %� ;����i!,�U��() %I���&y;�+�&Y�%�H�����i��ZV()!,�,!�K� �!�(�1 ����+�����+=�D D;d�D!,��+��K8������1P�i;H�4(�+��g�D!,��+Y���~�D�)�3 D;�&)!,(������?��(� �IC;C�D(� %� B !JI���+ K=" �����! ;C+�&"�����! %���%$b�����D!JI�����"�>'.@���� %�$#H!���D�)�H �;�&�!,()�E�C�6�D�)�H$T;C %�D!�������L/MN�)!,�E!,��.�+��9.@+h;��@�D���&%:!�K�K��JH#MN����12$��%��+ ��;�$�!��,�<;C �!��#"P��wb���g�FLNMN��!��;�������(�+=���@�4�� c�D���:�����%�E���e�� ���;C�D!�+ B ;�+�!,+=�D�� %� ;����:;��N�D���:$T;� ��D!����,� B ��9.@��L

V �3��;�+hKb� �����9.@+-�D��;C��� ���!(' � ��� >b�����W!,+)��Z�(T;���!��#"yK8������1P!�+ B|B %�F;C���� O;C�&#*) \)L V#+h���D���� .��� �&���>)�D�)�O������()�D�3����+�����+=�D �;C�D!���+ +��F;C c�D���3�%1|;C�,�8$T;� %��!,���,�m.@!��,�8Kb� B ��F;d�D�� ��D�T;�+Y���T;C�N+)�F;� c������<;C B �� E$�;� %��!,������>����V()�3���g���D!�+ B ()$ �D�)� B �;�&�!,��+=�m.@��!��A�-1P;L.����m�D�)� ��1P;����,�� N$�;� %��!,�����O�D�|&)!,���%����I��

p9\�^

Page 120: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

500

550

600

650

700

750

800

850

9.67.24.82.4 120

a

b

Tem

per

atu

re /

K

Chromium / wt%

c

d

e

n6! B (� %�Po'L�pF^)t V#����$)�,����� ���Nn ��H \)LJpG� H#\)LK�G2UHAp�6 �IH \'L[\T�I4mK3H#\)L[\L�4 .N��� ���D�����U�4�� IC;� �"'!�+ B �/ :����+)����+=�� D;C��!,��+��O.@!J�D�{!,+��� ���;�����!,+h����12$b�� D;C��(� ���K8���#.�����+ ^�ZL �l p9\�\ � �NqP;�+�& R=ZL � l`o�\�\ � �NqgL �@� B !���+��2���3�D�)� $������2�����9.@!,+ B ;=q�n �� � %!��D�� 2 4 � 6 � �O� � 2U� �eK q�nT�� � %!���� � 2 4 � 6 ����� � ��� � � 4EK7� �e�FqnT�� % �!J�D� � 2Y4 � ��� � � 4mK7� �?& q:nT�� % �!���� � 2Y4 � ��� � � 4mK7� �4EK54!�T�Fq@nT�� � �!J�D� � 2Y4 � ��� � � 4mK54�L

;�+�&P�D���m�<;� B �� U$T;� ��D!,���,�@�D� B ��9. l`n6! B Lxo'L�p9oPXJp���Zd_<qgLxMN��!��/!����D�)�i$� %�'�������N�C�~���=;C �����+�!,+ B >)&� %!�I���+K="Y�D�)��!�+=�D�� �� ;���!,;��}��+��� B " �������#L

MN���:����+)����+=�� D;C��!,��+�&�!�wb�� %��+���� � ���!�� � ��� &� %!�IV!,+ B �����:&�!�wb(��%!,��+ T(��y�F;�+�K8� B !�I���+ K="8t

� ���! � � �������������� ������ ����� �

��������� � �������� ��� � � ���l o)L�p9q

.@���� �� ������ �m!,�W����� �/���J� ��1|;�+)+ ����+����A;�+=��>��G�D�)� ;CK�������()�D�Y����12$b�� D;C��(� ��y;C+�& ���0����� 12���<;� I����,(�12�i���~�4�� � %!��D�CLxMN��!�� T(3�|�4����&)�c�D��� B ��9.N�D�7Ed&�!,�%������()�D!���+|���~�����O$T;� ��D!����,�m;�+�& �)��+����O������()�,&1P;C�D�A� �D�)�H;CK����� %$)�D!���+y�� N&������� %$)�D!���+y���e�����:������()�D�:;d�E�����:!,+=�D�� %� ;�����t

p9\T�

Page 121: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

M s

3 931Ac

1Ac 886

102 103 104 105

1000

800

900

700

600

500

400

300

200

10010

Tem

per

atu

re /

o C

Time / sn6! B (� %� o)LJpG�'t �/��+=��!,+�(���(��#]g�/�V���,!�+ B Mk D;�+)�%�4�� %1|;C��!,��+ l1�k�/MEq &�!,; B �;�1 ���pG�L�/ oHAp�6 �IHAp�8 H 2UHD4mKY.N�O� �V�D�����`L

r1 r2

r1

αθC

r2C αθ

Co

nce

ntr

atio

n

Distance

θ αθ

n6! B () ��Oo)LJp9o)t7�m+ !��,��(��%�� D;C��!,��+P���e�����:�F;�$)!,�,�,;� �!J�#"���wb���g�i&� %!�IV!,+ B ���=;� %����+�!,+ B

p9\�o

Page 122: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� � � ���! � � ��� �� ��� ���� �� ! � � ��� � ���� � � � ��� � � ��� �� ��� �! �� � � � ��� � � � � � ! � � � � �

l o)LK��q

.@���� �����!��i�D����&)!�wb(���!JI'!J�#" ;�+�&���!,�i�����W!,+=���� %� ;C��!<;C�kI����,�V��!J�#"�L4m�9. ����12$T;� %!,+ B u Z LHo)LJp�;�+�&uiZ L�o'LK� .�� B �g�

�� � � ��� � � ��� � � � ��� � ���

������ ����� �

� � � � ����� � ! ��� � � !� ��� ������ ��� � ����� �� ��� � � ���l o)L0�q

nT ���1 ������;�K8�9I�����Z�(T;d�D!,��+h!��3!��i���,�F;C m�D��;C�3�D�)�� D;C��� ���U�����,()����;�K��%�� �$)��!,��+ !,�i$) ���$8�� %��!,��+�;��~�D��D�)����B ����� ��� B �"! �*# �$# @�BD@�# >V.@��!��A� B !�I����U�D���m&�!, %�����/1P��;���() ��i�C�~���=;C �����+�!,+ B D;C����L7MN���m!,+=�D�� %� ;���!<;��I����,�V��!J�#"%�|��;�+�Kb�O&���&�(�����&h;��

�&� � ����������� ������ � � � �

������� � � ����� �� � ��� � � ��� ��

� ��� �' �(�� � � � �����l o)L ^=q

MN���yuiZ Lvo)L ^-&���;��,�W.@!J�D� Q%(�������+��J" ��+�� ������()�D�|K�()� 2S��+V( B ��$T;��,;�+ ;�+�&�O!, .d;��,&)" X pG�LRd_ B ��+3H�� �;��,!�����&-�D���W�������� �" ����&)�F;��6.@!J�D�{1P;�+="-�����,()������>?;C����()1P!�+ B �D�T;d�O�D�����gw}�����D�:���U�D�)��&�!�wb�� %��+=�T(3�'���m����(��,&�K8�H����1WK�!�+���&y!,+=���|;���!�+ B �,�C>���wb���g�D!JI���&�!�wb(���!���+y���V��f2��!���+=�)� � ��� K=" �� ��F;d�D!,+ B �����T(3�'���H;C�O;Y����1 K�!,+T;d�D!,��+-���U$T;� �;��,�����?���������� �!��F;��e����+�&)(������� ���L �i+)&0�)��+�����������uiZ LWo)L ^ �F;�+{K8� ���;� � �;�+ B ��&�;��N�4���,���R.@��t

�� � �

� � �� ������ � ������ �

� ���� � � � � ���� �l o)LK��q

.@���� ��*�c ���$� �������+=���3;P$�;� %��!,��()�<;� c�%���,('�D��L V#+-;�1W(��J�D!,����12$b��+)��+=�E;��,���9"�>)�����H %! B �=�@�T;C+�& �%!,&��:���uiZ L o)LK�W!��N ���$)�<;�����&�K�" ;2�%(�1P1P;C��!,��+

�� � �

� � ���.@���� %� �

� � ���,+��

� � �� ������ � ������ �

� ���� ��� � � ���� �l o)L[o�q

���.- ���0/ �k%�&!(21 �� !� & �� ����� � � ������� ���! !� "$� �k�k%��

MN���N����;C��]V %���%!,�%�D;�+=�7�%�������,�x�T;FI��NKb����+�&���I�������$b��&��D�3�T;FI��NKb�g���D�� x�� %����$V]V �����!��%�A;C+����@K=" �����;�&�&)!��D!���+-���/;����,�9"V!,+ B ���,��1P��+�����L��i�:��;�+*K8��������+*�4 %��1 �����2n6! B Lso)LJpRZ'>?;�&)&�!���!,��+h�� O %��&�()���D!���+

p9\=Z

Page 123: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

!,+ ;��,���9"'!�+ B ���,��1P��+=�3�T;��i ����%(�������&h!�+h;|K8�������� 3 %(�$)��(� ��W���D %��+ B ���sL:u 6*pG�'>}Me��1P$T;C�,�9" n HJXP;�+�&M�X)p ;� ���1P�V&�! ;T��& X2.N�O� �/ m�%���������E.@�)�����W���D %��+ B ���-�T;FI��HKb����+-��+��T;�+)����&hK="y�D�)� ;�&)&�!���!,��+y����F;C �K8�d]V+�!J�D �!�&��i�4�� %1P!�+ B ������12��+=�D�@��! .��OIC;�+T;C&�!,(�1 ;�+�& +�!,��K)!,(�1�LiV#+�����!,�@��;C�D� B �� %"�>74inxo'p9o2��;���D�)�|��! B �������W���D ���+ B ���v.@������� &)����! B + ./;��WKT;C����& ��+v ���&�(�����!,��+ �C�N1P����"VKb&)��+�(�1 K=" \)L0�y.N�O�;�+�& ;�&�&)��!,��+*���Op�LQR�.N�O�5�D(�+ B �%�D��+s>7;�+)& �D��!��H��;�� �%���9.@+v�D� ��;9I�� ; �\T� !,+��� ��F;C���|!�+ pF\ ��� %����$V]V �()$)�D(� %�W�%�� ���+ B �D�{;d�Oo�\�\ � � XJp��LXC_`L �i(��H�D�Y���'!,&T;d�D!,��+-;�+�& ���� % ����%!,��+��D��!��i�F;d�D� B �� %"�����%�������,�E;� ��O��!,12!�����&|���2�%�� �I'!����:K8���,�9. oT��� �O�iL

V#+|�D�)�WpG��.N�O� �/ ��F;C��� B �� �"�>)rmM�X)pO�T;C�/K8����+ ()����&y!�+Yu7(� ���$b�i�4�� /���V����+��%!�I��O$8�� %!,�V&����4�� ��()$b�� �����;C�D�� �D(�K8����>x����;�&��� %��;�+�&v���D��;�1 $�!,$8����L-rm�9.���I��� �>SK8����;�(����|���@��! B � �F;C �K8��+v����+�����+=��D�)��"W��;�&�$b�V�� 6.�����&T;�K�!��,!��#"H;�+)&P;C�,���i&�!,&�+����x�T;FI�� B �V�'&��� �����$V]V %����!��%�D;�+����CL �/()�Ur �k6*pG�'>�.@!J�D��,�9.��� m�F;� %Kb��+ ����+=�D��+=�3.@!����h;�&�&�!J�D!���+T;��s��(�+ B ���D��+{;C+�&-+�!���K�!,()1 �T;�&-K8���%�D�� i�� �����$h %����!��%�D;�+����CLrm�9.���I��� �>c.@!J�D� ;0&)!,�D;C&)IC;�+=�A; B �y���i$b�V�� W����( B ��+)�����P&�(��y�D���F]=�4�� � ��D!���L MN��� ����( B �)+����%�2./;��!,12$� %�RI���&YK="P�D���:;�&)&�!���!,��+P���?����$)$b�� c.@��!,�A� �%(�$�$� %�����%��&��4�� �1P;C�D!���+|�C���F]��4�� � %!��D�m!,+ r �k6*pG�C�HL�i�����* ���&)(�����!,��+ !,+ 12���J"'K8&���+V()1 ;�+�&z;�&)&)�D!���+ ���i�D(�+ B �%�D��+ �T;��P �����(��J�D��& !,+ �)! B ���� P�� �����$V] �()$)�D(� %�:�%�D %��+ B �D�sL

6 �����@���~�D���3�4������!�� ;T %��&y$8�R.��� N$)�<;�+=�N!�+|�D���3.��� %�,&y;� %�3�%��!,�,�8����+��%�� �(��g�D��&y�4 ���1 ���R.j;����,�9"�%�������,�@�,!<.���'L0�����/ #]8pG6 ��.N���YL�r �k6[� �y!,+ �D�)!,�N�F;d�D� B �� %"y�T;C� B �'�V& ./���,&T;�K)!,�,!J�#"Y;C+�& &)�'���E+)��� ���Z�(�!, %�P$� %������;C�D!�+ B LY�N&)&�!���!,��+{���c��(�+ B ���D��+s>eIC;�+T;C&�!,(�1 ;C+�&*+)!,��K�!�(�1 �T;C���4(� ��D���� H!�+��� %�F;��%��&�D�)�O�� �����$V]��%�D %��+ B �D�sL

p9\�R

Page 124: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

12Cr−1Mo−1WVNb

9Cr−1MoVNb

80−100 MPa

10Cr−1Mo−1WVNbN

9Cr−1Mo−1WVNb

9Cr−0.5Mo−1.8WVNb

12Cr−0.5Mo−1.8WVNbNi

12Cr−0.5Mo−2WVNbCu

120−140 MPa

Co100 000 h Creep Rupture Strength at 600

9Cr−1Mo

21/4Cr−1Mo

V,Nboptimised

−C +W +Nb

+W

+W+Nb−Mo

−Mo

+Ni

(expected)

(All values in wt%)

60−80 MPa35 MPa

9Cr−2Mo

12Cr−0.5Mo

12Cr−1MoV

9Cr−2MoVNb

9Cr−1MoVNb

+Mo+V

+Nb+V

+Nb+V

+Mo−C

+Mo

12Cr

+V −C +W +Nb

+Mo

Tempaloy F−9

EM12

HCM2S

T91 NF616

HCM12 HCM12AHT91

NF12

21/4Cr−1MoV 21/4Cr−1.6WVNb

T22

T9

HCM9M

n6! B (� ��Oo'L�pRZVtSu7I����,('�D!,��+ ���e�4�� � %!��D!��3����;C��]V %���%!,�%�D;�+=�E�%�D��������L

p9\�X

Page 125: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� ��������� �

� � � � � � ��� � � � �

4m��(� D;C�x+����#.��� .h1P�V&������O�T;FI���K8����+*��(����������%�4()��!�+-�D����$T;�����!,+h�D����&�����! B +{���/�� �����$3H ����%!,���A;�+=��%�������,�Y;C+�& .����,& &���$8���%!��D��L rE�9./�gI��� �>m!J�|��;��Y;��J.c;F"V�|K8����+z&�!�f2��(�����>�.@���g�D���� Y(���!�+ B +���(� D;C�+��g�#./�� .��W�� ����D���� H12�������V&���>k�D� !�&���+=��!�� "-.@�T;d�W����+��� �!�K�()�D���H��� �� %����$v �(�$'�D(� %�|�%�� ���+ B �D�v;�+�&K="y���9. 1W(��A�sLkV#+��D��!��@$� ��dQ%������>};2&�!�wb�� %��+=�3;C$�$� ���;��A� ./;��3;C&���$)����& ���|;d���D��1P$'�i;2+���+3H �,!�+��F;� � ;��g�D�� %!,�D;d�D!,��+v���E�D��� ����+ B H �D�� %1 �� �����$3H# %(�$)��(� ��y�%�� ���+ B �D�}L MN�)!,��.c;C�2&)��+��yK=" !,+����,(�&)!,+ B �������Z�(�!��,!�K� �!�(�1 $) �����!,$�!J�A;C���W�4 D;��g�D!���+��:;�+�&{�D�)�P�A����1P!��F;��7����12$b���%!���!,��+-�C�/�D�)�2 %���%!,&�(T;C�x�4�� � %!����2!�+�D�)�:;�+T;��J"'�%!,��L

MN��!,�S�A�T;C$)�D�� �&��g�A;�!��,�x�����@�� ���;C�D!���+2���}�%(��A� ;�� �$� # ��� #�����@ � Le� �="VK� %!,&21P�V&����)!,�S��+��N�D��;C��A;I.����O!�+=�D� ;�������()+��i�D����;C&)IC;�+=�A; B � ��� .�+��9.@+0$)��"V�%!,�F;C�x ����<;C��!,��+��%��!,$)�mK�('�3.@��!,�A�{!�1P$�����12��+=�D��D�)��15!�+=�D� ;�+{��1P$�!� �!��F;��~�4 D;C1P�g./�� . ��;�$T;�K)�,�W���U&���;��,!�+ B .@!J�D�h����1P$������'!��#"�L:MN����1P�V&����k!�����������T;��7 %(�$)��(� ��c��!,12�N;�+�&��D��1P$8�� �;C�D() ���>=����12$b���%!���!,��+s>C���F;d�7�D ���;C�D12��+=��>=$� �����!,$)!��A;d�D�/�4 �;�����!,��+��x;�+�&.N��� ���x&�!����%����I���&�������()�D���m;C�E!�+�$�()����L ��"y����+��� D;����F>8;�+���# �$�"! �*#�� #�����@ �e�F;�+�Kb�O������( B �=�E���x;���D�)�H��+)�H�T;FIV!,+ B ;����s�D����!,+)$�()�D�E�������� @�D�T;C+ $� %����!�$�!��D;C�D�O�4 �;�����!,��+��E;�+)& &�!���������I���& �%���,()������LcMN���$� %����!�$�!��D;C�D�@�4 D;C���D!���+ ;�+)&Y.N���G&�!,�%�����JI���& �%���,('�D�����4�� ������3�="VK� �!�& 1P�V&���� .��� ��O���%��!,1P;C�D��&Y(���!�+ B;*����12$�()�D�� |$� %� B �;�1 >k6 ���D;��,��(� B !��F;��@;C+�& MN���� �12�'&)"V+T;C1P!�� �3;d�A;��c;C+9.jl16 M �N�7Mk�Oq-X o�XC_`>�D��;C�3!��iKT;��%��&h��+ �/� S �Srm� � lM�/� S~��(��,;C�D!���+ �C� �UrE�i�%���i!<; B D;�12�Aqc12���D�)�'&sLiMN��� �4�����,�9.@!,+ B��������!,��+y&������� %!,K8���@�D���:$���;����:�%�D;�K�!��,!��#"P�F;C�,��()�<;C��!,��+���(�����&sL

p�p9\

Page 126: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� ��� � " ���� "$��� �)��%����7* � �W%�� �$% ��� ��&! ��

� � � � � � � � �

� �%���,('�D!,��+ ����+=�A;�!�+��i;2���g�3���7�A�)��12!,�F;C�k��+=�D!���!,���U.�+��9.@+h;��m����12$8��+���+=�����8!,+ ������$� �������+=��F;C��� ����!,�3!�+�����(�&����Y�i> �'!`>�6 +}> �e> �b>��/ �> 6 ��> 8 > 4m!`>��/(s>?2 >?4mK}>s�i�`>?4H> �i>��/�)>}Me;)> � ;�+�&�@��L %O!�I���+P�������%�i����1P$8��+���+=�D��>';:+V()1WKb�� /���}$��T;��%���/;� ��@�D����+Y�����,�����D��&|!�+|�� %&��� S�D��!,+=I����%��! B ;C����D�)�����O.@��!��A� �%����(���&�K8�:�%�D;�K��,�O()+�&��� B !JI���+ ����+�&�!J�D!,��+��N���k�D��12$8�� D;d�D(� %�:;�+�&�����+�����+=�D �;C�D!���+sL

� � ��� ����� ��� �

�%!,+ B �����h�%"V���D��1 &���;T+)��&s> 6 M �N�7Me� X o�XC_3&)���D�� �12!,+����|�D�)�-����12$8����!J�D!,��+��Y;�+)& �4 D;���H�D!���+��H���@�D���Y$)�T;�������.@��!,�A� ���F;�&v���h;�+ �9I��� D;����/12!,+�!�1P!��D;C��!,��+{��� %O!,K�K)� �4 ����Y��+��� B "�>S! L ��LJ>x�D���Z�(�!��,!�K� �!�(�1 LSMN���H�F;�����(��,;C�D!���+��N���)$)�,��!J�E������ %1P�V&)"V+T;�12!,�O&�;C�A;�K�;�������>b.@�)!,�A� ����+=�A;�!�+ !�+)�4�� �1P;-H�D!���+0;�K8��()�:����;C� ��;�$T;���!���!,����>?��+=�D %��$=" ;d� �IX�R � ;�+�&*��+=�D�T;C�,$�!����:���U�4�� �1P;C�D!���+sL+V#+{�D��!�����;����C>&T;C�D;�KT;��%������� �� ;�+)&��� �������� ��� .��� %�H(��%��&sL

� � ��� � � � ��� � ��� ����� ������ ���

nT ���1��D������"V�%�D��1 &���;�+���& 6 M �N�7Me� ����1P$)()�D���3�4�� O;����e�D�)����Z�(�!,��!,K� %!,(�1�$���;�������LWMN��!��!,+)���,()&���& ����% >�����12��+=�D!J�D�C> ��� � 9> ��� � > � �i>ASk;FI�����$��T;��%����>k4mK7�i> 4EK54H> 2 4 ;�+�& �4�� JH �!J�D�CL �:H $��T;��%�O.c;��E+����m;����,�9.���&y�D�����'!,���i&)(��������D���H;�K��%��+���� ���6;�$�$� %��$� %!<;C���:������ %1P�V&)"V+T;�12!,�&T;C�D;�KT;��%��L7�m�,� ���D�)�� /$)�T;������/.��� ��O���<;��%��! ;T��& ;C�c;�K��%��+=�FLSMN��!��/12!,+�!�1P!������x�D���3����12$�()�D!�+ B �D!,12��L

� � ��� � � ������� � ����� ����� ��� � ��� �� �� �!� � �� ��� � ��� � � ���

�'!,+)���@�D���� ��m.��� %�3����1P� �C^F��\:����$T;� �;C�D�m�������/���s���'$b�� �!�1P��+��D;�� &T;C�D;H!,+)���,()&���&P!,+��D���m�� �����$&T;C�D;�KT;��%��>������U6 M �N�7Me� $� �� B D;�1a.c;C����!,+9.C��&��D�O�D�)�N&T;C�A;CKT;����@(��%!,+ B ����� � !�! ���1C �LB � � ! #����#" � @� ;���!,�,!J�#"E���76 M �N�7Mk� �%�� %IV!�+ B ;@n � �6M��E� 4 ����12$�()���� ?$� �� B D;�1j.@��!,�A� ;����������%���6;��,�%�@�����U�� �����$&T;C�D;�KT;��%��L-MN�)� ���Z�(�!� ���&v$��T;��%�Y�4 D;��g�D!���+��W;C+�&v����1P$8����!J�D!���+�������(���& �D�)�� ��g�4�� ��|Kb� B ��+��� D;C����&;�()����1P;C�D!��F;�����"�>� D;C������ /���T;�+|�4����&�!�+ B ������1 !,+�&�!JIV!,&�(T;C�,��" !,+=�D� 6 M �N�7Me�HLTMN���3&��V��(�12��+=�D;C�D!���+

p�p�p

Page 127: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�D�������:$� �� B D;�1 �F;�+�Kb�3�4��(�+�&�!,+ �D���:�m$�$b��+�&�! �$2WL

� ��� � � ��� � �!��� �! �� � &��$�k% � &! �� � ��� � � ��&'

MN��� &�;C�A;�K�;����-����+��%!,�%���|���i�D��� $� �����!,$)!��A;d�D�y�4 D;��g�D!,��+��|;C+�& �����,()�����|��K)�A;�!�+���& �4 ���1 �����$��T;C���i���A;�K)!,�,!J�#"��F;�����(��,;C�D!���+��S;�����+ B .@!��D�P���D�)�� �IC;� %!<;�K)�,���U��$8����!<;T��& �F;� %�,!��� �LeMN���i�%$� ���;�& ���~�����&T;C�D;i�4�� 7����1P$8����!J�D!���+W;�+)&2�)�F;C�S�D %�F;C��1P��+=�x�4�� x�D�)� �C^F��\3���)$8�� %!,12��+=�D�S��;�+�Kb�c�4��()+�&P���,�%��.@���� ��!,+ XJp��\C_`>}K�()�m�4�� m�����W$� %����!,$�!J�A;C�����3;C+�&-�����,()������>8.@��!,�A�{;C �� �C�S!,12$b�� ��A;�+)�������� %��>s!��i$� %������+=�D��&!,+Yn6! B �AX)LQ�� X)L ^yl4�i$�$8��+�&)! �$V V�qgL'MN���O1P!�+�!,1 (�1 >=1P;-�'!,1 (�1 >�12�F;�+y;C+�& �%�D;�+�&T;� %& &���IV!,;C�D!���+���k�D���:&T;d�A;W�4�� c�D�)�����OIC;� %!<;�K������@;� %�O�,!��%�D��&y!,+ �A;�K)�,�YX)L ^ l �i$)$b��+�&�! � V V�q L

uS;��A�W!,+)$�()�kI�;C �!<;CK��,�S(��%��&�!,+H�� %�F;C��!,+ B �D����1P�V&������T;C�x;�+H!,+ T()��+����c��+H�����/�� �����$V]V %(�$)��(� ���%�� ���+ B �D�}L7MN���i$T;C D;�12������ ��� !�+�&�!��F;C�����S�D���E!,12$b�� %�A;C+����@���?;C+|!,+)$�()��!,+|���'$��<;�!�+�!,+ B �����mIC;� %!<;-H�D!���+Y!�+Y�D���O��('�D$�()��LSn6! B �@Z'LJp�>TZ'L0��� ZVL0W����1P$�;� ��i�����3IC;��,()���N��� ���-�C�k�����O!,+)$�()�D�c�4�� /�D���3����$�4��(� /1P�V&�������Lx� �)! B �|IC;���(��O��� ���-!�+�&�!��F;C�����N;�+y!�1P$8�� %�D;�+=�/IC;� %!<;�K�����>VK�()�@!J�c�F;C+�K8�O������+y�4 ���1�D�)�Wn6! B �OZ'LJp�>}Z'L0��� Z'L02�D�T;C�i&�!�wb�� %��+=�312�V&������m��;�+{;����%! B + I�;C %"V!,+ B ��! B +�!<;��F;�+����H���|�D��� �D;�12�!,+)$�()�FL V#+ ��()�A�v�F;��%����>x!���!,��$8�����%!,K��������T;C� ;�����121P!J���D�������c12�'&)���,�:��;�+ 1P;L.��212�� ��� ����,!,;�K��,�$� %��&�!����D!���+��c���T;�+�;�+�!,+�&�!JIV!,&�(T;C�b12�'&)��� L

�i+ ��$'�D!,1 (�1 ����121P!J���D���m����+��%!,�%��!,+ B �C��p�^�1P�V&�������>V D;�+g.���&y(��%!,+ B �����O�,�9.������N�D�����@�� % ��� �>n6! B L7Z'L ^�>)./;��@(��%��& ����1|;L.C�O$� ���&�!,�g�D!���+���L7MN�)��$8�� %����!�I���& +)��!,�%�O�,��I����s�4�� c����!,�N����121P!J���D���m./;���4��(�+)&*�D��K8�Y\)L \)p9o*l�p �?q L MN���|12�'&)���S$b�� �����!�I���&v+)��!,�%��> ���2!,+0�D���2�� %����$V]V �()$)�D(� %�Y�%�� ������W!��!,���,(����D �;C�D��&0!�+vn6! B LeZ'L0�'L �m� ���)$8���g�D��&s> ���|&����� ���;�������;��H������;)���D!�+ B �4()+�����!,��+vK8������12��� 12�� %�T���)!�K��,�@.@!����Y�<;C B �� �+�(�1WK8�� %�c���~�)!,&�&���+Y(�+�!J�D��L ��"2����+=�D �;��%��>�n6! B L'Z'L o �����9.@�/�����i�����%�/�� % ��� /;C�;T %�%�S&����� ���;������c;�+)&�������+2�,�gI����,�7��()��Lx�z����1P$T;C �!,�%��+�K8���#.�����+2�D���@$� %��&�!�������& l (��%!,+ B ����1P12!��%�D���12�'&���� q6;C+�&|12�F;��%(� ���&PIC;���(����S!,�S!��,�,()�%�D �;C�D��&�!,+Pn6! B L�Z'L[Z'L6� &����%�� %!,$)��!,��+2���}�����E+���(� �;��T+��g�#./�� .;�+T;C��"V��!��c�T;��E;��� ��F;C&)"YK8����+ $� %������+=�D��& !,+y�A�T;�$'�D�� E^�L

MN���c$� %�'����&�() ��/�4�� ?�D�)�/� ;������� �!��D;C��!,��+����������c�� �����$V]V %(�$)�D() ��N�%�� ���+ B �D��!��e!��,��(��%�� D;C����&�!,+ �����

p�pG�

Page 128: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

T�9. �A��;� %�m���7ne! B L ZVL0R �T!J�@Kb� B !,+)�@.@!J�D�y�D�����F;C�,��()�<;C��!,��+ ���e$��T;C��� ]=�4 D;��g�D!,��+��i;C+�& ����12$b���%!���!,��+��.@��!��A� ��� B �������� �.@!J�D� �D��� ;FI��� �; B ������12$8����!J�D!,��+ ;�+�& �D��12$8�� D;d�D(� %� ;C �� �4��& !,+=�D�{�D�)���� �����$V] �()$)�D(� %�W+���(� D;��e+����#.��� .-1P�V&���� LiMN�)��+���(� �;��6+)���#.��� . 1P�V&����e!,�E�D����+h!,+=�D�� � �� B ;C�D��& �D� ���D(�&'"�D�)�O!,+ T()��+����H���e�F;C�A� $T;C D;�12������ N!,+y�� %&��� N����� ;C���D�� �!,�%�3�D���:���D ���+ B ���sL

V ��!,����1P$���;���!�����& �D��;C���D��� �%���2���m!,+�$)()�D���D�h����� +���() D;��N+��g�#./�� . ;� %� +����2+��������%�D;� %!,��"!,+)&���$8��+�&)��+=�FL/n �� E���);�1P$)�,��>��������A�� ���12!,()1 ����+�����+��� D;C��!,��+��F;C+�+����mKb�OIC;� %!,��&y.@!�������()�m;C�@������D;C1P�Y��!,12�Y!,+ �(���+���!,+ B ��������� � ��;� �K)!,&��CL MN�����%� &���$b��+�&���+���!�����./�� �� ;���./;F"'�W�D;L.���+ !�+����;�������(�+=� !,+0�� ���;C�D!�+ B �����|!�+�$�()����L)4m�C�D�Y;C�,���y�D��;C�H�����P� ;C���D�� �!,��;C�D!���+{!,��+���+V]��,!,+)�F;� �;�+�& &��'���+����i;��%��(�12�W;�+=" $T;� ��D!,��(��<;C E %���,;C�D!���+����)!,$�Kb�g�#./����+-�D�)� �D���D;��?�� %����$�]V �(�$'�D(� %�W�%�� ���+ B �D�{;�+)&-!��������1P$8��+���+�����L7MN��!��@!,�N!,���,(����D �;C�D��&Y.@!��D��;�����(�$��,�O�C�x�F;C���:�%��(�&�!,���@!,+ �D���:+����V�m�A��;�$)�D�� �L

� ��� ���/� �$� ���������%�� �7* &� � "$� � &����k%

MN����( B � �D���P1P�V&����U!��H��;�$T;�K)�,�2���N$� %��&�!����D!�+ B �D���P�� �����$V]� �(�$)��(� ��|�%�D %��+ B �D�v�4�� ������� %�D�� �D!�1P����>V�D���O��;��,��(��<;C��!,��+)�/;� %�O$b�� %�4�� %1P��& ��+��J"P�4�� ip9\ �sL7MN��!��N!,�/���2��+���() ��O�D�T;d�c�D���:$� %��&�!�������& �()$)�D(� %�����D %��+ B ���W���� � �����$8��+�&��e�D�m�����U��+���.@�)��+�;����=$� �����!�$�!��D;C�D���6;�$)$� ����'!,1P;C�D�7�����/��ZV()!,�,!�K� �!�(�1�%�D;C�D�C>�.@��!,�A��!,�c.@��;C�U6 M �N�7Me� �F;�����(��,;C�D����L

V#+��� %�F;��%� !,+ �����Y+�(�1WK8�� ���@!,+�$)()�D�W+)����������;� �!���"*&��'���W+���� ����+=�� �!,K)()�D�|���{;�+=" !�1P$) ��9I���H12��+=�:!,+{�D���2;�����(� �;���"{�C�c$� %��&�!����D!���+sL�rE�R.���I��� �>x����12�2;�()������ ��:��! .�� 6���"��� W;�+)& %O()�������T;FI��;� B (���&y�D��;C�i!�+�����(�&�!�+ B �D������Z�(�!��,!,K) �!,()1 $��T;C���:�4 D;��g�D!,��+��E;��m!�+�$�()���i;C���D(�;��,�J"Y!,�m;�&)IC;�+=�D; B ����(��!,+ !,12$� ��9IV!,+ B �D���N$� %��&�!�����!,��+����8�� �����$V]V %(�$)�D() ��@�%�� ����%�EXJp�'p�_ L �/()��>��D��!��S;� B ()1P��+��x!,� ;F.���&2Kb��H�F;C(���� ��������Z�(�!��,!�K� �!�(�1 $��T;C����!,+'�4�� �1P;C�D!���+�!,�i!�1P$)�,!,��!��@!�+ �D���W;9I��� �; B ���A����1P!��F;��e����12$b����!���!,��+;�+�& ����;C��]=�D ���;C�D12��+=��IC;� %!<;�K�������L*MN���� ��g�4�� ��C>c;-$� %��$b�� ��J"v����+��%�� �(��g�D��& +��g�#./�� . ������(��,& ���)�R.+��y&�!Jw}�� ���+)���2!,+h�D���2;�����(� �;���"{�C�c$� %��&�!����D!���+h.@!����0�� :.@!J�D����()�:��Z�(�!��,!,K) �!,()1 $���;������4 D;��g�D!���+���Ln6! B LeZ'L0X-����12$T;� ����W�F;C�,��()�<;C����&v�� �����$ �(�$)��(� ��|�%�D %���%���4�� W;-�����,�����D!���+v���m;����,�9"V� l4����12$b����!���!,��+�,!��%����&y!,+y�A;�K)�,�HZ'LJpRqg>8;��m;��4()+�����!,��+����6��!,12��LA4m����!,���O���T;C�E!,+y�D��!��m��;����C>8��������"VK� %!,& 1P�V&����~��;��

p�p�

Page 129: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

K8����+ ()����& �4�� H���%��!,1P;C�D!�+ B �gI���+ �4�� ��D!�1P��� 1W(��A� ���R.��� H�D�T;�+zpF\� ��s>x.@���� ��y$� �����!�$�!��D;C�D!���+ !��+����S���'$b�����D��&|�D�:K8�E;C�U��Z�(�!,��!,K� %!,(�1�L 4m�gI��� ��D�����,������>V�D���@+���+V]V�,!�+��F;C �!��#"H!,+)���� %��+=�U!,+��D���@+���(� D;�� ]+��g�#./�� .|12�������'&Y;��,���R.@�U�D���O�="VK� %!,& 12�'&����8���������D!,1P;C���m�D�)�3 �(�$'�D(� %�O�%�D %���%�@��� �D�)�O�D;�12�i����I�������?;C����() D;��g" ;��U�D���3�� �&�!�+T;� %"�12�V&����`L6MN��!��c!,��Kb���F;�(��%�3!���!,+)���� %$b�� �;C�D���c;����T�D���iIC;� %!<;�K)�,���U���~������� %&�!,+T;C %"P1P�V&����7l ����1P$8����!J�D!���+s>V �(�$)��(� ��O��!,12��>)����12$b�� D;C��(� ��:;�+)& ����;C�N�D %�F;C��1P��+=� qgL

�'L0�����/ JHo6 � 4in6o)p9o r �k6*p��C�� \)LJpG� \)LJp9\�o \)L�p���'! \)L0�LX \)L \�^ \)L[\C^6 + \)L0� \)L ^=o \)L[oL� \)L \)p�R \)L \�\�R \)L[\'p�� \)L \)p�R \)L \�\)p \)L[\�\)p�/ �'L0��� R)LQX�o p9\)L[Z��6 � \)LQX�o \)L ^�Z \)L0LX8 \)L \)p p�LQR=Z p�L0X��4m! \)L \T��Z \)L \�o \)LK�IR�/( \)L \T� ] \)LQX2 \)L \)p \)L0� \)LK�Vp4mK \)L \�\T� \)L \�o�X \)L[\C^4 \)L \�\�X�X \)L \T�'p \)L[\�oT��i� \)L \�\�^ \)L \�\=Z \)L[\�\)p� ] \)L \�\)p \)L[\�\)p�/� \)L \T� \)L \)pG� ]Me; ] ] ]� \)L \)p \)L \)p�@� ] ] ]

M6;�K)�,��Z'LJp�t �/��12$b����!���!,��+|���i�VLK���L�/ oHAp�6 ��.N���Y>74inxo'p9o�;�+�&�r �k6*p��C� L

�3(� O;�!�1 !,+h!,+)�� ���;���!�+ B �����W+�(�1WK8�� 3�C�7I�;C �!<;CK��,���m./;��O+����m�D� !,+)�� ���;����H�D����;�����(� �;���" ����� %����$V]V �()$)�D(� %�P���D %�����H�����D!,1P;C��!,��+s>}K�()�� D;C������ O��� %��I���;��7�D���2��wb���g�D������!,+�&�!JIV!,&�(T;C�x$��T;��%������+�D�)���%�D %���%��>k! L ��LJ>s�D�y&�������+=I�����()�D������������12$b��+���+=�D�O�C���������� �����$V]� �(�$)��(� ������D �������L �3+����4(� ��D���� &�!Jw}�� ���+)���i.@��!��A� ��12�� B ���/�4 %��1 ��(� /;�!,1 !,�U�D�T;d�/�D�)�3������()�D!���+|���D %��+ B ������+)!,+ B ����1P$8��+���+=�D�N;� %�;����������);�12!,+)��&sL

p�pF^

Page 130: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� ��� " � 1 1 ���/*

� +���() D;��c+)���#.��� .v./;����� %�F;C����& ;C� �D�� �D �;�!,+�!�+ B ;h&T;C�D;����g������+=�D;�!,+�!�+ B �C^F�C\-&T;C�A;GH#�,!�+����.@!����$�L�!,+�$)()��IC;� %!<;�K)�,����LxMN���m+����#.��� .P����+)��!,���D��&Y���7pF^H1P�V&����,�S�D�H�4�� �1 ;H����1P12!��%�D����>=.@!����Y;1P;-�'!,1W(�1 $8�� %����!�I���&P+)��!,�%�c�,�gI����)��� �\)L \)p9o�l p �?q L6MN���N!�+�$�()�xIC;� %!<;�K)�,���e!,+����,(�&)��&W����1P$8���%!��D!���+s>����;C�~�D %�F;C��1P��+��?$�;� D;�12������ %��>R$� �����!�$�!��D;C�D�6�4 �;�����!,��+)�~;�+�&�&�!,�%�����JI���&��%���,('�D����LeMN�)��( B �:�D���712�V&������;� %� ��;�$T;�K���� �C�3���V����+�&�!�+ B ������!� P$� %��&�!����D;�K�!,��!��#"*�4�� P���9./�� 2��!,12����>/!��2!,�2��12$��T;��%!,�%��& ���T;C�|;��,��D�)�W$� ���&�!,�g�D!���+��i1P;�&�� (���!�+ B �D��� 1P�V&������m.��� %�� ����%�� %����&h�D�hpF\� O�s>s�%�Y�D�T;C�3$� �����!,$)!��A;d�D���i�T;FI����I�����I���&0�D����Z�(�!,��!,K� %!,(�1�L�MN���P;�!,1 ���/����!,�:�="VK� �!�&*12�V&����x./;��:�D��&�������+=I�����()�D�2�D����!,+ T(���+)�������$� �����!�$�!��D;C�D���:;�+�&{&�!,�%�����JI���&*�%���,()�����:��+{�D������ �����$V]V %(�$)�D() ��2�%�D %��+ B �D�s>k;�+�&0+����O��� !�+��� %�F;��%��D�)�O;�����(� D;C��"Y�C�?!��D��$� ���&�!,�g�D!���+sLxMN���:;C$�$��,!��F;C��!,��+2���~����!,�c12�V&����8!,��&����%�� �!�Kb��&y!,+|�����i�4�����,�9.@!,+ B�A�T;�$'�D�� �L

p�pG�

Page 131: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� j��

� q �

n6! B (� %��Z'L�p�t V#+ T(���+)��� �C�7;����,�9"V!,+ B ���,��1P��+�����> $� %����!�$�!��D;C�D���@;�+�& &�!,�%�����JI���&����-H��()�D���N��+Y�D���:�� �����$V]V %(�$)�D() ��:�%�� ���+ B �D�����?�4�� % �!���!,��H#�%�������,��L6MN���3�4��(� NKT;C ��c.@!����&�!Jw}�� ���+��������,��() ��O ���$� �������+��H�D�����%! B +�! ;T�F;C+��������U�D����!�+�$�()�H;��:������+*K�"{��;��A����k�D�)�:�4��(� NKb���%�E12�'&����,��L p�p9o

Page 132: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

n6! B (� %�iZVLK�'t V#+ T(���+����O���s���F;C���D %�F;C��1P��+���$T;� �;�12���D�� �����+P�����i�� �����$V]V %(�$)�D() �����D ���+ B ��� ���E�4�� % �!J�D!,�A]V�%�������,��L 4mMOtQ4m�� %1|;���!,�%!,+ B Mk��12$8�� D;d�D(� %� �k4@�D!,12��t 4m�� JH1P;��,!���!�+ B ��!,12� ��� � 4in/>T� �U4E� >F� � � � ;�+�&�� �?8 � ;� �� �/�V���,!�+ B �E;C���@;C� �D�� 4E�� �1P;��,!���!�+ B !,+0nT(� %+T;����C>e�m!, �> �O!��S;�+�& 8v;d�D�� : %����$8���g�D!JI����J"��xMNMOt?Me��1P$8�� JH!�+ B Mk��12$b�� D;C��(� �� �sMc�D!�1P�CtEMk��12$8�� �!�+ B ��!,12� ��� �eM@n/>?� �eMe�H> � �6M � � ;C+�&� �6M_8 � ;� %� �/�V����!,+ B �E;C���m;d� �D�� SMk��12$b�� �!�+ B !,+2nT(� �+T;C����>��m!, �> �3!��T;�+�&+8v;GH���� � �����$8���g�D!�I����J" �N�7MOt6�i+�+���;��,!�+ B Mk��12$b�� D;C��(� �� �c�c�D!�1P�Ct|�i+)+��F;���!,+ B ��!,12� �� �@�3n ;�+)& � �@�i� ;� ���/�V���,!�+ B �E;C���O;C� �D�� c�i+)+��F;���!,+ B !,+ynT(� �+�;����O;C+�&y�i!, %����$8���g�D!JI����J"�L

n6! B (� %�-Z'LQ)t[V#+ T(���+)���h���O %(�$)��(� �� ��!,12��;�+�& �%�� %IV!���� ����12$b�� D;C��(� �� ��+ ������� �����$V]V %(�$)�D() ����%�D %��+ B �D�����e�4�� � %!��D!�� ]V���D�����,��L

p�pRZ

Page 133: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

0.360.38

0.40.420.440.460.48

0.50.520.54

0 20 40 60 80 100

Tes

t err

or

Model numbern6! B (� %�-Z'L ^�t[2U;� %!<;C��!,��+ !,+ �D���%� �� � ��� P.@!���� �D�)�-+�(�1WK8�� |�C�:1P�V&������P!�+ ���������1P12!��%�D����L

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0 5 10 15 20

Per

ceiv

ed n

oise

Hidden unitsn6! B (� %��Z'LK�Vt 2U;C �!<;d�D!,��+ !,+ ��� ;C�m;��4(�+��g�D!���+ �C�6�D�)��+�(�1 Kb�� m���e��!�&�&���+ (�+�!J�D��L�'�gI��� D;��3IC;���(���� ;C ��h$� %������+=�D��& �4�� Y��;��A� ���g� �C�H�)!,&�&���+z(�+�!J�D� K8���F;C(����-������� D;�!�+�!,+ B �4�� N�F;��A� +����#.��� . �%�A;C %�D��&�.@!J�D��;WIC;� �!����#" ���e D;C+�&���1 ������&���L

p�p�R

Page 134: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 5 10 15 20

Tes

t err

or

Hidden unitsne! B (� %��Z'L o)t7Me���%�E�� % ��� E;��@;��4(�+��g�D!���+y���e�����:+�(�1WK8�� @���e��!,&�&)��+y(�+�!J�D��L

0

200

400

600

0 200 400 600

Pre

dict

ed c

reep

str

engt

h / M

Pa

Experimental creep strength / MPa� j��

n6! B (� %�hZ'L[Z't �/��12$T;� %!,�%��+ K8���#.�����+ �D���h��;��,��(��<;d�D��& ;�+�& 1P��;���() ���& �� �����$V] %(�$)�D() ��2�%�D %��+ B �D� �4�� '�C^F�C\��%��$T;� �;C�D�2���'$8�� %!,12��+=�D��L�MN�)�P��;��,��(��<;C��!,��+)�3./�� ��&���+��Y(��%!,+ B �����Y����1P$��������Y&T;C�D;����g�W�4���,���9.@!,+ B ;- ��g�D D;C!,+�!�+ B $� %�'����&�() �� ��+����������;�$�$� %��$� �!,;C�D�i�����m���e1P�V&����,�/.@��!��A���4�� �1 �����:����1212!��������i.��� %�H�%������������&sL

p�p�X

Page 135: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

INPUTSchemical compositions, temperature,phase fractions,ferrite composition

Factorisation of creep-rupture strength

Phase stabilitycalculations

calculationsNeural network Chemical composition

Temperature

n6! B (� %�NZ'LQR)ten6�,�9./]V�A�T;C %�x�%���9.@!,+ B �����N12���D�)�'& �4�� 6� ;������� �!���!�+ B �� �����$V]V %(�$)�D() �����D ���+ B ���sL

pG��\

Page 136: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

120140160180200220240260280300

0 1 2 3 4 5 6

log (time / h)

NF616

120140160180200220240260280

Cre

ep r

uptu

re s

tren

gth

/ MP

a

HCM12A

40

60

80

100

120

140

160

180

2.25Cr-1Mo

Ordinary ModelHybrid model

n6! B (� %�:Z'LQX)t �/��12$T;� �!�����+ �C�6$� %��&�!����D;�K�!,��!��#"2���6;���"VK� %!,&y12�'&����~;�+�&�;�+y�� %&�! H+T;C %"H1P�V&����`L �/ %����$2���D %��+ B ����.c;��7���%��!,1P;C�D��&�;C�So�\�\ ���iLT�/��12$8����!J�D!,��+ ���T�����;����,�9"V�@!,�E�,!,���D��& !,+��A;�K)�,�HZ'LJp�LU�'LK�L���/ ]8p�6 �P.N�O� ./;��m+��� �1P;���!,����& ;d� XT�C\ �O��4�� /pN�P;C+�&����V���,��&�!,+�;�!� �>d�4���,���R.���&�K="W;i�D��12$8�� �!�+ B �D %�F;C��1P��+=�S;C�So�^�\Y�O� �4�� p�L0�O�2.@!J�D�2��(�K��%��Z�(���+��E;C!, 7���V����!,+ B L 4mnxo)p9o�;�+�&Pr �k6*p��C� .��� %�i+��� �1P;��,!�����&;C�|p9\=Z�\ ��� �4�� |pY� ;�+)& ���V���,��&v!,+ ;C!, �>e�D��12$8�� ���& ;C��Z�Z�\[��� �4�� |p � ;C+�&���'������&y!,+y;C!, �L

pG�'p

Page 137: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� ��������� �

��� � � � ����� � � � � � � � � � � � �� � � � � � � �� � ���� ��� � � � � ������ � � � ��

�������! "�#�%$&�('��)�#*,+&-/.10324�%5(.�$768-9 :�;�<6>=?��@%0?-��)+&*��%5"6BA�$DCE�F=?0?$D=?�#*/2G+D "�/A1�% : :�#5(.�5)0?.1�#5) :+&�%�;$&+IHB�4JB0K0L*@#5)�#�%.M5:�#�)+&�! N6B-�@%�BOPA1�% ) "�%5Q@#0?5)5:0?�)�:+I0?-R6B-�*S�T+&J?�U :�#VW.X�%5"68 :'�5:�Y0>ZT+I*<68 :+&0?-�5:�#�)+&�! N6B-�@%�B[Y\^]�8_ 5%`ba�0�<6B�cAX�%�#-M0?-��d0Bef "���EVW0?�! c2G+&*T�#$ICg'��)�#*R���#68 h5:�%�:+I�) N68-9 Q�) "�%�#$I�#[i�����/@#5)�#�%. ] 5:�%�:+I�) N68-�@#�/+I-U "��+I��) :�#�%$(+&�c :��0?'�J?�j i "0�A1�,*�'��/ "0�VW0?$DCKA1*��%-L'TVk@>685:A�+I*��B[ � 'T iC?�% #O^-�0B iVE'�@N�R�<68�lA1�#�%-mH9-�032G-6BA10?'T � :���l6BV�0B'�-j �0Ben+I "��@%0?-j "5)+&A�'T :+&0?-� :0, :���h "0B "6B$P@%5:�#�%. ] �! "5:�%-�JB :�U0Beo "���l6B$I$&03C?[

p<'�5) :���#5%OT "���iVW0?�) G5)�#@%�#-j c@%$76B�)�G0Ben :'�-�J?�! "�%-U6B$I$&03C?�%*q��+&J?��@N�T5:0?VW+&'�V��) :�#�#$I�G$&+&H8�ircp;sK`3s6B-�*ut _ am`b\8vw�<6>=B�g�F=?�%-xA1�% ) "�#5,@%5:�#�%. ] 5)�#�:+I�) "6B-�@#�� :�<6B-x\ ]� _ 5#`3a�0R�) "�%�#$y[zvcJj68+&-PO(+D /+&�E-T0B H9-�032G-S��032{VE'T@N�S0Be| :���i "0B "6B$^�) "5)�#-�J8 "�U@%0?-j "5)+&A�'T :+&0?-g@#0BV��%�}e~5)0?V��>6B@N�U0Be| :���Y.T5:�#@%+&.�+D N68 :�#�%O*�+I�:�:0B$I=?�%*q�:0?$I'T "�%��68-�*�VW+&@%5:0?�! "5)'�@% :'�5:�8[

��-� "�T+&�l@N�<6B.T :�#5#O(@#6B�:���) :'�*�+&�%�E0Be� :��5:�%�����#68 ] 5:�#�)+&�! N6B-j E�! "�%�#$&�E6B5:��.�5:�%�:�#-j :�#*PO;2G+D "�� :���6B+IV�0Beh�9'<6B-j "+D�<-�J� :���S@%0?-j "5:+IA�'T :+&0?-��, "0� "���U@#5:�%�#. ] 5:'�.T :'�5:�U�) "5)�#-�J8 "��*�'��� "0�.T5:�#@%+&.�+D N68 :�#�%O*�+I�:�:0B$I=?�%*U�)0?$&'T :�#��6B-�*�V�+I@#5:0B�) "5)'�@% :'�5:�8[ � -��d08e| "�T�d�) :�#�%$&�G2�6B���:�%$&�#@F "�%*Ue~0?5}�) "'T*TCgAX�%@>6B'��)�d+D +&��6�2��#$I$ ] �%�) N68A�$&+I�:���%*SV�6� "�#5)+76B$yO�2G���#5)�>6B�� "���E08 "���%5� �2�0q6B5:�YV�0L*��#5)-U=86B5:+&6B-j "�}2G��+&@N�M685:�d :����:'TAL�)�#@F c0BenVE'�@N�g*�+I�:@#'T�:�:+I0?-P[

`b\?\

Page 138: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

����� � ����� "$������� �� � � ��� � � "$�������

\^]� _ 5#`3a�0q���>68 ] 5:�%�:+I�) N68-9 Q�) "�%�#$I�Y685:�d2G+I*��#$DCU'��)�#*�+&-M.10324�%5h.�$76B-j Q2G+D "�R�) :�>6BV "�%V�.1�#5��68 :'�5:�%�l'T.T "0g6� "�#VW.1�#5"6� "'�5)�/0Be��8s���� _���� � O#`"!j\ _ [E�����%C�685:�,-�0B l�:'T+I N68A�$&�de~0B5h��+&J?�T�#5i�) :�>6BV ] "�%V�.1�#5:68 "'T5:�#�cAX�%@>6B'��)�,AX0B :�S "���d@#5:�%�#.m6B-�*M0>ZK+&*<6� "+&0B-S5:�%�:+&�! N6B-T@#�/A1�#@#0BV��%�h+&-<6B*T�#�9'<68 :�B[Yp 0B5�FZT6BVW.�$I�BO<68 }s$# # � _ 6B-T*m`%# � O� "���i@#5)�#�%.�5)'�.T "'T5:�l�) "5)�#-�J8 "�g+&��0?-�$DC�!��,a � 6 � \Bs _ [

������@>68$&@#'T$768 :+&0?-��l.�5)�#�:�%-j "�#* ���%5:��6B5)��e~0?5/6��) "�%�#$�08e} �CL.�+I@>6B$�@#0?VW.10?�:+D "+&0B-'& N6BA�$I��(K[D`*),+ "�T�Y68'��) :�#-�+D "+&�:68 "+I0?-� "�%V�.1�#5:68 "'�5)�h2�6B�l`%! ^ ! � e~0B5l`l�qe~0?$&$I0b2��#*gAjC� "�%V�.1�#5)+&-�JW68 l`%# ^ ! � e~0B5`i�P[4��-�6B$I$P@>6B�)�#�G "���l�"68V�.�$I�Q2�68�c6B�)�:'�VW�#*g "0W�<6>=?�lAX�%�#-�@#0L0?$&�%*g+I-g6B+&5�e~5)0?V "�T�l�T�>68 } "5)�>68 -�VW�#-j i "�#VW.1�#5"6� "'�5)�B[�p|+&J�[ � [D`W�:��032G�Y :���,5:�%�:'�$D "�ie~0?5l68 .� �$# � _ Of`%#$/l��@%5:�#�%. ] 5)'�.T "'T5:�, "+&VW�BO6B��6We~'�-T@% "+I0?-U08e; "���YV�0B$ICLAX*T�#-9'�V�@#0B-�@#�%-9 :5"68 :+&0?- [}� c+&�}+&-j "�%5:�%�) "+I-�J� :�<68 }2G+I :��+&-q "���Y�:�<68*��#*5:�%J?+&0B-��#O? :����0B-�$ICd.<6B5"68V��F "�#5(2G��+I@N��=86B5)+&�#�(�)+&J?-T+I�<@#6B-j "$ICY2G+I :�W :���} :0B N68$�V�0B$ICLAX*T�#-9'�V @%0?-�@#�%-0� "5:68 "+I0?-�+&�� :���i6BVW0?'�-j G0BenV�0B$ICLAX*T�#-9'�V +I-��:0?$I'T "+I0?-�+&-� "�T�ie~�%5:5)+I "�8[(�����#5)�%e~0?5)�BO<AjCq@#0BV�.<685:+&-TJ "�T�E*�+&�)�:0?$D=?�%*MV�0?$DCLAX*��%-9'�V *�68 N6�+I-U "�T�E�:�<68*��#*R5:�%J?+&0B-U2G+I :�S@#0?5)5:�%�:.10?-�*�+I-�J�@>6B$I@#'�$&68 "+I0?-��G0Be "�T�l@%5:�%�#. ] 5)'�.T :'�5:�Y�) "5)�#-�J8 "�U+I-� "���i$&032��#5}�<6B$De|0Beo "�T�Y*�+&6BJ?5:6BV +D G+&��.10?�:�)+&A�$I�i :0,�#�) :+&V�68 "�h :���@#0B-9 :5:+IA�'T "+I0?-/0Be *�+&�)�:0?$D=?�#*WVW0?$ICLA1*��#-9'�V� :0l :���G@#5)�#�#. ] 5:'�.K "'�5)�c�) :5:�%-�JB "��68 1� �$# � _ 68-�*�`"#$/�� [����+I�� "'�5)-��G0?'T G "0,A1�.24365 �8797 ;: : a � 6 <�2� ,= [

r�0B :�h "�<68 G :��+&�G+&�G-�08 } :���i�"6BVW�l6B�}�:0?$I+&* ] �)0?$&'K "+&0B- �) :5:�#-TJB "���%-�+&-TJ�6B�GVW�>6B�)'�5:�%*U+I-�0?5)*�+>�-<6B5!C� "�%-��:+I$&�i "�#�! "�%OXA�'K Q5"6� "���%5��)0?V��l@#0BV�.�$I�FZgVW�#@N�<68-�+&�)V�A9Cq2G��+I@N�S*�+I�:�:0B$I=?�%*UVW0?$ICLA1*��#-9'�V+&- '��#-T@#�#�i@%5:�#�%.�*��Fe~0?5:V�68 :+&0?-P[Y�����#5)�,+&�h*�+>? '��)+&0?-�6B-T*�*T+&�:$I0K@#68 "+I0?-S@%$&+&VdAS+&-j=?0B$I=?�%*m+I-R@#5:�%�#..�5)0K@%�#�:�)�#�h2G���%5:�>68�l :�#-��)+&$&�d*��%e~0?5)V�6� "+&0B-S+&-j=?0B$I=?�%�i�#�:�)�#-j "+&6B$&$DC� :���/J?$I+&*��E08e�*T+&�:$I0K@#68 "+I0?-��%[Y� i+I��FZK.1�#@F "�#*� "�<6� h "���,�@?X�#@F d08e�6��:0B$&'T :�W0B-R :�#-��)+&$I�,6B-�*�@#5:�%�#.�*��%e~0B5:V�68 "+I0?-M�:��0B'�$&*��:��032��:0?VW�@#0B5:5:�%$768 :+&0?- AT'T ,e~0?5E "���g5:�#6B�:0B-���*T�#�:@%5:+IAX�%*PO� :�����A? �%@% :�W2G+I$&$�-�08 �A1�q+&*��%-j "+&@#6B$ [ vw�! "'�*TC +I�.�5)�#�:�%-j "�#*R+I-Svc.�.1�#-T*�+DZ��:�)�NOX2G���%5:�d :���E��08 ] �! "5:�%-�JB :�M+&�c@%0?VW.<6B5:�%*U2G+I :�U "�T�d@#5)�#�%. ] �) :5:�%-�JB "�0Be;\^]�8_ 5Nag0��! "�#�%$ [

p<0?5l :�����).X�%@#+D�<@ @#0BV�.10?�:+D "+I0?-R0Be}\ ]� _ 5"a�0M�) :�#�#$�J?+I=B�#-z+I-m "6BA�$&�B(K[D`?O � �DC � #K[ � sq2� ,= 0Be "08 N6B$�V�0?$DCLAX*��%-9'�V�6B-�*xa�0 FEHGJI : 2� ,= O� :���q@#0?-j "5)+&A�'K "+&0B- 0Be� :���q$768 ) "�%5d "0M "�T�g@%5:�%�#. ]

`b\$!

Page 139: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

p|+IJ?'�5)� � [D`��c���T�/�:�<6B*T�#*R5:�%J?+&0?-T�Q5:�%.�5:�%�:�#-j i "08 N6B$nV�0?$DCLAX*��%-9'�V @%0?-�@%�#-j "5:6 � :+&0?-���2G���%5:�m0?-�$IC "���m6BVW0?'�-j U08eEVW0?$ICLA1*��#-9'�V +I- �)0?$&'T :+&0?- +I�g@N��6B-�J?+I-�J�)+&J?-�+D�<@>68-9 :$ICB[;�����h@>68$&@#'T$768 :+&0?-��46B5:��e~0?5G\ ]� _ 5"a�0,�) "�%�#$^68 �� �$# � _ e~0?5�@%5:�#�%. ]5)'�.T "'T5:�h "+IV��Q08e4`%# /��P[

`b\ ^

Page 140: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

5:'T.T "'�5)�i�) "5)�#-�J8 "�U+I�}6BAX0B'T (�a � 6T[��L+&VW+&$76854@>68$&@#'T$768 :+&0?-��4Jj6>=?�i "���l@#0?-j :5:+&AT'T "+I0?-q0Be;*�+I�:�)0?$I=B�#*VW0?$ICLA1*��#-9'�V "0Y "����@#5:�%�#. ] 5:'�.T :'�5:�h�! "5)�#-�JB :�q68 �s$# # � _ 6B-T*M`%# / �� :0EA1�d`*�Ea � 6�<�2� = & "��+I�@#0BV�.<685:�#� 2G+I :�q\?\/a � 6�<�2� ,= 68 �$�$# � _ ) [T�����%5:�%e~0B5:�BO�6B���FZK.1�#@F "�#* O� "���Q@%5:�%�#. ] �! "5)�#-�JB :���#-T+&-�J�@?X�#@F U08e/6u'�-�+I q@%0?-�@%�#-j "5:68 "+I0?-�0Bed*�+&�)�:0?$D=?�%* VW0?$ICLA1*��#-9'�V *��#@%5:�>68�:�#�S6B�� "���R "�%V�.1�#5:68 "'�5)�+&-T@#5:�#6B�:�%�#[ t}0b2��%=B�#5%O� "�T�M6B@% :'<6B$�@#0?-j "5)+&A�'K "+&0B- +&-x "���R\ ]�8_ 5Na�0 �! "�#�%$Q@#0B-��:+I*��#5)�#*�*�0L�#� -T0B *��%@#5:�#6B�:���:+IJ?-�+D�<@>6B-j :$ICxAX�%@>6B'��)�� :���R6BVW0?'�-j q0BeYV�0B$ICLAX*T�#-9'�V +I-��:0?$I'T "+I0?-�+&-�@%5:�#6B�:�%�#[ �����5:�%�:'�$D "�G6B5)�i�:'�VWV�685:+&�)�#*�+I-q "6BA�$I� � [I`B[�o�#VW.1�#5"6� "'�5)� < � _ 2 365 � 7 7 <�a � 6/2� ,=�� ] a�0 <d2� ,= 24365 � 797�� ag0 <,a � 6�$�$# \?\ #K[J!j\ (K[ #s$# # `*� #K[ ^ ! sT[ !

�n6BA�$I� � [I`����K'�VWV�685)C�0Be| "���l�@?X�#@F Q0Be|V�0?$DCLAX*��%-9'�V�*�+&�)�:0?$D=?�%*U+&-ge~�#5)5:+I :�i0?- :���,`%#$/G��@%5:�%�#. ] 5)'�.T :'�5:�l�) :5:�#-TJB "�g0Be;\^]�8_ 5#`bag0��! "�#�%$ [

� q2�6B�g-�0B g.10?�:�)+&A�$I�M "0 *�0 :���R�"6BVW�RH9+&-�* 0Be/68-<6B$ICL�)+&��e~0?5 "�T�m�A? �%@% �0BeE@N��5)0?VW+&'�VA1�#@>68'��:�h "�T�#5:�h246B�}-�0,*�0?V�6B+&- +I-�2G��+&@N�q "���i�A? �%@% }0Ben*�+&�)�:0?$D=?�#*g@N��5)0?V�+I'�V @#0?'�$I*qAX�i�) :'�*�+I�#*+&-g+&�)0?$76� "+&0B-P[�t�032��%=B�#5#O +I }+&�}@#$I�>6B5Ge~5:0?V p|+IJ�[ � [ \, :�<68 c�%=?�%-M+&-g0?5:*T+&-<6B5!C� "�%-��:+I$&�l*��%e~0?5)V�6� "+&0B- "�T�W�A? �%@% Y0Be�@N��5:0?VW+&'TV +&-R�:0B$&+&* ] �:0?$I'T "+I0?-SA1�#@%0?V��%�i-��#J?$I+&J?+IA�$&�d68 l�#$I�%=868 "�%*� :�#VW.X�%5"68 :'�5:�%�l6B�+&$I$&'��! "5:68 "�%*�e~5:0?V "���h2�0?5:H�08e�� �#�)$&+I� � ! ^C_ [

�����h�@?X�#@F �0Be^=86B-<6B*T+&'�V +&�4.<6B5) :+&@%'�$76B5)$IC,+I-9 :�#5)�#�) :+&-�JTOT6B��+I$&$I'��) :5"68 :�#*�+I-�p|+IJ�[ � [ !TOKAX�#6B5:+I-�J+&-�V�+I-�*m :�<68 E=86B-<68*�+&'�V��<68�/6U�) :5:0?-TJR6 f -�+I �C�e~0?5d-T+I "5)0?J?�%-P[Svc�E :���� :0B N6B$f=86B-<6B*T+&'�V�@#0B-0�@#�%-j "5"6� "+&0B-m+I�h+&-�@%5:�>68�:�#*mAX�FC?0?-T* #T[ # #���2� ,= O� *T0K�%�Y-�08 Y@N��6B-�J?�8O|-��%+I "�T�#5i*�0L�#�Yr�A<rlOoAT'T "�T��6BVW0?'�-j /0Be�hr +I-�@#5)�>6B�)�#�,68 d "����� ZT.1�#-T�:�q0Be��� % & _ 5� Nr ) [;��-u�:.�+D "� 08e} :����$76� : "�%5#O; :���@#5)�#�%. ] 5:'T.T "'�5)�E�) :5:�%-�JB "�U+&-�@%5:�>68�:�#��+&-�*T+&@>6� "+&-TJ, :�<68 ��hr +&��6�A1�% : :�#5�@#5:�%�#. ] �) "5)�#-�J8 "���%-��#5Q :�<6B-�� % [�� }+I�}$I�#J?+D "+IV�68 :�} :���#5)�%e~0?5)�l :0W68 : :5:+&AT'T "�Q :���Y+I-�@#5)�>6B�)�i+&-q@#5)�#�#. ] �) :5:�#-TJB "� & p|+&JT[ � [J! )4*�'�� "0/ :���d68*�*�+I :+&0?-�08e|=86B-<6B*T+&'�VgOT "0,=86B-<6B*T+&'�V�-�+I :5:+&*T�i6B$&0?-T�B[f�����d@%0?-j "5)+&A�'T :+&0?-q+I��0Be;@%0?'�5:�)�BO16@#0BV�.�$I�FZW "�%5:V�*�'��Q "0Ee~0B5:V�68 "+I0?-�0Be��QrYO��)0?$&'T :+&0?-��) "5)�#-�J8 "���%-�+&-�JEe~5)0?V�� 6B-�*g6E$&0B�:��*�'T�Q "0_ 5� "r *T+&�:�)0?$&'K "+&0B-POPA�'T i :����-T�% l�@?X�#@F Y+I-M "��+I�i6B$&$I0bCU+&�i6�Jj6B+I-R0Be ^ [ � a � 6U68 .� � #�� _ 6B-�*R0Be\,a � 6W68 }s #$# � _ [

`b\ �

Page 141: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

oTEMPERATURE / C

∆σ /

MP

a

1751501251007550

250

-25

-50-75

-100

200 300 400 500-100- 200

0 100 200 300 400 500 600 700 800

TEMPERATURE / K

0 100

Co

Cr MnNi

Si

p|+IJ?'�5)� � [ \ � �L0?$&+I* ] �:0B$&'T :+&0?-R�<6B5)*��#-T+&-�JU6B-�*z�)0Be "�%-�+&-�J�+&-m+&5:0B- ] A<6B�)� 6B$I$&03CL�#O6B*�6B.T "�%*ge~5)0?V � �%�:$&+I� � ! ^�_ [

� � � ��� �

p|+IJ?'�5)� � [ ! � � 5:�%@#+&.T+I N6� "�|e~5:6B@% :+&0?-��%O�6B-�*i@#5)�#�#.i�! "5:�%-�JB :�POB68�^6�e~'T-�@% :+&0?-h0Be9 :0B N6B$=86B-<68*�+&'�V�@%0?-�@%�#-j "5:68 "+I0?-PO;0BeG\ ]� _ 5#`bag0S�) :�#�#$ e~0?5E6g@#5)�#�#. ] 5:'�.K "'�5)� "+&VW�,0Be`%# / ��68 � � # � _ [

�����R+&- '��#-�@%�m08ed.�5)�#@%+&.�+D N68 :�#��0?- "���R@%5:�#�%. ] �! "5:�%-�JB :��@>68- +I- .T5:+&-T@#+&.T$&�SA1�R*��#*�'T@#�#*6B�,e~0?$&$I032G�#[ ������HB�FC �%$&�#VW�#-j :�W :0�@#0B-��:+I*��#5,2G+I :� 5:�%�:.1�#@F "0m.�5:�%@#+&.T+I N6� "+&0B-u6B5:��@N��5:0?VW+&'TV�OVW0?$ICLA1*��#-9'�V 6B-�*x=B68-<6B*�+I'�V�[ � 6B-<68*�+&'�V @#6B-�AX��+&J?-T0?5:�%* +&- "��+I� 6B-<68$ICL�:+I��A1�#@>68'��:�S :0B N6B$�@?X�#@F ,0BeG=86B-<6B*�+I'�V �<6B�/A1�#�#-u+I*��#-j "+D�<�#*u�)�#.<6B5:68 "�%$ICB[��������)0?$&+I* ] �:0B$&'T :+&0?-m�) "5)�#-�J8 "���%-�+&-�JM�Fe �

`b\Bs

Page 142: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

e~�#@F /0BeG@N��5)0?VW+&'�V��<6B�dAX�%�#-u�:��032G- "0UAX� -T�#J?$I+&J?+IA�$&�W6B-�*z :���#5)�%e~0?5)� +I :�d�%-9 :+&5)� @#0?-j :5:+&AT'T "+I0?-VE'��! fAX�G6� : "5)+&A�'K "�#*E :0i.�5:�%@#+&.T+I N6� "���! "5:�%-�JB :���#-�+I-�J�[fag0?$ICLA1*��#-9'�V *T0K�%�(@>6B'��)�}6i�)0?$&+I* ] �)0?$&'T :+&0?-�) :5:�%-�JB "�T�#-�+I-�J�O9A�'T "��+I����6B��A1�#�%- �9'<6B-j "+D�<�#*�6B-�*W "���%5:�%e~0B5:�}@>6B-�AX�}�FZK@#$I'�*��%*�e~5:0?V +D "�f@#0B-9 :5:+ �A�'T :+&0?-W*�'��G "0Y.�5:�%@#+I.�+I "68 "+I0?-P[o�����#5)�%e~0?5)�} :���c@%0?-j "5:+IA�'T :+&0?-,*�'��} "0l.�5:�%@#+I.�+I "68 "�%��5)�#�:'T$I "+I-�Jhe~5:0?V_ 5�6B-�*Ra�0�@>6B-UAX�l@>6B$I@#'�$&68 "�%*S6B�G "�T�d+&-T@#5:�#6B�:�Y+&-�@#5:�%�#. ] 5:'�.T :'�5:�d�) "5)�#-�J8 "�S0?-U6B*�*�+I-�J�\^]��_ 56B-�*R`Ya�0,2� ,= :0/ "��� _ 5 ] 6B-T*Uag0 ] e~5:�%�l6B$&$I0bC�$&�%�:�� "�T�h�:0?$I+&* ] �)0?$&'K "+&0B- �) :5:�#-TJB "���%-�+&-TJW*T'��h "0a�0�[

p|+&JT[ � [ ^ +I$&$&'T�) "5:68 "�%�c "�T�W=86B5)+&�% �CU0Be�@%0?-j "5)+&A�'T :+&0?-T�Q "0q "���,@#5)�#�%. ] 5:'T.T "'�5)���! "5)�#-�JB :� +| :���*�+&6BV��F "�%5:�c08e� :���/.�+&�,��@N�<685) "�c�<6>=?�,AX�%�#-��:@#6B$&�%*R :0�5:� �#@F l :����`%# / �R@%5:�#�%. ] 5)'�.T "'T5:�,�) :5:�#-TJB "�68 � :���l6B.�.�5)0?.�5)+768 :�c "�%V�.1�#5:68 "'�5)�B[(�����h :�#5:V V�+I@#5:0B�) "5)'�@% :'�5:�h� ZK@#$&'T*��#�� "�T�l.T5:�#@%+&.�+D N68 :+&0?- 6B-�*+&�c+&-j "�%-�*��#*R "0�5)�%e~�%5Q "0q@#�%$&$;A10?'�-�*�6B5:+I�#�i6B-�*R$&68 "�SA10?'�-T*<6B5:+I�#�%[E� i+&�Q.�6B5) :+&@#'T$76B5)$ICg-�0B :+&@#�#6BA�$I� "��68 � :���d5)0?$&�i0Be;.�5:�%@#+&.T+I N6� "�l�) "5)�#-�J8 "���%-�+&-�J�6B�Q6W.�5:0B.X0?5! "+I0?-�08e; "���l "0B "6B$^�) :5:�#-TJB "�S*T�#@#5)�>6B�)�#��:��6B5:.�$DC 68� "���S :�#VW.X�%5"68 :'�5:�M+I� +&-�@%5:�#6B�:�%*P[�����+I��+&� ��6B5:*�$DC �)'�5:.�5)+&�)+&-�J�OGJ?+D=?�%- :���M�:V�6B$I$&�#5�#�9'�+I$&+IA�5:+I'�V e~5:6B@% :+&0?-M08e�.�5)�#@#+I.�+I "68 "�%�l68 i��+&JB���#5h "�%V�.1�#5:68 "'T5:�#�l6B-T*m "�T�#+&5hJB5:�>6� "�#5i@%0j6B5:�)�#-�+I-�J5"6� "�#�%O<+&-Te~0B5:V�68 "+I0?-�2G��+I@N��+I��+&VW.�$&+I@#+D 4+I-�-��#'�5:6B$ -��F �240?5)Hq6B-<6B$DCL�:+&�%[

� i+&�h-�08 "�%2�0?5! "�jCR "�<68 h :���,*��#JB5:�#�,0Be e 6B@F "0?5)+&�"6� "+&0B-M+&$&$I'��) :5"68 :�#*S+I-�p|+&J�[ � [ ^ +I�Qe 6B5Qe~5:0?V@#0BV�.�$I�% :�B[o��*��>6B$I$ICBO?+I n240?'T$&*/A1��*��#�)+&5:6BA�$&� "0hH9-�032 "����@%0?-j "5:+IA�'T :+&0?-��oe~5:0?V �>68@N�W08e1 :���4=86B5)+&�% �C0Beo.�5)�#@#+I.�+I "68 "�%��.�5:�%�:�%-9 }+I-q :���hVW+&@#5)0?�) :5:'�@F "'�5)�B[fp<0?5�� ZT6BV�.T$&�BOT+I �+I��@#0?VWVW0?-�$ICW�! N68 :�#*q "�<68 G+I-\^]� _ 5%`ba�0g�) "�%�#$I�#O|+D l+&�h "����a�0 _ 2G��+&@N�m+&�i "���WVW0?�) l+&VW.10?5) "6B-j h.�5:�%@#+I.�+I "68 "�/ "0g5:�%�:+I�) Y@#5:�%�#.*��Fe~0?5:V�68 "+I0?-P[m� ���6B�,-�0B ,A1�#�#- .10?�:�)+&A�$I� "0R.�5:03=B�g :��+&�E2G+D "�u "���q.�5)�#�:�%-j 6B-�6B$ICL�:+I�/AX�%@>6B'T�:�0Be} "��� e~5:6B@% :+&0?-u0BeQa�0 _ @>68-�-�0B WA1� =B685:+&�%*u+&-�*��%.X�%-�*��%-9 :$ICz2G+D "��0B'T W6B$I :�#5)+&-�JR6B$I$� :���q0B "���%5.�5)�#@#+I.�+I "68 "�%�#[����S�)��0?'�$I* -�0B AX��*�+&�)���>6B5! "�%-��#*�2G+I :� "�T+&��-T�#Jj68 :+I=B�U@#0B-�@#$I'��:+I0?- A1�#@>68'��:�M+D .�5)0b=B�#�c :�<68 c+I }+&��-�0B ��%=?�%-R�FZK.X�%5:+IV��%-9 "6B$&$DC�.10?�:�)+&A�$I�l :0 0?AT "6B+&-q "��+I�c+I-Te~0?5:V�68 :+&0?-POT0B "���%5� :�<6B-AjC�*�+I5:�#@F G@N�<6B5:6B@% :�#5:+I�"68 :+&0?-q0Ben.�5)�#@#+I.�+I "68 "� ] *�+I�:$&0L@>6� "+&0B-�+&-j :�#5"68@% "+I0?-��%[

`b\ (

Page 143: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

_ 0?VW.X0B-��#-j "� �9 "5:�%-�JB :� _ 0?-j :5:+&AT'T "+I0?-�� <,a � 6� �$# � _ s #$#4� _a�0?$DCLAX*��%-9'�V�+&-q�:0B$&+&*��)0?$&'K "+&0B- sT[ � (�& � = ) sT[J!?\�& \K`.= )�o0B N6B$ � 68-<6B*�+I'�V ^ [ ( � & s = ) \K[ #�( &ys = )

� 5:�%@#+&.T+I N6� "�#� `%(K[ ( � &y\$! = ) !T[ \L` &!`?`.= )p<�BO<VW+&@%5:0?�! "5:'T@% "'T5:�i6B-�*g0B :���#5�� � � ^ � [J# � & sj\ = ) ` � [ � � &ysj\ = )�o0B N6B$ �! "5)�#-�JB :�U6� � "�#VW.1�#5"6� "'�5)� ( � [ s � ! #T[ ^ ��n6BA�$I� � [ \ � _ 5:�%�#. ] 5)'�.T :'�5:� �) :5:�#-TJB "� @#0?-j :5:+&AT'T "+I0?-��Ue~5)0?V *�+>? �%5:�%-9 �@%0?V �.10?-��%-9 :�U0Be,\ ]�8_ 5Na�0x�) :�#�#$y[ r�'�VEA1�#5)��+I- AT5"6B@NH8�% "�M5)�#.�5)�#�)�#-j M.1�#5:@%�#-j N68J?��! "5:�%-�JB :�M@#0?-j "5)+&A�'K "+&0B-��#[hr}0B "�Y "�<68 Q�:0?VW�dVW0?$ICLA1*��#-9'�V J?0L�#��+&-j "0 �)0?$&'K "+&0B-6B-T*g+I�}6,V�6b�)0?54@#0?VW.X0B-��#-j }0Ben5:'�.T :'�5:�i�! "5:�%-�JB :�U68 }s$# # � _ [

p|+IJ?'�5)� � [ ^ � � +I�m@N��6B5) :�U�:�T0b2G+I-�J :����e 68@% "0B5:+&�:68 "+I0?- 0BeE :��� `%# / � @%5:�#�%. ]�! "5:�%-�JB :��0Be \^]�8_ 5Na�0T[;�����c*T+76BVW�% :�#5:�(08e "�T��.�+I�G@N�<6B5) :����63=B��A1�#�%- �:@#6B$&�%*W :05)� �%@% � "�T�E`%# / ��@%5:�%�#. ] 5)'�.T :'�5:�h�! "5:�%-�JB :��6� 4 "�T�h6B.�.�5)0?.�5)+768 :�� "�%V�.1�#5:68 "'T5:�B[�����Y "�#5)V + 5:�%.�5:�%�:�%-9 :�Q "���d@#0?-j "5)+&A�'K "+&0B-��� :0� "�T�E@#5)�#�#. ] 5:'�.K "'�5)�/�) "5)�#-�J8 "�*�'T�i :0,*�+&�)�:0?$D=?�#*g�:0B$&'T :�#�G0B "�T�#5� "�<68-gVW0?$DCKA1*��%-L'TV�6B-�*�=86B-<6B*T+&'�Vg[

����� � ����� "$����������������� " �������

rcp;sK`3s/+&�}6W�T+&J?� ] @N��5:0?VW+&'TV @#5)�#�%. ] 5:�%�:+I�) N68-9 cV�685) "�%-��:+D "+I@Q�) :�#�#$o+&-j :�#-�*��%*�e~0?5G�)�#5)=L+I@#�Y68 6Q "�%V�.1�#5:68 "'�5)��0Be s # # � _ [j� f@#0BV��%� 'T-�*��#5( :���G@>68 :�#J?0?5!CE0Be1 "'T-�J?�) :�#- ] 6B$&$I0bCB�#*W��+&JB� ] @N��5)0?V�+I'�V

`b\ �

Page 144: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�) :�#�%$&�#[|� "� @N���#VW+&@#6B$<@#0?VW.10?�:+D "+&0B-/+&�f$&+I�) "�%*,+&-, N6BA�$I� (K[D`?[;������6B-<6B$DCL�:+&�f.�5)�#�)�#-j "�%* ���#5)��+I�(2G���#- "�T�h6B$&$I03C�+I��-�0?5)V�68$&+&�)�#*�68 h`%! ^ ! � e~0?5�`h��e~0?$&$I0b2��#*�A9C 6B+&54@#0L0?$&+I-�JY :0/6BVEA�+I�#-j � :�#VW.X�%5"68 :'�5:�8O "�%V�.1�#5)+&-�Jz68 M`%# ^ ! � e~0B5S`M� e~0?$&$I0324�%*�A9C 6B+&5�@#0L0?$&+I-�J�[ r}0B N6BAT$&��e~�#68 "'T5:�#�q68AX0?'K qrcp;sK`3s+&-T@#$&'T*���+I :�f :'�-�J?�! "�%- 6B-�*,=86B-<6B*T+&'�V @%0?-�@%�#-j "5:68 "+I0?-��#OL6B-T*� "�T�}.T5:�#�)�#-�@%�Q0Be �^63=B�#��.��<6B�)��+I-W :���VW+&@#5)0?�) :5:'�@F "'�5)�B[hv� ls #$#� _ 68e "�%5E`%# / �S :���E@#5)�#�%.m5)'�.T "'T5:�E�! "5:�%-�JB :��08e4r�p;sT`3s�+&�Q.�5)�#*�+I@% :�#* "0,A1�/`%! ! �Wa � 6TO�2G�T+&@N�g@#0?5)5:�#$&68 "�%��24�%$&$P2G+D "�� "���iVW�>6B�)'�5:�%*g=86B$I'��h0Be�`%!��,a � 6 � \BsTO-( � _ [

p|+&JT[ � [J�m�:��032G�g6B-�+I-9 :�#5)�#�) :+&-�J��)CL-��#5)J?+&�! "+I@S�@?X�#@F qAX�F �24�%�#- "'�-�JB�) "�%- 6B-�* =86B-<6B*T+&'�V+&-ur�p;sT`3sKOf2G�T�#5:�%AjC :�����) :5:�%-�JB "�T�#-�+I-�Jm�A? �%@% W0Be��w*��#.1�#-T*���0B- :��� � @%0?-�@#�%-j "5"6� "+&0B-P[ � �<6B�cAX�%�#-S=?�%5:+D�<�#*R'��)+&-�Jqag���Gv(�ov "�<6� c "�T+&�Q�!CK-T�#5:J8CS@>68-�-�0B hA1�E� ZT.T$76B+I-��#*S0B-S "���EA�6B�:+I�c0Be=86B5:+&68 "+I0?-�� +&- :���Q�#�9'�+I$&+IA�5:+I'�V .��<6B�)� ] e~5:6B@% :+&0?-��40?5�.��<68�:�h@#0BV�.10?�:+D "+I0?-��#[n�����i5:�#6B�:0?-T�G6B5:�Q-T0B @#$I�>6B5}A�'T Q+I Q+I���).X�%@#'�$&68 "�%*S "�<6� Q "���FCU@%0?'�$I*SAX�d5:�#$&68 "�%*U "0�.����#-T0?V��%-<6��)'�@N��6B�Q*�+>? '��)+&0?- [c��-6B-jCi�%=B�#-j >O8 "����@#5:�%�#. ] 5:'�.T :'�5:���) :5:�#-TJB "�Y0Be� "�T� #T[ \ � ] `?[ � ^ ��68$&$&03Cc+&�^@>6B$I@#'�$&68 "�%*l :0�A1�}`%! !�a � 62G���%5:�>68�c "���d5:�#VW03=86B$n08e � J?+I=B�#�� :���E�! "5:�%-�JB :�M0Be #T[ \ � ] # � "0 A1� � `Ea � 6K[h�����#5)�%e~0?5)�BO :��� "08 N6B$X@#0?-j "5)+&A�'K "+&0B- 0Be � :0E "���/`%# / �q@%5:�#�%. ] 5)'�.T "'T5:�i�) :5:�#-TJB "�g+&� I I ��� � : a � 6 &~ "6BA�$I�� [ !�)F[ % +D=?�#- "��+I�/=B68$&'���6B-�* p|+&J�[ � [J�KO�6B-�* "���g@#5)�#�%. ] 5:'T.T "'�5)�S�) :5:�%-�JB "�xe~0?5W6 # � ] `?[ � ^ �& !K`�a � 6�) 68$&$&03Cx6B-�* #T[ \ � ] `?[ � ^ � &!`"! !ua � 6 )q68$&$&03CBO� "���S :0B N6B$�@#0?-j :5:+&AT'T "+I0?-�0Be ���#�9'<6B$I� I I � � : � I �� E a � 6 &~ "6BA�$&� � [ !�) [(������ :0B N6B$ �A? �%@% �0Be^a�0d246B�40?AK N6B+I-��#*��:+&VW+&$&6B5:$DC?[^�����%5:�+&�i-�0g�:+IJ?-�+D�<@>6B-j l�@?X�#@F d08e�-�+I0?A�+&'TV 0?-R "���W@#5)�#�#. ] 5:'�.K "'�5)���) :5:�%-�JB "��68 ds # # � _ &ypn+&J�[ � [D`%#�)F[vc-T0B "���%5�0BA��:�%5)=868 "+I0?-�+I� :�<68 "���}$&0L@>6� "+&0B-W08e^rcp;sK`3sl0B-� "�T�c@#0B-9 :0?'�5�.�$&0B �)��032G- +&-�p|+&J�[ � [D`?`+&-T*�+&@#68 "�%��0?.T :+&VE'�V�*��#�)+&J?- [

�����Q@%0?-j "5:+IA�'T :+&0?-W0Be =86B-<6B*T+&'�V @#6B- A1��e~'�5! "���%54e 6B@% :0?5:+I�:�%*�A1�#@>68'��:�c :���#5)�Q+&��6d5)�#J?+IV��G0Be6B$I$&03CQ@%0?V�.10?�)+I "+I0?-h2G���#5)�� :��� =86B-�6B*�+&'TV{+&-l�:0?$I+&* ] �)0?$&'K "+&0B-PO � O�=86B5:+I�#�o+&-�*��%.X�%-�*��%-9 :$ICi0Be�0B "���%5=86B5:+&6BA�$I�#� &yp|+IJ�[ � [ � )F[|���T��5:�#�)'�$I :�|e~5:0BV :��+&�oe 6B@% :0?5:+I�"68 :+&0?-d6B5:�46B$&�)0Q.�5)�#�:�%-j "�#*�6B�;@%0?-j "5)+&A�'T :+&0?-T�*�'��, "0 � 6B-�* �Qr +I-� "6BA�$&� � [ !T[�� Y+&�i�%=L+I*��#-j d :�<68 �hr .�$76>CL�Y6�V�6b�)0?5i5:0?$I�,+&-R "����@#5:�%�#..�5)0?.X�%5) :+&�#�Y0Be�rcp;sK`3sT[S����+I�/6BJ?5)�#�%�E2G+I "���) "'T*�+&�%�/V�6B*T��AjCua�+IVE'�5:6 C�� ����� O; "��68 E=86B-<6B*T+&'�V6B*�*T+I "+I0?-��}6B5)�E6B+IV��%*S68 �.�5:�%@#+I.�+I "68 "+I0?-��! "5)�#-�JB :���#-T+&-�J +I-Sr�p;sT`3s � ( � _ [ �K+&VW+&$&6B5:$DC?O � @#6B-SA1��#�! "+IV�68 :�#*z'T�:+&-TJRp|+&J�[ � [ � � � [ s��:0M "�<6� E "����@%0?-j "5)+&A�'T :+&0?-me~5:0?V �^63=B�#�,.��<68�:�q6BVW0?'�-j "�Y "0

`b\ �

Page 145: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

p|+IJ?'�5)� � [J� ���LCL-��#5)J?+&�! "+I@ �@?X�#@F /0BeG "'�-TJ?�) :�#- 6B-�*z=86B-<68*�+&'�V�0?-z :��� @%5:�#�%. ]5)'�.T "'T5:�i�) :5:�#-TJB "�g0Be|rcp;sT`>sT[�L "5)�#-�JB :� <,a � 6 � �#5:@%�#-j N68J?�_ 5)�#�%.��G'�.T "'T5:� �L "5)�#-�J8 "� `"! !T[ # `%# #p<� � VW+&@%5:0?�! "5)'�@% :'�5:� � + ` � [ � ` ^�o0B "6B$ e~5:0BV "'�-TJ?�) :�#- ^ \K[ # !j\�o0B "6B$ e~5:0BV =86B-<6B*�+I'�V s #T[ # ^ ��o0B "6B$ e~5:0BV V�0B$ICLAX*T�#-9'�V `b\K[ # ��o0B "6B$ e~5:0BV � `%!T[ # ��o0B "6B$ e~5:0BV �hr ^ (K[ # ��o0B "6B$ e~5:0BV � `3sT[J( ��o0B "6B$ e~5:0BV �^63=B�#�}.��<6B�)� \ �K[ ! �

�n6BA�$I� � [ ! � _ 5)�#�%. ] 5:'T.T "'�5)�G�) "5)�#-�J8 "�,@#0?-j :5:+&AT'T "+I0?-Ee~5:0?V "�T��+&-�*�+D=L+&*�'<68$K@%0?V �.10?-��%-9 :�� "0, "���h "08 N6B$P@%5:�%�#.g�) "5)�#-�J8 "�g0Be(r�p;sT`3sT[

\ �K[ !/a � 6T[(����+I��6BJ?5)�#�#���9'<68$&+I "68 "+D=?�%$ICE2G+D "��@#$&6B+&VW�f+&-� :���h$&+D "�%5"68 :'�5:�G "�<6� ��^6>=?�#�G.���6B�:�QV�6BH8�#�6B-q+&VW.10?5) "6B-j �@#0?-j :5:+&AT'T "+I0?- "0/ "�T�l�! "5)�#-�JB :��08e;r�p;sT`3sT[

� �+&��5:�#6B�:0?-�6BA�$&�} "0,6B�)�:'�VW�c :�<68 4 :���h@#0B-9 :5:+IA�'T "+I0?-� :0d "�T�h@#5:�%�#. ] 5:'�.T :'�5:�h�! "5)�#-�JB :� e~5:0?V+&5)0?- 68-�* "���hVW+&@%5:0?�! "5)'�@% :'�5:���:��0?'T$&*�A1�Q�:+IV�+I$76B5( "0Y "�<68 �0Ben\^]�8_ 5#`3a�0/�) :�#�#$y[f�����Q.�+I�A��@N��6B5) �+I-p|+IJ�[ � [I`b\hJ?+D=?�#�f�)'�V�V�6B5!C/0Be :���G@#0?-j :5:+&AT'T "+I0?-��fV�68*���AjCW :���G*�+ ?X�#5)�#-j �@#0?VW.X0B-��#-j "�f0BePrcp;sK`3s "0,+D "�h`%# / �g@#5)�#�#. ] 5:'�.K "'�5)�Y�! "5:�%-�JB :�U68 }s$# # � _ [

`%! #

Page 146: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

p|+IJ?'�5)� � [ s � � 5)�#@%+&.�+D N68 :�Ye~5"68@% "+I0?-��%O 6B-�* `%# /h�M@#5:�%�#.R�) :5:�%-�JB "�R0Be�r�p;sT`3s 6� s #$# � _ [����� � � � ���

t _ am`3\8v +&�h6���+IJ?� ] @N�T5:0?VW+&'�Vw@%5:�#�%. ] 5)�#�:+I�) "6B-j YV�6B5! "�#-T�:+I :+&@Y�) "�%�#$(+I-9 :�#-�*T�#*Re~0?5Q'��)�W+I- "�T�Y "�%V�.1�#5:68 "'T5:�E5:6B-�J?�Y0Be s # # � _ 68�Q6�.10324�%5h.�$76B-j �V�6� "�#5)+76B$y[�� :�Q@N���%V�+I@>6B$o@#0?VW.10?�:+D "+&0B-�+I�J?+D=?�#-q+I-q "6BA�$I��(K[I`B[

������6B$&$I0bCU+&�i@>6� "�#JB0?5:+I�:�#*m6B�Y6q :'�-�J?�! "�%- 6B$&$I03C?�#*����#68 ] 5)�#�)+&�) :+&-�Jq�! "�#�%$&�i2G+I :��6g-�0B N68A�$IC$&032 VW0?$ICLA1*��#-9'�V @#0?-j :�#-j i "�<6B-R+D "�Q.�5)�#*��%@#�%�:�:0B5Yt _ am`b\ � \Bs _ [dvc$I$&03CL+&-�JW2G+I :�S "'�-�JB�) "�%-m@#6B-5:�%�:'�$D (+&-Ee~0B5:V�68 "+I0?-d0Be �^6>=?�%��.���6B�:�%�f2G�T+&@N�,V�+IJ?�j ;��+I-�*��%5| "����@%0j6B5)�:�#-T+&-�Ji0Be �� ������ � `B` ^ O `%!$! _ [

v ��+IJ?���#54@N��5:0?VW+&'TV�@%0?-�@#�%-j "5"6� "+&0B-g+I-�@#5)�>6B�)�#�� :���Q "�%-�*��#-T@%C� "0Ee~0B5:V�6,�! N6BAT$&� ��] e~�#5)5:+D "�BO`%!T`

Page 147: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

050

100150200250300350400450

4 5 6 7 8 9

Cre

ep S

tren

gth

/ MP

a

Total Chromium / wt%p|+IJ?'�5)� � [ ( �}`%# / @#5)�#�#. ] 5:'�.K "'�5)�E�) :5:�#-TJB "��+&�}-�0B }�:+IJ?-�+I��@>6B-j "$DC�+&- '��#-T@#�#*UA9C :���i.�5:�%�:�#-T@#�l0Be;@N��5)0?VW+&'�V�68 �s # # � _ [

p|+IJ?'�5)� � [ � � � 5)�#@%+&.�+D N68 :�le~5:6B@% :+&0?-���6B-�*g2� ,= 0Be;=86B-�6B*�+&'TV�+&-U�)0?$&+I*��)0?$&'K "+&0B-0Be<rcp;sT`>sc68 ;s # # � _ [8r�08 "�� :�<68 |0b=B�#5| :���4@%0?-�@%�#-j "5:68 "+I0?-E5"68-�J?� #K[I`*� ] #T[ \G2� ,=+D d+I�d0?-�$DCM "��� 6BV�0B'�-j d0Be�=86B-�6B*�+&'TV�+&-z�)0?$&'T :+&0?-R "��68 d=86B5)+&�#�Y�:+IJ?-�+I��@>6B-j "$DC?[����+I�G*�0?V�6B+&- @#6B-q "���%5:�%e~0B5:�iAX�i'��)�#*g "0,�#�! "+&V�68 :� 243�� [

"�9'��c*��#@%5:�>68�:+&-TJ� "���Y "0?'�JB��-��#�)� &ypn+&J�[�sT[ ^ )F[�v�*�*�+I :+&0?-�0Be(@%0?.�.1�#5Q*��%@#5)�>6B�)�#�Q "�T�de~0?5:V�68 :+&0?-q0Be "�T+&� ��] e~�#5)5:+I :�B[

� '�A�$&+I�:���%*�@#6B$&@%'�$76� "+&0B-���0Beo "���l.��<68�:�i*�+768J?5"6BV�0Be(t _ am`b\8v ��� # _ +I-�*�+&@#68 "�Q :���i.�5:�%�:�%-�@#�0Be�a� �� & +&*T�#-j "+D�<�#*M+I- _ v � � t�v � -�08 N68 :+&0?-M68�ht _ � v !�)Q68�h6B-M�#�9'�+I$&+IA�5:+I'�V�.��<6B�)�,68 Q :��� "�%V�.1�#5:68 "'T5:��08eG+&-j "�%5:�#�! >[Mt}0324�F=?�#5%Of+&-j=?�%�) "+IJj68 :+&0?-m5:�%=B�>6B$I�#*z :�<68 d :��� .�5)�#*�+I@% :+&0?-m0Be�a� ���+I�

`%!j\

Page 148: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

p|+IJ?'�5)� � [ � � � 5)�#@%+&.�+D N68 :�ie~5:6B@% :+&0?-T�#O16B-�*�@#5:�%�#.M�! "5:�%-�JB :�S0Befr�p;sT`3sW68e "�%5Y`"# /��6� �s # #.� _ [�r}0B "�} "�<6� �03=?�%54 "����@#0?-T@#�#-j :5"68 :+&0?- 5:6B-�J?� # ] #T[J�i2� = +D 4+I��0B-�$IC :���}6BV�0B'�-j �08eX :'�-�J?�! "�#-�+&-W�:0?$I'T "+I0?-E "��68 f=B685:+&�%�f�:+&JB-�+I�<@#6B-j "$DC?[o����+&�f*�0?V�6B+I-@#6B-g :���#5)�%e~0?5)�iAX�h'��)�#*g "0,�#�! "+&V�68 :� 2 3�� [

100

110

120

130

140

150

160

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07

Cre

ep S

tren

gth

/ MP

a

Total Niobium / wt%p|+IJ?'�5)� � [I`%# � � 5:�%@#+&.T+I N6� "�Ge~5"6B@F "+&0B-��#OL6B-�*�@#5:�%�#. �! "5)�#-�JB :� 0Be^r�p;sT`3sY68e "�%5�`"# /��68 }s # # � _ [

6B-R6B5! "+De 6B@% ��:+I-�@#�,p _�_ &~e 6B@%� ] @%�#-j "�%5:�#*�@#'TA�+&@")�0?5Q@%0?.�.1�#5i6B�h6 .T�<6B�:�/+I�Q�FZK@%$&'�*��%*M2G���#-R@#0B-0�*�'�@F "+I-�J @>68$&@#'T$768 :+&0?-��}A1�#$&032 v�� ] :�#VW.X�%5"68 :'�5:�8[i����+&�Q+I�Q6B@%@#�%.T N6BAT$&�de~0?5�V�0B�) h�! "�#�%$&�%OPA�'T h-T0B e~0?5Wt _ a�`b\8v 2G�T+&@N� @%0?-j N6B+I-���@%0?.�.1�#5#O�2G�T+&@N� .�5)�#@%+&.�+D N68 :�#��6B� 6B- p _�_ .��<6B�)�B[��;ZK@%$&'�*�+I-�Jp _�_ +I-q :���i@#0?VW.�'T "68 "+I0?- 5)�#�:'T$I "�G+I-�@#0?5)5:�%@% "$DC +I-�t _ � v !W@%0?.�.1�#5%[ � 685:+&0B'���.��<6B�)�#�}�FZK+&�! "+I-�J

`%! !

Page 149: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

p|+IJ?'�5)� � [I`?` � _ 0?-j "0B'�5 .T$&0B �:�T0b2G+I-�J :��� =86B5)+768 :+&0?-w+I- @%5:�#�%. ] 5)'�.T "'T5:��! "5:�%-�JB :� 68 �s # #�� _ O(2G���#-x@#0?-T@#�#-j :5"68 :+&0?-��W0BecAX0B :�x=86B-<68*�+&'�V 6B-�*u "'�-�J ��! "�#-u685:��=86B5)+&�#*��:+&Vd'�$I "6B-��#0B'��:$DC?[�r�0B :�� "�<6� d "�T� *�0?V�6B+&-�2G���#5)�qrcp;sK`3s�+I�.�5)�#�)�#-j c+I��0?.T :+&VE'�V 2G+I :��`"! !Wa � 6T[

p|+IJ?'�5)� � [D`b\ � � +I�U@N�<6B5! "���)��032G+&-�J� :���Ue 6B@F "0?5)+&�:68 "+I0?-x08eQ "����`%# / ��@%5:�#�%. ]�! "5:�%-�JB :� 0BeErcp;sK`3sT[ �����R "�%5:V + 5)�#.�5)�#�)�#-j "�g "����@#0?-j :5:+&AT'T "+I0?-�� "0 :���@%5:�#�%. ] 5)'�.T "'T5:�c�! "5)�#-�JB :��*�'T�} :0Y*�+I�:�)0?$I=B�#*W�:0?$I'T "�%��0B :���#5( :�<6B-�VW0?$DCKA1*��%-L'TV�O=86B-<68*�+&'�V 6B-�*� "'T-�J?�) :�#-P[

`%! ^

Page 150: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

+&-mt _ a�`b\8v�68 l*�+ ?X�#5)�#-j Y :�#VW.X�%5"68 :'�5:�%�E6B5)�,�:��032G- +&-mp|+IJ�[ � [D`%!T[������ p _�_ 246B�i "���%5:�%e~0B5:�+&-T@#$&'T*��#*q+&- :���i@>6B$I@#'�$&68 "+I0?-��%[

Temperature / oC

Ae 1

FerriteFerrite

Austenite

VN

NbN

M 23C 6

Laves

Cu

1130930730530330130 1330

−1

−2

0

1

2

310

(ph

ase

/ mo

les)

log

Ae 3

p|+&J?'T5:� � [D`%! � � �<68�:�#�}�FZK+I�) "+I-�JW68 �=86B5:+I0?'��� :�#VW.X�%5"68 :'�5:�%�}+I-qt _ am`3\8vd[

�����E68-<6B$ICL�)+&�}���#5)�d+&�G.�5)�#�)�#-j "�%*Re~0B5c6B-U6B$&$I03C�-�0?5)V�6B$I+&�)�#*g68 Y`%#�($# � _ e~0?5l`d�M68-�*� :�#V4�.1�#5:�%*g68 ( ($#4� _ e~0?5c`h�P[f��-gA10B :��@>6B�)�#�� "���h@%0K0B$&+&-TJY "0/5)0K0BV :�#VW.X�%5"68 :'�5:�Q+I��6B�)�:'�VW�#*q "0/A1�+&-�6B+&5%[;v�e :�#5Q`"#$/���+I 4+&���FZK.X�%@% :�#*� "0/�<6>=B�i6d@#5)�#�#.q�! "5:�%-�JB :��0Bef`b\$# ] ` ^ #Ea � 6,68 �s$# # � _ � \Bs _ [_ 6B$I@#'�$&68 "+I0?-��c'T�:+&-TJ�685) "+D�<@#+&6B$|-T�#'�5:6B$(-��% �2�0?5)HMV�0L*��#$I� & *��%�:@%5:+&A1�#*�+&-R@N�<68.T "�%5 ^ )c.�5:�%*�+&@F "�#*m6`%# / � 5:'�.K "'�5)�Q�) :5:�#-TJB "� 08ef`b\$! `%#Ea � 6/68 �s # # � _ [L�����QVW0L*��#$I��+I- @#0?VdA�+&-<6� "+&0B-,2G+D "�� :���#5��VW0K*TCL-<68V�+I@#�i24�%5:��'��)�#* ���#5)��e~0?5de 6B@F "0?5)+&�:68 "+I0?-�0BeG@%5:�%�#. ] 5)'�.T :'�5:�q�) :5:�%-�JB "� 08ect _ am`b\8v 68 s # #4� _ 68e "�%5h`%# / �P[

`%!��

Page 151: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

����� � � � � �� � ����� � ��� � � ��� � � � ����� � �

_ 6B$&@%'�$76� "+&0B-����:��032 "��68 �=86B-�6B*�+&'TV��:0?VW�%2G�<6� Q+&- '��#-T@#�#�� "���Y�) "5)�#-�J8 "���%-�+&-�J�@#0?-j "5)+&A�' � "+I0?-u0Bec :'�-�J?�! "�%-P[ v� � �#5)0�@%0?-�@#�%-j "5"6� "+&0B- 0Be�=B68-<6B*�+I'�V�O( :����@%0?-j "5)+&A�'T :+&0?-u "0��) :5:�%-�JB "�xAjC "'T-�J?�) :�#-g5:�%*�'�@#�%� & p|+&JT[ � [D` ^ )F[

����+&�l+&- '��#-T@#��-T�#�#*m-�0B YAX�Q�)'��! E*�'��, "0g "���W.�5)�#�:�%-�@#��0Be�=86B-<6B*T+&'�V +I-m�)0?$&+I*m�)0?$&'K "+&0B-0?5�+D "��@>685:A�+I*��B[ �L :'�*�+I�#�G�<6>=?�l�:��032G-g "�<68 � :���i.�5:�%�:�%-�@#�Y0Be|�! "5)0?-�J,-�+I :5:+I*��h0?5�@>685:A�+I*��Qe~0?5:VW+&-TJ�#$I�#VW�#-j "� $&+IHB��=86B-<6B*T+&'�V @#6B-�+I-9 :�#5:6B@% 2G+I :��+I-9 :�#5)�) "+D "+&6B$<�#$I�#VW�#-j "� $&+IHB�G@>6B5)AX0B- 6B-�*�-�+I :5:0?JB�#-, "0@>68'��:���FZT6BJ?J?�%5"68 :�#*z�)0?$&+I*m�)0?$&'K "+&0B-m�! "5:�%-�JB :���#-�+I-�J � `%! ^�_ [q������6BAT�:�#-T@#� 0Be4=B68-<6B*�+I'�V�-��#+D "���%56 ?X�#@F "� �o6>=B�#�E.���6B�:�We~5"6B@F "+&0B-��#O^2� ,= 0Be4*�+&�)�:0?$D=?�#*m "'�-�JB�) "�%-z0?5l*�+&�)�:0?$D=?�%*�VW0?$ICLA1*��#-9'�VgOnAT'T 0?-�$DCE�%$&+&VW+&-�68 "�%�|=86B-<6B*�+I'�V -�+D "5)+&*��G6B-T*�*�+I�:�)0?$I=B�#*�=86B-�6B*�+&'TV &~ "6BA�$I� � [ ^ );68-�*� :���G�FZT6BJ?J?�%5"68 :�#*�:0B$&+&*��)0?$&'K "+&0B-��) "5)�#-�J8 "���%-�+&-�JT[

#T[ \d2� = � #/2� ,= �a�0?$I�Qe~5"6B@F "+&0B-g08e|.�5)�#@%+&.�+D N68 :�#�� ������ !T[D` ^ � `%# � !T[D` ^ ( � `%# � �^63=B�#� `?[ # � ( � `%# � `?[ #j\$! � `%# � r�A�r ^ [ � # � `%# � � ^ [ � ` � `%# � �a� �� # sT[ � ` � `%# � ��hr ^ [ ^ s � `%# � � #

�c+I�:�)0?$I=B�#* �K0?$&'K "�#� <d2� ,=� #T[ � � s #T[ s��$!� #K[J# #Bs ^ #

�n6BA�$I� � [ ^ ���(�<6B�:� e~5"6B@F "+I0?-��R+&- 6BA��)�#-�@%� 6B-�* .�5:�%�:�%-�@#� 08e�=86B-<6B*T+&'�V +I-t _ am`b\8v A�6B�:�Q@%0?VW.X0?�)+I :+&0?-P[ � 6B-�* � *��%-�0B "�h*T+&�:�)0?$I=B�#*� :'�-�J?�! "�%-�68-�*=86B-<68*�+&'�V�@#0?-T@#�#-j :5"68 :+&0?-��G5)�#�:.1�#@F "+D=?�#$DC?[

t�032��%=?�%5#Ola� ���5)+&@N� +&- @N��5)0?VW+&'�V 6B-�* -�+I :5:0?JB�#- 6B.�.1�>685:�q0?- 5:�%V�03=86B$Q0Bel=86B-<6B*T+&'�V&~ "6BA�$I� � [ ^ )F[��4'K >O9@>6B$I@#'�$&68 "+I0?-��;�)��032� "�<6� �VW0?$I�4e~5"6B@F "+I0?-,0Be^a� �� +I� @%0?-��! N6B-j ��%=?�%-�2G+I :�W=86B5)+76 � "+I0?-W0Be "'�-TJ?�) :�#- @%0?-�@#�%-j "5"6� "+&0B-POK :�L'T���<6>=L+&-�JY-�0E�@?X�#@F �0?-W "'�-�JB�) "�%-�� ���) "5)�#-�J8 "� @%0?-j "5:+IA�'T :+&0?-P[t��%-�@#��+I W240B'�$&*xAX�U6B.�.�5)0?.�5:+&68 "�� :0�@>68$&@#'T$768 :�g :�����! "5)�#-�JB :��@#0?-j :5:+&AT'T "+I0?-x*T'��� :0m "'T-�J?�) :�#-+&-q "�T�E6BA��)�#-�@%�/0Be;=86B-<68*�+&'�VgO�2G��+I@N�M@#$&�#6B5:$DC�5:�%V�03=B�#�c :���d�!CK-T�#5:JB+&@d�! "5)�#-�JB :���#-T+&-�J �A? �%@% c*�'�� "0M=86B-<68*�+&'�V "�<68 ,+I�W6B*�*��%* +&VW.�$I+&@#+D "$DCS "0R "�<6� �08e� :'�-�J?�! "�#- [ ���9'��#O� "'�-�JB�) "�%- @%0?-j "5:+IA�'T :�#�

`%!?s

Page 152: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

20

40

60

80

100

120

140

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Cre

ep s

tren

gth

/ MP

a

Total W / wt%

0.2V-1.92W

0V-1.92W

30405060708090

100110120130

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5

Cre

ep s

tren

gth

/ MP

a

Total Mo / wt%

0.2V-1.92W

0V-1.92W

0.2V-0W

20

40

60

80

100

120

140

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08

Cre

ep s

tren

gth

/ MP

a

Total Nb / wt%

0.2V-1.92W

0V-1.92W

0.2V-0W

p|+IJ?'�5)� � [D` ^ � ��- 'T�#-�@%��0BeL=86B-<6B*T+&'�V 6B-�*i "'�-TJ?�) :�#-l0?-i�) "5)�#-�J8 "�l@#0?-j "5)+&A�'K "+&0B-0Ben0B :���#5}6B$I$&03CL+&-�JE�%$&�%V��%-9 :��+&-gt _ a�`b\8v

`%!�(

Page 153: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� [ ^ \ia �|6Y+&-/ "0B "6B$ 68 � �%5:0Y@#0?-�@%�#-j "5:68 "+I0?-W0Be =86B-<68*�+&'�Vg[ �L+&-�@%��*�+I�:�)0?$I=B�#*, "'�-�JB�) "�%- +&�( :����0B-�$IC@#0BV�.10?-��%-9 �=86B5)CL+&-TJ +&-U :���E�)�<6B*��%*�5)�#J?+I0?-S0Be�p|+IJ�[ � [D`*�KO !K[ (?\�a �|6�0Be( :��� � [ ^ \ a �n6�@>6B-MA1�68 ) "5:+IA�'T :�#*/ "0l�:0?$I'T "+I0?-,�) :5:�#-TJB "���%-�+&-TJle~5)0?V� "'T-�J?�) :�#-P[ft}�#-�@%�BOL "���G5:�%V�68+&-�+I-�J ^ [ sda �n6Y@%0?V��%�e~5:0BV �^6>=?�#�}.��<68�:�#��6B-�*q*�+I�:�)0?$I=B�#*gV�0?$DCLAX*��%-9'�V�[

p|+IJ?'�5)� � [I`*� � � ? �%@% �0Bec "'�-�JB�) "�%-�6B-�* +I "�W.�5)�#@#+I.�+I "68 "�%��0B- @#5)�#�%.��) "5)�#-�J8 "�68 � �%5:0�=86B-�6B*�+&'TV�@#0?-�@%�#-j "5:68 "+I0?-P[ � 6B-T*�a�0 6B5:�g@#0?-T@#�#-j :5"68 :+&0?-���0Be*�+I�:�)0?$I=B�#*q "'�-�JB�) "�%-U68-�*�VW0?$DCKA1*��%-L'TV +&-�e~�%5:5:+D "�h5)�#�:.1�#@F "+D=?�#$DC?[

�K+&VW+&$&6B5:$DC?O|=86B-�6B*�+&'TV 6B-�* "'�-TJ?�) :�#- +I- '��%-�@#�q "�T���! "5:�%-�JB :�x@%0?-j "5:+IA�'T :+&0?- 0Be�-�+&0?AT+&'�V6B-�*gVW0?$ICLA1*��#-9'�V & p|+&J�[ � [D` ^ ) [����9'��%OX "�T�Y@%0?-j "5:+IA�'T :+&0?-� "0W�) :5:�%-�JB "��*�'��l "0W-�+&0?AT+&'�V��:��0?'T$&*A1� �

`%! �

Page 154: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

3 � ��� 3 � ��� ��� � � 3 � ��� ����� � � 3 � ��� ��� � �� � G � � � �0G �� � � � :0G�� a �n6 & � [I`%)

2G���%5:�3 � ��� ��� � O 3 � ��� ����� � 6B-T* 3 � ��� ��� � � 6B5:�W "�����) "5)�#-�J8 "�u@#0?-j :5:+&AT'T "+I0?-��d*T'��� "0U-�+&0?AT+&'�V68 �#T[ \ � �"`?[ � \ � 2� ,= O # � �N`?[ � \ � 2� ,= 6B-T* #T[ \ � ��# � 2� ,= 5)�#�:.1�#@F "+D=?�#$DC?[ _ 68$&@#'T$768 :+&0?-��Ee~0B5VW0?$ICLA1*��#-9'�V 68e "�%5�5:�#VW03=L+&-�J/ "�T�l�A? �%@% }0Beo=86B-<6B*�+I'�V 68-�*g :'�-�J?�! "�%-�J?+D=?�Y\K[ \ � a �|6K[

������.�5)�#�)�#-�@%��0Be *�+&�)�:0?$D=?�%*E=B68-<6B*�+I'�V 6B-�*E+D "�|-T+I "5)+&*�� @#0B-9 :5:+IA�'T "�%� ( � [ � a �n6c "0c :���4 :0B N6B$�) :5:�%-�JB "� [�� Y�:��0?'T$&*�AX�W-�0B :�#*m :�<68 i "�T�W :0B N6B$(�! "5)�#-�JB :��0Be�t _ am`3\8v�+I�l6g�!CK-T�#5:JB+&@W�@?X�#@% Y0BeA10B "�� :'�-�J?�! "�%-q6B-�* =86B-<6B*T+&'�VgOj2G���#5)�>6B�� :���Q+&-T*�+I=L+&*T'<6B$ @#0?-j :5:+&AT'T "+I0?-��408e � O�r�Aq68-�*qa�0,6B5)�6B$D2�6>CL�E�:V�6B$I$ [S������+I-�*�+D=K+I*�'<6B$ @#0B-9 :5:+IA�'T "+I0?-��Y0Be}*�+&�)�:0?$D=?�#*z=86B-�6B*�+&'TV 0?5Y=B68-<6B*�+I'�V�-�+I :5:+&*T�@#0B'�$&*q-�0B GA1�i�:�%.<6B5"6� "�#*gA1�#@>68'��:�l0B "�T�#5�e 6B@% :0?5:��*T+&*q-�0B G5)�#V�6B+&-q@#0B-��) "6B-j & p|+&JT[ � [D`3s�)F[

0e+00

1e-03

2e-03

3e-03

4e-03

5e-03

6e-03

0 0.05 0.1 0.15 0.20e+001e-022e-023e-024e-025e-026e-027e-028e-029e-021e-01

Pre

cipi

tate

s / m

ole

frac

tion

V in

sol

id s

olut

ion

/ wt%

Total V / wt%

VNV in ss

M2X

p|+IJ?'�5)� � [I`3s � �(�<6B�)�}e~5:6B@% :+&0?-�� 0Be �hr 6B-�*�a �� 6B-T*�2� ,=�08eP*�+I�:�:0B$I=?�%*�=86B-<6*�*�+I'�Vg[

� Q�<68�c$&0B-�J�A1�#�%-SH9-�032G-S "�<68 c@N��5:0BV�+I'�V��<6B5)*�$ICg@#0B-9 :5:+IA�'T "�%�� :0�6B-jCg�) "5)�#-�J8 "���%-�+&-�J 68 s # # � _ &yp|+IJ�[ � [ \$)F[ _ ��5:0?VW+&'TV +&�l6B*�*T�#*R "0q "���W�) :�#�#$ V�6B+&-�$DC�e~0B5h@#0?5)5:0?�)+&0?-�5:�%�:+&�! N6B-T@#��6B-�*�<6B5)*��#-�6BA�+&$I+I �C � `"!�� _ [

`%! �

Page 155: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

tc6>=L+&-�J,@#6B$&@%'�$768 :�#*� "�T�l@%0?-j "5)+&A�'T :+&0?-T��*�'��h "0W6B$I$ "���l6B$I$&03CL+&-�Jd�#$&�%V��%-j "�#O� :���i5:�%V�6B+I-�+&-TJ@#0B-9 :5:+IA�'T "+I0?-d :0h�) "5)�#-�J8 "�W0BeXt _ am`b\�v�@#0?VW�#�;e~5)0?V�p<��68-�*,V�+I@#5:0B�) "5)'�@% :'�5:� &!`b\$!*� � \K[ #j\ � ! #K[ � �a �n6�)F[f�n6BA�$&� � [ �EJ?+D=?�#�� :���i�:'�VWV�685)C 08e|�! "5:�%-�JB :��@%0?-j "5:+IA�'T :+&0?- e~5)0?V �>68@N��@%0?V�.10?-��%-j >[

�L "5)�#-�J8 "�g@#0?-j "5)+&A�'K "+&0B-a �|6 �n�%5:@%�#-j N6BJB��o0B "6B$P=86B-<6B*�+I'�V ( � [ � s ^p<�l6B-�*qVW+&@%5:0?�! "5:'T@% "'T5:� ! #T[ � \ ���+&�:�)0?$I=B�#*g "'�-�JB�) "�%- !T[J( !�^6>=?�%��.���6B�:�x6B-�* *�+&����)0?$I=B�#*�V�0?$DCLAX*��%-9'�V ^ [ s ^�o0B "6B$ -�+&0BA�+&'�V \K[J� \�o0B "6B$ V�0B$ICLAX*T�#-9'�V \ \

�n6BA�$I� � [J� � �L "5)�#-�J8 "�g@#0?-j "5)+&A�'K "+&0B-qe~5)0?V� :���i@#0?VW.10?-��#-j :�

�����W.�+&�W@N�<6B5! d+I-�p|+IJ�[ � [I`%(q�)'�V�V�6B5)+&�:�%�h "���W�) :5:�#-TJB "�m@#0?-j "5)+&A�'K "+&0B-��he~5:0?V�+I-�*�+I=L+I*�'<6B$@#0BV�.10?-��%-9 :��+&-� "�T�Y68$&$&03CB[

p|+IJ?'�5)� � [I`*( � �(+&�A� @N�<6B5! c�)��032G+&-�J��) "5)�#-�J8 "�S@%0?-j "5:+IA�'T :+&0?-qe~5:0?V =86B5)+&0?'T��@%0?V �.10?-��%-9 :��08eEt _ am`b\8vY[}���T�� :0B N6B$c�) "5)�#-�J8 "��08eEt _ am`b\8v +&�M`b\ !xa �|6 6� s #$# � _ 68e :�#5h`%# / �P[

` ^ #

Page 156: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

����� " � 1 1 ���

v @#0BVEA�+&-�68 "+I0?-U0Be -��%'�5"68$|-��F �240?5)HSVW0K*��%$&�} "0�.�5)�#*�+I@% Q :���EVW�#@N�<6B-T+&@>68$|.�5)0?.X�%5) :+&�#�Q6B-�*.��<68�:���) N68A�+&$I+I �Cx@>6B$I@#'�$&68 "+I0?-��� :0x+I*��#-j "+De C "�T��.T�<6B�:�%�#Oh2��#5:��'��)�#* +I- e 68@% "0B5:+&�)+&-�Jz :����@#5:�%�#.�) :5:�%-�JB "��0Be "���,���#68 ] 5:�#�)+&�! "+&-TJ��) "�%�#$I�#O|\^]�8_ 5#`bag0�Oorcp;sT`>s�6B-�*mt _ am`b\�vd[ �����/e 6B@F "0?5)+&�"6� "+&0B-246B�G-�0?- ] $I+&-��#6B5#[

��-d "�T��@>6B�)��0BeX\^]� _ 5%`ba�0Q�! "�%�#$&�%OB "�T��.�5:0B.X0?5! "+I0?-Y08e @#0?-j "5)+&A�'K "+&0B-Y "0d`%# / �E@%5:�%�#. ] 5)'�.T :'�5:��) :5:�%-�JB "�qe~5:0BV *�+I�:�:0B$I=?�%*��)0?$&'K "�#�G+I-�@#5)�>6B�)�#*�68 }s # # � _ +&-q@#0?VW.<6B5)+&�)0?- 2G+I :� �$�$# � _ [

p<0?5Q "���,��+IJ?�M@N��5)0?V�+I'�Vk�T�>68 ] 5:�%�:+&�! "+I-�Jq�) "�%�#$I�#Onrcp;sT`>s�6B-�*mt _ am`b\�vdOP=86B-<6B*T+&'�V +&�i6�) :5:0?-TJ/@#0?-j "5)+&A�'K "0?54 :0E "���h@%5:�%�#. ] �! "5)�#-�JB :�U6� Gs # # � _ [T��-� "�T+&�4 :'�-�J?�! "�#-�6B$I$&03C?�%* �) :�#�#$I��^63=B�#�.��<68�:�i@#0?-j :5:+&AT'T "�%�}VW0?5)�Q "0/ "���i@%5:�#�%. ] �! "5:�%-�JB :�� "��6B-�*T+&�:�)0?$I=B�#*q "'�-TJ?�) :�#-�6B�G�FZK.X�%@% :�#* ��� # _ [

_ 0?.�.1�#5Q+I�Q6B*T*��#*S :0�t _ am`3\8v�e~0?5�+&VW.�5:03=L+&-�JW "���Y "0?'�JB��-��#�)�#[h�����/@%0?-j "5)+&A�'T :+&0?-ge~5:0?V "�T�g+I-����%5:�#-j W�) :5:�%-�JB "� 0Bec+&5:0B-u6B$&0?-TJS2G+I "�u "�T�gVW+&@%5:0?�! "5)'�@% :'�5:��+I�W@%0?VW.<6B5"6� "+I=B�#$DC�$I�#�:�/ :�<6B-e~5:0BV 0B :���#5�@%0?V�.10?-��%-j "�#[

vc$I$L :����0B :���#5;.T5:�#@%+&.�+D N68 :�#�;Vd'��) (.T$76>CE6��:+&JB-�+I�<@#6B-j (5:0B$&�4*T'�5:+I-�Jc "�T���>6B5)$ICY�) "6BJ?�#�|0Be1@#5:�%�#.$&+De~�cA�'K �+D G@>6B-T-�0B GA1�Y68*�*�5:�%�:�)�#*U�T�#5:�8O �:+&-T@#�h "���i@#6B$&@%'�$768 :+&0?-T�45:�%$IC�0B-g�%�9'�+&$I+&A�5)+&'�Vg[

` ^ `

Page 157: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� ��������� �

��� � � � � � � � � � � � � � �

�����f�:'TAL�)�#@F |0BeL2��#$&*T+&-�JG+&� @N��6B$&$I�#-�J?+I-�J�A1�#@#6B'��:� 0BeK+I :� @#0?VW.�$&� ZK+I �Ch68-�*iAX�%@>6B'��)��+D "�^6B.T.�$&+I@>68 :+&0?-��6B5)��+I-� :����V�6b�)0?5)+I �CM08e�@>68�:�#�%O;�"6�e~�% �Cm@#5:+D "+I@>6B$y[�v�-�+&VW.10?5) "6B-j i.<6B5"68V��F "�#5i2G��+I@N�me~�>6� "'�5)�#�d+I-�) :5:'�@F "'�5:6B$;+I-9 :�#J?5)+I �C�68 i68VEA�+&�%-j Q "�%V�.1�#5:68 "'�5)�#�Q+I�c "0B'�J?��-��%�:�%O^2G�T+&@N�R@>6B-MA1�/.<6B5:6B.���5:6B�:�%*�6B� "�T��68A�+&$I+I �Cg0Be4 :���,V�6� "�#5)+76B$o "0g6>=?0?+I*mAT5:+I ) "$I�de~5"6B@F "'�5)�B[W��-� :���,@#0?-j :�FZL d08e4$I0?-�J� "�%5:V �)�#5)=L+I@#�68 ��#$I�%=868 "�%*S "�%V�.1�#5:68 "'�5)�#��0Be( "���YH9+&-�*U �CL.�+I@>6B$n+&-�.X032��#5Q.�$&6B-j >O1+I �+&��@#5:�%�#.S2G��+I@N�Se~5:�%�L'T�#-j "$DC@#0B-9 :5:0?$I�� "���i$I+Ie~�Q0Ben@#0BV�.10?-��%-9 :�#[

�����}5:�#�)�>6B5)@N��.�5)�#�)�#-j "�%* +&-/ "�T+&�( "���%�:+I� *T�>6B$I�f2G+D "�WAX08 "�/ "���%�:��6B�:.1�#@F "�fe~5:0?V "���G.10?+&-j f0Be=L+&�F2 0BeX24�%$&*�+I-�Jd68$&$&03CL�#[ �}�%�:�#6B5:@N���<6B� AX�%�#-�+I-,.�5:0?JB5:�#�)��03=B�#54V�6B-jCECB�>6B5)�� "0h :5)CW6B-�*W+&VW.�5)0b=B� "�T�� "0B'�J?��-��%�:��68-�* �) :5:�%-�JB "��08e AX�%�) G6>=86B+I$76BA�$I��@#0?VWVW�#5:@%+76B$ 68$&$&03CBOLAT'T 42G+D "��0?'K �VE'�@N���:'�@%@#�#�)�#[

v� Y :����A1�#JB+&-�-�+I-�Jq0Be� :��+&�l.�5:0b�)�#@% #O| �2�0�2��#$&*T�dv 68-�* � 2G+I "�m$76B5)J?�,@#0?-T@#�#-j :5"68 :+&0?-��l0Be-�+I@NHB�#$�2��#5)�GV�6B-9'Te 68@% "'T5:�#*W+&-E :���G��0?.1�� "�<6� ( "����-�+I@NHB�%$1�%-��<6B-T@#�#�f "0B'�J?��-��%�:�%[(�����G��+&J?�/-T+&@NHB�%$@#0B-�@#�%-9 :5"68 :+&0?-m�:��0B'�$&* 68$&�:0g$&�#6B*m :0M6�VW+&@%5:0?�! "5)'�@% :'�5:�,2G��+&@N��+&�l.�5:�%*�0?VW+&-<6B-j :$ICRV�6B5) :�#-��)+I "+I@BOA�'T � "���SV�6B5! "�#-T�:+I :��246B���FZK.1�#@F "�#* "0 A1�S�:68e~�SJ?+D=?�#- :�<68 :���M6B$I$&03C *��#�)+&J?- 68$&$&032��#* e~0B5 6$&032�@>6B5)AX0?-g@#0B-�@#�%-9 :5"68 :+&0?- [4� }2�6B�c6B-j "+I@#+&.�68 "�%*q :�<68 �6B-jCg5:�F N6B+I-��#*�6B'��! "�#-T+I "�i2�0?'�$&*�6B�)�:+&�! c+I-A�$I'�-j "+&-TJh@#5"68@NHL�%[��-Te~0B5) "'T-<68 "�%$ICBO? "���%�:�}�L'�6B$&+D N68 :+I=?�4+&*��#6B�(A<6B�)�#*�0B-W� ZK.X�%5:+&�%-�@#�Ge 6B+I$&�#* O?$&�#6B*�+&-TJ "0,�! "5:0B-�J,A�'T }A�5:+D : :$&�c2��#$I*�VW�% "6B$&�%[

vc�c6�@#0B-��:�%�L'T�#-�@%�BO^6�-9'�VdAX�%5c0Be(-T�#'�5:6B$n-T�% �2�0?5:HgV�0L*��%$&�GA<6B�)�#*M0?-U6 ��6>C?�%�:+&6B-Ue~5"68V��,�2�0?5:H 2��#5)�m+IV�.�$I�#VW�#-j "�%* +Y6 @#6B5:�Fe~'�$i�) "'T*TC 0Bed :���#�)�mVW0L*��#$I��5:�%=B�>6B$I�#* "�<68 g-�+I@NHB�%$Y+I�g0B-�$ICA1�#-��F�<@#+&6B$�+I-z$7685:J?�W@#0?-T@#�#-j :5"68 :+&0?-��Y2G���#- "�T� V�68-�Jj6B-��%�:� @%0?-�@%�#-j "5:68 "+I0?-z+&�YHB�%.T ,$&032i[S����+I�

` ^ \

Page 158: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

*��%V�0?-T�) "5:68 "�%*/ "���G.10b2��#5f0Be1 "�T�}VW�% :��0L*, :0l6B�:�)+&VW+&$76� "�f "���G�:+IVE'�$D N6B-��%0?'��;�A? �%@% �0Be1$76B5)J?��-9'�V4�A1�#5:�/08e�=86B5)+76BA�$I�#�%Of6Me~�#68 E2G��+I@N�x+I�E�<6B5)* "0�6B@N��+I�%=?��2G���%-xV�6BH9+&-TJM�L'�6B$&+D N68 :+I=?�h�)'�*�J?�%V��%-j "�6BA10?'T G@%0?V�.T$&�FZ .����%-�0?VW�#-<6T[

v� QV�6B-�Jj68-��#�)�Y@%0?-�@#�%-j "5"6� "+&0B-��#OX-�+&@NH8�#$^2�6B��e~0?'�-�*g "���%0?5:�F "+&@#6B$&$DC "0��<6>=?�/6W.�5:0B-�0?'�-�@%�#**��F "5:+IV��%-j N6B$j�A? �%@% (0?-l "0?'TJ?��-��%�:�#[|�����#�)�� "5:�%-�*��|6B5:��-��%2 5:�F=?�%$768 :+&0?-��n6B-�*d@>6B'��)�#*E@%0?-��)+&*��%5"6BA�$I��FZK@%+I "�%V��%-j >[;�o0h=B68$&+&*�68 "� "���%V �FZK.1�#5:+IV��%-j N6B$I$IC?O?6c24�%$&*�� _ �42�6B�f*��%�:+IJ?-��#*�6B-�*,V�6B-9'Te 6B@F "'�5)�#*6B-�*g.�5)0b=B�#*U :0,�<6>=?�dVd'�@N�UA1�% ) "�#5� :0?'�J?��-T�#�:�} "�<68-�.�5)�%=L+&0B'��c6� : "�%V�.K "��2G+I :����+IJ?�q-�+&@NH8�#$^@#0B-0�@#�%-j "5"6� "+&0B-��#[

�K+&-T@#�i "0?'�JB��-��#�)�Q�:�T0?'�$&*��) :5:+&@F "$DCqAX�Y@#0?VW.<6B5)�#*S6� c�)+&VW+&$7685��) :5:�#-TJB "�POX@#0?VW.<6B5)+&�)0?-��G24�%5:�V�6B*���2G��+I@N��*��%V�0?-T�) "5:68 "�%*W :�<68 �6B-W�#-���6B-�@#�%V��%-j �0BeX "0?'�JB��-��#�)� 246B� +&-�*T�#�#*�0?AT "6B+&-��%*/e~0?$&$I0b2 �+&-TJE "���i.�5)�#*�+I@% "+I0?-q0Beo "���iVW0K*��%$&�%[ �}�F N6B+I-��#*g6B'��! "�%-�+I :�ie~5:6B@% :+&0?-T��24�%5:�lV��#6B�:'�5)�#*�6B-�*g�:��032G--�0B � :0,AX�i@>68.<6BA�$I�h0Be|� ZK.�$76B+I-�+&-TJE "���i$7685:J?�Q�%-��<6B-T@#�#VW�#-j �0Beo "0?'�JB��-��#�)��+I-�24�%$&* _ [

�����RAX�%�) ��FZK.�$&6B-<68 :+&0?-��)�#�#VW�q "0uAX��6B�)�:0L@#+&68 "�%* 2G+D "�� "5:6B-��)e~0B5:V�68 "+I0?- "�%V�.1�#5:68 "'�5)�#�%O2G��+I@N�d24�%5:��VW�>6B�)'�5:�%*E'��)+&-�JQ*T+&$76� "0?VW�% :5)C?[^� |�:�#�%V��n "�<68 n "���4��+&J?�Yv�@ ] :�#VW.X�%5"68 :'�5:��0Be<24�%$&* _$&�#6B*��� "0, "�T�Y�%$&+&VW+&-�68 "+I0?-�0Be|5:�%J?+&0?-T�G2G+D "�g�FZK@#�%�:�)+I=?�d�<6B5:*T-��#�)�c+&-gVE'�$D "+I5:'�- 2��#$I*U*��%.X0?�)+I :��+ AjC@#0B-9 :5"6B�! >O 6S@#0BVEA�+&-�68 "+I0?-�0Be}��+IJ?� V�6B-�Jj6B-T�#�:�q68-�* -�+&@NH8�#$�J?+D=?�%�/.<6B5) :+&@%'�$76B5)$ICR��+IJ?� �<6B5)*�-��%�:��%��08 ���).X08 "����2G�T+&@N� VE'��) qA1�M*��F "5:+IV��%-j N6B$c :0 "0?'�JB��-��#�)�#[ t}+&J?�0� 5:�%�:0?$I'T "+I0?- �<6B5)*�-��%�:�qV�68.��@#0B-T�<5:VW�� "�T+&���jCL.X0B :���#�)+&�%[

� -����A? �%@% /0Be�6U��+&JB��v�@ ] :�#VW.X�%5"68 :'�5:�W+&�l "�<68 d+I Y@>6B'T�:�#�d$76B5)J?�#5i "�%V�.1�#5)�#*z5)�#J?+I0?-��d+I- "�T��'T-�*��#5)$ICL+&-TJx5)�#J?+I0?-���2G���#-�6u2��#$I*�A1�>6B* +&�q*��%.X0B�:+I :�#*�6B�g6 .<685) g0Be/6uVE'�$D "+I5:'�-�2��#$&* [p<'�5) :���#5)V�0B5:�BOf "�%-��:+I$&� :�#�) :��.1�#5!e~0?5:VW�#* 0?-ue~'�$&$DCzV�6B5) :�#-��)+I "+I@ �"68V�.�$I�#�,0Bec��+&J?� 6B-T*x$I0b2 � a�-2��#$&*T�EJj6>=?� +I*��#-j :+&@>68$��! "5:�%�:�����) :5"6B+I- @#'�5!=?�%�W�)��032G+&-�J� "�<68 d "���%5:� +I�d-�0Se~'�-T*<6BVW�#-j N6B$ �@?X�#@F /0BeV�6B-�Jj6B-T�#�:�Q2G�T+&@N��6B$I :�#5:�� :���i�) :5"6B+I-0���<685:*��%-�+&-�J/A1�#��63=L+I0?'�5#[

� i240?'T$&*�AX�,+&-j :�#5:�%�) :+&-�J� "0gV�6BHB�W6q�:+&VW+&$&6B5G24�%$&*R2G��+&@N��6B$&�)0g@%0?-j N6B+I-��i@#0?A�6B$I h :0g5:6B+&�)� "�T�hv�@ ] :�#VW.X�%5"68 :'�5:�i0Be|6/��+&JB�0�!a�-�2��#$I*PO� "0,�:�%�i+Ieo "���h "0B'�J?��-��%�:�}@>6B-qA1�i+&VW.�5:03=?�%*P[

r��%'�5"6B$c-��% �2�0?5:H�VW0L*��#$I� �<6>=?�RA1�#�#- �:'T@#@#�%�:�!e~'�$Y+I- "���R.<68�) q+&- :���R*��#�)+&J?- 0Bel@%5:�#�%.0�5:�%�:+I�) N68-9 l�! "�#�%$&�Y6B-�*R24�%$&*�*��#.10?�)+I "�%[�t}0324�F=?�#5%O;+I i��6B�l6B$I246>CK�lA1�#�#-�*�+ f @%'�$I #O 2G���% :���#5l'��:+I-�J

` ^ !

Page 159: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

-��%'�5"6B$1-��F �240?5)H9�}0B540B :���#5�V��F "��0L*��#OL "0E+I*��#-j :+Ie C/2G�<68 �@#0?-j "5)+&A�'K "�#�� "0E@%5:�#�%.�5:'�.K "'�5)�Q�) :5:�#-TJB "�6B-�*MAjCM�T0b2 VE'�@N� [d��-M "��+I�Q.�5)0��)�#@F >Oo6 *�+ ?X�#5)�#-j l6B.�.T5:0j6B@N�M246B�i6B*�0B.T "�%*R :0q68 : :�#VW.T i6 -�0B-0�$&+I-��>685�e 6B@% :0?5:+I�"68 :+&0?-g0Be; :���d$I0?-�J � "�#5)V @#5)�#�%.0��5)'�.T "'T5:�E�! "5:�%-�JB :�P[����T+&�G2�6B�c*�0?-��YA9Cg+I-�@#$I'�*�+&-TJ "�T�l�%�9'�+&$I+&A�5)+&'�V .�5:�%@#+I.�+I "68 "�Qe~5:6B@% :+&0?-��}6B-T*g :���Y@N�T�#VW+&@>68$ @#0?VW.X0B�:+I :+&0?-�0Be| :���Y5)�#�)+&*�'<68$Pe~�#5:5)+I :�+&- :���l6B-<6B$DCL�:+&�%[

� �2�68��*��%V�0B-��) :5"68 :�#*g'��:+I-�J,@>6B�)�Y�! "'�*�+I�#�GA<6B�)�#*g0?-g@#$768�:�:+I@h�) :�#�#$I�.& \K[ \ � _ 5��N`ba�0TO<rcp;sK`3s6B-�*Rt _ am`b\8v )� "�<6� h+I c+&�ce~5)�#�9'��#-j :$ICM.10?�:�)+&A�$I�Y :0g+I*��#-j :+Ie Cq "���/5)0?$&�%�Q0Be .<6B5! "+I@#'�$&6B5c.���6B�:�%�h0?5@#0BV�.10?-��%-9 :��+&-q�:0B$&'T :+&0?-POT6B-�*q "�<6� � "���i5:�%�:'�$D "�}6B5)�l.T�9CL�)+&@>68$&$IC�5:�#6B�:0?-�6BA�$&�8[

� E2�0?'�$&*�AX��'��)�%e~'�$�+&-ze~'T :'�5:��240?5)H� :0M+&-�@%0?5:.10?5:68 "��+&-� :��� -��%'�5"6B$�-��% �2�0?5)H1O�6SH9+&-��F "+I@ "�T�#0?5!C��)0d "�<6� � "���c�%=?0B$&'T :+&0?-�0Be^.�5:�%@#+I.�+I "68 "�%��2G+I :�� "+IV���+&��+&-�@%$&'�*��%* �#-�6BA�$&+I-�JY :���Q�)��0?5) -� :�#5:V@#5)�#�%. �! "5)�#-�JB :� 68$&�:0� "0RAX� e 68@% "0B5:+&�)�#*P[������q.�5)0K@%�#�:�,@#6B-z "���%-xA1��'��)�#*u�@?X�#@F "+I=B�#$DC +&-u6B$I$&03C*��%�:+&JB-P[

�����E "�%-�*��%-�@%CMe~0?5c@#0j6B5)�:�%-�+&-�J�08e�.T5:�#@%+&.�+D N68 :�#�Q@#6B-�6B$&�)0�AX�d�) "'T*�+&�%*�+I-M.�5:+I-�@#+I.�$&�Y+&-S :���@#0B-9 :�FZL �0BeP@%5:�#�%. ] 5)'�.T "'T5:�Q�! "5:�%-�JB :��A�'T "�T�#5:�}+&� 6l-��#�%*�e~0?5fVE'�$D "+I@#0?VW.X0B-��#-j 6B-�*WVE'�$D "+I.��<6B�)�@#0?6B5:�)�#-�+I-�J/ "���%0?5)C�A1�%e~0B5:�i�:'�@N�U6B-q�FZK�#5)@#+I�:�l@>6B-gAX�h+IV�.T$&�#VW�#-j :�#*�+&-q.�5:6B@% :+&@%�B[

` ^�^

Page 160: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

APPENDIX I

0

50

100

150

200

0 50 100 150 200 250 300

Bor

on /

ppm

w

Toughness / J

� ���

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0 50 100 150 200 250 300

Car

bon

/ wt%

Toughness / J

� � �

0

0.004

0.008

0.012

0.016

0 50 100150200250300

Cob

alt /

wt%

Toughness / J

��� �

02468

1012

0 50 100 150 200 250 300

Chr

omiu

m /

wt%

Toughness / J

��� �

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 50 100 150 200 250 300

Cop

per

/ wt%

Toughness / J

��� �

00.20.40.60.8

11.21.41.61.8

0 50 100 150 200 250 300

Sili

con

/ wt%

Toughness / J

��� �

0100200300400500600700800

0 50 100 150 200 250 300

Tita

nium

/ pp

mw

Toughness / J

�� �

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 50 100 150 200 250 300

Man

gane

se /

wt%

Toughness / J

�� �

0

0.4

0.8

1.2

1.6

0 50 100 150 200 250 300

Mol

ybde

num

/ w

t%

Toughness / J

��� �

0

200

400

600

800

1000

0 50 100 150 200 250 300

Nitr

ogen

/ pp

mw

Toughness / J

� � �

0

400

800

1200

1600

0 50 100 150 200 250 300

Nio

bium

/ pp

mw

Toughness / J

��� �

0

2

4

6

8

10

0 50 100 150 200 250 300

Nic

kel /

wt%

Toughness / J

��� �

p|+IJ?'�5)� � [D`��(�����l0?-��A� *�+&VW�#-T�:+&0B-<6B$ *T+&�) :5:+IA�'T "+I0?- 0Ben*<68 "6

` ^ �

Page 161: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

0

400

800

1200

1600

0 50 100 150 200 250 300

Oxy

gen

/ ppm

w

Toughness / J

� ���

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0 50 100 150 200 250 300

Pho

spho

rus

/ wt%

Toughness / J

� � �

00.020.040.060.08

0.10.120.140.16

0 50 100 150 200 250 300

Sul

phur

/ w

t%

Toughness / J

��� �

00.10.20.30.40.50.6

0 50 100 150 200 250 300

Van

adiu

m /

wt%

Toughness / J

��� �

00.5

11.5

22.5

33.5

4

0 50 100 150 200 250 300

Tun

gste

n / w

t%

Toughness / J

��� �

01234567

0 50 100 150 200 250 300

Hea

t Inp

ut /

kJ m

m-1

Toughness / J

��� �

0

100

200

300

400

0 50 100 150 200 250 300

Inte

rpas

s T

emp.

/ o C

Toughness / J

�� �

-200-150-100

-500

50100150

0 50 100 150 200 250 300Tes

t Tem

pera

ture

/ o C

Toughness / J

�� �

0100200300400500600700800

0 50 100 150 200 250 300pwht

Tem

pera

ture

/ o C

Toughness / J

��� �

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200 250 300

pwht

tim

e / h

Toughness / J

� � �

p|+IJ?'�5)� � [ \ �(�����l0?-��A� *�+&VW�#-T�:+&0B-<6B$ *T+&�) :5:+IA�'T "+I0?- 0Ben*<68 "6

` ^ s

Page 162: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

��-�.�'T }=86B5:+&6BA�$I�#� a�+&-�+IVE'�V aU6bZT+IVE'�V a��#6B- �L :*P[ �c�%=L+&68 "+I0?-vc$I$P�#$I�#VW�#-j "�G+I-q2� =�'�-�$I�#�)�}08 "���%5)2G+&�)�i�:.1�#@#+D�<�#*` _ 6B5:A10?- #T[J#?\ #T[D` � #T[ #�( #T[ #j\K`\ �K+&$I+&@%0?- #T[J#K` `?[ s ! #T[ ^ #T[D`%!! aU6B-�J?6B-��#�)� #T[ \ ! \K[ !T` `?[ \ #T[ ^ \^ �K'�$I.��9'�5 #T[J#$#j\ #T[D` ^ #T[ # #�( � #T[ # # �� �(��0?�:.T��0?5:'T� #T[J#$# ! #T[ \ � #T[ #T` #T[ #T` ^s r�+I@NHB�#$ # � [ ^ #T[ s `?[ s( _ ��5:0BV�+I'�V # `?`B[ ( � #T[J� `?[ ^� a�0?$DCKA1*��%-L'TV # `?[J� ^ #T[ \ #T[ ! ^� � 6B-<6B*T+&'�V # #T[J�$! #T[ #T` #T[ # ^ �`%# _ 0?.�.1�#5 # \K[D` � #T[ #?s #T[ \?\`?` _ 0?A<6B$D # #T[ #T`3s #T[ # # # ( #T[ # #j\$(`b\ �n'T-�J?�) :�#- # !T[ � #T[ # # � #T[ \`%! � ZKCLJ?�%- <E.�.�V s ! `*� !�� ^ #BsT[ \ `?`3\K[J!` ^ ��+I "6B-�+&'TV <E.�.�V # ( ( # `%#$#T[J#$! `%! �K[ ^`*� r�+D "5:0BJ?�#- <E.�.�V \K` `%#$# # � � [J! s�(L[ �`3s �40?5)0?- <E.�.TV # \$#$# `%!K[ � ! ^ [J!`*( r�+I0?A�+&'TV <E.�.�V # `*($($# ! � [J! `%!BsT[ �` � t���� <EH��WVWV � ] #T[ s sT[ s `?[D` � #T[J(` � �����1< � _ \$# !�� # \$#$#T[I` � !T`B[ \$!\$# .j2G�9 :��� <4� _ \$# (Bs$# ` � �K[J!Bs \ �$(K[ \ ^\K` .j2G�9 ) � <E� # `%#$# \K[J( sT[D`%!\?\ �n�%�) } "�%V�.1�#5:68 "'�5)��< � _ �N` � s `%!Bs � ^�^ [ \ � !?sK[I`%!�n6BA�$I� � [I`��q��-�.T'T �=86B5)+76BAT$&�#�/'T�:�#*x "0R "5"68+&- "���qVW0K*T�#$&�Ee~0B5W�%�) "6BA�$&+I�:��+I-�J�6-��F �240B5:H 08ei@#0?VW.X0B�:+I :+&0?- O����>6� "5)�>68 :V��%-9 �6B-�* 2��#$I*�+&-�J�.<6B5"68V��F "�#5)��2G+I :� :0?'�J?��-T�#�:�%O<CK+I�#$I*��) "5)�#-�J8 "�PO '�$D "+&V�68 :�� "�%-��:+I$&�h�! "5:�%-�JB :�U6B-T*g :0?'�J?��-T�#�:�%[

�� � �� ������� ��� � ����� ������ � �!� � � �" ��� �# �%$ �& �')( � � � � �" * � � �� � � � * ���!� ��� �� ��� �+ �%$ �& �')( � � � � �" * � � �� � � � * ��� �

` ^ (

Page 163: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

APPENDIX II������������ ������������� ���������������� ����!#"$�����������%�#�&�'� ��(����)+*�,��'-.0/1����32

0

2

4

6

8

10

12

14

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8

Chr

omiu

m /

wt%

log(creep strength / MPa)

� � �

0

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0.007

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8

Car

bon

/ wt%

log(creep strength / MPa)

� � �

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8

Mol

ybde

num

/ w

t%

log(creep strength / MPa)

� � �

0123456789

10

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8

Nio

bium

/ w

t% /

10-4

log(creep strength / MPa)

��� �

0

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

0.014

0.016

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8

Nitr

ogen

/ w

t%

log(creep strength / MPa)

��� �

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8

Van

adiu

m /

wt%

log(creep strength / MPa)

� � �

00.20.40.60.8

11.21.41.61.8

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8

Tun

gste

n / w

t%

log(creep strength / MPa)

�� �

p|+&JB'�5:� � [J! � �L.�5:�#6B*�08en2� = 0Be|�)0?$&+I*��:0?$I'T "+I0?-��) :5:�%-�JB "�T�#-�+I-�J��)0?$&'K "�#�%[

` ^ �

Page 164: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.04

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8

Cem

entit

e / m

ole

frac

tion

log(creep strength / MPa)

� � �

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8La

ves

Pha

se /

mol

e fr

actio

n

log(creep strength / MPa)

� � �

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8

M23

C6

/ mol

e fr

actio

n

log(creep strength / MPa)

� � �

00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

1

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8

M2X

/ m

ole

frac

tion

log(creep strength / MPa)

��� �

0

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

0.014

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8

M6C

/ m

ole

frac

tion

log(creep strength / MPa)

��� �

00.005

0.010.015

0.020.025

0.030.035

0.040.045

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8

M7C

3 / m

ole

frac

tion

log(creep strength / MPa)

� � �

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

0.003

0.0035

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8

Nio

bium

Car

bide

/ m

ole

frac

tion

log(creep strength / MPa)

�� �

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

0.003

0.0035

0.004

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8

Nio

bium

Nitr

ide

/ mol

e fr

actio

n

log(creep strength / MPa)

�� �

00.00050.001

0.00150.002

0.00250.003

0.00350.004

0.00450.005

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8Van

adiu

m N

itrid

e / m

ole

frac

tion

log(creep strength / MPa)

��� �

p|+&J?'T5:� � [ ^ � �K.�5)�>6B*g0Ben.�5:�%@#+I.�+I "68 "�hVW0?$&��e~5"6B@F "+&0B-P[

` ^ �

Page 165: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

������������� ���������� ������������� ������������� ������� � �!����"���#$"�%&��' �(���)�*��+ �,�-.��#$����/#)�����)��#$�0�)���1�32�465 7!8:9<;:; =�9?>:@ A�9?B:C 8:9�8:8DE��� �F��#!���)��#$�G-.H�5 ;�>:A 8�B:>:A @:C�8:9 I C:=�9�8

J �LKM�NO� + ���1�����$PQ ��#)R��� B�9?B:B�I B�9 I�@ B�9�8�>�8�S B�9?B:=:C� � + �*��� B�9?B�8 B�9?@:C B�9?>:CT;�@ B�9�8�@�I�@�U����,������P$� B�9?B�8 B�9?S:> B�9?=�8�S:C B�9�8�B:@T;VW4�:P)��4��#)��P B�9?B:B�8 B�9?B:>:S B�9?B�8�>:C B�9?B:B:C:>� � + ��4 ��# B�9?B:B:B:= B�9?B:> B�9?B:BT;�C B�9?B:B�I�SQ 4�#$�� ����� B�9?=:S 8�I�9<;�> C�9?=:=:AT; I�9�8�>:S�8�� +�X RF"���� ��� B�9?B�I >�9?S:S B�9<;�>:A:C B�9 I�>:B�IDY����,TP)�$��� B�9?B�8 A�9?S:A B�9?C�I�>T; B�9?@:=:C:CZ[�*�$\T� + B�9?B�8 > B�9�8�@:>:> B�9?>:>:S:CQ �������# B�9?B:B:A 8:9?=:C B�9�8:8�B�I B�9?>:>:A�8]^���_��"������ B�9?B�8 B�9?A B�9�8�>T;�= B�9�8�B:A:=Z[�*�R������ B�9?B:B�8 B�9?A�8�> B�9?B:>:S�I B�9?B:AT;�>` + ��� ��������� B�9?B:B�8 B�9�8�C:=�8 B�9?B:>:@:B B�9?B:>:A:=Z[���)#$�,T��� B�9?B:B�8 B�9?B:=T; B�9?B:B:S:@ B�9?B:B:ST;ab�#$�� B B�9?B:=�8 B�9?B:B:B:S B�9?B:B:>:SQ �R_� + � B A�9?B:S B�9?B:=:=�I B�9?A:>:=T;Dc�����!� + ��� B B�9�8 B�9?B:B:B:> B�9?B:B�I�=d � X ,T��� B�9?B:B:A B�9?B:A:= B�9?B:B:S:S B�9?B:B:>ef4���������� B 8:9?C:S B�9?B:B:=T; B�9?B:@:BT;

�n6BA�$I� � [ \ � �K�#5!=K+I@#�/ "+IV��E6B-�*R "�#VW.1�#5"6� "'�5)�,6B$&0?-TJ 2G+I "�R@N���%V�+I@>6B$(@%0?VW.X0?�)+>� :+&0?-P[���������f��� �F������ � �g�������3��� �U���h���3��� ������� � �$"i9W%&��' �(���)�*��Zj�#)�k� + �*P)����,lDE��� �F��#!���)��#$�G-.H�5 8:8�>:A 8�I ;�A 8�>:C:@�9?= ;h8:9?@Zj�#)�k� + �*P)����,lDb���1�k-m465 B�9�8n; A:A >�9 I�A I�9?=:=Q eo�NOZj�#)�k� + �*P$�0���pN.��#)�_����k-qBr�#�8n5 B 8 B�9?B�I�> B�9?>:BQ eo�NOZj�#)�k� + �*P$�0��������#�-qB �#s8n5 B 8 B�9<;�I B�9 I:IQ eo�NOZj�#)�k� + �*P$�&Nq�#��� +Yt �������!4u-qB �#s8n5 B 8 B�9�8�= B�9?A:CQ ev�NwZ[�#)�k� + �*P$��N.�# J ���$��# t �������!4�-qBs�#j8n5 B 8 B�9?B:C B�9?>�IDY��� ����#)����,lDE��� �F��#!���)��#$�x-.H�5 @:>:A 8�A:>:A S:S:@�9?@T; ;�A�9?A:>DY��� ����#)����,k�)���1�l-m465 B�9?= @:A�9?= I�9?@�8 8:8:9?>�IQ eo�NODY��� ����#f���xN.��#)�_����k-qB �#s8n5 B 8 B�9?B:=:C B�9?>:>:SQ eo�NODY��� ����#f���g����#y-qBr�#�8n5 B 8 B�9?@:S B�9?AQ eo�NODY��� ����#�Nq�#��� +wt �������$4z-qBr�#38n5 B 8 B�9?B:A�8 B�9�8n;�IQ eo�NODY��� ����#�Nq�# J ���$��# t �������!4z-qBr�#�8n5 B 8 B�9?B�8�A B�9�8:8�=` ������� + ����,k�$��� ����#!���)��#$�l-.H�5 A:B:B 8�B:>:A I�C�8:9?=�I >:@:>�9?C:>` ������� + ����,lDb���1�k-m465 B�9?= S:B I�9?A:@ 8:8:9?B�8Q eo�NW��������� + ���xN.��#)�_����k-qBr�#�8n5 B 8 B�9�8�>T; B�9?A:A:AQ eo�NW��������� + ���g����#y-qBr�#�8n5 B 8 B�9?@T;�A B�9?A:A:A

�n6BA�$I� � [ ! �ft��#68 G "5:�#68 "VW�#-j G.<685"6BVW�% :�#5:�%[ _ � 5)�#.�5)�#�)�#-j "� _ 0K0?$I+&-�J ��68 :�B[

`*�$#

Page 166: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� ����������� ���������� ������������� �U���h���3��� ������� � �!����"���#$"g%&��'h�(���)�*��` +�+ �������$Pf���p�1 + �&N.#!�����)�*��

� �� B B�9?S:@:=T; B�9?B:B:A�I B�9?B�I�A:CQ ���1�����)���$� B B�9?B:A:ST; B�9?B:B:B:> B�9?B:B:>:C����� � B B�9?B�I�BT; B�9?B:B�8�A B�9?B:B:=:=� �� � � B B�9?B:=:=�I B�9?B:>:A:= B�9?B:B:S:S� � � B B�9?B�8�A�I B�9?B:B:B:C B�9?B:B:>�Y�'T�Pf��4_��P$�P B B�9?B:A�8n; B�9?B:B:AT; B�9?B:B:=:CZf�*�R������ ����#)R��*"�� B B�9?B:B:A�8 B B�9?B:B:B:>Zf�*�R������ �����)#)�*"�� B B�9?B:B:A:@ B�9?B:B:B:A B�9?B:B:B�I]^���_��"������ �����)#)�*"�� B B�9?B:B�I�S B�9?B:B�8�= B�9?B:B�8�=

J �LKM�NOP$ + �*"/P$ + ���)�*��gP$�)#$����,:�)4���������,l� + ���1�����$PQ 4�#$�� ����� B�9?B:B:B:S 8�A�9?B:C�8�A =�9?>:S�8�C A�9<;�C�8�=�� +�X R�"�������� B�9?B:B:A >�9<;�B:@:C B�9?>T;�I B�9?A:B:A:@Dw����,TP)�$��� B 8:9?C:C:BT; B�9?>:C�I ; B�9?A:S:C:A]^���_��"������ B B�9?>�8�=�I B�9?B�I�>:> B�9?B:=�I�SZf�*�R������ B B�9?B:B:B:S B�9?B:B:B�8 B�9?B:B:B:>Zf���)#$�,T��� B B�9?B�8�I�8 B�9?B:B:B:A B�9?B:B�8�AQ ��#)RF�� B B�9?B:B:C�8 B�9?B:B:B:A B�9?B:B:B:C

d ���)�����f':��#)�(��R + �Q #$����gP)�)#$����,:�)4�2y��V � 8�@�9?B =:C:@�9?S+ �,_- Q #$����gP)�)#$����,:�)4 2y��V �T5 8:9?>:=:= >�9<;�=:= >�9�8�I:I ; B�9?>:@:>:=

�n6BA�$I� � [ ^ � �(�9'�+&$I+&A�5)+&'�V .T5:�#@%+&.�+D N68 :�xe~5:6B@% :+&0?-��m6B-�* 2� = �:0?$I+&*��)0?$&'K "+&0B-�! "5:�%-�JB :���#-�+I-�J �%$&�#VW�#-j :�Q'��:�%*R6B�Q+I-�.�'T :�#[c���T�E0?'T :.�'T h+I�c�) "68 "�%*S+&-� "���Y$76B�! �2�0Y5)032G�#OLAX0B :��68� @%5:�%�#. ] 5)'�.T :'�5:�}�) :5:�#-TJB "��6B-�*W+I :� $I0?Jj6B5)+I :��V +80?-�$DCd "�T�}$&68 � :�#5G+&��'��)�#*�+&-� "���i*��F=?�%$&0?.1�#VW�#-j }0Beo "���lV�0L*��%$ OK :���he~0?5:VW�#5�+I���:+IV�.�$DC� :���#5)�e~0?5�+I$&$I'��) :5"68 :+&0?-P[

`*�K`

Page 167: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

APPENDIX III

� ��� ������� ����� ��� � ������ ������� ����� ��� � � � ������� ��� "! � �#�%$� &�

v :�#-��)+&$I�Y "�%�) c+&�}@>6B5)5:+&�%*U0?'K Q03=?�%5Q6�.1�#5)@#�#.K "+&AT$ICq�:�T0?5) c.X�%5:+&0L*g0Be( "+IV��8O 68 Q�! "5"68+&-U5:68 "�%�2G���%5:�/ "���,VW�>6B�)'�5:�%*m.T5:0?.1�#5! "+&�%�i6B5:�,-�08 i�) "5:6B+&- ] 5"68 :�/�:�%-��:+D "+I=B�B[,v @#5)�#�%.m "�%�) #On0?-M :���,0B "���%5�<6B-T*PO�+&�}6B$I$P6BA10?'T � :+&VW�A� *��#.1�#-�*T�#-j }�) "5:6B+&- [

� (+&�|-��%=B�#5) :���#$I�#�)��.10?�:�)+&A�$I�4 "��68 ; "�T��@#5:�%�#.WV�0L*��%$&�|5)�#.10?5) :�#*,+&-E :��+&�n "���%�:+&�(@%0?'�$I*/AX��'��)�#* "0h�%�) :+&V�68 "� "������08 � :�#-��)+&$I�4�) :5:�%-�JB "� [;v�e :�#5f6B$I$ O86Q@#5:�%�#., "�%�) f@#0B-�*�'�@F "�#*�68 f6Q�)' f @#+I�#-j "$DCE��+IJ?��) :5:�%�:�lV�6>CM�<6>=B� 6q�:��0?5! d�%-�0?'�JB�m*�'T5"68 :+&0?-R "0gJ?+I=B�,5:�#�)'�$I :�h2G��+&@N��6B5:�W@#0?VW.<6B5:6BA�$I�d "0q "��0B�:�e~5:0BVw6���0B -� "�%-��:+I$&�i "�%�) >[c�����d2�0?5:Hg.�5:�%�:�%-9 :�#*R+&-g "��+I�Q6B.T.X�%-�*�+DZg246B�Q@%0?-�*�'�@F "�%*R :0 �FZT6BVW+&-T� "�T+&��=?�%5)Cq.10?�:�)+&A�+I$&+D �C?[

�����g@#5:�%�#. VW0L*��#$�*T�#�:@%5:+IAX�%* +&- @N�<6B.K "�#5B(R246B�W'��:�%*x :0�.�5)�#*�+I@% , "���g��0B ] �) :5:�%-�JB "� 0Be\(') _ 5 ] `ba�0��:'�A�VW�#5)J?�#* ] 6B5:@W24�%$&*mV��F N6B$I�l2G��0B�:��@%0?VW.X0?�)+I :+&0?-��i685:��JB+I=?�%-�+I-m N68A�$&� � [J�K[������2��#$&*T+&-�J/.<685"6BVW�% :�#5:�G'��)�#*U6B5:�i6B�G�)��032G-U+&- "6BA�$I� � [ sK[

�����G5:�%�:'�$D "� .�5:�%�:�#-j :�#*�+I-Wp|+&J�[ � [ �Q�)��032 "�<6� (e~0?5 �$# # � _ 68-�*�s$# # � _ O? "���}@#5)�#�%.�5)'�.T "'T5:��) :5:�%�:�}6B$I246>CL��e 6B$&$I��AX�%$&032 "���iVW�>6B�)'�5:�%*q��0B G�) :5:�%-�JB "� O��%=B�#-�2G�T�#-q "���Q :�#�) }.1�#5)+&0L*�+&�Q`%# � ) � O6c "+IV��4.X�%5:+&0L*/-�0B (e 685;e~5:0?V "�<68 f5)�#�9'�+I5:�#*/ :0l@%0?-�*�'T@% �6Q "�#-T�:+&$I�� "�%�) >[|����+&�(VW+&J?�j (A1���FZK.1�#@F "�#*�:+I-�@#�M :���m�! "5:6B+&- 5"6� "�#�g+&-j=B0?$I=B�#*�+I- @#5:�%�#. ] 5:'�.T :'�5:�� "�%�) "��6B5)�R �CL.�+I@>6B$I$IC�`%# �+* ] `"# � /�� � ' � ^�_ O@#0BV�.<685:�#*g2G+I :� ! � `%# � � � � ' e~0?5�6� "�%-��:+I$&�i "�#�! >[������dCL+&�%$&*U�! "5)�#-�JB :�M+&�}�FZK.1�#@% :�#*M "0�*��#@%5:�#6B�:�68 ,$I0b2��) :5"6B+I-u5"68 :�#� � ^�_ [ t}0b2��%=B�#5%O4 "���qJ?�%-��#5:6B$� "5)�#-�* +&�/+I-�@#0B-��:+I�) "�%-j W2G+D "� "�T�g5)�#�)'�$I :�,e~0B5($# #4� _ 2G���#5)�h "���i��0B ] �) :5:�%-�JB "�g+&��@%0?-��! N6B-j "$DC�A1�#$&032 "���i5:'T.T "'�5)�i�) "5)�#-�J8 "�P[

�n�%5:�<6B.T�i6 AX�F : "�%5h.�5:0L@#�%*�'�5)�E240?'T$&*MA1�d "0�+I-�@#$I'�*��E��08 ] �! "5:�%-�JB :�M+&-S "�T�E@#5)�#�#.R5)'�.T "'T5:�VW0K*��%$ +I-qe~'K "'�5)�i2�0?5)H1[

`*�?\

Page 168: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

0100200300400500600700800900

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

Str

engt

h at

500

o C /

MP

a

log(time / h)

0100200300400500600700800900

-4 -3 -2 -1 0 1 2

Str

engt

h at

600

o C /

MP

a

log(time / h)

� ����� $��!�%$ � � � $ ���

0100200300400500600700800900

-4 -3 -2 -1 0 1 2

Str

engt

h at

700

o C /

MP

a

log(time / h)

0100200300400500600700800900

-4 -3 -2 -1 0 1 2

Str

engt

h at

500

o C /

MP

a

log(time / h)

0100200300400500600700800900

-4 -3 -2 -1 0 1 2

Str

engt

h at

600

o C /

MP

a

log(time / h)

��� ��� $�� � $ � � � $ ���

0100200300400500600700800900

-4 -3 -2 -1 0 1 2

Str

engt

h at

700

o C /

MP

a

log(time / h)

0100200300400500600700800900

-4 -3 -2 -1 0 1 2

Str

engt

h at

500

o C /

MP

a

log(time / h)

0100200300400500600700800900

-4 -3 -2 -1 0 1 2

Str

engt

h at

600

o C /

MP

a

log(time / h)

� � ��� $��!� $ � � ��$�� �

0100200300400500600700800900

-4 -3 -2 -1 0 1 2

Str

engt

h at

700

o C /

MP

a

log(time / h)

0100200300400500600700800900

-4 -3 -2 -1 0 1 2

Str

engt

h at

500

o C /

MP

a

log(time / h)

0100200300400500600700800900

-4 -3 -2 -1 0 1 2

Str

engt

h at

600

o C /

MP

a

log(time / h)

��� ��� $��!�%$ � � � $ ��

0100200300400500600700800900

-4 -3 -2 -1 0 1 2

Str

engt

h at

700

o C /

MP

a

log(time / h)

p|+IJ?'�5)� � [J� � _ 0?VW.<6B5)+&�)0?-�0Beq�T0B z�! "5:�%-�JB :� & ��0?5)+�%0?-j N6B$,$&+I-��%)R6B-�* @%5:�%�#.�! "5:�%-�JB :�

`*�$!

Page 169: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

vc$&$X=B68$&'��%��+&-�2� >[1=v � _ �_ #T[ #�( #T[ #?s #K[I`b\ #T[D`�K+ #T[ !�� #T[J� � #T[J! #T[ !a�- #T[ � s #T[ s ^ #K[ � \ #T[ � (� #T[ #T`3s #T[ #j\?\ #K[J# # ( #T[J#$# �� #T[ #T` ^ #T[ #T`*� #K[J#T`3\ #T[J#K`3sr�+ #T[ # ^ #T[ ! ! #K[I`3s #T[I`%(_ 5 \K[ \Bs \K[ ! ! \K[ � \K[ ($�ag0 #T[ � ^ `?[ # ! `B[J#�� `?[J# �� #T[ # !�� #T[ #j\ #K[J# ! #T[J#$!vc$ #T[ # # ^ #T[ # # � #K[J#T` � #T[J#?\K`� #T[ # # #j\ #T[ # # #?s #T[ # # # ( #K[J# #$# !�K- #T[ # #?s #T[ #T`?` #K[J#T`%� #T[J#K`*�� #T[ #�� #T[ #?s #K[J# � #T[J# �_ ' #T[ # ^ #T[ \ ^ #K[ \ � #T[ \ ^

�n6BA�$I� � [J� � _ 0?VW.X0?�)+I :+&0?-

_ '�5)5:�%-9 <EvcVW. �f0B$I N68J?� < � ��-9 :�#5).<6B�:���n�%V�.1�#5:68 "'T5:��< � _v !�� # \ � ! # # ] !��$#� ^ � # ! # ! # # ] !��$#_ � � # \ � ! # # ] !��$#� ^ � # ! # ! # # ] !��$#

�|6BAT$&� � [ s � �m�#$&*T+&-�J,.<6B5:6BVW�% "�%5:�

�$# # � _ s #$# � _ ($# # � _v s �$! �$!T` `3s �� (L`*( ^ s ! ` ^ �_ ($($# � � ( `*�?\� (L`%# � ( � `b\ �

�n6BA�$I� � [J( � a��#6B�:'T5:�#*;#T[ \ = .T5:0L0Bel�) "5)�#-�J8 "� +&- a �n6u68 q6 �) :5"6B+I-�5"68 :�S0Be!T[ ! � `%# � � � � ' [

`*� ^

Page 170: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

100150200250300350400450500

0 0.04 0.08 0.12 0.16

Str

engt

h at

700

o C /

MP

a

Carbon / wt%p|+IJ?'�5)� � [ s �E��-��<'��#-T@#��0Be�@#6B5:A10?-z@%0?-�@%�#-j "5:68 "+I0?-z0?-� :����@%5:�%�#.��L�! "5)�#-�JB :� 0Be2��#$I*�� _ 6B-�* �d[

`*� �

Page 171: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

APPENDIX IV� � � �� +� ��� ��� � � � � � ��� � ��� $ ��� �� �

! �%� ����� �"�� � ��� � �������� ��� � ��� �� � ��� �� �����

� �<6B� AX�%�#- �)'�J?J?�%�) "�%*� "��68 f "���}@#5)�#�#. �L5:'�.K "'�5)�c�) :5:�%-�JB "���:��0B'�$&*�@#0?5)5:�#$&68 "��2G+D "�, "���}v�� ' "�%V�.1�#5:68 "'T5:�/0Be "���,�! "�#�%$(@#0?-T@#�#5)-��#* [�v ��+IJ?���#5cv�� ' :�#VW.X�%5"68 :'�5:�/+I�h.�5:0B.X0?�)�#*R "0q$&�#6B*M "0g6�) :5:0?-TJ?�#5��! "�#�%$^*�'�5:+I-�J,@#5)�#�#.�*��%e~0B5:V�68 "+I0?- � \Bs �y[

�������:'TJ?J?�#�! "+I0?-u+&�d :�<68 /e~0?5/6MJ?+D=?�%-u6BA��:0B$&'T :� "�#VW.1�#5:+I-�JU :�#VW.X�%5"68 :'�5:�8O�6M��+IJ?���%5Ev�� '+&VW.�$I+&�#�E6�$I0b2��#5,��0BV�0?$I0?J?0?'T�E "�#VW.1�#5:+I-�JM "�%V�.1�#5:68 "'�5)�BO 2G���#5)�� "�T��$&68 : :�#5/+&�/ :���g :�#VW.X�%5:+I-�J "�%V�.1�#5:68 "'T5:�G*�+I=L+I*��#*WAjCW :���}v�� ' :�#VW.X�%5"68 :'�5:�8[��4'T "��+I��+I�f-�0B ��:0?'�-T*�$IC,A<68�:�#*��:+I-�@#�} "���}v�� ' "�%V�.1�#5:68 "'T5:�Q*�0L�#�4-�0B �*��F "�%5:VW+&-��c :���Q "�%V�.1�#5)+&-�Jd5:�#�).X0B-��:�8[ � ��<6B�� "�T�#5:�Fe~0?5:�hA1�#�%-q�:'�J?JB�#�) :�#*� `b\ (��1 "�<6� � "���h0?AT�:�#5!=?�%*�@%0?5:5)�#$76� "+&0B- +&��-T0B ��:�%-��:+IA�$&�8O�A�'T �@#0?VW�#�G6BA10?'T 4e~5:0?V�6E-��#JB$&�#@F G+&- :���6B-<68$ICL�:+I��0BenV�6B-jC�08 "���%5G=86B5)+76BAT$&�#��2G��+&@N�g@#0?-j :5:0?$ @%5:�#�%.P[

�n0l "�%�) � :���c�jCL.X08 "���%�:+&�40?- 6dVd'�@N� $7685:J?�%5 *�68 N6BA�6B�:�8OK "�T�c�) :�#�%$&�4*T�#�:@%5:+IAX�%*�+&-� "6BA�$I�#� � [ � �� [ � 24�%5:�,�) :'�*�+I�#*M "���%0?5:�F "+I@>6B$I$IC?[l�����%+&5h�#�9'�+I$&+IA�5:+I'�V "5:6B-��)e~0B5:V�68 "+I0?-U "�%V�.1�#5:68 "'T5:�#�Q2��#5)�,@>6B$ �@#'T$768 :�#*/'��)+&-�JYa�����v(�ov +? "�T�}�! "�%�#$&�;2��#5)�G@N��0?�:�%-�A1�#@#6B'��:�� :���%CE6B$&$K�<6B*,�:+IV�+I$76B5^@#5)�#�%.�5)'�.T "'T5:��) :5:�%-�JB "� [

v .�$&0B & p|+&JT[ � [J( );0BeXv�� ' =L� _ 5:�%�#.��! "5)�#-�JB :���)��032G� :�<68 �%=B�#-�2G+D "�W+&-�@%5:�>68�:+&-TJlv�� ' :�#V4�.1�#5"6� "'�5)�4 "�����A? �%@% f0?-,@%5:�#�%.,�) "5)�#-�J8 "�,+&� %�#5)0�O? "�9'��f.�5)0b=L+I-�JQ "�<6� (�#�9'�+I$&+&AT5:+&'TV "5"68-��)e~0?5)V�6� "+&0B- "�%V�.1�#5:68 "'T5:�#��*T0�-�08 }6 ? �%@% }@#5)�#�%.U.�5)0?.X�%5) :+&�#�%[

`*�Bs

Page 172: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

290

292

294

296

298

300

700 720 740 760 780 800 820 840

Cre

ep S

tren

gth

/ MP

a

Ae1 / oCp|+IJ?'�5)� � [ ( ��p|+&J?'T5:�i�:��032G+I-�J� :�<68 } "���%5:�d+I��-T0��FZK.�$I+&@%+I }@#0?5)5:�%$768 :+&0?-gAX�F �24�%�#-@#6B$&@%'�$768 :�#*�v�� ' "�%V�.1�#5:68 "'T5:�i6B-�*g�FZK.1�#5)+&VW�#-j N6B$ @%5:�%�#.g�) "5)�#-�J8 "�g0Be;�! "�#�%$&�%[

`*� (

Page 173: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� � � � � � � � � �� $ ��� ��� ��� � � � �� � ��� ��� ������� ��� ��� ������� ��� ��� ��� ��� ��� � ��� ��� ��� ��� ��� ���� � �!� ��� �� ��� �� �� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� �����

� � � � � � � ��� � ��� ( ��� �� ��� �� ��� ����!� ����� ����"� ����� �� ��� ��#�!� ��#��� ����"�$ � �� � �� � �� � �� ��� �� ��� �� ��� �� � �� ��� �� � �� ���% � �� ��� ������ �� � �� ��� �� ��� �� � ������ �� ��� �� ��� �� ���� � � ��� �� � �� ��� �� ��� ��� � ������ ��� &� ��� �&� ��� ���% $ ��� ��� ������ �� �&� �� ��� �� ��� �� ��� �� ��� �� � �� ��� �� ���' �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� ��( � �� ��� �� ��� �� �� �� �� ����� �� ��� ����� �� �� ��#��� �� ���� � ��#�!� �� � �� �� �� �� ����"� ����"� �� �� �� �� ��#��� ����!�) �� ��� �� ��� �� �� �� �� �� �� �� �� �� ��� �� �� �� �� �� ��( �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� ��� � �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� ��� $ � ��*+ �� ����� ���&� ����� ����� ���&� �!��� �!��� ��&� ���� �!��!�� �,� �� ���-� ���&� �����!� ����&� �����!� ������ �!���� ������ ���!��� ���!�-�� � � � � � � ��� . %0/ � ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� �����

��� ��� �� �!� ��� �� ��� �!� �!� ��� $ ��� ��� ��� � � � �� � ��� �&� ������� ��� �&� �����"� ��� ��� ��� ��� ��� �&� ��� �-� ��� ��� ��� ���� � �!� ��� �� ��� �� �� ����� ����� ����� �&��� ����� ����� ����� ����� ����� �����

� � � � � � � ��� � ��� ( ��� ��#�!� ����!� ������ ������ ����!� ����!� ����� ��#��� ��#�!� ����"�$ � �� ��� �� �&� �� �� �� �� �� ��� �� ��� ������ �� �&� �� ��� �� ���% � �� ��� �� ��� �� ��� �� ��� �� ��� ���� �� � �� ��� �� ��� �� ���� � ��� �� ��� &� ��� ����� &� ��� ��� ��� ��� ��� � ��� �&� ��� � ��� ���% $ �� ��� ��� �� �� �&� �� ��� �� � �� ��� �� ��� �� ��� ��� �� ��� ��' �� �� �� �� ��� ��� ��� ��� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� ��( � ��#�� ��#� �� ��� �� ��� �� �� �� � ���� �� �&� ��#�!� ����!�� � �� �� ����� �� ��� �� ��� �� �� �� �� �� �� �� &� ��#�� ����!�) �� ��� �� � ����!� ����!� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� ��( � �� �� �� �� �� �� �� �� �� ��( �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� ��� � �� �� �� �� �� �� �� �� �� &� �� ��� $ �� �� �� &� �� ��� � * �� ����� ����� �!��!� �!&��� ����� �!&��� �!���� ����� ����� �!����� �,� �� ���"��� ���"�-� ������� ������� ���!��� ������� ������� ������ ������ �������� � � � � � � ��� . %0/ � ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� ����� �����

�n6BA�$I� � [ � � _ 0?V�.10?�)+I "+I0?-R0Be��T�>68 �L5:�%�:+&�! N6B-j d�) "�%�#$I�Y2G��+I@N���<6>=?���"6BVW��@%5:�%�#.�! "5:�%-�JB :�g :��0?'�J?�q2G+I :��=B685)CL+&-�J,v�� ' :�#VW.X�%5"68 :'�5:�%�#[

`*� �

Page 174: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

>�8 >:> >:A >�I >:= >:C >T; >:@ >:S A:B+ �,g-.e������)��#$�0�)���1�32�465 A�9�8�I A�9?C�8 8:9�8�@ A�9?C:A I�9�8:8 >�9?A�8 >�9?@:@ >�9?C:A >�9�8 8:9?@:@DY��� ����#!���)��#$�y2yH ;:;�A ;:;�A ;:;�A ;:;�A ;�>:A ;:;�A ;:;�A ;:;�A ;:;�A ;:;�A

` +�+ � + ���1�����$P[��� J �LKQ B�9�8:8 B�9�8 B�9�8�> B�9�8�A B�9�8�> B�9�8�> B�9�8�> B�9�8�> B�9�8 B�9�8� � B�9<;�= B�9<;h8 B�9?>:C B�9?>:= B�9?>:S B�9?A:S B�9?>:S B�9?A:= B�9?A:= B�9?>:A�g� B�9 I�C B�9 I ; B�9 I�@ B�9 I�S B�9 I�@ B�9?=:> B�9?= B�9 I�S B�9?= B�9 I�AQ # 8:9?>T; 8:9?>:@ > >�9?A�8 >�9?> >�9?>�I >�9?>:= >�9?>�I >�9?>:= >�9 I�C�� B�9?=:= B�9?=:C B�9?S:C 8:9?B�8 B�9?S:S B�9?ST; B�9?S:C 8:9?B�I 8:9?B�I B�9?S�I� B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8Zf� B�9?B:C B�9?B:> B�9?B:@ B�9?B:A B�9?B:= B�9?B:A B�9?B:A B�9�8 B�9�8 B�9?B�IQ � B�9?BT; B�9?B�I B�9?B:@ B�9?B:A B�9?BT; B�9?B�I B�9?B:= B�9?B�I B�9?B�I B�9?BT;] B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8ZfR B B B B�9?B�8 B B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8Z B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8` + B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�8 B�9?B�I B�9?B:> B�9?B�8 B B B B�9?B�8Q B B B B�9?B:= B B�9?B:= B�9?B:= B�9?B:= B�9?B:= B�9?B:=` � ' 2yH 8�B:AT; 8�B�I�8 8�B�I�A 8�B�I�= 8�B�I ; 8�B�I�S 8�B:=�8 8�B:=:A 8�B:=:= 8�B:=T;` � � 2yH 8:8�@T; 8:8�S:A 8:8�I�= 8:8�I ; 8:8�=:A 8:8�C:A 8:8�=�8 8:8�=T; 8:8�CT; 8:8�=:AQ #$����gP)�)#$����,:�)4�2y��Vc� >:S�I >:S�I >:S�I >:S�I >:S�I >:S�I >:S�I >:S�I >:S�I >:S�I

A�8 A:> A:A A�I+ �,g-.e������)��#$�0�)���1�32�465 >�9<;�I >�9?A�8 >�9?A:A B�9 I�ADY��� ����#!���)��#$�y2yH ;:;�A @:>:A @T;�A S:>:A

` +�+ � + ���1�����$P[��� J �LKQ B�9?B:@ B�9?B:@ B�9�8�A B�9?>� � B�9 I�> B�9?B:> B�9?B:= B�9?B:C�g� B�9?=�I B�9 I�S B�9 I�A B�9?A:AQ # >�9?>:@ S�9?AT; @�9?S:= 8�B�9?=�� B�9?S:C B�9?=�8 8:9�8�@ 8:9?=� B�9?B�8 8:9?@:> B�9?C:= B�9?B�8Zf� B�9?B:A B�9?> B�9?B:C B�9?B�IQ � B�9?B:A B�9?B�8 B�9?B:= B�9?B:=] B�9?B�8 B�9?> B�9�8n; B�9?>�8ZfR B�9?B�8 B�9?B:= B�9?B:C B�9?B:CZ B�9?B�8 B�9?B�I B�9?B:= B�9?B:A` + B B B BQ B�9?B:= B B�9?S:S B�9?B:>` � ' 2yH 8�B:C:A 8�B:S�8 8�B:S:A 8:8:8:8` � � 2yH 8:8�@:S 8�>:=:A 8:8�C�8 8�>�8�SQ #$����gP)�)#$����,:�)4�2y��Vc� >:S�I >:S�I >:S�I >:S�I�n6BA�$&� � [ � � _ 0?V�.10?�)+I "+I0?-R0Be��T�>68 Y5:�%�:+&�! "+I-�J��! "�%�#$&�l2G��+&@N�m�<6>=?� �:6BVW�W@%5:�%�#.z�! "5:�%-�JB :�� "��0B'�J?�2G+I :��=B685)CL+&-�J/v�� ' :�#VW.X�%5"68 :'�5:�%�#[

`*� �

Page 175: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

APPENDIX V� � ��� �� �%$ � � � ��� � ���� � $ � � � ��� � �(� ��� $ � ���

� $ ������� $ +� � � � � � ����� � ���� ��#�

http://www.msm.cam.ac.uk/map

Page 176: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� ����������� ������

��� ��������������� �!�!�#"$�&%�')(+*-,.�0/1/2(3"4%�')56�7"

��8 �:9#"<;="->6�0%�?@�2"<ACB-*EDF"<;="7;G%C�IHC"=JLKNM�O�P�Q2RSMTRSUWVYX[Z]\^UIK_KNM�`N"�Da/1(+*-bcB-5:')/2,)/dAC')e_�fe2%�?-B@e2b+(hg �ji�kCl "

�ml �aJLKNM�OCRSn<o#pqPCnrO�QNXjXjs g�t�%C(+?-uL/ l "wvxuY/1'�b+e2ACByDa/1(+*-bcB-5�>7%<e2bc/1�IH�g@z b+ACuYbhg�{|(c%�'�bc*}A@g6~�/1*-bc��b+%�B�g�ji ~C�@"

�4� �=�y"��!"&;Gbc/1��/2'2"���K_�_�@PCn}R3��PCM���KNU3PCMSMT�7�hoCV "�z ej�q'0Ad� �7��b+(+(��&%7%C���&%�uY�-ACB�H�g!��%�B-*@%�B�g�,)buL/1��'�b+eG/2*-b��0b+%CB�g �jiC��� "

��k �:��"��y"|;:"��:"|�&�}AC*-/1,��-b+A@"a�xPCRSn}RSUIKYRSn�\^UIK_KNM�`N"��!�-/��IB-,.�0b��0?@��/�%C�Gz A¡��/2'�b+AC(+,1g � ��AC')(c��%�B��%�?-,�/#�¢/2')'0ACe1/Cgr��%�B-*-%�Bwg@£}'�,.��/2*-b��0b+%CB�g �ji�i�8 "

� � ��v:"��:"��&%C����'�/1(+(3" �IB�¤@"|v="��&�}AC')(+/2,¥ACB-*��y"��G"�><uYb��0��g�/1*-bc��%�'�,1g§¦xOC¨ PCnw�_K_`YRSnª©§�<Vj`NR3��PCM��KNU«PCMSMT�<�hoCV¡gr�}AC5C/2, �d�@� � �j� ~7"}�IB-,)��bc��?@�0/�%C�§z /N�_AC(c,2g � ��AC')(c��%�B ��%�?-,)/=�¢/2'�'�ACe2/¡g���%�B-*@%�B�"�g�jiCi�¬ "­v®e2%�(c(+/1e1�0bc%�B�%C�]b+B�t<bc��/2*a�-AC�¯/1'�,¥�@'�/2,)/2B��0/1*���%°uYAC'��°���-/±~ ¬¡²´³fµ b+')���-*}AdH¶H�/2AC'¥%C�·�'�%¡�["^>7b+'!vx(+(+ACB­�&%C����'�/1(+(3"

� ~��:9#"§DF"��y"���%�B-/1H<e1%�u µ ACB-*¸�:"��y"�;="���"&���}AC*-/1,��-b+A@"�\^UIK_KNM�` ¹¥� R3�N�0Xj`NUh�º�}�NUh�<�0K�PCnrO©��0X_»}KN�ºUhR3K_`N"���*@�&AC'�*­vG')B-%�(c*�g}��%�B-*-%CB�g},�/1e2%�B-* /2*-b��0bc%�B�g �di�i�k "

�m� �:��"}�y"-;="}��"}�&�}A¡*-/2,)�-b¼A½ACB-*­��"-�!"^>6t�/2B@,�,�%CB�"�¾}X �<�ºnrPCM¢X[ZG��PCU[KN�ºRWPCM�`q\��NR3KNnw�_KNg 87� � l�iC� ~ �l�i�k7� g �di�� �@"

�mi �=�y"�¤@"&;�Adt<b+/1,�ACB@*¿¤@"��y"���A¡'�(¼A¡B-*�"�ÀNn}UIKN�ºnrPCUhR3X nrPCM§��KNU3PCMSMT�7�hoCR3��PCM�Á]KN¨jR3KNÂ�g 8C¬ � ��l � �j¬ �@g�ji ~ k "

� ~C�

Page 177: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�´�j¬ �#DF"^{&"}>@AdtCA¡5�/#ACB-*­v="^��"}v�AC')%�B-,�%CB�"LJLKNM�OCRSn<oL¾}X �7�ºnrPCMTg �C� � � ~ k g �ji � k "

�´��� �=�G"^��"^�&�-%Cb ACB-* ;="r�G"^�xbc(+(3"¥JLKNM�OCRSn<o½¾}X �<�NnrPCMwÁ]K_`jK�PC�0�_�f\^�j»�»rM+K � KNn}Uhg k ~�� k¡� � 8¡l g �ji ~ � "

�´� 8 �:�!"^��/1t<b+B@/:A¡B-*­;="r�G"^�xbc(+(3"���KNU3PCMSMT�<�3oCR3��PCM��@�)PCn@`2P<�NUhR3X n@`Ng�� � v�N"

�´�jl �=�y"}�q'0AC?@,�,2"��IB�p#PC�)O<KNnrP�Q2RSMTRSUWV��X nw�_KI»rU `#Â�RSUS�E¦&»�»rMTR3��PCUhR3X n°UIX½\^UIK_KNMTg-�}AC5�/ 8Cl�k g �ji ~ � "

�´�d� �=�y" 9�/1/2,1"f·��}; �0�@/2,�bc,2g|;G/2�}A¡')�0uL/2B��:%C�]z A¡�0/1'�b¼A¡(+,�>7e1b+/2B@e2/Cg �xB-b�t�/1'�,�b��IH�%C�]��ACu µ '�bc*-5�/Cg�jiCi�8 "

�´� k �:��"}�:"}� �&/1/2*�A¡B-* ¤@"^{&"}�qB-%C�)�d"&��KNU«PCM�\��NR3KNnw�_KNg � ~7� ��k � k¡� g �ji���l "

�´� � �:��"}�:"}� �&/1/2*�A¡B-* ¤@"^{&"}�qB-%C�)�d"§¦G�NU«PL��KNU«PCMSMT�<�hoCRWPCg l�k � �d��¬@� � �d�-�d� g �jiC� ~7"

�´� ~���v:" v:"C�x"�>7?@5�*-/2B¥ACB-*y��"¡�y"¡;="¡�:"¡�&�}AC*-/1,��-b+A@"<�IB½>¯" v="¡;�Adt<b+*yACB@*½¤@"¡z�"��Gbc��/2�^gC/1*-bc��%�'�,1gÁ]K_�_KNn}U��@�0KNnrO `�RSn�JLKNM�OCRSn<ox\��NR3KNnw�_K&PCnrO��rK_�_�<nwX M+X�oCV¡g 8 g¡�}A¡5�/2, ~ �6k �@~ ��� g z A¡�0/1'�b¼A¡(+, ·|A¡'��^g� �-bc% ����¬ ~ l g �ji���i "@vq>@z��IB��0/1'�B}A �0b+%CB}AC(3"

�´�j� �:·¢"^�&%j�&/1B�g¯>¯"^�y"};G'�?@e2/CgrACB@*°¤@"^{&"-�#B@%C���2"§¦��NU3PL��KNU3PCMSMT�<�3oCRWPCg l¡� � �C� 87� � �C�jl@� g �ji�� �7"

�´�ji �=>¯"7v="@;�Adt7bc*�"}ACB@*­¤@"}z�"���bc��/2�^"|vxB}AC(�H7,)b+,�%¡���&/1(+*±uY/N�_AC(r,�%C(+b+*@bc£}e2A¡�0bc%�BEA¡B-*fuYbce2')%�,)��'�?-e����?-'�/1,2"��IB �:"^�&/1'���AC�^"^ACB-*­�y"}�!"^��AC,)��/2')(+b+B@5-"cg7/2*-b��0%�'),2g¯��PCUS�}K � PCUhR3��PCM � X2O<KNMSMTRSn<o�X[ZqÂ&KNM�O»}�}KNnwX � KNnrPCg^�}AC5C/2, �-� � kCi g � g���A¡'�(c��%�B���%�?-,�/=� /1'�'0A¡e2/Cg�� %CB-*-%�B�><D ����k ;��xg �ji�iCl "^�IB��,.�0bc��?@�0/q%¡��z A �0/2')b¼AC(c,2"

�m8C¬ � � "��q'�%�B@5-"���KNU«PCMSMT�<�hoCR3��PCM§��X2O<KNMSMTRSn<o X[ZªJLKNM�OCRSn<oC"��IB-,.�0b��0?@��/f%C�qz A¡�0/1'�b¼A¡(+,2g � ��AC')(c��%�B��%�?-,�/#�¢/2')'0ACe1/Cgr��%�B-*-%�B ><D ��� k ;��Gg �ji�i¡� "

�m87� �=z�"r�G"^{ (+/2uLb+B@5�,2"§\�X MTRWOCR ����PCUhR3X n±©&�0Xj�_K_`_`NRSn<oC"�z­ej�q'0Ad���[��b+(+(hg���/1� � %C'��^g �ji ~ � "

�m8�8 �:��"}�&b+(c%�B-bh"§©��<V `NR3��PCMr��KNU3PCMSMT�7�hoCV½©!PC�ºU|ÀNg-�-AC5�/ � ~ � "���(c,�/Nt7bc/2'1g��x/1� � %�'��^g �jiC��l "

�m8Cl �:�!"r>7e_�-/1b+(h"§¦G�_�_�<RS¨�� �&R+`jKNn@�<�<UWU[KNn}Â&K_`_`jKNn}g!� � �ºg �ji�l�� "

� ~�~

Page 178: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�m8¡� �=z�"�{&"�vG,)� µ H�A¡B-*�;=" 9�"��:" ¤C%�B@/2,2" ��n<oCRSnwK_KN�ºRSn<of��PCUIKN�NRWPCM�`N¹W¦Gn°ÀNn}UW�0X2OC�^�NUWR3X n UIX±U �}KNRS�©��0X_»}KN�ºUhR3K_`:PCnrOy¦&»�»rMTR3��PCUWR3X n@`N"�· /1'�5�ACuL%�B±�-')/2,�,1g � � � %�')*�g^��B-5�(+ACB-*�g@£-'�,)��/1*-bc��b+%�B�g �ji���¬ "

�m8�k �:{&"7v µ /Cgrz�"@�I5�AC'0A¡,��-bhg �:"-{^?��)bc�0,)?-B}A@g@�y"}�qb+u¥?-'�A@g7ACB-* >¯"^z ?@B-/2�6b3"��IB­��/2e1%�u=��/��[��/2e_�C/1'�,KNU�PCM �+g /1*-bc��%�'2g�� U ��� KNR�o<K �X ndZdKN�0KNnw�_K�X na��PCU[KN�ºRWPCM�`�ZdX �:¦xOC¨ PCnw�_Ky©]X Â&KN� ��n<oCRSnwK_KN�NRSn<oCg�}A¡5�/2, 8�kCi � 8 � � g � e1�0% µ /1' �ji�i�� "

�m8 � �:��"^�&/2' ��AC�^g¯��"^· /N�0/2'1g^ACB-* �G"r>7e_�}A��w/1'�B}AC�^"�Àº\7À_¾YÀNn}UIKN�ºnrPCUhR3X nrPCMTg l�i � i �N� � ~ � � �C��� g �di�i�i "

�m8 ~��:��"}�y"^;="^�:"^�&�-AC*-/2,)�-b¼A7"§Àº\7Àº¾YÀºn}U[KN�ºnrPCUWR3X nrPCMTg �-� �h� �º��� 8 � �7� ��¬ g 8C¬C¬@� "

�m8C� �:{&"}z AC,�?7H�ACuYA@"�Àº\7À_¾YÀNn}UIKN�NnrPCUWR3X nrPCMTg �@� �h� �º��� � 8 �7� 8Ck g 8¡¬�¬@� "

�m8Ci �:�y"^z A¡'�?@H�ACuEA7g^�½"}>@Ad��AC*-A@g^ACB-* ¤@"^�x%�bc�C/¡"§Àº\7Àº¾YÀºn}U[KN�ºnrPCUWR3X nrPCMTg �-� �h� �º��� �@� �7� kCl g 8C¬C¬@� "

�4l�¬ ���q"�{}?��)b��_A@"}�IBY�!"6z /N�0edA¡(c� /Cg�/1*-bc��%�'2g��KNÂa`NUIK_KNM�`�ZdX ��¦xOC¨ PCnw�_K�O]»rM�PCn}U �j»­U[X����� ag��}AC5�/1,�jiC¬ � 8C¬�¬ g k¡� g7v µ b+B@5�*-%�Bf9]%�AC*wg@;G'�AdH<��%�B�g � � %�B�g ��� �d�¥� �x· g��G�yg}z AdH �ji�i�k "��xA¡�0bc%�B}AC(·¢% ��/2'1gr·�bce2v:"

�4l@� ���q"^{}?��)b��_A@"���KNU3PCM�©&�0X�oC�0K_`_`Ng �jlC¬ � lCl � l �@g �ji�� �@"

�4l�8 �:;="�¤@"��G"6z A¡ed�#AdH�"^�IBL�¿�&/2'���A¡�rg�/1*-bc��%�'2g<�¶PCUS�}K � PCUhR3��PCM<��X2O<KNMSMTRSn<o¥X[ZLJLKNM�O#©��}KNnwX � KNnrP��� g-�-AC5�/2, l�k¡i � l���i "@�IB-,.�0bc��?@�0/#%C��z A¡��/2')b¼AC(c,2g �di�i ~7"

�4l�l �=�q?-b+*@/x�0%:�&/1(+*-bcB-5yACB-*���/2(c*}A µ bc(+b��IH½%C����b �§A¡(+(+%jHC/2*�e1')H�%C5�/2B-bce�,)��/2/1(+,2" � /1e_�-B-bcedAC(w9�/1�¯%�'.�� � �.� � l@� 8 � ��l g<�IB��0/1'�B}A¡��b+%�B-AC(��IB-,.�0bc��?@�0/q%¡� D�/2(c*-b+B-5@g^z AdH �ji��Cl "

�4lC� �#DF"r�G"^��/2,)(+bc/C" ���}K�©��<Vj`NR3��PCMw��KNU3PCMSMT�<�3oCVfX[Zq\^UIK_KNM�`N"§z ej�q'0Ad���[��b+(c(3g7� %CB-*-%�B�g �ji��@� "

�4l�k �=>¯" � A¡B-%°KNU�PCMT" �@��PCn@`2P<�NUWR3X n@`�À_\7Àº¾<g �dl � �jl�k �N� �jl�l � �d��¬ g �ji ~ l "

�4l � �:{&"-;�AC'�')/2( ACB@*°¤@"@DF"rz­%�'�')b+,�¤C'2"���KNU«PCMSMT�<�hoCR3��PCM �-�)PCn@`2P<�NUWR3X n@`�¦qg � ~¡v:� 8¡��l � 8�k7� g �ji�� �@"

�4l ~��:·¢/1�0'Y·¯vG� ��� v:g��w*-/1B��2��¤Cv ���[�yg§ACB-* ��?-*-uLb+(¼A�� � >@·��§�����=" �@��PCn@`2P<�NUWR3X n@` X[Z�U �}KÀº�_X n�PCnrOL\^U[K_KNMrÀºn@`NUhRSUW�<U[KyX[Z�¾@PN»@PCn}g 8 � �3~ �º��� ��i �7� k � g �di�� �@"

� ~ �

Page 179: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�4l�� �=¤@"^�_"¯�#bcu gr�G"¯�y"¯><H<B�g�ACB@*¶¤@"}DF"�z %C'�'�bc,�¤C'1"���KNU3PCMSMT�7�hoCR3��PCM �-�)PCn@`2P<�NUWR3X n@`G¦#g �d� v:� iCl ��j¬Cl g �ji��Cl "

�4l�i �=¤@"��_"6�qb+u­g���"6¤@"6�qb+u­g�ACB-*E¤@"�DF"<z %�')'�b+,§¤C'1"¢��KNU«PCMSMT�<�hoCR3��PCM �-�)PCn@`2P<�NUWR3X n@`§¦qg �jk v=� 8�87�jl �8�8<�ji g �di��C� "

�$��¬ � � " �:" �qb+u­g �:"¡¤@" �qb+u­g¡A¡B-*¥¤@"jDF"¡z %�')'�bc,|¤C'1"@��KNU3PCMSMT�<�3oCR3��PCM �@��PCn@`2P<�NUWR3X n@`|¦qg � ~¡v=� ��� k ~ ���� � � g �di�� �@"

�$�-� �:�G"�{^?@(c� ¡g�¤@"��_"��qb+u­g � "���"��qb+u­g��½" � "�{|b+%�'1g�ACB-* ¤@"|DF"§z %C'�'�bc,½¤C'2"���KNU3PCMSMT�7�hoCR3��PCM�@��PCn@`2P<�NUWR3X n@`�¦qg � �Cv:� 8C8Cl ~ � 8C8¡��i g �ji���k "

�$�68 �:�G"-{^?@(c� #A¡B-*°¤@"7DF"rz %�'�')b+,�¤C'1"!��KNU3PCMSMT�7�hoCR3��PCM �@��PCn@`2P<�NUWR3X n@`�¦qg � �Cv:� 8C8�k7� � 8C8�k �@g �ji���k "

�$��l �:�G"<{}?-(�� Cg7¤@"6�_"<�qb+u­g � "<�:"<�qb+u­g6ACB-*�¤@"6DF"@z %�')'�bc,&¤C'1"|��KNU3PCMSMT�<�3oCR3��PCM �@��PCn@`2P<�NUWR3X n@` �}¦qg� ~ v=� i ��~ � i ~ � g �ji�� �@"

�$��� � � "}{}?-')?-�6b+uLb�ACB-* � "r>7ACbc��%-"�Àº\7À_¾±RSn}U[KN�ºnrPCUWR3X nrPCMTg l�¬ � k �º� l�iC¬ � l�i �7g �ji�iC¬ "

�$�6k � ��"���ACbc(+/NH�gw/1*-bc��%�'2"�JLKNM�O=»}XjX M§�_�}K � R+`NUW�ºV­PCnrO � KNU3PCMSMT�<�3oCV g��}A¡5�/2, �ji � 8Ci "��!�@/¥Da/1(+*-bcB-5�IB-,.�0b��0?@��/Cg}v µ b+B-5C��%�B�g �ji���¬ "

�$� � �=>¯"r��"¯�qbcu gr�G" � "r�#ACB-5-grACB@*°�y"¯>¯"w�&ACB-5-"G¾}X �<�ºnrPCM�X[Zq��PCU[KN�ºRWPCM \��NR3KNnw�_KNg l � � k �N� ���ji ~ �� 8¡¬�¬ g}z AC'�e_� 8C¬�¬@� "

�$� ~��:��"�¤@"C�#bcuFACB-*½¤@"$DF"�z­%�'�')b+,�¤C'1"¯\^�j»�»rM+K � KNn}U�UIXqUS�}KYJLKNM�OCRSn<oG¾^X �<�ºnrPCMTg��}AC5C/2, 87�d¬ , � 8<�ji ,2g�jiC��l "

�$��� �:;="r¤@"-D¿bc*-5�/1')H�"LJLKNM�OCRSn<oy¾}X �7�ºnrPCMTg k�k � l �N� k ~¡, �7� � ,1g �ji ~C�@"

�$��i �:�y"$DF"§z AC�-bcB�"cg&¤@"$DF"§z %�'�')b+,Y¤C'2"�g�ACB-*��_"�D A¡�0ACB}A µ /C"ª�IB ¦xOC¨ PCnw�_K_`fRSn¸U �}K ��NV�X�o<KNn}R3���n<o �+g@tC%�(+?-uL/ 8 �@g@�}AC5�/1, �d� ~ � �jiCi g �jiC��¬ "

� ~ i

Page 180: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�mkC¬ �=>¯"�¤Cb+B�g�¤@"|DF"§z %C'�'�bc,½¤C'2g�ACB-* �="�{&" ��ACe_� AdH�"���KNU3PCMSMT�7�hoCR3��PCM �@�)PCn@` �+g��Cv � � �N� �d�-� � �d��i g�ji ~ k "

�mk7� �=>¯"¯�y"��]��ACB@5±ACB-*¶¤@"rDF"�z %C'�'�bc,q¤�9#":��KNU«PCMSMT�<�hoCR3��PCM �@��PCn@`2P<�NUWR3X n@`�¦#g ��� v:� �C�ji ~ � �j8C¬ �@g�jiC��¬ "

�mk�8 �:�G"}¤@"^��A¡B-5-g}��"r¤@"^�#bcu g7ACB-* >¯"^�y"}�]��ACB@5-"�Àº\7Àº¾YÀºn}U[KN�ºnrPCUWR3X nrPCMTg ��¬ � � 8¡l ~ � � 8 �6k g 8C¬�¬�¬ "

�mkCl �:��"-�!"^>6t�/2B@,�,�%CB�" �X n}Uh�0X M X[Z��°R3�N�0Xj`NUW�N�}�NUW�7�0K=PCnrO½©��0X_»}KN�ºUhR3K_`�RSn \^U[K_KNM-¦G�0� JLKNM�O `N"���9!��-')/2,),2g^�IB-eC"�g 8C¬�¬C¬ �&%C'��r%�'0A¡��/#�&(ct<*�"�g ��"4DF"�gr�&%7e2A½9xA¡��%�B�g}{ (+%�')b+*}A lClC��l@� g �ji�iC� "

�mk¡� �=z�"¢��%�')*�"��¥K_`NR�oCn�PCnrO­��X2O<KNMSMTRSn<o�X[Z½�7MTUW�)PC¹3p�R�o ��\^Uh�0KNn<oCUS�¶\^U[K_KNM:JLKNM�O��¥KI»}Xj`NRSUS`N"f·��};���-/2,)b+,2g���B-bctC/2'),�bc�IH�%C����A¡u µ '�bc*-5�/¡g^z AC')e_� �jiCi�i "

�mk�k �=¤@"@DF"rz­%�'�')b+,2g}¤C'2"�Àº\7À_¾YÀNn}UIKN�NnrPCUWR3X nrPCMTg �@� �h� �º� k¡i�i �7� �C� g 8¡¬�¬@� "

�mk � �:�G"-;="¯�&?-(+(cbc�IH�" ��M+K � KNn}U `¥X[Z��#¹I�)PCV�OCR �]�)P<�NUWR3X n}"�9�/2AC*-bcB-5-g}z­v=g}v!*-*-bc,�%�B��«D�/2,�(c/1HCg �ji�kCi "

�mk ~��:;Gbce_�6,�%�B�"�¦G�NU«P ��ºVj`NU«PCMSM+X�oC�)PN»}�<R3��PCg 8 � � ~¡� � �j��¬ g �ji � i "

�mkC� � � '�*@edAC(ceCg}��������� �C� �!�!�#"muL,�u­"4edACu­"�A¡eC"4?-�7�¡uEA¡�^�¡uYAC��"4�6��uY(h"

�mkCi �:;="r¤@"r�G"rz ACed�#AdH�"���KN�7�)PCM �X � »r�<U«PCUWR3X n}g � � ����� � � ~ 8 g �ji�i�8 "

� � ¬ �:��"6�½"6;:"7��"6�&�}AC*@/2,��@b¼A@g<;="7¤@"<�G"7z ACe2��AdHCg7A¡B-*���"6�!"<><t�/1B-,�,)%�B�"���PCU[KN� �w\��NR ���¯K_�_�<nwX M �+gtC%�(+?-uL/ ��� � �j¬C� �@g �jiCi�k "

� � � �=>¯"@�:"@�¢A¡(¼ACu­g<�:"-�y"@;="}�:"@�&�}AC*@/2,��@b¼A@g@ACB-*±;="^¤@"-�G"}z A¡e_�¡AdHC"&\��NR3KNnw�_K#PCnrO �¯K_�_�<nwX M+X�oCVX[Z­JLKNM�OCRSn<oEPCnrOL¾}X RSn}RSn<oCg k � �jl�k � �2� ~7g 8¡¬�¬�¬ "

� � 8 �:;="r¤@"r�G"rz ACed�#AdH�"���KN�7�)PCM �X � »r�<U«PCUWR3X n}g � � �-� k � ��� ~7g �ji�i�8 "

� � l �:·¢"rz�"^��/2/C"��xPCV�K_`NRWPCn \^U3PCUWR+`NUhR3�_`N"���*@�&AC'�* vG')B-%�(+*wg}��%�B-*-%�Bwg �ji���i "

�j��¬

Page 181: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� � � �:��"]�½"];:"x��"��&�}AC*-/1,��-b+A@" �IB ©��0Xj�_K_K�OCRSn<o `aX[Z�US�}K � ²´³ ÀNn}UIKN�ºnrPCUhR3X nrPCM �X ndZdKN�0KNnw�_K�X n�@�_KNnrO `§RSn�JLKNM�OCRSn<o�Á]K_`jK�PC�0�_�<g¡v���(¼ACB��0A@g¡�#/1%�'�5�b+A@g���>7v:g 8C¬�¬�8 "2vq>-z��IB6��/2')B}A¡�0bc%�B}AC(hg vq>-z�IB��0/1'�B}A �0b+%CB}AC(3"|b+B±�-'�/1,�,1"

� � k ��������������� �!�!�#"4uY,)u "4edACu­"mACeC"4?-�7�¡uYAC�^�¡uYAC��"4���0uL(3"

� ��� �:9#"��G"w9�/1/2*¶ACB@*��:"w�½"¯;="w�:"¯�&�}AC*-/1,��-b+A@"��IB�>¯"rv="w;�Adt<b+*�ACB@*�¤@"�z�" ��b��0/2�^"�gw/1*-bc��%�'�,1gÁ]K_�_KNn}U �-�0KNnrO `#RSn¿JLKNM�OCRSn<o½\��NR3KNnw�_K:PCnrO �¯K_�_�<nwX M+X�oCV g@�-AC5�/2, 8C¬�k � 8C¬�i g �ji��Ci "

� ��~��#DF"r�G"^��/2,)(+bc/C"���KNU«PCMSMT�<�hoCR3��PCM�Uh�)PCn@`2P<�NUWR3X n@`Ng l g �di ~ 8 "

� � � �:��"��y"�;="6�:"��&�}AC*-/1,��-b+A@g<��"��!"<><t�/1B-,�,)%�B�g7ACB-*Y�G"6�q'�/1��%C�S�d"¯¦G�NU«P���KNU3PCMSMT�7�hoCR3��PCg l�l � � 8 ~ � �� 8¡��l g �di���k "

� � i �=>¯"Cz�"C�x%<*-,�%�Bw"����������� ���/1�_A¡(+(+?@'�5�bcedAC(6ACB@*����-/2')uY%<e_�-/2uLb+e2AC(��:A¡�_A µ ACB-�^" �xA¡�0bc%�B}AC(·���H<,�b+e2AC( � A µ %�'0A¡��%�')HCg-�¢/2*-*-bcB-5C��%�B�g ��"��y"�g �ji���i "

� ~ ¬ �:�G"�v:"§z AC')(+%j�#" �IB v:"§><�0'�ACB-5-g�DF"§z�"���ACB@�<,1g�9#"�;="��&%�B-')% HCg�ACB@*¸z�"§¤@"§�q%�?-(c/1�)�0/Cg/1*-bc��%�'�,1g]¦xOC¨ PCnw�_K_`fRSn �-�<�2Q2RSnwKf��PCUIKN�NRWPCM�` �½O<K_`NR�oCn¿PCnrO � PCn}�ºZ1P<�NUh�<�ºRSn<oCg��}AC5�/1, l � � �6k "�IB-,.�0b��0?@��/�%¡�|uYA¡�0/1'�b+AC(+,1g@��%�B-*@%�B�g �jiCi ~7"

� ~ � �:9#"§�G"�><edAC')(+b+Bw"¸�IB¸v="�><��'0ACB@5-g�DF"�z�"&�&ACB-�6,2g]9#"&;:"��&%�B@'�%jH�g]ACB@* z�"&¤@"��q%�?-(c/1�)�0/Cg/1*-bc��%�'�,1gr¦xOC¨ PCnw�_K_`�RSn �-�<�1Q2RSnwKq�¶PCUIKN�ºRWPCM�` �&O<K_`NR�oCn�PCnrO � PCn}�NZ1P<�NUW�<�NRSn<oCg^�}A¡5�/2, 8¡�68 � 8�k �@"�IB-,.�0b��0?@��/�%¡�|uYA¡�0/1'�b+AC(+,1g@��%�B-*@%�B�g �jiCi ~7"

� ~ 8 �:�!"wz /1��edAC(�� /=ACB@*°�G"w>7edA¡'�(+bcB�"��IB���/1e2%�u=��/��I�&/2e_�¡/2'�,1g�{&"w>7e_�6? µ /2')�2g�ACB@*�· "¯¤@"¯��B@B-b+,1g¯/1*��b��0%�'),2g¯��PCU[KN�ºRWPCM�`§ZdX �x¦xOC¨ PCnw�_K�Oy©�X Â&KN���n<oCRSnwK_KN�ºRSn<oCg-�}AC5C/2, l�k � � �7"}{}%�'�,)e_�<?@B-5�, 1/2B��0')?-u¤� -(cb+e_� �qu µ �:g �ji�i�� "

� ~ l �:;=" �¥"§�!�-%�')B��0%�B¿ACB@* �y"���"!z AdHC/2'2" �IB 9#" �Gb+,)�&ACB}A �0�}ACB¸ACB-*¿¤@"��x?@�)�0bcB-5-g�/1*-bc��%�'�,1g¦�OC¨ PCnw�_K�Ofp�K�PCU�Á�K_`NR+`NU3PCn}U�\^UIK_KNM�`�ZdX �=©]X Â&KN���xKNnwKN�)PCUhR3X n}gw�}AC5�/1, l¡��i � l � � "¯�IB@,)�0b��0?@��/¥%C�z A �0/2')b¼AC(c,2g �ji�i�i "

�j�@�

Page 182: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

� ~ � �:�G"�v:"�z AC'�(c%j�#" �IB�v="�><�0'�ACB-5 KNU¥PCM �+g�/2*-b��0%�'1g!¦�OC¨ PCnw�_K�O¶��PCU[KN�ºRWPCM�`qZdX � ����� ² �KNn}Uh�<�ºV�@�7�1Q2RSnwK_`�PCnrOL©]X Â&KN�G©�M�PCn}US`Ng-�}AC5�/1, ��¬ � k ~<"-�IB-,)��bc��?@�0/#%C� uEA �0/2')b¼AC(c,2g7��%�B-*-%�Bwg �ji�i ~7"

� ~ k �:��"wz­b+u¥?-'�A@grz�" � �-5�ACuLb3g}��" �GAC%�bhg^ACB-* �q"w{}?��)b��_A@"��IB°;="¯�&%�?@��,�%�?@'0AC*-bc,½KNU!PCM �+gr/1*-bc��%�'2g��PCU[KN�ºRWPCM�`wZdX ��¦xOC¨ PCnrO<K�O�©]X Â&KN����n<oCRSnwK_KN�NRSn<o��¯©�PC�NU¯Àºg¡�}A¡5�/2, l � � � l ~ 8 " �<?@(c��/2'�ACe2AC*-/1uYbce�-? µ (+bc,��-/1'�,2g �ji�iC� "

� ~C� �:·¢"6¤@"6��B-B-b+,§ACB@*½DF"<¤@"��q?-AC*}AC�6�C/1'�,1"��IBYv:"6><��'0ACB-5�ACB@*LDF"6z�"6��ACB-�6,2g</2*@bc�0%C'�,2g@©�PC�0`jX n@`�� � � ��¦�OC¨ PCnw�_K�OL�¶PCUIKN�ºRWPCM�`�ZdX � ��� `NU�KNn}UW�<�NV �-�<�2Q2RSnwK_`=PCnrOY©]X Â&KN�q©&M�PCn}UWg^�}AC5�/1, 8 � k �8 ~ k g 8C¬�¬C¬ "

� ~�~��:{&"�z AC,�?7H�ACuYA@"w�IBE¦�OC¨ PCnw�_K�O#p:K�PCU Á]K_`NR+`NU«PCn}U \^U[K_KNM�` ZdX ��©]X Â&KN� �xKNnwKN�)PCUhR3X n}"�� � z �&%�u �u¥?@B-b+e2A¡�0bc%�B-,2g �ji�i�� "

� ~ � �:·¢"w¤@"r��B-B-bc,2g � "}D�%�?@�0/1'�,1g�ACB-*­DF"¯¤@"���?}A¡*}AC�6�C/1'�,2"��IB�¦�OC¨ PCnw�_K�OYp:K�PCU�Á]K_`NR+`NU«PCn}U§\^U[K_KNMZdX �G©]X Â&KN� �xKNnwKN�)PCUhR3X n}"

� ~ i �:{&"@v µ /:A¡B-*°>r" �GAC� A 2Ad��A@"���PCU[KN�ºRWPCM�`#\��NR3KNnw�_K:PCnrO �¯K_�_�<nwX M+X�oCV g � � �j¬ � l � �j¬ � i g �jiCi�8 "

�4��¬ ��v:"��I,�/2*-A@g � "§>@Ad��AC'�AC5�bhg�>¯"��#A¡��%-g§ACB-* {&"§z AC,)?@H�A¡uEA@"ª�IB ��0K_KI»�� �@PC�)P<�NUIKN�NR+`2PCUWR3X n��:P � Pjo<K�PCnrO �|R ZdKG¦G`_`jK_`_` � KNn}US`�©��_Xj�_K_K_`NRSn<o `=X[Z:US�}K �}ZºUS�EÀNn}UIKN�NnrPCUWR3X nrPCM �X ndZdKN�0KNnw�_K=X n��0K_KI» X[ZG��PCUIKN�NRWPCM�`Ng^� AC�¡/��&?-/2B-A �Gb+,)�0A@g}{|(c%�'�bc*}A@g��:"�>¯"4v="�g �di�i�8 "

�4�@� � �="���%7*�C'�/1�fACB-*­v="^>6�0'0A¡B-5-"!\��N�ºR�»rU«P½��PCUIKN�NRWPCMTRWPCg l�� � � �N� �j¬@� � �d¬ �@g �ji�i�� "

�4��8 � �="���%7*�C'�/1�EACB@*­v:"^><��'0ACB-5@"|�IB��d"-e1%�B@�["-%CBfuYbce2'�%C,)�0')?-e1��?-'0A¡(w,)�0A µ bc(+bc�IHL%C�¢e1'�/2/1� ')/2,)b+,)�0ACB��AC(c(+%jH<,&� %�'!�-bc5��f�0/1uY�r/2'�A¡�0?-')/q�-(¼A¡B6��A¡�-�-(+bcedA¡��b+%�Bw"�>7�-/ f (+/2*wg��G�yg �ji�i ~<"

�4��l ���q" � ,)?-e_�-b�H�ACuYA@g � "C{}?@�0ACu¥?-'�A@g�ACB@*¥v=" �|A¡�¡A¡�<bh"7�IB ��0K_KI»fPCnrO�w�)P<�NUh�<�0KGX[Z ��n<oCRSnwK_KN�NV RSn<o��PCU[KN�ºRWPCM�`¥PCnrOY\^UW�N�}�NUW�7�0K_` � �yKNV ��n<oCRSnwK_KN�ºRSn<o½�¶PCUIKN�ºRWPCM�`Ng}t�%�(c?-uY/ � ~ � � � ~ � g}�}AC5�/1, �-�C� ��-�d� "

�4�C� �=z�"6�I5�A¡'0AC,)�-bwA¡B-* � "@>7Aj�&AC'�AC5�b3"w�IB±À ���© ��� ��dg�t�%�(c?-uL/ 8 g6�}A¡5�/2, �j¬ ~ � �C� 8 g��¢%���H�%-g �ji�i ~7"�j��8

Page 183: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�4��k �:�y"�¤@"}�I'�bct<bcB-/Cgr;="¯¤@"r�&'�%j��/CgwACB-* {&"r�G"^·�b+e_�C/1'�bcB-5-"G¾}X �<�NnrPCM�X[ZxÀº�_X n�PCnrOY\^UIK_KNM¯ÀNn@`NUWRSUh�<UIKNg�}A¡5�/2, l�� � � ��¬�k g �ji � ¬ "

�4� � �:�y"]�xbc*}AC� A@g � "]{}?-�6?-bhgq>¯" �GA¡�¡A¡u¥?-'0A7gG9#"]�#ACB-/2�¡%-g � "!� ACB}A¡�¡A7g�ACB-*��q"]{}?��)bc�0A@" �IB9#" �Gb+,)�6�&ACB}A¡B6����ACB-*�¤@"!��?@����b+B-5@gw/2*@bc�0%C'�,2g�¦xOC¨ PCnw�_K�OEp�K�PCU&Á�K_`NR+`NU3PCn}U&\^UIK_KNM7ZdX �:©]X Â&KN��xKNnwKN�)PCUWR3X n}g-�}AC5�/1, �-�j� � ��8Ci g}>7ACB°></ µ AC,.�0b+ACB�g^>7�-ACb+B�g �ji�i�� "

�4� ~��:�y" � %C,��-bc�¡Ad�&A@g�v="w�I,�/2*-A@g z�" � ACB-%@g�{&" z A¡,�?@H�ACuEA7g��q"�;�ACbc�C%��6?�g ACB@*���"��GA¡B-/2*}A7"=�IB�RS�0`NU]Àºn}U[KN�ºnrPCUWR3X nrPCM �X ndZdKN�0KNnw�_K±X naÀ � »r�0X ¨CK�O �X2PCM�� �RS�0K�O ©]X Â&KN�Y©�M�PCn}US`Ng�·|AC(c%°vG(��0%-g��AC(cbc� %�')B-b¼A7g �di�� �@"

�4��� �:��" �xAC%�bhg¡��" uYbcu¥?-'0A7g z�" � �-5�ACuYbhg �:"¡z %�')b+uL%C�0%@g �q" � ACB}AC� A@g � " � A 2AC�6b3g¡ACB-*:�q"C{}?��)b��_A@"�IBf�!"@z /1��edAC(�� /Cg</2*-b��0%�'1g ��KN `NU[K_KNM�` ZdX �!¦�OC¨ PCnw�_K�Ox»rM�PCn}U�� » UIX ���� ªg7�}A¡5�/2, � � 8Ci g kC� gv µ b+B-5C*-%�BL9�%�AC*�g6;G'�AjH6��%�B�g � � %CB�g ��� �2��� �G· g �x�yg6z AdH �ji�i�k " �GA �0b+%CB}AC(-·¢%j�&/1'2g7·�bce2v:"

�4��i � �="�{}%�(+*7H7B-A@g6¤�AC�¡% µ %jt �@g69#"�9]b+uYACB�g¡ACB-*½v="��#/1uY�r/2')(+/¡"w\^U[K_KNM<Á�K_`jK�PC�0�_�<g�� 8 � �j¬ �N� �6kCl � ��kC� g�jiCi@� "

�4i�¬ �=¤@"r�GA¡(+*�"��IB°�!"¯z /1��edAC(�� /Cg^/2*-b��0%�'1g �:KN¸`NUIK_KNM�`�ZdX ��¦�OC¨ PCnw�_K�O�»rM�PCn}U&�j»rU[X ���� g^�}AC5�/1,� kC8 � � ~ l g k¡� g7v µ b+B@5�*-%�Bf9]%�AC*wg@;G'�AdH<��%�B�g � � %�B�g ��� �d�¥� �x· g��G�yg}z AdH �ji�i�k "��xA¡�0bc%�B}AC(·¢% ��/2'1gr·�bce2v:"

�4i@� �:�y"§>¯"§·|A¡'��^g!{&"§z A¡,�?@H�ACuEA7g!ACB-*��q"§��B@*-%-"¸�IB¸¦xOC¨ PCnw�_K�O¶p�K�PCUqÁ�K_`NR+`NU3PCn}U#\^U[K_KNM�`qZdX �©]X Â&KN���xKNnwKN�)PCUhR3X n}g@�}AC5�/1, k¡i � �7� ¬ ~7"@� � z �&%�uYu=?-B-b+e2A¡�0bc%�B-,1g �ji�iC� "

�4i�8 �=z�"§z­%�'�bcB}AC5�A@g�9#"��GAC,)�-b�1?-uL/Cg�A¡B-* � "§z ?-'�A¡�_A@"��IB ;="��&%�?@�0,)%�?-'�AC*-b+,°KNU:PCM �+g&/1*-bc��%�'2g��PCU[KN�ºRWPCM�`:ZdX �±¦�OC¨ PCnw�_K�Oa©]X Â&KN� �&n<oCRSnwK_KN�ºRSn<o��y©�PC�ºU#ÀNg��}AC5�/ l7�ji "��q(c?6��/2'Ev!edAC*-/1uYbce·�? µ (cb+,)�-/2'),2g^;G%�')*-'�/1e_���dg �ji�iC� "

�4i�l �:{&"}z AC,�?7H�ACuYAYA¡B-*��:"^�x%CuEACbh"|�IB ¤@"^��/2e2%Cu=�0/��[�&/1e_�C/2'),2gr{&"r>7e_�6? µ /2'.�dgrACB-*­·¢"r¤@"^��B@B-b+,1g/1*-bc��%�'�,1g@�¶PCUIKN�ºRWPCM�` ZdX ��¦�OC¨ PCnw�_K�O�©]X Â&KN� ��n<oCRSnwK_KN�ºRSn<oCg��}AC5C/2, 8 � i � 8 ~C�@g6�q/2')uEA¡B6HCg �ji�i�� "{}%�'),�e_�6?-B-5�, 2/1B6��'�?-u ¤C?-/1(+bce_��"

�j��l

Page 184: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�4iC� �=z�" � �@5�ACuLb3g¡�:"6z bcu¥?-'�A@g���" �GAC%Cb3g�A¡B-*y�q"�{}?��)bc�0A@"-�IB�©��0Xj�_K_K�OCRSn<o `xX[Z!US�}K �R ZºUS�:Àºn}U[KN�ºnrPC¹UWR3X nrPCM �X ndZdKN�0KNnw�_K½X n ��0K_KI»�X[Z���PCUIKN�NRWPCM�`Ng¯�}AC5�/1,#� i �@~ l gw� AC�¡/y�&?-/1B}A���bc,)�_A7g�{|(c%�'�bc*}A@g��" >¯"4v="�g �ji�i�8 "

�4i�k �:9#"d�I,��@b+b3g � "d� ,)?-*}A@g�z�" � ACuYAC*}A@g A¡B-*¥z�" z bcH�A dAC�6bh"��IB�9�" �Gb+,����&ACB}ACB����=ACB@*¥¤@"���?@����b+B-5-g/1*-bc��%�'�,1g|¦�OC¨ PCnw�_K�Ofp�K�PCU!Á�K_`NR+`NU3PCn}U]\^U[K_KNM@ZdX �¥©]X Â&KN� �xKNnwKN�)PCUhR3X n}g��-AC5�/2, 8 ~�~ � 8C� ~7g�>@ACB>7/ µ AC,.�0b¼A¡B�g^>7�}A¡b+B�g �di�i�� "

�4i � � ��"q�x%�uYACbhg={&"qz AC,�?7H�ACuYA@g¥�_"q�I,)�-b+�}A¡'0A@g:�q" � %��C%jH�A¡uEA@g � " � ACuYAC*-/1'0A@g=�:" � � AC*}A7g�y"�z bcH�A¡�_A7g]ACB-* � "�>@Ad�&AC'0A¡5�b3"¿�IB 9#" �Gb+,)�6�&ACB}A �0�}ACB¸ACB-*¿¤@"��x?@�)�0bcB-5-g�/1*-bc��%�'�,1g�¦xOC¹¨ PCnw�_K�O°p:K�PCU�Á]K_`NR+`NU«PCn}Uq\^UIK_KNMwZdX �E©]X Â&KN� �xKNnwKN�)PCUhR3X n}g§�}AC5C/2, i � � �d¬�� g§>@ACB >7/ µ AC,)��b¼ACBwg>7�-ACb+B�g �ji�i�� "

�4i ~����q"^{}?��)b��_AyACB-*���"}�|AC� AC�-AC,��-bh" �-�)PCn@`2P<�NUWR3X n@`�Àº\7À_¾<g �j� � 8 � i � 8 ~ � g �ji ~ � "

�4i�� �=¤@" ·�b+(c(+bcB-5-g ��" 9�bc*-(+/NH�g ACB@*=;=" ¤@" �q%<%7e_��"6��KNU3PCMSMT�<�3oCR3��PCM �@��PCn@`2P<�NUWR3X n@`¢¦qg �d� v:� �2����l � �2����i g�jiC��l "

�4i�i �:��"@¤@"}�&?-*-*7H�g^�:"7�!"-�qB-/1e_�6��/2(hg}ACB-*�DF"-�G"-��/2,)(+b+/¡"���KNU3PCMSMT�7�hoCR3��PCM �-�)PCn@`2P<�NUhR3X n@`Ng k � �ji�iCi �8C¬C¬�l g �di ~ � "

�´�j¬�¬ ��{&"@z AC,)?@H�A¡uEAyACB@*­z�" � �-5�A¡uYbh"��IB ©&�0Xj�_K_K�OCRSn<o `�X[Zx¾CÀ0�±À_\ � �dg7�}A¡5�/2, l�8�k � l�l�8 g��xAC5�%jH�A7g�jiCi�l "

�´�j¬@� ��;="r¤@"r�q%<%7e_��"§��KNU3PCM�`#\��NR3KNnw�_KNg � �7� ~ i � ��i g �ji���8 "

�´�j¬�8 �#�q"^{}?��)b��_A@"§\^� »�»rM+K � KNn}U � �-�)PCn@`2P<�NUWR3X n@`=X[Zq¾@PN»@PCnwK_`jK�Àºn@`NUhRSUW�<U[K½X[ZG��KNU«PCM�`Ng �di ~ � "

�´�j¬�l ��{&"=z AC,)?@H�A¡uEA A¡B-*�z�" � �@5�ACuLb3" �IB � "=�x%�,)%�b3gY�:" � %�,)�-b+B}A¡5�A@gY�:" � bc� Aj�&A@gEACB-*�y"�z A¡'�?@H�ACuEA7g§/1*-bc��%�'�,1g!\^V � »}Xj`NRS� � X n ¦�`I»}K_�NUS`°X[ZLp�R�o � �¯K � »}KN�)PCUh�<�0K �¥K ZdX � � PCUWR3X nPCnrO w�)P<�NUh�<�0KLRSn ��NVj`NU3PCMSMTRSnwKy�¶PCUIKN�ºRWPCM�`Ng|�}AC5C/2, l�8�k � lCl�8 g �GAC5C% H�A@g �di�i�l "¢¤�AC�-ACBa�IB-,.�0b ���?@�0/#%C��z /1�0AC(+,1"

�j�C�

Page 185: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�´�j¬C� ����"^��?-B-*-bcB�"&pGR�o �fÁ�K_`jX MT�<UWR3X n �°R3�N�0X2PCnrPCMTVj`NR+`¥X[Z ��0K_KI»°Á]K_`NR+`NU«PCn}U � � � ��Â�U � �<�_X � RS� �\^UIK_KNM�`N"�·��};F���-/2,)b+,1gr�&�}AC(+uL/2'), �xB-b�t�/1'�,�b��IHf%C�|� /1e_�-B-%�(c%�5CH�g �ji�i�k "

�´�j¬�k �#�q"^��%�'�bc?-e_�-b3grz�"}�I5�AC'0A¡,��-bhg^ACB-* {&"}v µ /C"�Àº\7Àº¾YÀºn}U[KN�ºnrPCUWR3X nrPCMTg �68 gr><?-�-�-(c/2uL/2B��d�4,0��~ �<,_~ � g8C¬C¬�8 "

�´�j¬ � ��·¢" �:"���'�B@,)�dg&· "�¤@" ��5�5�%j�]bc� 2/1'2g§ACB-* z�" � "�>7�r/2bc*-/2(h" ¾}X �7�ºnrPCMxX[ZY�¶PCUIKN�ºRWPCM�`�\��NR3KNnw�_K� KNUWU[KN�0`Ng � k �N� ��l�k � �Cl�i g �ji�� �@"

�´�j¬ ~�� � "&�¢,�?-e_�-bc*}A@gx9�" � ACuYA µ A@g]�y"§� %��6?-B@%-gG�y"&�GAC,)b+uL%C�0%-g!�q" � 5�Ad��A@g�ACB@* �q"��|A¡�C/2*-A@"�IB��0/1'�B}A¡(�'�/2�r%�'.�d"��¢/2e_�-B-bcedAC( ')/2�r%�')�2g �xbc�-�¯%CB >6�0/2/1(¢�&%�'��r%�'�A¡�0bc%�B�g �di�i�¬ "

�´�j¬�� ���y"^z b�H�A¡�0A@g^z�"}�I5�AC'0AC,)�-b3g-ACB-* � "r>@Ad�&AC'0AC5Cb3"�À_\7Àº¾YÀNn}UIKN�ºnrPCUhR3X nrPCMTg l�i � i �N� iC� ~ � i�k¡� g �ji�i�i "

�´�j¬�i �:¤@" �:"jD�%7%<*-�-/2AC*:ACB-*=v:"¡�½" ��?}AC')'�/2(h"-¾}X �7�ºnrPCM}X[Z�Àº�0X nEPCnrO�\^UIK_KNMCÀºn@`NUhRSUW�<U[KNg 8C¬�l �m� ¬�k �<� 8C¬ g�ji � k "

�´���j¬ ����%�,�%�bhg@DaAC*-/Cg^A¡B-*��x'�b��_A@" �^PCn@` ��À_\7Àº¾<g 8 �7��� � l�¬ g �jiC� �@"

�´����� � ��" {^?��)bc�0,)?-B}A@g¢z�"¢�I5�AC'0AC,)�-b3g A¡B-*a{�"�v µ /C" �yKNV ��n<oCRSnwK_KN�ºRSn<of��PCU[KN�ºRWPCM�`Ng � ~ � � � ~ � � � � i �� ~¡�@g 8C¬�¬C¬ "

�´��� 8 �#v:"-><��'0ACB@5-"@A¡B-*±z�"-z ed��/dA¡B�"cg7/2*-b��0%�'),2"���X2O<KNMSMTRSn<o�X[Z � R3�N�0Xj`NUh�º�}�NUh�<�0K=KN¨CX MT�<UhR3X n�X[Z:�N�0K_KI»�0K_`NR+`NU3PCn}U � PCUIKN�ºRWPCM�`Ng-B6?-u µ /2' l "

�´���jl �:z %<*-/1(+(+bcB-5��-�}AC,)/G�0'�ACB-,)� %C'�uYA¡�0bc%�BYbcB�,)��/2/1(+,2" �xB-b�t�/1'�,�b��IHE%¡� ��ACu µ ')b+*-5�/¡g@·�')%�5�'0A¡uYuL/�� %C'�IB-*@?-,)��')H�g l�¬ �0� z AC')e_� � � ,.��vG�-')b+( �jiCi�� "

�´���d� ��{&"7v µ /C"��IB±�q"^>7AC� ACb�ACB-*±��"^�y"}>7? 1?-�6b3g-/1*-bc��%�'�,1g ¢X �7�ºUS�LÀNn}UIKN�ºnrPCUhR3X nrPCM �X ndZdKN�0KNnw�_K:X nÁ]K_�N�ºV `NU3PCMSMTR+`2PCUWR3X n PCnrO Á]KNM�PCU[K�O ©��}KNnwX � KNnrPCg��}AC5C/2, 8C�Ci � 8CiC� "¢�!�@/­¤�AC�}ACB �IB-,.�0b��0?@��/E%C�z /N�_AC(c,2g � eN�0% µ /2' �ji�iCi "

�´��� k ��9#" {&" ;G/2e_�¡/2'1"�ACB-*¥>¯" {|(+%C'�/2/1B�"6�IBy�y" 9�"¡>7�r/2bce_��" ACB-*¥¤@"¡�x"C�&(+AC'��^"�g¡/1*-bc��%�'�,1g<©��0K_�NR�»rRSU«PCUWR3X nZº�0X � RS�0X n}¹.Q_P `jK:PCMSM+X Vj`Ng-�}AC5C/2,�� i � �dl�i g �di � l "

�j��k

Page 186: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�´��� � ���G"@v="r>7/1B-b+%�'1"&�¶PCUIKN�ºRWPCM�\��NR3KNnw�_K�PCnrO ��n<o �+g ���di v=�m� k �7� � g �di���i "

�´��� ~��:>7e_���]bcB-*�g ���¡�)�0/2,.�0'�ACB-*�g ACB-*�vGB-*@'�/2Bw"E��b+5���')/2,�%C(+?@��b+%�B¶uLb+e2')%�ACB}A¡(cH<,�bc,G%C��� /2'�')bc��b+e¥,.�0/2/1(��� ����� �L"§�¢/2e_�@B-b+e2AC( '�/2�r%�'.�dg^><��/2*@/2B�g �ji�i �7"

�´���j� ���y"}�q?-%-"�¾}X �<�ºnrPCM|X[Z�ÀN�0X n�PCnrO½`NUIK_KNM^ÀNn@`NUWRSUW�7UIKNg � ~ l � l � l g �ji�kCl "

�´���ji �:¤@"7�&/2/1e_��"}ACB@*±;="-��"<DaAC'�')b+B-5¡�0%�B�"�¾}X �<�ºnrPCM¢X[Z]Àº�0X n°PCnrO¥\^U[K_KNM@ÀNn@`NUWRSUW�7UIKNg 8C¬¡� � � � ¬ g �ji ���@"

�´� 8C¬ �:¤�ACB@% tC/2e¡g ��H<'�%�,.�0�¡% t¡A@gxACB-* ><tC% µ %7*}A7"���KNU3PCMSMT�7�hoCR3��PCM �-�)PCn@`2P<�NUWR3X n@`E¦#g 8Ck v=� 8 ��~ � 8 ~ k g�jiCiC� "

�´� 87� ��{&"¯��AC')e2/1(+%fACB@*�¤@"��G"���'0ACe_�-/N�d" ��PfÁ]KN¨j�}K½O<K��NU3PCMSMT�7�hoCR3K¥¹���� �� �\��NR3KNnw�_K�� ��Nn}R3KO<K_` � PCU�N�ºRWPC����g}�}AC5�/1, 8�k�k � 8 ���@g �di�iC� "

�´� 8�8 �:¤@"¢�G" �&'0A¡e_�-/1�=ACB-*�v="�vG(+ACuL%-"±��K � �!PCnrO ��OCRSUWR3X n \��NR3KNnw�_K � Á�KN¨j�}KEO<Ky��KNU«PCMSMT�<�hoCR3KNg�}A¡5�/2, l�l � � �@g �di�i�¬ "

�´� 8Cl �#v:"�vG(¼A¡uY%¶ACB@* ¤@"§�G"§�&'0A¡e_�-/1�2"�¾}X �<�NnrPCMGX[Z ���}�NM+K�PC���¶PCUIKN�ºRWPCM�`Ng 8�kC� � 8 � l � � 8�8¡� � � 8Cl�k g�jiCi�� "

�´� 8¡� ��9#"^�G"}�!�-%�uL,�%CB�"§·��-;F���-/2,)b+,2g���B-bctC/2'),�bc�IH�%C����A¡u µ '�bc*-5�/¡g �:"m�yg �ji�i�8 "

�´� 8�k ��9#"^�y"}��AC�¡/2'2"rACB@* ¤ �x?@�)�0bcB-5-"&¾}X �<�NnrPCM|X[ZxÀº�0X n `NU[K_KNM}ÀNn@`NU �+g �ji�8 � 8�k ~ � 8 � � g �ji�kCi "

�´� 8 � �y\�KNM+K_�NUIK�O�»}X §O<KN��OCR �]�)P<�NUWR3X nEO�PCU3P|ZdX � � KNU3PCM�`�PCnrO�PCMSM+X Vj`N¹ �­PCU3P�QNXjXjs g tC%�(+?-uL/����_"7¤���· � >¯g£}'),)��/2*@bc�0bc%�B�g �ji ~ � "

�´� 8 ~�����"��y"�;="���"��&�-AC*-/2,)�-b¼A7"��IBªv="�><�0'�ACB-5�ACB-* DF"�z�"���ACB@�<,1g�/2*-b��0%�'),2g�©�PC�_`jX n@` �� � � �¦�OC¨ PCnw�_K�O½��PCU[KN�ºRWPCM�`�ZdX � ��� `NU �KNn}Uh�<�ºV �@�7�1Q2RSnwK_`�PCnrOL©]X Â&KN�G©�M�PCn}UWg-�}AC5�/1, l � l�i g 8C¬�¬�¬ "

�´� 8C� ��;=" ��/2B6?-5�%��-AC(¼ACB�ACB@* ¤@"�>¯"��qb+')�¡A¡(+*@HC"a�xAC'�*-/1B}A µ bc(+b��IH�e1%�B-e1/2�@��,L�]b��0��AC�-�-(cb+e2A¡�0bc%�B-,#�0%,.�0/2/1(+,1"��IB�;=" �="�;G%�A¡B-/±ACB-*�¤@"�>r"��qb+'�� AC(c*@H�"�g�/1*-bc��%�'�,1g ��� \^¹W¦�À_����g��}AC5�/1, 8¡��i � 8 ��~7gDaAC'�')/2B-*-AC(+/¡g}· /1B-B-,)H<(�tCA¡B-b¼A@g �di ~ � "

�j� �

Page 187: DESIGN OF WELDING ALLOYS CREEP AND TOUGHNESS

�´� 8Ci �:z�" � �@5�ACuLb3g � "��GA¡,�/25�Aj�&A@g¢�:"!�GAC%�bhg�ACB@*��q" {}?��)b��_A@"#�IB�À_��K_�_� � Àºn}U[KN�ºnrPCUWR3X nrPCM��X n}¹ZdKN�0KNnw�_K¥X n \^UIK�P � ©]X Â&KN��©�M�PCn}Uhg-�-AC5�/2, ���jk � � 8¡� g �ji�i ~7"

�´�jl�¬ ��;="§�&%C(+/Cg&�G"�z AC'.�0b+B��.z %�'�ACB�g�v="§�y"§>7�-/2AC'�*wg��:"��y"�;="���"��&�}AC*@/2,��@b¼A@g&ACB-* ;="§¤@"��G"z A¡ed�#AdH�"!\��NR3KNnw�_K�PCnrO �rK_�_�<nwX M+X�oCVEX[Z­JLKNM�OCRSn<o�PCnrOL¾}X RSn}RSn<oCg k � �@� � i�¬ g 8¡¬�¬�¬ "

�´�jl@� �:z /NH�/1'2"r� A¡B-* �#?@�)�0/��:"�\^UIK_KNMwÁ]K_`jK�PC�0�_�<g}~ 8 � i �N� l � � � l � k g 8C¬�¬@� "

�´�jl�8 ��9#"���bc,)�&ACB}A¡���}ACB�"���KNU«PCM�` �rK_�_�<nwX M+X�oCV¡g � � 8C�C� � 8Ci�l g-¤C?-B-/ �ji ~ � "

�´�jl�l �:�G"rv="¯·|AC'),�%�B@,2"G�!�@/¥,)��/dACu �0?@' µ bcB-/C"��IB�Á]K�O<K �¢K_�NUW�<�_KNg���ACu µ ')b+*-5C/Cg �:"m�yg �ji7��� "¯��ACu �µ ')b+*-5C/ �xB-b�t�/2'),�b��IH±·�'�/2,),2"

�´�jlC� �:¤@"};:"¯�&ACb+')*�"-ACB@* v ¤�ACB@b+/2,)%�B�"!¾}X �7�ºnrPCM X[ZxÀº�0X n \^U[K_KNMrÀºn@`NU �+g 87�j¬ � �C�-� g �ji ~ 8 "

�´�jl�k � � "@>7Aj�&AC'�AC5�b3g<v="6�I,)/2*}A@g@�y" � 5�Ad�&A@g-{�"@z AC,�?@H�ACuYA@g@A¡B-*E�q" � %��C%jH�ACuEA7"¢�IBE�!"-z /N�0e2AC(c� /¡g/1*-bc��%�'2g ��KN `NU[K_KNM�`�ZdX �f¦�OC¨ PCnw�_K�O­»rM�PCn}U¥�j»rU[X ���� g��-AC5�/2, �6k � k�k g kC� g!v µ b+B-5�*@%�B9]%�AC*�g-;G'0AdH6�0%�Bwg � � %�Bwg ��� �2�L� �G· g��x�ygrz AdH �ji�i�k " �GA¡��b+%�B-AC(�·¢% ��/2'1gr·�bce2v:"

�j� ~