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JPS63132794A - 高張力鋼材用溶接金属 - Google Patents

高張力鋼材用溶接金属

Info

Publication number
JPS63132794A
JPS63132794A JP27914986A JP27914986A JPS63132794A JP S63132794 A JPS63132794 A JP S63132794A JP 27914986 A JP27914986 A JP 27914986A JP 27914986 A JP27914986 A JP 27914986A JP S63132794 A JPS63132794 A JP S63132794A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weld metal
welding
steel
hardness
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27914986A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Shiga
志賀 厚
Suetomi Inoue
井上 末富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP27914986A priority Critical patent/JPS63132794A/ja
Publication of JPS63132794A publication Critical patent/JPS63132794A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/001Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
    • B23K35/004Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of a metal of the iron group

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の目的〉 産業上の利用分野 本発明は高張力鋼材の接合に供せられ、しかも、少なく
とも80kll’mm2程度の引張り強さを持つ高張力
鋼材用溶接金属に係り、詳しくは、例えば、構造物のΦ
m軽減のために使用される80kQf/llI2級の如
き高張力鋼材を溶接するときに形成され、引張り強度が
80kgf/s’以上の溶接金属であって、溶接後に硬
度軽減のために応力除去焼鈍処理c以下、単にSR処理
という。)を行なったときにほとんどSRぜい化の生じ
ることのない靭性に優れる高張力鋼材用溶接金属に係る
なお、以下において、バタリング請を溶接金属で形成す
る場合を中心にして説明するが、本発明はこの例に限ら
れるものでなく、溶接接合一般に用いられるものを全て
含む。
従来の技術 従来から、80kgf/s2程度鍜鋼の如き高張力鋼材
を一部の構造部材として用いると、圧力容器や海洋構造
物等の重量が大巾に軽減されるため、高張力鋼材を溶接
し、てこれら構造物は構築されている。また、溶接部に
形成される溶接金属は80kl/■2級鍛鋼の母材と同
等の性質を持つことが必要であり、換言すると、80k
gf/w+2級溶接金属になることが要求される。
また、例えば、サブマージアーク溶接(以下、SJVと
いう。)等のアーク溶接により形成される溶接金属のう
ちで、80kgL′m1級の溶接金属の主組成は重量%
でC0,05〜0.12%、Si 0120〜0.50
%、Mn 1,2〜1.9%、P 00015%以下、
So、oio%以下、Ni 1.0〜3.0%、Cr 
0.4〜1.0%、Mo 0.2〜0.8%ならびにO
0125〜0.0(3%を含んで、残余が実質的にFe
から成っている。すなわち、溶接金属中に、C,cr、
 MO等の強化元素を所定範囲含まれていると、例えば
80kgf/w2程度の引張り強度が保持できる。
しかし、この組成の溶接金属であると、溶接後にSR処
理を行なうと、38割れや、SRぜい化が発生して好ま
しくない。このため、特開昭60−68176号公報に
示される如く、^張力鋳鋼や鍛鋼等の鋼材の溶接には、
それに先立って、鋼材の先端に38割れ感受性の低い材
料Cバタリング1を形成し、その侵、このバタリング層
に5Rffi理を行なわずに、そのまま突合せて開先を
形成し、この開先を本溶接する方法や、高張力鋼材を上
記組成の溶接金属を形成して突合せ溶接し、溶接したま
まで使用することが行なわれている。
ところが、80kgr/nlc級の高張力鋼、なかでも
、w4鋼等のときは、溶接時に生成する熱影響部が顕著
に硬化し、海洋構造物では、耐海水腐食疲労性を高める
ためには溶接部の硬さを制限する必要があり、溶接後に
はどうしてもSR処理が必要である。
t ’l f) も、第3図は80k(ilz’1lt
l12級のwItJ4を溶接しl;ときに、この溶接に
より生成する熱影響部の最高硬さと溶接入熱量との関係
を示すグラフであり、X印は溶接したまま、O印は溶接
後にSR処理したものを示す。この第3図から明らかな
如く、50X103 ジュール/cm以下の入熱のとき
は、溶接のままでは硬さII Rc37〜40を示すが
、590℃×5時間程度のSR処理によって硬さはII
 、C≦32に低下し、硬度を制限するためにはSR処
理がどうしても必要になることがわかる。
しかしながら、このように溶接後にSR処理すると、溶
接部の溶接金属が上記組成であるため、5RtFい化が
発生し、健全な継手が得られない。
発明が解決しようとする問題点 本発明は上記欠点の解決を目的とし、具体的には、例え
ば%80kgft’r1m2級鍛鋼の如き高張力鋼材を
一部の構造部材として組込んで構造物等を溶接により構
築するときに、この溶接に先立って高張力鋼材側の開先
に80klJlz’1lDI2級溶接金属から成るバタ
リング層を形成してから5R9a理すると、このバタリ
ング■にSRぜい性が生じるCと、これに対し、バタリ
ング調形成後にSR処理を省略すると、このときに高強
度鋼材側に生成する熱影響部の硬度が80k(if/■
2級鍜鋼であ鍛鋼、必要以上に高くなり、靭性も損なわ
れること等の問題点を解決することを目的とする。
〈発明の構成〉 問題点を解決するための 手段ならびにその作用 すなわち、本発明に係る溶接金属は、重量%でC0.0
1〜0.05%、Si 0.15%以下、Mn 1.2
〜1.9%、P 0.015%以下、S 0.010%
以下、Ni1.0〜3.0%、Or 0.4〜1.0%
、Mo 0.2〜0.8%ムらびにO0.015%以下
を含んで、残部が実質的にFeから成ることを特徴とす
る。
そこで、これら手段たる構成ならひにその作用につい−
C興体的に説明すると、次の通りである。
まず、本発明者等は、80klJfz’ai2程度の鍛
鋼を被溶接材として、この開先に種々の組成のワイヤを
用いてサブマージアーク溶接によって種々の組成の溶接
金属を形成し、その上で、80klJfz’w12程度
の引張り強度を示す溶接金属について、その化学組成と
Sl′Iぜい化との関係を求めたところ、ケイ素(Si
)ならびに酸素(01がSi 0.15%以下、O0.
015%以下の関係にあると、他の1ヒ学組成が上記の
如< 、G 0.05〜0.12%、Mn1.2〜1.
9%、P 0.015%以下、Mn 1.2〜1.9%
、So、oio%以下、Ni 1.0〜3.0%、Cr
 0.4〜1.0%、Mo0.2〜0.8%の範囲であ
っても、SRぜい化しないことがわかった。更に、この
場合、溶接法は上記の如くサブマージアーク溶接法のほ
かにSMAW%GMAWの如く何れのアーク溶接であっ
ても溶接金属が上記範囲内にあると、SRぜい化しない
ことがわかった。
また、この組成の溶接金属によってバタリング層を形成
し、このバタリング層を介して例えば80に’Jf/’
m1程度の圧延材に溶接することもできる。このときに
溶接金属が上記組成から成っているとC頂が高いことも
あって、バタリング層に生じる熱影響部が硬化する。そ
こで、この点について本発明者等lf研究したところ、
上記組成の溶接金属中CGのみを0.01〜0.05%
にすると、硬度I+、。≦39になることがわかった。
従って、溶接時には、この溶接に先立って上記組成の溶
接金属をバタリング層として形成し、例えば、80kg
r/a’程度の鍛鋼なその俊、例えば、80kqL’1
m’級の圧延鋼に溶接するときには、溶接金属と略々同
じ組成のワイヤや、従来例のワイヤ等の溶接材料を使用
して本溶接すると、この溶接により組立てられた構造物
はSR処理することなくそのままで実用に供することが
でき、溶接金属の高靭性は維持される。また、この本溶
接のときにバタリング雪に熱影響部が形成されるが、バ
タリング層の溶接金属ではCが0.01〜0.05%の
範囲に調整されているために、上記の如く硬さはIl、
c≦32に保持できる。
すなわち、第1図ならびに第2図に示す如く、80kl
JL’1ll12程度の鍛鋼を使用する構造物を溶接に
よって組立てる場合には、第1図に示す如く、予め鍜!
11の先端に、G 0.01〜0.05%、Si 0.
15%以下、Mn 1.2〜1.9%、P 00015
%以下、So、oio%以下、Ni 1.0〜3.0%
、Or 0.4〜1.0%、Mo 0.2〜0.8%、
00.015%以下を含んで残余が実質的に[eから成
る組成の溶接金属をバタリング層2として形成してから
、所望形状に開先加工を行なって、その俊、SR処理を
する。その後、第2図に示す如く、他の部材3と突合せ
て開先を形成し、溶接を実施し、上記組成の溶接金属又
は先に示した従来例の80kl/lllm2程度の組成
の溶接金属を形成すると、溶接のままで使用ずれば、溶
接部の硬化層はなく、かつ高靭性の溶接金属が得られる
実  施  例 次に実施例について説明する。
まず、80kQ r/MA2級m tJ4 (7) ’
lc Ga ニ第1 表ニ示す組成のバッタリング層を
溶接入熱30X103 ジュールt’crAの条件で形
成し、その後、SR処理(590℃x5時間)をした。
その侵、相手材の8◇kgL’ml12級の圧延鋼との
間でサブマージ突合せ溶接を実施し、バタリング層の硬
さと衝撃試験を行なったとCろ、第2表に示す通りであ
った。
第1表ならびに第2表において、&1.2ならびに3は
本発明に係る溶接金属によってバッタリング層が形成さ
れたもので、この場合は、 SR処理を行なっても、吸
収エネルギーは高レベルを保持していた。これに対し、
Ha 41iらびに5で示すバッタリング層は比較例で
あって、これら比較例ではSR処理によって吸収エネル
ギーは低下し、靭性が大rlに低下していることがわか
る。
また、本溶接時にはバタリング層に熱影響部が生じるが
この硬さは本発明の場合にはCが低くなっていることし
あって)IRc≦31であった。
第1表バタリング層溶接金属組成(%)第2表 バタリ
ング1の硬さと 衝撃吸収エネルギー バタリング溶接入熱30にJ t’ CIハタIJ ン
’j !1sR590℃x5h〈発明の効果〉 以上詳しく説明した通り、本発明に係る溶接金属によっ
てバタリング層を形成し、バタリング層を介して溶接す
ると、Si含有量が0.15%以下、C含有量が0.0
15%以下の如く少量であるため、SR処理を行なって
もこの処理によってSRぜい化が生じない。また、バタ
リング1を介して溶接したのちに、SR処理することな
く、そのまま使用しても、溶接金属中のC含有量が0.
01〜0.05%の節回にあるため、溶接時にバタリン
グ層に生成する熱影響部の硬度が^くならず、耐海水腐
食疲労性などが損なわれることがない。
【図面の簡単な説明】
第1図ならびに第2図は本発明に係る溶接金属をバタリ
ング■として介在させて80kaf/s’級鍜鋼を溶接
する際のバタリング■形成工程と開先形成工程の各説明
図で、第3図は80kuf/Xl1m’級鍜鋼を溶接し
たときの入熱量と溶接熱影響部の硬度との関係を示すグ
ラフである。 符号1・・・・・・80klJf/1111’鍜鋼の如
き母材2・・・・・・バタリング層 3・・・・・・相手材

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 重量%でC0.01〜0.05%、Si0.15%以下
    、Mn1.2〜1.9%、P0.015%以下、S0.
    010%以下、Ni1.0〜3.0%、Cr0.4〜1
    .0%、Mo0.2〜0.8%ならびにO0.015%
    以下を含んで、残部が実質的にFeから成ることを特徴
    とする高張力鋼材の接合に供せられ、しかも、少なくと
    も80kgf/mm^2程度の引張り強さを持つ高張力
    鋼材用溶接金属。
JP27914986A 1986-11-21 1986-11-21 高張力鋼材用溶接金属 Pending JPS63132794A (ja)

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JPS63132794A true JPS63132794A (ja) 1988-06-04

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JP (1) JPS63132794A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008137042A (ja) * 2006-12-04 2008-06-19 Hitachi Ltd タービンロータ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008137042A (ja) * 2006-12-04 2008-06-19 Hitachi Ltd タービンロータ

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