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
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weld metal
- welding
- steel
- hardness
- less
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- 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
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
- B23K35/004—Interlayers, 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。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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)
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27914986A JPS63132794A (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 高張力鋼材用溶接金属 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27914986A JPS63132794A (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 高張力鋼材用溶接金属 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63132794A true JPS63132794A (ja) | 1988-06-04 |
Family
ID=17607128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27914986A Pending JPS63132794A (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 高張力鋼材用溶接金属 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63132794A (ja) |
Cited By (1)
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 |
-
1986
- 1986-11-21 JP JP27914986A patent/JPS63132794A/ja active Pending
Cited By (1)
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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