CN116194610A - 焊接接头和焊接接头的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种耐焊接裂纹性优异的焊接接头。将以布氏硬度计具有400HBW以上的表面硬度的耐磨损钢板彼此焊接，制成焊接接头。在焊接时，调整作为被焊接材料的钢板和焊接材料、焊接条件等以使焊接金属部成为如下组成：以质量％计含有C：0.20～0.80％、Si：0.10～0.90％、Mn：15.0～28.0％、P：0.030％以下、S：0.030％以下、Ni：0.01～10.00％、Cr：0.4～1.9％、Mo：0.01～5.00％。由此，能够在不进行预热或后热的情况下防止焊接裂纹的产生而制造焊接接头。
Description
技术领域
本发明涉及适合作为工业机械、运输设备等部件的将耐磨损钢板彼此焊接而成的焊接接头，尤其涉及耐焊接裂纹性的提高。
背景技术
在建设、土木、矿山等领域中使用的产业机械、运输设备等中，一般来说，其寿命往往由部件的磨损量决定。因此，使用耐磨损性优异的钢板(耐磨损钢板)作为部件。耐磨损性强烈依赖于钢板的硬度，因此作为耐磨损钢板，大多使用表面硬度以布氏硬度计为400HBW以上的高硬度钢板。
已知高硬度的耐磨损钢板在焊接时在热影响部容易产生由氢引起的低温裂纹。为了防止低温裂纹，一般进行焊接前的预热或焊接后的后热来四方扩散性氢是有效的。特别是对于表面布氏硬度为400HBW以上且板厚50mm以上的厚壁耐磨损钢板，一般推荐在焊接时进行75℃以上的预热。
但是，焊接时实施高温预热耗费人力和时间，降低焊接施工效率。因此，进行了通过调整耐磨损钢板的合金元素量来防止焊接时的低温裂纹的研究。
例如，在专利文献1中记载了“一种焊接性优异的耐磨损钢板”。专利文献1记载的耐磨损钢板是具有如下组成的耐磨损钢板：以质量％计含有C：0.38～0.50％、Si：0.05～1.0％、Mn：0.1～0.5％、Nb：0.005～0.05％、Ti：0.005～0.05％、B：0.0003～0.0030％、Al：0.1％以下、P：0.010％以下、S：0.005％以下、进而Cu：0.1～1.0％、Ni：0.1～2.0％、Cr：0.1～1.0％、Mo：0.05～1.0％、V：0.005～0.10％、W：0.05～1.0％中的1种或2种以上，Ceq*为0.60％以下，DI*为45以上，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。专利文献1记载的耐磨损钢板的表面硬度为560HBW以上，焊接性优异，即使使预热温度低至150℃也不产生低温裂纹。
另外，在专利文献2中记载了“一种耐磨损钢板”。专利文献2记载的耐磨损钢板是具有如下组成、包含合计400个/mm2以上的平均粒径：0.5μm以上的Ti碳化物和Ti与Mo的复合碳化物的组织的耐磨损钢板，上述组成含有C：0.20～0.50％、Si：0.1～1.0％、Mn：0.1～2.0％、P：0.04％以下、S：0.04％以下、Ti：0.2～1.0％、Mo：0.2～2.0％、B：0.0003～0.01％、N：0.01％以下且含有Mo和Ti以满足Mo/Ti≥1.0‥‥式(1)，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。应予说明，可以进一步含有Cu、Ni、Cr以及Al。专利文献2记载的耐磨损钢板通过50℃～200℃的预热能够防止焊接时的低温裂纹。
另外，在专利文献3中记载了“一种耐冲击性和耐磨损性优异的焊接材料”。专利文献3记载的焊接材料是焊接性优异且低温冲击特性、耐磨损性也优异的埋弧焊用或气体保护金属极电弧焊用的焊接材料。专利文献3记载的焊接材料具有如下组成：以重量％计含有C：0.12～0.75％、Si：0.2～1.2％、Mn：15～27％、Cr：2～7％、S：0.025％以下、P：0.020％以下，剩余部分由Fe和不可避杂质构成。应予说明，除了上述组成以外，还可以含有N：0.4％以下、Ni：10％以下、V：5％以下、Nb：5％以下、Mo：7％以下、W：6％以下、Cu：2％以下、B：0.01％以下。如果使用该焊接材料，则能够制作低温冲击特性和耐磨损特性优异的焊接接头。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008－214651号公报
专利文献2：日本专利第4894288号公报
专利文献3：WO 2015/083928 A1号
发明内容
然而，在专利文献1、2记载的技术中，为了在焊接时防止低温裂纹，需要对钢板进行预热或后热，未完全省略焊接时的钢板的预热等。在焊接施工时，为了实施钢板的预热等，需要大量的人力和时间，降低施工效率，因此从提高焊接施工效率和降低焊接施工的成本的观点出发，要求进一步降低预热等温度或省略预热等。
另外，根据本发明人等的研究，发现在使用专利文献3记载的焊接材料形成多层焊接金属的情况下，存在焊接金属的再加热部容易产生裂纹(高温裂纹)的问题。
鉴于这样的现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种在将耐磨损钢板彼此焊接接合而成的焊接接头中不实施预热和后热就能够抑制(防止)焊接裂纹的产生的耐焊接裂纹性优异的焊接接头。应予说明，这里所说的“耐焊接裂纹性优异”是指在无预热下将坡口形状设为V坡口或X坡口进行多层焊接而制作焊接接头的情况下未发现低温裂纹和高温裂纹的产生的情况。
为了实现上述目的，本发明人等对影响耐焊接裂纹性的各种重要因素进行了深入研究。其结果发现为了抑制由氢引起的低温裂纹，使焊接金属为奥氏体组织是有效的。奥氏体组织的氢的固溶限度比铁素体组织高得多，进而，在焊接时引入的程度的氢量下不会脆化。而且，如果使焊接金属为奥氏体组织，则焊接金属吸收焊接时引入的氢，抑制(防止)氢扩散到焊接时固化的热影响部。因此，抑制(防止)低温裂纹的产生。
应予说明，使用专利文献3记载的焊接材料形成的焊接金属为奥氏体组织，但根据本发明人等的研究，存在容易产生高温裂纹的问题。因此，对高温裂纹产生的原因进行了调查，结果发现在Cr量多的情况下，在奥氏体晶界析出Cr碳化物(Cr23C6)，该晶界脆化，因此由于焊接时引入的热应变而开口，产生高温裂纹。通过本发明人等的进一步研究，发现通过将焊接金属的Cr含量调整为1.9％以下，可以防止这样的高温裂纹的产生。
本发明是基于上述见解进一步进行研究而完成的。本发明的主旨如下。
[1]一种焊接接头，其特征在于，是将钢板彼此焊接而成的焊接接头，
上述钢板是以布氏硬度计具有400HBW以上的表面硬度的耐磨损钢板，
焊接金属部具有如下焊接金属部组成：以质量％计含有C：0.20～0.80％、Si：0.10～0.90％、Mn：15.0～28.0％、P：0.030％以下、S：0.030％以下、Ni：0.01～10.00％、Cr：0.4～1.9％、Mo：0.01～5.00％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
[2]根据[1]所述的焊接接头，其特征在于，除了上述焊接金属部组成以外，以质量％计进一步含有选自V：1.0％以下、Ti：1.0％以下、Nb：1.0％以下、W：1.0％以下中的1种或2种以上。
[3]根据[1]或[2]所述的焊接接头，其特征在于，除了上述焊接金属部组成以外，以质量％计进一步含有选自Cu：1.0％以下、Al：0.10％以下、Ca：0.010％以下、REM：0.020％以下中的1种或2种以上。
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的焊接接头，其特征在于，上述耐磨损钢板具有如下钢板组成：以质量％计含有C：0.10～0.50％、Si：0.10～0.90％、Mn：0.40～2.00％、P：0.030％以下、S：0.030％以下、Cr：0.10～2.00％、Mo：0.10～1.00％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
[5]根据[4]所述的焊接接头，其特征在于，除了上述钢板组成以外，以质量％计进一步含有选自Cu：1.0％以下、Ni：2.0％以下、V：0.5％以下、Ti：0.5％以下、Al：0.20％以下中的1种或2种以上。
[6]一种焊接接头的制造方法，其特征在于，是将钢板彼此焊接的焊接接头的制造方法，
上述钢板是以布氏硬度计具有400HBW以上的表面硬度的耐磨损钢板，
焊接金属部具有如下焊接金属部组成：以质量％计含有C：0.20～0.80％、Si：0.10～0.90％、Mn：15.0～28.0％、P：0.030％以下、S：0.030％以下Ni：0.01～10.00％、Cr：0.4～1.9％、Mo：0.01～5.00％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
[7]根据[6]所述的焊接接头的制造方法，其特征在于，除了上述焊接金属部组成以外，以质量％计进一步含有选自V：1.0％以下、Ti：1.0％以下、Nb：1.0％以下和W：1.0％以下中的1种或2种以上。
[8]根据[6]或[7]所述的焊接接头的制造方法，其特征在于，除了上述焊接金属部组成以外，以质量％计进一步含有选自Cu：1.0％以下、Al：0.10％以下、Ca：0.010％以下和REM：0.020％以下中的1种或2种以上。
[9]根据[6]～[8]中任一项所述的焊接接头的制造方法，其特征在于，上述耐磨损钢板具有如下钢板组成：以质量％计含有C：0.10～0.50％、Si：0.10～0.90％、Mn：0.40～2.00％、P：0.030％以下、S：0.030％以下、Cr：0.10～2.00％、Mo：0.10～1.00％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成；
上述焊接为气体保护金属极电弧焊，该气体保护金属极电弧焊中使用的焊接材料为具有如下焊丝组成的实心焊丝，上述焊丝组成以质量％计含有C：0.20～0.90％、Si：0.10～1.00％、Mn：16.0～30.0％、P：0.030％以下、S：0.030％以下、Ni：0.01～12.00％、Cr：0.1～2.5％、Mo：0.10～6.00％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
[10]根据[9]所述的焊接接头的制造方法，其特征在于，上述耐磨损钢板除了上述钢板组成以外，进一步含有选自Cu：1.0％以下、Ni：2.0％以下、V：0.5％以下、Ti：0.5％以下、Al：0.20％以下中的1种或2种以上。
[11]根据[9]或[10]所述的焊接接头的制造方法，其特征在于，上述实心焊丝除了上述焊丝组成以外，以质量％计进一步含有选自V：1.0％以下、Ti：1.0％以下、Nb：1.0％以下和W：1.0％以下中的1种或2种以上，和/或，选自Cu：1.0％以下、Al：0.10％以下、Ca：0.010％以下和REM：0.020％以下中的1种或2种以上。
根据本发明，能够在焊接时不实施钢板的预热或后热的情况下抑制(防止)焊接裂纹的产生而制作焊接接头，能够提高焊接施工效率、降低焊接施工成本，起到工业上显著的效果。
另外，根据本发明，能够提供耐焊接裂纹性优异的焊接接头。
具体实施方式
[焊接接头]
本发明的焊接接头是将2片或2片以上的多片钢板制成以布氏硬度计具有400HBW以上的表面硬度的耐磨损钢板、将该钢板彼此形成焊接金属部并焊接接合而成的耐磨损钢焊接接头。
<耐磨损钢板>
为了确保所期望的耐磨损性，作为被焊接材料的耐磨损钢板是以布氏硬度计具有400HBW以上的表面硬度的钢板。布氏硬度的上限值没有特别限定，但从避免气体切割时的裂纹的观点出发，优选为600HBW以下。耐磨损钢板优选能够确保上述表面硬度的组成范围的任意耐磨损钢板。这样的耐磨损钢板例如只要是以质量％计为C：0.10～0.50％的范围且根据所期望的特性(例如强度、韧性等)含有合适的其他合金元素的钢板组成即可，没有特别限定。例如，可例示具有400HBW以上的表面硬度，板厚：6～100mm，含有C：0.10～0.50％、Si：0.10～0.90％、Mn：0.40～2.00％、P：0.030％以下、S：0.030％以下、Cr：0.10～2.00％、Mo：0.10～1.00％作为基本合金元素，或者可以进一步含有选自Cu：1.0％以下、Ni：2.0％以下、V：0.5％以下、Ti：0.5％以下，Al：0.20％以下中的1种或2种以上作为任意合金元素，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的组成的钢板。
<焊接金属部>
而且，在本发明的焊接接头中，其特征在于，焊接金属部具有以质量％计含有C：0.20～0.80％、Si：0.10～0.90％、Mn：15.0～28.0％、P：0.030％以下、S：0.030％以下、Ni：0.01～10.00％、Cr：0.4～1.9％、Mo：0.01～5.00％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的组成(焊接金属部组成)。通过形成以这样的组成为基本组成的焊接金属部，能够在焊接时不实施预热或后热的情况下抑制(防止)焊接裂纹的产生而制作焊接接头。
首先，对上述焊接金属部的组成限定的理由进行说明。应予说明，以下，组成中的“质量％”简记为“％”。
C：0.20～0.80％
C是稳定奥氏体相的元素，另外，是具有通过固溶强化而有助于提高焊接金属的强度(硬度)而提高耐磨损性的作用的元素。为了得到这样的效果，需要含有0.20％以上。另一方面，如果含有超过0.80％，则容易产生焊接时的高温裂纹。因此，C限定为0.20～0.80％的范围。应予说明，优选为0.40％以上。另外，优选为0.60％以下。
Si：0.10～0.90％
Si是通过作为脱氧剂起作用、且具有通过抑制碳化物的析出使C固溶于奥氏体相而稳定奥氏体相的作用的元素。为了得到这样的效果，需要含有0.10％以上。另一方面，如果含有超过0.90％，则凝固时产生偏析，在凝固晶胞界面生成液相，降低耐高温裂纹性。因此，Si限定为0.10～0.90％的范围。应予说明，优选为0.20％以上。另外，优选为0.80％以下。
Mn：15.0～28.0％
Mn是具有以低成本稳定奥氏体相的作用的元素，在本发明中需要含有15.0％以上。如果Mn含量小于15.0％，则奥氏体相的稳定度不足，因此在焊接金属中生成硬质的马氏体相，产生低温裂纹。另一方面，如果含有超过28.0％，则在凝固时产生过量的Mn偏析，诱发高温裂纹。因此，Mn限制为15.0～28.0％的范围。应予说明，优选为16.0％以上。另外，优选为26.0％以下。
P：0.030％以下
P是具有在晶界产生偏析并诱发高温裂纹的作用的元素，在本发明中，优选尽量减少，但如果为0.030％以下，则可以允许。因此，P限定为0.030％以下。应予说明，过度的减少导致精炼成本的上升，因此P优选调整为0.003％以上。
S：0.030％以下
S是具有在晶界产生偏析并诱发高温裂纹的作用的元素，在本发明中，优选尽量减少，但如果为0.030％以下，则可以允许。因此，S限定为0.030％以下。应予说明，过度的减少导致精炼成本的上升，因此S优选调整为0.003％以上。
Ni：0.01～10.00％
Ni是具有强化奥氏体晶界的作用的元素，通过抑制晶界的脆化来抑制高温裂纹的产生。为了得到这样的效果，需要含有0.01％以上。另外，Ni也具有稳定奥氏体相的效果。另一方面，Ni是昂贵的元素，含量超过10.00％经济上不利。因此，Ni限定为0.01～10.00％。应予说明，优选为1.00％以上。另外，优选为8.00％以下。
Cr：0.4～1.9％
Cr是具有在低温下稳定奥氏体相的作用的元素，另外，Cr也具有使焊接金属固化而提高耐磨损性的作用。另外，Cr有助于提高焊接金属的耐腐蚀性。为了得到这样的效果，需要含有0.4％以上。另一方面，如果含量超过1.9％，则在奥氏体晶界生成Cr碳化物(Cr23C6)，晶界脆化，诱发高温裂纹。因此，Cr限定为0.4～1.9％的范围。应予说明，优选为0.4％以上。另外，优选为1.8％以下。进一步优选为0.6％以上。另外，进一步优选为1.6％以下。
Mo：0.01～5.00％
Mo是具有强化奥氏体晶界的作用的元素，抑制晶界脆化，抑制高温裂纹的产生。另外，Mo也具有通过使焊接金属固化来提高耐磨损性的作用。为了得到这样的效果，需要含有0.01％以上。另一方面，如果含量超过5.00％，则晶粒内过度固化，晶界相对变弱，产生高温裂纹。因此，Mo限定为0.01～5.00％的范围。应予说明，优选为0.10％以上。另外，优选为4.00％以下。
上述成分是本发明焊接接头中的焊接金属部的基本成分。在本发明中，除了上述基本成分以外，还可以根据需要选择地含有选自V：1.0％以下、Ti：1.0％以下、Nb：1.0％以下和W：1.0％以下中的1种或2种以上，和/或，选自Cu：1.0％以下、Al：0.10％以下、Ca：0.010％以下和REM：0.020％以下中的1种或2种以上作为任意选择元素。
选自V：1.0％以下、Ti：1.0％以下、Nb：1.0％以下和W：1.0％以下中的1种或2种以上
V、Ti、Nb和W都是形成碳化物且有助于提高焊接金属的耐磨损性的元素，可以根据需要选择地含有1种或2种以上。
V是碳化物形成元素，在奥氏体晶粒内析出微小的碳化物，提高焊接金属的耐磨损性。为了得到这样的效果，优选含有0.001％以上。但是，如果含量超过1.0％，则晶粒内过度固化，晶界相对变弱，因此诱发焊接时的高温裂纹。因此，在含有的情况下，V限定为1.0％以下。应予说明，优选为0.01％以上。另外，优选为0.8％以下。
另外，Ti是碳化物形成元素，析出微小的碳化物，提高焊接金属的耐磨损性。为了得到这样的效果，优选含有0.001％以上。但是，如果含量超过1.0％，则奥氏体晶粒内过度固化，晶界相对变弱，因此诱发焊接时的高温裂纹。因此，在含有的情况下，Ti限定为1.0％以下。应予说明，优选为0.01％以上。另外，优选为0.8％以下。
另外，Nb与V、Ti同样是碳化物形成元素，在奥氏体晶粒内析出微小的碳化物，提高焊接金属的耐磨损性。为了得到这样的效果，优选含有0.001％以上。另一方面，如果含量超过1.0％，则晶粒内过度固化，晶界相对变弱，因此焊接时诱发高温裂纹。因此，在含有的情况下，Nb限定为1.0％以下。应予说明，优选为0.01％以上。另外，优选为0.8％以下。
W与V、Ti、Nb同样是碳化物形成元素，在奥氏体晶粒内析出微小的碳化物，提高焊接金属的耐磨损性。为了得到这样的效果，优选含有0.001％以上。但是，如果含量超过1.0％，则晶粒内过度固化，晶界相对变弱，因此诱发焊接时的高温裂纹。因此，在含有的情况下，W限定为1.0％以下。应予说明，优选为0.01％以上。另外，优选为0.8％以下。
选自Cu：1.0％以下、Al：0.10％以下、Ca：0.010％以下和REM：0.020％以下中的1种或2种以上
Cu是具有稳定奥氏体相的作用的元素，Al是作为脱氧剂起作用的元素，Ca和REM是有助于抑制高温裂纹的元素，可以根据需要选择地含有。
Cu是稳定奥氏体相的元素，为了得到这样的效果，优选含有0.01％以上。但是，如果大量含有而超过1.0％，则在奥氏体晶界生成低熔点的液相，因此产生高温裂纹。因此，在含有的情况下，Cu优选限定为1.0％以下。应予说明，更优选为0.1％以上。另外，更优选为0.8％以下。
Al作为脱氧剂起作用，并具有提高熔融金属的粘性、稳定地保持焊道形状、减少溅射的产生的作用。另外，Al提高熔融金属的液相线温度，有助于抑制焊接金属的高温裂纹产生。为了得到这样的效果，优选含有0.001％以上。但是，如果含量超过0.10％，则熔融金属的粘性过高，反而溅射的增加、焊道不扩散而熔合不良等缺陷增加。因此，在含有的情况下，Al优选限定为0.10％以下。应予说明，更优选为0.002％以上。另外，更优选为0.06％以下。
另外，Ca、REM都是有助于抑制高温裂纹的元素，可以根据需要选择地含有。
Ca在熔融金属中与S结合而形成高熔点的硫化物CaS，抑制高温裂纹的产生。这样的效果在含有0.001％以上时变得显著。另一方面，如果含量超过0.010％，则焊接时电弧紊乱，难以进行稳定的焊接。因此，在含有的情况下，Ca优选限定为0.010％以下。应予说明，更优选为0.002％以上。另外，更优选为0.008％以下。
REM：0.020％以下
REM是强力的脱氧剂，在焊接金属中以REM氧化物的形态存在。REM氧化物成为凝固时的成核位点，从而改变焊接金属的凝固形态，有助于抑制高温裂纹。为了得到这样的效果，需要含有0.001％以上。但是，如果含量超过0.020％，则电弧的稳定性降低。因此，在含有的情况下，REM限定为0.020％以下。应予说明，更优选为0.001％以上。另外，更优选为0.015％以下。应予说明，REM是La、Ce等稀土元素的总称，含量也表示这些元素的总量。
除上述成分以外的剩余部分为Fe和不可避免的杂质。作为不可避免的杂质，可以允许N：0.120％以下、O(氧)：0.100％以下。N是不可避免地混入的元素，但如果含量超过0.120％，则形成氮化物，降低焊接金属韧性。因此，N优选限定为0.120％以下。O(氧)是不可避免地混入的元素，但如果含量超过0.100％，则在焊接金属中形成氧化物，降低焊接金属韧性。因此，O(氧)优选限定为0.100％以下。
[焊接接头的制造方法]
接下来，对本发明的焊接接头的优选制造方法进行说明。
首先，准备2片或2片以上的多片具有上述表面硬度的耐磨损钢板。然后，进行坡口加工使准备的钢板彼此形成规定形状的坡口。对于形成的坡口形状，没有特别限定，但作为焊接结构物用，优选为常用的V坡口、X坡口等。
接下来，使用焊接材料将经坡口加工的钢板彼此焊接，形成焊接金属部，制造焊接接头。
<焊接法>
使用的焊接法没有特别限定，但优选为能够使用实心焊丝形成具有上述组成且具有所期望的特性的焊接金属部的气体保护金属极电弧焊(也称为“电极式气体保护电弧焊”)。
<焊接材料>
应予说明，使用的焊接材料为能够形成上述组成的焊接金属部的实心焊丝。作为实心焊丝的焊丝组成，可例示如下焊丝组成：以质量％计含有C：0.20～0.90％、Si：0.10～1.00％、Mn：16.0～30.0％、P：0.030％以下、S：0.030％以下、Ni：0.01～12.00％、Cr：0.1～2.5％和Mo：0.10～6.00％作为基本合金元素，或者可以进一步含有选自V：1.0％以下、Ti：1.0％以下、Nb：1.0％以下和W：1.0％以下中的1种或2种以上，和/或，选自Cu：1.0％以下、Al：0.10％以下、Ca：0.010％以下和REM：0.020％以下中的1种或2种以上作为任意合金元素，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
<焊接金属部的形成>
通常，在使用焊接材料将钢板彼此焊接的情况下，来自钢板的熔液(熔融部金属)和来自焊接材料的熔液(熔敷金属)混合而形成焊接金属。在多层焊接中，通常特别是第一层(起始层)的焊接金属与其他层的焊接金属相比，钢板的焊透率(稀释率)变高，因此优选调整钢板的焊透率，以使第一层的焊接金属的组成为上述焊接金属部组成的范围内。第一层的焊接金属的钢板的焊透率根据板厚、坡口形状、焊接条件而变化，但特别是焊接热输入的影响大，因此优选改变焊接热输入调整钢板的焊透率。应予说明，从防止高温裂纹的观点出发，焊接热输入优选为5～70kJ/cm的范围。
<耐磨损钢板的制造方法>
应予说明，对于作为被焊接材料的耐磨损钢板的制造方法，常用的耐磨损钢板的制造方法均可使用。优选将具有上述钢板组成的钢水用转炉、电炉等常用的熔炼方法熔炼，通过连续铸造法或铸锭－分解轧制法等常用的铸造方法得到规定尺寸的板坯等钢坯材。应予说明，在熔炼时，可以实施利用真空脱气炉等的二次精炼。优选将得到的钢坯材进一步加热，实施热轧和之后的冷却，得到表面硬度为400HBW以上的耐磨损钢板。
<焊接材料的制造方法>
另外，焊接材料(实心焊丝)的优选制造方法如下。
在本发明中用于制造焊接接头的的焊接材料(实心焊丝)的制造中，常用的焊接材料(实心焊丝)的制造方法均可使用。
例如，将具有上述焊丝组成的钢水用电炉、真空熔炼炉等常用的熔炼方法熔炼，在规定形状的铸模等中铸造。接下来，将得到的钢锭加热到规定温度，对加热的钢锭实施热轧，得到规定形状的钢坯材(棒状)。接下来，优选对得到的钢坯材(棒状)实施多次冷轧(冷拉丝加工)和根据需要的退火，得到规定尺寸的焊丝。应予说明，退火优选在退火温度：800～1200℃下进行。
以下，基于实施例，进一步对本发明进行说明。
实施例
准备具有表1所示的钢板组成且以布氏硬度计具有400HBW～560HBW的表面硬度的耐磨损钢板(板厚：50mm)。从准备的耐磨损钢板采取接头制作用试验板，实施坡口加工。坡口为V坡口(坡口角度：45°)。然后，在该坡口内将表2所示的组成的实心焊丝(1.2mmφ)作为焊接材料进行气体保护金属极电弧焊(保护气体气氛：80％Ar+20％CO2)，形成多层焊接金属部，得到焊接接头。应予说明，焊接以无预热、电流：180～350A、电压：24～35V、焊接速度：30cm/min、道间温度：100～250℃的条件的向下姿势的气体保护金属极电弧焊进行。焊接时的气温为20℃，湿度为60％。
使用的焊接材料(实心焊丝)如下制造。
将表2所示的组成(焊丝组成)的钢水用真空熔炼炉熔炼，制成钢锭(100kgf)。将得到的钢锭加热到1200℃后，实施热轧，得到棒状的钢坯材。对得到的棒状的钢坯材进一步实施夹着退火的多次冷拉丝，得到焊接用实心焊丝(1.2mmφ)。
焊接后，从焊接金属部的板厚和宽度中央位置的φ10mm的范围采取分析用试验片，使用湿式化学分析实施元素分析。
另外，用光学显微镜(倍率：100倍)观察焊接金属部和焊接热影响部，判定有无焊接裂纹。在焊接热影响部或焊接金属部确认到裂纹产生的情况下，评价为“有”焊接裂纹，在未确认到裂纹产生的情况下，评价为“无”焊接裂纹。
将得到的结果示于表3。
本发明例均未确认到焊接裂纹(高温裂纹和低温裂纹)的产生，可以说是耐焊接裂纹性优异的焊接接头。另一方面，在偏离本发明范围的比较例中，产生了焊接裂纹(高温裂纹或低温裂纹)，可以说是耐焊接裂纹性降低的焊接接头。
Claims (11)
1.一种焊接接头，其特征在于，是将钢板彼此焊接而成的焊接接头，
所述钢板是以布氏硬度计具有400HBW以上的表面硬度的耐磨损钢板，
焊接金属部具有如下焊接金属部组成：以质量％计含有C：0.20～0.80％、Si：0.10～0.90％、Mn：15.0～28.0％、P：0.030％以下、S：0.030％以下、Ni：0.01～10.00％、Cr：0.4～1.9％、Mo：0.01～5.00％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
2.根据权利要求1所述的焊接接头，其特征在于，除了所述焊接金属部组成以外，以质量％计进一步含有选自V：1.0％以下、Ti：1.0％以下、Nb：1.0％以下、W：1.0％以下中的1种或2种以上。
3.根据权利要求1或2所述的焊接接头，其特征在于，除了所述焊接金属部组成以外，以质量％计进一步含有选自Cu：1.0％以下、Al：0.10％以下、Ca：0.010％以下、REM：0.020％以下中的1种或2种以上。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的焊接接头，其特征在于，所述耐磨损钢板具有如下钢板组成：以质量％计含有C：0.10～0.50％、Si：0.10～0.90％、Mn：0.40～2.00％、P：0.030％以下、S：0.030％以下、Cr：0.10～2.00％、Mo：0.10～1.00％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
5.根据权利要求4所述的焊接接头，其特征在于，除了所述钢板组成以外，以质量％计进一步含有选自Cu：1.0％以下、Ni：2.0％以下、V：0.5％以下、Ti：0.5％以下、Al：0.20％以下中的1种或2种以上。
6.一种焊接接头的制造方法，其特征在于，是将钢板彼此焊接的焊接接头的制造方法，
所述钢板是以布氏硬度计具有400HBW以上的表面硬度的耐磨损钢板，
焊接金属部具有如下焊接金属部组成：以质量％计含有C：0.20～0.80％、Si：0.10～0.90％、Mn：15.0～28.0％、P：0.030％以下、S：0.030％以下、Ni：0.01～10.00％、Cr：0.4～1.9％、Mo：0.01～5.00％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
7.根据权利要求6所述的焊接接头的制造方法，其特征在于，除了所述焊接金属部组成以外，以质量％计进一步含有V：1.0％以下、Ti：1.0％以下、Nb：1.0％以下和W：1.0％以下中的1种或2种以上。
8.根据权利要求6或7所述的焊接接头的制造方法，其特征在于，除了所述焊接金属部组成以外，以质量％计进一步含有选自Cu：1.0％以下、Al：0.10％以下、Ca：0.010％以下和REM：0.020％以下中的1种或2种以上。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的焊接接头的制造方法，其特征在于，所述耐磨损钢板具有如下钢板组成：以质量％计含有C：0.10～0.50％、Si：0.10～0.90％、Mn：0.40～2.00％、P：0.030％以下、S：0.030％以下、Cr：0.10～2.00％、Mo：0.10～1.00％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成；
所述焊接为气体保护金属极电弧焊，该气体保护金属极电弧焊中使用的焊接材料为具有如下焊丝组成的实心焊丝，所述焊丝组成以质量％计含有C：0.20～0.90％、Si：0.10～1.00％、Mn：16.0～30.0％、P：0.030％以下、S：0.030％以下、Ni：0.01～12.00％、Cr：0.1～2.5％、Mo：0.10～6.00％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
10.根据权利要求9所述的焊接接头的制造方法，其特征在于，所述耐磨损钢板除了所述钢板组成以外，进一步含有选自Cu：1.0％以下、Ni：2.0％以下、V：0.5％以下、Ti：0.5％以下、Al：0.20％以下中的1种或2种以上。
11.根据权利要求9或10所述的焊接接头的制造方法，其特征在于，所述实心焊丝除了所述焊丝组成以外，以质量％计进一步含有选自V：1.0％以下、Ti：1.0％以下、Nb：1.0％以下和W：1.0％以下中的1种或2种以上，和/或，选自Cu：1.0％以下、Al：0.10％以下、Ca：0.010％以下和REM：0.020％以下中的1种或2种以上。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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