CN117460594A

CN117460594A - 焊接结构体

Info

Publication number: CN117460594A
Application number: CN202280040539.2A
Authority: CN
Inventors: 长尾凉太; 半田恒久; 伊木聪; 田川哲哉; 山内晓彦; 平泽宏章; 木治昇; 草场卓哉
Original assignee: JFE Steel Corp; Japan Marine United Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; Japan Marine United Corp
Priority date: 2021-06-15
Filing date: 2022-06-14
Publication date: 2024-01-26
Also published as: WO2022265010A1; JPWO2022265010A1; TWI808791B; TW202300674A; JP7293515B2; KR20240007762A

Abstract

本发明提供一种脆性龟裂传播停止性能优异的焊接结构体。上述焊接结构体具备T形接头，该T形接头使接合部件的端面与板厚50mm以上的被接合部件的表面对接，将上述接合部件与上述被接合部件接合，该T形接头的焊接金属具有以面积％计具有80％以上的奥氏体相的组织。上述焊接结构体仅通过在焊接施工时进行焊接材料的选定、焊接条件的调整，就能够在达到大规模破坏之前阻止从厚壁的被接合部件产生的脆性龟裂向接合部件的传播，能够提高船体结构的安全性。

Description

焊接结构体

技术领域

本发明涉及一种例如大型集装箱船、散装货船等使用厚钢板进行焊接施工的焊接钢结构物(焊接结构体)。其中，特别涉及能够使从厚钢板的母材或者焊接接头部产生的脆性龟裂的传播在达到结构物的大规模破坏之前停止的脆性龟裂传播停止特性优异的焊接结构体。

背景技术

集装箱船、散装货船例如与油轮等不同，其为了提高装载能力、提高装卸效率的提高等而具有增大船上部的开口部的结构。因此，在集装箱船、散装货船中，特别需要使船体外板高强度化或厚壁化。

另外，集装箱船近年大型化，建造了6000～24000TEU这样的大型船。应予说明，TEU(Twenty feet Equivalent Unit)是表示换算为长度20英尺的集装箱的个数，表示集装箱船的装载能力的指标。随着这样的船的大型化，船体外板有使用板厚：50mm以上、屈服强度：390N/mm²级以上的厚钢板的趋势。

今年来，从缩短施工期间的观点出发，作为船体外板的钢板大多例如通过气电焊等大线能量焊接进行对焊。这样的大线能量焊接容易导致焊接热影响部的韧性大幅降低，成为从焊接接头部产生脆性龟裂的一个原因。

另一方面，在船体结构中，以往从安全性的观点出发，认为即使在万一发生了脆性断裂的情况下，也需要使脆性龟裂的传播在达到大规模破坏之前停止以防止船体分离。

出于这样的想法，在非专利文献1中报告了关于板厚小于50mm的造船用钢板中的焊接部的脆性龟裂传播行为的实验性研究结果。

在非专利文献1中，实验性地调查了在焊接部强制引起的脆性龟裂的传播经路径和传播行为。其中记载了如果在一定程度上确保了焊接部的断裂韧性，则由于焊接残余应力的影响，脆性龟裂大多从焊接部向母材侧脱离的结果，但也确认了多个脆性龟裂沿着焊接部传播的例子。这启示了无法能断言不存在脆性断裂沿焊接部直行传播的可能性。

然而，除了将与非专利文献1中使用的焊接同等的焊接应用于板厚小于50mm的钢板而建造的船舶无任何问题地投入使用这样的多个是实际成绩之外，由于认识到韧性良好的钢板母材(造船E级钢等)充分地保持了停止脆性龟裂的能力，因此在船级规则等中没有特别要求造船用钢材的焊接部的脆性龟裂传播停止特性。

在近年来的超过6000TEU的大型集装箱船中，所使用的钢板的板厚超过50mm，除了板厚增大导致的断裂韧性的降低以外，采用焊接线能量更大的大线能量焊接，有焊接部的断裂韧性进一步降低的趋势。在这样的厚壁大线能量焊接接头中，例如非专利文献2所示，从焊接部产生的脆性龟裂有可能不向母材侧偏离而直行，另外在骨材等钢板母材部中也有可能不停止。因此，确保应用了板厚50mm以上的厚壁高强度钢板的船体结构的安全性成为了较大的问题。另外，在非专利文献2中还指出，特别地为了停止产生的脆性龟裂的传播，需要具有特别的脆性龟裂传播停止特性的厚钢板。

针对这样的问题，例如专利文献1中记载了一种焊接结构体，其优选为板厚50mm以上的船壳外板，在该焊接结构体中，以与对接焊接部交叉的方式配置骨材，并通过角焊进行接合。在专利文献1所记载的技术中，通过制成将具有规定的微观组织的钢板作为增强材料进行角焊的结构，即使在对焊接头部产生脆性龟裂，也能够在作为增强材料的骨材中停止脆性断裂，能够防止焊接结构体破坏的那种致命的损伤。然而，在专利文献1所记载的技术中，为将增强材料制成形成所希望的组织的钢板，需要复杂的工序，其结果存在生产性降低、难以稳定地确保具有所希望的组织的钢板的问题。

另外，在专利文献2中记载了具备将接合部件角焊于被接合部件而成的角焊接头的焊接结构体。在专利文献2所记载的焊接结构体中，在角焊接头截面中的接合部件的与被接合部件的对接面上残留未熔敷部，将该未熔敷部的宽度调整为与被接合部件的脆性龟裂传播停止性能Kca满足特别的关系式。由此即使将被接合部件(凸缘)设为板厚：50mm以上的厚物材，也能够使接合部件产生的脆性龟裂的传播在角焊部的对接面处停止，阻止脆性龟裂向被接合部件的传播。然而，在专利文献2所记载的技术中，由于接合部件的脆性龟裂传播停止特性等不充分，因此不能说是足以利用接合部件使在被接合部件产生的脆性龟裂传播停止的技术。

另外，在专利文献3、专利文献4、专利文献5中记载了使接合部件的端面与被接合部件的表面对接，通过角焊将接合部件与被接合部件接合而成的焊接结构体。在专利文献3～5所记载的技术中，通过制成如下的焊接结构体：在将接合部件的端面与被接合部件的表面对接的面上具有未熔敷部、且焊脚长度或熔敷宽度中的至少一方为16mm以下的角焊接头，并且，设为角焊金属的韧性与被接合部件的板厚之间满足确定的关系的角焊接头，或者进而设为使接合部件为脆性龟裂传播停止性能优异的钢板，或者设为使对焊接头的焊接金属为高韧性，由此能够阻止从被接合部件焊接部产生的脆性龟裂在角焊部、或者接合部件的母材、或者接合部件和/或被接合部件的焊接部中传播。

然而，在专利文献3～5中记载的各技术中，需要将焊脚长度或熔敷宽度限制为16mm以下，因此，从确保角焊部的强度的观点出发，能够应用于接合部件(腹部)以及被接合部件(凸缘)的板厚最大为80mm。

针对这样的问题，例如在专利文献6中记载了一种焊接结构体，其具备将接合部件的端面与板厚50mm以上的被接合部件的表面对接，并且将接合部件与被接合部件接合的角焊接头。专利文献6所记载的焊接结构体由于角焊接头的焊脚长度和熔敷宽度超过16mm，在将角焊接头中的接合部件的端面与被接合部件的表面对接的面上，在角焊接头的截面中具有该接合部件的板厚tw的95％以上的未熔敷部，进而采用具有在焊脚长度和熔敷宽度中的较小一方的值L与被接合部件的板厚tf之间满足确定的关系的韧性的角焊金属，由此即使接合部件的板厚设为65～120mm，也能够利用角焊金属阻止在被接合部件中产生的脆性龟裂的传播。

另外，在专利文献7中记载了在腹板和凸缘的对接部分具有加倍部件的焊接结构体。在专利文献7所记载的焊接结构体中，腹板与加倍部件进行对接角焊，在该对接面上残留有未熔敷部，进而，加倍部件与凸缘进行重叠角焊，在该重叠面上残留有未熔敷部。在专利文献7所记载的技术中，如果加倍部件使用奥氏体钢板，则能够利用加倍部件阻止宽大脆性龟裂的传播。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－232052号公报

专利文献2：日本特开2007－326147号公报

专利文献3：日本专利第5395985号公报

专利文献4：日本专利第5365761号公报

专利文献5：日本专利第5408396号公报

专利文献6：日本专利第6744274号公报

专利文献7：日本专利第7615215号公报

非专利文献

非专利文献1：日本造船研究协会第147研究部会：“关于船体用高张力钢板大线能量焊接接头的脆性断裂强度评价的研究”，第87号(1978年2月)，p.35～53，日本造船研究协会非专利文献2：山口欣弥等：“超大型集装箱船的开发－新高强度极厚钢板的实用”，日本船舶海洋工学会志，第3号(2005)，p.70～76，平成17年11月

发明内容

然而，在专利文献6所记载的技术中，为了限制焊脚长度、熔敷宽度，必须在焊接时进行严格的施工管理，存在焊接施工的生产率降低、施工费用增大的问题。此外，在要求未熔敷部小的部分熔透焊接的结构中，存在无法确保充分的脆性龟裂传播停止性能的问题。另外，在专利文献7所记载的技术中，存在因加倍部件加工和焊接而施工成本增加的问题，在加倍部件使用昂贵的奥氏体钢板的情况下，存在材料费增加的问题。

本发明的目的在于解决上述那样的现有技术的问题，提供一种脆性龟裂传播停止性能优异的焊接结构体，其不需要焊接时的严格的施工管理，就能够在达到大规模破坏之前阻止在板厚：50mm以上的被接合部件(凸缘)产生的脆性龟裂向接合部件(腹板)的传播。应予说明，作为本发明对象的焊接结构体是具有T形接头的焊接结构体，所述T形接头是使接合部件的端面与被接合部件的表面对接并通过角焊或者部分熔透焊接进行焊接接合而成的。

本发明人等为了实现上述的目的，对影响到T形接头的脆性龟裂传播停止韧性的各种重要因素进行了深入研究。其结果想到如果T形接头的焊接金属的组织为主要由奥氏体相构成的组织，则能够使焊接金属为高韧性，例如即使在焊接金属的焊脚长度、熔敷宽度为16mm以上的情况下，在接合使用部分熔透焊接的情况下，也能够制成脆性龟裂传播停止性能优异的T形接头。并且由此发现也不用特别考虑接合部件(腹板)使用的厚钢板的脆性龟裂传播停止性能，就能够利用T形接头的焊接金属阻止在被接合部件(凸缘)产生的脆性龟裂向接合部件(腹板)的传播。

本发明是在上述的见解的基础上进一步进行研究而完成的。即，本发明的要旨如下。

[1]一种焊接结构体，其特征在于，是具备T形接头的焊接结构体，所述T形接头是接合部件的端面与板厚50mm以上的被接合部件的表面对接，将上述接合部件与上述被接合部件接合而成的，

上述T形接头的焊脚长度或熔敷宽度为16mm以上，或者，在上述T形接头的上述接合部件的端面与上述被接合部件的表面进行对接的面还存在未熔敷部，所述未熔敷部在该T形接头的截面中为上述接合部件的板厚的30％以上，

上述T形接头的焊接金属具有以面积％计含有80％以上的奥氏体相的组织。

[2]根据上述[1]所述的焊接结构体，其中，上述T形接头的焊接金属具有如下组成：以质量％计含有C：0.02～0.06％、Si：0.40～0.80％、Mn：0.80～1.70％、P：0.020％以下、S：0.010％以下、Ni：7.00～13.00％、Cr：14.00～24.00％、N：0.150％以下、O：0.050％以下、剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。

[3]根据上述[1]或[2]所述的焊接结构体，其中，上述被接合部件以与上述接合部件交叉的方式具有对焊接头部。

[4]根据上述[3]所述的焊接结构体，其中，上述接合部件具有对焊接头部，并以该对焊接头部与上述被焊接部件的对焊接头部交叉的方式设置上述接合部件。

[5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的焊接结构体，其中，上述接合部件具有50mm以上的板厚。

[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的焊接结构体，其中，上述未熔敷部中，在上述接合部件与上述被接合部件的对接面具有10mm以下的间隙。

根据本发明，能够在导致大规模破坏之前阻止从板厚50mm以上的厚壁的被接合部件产生的脆性龟裂向接合部件的传播，特别是能够避免大型的集装箱船、散装货船等船体的分离等的大规模的脆性断裂，具有提高船体结构的安全性这样的效果，在产业上起到显著的效果。另外，根据本发明，还具有如下效果：不使用特殊的钢材，另外也不损害安全性，仅通过在焊接施工时选择焊接材料、调整焊接条件，就能够制造脆性龟裂传播停止性能优异的焊接结构体。

附图说明

图1是示意性地表示T形接头的接头截面的构成的一个例子的说明图。

图2是示意性地表示T形接头的构成的一个其他例子的说明图。(a)为外观图，(b)为截面图。

图3是示意性地表示T形接头的构成的另一个例子的说明图。(a)为外观图，(b)为截面图。

图4是示意性地表示大型结构模型试验体的形状的说明图。

图5是表示T形接头的坡口形状的一个例子的说明图。

具体实施方式

如图1～3中例示，本发明的焊接结构体具备使接合部件1的端面与被接合部件2的表面对接而将接合部件1与被焊接部件2接合的T形接头。本发明的焊接结构体例如能够应用于船舶的船体外板为被接合部件(凸缘)、隔壁为接合部件(腹板)的船体结构，或者甲板为被接合部件(凸缘)、舱口为接合部件(腹板)的船体结构。

应予说明，使用的被接合部件2优选将板厚为50mm以上，优选60mm～120mm的厚钢板作为坯材。另外，接合部件1优选将板厚为50mm以上，优选60mm～120mm的厚钢板作为坯材。

应予说明，本发明的焊接结构体具备的T形接头具有焊接金属5，其焊脚长度3或者熔敷宽度13为16mm以上。另外，在本发明的焊接结构体中，优选在接合部件1与被接合部件2的对接面上，作为未焊接的结构不连续部的未熔敷部4(未熔敷部的宽度16)，以T形接头的截面计，以接合部件1的板厚的30％以上的尺寸存在。由于未熔敷部4的存在，在被接合部件2上传播的脆性龟裂容易在上述对接面中停止。

该状态的具体例在与焊接线垂直的T形接头截面图中示于图1。图1(a)表示接合部件1相对于被接合部件2直立地接合的情况，但在本发明中并不限于此。例如，如图1(b)所示，也可以使接合部件1相对于被接合部件2以角度θ倾斜而接合。另外，如图1(c)所示，未熔敷部4中，也可以在接合部件1与被接合部件2之间具有间隙14。而且，如图1(d)所示，也可以在间隙14中插入隔离物15。另外，从减少焊接时的工时的观点出发，间隙14优选为10mm以下。在本发明中，在接合部件与非接合部件对接面中的“间隙”的大小是在与焊接线垂直的T形接头截面图中，从被接合部件的上表面的垂线与接合部件的端面相交的最长距离，在插入隔离物的情况下，包含隔离物的厚度。当隔离物与选自接合部件的端面和非接合部件的表面中的任一方或两方相接时，也相同。

脆性龟裂在缺陷少的钢板母材部中产生的情况极其罕见，大多在焊接部产生。在如图2、图3所示的T形接头中，脆性龟裂从被接合部件的对焊接头部11产生。为了阻止产生的脆性龟裂向接合部件1传播，优选在接合部件1与被接合部件2之间存在结构不连续部。在本发明中，作为结构不连续部，使未熔敷部4以接合部件1的板厚的30％以上的尺寸存在于T形接头的被接合部件2与接合部件1的对接面。未熔敷部4的宽度(尺寸)16的上限为接合部件1的板厚的100％，优选为接合部件1的板厚的40％以上，更优选为50％以上，还优选为99％以下，优选为98％以下。在本发明中，作为结构不连续部，除了使未熔敷部存在于上述对接面以外，通过使T形接头的焊接金属为韧性优异的金属，从而使脆性龟裂的传播阻止变得更可靠。

在如图2所示的焊接结构体中，将被接合部件2设为由对焊接头11接合的钢板，将接合部件1以与该对焊接头11的焊接部交叉的方式焊接的T形接头。另外，在图3所示的焊接结构体中，将接合部件1设为由对焊接头12接合的钢板，将被接合部件2设为由对焊接头11接合的钢板，以接合部件1的对焊接头12与被接合部件2的对焊接头11交叉的方式焊接的T形接头。

在图2、图3中，将接合部件1与对焊接头11正交的方式配置，但在本发明中并限于此。当然也可以倾斜地交叉。另外，T形接头的制造方法无需特别限定，常用的制造方法均可以适用。例如也可以将被接合部件用钢板彼此、接合部件用钢板彼此对焊，再将得到的对焊接头焊接来制造T形接头。另外，也可以将对焊前的一组接合部件用钢板临时焊接于被接合部件，接着将接合部件用钢板彼此对焊，将得到的对焊接头永久焊接于被接合部件来制造T形接头。

在本发明的焊接结构体中，将T形接头的焊脚长度3或者熔敷宽度13设为16mm以上。在焊脚长度3和熔敷宽度13小于16mm时，对于确保脆性龟裂传播停止性能是有利的，但在部件板厚超过80mm的情况下，焊接部的强度确保很困难。另外，即使部件板厚在80mm以下，在焊脚长度3和熔敷宽度13小于16mm的情况下，由于施工时的返工等，难以确保焊接部的强度的危险性变高。应予说明，焊脚长度3和熔敷宽度13的上限没有特别限定，但从施工能率等观点出发，优选为30mm以下。

另外，在本发明的焊接结构体中，将T形接头的焊接金属的组织设为具有以面积％计为80％以上、优选为84％以上、更优选为88％以上的奥氏体相的组织。作为除奥氏体相以外的相，可以例示以面积％计0～20％的铁素体相等。从防止凝固裂纹的观点出发，重要的是对于铁素体相利用例如舍弗勒(Schaeffler)组织图等，根据焊接金属组成来调整焊接金属中的铁素体量。

应予说明，从确保焊接结构体的强度的观点考虑，具有上述的组织的焊接金属优选具有以维氏硬度计为170～260HV(以屈服强度计390MPa以上、以拉伸强度计490MPa以上)的硬度(强度)特性。

通过将焊接金属的组织设为具有以面积％计80％以上的奥氏体相的组织，从而提高焊接金属的韧性，即使在T形接头的焊脚长度3或者熔敷宽度13为16mm以上的情况下，也可以利用角焊接头的焊接金属使在被接合部件产生的脆性龟裂的传播停止，从而能够阻止脆性龟裂向接合部件传播。

另外，具有上述组织的T形接头的焊接金属具有如下金属组成：以质量％计含有C：0.02～0.06％、Si：0.40～0.80％、Mn：0.80～1.70％、P：0.020％以下、S：0.010％以下、Ni：7.00～13.00％、Cr：14.00～24.00％、N：0.150％以下、O：0.050％以下，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。

接着，对T形接头的焊接金属组成的限定理由进行说明。以下，组成中的质量％简记为％。

C：0.02～0.06％

C是在焊接时作为碳化物析出，导致晶界腐蚀、点蚀的产生而使耐蚀性降低的元素，但也具有通过固溶强化而提高焊接金属的强度的作用。为了获得这样的效果，需要含有0.02％以上。然而，如果含有超过0.06％，则耐蚀性降低。因此，将C限定为0.02～0.06％的范围。应予说明，优选为0.02～0.05％。

Si：0.40～0.80％

Si作为脱氧剂发挥作用，同时还有助于焊接金属的强度增加。为了获得这样的效果，需要含有0.40％以上。然而，如果含有超过0.80％，则在凝固时偏析，在凝固单元界面生成液相，使耐高温裂纹性降低。进而，韧性降低。因此，将Si限定为0.40～0.80％的范围。应予说明，优选为0.40～0.70％。

Mn：0.80～1.70％

Mn是作为脱氧剂发挥作用，同时有助于奥氏体相的强度增加的元素，在本发明中含有0.80％以上。另一方面，含有超过1.70％导致脆化。因此，将Mn限定为0.80～1.70％的范围。应予说明，优选为0.90～1.60％。

P：0.020％以下

P是不可避免地含有的元素，由于在晶界偏析而对耐高温裂纹性造成不良影响，因此优选尽可能地减少。然而，过度的减少会导致精炼成本增大，因此在本发明中将P限定为0.020％以下。如果P在0.020％以下，则能够确保耐高温裂纹性优异的焊接金属。应予说明，优选P为0.010％以下。

S：0.010％以下

S是不可避免地含有的元素，由于在晶界偏析而对耐高温裂纹性造成不良影响，因此优选尽可能地减少。然而，过度的减少会导致精炼成本增大，因此在本发明中将S限定为0.010％以下。应予说明，优选S为0.007％以下。

Ni：7.00～13.00％

Ni是使奥氏体相稳定化的元素，在本发明中需要含有7.00％以上。另一方面，如果含有超过13.00％，则导致材料费增加。因此，将Ni限定为7.00～13.00％的范围。应予说明，优选为7.50～12.50％。

Cr：14.00～24.00％

Cr具有提高焊接金属的强度的效果。在本发明中，如果Cr小于14.00％，则无法确保充分的上述效果。另一方面，如果含有超过24.00％，则焊接金属的韧性和耐高温裂纹性降低。因此，将Cr限定为14.00～24.00％的范围。应予说明，优选为14.50～23.50％。

N：0.150％以下

N是不可避免地含有的元素，但在固溶状态下是具有提高焊接金属的强度的效果的元素，优选含有0.003％以上。另一方面，如果含有过量，则韧性降低。因此，将N限定为0.150％以下的范围。应予说明，优选为0.003～0.120％。

O：0.050％以下

O(氧)是不可避免地混入的元素，在焊接金属中形成Al系氧化物、Si系氧化物，有助于抑制凝固组织的粗大化。由于这样的效果在含有0.003％以上时变得显著，因此优选含有0.003％以上，但如果大量含有而超过0.050％，则氧化物的粗大化变得显著。因此，将O(氧)限定为0.050％以下。应予说明，优选为0.003～0.040％。

上述的成分为基本的成分，但除了这些基本的成分以外，作为选择元素，以提高强度为目的，可以选择地含有选自Nb：0.10％以下、Ti：0.10％以下中的1种或2种以上。

除上述元素以外的剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。

具有上述组成且具有上述组织的T形接头的焊接金属，优选调整焊接材料、焊接条件并进行多层堆焊而形成，以得到上述组成、组织。

作为焊接方法，常用的焊接被覆电弧焊接法、气体金属电弧焊接法均优选。另外，作为焊接材料，JIS Z 3221所规定的市售的被覆焊条、JIS Z3321所规定的市售的实芯焊丝、JIS Z 3323所规定的市售的药芯焊丝均优选。应予说明，当然也可以利用调整为所希望的组成的实芯焊丝。

应予说明，在焊接中，也可以对如图5所示的接合部件1赋予具有规定角度(例如40°以下)的坡口。

以下，进一步基于实施例进一步说明本发明。

实施例

将表2所示的板厚tw的屈服强度：355～460N/mm²级厚钢板用作接合部件1，将表2所示的板厚tf的屈服强度：355～460N/mm²级厚钢板用作被接合部件2，使接合部件1的端面与被接合部件2的表面对接，将它们焊接，制作成为图4(a)、(b)、(c)所示的形状的实际结构尺寸的大型焊接接头9。应予说明，将被接合部件设为厚钢板(仅母材)(图4(a))或者具有对焊接头的厚钢板(图4(b)、(c))，将接合部件设为厚钢板(仅母材)(图4(a)、(b))或者具有对焊接头的厚钢板(图4(c))。应予说明，对焊接头通过如表2所示的焊接线能量的、单道次大线能量气电焊(SEGARC和双电极SEGARC)或者多层二氧化碳气体堆焊(多层CO₂)来制作。

另外，焊接使用气体金属电弧焊接法(GMAW)，使焊接金属为表1所示的组成、表2所示的组织、硬度、以及熔敷宽度或焊脚长度，改变焊接材料、焊接线能量和保护气体等焊接条件来制作焊接接头(T形接头)。焊接材料为JIS Z 3323所规定的直径：1.2mm的药芯焊丝。应予说明，在一部分的焊接接头中，在接合部件1与被接合部件2之间设置间隙14。另外，在一部分的焊接接头中，在接合部件1设置如图5所示的坡口来进行焊接。

应予说明，从得到的T形接头的焊接金属采集试片，分别使用发射光谱分析法等测定焊接金属组成，通过EBSD(电子束背散射衍射)法的相分析测定焊接金属组织，使用维氏硬度计(载荷0.3～1.0kgf)测定焊接金属硬度。将得到的结果示于表2。

接着，使用得到的大型焊接接头9，制作如图4所示的超大型结构模型试验体，实施脆性龟裂传播停止试验。超大型结构模型试验体通过临时焊接8将与被接合部件2相同的板厚的钢板焊接在大型焊接接头9的被接合部件2的下方。

应予说明，图4(b)所示的超大型结构模型试验体中，以与接合部件1正交的方式制作被接合部件2的对焊接头部11。另外，在图4(c)所示的超大型结构模型试验体中，使被接合部件2的对焊接头部11与接合部件1的对焊接头部12交叉。然后，将机械缺口7的前端加工成对焊接头部11的熔合部BOND、或者焊接金属WM。

另外，脆性龟裂传播停止试验对机械缺口7施加打击而使其产生脆性龟裂，调查传播的脆性龟裂是否在焊接金属中停止。所有试验均在应力243～283N/mm²、温度：－10℃的条件下实施。应力243N/mm²是与应用于船体的屈服强度355N/mm²级钢板的最大许用应力相当的值，应力257N/mm²是与应用于船体的屈服强度390N/mm²级钢板的最大许用应力相当的值，应力283N/mm²是与应用于船体的屈服强度460N/mm²级钢板的最大许用应力相当的值。温度：－10℃为船舶的设计温度。

将得到的结果示于表3。

[表3]

本发明例均是脆性龟裂在被接合部件2中传播后，进入焊接金属5就停止。另一方面，在比较例中，脆性龟裂在被接合部件2中传播后都没有在焊接金属5中停止，而是传播到接合部件1。即，在比较例中，利用焊接金属5不能阻止脆性龟裂的传播。

附图标记说明

1 接合部件

2 被接合部件

3 焊脚长度

4 未熔敷部

5 焊接金属

7 机械缺口

8 临时焊接

9 大型焊接接头

11 被接合部件的对焊接头

12 接合部件的对焊接头

13 熔敷宽度

14 间隙

15 隔离物

16 未熔敷部的尺寸(未熔敷部的宽度)

Claims

1.一种焊接结构体，其特征在于，具备T形接头，所述T形接头是将接合部件的端面与板厚50mm以上的被接合部件的表面对接，将所述接合部件与所述被接合部件接合而成的，

所述T形接头的焊脚长度或熔敷宽度为16mm以上，或者，在所述T形接头的所述接合部件的端面与所述被接合部件的表面进行对接的面，还存在未熔敷部，所述未熔敷部在该T形接头的截面中为所述接合部件的板厚的30％以上，

所述T形接头的焊接金属具有以面积％计含有80％以上的奥氏体相的组织。

2.根据权利要求1所述的焊接结构体，其中，所述T形接头的焊接金属具有如下组成：以质量％计含有C：0.02～0.06％、Si：0.40～0.80％、Mn：0.80～1.70％、P：0.020％以下、S：0.010％以下、Ni：7.00～13.00％、Cr：14.00～24.00％、N：0.150％以下、O：0.050％以下，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。

3.根据权利要求1或2所述的焊接结构体，其中，所述被接合部件以与所述接合部件交叉的方式具有对焊接头部。

4.根据权利要求3所述的焊接结构体，其中，所述接合部件具有对焊接头部，并以该对焊接头部与所述被焊接部件的对焊接头部交叉的方式设置所述接合部件。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的焊接结构体，其中，所述接合部件具有50mm以上的板厚。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的焊接结构体，其中，所述未熔敷部中，在所述接合部件与所述被接合部件的对接面具有10mm以下的间隙。