CN1703300A - 疲劳强度高的绕焊接头、绕焊接头的制造方法、及焊接结构件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在建筑、造船、桥梁、建设机械、海洋结构件等的焊接结构件中使用的，将2片钢板垂直组合并将端部焊接的疲劳强度高的绕焊接头，该绕焊接头的制造方法，以及使用该绕焊接头的焊接结构件。其是一种将2片钢板垂直组合并将端部处焊接的绕焊接头，上述2片钢板之中的至少主应力施加侧的钢板是抑制疲劳裂缝传播的钢板，并且优选是在该钢板的表层上具有压缩残留应力的钢板；在该钢板的板厚为t时，从该钢板的绕焊面起到板厚方向上t/10以上、或者3mm以上的范围内的主应力方向的残留应力是压缩残留应力。

Description

疲劳强度高的绕焊接头、绕焊接头的制造方法、及焊接结构件
技术领域
本发明涉及在建筑、造船、桥梁、建设机械，海洋结构件等的焊接结构件中使用的疲劳强度高的绕焊接头、绕焊接头的制造方法、以及使用了绕焊接头的焊接结构件。
具体而言，涉及使2片钢板垂直组合并将端部焊接的疲劳强度高的绕焊接头、绕焊接头的制造方法、以及使用了绕焊接头的焊接结构件。
背景技术
一般来说，作为在建筑、造船、桥梁、建设机械、海洋结构件等的焊接结构件中使用的焊接接头的形状，多用使2片钢板垂直组合并将端部焊接的绕焊接头，作为焊接方法，则可以适用以弧光(arc)焊接、等离子体焊接为首的激光焊接、电子束焊接等的各种各样的焊接方法。
该绕焊接头中，由于受到风或波、机械振荡等导致的反复荷载，提高疲劳强度极为重要，作为利用焊接后的后处理来提高焊接焊道(bead)形状和疲劳强度的方法虽然可以采用①研磨(grinding)、②TIG熔修(TIG dressing)、③珠击法(short peening)、④锤打法(hammerpeening)，但是仍然存在下列的问题。
这里，研磨、TIG熔修虽然使得焊接焊道的形状变好，但是都显著恶化了作业。
珠击法、锤打法，虽然有提高疲劳强度的效果，但是珠击法在需要巨大的机械的基础上，还需要各种应用设备。
此外，锤打法反作用很大，处理结果不稳定，有时反而冲压成形性和疲劳强度都会降低。此外，该锤打法由于施加了比较大的塑性变形，还存在难于对薄板适用的缺点。
而且，珠击法和锤打法由于在接头部施加了几Hz的低频机械加工，激化了加工表面的凹凸，在其凸部的顶部集中了应力，如果在该接头部上反复施加荷载的话，由于从该应力集中部发生裂缝会使得接头整体的疲劳强度降低。
此外，在焊接部中，一般由于焊接引入的热会导入残留应力。该残留应力成为使焊接部疲劳强度降低的一个重大原因。因此，作为提高疲劳强度的另外的方法，已知还有在焊接接头部上产生压缩残留应力，或者降低在焊接接头部产生的拉伸残留应力，来提高疲劳强度的方法。
比如，可以通过在焊接缝边部附近进行珠击法处理的方式来施加压缩残留应力。这里，珠击法处理是，在成为疲劳裂缝产生的起点处的部位，撞击大量小于1mm的钢球的来施加压缩残留应力的方法。
而且，已知还可以用对焊接金属的加热再熔化的方式来改善焊接缝边部形状或者降低拉伸残留应力。
但是，该珠击法(short peening)处理需要钢球，还存在这样的问题，即、需要对该钢球的后处理或者要考虑成本问题。除此之外，存在疲劳强度的提高量上不均匀的问题。
如上所述，将已有的提高疲劳强度的技术应用在绕焊接头中比较困难，即使可以采用、疲劳强度的提高量也停留在较低的水平。
而且，作为涉及通过在焊接接头部上施加超声波振动的方式，来提高疲劳强度的方法的已有技术，比如，在USP6171415号公报中，公开了一种沿着用焊接电弧加热的焊接缝部施加超声波振动的方法。
但是，该已有技术是以在刚刚进行焊接之后的高温材料上施加超声波振动为前提的，并没有公开本发明中提出那样的用超声波振子进行打击的具体范围。
此外，为了提高焊接结构件的疲劳强度，而研究开发的抑制疲劳裂缝传播的钢板，以往以来提出过很多的技术方案。
比如，1998年日本材料学会第24次疲劳讨论会演讲论文集《表层超细粒钢板的疲劳特性》p157-162中，公开了通过在如表1的钢种a所示的一般造船用钢材的升温过程加工铁素体(ferrite)的方式，在表层形成超细微组织的所谓SUF钢，其具有延缓疲劳裂缝的传播速度的效果。
此外，在特开平6-271985号公报中公开了一种钢板，其降低如表1的钢种b所示成分的钢板的精轧结束温度，在进行两相区轧制之后，进行水冷，通过该方式，产生条纹状马氏体，在该部分由于疲劳裂缝产生分歧，所以降低了疲劳裂缝的传播速度。
此外，在特开平11-1742号公报中，公开了一种钢板，其控制如表1的钢种c所示成分的钢板的铁素体以及第二相构成的复合结构中的第二相的形态，以及铁素体以及第二相的硬度，通过在第二相中的主裂缝中产生细微裂缝的方式，分散、减弱裂缝的进展力，来抑制裂缝的传播。
此外，特开平7-90478号公报中公开了一种钢板，其对如表1的钢种d所示成分的钢板在未再结晶区域进行轧制，之后缓慢冷却，在产生浓缩了碳的γ区域之后，通过加速冷却的方式进行岛状马氏体的形状控制，通过该方式，抑制裂缝的传播。
此外，在特开2002-129181号公报中公开了一种钢板，其对如表1的钢种e所示成分的钢板的铁素体和铁素体之间的强度差较大的第二相以适当的尺寸、量进行分散，进而同时扩大特定的集合组织，通过该方式，抑制疲劳裂缝的传播。
而且，特开平8-225882号公报中，公开了一种钢板，其用如表1的钢种f所示成分的钢板构成铁素体和贝氏体的二相组织，在此基础上，将铁素体相部分的比率、铁素体的硬度、以及铁素体和贝氏体的相边界的数量等等规定在特定范围内，通过该方式，延缓裂缝进展速度。
此外，特开平11-310846号公报中，公开了一种钢板，其用如表1的钢种g所示成分的钢板构成铁素体和马氏体的二相组织，或者，构成铁素体、贝氏体、马氏体的3相组织，在复合组织中的各组织之间的硬度差在某个值以上时，并且，除此之外在将软质部的平均粒径或者硬质部的平均间隔抑制在一定值以下时，在进展的裂缝到达硬质部和软质部的边界附近的时候，通过抑制前端的塑性变形，使得疲劳裂缝停留。
但是，这些抑制疲劳裂缝传播的钢板都存在这样的问题，由于绕焊引入的热，在拉伸残留应力的作用下，疲劳强度的提高效果被减半。
换句话说，虽然在焊接缝边部产生应力集中，但是由于焊接时引入的热，而在该缝边部拉伸残留应力作用，从而助长了应力集中，由此使疲劳强度显著降低。
发明内容
本发明是提供一种解决了上述已有技术的问题，在建筑、造船、桥梁、建设机械、海洋结构件等的焊接结构件中使用的，将2片钢板垂直组合并将端部焊接的疲劳强度高的绕焊接头，该绕焊接头的制造方法，以及使用该绕焊接头的焊接结构件。
本发明是为了解决上述问题而进行了锐意研究的结果，其要旨归纳为下面的几点。
(1)一种疲劳强度高的绕焊接头，其是将2片钢板垂直组合并将端部焊接的绕焊接头，其特征在于：
上述2片钢板之中的至少主应力施加侧的钢板是抑制疲劳裂缝的传播的钢板，在该钢板的板厚为t时，从该钢板的绕焊面起到板厚方向上t/10以上、或者3mm以上的范围内的主应力方向的残留应力是压缩残留应力。
(2)如(1)所述的疲劳强度高的绕焊接手，其特征在于：上述抑制疲劳裂缝传播的钢板，是在该钢板的表层上具有压缩残留应力的钢板。
(3)如(1)或者(2)所述的疲劳强度高的绕焊接头的制造方法，其特征在于：将从上述绕焊接头的缝边部起5mm以内的范围用超声波振动端子进行打击。
(4)一种疲劳强度高的焊接结构件，其特征在于：使用了如(1)或者(2)所述的绕焊接头。
附图说明
图1(a)是表示本发明的绕焊接头的实施方式的俯视图。
图1(b)是表示本发明的绕焊接头的实施方式的主视图。
图2是表示进行绕焊之前的钢板1的、在图1(b)的A点(进行超声波打击处理的点)的板厚方向的残留应力分布的图。
图3是表示进行绕焊之后的钢板1的、在图1(b)的A点(进行超声波打击处理的点)的板厚方向的残留应力分布的图。
图4是表示进行超声波打击处理之后的钢板1的、在图1(b)的A点的板厚方向的残留应力分布的图。
图5(a)是表示本实施例中使用的绕焊接头的俯视图。
图5(b)是表示本实施例中使用的绕焊接头的主视图。
图6是表示从压缩残留应力区域的表层起的距离的测量方法的图。
图7(a)是表示在疲劳裂缝传播试验中使用的试验片的主视图。
图7(b)是表示在疲劳裂缝传播试验中使用的试验片的侧面图。
图8是表示疲劳裂缝的产生寿命的测量方法的图。
具体实施方式
下面，对于本发明的实施方式，用图1(a)～图4进行详细的说明。
图1(a)、图1(b)是表示本发明的绕焊接头的实施方式的图。
在图1(a)、图1(b)中，受主应力的钢板1和不受主应力的钢板2，被垂直组合，在其周围利用绕焊部3进行焊接。
钢板1被用作焊接结构件的强度部件，钢板2被用作除了强度部件之外的其他用途。
至少，使主应力施加侧的钢板1成为抑制疲劳裂缝传播的钢板。这是由于其是存在受到反复应力导致的疲劳裂缝的问题的部件。
这里，所谓抑制疲劳裂缝的传播的钢板，指的是在上述的表层上由具有超微细组织的SUF钢、二相域轧制或者微组织控制来抑制疲劳裂缝传播的钢板。
抑制疲劳裂缝的传播的机构可以考虑如下的技术。
首先，用形成在软质相中的硬质相来停滞裂缝，通过在该硬质相裂缝要迂回而使得裂缝开始分歧。随着这些裂缝的迂回、分歧，助长了能够抑制裂缝自身的开口的闭合效果(クロ一ジヤ一効果)，因此，裂缝传播速度成为一般的钢板的1/10～1/4。
但是，在拉伸残留应力的作用下，使得该闭合效果降低，裂缝传播速度，成为一般钢板的1/3～1/2。
因此，抑制疲劳裂缝传播的钢板，优选在钢板的表层具有压缩残留应力的钢板。
如果在钢板的表层具有压缩残留应力的话，能够缓和在焊接的时候引入的热导致的拉伸残留应力，且在进行超声波打击处理的情况下，由于从钢板的表面到板厚方向上很深范围内压缩残留应力能发生变化，可以显著地提高疲劳强度。
在进行绕焊时，由于焊接引入的热导致的焊缝边缘部4中产生拉伸残留应力，在从焊缝边缘部4起5mm以内的范围中，用超声波振子5对焊缝边缘部的周围进行打击，通过该方式，可以将拉伸残留应力改变成压缩残留应力，通过缓和焊接缝边部的应力集中提高了裂缝产生寿命，同时在使用抑制疲劳裂缝传播的钢板的情况下的疲劳裂缝的传播速度，由于增大上述的闭合效果的原因，被提高到仅为一般的钢板的1/20～1/8。
在5mm以内是因为，该范围是应力集中产生的范围，而在超过5mm的范围内即使进行打击也无法确认应力集中的缓和效果。
此外，虽然无论本发明中使用的超声波产生装置怎样都可以，但使用500w～1kw的电源，用变频器产生20Hz～60Hz的超声波振动，用波导进行放大，通过该方式，用2mm～6mmΦ的端子构成的超声波振子以30～40微米的振幅进行振荡，通过该方式，可以在打击部的表面形成平滑性优良的深度为几百微米左右的压痕。
图2是表示进行绕焊之前的钢板1的，图1(b)的A点(进行超声波打击处理的点)的板厚方向的残留应力分布的图。
图2中，(+)方向表示拉伸残留应力，(-)方向表示压缩残留应力。
在轧制中的冷却过程中，在钢板1的表面上，通过喷射冷却水来进行急速冷却，通过该方式，在图2所示那样的钢板的表层上可以产生大约为击穿应力的50％左右的压缩残留应力。
图3是表示进行绕焊之后的钢板1的图1(b)的A点(进行超声波打击处理的点)的板厚方向的残留应力分布的图。
图3中，(+)方向表示拉伸残留应力，(-)方向表示压缩残留应力。
由于绕焊引入的热，导致在钢板的表、背面上产生大约为击穿应力的90％左右的拉伸残留应力，在该拉伸应力的作用下，由于助长了焊接缝边部的应力集中，所以直接这样使得疲劳强度显著降低。
由于图3是以从钢板1的表、背面进行绕焊的例子来表示的，所以成为上下对象。
图4是表示进行超声波打击处理之后的钢板1的图1(b)的A点的板厚方向的残留应力分布的图。
图4中，(+)方向表示拉伸残留应力，(-)方向表示压缩残留应力，t0表示主应力方向的残留应力在压缩残留应力的范围。
如图4所示，根据本发明，在该钢板的厚度为t时，从该钢板的绕焊面到在板厚方向上为t0≥t/8的范围内的主应力方向的残留应力，由于为压缩残留应力，因而可以大大增强对焊接缝边部的应力集中的缓和效果，可以显著提高疲劳强度。
另一方面，在使用并非抑制疲劳裂缝的传播的钢板的一般钢的情况下的残留应力分布(虚线)，由于压缩残留应力的范围是板厚方向的最表层，因而对缝边部的应力集中的缓和效果较弱，所以疲劳强度的提高效果也较差。
此外，使用本发明的疲劳强度高的绕焊接头，来建造建筑、造船、桥梁、建设机械、海洋结构件等等的焊接结构件，通过该方式，可以提供一种疲劳强度高的焊接结构件。
实施例
本发明的绕焊接头的疲劳强度提高方法的实施例用表2～表4，以及用图5(a)～图7(b)来进行说明。
表2以及表3表示，本实施例中用的厚钢板的化学成分(质量％)以及制造过程。
在表2以及表3中，A钢～F钢是不能抑制疲劳裂缝的传播的一般的钢，G钢～L钢是本发明中使用的可以抑制疲劳裂缝传播的传播抑制钢。
表4是表示将上述的A钢～L钢构成的钢板的从绕焊接头的缝边部起5mm的范围用超声波振子进行打击的结果。
图5(a)、图5(b)是表示本实施例中使用的绕焊接头的图。
疲劳试验条件如下所示：
荷载负荷方式：轴拉伸
应力比：0.1
环境：室温大气中
试验应力范围：150Mpa
图6是表示压缩残留应力区域的从表层起的距离的测量方法的图。
图6所示的压缩残留应力区域的从表层起的距离t0用X线sin2ψ法进行测量。
即、测量表层的残留应力之后，在板厚方向上以0.5mm的间隔测量每次研磨的残留应力，求出从表层起到残留应力为0的位置之间的距离。
图7(a)、图7(b)是表示在疲劳裂缝传播试验中使用的试验片的图。
疲劳裂缝传播试验条件如下所述。
荷载负荷方式：3点弯折
应力比：0.1
环境：室温大气中
裂缝长度侧量：直流电位差法
图8是表示疲劳裂缝的产生寿命的测量方法。
图8中，热影响部(HAZ)中，为了对应裂缝产生寿命，在距离缝边部5mm的地方贴上应变仪，将应变仪的输出降低了5％的时候的寿命作为产生寿命。
NO.1、NO.3、NO.5、NO.7、NO.9、NO.11是比较例，由于在通常钢中没有进行超声波冲击处理，缝边部的残留应力为拉伸残留应力，到疲劳裂缝产生的产生寿命和传播寿命合计的断开寿命是最短的。
NO.2、NO.4、NO.6、NO.8、NO.10、NO.12是比较例，在通常钢中进行了超声波振动处理时，缝边部的残留应力成为了压缩残留应力，在钢板的板厚为t时，由于仅从表层在板厚方向t/15以下的范围中成为压缩残留应力，所以到产生疲劳裂缝的产生寿命和传播寿命合计的断开寿命是没有进行超声波冲击处理时的2倍左右。
NO.13、NO.15、NO.17、NO.19、NO.21、NO.23是比较例，由于在可以抑制疲劳裂缝的传播的钢上没有进行超声波冲击处理，缝边部的残留应力为拉伸残留应力，但由于疲劳裂缝的传播抑制效果，将到产生疲劳裂缝的产生寿命和传播寿命合计的断开寿命是普通钢的2倍左右。
NO.14、NO.16、NO.18、NO.20、NO.22、NO.24是本发明的例子，在可以抑制疲劳裂缝的传播的钢上进行了超声波冲击处理时，缝边部的残留应力成为压缩残留应力，在钢板的板厚为t的时候，从表层起在板厚方向上的t/10以上、或者3mm以上的范围成为压缩残留应力，所以将到产生疲劳裂缝的产生寿命和传播寿命合计的断开寿命是没有进行超声波冲击处理时的3倍以上。
表1
  钢种  C    Si    Mn     P  S    Al   N     其他成分    TS(Mpa)   备注
   a  0.13    0.20    1.27    0.007  0.002    -   -     526   表层超微粒子化钢
   b  0.03～0.20    ≤0.50    0.4～1.6    ≤0.020  ≤0.010    ≤0.10   ≤0.06   460～600   二相域轧制钢
   c  0.02～0.20    ≤0.8    0.3～2.5    ≤0.035  ≤0.02    ≤0.10   ≤0.010   350～650   二相域轧制钢
   d  0.02～0.20    0.01～1.0    0.3～2.0    ≤0.01  ≤0.010    0.01～0.20   -   530～760   二相域轧制钢
   e  0.005～0.15    0.01～1.6    0.5～2.0    ≤0.01  ≤0.005    ≤0.05   -     Nb，V   630～890   二相域轧制钢
   f  0.08～0.20    0.2～0.6    0.3～2.0    ≤0.025  ≤0.010    0.01～0.10   -  Cr，Ni，Nb，Cu，   480～680   F+B二相钢
   g  0.01～0.30    0.1～0.5    0.3～2.0    ≤0.025  ≤0.010    0.005～0.10   -   410～860   F+M，F+B+M钢
注)F：铁素体、    B：贝氏体、    M：马氏体
注)表中的值表示质量％。
表2
区分   钢    C    Si    Mn     P     S     Cu    Ni    Cr    Mo     Nb    V     Ti     Al     B     N
普通钢   A   0.16   0.35   1.45   0.012   0.004     -    -    -    -     -    -     -   0.031     -   0.0043
普通钢   B   0.16   0.25   0.95   0.015   0.005     -    -    -    -     -   0.04     -   0.033     -   0.0045
普通钢   C   0.08   0.28   1.54   0.013   0.002     -    -   0.15   0.15   0.015    -   0.012   0.025     -   0.0042
普通钢   D   0.13   0.34   1.31   0.018   0.005     -    -    -    -     -   0.04   0.011   0.031     -   0.0036
普通钢   E   0.12   0.31   1.25   0.015   0.004     -    -    -    -     -   0.05     -   0.028     -   0.0032
普通钢   F   0.18   0.25   1.15   0.013   0.003   0.15   0.15    -    -   0.010   0.02     -   0.024     -   0.0029
传播抑制钢   G   0.12   0.30   1.31   0.006   0.008     -    -    -    -   0.020    -   0.015   0.036     -   0.0030
传播抑制钢   H   0.15   0.20   1.17   0.005   0.005     -    -    -    -   0.010    -   0.012   0.031     -   0.0020
传播抑制钢   I   0.06   0.25   1.41   0.007   0.002    0.19   0.15    -    -     -    -   0.006   0.044   0.0008   0.0045
传播抑制钢   J   0.10   0.35   1.38   0.011   0.004     -    -    -    -   0.006    -   0.009   0.012     -   0.0042
传播抑制钢   K   0.08   0.20   1.35   0.010   0.005     -    -   0.20   0.20   0.015    -   0.011   0.028     -   0.0035
传播抑制钢   L   0.10   0.22   1.38   0.011   0.005     -    -    -   0.30     -   0.04   0.012   0.025     -   0.0032
注)表中的值表示质量％。
表3
区分 钢 制品厚(mm) 板坯厚(mm) 加热温度(℃) 粗轧制开始温度(℃)           中间冷却 精轧开始温度(℃) 冷却开始温度(℃) 冷却速度(℃/s) 冷却停止温度(℃)       再加热处理    回火温度(℃)
冷却开始板厚(mm) 冷却速度(℃/s) 再加热温度(℃) 冷却速度(℃/s)
普通钢   A    15     220     1100     1050       -     -    950     920     空冷     ＜200    -     -     -
普通钢   B    25     220     1050     1000       -     -    920     870     空冷     ＜200    -     -     -
普通钢   C    15     240     1100     1050       -     -    970     840     15     ＜200    -     -     600
普通钢   D    25     250     1150     1100       -     -    900     860     20     ＜200    -     -     550
普通钢   E    15     220     1050     1000       -     -    900     870     空冷     ＜200    900     空冷     -
普通钢   F    25     240     1100     1050       -     -    850     820     空冷     ＜200    900     空冷     -
传播抑制钢   G    15     220     1150     1100       88     4    720     800     20     530    -     -     -
传播抑制钢   H    25     240     1050     1000       100     5    730     815     25     ＜200    -     -     -
传播抑制钢   I    15     250     1100     1050       -     -    780     715     20     470    -     -     -
传播抑制钢   J    25     240     1150     1100       -     -    775     685     20     490    -     -     -
传播抑制钢   K    15     240     1100     1050       -     -    750     730     25     ＜200    -     -     -
传播抑制钢   L    25     230     1050     1000       -     -    730     700     20     450    -     -     -
表4
区分 No 钢   ΔK＝20MPam时的传播速度(m/cycle) 超声波冲击处理 缝边部残留应力   压缩区域的从表层起的距离(mm)  产生寿命(cycles)  传播寿命(cycles)   断开寿命(cycles)  与No.1的断开寿命比
比较例 普通钢   1 A      4.0E-07     无   拉伸 -  6.00E+04  1.60E+05   2.20E+05     1.0
比较例 普通钢   2      4.0E-07     有   压缩      0.6  2.70E+05  1.92E+05   4.62E+05     2.1
比较例 普通钢   3 B      4.8E-07     无   拉伸 -  5.70E+04  1.57E+05   2.14E+05     1.0
比较例 普通钢   4      4.8E-07     有   压缩      1.3  2.82E+05  1.95E+05   4.77E+05     2.2
比较例 普通钢   5 C      3.6E-07     无   拉伸      -  6.30E+04  1.68E+05   2.31E+05     1.1
比较例 普通钢   6      3.6E-07     有   压缩      0.7  2.76E+05  2.00E+05   4.76E+05     2.2
比较例 普通钢   7 D      4.0E-07     无   拉伸      -  5.58E+04  1.71E+05   2.27E+05     1.0
比较例 普通钢   8      4.0E-07     有   压缩      1.4  2.88E+05  1.98E+05   4.86E+05     2.2
比较例 普通钢   9 E      3.6E-07     无   拉伸      -  5.70E+04  1.68E+05   2.25E+05     1.0
比较例 普通钢   10      3.6E-07     有   压缩      0.7  2.74E+05  1.97E+05   4.71E+05     2.1
比较例 普通钢   11 F      4.0E-07     无   拉伸      -  5.64E+04  1.70E+05   2.26E+05     1.0
比较例 普通钢   12      4.0E-07     有   压缩      1.5  2.94E+05  2.05E+05   4.99E+05     2.3
比较例 传播抑制钢   13 G      8.0E-08     无   拉伸      -  7.20E+04  3.52E+05   4.24E+05     1.9
发明例 传播抑制钢   14      8.0E-08     有   压缩      1.7  3.00E+05  4.80E+05   7.80E+05     3.5
比较例 传播抑制钢   15 H      6.8E-08     无   拉伸 -  6.90E+04  3.68E+05   4.37E+05     2.0
发明例 传播抑制钢   16      6.8E-08     有   压缩      2.8  3.06E+05  4.96E+05   8.02E+05     3.6
比较例 传播抑制钢   17 I      1.0E-07     无   拉伸      -  6.60E+04  3.36E+05   4.02E+05     1.8
发明例 传播抑制钢   18      1.0E-07     有   压缩      1.8  2.97E+05  4.72E+05   7.69E+05     3.5
比较例 传播抑制钢   19 J      8.0E-08     无   拉伸      -  6.48E+04  3.52E+05   4.17E+05     1.9
发明例 传播抑制钢   20      8.0E-08     有   压缩      2.6  3.00E+05  4.88E+05   7.88E+05     3.6
比较例 传播抑制钢   21 K      5.0E-08     无   拉伸      -  7.50E+04  3.84E+05   4.59E+05     2.1
发明例 传播抑制钢   22      5.0E-08     有   压缩      1.9  3.12E+05  5.28E+05   8.40E+05     3.8
比较例 传播抑制钢   23 L      4.0E-08     无   拉伸      -  7.20E+04  4.16E+05   4.88E+05     2.2
发明例 传播抑制钢   24      4.0E-08     有   压缩      3.1  3.30E+05  5.92E+05   9.22E+05     4.2
工业实用性
根据本发明，可以提供一种在建筑、造船、桥梁、建设机械、海洋结构件等的焊接结构件中使用的、将2片钢板垂直组合并将端部焊接的疲劳强度高的绕焊接头，该绕焊接头的制造方法，以及使用该绕焊接头的焊接结构件。
具体而言，使用可以抑制疲劳裂缝传播的钢板，在绕焊接头的缝边部进行超声波冲击处理，通过该方式，可以将焊接接头的裂缝寿命大幅度提高到现有技术的3倍以上，提高了针对焊接结构件的疲劳损坏的可靠性等，在工业上具有显著的效果。

Claims (4)

1、一种疲劳强度高的绕焊接头，其是将2片钢板垂直组合并将端部焊接的绕焊接头，其特征在于：
上述2片钢板之中的至少主应力施加侧的钢板是抑制疲劳裂缝的传播的钢板，在该钢板的板厚为t时，从该钢板的绕焊面起到板厚方向上t/10以上、或者3mm以上的范围内的主应力方向的残留应力是压缩残留应力。
2、如权利要求1所述的疲劳强度高的绕焊接头，其特征在于：上述抑制疲劳裂缝传播的钢板，是在该钢板的表层上具有压缩残留应力的钢板。
3、如权利要求1或2所述的疲劳强度高的绕焊接头的制造方法，其特征在于：将从上述绕焊接头的缝边部起5mm以内的范围用超声波振动端子进行打击。
4、一种疲劳强度高的焊接结构件，其特征在于：使用了如权利要求1或者权利要求2所述的绕焊接头。
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