ES2833354T3 - Alambre para soldadura por arco sumergido - Google Patents

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Abstract

Un alambre para soldadura por arco sumergido para su uso combinado con un fundente, (1) comprendiendo el alambre, con respecto a la masa total del alambre y en % en masa: C: de 0,03 a 0,13%; Si: de 0,05 a 0,50%; Mn: de 0,20 a 1,40%; Cr: de 8,00 a 10,50%; Mo: de 0,85 a 1,20%; V: de 0,15 a 0,30%; Nb: de 0,02 a 0,09%; y N: de 0,03 a 0,09%, en donde: Ni: 0,70% o menos; P: 0,010% o menos; S: 0,010% o menos; Cu: 0,30% o menos; Al: 0,04% o menos; B: 0,0015% o menos; O: 0,030% o menos; la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida: de 0,50 a 1,75%, la razón Mn/S de la cantidad de Mn contenida respecto a la cantidad de S contenida: 87 o más, y el resto es Fe e impurezas inevitables, en donde: el fundente comprende, con respecto a la masa total del fundente y en % de masa: un fluoruro metálico en términos de F: de 1,5 a 11%; un carbonato metálico en términos de CO2: de 3 a 15%; uno o dos o más de MgO, Al2O3, ZrO2 y TiO2 en total: de 10 a 60%; SiO2: de 5 a 20%; Mn: 2,5% o menos; Ni: 0,10% o menos; S: 0,010% o menos; uno o dos o más de Ca, Si y Al en total: de 0,5 a 2,5%, y se satisfacen las siguientes: 0,55% < [Mn]W + 0,1 x [Mn]F < 1,00% [Ni]W + [Ni]F < 0,50% 0,60% < [Mn]W + 0,1 x [Mn]F + [Ni]W + [Ni]F < 1,15% en donde [Mn]w es la cantidad de Mn (%) de los componentes de alambre, [Ni]w es la cantidad de Ni (%) de los componentes de alambre, [Mn]F es la cantidad de Mn (%) de los componentes del fundente, y [Ni]F es la cantidad de Ni (%) de los componentes del fundente. (2) comprendiendo el alambre, con respecto a la masa total del alambre y en % de masa: C: de 0,07 a 0,13%; Si: de 0,05 a 0,50%; Mn: de 0,20 a 1,00%; Cr: de 8,00 a 10,50%; Mo: de 0,85 a 1,20%; V: de 0,15 a 0,30%; Nb: de 0,02 a 0,08%; Co: de 0,05 a 0,80%; y N: de 0,03 a 0,07%, en donde: Ni: 0,50% o menos; P: 0,010% o menos; S: de 0,002 a 0,010%; Cu: 0,30% o menos; Al: 0,04% o menos; B: 0,0015% o menos; O: 0,030% o menos; la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida: de 0,50 a 1,15%, la razón Mn/S de la cantidad de Mn contenida respecto a la cantidad de S contenida: 87 o más, y el resto es Fe e impurezas inevitables, en donde: el fundente comprende, con respecto a la masa total del fundente y en % de masa: un fluoruro metálico en términos de F: de 1,5 a 11%; un carbonato metálico en términos de CO2: de 3 a 15%; uno o dos o más de MgO, Al2O3, ZrO2 y TiO2 en total: de 10 a 60%; SiO2: de 5 a 20%; Mn: 2,5% o menos; Ni: 0,10% o menos; S: 0,010% o menos; uno o dos o más de Ca, Si y Al en total: de 0,5 a 2,5%, y se satisfacen las siguientes: 0,55% <= [Mn]W + 0,1 x [Mn]F <=1,00% [Ni]W + [Ni]F <= 0,50% 0,60% <= [Mn]W + 0,1 x [Mn]F + [Ni]W + [Ni]F <= 1,15% en donde [Mn] w es la cantidad de Mn (%) de los componentes de alambre, [Ni] w es la cantidad de Ni (%) de los componentes de alambre, [Mn]F es la cantidad de Mn (%) de los componentes del fundente, y [Ni]F es la cantidad de Ni (%) de los componentes del fundente.

Description

Alambre para soldadura por arco sumergido
Campo técnico
La presente invención se refiere a un alambre para soldadura por arco sumergido.
Técnica anterior
Las calderas y las turbinas para generación de energía térmica, y los reactores químicos para desulfuración o reformado (refinado de petróleo) son impulsados a alta temperatura bajo alta presión y, por lo tanto, dependiendo de los entornos operativos, se aplican a los mismos aceros ferríticos resistentes al calor tales como el acero 1,25 Cr-0,5 Mo, el acero 2,25 Cr-1,0 Mo, el acero 2,25 Cr-1,0 Mo-V, acero C S E F con alto contenido de Cr (acero ferrítico mejorado con resistencia a la fluencia) que contiene Cr en una cantidad de 8% en masa o más y similares. El acero C S E F con alto contenido de Cr es un acero ferrítico resistente al calor en el que se han depositado carburos finos mediante un tratamiento térmico predeterminado mejorando la resistencia a la fluencia del mismo. Los ejemplos de acero C S E F con alto contenido de Cr incluyen SA387Gr.91, SA213Gr.T91 y otros estipulados en las normas ASTM (Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales) o en las normas ASME (Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos).
Por ejemplo, el acero Mod.9Cr-1Mo, uno de los aceros C S EF con alto contenido de Cr, tienen resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión excelentes y se aplica a tuberías en calderas para generación de energía térmica. Recientemente, en la utilización eficaz de petróleo pesado y el refinado de petróleo, se ha deseado una producción de alta eficacia mejorada adicionalmente, y ahora se está investigando la aplicación de aceros C S E F con alto contenido de Cr. Sin embargo, en la soldadura por arco sumergido con acero C S E F con alto contenido de Cr, en general, la entrada de calor de la soldadura es alta y a menudo causa agrietamiento en caliente (el llamado agrietamiento por solidificación). Para prevenir el agrietamiento en caliente, la reducción de C es generalmente eficaz, pero tiene el problema de que la reducción de C reduce la resistencia a la fluencia. En esta situación, como método para soldar con acero C S E F con alto contenido de Cr, por ejemplo, se han propuesto los Documentos de Patente 1 y 2.
Específicamente, el Documento de Patente 1 propone un método de soldadura por arco sumergido con un acero 9Cr-1Mo, en el cual un alambre que contiene C: de 0,01 a 0,15% (% en masa, lo mismo se aplicará a continuación), Mn: de 0,4 a 2,5%, Cr: de 8,0 a 11,0%, Mo: de 0,5 a 1,2%, Ni: de 0,05 a 1,3%, V: de 0,03 a 0,30%, Nb: de 0,02 a 0,12%, Al: de 0,005 a 1,5%, N: de 0,004 a 0,100%, con Si: definido a 0,05% o menos y O: definido a 0,01% o menos, se combina con un fundente de soldadura que contiene C aF2: de 25 a 70%, uno o dos de CaO y MgO: de 8 a 30%, uno o dos de A^O3 y ZrO2: de 2 a 35%, Al: de 0,5 a 7%, con S O definido a 5% o menos, y que no contenga sustancialmente Si.
El Documento de Patente 2 propone un método de soldadura por arco sumergido con un acero ferrítico resistente al calor con alto contenido de Cr utilizando un alambre que contiene, en peso, C: de 0,03 a 0,12%, Si: 0,03% o menos, Mn: de 0,3 a 1,5%, Cr: de 8 a 13%, Nb: de 0,01 a 0,15%, V: de 0,03 a 0,40%, N: de 0,01 a 0,08% siendo el resto Fe e impurezas inevitables, y un fundente que contiene C aF2: de 10 a 30%, al menos uno de CaO y MgO: de 10 a 40%, Al2O3: de 10 a 40% y S O 2: de 5 a 25%, en el que, de acuerdo con M = M en el alambre 0,7 * M en el fundente donde M es el siguiente elemento componente, uno o ambos del alambre y el fundente contienen Mo: de 0,3 a 1,6%, W: de 0,5 a 3,5%, Ni: de 0,05 a 1,2%, al menos uno de Cu o Co: 1,0 a 5,0% y Ta: de 0,001 a 0,5%, y las cantidades de Mo, W, Ni, Cu y Co satisfacen una relación de (Mo+W)/(Ni+Cu+Co) <1,8. El documento US2005/257853A1 describe un alambre de soldadura para acero 9Cr-1Mo modificado.
Lista de referencias
Documentos de patente
Documento de Patente 1: JP S63-220993 A
Documento de Patente 2: JP H09-277084 A
Compendio de la invención
Problemas técnicos
Como se describió anteriormente, la soldadura por arco sumergido con un acero C S E F con alto contenido de Cr es generalmente problemática porque la entrada de calor de soldadura es alta y a menudo causa agrietamiento en caliente (el llamado agrietamiento por solidificación). Por ejemplo, en las calderas y turbinas de generación de energía térmica y reactores, las tuberías, los tubos, las placas de acero dobladas y los anillos forjados se combinan y sueldan adecuadamente. En particular, en los reactores, se utilizan y sueldan elementos que tienen un espesor de importante y, en general, se utiliza un método de soldadura por arco sumergido para soldaduras de espacios estrechos. Recientemente, se ha vuelto necesario el funcionamiento a temperaturas más altas/presión parcial de hidrógeno más alta adicionales, y se está investigando el uso de aceros C S E F con alto contenido de Cr, pero la parte soldada de un acero C S E F con alto contenido de Cr tiene una alta capacidad de autoendurecimiento y de causar fácilmente agrietamiento en caliente.
Para esto, el Documento de Patente 1 propone un sistema de componentes capaz de satisfacer tanto la resistencia al agrietamiento por solidificación como la trabajabilidad de la soldadura reduciendo el Si en el alambre y el fundente y añadiendo Al del fundente. Sin embargo, la adición de Al del fundente da como resultado una reducción en la cantidad de carbonitruros que se forman en el metal de soldadura, lo que provoca la posibilidad de reducir notablemente la resistencia a la fluencia. Además, el SiO2 es un componente que influye en el comportamiento viscoso de la escoria e influye en la apariencia del cordón, y el C aF2 aumenta la alcalinidad para reducir la cantidad de O en el metal de soldadura, mejorando así la tenacidad; sin embargo, añadir demasiado de estos empeora la apariencia de los cordones y la capacidad de descascarillado de la escoria. En consecuencia, en el Documento de Patente 1 no se realiza una investigación suficiente sobre la trabajabilidad de la soldadura.
En la invención propuesta en el Documento de Patente 2, la temperatura del tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) es de 740°C y es baja, por lo que recientemente se ha alejado de la situación internacional del PWHT que se toma durante un largo período de tiempo en la producción de calderas y reactores. En consecuencia, no está claro si la invención propuesta en el Documento de Patente 2 podría o no ser aplicable a que el PWHT se tomara durante un largo período de tiempo, es decir, la resistencia a la fluencia después del PWHT a largo plazo en la invención no está clara. Además, la trabajabilidad de la soldadura depende de la interacción entre los componentes de alambre y los componentes del fundente, y en la bibliografía no se menciona nada al respecto. Por ejemplo, el intervalo de la cantidad de Cr en el alambre es extremadamente amplio y se podría considerar que no todos los alambres que se encuentran dentro del intervalo pudieran tener una trabajabilidad equivalente.
La presente invención se ha realizado teniendo en cuenta la situación mencionada anteriormente, y un objeto de la misma es proporcionar un alambre para soldadura por arco sumergido con comportamiento de fluencia, tenacidad, resistencia al agrietamiento y trabajabilidad de la soldadura excelentes.
Solución de problemas
Los autores de la presente invención han realizado estudios asiduos para proporcionar un alambre para soldadura por arco sumergido con comportamiento de fluencia, tenacidad, resistencia al agrietamiento y trabajabilidad de la soldadura excelentes, y han resuelto el problema mediante los siguientes hallazgos y esfuerzos.
La soldadura por arco sumergido con un acero C S E F con alto contenido de Cr requiere un alto aporte de calor, por lo que a menudo causa agrietamiento en caliente en la superficie y el interior de los cordones de soldadura. Esto se debe a que la cantidad de Cr es aproximadamente 9% en masa y es relativamente alta y, por lo tanto, la temperatura de acabado de solidificación en la soldadura disminuye de modo que la viscosidad del metal fundido se vuelve alta y el metal de soldadura no puede extenderse hacia la parte de solidificación final, lo que provoca agrietamiento. Además, la concentración de un compuesto de bajo punto de fusión en la parte de solidificación final puede aumentar la sensibilidad. Adicionalmente, la microestructura del metal de soldadura que se formará con alambre para soldadura por arco sumergido y fundente con un acero C S E F con alto contenido de Cr es principalmente una estructura de martensita, que tiene una gran dureza como tal después de la soldadura y es poco tenaz. En consecuencia, la estructura se recupera mediante el PWHT y adicionalmente se precipitan carbonitruros mejorando la tenacidad y la resistencia a la fluencia.
En consecuencia, los autores de la presente invención han planeado componentes químicos para un alambre para soldadura por arco sumergido, con la intención de obtener un metal de soldadura que no cause agrietamiento en caliente en la soldadura pero que tenga una tenacidad y resistencia a la fluencia excelentes después del PWHT.
Para mejorar la resistencia al agrietamiento en caliente desde el punto de vista de la planificación de componentes para materiales, son eficaces (1) la reducción de un elemento para formar un componente de bajo punto de fusión en una pieza de solidificación final, y (2) la reducción de un elemento para reducir la temperatura de acabado de solidificación.
Para realizar el apartado (1), anterior la reducción de impurezas tales como P, S y similares es eficaz, pero industrialmente, estas impurezas ya han sido controladas en un nivel suficientemente bajo, y reducirlas aún más sería difícil desde el punto de vista del rendimiento de fundición.
Para realizar el apartado (2) anterior, es eficaz la reducción de los principales componentes de la aleación tales como C, Cr y otros. En particular, la soldadura por arco sumergido para ranuras estrechas tiene una sensibilidad extremadamente alta al agrietamiento en caliente y, por lo tanto, la reducción de C es especialmente eficaz. Sin embargo, C y Cr son absolutamente imprescindibles para asegurar la resistencia a la fluencia y, por lo tanto, no se elementos de aleación distintos del C y el Cr. Por consiguiente, en la presente invención, se han investigado otros elementos de aleación distintos de C y Cr en relación con lo anterior (2).
Mejorando la resistencia a la fluencia, son eficaces (3) asegurar la cantidad de precipitación de carbonitruros y evitar que los carbonitruros precipitados se vuelvan gruesos, y (4) reducir una fase de ferrita 8 blanda.
Para realizar el apartado (3) anterior, deberá evitarse que el tamaño del precipitado que se formará en el PWHT a largo plazo se agrande, mientras que la reducción de la cantidad de C mejorando la resistencia al agrietamiento en caliente se compensará y asegurará con cualquier otro elemento. Además, resulta eficaz aumentar las cantidades de elementos formadores de carbonitruro tales como Cr, Nb, V y similares, pero el aumento de las cantidades de precipitados de carbonitruro empeora la tenacidad. Al mismo tiempo, el aumento en las cantidades de Cr y Nb actúa aumentando la fuerza de unión entre los cordones de soldadura y la escoria, empeorando por tanto la trabajabilidad de la soldadura (capacidad de descascarillado de la escoria). En consecuencia, en la presente invención, se han investigado elementos de aleación capaces de mejorar la resistencia a la fluencia, sin añadir demasiados elementos formadores de carbonitruro tales como Cr, Nb, V, etc.
Adicionalmente, para realizar el apartado (4) anterior, es eficaz reducir los elementos de aleación tales como Si, Cr, Mo y similares capaces de estabilizar una fase de ferrita, o aumentar las cantidades de elementos de aleación tales como Mn, Ni, Co y similares que pueden estabilizar una fase de austenita y pueden desestabilizar relativamente una fase de ferrita. Sin embargo, habrá que tener en cuenta que algunos de estos elementos de aleación pueden cambiar las cantidades de precipitación de carbonitruros y pueden tener alguna influencia sobre la tenacidad y el comportamiento de fluencia del metal de soldadura. Se pretende que los carbonitruros a los que se hace referencia en la presente invención indiquen compuestos formados por carburos y nitruros con principalmente Nb y V. El contenido de estos elementos deberá controlarse para no restar valor a los efectos del apartado (3) anterior.
Además, los componentes del fundente también tienen cierta influencia sobre la tenacidad. En consecuencia, como componentes del fundente con el fin de asegurar la tenacidad, se añaden cantidades predeterminadas de un fluoruro metálico y un carbonato metálico, pero un aumento excesivo de las cantidades añadidas puede empeorar la capacidad de descascarillado de la escoria y la trabajabilidad de la soldadura. Por consiguiente, para asegurar la trabajabilidad de la soldadura, se investiga adicionalmente en la presente memoria la adición de cantidades adecuadas de Ca, Si y Al para lograr una tenacidad y una capacidad de descascarillado de la escoria altamente satisfactorias.
Como resultado de estudios asiduos, los autores de la presente invención han aclarado que el Ni se concentra en la parte de solidificación final en la soldadura para reducir la temperatura de acabado de solidificación, promoviendo así el agrietamiento en caliente. Además, los autores de la presente invención han aclarado que el Ni no tiene influencia sobre la cantidad de precipitación de carbonitruros en el PWHT, pero desestabiliza los carbonitruros para promover el llamado crecimiento de Ostwald para disminuir tanto como sea posible el área superficial por unidad de volumen para promover su engrosamiento, empeorando así la fuerza de fluencia. En consecuencia, los autores de la presente invención han logrado planificar un alambre con bajo contenido de Ni para soldadura por arco sumergido para evitar el agrietamiento en caliente y aumentar la resistencia a la fluencia, estabilizando los carbonitruros que no tienen ninguna influencia sobre la cantidad de precipitación de carbonitruros y no empeoran la tenacidad.
El alambre para soldadura por arco sumergido que resuelve el problema o los problemas anteriores por medio de los hallazgos y medios descritos anteriormente es un alambre para soldadura por arco sumergido para uso combinado con un fundente como se define en las reivindicaciones.
Efectos ventajosos de la invención
El alambre para soldadura por arco sumergido de la presente invención tiene un comportamiento de fluencia, tenacidad, resistencia al agrietamiento y trabajabilidad de la soldadura excelentes.
Breve descripción de los dibujos
[FIG. 1] Este es un diagrama esquemático que ilustra la forma de una ranura de una placa de prueba que se ha sometido a una prueba de soldadura.
[FIG. 2] Este es un diagrama esquemático que ilustra condiciones de soldadura para evaluar la resistencia al agrietamiento en caliente.
[FIG. 3] Este es un diagrama esquemático que ilustra un sitio de recolección de probetas para una probeta de impacto Charpy y una probeta de fluencia.
[FIG. 4A] Este es un diagrama esquemático que ilustra la forma de una probeta de fluencia.
[FIG. 4B] Esta es una vista ampliada de la parte A de la FIG. 4A.
Las realizaciones para llevar a cabo el alambre para soldadura por arco sumergido de la presente invención (de aquí en adelante puede denominarse simplemente "alambre") se describen en detalle a continuación. En la siguiente descripción, el intervalo de valores numéricos entre los primeros y los últimos valores incluye los primeros y los últimos valores, y en el caso en el que el intervalo no incluya los valores, los valores se expresan explícitamente con una expresión "menor que" o "más pequeño que", o "mayor que" o " más grande que" o similares. Los valores con "o más", "o menos", "<" o ">" incluyen cada uno el valor correspondiente, mientras que los valores con "<" o ">" no incluyen cada uno el valor correspondiente.
<Primera realización>
El alambre de la primera realización se utiliza combinado con un fundente. Se puede utilizar cualquier fundente y los ejemplos preferidos del mismo se describen a continuación.
El alambre contiene, con respecto a la masa total del alambre y en % de masa, C: de 0,03 a 0,13%, Si: de 0,05 a 0,50%, Mn: de 0,20 a 1,40%, Cr: de 8,00 a 10,50%, Mo: de 0,85 a 1,20 %, V: de 0,15 a 0,30%, Nb: de 0,02 a 0,09%, N: de 0,03 a 0,09%, con Ni: 0,70% o menos, P: 0,010% o menos, S: 0,010% o menos, Cu: 0,30% o menos, Al: 0,04% o menos, B: 0,0015% o menos, O: 0,030% o menos, la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida: de 0,50 a 1,75%, la razón Mn/S de la cantidad de Mn contenida respecto a la cantidad de S contenida: 87 o más, y siendo el resto Fe e impurezas inevitables.
Las razones para definir los componentes químicos del alambre de la primera realización se describen a continuación.
Los componentes de alambre de la primera realización son los siguientes, con respecto a la masa total del alambre y en % de masa.
(C: de 0,03 a 0,13%)
El C tiene una influencia significativa sobre la templabilidad durante el enfriamiento rápido y la cantidad de precipitación de carbonitruros en el metal de soldadura, y funciona como un elemento estabilizador de austenita para evitar que una fase de ferrita 8 permanezca en el metal de soldadura. Cuando la cantidad de C en el metal de soldadura es demasiado pequeña, la cantidad de precipitación de carburos puede ser insuficiente y, además, puede quedar una fase de ferrita 8 fracasando en la obtención de una resistencia a la fluencia predeterminada. Por otro lado, cuando la cantidad de C es excesiva, la susceptibilidad al agrietamiento en caliente puede aumentar y, en particular, se pueden producir grietas a menudo en la soldadura por arco sumergido dentro de ranuras estrechas. Además, cuando la cantidad de C es demasiada, la cantidad de precipitación de carburos puede aumentar mejorando extremadamente la resistencia del metal de soldadura empeorando su tenacidad. Por consiguiente, la cantidad de C es de 0,03 a 0,13%. El límite inferior de la cantidad de C es preferiblemente 0,04%, más preferiblemente 0,07%, incluso más preferiblemente 0,08%. El límite superior de la cantidad de C es preferiblemente 0,12%.
(Si: de 0,05 a 0,50%)
El Si mejora la compatibilidad de los cordones de soldadura y funciona como un agente desoxidante mejorando la resistencia y la tenacidad del metal de soldadura. Cuando la cantidad de Si en el metal de soldadura es demasiado pequeña, la trabajabilidad de la soldadura (por ejemplo, la compatibilidad o fusibilidad de los cordones de soldadura) puede empeorar y la tenacidad y la resistencia a la fluencia también pueden empeorar. Por otro lado, cuando la cantidad de Si es excesiva, la resistencia del metal de soldadura puede incrementarse extremadamente empeorando la tenacidad. Por consiguiente, la cantidad de Si es de 0,05 al 0,50%. El límite inferior de la cantidad de Si es preferiblemente 0,10%. El límite superior de la cantidad de Si es preferiblemente 0,40%, más preferiblemente 0,30%.
(Mn: de 0,20 a 1,40%)
Al igual que el Si, el Mn funciona como un agente desoxidante mejorando la tenacidad del metal de soldadura. Adicionalmente, el Mn funciona como un elemento estabilizador de austenita para evitar que quede una fase de ferrita 8 en el metal de soldadura. Cuando la cantidad de Mn en el metal de soldadura es demasiado pequeña, no se puede obtener una tenacidad predeterminada y, además, puede permanecer una fase de ferrita 8 blanda en el metal de soldadura empeorando la resistencia a la fluencia. Por otro lado, cuando la cantidad de Mn en el metal de soldadura es demasiada, los carbonitruros se pueden desestabilizar de ese modo empeorando la resistencia a la fluencia. Como se describe a continuación, el Mn es eficaz para relajar una influencia negativa de S sobre el agrietamiento en caliente. Por consiguiente, la cantidad de Mn es de 0,20 a 1,40%. El límite inferior de la cantidad de Mn es preferiblemente 0,55%, más preferiblemente 0,60%. El límite superior de la cantidad de Mn es preferiblemente 1,00%, más preferiblemente 0,80%.
(Cr: 8,00 a 10,50%)
la cantidad de Cr es demasiada pequeña, la cantidad de precipitación de carbonitruros puede ser insuficiente para no obtener una resistencia a la fluencia predeterminada. Por otro lado, cuando la cantidad de Cr es demasiada, el punto final de solidificación puede bajar aumentando la susceptibilidad al agrietamiento en caliente, y una fase de ferrita 8 puede permanecer en el metal de soldadura empeorando la resistencia a la fluencia y la tenacidad. Además, cuando la cantidad de Cr es demasiada, la capacidad de descascarillado de la escoria empeora enormemente. Por consiguiente, la cantidad de Cr es de 8,00 a 10,50%. El límite inferior de la cantidad de Cr es preferiblemente de 8,40%. El límite superior de la cantidad de Cr es preferiblemente de 9,20%.
(Mo: de 0,85 a 1,20%)
El Mo se disuelve en sólidos en carburos de Cr o en la matriz durante el PWHT mejorando la resistencia a la fluencia del metal de soldadura. Cuando la cantidad de Mo es demasiado pequeña, no se puede obtener una resistencia a la fluencia predeterminada. Por otro lado, cuando la cantidad de Mo es demasiada, la cantidad disuelta en carburos de Cr y en la matriz puede aumentar excesivamente aumentando significativamente la resistencia del metal de soldadura empeorando así la tenacidad del mismo. Por consiguiente, la cantidad de Mo es de 0,85 a 1,20%. El límite inferior de la cantidad de Mo es preferiblemente 0,94%. El límite superior de la cantidad de Mo es preferiblemente de 1,05%.
(V: de 0,15 a 0,30%)
El V forma carbonitruros durante el PWHT mejorando la resistencia a la fluencia del metal de soldadura. Cuando la cantidad de V es demasiado pequeña, no se puede obtener una resistencia a la fluencia predeterminada. Por otro lado, cuando la cantidad de V es demasiada, la cantidad de precipitación de carbonitruros aumenta significativamente aumentando la resistencia del metal de soldadura, empeorando así la tenacidad del mismo. Por consiguiente, la cantidad de V es de 0,15 a 0,30%. El límite inferior de la cantidad V es preferiblemente de 0,21%. El límite superior de la cantidad V es preferiblemente de 0,27%.
(Nb: de 0,02 a 0,09%)
Como V, Nb forma carbonitruros durante el PWHT mejorando la resistencia a la fluencia del metal de soldadura. Cuando la cantidad de Nb es demasiado pequeña, no se puede obtener una resistencia a la fluencia predeterminada. Por otro lado, cuando la cantidad de Nb es demasiada, la cantidad de precipitación de carbonitruros aumenta significativamente aumentando la resistencia del metal de soldadura, empeorando así su tenacidad. Además, cuando la cantidad de Nb es excesiva, la capacidad de descascarillado de la escoria puede empeorar considerablemente. Por consiguiente, la cantidad de Nb es de 0,02 a 0,09%. El límite inferior de la cantidad de Nb es preferiblemente de 0,04%. El límite superior de la cantidad de Nb es preferiblemente 0,08%, más preferiblemente 0,07%.
(N: de 0,03 a 0,09%)
El N se une con V y Nb para formar carbonitruros durante el PWHT, aumentando así la resistencia a la fluencia del metal de soldadura. Cuando la cantidad de N es demasiado pequeña, no se puede obtener una resistencia a la fluencia predeterminada. Por otro lado, cuando la cantidad de N es demasiada, la cantidad de precipitación de carbonitruros aumenta en gran medida aumentando la resistencia del metal de soldadura, empeorando así su tenacidad. Además, cuando la cantidad de N es demasiada, el N2 el gas que se forma durante la soldadura puede permanecer fácilmente en un metal fundido formando orificios de soplado. Por consiguiente, la cantidad de N es de 0,03 a 0,09%. El límite inferior de la cantidad de N es preferiblemente de 0,04%. El límite superior de la cantidad de N es preferiblemente 0,07%, más preferiblemente 0,06%.
(Ni: 0,70% o menos)
El Ni es el elemento más característico en esta realización de la presente invención. El Ni se concentra en la parte de solidificación final en la soldadura para reducir la temperatura de finalización de la solidificación y así mejorar la susceptibilidad al agrietamiento en caliente. Además, el Ni aumenta el tamaño de los carbonitruros durante la deformación por fluencia empeorando la resistencia a la fluencia. Por consiguiente, la cantidad de Ni es 0,70% o menos. La cantidad de Ni es preferiblemente 0,50% o menos, más preferiblemente 0,20% o menos.
(P: 0,010% o menos)
El P forma un compuesto de bajo punto de fusión en la parte de solidificación final durante la soldadura mejorando no solo la susceptibilidad al agrietamiento en caliente, sino también fragilizando el metal de soldadura empeorando su tenacidad. Por consiguiente, la cantidad de P es 0,010% o menos. La cantidad de P es preferiblemente 0,006% o menos.
(S: 0,010% o menos)
solidificación final, lo que no solo mejora la susceptibilidad al agrietamiento en caliente sino también fragiliza el metal de soldadura empeorando la tenacidad del mismo. Por consiguiente, la cantidad de S es 0,010% o menos. La cantidad de S es preferiblemente 0,007% o menos. Por otro lado, S es eficaz para mejorar la compatibilidad de los cordones de soldadura y la capacidad de descascarillado de la escoria, y para asegurar el efecto, la cantidad de S es preferiblemente 0,002% o más, más preferiblemente 0,003% o más.
(Cu: 0,30% o menos)
Cuando aumenta la cantidad de Cu en el alambre, la cantidad de Cu en el metal de soldadura aumenta empeorando la tenacidad. Por consiguiente, la cantidad de Cu es 0,30% o menos. La cantidad de Cu es preferiblemente 0,10% o menos. Con respecto a la cantidad de Cu, en el caso de que la superficie de un alambre de soldadura se recubre con Cu mediante un método de galvanoplastia o similar, la cantidad de Cu se controla para que sea de 0,30% o menos, incluida la cantidad de Cu de recubrimiento.
(Al: 0,04% o menos)
El Al se une con N para formar AlN reduciendo así la cantidad de precipitación de carbonitruros de Cr, Nb o V indispensables para asegurar la resistencia a la fluencia y empeorar la resistencia a la fluencia. Cuando aumenta la cantidad de Al, los cordones se pueden quemar empeorando la capacidad de descascarillado de la escoria. Además, el rendimiento elemental en el metal de soldadura aumenta aumentando la resistencia y, como resultado, empeora la tenacidad. Por consiguiente, la cantidad de Al es de 0,04% o menos. La cantidad de Al es preferiblemente de 0,03% o menos.
(B: 0,0015% o menos)
El B deprime la temperatura de solidificación final durante la soldadura mejorando la susceptibilidad al agrietamiento en caliente. Por consiguiente, la cantidad de B es 0,0015% o menos. La cantidad de B es preferiblemente 0,0003% o menos.
(O: 0,030% o menos)
El O se une con Si, Mn, Al o similares durante la solidificación en la soldadura para formar óxidos que aumentan la cantidad de escoria. Los óxidos formados actúan como punto de partida de la fractura frágil empeorando así la tenacidad del metal de soldadura. Por consiguiente, la cantidad de O es 0,030% o menor. La cantidad de O es preferiblemente de 0,005% o menos.
(Cantidad total de Mn contenida y cantidad de Ni contenida: de 0,50 a 1,75%)
Desde el punto de vista del aseguramiento de la tenacidad, reducción de la fase de ferrita 8 y aseguramiento de la resistencia a la fluencia, es eficaz controlar la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida. Específicamente, desde el punto de vista del aseguramiento de la tenacidad, es necesario definir el límite inferior de la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida, y desde el punto de vista de reducción de la fase de ferrita 8 y aseguramiento de la resistencia a la fluencia, es necesario definir el límite superior de la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida. Concretamente, la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida es de 0,50 a 1,75%. El límite inferior de la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida es preferiblemente de 0,70%. El límite superior de la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida es preferiblemente 1,15%, más preferiblemente 1,00%.
(Razón Mn/S de la cantidad de Mn contenida respecto a la cantidad de S contenida: 87 o más)
Además, Mn se une con S durante la solidificación de la soldadura para formar MnS relajando así la influencia negativa mencionada anteriormente para reducir el agrietamiento en caliente. Para obtener tales efectos, la razón Mn/S de la cantidad de Mn contenida respecto a la cantidad de S contenida debe ser 87 o más. La razón Mn/S de la cantidad de Mn contenida respecto a la cantidad de S contenida es preferiblemente 100 o más, más preferiblemente 150 o más.
(Resto)
El resto es Fe e impurezas inevitables. Los ejemplos de las impurezas inevitables incluyen Sn, As, Sb, Pb, Bi, etc. En esta realización de la presente invención, Sn, As y Sb pueden tener cada uno un 0,005% en masa o menos, y el total de los mismos puede ser 0,015% en masa o menos. El Pb y el Bi pueden ser cada uno, por ejemplo, 0,001% en masa o menos. En la medida en que se satisfagan estos requisitos, dichas impurezas inevitables y cualquier otro elemento distinto de los elementos a los que se hace referencia en esta descripción pueden estar contenidos positivamente en el alambre (tales realizaciones se incluyen en el alcance técnico del alambre de esta realización de En el alambre de la primera realización descrita anteriormente, los componentes químicos mencionados anteriormente, la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida, y la razón (Mn/S) de la cantidad de Mn contenida respecto a la cantidad de S contenida se controlan cada una para que se encuentren dentro del intervalo mencionado anteriormente. En consecuencia, el alambre, cuando se utiliza combinado con cualquier fundente, no sufre agrietamiento en caliente en la soldadura y tiene resistencia a la fluencia y tenacidad excelentes después de PWHT, y también tiene trabajabilidad de la soldadura excelente.
<Segunda realización>
Los componentes químicos del alambre de la segunda realización son casi los mismos que los del alambre de la primera realización, pero el contenido de C, Mn, Nb, N, Ni y S en el alambre de la segunda realización y la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida difieren de las del alambre de la primera realización. Además, el alambre de la segunda realización se diferencia adicionalmente del alambre de la primera realización en que el primero contiene Co.
Específicamente, el alambre de la segunda realización contiene, con respecto a la masa total del alambre y en % en masa, C: de 0,07 a 0,13%, Si: de 0,05 a 0,50%, Mn: de 0,20 a 1,00%, Cr: de 8,00 a 10,50%, Mo: de 0,85 a 1,20%, V: de 0,15 a 0,30%, Nb: de 0,02 a 0,08%, Co: de 0,05 a 0,80%, N: de 0,03 a 0,07%, con Ni: 0,50% o menos, P: 0,010% o menos, S: de 0,002 a 0,010%, Cu: 0,30% o menos, Al: 0,04% o menos, B: 0,0015% o menos, O: 0,030% o menos, la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida: de 0,50 a 1,15%, la razón Mn/S de la cantidad de Mn contenida respecto a la cantidad de S contenida: 87 o más, siendo el resto Fe e impurezas inevitables.
Es decir, el alambre de la segunda realización difiere del alambre de la primera realización en que el primero contiene C: de 0,07 a 0,13%, Mn: de 0,20 a 1,00%, Nb: de 0,02 a 0,08%, Co: de 0,05 a 0,80%, N: de 0,03 a 0,07%, con Ni: 0,50% o menos, S: de 0,002 a 0,010%, y la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida: de 0,50 a 1,15%. En los otros puntos, el alambre de la segunda realización es el mismo que el alambre de la primera realización.
Cada contenido de C, Mn, Nb, N, Ni y S en el alambre de la segunda realización y la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida difieren de los del intervalo numérico en el alambre de la primera realización, pero las razones de la definición numérica son las mismas que las del alambre de la primera realización y, por consiguiente, la descripción relacionada con estos se omite aquí, y la razón de la definición de Co se describe a continuación.
(Co: de 0,05 a 0,80%)
El Co funciona como un elemento estabilizador de austenita. Por consiguiente, el Co evita que quede una fase de ferrita 8 y mejora la resistencia a la fluencia. Cuando la cantidad del mismo es demasiado pequeña, el Co puede no mostrar el efecto; pero cuando es demasiada, la resistencia del metal de soldadura aumenta empeorando la tenacidad. En consecuencia, la cantidad de Co es preferiblemente de 0,05 al 0,80%. Para satisfacer adicionalmente tanto la resistencia a la fluencia como la tenacidad, la cantidad de Co es más preferiblemente de 0,10 a 0,75%, incluso más preferiblemente de 0,10 a 0,50%.
(Fundente)
Aquí, se describe el fundente preferido para su uso en la primera realización y la segunda realización.
El alambre de la primera realización y la segunda realización se puede utilizar combinado con cualquier fundente, pero preferiblemente se utiliza combinado con el fundente definido a continuación.
Preferiblemente, el fundente contiene, por ejemplo, con respecto a la masa total del fundente y en % en masa, un fluoruro metálico (en términos de F): de 1,5 a 11%, un carbonato metálico (en términos de CO2): de 3 a 15%, uno o dos o más de MgO, AhO3, ZrO2 y T O 2 en total: de 10 a 60%, S O 2: de 5 a 20%, Mn: 2,5% o menos, Ni: 0,10% o menos, S: 0,010% o menos, uno o dos o más de Ca, Si y Al en total: de 0,5 a 2,5%.
(Fluoruro metálico (en términos de F): de 1,5 a 11%)
El fluoruro metálico tiene el efecto de reducir la cantidad de hidrógeno difusivo en el metal de soldadura y mejorar la resistencia al agrietamiento en frío, desempeña un papel de control de la cantidad de oxígeno en el metal de soldadura y tiene el efecto de regular la forma de los cordones. En el caso del alambre de la realización de la presente invención, donde el contenido de fluoruro metálico en términos de F es de 1,5% o más, la cantidad de oxígeno en el metal de soldadura se reduce mejorando la tenacidad. Cuando el contenido de fluoruro metálico en términos de F es de 11% o menos, el arco se puede estabilizar mejorando la forma de los cordones y la capacidad es preferiblemente de 1,5 a 11%. El límite inferior del fluoruro metálico es más preferiblemente de 4%. El límite superior del fluoruro metálico es más preferiblemente de 9%. Los ejemplos del fluoruro metálico incluyen C aF2, A F 3, BaF3, N/A3A F 6, MgF2, NaF, etc., y cuando su contenido en términos de F es el mismo, el fluoruro metálico presenta el mismo efecto.
(Carbonato metálico (en términos de CO 2 ): de 3 a 15%)
El CO2 del carbonato metálico tiene el efecto de reducir la cantidad de hidrógeno difusivo en el metal de soldadura y mejorar la resistencia al agrietamiento en frío, y juega un papel en el control de la cantidad de oxígeno en el metal de soldadura. En el caso del alambre de la realización de la presente invención, el contenido de carbonato metálico en términos de CO2 es preferiblemente de 3% o más para lograr eficazmente el efecto. Cuando el contenido de carbonato metálico en términos de CO2 es de 15% o menos, la cantidad de oxígeno en el metal de soldadura se reduce mejorando la tenacidad y mejorando también la capacidad de descascarillado de la escoria. En consecuencia, el contenido de carbonato metálico en términos de CO2 es preferiblemente de 3 a 15%. El límite inferior del carbonato metálico es más preferiblemente de 5%. El límite superior del carbonato metálico es más preferiblemente de 10%. Los ejemplos del carbonato metálico incluyen CaCO3, BaCO3, MgCO3, etc., y cuando su contenido en términos de CO2 es el mismo, el carbonato metálico exhibe el mismo efecto.
(Total de uno o dos o más de MgO, AhO 3 , ZrO 2 y TiO 2 : de 10 a 60%)
El MgO, el A^O3, el ZrO2 y el T O 2 son agentes formadores de escoria. Estos agentes formadores de escoria son eficaces para mejorar la fluidez de la escoria y controlar la forma de los cordones. En el caso del alambre de la realización de la presente invención, el total de uno o dos o más de estos es preferiblemente de 10% o más para lograr eficazmente el efecto. Por otro lado, cuando el total de uno o dos o más de estos es de 60% o menos, difícilmente se puede producir un entrelazamiento de la escoria para mejorar la trabajabilidad de la soldadura. En consecuencia, el total de uno o dos o más de MgO, A^O3, ZrO2 y T O 2 en el fundente es preferiblemente de 10 a 60%.
Además, si se desea, se pueden añadir al fundente Na2O, K2O, LiO2, BaO y similares. En caso de que se añadan, la cantidad de los mismos es preferiblemente cada una 10% o menos.
(SiO 2 : de 5 a 20%)
El SiO2 es eficaz para mejorar la fluidez de la escoria y controlar la forma de los cordones. En el caso del alambre de la realización de la presente invención, la cantidad de SiO2 es preferiblemente de 5% o más para lograr eficazmente el efecto. Cuando la cantidad de SiO2 es de 20% o menos, difícilmente se puede producir un enmarañamiento de la escoria para mejorar la trabajabilidad de la soldadura. En consecuencia, la cantidad de SiO2 en el fundente es preferiblemente de 5 al 20%. El límite inferior de la cantidad de SiO2 es preferiblemente de 8%. El límite superior de la cantidad de SiO2 es preferiblemente de 15%. Aquí, este SiO2 abarca SiO2 derivado del vidrio soluble utilizado como aglutinante.
(Mn: 2,5% o menos)
El Mn en el fundente presenta el mismo efecto que el Mn en el alambre. Es decir, el Mn en el fundente funciona como un agente desoxidante mejorando la tenacidad del metal de soldadura. Sin embargo, el Mn en el fundente puede segregarse fácilmente en el metal de soldadura y, por lo tanto, a menudo puede no exhibir un efecto suficiente. Además, gran parte del Mn en el fundente forma una escoria y, por lo tanto, podría no permanecer lo suficiente en el metal de soldadura. Básicamente, el Mn se estabiliza más en el punto de rendimiento del mismo cuando se añade desde el alambre. Por consiguiente, la cantidad de Mn en el fundente es preferiblemente de 2,5% o menos. La cantidad de Mn en el fundente es más preferiblemente de 2,0% o menos.
(Ni: 0,10% o menos)
El Ni en el fundente exhibe el mismo efecto que el Ni en el alambre, proporcionando una probabilidad de disminuir la temperatura de acabado de solidificación mejorando la susceptibilidad al agrietamiento en caliente. Además, el Ni en el fundente se segrega fácilmente en el metal de soldadura, lo que brinda la posibilidad de aumentar localmente la susceptibilidad al agrietamiento en caliente. Por consiguiente, la cantidad de Ni en el fundente es preferiblemente de 0,10% o menos. Más preferiblemente, la cantidad de Ni en el fundente es de 0,05% o menos.
(S: 0,010% o menos)
El S en el fundente exhibe el mismo efecto que el de S en el alambre y aumenta la susceptibilidad al agrietamiento en caliente. Además, el S en el fundente se segrega fácilmente en el metal de soldadura, lo que brinda la posibilidad de aumentar localmente la susceptibilidad al agrietamiento en caliente. Por consiguiente, la cantidad de S en el fundente es preferiblemente de 0,010% o menos.
El Ca, el Si y el Al en el fundente actúan como un agente desoxidante para reducir el O en el metal de soldadura. En el caso del alambre de la realización, cuando el total de uno o dos o más de Ca, Si y Al en el fundente es de 0,5% o más, se puede lograr un efecto desoxidante suficiente mejorando el aspecto de los cordones. Además, cuando el total de uno o dos o más de Ca, Si y Al en el fundente es de 2,5% o menos, mejora la capacidad de descascarillado de la escoria. Por consiguiente, el total de uno o dos o más de Ca, Si y Al en el fundente es preferiblemente de 0,5 a 2,5%.
(Relación de componentes químicos entre alambre y fundente)
Con respecto al alambre de la segunda realización, preferiblemente, la relación de los componentes químicos entre el alambre y el fundente satisface la siguiente fórmula relacional.
(Respecto a Mn y Ni)
El alambre de la segunda realización satisface preferiblemente las siguientes fórmulas relacionales (1) a (3) donde [Mn]W es la cantidad de Mn (%) de los componentes del alambre y es [Ni]W la cantidad de Ni (%) de los componentes de alambre, y [Mn]F es la cantidad de Mn (%) de los componentes del fundente y [NÍ]f es la cantidad de Ni (%) de los componentes del fundente
0,55% <[Mn]w+ 0,1 x[Mn]F< 1,00% (1)
[NÍ]w + [NÍ]f<0,50% (2)
0,60% <[Mn]w+ 0,1 x[Mn]F [NÍ]w + [NÍ]f< 1,15% (3)
La fórmula relacional (1) consiste en considerar el rendimiento de Mn en el alambre y el fundente en el alambre de la realización de la presente invención. El Mn funciona como un elemento estabilizador de austenita y evita que quede una fase de ferrita 8 en el metal de soldadura. Cuando la cantidad de Mn en el metal de soldadura es demasiado pequeña, podría no obtenerse la tenacidad predeterminada. Además, cuando la cantidad de Mn en el metal de soldadura es demasiado pequeña, puede quedar una fase de ferrita 8 blanda en el metal de soldadura que a menudo empeora la resistencia a la fluencia. Por otro lado, demasiado Mn en el metal de soldadura puede desestabilizar el carbonitruro y puede empeorar la resistencia a la fluencia. Por consiguiente, como muestra la fórmula relacional (1), el intervalo del valor calculado es preferiblemente de 0,55 a 1,00%. El límite inferior del valor que se debe calcular mediante la fórmula relacional (1) es más preferiblemente 0,60%. El límite superior del valor a calcular mediante la fórmula relacional (1) es más preferiblemente 0,80%.
La fórmula relacional (2) consiste en considerar el rendimiento de Ni en el alambre y el fundente en el alambre de la realización de la presente invención. El Ni puede reducir la temperatura de acabado de solidificación aumentando la susceptibilidad al agrietamiento en caliente. Por consiguiente, como se muestra por la fórmula relacional (2), el valor calculado es preferiblemente de 0,50% o menos. El valor calculado en la fórmula relacional (2) es más preferiblemente de 0,20% o menos.
La fórmula relacional (3) consiste en considerar el rendimiento de Mn y Ni en el alambre y el fundente en el alambre de la realización de la presente invención. Desde el punto de vista del aseguramiento de la tenacidad, preferiblemente, se define el límite inferior de la cantidad total de la cantidad de Mn y la cantidad de Ni, pero desde el punto de vista de la reducción de la fase de ferrita 8 y el aseguramiento de la resistencia a la fluencia, preferiblemente, se define el límite superior de la cantidad total de la cantidad de Mn y la cantidad de Ni. Por consiguiente, como se muestra mediante la fórmula relacional (3), el intervalo del valor calculado es preferiblemente de 0,60 a 1,15%. El límite inferior del valor calculado por la fórmula relacional (3) en la segunda realización es más preferiblemente de 0,70%. El límite superior del valor calculado por la fórmula relacional (3) es más preferiblemente de 1,00%.
(Respecto a Pb y Bi)
El alambre y el fundente pueden contener al menos uno de Pb y Bi como impurezas.
En este caso, el alambre de la realización de la presente invención satisface preferiblemente la siguiente fórmula relacional (4) donde [Pb]w es la cantidad de Pb (ppm (que significa ppm en masa, y lo mismo se aplicará a continuación)) de los componentes de alambre y [Bi]w es la cantidad de Bi (ppm) de los componentes del alambre y [Pb]F es la cantidad de Pb (ppm) de los componentes del fundente y [B í]f es la cantidad de Bi (ppm) de los componentes del fundente.
[Pb]w [Bi]w 0,2 x [Pb]F 0,2 x [BÍ]f< 2,0% (4)
de la realización de la presente invención. Pb y Bi son elementos que se segregan en el límite del grano de cristal mediante el templado causando fragilización y, a menudo, pueden empeorar significativamente la tenacidad. Por consiguiente, como se muestra en la fórmula relacional (4), el valor calculado es preferiblemente de 2,0 ppm o menos. El valor calculado en la fórmula relacional (4) es más preferiblemente de 1,5 ppm o menos.
(Respecto a P, Sn, As y Sb)
El alambre y el fundente pueden contener al menos uno de P, Sn, As y Sb como componente de impurezas.
En este caso, el alambre de la realización de la presente invención satisface preferiblemente las siguientes fórmulas relacionales (5) a (7) donde [P]w es la cantidad de P (ppm) de los componentes del alambre, [Sn]W es la cantidad de Sn (ppm) de los componentes del alambre, [As ]w es la cantidad de As (ppm) de los componentes del alambre y [Sb]W es la cantidad de Sb (ppm) de los componentes del alambre y [P]f es la cantidad de P (ppm) de los componentes del fundente, [Sn]F es la cantidad de Sn (ppm) de los componentes del fundente, [As ]f es la cantidad de As (ppm) de los componentes del fundente y [Sb]F es la cantidad Sb (ppm) de los componentes del fundente. En la descripción anterior, P se define mediante "%". Por consiguiente, al calcular las siguientes fórmulas relacionales (5) a (7) para P, la unidad está en términos de "ppm". 1% = 10000 ppm.
X = 10 x [P]w 4 x [Sn]W [As ]w 5 x [Sb]w (5)
Y = 10 x [P]f 4 x [Sn]F [As ]f 5 x [Sb]F (6 )
X 0 , 2 x Y < 1500 ppm (7)
La fórmula relacional (7) que se debe calcular sustituyendo las fórmulas relacionales (5) y (6 ) en la misma consiste considerar el rendimiento de P, Sn, As y Sb en el alambre y el fundente en el alambre de la realización. P, Sn, As y Sb son elementos que se segregan en el límite del grano de cristal mediante el templado provocando fragilización y, a menudo, pueden empeorar significativamente la tenacidad. Por consiguiente, el valor que se debe calcular mediante la fórmula relacional (7) sustituyendo las fórmulas relacionales (5) y (6 ) en ella es preferiblemente de 1500 ppm o menos. El valor que se debe calcular mediante la fórmula relacional (7) es más preferiblemente 1200 ppm o menos.
(Resto)
El otro resto de la composición de los componentes del fundente para su uso en la presente invención puede contener, como otros metales, por ejemplo, un Fe metálico, un Mo metálico, un W metálico, un Cu metálico y similares dentro de un intervalo que no reste valor de los efectos ventajosos de la presente invención. Estos componentes pueden estar en forma de una sola fase, pero también pueden estar en forma de aleación.
El otro resto son impurezas inevitables. Como impurezas inevitables, por ejemplo, pueden estar contenidos Ta, B y similares dentro de un intervalo que no desvirtúe los efectos ventajosos de la presente invención. Estas impurezas inevitables están contenidas ya que se utilizan como materias primas minerales naturales. Siempre que su contenido no sobrepase el intervalo predeterminado mencionado anteriormente, pueden estar contenidas impurezas inevitables ya que son impurezas inevitables o pueden añadirse positivamente sin restar valor a los efectos ventajosos de la presente invención.
Se pueden añadir positivamente un Fe metálico, un Mo metálico, un W metálico, un Cu metálico y similares que no son elementos indispensables o pueden estar contenidos como impurezas inevitables.
(Método de soldadura por arco sumergido para la segunda realización)
El método de soldadura por arco sumergido para la segunda realización se puede llevar a cabo combinando el alambre y el fundente descritos en la segunda realización, y se puede llevar a cabo como sigue sin limitarse a ninguna condición específica.
Por ejemplo, el método puede ser un método de electrodos múltiples que utiliza de 2 a 4 electrodos (alambres), o puede ser un método de un solo electrodo que utiliza un electrodo. El diámetro del alambre puede ser de 2,4 a 4,8 mm^. La polaridad de potencia puede ser cualquiera de DCEP (electrodo de corriente continua positiva) o CA (corriente alterna). La velocidad de suministro de alambre puede ser de 100 a 170 g/min. La velocidad de soldadura puede ser de 20 a 60 cm/min. La corriente de soldadura puede ser de 350 a 500 A. El voltaje del arco puede ser de 29 a 33 V. La entrada de calor de soldadura puede ser de 15 a 25 kJ/cm. La altura de pulverización del fundente puede ser de 25 a 35 mm. La distancia chip/matriz puede ser de 25 a 35 mm.
El método de soldadura por arco sumergido para la segunda realización utiliza el alambre y el fundente de la segunda realización combinados y, por lo tanto, puede proporcionar comportamiento de fluencia, tenacidad, <Tercera realización>
Los componentes químicos del alambre de la tercera realización son casi los mismos que los del alambre de la primera realización, pero el alambre de la tercera realización difiere del de la primera realización en que la cantidad de C, la cantidad total de Mn la cantidad y la cantidad de Ni, y la cantidad total de la cantidad de C y la cantidad de N en la primera se definen cada una para que se encuentren dentro de un intervalo predeterminado. Además, los dos se diferencian entre sí en que, en el alambre de la tercera realización, los valores que se deben calcular a partir de la cantidad V, la cantidad Nb, la cantidad C, la cantidad N, la cantidad Ni, la cantidad Mn, la cantidad de Al satisfacen la fórmula relacional (8).
Específicamente, el alambre de la tercera realización contiene, con respecto a la masa total del alambre y en % de masa, C: de 0,03 a 0,08%, Si: de 0,05 a 0,50%, Mn: de 0,20 a 1,40%, Cr: de 8,00 a 10,50%, Mo: de 0,85 a 1,20%, V: de 0,15 a 0,30%, Nb: de 0,02 a 0,09%, N: de 0,03 a 0,09%, con Ni: 0,70% o menos, P: 0,010% o menos, S: 0,010% o menos, Cu: 0,30% o menos, Al: 0,04% o menos, B: 0,0015% o menos, O: 0,030% o menos, la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida: de 0,60 a 1,75%, la razón Mn/S de la cantidad de Mn contenida respecto a la cantidad de S contenida: 87 o más, la cantidad total de la cantidad de C contenida y la cantidad de N contenida: de 0,09 a 0,15%, y siendo el resto Fe e impurezas inevitables.
Es decir, el alambre de la tercera realización difiere del alambre de la primera realización en que el primero contiene C: de 0,03 a 0,08%, la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida es de 0,60 a 1,75%, y el la cantidad de C contenida y la cantidad de N contenida es de 0,09 a 0,15%. En el alambre de la tercera realización, el intervalo numérico de la cantidad de C, y el de la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida son más estrechos que los de la primera realización, pero las razones de la limitación numérica son los siguientes: Los mismos que los del alambre de la primera realización y, por consiguiente, la descripción relativa a estos se omite en la presente memoria, y la cantidad total de la cantidad de C y la cantidad de N se describen a continuación.
(Cantidad total de cantidad de C contenida y cantidad de N contenida: de 0,09 a 0,15%)
Desde el punto de vista del aseguramiento de la tenacidad y del aseguramiento de la resistencia a la fluencia, es eficaz controlar la cantidad total de la cantidad de C contenida y la cantidad de N contenida. En el caso del alambre de esta realización, cuando la cantidad total de la cantidad de C y la cantidad de N es de 0,09% o más, mejora la resistencia a la fluencia. Cuando la cantidad total de C y N es 0,15% o menos, mejora la tenacidad. Por consiguiente, la cantidad total de la cantidad de C contenida y la cantidad de N contenida es preferiblemente de 0,09 al 0,15%. El límite inferior de la cantidad total de la cantidad de C y la cantidad de N es más preferiblemente de 0,10%. El límite superior de la cantidad total de la cantidad de C contenida y la cantidad de N contenida es más preferiblemente de 0,14%.
(Respecto a V, Nb, C, N, Ni, Mn y Al)
El alambre de la tercera realización satisface preferiblemente la siguiente fórmula relacional (8) donde [V]w es la cantidad de V (%) de los componentes del alambre, [Nb]w es la cantidad de Nb (%) de los componentes del alambre, [C]w es la cantidad de C (%) de los componentes del alambre, [N]w es la cantidad de N (%) de los componentes del alambre, [Ni]w es la cantidad de Ni(%) de los componentes del alambre, [Mn]w es la cantidad de Mn (%) de los componentes de alambre y [Al]w es la cantidad de Al (%) de los componentes de alambre.
([C]w + 1,5 x [N]w ) x ([V]w + 10x[Nb]W-[Al]W)/([Mn]W [N i]W )x100>5% (8)
La fórmula relacional (8) consiste en considerar la capacidad de aseguramiento del comportamiento de fluencia después de PWHT a largo plazo. El alambre de esta realización está planeado de manera que los carbonitruros principalmente de Nb y V precipiten positivamente. Estos carbonitruros se mantienen bien después del PWHT a largo plazo y son eficaces para asegurar el comportamiento de fluencia. El numerador en esta fórmula es un término para indicar una cantidad eficaz de precipitados, y el dominador es un término que influye en el endurecimiento de los precipitados. Es decir, cuando el valor calculado por la fórmula relacional (8) es mayor, se puede asegurar la cantidad y el tamaño de los precipitados eficaces para el comportamiento de fluencia. El valor que se debe calcular mediante la fórmula relacional (8) es preferiblemente de 7% o más, más preferiblemente de 10% o más.
(Fundente)
También en la tercera realización, el fundente mencionado anteriormente se puede utilizar favorablemente.
En el caso de que el fundente se utilice junto con el alambre de la tercera realización, la relación de los componentes químicos entre el alambre y el fundente satisface preferiblemente las siguientes fórmulas relacionales.
[Mn]F es la cantidad (%) de Mn de los componentes del fundente y [N]f es la cantidad (%) de Ni de los componentes del fundente. [V]w, [Nb]w, [C]w, [N]w, [Ni]w, [Mn]w y [Al]w tienen los mismos significados que en la fórmula relacional (8) antes mencionada.
0,55% <[Mn]w+ 0,1 x[Mn]p< 1,00% (9)
[Ní]w +[N í]f < 0,70% (10)
0,60% <[Mn]w+ 0,1 x[Mn]F [NÍ]w + [NÍ]f < 1,45% (11)
([C]w + 1,5 x [N]w ) x ([V]w + 10x[Nb]W-[Al]W)/([Mn]W 0,1 x [Mn]F [Ní]w + [Ní]f) x 100 > 5% (12)
La fórmula relacional (9) es completamente la misma que la fórmula relacional (1) descrita en la segunda realización.
El intervalo numérico de la fórmula relacional (10) es más amplio que el de la fórmula relacional (2), pero la razón para definir la primera es la misma que para definir la fórmula relacional (2) en la segunda realización. Es decir, la fórmula relacional (10) consiste en considerar el rendimiento de Ni en el alambre y el fundente en la tercera realización. El Ni reduce la temperatura de acabado de solidificación, por lo tanto, a menudo causa un riesgo o aumenta la susceptibilidad al agrietamiento en caliente. En consecuencia, como se muestra por la fórmula relacional (10) en la tercera realización, el valor que se debe calcular es preferiblemente de 0,70% o menos. El valor calculado por la fórmula relacional (10) es más preferiblemente de 0,50% o menos. Incluso más preferiblemente, el valor calculado por la fórmula relacional (10) es de 0,30% o menos.
El intervalo numérico de la fórmula relacional (11) es más amplio que el de la fórmula relacional (3), pero la razón para definir el primero es la misma que para definir la fórmula relacional (3) en la segunda realización. Es decir, la fórmula relacional (11) consiste en considerar el rendimiento de Mn y Ni en el alambre y el fundente en la tercera realización. Desde el punto de vista del aseguramiento de la tenacidad, se define preferiblemente el límite inferior de la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida, y desde el punto de vista de la reducción de la fase de ferrita 8 y del aseguramiento de la resistencia a la fluencia, se define preferiblemente el límite superior de la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida. Por consiguiente, como se muestra por la fórmula relacional (11) en la tercera realización, el valor que se debe calcular es preferiblemente de 0,60% a 1,45%. El límite inferior del valor calculado por la fórmula relacional (11) en la tercera realización es preferiblemente de 0,70%. El límite superior del valor calculado por la fórmula relacional (11) en la tercera realización es preferiblemente de 1,35%.
La razón para definir la fórmula relacional (12) es la misma que la de la fórmula relacional (8). La fórmula relacional (12) consiste en considerar adicionalmente el rendimiento de Mn y Ni en el alambre y el fundente en la fórmula relacional (8). Cuando se satisface la fórmula relacional (12), la resistencia a la fluencia apenas puede disminuir en el PWHT a largo plazo incluso en el caso de soldadura por combinación del alambre y el fundente en la producción de reactores, etc. A saber, el alambre y el fundente que satisfacen la fórmula relacional (12) se utilizan favorablemente para la producción de reactores.
(Co)
El alambre de la tercera realización puede contener Co: de 0,05 a 0,80%, como en la segunda realización. El significado de contener Co y la razón para definir el contenido del mismo son los descritos en la sección de la segunda realización.
En caso de que el alambre de la tercera realización contenga Co, el fundente mencionado anteriormente se puede utilizar combinado. En tal caso, se satisface preferiblemente la siguiente fórmula relacional (13). [Co]w es la cantidad de Co (%) de los componentes del alambre. [V]w , [Nb]w, [C]w , [N]w , [Ní]w , [Mn]w y [Al]w son los mismos que los de la fórmula relacional (8), y [Mn]F y [Ní]f son los mismos que los de la fórmula relacional (12).
([C]w + 1,5 x [N]w ) x ([V]w + 10 x [Nb]w -[Al]w)/([Mn]w 0,1 x [Mn]r [Ní]w + [Ní]f + [Co]w x 100 > 5% (13)
La razón para definir la fórmula relacional (13) es la misma que la de la fórmula relacional (8). La fórmula relacional (13) consiste en considerar el rendimiento de Mn y Ni en el alambre y el fundente y el rendimiento de Co en el alambre en la fórmula relacional (8). Cuando se satisface la fórmula relacional (13), la resistencia a la fluencia difícilmente puede disminuir en el PWHT a largo plazo incluso en el caso de soldadura por combinación del alambre y el fundente en la producción de reactores, etc. A saber, el alambre y el fundente satisfacen la fórmula relacional (13) se utiliza favorablemente para la producción de reactores.
(Método de soldadura por arco sumergido para la tercera realización)
El método de soldadura por arco sumergido para la tercera realización se puede llevar a cabo combinando el tercera realización, por ejemplo, se pueden utilizar las mismas condiciones que para la segunda realización mencionada anteriormente.
El método de soldadura por arco sumergido para la tercera realización utiliza una combinación del alambre y el fundente descritos en la tercera realización y, por lo tanto, muestra comportamiento de fluencia, tenacidad, resistencia al agrietamiento y trabajabilidad de la soldadura excelentes. Además, cuando se suelda mediante el método de soldadura por arco sumergido para la tercera realización, la resistencia a la fluencia de la soldadura resultante apenas disminuye en el PWHT a largo plazo. Por consiguiente, el método de soldadura por arco sumergido para la tercera realización es especialmente favorablemente aplicable a la producción de reactores. Ejemplos
[Primer ejemplo]
Con referencia a los ejemplos y ejemplos comparativos que se proporcionan a continuación para demostrar los efectos ventajosos de la presente invención, el contenido de la presente invención se describe de forma concreta. Se produjo un alambre que tenía los componentes químicos mostrados en la Tabla 1 y el fundente que tenía los componentes químicos mostrados en la Tabla 2.
El alambre de soldadura, después de fundido en un horno de fusión de alta frecuencia, se extruyó, se recoció y se sometió a trefilado para que tuviera 2,4 mm^. Los cables Núm.1 a Núm. 13 son ejemplos de la invención y los cables Num. 14 a Núm. 37 son ejemplos comparativos.
Para el fundente, las materias primas prescritas (fluoruro, polvo de mineral que contiene carbonato metálico, fundente fundido) se mezclaron y agitaron, a continuación, se granularon utilizando vidrio soluble y se sinterizaron a 500°C durante aproximadamente 1 hora. El fundente Núm. 1 a Núm. 5 son ejemplos de la invención y el fundente Núm. 6 a Núm. 10 son ejemplos comparativos. En las Tablas 1 y 2, "-" indica menos que el valor de detección 1.
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en la Tabla 2 se combinaron como se muestra en la Tabla 4 y se soldaron. Como fuente de energía de soldadura, se utilizó el KRUMC-1000 de Daihen que tiene una característica descendente. La Tabla 3 muestra las condiciones de soldadura por arco sumergido. La FIG. 1 muestra la forma de una ranura de la placa de prueba utilizada en la prueba de soldadura. Para la matriz de la placa de prueba se utilizó ASTM A387 Gr.22. La superficie interior de la ranura se sometió a enmantequillado para que tuviera un grosor de 10 mm aproximadamente con el alambre. El modo de soldadura fue laminación de 1 capa y 2 pasadas a partir de la capa inicial y, como prueba de confirmación de la trabajabilidad de la soldadura, se evaluó la apariencia de los cordones y la capacidad de descascarillado de la escoria en la capa final.
Tabla 3
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Una vez formada, la probeta de soldadura se sometió a PWHT a 760°C x 4 h. Se evaluaron el comportamiento de fluencia y el rendimiento de impacto de la parte metálica de soldadura de la probeta de soldadura. La probeta se tomó del centro del depósito (centro de metal de soldadura) y el centro de la placa.
(Trabajabilidad de la Soldadura)
En la prueba de confirmación de la trabajabilidad de la soldadura, las muestras con apariencia de los cordones excelente y con descascarillado de la escoria fácil se evaluaron como "A", las de mala apariencia de los cordones y descascarillado de la escoria difícil debido a la adherencia de la escoria se evaluaron como "B". "A" es aceptable y "B" se rechaza.
(Resistencia al agrietamiento en caliente)
Una ranura en U que se muestra en la FIG. 2 se procesó para soldadura de 2 capas y 3 pasadas y se comprobó que no hubiera grietas en la pasada final. Para la matriz de la placa de prueba, se utilizó ASTM A387 Gr.91. Con respecto al método de evaluación del agrietamiento, la placa de prueba se probó para la prueba de examen de líquidos penetrantes y se verificó la superficie de la misma para detectar grietas de acuerdo con JIS Z 2343: 2001. Las muestras sin agrietamiento se evaluaron como "A" y aquellas con agrietamiento se evaluaron como "B". "A" es aceptable y "B" se rechaza.
(Tenacidad)
Se probó el metal de soldadura completo en una prueba de impacto Charpy de acuerdo con J IS Z 2242: 2005 para evaluar la tenacidad del mismo.
Para evaluar la tenacidad del metal de soldadura completo, se preparó una probeta de impacto Charpy que tenía una muesca en V de 2 mm con un ángulo de 10 mm (muesca lateral) de acuerdo con a W s B4.0 en la dirección normal (dirección de la unión) a la línea de soldadura desde el centro del espesor del metal de soldadura. La temperatura de prueba fue de 20°C, y se probaron tres probetas en una prueba, y los datos de las mismas se promediaron para proporcionar un valor promedio. La FIG. 3 muestra una posición 10 en la que se tomó una probeta de impacto Charpy y una posición 20 en la que se tomó una probeta de fluencia.
Con respecto a la tenacidad del metal de soldadura completo, las muestras que tenían un promedio de 3 puntos de 65 J o más de la energía de absorción (vE+20°C) en el ensayo de impacto Charpy a 20°C se evaluaron como "A", las que tenían 45 J o más y menos de 65 J se evaluaron como "B", y las que tenían menos de 45 J se evaluaron como "C". A y B son aceptables y C se rechaza.
(Rendimiento de fluencia)
Se probó el metal de soldadura completo en una prueba de fluencia de acuerdo con J IS Z 2271:2010 para evaluar el comportamiento de fluencia del mismo.
(diámetro de la probeta: 96,0 mm, longitud de las partes paralelas: 30,0 mm) en la dirección de la línea de soldadura desde el centro del espesor del metal de soldadura. La FIG. 4A y la FIG. 4B muestran la forma de la probeta de fluencia.
En la prueba de fluencia, la temperatura de prueba fue de 650°C y el esfuerzo de carga inicial fue de 100 MPa. Las muestras que tenían un tiempo de ruptura por fluencia (Tr) de 1000 horas o más se evaluaron como "A", las que tenían 600 horas o más y menos de 1000 horas fueron "B", y las que tenían menos de 600 horas fueron "C". A y B son aceptables y C se rechaza.
La Tabla 4 muestra las combinaciones de un alambre y un fundente utilizados para la soldadura, y los resultados de la evaluación de la trabajabilidad de la soldadura, la resistencia al agrietamiento en caliente, la tenacidad y el comportamiento de fluencia. En la Tabla 4, "-" indica que el elemento relacionado con la fórmula relacional era menor que el límite de detección y por lo tanto no se pudo calcular.
Aquí, las muestras que tenían un resultado de evaluación de "A" para la trabajabilidad de la soldadura y la resistencia al agrietamiento en caliente y que tenían un resultado de evaluación de "A" para la tenacidad y el comportamiento de fluencia se evaluaron para tener una evaluación completa de "A".
Las muestras que tenían un resultado de evaluación de "A" para la trabajabilidad de la soldadura y la resistencia al agrietamiento en caliente y que tenían un resultado de evaluación de "B" para la tenacidad y el comportamiento de fluencia se evaluaron para tener una evaluación completa de "B".
Las muestras que tenían un resultado de evaluación de "rechazo" para al menos una de la trabajabilidad de la soldadura, la resistencia al agrietamiento en caliente, la tenacidad y el comportamiento de fluencia se evaluaron para tener una evaluación completa de "C".
Durante las presentes investigaciones, los autores de la presente invención encontraron nuevos hallazgos relacionados con la relación entre Mn y Ni en el alambre y el fundente (es decir, fórmulas relacionales predeterminadas), y esos hallazgos también se muestran a continuación.
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tuvieron trabajabilidad de la soldadura, resistencia al agrietamiento en caliente, tenacidad y comportamiento de fluencia excelentes (Ejemplos).
En particular, en las probetas de soldadura del Núm. 1 al Núm. 4, Núm. 6 al Núm. 8 y Núm. 10, los componentes de alambre y los componentes del fundente fueron los preferidos que satisfacen las siguientes fórmulas relacionales (1) a (3) donde [Mn]w es la cantidad de Mn (% (% en masa, se aplicará lo mismo en lo sucesivo)) de los componentes de alambre y [Ni]W es la cantidad de Ni (%) de los componentes de alambre y [Mn]F es la cantidad de Mn (%) de los componentes del fundente y [NÍ]f es la cantidad de Ni (%) de los componentes del fundente. En particular, estas probetas de soldadura satisfacían la fórmula relacional (1) y contenían Co como un componente del alambre.
0,55% <[Mn]W+ 0,1 x [Mn]F <1,00% (1)
[NÍ]w + [NÍ]f <0,50% (2)
0,60% <[Mn]W+ 0,1 x [Mn]F [NÍ]w + [Ní]f <1,15% (3)
En consecuencia, de las probetas de soldadura Núm. 1 a Núm. 4, Núm. 6 a Núm. 8 y Núm. 10, el resultado de evaluación de la resistencia al agrietamiento en caliente fue "A", el resultado de evaluación de tenacidad y comportamiento de fluencia fue " A ", y la evaluación completa fue" A ". Es decir, se encontró que estas eran realizaciones preferidas.
Por otro lado, las probetas de soldadura del Núm. 15 al Núm. 43 no cumplieron los requisitos de la presente invención y, por lo tanto, tuvieron resultados de evaluación de cualquiera de trabajabilidad de la soldadura, resistencia al agrietamiento en caliente, tenacidad y comportamiento de fluencia deficientes (Ejemplos Comparativos). La evaluación completa de estos fue "C".
Específicamente, la probeta de soldadura del Núm. 15 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 14 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura del Núm. 15, la cantidad de C en el alambre era demasiada y, por lo tanto, la probeta tenía resistencia al agrietamiento en caliente y tenacidad deficientes.
La probeta de soldadura del Núm. 16 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 15 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura del Núm. 16, la cantidad de Si en el alambre era demasiado pequeña y, por lo tanto, la probeta tenía trabajabilidad de la soldadura., tenacidad y comportamiento de fluencia deficientes.
La probeta de soldadura Núm. 17 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm.16 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura Núm. 17, la cantidad de Si en el alambre era demasiada y, por lo tanto, la probeta tenía tenacidad deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 18 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 17 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura Núm. 18, la cantidad de Mn en el alambre era demasiado pequeña y, por lo tanto, la probeta tenía tenacidad deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 19 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 18 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura Núm. 19, la cantidad de Mn en el alambre era demasiada y, por lo tanto, la probeta tenía un comportamiento de fluencia deficiente. El alambre del Alambre Núm. 18 es un ejemplo en el que la cantidad total (cantidades de Mn Ni) de la cantidad de Mn y la cantidad de Ni, estando el Mn y el Ni contenidos en el alambre, satisface la reivindicación 1 pero no satisface la reivindicación 2.
La probeta de soldadura Núm. 20 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm.19 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura Núm. 20, la cantidad de Ni en el alambre era demasiada y, por lo tanto, la probeta tenía un comportamiento de fluencia deficiente. El alambre del Alambre Núm. 19 es un ejemplo en el que la cantidad de Mn Ni satisface la reivindicación 1 pero no satisface la reivindicación 2.
La probeta de soldadura del Núm. 21 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 20 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura del Núm. 21, la cantidad total (cantidades de Mn Ni) de la cantidad de Mn y la cantidad de Ni, estando el Mn y el Ni contenidos en el alambre, era demasiado pequeña y, por lo tanto, la probeta tenía tenacidad deficiente.
La probeta de soldadura del Núm. 22 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 21 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura del Núm. 22, la cantidad de Mn Ni en el alambre era demasiada y, por lo tanto, la probeta tenía comportamiento de fluencia deficiente. El alambre del Alambre Núm. 21 es un ejemplo en el que la cantidad de Mn y la cantidad de Ni satisfacen cada una la reivindicación 1 pero no satisfacen la reivindicación 2.
La probeta de soldadura del Núm. 23 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 22 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura del Núm. 23, la cantidad de S en el alambre era demasiada y la razón (Mn/S) de la cantidad de probeta tenía resistencia al agrietamiento en caliente y tenacidad deficientes.
La probeta de soldadura del Núm. 24 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 23 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura del Núm. 24, la razón Mn/S en el alambre era demasiado baja y, por lo tanto, la probeta tenía resistencia al agrietamiento en caliente deficiente.
La probeta de soldadura del Núm. 25 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 24 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura del Núm. 25, la cantidad de P en el alambre era demasiada y, por lo tanto, la probeta tenía resistencia al agrietamiento en caliente y tenacidad deficientes.
La probeta de soldadura Núm. 26 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 25 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura Núm. 26, la cantidad de Cu en el alambre era demasiada y, por lo tanto, la probeta tenía tenacidad deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 27 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 26 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura Núm. 27, la cantidad de Cr en el alambre era demasiado pequeña y, por lo tanto, la probeta tenía un comportamiento de fluencia deficiente.
La probeta de soldadura del Núm. 28 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 27 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura del Núm. 28, la cantidad de Cr en el alambre era demasiada y, por lo tanto, la probeta tenía resistencia al agrietamiento en caliente, tenacidad y comportamiento de fluencia deficientes. Además, la probeta de soldadura Núm. 28 se chamuscó mucho y tenía capacidad de descascarillado de la escoria deficiente. En consecuencia, la probeta de soldadura Núm. 28 tenía trabajabilidad de la soldadura deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 29 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 28 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura Núm. 29, la cantidad de Mo en el alambre era demasiado pequeña y, por lo tanto, la probeta tenía un comportamiento de fluencia deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 30 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 29 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura Núm. 30, la cantidad de Mo en el alambre era demasiada y, por lo tanto, la probeta tenía tenacidad deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 31 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 30 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura Núm. 31, la cantidad de V en el alambre era demasiado pequeña y, por lo tanto, la probeta tenía un comportamiento de fluencia deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 32 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 31 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura Núm. 32, la cantidad de V en el alambre era demasiada y por lo tanto la probeta tenía tenacidad deficiente.
La probeta de soldadura del Núm. 33 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 32 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura del Núm. 33, la cantidad de Al en el alambre era demasiada y, por lo tanto, la probeta tenía trabajabilidad de la soldadura, tenacidad y comportamiento de fluencia deficientes. El alambre del Alambre Núm. 32 es un ejemplo que satisface la reivindicación 1 en cuanto a la cantidad de Mn Ni que contiene, pero no satisface la reivindicación 2.
La probeta de soldadura del Núm. 34 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 33 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura del Núm. 34, la cantidad de B en el alambre era demasiada y, por lo tanto, la probeta tenía resistencia agrietamiento en caliente deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 35 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 34 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura Núm. 35, la cantidad de Nb en el alambre era demasiado pequeña y, por lo tanto, la probeta tenía comportamiento de fluencia deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 36 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 35 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura Núm. 36, la cantidad de Nb en el alambre era demasiada, y por lo tanto la probeta tenía tenacidad deficiente. Además, la probeta de soldadura Núm. 36 se chamuscó mucho y tenía capacidad de descascarillado de la escoria deficiente. En consecuencia, la probeta de soldadura Núm. 36 tenía trabajabilidad de la soldadura deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 37 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 36 en la Tabla 1. En la probeta de soldadura Núm. 37, la cantidad de N en el alambre era demasiado pequeña y, por lo tanto, la probeta tenía comportamiento de fluencia deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 38 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 37 en la Tabla 1. En la probeta deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 39 utiliza el fundente correspondiente al Fundente Núm. 6 en la Tabla 2. En la probeta de soldadura Núm. 39, la cantidad de Mn en el fundente era demasiada y, por lo tanto, la probeta tenía un comportamiento de fluencia deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 40 utiliza el fundente correspondiente al Fundente Núm. 7 en la Tabla 2. En la probeta de soldadura Núm. 40, la cantidad de Ni en el fundente era demasiada y, por lo tanto, la probeta tenía un comportamiento de fluencia deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 41 utiliza el fundente correspondiente al Fundente Núm. 8 en la Tabla 2. En la probeta de soldadura Núm. 41, la cantidad de S en el fundente era demasiada y, por lo tanto, la probeta no presentaba resistencia al agrietamiento en caliente.
La probeta de soldadura Núm. 42 utiliza el fundente correspondiente al Fundente Núm. 9 en la Tabla 2. En la probeta de soldadura Núm. 42, la cantidad total de Ca, Si y Al en el fundente era demasiado pequeña, y por lo tanto la probeta tenía muchos alveolos y tenía trabajabilidad de la soldadura deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 43 utiliza el fundente correspondiente al Fundente Núm. 10 en la Tabla 2. En la probeta de soldadura Núm. 43, la cantidad total de Ca, Si y Al en el fundente era demasiada, y por lo tanto la probeta se chamuscó mucho y tenía capacidad de descascarillado de la escoria deficiente. En consecuencia, la probeta de soldadura Núm. 43 tenía trabajabilidad de la soldadura deficiente.
[Segundo ejemplo]
Se produjo un alambre que tenía los componentes químicos mostrados en la Tabla 5 y el fundente que tenía los componentes químicos mostrados en la Tabla 6.
El alambre de soldadura, después de fundido en un horno de fusión de alta frecuencia, se extruyó, se recoció y se estiró para que tuviera 3,2 mm^. Los alambres Núm. 38 a Núm. 52 son ejemplos de la invención y los alambres Núm. 53 a Núm. 66 son ejemplos comparativos.
Para el fundente, las materias primas prescritas (fluoruro, polvo de mineral que contiene carbonato metálico, fundente fundido) se mezclaron y agitaron, a continuación, se granularon utilizando vidrio soluble y se sinterizaron a 500°C durante aproximadamente 1 hora. Los fundentes Núm. 11 a Núm. 13 son ejemplos de la invención.
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muestra en la Tabla 6 se combinaron como se muestra en la Tabla 8 y se soldaron. La Tabla 7 muestra la condición de soldadura por arco sumergido. Como fuente de poder de soldadura, se utilizó la misma que en el [Primer Ejemplo]. La forma de una ranura de la placa de prueba utilizada en la prueba de soldadura también es la misma que en el [primer ejemplo] (ver FIG. 1). El modo de soldadura fue laminación de 1 capa y 2 pasadas a partir de la capa inicial y, como prueba de confirmación de la trabajabilidad de la soldadura, se evaluó la apariencia de los cordones y la capacidad de descascarillado de la escoria en la capa final.
Tabla 7
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Una vez formada, la probeta de soldadura se sometió a PWHT a 750°C x 8 h en un grupo y a PWHT a 750°C x 32 h en otro grupo, y así se prepararon dos grupos. Se evaluó el rendimiento de impacto de la parte metálica de la soldadura de la probeta de soldadura para el primer grupo de PWHT a 750°C x 8 h. Se evaluó el comportamiento de fluencia de la probeta de soldadura para el último grupo de PWHT a 750°C x 32 h. La probeta se tomó del centro de depósito (centro del metal de la soldadura) y del centro de la placa.
La trabajabilidad de la soldadura y la resistencia al agrietamiento en caliente se evaluaron de la misma manera que en el [Primer Ejemplo].
La tenacidad y el comportamiento de fluencia se evaluaron como sigue.
(Tenacidad)
Se probó el metal de soldadura completo en una prueba de impacto Charpy de acuerdo con J IS Z 2242: 2005 para evaluar la tenacidad del mismo.
Para evaluar la tenacidad del metal de soldadura completo, se preparó una probeta para impacto Charpy que tenía una muesca en V de 2 mm con un ángulo de 10 mm (muesca lateral) de acuerdo con a W s B4.0 en la dirección normal (dirección de la unión) respecto a la línea de soldadura desde el centro del espesor del metal de la soldadura. La temperatura de prueba fue de 0°C, y se probaron tres probetas en una prueba, y los datos de las mismas se promediaron para proporcionar un valor promedio. Como en el [Primer Ejemplo], se tomaron una probeta para impacto Charpy y una probeta para fluencia (véase la FIG. 3).
Con respecto a la tenacidad del metal de soldadura completo, las muestras que tenían un promedio de 3 puntos de 50 J o más de la energía de absorción (vE+0°C) en la prueba de impacto Charpy a 0°C se evaluaron como "A", las que tenían 38 J o más y menos de 50 J se evaluaron como "B", y los que tenían menos de 38 J se evaluaron como "C". A y B son aceptables y C se rechaza.
(Comportamiento de Fluencia)
Se probó el metal de soldadura completo en una prueba de fluencia de acuerdo con J IS Z 2271: 2010 para evaluar el comportamiento de fluencia del mismo.
Para evaluar el comportamiento de fluencia del metal de soldadura completo, se preparó una probeta de fluencia (diámetro de la probeta: 96,0 mm, longitud de las partes paralelas: 30,0 mm) en la dirección de la línea de soldadura desde el centro del espesor del metal de soldadura. La forma de la probeta de fluencia fue la misma que en el [Primer Ejemplo] (véanse la figura 4A y la figura 4B).
En la prueba de fluencia, la temperatura de prueba fue de 575°C y el esfuerzo de carga inicial fue de 170 MPa. Las muestras que tenían un tiempo de ruptura por fluencia (Tr) de 500 horas o más se evaluaron como "A", las que "C ". A y B son aceptables y C se rechaza.
La Tabla 8 muestra las combinaciones de un alambre y un fundente utilizados para soldar, y los resultados de la evaluación de la trabajabilidad de la soldadura, la resistencia al agrietamiento en caliente, la tenacidad y el comportamiento de fluencia.
Aquí, las muestras que tenían un resultado de evaluación de "A" para la trabajabilidad de la soldadura y la resistencia al agrietamiento en caliente y que tenían un resultado de evaluación de "A" para la tenacidad y el comportamiento de fluencia se evaluaron para tener una evaluación completa de "A".
Las muestras que tenían un resultado de evaluación de "A" para la trabajabilidad de la soldadura y la resistencia al agrietamiento en caliente y que tenían un resultado de evaluación de "B" para la tenacidad y el comportamiento de fluencia se evaluaron para tener una evaluación completa de "B".
Las muestras que tenían un resultado de evaluación de "rechazo" para al menos uno de la trabajabilidad de la soldadura, la resistencia al agrietamiento en caliente, la tenacidad y el comportamiento de fluencia se evaluaron para tener una evaluación completa de "C".
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tuvieron trabajabilidad de la soldadura, resistencia al agrietamiento en caliente y tenacidad excelentes y también comportamiento de fluencia excelente después de PWHT a largo plazo (Ejemplos). En particular, las probetas de soldadura Núm. 44, Núm. 45, Núm. 47 a Núm. 49, Núm. 51, Núm. 52, Núm. 54, Núm. 55, Núm. 57 y Núm. 58 tuvieron resultado de la evaluación excelente para el comportamiento de fluencia después de PWHT a largo plazo.
Por otro lado, las probetas de soldadura del Núm. 59 al Núm. 72 no cumplieron los requisitos de la presente invención y, por lo tanto, tuvieron cualquiera de los resultados de evaluación de trabajabilidad de la soldadura, resistencia al agrietamiento en caliente, tenacidad y comportamiento de fluencia deficientes (Ejemplos Comparativos). La evaluación completa de estos fue "C".
Específicamente, la probeta de soldadura del Núm. 59 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 53 en la Tabla 5. En la probeta de soldadura del Núm. 59, la cantidad de C en el alambre era demasiada y por lo tanto la probeta tenía resistencia al agrietamiento en caliente deficiente. Además, en la probeta de soldadura Núm. 59, la cantidad total (cantidades de C N) de la cantidad de C y la cantidad de N, estando el C y el N contenidos en el alambre, era demasiada y, además, debido a esto, la probeta tenía resistencia al agrietamiento en caliente deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 60 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 54 en la Tabla 5. En la probeta de soldadura Núm. 60, la cantidad de C en el alambre era demasiado pequeña y, por lo tanto, la probeta tenía un comportamiento de fluencia deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 61 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 55 en la Tabla 5. En la probeta de soldadura Núm. 61, la cantidad de Mn en el alambre era demasiada y, por lo tanto, la probeta tenía un comportamiento de fluencia deficiente. Además, la probeta de soldadura Núm. 61 no satisfacía la fórmula relacional (8) y, además, debido a esto, la probeta tenía un comportamiento de fluencia deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 62 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 56 en la Tabla 5. En la probeta de soldadura Núm. 62, la cantidad de Mn en el alambre era demasiado pequeña y la cantidad total (cantidades de Mn Ni) de la cantidad de Mn y la cantidad de Ni, estando el Mn y el Ni contenidos en el alambre, era demasiado pequeña y, por lo tanto, la probeta tenía tenacidad deficiente. Además, la probeta de soldadura Núm. 62 tuvo un comportamiento de fluencia deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 63 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 57 en la Tabla 5. En la probeta de soldadura Núm. 63, la cantidad de Nb en el alambre era demasiada, y por lo tanto la probeta tenía tenacidad deficiente. Además, la probeta de soldadura Núm. 63 estaba muy chamuscada y tenía capacidad de descascarillado de la escoria deficiente. En consecuencia, la probeta de soldadura Núm. 63 tenía trabajabilidad de la soldadura deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 64 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 58 en la Tabla 5. En la probeta de soldadura Núm. 64, la cantidad de Nb en el alambre era demasiado pequeña y, por lo tanto, la probeta tenía un comportamiento de fluencia deficiente. Además, la probeta de soldadura Núm. 64 no satisfacía la fórmula relacional (8) y, además, debido a esto, la probeta tenía un comportamiento de fluencia deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 65 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 59 en la Tabla 5. En la probeta de soldadura Núm. 65, la cantidad de N en el alambre era demasiada y por lo tanto la probeta tenía tenacidad deficiente. Además, la probeta de soldadura Núm. 65 tenía trabajabilidad de la soldadura deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 66 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 60 en la Tabla 5. En la probeta de soldadura Núm. 66, la cantidad de N en el alambre era demasiado pequeña y, por lo tanto, la probeta tenía comportamiento de fluencia deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 67 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 61 en la Tabla 5. En la probeta de soldadura Núm. 67, la cantidad de Ni en el fundente era demasiada y, por lo tanto, la probeta tenía resistencia al agrietamiento en caliente deficiente.
La probeta de soldadura del Núm. 68 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 62 en la Tabla 5. En la probeta de soldadura del Núm. 68 , la cantidad de Mn Ni en el alambre era demasiada, y por lo tanto la probeta tenía comportamiento de fluencia deficiente. Además, la probeta de soldadura Núm. 68 no satisfacía la fórmula relacional (8) y, además, debido a esto, la probeta tenía un comportamiento de fluencia deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 69 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 63 en la Tabla 5. En la probeta de soldadura Núm. 69, la cantidad de Mn Ni en el alambre era demasiado pequeña y, por lo tanto, la probeta tenía tenacidad deficiente.
de soldadura Núm. 70, la cantidad total (cantidades C N) de la cantidad C y la cantidad N, estando el C y el N contenidos en el alambre era demasiada y, por lo tanto, la probeta tenía resistencia al agrietamiento en caliente deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 71 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 65 en la Tabla 5. En la probeta de soldadura Núm. 71, la cantidad de C N que contenía el alambre era demasiado pequeña y, por lo tanto, la probeta tenía comportamiento de fluencia deficiente. Además, la probeta de soldadura Núm. 71 no satisfacía la fórmula relacional (8) y, por añadidura, debido a esto, la probeta tenía un comportamiento de fluencia deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 72 utiliza el alambre correspondiente al Alambre Núm. 66 en la Tabla 5. En la probeta de soldadura Núm. 72, Mn/S en el alambre era demasiado baja y, por lo tanto, la probeta tenía resistencia agrietamiento en caliente deficiente.
[Tercer Ejemplo: influencia de componentes de impurezas]
Utilizando los componentes de Alambre Núm. 1 en la Tabla 1 y los del Fundente Núm. 3 en la Tabla 2 como componentes de base, se produjeron alambres y fundentes en los que se varió la cantidad de impurezas. El alambre Núm. 1-2 y el alambre Núm. 1-3 que se muestran en la Tabla 9, y el Fundente Núm. 3-2 y el Fundente Núm. 3-3 que se muestran en la Tabla 10 son formulaciones de componentes que contienen un aumento intencional de impurezas. El alambre Núm. 1-1 en la Tabla 9 muestra los componentes de las impurezas en el Alambre Núm. 1, y el Fundente Núm. 3-1 en la Tabla 10 muestra los componentes de las impurezas en el Fundente Núm. 1. X en la Tabla 9 e Y en la Tabla 10 son valores calculados de acuerdo con las fórmulas relacionales (5) y (6 ) mencionadas a continuación, respectivamente.
El alambre del Núm. 1-1 al Núm. 1-3 en la Tabla 9 y el fundente del Núm. 3-1 al Núm. 3-3 en la Tabla 10 se combinaron como en la Tabla 11, se soldaron y se sometieron a PWHT para proporcionar probetas de soldadura de los Núm. 73 a 75 en la Tabla 11. La soldadura y PWHT se llevaron a cabo de la misma manera que en el [Primer Ejemplo].
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Figure imgf000036_0003
muestran en la Tabla 11.
Tabla 11
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Como se muestra en la Tabla 11, la probeta de soldadura Núm. 73 satisfizo la siguiente fórmula relacional (4) donde [Pb]w es la cantidad de Pb (ppm) de los componentes de alambre y [Bi]w es la cantidad de Bi (ppm) de los componentes del alambre, y [Pb]F es la cantidad de Pb (ppm) de los componentes del fundente y [BÍ]f es la cantidad de Bi (ppm) de los componentes del fundente.
[Pb]W [Bi]w 0,2 x [Pb]F 0,2 x [BÍ]f < 2 ,0% (4)
La probeta de soldadura Núm. 73 satisfizo las siguientes fórmulas relacionales (5) a (7) donde [P]w es la cantidad de P (ppm) de los componentes de alambre, [Sn]w es la cantidad de Sn (ppm) del componentes de alambre, [As]w es la cantidad de As (ppm) de los componentes de alambre y [Sb]w es la cantidad de Sb (ppm) de los componentes de alambre, y [P]f es la cantidad de P (ppm) de los componentes del fundente, [Sn]F es la cantidad de Sn (ppm) de los componentes del fundente, [As ]f es la cantidad de As (ppm) de los componentes del fundente y [Sb]F es la cantidad Sb (ppm) de los componentes del fundente. En consecuencia, la probeta de soldadura Núm. 73 tenía tenacidad excelente.
X = 10 x [P]W 4 x [Sn]w [As]w 5 x [Sb]w (5)
Y = 10 x [P]f 4 x [Sn]F [As ]f 5 x [Sb]F (6 )
X 0,2 x Y < 1500 ppm (7)
Por otro lado, la probeta de soldadura Núm. 74 no satisfacía la fórmula relacional (4). En consecuencia, la probeta de soldadura Núm. 74 tenía tenacidad deficiente.
La probeta de soldadura Núm. 75 no satisfacía la fórmula relacional (7). En consecuencia, la probeta de soldadura Núm. 75 tenía tenacidad deficiente.
Aplicabilidad industrial
El alambre para soldadura por arco sumergido de la presente invención es útil para soldar para calderas y turbinas de energía térmica y reactores químicos para desulfuración o reformado (refinado de petróleo), etc.

Claims (7)

1. Un alambre para soldadura por arco sumergido para su uso combinado con un fundente,
(1) comprendiendo el alambre, con respecto a la masa total del alambre y en % en masa:
C: de 0,03 a 0,13%;
Si: de 0,05 a 0,50%;
Mn: de 0,20 a 1,40%;
Cr: de 8,00 a 10,50%;
Mo: de 0,85 a 1,20%;
V: de 0,15 a 0,30%;
Nb: de 0,02 a 0,09%; y
N: de 0,03 a 0,09%,
en donde:
Ni: 0,70% o menos;
P: 0,010% o menos;
S: 0,010% o menos;
Cu: 0,30% o menos;
Al: 0,04% o menos;
B: 0,0015% o menos;
O: 0,030% o menos;
la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida: de 0,50 a 1,75%, la razón Mn/S de la cantidad de Mn contenida respecto a la cantidad de S contenida: 87 o más, y el resto es Fe e impurezas inevitables, en donde:
el fundente comprende, con respecto a la masa total del fundente y en % de masa:
un fluoruro metálico en términos de F: de 1,5 a 11%;
un carbonato metálico en términos de CO2: de 3 a 15%;
uno o dos o más de MgO, AhO3, ZrO2 y T O 2 en total: de 10 a 60%;
SiO2: de 5 a 20%;
Mn: 2,5% o menos;
Ni: 0,10% o menos;
S: 0,010% o menos;
uno o dos o más de Ca, Si y Al en total: de 0,5 a 2,5%, y
se satisfacen las siguientes:
0,55% <[Mn]W+ 0,1 x [Mn]r <1,00%
[NÍ]w [NÍ]f <0,50%
0,60% < [Mn]W 0,1 x [Mn]F [NÍ]w [NÍ]f <1,15%
en donde [Mn]w es la cantidad de Mn (%) de los componentes de alambre, [Ni]w es la cantidad de Ni (%) de los componentes de alambre, [Mn]F es la cantidad de Mn (%) de los componentes del fundente, y [NÍ]f es la cantidad de Ni (%) de los componentes del fundente.
o
(2 ) comprendiendo el alambre, con respecto a la masa total del alambre y en % de masa:
C: de 0,07 a 0,13%;
Si: de 0,05 a 0,50%;
Mn: de 0,20 a 1,00%;
Cr: de 8,00 a 10,50%;
Mo: de 0,85 a 1,20%;
V: de 0,15 a 0,30%;
Nb: de 0,02 a 0,08%;
Co: de 0,05 a 0,80%; y
N: de 0,03 a 0,07%,
en donde:
Ni: 0,50% o menos;
P: 0,010% o menos;
S: de 0,002 a 0,010%;
Cu: 0,30% o menos;
Al: 0,04% o menos;
O: 0,030% o menos;
la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida: de 0,50 a 1,15%, la razón Mn/S de la cantidad de Mn contenida respecto a la cantidad de S contenida: 87 o más, y el resto es Fe e impurezas inevitables,
en donde:
el fundente comprende, con respecto a la masa total del fundente y en % de masa:
un fluoruro metálico en términos de F: de 1,5 a 11%;
un carbonato metálico en términos de CO2: de 3 a 15%;
uno o dos o más de MgO, AhO3, ZrO2 y T O 2 en total: de 10 a 60%;
SiO2: de 5 a 20%;
Mn: 2,5% o menos;
Ni: 0,10% o menos;
S: 0,010% o menos;
uno o dos o más de Ca, Si y Al en total: de 0,5 a 2,5%, y
se satisfacen las siguientes:
0,55% <[Mn]W+ 0,1 x [Mn]r <1,00%
[NÍ]w [NÍ]f <0,50%
0,60% < [Mn]W 0,1 x [Mn]F [NÍ]w [NÍ]f <1,15%
en donde [Mn] w es la cantidad de Mn (%) de los componentes de alambre, [Ni] w es la cantidad de Ni (%) de los componentes de alambre, [Mn]F es la cantidad de Mn (%) de los componentes del fundente, y [NÍ]f es la cantidad de Ni (%) de los componentes del fundente.
o
(3) comprendiendo el alambre, con respecto a la masa total del alambre y en % de masa:
C: de 0,03 a 0,08%;
Si: de 0,05 a 0,50%;
Mn: de 0,20 a 1,40%;
Cr: de 8,00 a 10,50%;
Mo: de 0,85 a 1,20%;
V: de 0,15 a 0,30%;
Nb: de 0,02 a 0,09%;
N: de 0,03 a 0,09%;
en donde
Ni: 0,70% o menos,
P: 0,010% o menos,
S: 0,010% o menos,
Cu: 0,30% o menos,
Al: 0,04% o menos,
B: 0,0015% o menos,
O: 0,030% o menos,
la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida: de 0,60 a 1,75%, la relación Mn/S de la cantidad de Mn contenida respecto a la cantidad de S contenida: 87 o más, una cantidad total de la cantidad de C contenida y la cantidad de N contenida: de 0,09 a 0,15%, y opcionalmente:
Co: de 0,05 a 0,80% y
el resto es Fe e impurezas inevitables,
en donde se satisface la siguiente:
([C]w 1,5 x [N]w) x ([V]w 10 x [Nb]W -[Al]W)/([Mn]W 0,1 x [Mn]F [NÍ]w [NÍ]f [Co]w x 100 > 5%
en donde [Co]w es la cantidad de Co (%) de los componentes de alambre,
en donde:
el fundente comprende, con respecto a la masa total del fundente y en % de masa:
un carbonato metálico en términos de CO2: de 3 a 15%;
uno o dos o más de MgO, AI2O3, ZrO2 y T O 2 en total: de 10 a 60%;
SiO2: de 5 a 20%;
Mn: 2,5% o menos;
Ni: 0,10% o menos;
S: 0,010% o menos;
uno o dos o más de Ca, Si y Al en total: 0,5 a 2,5%, y
se satisfacen las siguientes:
0,55% <[Mn]W+ 0,1 x [Mn]F< 1,00%
[NÍ]w [NÍ]f < 0,70%
0,60% < [Mn]W 0,1 x [Mn]F [NÍ]w [NÍ]f < 1,45%
([C]w 1,5 x [N]w) x ([V]w 10 x [Nb]W -[Al]W)/([Mn]W 0,1 x [Mn]F [NÍ]w [NÍ]f) x 100 > 5%
en donde [V]w es la cantidad V (%) de los componentes del alambre, [Nb]w es la cantidad Nb (%) de los componentes del alambre, [C]w es la cantidad C (%) de los componentes del alambre, [N]w es la cantidad de N (%) de los componentes del alambre, [Ni]w es la cantidad de Ni (%) de los componentes del alambre, [Mn]w es la cantidad de Mn (%) de los componentes del alambre, [AI]w es la cantidad de Al (%) de los componentes del alambre, [Mn]F es la cantidad de Mn (%) de los componentes del fundente, y [NÍ]f es la cantidad de Ni (%) de los componentes del fundente.
2. El alambre para soldadura por arco sumergido según la reivindicación 1, comprendiendo el alambre, con respecto a la masa total del alambre y en % de masa:
C: de 0,03 a 0,13%;
Si: de 0,05 a 0,50%;
Mn: de 0,20 a 1,40%;
Cr: de 8,00 a 10,50%;
Mo: de 0,85 a 1,20%;
V: de 0,15 a 0,30%;
Nb: de 0,02 a 0,09%; y
N: de 0,03 a 0,09%,
en donde:
Ni: 0,70% o menos;
P: 0,010% o menos;
S: 0,010% o menos;
Cu: 0,30% o menos;
Al: 0,04% o menos;
B: 0,0015% o menos;
O: 0,030% o menos;
la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida: de 0,50 a 1.75%, la razón Mn/S de la cantidad de Mn contenida respecto a la cantidad de S contenida: 87 o más, y el resto es Fe e impurezas inevitables, en donde:
el fundente comprende, con respecto a la masa total del fundente y en % de masa:
un fluoruro metálico en términos de F: de 1,5 a 11%;
un carbonato metálico en términos de CO2: de 3 a 15%;
uno o dos o más de MgO, Al2O3, ZrO2 y TiO2 en total: de 10 a 60%;
SiO2: de 5 a 20%;
Mn: 2,5% o menos;
Ni: 0,10% o menos;
S: 0,010% o menos;
uno o dos o más de Ca, Si y Al en total: 0,5 a 2,5%, y
se satisfacen las siguientes:
0,55% <[Mn]W+ 0,1 x [Mn]F < 1,00%
[NÍ]w [NÍ]f <0,50%
0,60% < [Mn]W 0,1 x [Mn]F [NÍ]w [NÍ]f <1,15%
componentes de alambre, [Mn]F es la cantidad de Mn (%) de los componentes del fundente, y [Ní]f es la cantidad de Ni (%) de los componentes del fundente.
3. E l alambre para soldadura por arco sumergido según la reivindicación 1, comprendiendo el alambre, con respecto a la masa total del alambre y en % de masa:
C: de 0,07 a 0,13%;
Si: de 0,05 a 0,50%;
Mn: de 0,20 a 1,00%;
Cr: de 8,00 a 10,50%;
Mo: de 0,85 a 1,20%;
V: de 0,15 a 0,30%;
Nb: de 0,02 a 0,08%;
Co: de 0,05 a 0,80%; y
N: de 0,03 a 0,07%,
en donde:
Ni: 0,50% o menos;
P: 0,010% o menos;
S: de 0,002 a 0,010%;
Cu: 0,30% o menos;
Al: 0,04% o menos;
B: 0,0015% o menos;
O: 0,030% o menos;
la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida: de 0,50 a 1,15%, la razón Mn/S de la cantidad de Mn contenida respecto a la cantidad de S contenida: 87 o más, y el resto es Fe e impurezas inevitables,
en donde:
el fundente comprende, con respecto a la masa total del fundente y en % de masa:
un fluoruro metálico en términos de F: de 1,5 a 11%;
un carbonato metálico en términos de CO2: de 3 a 15%;
uno o dos o más de MgO, AhO3, ZrO2 y T O 2 en total: de 10 a 60%;
SiO2: de 5 a 20%;
Mn: 2,5% o menos;
Ni: 0,10% o menos;
S: 0,010% o menos;
uno o dos o más de Ca, Si y Al en total: de 0,5 a 2,5%, y
se satisfacen las siguientes:
0,55% <[Mn]W+ 0,1 x [Mn]F < 1,00%
[NÍ]w [NÍ]f <0,50%
0,60% < [Mn]W 0,1 x [Mn]F [NÍ]w [NÍ]f <1,15%
en donde [Mn]w es la cantidad de Mn (%) de los componentes de alambre, [Ni]w es la cantidad de Ni (%) de los componentes de alambre, [Mn]F es la cantidad de Mn (%) de los componentes del fundente, y [NÍ]f es la cantidad de Ni (%) de los componentes del fundente.
4. El alambre para soldadura por arco sumergido según la reivindicación 3, en donde
el alambre y el fundente comprenden al menos uno de Pb y Bi, y
se satisface la siguiente:
[Pb]W [BÍ]w 0,2 x [Pb]F 0,2 x [BÍ]f < 2,0 ppm,
en donde [Pb]w es la cantidad de Pb en ppm de los componentes de alambre, [BÍ]w es la cantidad de Bi en ppm de los componentes del alambre, [Pb]F es la cantidad de Pb en ppm de los componentes del fundente, y [BÍ]f la cantidad de Bi en ppm de los componentes del fundente.
5. El alambre para soldadura por arco sumergido según la reivindicación 3, en donde el alambre y el fundente comprenden al menos uno de P, Sn As y Sb, y
se satisfacen las siguientes:
Y = 10 x[P]F 4 x[Sn]F [A s]f + 5 x [Sb]F,
X 0.2 x Y < 1500 ppm,
en donde [P]w es la cantidad de P en ppm de los componentes de alambre, [Sn]w es la cantidad de Sn en ppm de los componentes de alambre, [As]w es la cantidad de As en ppm de los componentes de alambre, [Sb]w es la cantidad de Sb en ppm de los componentes del alambre, [P]F es la cantidad de P en ppm de los componentes del fundente, [Sn]F es la cantidad de Sn en ppm de los componentes del fundente, [As]F es la cantidad de As en ppm de los componentes del fundente, y [Sb]F es la cantidad de Sb en ppm de los componentes del fundente.
6. El alambre para soldadura por arco sumergido según la reivindicación 1, comprendiendo el alambre, con respecto a la masa total del alambre y en % de masa:
C: de 0,03 a 0,08%;
Si: de 0,05 a 0,50%;
Mn: de 0,20 a 1,40%;
Cr: de 8,00 a 10,50%;
Mo: de 0,85 a 1,20%;
V: de 0,15 a 0,30%;
Nb: de 0,02 a 0,09%;
N: de 0,03 a 0,09%;
en donde
Ni: 0,70% o menos,
P: 0,010% o menos,
S: 0,010% o menos,
Cu: 0,30% o menos,
Al: 0,04% o menos,
B: 0,0015% o menos,
O: 0,030% o menos,
la cantidad total de la cantidad de Mn contenida y la cantidad de Ni contenida: de 0,60 a 1,75%, la razón Mn/S de la cantidad de Mn contenida respecto a la cantidad de S contenida: 87 o más, la cantidad total de la cantidad de C contenida y la cantidad de N contenida: de 0,09 a 0,15%, y opcionalmente:
Co: de 0,05 a 0,80% y
el resto es Fe e impurezas inevitables,
en donde se satisface la siguiente:
([C]w 1,5 x [N]w) x ([V]w 10 x [Nb]W -[Al]W)/([Mn]W 0,1 x [Mn]F [Ní]w [Ní]f [Co]w x 100 > 5%
en donde [Co] w es la cantidad de Co (%) de los componentes de alambre,
en donde:
el fundente comprende, con respecto a la masa total del fundente y en % de masa:
un fluoruro metálico en términos de F: de 1,5 a 11%;
un carbonato metálico en términos de CO2: de 3 a 15%;
uno o dos o más de MgO, Al2O3, ZrO2 y TiO2 en total: de 10 a 60%;
SiO2: de 5 a 20%;
Mn: 2,5% o menos;
Ni: 0,10% o menos;
S: 0,010% o menos;
uno o dos o más de Ca, Si y Al en total: 0,5 a 2,5%, y
se satisfacen las siguientes:
0,55% <[Mn]W 0,1 x [Mn]F< 1,00%
[Ní]w [Ní]f < 0,70%
0,60% < [Mn]W 0,1 x [Mn]F [Ní]w [Ní]f < 1,45%
donde [V]w es la cantidad de V (%) de los componentes de alambre, [Nb]w es la cantidad de Nb (%) de los componentes de alambre, [C]w es la cantidad de C (%) de los componentes del alambre, [N]w es la cantidad de N (%) de los componentes del alambre, [Ni]w es la cantidad de Ni (%) de los componentes del alambre, [Mn]w es la Mn cantidad (%) de los componentes de alambre, [AI]w es la cantidad de Al (%) de los componentes del alambre, [Mn]F es la cantidad de Mn (%) de los componentes del fundente, y [NÍ]f es la cantidad de Ni (%) de los componentes del fundente.
7. El alambre para soldadura por arco sumergido según la reivindicación 6, en donde se satisface la siguiente:
([C]w 1,5 x [N]w) x ([V]w 10 x [Nb]W -[Al]W)/([Mn]W [NÍ]w) x 100 > 5%,
en donde [V]w es la cantidad V (%) de los componentes del alambre, [Nb]w es la cantidad Nb (%) de los componentes del alambre, [C]w es la cantidad C (%) de los componentes del alambre, [N]w es la cantidad de N (%) de los componentes del alambre, [Ni]w es la cantidad de Ni (%) de los componentes del alambre, [Mn]w es la cantidad de Mn (%) de los componentes del alambre y [Al]W es la cantidad de Al (%) de los componentes del alambre
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