JP2024076285A - 溶接継手、及びタンク - Google Patents
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Abstract
【課題】安価で、溶接部の低温靭性および耐高温割れ性に優れた溶接継手の提供。【解決手段】特定の化学組成を有する２つ以上の鋼材と、鋼材同士を接合する溶接金属と、を有し、溶接金属の化学組成が、Ｃ：０．０３～１．００％、Ｓｉ：０．０３～０．５０％、Ｍｎ：５～３０％、Ｐ：０～０．０５０％、Ｓ：０～０．０５０％、Ｎｉ：５～４０％、その他任意添加物、並びに残部：Ｆｅ及び不純物であり、鋼材中マンガン量Ｍｎ（Ｂ１）、及び溶接金属中マンガン量Ｍｎ（Ｗ１）が、Ｍｎ（Ｂ１）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ１）×０．９≦２０．０を満足する溶接継手。【選択図】なし
Description
本開示は、溶接継手、及びタンクに関する。
近年、地球温暖化の問題による二酸化炭素排出量規制強化により、石油及び石炭などに比べて二酸化炭素の排出がない水素燃料、並びに二酸化炭素の排出が少ない天然ガスなどの需要が高まっている。それに伴い、船舶や地上などで使用する液体水素タンク、液体炭酸ガスタンクおよびＬＮＧタンク等の建造の需要も世界的に高まっている。液体水素タンク、液体炭酸ガスタンクおよびＬＮＧタンクなどに使用される鋼材には、－１９６℃の極低温度での靭性確保の要求から、例えば５～１０％Ｎｉを含むＮｉ系低温用鋼などの低温用鋼が使用されている。
そして、これらＮｉ系低温用鋼の溶接には、優れた低温靭性の溶接金属が得られるオーステナイト系の溶接材料を用いて溶接することで溶接金属が形成されている。この溶接材料は、例えばＮｉ含有量が７０％程度で設計されている。
そして、これらＮｉ系低温用鋼の溶接には、優れた低温靭性の溶接金属が得られるオーステナイト系の溶接材料を用いて溶接することで溶接金属が形成されている。この溶接材料は、例えばＮｉ含有量が７０％程度で設計されている。
例えば、Ｎｉの含有量が７０％程度となる溶接材料を得るための溶接ワイヤとして、特許文献１には、「Ｎｉ含有量が３５～７０％であり、フラックス中にワイヤ全質量に対して、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２及びＺｒＯ２を総量で４．０質量％以上含み、さらに、Ｍｎ酸化物をＭｎＯ２換算で０．６～１．２質量％含み、かつ、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２及びＭｎＯ２（換算量）の含有量を質量％で、それぞれ、［ＴｉＯ２］、［ＳｉＯ２］、［ＺｒＯ２］及び［ＭｎＯ２］としたとき、［ＴｉＯ２］／［ＺｒＯ２］が２．３～３．３、［ＳｉＯ２］／［ＺｒＯ２］が０．９～１．５、及び、（［ＴｉＯ２］＋［ＳｉＯ２］＋［ＺｒＯ２］）／［ＭｎＯ２］が５～１３である、Ｎｉ基合金を外皮とするフラックス入りワイヤ」が開示されている。
またその他にも、溶接継手として特許文献２には、「オーステナイト系ステンレス鋼の母材と溶接金属とからなる溶接継手であって、前記溶接金属の化学組成が、質量％でＣ：０．２％以下、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：５．５～１４．５％、Ｃｒ：１３．５～２２．０％、Ｎｉ：３．５～１２．５％、Ｃｕ：１～５％およびＮ：０．０１～０．４％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物であり、式（Ｃｒｅｑ＝［Ｃｒ］＋１．５［Ｓｉ］）及び（Ｎｉｅｑ＝［Ｎｉ］＋０．５［Ｍｎ］＋［Ｃｕ］＋３０（［Ｃ］＋［Ｎ］））で算出されるＣｒｅｑとＮｉｅｑの比（Ｃｒｅｑ／Ｎｉｅｑ）が１．１０以下であり、前記溶接金属中のδフェライト相の体積率が１０％以下であり、前記母材の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．１％以下、Ｓｉ：０．４～１．５％、Ｍｎ：８～１１％、Ｃｒ：１５～１７％、Ｎｉ：５～８％、Ｃｕ：１～４％およびＮ：０．０１～０．３％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物である、高圧水素ガスおよび液体水素用オーステナイト系高Ｍｎステンレス鋼溶接継手」が開示されている。
特許文献３には、「母材が、質量％で、Ｃ：０．０４％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：７～３０％、Ｃｒ：１５～２２％、Ｎｉ：５～２０％、Ｖ：０．００１～１．０％、Ｎ：０．２０～０．５０％およびＡ１：０．１０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、不純物中のＰが０．０３０％以下、Ｓが０．００５％以下、Ｔｉ、ＺｒおよびＨｆがそれぞれ０．０１％以下であり、かつ、Ｃｒ、ＭｎおよびＮの含有量が（２．５Ｃｒ＋３．４Μη≦３００Ｎ）式を満たす高圧水素ガス用ステンレス鋼であり、溶接継手の溶接金属が、質量％で、Ｃ：０．０４％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：７～３０％、Ｃｒ：１５～２２％、Ｎｉ：４～２０％、Ｖ：０．０５～１．０％、Ｍｏ：０～３．０％、Ｎ：０．２０～０．５０％、Ａｌ：０．１０％以下、Ｔｉ、Ｎｂ、ＺｒおよひＨｆがそれぞれ０～０．０１％であり、第１群元素（Ｗ：０．３～６．０％およびＴａ：０．００１～０．４０％）、第２群元素（Ｂ：０．０００１～０．０２０％、Ｃｕ：０．３～５．０％およびＣｏ：０．３～１０．０％）および第３群元素（Ｍｇ：０．０００１～０．００５０％、Ｃａ：０．０００１～０．００５０％、Ｌａ：０．０００１～０．２０％、Ｃｅ：０．０００１～０．２０％、Ｙ：０．０００１～０．４０％、Ｓｍ：０．０００１～０．４０％、Ｐｒ：０．０００１～０．４０％およびＮｄ：０．０００１～０．５０％）の中のから選ばれた少なくとも１種を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、不純物中のＰが０．０３０％以下、Ｓが０．００５％以下である、溶接継手構造を持つ高圧水素ガス用の容器、配管およびそれらの付属機器」が開示されている。
特許文献４には、「母材が、質量％で、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：３～３０％、Ｃｒ：２２％を超えて３０％まで、Ｍ：１７～３０％、Ｖ：０．００１～１．０％、Ν：０．１０～０．５０％およびＡｌ：０．１０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、不純物中のＰが０．０３０％以下、Ｓが０．００５％以下、Ｔｉ、ＺｒおよびＨｆがそれぞれ０．０１％以下であり、かつ、Ｃｒ、ＭｎおよびＮの含有量が（５Ｃｒ＋３．４Ｍｎ≦５００Ｎ）式を満たす高圧水素ガス用ステンレス鋼であり、溶接継手の溶接金属が、質量％で、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：３～３０％、Ｃｒ：２２を超えて３０％まで、Ｍ：８～３０％、Ｖ：０．００１～１．０％、Ｍｏ：０～３．０％、Ｗ：０～６．０％、Ｎ：０．１～０．５０／０、Ａｌ：０．１０％以下、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａ：それぞれ０～０．０１％であり、第２群元素（Ｂ：０．０００１～０．０２０％、Ｃｕ：０．３～５．０％およびＣｏ：０．３～１０．０％）の中から選ばれた少なくとも１種または／および第３群元素（Ｍｇ：０．０００１～０．００５０％、Ｃａ：０．０００１～０．００５０％、Ｌａ：０．０００１～０．２０％、Ｃｅ：０．０００１～０．２０％、Ｙ：０．０００１～０．４０％、Ｓｍ：０．０００１～０．４０％、Ｐｒ：０．０００１～０．４０％およびＮｄ：０．０００１～０．５０％）の中から選ばれた少なくとも１種を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、不純物中のＰが０．０３０％以下、Ｓが０．００５％以下である、高圧水素ガス用の容器、配管およびそれらの付属機器」が開示されている。
ところで、低温靭性を確保するため、溶接金属中に多量にＮｉを含有させると（例えばＮｉ含有量が７０％で設計された溶接材料を用いると）、非常に高価になるため、安価なものが求められている。加えて、溶接部（つまり溶接金属および熱影響部）の低温靭性および耐高温割れ性を確保することも求められている。
以上の観点から、本発明の課題は、安価で、溶接部の低温靭性および耐高温割れ性に優れた溶接継手、及び、該溶接継手を有するタンクを提供することである。
課題を解決するための手段は、次の態様を含む。
＜１＞ ２つ以上の鋼材と、前記鋼材同士を接合する溶接金属と、を有し、
前記鋼材の化学組成が、鋼材の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．０３～０．１０％、
Ｓｉ：０．０１～０．５０％、
Ｍｎ：０．３～１．５％、
Ｎｉ：５．０～１０．０％、
Ｐ ：０～０．０１５％、
Ｓ ：０～０．０１５％、
Ａｌ：０．００５～０．０８％、
Ｂ ：０～０．００１０％、
Ｔｉ：０～０．０１０％、
Ｎｂ：０～０．０１０％、
Ｖ ：０～０．０１０％、
Ｎ ：０～０．０１０％、
Ｏ ：０～０．００５％、
Ｃｕ：０～１．０％、
Ｃｒ：０～１．０％、
Ｍｏ：０～１．０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記溶接金属の化学組成が、溶接金属の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．０３～１．００％、
Ｓｉ：０．０３～０．５０％、
Ｍｎ：５～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｎｉ：５～４０％、
Ｃｒ：０～２０％、
Ｍｏ：０～１０％、
Ｎｂ：０～１．００％、
Ｖ ：０～１．００％、
Ｃｏ：０～１．０％、
Ｗ ：０～２０．０％、
Ｐｂ：０～１．０％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～５．００％、
Ａｌ：０～０．１０％、
Ｃａ：０～５．０００％、
Ｔｉ：０～０．１０％、
Ｂ：０～０．５００％、
ＲＥＭ：０～０．５００％、
Ｚｒ：０～０．５００％、
Ｎ ：０～０．５００％、
Ｏ ：０．００１～０．１５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記鋼材中のマンガン量をＭｎ（Ｂ１）、前記溶接金属中のマンガン量をＭｎ（Ｗ１）としたとき、下記（１－Ａ）式を満足する溶接継手。
Ｍｎ（Ｂ１）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ１）×０．９≦２０．０・・・（１－Ａ）式
＜２＞ ２つ以上の鋼材と、前記鋼材同士を接合する溶接金属と、を有し、
前記鋼材の化学組成が、鋼材の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．１０～０．６０％、
Ｓｉ：０．０３～１．０％、
Ｍｎ：２０～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｒ：０～１０．０％、
Ａｌ：０．００１～０．０８％、
Ｂ ：０～０．００１０％、
Ｔｉ：０～０．０１０％、
Ｎｂ：０～０．０１０％、
Ｖ ：０～０．０１０％、
Ｃｕ：０～１．０％、
Ｍｏ：０～１．０％、
Ｎｉ：０～１０％、
Ｎ ：０～０．０１０％、
Ｏ ：０～０．００５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記溶接金属の化学組成が、溶接金属の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．０３～１．００％、
Ｓｉ：０．０３～０．５０％、
Ｍｎ：５～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｎｉ：５～４０％、
Ｃｒ：０～２０％、
Ｍｏ：０～１０％、
Ｎｂ：０～１．００％、
Ｖ ：０～１．００％、
Ｃｏ：０～１．０％、
Ｗ ：０～２０．０％、
Ｐｂ： ０～１．０％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～５．００％、
Ａｌ：０～０．１０％、
Ｃａ：０～５．０００％、
Ｔｉ：０～０．１０％、
Ｂ：０～０．５００％、
ＲＥＭ：０～０．５００％、
Ｚｒ：０～０．５００％、
Ｎ ：０～０．５００％、
Ｏ ：０．００１～０．１５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記鋼材中のマンガン量をＭｎ（Ｂ２）、前記溶接金属中のマンガン量をＭｎ（Ｗ２）としたとき、下記（１－Ｂ）式を満足する溶接継手。
Ｍｎ（Ｂ２）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ２）×０．９≦２５．０・・・（１－Ｂ）式
＜３＞ 前記溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）、マンガン量をＭｎ（Ｗ）、クロム量をＣｒ（Ｗ）としたとき、下記（２）式を満足する＜１＞または＜２＞に記載の溶接継手。
Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）＋Ｃｒ（Ｗ）≧１５・・・（２）式
＜４＞ 前記溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）、マンガン量をＭｎ（Ｗ）としたとき、下記（３）式を満足する＜１＞または＜２＞に記載の溶接継手。
Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）≧１５・・・（３）式
＜５＞ 前記溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）、マンガン量をＭｎ（Ｗ）としたとき、下記（４－１）式を満足する＜１＞または＜２＞に記載の溶接継手。
Ｎｉ（Ｗ）／Ｍｎ（Ｗ）≧０．２０・・・（４－１）式
＜６＞ 前記溶接金属においてオーステナイト分率が７０％以上である＜１＞または＜２＞に記載の溶接継手。
＜７＞ ＜１＞または＜２＞に記載の溶接継手を含み、液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化ＣＯ２ガス、及び液化水素ガスからなる群から選択される１種以上のガスを貯蔵するタンク。
＜１＞ ２つ以上の鋼材と、前記鋼材同士を接合する溶接金属と、を有し、
前記鋼材の化学組成が、鋼材の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．０３～０．１０％、
Ｓｉ：０．０１～０．５０％、
Ｍｎ：０．３～１．５％、
Ｎｉ：５．０～１０．０％、
Ｐ ：０～０．０１５％、
Ｓ ：０～０．０１５％、
Ａｌ：０．００５～０．０８％、
Ｂ ：０～０．００１０％、
Ｔｉ：０～０．０１０％、
Ｎｂ：０～０．０１０％、
Ｖ ：０～０．０１０％、
Ｎ ：０～０．０１０％、
Ｏ ：０～０．００５％、
Ｃｕ：０～１．０％、
Ｃｒ：０～１．０％、
Ｍｏ：０～１．０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記溶接金属の化学組成が、溶接金属の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．０３～１．００％、
Ｓｉ：０．０３～０．５０％、
Ｍｎ：５～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｎｉ：５～４０％、
Ｃｒ：０～２０％、
Ｍｏ：０～１０％、
Ｎｂ：０～１．００％、
Ｖ ：０～１．００％、
Ｃｏ：０～１．０％、
Ｗ ：０～２０．０％、
Ｐｂ：０～１．０％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～５．００％、
Ａｌ：０～０．１０％、
Ｃａ：０～５．０００％、
Ｔｉ：０～０．１０％、
Ｂ：０～０．５００％、
ＲＥＭ：０～０．５００％、
Ｚｒ：０～０．５００％、
Ｎ ：０～０．５００％、
Ｏ ：０．００１～０．１５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記鋼材中のマンガン量をＭｎ（Ｂ１）、前記溶接金属中のマンガン量をＭｎ（Ｗ１）としたとき、下記（１－Ａ）式を満足する溶接継手。
Ｍｎ（Ｂ１）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ１）×０．９≦２０．０・・・（１－Ａ）式
＜２＞ ２つ以上の鋼材と、前記鋼材同士を接合する溶接金属と、を有し、
前記鋼材の化学組成が、鋼材の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．１０～０．６０％、
Ｓｉ：０．０３～１．０％、
Ｍｎ：２０～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｒ：０～１０．０％、
Ａｌ：０．００１～０．０８％、
Ｂ ：０～０．００１０％、
Ｔｉ：０～０．０１０％、
Ｎｂ：０～０．０１０％、
Ｖ ：０～０．０１０％、
Ｃｕ：０～１．０％、
Ｍｏ：０～１．０％、
Ｎｉ：０～１０％、
Ｎ ：０～０．０１０％、
Ｏ ：０～０．００５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記溶接金属の化学組成が、溶接金属の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．０３～１．００％、
Ｓｉ：０．０３～０．５０％、
Ｍｎ：５～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｎｉ：５～４０％、
Ｃｒ：０～２０％、
Ｍｏ：０～１０％、
Ｎｂ：０～１．００％、
Ｖ ：０～１．００％、
Ｃｏ：０～１．０％、
Ｗ ：０～２０．０％、
Ｐｂ： ０～１．０％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～５．００％、
Ａｌ：０～０．１０％、
Ｃａ：０～５．０００％、
Ｔｉ：０～０．１０％、
Ｂ：０～０．５００％、
ＲＥＭ：０～０．５００％、
Ｚｒ：０～０．５００％、
Ｎ ：０～０．５００％、
Ｏ ：０．００１～０．１５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記鋼材中のマンガン量をＭｎ（Ｂ２）、前記溶接金属中のマンガン量をＭｎ（Ｗ２）としたとき、下記（１－Ｂ）式を満足する溶接継手。
Ｍｎ（Ｂ２）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ２）×０．９≦２５．０・・・（１－Ｂ）式
＜３＞ 前記溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）、マンガン量をＭｎ（Ｗ）、クロム量をＣｒ（Ｗ）としたとき、下記（２）式を満足する＜１＞または＜２＞に記載の溶接継手。
Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）＋Ｃｒ（Ｗ）≧１５・・・（２）式
＜４＞ 前記溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）、マンガン量をＭｎ（Ｗ）としたとき、下記（３）式を満足する＜１＞または＜２＞に記載の溶接継手。
Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）≧１５・・・（３）式
＜５＞ 前記溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）、マンガン量をＭｎ（Ｗ）としたとき、下記（４－１）式を満足する＜１＞または＜２＞に記載の溶接継手。
Ｎｉ（Ｗ）／Ｍｎ（Ｗ）≧０．２０・・・（４－１）式
＜６＞ 前記溶接金属においてオーステナイト分率が７０％以上である＜１＞または＜２＞に記載の溶接継手。
＜７＞ ＜１＞または＜２＞に記載の溶接継手を含み、液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化ＣＯ２ガス、及び液化水素ガスからなる群から選択される１種以上のガスを貯蔵するタンク。
本開示によれば、安価で、溶接部の低温靭性および耐高温割れ性に優れた溶接継手、及び、該溶接継手を有するタンクが提供できる。
本開示の一例である実施形態について説明する。
なお、本明細書中において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値に「超」及び「未満」が付されていない場合は、これらの数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。また、「～」の前後に記載される数値に「超」又は「未満」が付されている場合の数値範囲は、これらの数値を下限値又は上限値として含まない範囲を意味する。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階的な数値範囲の上限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値に置き換えてもよく、また、実施例に示されている値に置き換えてもよい。また、ある段階的な数値範囲の下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の下限値に置き換えてもよく、また、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
また、含有量について、「％」は「質量％」を意味する。
含有量（％）として「０～」は、その成分は任意成分であり、含有しなくてもよいことを意味する。
なお、本明細書中において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値に「超」及び「未満」が付されていない場合は、これらの数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。また、「～」の前後に記載される数値に「超」又は「未満」が付されている場合の数値範囲は、これらの数値を下限値又は上限値として含まない範囲を意味する。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階的な数値範囲の上限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値に置き換えてもよく、また、実施例に示されている値に置き換えてもよい。また、ある段階的な数値範囲の下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の下限値に置き換えてもよく、また、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
また、含有量について、「％」は「質量％」を意味する。
含有量（％）として「０～」は、その成分は任意成分であり、含有しなくてもよいことを意味する。
＜溶接継手＞
本開示に係る溶接継手は、２つ以上の鋼材と、鋼材同士を接合する溶接金属と、を有し、鋼材の化学組成および溶接金属の化学組成が特定の組成である。
本開示に係る溶接継手は、２つ以上の鋼材と、鋼材同士を接合する溶接金属と、を有し、鋼材の化学組成および溶接金属の化学組成が特定の組成である。
本開示に係る溶接継手は、上記構成により、安価で、溶接部（つまり溶接金属および熱影響部）の低温靭性および耐高温割れ性に優れる。
この本開示に係る溶接継手は、次の知見により見出された。
この本開示に係る溶接継手は、次の知見により見出された。
液体水素タンク、液体炭酸ガスタンクおよびＬＮＧタンクなどの極低温環境となるタンクに使用される鋼材には、－１９６℃の極低温度での靭性確保が要求される。そのため従来では、例えば５～１０％Ｎｉを含むＮｉ系低温用鋼（具体的には後述の特定組成を有する第１の鋼材）、２０～３０％Ｍｎを含む高マンガン低温用鋼（具体的には後述の特定組成を有する第２の鋼材）などの低温用鋼が使用されている。そして、これら低温用鋼の溶接には、優れた低温靭性の溶接金属が得られるオーステナイト系の溶接材料を用いて溶接することで溶接金属が形成されている。この溶接材料は、例えばＮｉ含有量が７０％程度で設計されている。しかし、Ｎｉが高価であることから、安価で且つ溶接部の低温靭性および耐高温割れ性に優れた溶接継手が求められていた。
発明者らは、安価な溶接継手を得る観点からＮｉ含有量を低減しても、溶接部の低温靭性および耐高温割れ性が向上できる溶接継手を得る技術について検討した。その結果、次の知見を得た。
溶接金属における低温靭性および耐高温割れ性を確保するには、溶接金属の組織におけるオーステナイトの割合を高めることが好ましい。ＭｎはＮｉと同様にオーステナイト安定化元素であり、Ｎｉ含有量を低減し、一方でＭｎ含有量を高めても溶接金属におけるオーステナイトの割合を高められる。ただし、過度にＮｉを減らしたり、Ｍｎを増やしたりすると、積層欠陥エネルギーが低くなり、靭性が劣化する。そこで、ＮｉおよびＭｎの含有量を制御することで、溶接金属における低温靭性および耐高温割れ性を確保できることを見出した。
溶接金属における低温靭性および耐高温割れ性を確保するには、溶接金属の組織におけるオーステナイトの割合を高めることが好ましい。ＭｎはＮｉと同様にオーステナイト安定化元素であり、Ｎｉ含有量を低減し、一方でＭｎ含有量を高めても溶接金属におけるオーステナイトの割合を高められる。ただし、過度にＮｉを減らしたり、Ｍｎを増やしたりすると、積層欠陥エネルギーが低くなり、靭性が劣化する。そこで、ＮｉおよびＭｎの含有量を制御することで、溶接金属における低温靭性および耐高温割れ性を確保できることを見出した。
また、溶接金属における低温靭性および耐高温割れ性に加えて、溶接金属の周囲の熱影響部（ＨＡＺ）における低温靭性を確保する観点で、鋼材中のマンガン含有量および溶接金属中のマンガン含有量を制御する。つまり、後述の特定組成を有する第１の鋼材を用いる場合には、第１の鋼材中のマンガン含有量をＭｎ（Ｂ１）、溶接金属中のマンガン含有量をＭｎ（Ｗ１）としたとき、（１－Ａ）式（Ｍｎ（Ｂ１）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ１）×０．９≦２０．０）を満たす構成とする。また、後述の特定組成を有する第２の鋼材を用いる場合には、第２の鋼材中のマンガン含有量をＭｎ（Ｂ２）、溶接金属中のマンガン含有量をＭｎ（Ｗ２）としたとき、（１－Ｂ）式（Ｍｎ（Ｂ２）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ２）×０．９≦２５．０）を満たす構成とする。
さらに、熱影響部（ＨＡＺ）における低温靭性を確保する観点で、５～１０％のＮｉを含む特定組成の鋼材（第１の鋼材）、または２０～３０％のＭｎを含む特定組成の鋼材（第２の鋼材）を用いる。
さらに、熱影響部（ＨＡＺ）における低温靭性を確保する観点で、５～１０％のＮｉを含む特定組成の鋼材（第１の鋼材）、または２０～３０％のＭｎを含む特定組成の鋼材（第２の鋼材）を用いる。
なお、さらに溶接継手の製造時における溶接性（特に溶接時におけるヒュームの低減性）を高める観点で、鋼材中のマンガン含有量および溶接金属中のマンガン含有量を制御する。つまり、後述の特定組成を有する第１の鋼材を用いる場合には、溶接性の観点からも、（１－Ａ）式（Ｍｎ（Ｂ１）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ１）×０．９≦２０．０）を満たす構成とする。また、後述の特定組成を有する第２の鋼材を用いる場合には、溶接性の観点からも、（１－Ｂ）式（Ｍｎ（Ｂ２）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ２）×０．９≦２５．０）を満たす構成とする。
以上の知見から、本開示に係る溶接継手は、安価で、溶接部（つまり溶接金属および熱影響部）の低温靭性および耐高温割れ性に優れることが見出された。
以下、本開示に係る溶接継手を構成する要件（任意要件も含む）の限定理由について具体的に説明する。
＜溶接金属＞
（溶接金属の化学組成）
以下、溶接金属の化学組成について詳細に説明する。
なお、溶接金属の化学組成の説明において、「％」は、特に説明がない限り、「溶接金属の全質量に対する質量％」を意味する。
（溶接金属の化学組成）
以下、溶接金属の化学組成について詳細に説明する。
なお、溶接金属の化学組成の説明において、「％」は、特に説明がない限り、「溶接金属の全質量に対する質量％」を意味する。
溶接金属の化学組成は、質量％で
Ｃ ：０．０３～１．００％、
Ｓｉ：０．０３～０．５０％、
Ｍｎ：５～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｎｉ：５～４０％、
Ｃｒ：０～２０％、
Ｍｏ：０～１０％、
Ｎｂ：０～１．００％、
Ｖ ：０～１．００％、
Ｃｏ：０～１．０％、
Ｗ ：０～２０．０％、
Ｐｂ：０～１．０％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～５．００％、
Ａｌ：０～０．１０％、
Ｃａ：０～５．０００％、
Ｔｉ：０～０．１０％、
Ｂ：０～０．５００％、
ＲＥＭ：０～０．５００％、
Ｚｒ：０～０．５００％、
Ｎ ：０～０．５００％、
Ｏ ：０．００１～０．１５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物である。
Ｃ ：０．０３～１．００％、
Ｓｉ：０．０３～０．５０％、
Ｍｎ：５～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｎｉ：５～４０％、
Ｃｒ：０～２０％、
Ｍｏ：０～１０％、
Ｎｂ：０～１．００％、
Ｖ ：０～１．００％、
Ｃｏ：０～１．０％、
Ｗ ：０～２０．０％、
Ｐｂ：０～１．０％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～５．００％、
Ａｌ：０～０．１０％、
Ｃａ：０～５．０００％、
Ｔｉ：０～０．１０％、
Ｂ：０～０．５００％、
ＲＥＭ：０～０．５００％、
Ｚｒ：０～０．５００％、
Ｎ ：０～０．５００％、
Ｏ ：０．００１～０．１５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物である。
（Ｃ ：０．０３～１．００％）
Ｃは、溶接金属の強度を向上させる元素であり、溶接金属の強度を確保するための元素である。
一方で、溶接金属のＣ含有量が過剰であると、溶接金属の強度上昇による、靭性を劣化させる影響が大きく、溶接金属の低温靭性が低下する。
よって、溶接金属のＣ含有量は、０．０３～１．００％とする。
溶接金属のＣ含有量の下限は、好ましくは、０．０５％、０．０８％、０．１０％、０．１５％、又は０．２０％としてもよい。
溶接金属のＣ含有量の上限は、好ましくは、０．９５％、０．９０％、０．８５％、０．８０％、０．７５％、０．７０％、又は０．６０％である。
Ｃは、溶接金属の強度を向上させる元素であり、溶接金属の強度を確保するための元素である。
一方で、溶接金属のＣ含有量が過剰であると、溶接金属の強度上昇による、靭性を劣化させる影響が大きく、溶接金属の低温靭性が低下する。
よって、溶接金属のＣ含有量は、０．０３～１．００％とする。
溶接金属のＣ含有量の下限は、好ましくは、０．０５％、０．０８％、０．１０％、０．１５％、又は０．２０％としてもよい。
溶接金属のＣ含有量の上限は、好ましくは、０．９５％、０．９０％、０．８５％、０．８０％、０．７５％、０．７０％、又は０．６０％である。
（Ｓｉ：０．０３～０．５０％）
Ｓｉは、脱酸元素である。溶接金属のＳｉ含有量が低すぎると、溶接金属のＰ含有量が増加する。
一方、Ｓｉは、オーステナイト相に対する固溶度が低く、Ｓｉを多量に含有するほど、高温で金属間化合物、δフェライト等の脆化相が生成して高温延性が劣化する。
よって、溶接金属のＳｉ含有量は、０．０３～０．５０％とする。
溶接金属のＳｉ含有量の下限は、好ましくは、０．０４％、０．０５％、０．０８％、又は０．１０％である。
溶接金属のＳｉ含有量の上限は、好ましくは、０．４８％、０．４５％、０．４０％、０．３５％、又は０．３０％である。
Ｓｉは、脱酸元素である。溶接金属のＳｉ含有量が低すぎると、溶接金属のＰ含有量が増加する。
一方、Ｓｉは、オーステナイト相に対する固溶度が低く、Ｓｉを多量に含有するほど、高温で金属間化合物、δフェライト等の脆化相が生成して高温延性が劣化する。
よって、溶接金属のＳｉ含有量は、０．０３～０．５０％とする。
溶接金属のＳｉ含有量の下限は、好ましくは、０．０４％、０．０５％、０．０８％、又は０．１０％である。
溶接金属のＳｉ含有量の上限は、好ましくは、０．４８％、０．４５％、０．４０％、０．３５％、又は０．３０％である。
（Ｍｎ：５～３０％）
Ｍｎは、オーステナイト安定化元素である。溶接金属のＭｎ含有量が低すぎると、溶接金属のオーステナイト化が進行し難くなり、低温靭性が劣化する。また、Ｍｎは、脱酸剤として機能して溶接金属の清浄度を向上させる元素である。また、Ｍｎは、ＭｎＳを形成することで、溶接金属中のＳを無害化し、溶接金属の低温靭性を向上させる元素である。
一方、溶接金属のＭｎ含有量が過剰であると、溶接金属中でミクロ偏析しやすく、偏析部で顕著な脆化が生じ、高温割れが助長される。また、溶接金属のＭｎ含有量が過剰であると、溶接継手の製造時における溶接性（特に溶接時におけるヒュームの低減性）が低下する。
よって、溶接金属のＭｎ含有量は、５～３０％とする。
溶接金属のＭｎ含有量の下限は、好ましくは、５．２％、５．５％、６％、６．５％、７％、または８％である。
溶接金属のＭｎ含有量の上限は、好ましくは、２８％、２６％、２４％、２２％、又は２０％である。
Ｍｎは、オーステナイト安定化元素である。溶接金属のＭｎ含有量が低すぎると、溶接金属のオーステナイト化が進行し難くなり、低温靭性が劣化する。また、Ｍｎは、脱酸剤として機能して溶接金属の清浄度を向上させる元素である。また、Ｍｎは、ＭｎＳを形成することで、溶接金属中のＳを無害化し、溶接金属の低温靭性を向上させる元素である。
一方、溶接金属のＭｎ含有量が過剰であると、溶接金属中でミクロ偏析しやすく、偏析部で顕著な脆化が生じ、高温割れが助長される。また、溶接金属のＭｎ含有量が過剰であると、溶接継手の製造時における溶接性（特に溶接時におけるヒュームの低減性）が低下する。
よって、溶接金属のＭｎ含有量は、５～３０％とする。
溶接金属のＭｎ含有量の下限は、好ましくは、５．２％、５．５％、６％、６．５％、７％、または８％である。
溶接金属のＭｎ含有量の上限は、好ましくは、２８％、２６％、２４％、２２％、又は２０％である。
（Ｐ ：０～０．０５０％）
Ｐは、不純物元素であり、靱性を低下させるので、溶接金属のＰ含有量は極力低減させることが好ましい。よって、溶接金属のＰ含有量の下限は、０％とする。ただし、脱Ｐコストの低減の観点から、溶接金属のＰ含有量は、０．００５％以上としてもよい。
一方、溶接金属のＰ含有量が０．０５０％以下であれば、Ｐの靱性への悪影響が許容できる範囲内となる。
よって、溶接金属のＰ含有量は、０～０．０５０％とする。
靱性の低下を効果的に抑制するために、溶接金属のＰ含有量は、０．０４０％以下、０．０３０％以下、０．０２０％以下、０．０１５％以下、又は０．０１０％以下が好ましい。
Ｐは、不純物元素であり、靱性を低下させるので、溶接金属のＰ含有量は極力低減させることが好ましい。よって、溶接金属のＰ含有量の下限は、０％とする。ただし、脱Ｐコストの低減の観点から、溶接金属のＰ含有量は、０．００５％以上としてもよい。
一方、溶接金属のＰ含有量が０．０５０％以下であれば、Ｐの靱性への悪影響が許容できる範囲内となる。
よって、溶接金属のＰ含有量は、０～０．０５０％とする。
靱性の低下を効果的に抑制するために、溶接金属のＰ含有量は、０．０４０％以下、０．０３０％以下、０．０２０％以下、０．０１５％以下、又は０．０１０％以下が好ましい。
（Ｓ ：０～０．０５０％）
Ｓは、不純物元素であり、靱性を低下させるので、溶接金属のＳ含有量は極力低減させることが好ましい。よって、溶接金属のＳ含有量の下限は、０％とする。ただし、脱Ｓコストの低減の観点から、溶接金属のＳ含有量は、０．０００５％以上としてもよい。
一方、溶接金属のＳ含有量が０．０５０％以下であれば、Ｓの靱性への悪影響が許容できる範囲内となる。
よって、溶接金属のＳ含有量は、０～０．０５０％とする。
靱性の低下を効果的に抑制するために、溶接金属のＳ含有量は、０．０４０％以下、０．０３０％以下、０．０２０％以下、０．０１５％以下、又は０．０１０％以下が好ましい。
Ｓは、不純物元素であり、靱性を低下させるので、溶接金属のＳ含有量は極力低減させることが好ましい。よって、溶接金属のＳ含有量の下限は、０％とする。ただし、脱Ｓコストの低減の観点から、溶接金属のＳ含有量は、０．０００５％以上としてもよい。
一方、溶接金属のＳ含有量が０．０５０％以下であれば、Ｓの靱性への悪影響が許容できる範囲内となる。
よって、溶接金属のＳ含有量は、０～０．０５０％とする。
靱性の低下を効果的に抑制するために、溶接金属のＳ含有量は、０．０４０％以下、０．０３０％以下、０．０２０％以下、０．０１５％以下、又は０．０１０％以下が好ましい。
（Ｃｕ：０～５．０％）
Ｃｕは、析出強化元素であり、溶接金属の強度向上のため、溶接金属に含有させてもよい。また、Ｃｕは、オーステナイト安定化元素であり、溶接金属の低温靭性向上のため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＣｕ含有量が過剰であると、上記の効果が飽和する。
よって、溶接金属のＣｕ含有量は、０～５．０％とする。
溶接金属のＣｕ含有量の下限は、好ましくは、０．１％、０．２％、又は０．３％である。
溶接金属のＣｕ含有量の上限は、好ましくは、４．５％、４．０％、又は３．５％である。
Ｃｕは、析出強化元素であり、溶接金属の強度向上のため、溶接金属に含有させてもよい。また、Ｃｕは、オーステナイト安定化元素であり、溶接金属の低温靭性向上のため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＣｕ含有量が過剰であると、上記の効果が飽和する。
よって、溶接金属のＣｕ含有量は、０～５．０％とする。
溶接金属のＣｕ含有量の下限は、好ましくは、０．１％、０．２％、又は０．３％である。
溶接金属のＣｕ含有量の上限は、好ましくは、４．５％、４．０％、又は３．５％である。
（Ｎｉ：５～４０％）
Ｎｉは、オーステナイト安定化元素である。溶接金属のＮｉ含有量が低すぎると、溶接金属のオーステナイト化が進行し難くなり、低温靭性が劣化する。
一方、溶接金属のＮｉ含有量を増やすと、溶接継手のコストが高くなる。
よって、溶接金属のＮｉ含有量は、５～４０％とする。
溶接金属のＮｉ含有量の下限は、好ましくは、５．２％、５．５％、６％、６．５％、又は７％である。
溶接金属のＮｉ含有量の上限は、好ましくは、３８％、３５％、３０％、２５％、又は２０％である。
Ｎｉは、オーステナイト安定化元素である。溶接金属のＮｉ含有量が低すぎると、溶接金属のオーステナイト化が進行し難くなり、低温靭性が劣化する。
一方、溶接金属のＮｉ含有量を増やすと、溶接継手のコストが高くなる。
よって、溶接金属のＮｉ含有量は、５～４０％とする。
溶接金属のＮｉ含有量の下限は、好ましくは、５．２％、５．５％、６％、６．５％、又は７％である。
溶接金属のＮｉ含有量の上限は、好ましくは、３８％、３５％、３０％、２５％、又は２０％である。
（Ｃｒ：０～２０％）
Ｃｒは、オーステナイト安定化元素であり、溶接金属の低温靭性向上のため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＣｒ含有量が過剰であると、溶融金属における低融点化合物の量が増大し、さらに溶融金属の固液共存温度範囲が広がるので、高温割れを起こしやすくなる。
よって、溶接金属のＣｒ含有量は、０～２０％とする。
溶接金属のＣｒ含有量の下限は、好ましくは、１％、２％、又は３％である。
溶接金属のＣｒ含有量の上限は、好ましくは、１８％、１５％、１３％、又は１０％である。
Ｃｒは、オーステナイト安定化元素であり、溶接金属の低温靭性向上のため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＣｒ含有量が過剰であると、溶融金属における低融点化合物の量が増大し、さらに溶融金属の固液共存温度範囲が広がるので、高温割れを起こしやすくなる。
よって、溶接金属のＣｒ含有量は、０～２０％とする。
溶接金属のＣｒ含有量の下限は、好ましくは、１％、２％、又は３％である。
溶接金属のＣｒ含有量の上限は、好ましくは、１８％、１５％、１３％、又は１０％である。
（Ｍｏ：０～１０％）
Ｍｏは、析出強化元素であり、溶接金属の強度向上のため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＭｏ含有量が過剰であると、溶接金属の強度が過剰となり、低温靭性が低下する。
よって、溶接金属のＭｏ含有量は、０～１０％とする。
溶接金属のＭｏ含有量の下限は、好ましくは、１％、２％、又は３％である。
溶接金属のＭｏ含有量の上限は、好ましくは、９％、８％、又は７％である。
Ｍｏは、析出強化元素であり、溶接金属の強度向上のため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＭｏ含有量が過剰であると、溶接金属の強度が過剰となり、低温靭性が低下する。
よって、溶接金属のＭｏ含有量は、０～１０％とする。
溶接金属のＭｏ含有量の下限は、好ましくは、１％、２％、又は３％である。
溶接金属のＭｏ含有量の上限は、好ましくは、９％、８％、又は７％である。
（Ｎｂ：０～１．００％）
Ｎｂは、溶接金属中で炭化物を形成し、溶接金属の強度を上昇させる元素であるため、溶接金属に含有させてもよい。
一方で、溶接金属のＮｂ含有量が過剰であると、溶接金属の高温割れが発生する懸念がある。
よって、溶接金属のＮｂ含有量は、０～１．００％とする。
溶接金属のＮｂ含有量の下限は、好ましくは、０．００５％、０．００８％、又は０．０１％である。
溶接金属のＮｂ含有量の上限は、好ましくは、０．８０％、０．６０％、０．４０％、０．２０％、又は０．１０％である。
Ｎｂは、溶接金属中で炭化物を形成し、溶接金属の強度を上昇させる元素であるため、溶接金属に含有させてもよい。
一方で、溶接金属のＮｂ含有量が過剰であると、溶接金属の高温割れが発生する懸念がある。
よって、溶接金属のＮｂ含有量は、０～１．００％とする。
溶接金属のＮｂ含有量の下限は、好ましくは、０．００５％、０．００８％、又は０．０１％である。
溶接金属のＮｂ含有量の上限は、好ましくは、０．８０％、０．６０％、０．４０％、０．２０％、又は０．１０％である。
（Ｖ ：０～１．００％）
Ｖは、溶接金属中で炭窒化物を形成し、溶接金属の強度を上昇させる元素であるため、溶接金属に含有させてもよい。
一方で、溶接金属のＶ含有量が過剰であると、溶接金属の高温割れが発生する可能性がある。
よって、溶接金属のＶ含有量は、０～１．００％とする。
溶接金属のＶ含有量の下限は、好ましくは、０．００５％、０．００８％、又は０．０１％である。
溶接金属のＶ含有量の上限は、好ましくは、０．８０％、０．６０％、０．４０％、０．２０％、又は０．１０％である。
Ｖは、溶接金属中で炭窒化物を形成し、溶接金属の強度を上昇させる元素であるため、溶接金属に含有させてもよい。
一方で、溶接金属のＶ含有量が過剰であると、溶接金属の高温割れが発生する可能性がある。
よって、溶接金属のＶ含有量は、０～１．００％とする。
溶接金属のＶ含有量の下限は、好ましくは、０．００５％、０．００８％、又は０．０１％である。
溶接金属のＶ含有量の上限は、好ましくは、０．８０％、０．６０％、０．４０％、０．２０％、又は０．１０％である。
（Ｃｏ：０～１．０％）
Ｃｏは、固溶強化により、溶接金属の強度を上昇させる元素であるため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＣｏ含有量が過剰であると、溶接金属の延性が低下し、靱性を確保できない。
よって、溶接金属のＣｏ含有量は、０～１．０％とする。
溶接金属のＣｏ含有量の下限は、好ましくは、０．０１％、０．０５％、０．０８％、又は０．１％である。
溶接金属のＣｏ含有量の上限は、好ましくは、０．９％、０．８％、０．７％、又は０．６％である。
Ｃｏは、固溶強化により、溶接金属の強度を上昇させる元素であるため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＣｏ含有量が過剰であると、溶接金属の延性が低下し、靱性を確保できない。
よって、溶接金属のＣｏ含有量は、０～１．０％とする。
溶接金属のＣｏ含有量の下限は、好ましくは、０．０１％、０．０５％、０．０８％、又は０．１％である。
溶接金属のＣｏ含有量の上限は、好ましくは、０．９％、０．８％、０．７％、又は０．６％である。
（Ｗ ：０～２０．０％）
Ｗは、固溶強化元素であり、強度向上のために溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＷ含有量が過剰であると、溶接金属の強度が過剰となり、靭性低下が発生する可能性がある。
よって、溶接金属のＷ含有量は、０～２０．０％とする。
溶接金属のＷ含有量の下限は、好ましくは、０．１％、０．２５％、又は０．５％である。
溶接金属のＷ含有量の上限は、好ましくは、１８．０％、１６．０％、１４．０％、１２．０％、又は１０．０％である。
Ｗは、固溶強化元素であり、強度向上のために溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＷ含有量が過剰であると、溶接金属の強度が過剰となり、靭性低下が発生する可能性がある。
よって、溶接金属のＷ含有量は、０～２０．０％とする。
溶接金属のＷ含有量の下限は、好ましくは、０．１％、０．２５％、又は０．５％である。
溶接金属のＷ含有量の上限は、好ましくは、１８．０％、１６．０％、１４．０％、１２．０％、又は１０．０％である。
（Ｐｂ：０～１．０％）
Ｐｂは、母材である鋼材と溶接金属との間の止端成形性を向上させ溶接金属の切削性を向上させる効果があるため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＰｂ含有量が過剰であると、高温割れが発生する懸念がある。
よって、溶接金属のＰｂ含有量は、０～１．０％とする。
溶接金属のＰｂ含有量の下限は、好ましくは、０．０１％、０．０２％、又は０．０３％である。
溶接金属のＰｂ含有量の上限は、好ましくは、０．９％、０．８％、０．７％、又は０．６％である。
Ｐｂは、母材である鋼材と溶接金属との間の止端成形性を向上させ溶接金属の切削性を向上させる効果があるため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＰｂ含有量が過剰であると、高温割れが発生する懸念がある。
よって、溶接金属のＰｂ含有量は、０～１．０％とする。
溶接金属のＰｂ含有量の下限は、好ましくは、０．０１％、０．０２％、又は０．０３％である。
溶接金属のＰｂ含有量の上限は、好ましくは、０．９％、０．８％、０．７％、又は０．６％である。
（Ｓｎ：０～１．００％）
Ｓｎは、溶接金属の耐食性を向上させる元素であるため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＳｎ含有量が過剰であると、溶接金属での割れ発生の懸念がある。
よって、溶接金属のＳｎ含有量は、０～１．００％とする。
溶接金属のＳｎ含有量の下限は、好ましくは、０．０１％、０．０２％、０．０３％、０．０４％、又は０．０５％である。
溶接金属のＳｎ含有量の上限は、好ましくは、０．８０％、０．６０％、０．４０％、０．２０％、又は０．１０％である。
Ｓｎは、溶接金属の耐食性を向上させる元素であるため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＳｎ含有量が過剰であると、溶接金属での割れ発生の懸念がある。
よって、溶接金属のＳｎ含有量は、０～１．００％とする。
溶接金属のＳｎ含有量の下限は、好ましくは、０．０１％、０．０２％、０．０３％、０．０４％、又は０．０５％である。
溶接金属のＳｎ含有量の上限は、好ましくは、０．８０％、０．６０％、０．４０％、０．２０％、又は０．１０％である。
（Ｍｇ：０～５．００％）
Ｍｇは、脱酸元素であり、酸素を低減し、靭性の改善に効果があるため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＭｇ含有量が過剰であると、溶接金属を作製するための溶接時においてアークが不安定化して、スパッタおよびブローホールが増加し、溶接作業性を劣化させる。
よって、溶接金属のＭｇ含有量は、０～５．００％とする。
溶接金属のＭｇ含有量の下限は、好ましくは、０．００５％、０．００８％、又は０．０１％である。
溶接金属のＭｇ含有量の上限は、好ましくは、４．００％、３．００％、２．００％、１．００％、又は０．５０％である。
Ｍｇは、脱酸元素であり、酸素を低減し、靭性の改善に効果があるため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＭｇ含有量が過剰であると、溶接金属を作製するための溶接時においてアークが不安定化して、スパッタおよびブローホールが増加し、溶接作業性を劣化させる。
よって、溶接金属のＭｇ含有量は、０～５．００％とする。
溶接金属のＭｇ含有量の下限は、好ましくは、０．００５％、０．００８％、又は０．０１％である。
溶接金属のＭｇ含有量の上限は、好ましくは、４．００％、３．００％、２．００％、１．００％、又は０．５０％である。
（Ａｌ：０～０．１０％）
Ａｌは、脱酸元素であり、溶接欠陥抑制、及び溶接金属の清浄度向上のため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＡｌ含有量が過剰であると、Ａｌが溶接金属中で窒化物又は酸化物を形成して、溶接金属の低温靱性が低下する可能性がある。
よって、溶接金属のＡｌ含有量は、０～０．１０％とする。
溶接金属のＡｌ含有量の下限は、好ましくは、０．０１％、０．０２％、又は０．０３％である。
溶接金属のＡｌ含有量の上限は、好ましくは、０．０９％、０．０８％、０．０７％、又は０．０６％である。
Ａｌは、脱酸元素であり、溶接欠陥抑制、及び溶接金属の清浄度向上のため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＡｌ含有量が過剰であると、Ａｌが溶接金属中で窒化物又は酸化物を形成して、溶接金属の低温靱性が低下する可能性がある。
よって、溶接金属のＡｌ含有量は、０～０．１０％とする。
溶接金属のＡｌ含有量の下限は、好ましくは、０．０１％、０．０２％、又は０．０３％である。
溶接金属のＡｌ含有量の上限は、好ましくは、０．０９％、０．０８％、０．０７％、又は０．０６％である。
（Ｃａ：０～５．０００％）
Ｃａは、溶接金属中で硫化物の構造を変化させ、また溶接金属中での硫化物及び酸化物のサイズを微細化する働きを有するので、溶接金属の延性及び靭性向上に有効である。そのため、Ｃａを溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＣａ含有量が過剰であると、硫化物及び酸化物の粗大化が生じ、溶接金属の低温靭性の劣化を招く可能性がある。
よって、溶接金属のＣａ含有量は、０～５．０００％とする。
溶接金属のＣａ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００３％、又は０．００５％である。
溶接金属のＣａ含有量の上限は、好ましくは、４．０００％、３．０００％、２．０００％、１．０００％、又は０．５００％である。
Ｃａは、溶接金属中で硫化物の構造を変化させ、また溶接金属中での硫化物及び酸化物のサイズを微細化する働きを有するので、溶接金属の延性及び靭性向上に有効である。そのため、Ｃａを溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＣａ含有量が過剰であると、硫化物及び酸化物の粗大化が生じ、溶接金属の低温靭性の劣化を招く可能性がある。
よって、溶接金属のＣａ含有量は、０～５．０００％とする。
溶接金属のＣａ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００３％、又は０．００５％である。
溶接金属のＣａ含有量の上限は、好ましくは、４．０００％、３．０００％、２．０００％、１．０００％、又は０．５００％である。
（Ｔｉ：０～０．１０％）
Ｔｉは、脱酸元素であり、溶接欠陥の抑制、及び溶接金属の清浄度向上のため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＴｉ含有量が過剰であると、溶接金属に炭化物が生成し、溶接金属の靭性を劣化させる可能性がある。
よって、溶接金属のＴｉ含有量は、０～０．１０％とする。
溶接金属のＴｉ含有量の下限は、好ましくは、０．０１％、０．０１５％、又は０．０２％である。
溶接金属のＴｉ含有量の上限は、好ましくは、０．０９％、０．０８％、０．０７％、０．０６％、又は０．０５％である。
Ｔｉは、脱酸元素であり、溶接欠陥の抑制、及び溶接金属の清浄度向上のため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＴｉ含有量が過剰であると、溶接金属に炭化物が生成し、溶接金属の靭性を劣化させる可能性がある。
よって、溶接金属のＴｉ含有量は、０～０．１０％とする。
溶接金属のＴｉ含有量の下限は、好ましくは、０．０１％、０．０１５％、又は０．０２％である。
溶接金属のＴｉ含有量の上限は、好ましくは、０．０９％、０．０８％、０．０７％、０．０６％、又は０．０５％である。
（Ｂ ：０～０．５００％）
Ｂは、オーステナイト安定化元素であり、侵入型固溶強化元素でもあり、溶接金属の低温靭性及び強度の向上のため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＢ含有量が過剰であると、Ｍ２３（Ｃ，Ｂ）６が析出し、靭性劣化の原因となる。
よって、溶接金属のＢ含有量は、０～０．５００％とする。
溶接金属のＢ含有量の下限は、好ましくは、０．０００３％、０．０００５％、又は０．０００８％である。
溶接金属のＢ含有量の上限は、好ましくは、０．２５０％、０．１００％、０．０５０％、又は０．０１０％である。
Ｂは、オーステナイト安定化元素であり、侵入型固溶強化元素でもあり、溶接金属の低温靭性及び強度の向上のため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＢ含有量が過剰であると、Ｍ２３（Ｃ，Ｂ）６が析出し、靭性劣化の原因となる。
よって、溶接金属のＢ含有量は、０～０．５００％とする。
溶接金属のＢ含有量の下限は、好ましくは、０．０００３％、０．０００５％、又は０．０００８％である。
溶接金属のＢ含有量の上限は、好ましくは、０．２５０％、０．１００％、０．０５０％、又は０．０１０％である。
（ＲＥＭ：０～０．５００％）
ＲＥＭは、溶接金属を作製するための溶接時においてアークを安定化させる元素であるので、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＲＥＭ含有量が過剰であると、溶接金属を作製するための溶接時においてスパッタが激しくなり、溶接作業性が劣悪となる可能性がある。
よって、溶接金属のＲＥＭ含有量は、０～０．５００％とする。
溶接金属のＲＥＭ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００３％、又は０．００５％である。
溶接金属のＲＥＭ含有量の上限は、好ましくは、０．４００％、０．３００％、０．２００％、又は０．１００％である。
ＲＥＭは、溶接金属を作製するための溶接時においてアークを安定化させる元素であるので、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＲＥＭ含有量が過剰であると、溶接金属を作製するための溶接時においてスパッタが激しくなり、溶接作業性が劣悪となる可能性がある。
よって、溶接金属のＲＥＭ含有量は、０～０．５００％とする。
溶接金属のＲＥＭ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００３％、又は０．００５％である。
溶接金属のＲＥＭ含有量の上限は、好ましくは、０．４００％、０．３００％、０．２００％、又は０．１００％である。
なお、「ＲＥＭ」とはＳｃ、Ｙ、及びランタノイドの合計１７元素の総称であり、ＲＥＭとして１種のみを含んでも２種以上含んでもよい。ＲＥＭを２種以上含む場合における含有量とは、ＲＥＭの合計含有量を指す。また、ＲＥＭについては一般的にミッシュメタルに含有される。このため、例えば、ＲＥＭは、ＲＥＭの合計含有量が上記の範囲となるように、ミッシュメタルの形で含有させてもよい。
（Ｚｒ：０～０．５００％）
Ｚｒは、溶接金属を作製するための溶接時においてビード形状を安定化させることができるので、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＺｒ含有量が過剰であると、溶接金属の酸素量を増加させ、低温靭性を劣化させる可能性がある。
よって、溶接金属のＺｒ含有量は、０～０．５００％とする。
溶接金属のＺｒ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００３％、又は０．００５％である。
溶接金属のＺｒ含有量の上限は、好ましくは、０．４００％、０．３００％、０．２００％、又は０．１００％である。
Ｚｒは、溶接金属を作製するための溶接時においてビード形状を安定化させることができるので、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＺｒ含有量が過剰であると、溶接金属の酸素量を増加させ、低温靭性を劣化させる可能性がある。
よって、溶接金属のＺｒ含有量は、０～０．５００％とする。
溶接金属のＺｒ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００３％、又は０．００５％である。
溶接金属のＺｒ含有量の上限は、好ましくは、０．４００％、０．３００％、０．２００％、又は０．１００％である。
（Ｎ ：０～０．５００％）
Ｎは、オーステナイト安定化元素であり、侵入型固溶強化元素でもあり、溶接金属の低温靭性及び強度の向上のため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＮ含有量が過剰であると、ブローの発生が増大し、溶接欠陥の原因となる。
よって、溶接金属のＮ含有量は、０～０．５００％とする。
溶接金属のＮ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００１５％、又は０．００２％である。
溶接金属のＮ含有量の上限は、好ましくは、０．４００％、０．３００％、０．２００％、又は０．１００％である。
Ｎは、オーステナイト安定化元素であり、侵入型固溶強化元素でもあり、溶接金属の低温靭性及び強度の向上のため、溶接金属に含有させてもよい。
一方、溶接金属のＮ含有量が過剰であると、ブローの発生が増大し、溶接欠陥の原因となる。
よって、溶接金属のＮ含有量は、０～０．５００％とする。
溶接金属のＮ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００１５％、又は０．００２％である。
溶接金属のＮ含有量の上限は、好ましくは、０．４００％、０．３００％、０．２００％、又は０．１００％である。
（Ｏ ：０．００１～０．１５０％）
Ｏは、不純物として溶接金属中に含有される。しかしながら、Ｏの含有量が過剰になると、靭性および延性の劣化を招くため、溶接金属のＯ含有量の上限は、０．１５０％以下とする。
一方、Ｏの含有量の極端な低減は製造コストの上昇を招くため、溶接金属のＯ含有量の下限は、０．００１％以上とする。
溶接金属のＯ含有量の下限は、好ましくは、０．００５％、又は０．０１０％である。
溶接金属のＯ含有量の上限は、好ましくは、０．１２０％、０．１００％、０．０８０％である。
Ｏは、不純物として溶接金属中に含有される。しかしながら、Ｏの含有量が過剰になると、靭性および延性の劣化を招くため、溶接金属のＯ含有量の上限は、０．１５０％以下とする。
一方、Ｏの含有量の極端な低減は製造コストの上昇を招くため、溶接金属のＯ含有量の下限は、０．００１％以上とする。
溶接金属のＯ含有量の下限は、好ましくは、０．００５％、又は０．０１０％である。
溶接金属のＯ含有量の上限は、好ましくは、０．１２０％、０．１００％、０．０８０％である。
（残部：Ｆｅ及び不純物）
溶接金属の化学組成におけるその他の残部成分は、Ｆｅ及び不純物である。
不純物とは、溶接金属を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料から混入したり、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、溶接金属の特性に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
溶接金属の化学組成におけるその他の残部成分は、Ｆｅ及び不純物である。
不純物とは、溶接金属を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料から混入したり、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、溶接金属の特性に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
（溶接金属中のＭｎ含有量、Ｎｉ含有量及びＣｒ含有量の合計（Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）＋Ｃｒ（Ｗ）））
Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｒは、各々、オーステナイト安定化元素であり、溶接金属の低温靭性を向上させる。溶接金属の低温靭性向上の観点から、溶接金属中のマンガン量をＭｎ（Ｗ）、溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）、溶接金属中のクロム量をＣｒ（Ｗ）としたとき、下記（２）式を満足することが好ましい。
Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）＋Ｃｒ（Ｗ）≧１５・・・（２）式
つまり、溶接金属中のＭｎ含有量、Ｎｉ含有量及びＣｒ含有量の合計（Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）＋Ｃｒ（Ｗ））を１５％以上とすることが好ましい。
溶接金属におけるＭｎ含有量、Ｎｉ含有量及びＣｒ含有量の合計（Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）＋Ｃｒ（Ｗ））は、より好ましくは、１８％以上、２０％以上、又は２３％以上である。
Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｒは、各々、オーステナイト安定化元素であり、溶接金属の低温靭性を向上させる。溶接金属の低温靭性向上の観点から、溶接金属中のマンガン量をＭｎ（Ｗ）、溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）、溶接金属中のクロム量をＣｒ（Ｗ）としたとき、下記（２）式を満足することが好ましい。
Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）＋Ｃｒ（Ｗ）≧１５・・・（２）式
つまり、溶接金属中のＭｎ含有量、Ｎｉ含有量及びＣｒ含有量の合計（Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）＋Ｃｒ（Ｗ））を１５％以上とすることが好ましい。
溶接金属におけるＭｎ含有量、Ｎｉ含有量及びＣｒ含有量の合計（Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）＋Ｃｒ（Ｗ））は、より好ましくは、１８％以上、２０％以上、又は２３％以上である。
また、過度にＭｎを増やすと、積層欠陥エネルギーが低くなり靭性が劣化する。また耐高温割れ性も劣化する。そのため、溶接金属のコストを抑え、溶接金属の低温靭性を向上させる観点から、溶接金属におけるＭｎ含有量、Ｎｉ含有量及びＣｒ含有量がそれぞれ前述の範囲を満たしつつ、Ｍｎ含有量、Ｎｉ含有量及びＣｒ含有量の合計（Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）＋Ｃｒ（Ｗ））は、６０％以下とすることが好ましい。溶接金属におけるＭｎ含有量、Ｎｉ含有量及びＣｒ含有量の合計（Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）＋Ｃｒ（Ｗ））は、より好ましくは、５０％以下、４０％以下、又は３５％以下である。
（溶接金属中のＭｎ含有量及びＮｉ含有量の合計（Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）））
Ｍｎ及びＮｉは、各々、オーステナイト安定化元素であり、溶接金属の低温靭性を向上させる。溶接金属の低温靭性向上の観点から、溶接金属中のマンガン量をＭｎ（Ｗ）、溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）としたとき、下記（３）式を満足することが好ましい。
Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）≧１５・・・（３）式
つまり、溶接金属中のＭｎ含有量及びＮｉ含有量の合計（Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ））を１５％以上とすることが好ましい。
溶接金属におけるＭｎ含有量及びＮｉ含有量の合計（Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ））は、より好ましくは、１８％以上、２０％以上、又は２３％以上である。
Ｍｎ及びＮｉは、各々、オーステナイト安定化元素であり、溶接金属の低温靭性を向上させる。溶接金属の低温靭性向上の観点から、溶接金属中のマンガン量をＭｎ（Ｗ）、溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）としたとき、下記（３）式を満足することが好ましい。
Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）≧１５・・・（３）式
つまり、溶接金属中のＭｎ含有量及びＮｉ含有量の合計（Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ））を１５％以上とすることが好ましい。
溶接金属におけるＭｎ含有量及びＮｉ含有量の合計（Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ））は、より好ましくは、１８％以上、２０％以上、又は２３％以上である。
また、過度にＭｎを増やすと、積層欠陥エネルギーが低くなり靭性が劣化し、耐高温割れ性が劣化する。そのため、溶接金属のコストを抑え、溶接金属の低温靭性を向上させる観点から、溶接金属におけるＭｎ含有量及びＮｉ含有量がそれぞれ前述の範囲を満たしつつ、Ｍｎ含有量及びＮｉ含有量の合計（Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ））は、６０％以下とすることが好ましい。溶接金属におけるＭｎ含有量及びＮｉ含有量の合計（Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ））は、より好ましくは、５０％以下、４０％以下、又は３５％以下である。
（溶接金属中のＭｎ含有量とＮｉ含有量との質量比（Ｎｉ（Ｗ）／Ｍｎ（Ｗ））
Ｍｎ及びＮｉは、各々、オーステナイト安定化元素であり、溶接金属の低温靭性を向上させる。また、過度にＭｎを増やすと積層欠陥エネルギーが低くなり靭性が劣化し、耐高温割れ性が劣化する。そのため、溶接金属の低温靭性および耐高温割れ性を向上する観点から、溶接金属中のマンガン量をＭｎ（Ｗ）、溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）としたとき、下記（４－１）式を満足することが好ましい。
Ｎｉ（Ｗ）／Ｍｎ（Ｗ）≧０．２０・・・（４－１）式
つまり、溶接金属中のＭｎ含有量とＮｉ含有量との質量比（Ｎｉ（Ｗ）／Ｍｎ（Ｗ））を０．２０以上とすることが好ましい。
溶接金属におけるＭｎ含有量とＮｉ含有量との質量比（Ｎｉ（Ｗ）／Ｍｎ（Ｗ））の下限は、より好ましくは、０．３０、０．５０、０．６０、０．７０、０．８０、又は１．００である。
つまり、下記（４－２）式を満足することが特に好ましい。
Ｎｉ（Ｗ）／Ｍｎ（Ｗ）≧１．００・・・（４－２）式
Ｍｎ及びＮｉは、各々、オーステナイト安定化元素であり、溶接金属の低温靭性を向上させる。また、過度にＭｎを増やすと積層欠陥エネルギーが低くなり靭性が劣化し、耐高温割れ性が劣化する。そのため、溶接金属の低温靭性および耐高温割れ性を向上する観点から、溶接金属中のマンガン量をＭｎ（Ｗ）、溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）としたとき、下記（４－１）式を満足することが好ましい。
Ｎｉ（Ｗ）／Ｍｎ（Ｗ）≧０．２０・・・（４－１）式
つまり、溶接金属中のＭｎ含有量とＮｉ含有量との質量比（Ｎｉ（Ｗ）／Ｍｎ（Ｗ））を０．２０以上とすることが好ましい。
溶接金属におけるＭｎ含有量とＮｉ含有量との質量比（Ｎｉ（Ｗ）／Ｍｎ（Ｗ））の下限は、より好ましくは、０．３０、０．５０、０．６０、０．７０、０．８０、又は１．００である。
つまり、下記（４－２）式を満足することが特に好ましい。
Ｎｉ（Ｗ）／Ｍｎ（Ｗ）≧１．００・・・（４－２）式
一方、Ｎｉは高価な金属であるため、溶接金属のコストを抑えつつ、溶接金属の低温靭性および耐高温割れ性を向上する観点から、溶接金属におけるＭｎ含有量とＮｉ含有量との質量比（Ｎｉ（Ｗ）／Ｍｎ（Ｗ））の上限は、好ましくは、１０．００、８．００、又は５．００である。
なお、溶接金属の組成は、溶接金属の中央部からサンプルを採取して測定したものである。ここで中央部とは、溶接金属の幅方向中央かつ板厚の１／４（ただし溶接金属が鋼材の表面よりも盛り上がっている場合には、鋼材の表面を基準にして板厚の１／４）の位置を指す。
（溶接金属におけるオーステナイト分率）
溶接金属における低温靭性を高めるためには、溶接金属の組織におけるオーステナイトの割合を高めることが好ましい。そのため、溶接金属におけるオーステナイト分率は、７０％以上であることが好ましい。オーステナイト分率は、より好ましくは、８０％以上、又は９０％以上であり、１００％であってもよい。なお、組織の残部はマルテンサイトである。
溶接金属における低温靭性を高めるためには、溶接金属の組織におけるオーステナイトの割合を高めることが好ましい。そのため、溶接金属におけるオーステナイト分率は、７０％以上であることが好ましい。オーステナイト分率は、より好ましくは、８０％以上、又は９０％以上であり、１００％であってもよい。なお、組織の残部はマルテンサイトである。
なお、溶接金属の組織におけるオーステナイト分率は、次の方法で求めることができる。
溶接金属の中央部、つまり溶接金属の幅方向中央かつ板厚の１／４（ただし溶接金属が鋼材の表面よりも盛り上がっている場合には、鋼材の表面を基準にして板厚の１／４）の位置からサンプルを採取する。サンプル表面において、ＦＥＲＩＴＳＣＯＰＥ（登録商標） ＦＭＰ３０（株式会社フィッシャー・インストルメンツ製）を用い、当該測定器のプローブに株式会社フィッシャー・インストルメンツ製プローブ（ＦＧＡＢ １．３－Ｆｅ）を用いて、磁気誘導法によりｂｃｃ含有率（面積％）を測定し、測定されたｂｃｃ含有率の算術平均値を求める。求めた値を、組織中のマルテンサイト体積率（％）とみなす。得られたマルテンサイト体積率を用いて、以下の式により、溶接金属の組織におけるオーステナイト分率（％）を求める。
オーステナイト分率＝１００－マルテンサイト体積率
溶接金属の中央部、つまり溶接金属の幅方向中央かつ板厚の１／４（ただし溶接金属が鋼材の表面よりも盛り上がっている場合には、鋼材の表面を基準にして板厚の１／４）の位置からサンプルを採取する。サンプル表面において、ＦＥＲＩＴＳＣＯＰＥ（登録商標） ＦＭＰ３０（株式会社フィッシャー・インストルメンツ製）を用い、当該測定器のプローブに株式会社フィッシャー・インストルメンツ製プローブ（ＦＧＡＢ １．３－Ｆｅ）を用いて、磁気誘導法によりｂｃｃ含有率（面積％）を測定し、測定されたｂｃｃ含有率の算術平均値を求める。求めた値を、組織中のマルテンサイト体積率（％）とみなす。得られたマルテンサイト体積率を用いて、以下の式により、溶接金属の組織におけるオーステナイト分率（％）を求める。
オーステナイト分率＝１００－マルテンサイト体積率
（溶接金属の引張強さ）
溶接金属の引張強さは、例えば５９０～１２００ＭＰａとすることが好ましい。なお、引張強さはＪＩＳ Ｚ３１１１：２００５に準じて溶接金属の引張試験を行うことで測定できる。
溶接金属の引張強さは、例えば５９０～１２００ＭＰａとすることが好ましい。なお、引張強さはＪＩＳ Ｚ３１１１：２００５に準じて溶接金属の引張試験を行うことで測定できる。
＜鋼材＞
（鋼材の化学組成）
次いで、本開示に係る溶接継手を構成する鋼材の化学組成について詳細に説明する。
なお、鋼材の化学組成の説明において、「％」は、特に説明がない限り、「鋼材の全質量に対する質量％」を意味する。
（鋼材の化学組成）
次いで、本開示に係る溶接継手を構成する鋼材の化学組成について詳細に説明する。
なお、鋼材の化学組成の説明において、「％」は、特に説明がない限り、「鋼材の全質量に対する質量％」を意味する。
本開示に係る溶接継手には、熱影響部（ＨＡＺ）における低温靭性を確保する観点で、５～１０％のＮｉを含む特定組成の鋼材（以下「第１の鋼材」と称す）、または２０～３０％のＭｎを含む特定組成の鋼材（以下「第２の鋼材」と称す）を用いる。
（１）第１の鋼材
まず、５～１０％のＮｉを含む特定組成を有する第１の鋼材について説明する。
第１の鋼材の化学組成は、質量％で
Ｃ ：０．０３～０．１０％、
Ｓｉ：０．０１～０．５０％、
Ｍｎ：０．３～１．５％、
Ｎｉ：５．０～１０．０％、
Ｐ ：０～０．０１５％、
Ｓ ：０～０．０１５％、
Ａｌ：０．００５～０．０８％、
Ｂ ：０～０．００１０％、
Ｔｉ：０～０．０１０％、
Ｎｂ：０～０．０１０％、
Ｖ ：０～０．０１０％、
Ｎ ：０～０．０１０％、
Ｏ ：０～０．００５％、
Ｃｕ：０～１．０％、
Ｃｒ：０～１．０％、
Ｍｏ：０～１．０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物である。
まず、５～１０％のＮｉを含む特定組成を有する第１の鋼材について説明する。
第１の鋼材の化学組成は、質量％で
Ｃ ：０．０３～０．１０％、
Ｓｉ：０．０１～０．５０％、
Ｍｎ：０．３～１．５％、
Ｎｉ：５．０～１０．０％、
Ｐ ：０～０．０１５％、
Ｓ ：０～０．０１５％、
Ａｌ：０．００５～０．０８％、
Ｂ ：０～０．００１０％、
Ｔｉ：０～０．０１０％、
Ｎｂ：０～０．０１０％、
Ｖ ：０～０．０１０％、
Ｎ ：０～０．０１０％、
Ｏ ：０～０．００５％、
Ｃｕ：０～１．０％、
Ｃｒ：０～１．０％、
Ｍｏ：０～１．０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物である。
Ｃ ：０．０３～０．１０％
Ｃは、鋼の焼入れ性を高め、強度向上に寄与する元素である。一方、Ｃ含有量が過剰であると靱性が低下する。
よって、母材である鋼材や熱影響部（ＨＡＺ）の強度および靭性の向上の観点から、第１の鋼材のＣ含有量は、０．０３～０．１０％とする。
第１の鋼材のＣ含有量の下限は、好ましくは、０．０３５％、０．０４％、又は０．０４５％としてもよい。
第１の鋼材のＣ含有量の上限は、好ましくは、０．０９５％、０．０９％、０．０８５％、０．０８％、０．０７５％、又は０．０７％である。
Ｃは、鋼の焼入れ性を高め、強度向上に寄与する元素である。一方、Ｃ含有量が過剰であると靱性が低下する。
よって、母材である鋼材や熱影響部（ＨＡＺ）の強度および靭性の向上の観点から、第１の鋼材のＣ含有量は、０．０３～０．１０％とする。
第１の鋼材のＣ含有量の下限は、好ましくは、０．０３５％、０．０４％、又は０．０４５％としてもよい。
第１の鋼材のＣ含有量の上限は、好ましくは、０．０９５％、０．０９％、０．０８５％、０．０８％、０．０７５％、又は０．０７％である。
Ｓｉ：０．０１～０．５０％
Ｓｉは、固溶強化により鋼の強度を高める元素である。一方、Ｓｉ含有量が過剰であると、加工性が低下するとともに鋼の強度も低下する。
よって、第１の鋼材のＳｉ含有量は、０．０１～０．５０％とする。
第１の鋼材のＳｉ含有量の下限は、好ましくは、０．０３％、０．０５％、又は０．１０％としてもよい。
第１の鋼材のＳｉ含有量の上限は、好ましくは、０．４５％、０．４０％、０．３５％、又は０．３０％である。
Ｓｉは、固溶強化により鋼の強度を高める元素である。一方、Ｓｉ含有量が過剰であると、加工性が低下するとともに鋼の強度も低下する。
よって、第１の鋼材のＳｉ含有量は、０．０１～０．５０％とする。
第１の鋼材のＳｉ含有量の下限は、好ましくは、０．０３％、０．０５％、又は０．１０％としてもよい。
第１の鋼材のＳｉ含有量の上限は、好ましくは、０．４５％、０．４０％、０．３５％、又は０．３０％である。
Ｍｎ：０．３～１．５％
Ｍｎは、鋼の強度を高める元素である。一方、Ｍｎ含有量が過剰であると、加工性が劣化するとともに靭性が不安定となる。
よって、第１の鋼材のＭｎ含有量は、０．３～１．５％とする。
第１の鋼材のＭｎ含有量の下限は、好ましくは、０．４％、０．５％、又は０．７％としてもよい。
第１の鋼材のＭｎ含有量の上限は、好ましくは、１．４％、１．３％、又は１．２％である。
Ｍｎは、鋼の強度を高める元素である。一方、Ｍｎ含有量が過剰であると、加工性が劣化するとともに靭性が不安定となる。
よって、第１の鋼材のＭｎ含有量は、０．３～１．５％とする。
第１の鋼材のＭｎ含有量の下限は、好ましくは、０．４％、０．５％、又は０．７％としてもよい。
第１の鋼材のＭｎ含有量の上限は、好ましくは、１．４％、１．３％、又は１．２％である。
Ｎｉ：５．０～１０．０％
Ｎｉは、鋼の強度および低温靭性の向上に寄与する元素である。一方、Ｎｉ含有量が過剰であると、コストの上昇に見合う靭性の向上が困難であり、また酸洗時や熱間加工時に支障が生じることがある。
よって、第１の鋼材のＮｉ含有量は、５．０～１０．０％とする。
第１の鋼材のＮｉ含有量の下限は、好ましくは、５．５％、５．８％、又は６．０％としてもよい。
第１の鋼材のＮｉ含有量の上限は、好ましくは、９．８％、９．６％、又は９．５％である。
Ｎｉは、鋼の強度および低温靭性の向上に寄与する元素である。一方、Ｎｉ含有量が過剰であると、コストの上昇に見合う靭性の向上が困難であり、また酸洗時や熱間加工時に支障が生じることがある。
よって、第１の鋼材のＮｉ含有量は、５．０～１０．０％とする。
第１の鋼材のＮｉ含有量の下限は、好ましくは、５．５％、５．８％、又は６．０％としてもよい。
第１の鋼材のＮｉ含有量の上限は、好ましくは、９．８％、９．６％、又は９．５％である。
Ｐ ：０～０．０１５％
Ｐは、不純物であり、脆化を起こす元素であるので、第１の鋼材のＰ含有量は極力低減させることが好ましい。よって、第１の鋼材のＰ含有量の下限は、０％とする。ただし、脱Ｐコストの低減の観点から、第１の鋼材のＰ含有量は、０．００２％以上としてもよい。
一方、第１の鋼材のＰ含有量が０．０１５％以下であれば、Ｐの脆化への悪影響が許容できる範囲内となる。
よって、第１の鋼材のＰ含有量は、０～０．０１５％とする。
脆化を効果的に抑制するために、第１の鋼材のＰ含有量は、０．０１３％以下、０．０１２％以下、又は０．０１０％以下が好ましい。
Ｐは、不純物であり、脆化を起こす元素であるので、第１の鋼材のＰ含有量は極力低減させることが好ましい。よって、第１の鋼材のＰ含有量の下限は、０％とする。ただし、脱Ｐコストの低減の観点から、第１の鋼材のＰ含有量は、０．００２％以上としてもよい。
一方、第１の鋼材のＰ含有量が０．０１５％以下であれば、Ｐの脆化への悪影響が許容できる範囲内となる。
よって、第１の鋼材のＰ含有量は、０～０．０１５％とする。
脆化を効果的に抑制するために、第１の鋼材のＰ含有量は、０．０１３％以下、０．０１２％以下、又は０．０１０％以下が好ましい。
Ｓ ：０～０．０１５％
Ｓは、不純物であり、脆化を起こす元素である。また、Ｓは、鋼中で粗大なＭｎＳを形成し、鋼の加工性を低下させるとともに強度も低下させる元素である。よって、第１の鋼材のＳ含有量は極力低減させることが好ましく、第１の鋼材のＳ含有量の下限は、０％とする。ただし、脱Ｓコストの低減の観点から、第１の鋼材のＳ含有量は、０．０００２％以上としてもよい。
一方、第１の鋼材のＳ含有量が０．０１５％以下であれば、Ｓによる脆化等の悪影響が許容できる範囲内となる。
よって、第１の鋼材のＳ含有量は、０～０．０１５％とする。
脆化を効果的に抑制するために、第１の鋼材のＳ含有量は、０．０１０％以下、０．００８％以下、又は０．００５％以下が好ましい。
Ｓは、不純物であり、脆化を起こす元素である。また、Ｓは、鋼中で粗大なＭｎＳを形成し、鋼の加工性を低下させるとともに強度も低下させる元素である。よって、第１の鋼材のＳ含有量は極力低減させることが好ましく、第１の鋼材のＳ含有量の下限は、０％とする。ただし、脱Ｓコストの低減の観点から、第１の鋼材のＳ含有量は、０．０００２％以上としてもよい。
一方、第１の鋼材のＳ含有量が０．０１５％以下であれば、Ｓによる脆化等の悪影響が許容できる範囲内となる。
よって、第１の鋼材のＳ含有量は、０～０．０１５％とする。
脆化を効果的に抑制するために、第１の鋼材のＳ含有量は、０．０１０％以下、０．００８％以下、又は０．００５％以下が好ましい。
Ａｌ：０．００５～０．０８％
Ａｌは、脱酸作用をなす元素であり、また、フェライトを安定化し、セメンタイトの析出を抑制する元素である。一方、Ａｌは酸化し易く、Ａｌ含有量が過剰であると、介在物が増加して加工性が低下するとともに鋼の強度も低下する。
よって、第１の鋼材のＡｌ含有量は、０．００５～０．０８％とする。
第１の鋼材のＡｌ含有量の下限は、好ましくは、０．０１％、０．０１５％、又は０．０２％としてもよい。
第１の鋼材のＡｌ含有量の上限は、好ましくは、０．０７％、０．０６％、又は０．０５％である。
Ａｌは、脱酸作用をなす元素であり、また、フェライトを安定化し、セメンタイトの析出を抑制する元素である。一方、Ａｌは酸化し易く、Ａｌ含有量が過剰であると、介在物が増加して加工性が低下するとともに鋼の強度も低下する。
よって、第１の鋼材のＡｌ含有量は、０．００５～０．０８％とする。
第１の鋼材のＡｌ含有量の下限は、好ましくは、０．０１％、０．０１５％、又は０．０２％としてもよい。
第１の鋼材のＡｌ含有量の上限は、好ましくは、０．０７％、０．０６％、又は０．０５％である。
Ｂ ：０～０．００１０％
Ｂは、粒界に偏析して粒界強度を高める元素であり、第１の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｂ含有量が過剰であると、靭性を低下させ、さらに鋼の強度の低下を引き起こす懸念がある。
よって、第１の鋼材のＢ含有量は、０～０．００１％とする。
第１の鋼材のＢ含有量の下限は、好ましくは、０．０００１％、０．０００２％、又は０．０００３％としてもよい。
第１の鋼材のＢ含有量の上限は、好ましくは、０．０００９％、０．０００８％、又は０．０００７％である。
Ｂは、粒界に偏析して粒界強度を高める元素であり、第１の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｂ含有量が過剰であると、靭性を低下させ、さらに鋼の強度の低下を引き起こす懸念がある。
よって、第１の鋼材のＢ含有量は、０～０．００１％とする。
第１の鋼材のＢ含有量の下限は、好ましくは、０．０００１％、０．０００２％、又は０．０００３％としてもよい。
第１の鋼材のＢ含有量の上限は、好ましくは、０．０００９％、０．０００８％、又は０．０００７％である。
Ｔｉ：０～０．０１０％
Ｔｉは、析出物を形成し、鋼材組織を細粒とする元素であり、第１の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｔｉ含有量が過剰であると、鋼材の製造性が低下し、加工時に割れが生じ、鋼の強度が低下する懸念がある。
よって、第１の鋼材のＴｉ含有量は、０～０．０１０％とする。
第１の鋼材のＴｉ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００２％、又は０．００３％としてもよい。
第１の鋼材のＴｉ含有量の上限は、好ましくは、０．００９％、０．００８％、又は０．００７％である。
Ｔｉは、析出物を形成し、鋼材組織を細粒とする元素であり、第１の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｔｉ含有量が過剰であると、鋼材の製造性が低下し、加工時に割れが生じ、鋼の強度が低下する懸念がある。
よって、第１の鋼材のＴｉ含有量は、０～０．０１０％とする。
第１の鋼材のＴｉ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００２％、又は０．００３％としてもよい。
第１の鋼材のＴｉ含有量の上限は、好ましくは、０．００９％、０．００８％、又は０．００７％である。
Ｎｂ：０～０．０１０％
Ｎｂは、微細な炭窒化物を形成し結晶粒の粗大化を抑制する元素であり、第１の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｎｂ含有量が過剰であると、靭性を低下させ、さらに鋼の強度の低下を引き起こす懸念がある。
よって、第１の鋼材のＮｂ含有量は、０～０．０１０％とする。
第１の鋼材のＮｂ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００２％、又は０．００３％としてもよい。
第１の鋼材のＮｂ含有量の上限は、好ましくは、０．００９％、０．００８％、又は０．００７％である。
Ｎｂは、微細な炭窒化物を形成し結晶粒の粗大化を抑制する元素であり、第１の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｎｂ含有量が過剰であると、靭性を低下させ、さらに鋼の強度の低下を引き起こす懸念がある。
よって、第１の鋼材のＮｂ含有量は、０～０．０１０％とする。
第１の鋼材のＮｂ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００２％、又は０．００３％としてもよい。
第１の鋼材のＮｂ含有量の上限は、好ましくは、０．００９％、０．００８％、又は０．００７％である。
Ｖ ：０～０．０１０％
Ｖは、微細な炭窒化物を形成し結晶粒の粗大化を抑制する元素であり、第１の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｖ含有量が過剰であると、靭性を低下させ、さらに鋼の強度の低下を引き起こす懸念がある。
よって、第１の鋼材のＶ含有量は、０～０．０１０％とする。
第１の鋼材のＶ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００２％、又は０．００３％としてもよい。
第１の鋼材のＶ含有量の上限は、好ましくは、０．００９％、０．００８％、又は０．００７％である。
Ｖは、微細な炭窒化物を形成し結晶粒の粗大化を抑制する元素であり、第１の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｖ含有量が過剰であると、靭性を低下させ、さらに鋼の強度の低下を引き起こす懸念がある。
よって、第１の鋼材のＶ含有量は、０～０．０１０％とする。
第１の鋼材のＶ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００２％、又は０．００３％としてもよい。
第１の鋼材のＶ含有量の上限は、好ましくは、０．００９％、０．００８％、又は０．００７％である。
Ｎ ：０～０．０１０％
Ｎは、鋼材の強度を高める元素であり、第１の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｎは鋼中で粗大な窒化物を形成し、鋼の成形性を劣化させる作用をなす元素である。
よって、第１の鋼材のＮ含有量は、０～０．０１０％とする。
第１の鋼材のＮ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００１５％、又は０．００２％としてもよい。
第１の鋼材のＮ含有量の上限は、好ましくは、０．００９％、０．００８％、又は０．００７％である。
Ｎは、鋼材の強度を高める元素であり、第１の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｎは鋼中で粗大な窒化物を形成し、鋼の成形性を劣化させる作用をなす元素である。
よって、第１の鋼材のＮ含有量は、０～０．０１０％とする。
第１の鋼材のＮ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００１５％、又は０．００２％としてもよい。
第１の鋼材のＮ含有量の上限は、好ましくは、０．００９％、０．００８％、又は０．００７％である。
Ｏ ：０～０．００５％
Ｏは、不純物として鋼中に含有される。Ｏ含有量が過剰になると、靭性および延性の劣化を招く。Ｏ含有量は０％としてもよいが、極端な低減は製造コストの上昇を招くため、第１の鋼材のＯ含有量の下限は、０．０００１％としてもよい。
一方、第１の鋼材のＯ含有量が０．００５％以下であれば、Ｏによる靭性等への悪影響が許容できる範囲内となる。
靭性および延性の劣化を効果的に抑制するために、第１の鋼材のＯ含有量は、０．００４％以下、０．００３％以下、又は０．００２％以下が好ましい。
Ｏは、不純物として鋼中に含有される。Ｏ含有量が過剰になると、靭性および延性の劣化を招く。Ｏ含有量は０％としてもよいが、極端な低減は製造コストの上昇を招くため、第１の鋼材のＯ含有量の下限は、０．０００１％としてもよい。
一方、第１の鋼材のＯ含有量が０．００５％以下であれば、Ｏによる靭性等への悪影響が許容できる範囲内となる。
靭性および延性の劣化を効果的に抑制するために、第１の鋼材のＯ含有量は、０．００４％以下、０．００３％以下、又は０．００２％以下が好ましい。
Ｃｕ：０～１．０％
Ｃｕは、鋼の強度の向上に寄与する元素であり、第１の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｃｕ含有量が過剰であると、鋼の強度の低下を招くことがあり、また酸洗時や熱間加工時に支障が生じることがある。
よって、第１の鋼材のＣｕ含有量は、０～１．０％とする。
第１の鋼材のＣｕ含有量の下限は、好ましくは、０．０５％、０．１％、又は０．２％としてもよい。
第１の鋼材のＣｕ含有量の上限は、好ましくは、０．９％、０．８％、又は０．７％である。
Ｃｕは、鋼の強度の向上に寄与する元素であり、第１の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｃｕ含有量が過剰であると、鋼の強度の低下を招くことがあり、また酸洗時や熱間加工時に支障が生じることがある。
よって、第１の鋼材のＣｕ含有量は、０～１．０％とする。
第１の鋼材のＣｕ含有量の下限は、好ましくは、０．０５％、０．１％、又は０．２％としてもよい。
第１の鋼材のＣｕ含有量の上限は、好ましくは、０．９％、０．８％、又は０．７％である。
Ｃｒ：０～１．０％
Ｃｒは、鋼の強度の向上に寄与する元素であり、第１の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｃｒ含有量が過剰であると、鋼の強度の低下を招くことがあり、また酸洗時や熱間加工時に支障が生じることがある。
よって、第１の鋼材のＣｒ含有量は、０～１．０％とする。
第１の鋼材のＣｒ含有量の下限は、好ましくは、０．０５％、０．１％、又は０．２％としてもよい。
第１の鋼材のＣｒ含有量の上限は、好ましくは、０．９％、０．８％、又は０．７％である。
Ｃｒは、鋼の強度の向上に寄与する元素であり、第１の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｃｒ含有量が過剰であると、鋼の強度の低下を招くことがあり、また酸洗時や熱間加工時に支障が生じることがある。
よって、第１の鋼材のＣｒ含有量は、０～１．０％とする。
第１の鋼材のＣｒ含有量の下限は、好ましくは、０．０５％、０．１％、又は０．２％としてもよい。
第１の鋼材のＣｒ含有量の上限は、好ましくは、０．９％、０．８％、又は０．７％である。
Ｍｏ：０～１．０％
Ｍｏは、鋼の強度の向上に寄与する元素であり、第１の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｍｏ含有量が過剰であると、鋼の強度の低下を招くことがあり、また酸洗時や熱間加工時に支障が生じることがある。
よって、第１の鋼材のＭｏ含有量は、０～１．０％とする。
第１の鋼材のＭｏ含有量の下限は、好ましくは、０．０１％、０．０２％、又は０．０３％としてもよい。
第１の鋼材のＭｏ含有量の上限は、好ましくは、０．９％、０．８％、又は０．７％である。
Ｍｏは、鋼の強度の向上に寄与する元素であり、第１の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｍｏ含有量が過剰であると、鋼の強度の低下を招くことがあり、また酸洗時や熱間加工時に支障が生じることがある。
よって、第１の鋼材のＭｏ含有量は、０～１．０％とする。
第１の鋼材のＭｏ含有量の下限は、好ましくは、０．０１％、０．０２％、又は０．０３％としてもよい。
第１の鋼材のＭｏ含有量の上限は、好ましくは、０．９％、０．８％、又は０．７％である。
残部：Ｆｅ及び不純物
第１の鋼材の化学組成におけるその他の残部成分は、Ｆｅ及び不純物である。
不純物とは、第１の鋼材を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料から混入したり、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、第１の鋼材の特性に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
第１の鋼材の化学組成におけるその他の残部成分は、Ｆｅ及び不純物である。
不純物とは、第１の鋼材を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料から混入したり、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、第１の鋼材の特性に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
（第１の鋼材中のＭｎ含有量と溶接金属中のＭｎ含有量との関係）
本開示に係る溶接継手は、鋼材として第１の鋼材を有する場合、下記（１－Ａ）式を満足する。
Ｍｎ（Ｂ１）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ１）×０．９≦２０．０・・・（１－Ａ）式
（式中、Ｍｎ（Ｂ１）は鋼材中のマンガン量を、Ｍｎ（Ｗ１）は溶接金属中のマンガン量を、表す。）
本開示に係る溶接継手は、鋼材として第１の鋼材を有する場合、下記（１－Ａ）式を満足する。
Ｍｎ（Ｂ１）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ１）×０．９≦２０．０・・・（１－Ａ）式
（式中、Ｍｎ（Ｂ１）は鋼材中のマンガン量を、Ｍｎ（Ｗ１）は溶接金属中のマンガン量を、表す。）
第１の鋼材中のマンガン含有量と溶接金属中のマンガン含有量を、（１－Ａ）式を満たす関係に制御することで、溶接金属における低温靭性および耐高温割れ性を向上できる。
また、第１の鋼材中のマンガン含有量と溶接金属中のマンガン含有量を、（１－Ａ）式を満たす関係に制御することで、さらに溶接継手の製造時における溶接性（特に溶接時におけるヒュームの低減性）を高められる。特にヒュームの発生には、第１の鋼材中のマンガン量に比べて溶接金属中のマンガン量の影響が大きい。（１－Ａ）式における「×０．３」および「×０．９」の係数は、この知見に基づいて実験的に求めた。
また、第１の鋼材中のマンガン含有量と溶接金属中のマンガン含有量を、（１－Ａ）式を満たす関係に制御することで、さらに溶接継手の製造時における溶接性（特に溶接時におけるヒュームの低減性）を高められる。特にヒュームの発生には、第１の鋼材中のマンガン量に比べて溶接金属中のマンガン量の影響が大きい。（１－Ａ）式における「×０．３」および「×０．９」の係数は、この知見に基づいて実験的に求めた。
第１鋼材中のマンガン量Ｍｎ（Ｂ１）と溶接金属中のマンガン量Ｍｎ（Ｗ１）との関係式（Ｍｎ（Ｂ１）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ１）×０．９）は、より好ましくは、１８．０％以下、１６．０％以下、又は１４．０％以下である。
また、関係式（Ｍｎ（Ｂ１）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ１）×０．９）の下限値は、特に限定されるものではないが、オーステナイト安定化元素であるＭｎ量が低過ぎないことで、主に溶接金属におけるオーステナイト分率の低下が抑制され靭性低下を抑制できるとの観点から、好ましくは、６．０％以上、７．０％以上、又は８．０％以上である。
また、関係式（Ｍｎ（Ｂ１）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ１）×０．９）の下限値は、特に限定されるものではないが、オーステナイト安定化元素であるＭｎ量が低過ぎないことで、主に溶接金属におけるオーステナイト分率の低下が抑制され靭性低下を抑制できるとの観点から、好ましくは、６．０％以上、７．０％以上、又は８．０％以上である。
（２）第２の鋼材
次いで、２０～３０％のＭｎを含む特定組成を有する第２の鋼材について説明する。
第２の鋼材の化学組成は、質量％で
Ｃ ：０．１０～０．６０％、
Ｓｉ：０．０３～１．０％、
Ｍｎ：２０～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｒ：０～１０．０％、
Ａｌ：０．００１～０．０８％、
Ｂ ：０～０．００１０％、
Ｔｉ：０～０．０１０％、
Ｎｂ：０～０．０１０％、
Ｖ ：０～０．０１０％、
Ｃｕ：０～１．０％、
Ｍｏ：０～１．０％、
Ｎｉ：０～１０％
Ｎ ：０～０．０１０％、
Ｏ ：０～０．００５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物である。
次いで、２０～３０％のＭｎを含む特定組成を有する第２の鋼材について説明する。
第２の鋼材の化学組成は、質量％で
Ｃ ：０．１０～０．６０％、
Ｓｉ：０．０３～１．０％、
Ｍｎ：２０～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｒ：０～１０．０％、
Ａｌ：０．００１～０．０８％、
Ｂ ：０～０．００１０％、
Ｔｉ：０～０．０１０％、
Ｎｂ：０～０．０１０％、
Ｖ ：０～０．０１０％、
Ｃｕ：０～１．０％、
Ｍｏ：０～１．０％、
Ｎｉ：０～１０％
Ｎ ：０～０．０１０％、
Ｏ ：０～０．００５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物である。
Ｃ ：０．１０～０．６０％
Ｃは、鋼の焼入れ性を高め、強度向上に寄与する元素である。一方、Ｃ含有量が過剰であると靱性が低下する。
よって、母材である鋼材や熱影響部（ＨＡＺ）の強度および靭性の向上の観点から、第２の鋼材のＣ含有量は、０．１０～０．６０％とする。
第２の鋼材のＣ含有量の下限は、好ましくは、０．１２％、０．１５％、０．１８％、又は０．２０％としてもよい。
第２の鋼材のＣ含有量の上限は、好ましくは、０．５８％、０．５５％、又は０．５２％である。
Ｃは、鋼の焼入れ性を高め、強度向上に寄与する元素である。一方、Ｃ含有量が過剰であると靱性が低下する。
よって、母材である鋼材や熱影響部（ＨＡＺ）の強度および靭性の向上の観点から、第２の鋼材のＣ含有量は、０．１０～０．６０％とする。
第２の鋼材のＣ含有量の下限は、好ましくは、０．１２％、０．１５％、０．１８％、又は０．２０％としてもよい。
第２の鋼材のＣ含有量の上限は、好ましくは、０．５８％、０．５５％、又は０．５２％である。
Ｓｉ：０．０３～１．０％
Ｓｉは、固溶強化により鋼の強度を高める元素である。一方、Ｓｉ含有量が過剰であると、加工性が低下するとともに鋼の強度も低下する。
よって、第２の鋼材のＳｉ含有量は、０．０３～１．００％とする。
第２の鋼材のＳｉ含有量の下限は、好ましくは、０．０５％、０．０８％、又は０．１％としてもよい。
第２の鋼材のＳｉ含有量の上限は、好ましくは、０．９％、０．８％、０．７％、又は０．６％である。
Ｓｉは、固溶強化により鋼の強度を高める元素である。一方、Ｓｉ含有量が過剰であると、加工性が低下するとともに鋼の強度も低下する。
よって、第２の鋼材のＳｉ含有量は、０．０３～１．００％とする。
第２の鋼材のＳｉ含有量の下限は、好ましくは、０．０５％、０．０８％、又は０．１％としてもよい。
第２の鋼材のＳｉ含有量の上限は、好ましくは、０．９％、０．８％、０．７％、又は０．６％である。
Ｍｎ：２０～３０％
Ｍｎは、鋼の強度を高める元素である。一方、Ｍｎ含有量が過剰であると、凝固偏析が助長されるために加工性が劣化するとともに靭性が不安定となる。
よって、第２の鋼材のＭｎ含有量は、２０～３０％とする。
第２の鋼材のＭｎ含有量の下限は、好ましくは、２０．５％、２１％、又は２１．５％としてもよい。
第２の鋼材のＭｎ含有量の上限は、好ましくは、２９％、２８％、又は２７％である。
Ｍｎは、鋼の強度を高める元素である。一方、Ｍｎ含有量が過剰であると、凝固偏析が助長されるために加工性が劣化するとともに靭性が不安定となる。
よって、第２の鋼材のＭｎ含有量は、２０～３０％とする。
第２の鋼材のＭｎ含有量の下限は、好ましくは、２０．５％、２１％、又は２１．５％としてもよい。
第２の鋼材のＭｎ含有量の上限は、好ましくは、２９％、２８％、又は２７％である。
Ｐ ：０～０．０５０％
Ｐは、不純物であり、脆化を起こす元素であるので、第２の鋼材のＰ含有量は極力低減させることが好ましい。よって、第２の鋼材のＰ含有量の下限は、０％とする。ただし、脱Ｐコストの低減の観点から、第２の鋼材のＰ含有量は、０．００２％以上としてもよい。
一方、第２の鋼材のＰ含有量が０．０５０％以下であれば、Ｐの脆化への悪影響が許容できる範囲内となる。
よって、第２の鋼材のＰ含有量は、０～０．０５０％とする。
脆化を効果的に抑制するために、第２の鋼材のＰ含有量は、０．０４０％以下、０．０３０％以下、又は０．０２０％以下が好ましい。
Ｐは、不純物であり、脆化を起こす元素であるので、第２の鋼材のＰ含有量は極力低減させることが好ましい。よって、第２の鋼材のＰ含有量の下限は、０％とする。ただし、脱Ｐコストの低減の観点から、第２の鋼材のＰ含有量は、０．００２％以上としてもよい。
一方、第２の鋼材のＰ含有量が０．０５０％以下であれば、Ｐの脆化への悪影響が許容できる範囲内となる。
よって、第２の鋼材のＰ含有量は、０～０．０５０％とする。
脆化を効果的に抑制するために、第２の鋼材のＰ含有量は、０．０４０％以下、０．０３０％以下、又は０．０２０％以下が好ましい。
Ｓ ：０～０．０５０％
Ｓは、不純物であり、脆化を起こす元素である。また、Ｓは、鋼中で粗大なＭｎＳを形成し、鋼の加工性を低下させるとともに強度も低下させる元素である。よって、第２の鋼材のＳ含有量は極力低減させることが好ましく、第２の鋼材のＳ含有量の下限は、０％とする。ただし、脱Ｓコストの低減の観点から、第２の鋼材のＳ含有量は、０．００１％以上としてもよい。
一方、第２の鋼材のＳ含有量が０．０５０％以下であれば、Ｓによる脆化等の悪影響が許容できる範囲内となる。
よって、第２の鋼材のＳ含有量は、０～０．０５０％とする。
脆化を効果的に抑制するために、第２の鋼材のＳ含有量は、０．０４０％以下、０．０３０％以下、又は０．０１０％以下が好ましい。
Ｓは、不純物であり、脆化を起こす元素である。また、Ｓは、鋼中で粗大なＭｎＳを形成し、鋼の加工性を低下させるとともに強度も低下させる元素である。よって、第２の鋼材のＳ含有量は極力低減させることが好ましく、第２の鋼材のＳ含有量の下限は、０％とする。ただし、脱Ｓコストの低減の観点から、第２の鋼材のＳ含有量は、０．００１％以上としてもよい。
一方、第２の鋼材のＳ含有量が０．０５０％以下であれば、Ｓによる脆化等の悪影響が許容できる範囲内となる。
よって、第２の鋼材のＳ含有量は、０～０．０５０％とする。
脆化を効果的に抑制するために、第２の鋼材のＳ含有量は、０．０４０％以下、０．０３０％以下、又は０．０１０％以下が好ましい。
Ｃｒ：０～１０．０％
Ｃｒは、鋼の強度の向上に寄与する元素であり、第２の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｃｒ含有量が過剰であると、鋼の強度の低下を招くことがあり、また酸洗時や熱間加工時に支障が生じることがある。
よって、第２の鋼材のＣｒ含有量は、０～１０．０％とする。
第２の鋼材のＣｒ含有量の下限は、好ましくは、０．０５％、０．１％、又は０．２％としてもよい。
第２の鋼材のＣｒ含有量の上限は、好ましくは、９．０％、８．０％、又は７．０％である。
Ｃｒは、鋼の強度の向上に寄与する元素であり、第２の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｃｒ含有量が過剰であると、鋼の強度の低下を招くことがあり、また酸洗時や熱間加工時に支障が生じることがある。
よって、第２の鋼材のＣｒ含有量は、０～１０．０％とする。
第２の鋼材のＣｒ含有量の下限は、好ましくは、０．０５％、０．１％、又は０．２％としてもよい。
第２の鋼材のＣｒ含有量の上限は、好ましくは、９．０％、８．０％、又は７．０％である。
Ａｌ：０．００１～０．０８％
Ａｌは、脱酸作用をなす元素であり、また、フェライトを安定化し、セメンタイトの析出を抑制する元素である。一方、Ａｌは酸化し易く、Ａｌ含有量が過剰であると、介在物が増加して加工性が低下するとともに鋼の強度も低下する。
よって、第２の鋼材のＡｌ含有量は、０．００１～０．０８％とする。
第２の鋼材のＡｌ含有量の下限は、好ましくは、０．００２％、０．００５％、又は０．０１％としてもよい。
第２の鋼材のＡｌ含有量の上限は、好ましくは、０．０７％、０．０６％、又は０．０５％である。
Ａｌは、脱酸作用をなす元素であり、また、フェライトを安定化し、セメンタイトの析出を抑制する元素である。一方、Ａｌは酸化し易く、Ａｌ含有量が過剰であると、介在物が増加して加工性が低下するとともに鋼の強度も低下する。
よって、第２の鋼材のＡｌ含有量は、０．００１～０．０８％とする。
第２の鋼材のＡｌ含有量の下限は、好ましくは、０．００２％、０．００５％、又は０．０１％としてもよい。
第２の鋼材のＡｌ含有量の上限は、好ましくは、０．０７％、０．０６％、又は０．０５％である。
Ｂ ：０～０．００１０％
Ｂは、粒界に偏析して粒界強度を高める元素であり、第２の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｂ含有量が過剰であると、靭性を低下させ、さらに鋼の強度の低下を引き起こす懸念がある。
よって、第２の鋼材のＢ含有量は、０～０．００１０％とする。
第２の鋼材のＢ含有量の下限は、好ましくは、０．０００１％、０．０００２％、又は０．０００３％としてもよい。
第２の鋼材のＢ含有量の上限は、好ましくは、０．０００９％、０．０００８％、又は０．０００７％である。
Ｂは、粒界に偏析して粒界強度を高める元素であり、第２の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｂ含有量が過剰であると、靭性を低下させ、さらに鋼の強度の低下を引き起こす懸念がある。
よって、第２の鋼材のＢ含有量は、０～０．００１０％とする。
第２の鋼材のＢ含有量の下限は、好ましくは、０．０００１％、０．０００２％、又は０．０００３％としてもよい。
第２の鋼材のＢ含有量の上限は、好ましくは、０．０００９％、０．０００８％、又は０．０００７％である。
Ｔｉ：０～０．０１０％
Ｔｉは、析出物を形成し、鋼材組織を細粒とする元素であり、第２の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｔｉ含有量が過剰であると、鋼材の製造性が低下し、加工時に割れが生じ、鋼の強度が低下する懸念がある。
よって、第２の鋼材のＴｉ含有量は、０～０．０１０％とする。
第２の鋼材のＴｉ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００２％、又は０．００３％としてもよい。
第２の鋼材のＴｉ含有量の上限は、好ましくは、０．００９％、０．００８％、又は０．００７％である。
Ｔｉは、析出物を形成し、鋼材組織を細粒とする元素であり、第２の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｔｉ含有量が過剰であると、鋼材の製造性が低下し、加工時に割れが生じ、鋼の強度が低下する懸念がある。
よって、第２の鋼材のＴｉ含有量は、０～０．０１０％とする。
第２の鋼材のＴｉ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００２％、又は０．００３％としてもよい。
第２の鋼材のＴｉ含有量の上限は、好ましくは、０．００９％、０．００８％、又は０．００７％である。
Ｎｂ：０～０．０１０％
Ｎｂは、微細な炭窒化物を形成し結晶粒の粗大化を抑制する元素であり、第２の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｎｂ含有量が過剰であると、靭性を低下させ、さらに鋼の強度の低下を引き起こす懸念がある。
よって、第２の鋼材のＮｂ含有量は、０～０．０１０％とする。
第２の鋼材のＮｂ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００２％、又は０．００３％としてもよい。
第２の鋼材のＮｂ含有量の上限は、好ましくは、０．００９％、０．００８％、又は０．００７％である。
Ｎｂは、微細な炭窒化物を形成し結晶粒の粗大化を抑制する元素であり、第２の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｎｂ含有量が過剰であると、靭性を低下させ、さらに鋼の強度の低下を引き起こす懸念がある。
よって、第２の鋼材のＮｂ含有量は、０～０．０１０％とする。
第２の鋼材のＮｂ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００２％、又は０．００３％としてもよい。
第２の鋼材のＮｂ含有量の上限は、好ましくは、０．００９％、０．００８％、又は０．００７％である。
Ｖ ：０～０．０１０％
Ｖは、微細な炭窒化物を形成し結晶粒の粗大化を抑制する元素であり、第２の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｖ含有量が過剰であると、靭性を低下させ、さらに鋼の強度の低下を引き起こす懸念がある。
よって、第２の鋼材のＶ含有量は、０～０．０１０％とする。
第２の鋼材のＶ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００２％、又は０．００３％としてもよい。
第２の鋼材のＶ含有量の上限は、好ましくは、０．００９％、０．００８％、又は０．００７％である。
Ｖは、微細な炭窒化物を形成し結晶粒の粗大化を抑制する元素であり、第２の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｖ含有量が過剰であると、靭性を低下させ、さらに鋼の強度の低下を引き起こす懸念がある。
よって、第２の鋼材のＶ含有量は、０～０．０１０％とする。
第２の鋼材のＶ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００２％、又は０．００３％としてもよい。
第２の鋼材のＶ含有量の上限は、好ましくは、０．００９％、０．００８％、又は０．００７％である。
Ｃｕ：０～１．０％
Ｃｕは、鋼の強度の向上に寄与する元素であり、第２の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｃｕ含有量が過剰であると、鋼の強度の低下を招くことがあり、また酸洗時や熱間加工時に支障が生じることがある。
よって、第２の鋼材のＣｕ含有量は、０～１．０％とする。
第２の鋼材のＣｕ含有量の下限は、好ましくは、０．０５％、０．１％、又は０．２％としてもよい。
第２の鋼材のＣｕ含有量の上限は、好ましくは、０．９％、０．８％、又は０．７％である。
Ｃｕは、鋼の強度の向上に寄与する元素であり、第２の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｃｕ含有量が過剰であると、鋼の強度の低下を招くことがあり、また酸洗時や熱間加工時に支障が生じることがある。
よって、第２の鋼材のＣｕ含有量は、０～１．０％とする。
第２の鋼材のＣｕ含有量の下限は、好ましくは、０．０５％、０．１％、又は０．２％としてもよい。
第２の鋼材のＣｕ含有量の上限は、好ましくは、０．９％、０．８％、又は０．７％である。
Ｍｏ：０～１．０％
Ｍｏは、鋼の強度の向上に寄与する元素であり、第２の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｍｏ含有量が過剰であると、鋼の強度の低下を招くことがあり、また酸洗時や熱間加工時に支障が生じることがある。
よって、第２の鋼材のＭｏ含有量は、０～１．０％とする。
第２の鋼材のＭｏ含有量の下限は、好ましくは、０．０５％、０．１％、又は０．２％としてもよい。
第２の鋼材のＭｏ含有量の上限は、好ましくは、０．９％、０．８％、又は０．７％である。
Ｍｏは、鋼の強度の向上に寄与する元素であり、第２の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｍｏ含有量が過剰であると、鋼の強度の低下を招くことがあり、また酸洗時や熱間加工時に支障が生じることがある。
よって、第２の鋼材のＭｏ含有量は、０～１．０％とする。
第２の鋼材のＭｏ含有量の下限は、好ましくは、０．０５％、０．１％、又は０．２％としてもよい。
第２の鋼材のＭｏ含有量の上限は、好ましくは、０．９％、０．８％、又は０．７％である。
Ｎｉ：０～１０％
Ｎｉは、鋼の強度および低温靭性の向上に寄与する元素である。一方、Ｎｉ含有量が過剰であると、コストの上昇に見合う靭性の向上が困難であり、また酸洗時や熱間加工時に支障が生じることがある。
よって、第２の鋼材のＮｉ含有量は、０～１０％とする。
第２の鋼材のＮｉ含有量の下限は、好ましくは、０．５％、１％、１．５％、又は２％としてもよい。
第２の鋼材のＮｉ含有量の上限は、好ましくは、９．５％、９％、８．５％、又は８である。
Ｎｉは、鋼の強度および低温靭性の向上に寄与する元素である。一方、Ｎｉ含有量が過剰であると、コストの上昇に見合う靭性の向上が困難であり、また酸洗時や熱間加工時に支障が生じることがある。
よって、第２の鋼材のＮｉ含有量は、０～１０％とする。
第２の鋼材のＮｉ含有量の下限は、好ましくは、０．５％、１％、１．５％、又は２％としてもよい。
第２の鋼材のＮｉ含有量の上限は、好ましくは、９．５％、９％、８．５％、又は８である。
Ｎ ：０～０．０１０％
Ｎは、鋼材の強度を高める元素であり、第２の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｎは鋼中で粗大な窒化物を形成し、鋼の成形性を劣化させる作用をなす元素である。
よって、第２の鋼材のＮ含有量は、０～０．０１０％とする。
第２の鋼材のＮ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００２％、又は０．００３％としてもよい。
第２の鋼材のＮ含有量の上限は、好ましくは、０．００９％、０．００８％、又は０．００７％である。
Ｎは、鋼材の強度を高める元素であり、第２の鋼材に含有させてもよい。一方、Ｎは鋼中で粗大な窒化物を形成し、鋼の成形性を劣化させる作用をなす元素である。
よって、第２の鋼材のＮ含有量は、０～０．０１０％とする。
第２の鋼材のＮ含有量の下限は、好ましくは、０．００１％、０．００２％、又は０．００３％としてもよい。
第２の鋼材のＮ含有量の上限は、好ましくは、０．００９％、０．００８％、又は０．００７％である。
Ｏ ：０～０．００５０％
Ｏは、不純物として鋼中に含有される。Ｏ含有量が過剰になると、靭性および延性の劣化を招く。Ｏ含有量は０％としてもよいが、極端な低減は製造コストの上昇を招くため、第２の鋼材のＯ含有量の下限は、０．０００５％としてもよい。
一方、第２の鋼材のＯ含有量が０．００５０％以下であれば、Ｏによる靭性等への悪影響が許容できる範囲内となる。
靭性および延性の劣化を効果的に抑制するために、第２の鋼材のＯ含有量は、０．００４０％以下、０．００３０％以下、又は０．００２０％以下が好ましい。
Ｏは、不純物として鋼中に含有される。Ｏ含有量が過剰になると、靭性および延性の劣化を招く。Ｏ含有量は０％としてもよいが、極端な低減は製造コストの上昇を招くため、第２の鋼材のＯ含有量の下限は、０．０００５％としてもよい。
一方、第２の鋼材のＯ含有量が０．００５０％以下であれば、Ｏによる靭性等への悪影響が許容できる範囲内となる。
靭性および延性の劣化を効果的に抑制するために、第２の鋼材のＯ含有量は、０．００４０％以下、０．００３０％以下、又は０．００２０％以下が好ましい。
残部：Ｆｅ及び不純物
第２の鋼材の化学組成におけるその他の残部成分は、Ｆｅ及び不純物である。
不純物とは、第２の鋼材を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料から混入したり、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、第２の鋼材の特性に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
第２の鋼材の化学組成におけるその他の残部成分は、Ｆｅ及び不純物である。
不純物とは、第２の鋼材を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料から混入したり、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、第２の鋼材の特性に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
第１の鋼材および第２の鋼材としては、例えば冷延鋼板、熱延鋼板等の鋼板が挙げられる。鋼材の表面には、亜鉛系めっき、アルミ系めっき等のめっきが施されていてもよい。
（第２の鋼材中のＭｎ含有量と溶接金属中のＭｎ含有量との関係）
本開示に係る溶接継手は、鋼材として第２の鋼材を有する場合、下記（１－Ｂ）式を満足する。
Ｍｎ（Ｂ２）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ２）×０．９≦２５．０・・・（１－Ｂ）式
（式中、Ｍｎ（Ｂ２）は鋼材中のマンガン量を、Ｍｎ（Ｗ２）は溶接金属中のマンガン量を、表す。）
本開示に係る溶接継手は、鋼材として第２の鋼材を有する場合、下記（１－Ｂ）式を満足する。
Ｍｎ（Ｂ２）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ２）×０．９≦２５．０・・・（１－Ｂ）式
（式中、Ｍｎ（Ｂ２）は鋼材中のマンガン量を、Ｍｎ（Ｗ２）は溶接金属中のマンガン量を、表す。）
第２の鋼材中のマンガン含有量と溶接金属中のマンガン含有量を、（１－Ｂ）式を満たす関係に制御することで、溶接金属における低温靭性および耐高温割れ性を向上できる。
また、第２の鋼材中のマンガン含有量と溶接金属中のマンガン含有量を、（１－Ｂ）式を満たす関係に制御することで、さらに溶接継手の製造時における溶接性（特に溶接時におけるヒュームの低減性）を高められる。特にヒュームの発生には、第２の鋼材中のマンガン量に比べて溶接金属中のマンガン量の影響が大きい。（１－Ｂ）式における「×０．３」および「×０．９」の係数は、この知見に基づいて実験的に求めた。
また、第２の鋼材中のマンガン含有量と溶接金属中のマンガン含有量を、（１－Ｂ）式を満たす関係に制御することで、さらに溶接継手の製造時における溶接性（特に溶接時におけるヒュームの低減性）を高められる。特にヒュームの発生には、第２の鋼材中のマンガン量に比べて溶接金属中のマンガン量の影響が大きい。（１－Ｂ）式における「×０．３」および「×０．９」の係数は、この知見に基づいて実験的に求めた。
第２鋼材中のマンガン量Ｍｎ（Ｂ２）と溶接金属中のマンガン量Ｍｎ（Ｗ２）との関係式（Ｍｎ（Ｂ２）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ２）×０．９）は、より好ましくは、２４．０％以下、２３．０％以下、又は２２．０％以下である。
また、関係式（Ｍｎ（Ｂ２）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ２）×０．９）の下限値は、特に限定されるものではないが、オーステナイト安定化元素であるＭｎ量が低過ぎないことで、主に溶接金属におけるオーステナイト分率の低下が抑制され靭性低下を抑制できるとの観点から、好ましくは、１０．０％以上、１２．０％以上、又は１４．０％以上である。
また、関係式（Ｍｎ（Ｂ２）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ２）×０．９）の下限値は、特に限定されるものではないが、オーステナイト安定化元素であるＭｎ量が低過ぎないことで、主に溶接金属におけるオーステナイト分率の低下が抑制され靭性低下を抑制できるとの観点から、好ましくは、１０．０％以上、１２．０％以上、又は１４．０％以上である。
＜溶接継手の製造方法＞
ここで、本開示に係る溶接継手の製造方法について説明する。
本開示に係る溶接継手は、溶接材料を用いて母材となる鋼材を溶接することで製造することができる。鋼材としては、前述の第１の鋼材または第２の鋼材に示す組成を満たす鋼材を用いる。
ここで、本開示に係る溶接継手の製造方法について説明する。
本開示に係る溶接継手は、溶接材料を用いて母材となる鋼材を溶接することで製造することができる。鋼材としては、前述の第１の鋼材または第２の鋼材に示す組成を満たす鋼材を用いる。
例えば、本開示に係る溶接継手は、フラックス入りワイヤを用いて、鋼材をガスシールドアーク溶接することで得られる。この場合、溶接金属の化学組成には、溶接材料であるフラックス入りワイヤ、及び母材である鋼材に由来する成分が含まれる。
また、本開示に係る溶接継手は、ソリッドワイヤ及びフラックスを用いて、サブマージアーク溶接することで得られる。例えばサブマージアーク溶接では、溶接線上にあらかじめ顆粒状のフラックスを散布しておき、その中にソリッドワイヤを送り込み、フラックス中においてソリッドワイヤと鋼材との間のアークから生じるアーク熱で溶接する、一般的なサブマージアーク溶接機器を適用することができる。この場合、溶接金属の化学組成には、溶接材料であるソリッドワイヤ及びフラックス、並びに母材である鋼材に由来する成分が含まれる。
また、本開示に係る溶接継手は、例えば、被覆アーク溶接、簡易エレクトロガスアーク溶接、エレクトスラグ溶接、ＴＩＧ溶接、およびソリッドワイヤを用いたガスシールド溶接等の溶接方法により得られる。この場合、溶接金属の化学組成には、溶接材料、及び母材である鋼材に由来する成分が含まれる。
＜タンク＞
本開示に係る溶接継手の用途としては例えばタンクが挙げられ、特に液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化ＣＯ２ガス、及び液化水素ガスからなる群から選択される１種以上のガスを貯蔵するタンクが挙げられる。液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化ＣＯ２ガス、及び液化水素ガス等のガスを貯蔵するタンクは、船舶や地上などに設置される。
液化天然ガス（ＬＮＧ）タンク、液化ＣＯ２ガスタンク、及び液化水素ガスタンクは、低温環境での特性、特に－１９６℃の極低温度での靭性が要求される。これに対し、本開示に係る溶接継手を有することで、安価であり、かつ溶接部の低温靭性および耐高温割れ性に優れたタンクとすることができる。
本開示に係る溶接継手の用途としては例えばタンクが挙げられ、特に液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化ＣＯ２ガス、及び液化水素ガスからなる群から選択される１種以上のガスを貯蔵するタンクが挙げられる。液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化ＣＯ２ガス、及び液化水素ガス等のガスを貯蔵するタンクは、船舶や地上などに設置される。
液化天然ガス（ＬＮＧ）タンク、液化ＣＯ２ガスタンク、及び液化水素ガスタンクは、低温環境での特性、特に－１９６℃の極低温度での靭性が要求される。これに対し、本開示に係る溶接継手を有することで、安価であり、かつ溶接部の低温靭性および耐高温割れ性に優れたタンクとすることができる。
次に、発明例及び比較例により、本開示の実施可能性及び効果についてさらに詳細に説明するが、下記実施例は本開示を限定するものではなく、前・後記の趣旨に徹して設計変更することはいずれも本開示の技術的範囲に含まれるものである。
以下に示す方法により、フラックス入りワイヤを用いたガスシールドアーク溶接（Gas Metal Arc Welding：GMAW）により、溶接継手を得た。
＜フラックス入りワイヤを用いたガスシールドアーク溶接（GMAW）＞
（フラックス入りワイヤの製造）
フラックス入りワイヤは、以下に説明する方法により製造した。
まず、鋼帯を長手方向に送りながら、成形ロールを用いて成形してＵ型のオープン管を得た。このオープン管の開口部を通じてオープン管内にフラックスを供給し、オープン管の開口部の相対するエッジ部を突合わせ溶接してシームレス管を得た。このシームレス管を伸線して、スリット状の隙間がないフラックス入りワイヤを得た。
このようにして、最終のワイヤ径がφ１．２ｍｍのフラックス入りワイヤを試作した。
なお、これらフラックス入りワイヤの伸線作業の途中で、フラックス入りワイヤを６５０～９５０℃の温度範囲内で４時間以上焼鈍した。試作後、ワイヤ表面には潤滑剤を塗布した。
（フラックス入りワイヤの製造）
フラックス入りワイヤは、以下に説明する方法により製造した。
まず、鋼帯を長手方向に送りながら、成形ロールを用いて成形してＵ型のオープン管を得た。このオープン管の開口部を通じてオープン管内にフラックスを供給し、オープン管の開口部の相対するエッジ部を突合わせ溶接してシームレス管を得た。このシームレス管を伸線して、スリット状の隙間がないフラックス入りワイヤを得た。
このようにして、最終のワイヤ径がφ１．２ｍｍのフラックス入りワイヤを試作した。
なお、これらフラックス入りワイヤの伸線作業の途中で、フラックス入りワイヤを６５０～９５０℃の温度範囲内で４時間以上焼鈍した。試作後、ワイヤ表面には潤滑剤を塗布した。
（鋼板）
母材となる鋼板として、表１、表２に示す化学組成を有する鋼板を準備した。鋼板の板厚は５０ｍｍである。
母材となる鋼板として、表１、表２に示す化学組成を有する鋼板を準備した。鋼板の板厚は５０ｍｍである。
（溶接継手の製造）
組成を調整したフラックス入りワイヤと、表３－１～表３－４に示す鋼板２枚とを用いて、立向上進溶接で、ガスシールドアーク溶接することにより溶接金属を有する溶接継手を製造した。図１および図２に示す通り、開先形状は開先の角度θ＝３０°とし、開先の底の幅を８ｍｍとして、２枚の鋼板２に対し裏当て材（Ｎｉ鋼）６を当てて、肉盛り溶接することで溶接金属４を形成した。溶接の際の溶接ガスの種類は、Ａｒ－２０％ＣＯ２ガスとした。溶接の際の溶接電流は全て直流とし、ワイヤの極性は全てプラスとした。溶接条件は表５に記載の条件とした。
製造した溶接継手における溶接金属の化学組成を表３－１～表３－４に示す。なお、溶接金属の化学組成は、母材となる鋼板の選択、およびフラックス入りワイヤの組成の調整により制御した。表３－１～表３－４においては、本開示で規定される範囲から外れる数値に下線を付してある。
組成を調整したフラックス入りワイヤと、表３－１～表３－４に示す鋼板２枚とを用いて、立向上進溶接で、ガスシールドアーク溶接することにより溶接金属を有する溶接継手を製造した。図１および図２に示す通り、開先形状は開先の角度θ＝３０°とし、開先の底の幅を８ｍｍとして、２枚の鋼板２に対し裏当て材（Ｎｉ鋼）６を当てて、肉盛り溶接することで溶接金属４を形成した。溶接の際の溶接ガスの種類は、Ａｒ－２０％ＣＯ２ガスとした。溶接の際の溶接電流は全て直流とし、ワイヤの極性は全てプラスとした。溶接条件は表５に記載の条件とした。
製造した溶接継手における溶接金属の化学組成を表３－１～表３－４に示す。なお、溶接金属の化学組成は、母材となる鋼板の選択、およびフラックス入りワイヤの組成の調整により制御した。表３－１～表３－４においては、本開示で規定される範囲から外れる数値に下線を付してある。
＜評価試験＞
（溶接金属の低温靭性の評価）
図１に示す通り、発明例及び比較例で得られた溶接継手における溶接金属４より、全厚のＣＴＯＤ試験片を採取し、ＣＴＯＤ試験を実施した。ノッチ位置（ＷＭ）１０Ａは溶接金属４の幅方向中央とし、試験はＢＳ７４４８ ｐａｒｔ１準拠とした。
試験温度－１６５℃で３本の試験を実施し、その限界ＣＴＯＤ値の最低値が０．２ｍｍ以上である場合を「合格」とし、０．２ｍｍ未満の場合を「不合格」とした。
（溶接金属の低温靭性の評価）
図１に示す通り、発明例及び比較例で得られた溶接継手における溶接金属４より、全厚のＣＴＯＤ試験片を採取し、ＣＴＯＤ試験を実施した。ノッチ位置（ＷＭ）１０Ａは溶接金属４の幅方向中央とし、試験はＢＳ７４４８ ｐａｒｔ１準拠とした。
試験温度－１６５℃で３本の試験を実施し、その限界ＣＴＯＤ値の最低値が０．２ｍｍ以上である場合を「合格」とし、０．２ｍｍ未満の場合を「不合格」とした。
（熱影響部（ＨＡＺ）の低温靭性の評価）
図２に示す通り、発明例及び比較例で得られた溶接継手における溶接金属４より、全厚のＣＴＯＤ試験片を採取し、ＣＴＯＤ試験を実施した。ノッチ位置（ＦＬ）１０Ｂは溶接線（ＦＬ=Fusion Line、ノッチ底におけるＨＡＺと溶接金属の比率が５０％：５０％）とし、試験はＢＳ７４４８ ｐａｒｔ１準拠とした。
試験温度－１６５℃で３本の試験を実施し、その限界ＣＴＯＤ値の最低値が０．２ｍｍ以上である場合を「合格」とし、０．２ｍｍ未満の場合を「不合格」とした。
図２に示す通り、発明例及び比較例で得られた溶接継手における溶接金属４より、全厚のＣＴＯＤ試験片を採取し、ＣＴＯＤ試験を実施した。ノッチ位置（ＦＬ）１０Ｂは溶接線（ＦＬ=Fusion Line、ノッチ底におけるＨＡＺと溶接金属の比率が５０％：５０％）とし、試験はＢＳ７４４８ ｐａｒｔ１準拠とした。
試験温度－１６５℃で３本の試験を実施し、その限界ＣＴＯＤ値の最低値が０．２ｍｍ以上である場合を「合格」とし、０．２ｍｍ未満の場合を「不合格」とした。
（耐高温割れ性の評価）
発明例及び比較例で得られた溶接継手について、放射線透過試験（ＲＴ＝Radiographic Teting）による非破壊探傷を行い、溶接金属に割れが無い場合を「合格」とし、欠陥が存在する場合を「不合格」と判定した。また、溶接積層段階で肉眼で割れが確認された場合も「不合格」と判定した。
発明例及び比較例で得られた溶接継手について、放射線透過試験（ＲＴ＝Radiographic Teting）による非破壊探傷を行い、溶接金属に割れが無い場合を「合格」とし、欠陥が存在する場合を「不合格」と判定した。また、溶接積層段階で肉眼で割れが確認された場合も「不合格」と判定した。
（ヒューム量の評価）
発明例及び比較例において溶接継手を作製する溶接の工程において、以下の基準でヒュームの発生量を評価した。
ヒューム測定は、ＪＩＳ Ｚ ３９３０：２０１３に準じて実施し、ヒューム発生量が２５ｍｇ／秒以下の場合を「合格」、２５ｍｇ／秒を超える場合を「不合格」と判定した。
発明例及び比較例において溶接継手を作製する溶接の工程において、以下の基準でヒュームの発生量を評価した。
ヒューム測定は、ＪＩＳ Ｚ ３９３０：２０１３に準じて実施し、ヒューム発生量が２５ｍｇ／秒以下の場合を「合格」、２５ｍｇ／秒を超える場合を「不合格」と判定した。
表４－１、表４－２に示される通り、発明例の溶接継手は比較例に比べて、Ｎｉ含有量を天元することで安価な溶接継手を実現し、かつ溶接部の低温靭性および耐高温割れ性にも優れることがわかる。
本実施形態は、以下の態様を含む。
＜１＞ ２つ以上の鋼材と、前記鋼材同士を接合する溶接金属と、を有し、
前記鋼材の化学組成が、鋼材の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．０３～０．１０％、
Ｓｉ：０．０１～０．５０％、
Ｍｎ：０．３～１．５％、
Ｎｉ：５．０～１０．０％、
Ｐ ：０～０．０１５％、
Ｓ ：０～０．０１５％、
Ａｌ：０．００５～０．０８％、
Ｂ ：０～０．００１０％、
Ｔｉ：０～０．０１０％、
Ｎｂ：０～０．０１０％、
Ｖ ：０～０．０１０％、
Ｎ ：０～０．０１０％、
Ｏ ：０～０．００５％、
Ｃｕ：０～１．０％、
Ｃｒ：０～１．０％、
Ｍｏ：０～１．０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記溶接金属の化学組成が、溶接金属の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．０３～１．００％、
Ｓｉ：０．０３～０．５０％、
Ｍｎ：５～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｎｉ：５～４０％、
Ｃｒ：０～２０％、
Ｍｏ：０～１０％、
Ｎｂ：０～１．００％、
Ｖ ：０～１．００％、
Ｃｏ：０～１．０％、
Ｗ ：０～２０．０％、
Ｐｂ：０～１．０％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～５．００％、
Ａｌ：０～０．１０％、
Ｃａ：０～５．０００％、
Ｔｉ：０～０．１０％、
Ｂ：０～０．５００％、
ＲＥＭ：０～０．５００％、
Ｚｒ：０～０．５００％、
Ｎ ：０～０．５００％、
Ｏ ：０．００１～０．１５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記鋼材中のマンガン量をＭｎ（Ｂ１）、前記溶接金属中のマンガン量をＭｎ（Ｗ１）としたとき、下記（１－Ａ）式を満足する溶接継手。
Ｍｎ（Ｂ１）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ１）×０．９≦２０．０・・・（１－Ａ）式
＜２＞ ２つ以上の鋼材と、前記鋼材同士を接合する溶接金属と、を有し、
前記鋼材の化学組成が、鋼材の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．１０～０．６０％、
Ｓｉ：０．０３～１．０％、
Ｍｎ：２０～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｒ：０～１０．０％、
Ａｌ：０．００１～０．０８％、
Ｂ ：０～０．００１０％、
Ｔｉ：０～０．０１０％、
Ｎｂ：０～０．０１０％、
Ｖ ：０～０．０１０％、
Ｃｕ：０～１．０％、
Ｍｏ：０～１．０％、
Ｎｉ：０～１０％、
Ｎ ：０～０．０１０％、
Ｏ ：０～０．００５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記溶接金属の化学組成が、溶接金属の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．０３～１．００％、
Ｓｉ：０．０３～０．５０％、
Ｍｎ：５～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｎｉ：５～４０％、
Ｃｒ：０～２０％、
Ｍｏ：０～１０％、
Ｎｂ：０～１．００％、
Ｖ ：０～１．００％、
Ｃｏ：０～１．０％、
Ｗ ：０～２０．０％、
Ｐｂ： ０～１．０％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～５．００％、
Ａｌ：０～０．１０％、
Ｃａ：０～５．０００％、
Ｔｉ：０～０．１０％、
Ｂ：０～０．５００％、
ＲＥＭ：０～０．５００％、
Ｚｒ：０～０．５００％、
Ｎ ：０～０．５００％、
Ｏ ：０．００１～０．１５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記鋼材中のマンガン量をＭｎ（Ｂ２）、前記溶接金属中のマンガン量をＭｎ（Ｗ２）としたとき、下記（１－Ｂ）式を満足する溶接継手。
Ｍｎ（Ｂ２）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ２）×０．９≦２５．０・・・（１－Ｂ）式
＜３＞ 前記溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）、マンガン量をＭｎ（Ｗ）、クロム量をＣｒ（Ｗ）としたとき、下記（２）式を満足する＜１＞または＜２＞に記載の溶接継手。
Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）＋Ｃｒ（Ｗ）≧１５・・・（２）式
＜４＞ 前記溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）、マンガン量をＭｎ（Ｗ）としたとき、下記（３）式を満足する＜１＞～＜３＞のいずれか１項に記載の溶接継手。
Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）≧１５・・・（３）式
＜５＞ 前記溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）、マンガン量をＭｎ（Ｗ）としたとき、下記（４－１）式を満足する＜１＞～＜４＞のいずれか１項に記載の溶接継手。
Ｎｉ（Ｗ）／Ｍｎ（Ｗ）≧０．２０・・・（４－１）式
＜６＞ 前記溶接金属においてオーステナイト分率が７０％以上である＜１＞～＜５＞のいずれか１項に記載の溶接継手。
＜７＞ ＜１＞～＜６＞のいずれか１項に記載の溶接継手を含み、液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化ＣＯ２ガス、及び液化水素ガスからなる群から選択される１種以上のガスを貯蔵するタンク。
＜１＞ ２つ以上の鋼材と、前記鋼材同士を接合する溶接金属と、を有し、
前記鋼材の化学組成が、鋼材の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．０３～０．１０％、
Ｓｉ：０．０１～０．５０％、
Ｍｎ：０．３～１．５％、
Ｎｉ：５．０～１０．０％、
Ｐ ：０～０．０１５％、
Ｓ ：０～０．０１５％、
Ａｌ：０．００５～０．０８％、
Ｂ ：０～０．００１０％、
Ｔｉ：０～０．０１０％、
Ｎｂ：０～０．０１０％、
Ｖ ：０～０．０１０％、
Ｎ ：０～０．０１０％、
Ｏ ：０～０．００５％、
Ｃｕ：０～１．０％、
Ｃｒ：０～１．０％、
Ｍｏ：０～１．０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記溶接金属の化学組成が、溶接金属の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．０３～１．００％、
Ｓｉ：０．０３～０．５０％、
Ｍｎ：５～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｎｉ：５～４０％、
Ｃｒ：０～２０％、
Ｍｏ：０～１０％、
Ｎｂ：０～１．００％、
Ｖ ：０～１．００％、
Ｃｏ：０～１．０％、
Ｗ ：０～２０．０％、
Ｐｂ：０～１．０％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～５．００％、
Ａｌ：０～０．１０％、
Ｃａ：０～５．０００％、
Ｔｉ：０～０．１０％、
Ｂ：０～０．５００％、
ＲＥＭ：０～０．５００％、
Ｚｒ：０～０．５００％、
Ｎ ：０～０．５００％、
Ｏ ：０．００１～０．１５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記鋼材中のマンガン量をＭｎ（Ｂ１）、前記溶接金属中のマンガン量をＭｎ（Ｗ１）としたとき、下記（１－Ａ）式を満足する溶接継手。
Ｍｎ（Ｂ１）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ１）×０．９≦２０．０・・・（１－Ａ）式
＜２＞ ２つ以上の鋼材と、前記鋼材同士を接合する溶接金属と、を有し、
前記鋼材の化学組成が、鋼材の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．１０～０．６０％、
Ｓｉ：０．０３～１．０％、
Ｍｎ：２０～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｒ：０～１０．０％、
Ａｌ：０．００１～０．０８％、
Ｂ ：０～０．００１０％、
Ｔｉ：０～０．０１０％、
Ｎｂ：０～０．０１０％、
Ｖ ：０～０．０１０％、
Ｃｕ：０～１．０％、
Ｍｏ：０～１．０％、
Ｎｉ：０～１０％、
Ｎ ：０～０．０１０％、
Ｏ ：０～０．００５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記溶接金属の化学組成が、溶接金属の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．０３～１．００％、
Ｓｉ：０．０３～０．５０％、
Ｍｎ：５～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｎｉ：５～４０％、
Ｃｒ：０～２０％、
Ｍｏ：０～１０％、
Ｎｂ：０～１．００％、
Ｖ ：０～１．００％、
Ｃｏ：０～１．０％、
Ｗ ：０～２０．０％、
Ｐｂ： ０～１．０％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～５．００％、
Ａｌ：０～０．１０％、
Ｃａ：０～５．０００％、
Ｔｉ：０～０．１０％、
Ｂ：０～０．５００％、
ＲＥＭ：０～０．５００％、
Ｚｒ：０～０．５００％、
Ｎ ：０～０．５００％、
Ｏ ：０．００１～０．１５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記鋼材中のマンガン量をＭｎ（Ｂ２）、前記溶接金属中のマンガン量をＭｎ（Ｗ２）としたとき、下記（１－Ｂ）式を満足する溶接継手。
Ｍｎ（Ｂ２）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ２）×０．９≦２５．０・・・（１－Ｂ）式
＜３＞ 前記溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）、マンガン量をＭｎ（Ｗ）、クロム量をＣｒ（Ｗ）としたとき、下記（２）式を満足する＜１＞または＜２＞に記載の溶接継手。
Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）＋Ｃｒ（Ｗ）≧１５・・・（２）式
＜４＞ 前記溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）、マンガン量をＭｎ（Ｗ）としたとき、下記（３）式を満足する＜１＞～＜３＞のいずれか１項に記載の溶接継手。
Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）≧１５・・・（３）式
＜５＞ 前記溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）、マンガン量をＭｎ（Ｗ）としたとき、下記（４－１）式を満足する＜１＞～＜４＞のいずれか１項に記載の溶接継手。
Ｎｉ（Ｗ）／Ｍｎ（Ｗ）≧０．２０・・・（４－１）式
＜６＞ 前記溶接金属においてオーステナイト分率が７０％以上である＜１＞～＜５＞のいずれか１項に記載の溶接継手。
＜７＞ ＜１＞～＜６＞のいずれか１項に記載の溶接継手を含み、液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化ＣＯ２ガス、及び液化水素ガスからなる群から選択される１種以上のガスを貯蔵するタンク。
２ 鋼板
４ 溶接金属
６ 裏当て材
１０Ａ ノッチ位置（ＷＭ）
１０Ｂ ノッチ位置（ＦＬ）
４ 溶接金属
６ 裏当て材
１０Ａ ノッチ位置（ＷＭ）
１０Ｂ ノッチ位置（ＦＬ）
Claims (7)
- ２つ以上の鋼材と、前記鋼材同士を接合する溶接金属と、を有し、
前記鋼材の化学組成が、鋼材の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．０３～０．１０％、
Ｓｉ：０．０１～０．５０％、
Ｍｎ：０．３～１．５％、
Ｎｉ：５．０～１０．０％、
Ｐ ：０～０．０１５％、
Ｓ ：０～０．０１５％、
Ａｌ：０．００５～０．０８％、
Ｂ ：０～０．００１０％、
Ｔｉ：０～０．０１０％、
Ｎｂ：０～０．０１０％、
Ｖ ：０～０．０１０％、
Ｎ ：０～０．０１０％、
Ｏ ：０～０．００５％、
Ｃｕ：０～１．０％、
Ｃｒ：０～１．０％、
Ｍｏ：０～１．０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記溶接金属の化学組成が、溶接金属の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．０３～１．００％、
Ｓｉ：０．０３～０．５０％、
Ｍｎ：５～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｎｉ：５～４０％、
Ｃｒ：０～２０％、
Ｍｏ：０～１０％、
Ｎｂ：０～１．００％、
Ｖ ：０～１．００％、
Ｃｏ：０～１．０％、
Ｗ ：０～２０．０％、
Ｐｂ：０～１．０％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～５．００％、
Ａｌ：０～０．１０％、
Ｃａ：０～５．０００％、
Ｔｉ：０～０．１０％、
Ｂ：０～０．５００％、
ＲＥＭ：０～０．５００％、
Ｚｒ：０～０．５００％、
Ｎ ：０～０．５００％、
Ｏ ：０．００１～０．１５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記鋼材中のマンガン量をＭｎ（Ｂ１）、前記溶接金属中のマンガン量をＭｎ（Ｗ１）としたとき、下記（１－Ａ）式を満足する溶接継手。
Ｍｎ（Ｂ１）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ１）×０．９≦２０．０・・・（１－Ａ）式 - ２つ以上の鋼材と、前記鋼材同士を接合する溶接金属と、を有し、
前記鋼材の化学組成が、鋼材の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．１０～０．６０％、
Ｓｉ：０．０３～１．０％、
Ｍｎ：２０～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｒ：０～１０．０％、
Ａｌ：０．００１～０．０８％、
Ｂ ：０～０．００１０％、
Ｔｉ：０～０．０１０％、
Ｎｂ：０～０．０１０％、
Ｖ ：０～０．０１０％、
Ｃｕ：０～１．０％、
Ｍｏ：０～１．０％、
Ｎｉ：０～１０％、
Ｎ ：０～０．０１０％、
Ｏ ：０～０．００５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記溶接金属の化学組成が、溶接金属の全質量に対する質量％で、
Ｃ ：０．０３～１．００％、
Ｓｉ：０．０３～０．５０％、
Ｍｎ：５～３０％、
Ｐ ：０～０．０５０％、
Ｓ ：０～０．０５０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｎｉ：５～４０％、
Ｃｒ：０～２０％、
Ｍｏ：０～１０％、
Ｎｂ：０～１．００％、
Ｖ ：０～１．００％、
Ｃｏ：０～１．０％、
Ｗ ：０～２０．０％、
Ｐｂ：０～１．０％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～５．００％、
Ａｌ：０～０．１０％、
Ｃａ：０～５．０００％、
Ｔｉ：０～０．１０％、
Ｂ：０～０．５００％、
ＲＥＭ：０～０．５００％、
Ｚｒ：０～０．５００％、
Ｎ ：０～０．５００％、
Ｏ ：０．００１～０．１５０％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物であり、
前記鋼材中のマンガン量をＭｎ（Ｂ２）、前記溶接金属中のマンガン量をＭｎ（Ｗ２）としたとき、下記（１－Ｂ）式を満足する溶接継手。
Ｍｎ（Ｂ２）×０．３＋Ｍｎ（Ｗ２）×０．９≦２５．０・・・（１－Ｂ）式 - 前記溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）、マンガン量をＭｎ（Ｗ）、クロム量をＣｒ（Ｗ）としたとき、下記（２）式を満足する請求項１または請求項２に記載の溶接継手。
Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）＋Ｃｒ（Ｗ）≧１５・・・（２）式 - 前記溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）、マンガン量をＭｎ（Ｗ）としたとき、下記（３）式を満足する請求項１または請求項２に記載の溶接継手。
Ｎｉ（Ｗ）＋Ｍｎ（Ｗ）≧１５・・・（３）式 - 前記溶接金属中のニッケル量をＮｉ（Ｗ）、マンガン量をＭｎ（Ｗ）としたとき、下記（４－１）式を満足する請求項１または請求項２に記載の溶接継手。
Ｎｉ（Ｗ）／Ｍｎ（Ｗ）≧０．２０・・・（４－１）式 - 前記溶接金属においてオーステナイト分率が７０％以上である請求項１または請求項２に記載の溶接継手。
- 請求項１または請求項２に記載の溶接継手を含み、液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化ＣＯ２ガス、及び液化水素ガスからなる群から選択される１種以上のガスを貯蔵するタンク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022187797A JP2024076285A (ja) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 溶接継手、及びタンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022187797A JP2024076285A (ja) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 溶接継手、及びタンク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2024076285A true JP2024076285A (ja) | 2024-06-05 |
Family
ID=91330777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022187797A Pending JP2024076285A (ja) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 溶接継手、及びタンク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2024076285A (ja) |
-
2022
- 2022-11-24 JP JP2022187797A patent/JP2024076285A/ja active Pending
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