JP4396303B2 - 低温靭性に優れた高強度溶接鋼管 - Google Patents
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Description
Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5×B ……(1)
ただし、式中右辺の元素記号はその元素の含有量(質量%)を表す。
(1)外面溶接金属と内面溶接金属とで個別に組成を適正範囲にするとともに、再熱される側になる内面溶接金属中にMo、Ti、B、Al、O、Nを適正量含有させることにより、溶接まま部(再熱されない部分)の靭性を向上させ、しかも再熱部の靭性劣化を防止することができる。
(2)上記内面溶接金属中のMo、Ti、B、Al、O、N含有量の適正範囲は、Mo:0.15%以下、Ti:0.010〜0.030%、B:0.0005〜0.0015%、Al:0.03%以下、O:0.035%以下、N:0.0080%以下を前提とし、かつ、本発明者らが案出し次式(2)で定義した再熱靭性指数であるPrhtが−2.0×10-2〜1.0×10-2%となる範囲である。
Prht=0.0667×Mo+5×B+Ti+1.34×Al−1.5×O−3.4×N ……(2)
ただし、式中右辺の元素記号はその元素の含有量(質量%)を表す。なお、PrhtのPはparameterの頭文字であり、添字のrhtは再熱(reheat)部の靭性を評価する意味から付けたものである。
(3)最熱脆化への影響の小さいNi、Cu、Crなどの添加により外面溶接金属と内面溶接金属において前記式(1)で定義される炭素当量であるPcmを0.195%以上とすることで再熱部を脆化させずに溶接金属の引張強度を720MPa以上とすることができる。
先に施工された内面側の溶接金属である内面溶接金属が、質量%で、C:0.03〜0.09%、Si:0.5%以下、Mn:0.5〜3.0%、Al:0.03%以下、Cu:1.0%以下、Cr:1.0%以下、Ni:5.0%以下、Nb:0.1%以下、V:0.1%以下、Mo:0.15%以下、Ti:0.010〜0.030%、B:0.0005〜0.0015%、N:0.0080%以下、O:0.035%以下を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなり、かつ下記式(1)で定義される炭素当量であるPcmが0.195%以上であり、下記式(2)で定義される再熱靭性指数であるPrhtが−2.0×10-2〜1.0×10-2%であり、
後に施工された外面側の溶接金属である外面溶接金属が、質量%で、C:0.03〜0.09%、Si:0.5%以下、Mn:0.5〜3.0%、Al:0.03%以下、Cu:1.0%以下、Cr:1.0%以下、Ni:5.0%以下、Nb:0.1%以下、V:0.1%以下、Mo:0.10〜1.0%、Ti:0.010〜0.050%、B:0.0005〜0.0050%、N:0.0080%以下、O:0.035%以下を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなり、かつ下記式(1)で示されるPcmが0.195%以上であることを特徴とする低温靭性に優れた高強度溶接鋼管。
Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5×B …(1)
Prht=0.0667×Mo+5×B+Ti+1.34×Al−1.5×O−3.4×N ……(2)
ただし、式(1)、(2)中、右辺の元素記号はその元素の含有量(質量%)を表す。
(溶接金属の靭性:)JIS Z 3111に規定された10mm×10mmサイズのシャルピー衝撃試験片を、溶接継手の外面位置1(図3(a))、再熱部を検証するための内面位置2(図3(b))、再熱部を検証するためのルート位置3(図3(c))の3つの位置よりそれぞれ採取し、JIS Z 2242に従いシャルピー衝撃試験を行う。外面位置1は外表面から2mmの位置、内面位置2は内表面から2mmの位置、ルート位置3は外面溶接金属6と内面溶接金属5の溶融線が交わる2点(会合部9)を通過する線を試験片中心線11とした位置である。なお、試験片採取位置を図3に断面図で示す。
(溶接金属の引張強度:)JIS Z 3111に規定されたA2号試験片を、溶接継手の外面位置1、内面位置2(図5(b))の2つの位置よりそれぞれ採取し、JIS Z 2241に準拠し引張試験を行った。なお、試験片採取位置を図5に平面図(a)および断面図(b)で示す。また、試験片には鋼管の端から25mm以内の範囲は使用していない。
2 内面位置
3 ルート位置
4 母材
5 内面溶接金属
6 外面溶接金属
7 再熱部
8 溶接熱影響部
9 会合部
10 ノッチ
11 試験片中心線
Claims (1)
- 鋼板からなる母材を管状に成形してそのシーム部を、内面側を先に施工する内外面1層盛り溶接により接合してなる溶接鋼管であって、前記母材が、質量%で、C:0.03〜0.09%、Si:0.5%以下、Mn:1.2〜2.0%、P:0.020%以下、S:0.003%以下、Nb:0.005〜0.050%、Al:0.01〜0.04%、Ti:0.005〜0.050%、V:0.005〜0.050%を含有し、さらに、Cu:0.1〜2.0%およびNi:0.1〜2.0%からなる一群から1種以上および/またはMo:0.01%超1.00%以下を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなり、
先に施工された内面側の溶接金属である内面溶接金属が、質量%で、C:0.03〜0.09%、Si:0.5%以下、Mn:0.5〜3.0%、Al:0.03%以下、Cu:1.0%以下、Cr:1.0%以下、Ni:5.0%以下、Nb:0.1%以下、V:0.1%以下、Mo:0.15%以下、Ti:0.010〜0.030%、B:0.0005〜0.0015%、N:0.0080%以下、O:0.035%以下を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなり、かつ下記式(1)で定義される炭素当量であるPcmが0.195%以上であり、下記式(2)で定義される再熱靭性指数であるPrhtが−2.0×10-2〜1.0×10-2%であり、
後に施工された外面側の溶接金属である外面溶接金属が、質量%で、C:0.03〜0.09%、Si:0.5%以下、Mn:0.5〜3.0%、Al:0.03%以下、Cu:1.0%以下、Cr:1.0%以下、Ni:5.0%以下、Nb:0.1%以下、V:0.1%以下、Mo:0.10〜1.0%、Ti:0.010〜0.050%、B:0.0005〜0.0050%、N:0.0080%以下、O:0.035%以下を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなり、かつ下記式(1)で示されるPcmが0.195%以上であることを特徴とする低温靭性に優れた高強度溶接鋼管。
記
Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5×B …(1)
Prht=0.0667×Mo+5×B+Ti+1.34×Al−1.5×O−3.4×N …(2)
ただし、式(1)、(2)中、右辺の元素記号はその元素の含有量(質量%)を表す。
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