JP5953648B2 - 溶接金属部の靭性に優れた鋼材のレーザ溶接継手及び溶接金属部の靭性に優れた鋼材のレーザ溶接継手の製造方法 - Google Patents
溶接金属部の靭性に優れた鋼材のレーザ溶接継手及び溶接金属部の靭性に優れた鋼材のレーザ溶接継手の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5953648B2 JP5953648B2 JP2010264793A JP2010264793A JP5953648B2 JP 5953648 B2 JP5953648 B2 JP 5953648B2 JP 2010264793 A JP2010264793 A JP 2010264793A JP 2010264793 A JP2010264793 A JP 2010264793A JP 5953648 B2 JP5953648 B2 JP 5953648B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weld metal
- laser
- less
- steel
- toughness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 82
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 82
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 27
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 31
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 11
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 9
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 9
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910001568 polygonal ferrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
1.鋼材のレーザ溶接継手であって、前記溶接継手における溶接金属は、mass%で、C:0.02〜0.14%、Ti:0.008〜0.05%、Al:0.02%以下、O:0.02〜0.05%を含み、かつ下記(1)式のCeqが0.33〜0.53%を満足する成分組成と、2μm以下の円相当直径を有するTi含有酸化物粒子を1mm2あたり2×104個以上有するアシキュラーフェライト相を含むミクロ組織を備えることを特徴とする溶接金属部の靭性に優れた鋼材のレーザ溶接継手。
Ceq=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14
(1)
ここで、Ceq:炭素当量(mass%)、C、Mn、Si、Ni、Cr、Mo、V:各合金元素の含有量(mass%)
2.レーザ溶接のシールドガスとして酸素供給ガスを含有するガスを用いたことを特徴とする1記載の溶接金属部の靭性に優れたレーザ溶接継手。
[成分組成]説明において、%はmass%とする。
Cは、焼入れ性を増加させる元素であるため、溶接金属の強度確保に重要な元素である。しかし、0.02%未満では十分な強度の確保が困難である。一方、0.14%を超えて含有すると、レーザビーム溶接金属のマトリックス組織中におけるマルテンサイト相の硬さが上昇すると共に、M−A組織(島状マルテンサイト)の生成が顕著となる。その結果、レーザビーム溶接金属部の靭性は著しく劣化する。このため、溶接金属のCは0.02〜0.14%に限定する。
Tiは、Tiを含む鋼材を酸素供給ガスを含有したシールドガス中でレーザ溶接した場合、溶接金属中に酸化物の形態で存在する。Ti酸化物はアシキュラーフェライトの核生成サイトとして働き、その結果、レーザ溶接金属は微細なアシキュラーフェライト相を含んだミクロ組織となり、溶接金属の靭性を向上させる。
Alは、Tiよりも酸素との親和力が強いため、溶接金属の凝固過程初期段階に酸化物(Al2O3)を形成する。しかしながら、Al2O3はアシキュラーフェライトの核生成サイトとして機能しない酸化物である。従って、本発明ではアシキュラーフェライトの核生成サイトとして機能するTi含有酸化物を優先的に生成させるという観点から、レーザ溶接金属中のAl含有量は低減することが好ましいが、0.02%までは許容できる。Alが0.02%を超えて含有された場合、溶接金属組織のアシキュラーフェライトを確保するため多量の酸素を含有させることが必要となり、酸化物が過剰となり靭性は劣化する。このため、溶接金属のAlは0.02%以下に限定する。
Oは、溶接金属中でAl、Ti、Si、Mnなどと結合した酸化物が単体あるいは種々の複合した形態で存在する。その中でも、Tiを含んだ酸化物はアシキュラーフェライトの核生成サイトとして有効に働き、レーザ溶接金属部の高靭化に寄与する。このため、溶接金属中にはOが含まれていることが必須となる。溶接金属のO含有量が0.02%未満では十分な量の酸化物が確保できないため、高靭化効果を得ることはできない。一方、O含有量が0.05%を超えると、酸化物が過剰になるとともに粗大な介在物も生成して靭性は劣化する。このため、溶接金属のOは0.02〜0.05%に限定する。
Ceq(=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14、
ここで、C、Mn、Si、Ni、Cr、Mo、V:各元素の含有量(mass%)で、含有しないものは0とする)は、溶接硬化性および焼入れ性を示す指標であり、溶接継手部の強度や靭性に大きな影響を与える。レーザ溶接のような冷却速度が速い溶接においては、溶接金属のCeqが0.53%を超えると、溶接金属が著しく硬化し、靭性が低下する。
ミクロ組織は、2μm以下の円相当直径を有するTi含有酸化物粒子を1mm2あたり2×104個以上有するアシキュラーフェライト相を含むものとする。レーザ溶接金属部の靭性は、微細なアシキュラーフェライト相を多く含んだミクロ組織を呈する場合に良好で、アシキュラーフェライトの核生成サイトとして機能するTi含有酸化物が、微細且つ多量に分散している必要がある。
以下、実施例に基づいて本発明の効果を示す。
一方、継手No.7〜14は比較例である。継手No.7はシールドガスにArを用いたため、溶接金属のO量およびTi含有酸化物が本発明で規定する範囲外となり、ミクロ組織にはアシキュラーフェライト相がほとんど含まれないため、靭性に劣っている。
Claims (3)
- 鋼材のレーザ溶接継手であって、前記溶接継手における溶接金属は、mass%で、C
:0.02〜0.14%、P:0.006%以下、S:0.006%以下、Ti:0.0
10〜0.023%、Cu:0.22〜0.30%、Ni:0.26〜0.54%、Al
:0.02%以下、O:0.02〜0.05%を含み、かつ下記(1)式のCeqが0.
33〜0.53%を満足する成分組成を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物からな
り、
2μm以下の円相当直径を有するTi含有酸化物粒子を1mm2あたり2×104個以
上有するアシキュラーフェライト相を含むミクロ組織を備えることを特徴とする溶接金属
部の靭性に優れた鋼材のレーザ溶接継手。
Ceq=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14
(1)
ここで、Ceq:炭素当量(mass%)、C、Mn、Si、Ni、Cr、Mo、V:各
合金元素の含有量(mass%) - 溶接金属が、mass%で、C:0.02〜0.14%、P:0.006%以下、S:0.006%以下、Ti:0.010〜0.023%、Cu:0.22〜0.30%、Ni:0.26〜0.54%、Al:0.02%以下、O:0.02〜0.05%を含み、かつ下記(1)式のCeqが0.33〜0.53%を満足する成分組成を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物からなり、
2μm以下の円相当直径を有するTi含有酸化物粒子を1mm2あたり2×104個以上有するアシキュラーフェライト相を含むミクロ組織を備え、レーザ溶接によって製造されることを特徴とする溶接金属部の靭性に優れた鋼材のレーザ溶接継手の製造方法。
Ceq=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14
(1)
ここで、Ceq:炭素当量(mass%)、C、Mn、Si、Ni、Cr、Mo、V:各合金元素の含有量(mass%) - レーザ溶接のシールドガスとして酸素供給ガスを含有するガスを用いることを特徴とする請求項2に記載の溶接金属部の靭性に優れた鋼材のレーザ溶接継手の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010264793A JP5953648B2 (ja) | 2010-11-29 | 2010-11-29 | 溶接金属部の靭性に優れた鋼材のレーザ溶接継手及び溶接金属部の靭性に優れた鋼材のレーザ溶接継手の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010264793A JP5953648B2 (ja) | 2010-11-29 | 2010-11-29 | 溶接金属部の靭性に優れた鋼材のレーザ溶接継手及び溶接金属部の靭性に優れた鋼材のレーザ溶接継手の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012115840A JP2012115840A (ja) | 2012-06-21 |
JP5953648B2 true JP5953648B2 (ja) | 2016-07-20 |
Family
ID=46499333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010264793A Active JP5953648B2 (ja) | 2010-11-29 | 2010-11-29 | 溶接金属部の靭性に優れた鋼材のレーザ溶接継手及び溶接金属部の靭性に優れた鋼材のレーザ溶接継手の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5953648B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9895774B2 (en) * | 2013-05-08 | 2018-02-20 | Hobart Brothers Company | Systems and methods for low-manganese welding alloys |
JP6399106B2 (ja) * | 2014-11-19 | 2018-10-03 | 新日鐵住金株式会社 | レーザー溶接継手、自動車部品、レーザー溶接継手の製造方法および自動車部品の製造方法 |
CN106956078A (zh) * | 2017-03-15 | 2017-07-18 | 江苏科技大学 | 一种提高钢铌激光焊接接头强度的方法 |
CN108436269A (zh) * | 2017-05-04 | 2018-08-24 | 江苏科技大学 | 一种高温强度优良的钢-铌连接方法 |
WO2024053160A1 (ja) * | 2022-09-05 | 2024-03-14 | Jfeスチール株式会社 | レーザ溶接方法およびレーザ溶接継手 |
JP7380959B1 (ja) * | 2022-09-05 | 2023-11-15 | Jfeスチール株式会社 | レーザ溶接方法およびレーザ溶接継手の製造方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4438210B2 (ja) * | 2000-10-18 | 2010-03-24 | Jfeスチール株式会社 | 鋼材のレーザ溶接継手およびレーザ溶接方法 |
JP3633501B2 (ja) * | 2001-04-06 | 2005-03-30 | 住友金属工業株式会社 | 溶接金属の靱性に優れたレーザー溶接継手 |
JP4492028B2 (ja) * | 2001-11-02 | 2010-06-30 | Jfeスチール株式会社 | レーザビーム溶接継手およびレーザビーム溶接継手の製造方法 |
JP4398751B2 (ja) * | 2003-03-31 | 2010-01-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 低温靭性に優れた高強度溶接金属 |
JP4630097B2 (ja) * | 2005-03-16 | 2011-02-09 | 株式会社神戸製鋼所 | 低温靭性に優れた高強度溶接金属 |
JP4523908B2 (ja) * | 2005-11-11 | 2010-08-11 | 新日本製鐵株式会社 | 低温靱性に優れた引張強さ900MPa級以上の高強度ラインパイプ用鋼板およびそれを用いたラインパイプならびにそれらの製造方法 |
JP4995131B2 (ja) * | 2007-03-28 | 2012-08-08 | 新日本製鐵株式会社 | 溶接熱影響部のクリープ特性に優れたフェライト系耐熱鋼材及び耐熱構造体 |
-
2010
- 2010-11-29 JP JP2010264793A patent/JP5953648B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012115840A (ja) | 2012-06-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6226542B2 (ja) | 溶接熱影響部の靭性に優れた鋼材 | |
JP4825057B2 (ja) | 溶接熱影響部の靭性に優れた鋼材およびその製法 | |
WO2011155620A1 (ja) | 超高強度溶接継手およびその製造方法 | |
JP4787062B2 (ja) | 靭性および耐sr割れ性に優れた溶接金属 | |
JP5953648B2 (ja) | 溶接金属部の靭性に優れた鋼材のレーザ溶接継手及び溶接金属部の靭性に優れた鋼材のレーザ溶接継手の製造方法 | |
WO2012108517A1 (ja) | クリープ特性に優れた溶接金属 | |
JP5842314B2 (ja) | 大入熱溶接用鋼 | |
JP2009248175A (ja) | フラックス入りワイヤを用いた高強度鋼のtig溶接方法 | |
WO2012099119A1 (ja) | 溶接熱影響部の靱性に優れた鋼材およびその製造方法 | |
JP5696228B2 (ja) | 溶接継手低温靭性及び溶接作業性に優れたフラックスコアードアーク溶接ワイヤ及びそれを利用した溶接継手 | |
JPWO2015111641A1 (ja) | Ni基耐熱合金用溶接材料ならびにそれを用いてなる溶接金属および溶接継手 | |
JP4950529B2 (ja) | 溶接熱影響部の靭性および母材靭性に優れた鋼材およびその製法 | |
JP2011074447A (ja) | 大入熱溶接熱影響部の靭性に優れた高強度鋼 | |
JP6235402B2 (ja) | 強度、靭性および耐sr割れ性に優れた溶接金属 | |
KR20190037286A (ko) | 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어 및 용접 금속 | |
JP5457920B2 (ja) | 低温靭性および落重特性に優れた溶接金属 | |
JP5457859B2 (ja) | 低温靭性および落重特性に優れた溶接金属 | |
KR102133172B1 (ko) | 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어 및 용접 금속 | |
JP2014198344A (ja) | 高強度鋼のサブマージアーク溶接方法 | |
JP3735001B2 (ja) | 靱性に優れた溶接金属 | |
JP4276576B2 (ja) | 大入熱溶接熱影響部靭性に優れた厚手高強度鋼板 | |
KR101659245B1 (ko) | 용접 열 영향부의 인성이 우수한 후강판 | |
JP5953647B2 (ja) | 溶接金属部の靭性に優れた鋼材のレーザ溶接継手及び溶接金属部の靭性に優れた鋼材のレーザビーム溶接継手の製造方法 | |
JP4492028B2 (ja) | レーザビーム溶接継手およびレーザビーム溶接継手の製造方法 | |
JP2004091860A (ja) | 低合金耐熱鋼用溶接金属 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20120321 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20120327 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130823 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140919 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140930 |
|
RD13 | Notification of appointment of power of sub attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7433 Effective date: 20141027 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150526 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150619 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151215 |
|
RD13 | Notification of appointment of power of sub attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7433 Effective date: 20160209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20160209 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160517 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160530 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5953648 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |