JP7091612B2 - 鋼材の溶接方法及び溶接継手の製造方法 - Google Patents
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フラックスコアードアーク溶接、タングステン-不活性ガス溶接、2電極エレクトロガスアーク溶接の何れかのガスシールドアーク溶接方法によって、
N含有量NW[ppm]及びB含有量BW[ppm]が、下記式(1)を満足する溶接材料を用いて接合する、鋼材の溶接方法。
0.8×{NM+3.8×λ×DN×(NW×X-NM)/3}
≧BM+3.8×λ×DB×(BW×X-BM)/3 ・・・(1)
ここで、DNはNの拡散係数[mm2/sec]、DBはBの拡散係数[mm2/sec]、λは前記ガスシールドアーク溶接方法の入熱量[kJ/mm]であり、Xは、溶接方法に応じて選択される変数であり、溶接方法がフラックスコアードアーク溶接の場合は0.95、タングステン-不活性ガス溶接の場合は0.98、2電極エレクトロガスアーク溶接の場合は1.00である。
[2]更に、前記鋼材のTi(チタン)含有量がTiM[ppm]であり、かつ、O(酸素)含有量がOM[ppm]であるとき、
前記式(1)に代えて下記式(2)を満足する溶接材料を用いて接合する、上記[1]に記載の鋼材の溶接方法。
0.8×〔{NM-0.3×(TiM-2×OM)}
+3.8×λ×DN×〔NW×X-{NM-0.3×(TiM-2×OM)}〕/3〕
≧BM+3.8×λ×DB×(BW×X-BM)/3 ・・・(2)
[3]前記ガスシールドアーク溶接の入熱量λが4kJ/mm以上である、上記[1]又は[2]に記載の鋼材の溶接方法。
[4]質量比で、B含有量BM[ppm]が10~50ppmであり、かつ、N含有量NM[ppm]が10~80ppmである鋼材を、
フラックスコアードアーク溶接、タングステン-不活性ガス溶接、2電極エレクトロガスアーク溶接の何れかのガスシールドアーク溶接方法によって、
N含有量NW[ppm]及びB含有量BW[ppm]が、下記式(1)を満足する溶接材料を用いて接合する、溶接継手の製造方法。
0.8×{NM+3.8×λ×DN×(NW×X-NM)/3}
≧BM+3.8×λ×DB×(BW×X-BM)/3 ・・・(1)
ここで、DNはNの拡散係数[mm2/sec]、DBはBの拡散係数[mm2/sec]、λは前記ガスシールドアーク溶接方法の入熱量[kJ/mm]であり、Xは、溶接方法に応じて選択される変数であり、溶接方法がフラックスコアードアーク溶接の場合は0.95、タングステン-不活性ガス溶接の場合は0.98、2電極エレクトロガスアーク溶接の場合は1.00である。
[5]更に、前記鋼材のTi(チタン)含有量がTiM[ppm]であり、かつ、O(酸素)含有量がOM[ppm]であるとき、
前記式(1)に代えて下記式(2)を満足する溶接材料を用いて接合する、上記[4]に記載の溶接継手の製造方法。
0.8×〔{NM-0.3×(TiM-2×OM)}
+3.8×λ×DN×〔NW×X-{NM-0.3×(TiM-2×OM)}〕/3〕
≧BM+3.8×λ×DB×(BW×X-BM)/3 ・・・(2)
[6]前記ガスシールドアーク溶接の入熱量λが4kJ/mm以上である、上記[4]又は[5]に記載の鋼材の溶接方法。
{NM-0.3×(TiM-2×OM)}
で求められる。
≧BM+3.8×λ×DB×(BW×X-BM)/3 ・・・(1)
ここで、DNはNの拡散係数[mm2/sec]、DBはBの拡散係数[mm2/sec]、λは入熱量[kJ/mm]であり、Xは、溶接方法に応じて選択される変数であり、溶接方法がフラックスコアードアーク溶接の場合は0.95、タングステン-不活性ガス溶接の場合は0.98、2電極エレクトロガスアーク溶接の場合は1.00である。
NW×X-NM
で表される。
3.8×λ×DN×(NW×X-NM)/3
となる。これは、Nの含有量が異なる鋼材を使用して相互拡散量を測定した試験結果に基づいて求めた式である。DN、NW、NM、λを変数としてフィッティングを行って係数を決定しており、上式は全体として母材と溶接金属との間を相互拡散したN量となり、単位は[ppm]である。
NM+3.8×λ×DN×(NW×X-NM)/3
となる。これに、Bの原子量とNの原子量との比、すなわち0.8を掛けると、BNを形成するN量を示す、上式(1)の左辺が導出される。
BM+3.8×λ×DB×(BW×X-BM)/3
となる。上式(1)は、溶接後のHAZでBNを形成するN量が、HAZのB量以上であることを意味している。
0.8×〔{NM-0.3×(TiM-2×OM)}
+3.8×λ×DN×〔NW×X-{NM-0.3×(TiM-2×OM)}〕/3〕
≧BM+3.8×λ×DB×(BW×X-BM)/3 ・・・(2)
表1に示すN含有量及びB含有量の鋼材並びに溶接材料を用いて、フラックスコアードアーク溶接(FCAW)、タングステン-不活性ガス溶接(TIG)、2電極エレクトロガスアーク溶接(2電極EGW)の何れかの溶接方法で溶接継手を製造した。鋼材、溶接材料のN含有量及びB含有量、溶接方法、入熱から、Nの拡散係数DN[mm2/sec]を0.0065mm2/sec、Bの拡散係数DB[mm2/sec]を0.005mm2/secとして、式(1)の左辺、右辺を計算した。表1の「式(1)」の「左辺≧右辺」の欄には式(1)を満足するものを○、満足しないものを×で示した。溶接継手のHAZからJIS Z 2242に準拠してVノッチ試験片を採取し、-40℃におけるシャルピー吸収エネルギーを測定した。
表2に示すN含有量、B含有量、Ti含有量及びO含有量の鋼材、並びに表2に示すN含有量及びB含有量の溶接材料を用いて、FCAW、TIG、2電極EGWの何れかの溶接方法で溶接継手を製造した。実施例1と同様に、式(2)の左辺、右辺を計算し、表2の「式(2)」の「左辺≧右辺」の欄には式(2)を満足するものを○、満足しないものを×で示した。溶接継手のHAZからJIS Z 2242に準拠してVノッチ試験片を採取し、-40℃におけるシャルピー吸収エネルギーを測定した。
Claims (4)
- 質量比で、B含有量BM[ppm]が10~50ppmであり、かつ、N含有量NM[ppm]が10~80ppmである鋼材を、
フラックスコアードアーク溶接、タングステン-不活性ガス溶接、2電極エレクトロガスアーク溶接の何れかの、入熱量λが4kJ/mm以上であるガスシールドアーク溶接方法によって、
N含有量NW[ppm]及びB含有量BW[ppm]が、下記式(1)を満足する溶接材料を用いて接合する、鋼材の溶接方法。
0.8×{NM+3.8×λ×DN×(NW×X-NM)/3}
≧BM+3.8×λ×DB×(BW×X-BM)/3 ・・・(1)
ここで、DNはNの拡散係数[mm2/sec]、DBはBの拡散係数[mm2/sec]、λは前記ガスシールドアーク溶接方法の入熱量[kJ/mm]であり、Xは、溶接方法に応じて選択される変数であり、溶接方法がフラックスコアードアーク溶接の場合は0.95、タングステン-不活性ガス溶接の場合は0.98、2電極エレクトロガスアーク溶接の場合は1.00である。 - 質量比で、B含有量BM[ppm]が10~50ppmであり、N含有量NM[ppm]が10~80ppmであり、Ti含有量がTiM[ppm]であり、かつ、O含有量がOM[ppm]である鋼材を、
フラックスコアードアーク溶接、タングステン-不活性ガス溶接、2電極エレクトロガスアーク溶接の何れかの、入熱量λが4kJ/mm以上であるガスシールドアーク溶接方法によって、
N含有量NW[ppm]及びB含有量BW[ppm]が、下記式(2)を満足する溶接材料を用いて接合する、鋼材の溶接方法。
0.8×〔{NM-0.3×(TiM-2×OM)}
+3.8×λ×DN×〔NW×X-{NM-0.3×(TiM-2×OM)}〕/3〕
≧BM+3.8×λ×DB×(BW×X-BM)/3 ・・・(2)
ここで、DNはNの拡散係数[mm2/sec]、DBはBの拡散係数[mm2/sec]、λは前記ガスシールドアーク溶接方法の入熱量[kJ/mm]であり、Xは、溶接方法に応じて選択される変数であり、溶接方法がフラックスコアードアーク溶接の場合は0.95、タングステン-不活性ガス溶接の場合は0.98、2電極エレクトロガスアーク溶接の場合は1.00である。 - 質量比で、B含有量BM[ppm]が10~50ppmであり、かつ、N含有量NM[ppm]が10~80ppmである鋼材を、
フラックスコアードアーク溶接、タングステン-不活性ガス溶接、2電極エレクトロガスアーク溶接の何れかの、入熱量λが4kJ/mm以上であるガスシールドアーク溶接方法によって、
N含有量NW[ppm]及びB含有量BW[ppm]が、下記式(1)を満足する溶接材料を用いて接合する、溶接継手の製造方法。
0.8×{NM+3.8×λ×DN×(NW×X-NM)/3}
≧BM+3.8×λ×DB×(BW×X-BM)/3 ・・・(1)
ここで、DNはNの拡散係数[mm2/sec]、DBはBの拡散係数[mm2/sec]、λは前記ガスシールドアーク溶接方法の入熱量[kJ/mm]であり、Xは、溶接方法に応じて選択される変数であり、溶接方法がフラックスコアードアーク溶接の場合は0.95、タングステン-不活性ガス溶接の場合は0.98、2電極エレクトロガスアーク溶接の場合は1.00である。 - 質量比で、B含有量BM[ppm]が10~50ppmであり、N含有量NM[ppm]が10~80ppmであり、Ti含有量がTiM[ppm]であり、かつ、O含有量がOM[ppm]である鋼材を、
フラックスコアードアーク溶接、タングステン-不活性ガス溶接、2電極エレクトロガスアーク溶接の何れかの、入熱量λが4kJ/mm以上であるガスシールドアーク溶接方法によって、
N含有量NW[ppm]及びB含有量BW[ppm]が、下記式(2)を満足する溶接材料を用いて接合する、溶接継手の製造方法。
0.8×〔{NM-0.3×(TiM-2×OM)}
+3.8×λ×DN×〔NW×X-{NM-0.3×(TiM-2×OM)}〕/3〕
≧BM+3.8×λ×DB×(BW×X-BM)/3 ・・・(2)
ここで、DNはNの拡散係数[mm2/sec]、DBはBの拡散係数[mm2/sec]、λは前記ガスシールドアーク溶接方法の入熱量[kJ/mm]であり、Xは、溶接方法に応じて選択される変数であり、溶接方法がフラックスコアードアーク溶接の場合は0.95、タングステン-不活性ガス溶接の場合は0.98、2電極エレクトロガスアーク溶接の場合は1.00である。
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JP2002018593A (ja) | 2000-07-07 | 2002-01-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 低合金耐熱鋼用溶接材料および溶接金属 |
KR100651783B1 (ko) | 2005-12-26 | 2006-12-01 | 주식회사 포스코 | 탠덤 일렉트로 가스 아크 용접 방법 |
JP2015083316A (ja) | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 新日鐵住金株式会社 | ボックス柱及びその製造方法 |
CN104999166A (zh) | 2015-08-21 | 2015-10-28 | 武汉钢铁(集团)公司 | 800MPa级含Ti钢专用气体保护焊接工艺 |
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