JP7235185B1 - サブマージアーク溶接用メタルコアードワイヤおよびそれを用いたサブマージアーク溶接方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]質量%で、
C:0.20~0.80%、
Si:0.15~0.90%、
Mn:17.0~28.0%、
P:0.030%以下、
S:0.030%以下、
Ni:0.01~10.00%、
Cr:0.4~4.0%、
Mo:3.50~10.00%、
B:0.0010%以下、
N:0.200%以下を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有するサブマージアーク溶接用メタルコアードワイヤ。
[2]前記[1]において、前記組成に加えて、さらに、質量%で、
V:0.040%以下、
Ti:0.040%以下および
Nb:0.040%以下のうちから選ばれた1種または2種以上を含有するサブマージアーク溶接用メタルコアードワイヤ。
[3]前記[1]または[2]において、前記組成に加えて、さらに、質量%で、
Cu:1.00%以下、
Al:0.100%以下および
REM:0.020%以下のうちから選ばれた1種または2種以上を含有するサブマージアーク溶接用メタルコアードワイヤ。
[4]前記[1]~[3]のいずれか一つに記載のサブマージアーク溶接用メタルコアードワイヤを用い、
溶接の対象となる鋼材が、質量%で、
C:0.20~0.80%、
Si:0.15~0.90%、
Mn:15.0~30.0%、
P:0.030%以下、
S:0.030%以下、
Ni:3.00%以下、
Cr:1.0~8.0%を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、
-196℃における吸収エネルギーが28J以上、0.2%耐力が400MPa以上を有する高Mn鋼であるサブマージアーク溶接方法。
[5]前記[4]において、前記鋼材が、前記組成に加えて、さらに、質量%で、
V:2.0%以下、
Ti:1.0%以下、
Nb:1.0%以下、
Al:0.100%以下、
N:0.120%以下、
O:0.0050%以下、
B:0.0020%以下および
REM:0.020%以下のうちから選ばれた1種または2種以上を含有するサブマージアーク溶接方法。
[6]前記[4]または[5]において、サブマージアーク溶接時におけるヒューム発生量が、400mg/min以下であるサブマージアーク溶接方法。
SAWは、母材上に予め散布した粉粒状のフラックス中に電極ワイヤを連続的に供給し、この電極ワイヤの先端と母材との間でアークを発生させて溶接を連続的に行う溶接法である。このSAWは、大電流を適用してワイヤの溶着速度を高めることによって、能率よく溶接できるという利点を有している。
本発明のメタルコアードワイヤの基本組成の限定理由について説明する。なお、以下、組成における「%」は、「質量%」であることを意味する。
Cは、固溶強化により、溶接金属の強度を上昇させる作用を有する元素であり、また、Cは、オーステナイト相を安定化させ、溶接金属の極低温衝撃靭性を向上させる。このような効果を得るためには、0.20%以上の含有を必要とする。そのため、C含有量は0.20%以上とする。C含有量は好ましくは0.30%以上とする。C含有量はより好ましくは0.40%以上である。C含有量はさらに好ましくは0.45%以上である。しかし、0.80%を超えて含有すると、炭化物が析出し、極低温靭性が低下し、さらに、溶接時の高温割れが生じやすくなる。そのため、C含有量は、0.80%以下とする。なお、C含有量は好ましくは0.70%以下である。C含有量はより好ましくは0.60%以下である。C含有量はさらに好ましくは0.55%以下である。
Siは、脱酸剤として作用し、Mnの歩留りを高めるとともに、溶融金属の粘性を高め、ビード形状を安定的に保持し、スパッタの発生を低減する効果がある。そのような効果を得るためには、0.15%以上の含有を必要とする。そのため、Si含有量は0.15%以上とする。Si含有量は好ましくは0.20%以上である。Si含有量はより好ましくは0.30%以上である。Si含有量はさらに好ましくは0.30%超である。しかし、0.90%を超えて含有すると、溶接金属の極低温靭性を低下させる。また、Siは、凝固時に偏析し、凝固セル界面に液相を生成して、耐高温割れ性を低下させる。そのため、Si含有量は、0.90%以下とする。なお、Si含有量は好ましくは0.80%以下である。Si含有量はより好ましくは0.70%以下である。Si含有量はさらに好ましくは、0.60%以下である。
Mnは、安価に、オーステナイト相を安定化する元素であり、本発明では17.0%以上の含有を必要とする。Mnが17.0%未満では、溶接金属中にフェライト相が生成し、極低温での靭性が著しく低下する。そのため、Mn含有量は17.0%以上とする。Mn含有量は好ましくは18.0%以上である。Mn含有量はより好ましくは20.0%以上である。Mn含有量はさらに好ましくは21.0%以上である。一方、Mnが28.0%を超えると、凝固時に過度のMn偏析が発生し、高温割れを誘発する。そのため、Mnは、28.0%以下とする。なお、Mn含有量は好ましくは26.0%以下である。Mn含有量はより好ましくは、24.0%以下である。
Pは、結晶粒界に偏析し、高温割れを誘発する元素であり、本発明では、できるだけ低減することが好ましいが、0.030%以下であれば、許容できる。そのため、P含有量は、0.030%以下とする。P含有量はより好ましくは0.020%以下である。なお、過度の低減は、精練コストの高騰を招く。そのため、P含有量は、0.003%以上に調整することが好ましい。
Sは、結晶粒界に偏析し、低融点の化合物を作ることで高温割れを生じやすくする。本発明では、できるだけ低減することが好ましいが、0.030%以下であれば、許容できる。そのため、S含有量は、0.030%以下とする。S含有量は好ましくは0.020%以下である。なお、過度の低減は、精練コストの高騰を招く。そのため、Sは、0.001%以上に調整することが好ましい。
Niは、オーステナイト粒界を強化する元素であり、粒界に偏析し、極低温衝撃靱性を向上させる。このような効果を得るためには、Niは0.01%以上の含有を必要とする。Ni含有量は好ましくは1.00%以上である。Ni含有量はより好ましくは1.50%以上である。Ni含有量はさらに好ましくは1.80%以上である。また、Niは、オーステナイト相を安定化する効果もあるため、さらに含有量を増加すれば、オーステナイト相を安定化させて、溶接金属の極低温衝撃靭性を向上させる。しかし、Niは、高価な元素であり、10.00%を超える含有は、経済的に不利となる。そのため、Ni含有量はは、10.00%以下とする。なお、Ni含有量は好ましくは8.00%以下である。Ni含有量はより好ましくは4.00%以下である。Ni含有量はさらに好ましくは、2.50%以下である。
Crは、極低温ではオーステナイト相を安定化させる元素として働き、溶接金属の極低温衝撃靭性を向上させる。また、Crは、溶接金属の強度を向上させる作用も有する。また、Crは、溶融金属の液相線を高めて、高温割れの発生を抑制するのに有効に作用する。さらに、Crは、溶接金属の耐食性を高めるのにも有効に作用する。このような効果を得るためには、Crは0.4%以上の含有を必要とする。Crが0.4%未満では、上記の効果を確保できない。そのため、Cr含有量は0.4%以上とする。Cr含有量は好ましくは0.5%以上とする。Cr含有量はより好ましくは0.8%以上とする。Cr含有量はさらに好ましくは1.0%以上とする。一方、4.0%を超えて含有すると、Cr炭化物が生成し、極低温靭性の低下を招く。さらに、炭化物の生成により、ワイヤ伸線時の加工性が低下する。そのため、Crは、4.0%以下とする。なお、Cr含有量は好ましくは3.5%以下である。Cr含有量はより好ましくは3.0%以下である。Cr含有量はさらに好ましくは、2.0%以下である。
Moは、オーステナイト粒界を強化する元素であり、粒界に偏析し、溶接金属の強度を向上させる。このような効果は3.50%以上の含有で顕著となる。さらにMoは3.50%を超えて含有すると、固溶強化により、0.2%耐力についても向上させる。そのため、Mo含有量は3.50%以上とする。Mo含有量は好ましくは4.00%以上である。また、5.00%を超えて含有すると炭化物を析出し、0.2%耐力の向上にさらに寄与するため、Mo含有量はさらに好ましくは5.00%以上である。Mo含有量はもっとも好ましくは6.00%以上である。一方、10.00%を超えて含有すると、過剰な炭化物を析出し、極低温靭性の低下を招く。そのため、Moは、10.00%以下とする。なお、Mo含有量は好ましくは9.00%以下である。Mo含有量はより好ましくは8.00%以下である。Mo含有量はさらに好ましくは、7.00%以下である。
Bは、溶着金属の粒界に偏析することで粒界強化して、靭性や耐力を向上する効果がある。このような効果は、0.0005%以上の含有で顕著となるため、Bは0.0005%以上含有することが好ましい。一方、過剰に含有すると、粒界にB炭窒化物を析出して靱性劣化を引き起こすことがある。そのため、B含有量は、0.0010%以下とする。
Nは、不可避的に混入する元素であるが、Cと同様に、溶接金属の強度向上に有効に寄与するとともに、オーステナイト相を安定化し、極低温靱性を安定的に向上させる元素である。このような効果は、0.010%以上の含有で顕著となるため、Nは0.010%以上含有することが好ましい。N含有量はより好ましくは0.050%以上である。N含有量はさらに好ましくは0.100%以上である。しかし、0.200%を超えて含有すると、窒化物を形成し、低温靱性が低下する。そのため、N含有量は、0.200%以下とする。N含有量は好ましくは、0.150%以下である。
本発明のメタルコアードワイヤは、上述した組成が基本組成であり、本発明では、この基本組成に加えてさらに、任意的選択組成として、必要に応じて、V:0.040%以下、Ti:0.040%以下およびNb:0.040%以下のうちから選ばれた1種または2種以上、さらに必要に応じて、Cu:1.00%以下、Al:0.100%以下およびREM:0.020%以下のうちから選ばれた1種または2種以上を選択して含有することができる。
Vは、炭化物形成元素であり、微細な炭化物を析出させて、溶接金属の強度向上に寄与する。このような効果を得るためには0.001%以上含有することが望ましい。そのため、Vを含有する場合にはV含有量は0.001%以上とすることが好ましい。V含有量はより好ましくは0.005%以上である。しかし、0.040%を超えて含有すると、炭化物が粗大化して、極低温靭性の低下を招く。そのため、含有する場合には、Vは、0.040%以下とする。V含有量は好ましくは0.010%以下である。
Tiも、同様に炭化物形成元素であり、微細な炭化物を析出させて、溶接金属の強度向上に寄与する。また、Tiは、溶接金属の凝固セル界面に炭化物を析出させて、高温割れの発生抑制に寄与する。このような効果を得るためには、0.001%以上含有することが望ましい。そのため、Tiを含有する場合にはTi含有量は0.001%以上とすることが好ましい。Ti含有量はより好ましくは0.005%以上である。しかし、0.040%を超えて含有すると、Vと同様に炭化物が粗大化して、極低温靭性の低下を招く。そのため、含有する場合には、Ti含有量は、0.040%以下とする。Ti含有量は好ましくは0.020%以下である。Ti含有量はより好ましくは0.010%以下である。
Nbも、同様に炭化物形成元素であり、微細な炭化物を析出させて、溶接金属の強度向上に寄与する。また、Nbは、溶接金属の凝固セル界面に炭化物を析出させて、高温割れの発生抑制に寄与する。このような効果を得るためには、Nbは0.001%以上含有することが望ましい。そのためNbを含有する場合には、Nb含有量は0.001%以上とすることが好ましい。Nb含有量はより好ましくは0.005%以上である。しかし、0.040%を超えて含有すると、V、Tiと同様に炭化物が粗大化して、極低温靭性の低下を招く。そのため、Nbを含有する場合には、Nbは、0.040%以下とする。Nb含有量は0.030%以下とすることが好ましい。
Cuは、オーステナイト相を安定化する元素であり、極低温でもオーステナイト相を安定化させて、溶接金属の極低温衝撃靭性を向上させる。このような効果を得るためには、0.01%以上含有することが望ましい。そのため、Cuを含有する場合には、Cu含有量は0.01%以上とすることが好ましい。しかし、1.00%を超えて多量に含有すると、熱間延性が低下する。そのため、含有する場合には、Cuは、1.00%以下とする。Cu含有量は好ましくは、0.60%以下である。Cu含有量はより好ましくは0.50%以下である。
Alは、脱酸剤として作用し、溶融金属の粘性を高め、ビード形状を安定的に保持し、スパッタの発生を低減する重要な作用を有する。また、Alは、溶融金属の液相線温度を高め、溶接金属の高温割れ発生の抑制に寄与する。このような効果は、0.005%以上の含有で顕著となるため、Alを0.005%以上含有することが好ましい。Al含有量はより好ましくは0.010%以上である。Al含有量はさらに好ましくは0.020%以上である。しかし、0.100%を超えて含有すると、溶融金属の粘性が高くなりすぎて、逆に、スパッタの増加や、ビードが広がらず融合不良などの欠陥が増加する。そのため、Alを含有する場合には、Al含有量は、0.100%以下とする。Al含有量は好ましくは、0.060%以下である。より好ましくは、0.050%以下である。
REMは、Sc、Y、La、Ceなどの希土類元素をいう。強力な脱酸剤であり、溶接金属中でREM酸化物の形態で存在する。REM酸化物は、凝固時の核生成サイトとなることで、結晶粒を微細化し、溶接金属の強度の向上に寄与する。このような効果は0.001%以上の含有で顕著となる。そのため、REMを含有するのであれば、REM含有量は0.001%以上とすることが好ましい。REM含有量はより好ましくは0.005%以上である。しかし、0.020%を超えて含有すると、アークの安定性が低下する。そのため、含有する場合には、REMは、0.020%以下とする。REM含有量は好ましくは、0.015%以下である。
上記した組成以外の残部組成は、Feおよび不可避的不純物からなる。不可避的不純物としては、例えば、O(酸素)、Sn、Sb、As、Pb、Biなどが挙げられる。ワイヤ中のO(酸素)量は、0.15%以下とし、Sn、Sb、As量は、それぞれ0.005%以下とし、Pb、Bi量は、それぞれ0.0001%以下としておくことが好ましい。また、前述の基本組成および任意的選択組成を満足する限り、これら以外の不可避的不純物元素が含有することを妨げるものではなく、そのような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
つづいて、本発明のSAW用メタルコアードワイヤの製造方法について説明する。
溶接用フラックスとしては、通常公知の溶融フラックスまたはボンドフラックスのいずれも使用することができる。例えば、ボンドフラックスの化学成分の例としては、SiO2:10~60%、CaO:10~60%、MgO:20~70%、Al2O3:10~60%、CaF2:5~30%、CaCO3:2~20%などを含有するフラックスを使用することができる。しかし、本発明においては、溶接用フラックスはこれに限定されるものではない。なお、ボンドフラックスの場合、溶接前に乾燥(200~300℃)することが好ましい。
上述のサブマージアーク溶接用メタルコアードワイヤを用いて、サブマージアーク溶接法により母材となる鋼材を溶接した溶接金属の製造方法について説明する。
母材となる鋼材は、高Mn含有鋼材である。高Mn含有鋼材の製造方法としては、常法の製鋼工程および鋳造工程を経て得た鋼素材を、加熱条件や圧下率などを調整して熱間圧延した後、冷却して鋼材(鋼板)を得る方法などがある。圧延後の鋼板の板厚は、例えば、6~100mmである。
本発明の溶接の対象となる高Mn用鋼材の基本組成について説明する。
Cは、オーステナイト相を安定化させる作用を有する、安価で、重要な元素である。このような効果を得るためには、Cは0.20%以上の含有を必要とする。そのため、C含有量は0.20%以上とする。C含有量は好ましくは0.40%以上である。一方、0.80%を超えて含有すると、Cr炭化物が過度に生成され、極低温衝撃靱性が低下する。このため、C含有量は、0.80%以下とする。C含有量は好ましくは、0.60%以下である。
Siは、脱酸剤として作用するとともに、鋼中に固溶して固溶強化により鋼材の高強度化に寄与する元素である。このような効果を得るためには、0.15%以上の含有を必要とする。そのため、Si含有量は0.15%以上とする。Si含有量は好ましくは0.30%以上である。一方、0.90%を超えて含有すると、溶接作業性が低下する。このため、Si含有量は、0.90%以下とする。Si含有量は好ましくは、0.60%以下である。
Mnは、オーステナイト相を安定化させる作用を有する、比較的安価な元素であり、本発明では、高強度と優れた極低温靱性を両立するために重要な元素である。このような効果を得るためには、15.0%以上の含有を必要とする。そのため、Mn含有量は15.0%以上とする。Mn含有量は好ましくは20.0%以上である。一方、30.0%を超えて含有しても、極低温靱性を向上させる効果が飽和し、含有量に見合う効果が期待できなくなり、経済的に不利となる。また、30.0%を超えて多量に含有すると、溶接作業性、切断性の低下を招くとともに、偏析を助長し、応力腐食割れの発生を助長する。このため、Mn含有量は、30.0%以下とする。Mn含有量はより好ましくは、26.0%以下である。
Pは、不純物として、粒界に偏析し、応力腐食割れの発生起点となる元素であり、本発明では、可能なかぎり低減することが望ましいが、0.030%以下であれば許容できる。このため、P含有量は、0.030%以下とする。P含有量は好ましくは、0.028%以下である。さらに好ましくは、0.024%以下である。一方、Pを0.002%未満と極端に低減するには、長時間の精錬を必要とし、精錬コストが高騰する。このため、経済的な観点からは、Pは、0.002%以上とすることが好ましい。
Sは、鋼中では硫化物系介在物として存在し、鋼材、溶接金属の延性、極低温靭性を低下させる。このため、Sは、可能なかぎり低減することが望ましいが、0.030%以下であれば許容できる。このため、S含有量は0.030%以下とする。S含有量は好ましくは、0.010%以下である。一方、Sを0.0005%未満と極端に低減するには、長時間の精錬を必要とし、精錬コストが高騰する。このため、経済性の観点から、Sは、0.0005%以上とすることが好ましい。
Niは、オーステナイト粒界を強化する元素であり、粒界に偏析し、極低温衝撃靱性を向上させる元素である。このような効果を得るためには、0.01%以上の含有が好ましい。また、Niは、オーステナイト相を安定化する効果もあるため、さらに含有量を増加すれば、オーステナイト相を安定化させて、溶接金属の極低温衝撃靭性を向上させる。そのため、Ni含有量は0.01%以上とすることが好ましい。Ni含有量はより好ましくは1.00%以上である。しかし、Niは、高価な元素であり、3.00%を超える含有は、経済的に不利となる。このため、Niは、3.00%以下とする。
Crは、オーステナイト相を安定化させ、極低温靱性の向上および鋼材強度の向上に有効に寄与する元素である。また、微細結晶域を形成させるために効果的な元素である。このような効果を得るためには、Crを1.0%以上の含有を必要とする。そのため、Cr含有量は1.0%以上とする。Cr含有量は好ましくは3.5%以上である。一方、8.0%を超えて含有すると、Cr炭化物が生成し、極低温靭性および耐応力腐食割れ性が低下する。このため、Crは、8.0%以下とする。Cr含有量は好ましくは6.5%以下である。
上記した成分が鋼材の基本組成であるが、この基本組成に加えてさらに任意的選択組成として、V:2.0%以下、Ti:1.0%以下、Nb:1.0%以下、Al:0.100%以下、N:0.120%以下、O(酸素):0.0050%以下、B:0.0020%以下およびREM:0.020%以下のうちから選ばれた1種または2種を含有する鋼材組成としてもよい。
Vは、オーステナイト相の安定化に寄与するとともに、鋼材の強度向上、極低温靭性の向上にも寄与する元素である。このような効果を得るためには、Vを含有する場合にはVを0.001%以上含有するのが好ましい。V含有量はより好ましくは0.003%以上である。一方、Vが2.0%を超えて含有すると、粗大な炭窒化物が増加し、破壊の起点となり、極低温衝撃靭性が低下する。このため、含有する場合には、Vは、2.0%以下とする。V含有量は好ましくは、1.7%以下である。V含有量はより好ましくは、1.5%以下である。
Tiは、Vと同様の効果を有するが、1.0%を超えて含有すると、炭化物が粗大化し、破壊の発生起点となるだけでなく、結晶粒の粗大化も抑制され、極低温靭性が低下するため、含有する場合は、Tiを1.0%以下含有する。Ti含有量は好ましくは、0.5%以下である。Ti含有量はより好ましくは、0.3%以下である。下限は特に限定されるものではなく、0%であってもよい。
Nbも、Vと同様の効果を有するが、1.0%を超えて含有すると、炭化物が粗大化し、破壊の発生起点となるだけでなく、結晶粒の粗大化も抑制され、極低温靭性が低下するため、含有する場合は、1.0%以下含有する。Nb含有量は好ましくは、0.5%以下である。Nb含有量はより好ましくは、0.3%以下である。下限は特に限定されるものではなく、0%であってもよい。
Alは、脱酸剤として作用し、鋼材の溶鋼脱酸プロセスにおいて、もっとも汎用的に使われる元素である。このような効果を得るためには、Alを含有する場合には0.001%以上を含有するのが好ましい。Al含有量はより好ましくは0.020%以上である。Al含有量はさらに好ましくは0.030%以上である。一方、0.100%を超えて含有すると、溶接時にAlが溶接金属部に混入して、溶接金属の靭性を低下させる。このため、Alを含有する場合には、Alは、0.100%以下とする。Al含有量はより好ましくは、0.060%以下である。Al含有量はさらに好ましくは0.040%以下である。
Nは、オーステナイト相を安定化する作用を有する元素であり、極低温靱性の向上に有効に寄与する。このような効果を得るためには、Nを含有する場合にはNは、0.005%以上を含有するのが好ましい。N含有量はより好ましくは0.006%以上である。N含有量はさらに好ましくは0.020%以上である。一方、0.120%を超えて含有すると、窒化物または炭窒化物が粗大化し、極低温靭性が低下する。このため、Nを含有する場合には、N含有量は、0.120%以下とする。N含有量は好ましくは0.040%以下である。
O(酸素)は、鋼中では酸化物系介在物として存在し、鋼材の極低温靱性を低下させる。このため、O(酸素)はできるだけ低減することが好ましいが、0.0050%以下であれば許容できる。このため、O(酸素)を含有する場合には、O(酸素)は、0.0050%以下の範囲とする。O含有量は好ましくは、0.0045%以下である。一方、O(酸素)を0.0005%未満と極端に低減するには、長時間の精錬を必要とし、精錬コストが高騰する。このため、経済性の観点から、O(酸素)を含有する場合には、O(酸素)は、0.0005%以上とすることが好ましい。O含有量はより好ましくは、0.0010%以上である。
Bは、粒界に偏析し、鋼材の靭性向上に寄与する作用を有する元素である。このような効果を得るためには、Bを含有する場合には、Bは、0.0001%以上を含有するのが好ましい。一方、Bが0.0020%を超えて含有すると、粗大な窒化物や炭化物が増加し、靭性が低下する。このため、含有する場合には、B含有量は、0.0020%以下とする。B含有量は好ましくは、0.0015%以下である。B含有量はより好ましくは、0.0010%以下である。
REMは、介在物の形態制御を介し、鋼材の靭性向上、さらには延性、耐硫化物応力腐食割れ性を向上させる作用を有する元素である。REMは、上記した効果を得るためには、REMを含有する場合には、0.0010%以上を含有するのが好ましい。REM含有量はより好ましくは0.0015%以上である。REM含有量はさらに好ましくは0.005%以上である。一方、0.020%を超えて含有すると、非金属介在物量が増加し、靭性、さらには延性、耐硫化物応力割れ性が低下する。このため、含有する場合には、REMは、0.020%以下とする。
上記した成分以外の残部は、Feおよび不可避的不純物からなる。この不可避的不純物としては、Ca、Mg、Cu、Moなどが例示でき、合計で0.05%以下であれば許容できる。
本発明のサブマージアーク溶接用メタルコアードワイヤを用いて、極低温用高Mn鋼材を溶接することにより、ヒューム発生量は格段に少なくなる。前述したJIS Z 3930-2013に準拠して溶接を行った時のヒューム発生量が、「発生量が少ない」と評価される1200mg/min以下である場合に比べて、本発明におけるヒューム発生量は、さらに400mg/min以下に抑えられることが分かった。
以下、実施例に基づき、さらに本発明について説明する。ただし、下記の実施例は、本発明を例示してより詳細に説明するためのものにすぎず、本発明の権利範囲を限定するものではない。
JIS Z 3930の規定に準拠して、溶接ヒューム捕集装置内で、サブマージアーク溶接し、発生したヒュームをろ過材(ガラス繊維製)で捕集し、ヒューム発生量(mg/min)を測定した。
耐高温割れ性については、JIS Z 3104に準拠した溶接部のX線透過試験により、溶接部に割れが確認されなかったものを「○」と評価し、割れが確認されたものを「×」と評価した。
得られた溶接金属から、JIS Z 3111の規定に準拠して、引張試験片(平行部径6mmφ)およびシャルピー衝撃試験片(Vノッチ)を採取し、引張試験および衝撃試験を実施した。
Claims (8)
- 質量%で、
C:0.20~0.80%、
Si:0.15~0.90%、
Mn:17.0~28.0%、
P:0.030%以下、
S:0.030%以下、
Ni:0.01~10.00%、
Cr:0.4~4.0%、
Mo:3.50~10.00%、
B:0.0010%以下、
N:0.200%以下を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有するサブマージアーク溶接用メタルコアードワイヤ。 - 前記組成に加えて、さらに、質量%で、
V:0.040%以下、
Ti:0.040%以下および
Nb:0.040%以下のうちから選ばれた1種または2種以上を含有する請求項1に記載のサブマージアーク溶接用メタルコアードワイヤ。 - 前記組成に加えて、さらに、質量%で、
Cu:1.00%以下、
Al:0.100%以下および
REM:0.020%以下のうちから選ばれた1種または2種以上を含有する請求項1に記載のサブマージアーク溶接用メタルコアードワイヤ。 - 前記組成に加えて、さらに、質量%で、
Cu:1.00%以下、
Al:0.100%以下および
REM:0.020%以下のうちから選ばれた1種または2種以上を含有する請求項2に記載のサブマージアーク溶接用メタルコアードワイヤ。 - 請求項1~4のいずれか一項に記載のサブマージアーク溶接用メタルコアードワイヤを用い、
溶接の対象となる鋼材が、質量%で、
C:0.20~0.80%、
Si:0.15~0.90%、
Mn:15.0~30.0%、
P:0.030%以下、
S:0.030%以下、
Ni:3.00%以下、
Cr:1.0~8.0%を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、
-196℃における吸収エネルギーが28J以上、0.2%耐力が400MPa以上を有する高Mn鋼であるサブマージアーク溶接方法。 - 前記鋼材が、前記組成に加えて、さらに、質量%で、
V:2.0%以下、
Ti:1.0%以下、
Nb:1.0%以下、
Al:0.100%以下、
N:0.120%以下、
O:0.0050%以下、
B:0.0020%以下および
REM:0.020%以下のうちから選ばれた1種または2種以上を含有する請求項5に記載のサブマージアーク溶接方法。 - サブマージアーク溶接時におけるヒューム発生量が、400mg/min以下である請求項5に記載のサブマージアーク溶接方法。
- サブマージアーク溶接時におけるヒューム発生量が、400mg/min以下である請求項6に記載のサブマージアーク溶接方法。
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