KR102266643B1 - Overlap fillet arc welded seam and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
피로 강도가 우수한 고강도 강판의 겹치기 필렛 아크 용접 이음매를 제공한다. 적어도 용접지단부측의 강판이 고강도 강판으로 되도록 2개의 강판이 중첩되고 용접된 겹치기 필렛 아크 용접 이음매로서, 용접지단부측의 강판 표면에서 판 두께 방향으로 0.2㎜의 위치에서, 용접지단부에서 모재까지의 범위의 비커스 경도의 최대값을 HU, 최소값을 HL로 했을 때, 하기 식 (1)의 관계를 만족시킨다. HU-HL≤300 (1)Provides overlap fillet arc welded seams of high-strength steel sheets with excellent fatigue strength. An overlap fillet arc welding joint in which two steel plates are superimposed and welded so that the steel plate on the weld toe side becomes a high-strength steel plate at a position of 0.2 mm from the surface of the steel plate on the weld toe side in the plate thickness direction, from the weld toe to the base metal When the maximum value of Vickers hardness of a range is made into HU and the minimum value is made into HL, the relationship of following formula (1) is satisfy|filled. HU-HL≤300 (1)
Description
본 발명은 겹치기 필렛(lap fillet) 아크 용접 이음매 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a lap fillet arc welded seam and a method of making the same.
자동차 분야에서는 지구 온난화 방지를 목적으로 한 CO2 배출 억제나 충돌시의 승무원 및 보행자의 안전성(충돌 안전성) 향상에 대한 사회적 요청이 증대해 오고 있다. 이 중, 자동차 주행시의 CO2 배출량 삭감에 대해서는 차체 중량의 경감에 의한 효과는 크고, 100kg의 경량화에 의해, 평균적으로는 약 1km/l의 연비의 절감이 가능하게 되는 동시에, CO2 배출량도 삭감할 수 있다. In the automobile field, social requests for suppression of CO 2 emission for the purpose of preventing global warming and improvement of safety (collision safety) of crew and pedestrians in the event of a collision have been increasing. Among these, the effect of reducing the body weight is great for reducing the CO 2 emission during vehicle driving, and by reducing the weight of 100 kg, it is possible to reduce the fuel consumption by about 1 km/l on average, while also reducing the CO 2 emission. can do.
한편, 충돌 안전성에 대해서는 그 기준이 해마다 엄격하게 되고 있으며, 차체 강도 및 강성의 향상이나 강도의 최적 배분에 의한 충돌 안전성의 확보가 필요하게 되고 있다. 일반적으로는 차체 강도의 향상을 도모하면 차체 중량이 증가하여 CO2 배출이 증가하지만, 차체에 사용되는 소재의 고강도화에 의해 충돌 안전성과 차체 중량의 저감(즉 CO2 배출 억제)의 밸런스를 취하는 것이 가능하다. 철강 재료는 자동차의 중량의 약 7할을 차지하는 주요한 소재이며, 그 중에서도 강판의 고강도화는 해마다 진행되고 있다. On the other hand, the standards for collision safety are getting stricter every year, and it is necessary to improve the strength and rigidity of the vehicle body and to ensure collision safety by optimal distribution of strength. In general, when the body strength is improved, the body weight increases and CO 2 emissions increase. However, it is important to balance collision safety and reduction of body weight (ie suppression of CO 2 emission) by increasing the strength of the materials used for the body. It is possible. Steel material is a major material that accounts for about 70% of the weight of an automobile, and among them, the strength of steel sheet is being improved every year.
차체 중량의 경량화, 즉 차체의 부품의 경량화 실현을 위해서는 강판 뿐만 아니라 용접부의 강도 특성을 확보하는 것이 필요하며, 특히 자동차의 섀시, 프레임 부품 등의 아크 용접부에 있어서의 피로 강도 개선은 중요한 과제로 된다. In order to reduce the weight of the vehicle body, that is, to realize weight reduction of body parts, it is necessary to secure the strength characteristics of not only the steel plate but also the welding part. In particular, improving the fatigue strength in the arc welding part of the chassis and frame parts of automobiles is an important task .
이상의 배경으로부터, 고강도 강판의 아크 용접 이음매의 피로 강도의 향상을 도모하는 용접 기술이 각종 제안되고 있다. From the above background, various welding techniques aiming at the improvement of the fatigue strength of the arc welding joint of a high strength steel sheet are proposed.
예를 들면, 특허문헌 1에는 열연 강판의 성분·조직 및 용접부의 경도 분포·조직을 적정화함으로써, 피로 강도를 향상시키는 용접 방법이 기재되어 있다. 또, 특허문헌 2에는 겹치기 필렛 용접에 있어서의 상부판과 하부판의 중첩부의 강판 긴쪽 방향의 길이인 오버랩 길이를 적정화함으로써, 피로 강도를 향상시키는 용접 방법이 기재되어 있다. 또, 특허문헌 3에서는 용접지단부 근방의 용접 금속과 열 영향부의 경도, 및 그들 비를 적정화하는 내피로 균열 발생 특성이 우수한 필렛 용접 이음매가 기재되어 있다. For example, Patent Document 1 describes a welding method in which fatigue strength is improved by optimizing the component and structure of a hot-rolled steel sheet and the hardness distribution and structure of the welded portion. Moreover, Patent Document 2 describes a welding method in which fatigue strength is improved by optimizing the overlap length, which is the length in the longitudinal direction of the steel plate of the overlapping portion of the upper plate and the lower plate in overlap fillet welding. Moreover, in patent document 3, the hardness of the weld metal in the vicinity of a weld toe, and a heat-affected zone, and the fillet welded joint excellent in the fatigue-crack generation characteristic which optimizes those ratio are described.
그러나, 특허문헌 1의 용접 방법에서는 모재 및 열 영향부의 조직이 각각 일정 이상의 비율로 페라이트를 가질 필요가 있어, 근래 적용 확대가 검토되고 있는 980MPa급 이상의 초고강도 강에 대해서는 적용할 수 없다는 과제가 있었다. However, in the welding method of Patent Document 1, the structure of the base metal and the heat-affected zone each needs to have ferrite in a certain ratio or more, and there is a problem that it cannot be applied to ultra-high-strength steel of 980 MPa or more, which is being considered for application expansion in recent years. .
또, 특허문헌 2의 용접 방법에서는 피로 강도가 향상하는 이음매의 오버랩 길이는 한정적이며, 다양한 부품 형상에 대해 대응할 수 없다는 과제가 있었다. Moreover, in the welding method of patent document 2, the overlap length of the joint which fatigue strength improves was limited, and there existed a subject that it could not respond with respect to various component shapes.
특허문헌 3의 용접 이음매에서는 피로 강도가 향상하는 용접 금속 및 열 영향부의 경도에 상한이 있기 때문에, 강판의 고강도화에 수반하여 합금 원소 함유량이 증가한 경우에는 특히 열 영향부의 경화를 억제하는 방법을 검토할 필요가 있었다. In the weld joint of Patent Document 3, since there is an upper limit on the hardness of the weld metal and the heat affected zone for which fatigue strength is improved, a method for suppressing the hardening of the heat affected zone will be especially considered when the alloy element content increases with the increase in strength of the steel sheet. it was necessary
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 피로 강도가 우수한, 고강도 강판의 겹치기 필렛 아크 용접 이음매 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a high-strength steel sheet overlap fillet arc welded joint excellent in fatigue strength, and a method for manufacturing the same.
본 발명자들은 상기의 목표를 달성하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 이하의 지견을 얻었다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors acquired the following knowledge, as a result of repeating earnest examination in order to achieve said objective.
겹치기 필렛 아크 용접 이음매에 있어서의 피로 파괴는 응력이 집중하는 용접지단부 근방에서 발생하기 쉽다. 그 때문에, 용접지단부에 있어서의 각도(플랭크각:θ, 도 1)를 크게 함으로써 응력 집중이 완화되고, 용접 이음매의 피로 강도 향상에 유효하게 된다. Fatigue fracture in overlap fillet arc welded joints tends to occur in the vicinity of the weld toe where stress is concentrated. Therefore, by increasing the angle (flank angle: θ, Fig. 1) at the weld toe, stress concentration is relieved, and it is effective for improving the fatigue strength of the weld joint.
한편, 고강도 강판의 겹치기 필렛 아크 용접 이음매의 경도 분포에 주목하면, 용접지단부 근방의 용접 열 영향부는 입열이 크기 때문에, 강판의 Ac3점 이상까지 가열된 후에 냉각됨으로써, 마텐자이트 조직 및 베이나이트 조직이 주체의 조직으로 되고, 모재부에 대해 경화가 발생하기 쉽다(이후, 이 Ac3점 이상까지 가열된 영역을 경화역이라고 함). 또, 그보다 모재측으로 멀어진 최고 도달 온도가 Ac1점 이하의 영역에서는 모재의 성분이나 조직에 따라서는 마텐자이트 조직의 탬퍼링에 기인하는 연화가 발생하는 경우가 있다(이후, 이 Ac1점 이하까지 가열된 영역을 연화역이라고 함). On the other hand, paying attention to the hardness distribution of the overlap fillet arc weld seam of the high-strength steel sheet, since the heat-affected zone near the weld toe has a large heat input, it is heated to Ac 3 or more of the steel sheet and then cooled, resulting in martensitic structure and bay The knight structure becomes the main structure, and hardening easily occurs with respect to the base material part (hereafter, the area heated to this Ac 3 point or more is called hardening area). In addition, in the region where the maximum attained temperature farther away from the base material side is Ac 1 point or less, softening due to tampering of the martensitic structure may occur depending on the components and structure of the base material (hereinafter, this Ac 1 point or less). The area heated to , is called the softening zone).
그 때문에, 상기와 같이 고강도 강판의 겹치기 필렛 아크 용접 이음매의 피로 강도를 향상하기 위해 플랭크각을 크게 했다고 해도, 용접지단부 근방의 경화역에 대해, 그보다 외측(모재측)의 연화역의 경도가 과도하게 저하하면, 연화역에 응력 집중에 의해서 피로 강도에 악영향을 주기 때문에, 피로 강도의 향상 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 반대로, 경화역의 경도가 과도하게 증가한 경우에도, 연화역으로의 응력 집중이 커지는 것에 의해, 피로 강도의 향상 효과가 충분히 얻어지지 않는다고 생각된다. Therefore, even if the flank angle is increased to improve the fatigue strength of the overlap fillet arc welded joint of the high-strength steel sheet as described above, the hardness of the softening area outside (base metal side) is excessive with respect to the hardening area near the weld toe. When it decreases, the fatigue strength is adversely affected by stress concentration in the softening region, so that the effect of improving the fatigue strength cannot be sufficiently obtained. Conversely, even when the hardness in the hardening region increases excessively, it is considered that the effect of improving the fatigue strength cannot be sufficiently obtained because the stress concentration in the softening region increases.
이상의 지견으로부터, 발명자들은 고강도 강판의 겹치기 필렛 아크 용접 이음매의 피로 강도를 향상하기 위해서는 플랭크각을 크게 하는 즉 용접지단부의 형상을 극력 평활하게 할 뿐만 아니라, 소정 범위의 용접부에 있어서의 경도의 최대값과 최소값의 차를 일정 이하로 억제함으로써 응력 집중을 완화하는 것이 유효하다는 지견을 얻었다. From the above findings, the inventors have found that in order to improve the fatigue strength of the overlap fillet arc welded joint of high-strength steel sheet, the flank angle is increased, i.e., the shape of the weld toe is smoothed as much as possible, and the maximum value of hardness in the weld area within a predetermined range The knowledge that it is effective to relieve the stress concentration by suppressing the difference between the and the minimum value to a certain level or less was obtained.
본 발명은 이상과 같은 지견에 의거하여 이루어진 것이며, 요지는 이하와 같다. The present invention has been made based on the above findings, and the gist of the present invention is as follows.
[1] 적어도 용접지단부측의 강판이 고강도 강판으로 되도록 2개의 강판이 중첩되고 용접된 겹치기 필렛 아크 용접 이음매로서, 용접지단부측의 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 0.2㎜의 위치에서, 용접지단부에서 판 폭 방향으로 30㎜까지의 범위의 비커스 경도의 최대값을 HU, 최소값을 HL로 했을 때, 하기 식 (1)의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 겹치기 필렛 아크 용접 이음매: HU-HL≤300 (1). [1] An overlap fillet arc weld joint in which two steel plates are overlapped and welded so that at least the steel plate on the weld toe side becomes a high strength steel plate, at a position of 0.2 mm from the steel plate surface on the weld toe side in the plate thickness direction, at the weld toe When the maximum value of Vickers hardness in the range of up to 30 mm in the plate width direction is HU and the minimum value is HL, the overlapping fillet arc welding joint, characterized in that the relationship of the following formula (1) is satisfied: HU-HL≤300 (One).
[2] 용접지단부측의 강판은 모재의 전체 조직에 대한 마텐자이트 조직 및 베이나이트 조직의 면적 분율의 합계를 MB(%), 용접 열 영향부에 있어서의 비커스 경도가 상기 최대값 HU를 나타내는 위치를 중심으로 하는 반경 0.1㎜ 이내의 영역의 전체 조직에 대한 마텐자이트 조직 및 베이나이트 조직의 면적 분율의 합계를 MU(%), 용접 열 영향부에 있어서의 비커스 경도가 상기 최소값 HL을 나타내는 위치를 중심으로 하는 반경 0.1㎜ 이내의 영역의 전체 조직에 대한 마텐자이트 조직 및 베이나이트 조직의 면적 분율의 합계를 ML(%)로 했을 때, 하기 식 (2)∼(4)의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 [1]에 기재된 겹치기 필렛 아크 용접 이음매: MB>50 (2) MU>60 (3) ML>15 (4). [2] For the steel sheet on the weld toe side, the sum of the area fractions of martensite and bainite structures with respect to the entire structure of the base material is MB (%), and the Vickers hardness in the weld heat affected zone represents the maximum value HU. The sum of the area fractions of martensite and bainite structures with respect to the entire structure within a radius of 0.1 mm centered on the position is MU (%), and the Vickers hardness in the weld heat affected zone represents the minimum value HL. When the sum of the area fractions of martensite and bainite structures with respect to the entire structure in a region within a radius of 0.1 mm centered on the position is ML (%), the relationship of the following formulas (2) to (4) is The overlap fillet arc welded seam according to [1], characterized in that it satisfies: MB>50 (2) MU>60 (3) ML>15 (4).
[3] 적어도 용접지단부측의 강판이 고강도 강판으로 되도록 2개의 강판을 중첩하고 용접 와이어를 이용하여 실드 가스를 공급하여 필렛 아크 용접하는 [1] 또는 [2]에 기재된 겹치기 필렛 아크 용접 이음매의 제조 방법으로서, 상기 실드 가스가 불활성 가스와 산화성 가스로 이루어지고, 해당 실드 가스는 하기 식 (5)의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 겹치기 필렛 아크 용접 이음매의 제조 방법: 1≤2×[O2]+[CO2]≤30 (5)(식 중, [CO2]는 실드 가스 중의 CO2의 체적%이며, [O2]는 실드 가스 중의 O2의 체적%이다) [3] The overlapping fillet arc welding joint according to [1] or [2], in which two steel plates are overlapped so that at least the steel plate on the weld toe side becomes a high-strength steel plate, and a shield gas is supplied using a welding wire for fillet arc welding. As a method, the shielding gas is composed of an inert gas and an oxidizing gas, and the shielding gas satisfies the relationship of the following formula (5), characterized in that: 1≤2x[O 2 ]+[CO 2 ]≤30 (5) (wherein [CO 2 ] is the volume % of CO 2 in the shielding gas, and [O 2 ] is the volume % of O 2 in the shielding gas)
[4] 용접 전류를 I(A), 아크 전압을 V(V), 용접 속도를 s(cm/min)로 했을 때, 하기 식 (14)의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 [3]에 기재된 겹치기 필렛 아크 용접 이음매의 제조 방법: (I×V)/s≤100/(C+Mn/6+Si/24) (14)(식 중, C, Mn, Si는 용접지단부측의 강판의 모재의 각 원소의 질량%값이다.) [4] When the welding current is I (A), the arc voltage is V (V), and the welding speed is s (cm/min), the relationship of the following formula (14) is satisfied in [3], The manufacturing method of the overlapped fillet arc weld seam described: (I×V)/s≤100/(C+Mn/6+Si/24) (14) (wherein C, Mn, Si are the It is the mass% value of each element of the base material.)
본 발명에 따르면, 소정 범위의 용접부에 있어서의 경도의 최대값 HU와 최소값 HL의 차를 소정의 값 이하로 하는 것에 의해, 고강도 강판의 겹치기 필렛 아크 용접 이음매의 피로 강도를 향상시킬 수 있다. 이와 같이 본 발명의 겹치기 필렛 아크 용접 이음매는 고강도 강판을 이용하고 또한 피로 강도도 우수하기 때문에, 예를 들면, 자동차의 섀시, 프레임 부품 등의 고강도이고 또한 피로 강도가 요구되는 부위에 바람직하게 이용할 수 있다. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fatigue strength of the overlapping fillet arc welding joint of a high strength steel sheet can be improved by making the difference between the maximum value HU and the minimum value HL of hardness in a welding part within a predetermined range a predetermined value or less. As described above, the overlap fillet arc welded seam of the present invention uses a high-strength steel sheet and has excellent fatigue strength, so it can be preferably used for parts requiring high strength and fatigue strength, for example, automobile chassis and frame parts, etc. have.
도 1은 본 발명의 겹치기 필렛 아크 용접 이음매의 단면도이다.
도 2는 실시예의 피로 강도 시험편을 나타내는 평면도 및 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a lap fillet arc weld seam of the present invention.
2 is a plan view and a cross-sectional view showing a fatigue strength test piece of an Example.
본 발명의 겹치기 필렛 아크 용접 이음매는 적어도 용접지단부측의 강판이 고강도 강판으로 되도록 2개의 강판이 중첩되고 용접된 겹치기 필렛 아크 용접 이음매로서, 용접지단부측의 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 0.2㎜의 위치에서, 용접지단부에서 판 폭 방향으로 30㎜까지의 범위의 비커스 경도의 최대값을 HU, 최소값을 HL로 했을 때, 하기 식 (1)의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 한다. The overlap fillet arc weld seam of the present invention is an overlap fillet arc weld joint in which two steel plates are overlapped and welded so that at least the steel plate on the weld toe side becomes a high strength steel plate, and is located 0.2 mm from the surface of the steel plate on the weld toe side in the plate thickness direction. In , when the maximum value of Vickers hardness in the range from the weld toe to 30 mm in the plate width direction is HU and the minimum value is HL, the relationship of the following formula (1) is satisfied.
HU-HL≤300 (1) HU-HL≤300 (1)
이러한 본 발명의 겹치기 필렛 아크 용접 이음매(이하, 단지 「본 발명의 용접 이음매」라고도 함)에 대해, 본 발명의 겹치기 필렛 아크 용접 이음매의 일예인 도 1을 이용하여 이하에 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 겹치기 필렛 아크 용접 이음매의 단면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 겹치기 필렛 아크 용접 이음매는 2개의 강판(11, 12)을 중첩하여, 한쪽의 강판(도 1에 있어서는 상측의 강판(11))의 단면(13)을 따라, 해당 단면(13)과 다른 한쪽의 강판(도 1에 있어서는 하측의 강판(12))의 표면(14)을 필렛 아크 용접하여 얻어지는 것이다. 또, '16'은 필렛 아크 용접에 의한 용접 금속(비드(용접선))이며, '17'은 용접지단부이다. The overlap fillet arc welded seam of the present invention (hereinafter, simply referred to as "weld seam of the present invention") will be described in detail below using FIG. 1 which is an example of the overlap fillet arc welded seam of the present invention. 1 is a cross-sectional view of a lap fillet arc weld seam of the present invention. As shown in Fig. 1, the overlap fillet arc welded seam of the present invention overlaps two
중첩된 필렛 아크 용접 이음매를 구성하는 2개의 강판은 적어도 용접지단부측의 강판(12)이 고강도 강판이다. 본 명세서에 있어서, 「고강도」는 인장 강도 TS가 780MPa 이상인 경우를 말한다. 고강도 강판을 이용한 겹치기 필렛 아크 용접 이음매에서는 피로 강도를 향상시키기 어렵다고 하는 문제가 있다. 그러나, 본 발명에 있어서는 780MPa 이상, 더 나아가서는 980MPa 이상이나 1180MPa 이상의 초고강도 강판을 이용한 겹치기 필렛 아크 용접 이음매라도 피로 강도를 향상시킬 수 있어, 우수한 피로 강도를 갖는 용접 이음매로 할 수 있다. 인장 강도는 강판으로부터, 압연 방향에 대해 평행 방향으로 JIS5호 인장 시험편을 제작하고, JIS Z 2241:2011의 규정에 준거하여 인장 시험을 실시하여 구할 수 있다. As for the two steel plates constituting the overlapping fillet arc welded joint, at least the
강판(11, 12)의 성분 조성은 특히 한정되지 않는다. 그러나, 상기 식 (1)의 관계를 만족시키는 용접 이음매로 하기 위해서는 용접 열 영향부의 과도한 경화·연화를 억제하는 것이 필요하다. 그를 위해서는 모재인 강판의 합금 원소 함유량을 적정화하는 것이 유효하며, 특히 중요한 것은 C, Si 및 Mn이다. C함유량은 0.02질량%∼0.3질량%로 하는 것이 바람직하다. C함유량이 0.02질량% 미만에서는 담금질성이 저하함으로써 용접 열 영향부의 연화가 현저하게 되고, 반대로 0.3질량% 초과에서는 경화가 현저하게 됨으로써 본 발명의 효과가 유효하게 얻어지지 않는 경우가 있다. 마찬가지로, 담금질성의 저하 억제의 관점에서는 강판의 Si 함유량은 0.01질량% 이상, Mn의 함유량은 0.5질량% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 강판은 열연 강판이라도 냉연 강판이라도 좋다. 또, 강판(11, 12)은 표면에 금속 도금층을 갖는 도금 강판이어도 좋다. The component composition of the
강판(11, 12)의 판 두께는 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 판 두께가 1㎜∼5㎜의 범위로 함으로서 본 발명의 효과를 유효하게 얻을 수 있다. Although the plate|board thickness of the
또한, 2개의 강판(11) 및 강판(12)은 동일해도 달라도 좋으며, 강판(11) 및 강판(12)이 동종 및 동일 형상의 강판이어도 좋고, 이종이나 다른 형상의 강판이어도 좋다. In addition, the two
그리고, 본 발명에 있어서는 용접지단부(17)측의 강판(12) 표면으로부터 판 두께 방향으로 0.2㎜의 위치에 있어서의 비커스 경도가 용접지단부에서 판 폭 방향(도 1에 있어서는 수평 방향)으로 30㎜까지의 범위의 비커스 경도의 최대값을 HU, 용접지단부에서 판 폭 방향으로 30㎜까지의 범위의 비커스 경도의 최소값을 HL로 하면, 상기 식 (1)의 관계를 만족시킨다. And, in the present invention, the Vickers hardness at a position of 0.2 mm from the surface of the
본 발명에 있어서는 상기 식 (1)의 관계를 만족시키는 것에 의해, 용접지단부를 갖는 겹치기 필렛 아크 용접 이음매의 연화역에 있어서의 응력 집중을 완화할 수 있고, 피로 강도가 우수한 겹치기 필렛 아크 용접 이음매를 얻을 수 있다. In the present invention, by satisfying the relationship of the formula (1), the stress concentration in the softening region of the overlap fillet arc weld joint having the weld toe can be relieved, and the overlap fillet arc weld joint excellent in fatigue strength is obtained. can be obtained
이러한 본 발명은 980MPa 이상, 더 나아가서는 1180MPa 이상의 초고강도 강판을 이용한 용접 이음매에 대해서도 적용할 수 있다. 그리고, 본 발명은 용접 이음매의 강판의 오버랩 길이 등에 특히 한정도 없고, 다양한 부품 형상에 대응할 수 있다. 또, 특허문헌 3에 있어서는 용접 이음매의 피로 강도의 향상을 위해 용접 금속 및 열 영향부의 경도에 상한이 있고, 강판이 고강도화되도록 합금 원소 함유량이 증가한 경우에는 특히 열 영향부의 경화를 억제하는 방법을 검토할 필요가 있다는 문제가 있다. 그러나, 본 발명에 있어서는 용접 열 영향부의 경도가 높아도 좋고, 예를 들면 비커스 경도의 최대값 HU가 450 이상이어도 좋다. 또한, 본 발명은 겹치기 필렛 용접에 관한 것이며, 맞대기 용접에서는 상기 식 (1)을 만족시켰다고 해도, 피로 강도의 향상 효과는 작다. 이것은 맞대기 용접에서는 겹치기 필렛 용접에 비해 비드 형상에 기인하는 응력 집중이 작으므로, 연화부의 존재에 의한 피로 강도의 저하가 현저하게 되기 때문이다. The present invention can be applied to welded joints using ultra-high-strength steel sheets of 980 MPa or more, and further, 1180 MPa or more. In addition, the present invention is not particularly limited to the overlap length of the steel sheet of the weld joint, and can respond to various parts shapes. In addition, in Patent Document 3, in order to improve the fatigue strength of the weld joint, there is an upper limit on the hardness of the weld metal and the heat-affected zone, and especially when the content of alloying elements increases so that the steel sheet becomes high-strength, a method of suppressing the hardening of the heat-affected zone is examined. There is a problem that needs to be done. However, in this invention, the hardness of a welding heat affected zone may be high, for example, the maximum value HU of Vickers hardness may be 450 or more. Further, the present invention relates to lap fillet welding, and in butt welding, even if the above formula (1) is satisfied, the effect of improving the fatigue strength is small. This is because, in butt welding, the stress concentration due to the bead shape is smaller than that in lamination fillet welding, so that the fatigue strength decreases significantly due to the presence of the softened portion.
여기서, 용접지단부에서 판 폭 방향으로 30㎜까지의 범위의 비커스 경도에 대해 설명한다. 용접지단부에서 판 폭 방향으로 30㎜까지의 범위는 용접 입열에 의해서 강 조직이나 경도가 변화한 용접 열 영향부(HAZ)와, 용접 전의 강판인 채 강 조직이나 경도가 거의 변질하고 있지 않은(용접 입열의 영향을 받지 않는) 모재의 일부를 포함하는 영역이다. 그리고, 본 발명에 있어서는 기본적으로 마텐자이트 조직이나 베이나이트 조직이 주체의 강 조직이며, 용접지단부에서 판 폭 방향으로 30㎜까지의 범위의 비커스 경도의 최대값 HU 및 최소값 HL은 용접 열 영향부내에 존재하고, 모재의 비커스 경도는 상기 용접 열 영향부의 최대값 HU 및 최소값 HL의 사이의 값이 된다. 따라서, 상기 식 (1)을 만족시키는 것에 의해, 종래는 고려되고 있지 않은 용접 열 영향부내의 비커스 경도의 최대값 HU와 최소값 HL의 차를 300 이하로 억제할 수 있고, 응력 집중을 완화할 수 있으며, 피로 강도를 향상시킬 수 있다. Here, the Vickers hardness in the range from the weld toe to 30 mm in the plate width direction will be described. In the range from the weld toe to 30 mm in the sheet width direction, the weld heat affected zone (HAZ), in which the steel structure or hardness has changed due to the heat input from the welding, and the steel sheet before welding, in which the steel structure and hardness are hardly changed ( It is an area including a part of the base metal (not affected by welding heat input). And, in the present invention, the martensitic structure or the bainite structure is basically the main steel structure, and the maximum value HU and the minimum value HL of the Vickers hardness in the range from the weld toe to 30 mm in the sheet width direction are the effects of welding heat. It exists in the part, and the Vickers hardness of the base material is a value between the maximum value HU and the minimum value HL of the weld heat affected zone. Therefore, by satisfying the above formula (1), the difference between the maximum value HU and the minimum value HL of the Vickers hardness in the weld heat affected zone, which has not been considered conventionally, can be suppressed to 300 or less, and stress concentration can be relieved. and can improve fatigue strength.
이용하는 강판의 인장 강도가 1150MPa를 넘는 경우에는 하기 식 (6)의 관계를 만족시키는 것이 바람직하고, 하기 식 (7)의 관계를 만족시키는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 인장 강도가 낮고 고강도 강판이 아닌 경우에는 고강도 강판을 이용한 경우와 같이 템퍼링에 기인하는 열 영향부의 연화가 발생하지 않기 때문에, 본 발명은 인장 강도가 적어도 780MPa 이상의 고강도 강판에 적용한다. When the tensile strength of the steel sheet used exceeds 1150 MPa, it is preferable to satisfy the relationship of the following formula (6), and it is more preferable to satisfy the relationship of the following formula (7). In addition, since softening of the heat-affected zone due to tempering does not occur as in the case of using a high-strength steel sheet when the tensile strength is low and not a high-strength steel sheet, the present invention is applied to a high-strength steel sheet having a tensile strength of at least 780 MPa or more.
HU-HL≤250 (6) HU-HL≤250 (6)
HU-HL≤200 (7) HU-HL≤200 (7)
상기 비커스 경도의 측정 방법은 도 1에 나타내는 바와 같이, 용접 이음매의 비드(용접선)에 수직인 판 두께 방향 단면에 있어서의 용접지단부(17)측의 강판(12)의 표면(14)으로부터 판 두께 방향으로 0.2㎜의 위치에서, 판 두께와 수직 방향으로 용접지단부에서 모재에 걸쳐 30㎜(용접지단부에서 판 폭 방향으로 30㎜까지의 범위이며, 도 1에 있어서, 「비커스 경도 측정 범위」로 기재함)를 측정 간격 0.2㎜, 측정 하중 200g에서, JIS Z 2244에 기재된 비커스 경도 시험을 실행하고, 그 비커스 경도의 최대값을 HU, 최소값을 HL로 하면 좋다. 또한, 모재의 비커스 경도는 강판의 판 두께 방향, 길이 방향, 및 폭 방향에 걸쳐 실질적으로 균일하다. As shown in FIG. 1, the said Vickers hardness measuring method is a plate from the
또, 본 발명의 용접 이음매에 있어서, 용접지단부(17)의 플랭크각은 예를 들면 120°이상이다. 용접지단부(17)의 플랭크각 θ는 도 1에 나타내는 바와 같이, 용접지단부(17)에 있어서의 용접 금속(16)의 접선과 강판(12) 표면에 의해 형성되는 각도 중, 용접 금속과는 반대측의 각도이다. Moreover, in the weld joint of this invention, the flank angle of the
또한, 용접지단부(17)측의 강판(12)의 강 조직이 모재의 전체 조직에 대한 마텐자이트 조직 및 베이나이트 조직의 면적 분율의 합계를 MB(%)로 하고, 용접 열 영향부에 있어서의 비커스 경도가 상기 최대값 HU를 나타내는 위치를 중심으로 하는 반경 0.1㎜ 이내의 영역의 전체 조직에 대한 마텐자이트 조직 및 베이나이트 조직의 면적 분율의 합계를 MU(%)로 하고, 용접 열 영향부에 있어서의 비커스 경도가 상기 최소값 HL을 나타내는 위치를 중심으로 하는 반경 0.1㎜ 이내의 영역의 전체 조직에 대한 마텐자이트 조직 및 베이나이트 조직의 면적 분율의 합계를 ML(%)로 했을 때, 하기 식 (2)∼(4)의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다. 강판의 강 조직이 식(2)∼(4)의 관계를 만족시키는 것에 의해, 본 발명의 효과인 피로 강도의 향상 효과를 더욱 유효하게 얻을 수 있다. In addition, the steel structure of the
MB>50 (2) MB>50 (2)
MU>60 (3) MU>60 (3)
ML>15 (4) ML>15 (4)
또, 용접 금속의 강 조직이 용접 금속의 전체 조직에 대한 마텐자이트 조직 및 베이나이트 조직의 면적 분율의 합계를 MW(%)로 했을 때, 상기 식 (2) 및 (3)에 부가하여, 하기 식 (8) 및 (9)의 관계를 만족시키는 것이 바람직하고, 식 (10) 및 (11)의 관계를 만족시키는 것이 더욱 바람직하다. 식 (2) 및 (3)에 부가하여, 식 (8) 및 (9), 더 나아가서는 식 (10) 및 (11)의 관계를 만족시키는 것에 의해, 용접 금속의 경도를 용접 열 영향부에 비해 과도하게 낮게 하는 것(과도한 언더 매칭)에 의한 정적 강도의 저하를 방지하면서, 본 발명의 효과인 우수한 피로 강도도 아울러 충분히 확보할 수 있다. In addition, when the steel structure of the weld metal is the sum of the area fractions of the martensite structure and the bainite structure with respect to the entire structure of the weld metal as MW (%), in addition to the above formulas (2) and (3), It is preferable to satisfy the relationship of the following formulas (8) and (9), and it is more preferable to satisfy the relationship of the formulas (10) and (11). In addition to formulas (2) and (3), by satisfying the relationships of formulas (8) and (9), and further formulas (10) and (11), the hardness of the weld metal is applied to the weld heat affected zone. The excellent fatigue strength, which is the effect of the present invention, can also be sufficiently secured while preventing a decrease in static strength due to excessively lowering (excessive under-matching).
ML>25 (8) ML>25 (8)
MW>25 (9) MW>25 (9)
ML>35 (10) ML>35 (10)
MW>35 (11) MW>35 (11)
이러한 강 조직의 면적 분율을 만족시키기 위해서는 용접 이음매의 모재로 되는 용접 전의 강판의 강 조직의 면적 분율을 적정화하는 것이 유효하게 된다. 용접 전의 강판, 즉 용접 이음매의 모재의 전체 조직에 대한 베이나이트 조직의 면적 분율을 40%∼95%, 마텐자이트 조직의 면적 분율을 3%∼60%로 하는 것이 바람직하다. 베이나이트 조직의 면적 분율이 40% 미만에서는 마텐자이트 조직의 템퍼링에 의한 용접 열 영향부의 연화가 현저하게 되고, 용접 이음매에 있어서 상기 식 (1)의 관계를 만족시키는 것이 곤란하게 된다. 반대로 베이나이트 조직의 면적 분율이 95% 초과에서는 980MPa 이상의 인장 강도를 얻는 것이 곤란하게 되고, 본 발명의 적용 범위가 크게 제한되게 된다. 또, 마찬가지로 용접 전의 강판의 전체 조직에 대한 마텐자이트 조직의 면적 분율이 3% 미만에서는 980MPa 이상의 인장 강도를 얻는 것이 곤란하게 되고, 반대로 마텐자이트 조직의 면적 분율이 60% 초과에서는 용접 열 영향부의 연화가 현저하게 된다. 또한, 용접 이음매의 모재는 용접에 의해서 강 조직이나 경도가 거의 변질하지 않는 영역이기 때문에, 용접 이음매의 모재의 강 조직은 용접 전의 강판(이용하는 강판)의 강 조직과 대략 동등하다. In order to satisfy the area fraction of such a steel structure, it becomes effective to optimize the area fraction of the steel structure of the steel plate used as the base material of a weld joint before welding. It is preferable to set the area fraction of the bainite structure to 40% to 95% and the area fraction of the martensite structure to 3% to 60% with respect to the entire structure of the steel sheet before welding, that is, the base material of the weld joint. If the area fraction of the bainite structure is less than 40%, softening of the weld heat affected zone due to tempering of the martensitic structure becomes remarkable, and it becomes difficult to satisfy the relationship of the formula (1) in the weld joint. Conversely, when the area fraction of the bainite structure exceeds 95%, it becomes difficult to obtain a tensile strength of 980 MPa or more, and the scope of application of the present invention is greatly limited. Similarly, when the area fraction of the martensitic structure with respect to the entire structure of the steel sheet before welding is less than 3%, it becomes difficult to obtain a tensile strength of 980 MPa or more. Conversely, when the area fraction of the martensitic structure exceeds 60%, the effect of welding heat Wealth softening becomes remarkable. In addition, since the base material of a welded joint is an area|region in which the steel structure and hardness are hardly changed by welding, the steel structure of the base material of a welded joint is substantially equal to the steel structure of the steel plate (steel plate used) before welding.
이러한 강 조직(모재의 강 조직, 용접 열 영향부에 있어서의 비커스 경도가 상기 최대값 HU를 나타내는 위치를 중심으로 하는 반경 0.1㎜ 이내의 영역의 강 조직, 용접 열 영향부에 있어서의 비커스 경도가 상기 최소값 HL을 나타내는 위치를 중심으로 하는 반경 0.1㎜ 이내의 영역의 강 조직, 용접 금속의 강 조직)은 이하의 방법으로 관찰하고, 전체 조직에 대한 각 조직의 면적 분율 및 그 합계를 구할 수 있다. 우선, 용접 이음매의 비드에 수직인 판 두께 방향 단면이 관찰면으로 되도록 연마하고, 나이탈 부식을 실시하며, 주사형 전자 현미경(SEM:배율 1000배)에 의해, 각 영역에 대해, 임의의 5개소를 촬영하고, 전체 조직에 대한 각 조직의 면적 분율을 점산법으로 구한다. 또한, 모재의 강 조직에 대해서는 용접 금속으로부터 30㎜ 이상 떨어진 임의의 5개소를 촬영한다. 그리고, 산출된 마텐자이트 조직의 면적 분율과 베이나이트 조직의 면적 분율을 합계하여, 모재에 대해서는 MB(%)를, 용접 열 영향부에 있어서의 비커스 경도가 상기 최대값 HU를 나타내는 위치를 중심으로 하는 반경 0.1㎜ 이내의 영역에 대해서는 MU(%)를, 용접 열 영향부에 있어서의 비커스 경도가 상기 최소값 HL을 나타내는 위치를 중심으로 하는 반경 0.1㎜ 이내의 영역에 대해서는 ML(%)를, 용접 금속에 대해서는 MW(%)를 구한다. Such a steel structure (steel structure of the base material, the steel structure of the region within a radius of 0.1 mm centered on the position where the Vickers hardness in the weld heat affected zone shows the maximum value HU, the Vickers hardness in the weld heat affected zone is The steel structure of the area within a radius of 0.1 mm centered on the position showing the minimum value HL, the steel structure of the weld metal) is observed by the following method, and the area fraction of each structure with respect to the entire structure and the sum thereof can be obtained. . First, it is polished so that the cross section in the plate thickness direction perpendicular to the bead of the weld joint becomes an observation surface, nital corrosion is performed, and by scanning electron microscope (SEM: 1000 times magnification), for each area, random 5 A location is photographed, and the area fraction of each tissue with respect to the whole tissue is calculated|required by the dotted-scattering method. In addition, about the steel structure of a base material, arbitrary 5 places away from a weld metal by 30 mm or more are image|photographed. Then, the calculated area fraction of the martensitic structure and the area fraction of the bainite structure are summed, MB (%) for the base material, and the position where the Vickers hardness in the weld heat affected zone shows the maximum value HU is centered MU (%) for an area within a radius of 0.1 mm where , ML (%) for an area within a radius of 0.1 mm centered on the position at which the Vickers hardness in the heat-affected zone shows the minimum value HL, For the weld metal, find the MW (%).
이러한 본 발명의 겹치기 필렛 아크 용접 이음매는 예를 들면, 적어도 용접지단부측의 강판이 고강도 강판으로 되도록 2개의 강판을 중첩하여 용접 와이어를 이용하고 실드 가스를 공급하여 필렛 아크 용접하는 겹치기 필렛 아크 용접 이음매의 제조 방법으로서, 실드 가스가 불활성 가스와 산화성 가스로 이루어지고, 해당 실드 가스는 하기 식 (5)의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 제조 방법에 의해서 제조할 수 있다. The overlap fillet arc welding seam of the present invention is, for example, overlapping fillet arc welding seam in which two steel sheets are overlapped so that at least the steel sheet on the weld toe side becomes a high-strength steel sheet, a welding wire is used, and a shield gas is supplied to perform fillet arc welding. can be manufactured by a manufacturing method characterized in that the shielding gas is composed of an inert gas and an oxidizing gas, and the relationship of the following formula (5) is satisfied.
1≤2×[O2]+[CO2]≤30 (5) 1≤2×[O 2 ]+[CO 2 ]≤30 (5)
(식 중, [CO2]는 실드 가스 중의 CO2의 체적%이며, [O2]는 실드 가스 중의 O2의 체적%이다) (wherein [CO 2 ] is the volume % of CO 2 in the shielding gas, and [O 2 ] is the volume % of O 2 in the shielding gas)
실드 가스에 있어서, 2×[O2]+[CO2]가 1% 미만에서는 아크의 지향성이 나쁘기 때문에 용접 비드가 사행해 버리고, 2×[O2]+[CO2]가 30% 초과에서는 아크가 긴축함으로써 용접 비드가 볼록형으로 되기 쉽고, 용접지단부의 플랭크각이 감소하는 것에 의해 용접 이음매의 피로 강도가 현저히 저하하는 경우가 있다. 고강도 강판용의 용접 와이어를 사용하는 경우 등은 하기 식 (12)의 관계를 만족시키는 것이 바람직하며, 하기 식 (13)의 관계를 만족시키는 것이 더욱 바람직하다. In the shielding gas, when 2×[O 2 ]+[CO 2 ] is less than 1%, the arc directivity is bad, so the weld bead meanders, and when 2×[O 2 ]+[CO 2 ] is more than 30%, When the arc shrinks, the weld bead tends to be convex, and when the flank angle of the weld toe is reduced, the fatigue strength of the weld joint is remarkably lowered in some cases. In the case of using a welding wire for high-strength steel sheets, it is preferable to satisfy the relationship of the following formula (12), and it is more preferable to satisfy the relationship of the following formula (13).
3≤2×[O2]+[CO2]≤20 (12) 3≤2×[O 2 ]+[CO 2 ]≤20 (12)
3≤2×[O2]+[CO2]≤15 (13) 3≤2×[O 2 ]+[CO 2 ]≤15 (13)
불활성 가스로서는 Ar 등을 들 수 있으며, 산화성 가스로서는 CO2, O2 등을 들 수 있다. It may be made of Ar, etc. As the inert gas, as the oxidizing gas may include CO 2, O 2 or the like.
이에 부가하여, 용접시의 과잉 입열을 막는 것에 의해, 용접 열 영향부의 과도한 경화·연화가 억제 가능하게 된다. 그를 위해서는 용접 조건의 적정화가 중요하며, 용접 전류를 I(A), 아크 전압을 V(V), 용접 속도를 s(cm/min)로 했을 때, 하기 식 (14)의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다. 각 용접 조건의 바람직한 범위는 용접 전류: 100A∼300A, 아크 전압: 10V∼30V, 용접 속도: 50cm/min∼200cm/min이다. 식 (14)에 있어서의 용접 전류 및 아크 전압은 피크값이 아닌 평균값이다. 또한, 사용하는 용접 와이어나 용접기의 전원 특성에 제한은 없다. In addition to this, excessive hardening and softening of the weld heat affected zone can be suppressed by preventing excessive heat input at the time of welding. For this, it is important to optimize the welding conditions, and when the welding current is I(A), the arc voltage is V(V), and the welding speed is s(cm/min), it is necessary to satisfy the relationship of the following formula (14) desirable. Preferred ranges of each welding condition are welding current: 100 A to 300 A, arc voltage: 10 V to 30 V, and welding speed: 50 cm/min to 200 cm/min. The welding current and arc voltage in Formula (14) are average values rather than peak values. Moreover, there is no restriction|limiting in the power supply characteristic of the welding wire used or a welding machine.
(I×V)/s≤100/(C+Mn/6+Si/24) (14) (I×V)/s≤100/(C+Mn/6+Si/24) (14)
(식 중, C, Mn, Si는 용접지단부측의 강판의 모재의 각 원소의 질량%값이다.) (Wherein, C, Mn, and Si are the mass% values of each element of the base metal of the steel sheet on the weld toe side.)
또한, 본 명세서에 있어서, 상기 각 식은 수치만의 관계를 규정한 것이다. In addition, in this specification, said each formula prescribes|regulates the relationship only of numerical values.
실시예 Example
이하에, 본 발명의 가일층의 이해를 위해 실시예를 이용해서 설명하겠지만, 실시예는 하등 본 발명을 한정하는 것은 아니다. Hereinafter, although an Example is used for further understanding of this invention, it demonstrates using an Example, but an Example does not limit this invention at all.
(본 발명예 및 비교예) (Invention Examples and Comparative Examples)
우선, 공시 강판으로서 표 1에 나타내는 열연 강판(모두 도금 없음)을 이용하여, 표 2에 나타내는 용접 조건으로, 도 1에 나타내는 바와 같이, 강판(11) 및 강판(12)을 펄스 마그 용접법에 의해 겹치기 필렛 아크 용접을 실행하고, 겹치기 필렛 아크 용접 이음매를 얻었다. 강판(11) 및 강판(12)으로서, 동일한 강판을 이용하였다. 용접 와이어는 모두 직경 1.2㎜의 MAG 용접용 솔리드 와이어를 이용하고, 실드 가스는 Ar에 CO2 및 O2를 더한 혼합 가스를 이용하였다. 펄스형 용접 전류의 평균값은 오실로스코프로 측정한 용접 중의 전류의 평균값으로 하였다. First, using the hot-rolled steel sheet (all without plating) shown in Table 1 as a test steel sheet, as shown in Fig. 1 under the welding conditions shown in Table 2, the
얻어진 겹치기 필렛 용접 이음매에 대해, 비커스 경도의 측정 및 조직 관찰을 상기의 방법으로 실행하였다. 또, 용접지단부(17)의 플랭크각 θ를 측정하였다. 결과를 표 3에 나타낸다. About the obtained lap fillet weld seam, the measurement of Vickers hardness and the structure|tissue observation were performed by the said method. Further, the flank angle θ of the
또, 얻어진 겹치기 필렛 용접 이음매로부터 기계 가공에 의해, 도 2에 나타내는 바와 같이, 용접지단부(17)(비드지단부)를 길이 방향의 중심으로 하고 평행부 폭 22㎜의 피로 강도 시험편을 얻었다. 도 2는 피로 강도 시험편을 나타내는 평면도(도 2의 (a)) 및 단면도(도 2의 (b))이며, 도 2에 있어서, 쌍방향의 화살표로 나타내는 수치의 단위는 ㎜이며, 도면 중 R은 화살표로 나타내는 곡선부의 곡률 반경이다. 제작한 피로 강도 시험편의 피로 시험으로서, 맥동의 구부림 피로 시험을 채용하였다. 피로 강도 시험편에 부여한 하중은 100∼500MPa, 반복 주파수는 20Hz로 하고, 또 반복 횟수는 1,000,000회로 하였다. 피로 강도 시험 결과는 이음매 피로 강도로부터 이하의 A, B, C, F로서 판정하였다. 결과를 표 3에 나타낸다. Further, as shown in Fig. 2, by machining from the obtained overlap fillet weld joint, a fatigue strength test piece having a parallel portion width of 22 mm was obtained with the weld toe 17 (bead toe) as the center in the longitudinal direction. 2 is a plan view (FIG. 2(a)) and cross-sectional view (FIG. 2(b)) showing a fatigue strength test piece, in FIG. 2, the unit of the numerical value indicated by the bidirectional arrow is mm, R in the drawing is The radius of curvature of the curved portion indicated by the arrow. As a fatigue test of the produced fatigue strength test piece, a pulsating bending fatigue test was employed. The load applied to the fatigue strength test piece was 100 to 500 MPa, the repetition frequency was 20 Hz, and the number of repetitions was 1,000,000 times. The fatigue strength test result was judged as the following A, B, C, and F from joint fatigue strength. A result is shown in Table 3.
A: 250MPa≤이음매 피로 강도 A: 250MPa≤joint fatigue strength
B: 200MPa≤이음매 피로 강도<250MPa B: 200 MPa ≤ joint fatigue strength < 250 MPa
C: 150MPa≤이음매 피로 강도<200MPa C: 150 MPa ≤ joint fatigue strength < 200 MPa
F: 이음매 피로 강도<150MPa F: Joint fatigue strength <150 MPa
표 3에 나타내는 바와 같이, 본 발명예의 피로 강도 시험편의 판정은 모두 A∼C의 어느 한 쪽이며, 본 발명의 효과가 유효하게 얻어졌다. As shown in Table 3, the determination of the fatigue strength test piece of the example of the present invention was any one of A to C, and the effect of the present invention was effectively obtained.
[표 1] [Table 1]
[표 2] [Table 2]
[표 3] [Table 3]
11, 12; 강판 16; 용접 금속
17; 용접지단부 θ; 플랭크각 11, 12;
17; weld toe θ; flank angle
Claims (4)
용접지단부측의 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 0.2㎜의 위치에서, 용접지단부에서 판 폭 방향으로 30㎜까지의 범위의 비커스 경도의 최대값을 HU 및 최소값을 HL로 했을 때,
용접지단부로부터 판 폭 방향의 상기 범위에 있어서의 비커스 경도가 하기 식 (1)의 관계를 만족시키고,
용접지단부의 플랭크각은 120°이상인 것을 특징으로 하는 겹치기 필렛 아크 용접 이음매:
HU-HL≤300 (1). An overlap fillet arc weld joint in which two steel plates are overlapped and welded so that at least the steel plate on the weld toe side becomes a steel plate having a tensile strength TS of 780 MPa or more,
When the maximum value of Vickers hardness in the range of 0.2 mm in the sheet thickness direction from the surface of the steel sheet on the weld toe side to 30 mm in the sheet width direction from the weld toe end is HU and the minimum value is HL,
Vickers hardness in the above range in the plate width direction from the weld toe satisfies the relationship of the following formula (1),
An overlapping fillet arc welded seam, characterized in that the flank angle of the weld toe is not less than 120°:
HU-HL≤300 (1).
용접지단부측의 강판은 모재의 전체 조직에 대한 마텐자이트 조직 및 베이나이트 조직의 면적 분율의 합계를 MB(%), 용접 열 영향부에 있어서의 비커스 경도가 상기 최대값 HU를 나타내는 위치를 중심으로 하는 반경 0.1㎜ 이내의 영역의 전체 조직에 대한 마텐자이트 조직 및 베이나이트 조직의 면적 분율의 합계를 MU(%), 용접 열 영향부에 있어서의 비커스 경도가 상기 최소값 HL을 나타내는 위치를 중심으로 하는 반경 0.1㎜ 이내의 영역의 전체 조직에 대한 마텐자이트 조직 및 베이나이트 조직의 면적 분율의 합계를 ML(%)로 했을 때, 하기 식 (2)∼(4)의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 겹치기 필렛 아크 용접 이음매:
MB>50 (2)
MU>60 (3)
ML>15 (4). The method of claim 1,
For the steel plate on the weld toe side, the sum of the area fractions of martensite and bainite structures with respect to the entire structure of the base material is MB (%), and the Vickers hardness in the weld heat affected zone is centered at the position at which the maximum value HU is indicated. MU (%) the sum of the area fractions of martensite and bainite structures with respect to the entire structure of a region within a radius of 0.1 mm where MU (%), and the position where the Vickers hardness in the weld heat affected zone indicates the minimum value HL is the center When the sum of the area fractions of martensite and bainite structures with respect to the entire structure of the region within a radius of 0.1 mm in which ML (%) is ML (%), the relationship of the following formulas (2) to (4) is satisfied. Overlap Fillet Arc Welded Seams Features:
MB>50 (2)
MU>60 (3)
ML>15 (4).
상기 실드 가스가 불활성 가스와 산화성 가스로 이루어지고, 해당 실드 가스는 하기 식 (5)의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 겹치기 필렛 아크 용접 이음매의 제조 방법:
1≤2×[O2]+[CO2]≤30 (5)
(식 중, [CO2]는 실드 가스 중의 CO2의 체적%이며, [O2]는 실드 가스 중의 O2의 체적%이다).The overlap fillet arc welding joint according to claim 1 or 2, wherein two steel sheets are overlapped so that at least the steel sheet on the weld toe side becomes a steel sheet having a tensile strength TS of 780 MPa or more, and a shield gas is supplied using a welding wire for fillet arc welding. As a manufacturing method of
The method for manufacturing an overlap fillet arc welded joint, wherein the shielding gas is composed of an inert gas and an oxidizing gas, and the shielding gas satisfies the relationship of the following formula (5):
1≤2×[O 2 ]+[CO 2 ]≤30 (5)
(Wherein, [CO 2 ] is the volume % of CO 2 in the shielding gas, and [O 2 ] is the volume % of O 2 in the shielding gas).
용접 전류를 I(A), 아크 전압을 V(V), 용접 속도를 s(cm/min)로 했을 때, 하기 식 (14)의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 겹치기 필렛 아크 용접 이음매의 제조 방법:
(I×V)/s≤100/(C+Mn/6+Si/24) (14)
(식 중, C, Mn, Si는 용접지단부측의 강판의 모재의 각 원소의 질량%값이다.). 4. The method of claim 3,
When the welding current is I (A), the arc voltage is V (V), and the welding speed is s (cm/min), the relationship of the following formula (14) is satisfied. Way:
(I×V)/s≤100/(C+Mn/6+Si/24) (14)
(Wherein, C, Mn, and Si are the mass% values of each element of the base metal of the steel sheet on the weld toe side.).
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