KR20170097134A

KR20170097134A - 용접 금속 및 용접 구조체

Info

Publication number: KR20170097134A
Application number: KR1020177019789A
Authority: KR
Inventors: 히데노리 나코; 시게노부 남바; 요시토미 오카자키; 겐 야마시타; 겐이치 다니구치; 야스타카 반노
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2015-02-02
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2017-08-25
Also published as: JP2016141846A; WO2016125676A1; BR112017015458A2; EP3255166A4; EP3255166A1; CN107208218A

Abstract

본 발명의 용접 금속은, C, Si, Mn, Ni, Cr, Mo, V, Nb, N 및 O를 각각 특정량 함유하며, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물인 조성을 갖고, Mn 및 Ni의 합계 농도가 1.0질량% 이하이고, 10×[P]+5×[Sb]+4×[Sn]+[As])×100으로 규정되는 값이 0 초과 15 이하이다.

Description

용접 금속 및 용접 구조체{WELDED METAL AND WELDED STRUCTURE}

본 발명은 용접 금속 및 용접 구조체에 관한 것이다.

고Cr(크로뮴)강 용접 금속은 그의 우수한 내열성 때문에 500℃ 이상 600℃ 이하라는 고온이 되는 초초임계 석탄 화력 발전의 보일러 튜브나 파이프용으로서 널리 실용화되고 있다. 이와 같은 고Cr강 용접 금속에는, 고온에서의 크리프 파단 특성과 함께, 내균열성, 강도, 인성 등의 여러 특성을 가질 것이 요구된다.

이와 같은 고Cr강 용접 금속은 피복 아크 용접(SMAW: Shielded Metal Arc Welding), 가스 실드 텅스텐 아크 용접(GTAW: Gas Tungsten Arc Welding), 서브머지드 아크 용접(SAW: Submerged Arc Welding), 가스 메탈 아크 용접(GMAW: Gas Metal Arc Welding), 플럭스 코어드 아크 용접(FCAW: Flux Cored Arc Welding) 등이 적용되고, 용접 금속의 잔류 응력을 제거하기 위해, 용접 후 열처리(PWHT: Post Weld Heat Treatment)가 실시된다.

상기 PWHT의 효과는 유지 시간과 유지 온도에 의존한다. PWHT의 유지 시간 및 유지 온도는, SR(Stress Relief) 소둔 온도를 T(℃), SR 소둔 시간을 t(시간)로 했을 때, 일반적으로는 하기 식으로 나타내는 라슨-밀러 파라미터(LMP: Larson-Miller parameter)에 기초해서 결정된다. 예를 들면, 유지 온도를 높이면, 보다 짧은 유지 시간으로 동등한 PWHT의 효과가 얻어진다.

LMP=(T+273)×(20+logt)

근년, 시공 효율의 관점에서 PWHT 시의 유지 시간 단축이 요망되고 있지만, 유지 시간을 단축하기 위해서 유지 온도를 고온화하면, 용접 금속 중에 페라이트 밴드가 발생하기 쉬워진다. 페라이트 밴드는, PWHT 후에 관찰되는 국부적으로 생성된 조대한 대상(帶狀) 페라이트 조직으로, 크리프 파단 특성이나 인성에 악영향을 미친다는 것이 알려져 있다. 또한, 페라이트 안정화 원소인 Cr을 다량으로 함유하는 고Cr강 용접 금속에서는, 용접 시의 고온에서 생성된 δ(델타) 페라이트 조직이 용접 완료 후에도 잔존하기 쉽다. δ 페라이트는, PWHT를 실시하기 전의 용접된 상태에서 관찰되는 조대 조직으로, 페라이트 밴드와 마찬가지로 크리프 파단 특성이나 인성에 악영향을 미친다.

여기에서, 크리프 파단 특성이나 인성은, 일반적으로 용접 금속의 특정 부위로부터 채취된 시험편에 의해 평가되는데, 채취 부위에 페라이트 밴드나 δ 페라이트가 포함되지 않는 경우, 양호한 값이 나타난다. 그러나, 실제의 시공되는 용접 금속에서는, 일부에 생성된 페라이트 밴드나 δ 페라이트가 파괴나 파단을 야기하는 경우가 있으므로, 안전을 기하기 위해서 용접 금속 전체면에 있어서 페라이트 밴드 및 δ 페라이트의 생성이 억제될 필요가 있다. 따라서, 고레벨로 크리프 파단 특성 및 인성을 확보하면서 PWHT 시의 유지 시간을 단축하기 위해서, 높은 유지 온도이더라도 페라이트 밴드가 생성되지 않고, 또한 δ 페라이트의 생성이 억제되는 고Cr강 용접 금속의 요구가 높아지고 있다.

상기 요구에 대해, PWHT 시의 매트릭스 입내에 석출되는 금속 M과 탄소 C의 탄화물 중, 미세한 MC형 탄화물을 저감하고 미세한 M₂C형 탄화물을 증가시킴으로써 페라이트 밴드의 생성을 억제하는 2.25Cr강 용접 금속이 제안되어 있다(일본 특허공개 2007-290016호 공보 참조). 그러나, 이 2.25Cr강 용접 금속에서 상정하고 있는 PWHT의 유지 온도는 690℃이고, 이것은 충분히 높은 유지 온도라고는 말할 수 없어, PWHT의 유지 시간을 충분히 단축할 수 없다.

또한, 상기 요구에 대해, 용접 와이어의 성분을 규정함으로써 고Cr강 용접 금속 중의 δ 페라이트 생성을 억제하는 용접 재료가 제안되어 있다(일본 특허공개 평8-187592호 공보 참조). 그러나, 이 용접 재료는 TIG 용접(Tungsten Inert Gas Welding)에서 사용되는 것이고, 시공 효율이 낮다는 문제가 있다. 또한, 이 용접 재료에서 상정하고 있는 PWHT의 유지 온도는 740℃이고, 이것도 충분히 높은 유지 온도라고는 말할 수 없어, PWHT의 유지 시간을 충분히 단축할 수 없다.

또, 상기 요구에 대해, 시공 효율이 우수한 피복 아크 용접을 대상으로 하여, Cr, Mo(몰리브데넘), W(텅스텐) 및 Cu(구리)의 함유량을 규정함으로써, 용접 금속 중의 δ 페라이트 생성을 억제하는 피복 아크 용접봉이 제안되어 있다(일본 특허공개 평6-238480호 공보 참조). 그러나, 이 피복 아크 용접봉에서 상정하고 있는 PWHT의 유지 온도는 740℃이다.

또한, 상기 요구에 대해, 일정량의 Co(코발트)를 함유하는 것에 의해, 용접 금속 중의 δ 페라이트 생성을 억제하는 피복 아크 용접봉이 제안되어 있다(일본 특허공개 평7-268562호 공보 참조). 그러나, 이 피복 아크 용접봉은 페라이트 밴드의 생성을 조장하는 Co를 일정량 함유하고 있으므로, 페라이트 밴드의 생성 억제 효과는 기대할 수 없다.

일본 특허공개 2007-290016호 공보 일본 특허공개 평8-187592호 공보 일본 특허공개 평6-238480호 공보 일본 특허공개 평7-268562호 공보

본 발명은 전술한 바와 같은 사정에 기초해서 이루어진 것으로, PWHT의 유지 시간을 단축하면서, 고레벨로 크리프 파단 특성 및 인성을 양립시킬 수 있는 용접 금속 및 용접 구조체의 제공을 목적으로 한다.

본 발명자들은 예의 검토한 결과, 페라이트 밴드는 PWHT 시의 역변태에 의해 생성되므로, 보다 높은 온도에서의 PWHT에 있어서의 페라이트 밴드를 억제하기 위해서는 역변태 온도를 올리는 것이 유효하다고 생각하고, 역변태 온도를 저하시키는 원소인 Ni(니켈) 및 Mn(망가니즈)의 합계 농도의 저감에 의해 페라이트 밴드 생성을 억제할 수 있다는 것을 발견했다. 또한, P(인), Sb(안티모니), Sn(주석) 및 As(비소)는 모두 불가피적 불순물이고 인성의 저하를 초래하는 원소이며, 「ROBERT BRUSCATO, "The Welding Journal", vol. 49(1970), No. 4, 148s-156s」에서 제안된 이들 원소의 질량 비율을 변수로 하는 파라미터 X값에 기초하여 각 원소의 함유량을 제어함으로써 인성 저하의 영향도를 규정할 수 있다는 것을 발견했다.

즉, 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 발명은, C(탄소): 0.03질량% 이상 0.16질량% 이하, Si(규소): 0.10질량% 이상 0.50질량% 이하, Mn(망가니즈): 0.10질량% 이상 0.90질량% 이하, Ni(니켈): 0.02질량% 이상 0.70질량% 이하, Cr(크로뮴): 7.0질량% 이상 9.5질량% 이하, Mo(몰리브데넘): 0.80질량% 이상 1.20질량% 이하, V(바나듐): 0.05질량% 이상 0.50질량% 이하, Nb(나이오븀): 0.010질량% 이상 0.070질량% 이하, N(질소): 0.010질량% 이상 0.080질량% 이하, O(산소): 0질량% 초과 0.10질량% 이하, 잔부: Fe(철) 및 불가피적 불순물인 조성을 갖고, Mn 및 Ni의 합계 농도가 1.0질량% 이하이고, 상기 불가피적 불순물로서의 P(인), Sb(안티모니), Sn(주석) 및 As(비소)의 각각의 농도(질량%)를 [P], [Sb], [Sn] 및 [As]로 한 경우, 하기 식(1)로 규정되는 X값이 0 초과 15 이하인 용접 금속이다.

X값=(10×[P]+5×[Sb]+4×[Sn]+[As])×100··(1)

당해 용접 금속은 각 조성의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 고레벨로 크리프 파단 특성 및 인성이 얻어진다. 즉, 당해 용접 금속은 Mn 및 Ni의 합계 농도가 상기 상한 이하이므로, 역변태 온도를 저하시켜 페라이트 밴드의 생성을 억제할 수 있다. 여기에서, Mn 및 Ni는 오스테나이트 안정화 원소이기 때문에, 이들의 합계 농도를 저감함으로써 상대적으로 δ 페라이트가 안정화되어, 용접 시의 δ 페라이트 생성이 조장된다. 이에 대해, 당해 용접 금속은 페라이트 안정화 원소인 Cr의 함유량을 상기 상한 이하로 함으로써, 이 δ 페라이트 생성의 조장 효과를 억제한다. 여기에서, Cr을 저감함으로써, 고온 및 응력 부하 시의 전위 이동에 대해 장해가 되는 Cr계의 탄화물 M₂₃C₆(여기에서, M은 탄화물 형성 원소를 나타낸다)이 감소하여 크리프 파단 특성의 저하를 초래한다.

이에 대해, 당해 용접 금속은 Ni의 함유량을 상기 상한 이하로 함으로써 MX 석출물의 고온 및 응력 부하 시의 입자수 감소 속도를 저하시킴으로써, MX 석출물에 의해 크리프 파단 특성의 저하를 억제한다. 여기에서, 「MX 석출물」이란, 용접 후의 냉각 시에 석출되는 NaCl형의 탄화물, 질화물 및 탄질화물 등의 화합물의 총칭을 의미한다. 즉, MX 석출물은 M₂₃C₆과 마찬가지로 전위 이동의 장해로서 작용하여 크리프 파단 특성을 개선하지만, M₂₃C₆에 비해 현격히 미세하기 때문에, 고온 및 응력 부하 시에 용이하게 조대화되고, 그의 입자수가 감소하여 전위 이동의 억제 효과가 급속히 상실된다.

이에 대해, 당해 용접 금속은 Ni를 저감하는 것에 의해 MX 석출물의 고온 및 응력 부하 시의 입자수 감소 속도를 저하시켜, MX 석출물에 의한 전위 이동의 억제 효과를 장시간에 걸쳐 유지시킨다. 당해 용접 금속은 이와 같이 역변태 온도를 저하시켜 높은 유지 온도에서의 PWHT를 가능하게 하면서 δ 페라이트 및 페라이트 밴드의 생성을 억제함으로써, PWHT의 유지 시간을 단축함과 더불어 고레벨로 크리프 파단 특성 및 인성을 양립시킨다.

또한, 당해 용접 금속은 불가피적 불순물로서 포함되는 각 원소의 질량 비율을 변수로 하는 인성 저하의 영향도의 지표인 상기 X값을 상기 상한 이하로 함으로써, 불순물에 의한 악영향을 억제하여 소정의 인성을 확보할 수 있다.

O 농도의 상한으로서는, 0.005질량%가 바람직하다. 이와 같이, O 농도를 상기 상한 이하로 함으로써, 조대 산화물의 증가를 현저히 억제할 수 있어, 인성을 더 높일 수 있다.

V 농도를 [V], 화합물형 V 농도를 [insol.V]로 한 경우, 하기 식(2)로 규정되는 Y값이 10 이하이면 좋다. 본 발명자들은 고온 및 응력 부하 시의 MX 입자수의 감소가, MX 석출물의 주 구성원소인 V의 농도의 영향을 받는다는 것을 발견했다. 구체적으로는, MX 석출물을 구성하는 V의 농도가 높고, MX 석출물을 구성하지 않고 매트릭스 중에 잔존하는 V의 농도가 작을수록, MX 입자가 보다 안정하게 존재하게 된다. 이 관점에서, Y값을 상기 상한 이하로 하는 것에 의해, 고온 및 응력 부하 시의 MX 입자수 감소를 확실히 억제할 수 있어, 보다 확실히 우수한 크리프 파단 특성을 얻을 수 있다. 여기에서, 「V 농도」란, 용접 금속 전체에 포함되는 V의 질량 비율이고, 「화합물형 V 농도」란, 용접 금속 전체에 대한 MX 석출물에 포함되는 V의 질량 비율이다.

Y값=([V]-[insol.V])/[insol.V] ···(2)

Co(코발트): 0질량% 초과 0.5질량% 이하, W(텅스텐): 0질량% 초과 0.5질량% 이하, Ti(타이타늄): 0질량% 초과 0.030질량% 이하, 및 B(붕소): 0질량% 초과 0.0030질량% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 조성을 추가로 포함하면 좋다. 이와 같이, 상기 조성을 포함하는 것에 의해, 인성을 저하시킴이 없이 보다 확실히 고레벨로 크리프 파단 특성 및 인성을 얻을 수 있다.

Cu(구리): 0질량% 초과 0.23질량% 이하, 및 Al(알루미늄): 0질량% 초과 0.050질량% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 조성을 추가로 포함하면 좋다. 이와 같이, 상기 조성을 포함하는 것에 의해, 산화물의 조대화를 초래함이 없이 보다 확실히 인성의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 다른 발명은 상기 용접 금속을 갖는 용접 구조체이다. 이와 같이, 당해 용접 구조체는 상기 용접 금속을 갖고 있으므로, PWHT의 유지 시간을 단축하면서 고레벨로 크리프 파단 특성 및 인성이 얻어진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 용접 금속 및 용접 구조체는 PWHT의 유지 시간을 단축하면서, 고레벨로 크리프 파단 특성 및 인성을 양립시킬 수 있다.

도 1a는 실시예에 있어서 크리프 파단 특성의 평가에 사용하는 시험편의 채취 위치를 나타내는 모식도이다.
도 1b는 실시예에 있어서 인성의 평가에 사용하는 시험편의 채취 위치를 나타내는 모식도이다.

이하, 본 발명에 따른 용접 금속 및 용접 구조체의 실시형태에 대해 설명한다.

[용접 금속]

당해 용접 금속은, C: 0.03질량% 이상 0.16질량% 이하, Si: 0.10질량% 이상 0.50질량% 이하, Mn: 0.10질량% 이상 0.90질량% 이하, Ni: 0.02질량% 이상 0.70질량% 이하, Cr: 7.0질량% 이상 9.5질량% 이하, Mo: 0.80질량% 이상 1.20질량% 이하, V: 0.05질량% 이상 0.50질량% 이하, Nb: 0.010질량% 이상 0.070질량% 이하, N: 0.010질량% 이상 0.080질량% 이하, O: 0질량% 초과 0.10질량% 이하, 잔부: Fe 및 불가피적 불순물인 조성을 갖고, Mn 및 Ni의 합계 농도가 1.0질량% 이하이고, 상기 불가피적 불순물로서의 P, Sb, Sn 및 As의 각각의 농도(질량%)를 [P], [Sb], [Sn] 및 [As]로 한 경우, 하기 식(1)로 규정되는 X값이 0 초과 15 이하이다.

X값=(10×[P]+5×[Sb]+4×[Sn]+[As])×100··(1)

C는 탄화물을 형성함으로써 크리프 파단 특성을 개선하는 원소이다. 당해 용접 금속의 C 함유량의 하한으로서는, 0.03질량%이고, 0.04질량%가 바람직하며, 0.06질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 C 함유량의 상한으로서는, 0.16질량%이고, 0.15질량%가 바람직하며, 0.13질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 C 함유량이 상기 하한보다 작으면, 충분한 크리프 파단 특성이 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 C 함유량이 상기 상한을 초과하면, 탄화물이 조대화되어, 인성이 저하될 우려가 있다.

Si는 고용 강화에 의해 크리프 파단 특성을 개선하는 원소이다. 당해 용접 금속의 Si 함유량의 하한으로서는, 0.10질량%이고, 0.12질량%가 바람직하며, 0.15질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Si 함유량의 상한으로서는, 0.50질량%이고, 0.40질량%가 바람직하며, 0.35질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 Si 함유량이 상기 하한보다 작으면, 충분한 크리프 파단 특성을 확보할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Si 함유량이 상기 상한을 초과하면, 인성의 저하를 초래할 우려가 있다.

Mn은 고용 강화에 의해 크리프 파단 특성을 개선하는 원소이다. 당해 용접 금속의 Mn 함유량의 하한으로서는, 0.10질량%이고, 0.20질량%가 바람직하며, 0.30질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Mn 함유량의 상한으로서는, 0.90질량%이고, 0.85질량%가 바람직하며, 0.80질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 Mn 함유량이 상기 하한보다 작으면, 충분한 크리프 파단 특성을 확보할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Mn 함유량이 상기 상한을 초과하면, PWHT 시의 페라이트 밴드의 생성을 조장할 우려가 있다.

Ni는 인성 개선 효과를 가져오는 원소이다. 당해 용접 금속의 Ni 함유량의 하한으로서는, 0.02질량%이고, 0.04질량%가 바람직하며, 0.06질량%가 보다 바람직하고, 0.08질량%가 더 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Ni 함유량의 상한으로서는, 0.70질량%이고, 0.65질량%가 바람직하며, 0.60질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 Ni 함유량이 상기 하한보다 작으면, 충분한 인성이 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Ni 함유량이 상기 상한을 초과하면, 고온 및 응력 부하 시의 MX를 불안정화시켜, 크리프 파단 특성이 저하될 우려가 있다.

Cr은 M₂₃C₆을 형성하여 크리프 파단 특성을 향상시키는 원소이다. 당해 용접 금속의 Cr 함유량의 하한으로서는, 7.0질량%이고, 7.5질량%가 바람직하며, 7.8질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Cr 함유량의 상한으로서는, 9.5질량%이고, 9.0질량%가 바람직하며, 8.8질량%가 보다 바람직하고, 8.7질량%가 더 바람직하다. 당해 용접 금속의 Cr 함유량이 상기 하한보다 작으면, 충분한 크리프 파단 특성을 확보할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Cr 함유량이 상기 상한을 초과하면, δ 페라이트의 생성을 조장할 우려가 있다.

당해 용접 금속의 Mo 함유량의 하한으로서는, 0.80질량%이고, 0.85질량%가 바람직하며, 0.90질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Mo 함유량의 상한으로서는, 1.20질량%이고, 1.15질량%가 바람직하며, 1.10질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 Mo 함유량이 상기 하한보다 작으면, 크리프 파단 특성이 저하될 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Mo 함유량이 상기 상한을 초과하면, 강도가 과대하게 상승하여, 소정의 인성을 확보할 수 없을 우려가 있다.

V는 MX를 형성하여 크리프 파단 특성 향상에 기여하는 원소이다. 당해 용접 금속의 V 함유량의 하한으로서는, 0.05질량%이고, 0.10질량%가 바람직하며, 0.15질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 V 함유량의 상한으로서는, 0.50질량%이고, 0.45질량%가 바람직하며, 0.40질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 V 함유량이 상기 하한보다 작으면, 충분한 크리프 파단 특성이 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 V 함유량이 상기 상한을 초과하면, 강도가 과대하게 상승하여, 소정의 인성을 확보할 수 없을 우려가 있다.

Nb는 MX를 형성하여 크리프 파단 특성 향상에 기여하는 원소이다. 당해 용접 금속의 Nb 함유량의 하한으로서는, 0.010질량%이고, 0.015질량%가 바람직하며, 0.020질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Nb 함유량의 상한으로서는, 0.070질량%이고, 0.060질량%가 바람직하며, 0.055질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 Nb 함유량이 상기 하한보다 작으면, 충분한 크리프 파단 특성이 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Nb 함유량이 상기 상한을 초과하면, 강도가 과대하게 상승하여, 소정의 인성을 확보할 수 없을 우려가 있다.

N은 MX를 형성하여 크리프 파단 특성 향상에 기여하는 원소이다. 당해 용접 금속의 N 함유량의 하한으로서는, 0.010질량%이고, 0.015질량%가 바람직하며, 0.018질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 N 함유량의 상한으로서는, 0.080질량%이고, 0.070질량%가 바람직하며, 0.060질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 N 함유량이 상기 하한보다 작으면, 충분한 크리프 파단 특성이 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 N 함유량이 상기 상한을 초과하면, 강도가 과대하게 상승하여, 소정의 인성을 확보할 수 없을 우려가 있다.

O는 산화물을 형성하는 원소이다. 당해 용접 금속의 O 함유량으로서는, 0질량% 초과이다. 당해 용접 금속의 O 함유량의 상한으로서는, 0.10질량%이고, 0.06질량%가 바람직하며, 0.05질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 O 함유량이 상기 상한을 초과하면, 조대 산화물이 증가하여 취성 파괴의 기점이 되기 때문에, 인성이 저하될 우려가 있다. 당해 용접 금속의 O 농도를 0.005질량% 이하로 함으로써, 조대 산화물의 증가를 현저히 억제할 수 있어, 인성을 더 높일 수 있다. 한편, 인성 확보의 관점에서, O 함유량은 낮을수록 바람직하지만, 실용상 0질량%로 하는 것은 곤란하다.

Mn 및 Ni는 역변태 온도를 저하시키는 원소이다. 당해 용접 금속에 있어서의 Mn 및 Ni의 합계 농도의 상한으로서는, 1.0질량%이고, 0.95질량%가 바람직하며, 0.90질량%가 보다 바람직하다. 당해 용접 금속의 Mn 및 Ni의 합계 농도가 상기 상한을 초과하면, PWHT 시의 페라이트 밴드의 생성을 억제할 수 없게 될 우려가 있다.

당해 용접 금속은 전술한 기본 성분 이외에 잔부에 Fe 및 불가피적 불순물을 포함한다. 또한, 불가피적 불순물로서는, 예를 들면 원료, 자재, 제조 설비 등의 상황에 따라 들어가는 P, Sb, Sn, As, Pb(납) 등의 원소의 혼입이 허용된다. 또한, 추가로 그 밖의 원소를 적극적으로 함유시키는 것도 유효하고, 함유되는 원소의 종류에 따라 당해 용접 금속재의 특성이 더 개선된다.

예를 들면 당해 용접 금속은 그 밖의 원소로서 Co를 첨가해도 된다. Co는 δ 페라이트 생성의 억제에 유효한 원소이다. 당해 용접 금속의 Co 함유율로서는, 0질량% 초과가 바람직하고, Co 함유율의 하한으로서는, 0.1질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Co 함유량의 상한으로서는, 0.5질량%가 바람직하고, 0.46질량%가 보다 바람직하고, 0.43질량%가 더 바람직하다. 당해 용접 금속의 Co 함유량이 상기 하한보다 작으면, δ 페라이트 생성을 억제하기 어려워질 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Co 함유량이 상기 상한을 초과하면, 강도가 과대하게 상승하여, 인성이 저하될 우려가 있음과 더불어, 페라이트 밴드의 생성을 조장하여, 페라이트 밴드의 충분한 생성 억제 효과가 얻어지지 않을 우려가 있다.

또한, 당해 용접 금속은 그 밖의 원소로서 W를 첨가해도 된다. W는 크리프 파단 특성의 향상에 유효한 원소이다. 당해 용접 금속의 W 함유량으로서는, 0질량% 초과가 바람직하고, W 함유량의 하한으로서는, 0.1질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 W 함유량의 상한으로서는, 0.5질량%가 바람직하고, 0.46질량%가 보다 바람직하고, 0.43질량%가 더 바람직하다. 당해 용접 금속의 W 함유량이 상기 하한보다 작으면, 크리프 파단 특성이 향상되기 어려워질 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 W 함유량이 상기 상한을 초과하면, 입계에 석출되는 탄화물을 조대화시켜, 인성이 저하될 우려가 있다.

또한, 당해 용접 금속은 그 밖의 원소로서 Ti를 첨가해도 된다. Ti는 MX를 형성하여, 크리프 파단 특성의 개선에 기여하는 원소이다. 당해 용접 금속의 Ti 함유량으로서는, 0질량% 초과가 바람직하고, Ti 함유량의 하한으로서는, 0.005질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Ti 함유량의 상한으로서는, 0.030질량%가 바람직하고, 0.024질량%가 보다 바람직하고, 0.018질량%가 더 바람직하다. 당해 용접 금속의 Ti 함유량이 상기 하한보다 작으면, MX가 형성되기 어려워져, 크리프 파단 특성이 개선되기 어려워질 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Ti 함유량이 상기 상한을 초과하면, 강도가 과대하게 상승하여, 인성이 저하될 우려가 있다.

또한, 당해 용접 금속은 그 밖의 원소로서 B를 첨가해도 된다. B는 M₂₃C₆을 미세화시키는 작용을 가져, 크리프 파단 특성을 개선하는 원소이다. 당해 용접 금속의 B 함유량으로서는, 0질량% 초과가 바람직하고, B 함유량의 하한으로서는, 0.0005질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 B 함유량의 상한으로서는, 0.0030질량%가 바람직하고, 0.0020질량%가 보다 바람직하고, 0.0012질량%가 더 바람직하다. 당해 용접 금속의 B 함유량이 상기 하한보다 작으면, M₂₃C₆이 미세화되기 어려워져, 크리프 파단 특성이 개선되기 어려워질 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 B 함유량이 상기 상한을 초과하면, 강도가 과대하게 상승하여, 인성이 저하될 우려가 있다.

또한, 당해 용접 금속은 그 밖의 원소로서 Cu를 첨가해도 된다. Cu는 δ 페라이트 생성의 억제에 유효한 원소이다. 당해 용접 금속의 Cu 함유량으로서는, 0질량% 초과가 바람직하고, Cu 함유량의 하한으로서는, 0.05질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Cu 함유량의 상한으로서는, 0.23질량%가 바람직하고, 0.20질량%가 보다 바람직하고, 0.15질량%가 더 바람직하다. 당해 용접 금속의 Cu 함유량이 상기 하한보다 작으면, δ 페라이트 생성을 억제하기 어려워질 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Cu 함유량이 상기 상한을 초과하면, 페라이트 밴드의 생성을 조장할 우려가 있다.

또한, 당해 용접 금속은 그 밖의 원소로서 Al을 첨가해도 된다. Al은 탈산 원소이다. 당해 용접 금속의 Al 함유량으로서는, 0질량% 초과가 바람직하고, Al 함유량의 하한으로서는, 0.005질량%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 용접 금속의 Al 함유량의 상한으로서는, 0.050질량%가 바람직하고, 0.040질량%가 보다 바람직하고, 0.030질량%가 더 바람직하다. 당해 용접 금속의 Al 함유량이 상기 하한보다 작으면, 충분한 탈산 효과가 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 당해 용접 금속의 Al 함유량이 상기 상한을 초과하면, 산화물을 조대화시켜, 인성이 저하될 우려가 있다.

<각 조성의 관계식>

당해 용접 금속에 있어서, 상기 불가피적 불순물로서의 P, Sb, Sn 및 As의 각각의 농도(질량%)를 [P], [Sb], [Sn] 및 [As]로 한 경우, 이들 각 원소의 인성에 미치는 영향 정도를 가미하여, 인성 저하의 영향도를 하기 식(1)의 X값으로 규정할 수 있다. X값의 상한으로서는, 15이고, 12가 바람직하며, 10이 보다 바람직하다. X값이 상기 상한을 초과하면, 소정의 인성을 확보할 수 없을 우려가 있다. 한편, 이들 원소는 불가피적으로 포함되기 때문에, X값은 0 초과의 값이 된다.

X값=(10×[P]+5×[Sb]+4×[Sn]+[As])×100··(1)

또한, 고온 및 응력 부하 시에 있어서, 용접 후의 냉각 시에 석출되는 MX 석출물을 구성하는 V의 농도가 높고, MX 석출물을 구성하지 않고 매트릭스 중에 잔존하는 V의 농도가 작을수록, MX 입자가 보다 안정하게 존재하게 된다. 이것으로부터, 당해 용접 금속에 있어서의 V 농도를 [V], 화합물형 V 농도를 [insol.V]로 한 경우, 크리프 파단 특성 저하의 영향도를 하기 식(2)의 Y값으로 평가할 수 있다. Y값의 상한으로서는, 10이 바람직하고, 5.0이 보다 바람직하고, 4.5가 더 바람직하고, 4.0이 특히 바람직하다. 상기 Y값을 상기 상한 이하로 함으로써, 고온 및 응력 부하 시의 MX 입자수 감소가 억제되어, 크리프 파단 특성을 보다 향상시킬 수 있다.

Y값=([V]-[insol.V])/[insol.V] ···(2)

<용접 방법>

당해 용접 금속을 얻기 위한 용접 방법으로서는, 아크 용접법이면 특별히 한정하는 것은 아니지만, SMAW(피복 아크 용접), GTAW(가스 실드 텅스텐 아크 용접), SAW(서브머지드 아크 용접), GMAW(가스 메탈 아크 용접), FCAW(플럭스 코어드 아크 용접) 등을 이용할 수 있다. 한편, 용접 시의 전원은 직류 및 교류 중 어느 것이어도 된다.

단, 당해 용접 금속을 실현하기 위해서는, 용접 재료 및 용접 조건을 적절히 제어할 필요가 있다. 용접 재료 성분은 당연히 필요하다고 여겨지는 용접 금속 성분에 의해 제약을 받고, 또한 소정의 탄화물 형태를 얻기 위해서는 용접 조건 및 용접 재료 성분을 적절히 제어하지 않으면 안 된다.

예를 들면 SMAW에 있어서의 바람직한 용접 조건은 이하와 같다. 우선, 입열량의 하한으로서는, 2.0kJ/mm가 바람직하고, 2.1kJ/mm가 보다 바람직하다. 한편, 입열량의 상한으로서는, 3.5kJ/mm가 바람직하고, 3.0kJ/mm가 보다 바람직하다. 입열량이 상기 하한보다 작으면, 용접 시의 냉각 속도가 커져, 냉각 중에 충분한 양의 탄화물이 생성되지 않을 우려가 있다. 반대로, 입열량이 상기 상한을 초과하면, 용접 시의 냉각 속도가 작아져, 냉각 종반에서의 시멘타이트 생성이 촉진됨으로써 MX 석출물의 생성량이 감소할 우려가 있다.

또한, SMAW에 있어서, 예열 온도 및 패스간 온도의 하한으로서는, 160℃가 바람직하고, 180℃가 보다 바람직하다. 한편, 예열 온도 및 패스간 온도의 상한으로서는, 260℃가 바람직하고, 250℃가 보다 바람직하다. 예열 온도 및 패스간 온도가 상기 하한보다 작으면, 용접 시의 냉각 속도가 커져, 냉각 중에 충분한 양의 탄화물이 생성되지 않을 우려가 있다. 특히, 예열 온도 및 패스간 온도를 180℃ 이상으로 함으로써, 상기 Y값을 상기 범위 내로 제어하기 쉬워진다. 반대로, 예열 온도 및 패스간 온도가 상기 상한을 초과하면, 용접 시의 냉각 속도가 작아져, 냉각 종반에서의 시멘타이트 생성이 촉진됨으로써, MX 석출물의 생성량이 감소할 우려가 있다.

PWHT의 유지 온도의 하한으로서는, 750℃가 바람직하고, 755℃가 보다 바람직하다. 한편, PWHT의 유지 온도의 상한으로서는, 770℃가 바람직하고, 765℃가 보다 바람직하다. PWHT의 유지 온도가 상기 하한보다 작으면, PWHT의 유지 시간이 지나치게 길어져, 시공 효율이 저하될 우려가 있다. 반대로, PWHT의 유지 온도가 상기 상한을 초과하면, 페라이트 밴드가 생성되기 쉬워져, 소정의 크리프 파단 특성 또는 인성이 얻어지지 않을 우려가 있다.

PWHT의 유지 시간의 하한으로서는, 2시간이 바람직하고, 3시간이 보다 바람직하다. 한편, PWHT의 유지 시간의 상한으로서는, 40시간이 바람직하고, 35시간이 보다 바람직하다. PWHT의 유지 시간이 상기 하한보다 작으면, 용접 시에 생긴 응력을 충분히 제거할 수 없을 우려가 있다. 반대로, PWHT의 유지 시간이 상기 상한을 초과하면, 충분한 시공 효율이 얻어지지 않을 우려가 있다.

이와 같은 조건에 의해 용접 및 PWHT를 행하는 것에 의해, 고레벨로 크리프 파단 특성 및 인성을 양립시킬 수 있는 용접 금속을 형성할 수 있다.

[용접 구조체]

당해 용접 구조체는 상기 용접 금속을 갖는다. 예를 들면 초초임계 석탄 화력 발전용의 보일러 등을 제조할 때에, 상기 용접 조건에서 소정의 부재를 용접함으로써 상기 용접 금속을 갖는 당해 용접 구조체가 얻어진다. 당해 용접 구조체는 상기 용접 금속을 갖기 때문에, PWHT의 유지 시간을 단축하면서, 고레벨로 크리프 파단 특성 및 인성을 확보할 수 있다. 그 결과, 초초임계 석탄 화력 발전용의 보일러 등의 고온 고압 환경하에 있어서 이용되는 장치의 신뢰성, 내구성 등이 향상된다.

<이점>

당해 용접 금속은 Mn 및 Ni의 합계 농도를 상기 상한 이하로 함으로써 역변태 온도를 저하시켜, 높은 온도에서의 PWHT를 가능하게 하면서 δ 페라이트 및 페라이트 밴드의 생성을 억제할 수 있다. 이에 의해, 당해 용접 금속은 PWHT의 유지 시간을 단축함과 더불어 고레벨로 크리프 파단 특성 및 인성을 양립시킬 수 있다.

또한, 당해 용접 금속은 각 원소의 질량 비율을 변수로 하는 인성 저하의 영향도의 지표인 X값을 상기 상한 이하로 함으로써 높은 인성을 확보할 수 있다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

표 1에 나타내는 성분을 갖는 모재를 이용하여 후술하는 용접 조건에서 용접 금속을 제작하여, 각종 특성을 평가했다.

[용접 조건 1]

SMAW로 이하의 용접 조건에 의해, 표 2에 나타내는 No. 1∼No. 27 및 No. 29∼No. 44의 용접 금속을 얻었다. 즉, 평균 판 두께 20mm의 모재를 이용하고, 개선 각도 V자로 20°, 루트 간격 16mm, 용접 자세 하향, 봉 지름 4.0mm, 입열 조건 약 2.2kJ/mm, 150A-24V, 8∼12cm/min, 예열 온도 및 패스간 온도 160℃ 이상 250℃ 이하로 하여, 1층 2패스의 적층 요령으로 상기 용접 금속을 제작했다. 추가로, 상기 제작한 각 용접 금속에 대해서, PWHT로서 유지 온도 760℃, 유지 시간 4시간 이상 32시간 이하의 열처리를 실시했다. 상기 제작한 각 용접 금속의 용접 조건은 표 2에 나타내는 대로이다.

[용접 조건 2]

GTAW로 이하의 용접 조건에 의해, 표 2에 나타내는 No. 28의 용접 금속을 얻었다. 즉, 평균 판 두께 13mm의 모재를 이용하고, 개선 각도 V자로 45°, 루트 간격 6.5mm, 용접 자세 하향, 심선 지름 1.6mm, 입열 조건 1.7kJ/mm, 230A-12V, 10cm/min, 예열 온도 및 패스간 온도 240℃로 하여, 1층 2패스의 적층 요령으로 상기 용접 금속을 제작했다. 추가로, 상기 제작한 용접 금속에 대해서, PWHT로서 유지 온도 760℃, 유지 시간 4시간의 열처리를 실시했다.

<조성 함유량 측정>

조성 함유량 측정용의 시료는, PWHT 후의 개선부에 형성된 각 용접 금속의 중앙부를 잘라내어, 화학 성분 분석을 행했다. 구체적으로는, B를 흡광 광도법으로 분석하고, C를 연소-적외선 흡수법으로 분석하고, N 및 O를 불활성 가스 융해-열전도도법으로 분석하고, B, C, N, O 이외의 원소를 유도 결합 플라즈마 발광 분광 분석법으로 분석했다. 각 용접 금속에 있어서 얻어진 각 원소의 조성 함유량을 표 2에 나타낸다. 한편, 표 2 중 「-」은 그 성분을 함유하지 않는 것을 나타낸다.

<화합물형 V 농도 측정>

우선, 10체적% 아세틸아세톤-1체적% 테트라메틸암모늄 클로라이드 메탄올 용액에 의해, PWHT 후의 개선부에 형성된 각 용접 금속의 판 두께 중심부를 전해 추출했다. 다음으로, 이 전해 추출한 용액을 평균 공경 0.1μm의 필터로 여과하여 잔사를 얻은 후, 이 잔사를 유도 결합 플라즈마 발광 분광 분석법에 의해 화학 성분 분석하여, 화합물형 V 농도를 구했다. 이 화합물형 V 농도 [insol.V]와 상기 조성 함유량 측정으로 얻어진 V 농도 [V]를 상기 (2)식에 대입하여 구한 Y값을 표 2에 나타낸다.

<δ 페라이트의 관찰>

용접 종료 후의 각 용접 금속으로부터 용접 방향에 수직인 면을 관찰할 수 있도록 시험편을 채취하고, 그 시험편을 염화제이철 에칭액에 의해 부식시키고, 광학 현미경에 의해 배율 400배로 조직을 관찰했다. δ 페라이트가 전혀 관찰되지 않는 것을 평가 「A」로 하고, δ 페라이트가 관찰된 것을 평가 「B」로 했다. 각 용접 금속에 대한 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

<페라이트 밴드의 관찰>

PWHT 후의 각 용접 금속으로부터 용접 방향에 수직인 면을 관찰할 수 있도록 시험편을 채취하고, 그 시험편을 염화제이철 에칭액에 의해 부식시키고, 광학 현미경에 의해 배율 400배로 조직을 관찰했다. 페라이트 밴드가 전혀 관찰되지 않는 것을 평가 「A」로 하고, 페라이트 밴드가 관찰된 것을 평가 「B」로 했다. 각 용접 금속에 대한 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

<크리프 파단 특성의 평가>

크리프 파단 특성의 평가는, PWHT 후의 각 용접 금속의 판 두께 중앙부로부터 도 1a에 기초하여 용접선 방향으로 표점 거리 30mm, 6.0mmφ의 크리프 시험편을 채취했다. 이 시험편에 대해, 650℃/100MPa의 조건에서 JIS-Z2271(2010)에 준거하여 크리프 시험을 실시했다. 이 시험에 대해, 파단 시간이 600시간을 초과하는 것을 크리프 파단 특성이 양호하다고 평가할 수 있다. 한편, 도 1a 중의 T는 모재의 판 두께를 나타낸다.

<인성의 평가>

인성의 평가는, PWHT 후의 각 용접 금속의 판 두께 중앙부로부터 도 1b에 기초하여 용접선 방향과 수직 방향으로 샤르피 충격 시험편으로서 JIS-Z3111(2005)의 4호 V 노치 시험편을 채취했다. 이 시험편에 대해, JIS-Z2242(2005)에 준거하여 20℃에서 샤르피 충격 시험을 실시했다. 이 시험에 대해, n=3의 평균값으로 흡수 에너지 vE가 70J 이상이 되는 용접 금속을 인성이 양호하다고 평가할 수 있다. 한편, 도 1b 중의 T는 모재의 판 두께를 나타낸다.

<측정 결과>

표 2로부터, 본 발명의 조성 성분의 범위를 만족시키고, 또한 X값이 15 이하인 No. 1∼No. 28은 파단 시간이 600시간을 초과하고, 흡수 에너지 vE가 70J 이상이어서, 고레벨로 크리프 파단 특성 및 인성을 양립시킬 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한, No. 1∼No. 28은 어느 것도 δ 페라이트 및 페라이트 밴드 모두 관측되지 않았다. 따라서, 760℃라는 높은 유지 온도에 의한 PWHT를 행하더라도, δ 페라이트 및 페라이트 밴드의 생성을 억제하는 것에 의해, 고레벨로 크리프 파단 특성 및 인성을 양립시킬 수 있다고 말할 수 있다.

이에 비해, 어느 성분이 본 발명의 조성 성분의 범위를 만족시키고 있지 않은 No. 29∼No. 40, No. 42∼No. 44는 파단 시간이 600시간 미만 또는 흡수 에너지 vE가 70J 미만이어서, 충분한 크리프 파단 특성 또는 인성이 얻어지지 않는다는 것을 알 수 있다.

또한, Mn 및 Ni의 합계 농도가 본 발명의 조건을 만족시키고 있지 않은 No. 41은 Mn 및 Ni의 합계 농도가 지나치게 크기 때문에, 페라이트 밴드가 관측되었다고 생각된다. 그 때문에, No. 41의 용접 금속은 파괴나 파단이 생기기 쉽다고 추측할 수 있다.

또한, 표 2에 있어서, Co, W, Ti, B, Cu 및 Al 중 어느 것도 함유하지 않는 No. 1, 2, 5, 8, 10, 17, 26을 비교하면, 모두 파단 시간이 600시간을 초과하지만, No. 5, 8, 10, 17, 26은 No. 1 및 No. 2보다도 더 파단 시간이 길다는 것을 알 수 있다. 상기 식(2)의 Y값이 No. 1 및 No. 2에서는 10을 초과하는 데 비해, No. 5, 8, 10, 17, 26에서는 10 이하이다. 이로부터, Y값이 10 아래가 되도록 제어함으로써 크리프 파단 특성을 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 이들 중에서 No. 10의 파단 시간은 993시간으로, 다른 No. 1, 2, 5, 8, 17, 26의 파단 시간에 비해서 현격히 크다. 이는, No. 10의 Y값이 다른 경우의 Y값에 비해서 작은 데다가 C 함유량이 비교적 커서, 크리프 파단 특성 저하의 영향도가 보다 작았기 때문이라고 생각된다.

또한, No. 28의 흡수 에너지 vE는 120J로, No. 1∼No. 27 및 No. 29∼No. 44의 다른 용접 금속의 흡수 에너지 vE에 비해서 현격히 크다. 이는, No. 28 이외의 용접 금속의 O 함유량이 0.02질량% 이상인 데 비해, No. 28에 있어서의 O 함유량이 0.004질량%로 현격히 작기 때문이라고 생각된다. 또한, 용접 방법으로서 SMAW보다도 GTAW 쪽이 O 함유량을 저감시키기 쉬워 인성을 향상시키고 쉽다고 말할 수 있다.

본 발명을 상세하게 또한 특정의 실시태양을 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈함이 없이 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있다는 것은 당업자에게 분명하다.

본 출원은 2015년 2월 2일 출원된 일본 특허출원(특원2015-018868)에 기초하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 원용된다.

이상 설명한 바와 같이, 당해 용접 금속 및 용접 구조체는 PWHT의 유지 시간을 단축하면서, 고레벨로 크리프 파단 특성 및 인성을 양립시킬 수 있으므로, 높은 내열성이 요구되는 초초임계 석탄 화력 발전의 보일러 튜브나 파이프용으로서 적합하게 이용할 수 있다.

T: 판 두께

Claims

C : 0.03질량% 이상 0.16질량% 이하,
Si: 0.10질량% 이상 0.50질량% 이하,
Mn: 0.10질량% 이상 0.90질량% 이하,
Ni: 0.02질량% 이상 0.70질량% 이하,
Cr: 7.0질량% 이상 9.5질량% 이하,
Mo: 0.80질량% 이상 1.20질량% 이하,
V : 0.05질량% 이상 0.50질량% 이하,
Nb: 0.010질량% 이상 0.070질량% 이하,
N : 0.010질량% 이상 0.080질량% 이하,
O : 0질량% 초과 0.10질량% 이하,
잔부: Fe 및 불가피적 불순물
인 조성을 갖고,
Mn 및 Ni의 합계 농도가 1.0질량% 이하이고,
상기 불가피적 불순물로서의 P, Sb, Sn 및 As의 각각의 농도(질량%)를 [P], [Sb], [Sn] 및 [As]로 한 경우, 하기 식(1)로 규정되는 X값이 0 초과 15 이하인 용접 금속.
X값=(10×[P]+5×[Sb]+4×[Sn]+[As])×100··(1)
제 1 항에 있어서,
O 농도가 0.005질량% 이하인 용접 금속.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
V 농도를 [V], 화합물형 V 농도를 [insol.V]로 한 경우, 하기 식(2)로 규정되는 Y값이 10 이하인 용접 금속.
Y값=([V]-[insol.V])/[insol.V] ···(2)
제 1 항에 있어서,
하기 (a), (b)의 적어도 1종을 추가로 포함하는 용접 금속.
(a) Co: 0질량% 초과 0.5질량% 이하, W: 0질량% 초과 0.5질량% 이하, Ti: 0질량% 초과 0.030질량% 이하, 및 B: 0질량% 초과 0.0030질량% 이하 중 적어도 1종
(b) Cu: 0질량% 초과 0.23질량% 이하, 및 Al: 0질량% 초과 0.050질량% 이하 중 적어도 1종
제 1 항에 기재된 용접 금속을 갖는 용접 구조체.