NL1032551C2

NL1032551C2 - Draad met vloeimiddel kern voor gas afgeschermd booglassen van staal met hoge treksterkte.

Info

Publication number: NL1032551C2
Application number: NL1032551A
Authority: NL
Inventors: Hitoshi Ishida; Takeshi Hidaka; Kazuyuki Suenaga; Yoshitomo Okazaki
Original assignee: Kobe Seiko Sho Kobe Steel Kk
Priority date: 2005-11-07
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2007-08-07
Also published as: NO20065113L; CN1962161A; KR20070049083A; NL1032551A1; CN100519049C; KR100821426B1; SE531408C2; NO344915B1; SG131885A1

Description

Titel: Draad met vloeimiddel kern voor gas afgeschermd booglassen van staal met hoge treksterkte

Achtergrond van de uitvinding 1. Gebied van de uitvinding:

De huidige uitvinding heeft betrekking op een draad met vloeimiddelkern voor gas afgeschermd booglassen van staal met hoge 5 treksterkte en meer in het bijzonder op een draad met vloeimiddelkern voor gas afgeschermd booglassen van staal met hoge treksterkte dat een bewezen spanning heeft van hoger dan 620 MPa.

2. Beschrijving van de verwante techniek:

Moderne stalen structuren vereisen een vermindering van het 10 gewicht omdat ze groter worden dan vroeger en aan deze vereisten wordt voldaan door gebruik van staal met hoge treksterkte. Er is een toenemende behoefte aan lasmateriaal dat geschikt is voor taaiheid bij lage temperatuur die essentieel is in het gebied van maritieme structuren en drukvaten. Zulke lasmaterialen worden ontworpen voor afgeschermd booglassen en 15 ondergedompeld booglassen. Deze lesmethoden hebben echter nog steeds problemen met de efficiëntie, bedrijfbaarheid, laspositie enz. Deze situatie heeft tot een behoefte geleid aan een draad met vloeimiddelkern die voldoet aan vereisten van hoge efficiëntie, lage temperatuur taaiheid en goede bedrijfbaarheid.

20 Verschillende soorten draden met vloeimiddelkern zijn tot zover ontwikkeld. Één van hen is de draad met vloeimiddelkern voor gas afgeschermd booglassen van staal met hoge treksterkte (met een treksterkte van 690 MPa), die beschreven wordt in de Japanse octrooiaanvrage openleggingsnummer H9-253886. Deze bevat TiC>2, metaalfluoride, 25 magnesium en andere legeringscomponenten in specifieke hoeveelheden zodat het niet alleen voorziet in de lasbedrijfbaarheid maar ook in goede 1032551 2 hoge temperatuur sterkte en lage temperatuur taaiheid na een lange PWHT (Post Weld Heat Treatment - na las hitte behandeling).

Een andere draad met vloeimiddel voor gas afgeschermd booglassen van staal met hoge trekkracht wordt beschreven in de Japanse 5 octrooiaanvrage met openleggingsnummer H3-47695. Dit heeft een titania» type vloeimiddel dat voornamelijk is samengesteld uit T1O2, MgO, en MnO met een verhouding tussen Ti02/Mg0 en een inhoud aan legerende componenten die adequaat is gespecificeerd zodat het voorziet in goede lasbedrijfbaarheid en taaiheid.

10 Nog een andere draad met een vloeimiddelkern voor gas afgeschermd booglassen van staal met hoge treksterkte (met een treksterkte groter dan 680 K/mm2) wordt beschreven in de Japanse octrooiaanvrage met openleggingsnummer H8-174275. Ten gevolge van zijn adequate hoeveelheid van legerende componenten en Ta maakt deze een efficiënt 15 bedrijf mogelijk en voorziet het in goede taaiheid en hoge sterkte die equivalent is aan die van het onderliggende metaal ondanks een breed gebied van hitte-invoer.

Doel en samenvatting van de uitvinding 20 De lasdraden die beschreven zijn in elk van de bovengenoemde octrooidocumenten worden getest op hun lage temperatuur taaiheid in termen van de Charpy inslag waarde bij -30 tot —40°C. Deze testtemperatuur is niet geschikt voor maritieme structuren en andere structuren die bloot staan aan hele lage temperaturen. Het testen bij veel 25 lagere temperaturen, van zeg -60°C, is onmisbaar. In de bovengenoemde octrooidocumenten wordt niets gezegd over de taaiheid bij lage temperaturen (rond -60°C).

De lasdraden die beschreven worden in de Japanse opengelegde aanvrage nrs. H9-253886 en H3-47695 omvatten zo'n grote hoeveelheid 30 slakkenvormend middel dat ze bij het lassen aanleiding geven tot grote 3 hoeveelheden slakken. Dit maakt een aanvullende stap nodig voor het verwijderen van de slakken en vermindert daardoor de efficiëntie van het lassen. De Japanse octrooiaanvrage met openleggingsnummer H8-174275 specificeert de hoeveelheid metaalpoeder voor verbeterde lasefficiëntie maar 5 specificeert niet de hoeveelheid aan Ti ondanks het feit dat Ti een component die resulteert in slakken ten tijde van het lassen en een belangrijke rol speelt in de lasefficiëntie.

Niemand is er tot nu toe in geslaagd om een lasdraad met vloeimiddelkern te ontwikkelen voor gas afgeschermd booglassen van staal 10 met hoge treksterkte die een goede taaiheid heeft en weerstand tegen scheuren bij veel lagere temperaturen en die ook het mogelijk maakt om het lasbedrijf te verbeteren.

De huidige uitvinding is tot stand gebracht vanwege het voorafgaande punt. Het is een doel van de huidige uitvinding om te voorzien 15 in een nieuwe draad met vloeimiddelkern voor het gas afgeschermd booglassen van staal met hoge treksterkte met een bewezen spanning van hoger dan 620 MPa. Genoemde draad met vloeimiddelkern geeft een lasmetaal met goede scheurweerstand en goede lage temperatuur taaiheid bij zeer lage temperaturen van zeg -60°C, en het blinkt ook uit door zijn 20 bedrijfsmatigheid bij het lassen.

De huidige uitvinding is gericht op een draad met vloeimiddelkern voor gas afgeschermd booglassen van staal met hoge treksterkte welke is voorzien van: C : 0.04 tot 0.11 massa%, 25 Si : 0.40 tot 0.75 massa%,

Mn : 1.30 tot 2.50 massa%,

Ni : 0.10 tot 2.50 massa%,

Cr : 0.10 tot 1.00 massa%,

Mo : 0.10 tot 1.00 massa%, 30 Ti : 0.06 tot 0.30 massa%, 4

Fe : niet minder dan 90 maesa%, N : 0.0010 tot 0.0150 ma88a%, (op basis van de totale hoeveelheid van de draad), de inhoud in massa%8 van elke component geeft de totale hoeveelheid aan 5 in een schede en vloeimiddelkern, waarbij elke inhoud van C, Si, Mn, Ni, Cr, Mo, en Ti die respectievelijk worden voorgeeteld door [C], [Si], [Mn], [Ni], [Cr], [Mo], en [Ti] die voldoen aan de onderstaande formule.

F(x) = -576.9[C] + 34.1 [Si] + 80.1 [Mn] + 1.5[Ni] - 22.8[Cr] - 6.8[Mo] - 83.1 [Ti] >_100.

10 De hierboven beschreven inhoud vertegenwoordigt de hoeveelheid van het gespecificeerde element dat de samenstelling vormt die is toegevoegd aan de lasdraad. De hoeveelheid Si wordt bijvoorbeeld uitgerekend uit de hoeveelheid S1O2 (of dergelijke) die toegevoegd wordt aan de lasdraad.

15

Effect van de uitvinding

Volgens de huidige uitvinding leidt de draad met vloeimiddelkern voor gas afgeschermd booglassen van staal met hoge treksterkte tot een lasmetaal dat uitblinkt in lage temperatuur taaiheid en 20 scheurbestendigheid zelfs bij zeer lage temperaturen, van zeg -60°C. Het is ook superieur wat betreft lasbedrijf en bedrijfsefficiëntie.

Korte beschrijving van de tekeningen

Figuur 1 is een grafiek die het verband toont tussen de waarde van 25 F(x) en de Charpy-inslag waarde (vE -60°C (J)) bij -60°C.

Beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvormen In het navolgende zal de uitvinding in meer detail beschreven worden. Om de bovengenoemde problemen aan te pakken hebben de huidige 30 uitvinders regeringscomponenten van lasdraden met vloeimiddelkern 5 bestudeerd die effectief zijn in het verbeteren van de lage temperatuurtaaiheid. Als resultaat hiervan hebben zij ontdekt dat er een verband bestaat tussen de hoeveelheid legeringscomponenten in de draad en de lage temperatuurtaaiheid van het lasmetaal. Kennelijk hangt de lage 5 temperatuurtaaiheid van lasmetaal af van de onderlinge actie van legeringscomponenten. Het effect van individuele legeringscomponenten op de lage temperatuurtaaiheid werd onderzocht en experimenteel geformaliseerd. De resultaten worden hieronder getoond.

Met andere woorden, het verband tussen de hoeveelheid 10 legeringscomponenten in de draad en de lage temperatuurtaaiheid van het lasmetaal wordt voorgesteld door de formule die hieronder staat.

F(x) = -576.9[C} + 34.1 [Si] + 80.1[Mn] + 1.5[Ni] - 22.8[Cr] - 6.8[Mo] - 83.1[Ti] > 100 waarin [C], [Si], [Mn], [Ni], [Cr], [Mo], en [Ti] respectievelijk de inhoud aan 15 C, Si, Mn, Ni, Cr, Mo, en Ti in de lasdraad voorstellen. Slechts als de waarde van F(x) niet kleiner is dan 100 levert de lasdraad lasmateriaal dat uitblinkt door lage temperatuurtaaiheid bij zeer lage temperatuur van zeg ongeveer - 60°C.

Lasmetaal dat het resultaat is van het lassen van staal met hoge 20 treksterkte (met een bewezen spanning hoger dan 620 MPa) heeft de neiging om minder taai te worden wanneer de inhoud aan C, Cr, Ti, en Mo (in het bijzonder de inhoud aan C en Ti) toeneemt in de lasdraad.

De toename in Ti-inhoud heeft tot gevolg dat de inhoud aan vaste oplossing (Ti) in het lasmetaal toeneemt, wat op zijn beurt resulteert in 25 neerslag van TiC in het opnieuw opgewarmde deel (of dat deel van het lasmetaal dat verhit wordt door de volgende bewerking). De neerslag van TiC verergert het vermogen om kernen te vormen, waardoor grof tegelachtig bainiet dominant wordt, hetgeen leidt tot een opmerkelijke afname in de taaiheid. De toename aan C inhoud leidt tot eilandjes van martensiet wat de 30 taaiheid doet afnemen.

6

In contrast daarmee hebben Si, Mn, en Ni de neiging om de taaiheid te doen toenemen. In bet bijzonder reduceren Si en Mn de zuurstofinhoud in het laemateriaal en dragen daarmee bij aan de taaiheid.

De huidige uitvinding produceert zijn effect alleen wanneer de 5 lasdraad juist gekozen legeringscomponenten omvat in adequate hoeveelheden overeenkomstig de bovengenoemde bevindingen. De legeringscomponenten werden uitgekozen en gekwantificeerd vanwege de volgende redenen. De hoeveelheid van elke component die hier beneden gegeven wordt is gebaseerd op de totale hoeveelheid (in massa%s) van de 10 lasdraad. De lasdraad met vloeibare middelkem overeenkomstig de huidige uitvinding bestaat uit een stalen schede en daarin een vloeimiddelkern en een van deze of beide van de schede en de kern moeten enige van de volgende componenten bevatten.

C : 0.04 tot 0.11 massa% 15 C is een component die een groot effect heeft op de sterkte van het lasmetaal. In een hoeveelheid minder dan 0.04 massa% levert het geen bewezen spanning hoger dan 620 MPa. Daarom moet de hoeveelheid C niet minder zijn dan 0.04 massa%, en meer geprefereerd niet minder dan 0.06 massa%. Bij een hoeveelheid hoger dan 0.11 massa% maakt het lasmetaal 20 erg gevoelig voor koud scheuren. Daarom moet de hoeveelheid C niet meer zijn dan 0.11 massa% en meer geprefereerd niet meer dan 0.10 massa%.

Si: 0.40 tot 0.75 massa%

Si functioneert als een deoxidant die de zuurstofinhoud in lasmetaal vermindert en de sterkte van het lasmetaal behoudt. Met een 25 hoeveelheid minder dan 0.40 massa% leidt het niet tot volledige deoxidatie, hetgeen resulteert in blaasgaten en slechte taaiheid. Daarom moet de hoeveelheid Si niet minder zijn dan 0.40 massa% en bij voorkeur niet minder dan 0.50 massa%. Bij een hoeveelheid van meer dan 0.75 massa% leidt het tot visceus lasmetaal, hetgeen incompatibel is met onedel metaal 30 en daardoor de lasbedrijfbaarheid verslechterd. Daarom moet de 7 hoeveelheid Si niet minder zijn dan 0.75 massa% en bij voorkeur niet meer dan 0.60.

Mn : 1.30 tot 2.50 massa%

Mn functioneert als een deoxidant net zoals Si. Het verbetert ook 5 de taaiheid van het lasmetaal. Met een hoeveelheid minder dan 1.20 massa% functioneert het niet om volledig te oxideren, hetgeen resulteert in blaasgaten en slechte taaiheid. Daarom moet de hoeveelheid Mn niet minder zijn dan 1.30 massa% en bij voorkeur niet minder dan 1.80 massa%. Bij een hoeveelheid groter dan 2.50 massa% verhoogt het de sterkte maar 10 maakt het lasmetaal gevoeliger voor kou of scheuren. Daarom mag de hoeveelheid Mn niet meer zijn dan 2.50 massa%, bij voorkeur niet meer dan 2.10 massa%.

Ni : 0.10 tot 2.50 massa%

Ni is een component die een sterk effect heeft op de sterkte en 15 taaiheid van het lasmetaal. In een hoeveelheid minder dan 0.10 massa% helpt het niet voldoende om de taaiheid te versterken. Daarom mag de hoeveelheid Ni niet minder zijn dan 0.10 massa% en bij voorkeur niet minder dan 0.50 massa%. In een hoeveelheid van meer dan 2.50 massa% heeft het de neiging om heet scheuren te veroorzaken. Daarom mag de 20 hoeveelheid Ni niet meer zijn dan 2.50 massa%, bij voorkeur niet meer dan 2.00 massa%.

Cr : 0.10 tot 1.00 massa%

Cr draagt altijd bij aan sterkte. In een hoeveelheid van minder dan 0.10 massa% levert het geen adequate sterkte. Daarom moet de hoeveelheid 25 Cr niet minder zijn dan 0.10 massa%. Bij een hoeveelheid van meer dan 1.00 massa% versterkt het de sterkte heel erg maar verslechtert het de taaiheid en veroorzaakt het koud scheuren. Daarom mag de hoeveelheid Cr niet meer zijn dan 1.00 massa% en bij voorkeur niet meer dan 0.60 massa%.

8

Mo : 0.10 tot 1.00 massa%

Mo draagt altijd bij aan sterkte, verkleint de korrelgrootte en verbetert de lage temperatuurtaaiheid. In een hoeveelheid van minder dan 0.10 massa% verzorgt het geen adequate sterkte, en produceert het ook niet 5 het effect van het verfijnen van de korrels, dat tot een lage taaiheid leidt. Daarom moet de hoeveelheid Mo niet minder zijn dan 0.10 massa% en meer bij voorkeur niet minder dan 0.20 massa%. Bij een hoeveelheid van meer dan 1.00 maesa% veroorzaakt het opmerkelijke verharding hetgeen de taaiheid vermindert. Daarom mag de hoeveelheid Mo niet meer zijn dan 10 1.00 massa% en meer bij voorkeur niet minder dan 0.60 massa%.

Ti : 0.06 tot 0.30 massa%

Ti verkleint de korrelgrootte maar het geeft aanleiding tot slakken wanneer het teveel aanwezig is. In een hoeveelheid minder dan 0.06 massa% reduceert het de korrelgrootte niet als gewend hetgeen leidt tot 15 slechte lage temperatuurtaaiheid. Daarom moet de hoeveelheid Ti niet minder zijn dan 0.06 massa% en meer bij voorkeur niet minder dan 0.10 massa%. In een hoeveelheid van meer dan 0.30 massa% geeft het aanleiding tot slakken die aanvullende stappen nodig maken om de slakken te verwijderen hetgeen de fabricage-efficiëntie verlaagt. Daarom mag de 20 hoeveelheid Ti niet meer zijn dan 0.30 massa% en meer bij voorkeur niet minder dan 0.25 massa%.

Terzijde, Ti wordt bij voorkeur toegevoegd in de vorm van een metaal of legering (zoals Fe-Ti). Ti die toegevoegd wordt in oxidevorm geeft aanleiding tot een grote hoeveelheid slakken, hetgeen aanvullende stappen 25 nodig maakt voor de verwijdering ervan, waarmee de fabricage-efficiëntie verlaagd wordt. In contrast geeft Ti dat in metaal of le gerings vorm wordt toegevoegd aanleiding tot heel weinig slakken, hetgeen efficiënt vlak of horizontaal gepositioneerd lassen mogelijk maakt.

De draad met vloeimiddelkem overeenkomstig de huidige 30 uitvinding omvat N in hoeveelheid tussen 0.0010 tot 0.150 massa%. Meer bij 9 voorkeur is de bovengrens van de hoeveelheid N die de draad bevat 0.010 massa%.

De overige bovengenoemde componenten van de lasdraad met vloeimiddelkern overeenkomstig de huidige uitvinding bevatten 5 voornamelijk Fe legeringen (zoals Fe-Si, Fe-Mn, Fe-Cr, Fe-Mo, en Fe-Ti), die bestaan in de stalen schede en het vloeimiddel daarin en Fe dat afkomstig is uit ijzerpoeder. Fe vertegenwoordigt meer dan 90 massa% van de totale hoeveelheid van de draad en bij voorkeur meer dan 93 massa%. Echter, de lasdraad met vloeimiddelkern overeenkomstig de huidige uitvinding kan 10 verder alkalimetaalfluoride en oxide bevatten, uit alkalimetaalfluoride en oxide, B, Al, Mg, enz.

De inhoud van legerende elementen wordt gespecificeerd door de volgende formule.

F(x) = -576.9[C] + 34.1 [Si] + 80.1[Mn] + 1.5[Ni] - 22.8[Cr] - 6.8[Mo] -15 83.1[Ti > 100

Deze formule geeft aan hoe de lage temperatuurtaaiheid van lasmetaal afhangt van de hoeveelheid legerende elementen. Zij werd statistisch verkregen door Charpy-inslagtesten uit te voeren (bij -60°) op lasmetaal dat resulteerde van tientallen draadmonsters die elk C, Si, Mn, 20 Ni, Cr, Mo, Ti, Fe, N bevatten en de anderen die hieronder staan.

C : 0.03 tot 0.15 massa%,

Si: 0.32 tot 0.89 massa%,

Mn : 1.18 tot 2.65 massa%,

Ni: 0.04 tot 2.75 masea%, 25 Cr : 0.05 tot 1.20 massa%,

Mo : 0.04 tot 1.21 massa%,

Ti: 0.03 tot 0.36 massa%,

Fe : 92.1 tot 96.1 maesa%, N : 0.0010 tot 0.0150 massa%, 30 anderen : 0.10 tot 3.25 massa% 10 (Waarbij de anderen omvatten B, Na, F, K, Li, Al, Ca, Mg, P, en S).

De waarde van F(x) is evenredig met de lage temperatuurtaaiheid van lasmetaal. De factor voor de inhoud van elk legerend element representeert het effect van elk legerend element op de lage 5 temperatuurtaaiheid van lasmetaal. Met andere woorden, hoe groter de factor hoe groter het effect van het legerende element op de lage temperatuurtaaiheid en vice versa. De negatieve factor betekent dat het legerende element dat dit betreft een negatief effect heeft op lage temperatuurtaaiheid. De factoren in de formule F(x) werden bepaald 10 overeenkomstig hoeveel de legerende elementen bijdroegen aan de verbetering van lage temperatuurtaaiheid in evenredigheid met een hoeveelheid in de experimenten met tientallen draadmonsters.

De waarde van F(x) als een index voor de lage temperatuurtaaiheid die bereikt wordt wanneer de hoeveelheid van elk legering vormend element 15 op de juiste manier wordt aangepast werd voor elk draadmonster verkregen en de op die manier verkregen waarden werden uitgezet tegen de Charpy-inslagwaarde bij -60°C (afgekort als vE -60°C) van de monsters. Het resultaat wordt in figuur 1 getoond. Hierbij wordt aangetekend dat uit figuur 1 blijkt dat er een lineair verband is tussen F(x) en vE -60°C. De 20 waarden van vE -60°C > 50 J in het gebied van F(x) en vE > 100 suggereren een goede lage temperatuurtaaiheid. Op deze manier werd bewezen dat de waarde van F(x) een nauwkeurige voorspelling toestaat over de relatie tussen de samenstelling van de draad met vloeimiddelkern voor gas afgeschermd booglassen van hoge sterkte staal en de lage 25 temperatuurtaaiheid van het lasmetaal dat eruit resulteert.

De draad met vloeimiddelkern overeenkomstig de huidige uitvinding moet vloeimiddel omvatten in een hoeveelheid tussen 10 en 30% wat voldoende is voor normale lasdraden met een vloeimiddelkern. Een hoeveelheid van minder dan 10% is te klein dan dat het vloeimiddel in staat 30 is de noodzakelijke legerende elementen alleen aan te leveren. Toevoeging 11 van legerende elementen vanuit de schede leiden tot een toename van materiaalkosten. Daarnaast maakt de opname van legerende elementen de sterkte van de schede groter, waarmee de trekbaarheid van de draad verminderd wordt, hetgeen slecht is voor de productiekosten. Aan de andere 5 kant heeft een draad met een overschot aan vloeimiddel meer dan 30% een dunne schede en is daarom slecht in zijn trekbaarheid (hij breekt vaak), hetgeen slecht is voor productiekosten.

VOORBEELDEN

De uitvinding zal in meer detail beschreven worden met referentie 10 aan de volgende voorbeelden en vergelijkende voorbeelden. Lassen werd in deze voorbeelden uitgevoerd onder de omstandigheden die in tabel 1 hieronder uiteengezet worden. De samenstelling en de F(x) waarde van de monsterdraden worden getoond in tabel 2. De samenstelling van de schede van de monsterdraden wordt getoond in tabel 3. De monsterdraden die 15 getoond worden in tabel 2 hebben enige van de twee soorten (A en B) van de schede zoals getoond in tabel 4. De samenstellingen van de schede (A en B) worden getoond in tabel 3. Lasmateriaal van HT780 staal werd voorbereid onder de lascondities getoond in tabel 1. Het lasmetaal werd gesneden om monsters te prepareren voor een treksterkte test en een Charpy-inslagtest. 20 Overeenkomstig JIS Z3111 nummer Al en nummer A4, respectievelijk.

Tabel 5 hieronder toont de resultaten van testen voor bewezen spanning (bij 0.2%), Charpy-inslagsterkte en lasbedrijfbaarheid.

De monsterdraden werden als bevredigend ervaren als het lasmetaal dat eruit resulteerde een bewezen spanning hoger dan 620 MPa 25 en een Charpy-inslagwaarde (bij -60°C) hoger dan 50 J had.

De monsters werden getest voor het koud scheuren door ultrasone defect detectie (overeenkomstig JIS Z3060) en magnetische deeltjesinspectie (overeenkomstig JIS G0565), waarbij hun ondersteunend metaal er afgesneden was nadat het gedurende 96 uur had gestaan na het lassen.

30 Deze test werd gevolgd door waarnemen van breekoppervlakken onder een 12 SEM. De monsters werden ook getest voor scheuren bij hoge temperatuur door middel van ultrasone defect detectie (overeenkomstig JIS Z3060) en radiografisch onderzoek (overeenkomstig met JIS Z3104), waarbij de metalen ondersteuning eraf gesneden was. Deze test werd gevolgd door het 5 waarnemen van het breekoppervlak onder een SEM. Terzijde, de treksterktetest en de Charpy-inslagtest werden uitgevoerd overeenkomstig JIS Z3111 voor het testen van lasmetaal.

De lasbedrijfbaarheid werd als "slecht" aangegeven als lassen met de monsterdraad kennelijk inefficiënt was.

10

Tabel 1 (Lasomstandigheden) 13

Lasstroom (A) Hoog- Lassnelheid Voor- Hitte- spanning (V) (mm/mln) verhitting invoer en tussen-passage-tempera- ____tuur (°C)__ 280__31__300__150__1.7

Samenstelling Stroomsnel- Draaddiameter Laspositie Stalen van heid van (mm) plaat schermgas schermgas voor (vol%)__(L/min)____lassen

Ar/C02=80/20 25 1,2 onder- JIS G312 ____hand__8SHY685

Dikte van Groeivorm Groefgat (mm) gelaste stalen plaat (mm)_______ 20 1 V, 45° 1 12 - I -

Tabel 2 (Draadsamenstelling) 14

5 FR i<STyr”r- i i^RI

1 0.04 054 1.80 13D 030 030 020 84,15 0,0014 ~Ï4~~ÏÏF

2 0.11 0.56 2.10 1.40 0.10 050 021 94.78 ΜΙβΓ ~Ö8~ ~W

3 0.07 0.42 132 1.88 032 OM 0.10 9484 0.0020 0.9 106 < 4 0.07 0.74 1.81 130 0.19 039 022 94.26 ~ÖÖ(H2~ 1.0 106 o S 0.06 0.74 1.84 2.49 0,11 0.11 006 9422 0.0040 09 100 σ 6 0.10 0.51 230 1.04 023 0.48 0.10 84,78 0,0028 0.3 143 « 7 0.08 031 1.90 0.14 0.20 045 0.10 9432 0,0010 2.4 ~ÏÖ8~ mi & 8 0,08 0.50 138 251 032 0J28 0.11 93.11 0.0087 "TT" 107 1U § 9 0.06 0.48 231 032 0.13 055 035 «37 "0.0021 ~2Ü~~ÏM~ 10 0.06 0.8C Z05 1.60 1.00 033 0.25 ~S£g 0.0050 ~Ö3~~ïrö~ 11 0.08 Q.S2 1.QS 135 030 ~gïS~ 039 94.44 0J0B4 ~Ö8~ 101 12 0.08 0.61 1.88 1.15 021 1.01 0.12 9455 0.0150 0.4 ~Ϊ«Γ _ 14 0.08 OM Z2Ó~ 133 ~55Γ ~032 ~Ö5T 94.12 "0.0020 ~Q3~ 118

15 0.03 0.51 130 1.01 0.21 039 0,15 04J21 0.0024 1.9 "W

< 18 0.13 0.67 2.02 130 0.32 031 0.1S 9334 0.0057 03 88 17 0.07 0.33 2.10 ~ÖST HST 055 0.15 9322 0.0066 1.9 ~ÏÖ9~ 15' <g 18 0.08 0.82 1.84 130 0.19 032 0.11 83.16 0.0020 ~T5 1Ï5~ ~ 19 0.08 0Λ0 121 1.04 035 0.48 0.12 9932 0,0016 3.1 ~5Q~ ^ 20 0.07 0.S5 2.84 145 067 0.76 0.25 93.28 0.0028 0.S "l43~ n> 21 0.09 0.42 1 JO 0.QS 029 039 032 195.00* 0.0020 15 "Vs""

a 22 0.08 I 0.49 I 1.99 I 2.62 I QJSZ I 0,28 I 0.18 I 93J7 | Q.QQS4 I 02. | 110 I

Φ 23 0.07 0.72 158 1.11 0.07 0,21 0.14 95.11 "0.0025 "TÓT 101 o 24 0.09 0.65 1.71 1.04 1.10 0.73 0.25 04.02 0.0058 0.4 58 ° 25 0.07 0.44 1.S1 059 0.47 0,09 0.14 9S32 0.0101 1.1 ~W~

ro 26 0,09 0.62 1.90 0.87 058 1.11 0.25 94.12 0.0040 0.S

20 * 27 0.09 0.43 155 1.10 ~05Q~ 0.82 0.04 9457 0.0042 0.8 ~W~ ω 28 0.07 0.45 2.10 2.10 022 0.14 037 94.10 0.0050 0.4 ~ΪΤ5~ 3 29 0.08 0.43 155 1.85 ~Ö5T 038 0.11 ~9458~ 0.0025 0.5 ~8Ö~ 30 0.07 0.45 1.50 2.10 "ÖST 02& 0.15 96.01 0.0103 0.2 ~W~ 31 0.09 0,53 150 151 0.22 054 032 9445- 0.0045 0.5 87 25 Tabel 3

Type C Si Mn Ni Cr Mo Ti Fe N Rest A 0,05 0.05 0.50 0.00 0.00 0.00 0,02 99.3 0.0020 0.1 B 0,03 0.02 0.70 0.50 0 10 0.10 0.00 98.4 0.0100 0,1 "Resf'omvat P, S, Al, Nb, en V. Eenheden in massapercentage.

15

Tabel 4 _Voorbeelden__Vergelijkende voorbeelden

Nr. Soort van Nr. Soort van __schede___schede

_1__A__15__A

_2__A__16__A

_3__A__17__A

_4__A__18__A

_5__A__19__A

_6__A__20__A

_7__A__21__A

_8__B__22__A

_9__A__23__A

_10__A__24__A

_11__A__25__B

_12__B__26__A

_13__A__27__A

_14__A__28__A

_-___29__A

_:___30__B

_-___31__A

1 32 1 A

Tabel 5 (Resulaten van de test) 16

Nr. Bewezen vE- Las- Anderen spanning 60°C bedrijfbaarheid bij 0.2% (J) ___(MPa)____

Voorbeelden 1__659__72__O__-_ 2 791 67__O__- 3 705 84__O__ 4 745 88__O__- 5 621 57__O__- 6 792 111__O__- 7 __647 73__O__- 8 __766 75__O__- 9 712 89__O__- 10 925 81__O__- 11 670 82__O__- 12 861 81__O__- 13 752 79__O__- __14 766 77__O__-

Vergelijkende 15__598__89__O__;_ voorbeelden 16 942 48 O Koud _____Bcheuren 17 __801__58__Blaasgat__:_ 18 __768__76 Niet compatibel__-_ 19 __662__41__Blaasgat__:_ 20 965 78 O Koud _____scheuren 21 707 39__O__- 22 786 55 O Heet _____scheuren 23 605 52__O__- 24 1024 27 O Koud _____scheuren 25 618 32__O__· 26 990 35__O__· 27 862 44__O__- 28 700 59 Teveel aan lage ____slakken efficiëntie 29 663 35__O__- 30 659 33__O__- 31 743 24__O__-

_I 32 I 749 I 42 1 O

17

Zoals getoond in tabel 2 komen voorbeelden nrs. 1 tot 14 overeen met de huidige uitvinding en zijn de monsterdraden in de vergelijkende voorbeelden 15 tot 32 buiten de omvang van de huidige uitvinding.

Uit tabel 5 wordt opgemaakt dat de monsterdraden in voorbeelden 5 nrs. 1 tot 14 een bewezen spanning (bij 0.2%) hoger dan 620 MPa hebben en dat de waarde van vE -60°C groter is dan 50 J, hetgeen een indicatie is van een adequate sterkte en uitstekende lage temperatuurtaaiheid en dat ze ook uitblinken in de bedrijfbaarheid bij het lassen en weerstand tegen scheuren.

Terzijde, tabel 5 omvat een kolom "anderen" om slechts die 10 monsterdraden aan te geven die leden onder koud scheuren of heet scheuren onder alle monsterdraden (voorbeelden nrs. 1 tot 32) die getest werden.

In contrast moet men opmerken dat de monsterdraden in het vergelijkende voorbeeldnummer 15 (waarin de hoeveelheid C minder dan 0.04 massa% is) en het vergelijkende voorbeeld nummer 23 (waarin de 15 inhoud Cr minder dan 0.10 massa% is) een bewezen spanning (bij 0.2%) lager dan 620 MPa hebben, hetgeen een aanwijzing is voor onvoldoende sterkte. Er moet ook opgemerkt worden dat de monsterdraden in vergelijkend voorbeeld nr. 16 (waarin de inhoud aan C groter is dan 0.11 massa%) en vergelijkend voorbeeld nr. 24 (waarin de hoeveelheid aan Cr 20 meer is dan 1.00 massa%) een excessieve sterkte hebben en een verminderde taaiheid en leiden onder koud scheuren.

Het wordt opgemerkt dat de monsterdraden in vergelijkende voorbeeld nr. 17 (waarin de hoeveelheid Si kleiner is dan 0.40 massa%) en vergelijkend voorbeeld nr. 19 (waarin de hoeveelheid Mn minder is dan 1.30 25 massa%) vele blaasgaten hebben vanwege onvoldoende deoxidatie. Er wordt ook opgemerkt dat de monsterdraad in vergelijkend voorbeeld nr. 18 (waarin de inhoud aan Si meer is dan 0.75 massa%) niet compatibel is met het onderliggende metaal hetgeen leidt tot slechte lasbedrijfbaarheid).

18

Er wordt opgemerkt dat de moneterdraad in vergelijkend voorbeeld nr. 20 (waarin de inhoud aan Mn meer is dan 2.50 massa%) een excessieve sterkte heeft en lijdt onder koud scheuren.

Er wordt opgemerkt dat het de moneterdraad in vergelijkend 5 voorbeeld nr. 21 (waarin de inhoud aan Ni minder is dan 0.10 massa%) of de moneterdraad in vergelijkend voorbeeld nr. 27 (waarin de inhoud aan Ti minder is dan 0.06 massa%) een lage taaiheid heeft vanwege onvoldoende fijne korrels. In vergelijking wordt opgemerkt dat de moneterdraad in vergelijkend voorbeeld nr. 22 (waarin de inhoud aan Ni meer is dan 2.50 10 massa% ie) lijdt aan heet scheuren.

Er wordt opgemerkt dat de moneterdraad in vergelijkend voorbeeld nr. 25 (waarin de inhoud aan Mo minder dan 0.10 massa% is) een lage sterkte heeft (met een bewezen spanning van 0.02% die minder is dan 620 MPa) en lage taaiheid vanwege onvoldoende verkleining van korrels.

15 Er wordt opgemerkt dat de moneterdraad in vergelijkend voorbeeld nr. 26 (waarin de inhoud aan Mo meer is dan 1.00 massa%) een lage taaiheid heeft vanwege extreme verharding van de lasdraad.

Er wordt opgemerkt dat in de moneterdraad van vergelijkend voorbeeld nr. 28 (waarin de hoeveelheid Ti meer is dan 0.30 massa%) slecht 20 in lasbedrijf is vanwege een grote hoeveelheid slakken die eruit volgen hetgeen een lange tijd kost om te verwijderen.

Er wordt opgemerkt dat de monsterdraden in vergelijkend voorbeelden nr. 29 tot 32 (waarin de waarde van F(x) kleiner is dan 100) slecht zijn in lage temperatuurtaaiheid (met een Charpy-inslagwaarde bij 25 - 60° die kleiner is dan 50 J).

Zoals hierboven vermeld vertonen de monsterdraden in voorbeelden nrs. 1 tot 14 die overeenkomen met de huidige uitvinding goede lage-temperatuurtaaiheid, lasbedrijfbaarheid en scheurweerstand.

1 032 55 1

Claims

1. Lasdraad met vloeimiddelkem voor gas-afgeschermd booglassen van staal met hoge treksterkte welke is voorzien van: C : 0.04 tot 0.11 massa%, Si : 0.40 tot 0.75 masea%,

5 Mn : 1.30 tot 2.50 massa%, Ni : 0.10 tot 2.50 massa%, Cr : 0.10 tot 1.00 massa%, Mo : 0.10 tot 1.00 massa%, Ti : 0.06 tot 0.30 massa%,

10 Fe : niet minder dan 90 massa% N : 0.0010 tot 0.0150 massa%, (op basis van de totale hoeveelheid draad), waarin elke inhoud aan C, Si, Mn, Ni, Cr, Mo, en Ti, gerepresenteerd door respectievelijk [C], [Si], [Mn], [Ni], [Cr], [Mo], en [Ti], voldoet aan de 15 onderstaande formule: F(x) = -576.9[C] + 34.1 [Si] + 80.1 [Mn] + 1.5[Ni] - 22.8[Cr] - 6.8[Mo] - 83.1 [Ti] >100. 1032551