TW387832B

TW387832B - Welding methods for producing ultra-high strength weldments with weld metalshaving excellent cryogenic temperature practure toughness

Info

Publication number: TW387832B
Application number: TW087109705A
Authority: TW
Inventors: Douglas P Fairchild
Original assignee: Exxon Production Research Co
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1998-06-17
Publication date: 2000-04-21
Also published as: CN1261299A; NO996355D0; FI116273B; BR9810200A; JP2001508705A; IL133330A; US6114656A; AR015124A1; SK172099A3; AU8152298A; JP3964467B2; BG64249B1; UA57788C2; HUP0003580A2; GB2341130B; AT410418B; EP1017531B1; DZ2532A1; TR199903172T2; DK176042B1

Description

曰謂請委員明示，本—後是否變更原實質内經濟部I財產局員工消費合作社印製附件二：第871097〇5申請案中文說明書修jj 民國88年9月五、發明說明ίι ) 本發明係關於以具有優異低溫斷裂韌性之焊接金屬製造超高強度焊件之焊接法，更確定地說，本發明係關於以超高強度低合金鋼材之具有優異低溫斷裂韌性之焊接金屬製造超高強度焊件之焊接法。發明背景在下列說明中定義數個名詞，爲了方便起見，在申請專利範圍之前，在文中提供名詞之詞彙解釋。通常，需要在低溫也就是溫度低於約-4 0 °C ( # - 4 0°F)儲存及輸送高壓的揮發性液體，例如，需要在約 1035 kPa (150 psia)至約 7 5 9 0 k P a (110 0 psia)的廣大壓力範圍及在約高於_ 1 2 3°C ( - 1 9 0°F)的壓力範圍下，供儲存及輸送高壓液態天然氣（P LNG)之容器，同時需要安全且經濟地在低溫下供儲存及輸送高蒸氣壓力之其他揮發性液體例如甲烷、乙烷及丙烷之容器，對於此種經由焊接鋼材建造之容器，在操作情形下，鋼材及其焊件都必須有適當的強度以耐受流體壓力及適當的韌性以預防引發斷裂，也就是損壞事件。此項技藝中熟諳此藝者熟知，在設計儲存容器供輸送加壓低溫液體-例如PLNG時，可用夏比V -凹痕（ C V N )測試法評定斷裂韌性及控制斷裂，尤其是經由使用延性轉脆溫夏比V —凹痕測試法之損壞容易經由低能分解（脆裂）斷裂產生，而在高於DBTT的溫度下，損壞本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -4 · 曰謂請委員明示，本—後是否變更原實質内經濟部I財產局員工消費合作社印製附件二：第871097〇5申請案中文說明書修jj 民國88年9月五、發明說明ίι ) 本發明係關於以具有優異低溫斷裂韌性之焊接金屬製造超高強度焊件之焊接法，更確定地說，本發明係關於以超高強度低合金鋼材之具有優異低溫斷裂韌性之焊接金屬製造超高強度焊件之焊接法。發明背景在下列說明中定義數個名詞，爲了方便起見，在申請專利範圍之前，在文中提供名詞之詞彙解釋。通常，需要在低溫也就是溫度低於約-4 0 °C ( # - 4 0°F)儲存及輸送高壓的揮發性液體，例如，需要在約 1035 kPa (150 psia)至約 7 5 9 0 k P a (110 0 psia)的廣大壓力範圍及在約高於_ 1 2 3°C ( - 1 9 0°F)的壓力範圍下，供儲存及輸送高壓液態天然氣（P LNG)之容器，同時需要安全且經濟地在低溫下供儲存及輸送高蒸氣壓力之其他揮發性液體例如甲烷、乙烷及丙烷之容器，對於此種經由焊接鋼材建造之容器，在操作情形下，鋼材及其焊件都必須有適當的強度以耐受流體壓力及適當的韌性以預防引發斷裂，也就是損壞事件。此項技藝中熟諳此藝者熟知，在設計儲存容器供輸送加壓低溫液體-例如PLNG時，可用夏比V -凹痕（ C V N )測試法評定斷裂韌性及控制斷裂，尤其是經由使用延性轉脆溫夏比V —凹痕測試法之損壞容易經由低能分解（脆裂）斷裂產生，而在高於DBTT的溫度下，損壞本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -4 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（1 ) 容易經由高能順應性斷裂產生，用於建造儲存及輸送容器供上述低溫應用及其他荷載之焊接鋼材，其經由夏比V -凹痕測試法之D B T T必須比結構之使用溫度低很多，以防止斷裂損壞。決定於設計、使用情形、及/或適用的分類要求，所需的DBTT溫度偏移（也就是必須低於所要的使用溫度多少）可爲5 °C至3 0 °C ( 9 °F至5 4 °F ) 低於使用溫度。通常被用於低溫結構應用的含鎳鋼，例如含鎳成分大於約3重量％的鋼，具有低DBTTs，但亦具有相當低的張力強度。典型地，市售3 . 5重量％Ni ，5 · 5重量及9重量鋼分別具有約一 100°C (

一 150°F) ，'— 155°C( — 250°F)及一175°C (―280°F)的DBTTs ，及分別最大約485 MPa ( 7 0 k s i ) ，62〇MPa(9〇ksi)及 83〇MPa ( 1 20k s i )的張力強度。爲了達到強度及韌性的組合，這些鋼通常經歷昂貴的加工處理，例如兩次退火處理。在低溫應用的案例中，工業上一般使用這些市售含鎳鋼是' 因爲其在低溫時具有良好的韌性’但必須設計繞過其相當低的張力強度。此設計通常要求過度厚的鋼厚度，以爲了承載’低溫應用。因此，這些含鎳鋼用於本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） I — — — — — — ^|\ — — — — — — If ^»—- — 1 —---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明說明（>，）承載，低溫’低溫應用時’傾向於昂貴，由於要求高價値鋼與鋼厚度結合。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 目前在一 162 °C (― 260 °F)及大氣壓力下輸送液化天然氣（LNG)之商業化供應儲存容器，通常是用上述商業化供應的含鎳鋼材、奧氏體鐵不銹鋼材、或鋁製造，在L N G應用中，此材料所需的強度及韌性，以及焊接此材料，與P L N G之情形相差很多，例如在討論焊接 2 . 2 5重量％至9重量％N i鋼材供低溫目的時，g.e. Linnet 在”Welding Metallurgy”，American Weldung Society, 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製

3fd Ed·, Vol_ 2, 1967, 5 50-5 70頁中列出此焊件所需的夏比V -凹痕韌性（見附錄）在使用溫度測量的範圍爲約2 0焦耳至6 1焦耳，同時，1 9 9 5年出版的Det Norske Veritas (DNV) Rules For Classification of Ships 說明在新建造的液化氣體輸送船之材料必須達到某個最低的夏比V -凹痕韌性要求，具體地說，D V N法則說明在一 6 0 t至 - 1 6 5°C之溫度範圍供壓力容器使用之鋼板及焊件，在測試溫度範圍從5 °C至3 0 °C ( 9 °F至5 4 °F )低於指定溫度時，必須達~到最小夏比韌性爲2 7焦耳，Linnert及 D V N法則之要求無法直接應用在供輸送p L N G 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 _______B7__ 五、發明说明) (或其他加壓低溫液體）之容器建造，因爲PLNG之度壓力通常高於2760 kPa (400 psia) ，明顯地高於输送LNG之習知方法，其通常在或接近大氣壓力，對於PLNG儲存及輸送容器，需要有更髙韌性之要求，且因此，需求具有比目前供建造LNG儲存容器者有較佳韌性之焊件。底板材料 . 經濟部中夬樣率局貝工消费合作社印裂 {請先M讀背面之注$項再填寫本頁) 供加壓低溫液髏例如PLNG之儲存容器，較宜用超高強度低合金鋼材之特殊鋼板建造，三個共同審理中的美國專利申請案分辨多種具有極佳低溫軔性之可焊接.的超高強度低合金鋼材，供建造儲存容器使用供输送PLNG及其他加壓低溫液體，這些鋼材敘述在共同審理中的美國專利甲請案，標題爲”ULTRA-HIGH STRENGTH STEELS WITH EXCELLENT CRYOGENIC TEMPERATURE TOUGHNESS", 其優先日期爲1997年12月19日，且美國專利及商標局（“USPT0”）給予之申請編號爲60/068194 ; 共同審理中的美國專利申請案，標題爲"ULTRA-HIGH STRE NGTH AUSAGED STEELS WITH EXCELLENT CRYOGENIC TEMPERATURE TOUGHNESS”，其優先曰期爲 1 9 9 7 年 1 2月1 9日，且USPTO給予之申請編號爲6 0 / 0 6 8 2 5 2 ;及共同審理中的美國專利申請案，標題爲-ULTRA-HIGH STRENGTH DUAL· PHASE STEELS WITH EXC ELLENT CRYOGENIC TEMPERATURE TOUGHNESS*,其優本纸張尺度適用中國«家揉年（CNS ) Α4Λ4Μ 210X297公釐） -6- A7 B7 五、發明说明“) 先日期爲1997年12月19日，且USPTO給予之申請編號爲6 0/0 6 8 8 1 6 ,這些鋼材尤其適合許多低溫應用，包括輸送PLNG，其中鋼材爲具有下列特徵之厚度較宜爲約2.5公分（1吋）及更大之鋼板：（ i) 在基質鋦材及焊接HAZ中，降低DBTT至低於約一 73t (—1〇〇卞），較宜低於約一l〇7°C (- 1 6 0 °F ) (12 0 12 5 k {請先《讀背面之注f項再填寫本頁) (i i) 使張力強度高於830 MPa ksi),較宜大於約860 MPa ( i ),且更宜大於約9 0 0 MPa ( 經濟部中央標準局負工消费合作杜印«. 130 ksi), (iii) 優越的可焊接性，（ i v)實質均勻的整個厚度微結構極性直，及（v) 改進韌性使儍於標準商業化供應之超高強度低合金鍔材，上述共同審理中的美國專利申請案揭示之鋼材，其張力強度可大於約930 MPa (135 ksi),或大於約965 MPa (140ksi),或大於約 1000 MPa (145 ksi),其他合適的鋼材揭示在1 9 9 7年2月5日公告之歐洲專利申請案且國際專利編號爲PCT/JP96/00157、及國際專利編號爲WO 96/23909 (08.08. 1 9 9 6 Gazette 爲0 . 1重量％至 1996/36)(此鋼材較宜銅含置 1.2重量％),及共同審理中的美國專利申請案，標題烏”ULTRA-HIGH STRENGTH DUAL WELDABLE STEELS WITH EXCELLENT CRYOGENIC TEMPERATURE TOUGHNESS",其優先曰期爲 1 9 9 7 年 7 本纸張尺度逋用中國國家標车< CNS >_A4規格（210X297公釐> A7 __Β7__ 五、發明説明) 月28日，且USPTO給予之申請編號爲6 0/ 0 5 3 9 1 5 · 焊接經濟部中夾標率局貝工消费合作杜印裂 (請先《讀背面之注f項再填两本頁) 這些鋼材可經由可提供適當強度及斷裂韌性供所要用途之適合供製造焊件之焊接法結合在一起而形成儲存容器供加壓低溫液體例如PLNG,此種焊接法較宜包括適當的焊接處理，例如但不限於氣體金屬電弧焊接法（“GMAW” )、鎢惰氣（“T I G")焊接法、或潛弧焊接法（“SAW” );合適的焊接消耗性線料；合適的焊接消耗性氣體（如果需要時）：合適的焊接焊劑（如果需要時）：及合適的焊接步驟，例如但不限於預熱溫度、及焊接熱输入，一個焊件爲焊接結合體，包括：（i) 間接金屬，（ii) 熱影響區域（"HAZ”），及（i i i) 在HAZ的" 附近區域”之基質金屬，焊接金屬爲焊接消耗性鎳料（及如果使用之焊劑）沈積且被基質金屬板部份稀釋並在焊接過程中熔化I HAZ爲基質金屬之一部分其在焊接過程中不會熔化，但其微結構及機械性質被焊接過程中的熱改變，基質金饜部份視爲HAZ的”附近區域內，且因此，焊件部分之變化決定於熟諳此藝者習知之因素，例如但不限於焊件寬度、焊接的基質金屬板大小，及焊件之間的距離。 PLNG應用所需的焊件性質- 爲了建造儲存容器供P LNG及其他加壓低溫液體之目本纸張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製五、發明說明（b ) 的時，需要有一種焊接法，包括焊接消耗性線料、焊接消耗性氣體、焊接處理、及焊接步驟其將可提供根據本文所述斷裂機械學已知原理之具有適合供所要的低溫應用之張力強度及斷裂韌性，更確定地說，建造PLNG之儲存容器時，需要有一種焊接法，其將提供張力強度大於約 900 MPa (130 ksi)且斷裂韌性適於供根據本文所述斷裂機械學已知原理之P L N G應用之焊件，此焊件之張力強度較宜大於約930 MPa (13 5 ksi),更宜大於約965 MPa (140 ks i)，且又更宜大於約1000 MPa (145 k s i ),使用商業化供應的焊接消耗性線料之目前商業化可行的焊接法，不適用於焊接上述高強度低合金鋼材及提供具有所需性質供商業化低溫加壓應用之焊件。因此，本發明之主要目的是&進先進的焊接技術供應用於超強度低合金鋼材，以便提供一種焊接方法製造焊件，其張力強度大於約900 MPa (130 ksi) 且斷裂韌性適合供根據本文所述斷裂機械學已知原理所需的低溫應用。發明槪述提供一種焊'接方法（包括焊接消耗性線料、焊接處理型態及選擇某些焊接參數及實務），其可用於結合具有極佳低溫斷裂韌性供低溫應用之超高強度低合金鋼材，本發明之焊接方法可用於製造一種微結構，產生一組機械性質適本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — 一----—---裝------— —訂·！ — I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -1, 經濟部中央樣率馬貝工消费合作杜印製 A7 B7 五、發明说明斤) 合供嚴格要求的加壓低溫液體應用，例如p L N G應用，此焊接法生產一種焊接金屬，其主要含非常細小的體心立方（B C C )晶體結構，此焊接法也提供具有非常低雜質含量之焊接金屬，且因此有非常低非金屬夾雜含量，此外產生體積很小的夾雜物，細小粒子大小對結構鋼材之強度及軔性之基本效應，以及低雜質含置對韌性之基本效應，爲熟諳此藝者所熟知，但是，在適合供PLNG應用之焊接金靥中達到這些特性之技術並未廣爲人知，使用本發明焊接法生產之焊件，其張力強度大於約9 0 0 MPa (13 0 k s i )且斷裂韌性適合供根據本文所述斷裂機械學已知原理所需的PLNG應用。附圖之說明參照下列詳細說明及其中的附圖，將可更加了解本發明之優點。圖1A說明對於一個特定之裂紋長度，臨界裂紋深度爲 C、Τ Ο D斷裂籾性與殘留應力之函數圖：國1B說明裂紋之幾何圖（長度及寬度）· 主要元件對照表 310 裂紋深度 315 裂紋長度雖然本發明將以其較佳的具雔實施例說明，必須了解本 <婧先閱讀背面之注意事項再填将本買) 訂本紙張尺度逋用中•國家揲率（CNS )·Α4規格（210X297公釐） -10- A7 B7 五、發明説明fe ) 發明並非限定於此，相反地，本發明將涵蓋可包括在本發明精神及範圃內的全部替換、修改及相當的情形，如同附加的申請專利範園之定義。發明之詳細說明本發明係關於一種焊接方法供用於結合超高強度低合金鋼材，其中所得的焊件具有超髙強度及極佳的低溫韌性，這些所需的性質主要得自焯接金靥之兩個微工程方面，第一個特色是非常細小粒化之體心立方（B C C )晶體結構 ,且第二個特色是低非金屬夾雜含置，其中各夾雜物之體積很小，此焊接法包括焊接消耗性線料、焊接處理型態及選擇某些焊接參數及實務，本發明焊接法之較佳焊接處理爲任何氣體遮蔽處理例如氣體金屬電弧焊接法（GMAW )、鎢惰性氣體焊接法（T I G)、電漿電壺焊接法（ PAW)或其衍生法，較佳的焊接參數及實務例如熱输入及遮蔽氣體組成物進一步在本文中敘述· 經濟部肀央橾率局員工消费合作社印裂 {請先《讀背面之注意事項再填寫本買) 焊接金牖之化肇組成物在一個具髖實施例中，根據本發明之焊接金屬化學含鐵及表I與下列所示大約置之合金元素：本纸張尺度遥用中•國家揉率（CNS ) A4规格（210X297公差） A7 B7 五、發明说明)

表I 合金元素較佳下限（重量％) 較佳上限（重量％) 碳 ( C ) 0 * 0 6 0 .1 0 錳 ( Μ n ) 1 • 6 0 2 .0 5 矽 ( S i ) 0 • 2 0 0 .3 2 鎳 ( Ν i ) 1 • 8 7 6 .0 0 鉻 ( C r ) 0 • 3 0 0 .8 7 鉬 ( Μ 0 ) 0 • 4 0 0 .5 6 銅 ( C u ) .一 0 一 0 .3 0 鋁 ( A 1 ) — 0 一 0 .0 2 0 锆 C Z ) 一 0 一 0 .0 1 5 鈦 ( T i ) 一 0 一 0 .0 1 0 鎳含量之上限更宜爲約4 . 0 0重量％。 (讀先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部中央橾準局貝工消费合作社印簟細小粒子大小之效應根搛本發明製造之焊接金屬微結構中的細小粒子大小可經由差排阻礙而增加焊件之強度，細小粒子大小可縮短差排長度累稹，減少任何單一累稹頭部之最大可能性應力強度而增加劈開軔性，此造成較不會引發微斷裂，較少累稹強度也可經由減低局部的微應變而改進延性斷裂韌性，因此較不會引發微空穴，此外，細小粒子大小可經由在斷裂前面提供許多”路障”而增加整個韌性。（差排阻礙、劈開韌性、差排累積、微斷裂、微應變及微空穴之定義參見附錄本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS ) 格（210X297公釐} -12- A7 B7 五、發明说明（10 ) 達到微結構及粒子大小經濟部中央揉準局負工消费合作社印衷細小粒化的B C C結構較宜主要含自動回火的條麻田散鐵，也就是含至少約50體積％，更宜至少約70體積％，且又更宜至少約9 0體積％自動回火的條麻田散鐵，但是，也可存在明顯較少量的變韌鐵，例如至多約4 9重量 %，也可存在少量的組成物例如針狀肥粒鐵、多角肥粒鐵、及上限肥粒鐵（或肥粒鐵之其他退化形式），但是較宜夠r/6主要的形態，達成所需的麻田散鐵/肥粒鐵微結構是經由使用適當的焊接金羼化學性及適當控制焊接金靥冷卻速率，以下提供討論化學性之數個實例，使用低熱输入焊接法使焊接金屬比使用典型更髙量熱輸入之金屬更快冷卻，熱輸入定義爲焊接伏特乘以焊接電流並除以焊接移動速率，也就是電弧能量，在本發明焊接方法中使用的低熱输入焊接法，其電弧能量較宜在約0.3千焦耳/毫米至約2 . 5千焦耳/毫米（7 . 6千焦耳/吋至63 . 5 千焦耳/吋）之範圔內，但更宜在約0.5千焦耳/毫米至約1 . 5千焦耳/毫米（1 2 · 7千焦耳/吋至38千焦耳/吋）之範圍內，在所需的微結構中可有多種不同等級的"粒子大小”，且低熱輸入焊接技術是用於減少各單位之大小，低焊接熱輸入有助於形成小柱狀粒子大小、小先前奧氏體鐵粒子大小、小麻田散鐵/變韌鐵小包大小、狹窄的麻田散鐵及/或變軔鐵條寬度，本文在結構中所稱的”細小粒化”係指柱狀粒子大小（寬度）較宜低於約1 5 0微米 -13- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4规格（210X297公釐} 經濟部中央標窣局貝工消费合作社印掣 A7 B7__ 五、發明説明（11 ) ,且更宜低於約1 0 0微米；先前奧氏髓鐵粒子大小較宜低於約5 0微米，且更宜低於約3 5微米，且更宜低於約 2 0微米；且麻田散鐵/變韌鐵小包大小較宜低於約2 0 微米，且更宜低於約15微米，且更宜低於約10微米：本文所稱的”粒子大小"係指經由熟諳此藝者習知的直線內插法測定之粒子大小。低夾雜物含最之效應低夾雜物含量可經由消除潛在的劈開斷裂引發部位及/ 或減少微應力濃度部位而有增加劈開韌性之傾向，低夾雜物含量可經由減少微空穴引發部位之數量而有增加延性斷裂韌性之傾向。根據本發明製造之焊件較宜有低夾雜物含量，但並非完全沒有，夾雜物可明顯地導致達到最適化的焊接金屬性質，首先，其在熔化的焊接金屬槽中可作爲去氧劑，低氧含量之遮蔽氣體較宜供製造根撺本發明之焊件，因此降低去氧化之需求；但是，熔化的焊接金屬槽中含部份去氧電位仍然較佳》其次，夾雜物可經由晶界固定而用於控制柱狀與先前奧氏體鐵粒子成長，在高溫下限制粒子成長可促進小的室溫粒子大小，但是因爲低熱輸入供製造根據本發明之焊件，有助於限制粒子大小，夾雜物可減低至可增強韌性但是仍然提供有用的晶界固定效應之含量。根據本發明製造之焊件可達到先前所述之高強度，在較低強度焊接金屬之情形下，其通常是產生明顯體積部份之本纸張尺度適用中國國家揲準（CNS ) A4规格（210X297公釐） .14 . (¾先Μ讀背面之注f項再填寫本頁) 訂 •t. 經濟部中央樣丰局貝工消费合作社印«. •15- A7 _B7__ 五、發明说明（12 )

Ti基質夾雜物供成核針狀肥粒鐵之設計特色，對於此種較低強度焊件，針狀肥粒鐵因爲有良好的強度及韌性而爲較佳的微結構，但是對於本發明，對高強度教友興趣，共通的特色是避免成核針狀肥粒鐵之大體積部份夾雜物，寧可較宜製造主要含條麻田散鐵之微結構* 達到所霱的夾雜物大小/含量根據本發明焊件之較佳低夾雜物含量可得自選擇及供應適當的遮蔽氣體、保持良好的焊接乾淨度、及低含量硫、磷、氧及矽之焊接消耗性線料，焊接消耗性線料之特定化學性是指得到所需焊接金屬之化學性，其係根據所需的機械性質爲基準而選擇，所需的機械性質決定於特定容器之設計，且本發明涵盖可順應設計範圍之焊接金屬化學性，使用本發明之焊接方法，大塊的焊接金屬將用基質金靥最小稀釋化，且因此，焊接消耗性線料之化學性將幾乎與本文敘述之焊接金屬化學性相同，根據本發明之焊接技術，預期稀釋將低於約1 5%，但是通常低於約1 0%，對於接近焊接金屬中心之區域，預期稀釋將低於約5%,使用任何熟知的逆向稀釋劑算法，熟諳此藝者可計算本發明方法中使用的焊接消耗性線料之化學性以得到所要的焊接金屬化學性，遮蔽氣體較宜含低的C〇2及/或〇2含量，遮蔽氣體之主要成份較宜爲氬氣，且遮蔽氣體較宜含約8 0 體稹％或更多的氬氣，且更宜含約90體稹％，氦氣可添加至遮蔽氣體中至多達約12體稹％以改進電弧操作特性本纸張尺度適用中國國家橾率（CNS ) A4規格（210X297公漦） (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁)

—I —訂— A7 B7_ 五、發明説明（13 ) 或焊接焊滴穿入及外形，如果需要時，對於一種特定的儲存容器設計，從遮蔽氣體之雜質容易在焊接金靥中導致非金屬夾雜物形成，如熟諳此藝者所熟知，可經由使用熟諳精密T I G焊接法者熟知的裝置之nanochem過濾器輸送氣體而進一步減低，爲了在焊接金屬中達到低焊接金屬夾雜物含量，焊接消耗性線料及基質材料本身較宜含低童的氧、硫及磷，本發明焊接方法之上述特色製造之焊接金屬較宜含低於約1 50 ppm的P,但更宜含低於約50 p pm的P ,低於約1 5 0 P pm的硫，但更宜含低於約30 ppm的硫，及低於約300 ppm的氧，但更宜含低於約2 5 0 p pm的氧，對於某些低溫儲存容器之設計，焊接金靥之氧含量較宜控制在低於約2 0 0 p p m β 經濟部中夹標率局貞工消费合作社印裂關於夾雜物之大小，較宜供製造根據本發明焊件之低焊接熱輸入，選擇以生產限制性的超熱及快速冷卻速率，如此限制夾雜物在熔化的焊接金屬池中的成長時間，此外，少置的Al、 Ti及Zr (各低於約0.015重量％) 可個別或組合以形成小的氧化物加入，這些元素之選擇是由於其已知的對氧之高親和性，關於T i ,此元素之含量必須保持低量，較宜低於約0·010重量％，以防止太多的針狀肥粒鐵成核，，用此方法產生的夾雜物，直徑平均低於約700毫微米，但直徑較宜在約200毫微米至約500毫微米之範圔內，每單位面稹非金屬夾雜物之數量，例如用此方法製造之焊接金屬片表面，較宜含少量直 -16- (請先W讀背面之注意事項再填离本頁) 本纸張尺度逍用中國國家橾率（CNS 规格（210X297公釐） A7 _ΒΤ__ 五、發明说明<4 ) 徑大於約1 0 0 0毫微米者，也就是每平方奄米較宜低於約2 5 0個。預熱及熱輸入之間的平衡 P L N G應用需要髙強度之鋼材，其課能需要部份程度之預熱以避免焊接斷裂，預熱可改變焊接冷卻速率（較高的預熱促進較慢之冷卻），且其爲本發明之一個目的以平衡預熱及焊接熱輸入，以便（1 )預先排除焊接斷裂，及 (2 )製造細小粒化之微結構，預熱較宜在室溫至約 2 0 0°C ( 3 9 2°F)之間，但是如同熟諳此藝者所熟知，特定的預熱溫度較宜根據材料之可焊接性及焊接熟输入之考置而選擇，材料之可焊接性可使用熟諳此藝者所熟知的數種測試方法中的一種測定，例如Controlled Thermal Severity Test、Y-groove 測試及 Welding Institute of Canada Test, "Mock-ups”也可供此目的使用，其中使用候選者製造步驟將實際基質及焊接金屬之焊件結合，mock-ups較宜有足夠的大小以施加將發生在實際儲存容器之限制· 經濟部中夬樣準局貝工消费合作社印— 脈動動力供應 —般而言，脈動動力供應可使用任何較宜供本發明焊接方法使用之氣體遮蔽處理，由於線料/氣體化學性的選擇引起之電弧安定性或可穿透性之明顯程度損失，可經由使用脈動動力供應而恢復，例如·，在使用低熱输入T I G焊接法及低硫消耗性線料進行本發明之情形下，可經由使用 -17- (請先聞讀背面之注項再填耗本頁) 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ).A4规格（2丨0X297公釐） A7 _B7_ 五、發明説明彳5 ) 脈動動力供應而增強焊接焊滴之穿透性。斷裂控制如熟諳此藝者所熟知，設計從焊接鋼材建造儲存容器供输送加壓低溫液體時，考慮之操作情形包括操作壓痢疾溫度，以及可能加在鋼材及焊件上的額外應力，標準的斷裂機械量測例如（i )臨界應力強度因子（KIC),其爲平面應變斷裂籾性之測量値，及（i i )裂紋尖端開口位移 (C Τ 0 D ),其可用於測量彈力一彈性，兩者都爲熟諳此藝者所熟知，可用於測量鋼材及焊件之斷裂韌性，工業規則上通常可接受的鋼材結構設計，例如揭示在BSI公告”Guidance on methods for assessing the acceptability of flaws in fusion welded structures”，通常稱爲” P D 64 93 : 1991",可用於測量以鋼材及焊件（包括經濟部中央樣準扃貝工消费合作社印裂 HA Z )之斷裂韌性及加在容器上之應力爲基準之最大容許裂紋大小，經由（i )適當的容器設計以施加的應力最小化，（i i )適當的製造品質控制使缺陷最小化，（ i i i )適當控制施加在容器使用壽命中的荷重及壓力，及（v )適當的檢査計畫使確實檢査容器上的裂紋及缺陷，熟諳此藝者可發展出斷裂控製計畫以減少引發斷裂，根據本發明焊接的儲存容器之較佳設計理念爲”損壞前洩霣”，並爲熟諳此藝者所熟知，這些考量在本文中統稱爲”斷裂機械學之已知原理”。下列爲在斷裂控制計畫中使用以防止在壓力容器或儲槽 •18- (請先閱讀背面之注意事項再填将本萸) 本纸張尺度逋用中國國家標率（CNS ).A4规格（210X297公釐） A7 B7___________ 五、發明说明彳6 ) 引發斷裂時，應用這些斷裂機械學之已知原理計算特定裂紋長度臨界裂紋深度步騾之非限定實例。圖1B說明裂紋長度315及裂紋深度310之裂紋，使用P D 6 4 9 3對顯示在圖1 A以下列設計情形爲基準之臨界裂紋大小曲線3 0 0之計算値：容器直徑： 4 · 5 7米（1 5呎）容器壁厚度： 25. 4毫米（1.00吋）設計屋力： 3445 k P a ( 5 0 0 P s i ) 容許的環繞應力： 333 MPa(48.3ksi) 爲了此實例之目的，採取100毫米（4吋）之表面裂紋長度，例如位於焊接線之軸向裂紋，現在參照圖1A, 曲線300顯示在殘留應力爲15、50及100%屈服應力下，臨界裂紋深度爲CTOD斷裂韌性及殘留應力之

函數，殘留應力可由於摩擦及焊接而產生；且PD 6493建議使用焊接處（包括焊接的HAZ) 100% 屈服應力之殘留應力値，除非使用例如焊接後熱處理（ « 經濟部中夹標準局貝工消费合作社印装 PWHT)或機械應力釋放之技術將焊接處之應力釋出。以壓力容器鋦材在最小使用溫度之C TOD斷裂韌性爲基準，可調整容器製造以降低殘留應力及施以檢査計畫（包括最初檢査及使用中的檢査）以檢査及測量相對於臨界裂紋大小之裂紋，在此實例中，如果鋼材在最小使用溫度之 CTOD韌性爲0 . 02 5 (使用實驗室樣品測量）且殘留應力減低至鋼材屈服強度之15%,則臨界裂紋深 -19- (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度逋用中國國家揉率（CNS ).A4规格（2丨0X297公釐） «濟部中*揉率局負工消费合作社印装 A7 ,__B7 _ 五、發明说明¢7 〉度値約4毫米（參見圖1A之點320),根據類似的計算步騍，如苘熟諳此藝者所熟知，可測定不同裂紋長度及不同列爲幾何之臨界裂紋深度，使用此資料，可發展品質控制計畫及檢査計畫（技術、可偵測之裂紋大小、頻率）以確保達到臨界裂紋深度之前或應用設計之荷重之前檢測出裂紋並改善，以 C V N、K ! c及C Τ Ο D斷裂韌性之間的公告實驗相關性爲基準，〇.〇25毫米CTOD韌性通常相關於約37焦耳之CVN値，不能以任何方式用此實例限制本發明。實例在下列實例中，使用根據本發明之焊接法焊接在共同審理中的美國專利申請案且標題爲” ULTRA-HIGH STRENGTH, WELDABLE STEELS WITH EXCELLENT ULTRA-LOW TEMPERATURE TOUGHNESS",其優先曰期爲 1 9 9 7 年 12月19日，且USPTO給予之申請編號爲60/ 0 6 8 8 1 6中敘述之鋼材，爲了這些實例之目的，此鋼材含：0 . 05重置％碳、1 . 70重量％錳、 0.075重量％矽、0.40重量％鉻、0.2重量％鉬、2 . 0重量％鎳、0 . 05重量％Nb及申請編號 6 0/0 6 8 8 1 6敘述範圔中的其他合金元素，包括最少從約0.008重量％至約0.03重量％鈦、從約 0 . 001重量％至約0 . 05重量％鋁、及從約 0.002重量％至約0.005重量％氮，此外，鋼材 {諳先聞讀背面之注意事項再填寫本頁> -ο-. 订 ίν 本纸張又度逍用中國國家標率（CNS ).A4«l格（210X297公釐） -20- A 7 B7 五、發明説明k ) 經濟部中央棣率局負工消费合作社印裂中的殘留物較宜實質地最少化，例如磷（P )含量較宜低於約0 . 0 1重置％、硫（S)含置較宜低於約 0 . 004重量％、且氧（〇)含量較宜低於約 0.002重量％，具有此化學性之鋼材塊可用於製造超高強度雙相鋼板其微結構含約1 0體積％至約4 0體積％第一相實質爲1 0 0體稹％ (**本質上”）之肥粒鐵及約6 0 體稹％至約9 0體積％第二相主要爲細小粒化的條麻田散鐵、細小粒化的下變軔鐵或其混合物，更詳細地說，這些實例之鋼材是經由形成上述所需組成物之鋼板塊而製備；將鋼板塊加熱至約955 °C至約l〇65°C (1750°F 一 1 9 5 0°F)之溫度；在其中奧氏體鐵再結晶之第一個溫度範圍也就是高於約Tnr溫度下，一或多道次熱輥軋鋼板塊而形成鋼板，提供約30%至約70%的減縮，在低於約Tnr溫度但高於約A r 3轉化溫度之第二個溫度範圍下，進一步一或多道次熱輥軋鋼板，提供約4 0%至約 8 0%的減縮，且在低於約A r 3轉化溫度及高於約A r i 轉化溫度之內部臨界溫度範圍內，經一或多道次完成鋼板之熱輥乳，提供約15%至約50%減縮，然後使熱輥軋後的鋼板在每秒約1 0eC至每秒約4 0°C ( 1 8下/秒_ 7 2T/秒）之冷卻速率下淬火至適當的Q S T低於約Ms 轉化溫度加上20 0 °C (360T),此時終止淬火，使鋼板空氣冷卻至環境溫度，（Tnr溫度、Αγ3、人1*1及 Ms轉化溫度之定義參見附錄）。 •21 - (請先閱讀背面之注f項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS ).A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明纟9 ) 實例1 在本發明方法之第一個實例中，使用氣體金靥電弧焊接法（GMAW)製造焊接金屬其化學組成含鐵及約 0 . 07重;t%碳、約2 . 0 5重量％錳、約〇 . 32重量％矽、約2.20重量％鎳、約0.45重量％鉻、約 0 . 56重量％鉬、低於約1 1 Oppm磷、且低於約 5 0 ppm硫，此焊件是用鋼材例如上述鋼材並使用低於約1重量％氧含置之氬氣遮蔽氣體製成，焊接熱输入之範圍爲約0 . 3千焦耳/毫米至約1 . 5千焦耳/毫米（ 7 . 6千焦耳/吋至3 8千焦耳/吋），用此方法焊接提供的焊件其張力強度大於約900 MPa (130 ksi),較宜大於 930 MPa (135 k s i )，更宜大於965 MPa (140 fcsi)，且又更宜至少約1000 MPa (14 5 ksi)，而且，用此方法焊接提供的焊接金屬其DBTT低於約 -7 3 °C ( - 1 0 0 °F )，較宜低於約一 9 6 °C ( 經濟部中夾標準局貝工消费合作社印* —140°F)，更宜低於約-106°C (— 160°F), 且又宜低於約一115°C(— 175°F)。啻例2 在本發明方法之另一個實例中，使用GMAW法製造焊接金靥其化學組成含鐵及約0.10重量％碳（較宜低於約0 . 10重量％碳，更宜從約0 . 07至約0 . 〇8重量％碳）、約1 . 60重量％錳、約0 . 25重童％矽、 -22- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國Η家樑率（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央揉率局負工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明έο ) 約 1.87重量％鎳、約0.87重量％鉻、約 0 . 51重置％鉬、低於約75ppm磷、且低於約 lOOppm硫，焊接熱輸入之範圍爲約〇.3千焦耳/ 毫米至約1 . 5千焦耳/毫米（7 . 6千焦耳/吋至 3 8千焦耳/吋）且使用約1 0 0°C (2 1 2T)之預熱，此焊件是用鋼材例如上述鋼材並使用低於約1重量％氧含量之氬氣遮蔽氣體製成，用此方法焊接提供的焊件其張力強度大於約900 MPa (130 ksi),較宜大於930 MPa (135 ksi),更宜大於 965 MPa (140 ksi),且又更宜至少約 1000 MPa (145 ksi),而且，用此方法焊接提供的焊接金靥其DBTT低於約一 73°C ( -100°F)，較宜低於約—96°C (-140°F),更宜低於約-106 °C (-160 °F)，且又宜低於約 -1 1 5 t ( _ 1 7 5 °F )。竇例3 在本發明方法之另一個實例中，使用鎢惰性氣體焊接法 (T I G)製造焊接金靥其化學組成含鐵及約0 . 07重量％碳（較宜低於約0 . 0 7重量％碳）、約1 . 8 0重量％錳、約0 . 20重量％矽、約4 · 00重量？6鎳、約 0 . 5重量％鉻、約0 . 40重量％鉬、約0 . 02重量 %銅、約0 · 02重量％鋁、約0 · 010重量％鈦、約 0 . 015重量％Zr、低於約50ppm磷、且低於約 {請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂本紙張尺度適用t國Β家揉率< CNS Μ4说格（210X297公釐） •23- 經濟部中央橾率局貝工消费合作杜印製 A7 B7 五，發明説明幻） 30 PPm硫，焊接熱输入之範圔爲約〇.3千焦耳/ 毫米至約1·5千焦耳/毫米（7.6千焦耳/吋至38 千焦耳/吋）且使用約l〇〇°c (212°F)之預熱，此焊件是用鋼材例如上述鋼材並使用低於約1重量％氧含量之氣氣遮蔽氣體製成，用此方法焊接提供的焊件其張力強度大於約900 MPa (130 ksi),較宜大於930 MPa (135 ksi),更宜大於 965 MPa (140 ksi),且又更宜至少約 1000 MPa (145 ksi),而且，用此方法焊接提供的焊接金饜其D B TT低於約_ 7 3°C ( 一 100°F)，較宜低於約 _96°C (— 140°F)，更宜低於約—106°C ( — 160°F)，且又宜低於約 -115°C(-175T) · 使用GMAW或TIG焊接法，可製備實例中提到的類似焊接金屬化學組成，但是，與GMAW焊件比較， TIG焊件預期有較低雜質含量及更細小的微結構，因此可改進低溫韌性》雖然上述發明以一或多個具體實施例說明，必須了解也可進行其他修改而沒有偏離本發明在下列申請專利範圍中陳述之範圍。本發明焊接法可以使用於本文敘述只是供說明目的之超高強度低合金鋼材以外的許多其他鋼材。名詞附錄八1'1轉化溫度：冷卻時奧氏體鐵完成轉化成肥粒鐵或本紙張尺度逋用中國國家橾率（〇«).戍4规格（2丨0><297公釐) .24, »n ^^1· m HI In J\ nn ^n— ml ., . i {請先閱讀背面之注項再填寫本頁) 經濟部中央標象局負工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明么 ) 肥粒鐵與雪明碳體之溫度； Α Γ 3轉化溫度：冷卻時奧氏體鐵開始轉化成肥粒鐵之溫度；_ B C C : 體心立方；夏比（夏比V - 斷裂夏比V -凹痕樣品時測量之能量凹痕）韌性，呎-磅或焦耳；劈開韌性鋼材之抗劈開斷裂性，其性質（例如，非限定）可使用CTOD測試法或測置或使用D B TT從夏比V -凹痕測試組建立；冷卻速率：在鋼板厚度中心或實質中心之冷卻速率：低溫：低於約一 40°C (- 40°F)之任何溫度；

C T 0 D CVN: 夏比V—凹痕 DBTT (延性描述結構鋼材中的兩個裂斷部份；在轉脆溫度）：低於DBTT之溫度，傾向於發生低能劈開（脆化）之損壞，但在高於 DBTT之溫度，傾向於發生高能延性劈開之損壞；移位：移位阻礙：移位累稹= 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ).A4規格（2丨0父297公釐）、 n 1 I ϋ m I •一 - c (婧先閲讀背面之注意事項再填寫本I ) 訂 -25- 五、發明说明（23 ) A7 B7 好浐部中呔«.準ΛΜΤ;消费合竹社.£-« 主要：細小粒化結構：在本發明中指至少約5 0體稹％ ; G M A W : 氣髓金屬電弧焊接法：粒子大小：用直線內插法測定之粒子大小； H A Z : 熱影響區域：內部臨界溫度範冷卻時，從約Ar3轉化溫度至約 Q5J · 圍· A r i轉化溫度；高角晶界· 分隔兩個結晶向差異大於約8。之相鄰粒子的粒子界面 K I c ：臨界應力強度因子： K J : 千焦耳； k P a ·· 千巴斯卡： k s i : 每平方吋千磅：低合金鋼材：含鐵及低於約1 0重量％總合金添加物之鋦材； ^氐熱输入焊接：電弧能量較宜約0.3千焦耳/毫米至約2·5千焦耳/毫米（7.6千焦耳/吋至63.5千焦耳/吋），但較宜約0.5千焦耳/毫米至約 1· 5千焦耳/毫米（12. 7千焦耳/吋至3 8千焦耳/吋）之焊接：低非金靥夾雜物每單位面稹之非金屬夾雜物數量，例含量：如本發明製造的焊接金屬塊表面，其直徑大於約1 0 0 〇毫微米且較宜每本紙张尺度迪用中國國家橾隼（CNS ) A4規格（210X297公兼） (讀先Mtl背面之注意事項再填寫本开)

-26· A7 B7_ 五、發明説明（24 ) 平方毫米低於約2 5 0個；最大容許裂紋大臨界裂紋長度及深度；小：微裂紋：物質開始引發劈開斷裂時之第一個情形；微應變：發生在單一（或群組）不連續附近次晶粒級的應變，其可包括例如夾雜物、沈澱物、或小面積之第二相；微空穴：發生在鋦材基質例如夾雜物、沈澱物或小面稹第二相附近不連績處之穴洞 » MPa: 百萬巴斯卡： M>轉化溫度：冷卻時，奧氏體鐵開始轉化成麻田散鐵之溫度； ppm：百萬組份：淬火：在本發明中用於描述以任何方法加速冷卻，其中使用可增加鋼材冷卻速率之液«,與空氣冷卻相反；淬火停止溫度（停止淬火後，由於熱從鋼板厚度中心 QST): 傳送而使鋼板表面達到的最髙或實質上最髙之溫度；板塊：任何大小之鋼材塊；張力強度：在張力測試中，最大荷重對原先截面稹之比例：本紙張尺度遢W中國國家揉隼（CNS U4規格（210X297公漦） {讀先閱讀背面之注$項再瑱筠本頁) 訂 -27- A7 B7 五、發明説明（25) TIG焊接法：鎢情性氣體焊接法： T»r溫度：低於此溫度，奧氏體鐵不會再結晶化 * USPTO: 美國專利及商標局；焊件：焊接點，包括：（i)焊接金屬，（ ii)熱影響區域（HAZ),及（ i i i ) HAZ”附近-之基質金屬，基質金靥部份視爲HAZ”附近”內，因此，焊件部份根據熟諳此藝者已知的因子變化，例如但不限於焊件寬度、焊接物件之大小、製造物件所需的焊件數、及焊件之間的距離。 (請先»讀背面之注$項再填寫本頁) 訂

•W •28- 本紙張尺度適用中國國家镖率（CNS } A4规格（2丨OX297公嫠）

Claims

----^87832公告本 88008 ABaD

規請委Μ明示’本案抒正後是否變更原實質办：經濟部智慧財產局員工消費合作社印製六、申請專利範圍附件一/\: 第87 1 09705號專利申請案中文申請專利範圍修正本民國88年9月修正 1 · 一種焊接基底金屬之方法，該方法包括： (j )使用以羞氣爲主的氣體遮蔽焊接處理，及焊接可消耗牲線料.以製造： (a )焊接金屬，其延性轉脆溫度低於-7 3 °C ( 一 1 0 0 °F )且爲含至少約5 0體積％自動回火條麻田散鐵的細小粒化體心立方晶體結構，及當測量該焊接金屬薄片的表面時，於每平方毫米少於約2 5 0個直徑大於約 1 0 0 0 n m的非金屬夾雜物，且包括鐵及下面合金元素約0.06重量％至約0.10重量％碳，約1 . 60重量％至約2 . 05重量％錳，約0 . 20重量％至約0 . 32重量％矽，約1 . 87重量％至約6 . 00重量％鎳，約0.30重量％至約0.87重量％鉻，及約〇 . 40重量％至約0 . 56重量％鉬；及 (b)具有張力強度大於約90OMPa (130 ( k s i )的焊件。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該焊接金凰進一步包括至少一種選自包括〇重量％至約0.30重量 %銅、0重量％至約〇.〇20重量％鋁、0重量％至約〇 . 〇 1 5重量％銷及〇重量％至約〇 . 〇 1 0重量％鈦本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------------'•訂 --------線 C (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本黄) ----^87832公告本 88008 ABaD

規請委Μ明示’本案抒正後是否變更原實質办：經濟部智慧財產局員工消費合作社印製六、申請專利範圍附件一/\: 第87 1 09705號專利申請案中文申請專利範圍修正本民國88年9月修正 1 · 一種焊接基底金屬之方法，該方法包括： (j )使用以羞氣爲主的氣體遮蔽焊接處理，及焊接可消耗牲線料.以製造： (a )焊接金屬，其延性轉脆溫度低於-7 3 °C ( 一 1 0 0 °F )且爲含至少約5 0體積％自動回火條麻田散鐵的細小粒化體心立方晶體結構，及當測量該焊接金屬薄片的表面時，於每平方毫米少於約2 5 0個直徑大於約 1 0 0 0 n m的非金屬夾雜物，且包括鐵及下面合金元素約0.06重量％至約0.10重量％碳，約1 . 60重量％至約2 . 05重量％錳，約0 . 20重量％至約0 . 32重量％矽，約1 . 87重量％至約6 . 00重量％鎳，約0.30重量％至約0.87重量％鉻，及約〇 . 40重量％至約0 . 56重量％鉬；及 (b)具有張力強度大於約90OMPa (130 ( k s i )的焊件。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該焊接金凰進一步包括至少一種選自包括〇重量％至約0.30重量 %銅、0重量％至約〇.〇20重量％鋁、0重量％至約〇 . 〇 1 5重量％銷及〇重量％至約〇 . 〇 1 0重量％鈦本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------------'•訂 --------線 C (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本黄) A8B8C8D8 387832 六、申請專利範圍之添加劑。 3 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該氣體遮蔽焊接處理是在〜熱輸入範圍從〇.5千焦耳/毫米至約 1 . 5千焦耳/毫米（1 2 . 7千焦耳/吋至3 8千焦耳吋）內完成。 4 .如申請專利範圍第i項之方法，其中該氣體遮蔽焊接處理爲氣體金屬電弧焊接法，且該焊接金屬包含鐵及約0 . 07重量％碳、約2 . 05重量％錳、約〇 . 32 重量？6砂、約2 . 2 0重量％鎳、約0 . 4 5重量％鉻約Q . 5 6重量％鉬、低於約ii〇Pprn磷且低於約 5 0 p p m 硫。 5 .如申請專利範圍第4項之方法，其中該氣體遮蔽焊接處理是在熱輸入範圍從〇.3千焦耳/毫米至約 1 . 5千焦耳/毫米k(7 . 6千焦耳/吋至38千焦耳吋 )內完成。 . 6 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該氣體遮蔽焊接處理爲氣體金屬電弧焊接法，且該焊接金屬包含鐵及約1 . 60重量％錳、約〇 . 25重量％矽、約87 重量％鎳，約〇.87重量％鉻、約〇.51重量％鉬、低於約7 5 P P . m.磷、低於約、1 Q 0 p p m.硫且低於約. 〇 · 1 0重量·％碳。 7 .如申請專利範圍第6項之方法，其中該氣體遮蔽焊接處理是在低於約1重量％氧之氬氣基質遮蔽氣體下完成。本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） -------------0¾--------訂----------線 C <請先閱讀背面之注意ί項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 * 2 - A8 387832 § D8 六、申請專利範圍 8 ·如申請專利範圍第6項之方法，其中該氣體遮蔽焊接處理是在熱輸入範圍從〇·3千焦耳/毫米至約 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1.5千焦耳/毫米（7.6千焦耳/吋至38千焦耳吋 )內完成。 9 .如申請專利範圍第1項之方法其中該氣體遮蔽焊接處理爲鎢惰性氣體焊接法，且該焊接金屬包含鐵及約 1 . 80重量％鏟、約〇 . 2 0重量％砂、約4. 〇〇重暈％鎳、約〇 . 5 0重量％路、約0 . 4 0重量％銷、約 Q · 30重量％銅、約〇 . 〇2重量％鋁、約〇 . 〇1〇重量％鈦 '約〇 . 〇 1 5重量％锆、低於約5 0 p p m磷 -、低於約3 0 p p m硫且低於約〇 . 7 〇重量％碳。 1 〇 .如申請專利範圍第9項之方法，其中該氣體遮蔽焊接處理是在熱輸入範圍從〇·3千焦耳/毫米至約 1 . 5千焦耳/毫米（7 . 6千焦耳/吋至3 8千焦耳吋 )及在約.1 0 0 °C ( 2 1 2 °F )預熱下完成。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 1.—種焊件，其係使用氣體遮蔽焊接處理，氬氣基質的焊接氣體及焊接消耗性線料焊接基質金屬的至少2 邊而製得，其中該焊件.具有張力強度至少約9 0 0 Μ P a (1 3 0 k s i )及包括： (i )焊接金屬，其延性轉脆溫度低於一 7 3 °C ( _ 1 0 0°F)丑爲含至少約5 0體積％自動回火條麻田散鐵的細小粒化體心立方晶體結構，及當測量該焊接金屬薄片的表面時，於每平方毫米少於約2 5 0個直徑大於約 1 0 0 0 nm的非金屬夾雜物，且包括鐵及下面合金元素本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） S87832 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍約0.06重量％至約0.10重量％碳，約1.60重量％至約2.05重量％錳，約0.20重量％至約0.32重量％矽，約1.87重量％至約6.00重量％鎳，約0.30重量％至約0.87重量％鉻，及約0.40重量％至約0.56重量％鉬； (i )熱影響區域；及 (i_i )該基質金屬在HAZ附近之部分。 i 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之焊件，其中該焊接金屬進一步包括至少一種選自包括Ό重量％至約0 . 30 重量％銅、0重量％至約0.020重量％鋁、0重量％至約 0 . 0 15重量％銷及0重量％至約0 . 0 1 0重量 %鈦之添加劑。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) · _ --線 C- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4-