[發明專利]焊接用鋼材

有效

• 申請號: 200980122842.1
• 申請日: 2009-07-15
• 公開（公告）號: CN102066598A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 清瀨明人;山村英明;松宮徹
• 申請（專利權）人: 新日本制鐵株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C21C7/00;C21C7/06;C22C38/06;C22C38/16
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳建全

技術領域

本發明涉及焊接熱影響區(Heat?Affected?Zone：以下稱為HAZ)的韌性優良的焊接用鋼材。本發明的焊接用鋼材在從小線能量焊接到超大線能量焊接的廣泛的焊接條件下具有良好的HAZ的韌性，因此可用于建筑、橋梁、造船、管線鋼管、建筑機械、海洋構件、罐等各種焊接鋼構件。

本申請基于2008年7月15日提出的日本專利申請第2008-183745號并主張其優先權，這里引用其內容。

背景技術

在HAZ中，越接近熔化線，焊接時的加熱溫度就越高。因此，在加熱到熔化線附近的1400℃以上的區域，奧氏體(以下記為γ)顯著粗大化。因此，冷卻后的HAZ組織粗大化，從而使韌性劣化。焊接線能量越大，該傾向就越顯著。

作為解決這樣的問題的方法，有專利文獻1中公開的使微細的TiN分散的鋼材、專利文獻2中公開的使內包微細的包含Mg和Al的氧化物的TiN大量分散的鋼板、專利文獻3中公開的使微細的含鋁氧化物分散的鋼材、以及專利文獻4中公開的添加使氧的活度降低的元素從而使含Mg氧化物大量分散的鋼等。

可是，上述方法存在以下問題。

在專利文獻1所述的鋼材中，在鋼中分散有1×10³個/mm²以上的當量圓直徑為0.05μm以下的TiN、以及1×10³個/mm²以上且低于1×10⁵個/mm²的當量圓直徑為0.03～0.20μm的TiN。但是，在1400℃以上的高溫下的滯留時間較長的大線能量焊接中，有助于抑制γ晶粒生長的微細的TiN在鋼中熔解并消失。因此，γ晶粒粗大化，從而HAZ的韌性劣化。

在專利文獻2所述的鋼板中，存在10000個/mm²以上的內包有包含Mg和Al的氧化物的0.01μm以上且低于0.5μm的TiN。上述鋼板在焊接線能量為20～100kJ/mm的大線能量焊接中，具有良好的HAZ的韌性。但是，在超過100kJ/mm的超大線能量焊接中，因不能抑制HAZ的γ晶粒生長而使HAZ的韌性降低。

在專利文獻3所述的鋼材中，在鋼中分散有10000個/mm²以上的0.05～0.2μm的含鋁氧化物。因此，在焊接線能量為20～100kJ/mm的大線能量焊接中，具有良好的HAZ的韌性。但是，在超過100kJ/mm的超大線能量焊接中，因不能抑制HAZ的γ晶粒生長而使HAZ的韌性降低。

在專利文獻4所述的鋼中，在鋼中含有1.0×10⁵～1.0×10⁸個/mm²的0.01～2.0μm的氧化物-氮化物復合粒子。該氧化物-氮化物復合粒子由作為核的0.005～0.1μm的MgO或含Mg氧化物、和包含氧化物的氮化物或在氧化物周邊析出的氮化物構成。上述鋼在焊接線能量為90kJ/mm的大線能量焊接中，具有良好的HAZ的韌性。但是，在超過100kJ/mm的超大線能量焊接中，因不能抑制HAZ的γ晶粒生長而使HAZ的韌性降低。

專利文獻1：日本特開2001-20031號公報

專利文獻2：日本特開2000-80436號公報

專利文獻3：日本特開2004-76085號公報

專利文獻4：日本特開2001-335882號公報

發明內容

于是，本發明的目的在于：提供一種焊接用鋼材，其通過比以往更微細且更均勻地使氧化物分散，抑制了γ晶粒生長，從而即使在超過100kJ/mm的超大線能量焊接中，HAZ的韌性也是優良的。

本發明的要旨如下。

(1)一種焊接用鋼材，其中，以質量％計含有C：0.3％以下、Si：0.5％以下、Mn：0.3～2％、P：0.03％以下、S：0.03％以下、Al：0.3～5％、O：0.003～0.01％、N：0.006％以下，剩余部分包括Fe及不可避免的雜質元素；而且在鋼中分散有1×10⁶個/mm²以上的0.005～0.05μm的含鋁氧化物。

(2)根據上述(1)所述的焊接用鋼材，其中，以質量％計還可以含有Cu：0.3％～2％、Ni：0.3％～2％中的任一種以上。

如果采用本發明的焊接用鋼材，即使在焊接線能量超過100kJ/mm的超大線能量焊接中，HAZ的韌性也不會劣化，因而能夠進行高效率的大線能量焊接。

附圖說明

圖1是表示0.005～0.05μm的含鋁氧化物個數對γ粒徑的影響的圖示。

具體實施方式