[發明專利]耐回火脆化特性優異的焊接金屬

有效

• 申請號: 201280057244.2
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN103945976A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 名古秀德;山下賢;大津穰;谷口元一;坂田干宏
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;C22C38/26;C22C38/54;B23K9/23
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及Cr－Mo鋼這樣的高強度鋼材的焊接所使用的焊接金屬，涉及改善了耐回火脆化特性的焊接金屬，和具備這樣的焊接金屬的焊接結構體。

背景技術

鍋爐和化學反應容器中使用的高強度Cr－Mo鋼和其焊接金屬部，因為在高溫高壓環境下使用，所以需要強度和韌性等的特性，并且需要高水平兼備耐熱性(高溫強度)、耐SR裂紋性[去應力退火(SR退火)時不會發生晶界裂紋]和耐回火脆化特性(高溫環境下的使用中脆化少)。特別是近年來，隨著裝置大型化而來的厚壁化，從施工效率的觀點出發，焊接時的線能量正在增大，一般焊接線能量的增大會使焊接金屬部的組織粗大化，從而使韌性(耐回火脆化特性)劣化，因此所要求的韌性、耐回火脆化特性要達到更高的水準。

作為著眼于焊接高強度Cr－Mo鋼時所形成的焊接金屬的韌性、耐回火脆化特性的技術，至今為止也提出有各種各樣。

例如，在專利文獻1中公開，通過詳細地規定鋼板組成、焊接材料組成和焊接條件，能夠得到兼備諸特性的焊接金屬。在該技術中，一部分的實施例中，表示去應力退火(SR退火：Stress?Relief退火)后的韌性的vTr_5.5(SR退火后的吸收能量為5.5kgf·m的溫度)雖然良好，達－50℃，但表示回火脆化處理(步冷：step-cooling)后的韌性的vTr’_5.5(步冷后的吸收能量為5.5kgf·m的溫度)最佳也不過－41℃，說不上為充分的水平。

另外在專利文獻2中提出，在涂藥焊條中，一邊考慮焊條芯和藥皮的成品率，一邊關聯限制C、Mn和Ni的含量，從而改善韌性、強度和耐熱性。然而，對于耐回火脆化特性未予考慮。

通過考慮實芯焊絲和粘結焊劑的成分，以及焊接條件(線能量)，能夠實現韌性、強度、耐回火脆化特性和耐SR裂紋性優異的焊接金屬的技術被提出(例如，專利文獻3、4)。在這些技術中，一部分的實施例中，表示SR退火后的韌性的vTr₅₅(SR退火后的吸收能量為55J的溫度)，表示回火脆化處理(步冷)后的韌性的vTr’₅₅(步冷后的吸收能量為55J的溫度)均低于－50℃，雖然能夠取得這樣良好的韌性，但表示回火時的脆化的程度的ΔvTr₅₅(＝vTr’₅₅－vTr₅₅)均在8℃以上，很難說能夠充分抑制回火脆化。

在專利文獻5中提出有一種技術，其通過管理焊接金屬成分，特別是雜質元素量，以改善韌性、強度和耐SR裂紋性。但是，對于耐回火脆化特性未予考慮。

在專利文獻6中提出，在自動保護金屬極電弧焊中，通過控制焊條的焊條芯和藥皮成分，從而改善韌性、強度。但是，未考慮耐回火脆化特性。另外，所設想的焊接線能量小，施工上的制約大。

另一方面，還提出在自動保護金屬極電弧焊中，通過控制焊條的焊條芯和藥皮成分，以改善韌性、強度(例如，專利文獻7、8)。在這些技術中，雖然韌性、耐回火脆化特性均處于高水平，但推薦的焊接條件為，在規定由自動保護金屬極電弧焊形成的焊接金屬的專利文獻7中，焊接電流：140～190A左右(焊條芯徑)，在規定由埋弧焊形成的焊接金屬的專利文獻8中，線能量：2.0～3.6kJ/mm左右，說不上可充分應對焊接線能量的增大傾向。

先行技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本國特開平2－182378號公報

專利文獻2：日本國特開平2－220797號公報

專利文獻3：日本國特開平6－328292號公報

專利文獻4：日本國特開平8－150478號公報

專利文獻5：日本國特開2000－301378號公報

專利文獻6：日本國特開2002－263883號公報

專利文獻7：日本國特開2008－229718號公報

專利文獻8：日本國特開2009－106949號公報

發明內容

本發明鑒于上述事情而形成，其目的在于，提供一種即使在線能量比較大的焊接條件下，仍發揮出優異的耐回火脆化特性，并且韌性、耐SR裂紋性、強度等的特性也優異的焊接金屬，和具備這樣的焊接金屬的焊接結構體。