[發明專利]耐氫脆敏感性優異的焊接金屬

有效

• 申請號: 201380010252.6
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN104125874A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 名古秀德;高知琢哉;漆原亙;佐藤統宣;北川良彥
• 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;B23K9/173;B23K9/23;B23K35/368;B23K103/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張玉玲

技術領域

本發明涉及在焊接結構物中所使用的焊接金屬中減小了對于氫脆的敏感性的耐氫脆敏感性優異的焊接金屬。具體來說，涉及如下的焊接金屬，即，在使用SSRT(Slow?Strain?Rate?Technique)法評價耐氫脆敏感性時，不僅是在使用小型試驗片的情況下，即使是在焊接金屬中使用了含有更多組織上的弱化部的大型試驗片的情況下，耐氫脆敏感性也優異，優選低溫韌性也良好。

背景技術

在焊接高強度鋼時，從防止焊接金屬部的冷裂的觀點考慮，需要嚴格地管理預熱/層間溫度，從而成為導致施工效率降低的原因。近年來，焊接結構物中所使用的鋼材逐漸高強度化，在焊接金屬中對于高強度化的要求也在提高(例如HT780：高強780MPa級)。

此種高強度化有使抗冷裂性降低的趨勢，因而需要改善抗冷裂性。特別是，在使用了藥芯焊絲的氣體保護弧焊中，為了具有優異的焊接操作性，在利用該焊接法形成的焊接金屬中，要求確保抗冷裂性的技術。

對于如上所述的冷裂的原因推測是因為，擴散性氫在晶界中偏析，晶界強度降低(以下將其稱作“氫脆”)，因而對于抗冷裂性的改善來說，重點是如何減少擴散性氫。

基于這樣的情況，為了提高焊接金屬的抗冷裂性，需要降低焊接金屬的對于氫脆的敏感性。所以，提出過各種各樣的技術。

例如，在專利文獻1中，公開有通過將氫捕集能力高的Mo碳化物(含有Mo的碳化物)分散于焊接金屬內來實現冷裂的防止的技術。但是，該技術中，為了將Mo碳化物分散，需要采用在使鋼材對接后、從內面側進行埋弧焊這樣的特殊的焊接方法，無法適用于鋼材的普通焊接。

另外在專利文獻2中，提出過通過管理焊接施工時的冷卻時間來防止冷裂的技術。該技術中，需要有與成分對應的嚴格的施工管理，因而存在操作負擔高的問題。

專利文獻3中，提出過通過將捕集擴散性氫的殘留奧氏體百分率在焊接金屬中設為1％以上來防止冷裂的技術。但是，該技術是以鋼管的雙面單層縫焊為前提，無法適用于鋼材的普通焊接。

專利文獻4中，提出過通過減小擴散性氫量、并且恰當地控制強度和化學成分組成來改善抗冷裂性的技術。但是，在該技術中，由于應該滿足的強度級別受到成分的影響，因此在實際的施工時適用部位受到限制。

雖然如上所述的此前提出的技術都是以改善抗冷裂性為目的的技術，然而在實際的焊接施工中，由于各種的要因而有可能增加焊接金屬中的氫量，因此作為更加本質的方向，需要改善耐氫脆敏感性。

另外，近年來，在海洋結構物中所用的焊接金屬中，HT780級的應用也在擴大。就這些焊接金屬而言，為了耐受寒冷地區的使用，除了當然要求在780MPa級強度下的耐氫脆敏感性方面優異以外，優選在低溫韌性方面也優異。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2005-40816號公報

專利文獻2：日本特開2003-33876號公報

專利文獻3：日本特開2002-115032號公報

專利文獻4：日本特開平11-147196號公報

發明內容

發明所要解決的問題

本發明是鑒于上述事情而完成的，其目的在于，提供一種即使是大于780MPa的高強度、耐氫脆敏感性也優異、不會產生冷裂的焊接金屬，還優選提供在低溫韌性方面也優異的焊接金屬。

用于解決問題的方法

可以解決上述問題的本發明的耐氫脆敏感性優異的焊接金屬是使用藥芯焊絲、利用氣體保護弧焊形成的焊接金屬，其主旨在于，分別含有C：0.02～0.12％(“質量％”的意思。對于化學成分組成來說，以下相同)、Si：0.10～2.00％、Mn：0.90～2.5％、Ni：0.20～3.5％、Ti：0.040～0.15％、N：0.015％以下(不包含0％)、以及O：0.030～0.10％，余量包含鐵及不可避免的雜質，存在2500個/mm²以上的殘留奧氏體粒子，并且殘留奧氏體粒子的體積百分率為4.0％以上，而且以下述(1)式表示的β值為75以上。

β值＝320×[C]+50×[Si]+15×[Mn]+10×[Ni]+28×[Mo]···(1)

其中，[C]、[Si]、[Mn]、[Ni]及[Mo]分別指C、Si、Mn、Ni及Mo的含量(質量％)。

在上述個數密度的測定時，成為對象的殘留奧氏體粒子的大小為測定極限以上(以當量圓直徑計大于0.15μm的)的尺寸。

在本發明的優選的實施方式中，將Mo控制為小于0.05％。