[發明專利]焊接用鋼材

有效

• 申請號: 201610230282.3
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN105750760B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 福永和洋;渡部義之;臼井真介;千千巖力雄
• 申請（專利權）人: 新日鐵住金株式會社
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/08;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/16;C22C38/32;C21D8/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳建全

本發明的焊接用鋼材具有下述鋼成分：P_CTOD為0.065％以下，CeqH為0.225％以下，FB為0.0003％以上，并且Bp為0.09％～0.30％，在板厚方向截面的板厚中心部，當量圓直徑為2μm以上的氧化物粒子為20個/mm²以下，并且0.05～0.5μm的Ti氧化物為1.0×10³～1.0×10⁵個/mm²。

本申請是申請日為2012年6月29日、中國專利申請號為201280057441.4、發明名稱為“焊接用鋼材”(PCT/JP2012/066674號國際申請進入中國國家階段)的發明專利的分案申請。

技術領域

本發明涉及低熱輸入焊接(也稱為小線能量焊接)至中熱輸入焊接(也稱為中線能量焊接)的焊接熱影響部(Heat Affected Zone；HAZ)的CTOD特性優異的焊接用鋼材及其制造方法，特別涉及低熱輸入焊接至中熱輸入焊接時韌性最為劣化的FL部(焊接熔合線，Fusion Line)即WM(焊接金屬)與HAZ(焊接熱影響部)的邊界以及IC部(臨界溫度間熱影響部，Intercritical HAZ)即HAZ與BM(母材)的邊界的CTOD特性極為良好且顯示優異的韌性的焊接熱影響部的CTOD特性優異的焊接用鋼材。

本申請基于2011年11月25日在日本申請的日本特愿2011-257688號主張優先權，在此援引其內容。

背景技術

近年來，伴隨著推進對寒冷地區等的開發，要求可在嚴酷的使用環境下使用的鋼材。例如，要求適于在北極圈等寒冷地區使用的海洋結構物和抗震性建筑物等鋼結構物的高強度的鋼材。與現有鋼相比，上述那樣的在寒冷地區使用的鋼材對作為破壞韌性的指標的CTOD(裂紋尖端張開位移，Crack Tip Opening Displacement)特性的要求高，而且還需要CTOD特性在母材和焊接熱影響部都優異。

焊接熱影響部(HAZ)的CTOD特性主要通過在FL部以及IC部的兩個位置切口的試驗來進行評價。然而，迄今為止，幾乎都是僅以FL部為改善CTOD特性的對象。

這據認為是因為，當試驗溫度并不是特別嚴酷的條件(例如-10℃左右)時，只要滿足FL部的CTOD特性，IC部的CTOD特性就能得到充分的值。

但是，發現：在適于在北極圈等寒冷地區使用的鋼材所要求的-80℃的嚴酷的試驗條件下，迄今為止就算不加以考慮也不會有問題的IC部產生了低CTOD值。因此，需要使FL部的CTOD特性和IC部的CTOD特性這兩個特性分別提高的技術。

例如，專利文獻1中公開了以低至中熱輸入的焊接接頭可在-60℃的試驗條件下獲得良好的CTOD特性的技術。但是，專利文獻1中并沒有記載IC部的CTOD特性。

專利文獻2和專利文獻3中公開了下述技術：不僅考慮到FL部還考慮到IC部，通過滿足P_CTOD和CeqH這樣的參數，確保在-60℃環境下的CTOD特性。但是，本發明的發明者們對于基于該技術制得的鋼材在-80℃下的CTOD特性進行了研究，結果確認出其并不滿足所要求的特性。此外，對于實接頭在-80℃下的CTOD特性與再現熱循環試驗的結果的對應關系進行了詳細的研究，結果發現：為了滿足實接頭在-80℃下的CTOD特性，需要使再現熱循環試驗中臨界CTOD值成為0.1mm以上的下限溫度Tδ_C0.1為-125℃以下。此外，還發現：為了使上述Tδ_C0.1達成Tδ_C0.1≤-125℃，在沒有添加Ni的情況下，需要使專利文獻2所規定的以下參數分別滿足P_CTOD≤0.02、CeqH≤0.225；在添加了Ni的情況下，需要使專利文獻3所規定的以下參數分別滿足P_CTOD≤0.02、CeqH≤0.225。這里，P_CTOD是對影響FL部的CTOD特性Tδc0.1(FL)的鋼成分進行評價的參數；CeqH是對借助IC部的硬度來影響CTOD特性的鋼成分進行評價的參數。