气体保护电弧焊用药芯焊丝制造技术

提供一种气体保护电弧焊用药芯焊丝，用于耐腐蚀钢的水平角焊，适用于储油罐等的焊接时的水平角焊缝气体保护电弧焊，电弧稳定性、焊道形状等的焊接操作性良好，能够得到耐腐蚀性优异的焊接金属。一种在钢制外皮中填充有焊剂的用于耐腐蚀钢的水平角焊的气体保护电弧焊用药芯焊丝，其中，以焊丝总质量计，在各自规定范围含有TiO2、SiO2、ZrO2、Al2O3、MgO、C、Si、Mn、Mo、Cu、Al、Mg、Na+K和F，余量由Fe和不可避免的杂质构成。杂质构成。杂质构成。

【技术实现步骤摘要】
气体保护电弧焊用药芯焊丝


[0001]本专利技术涉及气体保护电弧焊用药芯焊丝。

技术介绍

[0002]一般来说，储油罐使用焊接结构用钢，要求母材的强度和韧性，以及要求焊接部的强度和韧性。此外，出于以下所述的理由，最近还要求母材和焊接部的耐腐蚀性。
[0003]例如，可知在用于油轮的储油罐的内表面，特别是在用于上甲板背面和侧壁上部的钢材中，会发生全面腐蚀。作为该全面腐蚀引发的原因，可列举如下等：
[0004](1)因昼夜温差造成钢板表面反复结露和干燥(干湿)；
[0005](2)清洗、冷却锅炉或发动机的废气等制成，用于防爆而封入储油罐内的惰性气体(例如，O2约为5体积％，CO2约为13体积％，SO2约为0.01体积％，余量为N2。)中的O2、CO2及SO2溶入到结露水中；
[0006](3)从原油挥发的H2S等腐蚀性气体溶入到结露水中；
[0007](4)储油罐的清洗所使用的海水残留。
[0008]这些在每2.5年对实际船只进行一次的修船所检查的调査中，根据强酸性的结露水中可检测出硫酸离子(SO
42－
)和氯化物离子(Cl
－
)也能够察觉到。
[0009]另外，若H2S以腐蚀所生成的铁锈作为催化剂而被氧化，则固体S在铁锈中层状地生成，这些腐蚀生成物容易剥离脱落，并堆积在储油罐的底部。因此现状是，在修船所检查中，要支出巨额花费进行储罐上部的修补和储罐底部的堆积物的回收。
[0010]另一方面，认为在原油本身的腐蚀抑制作用和形成于储油罐内表面的来自原油的保护性涂层(油涂层)的腐蚀抑制作用下，用于油轮的储油罐等的底板的钢材不会发生腐蚀。但是，根据最近的研究表明，在储罐底板的钢材中，也会发生碗型的局部腐蚀(点蚀)。作为该局部腐蚀发生的原因，可列举如下等：
[0011](1)存在以氯化钠为代表的盐类高浓度溶解的凝聚水；
[0012](2)过剩的清洗造成油涂层的离脱；
[0013](3)原油中所含的硫化物的高浓度化；
[0014](4)溶入结露水中的防爆用惰性气体中的O2、CO2、SO2等的高浓度化。
[0015]实际上，实际船只在修船所检查时，对于滞留在储油罐内的水进行分析的结果中，可检测出高浓度的氯化物离子和硫酸离子。
[0016]作为防止上述这样的全面腐蚀和局部腐蚀最有效的方法，有对于钢材表面实施重涂装，使钢材与腐蚀环境隔绝的方法。但是要指出的是，储油罐的涂装作业，其进行涂布的面积巨大，另外，由于涂膜的劣化，大约每10年就需要重新涂布1次，因此检查和涂装中发生巨大的费用。此外，重涂装的涂膜受到损伤的部分，在储油罐的腐蚀环境下，反而会助长腐蚀。
[0017]一般来说，焊接金属的耐腐蚀性不及母材(钢材)的耐腐蚀性时，则在腐蚀环境中，焊接金属的溶解被促进。因此，提出有改善钢材自身和焊接接头的耐腐蚀性，从而改善储油
罐在腐蚀环境下的耐腐蚀性的各种技术。
[0018]例如，在专利文献1～3中，通过在埋弧焊(SAW)和焊条电弧焊(SMAW)中调整焊接金属和钢材的化学组成的平衡，从而抑制焊接部的选择性腐蚀。另外，在专利文献4中公开有一种焊接方法，也能够适用于气体保护电弧焊(二氧化碳电弧焊、CO2焊接)，根据母材稀释率求得耐腐蚀元素的目标组成，通过使用这样组成的焊丝，抑制焊接部的选择性腐蚀。此外，在专利文献5中公开有一种实现了耐腐蚀性提高的原油油槽钢的焊丝。
[0019]现有技术文献
[0020]专利文献
[0021]专利文献1：日本特开2005－21981号公报
[0022]专利文献2：日本特开2005－23421号公报
[0023]专利文献3：日本特开2010－43342号公报
[0024]专利文献4：日本特开2012－1809号公报
[0025]专利文献5：日本特开2013－226578号公报
[0026]然而，上述专利文献1～4所述的专利技术，限定了焊接接头中所含有的成分，由于需要考虑焊接材料和焊接母材的成分含量，因此其调整困难。
[0027]另外，专利文献5所述的焊接材料(药芯焊丝)，通过规定焊丝中所含有的成分的含量，从而实现耐腐蚀性的提高，但是对于焊接操作性未充分讨论。特别是在储油罐等的制造时，大量使用水平角焊缝气体保护电弧焊，像水平角焊这样高速进行长距离焊接时的焊接性，例如，要求未熔合(夹渣)、焊道形状、飞溅发生量、熔渣剥离性及热裂纹性良好。不仅焊接金属部的耐腐蚀性很重要，为了满足上述焊接性，焊丝的合金成分和焊剂组成的最佳化也很重要。

技术实现思路

[0028]本专利技术鉴于上述状况而提出，其目的在于，提供一种用于耐腐蚀钢的水平角焊的气体保护电弧焊用药芯焊丝，其适用于储油罐等焊接时的水平角焊缝气体保护电弧焊，电弧稳定性、焊道形状等的焊接操作性良好，能够得到耐腐蚀性优异的焊接金属。
[0029]在此，所谓耐腐蚀钢，是指在国际海事组织(IMO)所规定的储油罐底板用、以及储油罐上板用各自的耐腐蚀性评价腐蚀试验中，满足规定的耐腐蚀性能的钢。具体来说，如果是底板用耐腐蚀钢，则是指其评价腐蚀试验中的腐蚀速度为1mm/年以下的钢，如果是上板用耐腐蚀钢，则是指其评价腐蚀试验中的25年后的推定腐蚀量为2mm以下的钢。
[0030]本专利技术的一个方式的气体保护电弧焊用药芯焊丝，是在钢制外皮中填充有焊剂的、用于耐腐蚀钢的水平角焊的气体保护电弧焊用药芯焊丝，其特征在于，
[0031]以焊丝总质量计，含有
[0032]TiO2：1.5质量％以上且4.5质量％以下、
[0033]SiO2：0.3质量％以上且1.5质量％以下、
[0034]ZrO2：0.1质量％以上且1.0质量％以下、
[0035]Al2O3：0.02质量％以上且0.30质量％以下、
[0036]MgO：0.05质量％以上且0.30质量％以下、
[0037]C：0.01质量％以上且0.10质量％以下、
[0038]Si：0.3质量％以上且1.5质量％以下、
[0039]Mn：0.5质量％以上且3.5质量％以下、
[0040]Mo：0.05质量％以上0.4质量％以下、
[0041]Cu：0.10质量％以上且0.5质量％以下、
[0042]Al：0.05质量％以上且0.5质量％以下、
[0043]Mg：0.1质量％以上且0.7质量％以下、
[0044]Na+K：0.02质量％以上且0.30质量％以下、及
[0045]F：0.01质量％以上且0.20质量％以下，
[0046]余量由Fe和不可避免的杂质构成。
[0047]在上述气体保护电弧焊用药芯焊丝中，优选以焊丝总质量计还含有从Ti：0.05质量％以上且0.50质量％以下、和B：0.001质量％以上且0.020质量％以下之中选择的至少一种。
[0048]另外，在上述气体保护电弧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体保护电弧焊用药芯焊丝，是在钢制外皮中填充焊剂而成的、被用于耐腐蚀钢的水平角焊的气体保护电弧焊用药芯焊丝，其中，以焊丝总质量计，含有TiO2：1.5质量％以上且4.5质量％以下、SiO2：0.3质量％以上且1.5质量％以下、ZrO2：0.1质量％以上且1.0质量％以下、Al2O3：0.02质量％以上且0.30质量％以下、MgO：0.05质量％以上且0.30质量％以下、C：0.01质量％以上且0.10质量％以下、Si：0.3质量％以上且1.5质量％以下、Mn：0.5质量％以上且3.5质量％以下、Mo：0.05质量％以上0.4质量％以下、Cu：0.10质量％以上且0.5质量％以下、Al：0....

【专利技术属性】
技术研发人员：泽口直哉，柿崎智纪，池田博司，橘俊一，盐谷和彦，早川直哉，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：