气体保护弧焊用实芯焊丝制造技术

本发明专利技术提供一种气体保护弧焊用焊丝，其在高热能，高焊道间温度下，熔敷金属也有优异的强度、韧性，且相对于低热能焊接，耐低温裂纹性也优异。本发明专利技术的气体保护弧焊用实芯焊丝，由如下成分构成：以ｍａｓｓ％计，含有：Ｃ：０～０．０１１％；Ｓｉ：０．５～１．０％；Ｍｎ：比１．８大～２．５％；Ｃｕ：０．１～１．０％；Ｍｏ：０．１０～０．５０％；Ｔｉ：０．１～０．３％；Ｂ：０．００１～０．００５％；Ｎ：０．００４０～０．０１５０％，且下述Ｐ↓［ＭＰ］设为１０％以上，余量为Ｆｅ及不可避免的杂质。Ｐ↓［ＭＰ］＝４［Ｍｎ］＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］＋［Ｃｒ］）＋６０００（［Ｍｏ］＋［Ｖ］＋［Ｎｂ］＋［Ｚｒ］＋［Ｔａ］＋［Ｈｆ］＋［Ｗ］）＊［Ｂ］。其中，［元素名］表示该元素的含有％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气体保护弧焊用实芯焊丝，其在高热能，高焊道间温度下的焊接性优异，且低热能时的耐低温裂纹性也优异。
技术介绍
将二氧化碳作为保护气体使用的气体保护弧焊法，因为焊接效率高，可以全姿势的焊接，所以大量运用在建筑、桥梁、造船领域等的钢梁的制作、建造等之中。近年来，为了改善作业效率，要求采用高热能及高焊道间温度焊接，但是，在所采用的现有的焊接用焊丝的焊接中，无法取得熔敷金属(deposited metal)的强度、韧性，而得不到期望的机械特性。因此，提出了各种在如此高热能及高焊道间温度下也可焊接的焊丝。例如，在特开平10-230387号公报(专利文献1)中记载的焊丝，其以重量％计，含有C0.02～0.10％；Si0.65～1.10％；Mn1.75-2.50％；Ti0.16-0.45％；B0.003-0.010％；S0.020％以下，余量由Fe及不可避免的杂质组成，将B含量和Ti含量、B含量和S含量限制于规定的关系之下。还有，在特开平11-90678号公报(专利文献2)和特开平11-239892号公报(专利文献3)中也记载了，以规定量添加Ti、B、N、Al及/或Zr的焊丝，和以规定量再添加C、Si、Mn、P、S、Mo、V及/或Nb、O，或者限制添加量的上限的焊丝。采用所述焊丝，虽然变得能够适应高热能焊接，但是在焊道间温度超过500℃的焊接条件下，还不能得到充分的特性。另一方面，近年来，在特开2004-98143号公报(专利文献4)中，提出了在超过500℃的焊道间温度也可焊接的焊丝。该焊丝以规定量含有C、Si、Mn、Mo、Ti、B、V及/或Nb，此外，为了在高热能、高焊道间温度的焊接条件下，确保焊接金属的韧性，通过被称为Pts的参数限制所述成分的添加量，并且通过被称为Vcq的参数限制Mn、Mo、Si、Ti的关系。还有，在特开2004-202572号公报(专利文献5)中，提出了在确保高热能焊接性，并且对组合焊接、横焊这样的低热能焊接中的焊接性也改进了的焊丝。专利文献1特开平10-230378号公报专利文献2特开平11-90678号公报专利文献3特开平11-239892号公报专利文献4特开2004-98143号公报专利文献1特开2004-202572号公报虽然利用上述专利文献4记载的焊丝，高热能焊接特性得以改善，还有，在专利文献5的焊丝中，虽然某种程度上还改善了低热能焊接特性，但是低热能焊接时的耐低温裂纹性不充分，从而期待耐低温裂纹性的提高。
技术实现思路
本专利技术鉴于这些问题，目的在于提出一种气体保护弧焊用焊丝，其在高热能、高焊道间温度的焊接条件中，熔敷金属的强度、韧性优异，且相对于低热能焊接的耐低温裂纹性也优异。本专利技术的气体保护弧焊用实芯焊丝由如下成分组成，以mass％计(以下，简单表示为“％”。)，含有C0～0.011％；Si0.5～1.0％；Mn比1.8大～2.5％；Cu0.1～1.0％；Mo0.10～0.50％；Ti0.1～0.3％；B0.0010～0.0050％；N0.0040～0.0150％，且下述PMP设为10％以上，余量为Fe及不可避免的杂质，PMP＝4+(++)+6000(++++++)*其中，表示该元素的含有％。本专利技术的焊丝的组成，其设计依据如下确保在高热能、500℃以上的焊道间温度的焊接条件下的抗拉强度及韧性，同时实现优异的耐低温裂纹性。即，以尽可能地抑制C含量为主，并且适量添加Si以降低熔敷金属中的C含量，从而改善耐低温裂纹性，并且导入称被为PMP的指标，使补偿C含量的降低而确保高热能焊接时的强度、韧性的铁素体生成抑制元素的添加量合理化，此外积极地添加N而细微化熔敷金属的组织，由此使韧性提高，使高热能焊接特性、低热能焊接时的耐低温裂纹性提高。在所述焊丝中，可以单独、或复合添加从如下的任一个群中任选的元素，替代Fe的一部分，即(1)Cr、Ni的1种或2种合计为0.1～2.0％；(2)V、Nb、Zr、Ta、Hf、W的1种或2种以上合计为0.001～0.1％；(3)Al0.001～0.1％；(4)REM0.001～0.2％。据此，能够使熔敷金属的机械特性进一步提高。根据本专利技术的气体保护弧焊用实芯焊丝，在高热能、高焊道间温度的焊接中，熔敷金属的强度、韧性优异，此外，在低热能焊接中也能得到韧性优异的熔敷金属，所以低热能焊接时的耐低温裂纹性也优异。附图说明图1是表示在约束角焊试验中所用的母材试验体结构的立体图。具体实施例方式本专利技术的气体保护弧焊用实芯焊丝，由如下成分构成，含有C0～0.011％；Si0.5～1.0％；Mn比1.8大～2.5％；Cu0.1～1.0％；Mo0.10～0.50％；Ti0.1～0.3％；B0.001～0.005％；N0.0040～0.0150％，且下述PMP设为10％以上，余量为Fe及不可避免的杂质。PMP的公式中，表示该元素的含有mass％，PMP＝4+(++)+6000(++++++)*。以下，说明成分的限定理由。C0～0.011％C具有使熔敷金属的强度提高的作用，但是为了确保优异的耐低温裂纹性，以低的程度为宜，在本专利技术中也可以不添加。不过，因为使C浓度过度地降低会导致高制造成本，所以可以设为0.001％左右以上。另一方面，若超过0.011％，则强度变得过大，熔敷金属的韧性劣化，特别是耐低温裂纹性的劣化变得显著。因此，C含量为0.011％以下，优选为0.010％以下。Si0.5～1.0％Si是脱氧元素，使熔敷金属中的溶解氧含量降低。还有，通过将Si含量控制在上述范围，具有抑制气氛的CO2的还原，而使熔敷金属中的C含量降低，从而改善耐低温裂纹性的效果。在低于0.5％时，溶解氧含量的降低不充分，熔敷金属的韧性劣化。因此，Si含量的下限设为0.5％，可以优选为0.6％。另一方面，若过多添加，则由于固溶强化而强度变得过大，熔敷金属的韧性、耐低温裂纹性变得劣化。因此，其上限设为1.0％，可以优选为0.9％。Mn比1.8大～2.5％Mn作为脱氧元素发挥作用，并且，因为抑制晶界铁素体的生成，所以有改善强度、韧性的效果。若Mn含量变得过少，则高热能焊接时的机械特劣化，所以Mn含量设为比1.8％大，可以优选为1.9％以上。另一方面，若变得过多，则低热能焊接时的强度变得过大，耐低温裂纹性劣化。因此，其上限设为2.5％，可以优选为2.4％。Cu0.1～1.0％(含作为导电性镀敷皮膜所提供的含量。)Cu具有改善熔敷金属的韧性的作用，并且作为焊条芯的导电性镀敷皮膜而不可避免地含有。低于0.1％不能确保导电性，焊接作业性劣化。若超过1.0％，则Cu细微析出，强度、韧性平衡劣化。因此，Cu含量的下限设为0.1％，优选为0.15％，其上限设为1.0％，优选为0.8％。Mo0.10～0.50％Mo通过与B复合添加，而具有抑制晶界铁素体的生成，改善高热能焊接时的强度韧性平衡的作用。低于0.10％这一作用过小，另一方面，若超过0.50％，则强度变得过高，而耐低温裂纹性劣化。因此，Mo含量的下限设为0.10％，优选为0.15％，其上限和为0.50％，优选为0.42％，更优选为0.40％。Ti0.1～0.3％因为Ti形成氧化物，其作为晶粒内相变的核发生作用，所以具有组织的细微化、韧性的改善作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高热能特性及耐低温裂纹性优异的气体保护弧焊用实芯焊丝，其特征在于，含有：以质量％计，Ｃ：０～０．０１１％；Ｓｉ：０．５～１．０％；Ｍｎ：１．８～２．５％且不包括１．８％；Ｃｕ：０．１～１．０％；　 　Ｍｏ：０．１０～０．５０％；Ｔｉ：０．１～０．３％；Ｂ：０．００１０～０．００５０％；Ｎ：０．００４０～０．０１５０％，且下述Ｐ↓［ＭＰ］设为１０％以上，余量为Ｆｅ及不可避免的杂质，Ｐ↓［ＭＰ］ ＝４［Ｍｎ］＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］＋［Ｃｒ］）＋６０００（［Ｍｏ］＋［Ｖ］＋［Ｎｂ］＋［Ｚｒ］＋［Ｔａ］＋［Ｈｆ］＋［Ｗ］）×［Ｂ］，其中，［元素名］表示该元素的含有质量％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：村上俊夫，畑野等，新馆宏，中野利彦，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]