气电立焊用药芯焊丝制造技术

本发明专利技术提供一种气电立焊用药芯焊丝，其在厚钢板的单电极气电立焊中的作业性优异，此外能够得到强度高，且冲击性能优异的焊接金属。含有Ｃ：０．０３～０．０７质量％、Ｓｉ：０．３～０．６质量％、Ｍｎ：１．８～２．０质量％、Ｎｉ：０．９～１．２质量％、Ｍｏ：０．３～０．８质量％、Ｔｉ：０．１０～０．２７质量％、Ｂ：０．００８～０．０１４质量％、Ｍｇ：０．１５～０．３０质量％、Ａｌ：０．０５质量％以下、Ｐ：０．０２５质量％以下、Ｓ：０．０２５质量％以下、熔渣生成剂：１．０～２．０质量％、熔渣生成剂之中Ｆ：０．４～０．７质量％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可以进行YP 460钢等的厚钢板的立向单道焊(vertical one-pass welding)的单电极气电立焊用药芯焊丝。
技术介绍
气电立焊作为高能率立向焊接方法(high-efficiency vertical welding process),被应用于船舶、石油储藏罐及桥梁等的宽广领域。近来，中国 东 亚诸国的经济、产业的发业显著，随着物流量的增加，以集装箱货物的效 率化的输送为目的，集装箱船的大型化急速推进。随着集装箱船的大型化，舷侧外板(side shell plating)或舱口围板 (hatch coaming)等的厚壁化推进，集装箱载重量为8000TEU时，若使用 屈服强度(yield strength) 390N/mm2的钢材，则应用厚度为80mm左右。 另一方面，钢材的屈服强度为460N/mm2以上，应用板厚能够减薄至60mm 左右，可以使船体轻量化。由此，燃费效率提高，同时焊接施工效率也提 高。因此，钢材的高强度化推进，就期望开发出与之相应的气电立焊用药 芯焊丝。历来，有关气电立焊对于屈服强度为460N/mr^以上这样的高强度的 钢材的应用的研究一直进行。例如专利文献l提出一种气电立焊方法，其 是通过规定焊丝的化学组成和焊接金属的化学组成，使耐脆性破坏特性 (ante-brittee fracture characteristics )提高。但是，为了适用这种高强度的钢材，焊接接头强度的确保很重要。在 进行气电立焊这样的高热能输入焊接(high-heat input welding)时，钢材 的热影响部(heat affected zone)的宽度大，因此热影响造成的钢材的软化 宽度也大，就存在不能确保充分的接头强度这样的问题点。因此，为了解决这一课题而提出，较之以往进一步提高焊接金属的强度，约束热影响部的塑性变形，实现接头强度的确保。专利文献1特开2005-329460号公报然而，若单纯地在现有焊丝中进一步添加合金成分，以提高强度，则 焊接时的熔渣的粘度变高，作业性变差，同时母材稀释(base material dilution)也变小，因此焊接金属的强度变得过高，存在韧性劣化的问题点。
技术实现思路
本专利技术鉴于这一问题点而做，其目的在于，提供一种气电立焊用药芯 焊丝，其在厚钢板的单电极气电立焊中的作业性优异，此外还能够得到强 度高，且冲击性能优异的焊接金属。本专利技术的气电立焊用药芯焊丝(flux-cored wire),是为了配置形成有 表面侧比背面侧宽广的坡口 (groove)的l对被焊接板，使所述坡口在上 下方向上延伸，在所述被焊接板的表面侧衬垫相对于所述被焊接板向上方 滑动的滑动铜板，在所述被焊接板的背面侧衬垫对着所述被焊接板而被固 定的衬垫材料(backing material),通过单电极气电立焊对所述坡口内实施 竖向对焊(vertical butt welding)而使用的药芯焊丝，其特征在于，焊丝总质量中，含有C: 0.03 0.07质量yo、 Si: 0.3 0.6质量％、 Mn: 1.8 2.0质量°/。、 Ni: 0.9 1.2质量％、 Mo: 0.3 0.8质量％、 Ti: 0.10 0.27质量％、 B: 0.008 0.014质量％、 Mg: 0.15 0.30质量％、熔渣生成剂1.0 2.0质量％、熔渣生成剂之中，F: 0.4 0.7质量％ (F换算值基于焊丝总质量)， 规定Cr: 0.1质量％以下、Al: 0.05质量％以下、 P: 0.025质量％以下、 S: 0.025质量％以下。本专利技术的其他气电立焊用药芯焊丝，其特征在于，使金属碳酸盐以 C02换算值计，焊丝总质量中含有C02: 0.10 0.25质量％。根据本专利技术，厚钢板的单电极气电立焊的作业性提高，此外能够得到 强度高，且冲击性能优异的焊接金属。附图说明图l是表示焊接方法的图。 符号说明h被焊接板2:滑动铜板3:衬垫材4:保护气体供给部5:焊接金属6:烙渣和熔池7:电极8:管9:熔渣排出槽具体实施方式以下，对于本专利技术的实施的方式，参照附图具体说明。图1是表示 使用本专利技术的药芯焊丝(flux-cored wire)，通过单电极气电立焊，进行竖 向对焊(vertical butt welding)的方法的模式图。该图1是显示被焊接钢 板1的V坡口 (V-groove)的内部的图，图的右侧是被焊接钢板的表面， 左侧是背面。在被焊接板l的背面侧的坡口部分，衬垫有相对于被焊接板 1被固定的衬垫材料3，在被焊接板1的表面侧的坡口部分，衬垫有相对 于被焊接板1而向上方滑动的滑动铜板2。在该滑动铜板2的上部，设有 向坡口向供给保护气体的保护气体的供给部4。滑动铜板2自身被经由管8供给的冷却水冷却。然后，从被焊接板1的表面侧将悍接电极7插入坡 口内，由焊接电极7生成电弧，边沿着被焊接板1的厚度方向横向摆动 (weaving),边使滑动铜板2上升，焊接被焊接板1。由此，熔融渣(liquid slag)及熔池(weld pool) 6被形成，熔池6凝固而形成焊接金属5。在滑 动铜板2和被焊接板1之间，形成有熔渣排出槽(slag escape groove) 9。在运用这种单电极气电立焊进行的竖向对焊中，本专利技术者们进行锐意 研究的结果发现，通过进一步适当规定焊丝的化学组成，即使在高强度的 焊接接头中，作业性也良好，能够提高焊接金属的冲击性能。为了提高约束热影响部的塑性变形的约束力，历来都需要提高焊接金 属的强度，因此，需要使焊接增加Si、 Mn、 Mo等的合金成分。但是，若 这些成分增加，则熔融金属及熔融渣的粘度变高，不能从图l所示的熔渣 排出槽良好地排出熔渣。因此，熔渣在熔池中过度存积，造成电弧不稳定。 烙深(penetration)也变浅，容易发生融合不良(incomplete fiision)，此外 还有强度变得过高，韧性也劣化这样的问题。另外，对于韧性劣化，以前，主要能够通过添加具有使韧性稳定化效 果的Ni而实现改善。但是，若是如此添加以Ni为主体的成分系的合金成 分，以提高接头强度，则确认到韧性劣化的倾向。因此，本专利技术者们为了开发出可以实现前述的焊接作业性的改善，即 熔渣排出性良好，且能够得到冲击性良好的焊接金属的焊丝的尬发系而锐 意研究，其结果表明，添加到焊丝中的合金成分的适当化，以及严密规定 熔渣生成剂的量及其中的F量是有效的。若熔融金属和熔融渣的粘度高，则如前述，熔渣的排出性变差。但是， 通过调整Si、 Mn添加量而不使之过度，则能够抑制熔融金属和熔融渣的 粘度的上升。此外，通过增加熔渣生成剂(slag forming agent)的量，能 够使熔融渣容易流向熔渣排出槽，防止粘度高的熔融金属堵塞熔渣排出 槽。另外，通过增加熔渣生成剂之中的F量，能够降低熔融渣的粘度，优化排出性。关于冲击性能，可知通过比以往降低Ni量，添加Mo，可以使组织微 细化，对厚板的强度及韧性的确保有效。但是，若过度降低Ni，则没有降 低转变温度的效果，低温下的韧性劣化。另一方面，若Mo量过大，则淬火效果(quenching effect)高，因此强度变得过高，走向韧性劣化的方向。 如此，Ni、 Mo本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气电立焊用药芯焊丝，其特征在于，是使用于下述焊接的药芯焊丝：配置形成有表面侧比背面侧宽广的坡口的１对被焊接板，使所述坡口在上下方向上延伸，在所述被焊接板的表面侧衬垫与所述被焊接板在上方相对滑动的滑动铜板，在所述被焊接板的背面侧衬垫相对于所述被焊接板被固定的衬垫材，通过单电极气电立焊对所述坡口内实施竖向对焊，　所述气电立焊用药芯焊丝以焊丝总质量计含有Ｃ：０．０３～０．０７质量％、Ｓｉ：０．３～０．６质量％、Ｍｎ：１．８～２．０质量％、Ｎｉ：０．９～１．２质量％、Ｍｏ：０．３～０．８质量％、Ｔｉ：０．１０～０．２７质量％、Ｂ：０．００８～０．０１４质量％、Ｍｇ：０．１５～０．３０质量％、熔渣生成剂：１．０～２．０质量％，　在熔渣生成剂中，基于焊丝总质量以Ｆ换算值计，Ｆ：０．４～０．７质量％，　并且，限定Ｃｒ：０．１质量％以下、Ｃｕ：０．３质量％以下、Ａｌ：０．０５质量％以下、Ｐ：０．０２５质量％以下、Ｓ：０．０２５质量％以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：角博幸，石崎圭人，桥本哲哉，中野利彦，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]