CN100525990C - 气电焊用药芯焊丝及气电焊金属 - Google Patents

气电焊用药芯焊丝及气电焊金属 Download PDF

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Abstract

本发明的气电焊用药芯焊丝，以焊丝总质量计，含有C：0.03～0.07质量%、Si：0.3～0.8质量%、Mn：1.5～2.2质量%、Ni：0.4～1.5质量%、Cr及Mo的合计量：0.05～0.60质量%、Ti：0.02～0.20质量%、B：0.005～0.020质量%、Mg：0.20～0.50质量%，并规定Al≤0.10%，含有造渣剂：1.0～2.0%，该造渣剂在焊丝总质量中，含有F：0.30～0.70质量%、K：0.02～0.20质量%，[A]＝(Cr+Mo)/Ni：0.10～1.0及[B]＝C/(Ti+20×B)：0.12～0.58。根据这一构成，能够提高焊接金属的强度及延伸率和韧性，焊接作业性更优异。

Description

气电焊用药芯焊丝及气电焊金属
技术领域
本发明涉及可以进行板厚25mm～70mm的立向1层焊道焊接的1电极气电焊用药芯焊丝及气电焊金属。
背景技术
气电焊(electrogas arc welding)作为高效率立焊方法，被应用在船舶、石油贮藏罐及桥梁等广泛领域。近年来，中国·东亚诸国的经济、产业的发展迅猛，随着物流量增加，出于使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。
伴随着集装箱船的大型化，船侧外板及舱口围板(hatch coaming)等的厚壁化推进而使用板厚50mm以上的钢板。作为能够高效率地焊接这种厚钢板的施工方法，对利用气电焊的高热能1层焊道焊接化的需求高涨。
若如此变成厚钢板，则焊接速度大幅降低，因也有热能超过400kJ/cm的情况，所以焊接金属的组织粗大化。因此，为了满足规定的强度及冲击性能，作为焊丝的成分向焊接金属中添加Mn、Ni、Mo等元素，以提高淬火性，从而确保强度及冲击性能。
例如，特开2005-330578号公报以即使在高强度且板厚超过50mm的厚钢材的焊接中，也可确保充分的破坏韧性为目的，提出了规定的组织的焊接金属。另外，特开2005-305498号公报，以在最大热能达到500kJ/cm左右的气电焊焊中，得到低温韧性极为良好的焊接金属为目的，而出规定组成的焊接用焊丝。此外，特开2005-329460号公报，提出一种以提高焊接部的耐脆性破坏发生的特性为目的的气电焊方法。
然而，若是如此从焊丝中大量添加Mn、Ni、Mo等合金元素，则由于焊接施工时的电压的偏转等，母材稀释易发生变动，因此焊接金属的化学成分剧烈变动，还确认到无法满足规定的性能的情况。
特别是从施工效率的观点出发，来自用户的需求是，开发出针对从薄板到厚板的宽泛的板厚范围都能够适用的焊丝，对应厚钢材的焊丝，因为是添加合金成分来确保强度，所以在相对的薄板中，其抗拉强度变得过高，难以获得拉伸试验中的延伸率，确认其相对于在造船领域中所适用的船级规格的22％的延伸率存在不足的情况。此外，韧性也处于劣化的倾向。
至今为止，针对这些问题还不能说已经进行了充分的研究。因此，本发明者们为了开发出即使在宽泛的25mm～70mm的板厚中，仍具有充分的抗拉强度、延伸率、良好的冲击性能且具有优异的焊接作业性的焊丝及焊接金属成分系而锐意实验研究，其结果发现，通过适当的组成范围规定及造渣剂的规定，能够得到优异的焊接金属特性及作业性。
发明内容
本发明鉴于这一问题点而形成，其目的在于，提供一种气电焊用药芯焊丝及气电焊金属，该药芯焊丝针对在现有的技术中面临困难的板厚宽泛的25mm～70mm的对象钢板，能够使焊接金属的强度及延伸率和韧性提高，此外焊作业性也优异。
本发明的气电焊用药芯焊丝，是在钢制外皮中填充焊剂而成的气电焊用药芯焊丝中，基于焊丝总质量，含有：
C：0.03～0.07质量％、
Si：0.3～0.8质量％、
Mn：1.5～2.2质量％、
Ni：0.4～1.5质量％、
Cr及Mo的合计量：0.05～0.60质量％、
Ti：0.02～0.20质量％、
B：0.005～0.020质量％、
Mg：0.20～0.50质量％，并规定：
Al≤0.10质量％，
含有造渣剂：1.0～2.0质量％，
该造渣剂基于焊丝总质量，含有：
F：0.30～0.70质量％、
K：0.02～0.20质量％，
此外，若[A]、[B]分别为根据Cr、Mo、Ni、C、Ti、B的含量，由公式[A]＝(Cr+Mo)/Ni及[B]＝C/(Ti+20×B)求出的值，则
[A]：0.10～1.0
[B]：0.12～0.58。
本发明的气电焊金属，是在由气电焊形成的气电焊金属中，基于焊接金属的总质量，含有：
C：0.035～0.075质量％、
Si：0.1～0.6质量％、
Mn：1.1～1.8质量％、
Ni：0.4～1.5质量％、
Cr及Mo的合计量：0.05～0.60质量％、
Ti：0.005～0.050质量％、
B：0.002～0.008质量％，并规定：
O≤0.05质量％、
N≤0.007质量％、
Al≤0.03质量％、
P≤0.025质量％、
S≤0.025质量％、
Nb≤0.1质量％，
余量是Fe：90％以上、Cu、V及不可避免的杂质，并且，
此外若PCM、[A]、[B]分别为根据C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V、B的含量，通过
PCM＝C+(Si/30)+(Mn/20)+(Cu/20)+(Ni/60)+(Cr/20)+(Mo/15)+(V/10)+(5×B)，
[A]＝(Cr+Mo)/Ni，
[B]＝C/(Ti+20×B)的公式决定的值，则
PCM：0.175～0.220，
[A]：0.10～1.0，
[B]：0.25～1.67。
根据本发明，焊接金属的强度在适当范围内，延伸率也高，另外冲击值也良好且韧性优异。另外，如果使用本发明的焊丝，能够取得优异的焊接作业性。
具体实施方式
历来，针对随着厚壁化的焊接热能的增加引起的焊接金属的强度降低及韧性劣化，主要是向焊丝中添加Ni来实现对这一问题的改善。因此，在焊接板的板厚为60mm这样的厚壁时，也确认有气电焊金属的Ni量达到2质量％以上的情况。但是如此一来，若使用Ni含量多的焊丝对板厚比较薄的25mm的焊接板实施焊接，则由于热能降低，淬火性变大，因此作为热能虽是处在韧性的提高及改善延伸率的方向上，但由于以Ni为主体的过大的合金成分量而导致强度变得过高，确认到韧性劣化和难以取得延伸的倾向。因此，本发明者们为了开发在焊接板的板厚薄时不使强度变得过高，同时在焊接板的板厚厚时，即使合金成分量少也能有效地针对强度降低及韧性劣化的成分系而进行了锐意实验研究。其结果发现，Cr、Mo、Ni量的平衡很重要。
Cr、Mo比Ni淬火效果大。因此即使少量的添加也可以使组织微细化，从而有效地确保厚板的强度及韧性。虽然Ni淬火的效果比Cr、Mo小，但是有降低冲击特性的转变温度的效果，若是过少，则在低温下的韧性显著劣化。因此，通过适当地管理Cr、Mo、Ni量的平衡，可以减少合金成分量，并且可以确保厚板的强度及韧性。此外，即使在焊接板的板厚薄时，也不会因过大的合金成分量而导致强度变得过高，从而处于延伸率及韧性稳定的方向上。
如此，在宽广范围的板厚下，尽管可以确保强度及韧性，但关于熔接金属的延伸率，虽然是处于所谓稳定的方向上，但是尚未达到延伸率充分地确保。
因此本发明者们进一步加以研究，其结果发现，C、Ti、B量的平衡对延伸率有很大影响。为了改善焊接金属的延伸率，需要使金属结晶中存在的位错易于移动。但是，因以前焊接金属中的合金成分量多，所以析出粒子及固溶元素多，强固地固定着位错而妨碍其移动，因此延伸率低。
焊接金属中的C是用于确保焊接金属的强度所不可欠缺的元素。如前述，为了即使面临厚板的高热能也能够确保强度及韧性，即使是薄板时也不会使强度变得过高，此外为了改善延伸率，可以采用尽可能减少合金成分量的方法。C与Si、Mn、Ni、Cr、Mo相比较，即使少量添加也能够确保强度。因此，其在确保强度的同时又改善延伸率上是有效的成分。另一方面，Ti、B生成Ti氧化物或B氮化物等，这成为结晶核，此外B在晶界扩散，会抑制初析铁素体的析出等，具有使组织微细化的效果，因此在提高冲击性能上是有效的成分。但是如前述，因为Ti、B妨碍位错的移动的效果高，所以对延伸率有不利影响。因此，适当管理C、Ti、B量的平衡对延伸率的改善至关重要。
以下，就本发明的焊丝的成分添加理由及组成限定理由进行说明。这里的含量全部是占焊丝总质量的值。
“C：0.03～0.07质量％”
C是用于确保焊接金属的强度所不可欠缺的元素。C的含量低于0.03质量％时，焊接金属的强度降低，并且组织粗大化，韧性也劣化。另一方面，若C含量超过0.07质量％，则焊接金属的强度变得过高，韧性劣化。还有，作为C源，有钢制外皮中的C、焊剂中的C单体、铁粉及金属粉的C等。
“Si：0.3～0.8质量％”
Si作为脱氧剂使焊接金属的氧量降氏而使韧性提高。但是，当Si含量低于0.3质量％时，焊接金属的韧性劣化。另一方面，若Si超过0.8质量％，则进行脱氧而成为熔渣的SiO2的量过剩，熔渣的粘度变高，因此熔渣的排出性变差。因此，电弧无法蔓延，母材稀释变少，强度变高，延伸率低，韧性也劣化。还有，作为Si源，有钢制外皮中的Si，焊剂中的Fe-Si、Fe-Si-Mn、Fe-Si-Mg、REM-Ca-Si等。
“Mn：1.5～2.2质量％”
Mn作脱氧剂使焊接金属的氧量降低而使韧性提高，同时在确保焊接金属的强度方面也是有效的元素。Mn含量低于1.5质量％时，焊接金属的韧性劣化。另一方面，若Mn含量超过2.2质量％，则焊接金属的强度变得过高而韧性劣化。还有，作为Mn源，有钢制外皮中的Mn、金属Mn、Fe-Mn、Fe-Si-Mn等。
“Ni：0.4～1.5质量％”
Ni是奥氏体形成元素，如前述，其具有使焊接金属的韧性稳定化的效果。Ni含量低于0.4质量％时，焊接金属的韧性劣化。另一方面，若Ni含量超过1.5质量％，则板厚薄时强度变得过高，韧性劣化，延伸率变低。还有，作为Ni源，有金属Ni、Fe-Ni、Ni-Mg等。
“Cr及Mo的合计量：0.05～0.60质量％”
Cr、Mo是铁素体形成元素，具有提高焊接金属的淬火性的效果，是在热能超过400kJ/cm的这种情况下使凝固组织微细化的方面有效的元素。因此，Cr、Mo使韧性提高，此外即使少量的添加也能够提高强度。Cr、Mo的合计含量低于0.05质量％，凝固组织粗大化而韧性劣化。另一方面，若Cr、Mo的合计含量超过0.60质量％，则强度变高而韧性劣化。也可以不含有Cr和Mo的双方，而只含有任意一方。还有，作为Cr源有金属Cr、Fe-Cr等，作为Mo源，有金属Mo、Fe-Mo等。
“Ti：0.02～0.20质量％”
Ti通过与B的协同效果使焊接金属组织微细化，具有使韧性提高的效果。当Ti含量低于0.02质量％时，得不到组织的微细化效果，焊接金属的韧性劣化。另一方面，若Ti超过0.20质量％，则在焊接金属中Ti过剩，韧性劣化以外，延伸率也变低。还有，作为Ti源，有金属Ti、Fe-Ti等。
“B：0.005～0.020质量％”
B以少量的添加，通过与Ti的协同效果而使焊接金属组织微细化，具有使韧性提高的效果。B含量低于0.005质量％时，得不到组织的微细化效果，焊接金属的韧性劣化。另一方面，若B含量超过0.020质量％，则焊接金属中B过剩，强度变得过高，性劣化以外，延伸率也变低。还有，作为B源，有Fe-B、Fe-Si-B、B2O3等。
“Mg：0.20～0.50质量％”
Mg作为脱氧剂一低焊接金属的氧量，具有使韧性提高的效果。Mg含量低于0.20质量％时，得不到焊接金属的氧量降低效果，焊接金属的韧性劣化。另一方面，若Mg含量超过0.50质量％，则电弧不稳定，飞溅多发。还有，作为Mg源，有金属Mg、Al-Mg、Fe-Si-Mg、Ni-Mg等。
“[A]＝(Cr+Mo)/Ni：0.10～1.0”
如前述，Cr、Mo比Ni淬火的效果大。因此，Cr和Mo即使少量的添加也可以使组织微细化，从而有效地确保厚板的强度及韧性。虽然Ni淬火的效果比Cr、Mo小，但具有降低冲击特性的转变温度的效果，若过少则低温下的韧性显著劣化。因此，通过适当管理Cr、Mo、Ni量的平衡，不但可以减少合金成分量，而且可以确保厚板的强度及韧性。此外，当板厚薄时，也不会由于过大的合金成分量而致使强度变得过高，从而处在延伸率和韧性均稳定的方向。若焊丝的[A]低于0.10，则组织粗大化，韧性劣化。另一方面，若焊丝[A]超过1.0，则由于转变温度变高，所以韧性劣化。
“[B]＝C/(Ti+20×B)：0.12～0.58”
为了改善焊接金属的延伸率，需要使金属结晶中存在的位错易于变动。但是至今为止，因为焊接金属中的合金成分量多，所以析出粒子及固溶元素多，强固地固定着位错而妨碍其移动，因此存在延伸率低这样的问题点。焊接金属中的C是用于确保熔接金属的强度所不可欠缺的元素。如前述，为了即使面临厚板的高热能也能够确保强度及韧性，即使是薄板时也不会使强度变得过高，此外为了改善延伸率，可以采用尽可能减少合金成分量的方法。C与Si、Mn、Ni、Cr、Mo相比较，即使少量添加也能够确保强度。因此，C在确保强度的同时又改善延伸率上是有效的成分。另一方面，Ti、B生成Ti氧化物或B氮化物等，这成为结晶核，此外B在晶界扩散，会抑制初析铁素体的析出等，具有使组织微细化的效果，因此在提高冲击性能上是有效的成分。但是如前述，因为Ti、B妨碍位错的移动的效果高，所以对延伸率有不利影响。若焊丝的[B]低于0.12，则Ti、B量多，因此焊接金属的延伸率变低。另一方面，若焊丝的[B]超过0.58，则强度变得过高，因此焊接金属的韧性劣化。
“Al≤0.10质量％”
Al作为脱氧剂在降低焊接金属的氧量上有效，但若是过剩地添加，则妨碍Ti氧化物的生成。因此，将无法获得由Ti氧化物带来的组织的微细化效果，所以Al的添加量为0.10质量％以下。
“造渣剂的量：1.0～2.0质量％”
造渣剂在电弧的稳定化、降低飞溅、及防止熔落等使焊接作业性稳定化的方面不可或缺。若造渣剂的量低于1.0质量％，则熔渣量不足，熔融金属难以留在坡口内，导致熔融金属容易熔落。另一方面，若造渣剂量超过2.0质量％，则熔渣量过大，熔渣排出性变差。因此，电弧无法蔓延，母材稀释变少，强度变高，并且延伸率低，韧性也劣化。还有，作为造渣剂，有SiO2、CaO、Na2O、Al2O3、Li2O、CaF2、BaF2、NaF、SrF2、AlF3、MgF2、LiF、CaCO3、MgCO3、BaCO3、Li2CO3、Na2CO3、Sr2CO3等。
“造渣剂之中的F量：0.30～0.70质量％”
造渣剂中的F可以降低熔渣的粘性，优化熔渣的排出性。F的含量低于0.30质量％时，熔渣的排出性变差，电弧无法蔓延，母材稀释变少，强度变高，并且延伸率低，韧性也劣化。另一方面，若F超过0.70质量％，则熔渣的排出性变得太好，使熔融金属不能留在坡口内，致使熔融金属容易熔落。还有，作为F源，有CaF2、BaF2、NaF、K2SiF6、SrF2、AlF3、MgF2、LiF等。
“造渣剂之中的K量：0.02～0.20质量％”
造渣剂的K具有使电弧稳定化的效果。因此，电压的变动减少，也使母材稀释稳定化，从而能够得到设计的那种焊接金属。但是，若K的含量低于0.02质量％，则电弧不稳定，由于电压变动导致焊接金属的品质劣化。另一方面，若K的含量超过0.20质量％，则耐吸湿性显著劣化，在焊接金属部发生气体缺陷。还有，作为K源有K2O、K2SiF6等。
“余量：Fe等”
药芯焊丝的余量是Fe、B2O3的O、REM(稀土类元素)、P、S、Al、Ca其他不可避免的杂质。还有，余量之中，Fe含有90质量％以上，该Fe源有钢板外皮、铁粉、Fe合金的Fe等。另外，本发明的药芯焊丝的焊剂填充率为20～30质量％。
接下来，就焊接金属的组成限定理由进行说明。这里的含量全部是占焊接金属总质量的值。
“C：0.035～0.075质量％”
C是用于确保焊接金属的强度所不可欠缺的元素。C的含量低于0.035质量％时，焊接金属的强度降低。此外若C少则组织粗大化，韧性也劣化。另一方面，若C含量超过0.075质量％，则焊接金属的强度变得过高，韧性劣化。
“Si：0.1～0.6质量％”
Si作为脱氧剂使焊接金属的氧量降氏而使韧性提高。当Si含量低于0.1质量％时，焊接金属的韧性劣化。另一方面，若Si含量超过0.6质量％，则强度变高，延伸率低，韧性也劣化。
“Mn：1.1～1.8质量％”
Mn作脱氧剂使焊接金属的氧量降低而使韧性提高，同时在确保焊接金属的强度方面也是有效的元素。Mn含量低于1.1质量％时，焊接金属的韧性劣化。另一方面，若Mn含量超过1.8质量％，则焊接金属的强度变得过高，韧性劣化，延伸率变低。
“Ni：0.4～1.5质量％”
Ni是奥氏体形成元素，如前述，其具有使焊接金属的韧性稳定化的效果。Ni含量低于0.4质量％时，焊接金属的韧性劣化。另一方面，若Ni含量超过1.5质量％，则板厚薄时强度变得过高，韧性劣化，延伸率变低。
“Cr及Mo的合计量：0.05～0.60质量％”
Cr、Mo是铁素体形成元素，具有提高焊接金属的淬火性的效果，是在热能超过400kJ/cm的这种情况下使凝固组织微细化方面有效的元素。因此，Cr和/或Mo的添加使焊接金属的韧性提高，此外即使少量的添加也可以提高强度。Cr及Mo的合计含量低于0.05质量％，凝固组织粗大化而韧性劣化。另一方面，若Cr及Mo的合计含量超过0.60质量％，则除了强度变高，韧性劣化以外，延伸率也变低。还有，也可以不含Cr和Mo的双方，而只含有任意一方。
“Ti：0.005～0.050质量％”
Ti通过与B的协同效果使焊接金属组织微细化，具有使韧性提高的效果。当Ti含量低于0.005质量％时，得不到组织的微细化效果，焊接金属的韧性劣化。另一方面，若Ti超过0.050质量％，则在焊接金属中Ti过剩，韧性劣化以外，延伸率也变低。
“B：0.002～0.008质量％”
B以少量的添加，通过与Ti的协同效果而使焊接金属组织微细化，具有使韧性提高的效果。B含量低于0.002质量％时，得不到组织的微细化效果，焊接金属的韧性劣化。另一方面，若B含量超过0.008质量％，则焊接金属中B过剩，强度变得过高，性劣化以外，延伸率也变低。
“PCM＝C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5×B：0.175～0.220”
虽然根据前述的理由而限定了焊接金属的C、Si、Mn、Ni、Cr、Mo、Ti、B量，但是根据所适用的母材，还要考虑含有Cu、V、Nb的情况。因为电气立焊金属也会受到母材的影响，所以若母材的Cu、V、Nb量高，则焊接金属的强度变得过高，韧性劣化，延伸率变低。式PCM与焊接金属的强度有密切的相关关系，在本明中，通过将PCM的值的范围限定于规定范围，可以设计出考虑了所适用的母材的焊接金属成分。PCM低于0.175时，在热能超过400kJ/cm这样的情况下，强度不足。另一方面，当PCM超过0.220时，强度变得过高，韧性劣化，延伸率变低。
“[A]＝(Cr+Mo)/Ni：0.10～1.0”
如前述，Cr、Mo比Ni淬火的效果大。因此，Cr和Mo即使少量的添加也可以使组织微细化，从而有效地确保厚板的强度及韧性。虽然Ni淬火的效果比Cr、Mo小，但具有降低冲击特性的转变温度的效果，若过少则低温下的韧性显著劣化。因此，通过适当管理Cr、Mo、Ni量的平衡，不但可以减少合金成分量，而且可以确保厚板的强度及韧性。此外，即使板厚薄时，也不会由于过大的合金成分量而致使强度变得过高，从而处在延伸率和韧性均稳定的方向。若[A]低于0.10，则组织粗大化，韧性劣化。另一方面，若[A]超过1.0，则由于转变温度变高，所以韧性劣化。
“[B]＝C/(Ti+20×B)：0.25～1.67”
为了改善焊接金属的延伸率，需要使金属结晶中存在的位错易于变动。但在以前，因为焊接金属中的合金成分量多，所以析出粒子及固溶元素多，强固地固定着位错而妨碍其移动，因此存在延伸率低这样的问题点。焊接金属中的C是用于确保熔接金属的强度所不可欠缺的元素。如前述，为了即使面临厚板的高热能仍确保强度及韧性，即使是薄板时也不会使强度变得过高，此外为了改善延伸率，可以采用尽可能减少合金成分量的方法。C与Si、Mn、Ni、Cr、Mo相比较，即使少量添加也能够确保强度。因此，C在确保强度的同时又改善延伸率上是有效的成分。另一方面，Ti、B生成Ti氧化物或B氮化物等，这成为结晶核，此外B在晶界扩散，会抑制初析铁素体的析出等，具有使组织微细化的效果，因此在提高冲击性能上是有效的成分。但是如前述，因为Ti、B妨碍位错的移动的效果高，所以对延伸率有不利影响。若[B]低于0.25，则Ti、B量多，因此延伸率变低。另一方面，若[B]超过1.67，则强度变得过高，因此韧性劣化。
“O≤0.05质量％”
若焊接金属的O量高，则韧性劣化，因此O规定在0.05质量％以下。
“N≤0.007质量％”
若熔接金属的N量高，则韧性劣化，因此N规定在0.007质量％以下。
“Al≤0.03质量％”
若焊接金属的Al量高，则Ti氧化物带来的组织微细化效果受到抑制，韧性劣化，因此Al规定在0.03质量％以下。
“P≤0.025质量％”
若焊接金属的P量高，则容易发生高温裂纹，因此P规定在0.025质量％以下。
“S≤0.025质量％”
若焊接金属的S量高，则容易发生高温裂纹，因此S规定为0.025质量％以下。
“Nb≤0.1质量％”
若焊接金属的Nb量高，则容易发生高温裂纹，因此Nb规定在0.1质量％以下。
“余量是Fe及不可避免的杂质”
焊接金属的余量是Fe及由于母材的稀释而混入的Cu、V，此外还有不可避免的杂质。还有，余量之中Fe占90质量％以上。Cu在药芯焊丝填充焊剂中及钢制外皮中作为杂质被包含，另外为无缝焊丝时，其包含在焊丝表面的镀Cu中。此外，还有母材中含有的Cu被稀释而进入焊接金属中。这种情况下，若Cu超过0.5质量％，则强度过度提高而韧性劣化，延伸率也降低。对于V来说，其也作为杂质被包含在药芯焊丝的填充焊剂中及钢制外皮中，在母材中含有的V通过稀释而包含在焊接金属中，但是其量被允许达到0.5质量％，若超过该值则强度过剩，韧性降低，延伸率降低。
【实施例】
接下来，就用于证实本发明的效果而进行的试验的结果进行说明。下述表1显示供试钢板的组成。该供试钢板屈服强度为390N/mm2以上，具有板厚25～70mm、宽500mm、长1000mm的大小。下述表2显示试验条件，下述表3显示焊接施工条件。线径为1.6mm，以表2及表3所示的条件进行1层焊道焊接。
在焊接中确认作业性。焊接后进行UT检查，确认有无缺陷。还有，以焊接不稳定的起点侧及焊口(crater)侧的各100mm为检查对象。因此有效长度为800mm。还有，途中会因熔落而变短。从板厚中则提取焊接金属的拉伸试验片，尺寸为直径10mm，标点间距50mm，拉伸试验的结果是，抗拉强度为510～690N/mm2以上的判断为获得了适当的强度。延伸率是测定拉伸试验的前和后的标点间距，求得它们的变化率。在延伸率中22％以上的为合格。关于冲击试验，是根据JIS Z 3128所规定的方法，测定—20℃下的冲击值，该值为41J以上的判断为冲击性能良好。
下述表4显示本发明实施例及比较例的焊丝的组成。对于No.1～No.70的焊丝，使之与表1所示的供试钢板进行各种组合，并进行气电焊。下述表5—1、2、4、5显示焊接对象母材(表1的供试钢板)和焊接金属的组成。另外，下述表5—3、6显示焊接金属的机械的性能。
在本发明的实施例No.1～No.32中，焊接金属的强度在适当范围内，延伸率也为22％以上。另外，冲击值也良好，且焊接作业性也没有实用上的问题，均为良好。
相对于此，在比较例No.33中，焊丝C量低于0.03质量％，焊接金属的C量低于0.035质量％，强度不足以外，韧性也劣化。另一方面，在比较例No.34中，焊丝C量超过0.07质量％，焊接金属C量超过0.075质量％，焊接金属的强度变得过高，韧性劣化。在比较例No.35中，焊丝Si量低于0.3质量％，焊接金属Si量低于0.1质量％，韧性劣化。另一方面，在比较例No.36中，焊丝Si量超过0.8质量％，焊接金属Si量超过0.6质量％，成为熔渣的SiO2量过剩，因此熔渣的排出性变差而强度变得过高，延伸率及韧性劣化。
在比较例No.37中，焊丝Mn量低于1.5质量％，焊接金属Mn量低于1.1质量％，韧性劣化。另一方面，在比较例No.38中，焊丝Mn量超过2.2质量％，焊接金属Mn量超过1.8质量％，焊接金属的强度变得过高，延伸率及韧性劣化。在比较例No.39中，焊丝Ni量低于0.4质量％，焊接金属Ni量低于0.4质量％，韧性劣化。另一方面，在比较例No.40中，焊线Ni量超过1.5质量％，焊接金属Ni量超过1.5质量％，强度变得过高，延伸率及韧性劣化。
在比较例No.41及No.42中，焊丝Cr+Mo量低于0.05质量％，焊接金属Cr+Mo量低于0.05质量％，韧性劣化。另一方面，在比较例No.43中及No.44中，焊丝Cr+Mo量超过0.60质量％，焊接金属Cr+Mo量超过0.60质量％，焊接金属的强度变得过强，延伸率及韧性劣化。在比较例No.45中，焊丝Ti量低于0.02质量％，焊接金属Ti量低于0.005质量％，韧性劣化。另一方面，在比较例No.46中，焊丝Ti量超过0.20质量％，焊接金属Ti量超过0.050质量％，延伸率及韧性劣化。
在比较例No.47中，焊丝Al量超过0.10质量％，焊接金属Al量超过0.03质量％，韧性劣化。在比较例No.48中，焊丝B量低于0.005质量％，焊接金属B量低于0.002质量％，韧性劣化。另一方面，在比较例No.49中，焊丝B量超过0.020质量％，焊接金属B量超过0.008质量％，焊接金属强度变得过高，延伸率及韧性劣化。在比较例No.50中，焊丝Mg量低于0.20质量％，焊接金属O量超过0.005质量％，韧性劣化。
另一方面，在比较例No.51中，焊丝Mg量超过0.50质量％，电弧不稳定，飞溅多发。在比较例No.52中，焊接金属PCM低于0.175，强度不足。另一方面，在比较例No.53中，焊接金属PCM超过0.220，强度变得过高，延伸率及韧性劣化。比较例No.54、55、56其焊丝及焊接金属[A]低于0.10，韧性劣化。比较例No.57、58其焊丝及焊接金属[A]超过1.0，韧性劣化。比较例No.59、60其焊丝[B]低于0.12，焊接金属[B]低于0.25，延伸率劣化。比较例No.61，焊接金属N量超过0.007质量％，韧性劣化。比较例No.62焊接金属S量超过0.025质量％，高温裂纹发生。比较例No.63焊接金属P量超过0.025质量％，高温裂纹发生。比较例No.64焊接金属Nb量超过0.1质量％，高温裂纹发生。在比较例No.65中，造渣剂的量低于1.0质量％，途中发生了熔落。
另一方面，在比较例No.66中，造渣剂的量超过2.0质量％，焊接金属的强度变得过高，延伸率及韧性劣化。在比较例No.67中，焊丝F量低于0.30质量％，焊接金属的强度变得过高，延伸率及韧性劣化。另一方面，在比较例No.68中，焊丝F量超过0.70质量％，途中发生了熔落。在比较例No.69中，焊丝K量低于0.02质量％，电压不稳定，其结果是母材稀释变少，焊接金属强度变得过高，延伸率及韧性劣化。另一方面，在比较例No.70中，焊丝K量超过0.20质量％，耐吸湿性劣化，焊接金属中发生气体缺陷。
表1
Figure C200710182309D00171
表2
 
焊接方法 立向自动单电极单焊道焊接
焊接装置 立向自动单电极单焊道焊接装置
衬底材 固形耐火材
焊丝突出长度 30～35mm
保护气体 100％CO2、40L/分钟
表3
 
板厚(mm) 坡口角度 间隙(mm) 焊接电流(A) 电弧电压(V) 焊接速度(cm/分) 输入热量(kJ/cm)
25 35<sup>*</sup> 6 360～380 41～43 7.0～7.2 128～135
40 25<sup>*</sup> 6 370～390 42～44 4.4～4.6 210～220
60 20<sup>*</sup> 8 380～400 42～44 2.5～2.7 370～407
70 20<sup>*</sup> 8 390～410 42～44 2.0～2.2 462～526
表4—1
 
No. C Si Mn P S Ni Cr Mo Ti Al
1 0.05 0.6 1.8 0.015 0.010 0.9 0 0.11 0.11 0.04
2 0.03 0.5 1.9 0.017 0.010 1.0 0.01 0.24 0.03 0.05
3 0.07 0.5 1.8 0.017 0.010 1.2 0.01 0.15 0.09 0.04
4 0.04 0.3 1.8 0.012 0.009 1.2 0.10 0.13 0.09 0.04
5 0.06 0.8 1.6 0.015 0.008 0.8 0.01 0.21 0.08 0.05
6 0.06 0.5 1.5 0.015 0.008 0.7 0.20 0.02 0.08 0.05
7 0.05 0.6 2.2 0.013 0.010 1.0 0.30 0 0.11 0.06
8 0.05 0.5 1.9 0.011 0.008 0.4 0 0.30 0.02 0.06
9 0.06 0.6 1.8 0.013 0.008 1.5 0.15 0.20 0.09 0.07
10 0.06 0.6 1.8 0.015 0.010 0.4 0.03 0.02 0.11 0.04
11 0.06 0.5 1.8 0.011 0.008 0.5 0.05 0 0.03 0.04
12 0.06 0.5 1.6 0.013 0.009 0.7 0.48 0.12 0.09 0.05
13 0.06 0.6 1.8 0.012 0.008 0.8 0.15 0.44 0.08 0.05
14 0.05 0.4 1.8 0.014 0.010 0.8 0 0.60 0.08 0.04
15 0.06 0.5 1.8 0.013 0.008 0.9 0.20 0.02 0.19 0.05
16 0.06 0.6 1.6 0.014 0.009 0.9 0.05 0.20 0.16 0.09
17 0.06 0.6 1.9 0.012 0.008 0.6 0 0.06 0.09 0.07
18 0.05 0.5 1.7 0.015 0.013 0.8 0 0.15 0.09 0.05
19 0.06 0.6 1.7 0.013 0.012 0.7 0.05 0.11 0.08 0.04
20 0.05 0.4 1.8 0.013 0.010 0.4 0.30 0.10 0.09 0.04
21 0.07 0.6 1.9 0.014 0.008 0.8 0.05 0.16 0.20 0.06
22 0.04 0.5 1.7 0.012 0.012 0.7 0 0.15 0.14 0.05
23 0.07 0.3 1.5 0.014 0.009 0.6 0 0.13 0.02 0.05
24 0.07 0.3 1.8 0.011 0.010 0.5 0.10 0 0.02 0.04
25 0.07 0.6 1.8 0.012 0.009 0.8 0.03 0.15 0.08 0.04
26 0.06 0.7 1.9 0.035 0.008 1.0 0 0.17 0.08 0.05
27 0.06 0.5 1.7 0.012 0.009 0.8 0.10 0.17 0.10 0.05
28 0.05 0.6 1.8 0.014 0.010 0.8 0.01 0.13 0.08 0.04
29 0.06 0.5 1.7 0.012 0.010 0.7 0.01 0.13 0.09 0.04
30 0.06 0.6 1.9 0.014 0.009 0.8 0.03 0.15 0.14 0.05
31 0.06 0.5 1.7 0.012 0.035 0.5 0.40 0.10 0.16 0.05
32 0.07 0.6 1.7 0.039 0.009 0.7 0.03 0.04 0.15 0.05
表4—2
Figure C200710182309D00191
表4—3
 
No. C Si Mn P S Ni Cr Mo Ti Al
33 0.02 0.7 1.7 0.014 0.010 1.0 0.05 0.35 0.04 0.05
34 0.08 0.6 1.7 0.013 0.009 0.6 0.03 0.17 0.05 0.06
35 0.05 0.2 1.8 0.014 0.009 0.6 0.30 0.13 0.13 0.04
36 0.07 0.9 1.7 0.014 0.010 0.8 0 0.18 0.08 0.04
37 0.06 0.5 1.4 0.015 0.008 0.7 0.20 0.02 0.08 0.05
38 0.06 0.4 2.3 0.013 0.009 0.4 0.40 0.10 0.08 0.06
39 0.06 0.4 1.8 0.015 0.011 0.3 0.10 0.20 0.11 0.05
40 0.06 0.5 1.9 0.015 0.010 1.6 0.13 0.30 0.07 0.08
41 0.06 0.7 1.7 0.013 0.010 0.4 0.02 0.02 0.09 0.05
42 0.05 0.6 1.8 0.015 0.010 0.4 0 0.04 0.04 0.05
43 0.06 0.5 1.7 0.015 0.010 1.1 0.34 0.30 0.11 0.05
44 0.08 0.6 1.7 0.014 0.009 1.2 0.62 0 0.05 0.04
45 0.06 0.4 1.8 0.017 0.009 1.0 0.10 0.05 0.01 0.06
46 0.05 0.4 1.7 0.012 0.012 1.0 0 0.20 0.21 0.05
47 0.06 0.5 1.7 0.015 0.010 0.7 0.08 0.05 0.13 0.11
48 0.05 0.4 1.8 0.011 0.011 0.9 0.10 D.15 0.10 0.06
49 0.06 0.5 1.8 0.014 0.00 0.8 0 0.1 0.07 0.06
50 0.05 0.5 1.8 0.014 0.011 0.8 0.02 0.10 0.12 0.04
51 0.06 0.5 1.7 0.010 0.012 0.9 0.03 0.09 0.08 0.05
52 0.05 0.3 1.5 0.009 0.012 0.7 0.04 0.08 0.09 0.04
53 0.07 0.6 1.7 0.008 0.012 1.1 0.03 0.30 0.11 0.05
54 0.05 0. 1.8 0.011 0.008 0.7 0.05 0.01 0.08 0.05
55 0.05 0.5 1.8 0.012 0.010 1.1 0.03 0.07 0.07 0.06
58 0.06 0.5 1.8 0.013 0.010 1.5 0.05 0.9 0.06 0.04
57 0.06 0.4 1.7 0.014 0.00 0.4 0.34 0.11 0.11 0.05
58 0.05 0.5 1.0 0.012 0.009 0.5 0.29 0.30 0.08 0.05
59 0.04 0.4 1.0 0.011 0.010 0.8 0.05 0.14 0.15 0.06
60 0.06 0.5 1. .013 0.008 0.9 0 0.11 0.20 0.05
61 0.05 0.05 1.7 0.015 0.010 0.9 0 0.10 0.09 0.04
62 0.60 0.6 1.8 0.015 0.037 0.7 0 0.10 0.08 0.04
63 0.05 0.5 1.9 0.02 0.010 0.8 0.05 0.20 0.07 0.05
64 0.05 0.5 1.7 0.015 0.010 0、8 0.05 0.15 0.11 0.04
65 0.05 0.5 1.7 0.013 0.008 0.5 0.01 0.05 0.08 0.06
66 0.07 0.5 1.7 0.017 0.033 0. 0.01 0.30 0.09 0.06
67 0.06 0.8 1.7 0.013 0.010 0.7 04 0.15 0.08 0.05
68 0.08 0.4 1.7 0.017 0.008 1.0 0.20 0 0.09 0.07
69 0.07 0.6 1. 0.013 0.009 .2 0.20 0.17 0.11 0.06
70 0.06 0.5 1.7 0.013 0.008 0.6 0.10 0.05 0.15 0.04
表4—4
表5—1
 
No. 母材 C Si Mn P S Cu Ni Cr
1 D 0.052 0.37 1.58 0.010 0.007 0 0.77 0
2 D 0.036 0.31 1.66 0.011 0.007 0 0.85 0.01
3 D 0.073 0.31 1.58 0.011 0.007 0 1.13 0.01
4 D 0.043 0.13 1.50 0.008 0.006 0 1.01 0.09
5 D 0.061 0.58 1.40 0.010 0.006 0 0.68 0.01
6 A 0.056 0.31 1.14 0.010 0.006 0.06 0.63 0.15
7 D 0.053 0.35 1.78 0.008 0.007 0 0.85 0.26
8 D 0.051 0.31 1.66 0.007 0.006 0 0.41 0
9 A 0.053 0.38 1.52 0.009 0.006 0.06 1.48 0.14
10 D 0.061 0.37 1.60 0.010 0.007 0 0.35 0.03
11 D 0.061 0.31 1.58 0.007 0.006 0 0.41 0.05
12 D 0.061 0.32 1.43 0.008 0.006 0 0.60 0.48
13 D 0.058 0.37 1.60 0.008 0.006 0 0.64 0.15
14 D 0.052 0.25 1.56 0.009 0.007 0 0.59 0
15 B 0.053 0.30 1.60 0.009 0.006 0.08 0.91 0.20
16 A 0.056 0.38 1.36 0.009 0.006 0.06 0.84 0.05
17 A 0.053 0.37 1.60 0.008 0.006 0.007 0.75 0.01
18 B 0.047 0.29 1.53 0.010 0.009 0.08 0.82 0.03
19 B 0.051 0.36 1.52 0.009 0.009 0.08 0.74 0.07
20 A 0.048 0.25 1.53 0.009 0.007 0.06 0.39 0.27
21 B 0.051 0.36 1.69 0.010 0.006 0.08 0.83 0.07
22 B 0.037 0.29 1.52 0.008 0.009 0.08 0.75 0.03
23 B 0.061 0.18 1.37 0.010 0.007 0.08 0.96 0.04
24 C 0.075 0.18 1.55 0.007 0.007 0 0.43 0.09
25 C 0.071 0.36 1.53 0.008 0.006 0 0.68 0.03
26 C 0.065 0.42 1.58 0.021 0.006 0 0.85 0
27 D 0.061 0.31 1.56 0.008 0.006 0 0.68 0.09
28 D 0.052 0.38 1.58 0.009 0.007 0 0.68 0.01
29 A 0.056 0.32 1.44 0.00 0.007 0.06 0.67 0.02
30 A 0.054 0.3 1.61 0.009 0.006 0.06 0.76 0.03
31 B 0.055 0.28 1.51 0.006 0.024 0.06 0.57 0.37
32 B 0.060 0.36 1.55 0.024 0.007 0.08 0.91 0.05
表5—2
 
No. Mo Ti V Al B Nb O N PCM
1 0.09 0.029 0 0.012 0.0062 0.002 0.03 0.004 0.194
2 0.21 0.008 0 0.014 0.0046 0.002 0.03 0.007 0.181
3 0.13 0.024 0 0.012 0.0034 0.002 0.03 0.004 0.208
4 0.11 0.024 0 0.012 0.0057 0.002 0.04 0.004 0.179
5 0.18 0.021 0 0.014 0.0051 0.002 0.03 0.004 0.199
6 0.04 0.021 0.001 0.012 0.0069 0.003 0.04 0.004 0.181
7 0 0.028 0 0.017 0.0057 0.002 0.03 0.004 0.209
8 0.24 0.006 0 0.017 0.0055 0.002 0.03 0.005 0.195
9 0.17 0.023 0.001 0.0018 0.0044 0.098 0.03 0.004 0.210
10 0.02 0.031 0 0.012 0.0056 0.002 0.03 0.005 0.189
11 0 0.009 0 0.012 0.0058 0.002 0.03 0.004 0.188
12 0.10 0.024 0 0.014 0.0036 0.002 0.04 0.004 0.202
3 0.42 0.025 0 0.013 0.0034 0.002 0.0 0.005 0.214
14 0.58 0.023 0 0.012 0.0038 0.002 0.03 0.004 0.207
15 0.04 0.049 0 0.014 0.0021 0.008 0.04 0.006 0.185
6 0.17 0.041 0.001 0.028 0.0069 0.003 0.03 0.005 0.202
17 0.07 0.023 0.001 0.019 0.0078 0.003 0.03 0.005 0.205
18 0.15 0.024 0 0.014 0.0056 0.008 0.05 0.004 0.190
19 0.11 0.021 0 0.011 0.0051 0.012 0.03 0.004 0.192
20 0.11 0.025 0.001 0.013 0.0040 0.003 0.04 0.004 0.183
21 0.16 0.048 0 0.016 0.0078 0.008 0.03 0.006 0.218
22 0.15 0.037 0 0.014 0.0052 0.008 0.03 0.005 0.176
23 0.13 0.005 0 0.015 0.0021 0.011 0.03 0.005 0.177
24 0.02 0.005 0.002 0.011 0.0020 0.093 0.04 0.005 0.182
25 0.15 0.022 0.002 0.011 0.0039 0 0.03 0.005 0.202
26 0.17 0.022 0.002 0.014 0.0033 0 0.03 0.004 0.200
27 0.15 0.026 0 0.014 0.0057 0.002 0.04 0.004 0.203
28 0.11 0.021 0 0.012 0.057 0.002 0.03 0.004 0.192
29 0.11 0.023 0.001 0.012 0.0067 0.003 0.03 0.004 0.194
30 0.13 0.037 0.01 0.014 0.0056 0.03 0.03 0.005 0.201
31 0.1 0.0 0 0.014 0.0040 0.00 0.03 0.04 0.199
32 0.05 0.039 0 0.014 0.0039 0.008 0.04 0.005 0.193
表5—3
 
No. [A]＝(Cr+Mo)/Ni [B]＝C/(Ti+20×B) 抗拉强度(MPa) 延伸率(％) 冲击值-20℃(J) 参考
1 0.13 0.34 590 26 121
2 0.25 0.37 535 27 133
3 0.13 0.79 643 23 87
4 0.20 0.31 528 26 66
5 0.28 0.49 637 24 103
6 0.30 0.35 536 26 61
7 0.30 0.38 648 23 105
8 0.59 0.44 590 24 95
9 0.21 0.48 643 23 78
10 0.13 0.42 567 26 63
11 0.11 0.48 565 25 51
12 0.98 0.63 615 25 53
13 0.89 0.62 667 23 58
14 0.99 0.53 635 24 66
15 0.26 0.58 550 22 49
16 0.26 0.31 615 25 48
17 0.10 0.30 632 22 45
18 0.22 0.34 671 24 78
19 0.25 0.42 577 25 85
20 0.97 0.45 542 25 76
21 0.27 0.25 683 22 46
22 0.24 0.26 515 23 44
23 0.18 1.29 515 26 103
24 0.25 1.67 535 26 71
25 0.26 0.72 618 25 124
26 0.20 0.74 625 26 114
27 0.34 0.44 641 24 91
28 0.18 0.39 579 25 87
29 0.10 0.35 587 25 115
30 0.21 0.36 615 23 43
31 0.06 0.45 604 23 46
32 0.10 0.1 602 25 43
表5—4
 
No. 母材 C Si Mn P S Cu Ni Cr
33 D 0.032 0.43 1.51 0.009 0.007 0 0.85 0.05
34 D 0.077 0.37 1.51 0.008 0.006 0 0.51 0.03
35 D 0.052 0.09 1.56 0.009 0.006 0 0.43 0.26
36 D 0.069 0.61 1.51 0.009 0.007 0 0.68 0
37 A 0.058 0.32 1.09 0.010 0.006 0.06 0.67 0.18
38 D 0.061 0.25 1.82 0.008 0.006 0 0.68 0.34
39 D 0.063 0.28 1.68 0.011 0.008 0 0.38 0.09
40 A 0.054 0.32 1.59 0.010 0.007 0.05 1.52 0.12
41 D 0.060 0.43 1.51 0.008 0.007 0 0.34 0.02
42 D 0.053 0.38 1.59 0.010 0.007 0 0.34 0
43 D 0.063 0.32 1.51 0.010 0.007 0 0.94 0.32
44 D 0.051 0.36 1.49 0.009 0.008 0 1.03 0.61
45 D 0.062 0.26 1.58 0.011 0.006 0 0.85 0.09
46 B 0.045 0.24 1.53 0.008 0.009 0.08 0.99 0.03
47 A 0.056 0.32 1.44 0.010 0.007 0.005 0.67 0.08
48 A 0.050 0.28 1.55 0.007 0.008 0.06 0.84 0.09
49 A 0.058 0.31 1.53 0.009 0.006 0.06 0.60 0.01
50 B 0.046 0.33 1.61 0.010 0.005 0.07 0.92 0.06
51 B 0.054 0.28 1.55 0.007 0.009 0.60 0.89 0.06
52 D 0.055 0.20 1.42 0.006 0.008 0 0.59 0.04
63 D 0.069 0.38 1.52 0.005 0.08 0 0.95 0.03
54 D 0.059 0.37 1.58 0.007 0.006 0 0.60 0.05
55 D 0.049 0.33 1.57 0.006 0.007 0 0.97 0.03
56 D 0.058 0.34 1.58 0.008 0.007 0 1.34 0.04
57 A 0.053 0.28 1.42 0.009 0.006 0.06 0.3 0.31
58 A 0.051 0.33 1.51 0.008 0.006 0.06 0.50 0.24
59 B 0.035 0.25 1.58 0.008 0.007 0.0 0.61 0.07
50 B 0.050 0.30 1.58 0.005 0.005 0.08 0.90 0.03
61 C 0.057 0.36 1.45 0.010 0.007 0 0.77 0
62 C 0.066 0.36 1.53 0.010 0.026 0 0.60 0
63 C 0.057 0.30 1.61 0.026 0.007 0 0.51 0.04
64 B 0.64 0.30 1.53 0.010 0.007 0.08 0.82 0.07
65 C 0.05 0.30 1.45 0.009 0.006 0 0.43 0.01
66 C 0.074 0.30 1.45 0.011 0.022 0 0.77 0.01
67 D 0.064 0.40 1.56 0.008 0.007 0 0.63 0
68 D 0.062 0.25 1.53 0.011 0.006 0 0.86 0.17
69 A 0.064 0.38 1.59 0.009 0.006 0.06 1.10 0.10
70 A 0.058 0.29 1.45 0.009 0.006 0.06 0.59 0.09
表5—5
 
No. Mo T1 V Al B Nb O N PCM
33 0.30 0.011 0 0.014 0.0040 0.002 0.03 0.005 0.178
34 0.15 0.013 0 0.017 0.0068 0.002 0.03 0.004 0.218
35 0.11 0.034 0 0.012 0.0057 0.002 0.05 0.004 0.189
36 0.15 0.025 0 0.012 0.0046 0.002 0.03 0.004 0.209
37 0.02 0.023 0.001 0.014 0.0072 0.003 0.05 0.005 0.184
38 0.09 0.021 0 0.016 0.0051 0.002 0.03 0.005 0.220
39 0.15 0.028 0 0.014 0.0052 0.002 0.03 0.004 0.198
40 0.26 0.018 0.001 0.017 0.0069 0.003 0.03 0.004 0.216
41 0.02 0.024 0 0.014 0.0050 0.002 0.03 0.004 0.163
42 0.04 0.013 0 0.013 0.0049 0.02 0.03 0.004 0.178
43 0.30 0.030 0 0.016 0.0034 0.002 0.04 0.004 0.218
44 0 0.011 0 0.011 0.0040 0.002 0.03 0.005 0.215
45 0.04 0.003 0 0.017 0.0046 0.002 0.05 0.004 0.194
46 0.19 0.054 0 0.014 0.0024 0.008 0.04 0.006 0.166
47 0.04 0.033 0.001 0.031 0.0067 0.003 0.03 0.005 0.162
48 0.13 0.026 0.001 0.017 0.0019 0.003 0.03 0.005 0.177
49 0.14 0.018 0.001 0.017 0.0083 0.003 0.03 0.005 0.209
50 0.08 0.032 0 0.011 0.0045 0.006 0.06 0.004 0.188
51 0.10 0.021 0 0.014 0.0050 0.008 0.03 0.007 0.194
52 0.07 0.024 0 0.012 0.0050 0.002 0.03 0.004 0.174
53 0.27 0.029 0 0.014 0.0058 0.002 0.03 0.005 0.222
64 0.01 0.021 0 0.014 0.0048 0.002 0.04 0.005 0.186
55 0.06 0.018 0 0.017 0.0058 0.002 0.04 0.004 0.189
56 0.08 0.016 0 0.013 0.0050 0.002 0.04 0.004 0.203
57 0.10 0.023 0.001 0.014 0.0047 0.003 0.03 0.086 0.188
68 0.27 0.024 0.001 0.014 0.0053 0.003 0.03 0.005 0.210
59 0.15 0.030 0 0.016 0.054 0.008 0.03 0.005 0.182
60 0.12 0.049 0 0.010 0.0079 0.008 0.03 0.004 0.207
61 0.11 0.024 0.002 0.011 0.001 0 0.04 0.008 0.193
62 0.11 0.022 0.002 0.011 0.0044 0 0.03 0.004 0.194
63 0.19 0.019 0.002 0.014 0.0055 0 0.03 0.005 0.10
64 0.15 0.029 0 0.61 0.0045 0.11 0.03 0.005 0.185
65 0.07 0.022 0.002 0.010 0.0055 0 0.03 0.00 0.17B
66 0.28 0.024. 0.002 0.018 0.0050 0 0.03 0.005 0.213
67 0.15 0.021 0 0.014 0.0073 0.002 0.04 0.005 0.213
68 0 0.024 0 0.019 0.0051 0.002 0.05 0.005 0.195
69 0.15 0.028 0.001 0.017 0.0039 0.003 0.04 0.004 0.215
70 0.04 0.038 0.001 0.012 0.0045 0.003 0.03 0.004 0.183
表5—6
 
No. [A]＝(Cr+Mo)/nt [B]＝C/(Ti+20×B) 抗拉强度(MPa) 延伸率(％) 冲击值-20℃(J) 参考
33 0.40 0.35 508 28 40
34 0.34 0.52 693 22 35
35 0.87 0.36 565 25 33
36 0.23 0.59 696 20 24
37 0.29 0.35 544 26 33
38 0.63 0.49 701 20 21
39 0.63 0.48 603 23 38
40 0.25 0.57 697 20 30
41 0.11 0.49 540 25 37
42 0.10 0.48 525 26 34
43 0.66 0.64 692 21 27
44 0.59 0.67 693 21 26
45 0.15 0.66 587 25 34
46 0.22 0.44 512 21 30
47 0.16 0.33 580 24 37
48 0.25 0.78 515 25 36
49 0.24 0.32 698 20 21
50 0.16 0.38 563 24 37
51 0.17 0.45 585 25 83 飞溅
52 0.18 0.45 506 26 53
53 0.31 0.47 698 20 21
54 0.09 0.50 557 25 35
55 0.09 0.36 576 26 37
56 0.09 0.50 625 24 36
57 1.04 0.43 559 26 29
58 1.02 0.39 653 23 27
59 0.27 0.24 537 21 47
60 0.17 0.24 637 20 43
61 0.14 0.39 582 25 29
62 0.15 0.66 585 25 114 发生高温裂纹
63 0.46 0.44 608 26 103 发生高温裂纹
64 0.27 0.37 548 26 113 发生高温裂纹
65 0.18 0.42 525 25 125 中途熔落
66 0.37 0.60 703 19 14
67 0.24 0.38 693 21 23
68 0.20 0.49 592 25 95 中途熔落
69 0.30 0.60 701 20 24 电压不稳定
70 0.23 0.45 542 24 44 气体缺陷发生

Claims (2)

1.一种在钢制外皮中填充焊剂而成的气电焊用药芯焊丝，其特征在于，基于焊丝总质量含有：
C：0.03～0.07质量％、
Si：0.3～0.8质量％、
Mn：1.5～2.2质量％、
Ni：0.4～1.5质量％、
Cr及Mo的合计量：0.05～0.60质量％、
Ti：0.02～0.20质量％、
B：0.005～0.020质量％、
Mg：0.20～0.50质量％，
并且限定Al≤0.10质量％，
含有造渣剂：1.0～2.0质量％，
该造渣剂基于焊丝总质量含有：
F：0.30～0.70质量％、
K：0.02～0.20质量％，
并且，在[A]、[B]为分别根据Cr、Mo、Ni、C、Ti、B的含量，由公式[A]＝(Cr+Mo)/Ni及[B]＝C/(Ti+20×B)求出的值时，
[A]为0.10～1.0
[B]为0.12～0.58。
2.一种通过气电焊形成的气电焊金属，其特征在于，基于焊接金属的总质量含有：
C：0.035～0.075质量％、
Si：0.1～0.6质量％、
Mn：1.1～1.8质量％、
Ni：0.4～1.5质量％、
Cr及Mo的合计量：0.05～0.60质量％、
Ti：0.005～0.050质量％、
B：0.002～0.008质量％，
并且，限定为：
O≤0.05质量％、
N≤0.007质量％、
Al≤0.03质量％、
P≤0.025质量％、
S≤0.025质量％、
Nb≤0.1质量％，
余量是Fe：90质量％以上、Cu、V及不可避免的杂质，
并且，在PCM、[A]、[B]为分别根据C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V、B的含量，由下述公式求出的值时，
PCM为0.175～0.220，
[A]为0.10～1.0，
[B]为0.25～1.67，
该公式为：
PCM＝C+(Si/30)+(Mn/20)+(Cu/20)+(Ni/60)+(Cr/20)+(Mo/15)+(V/10)+(5×B)，
[A]＝(Cr+Mo)/Ni，
[B]＝C/(Ti+20×B)。
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