JPH11138290A - Welding method and welding material - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a welding method and a welding material capable of improving the fatigue strength of a welded joint even though a special after- treatment is not always executed after welding is executed. SOLUTION: Ferro-alloy containing, by weight, 0.025 % C, 0.33% Si, 0.70% Mn, 10.0% Ni, 10.0% Cr, 0.13 % Mo is used as the welding material. Only a weld zone of a main plate 1 is preheated, end parts ((1) and (2) in a figure) which face each other in the longitudinal direction 4 in a weld zone cross section 3 of a rib plate 2 are welded, and thereafter a residual part is welded.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、船舶や橋梁等のよ
うな大型構造物の製造に有用な溶接方法に係り、特に、
溶接材料を用いて溶接を行う際に溶接継手の疲労強度を
向上できる溶接方法および溶接材料に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding method useful for manufacturing large structures such as ships and bridges.
The present invention relates to a welding method and a welding material capable of improving the fatigue strength of a welded joint when performing welding using a welding material.

【０００２】[0002]

【従来の技術】船舶，海洋構造物，ペンストック，橋梁
などにおいては、大型化とそれに伴う軽量化の目的から
使用鋼材の高強度化が求められている。これら構造物に
使用される材料としては、Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｏ等の各種合
金元素が３．０重量％未満のいわゆる低合金鉄鋼材料が
用いられ、これらの材料の引張強度レベルは３０〜１２
０kgf ／mm² である。2. Description of the Related Art In ships, offshore structures, penstocks, bridges, and the like, the use of high-strength steel materials is required for the purpose of increasing the size and reducing the weight. As materials used for these structures, so-called low alloy steel materials containing less than 3.0% by weight of various alloying elements such as Cr, Ni, and Mo are used. These materials have a tensile strength level of 30 to 12%.
It is 0 kgf / mm ² .

【０００３】そして、前記高強度化への要望に対応し
て、低合金鉄鋼材料の中で高強度のものを用いる場合に
は、高強度鋼の疲労強度は、母材については当該母材の
材料強度の増加とともに上昇するが、溶接継手では材料
強度が増加しても疲労強度が向上しないといわれている
（溶接学会全国大会講演概要，NO. ５２，１９９３，P
P．２５６−２５７参照）。[0003] In response to the demand for high strength, when a high-strength low-alloy steel material is used, the fatigue strength of the high-strength steel is reduced for the base material. It is said that the fatigue strength of welded joints does not improve even if the material strength increases (Summary of the National Meeting of J.W.S., No. 52, 1993,
P. 256-257).

【０００４】このため、従来、高強度鋼材の溶接継手の
疲労強度は低強度鋼のそれと同じであるため、隅肉溶接
等により接合した継手を採用する構造物では、高強度鋼
材を用いても設計強度を上げることができないという問
題があった。この高強度鋼材の溶接継手で疲労強度が向
上しない原因としては、引張残留応力が大きいことが挙
げられる（溶接学会論文集第１３巻第３号PP．４３８−
４４３（１９９５）参照）。For this reason, conventionally, the fatigue strength of a welded joint made of high-strength steel is the same as that of low-strength steel. Therefore, in a structure employing a joint joined by fillet welding or the like, even if high-strength steel is used. There was a problem that the design strength could not be increased. The reason why the fatigue strength is not improved in the welded joint of high-strength steel is that the tensile residual stress is large (Journal of the Japan Welding Society, Vol. 13, No. 3, PP. 438-).
443 (1995)).

【０００５】なお、高強度鋼材の溶接継手では切欠き感
度が高いことも、疲労強度が向上しない原因ではある
が、これについては溶接施工方法の改善や、例えば、特
開平５−６９１２８号公報に記載されているように、溶
接止端部をグラインダやロータリーカッタ等の研削工具
で滑らかに研削して止端半径を大きくすることによって
防止できる。The high notch sensitivity of a welded joint made of a high-strength steel material is also a factor that does not improve the fatigue strength. This is discussed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-69128. As described, this can be prevented by smoothly grinding the weld toe with a grinding tool such as a grinder or a rotary cutter to increase the toe radius.

【０００６】継手の溶接部に生じる引張残留応力は、溶
接後の溶接金属が冷却される際に熱収縮することに起因
する。図１８は、低合金鋼の被溶接材に低合金鋼からな
る被溶接材料を用いて溶接した際の溶接後の冷却過程に
おける溶接金属の収縮状態を示す図である。溶接金属
は、溶接後に図１８中の矢印の方向に熱収縮する。[0006] The tensile residual stress generated in the welded portion of the joint is caused by the fact that the weld metal after welding contracts when cooled. FIG. 18 is a diagram showing a contraction state of a weld metal in a cooling process after welding when welding is performed using a low-alloy steel material to be welded to the low-alloy steel material. The weld metal thermally contracts in the direction of the arrow in FIG. 18 after welding.

【０００７】ここで、温度低下するに従い従来の低合金
鋼からなる溶接材料を用いた場合、溶接金属は熱収縮し
て伸び（長さ）が小さくなるが、５００℃付近で伸び
（長さ）が大きくなる領域が存在する。これは、５００
℃付近にてマルテンサイト変態が生じ、このマルテンサ
イト変態にともなう溶接金属の膨張が発生するためであ
る。マルテンサイト変態が終了すると、再び熱収縮のみ
が起こり温度が下がるにつれて伸びが小さくなる。溶接
金属が凝固点から約６００℃程度まで冷却される際に
は、溶接金属の降伏応力が低いので、塑性変形を伴いな
がら冷却され、そのため、収縮により生ずる引張残留応
力は、この塑性変形により緩和される。そして、約６０
０℃以下で収縮すると、溶接金属の降伏応力が大きいた
めに、塑性変形が起こりにくく引張残留応力が導入され
ることとなる。Here, when a conventional welding material made of a low alloy steel is used as the temperature decreases, the weld metal contracts due to heat and its elongation (length) decreases, but elongates (length) at around 500 ° C. Is present in some regions. This is 500
This is because martensitic transformation occurs at around 0 ° C., and the expansion of the weld metal accompanying this martensitic transformation occurs. When the martensitic transformation ends, only heat shrinkage occurs again, and the elongation decreases as the temperature decreases. When the weld metal is cooled from the freezing point to about 600 ° C., since the yield stress of the weld metal is low, the weld metal is cooled while undergoing plastic deformation. Therefore, tensile residual stress caused by shrinkage is relaxed by this plastic deformation. You. And about 60
When shrinking at 0 ° C. or lower, the yield stress of the weld metal is large, so that plastic deformation hardly occurs and tensile residual stress is introduced.

【０００８】図１８では、約５００℃から約４００℃ま
での冷却過程において、マルテンサイト変態により膨張
するので、この間では引張残留応力が緩和されるが、そ
の後室温までの熱収縮過程において引張残留応力が導入
されることとなる。In FIG. 18, in the cooling process from about 500.degree. C. to about 400.degree. C., expansion occurs due to martensitic transformation, so that tensile residual stress is relaxed during this period. Will be introduced.

【０００９】以上が、溶接部に引張残留応力が生ずる主
な理由であるが、例えば隅肉溶接のように接合される２
つの被溶接材の大きさが異なる場合、被溶接材の熱容量
の差に起因して、引張残留応力はさらに助長される。The above is the main reason why tensile residual stress is generated in the welded portion.
If the two workpieces have different sizes, the residual tensile stress is further promoted due to the difference in heat capacity of the workpieces.

【００１０】図１９（ａ）に示すような、Ｔ型継手を隅
肉溶接により作成する場合、図１９（ｂ）に示すよう
に、主板１と副板２とを長手方向４に沿って、矢印Ａの
方向へと溶接施工を行う。この溶接施工中、主板１と副
板２の温度は、溶接部に与えられた熱により上昇してい
く。主板１と副板２とは大きさが異なる場合、主板１と
副板２とでは熱拡散の度合が異なってくる。副板２の方
が主板１に比べて体積が小さいため、この温度上昇量が
大きい。そのため、溶接施工中に生ずる熱膨張量は副板
の方が主板よりも大きくなる。したがって、溶接部(1)
を施工中に、これから溶接される溶接部(2) の部分で
は、主板１と副板２との間に熱膨張差が生じる。この熱
膨張差が生じた状態で溶接部(2) の溶接が行われるた
め、溶接部終了後の熱収縮過程で溶接部には引張残留応
力が発生する。When a T-shaped joint as shown in FIG. 19A is formed by fillet welding, as shown in FIG. 19B, the main plate 1 and the sub plate 2 are arranged along the longitudinal direction 4. Welding is performed in the direction of arrow A. During this welding operation, the temperatures of the main plate 1 and the sub-plate 2 increase due to the heat applied to the weld. When the main plate 1 and the sub plate 2 are different in size, the main plate 1 and the sub plate 2 have different degrees of heat diffusion. Since the sub plate 2 has a smaller volume than the main plate 1, the amount of temperature rise is larger. Therefore, the amount of thermal expansion generated during welding is larger in the sub-plate than in the main plate. Therefore, the weld (1)
During the construction, a difference in thermal expansion occurs between the main plate 1 and the sub plate 2 in the portion of the weld (2) to be welded. Since the welding of the welded portion (2) is performed in a state where the difference in thermal expansion is generated, a tensile residual stress is generated in the welded portion during the heat shrinkage process after the welding portion.

【００１１】また、図２０（ａ）（ｂ）に示すような、
主板１に副板２を回し隅肉溶接する継手の場合、従来の
溶接施工手順は、図２０（ｃ）に示すように副板２の溶
接部断面３における長辺部（図２０（ｃ）中(1））→短
辺部（図２０（ｃ）中(2) ）→（図２０（ｃ）中(3) ）
の順に廻して行う。なお、図２０（ｃ）で示す施工で
は、副板２の溶接部断面３が大きいために、二つに分け
て回し溶接を実施している。そして、この場合も副板２
の方が主板１に比べて体積が小さいため、溶接時には副
板２の方が主板１に比べて温度上昇量が大きい。そのた
め、長辺部を溶接する際に、副板２の方が長手方向への
伸び量が大きくなり、溶接終了後の冷却過程において溶
接部に引張残留応力が発生する。Further, as shown in FIGS.
In the case of a joint in which the sub-plate 2 is turned around the main plate 1 and fillet welding is performed, the conventional welding procedure is as shown in FIG. 20 (c), in which the long side in the welded section 3 of the sub-plate 2 (FIG. 20 (c)) Middle (1)) → Short side ((2) in FIG. 20 (c)) → ((3) in FIG. 20 (c))
In order. In addition, in the construction shown in FIG. 20 (c), since the welded section 3 of the sub-plate 2 is large, turning welding is performed in two parts. And also in this case, the secondary plate 2
Is smaller in volume than the main plate 1, so that the sub-plate 2 has a larger temperature rise than the main plate 1 during welding. Therefore, when welding the long sides, the sub-plate 2 has a larger amount of elongation in the longitudinal direction, and a tensile residual stress is generated in the welded portion in the cooling process after the end of welding.

【００１２】以上の主板と副板との間の熱膨張差に起因
した引張残留応力と、前述した溶接金属の熱収縮に伴う
引張残留応力が重畳した場合、この引張残留応力が降伏
強度程度まで上昇している場合がある。When the above-described tensile residual stress caused by the difference in thermal expansion between the main plate and the sub-plate and the above-mentioned tensile residual stress caused by the thermal contraction of the weld metal are superimposed, the residual tensile stress is reduced to about the yield strength. May be rising.

【００１３】このような溶接継手の引張残留応力を低減
する方法として、例えば、特開平４−２１７１７号公報
に記載されているように、主板に副板を回し隅肉溶接に
て接合した後に、溶接止端部をショットピーニングやハ
ンマーピーニング等によって打撃することで圧縮応力を
付与して、溶接止端部の溶接時の引張残留応力を低減す
る方法が提案されている。As a method of reducing the tensile residual stress of such a welded joint, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-21717, after turning a sub plate around a main plate and joining it by fillet welding, A method has been proposed in which a compressive stress is imparted by hitting a weld toe by shot peening, hammer peening, or the like to reduce residual tensile stress during welding of the weld toe.

【００１４】さらに、溶接部の残留応力軽減方法とし
て、特開昭５４−１３０４５１号公報に記載された溶接
方法がある。この溶接方法は、溶接金属の少なくとも最
終層を、マルテンサイト変態開始温度が室温以下となる
オーステナイト系の鉄合金からなる溶接材料で溶接した
後、これを液体窒素を用い，例えば−６０℃以下の温度
に冷却する方法である。Further, as a method for reducing the residual stress in the welded portion, there is a welding method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-130451. In this welding method, at least the final layer of the weld metal is welded with a welding material made of an austenitic iron alloy having a martensitic transformation start temperature of room temperature or lower, and then, using liquid nitrogen, for example, at -60 ° C or lower. It is a method of cooling to a temperature.

【００１５】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開平４−２１７１７号公報に記載されているような溶
接部（溶接継手）の疲労強度の向上方法では、溶接施工
後に特別な後工程を必要とし、当該溶接施工で通常，使
用されない機器及び作業を必要とする。このため、必ず
しも効率的でなく経済的な方法とはいえないという問題
がある。However, in the method for improving the fatigue strength of a welded portion (welded joint) described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-21717, a special post-process is required after welding. And equipment and operations that are not normally used in the welding work are required. Therefore, there is a problem that the method is not always efficient and economical.

【００１６】また、上述の特開昭５４−１３０４５１号
公報に記載の溶接方法においても、通常の溶接施工の後
に、液体窒素を用いて例えば−６０℃以下の温度に冷却
する作業が必要であり、さらに、本願発明の主な適用対
象である極厚板の大型の溶接継手への適用を考えると、
液体窒素を使用して溶接部全体を−６０℃等に冷却する
のは大変な作業である。Also, in the welding method described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-130451, it is necessary to perform an operation of cooling to, for example, -60 ° C. or lower using liquid nitrogen after ordinary welding. Further, considering application to a large welded joint of an extremely thick plate, which is a main application object of the present invention,
Cooling the entire weld to -60C or the like using liquid nitrogen is a daunting task.

【００１７】本発明は、このような問題点に着目してな
されたもので、通常の溶接後に止端処理や急冷処理を施
さなくても、溶接継手の疲労強度を向上できる溶接方法
及び溶接材料を提供することを課題としている。The present invention has been made in view of such a problem, and a welding method and a welding material capable of improving the fatigue strength of a welded joint without performing toe treatment or quenching after ordinary welding. The challenge is to provide

【００１８】[0018]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のうち請求項１に記載の溶接方法は、溶接材
料を用いて構造物用の低合金鉄鋼材料を溶接する溶接方
法において、溶接により生成する溶接金属を、溶接後の
冷却過程でマルテンサイト変態を起こさせ、室温におい
て該マルテンサイト変態の開始時よりも膨張している状
態とすることを特徴とするものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a welding method for welding a low alloy steel material for a structure using a welding material. In addition, the present invention is characterized in that martensite transformation is caused in a cooling process after welding of a weld metal produced by welding, so that the metal is expanded at room temperature more than at the start of the martensite transformation.

【００１９】鉄合金は先に述べたように、冷却過程にお
いて、マルテンサイト変態が生じると、マルテンサイト
変態開始からある程度温度が降下するまでの間に一旦膨
張する。本発明においては、溶接により生成する溶接金
属に、溶接後の冷却過程でマルテンサイト変態を起こさ
せ、しかも室温において該マルテンサイト変態の開始時
よりも膨張している状態とすることにより、冷却過程で
溶接金属に生じた引張残留応力を緩和する、あるいは、
引張残留応力に代えて圧縮残留応力を与えることができ
る。このため、通常の溶接継手の使用温度である室温に
おける溶接継手の疲労強度が向上する。As described above, when the martensitic transformation occurs in the cooling process, the iron alloy temporarily expands from the start of the martensitic transformation until the temperature drops to some extent. In the present invention, the martensitic transformation is caused in the cooling process after welding to the weld metal generated by welding, and moreover, at room temperature, the state is more expanded than at the start of the martensitic transformation. Relaxes the tensile residual stress generated in the weld metal by
Compressive residual stress can be given instead of tensile residual stress. Therefore, the fatigue strength of the welded joint at room temperature, which is the normal use temperature of the welded joint, is improved.

【００２０】次に、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の溶接方法に対して、前記溶接材料としてマルテ
ンサイト変態開始温度が２５０℃未満１７０℃以上の鉄
合金を使用することを特徴とするものである。Next, a second aspect of the present invention is the first aspect.
The invention is characterized in that a martensitic transformation start temperature of less than 250 ° C. and 170 ° C. or more is used as the welding material.

【００２１】図１に、本発明に係る溶接材料の変態特性
（図１中、実線）を従来の溶接材料の変態特性（図１
中、破線）と比較して示す。本発明においては、マルテ
ンサイト変態の開始温度が２５０℃未満１７０℃以上と
なる鉄合金を溶接材料として使用することで、溶接金属
のマルテンサイト変態による膨張量を大きくすることが
でき、且つ、該膨張量の大きな状態が室温付近となっ
て、溶接金属の冷却過程終了時には、当該金属がマルテ
ンサイト変態開始時よりも膨張している状態となる。こ
のため、当該膨張により圧縮残留応力が導入されて、溶
接金属の冷却過程で生じる引張残留応力が低減し、これ
によって溶接後の溶接継手の疲労強度が向上する。FIG. 1 shows the transformation characteristics of the welding material according to the present invention (solid line in FIG. 1) and the transformation characteristics of the conventional welding material (FIG. 1).
(Middle, broken line). In the present invention, the expansion temperature of the weld metal due to martensitic transformation can be increased by using an iron alloy having a starting temperature of martensitic transformation of less than 250 ° C and 170 ° C or more as a welding material, and The state where the expansion amount is large becomes around room temperature, and when the cooling process of the weld metal ends, the metal is expanded more than when the martensitic transformation starts. For this reason, compressive residual stress is introduced by the expansion, and tensile residual stress generated in the process of cooling the weld metal is reduced, thereby improving the fatigue strength of the welded joint after welding.

【００２２】なお、溶接金属のマルテンサイト変態開始
温度は被溶接材の化学組成と溶接材料の化学組成とに左
右されるが、本発明が対象とするのは被溶接材が低合金
鉄鋼材料の場合であるので、溶接材料のマルテンサイト
変態開始温度が２５０℃未満１７０℃以上となるように
溶接材料の化学組成を調整することにより、溶接金属の
マルテンサイト変態開始温度を２５０℃未満１７０℃以
上とすることが可能である。The martensitic transformation start temperature of the weld metal depends on the chemical composition of the material to be welded and the chemical composition of the welding material. The present invention is directed to the case where the material to be welded is a low alloy steel material. Therefore, by adjusting the chemical composition of the welding material such that the martensitic transformation start temperature of the welding material is less than 250 ° C and 170 ° C or more, the martensitic transformation starting temperature of the weld metal is less than 250 ° C and 170 ° C or more. It is possible.

【００２３】ここで、マルテンサイト変態開始点の温度
を２５０℃未満としたのは、マルテンサイト変態開始温
度が高くなるほど当該変態による膨張量が小さく、且
つ、変態膨張の最大点が室温よりも高い温度となるた
め、その後の室温までの冷却過程で再度熱収縮が生じ、
これにより変態膨張の効果を充分に得ることができない
からである（上記図１中の破線参照）。Here, the reason why the temperature of the martensite transformation start point is set to less than 250 ° C. is that the higher the martensite transformation start temperature is, the smaller the expansion amount due to the transformation is, and the maximum point of transformation expansion is higher than room temperature. Temperature, so heat shrinkage occurs again in the subsequent cooling process to room temperature,
This is because the effect of the transformation expansion cannot be sufficiently obtained (see the broken line in FIG. 1).

【００２４】また、マルテンサイト変態開始温度を１７
０℃以上としたのは、マルテンサイト変態開始温度が１
７０℃未満ではマルテンサイト変態が開始しても冷却過
程終了までの変態膨張量が小さく、上記変態膨張の効果
を十分に得ることができないからである。Also, the martensitic transformation onset temperature is 17
The reason why the temperature was set to 0 ° C. or higher was that the martensitic transformation starting temperature was 1
If the temperature is lower than 70 ° C., even if martensitic transformation starts, the amount of transformation expansion until the end of the cooling process is small, and the effect of the transformation expansion cannot be sufficiently obtained.

【００２５】次に請求項３に記載した発明は、請求項１
または請求項２に記載した溶接方法に用いる溶接材料で
あって、Ｃ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｍｎ，ＭｏおよびＮｂ
の含有量を下記（１）式を満たすように調整した鉄合金
であることを特徴とする溶接材料に係るものである。Next, the invention described in claim 3 is the first invention.
Or a welding material used in the welding method according to claim 2, wherein C, Cr, Ni, Si, Mn, Mo and Nb.
Is a ferrous alloy whose content is adjusted so as to satisfy the following formula (1).

【００２６】 １７０ ≦ ７１９−７９５×Ｃ（重量％）−２３．７×Ｃｒ（重量％） −２６．５×Ｎｉ（重量％）−３５．５５×Ｓｉ（重量％） −１３．２５×Ｍｎ（重量％）−２３．７×Ｍｏ（重量％） −１１．８５Ｎｂ（重量％） ＜２５０ ・・・（１） 一般に鉄鋼材料のマルテンサイト変態開始温度（Ｍｓ
点）は化学組成の影響を受けることが知られている。村
田らは、溶接学会論文集、第９巻（１９９１）第１号
「応力緩和におよぼす合金元素および変態温度の影響」
において、Ｍｓ点と各種合金元素の含有量との関係につ
いて、 Ｍｓ（℃）＝７１９−２６．５×Ｎｉeq−２３．７×Ｃｒeq Ｎｉeq ＝３０×Ｃ（重量％）＋０．５×Ｍｎ（重量％） Ｃｒeq ＝Ｃｒ（重量％）＋Ｍｏ（重量％）＋１．５×Ｓｉ（重量％） ＋０．５×Ｎｂ（重量％） なる式を得ている。170 ≦ 719−795 × C (% by weight) −23.7 × Cr (% by weight) −26.5 × Ni (% by weight) −35.55 × Si (% by weight) −13.25 × Mn (% By weight) -23.7 × Mo (% by weight) -11.85 Nb (% by weight) <250 (1) Generally, the martensitic transformation start temperature (Ms) of a steel material
Is known to be affected by the chemical composition. Murata et al., Transactions of the Japan Welding Society, Vol. 9 (1991) No. 1, "Effects of Alloying Elements and Transformation Temperature on Stress Relaxation"
In the relationship between the Ms point and the contents of various alloying elements, Ms (° C.) = 719−26.5 × Nieq−23.7 × Creq Nieq = 30 × C (% by weight) + 0.5 × Mn (weight) %) Creq = Cr (% by weight) + Mo (% by weight) + 1.5 × Si (% by weight) + 0.5 × Nb (% by weight)

【００２７】前述のように、溶接継手の使用温度が室温
である場合、マルテンサイト変態開始温度が２５０℃未
満１７０℃以上の鉄合金を溶接材料として使用すること
で溶接金属のマルテンサイト変態による膨張量を大きく
することができ、且つ、該膨張量の大きな状態が室温付
近となって、溶接金属の冷却過程終了時には、当該溶接
金属がマルテンサイト変態開始時よりも膨張している状
態となる。このため、当該膨張により圧縮残留応力が導
入されて、溶接金属の冷却過程で生じる引張残留応力を
低減し、これによって溶接後の溶接継手の疲労強度が向
上する。したがって、上式によるＭｓ点が２５０℃未満
１７０℃以上となるように鉄合金のＣ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓ
ｉ，Ｍｎ，ＭｏおよびＮｂの含有量を調整することによ
り、溶接継手の疲労強度を向上させることが可能な溶接
材料を得ることができる。As described above, when the working temperature of the welded joint is room temperature, the expansion of the weld metal due to martensitic transformation is performed by using an iron alloy having a martensitic transformation start temperature of less than 250 ° C. and 170 ° C. or more as a welding material. The state where the amount of expansion can be increased and the amount of expansion is large is around room temperature, and at the end of the cooling process of the weld metal, the weld metal is expanded more than at the start of martensitic transformation. For this reason, the compressive residual stress is introduced by the expansion, and the tensile residual stress generated in the process of cooling the weld metal is reduced, thereby improving the fatigue strength of the welded joint after welding. Therefore, C, Cr, Ni, S
By adjusting the contents of i, Mn, Mo and Nb, a welding material capable of improving the fatigue strength of a welded joint can be obtained.

【００２８】次に、請求項４に記載された発明は、請求
項３に記載の溶接材料に対して、Ｃを０．１０重量％以
下、Ｃｒを８．０〜１３．０重量％、Ｎｉを５．０〜１
２．０重量％含有することを特徴とするものである。Next, the invention according to claim 4 provides the welding material according to claim 3 with 0.10% by weight or less of C, 8.0-13.0% by weight of Cr, From 5.0 to 1
It is characterized by containing 2.0% by weight.

【００２９】ここで、Ｃの含有量は、溶接性を確保し、
マルテンサイトの硬さをさげるために少ない方が好まし
く、溶接割れを生じさせないためには０．１重量％以
下、好ましくは０．０６重量％以下とするのが好まし
い。Here, the content of C ensures the weldability,
The content is preferably as small as possible in order to reduce the hardness of martensite, and it is preferably 0.1% by weight or less, preferably 0.06% by weight or less in order not to cause weld cracking.

【００３０】また、上記マルテンサイト変態開始温度
は、Ｃ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｍｎ，ＭｏおよびＮｂの含
有量を調整することにより変化させることができるが、
これら元素のうちＣｒおよびＮｉは含有量を増加させて
も、製造工程における加工性にさほど影響を及ぼさない
ので、ＣｒおよびＮｉ含有量を増加させてマルテンサイ
ト変態開始温度を調整することが好ましい。The martensitic transformation starting temperature can be changed by adjusting the contents of C, Cr, Ni, Si, Mn, Mo and Nb.
Of these elements, increasing Cr and Ni contents does not significantly affect the workability in the manufacturing process. Therefore, it is preferable to increase the Cr and Ni contents to adjust the martensitic transformation start temperature.

【００３１】ここで、Ｃｒの含有量を８．０重量％以上
としたのは、８．０重量％未満であるとマルテンサイト
変態開始温度を２５０℃未満とするために、高価なＮｉ
や、溶接材料の製造時の加工性を劣化させるその他の成
分を多量に含有させる必要がでてくるためである。ま
た、１３．０重量％以下としたのは、１３．０重量％を
超えると溶接金属の組織にフェライト組織が出現して好
ましくないからである。Here, the reason why the content of Cr is set to 8.0% by weight or more is that if the content is less than 8.0% by weight, the martensitic transformation starting temperature is set to less than 250 ° C .;
Also, it is necessary to contain a large amount of other components that deteriorate the workability during the production of the welding material. The reason why the content is set to 13.0% by weight or less is that if it exceeds 13.0% by weight, a ferrite structure appears in the structure of the weld metal, which is not preferable.

【００３２】また、Ｎｉの含有量を５．０〜１２．０重
量％に規制したのは、５．０重量％未満ではマルテンサ
イト変態開始温度を２５０℃未満とするために溶接材料
の製造時の加工性を劣化させるその他の成分を多量に含
有させる必要が生じる。また、Ｎｉは高価な元素であり
多量に添加するのは経済的にも好ましくないので、Ｎｉ
含有量の上限値は１２．０重量％とした。The Ni content is regulated to be 5.0 to 12.0% by weight. When the Ni content is less than 5.0% by weight, the martensitic transformation starting temperature is less than 250 ° C. It is necessary to contain a large amount of other components that deteriorate the processability of the steel. Also, Ni is an expensive element and it is not economically preferable to add a large amount of Ni.
The upper limit of the content was 12.0% by weight.

【００３３】なお、従来は、船舶、海洋構造物、ペンス
トック、橋梁等に用いられる厚鋼板の溶接継手を制作す
る際は、溶接材料としてＮｉ含有量が３．０重量％未
満、Ｃｒ含有量が１．０重量％未満のものが用いられて
いた。Conventionally, when producing thick steel plate welded joints used for ships, marine structures, penstocks, bridges, etc., the Ni content is less than 3.0% by weight and the Cr content is as a welding material. Was less than 1.0% by weight.

【００３４】次に、請求項５に記載された発明は、請求
項４に記載した溶接材料に対して、Ｓｉを０．２〜１．
０重量％、Ｍｎを０．４〜２．５重量％、Ｍｏを４．０
重量％以下、Ｎｂを１．０重量％以下含有することを特
徴とするものである。Next, according to the invention as set forth in claim 5, the welding material as set forth in claim 4 contains 0.2 to 1.
0% by weight, 0.4 to 2.5% by weight of Mn, and 4.0% of Mo.
% Of Nb and 1.0% by weight or less of Nb.

【００３５】ここで、Ｓｉの含有量を０．２〜１．０重
量％としたのは、Ｓｉは脱酸材として添加されるため
０．２重量％は必要であり、１．０重量％を超えると溶
接材料製造工程における加工性が低下するためである。Here, the reason why the content of Si is set to 0.2 to 1.0% by weight is that 0.2% by weight is necessary because Si is added as a deoxidizing material, and 1.0% by weight is required. This is because, when the ratio exceeds, the workability in the welding material manufacturing process is reduced.

【００３６】同様に、Ｍｎの含有量を０．４〜２．５重
量％としたのは、Ｍｎは脱酸材として添加されるため
０．４重量％以上は必要であり、２．５重量％を超える
と溶接材料製造工程における加工性が低下するためであ
る。Similarly, the reason why the content of Mn is set to 0.4 to 2.5% by weight is that Mn is added as a deoxidizing agent, so that at least 0.4% by weight is required. %, The workability in the welding material manufacturing process is reduced.

【００３７】また、Ｍｏは、溶接部に耐食性を持たせる
目的で添加することができるが、Ｍｏの含有量が４．０
重量％を超えると溶接材料製造工程における加工性が低
下するため、Ｍｏの含有量を４．０重量％以下とした。Further, Mo can be added for the purpose of imparting corrosion resistance to the welded portion, but the content of Mo is 4.0.
If the amount exceeds Mo, the workability in the welding material manufacturing process is reduced. Therefore, the Mo content is set to 4.0 wt% or less.

【００３８】また、Ｎｂは、マルテンサイト変態開始温
度を低下させる効果があるために添加することができる
が、Ｎｂ含有量が１．０重量％を超えると、溶接材料製
造工程における加工性が低下するため、Ｎｂの含有量は
１．０重量％以下とした。Nb can be added because it has the effect of lowering the martensitic transformation onset temperature. However, if the Nb content exceeds 1.0% by weight, the workability in the welding material manufacturing process decreases. Therefore, the content of Nb is set to 1.0% by weight or less.

【００３９】次に、請求項６に記載した本発明は、溶接
材料を用いて被溶接材同士を接合する溶接方法におい
て、前記被溶接材同士の溶接部を、所定の間隔を開けて
部分的に溶接し、ついで残部を溶接することを特徴とす
るものである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a welding method for joining materials to be welded together by using a welding material. , And then the remainder is welded.

【００４０】前述のように、被溶接材同士の大きさが異
なる場合、溶接時の温度上昇量の違いにより被溶接材同
士の熱膨張差が発生する。そのため、溶接後の冷却過程
における被溶接材同士の収縮量の違いにより、溶接金属
に引張残留応力が生ずる。As described above, when the sizes of the materials to be welded are different from each other, a difference in thermal expansion between the materials to be welded occurs due to a difference in the amount of temperature rise during welding. Therefore, a tensile residual stress is generated in the weld metal due to a difference in shrinkage between the materials to be welded in a cooling process after welding.

【００４１】本発明においては、被溶接材同士を接合す
る際に、まず、溶接部の一部について所定の間隔を開け
て部分的に溶接を行う。これにより、被溶接材の温度を
それほど上昇させずに該被溶接材同士を多数の溶接点に
より拘束させる。次に、残りの未溶接部を溶接する時に
は、被溶接材は温度上昇するが、被溶接材同士は上記溶
接点により拘束されているため溶接時に膨張差が小さく
抑えられる。そのため、溶接後の冷却過程で、接合され
た被溶接材同士の収縮量差が小さくなり、引張残留応力
の発生を低減することができる。In the present invention, when joining the materials to be welded, first, a part of the welded portion is partially welded at a predetermined interval. As a result, the materials to be welded are restrained by a number of welding points without increasing the temperature of the materials to be welded so much. Next, when the remaining unwelded portions are welded, the temperature of the material to be welded rises, but since the materials to be welded are restrained by the above welding points, the difference in expansion during welding is suppressed to a small value. Therefore, in the cooling process after welding, the difference in the amount of shrinkage between the materials to be welded becomes small, and the occurrence of tensile residual stress can be reduced.

【００４２】次に請求項７に記載した発明は、請求項６
に記載した溶接方法に対し、主板及び副板を前記被溶接
材とし、溶接施工前に、主板の接合部の温度が、副板の
接合部の温度よりも高くなるように予備加熱することを
特徴とするものである。Next, the invention described in claim 7 is applied to claim 6
In contrast to the welding method described in the above, the main plate and the sub-plate are used as the material to be welded, and before welding, preheating is performed so that the temperature of the joint of the main plate is higher than the temperature of the joint of the sub-plate. It is a feature.

【００４３】即ち、本発明によれば、上記請求項６の発
明による溶接を実施する前に、主板側の溶接部の温度を
副板の溶接部温度よりも高くなるように予備加熱を実施
してから、即ち、予め主板側を相対的に副板よりも多く
熱膨張させておいてから溶接を行うことで、主板と副板
との温度上昇及び拘束の違いによる熱膨張差を小さく
し、さらに溶接後の溶接継手に残留する引張応力を低減
できる。That is, according to the present invention, before performing the welding according to the sixth aspect of the present invention, preheating is performed so that the temperature of the welded portion on the main plate side becomes higher than the temperature of the welded portion of the subplate. After that, in other words, by performing the welding after the main plate side is relatively thermally expanded more than the sub-plate in advance, the difference in thermal expansion between the main plate and the sub-plate due to a difference in temperature rise and restraint is reduced, Further, the tensile stress remaining in the welded joint after welding can be reduced.

【００４４】次に、請求項８に記載した発明は、請求項
６または請求項７に記載された溶接方法に対し、溶接材
料を用いて構造物用の低合金鉄鋼材料を溶接する溶接方
法において、溶接により生成する溶接金属を、溶接後の
冷却過程でマルテンサイト変態を起こさせ、室温におい
て該マルテンサイト変態の開始時よりも膨張している状
態とすることを特徴とするものである。Next, the invention according to claim 8 is different from the welding method according to claim 6 or 7 in the method for welding a low alloy steel material for a structure using a welding material. In addition, the present invention is characterized in that martensite transformation is caused in a cooling process after welding of a weld metal produced by welding, so that the metal is expanded at room temperature more than at the start of the martensite transformation.

【００４５】即ち、本発明においては、上記請求項６又
は請求項７に記載した発明の作用に加えて請求項１に記
載した発明の作用を有する。次に、請求項９に記載した
発明は、請求項８に記載した溶接方法に対し、前記溶接
材料として、マルテンサイト変態開始温度が２５０℃未
満１７０℃以上の鉄合金を使用することを特徴とするも
のである。That is, the present invention has the function of the invention described in claim 1 in addition to the function of the invention described in claim 6 or claim 7. Next, the invention according to claim 9 is characterized in that, in the welding method according to claim 8, an iron alloy having a martensitic transformation start temperature of less than 250 ° C and 170 ° C or more is used as the welding material. Is what you do.

【００４６】本発明においては、上記請求項８に記載し
た発明の作用に加えて請求項２に記載した発明の作用を
有する。The present invention has the function of the invention described in claim 2 in addition to the function of the invention described in claim 8.

【００４７】[0047]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。本実施形態は、ＨＴ７８０ＭＰ
ａクラスの高強度鋼の鋼板からなる主板１に、図２に示
すように、同一の高強度鋼材からなる副板であるリブ板
２を、回し隅肉溶接にて接合して溶接継手を形成するも
のである。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment uses the HT780MP
As shown in FIG. 2, a rib plate 2 as a sub-plate made of the same high-strength steel material is joined to a main plate 1 made of a-class high-strength steel plate by turning fillet welding to form a welded joint. Is what you do.

【００４８】溶接材料としては、Ｃを０．０２５重量
％、Ｓｉを０．３３重量％、Ｍｎを０．７０重量％、Ｎ
ｉを１０．０重量％、Ｃｒを１０．０重量％、Ｍｏを
０．１３重量％を含有する鉄合金を使用する。この溶接
材料は、マルテンサイト変態開始点Ｍｓの温度が約１９
０℃であり、図１中実線に示すようなマルテンサイト変
態特性を備える。As welding materials, 0.025% by weight of C, 0.33% by weight of Si, 0.70% by weight of Mn, N
An iron alloy containing 10.0% by weight of i, 10.0% by weight of Cr, and 0.13% by weight of Mo is used. This welding material has a martensitic transformation start point Ms temperature of about 19
0 ° C. and has martensitic transformation characteristics as shown by the solid line in FIG.

【００４９】なお、Ｍｏを含有するのは耐食性を持たせ
るためであり、また、従来の溶接材料においては、上記
添加物のうちＮｉ及びＣｒは添加されていないか、添加
されても、Ｎｉ含有量が３．０重量％未満、Ｃｒ含有量
が１．０重量％未満と微小量である。The inclusion of Mo is for the purpose of imparting corrosion resistance. In the conventional welding materials, Ni and Cr are not added, or even if they are added, of the above additives. The amount is as small as less than 3.0% by weight and the Cr content is less than 1.0% by weight.

【００５０】そして、主板１表面の溶接部にリブ板２の
溶接部である端面を当接する前に、主板１側の溶接部及
びその近傍をバーナで加熱して予備加熱を与えた後、つ
まり主板１の溶接部のみを１１０℃に予熱した後に当該
主板１の溶接部にリブ板２を当接する。その後、上記溶
接材料を使用したガスシールドの半自動アーク溶接によ
る回し隅肉溶接を行って両者１，２を接合し溶接継手６
を作製する。Before the welded portion of the rib plate 2 is brought into contact with the welded portion on the surface of the main plate 1, the welded portion on the main plate 1 side and its vicinity are heated by a burner to give preliminary heating, that is, After preheating only the welded portion of the main plate 1 to 110 ° C., the rib plate 2 is brought into contact with the welded portion of the main plate 1. Thereafter, the fillet welding by semi-automatic arc welding of the gas shield using the above welding material is performed to join the two, 1 and 2, and the welding joint 6
Is prepared.

【００５１】上記回し隅肉溶接の施工順序は、図３に示
すように、先ずリブ板２の溶接部断面３における長手方
向４で対向する端部３ａ，３ｂ（図３中、(1) 及び(2)
）を溶接する。これによって、リブ板２の長手方向４
で対向する両端部分が主板１に固定された状態となる。
即ち、リブ板２の溶接部断面３における長手方向４の伸
びが主板１に拘束された状態となる。As shown in FIG. 3, the order of the above-mentioned turning fillet welding is as follows. First, the ends 3a and 3b ((1) and (1) in FIG. (2)
Weld). Thereby, the longitudinal direction 4 of the rib plate 2
, The opposite end portions are fixed to the main plate 1.
That is, the elongation of the rib plate 2 in the longitudinal direction 4 of the welded section 3 is restricted by the main plate 1.

【００５２】次に、リブ板２の溶接部断面３における短
辺方向５で対向する部分、つまり長辺に沿って溶接を行
う（図３中、(3) 及び(4) ）。これによって、主板１に
リブ板２が隅肉溶接によって接合されて溶接継手６が形
成される。Next, welding is performed along the portion of the rib plate 2 that is opposed in the short side direction 5 in the cross section 3 of the welded portion, that is, along the long side ((3) and (4) in FIG. 3). As a result, the rib plate 2 is joined to the main plate 1 by fillet welding to form a weld joint 6.

【００５３】このとき、主として、上記長辺部分を溶接
する際の溶接線方向である上記長手方向４に熱膨張によ
る伸びを生じるが、リブ板２の溶接部断面３での長手方
向両端部分３ａ，３ｂは、先の溶接にて主板１に拘束さ
れることで、加熱時の伸びが抑えられる。このため、溶
接時の主板１とリブ板２の拘束の違いによる熱膨張差、
特に、リブ板２の溶接部断面３での長手方向４に生じる
熱膨張差が小さく抑えられる。At this time, the expansion mainly occurs due to thermal expansion in the longitudinal direction 4 which is the direction of the welding line when the long side portion is welded. , 3b are restrained by the main plate 1 by the previous welding, so that the elongation during heating is suppressed. For this reason, a difference in thermal expansion due to a difference in constraint between the main plate 1 and the rib plate 2 during welding,
In particular, the difference in thermal expansion generated in the longitudinal direction 4 at the welded section 3 of the rib plate 2 is suppressed to a small value.

【００５４】また、冷却過程において溶接金属は収縮す
るが、上述のように１９０℃まで冷却するとマルテンサ
イト変態を起こして膨張し最大に膨張した室温近傍で冷
却過程が終了する（図１参照）。この結果、溶接金属に
圧縮残留が付与され引張残留応力が低減する。The weld metal shrinks during the cooling process, but when it is cooled to 190 ° C. as described above, the martensitic transformation occurs and expands, and the cooling process ends at around room temperature where the maximum expansion has occurred (see FIG. 1). As a result, compression residual is given to the weld metal, and tensile residual stress is reduced.

【００５５】さらに、主板１の溶接部は予備加熱によっ
てリブ板２の溶接部よりも若干膨張させてから上記のよ
うな溶接を実施しているので、溶接部の温度の違いから
くる溶接時の熱膨張差が小さく抑えられて、これによっ
ても引張残留応力がさらに低減する。Further, since the above-described welding is performed after the welded portion of the main plate 1 is slightly expanded from the welded portion of the rib plate 2 by preheating, the welding at the time of welding due to the difference in the temperature of the welded portion is performed. The difference in thermal expansion is kept small, which further reduces the residual tensile stress.

【００５６】これによって、溶接継手６において、一般
に生じる溶接止端近傍の引張残留応力が低減されるか又
は圧縮残留応力となる。この結果、溶接施工後の研削等
の特別な後処理を行わなくても溶接継手６の疲労強度が
向上する。As a result, in the welded joint 6, the tensile residual stress generally generated near the weld toe is reduced or becomes the compressive residual stress. As a result, the fatigue strength of the welded joint 6 can be improved without performing any special post-processing such as grinding after welding.

【００５７】勿論、溶接施工後に従来のような研削等の
特別な後処理を実施して、切欠き感度も下げて更に溶接
継手６の疲労強度を向上させてもよい。ここで、上記実
施形態の溶接方法では、先ずリブ板２の溶接部断面３に
おける長手方向４で対向する端部３ａ，３ｂ（図３中、
(1) 及び(2) ）を溶接した後に、長辺に沿って溶接を行
う（図３中、(3) 及び(4) ）が、このとき、先の端部３
ａ，３ｂ（図３中、(1) 及び(2) ）に施した溶接金属が
融点以下で且つマルテンサイト変態開始温度より高いう
ちに、長辺に沿った溶接を行うことが好ましい。Of course, a special post-treatment such as grinding may be performed after welding to reduce the notch sensitivity and further improve the fatigue strength of the welded joint 6. Here, in the welding method of the above embodiment, first, ends 3a and 3b facing each other in the longitudinal direction 4 in the welded section 3 of the rib plate 2 (in FIG. 3,
After welding (1) and (2)), welding is performed along the long side ((3) and (4) in FIG. 3).
It is preferable to perform welding along the long side while the weld metal applied to a and 3b ((1) and (2) in FIG. 3) has a melting point or less and is higher than the martensitic transformation start temperature.

【００５８】すなわち、(1) 及び(2) に施した溶接金属
が、マルテンサイト変態開始温度より低い温度まで冷却
され、圧縮残留応力が導入された後に、(3) 及び(4) 位
置の溶接を行うと、新たな溶接金属の熱によって、該新
たな溶接金属に接触した(1)又は(2) の端部（溶接部断
面の角度位置）の溶接金属に対し、拘束状態で再び加熱
が行われることで上記圧縮残留応力が緩和されてしま
う。このため、(1) 又は(2) の端部における上述の変態
膨張の効果が低減してしまう。これに対して、(1) 及び
(2) に施した溶接金属がマルテンサイト変態開始温度よ
り高い温度状態のうちに、(3) 及び(4) 位置の溶接を行
うことで、(1) 及び(2) の溶接金属が変態膨張が生じる
前に再加熱され、この結果、変態膨張による引張残留応
力の緩和の効果が有効に働くようになる。That is, after the weld metal subjected to (1) and (2) is cooled to a temperature lower than the martensitic transformation start temperature and a compressive residual stress is introduced, the weld metal at positions (3) and (4) is welded. Then, due to the heat of the new weld metal, the weld metal at the end (1) or (2) (the angular position of the cross-section of the weld) in contact with the new weld metal is heated again in a constrained state. By doing so, the compressive residual stress is alleviated. For this reason, the effect of the above-described transformation expansion at the end of (1) or (2) is reduced. In contrast, (1) and
By performing welding at positions (3) and (4) while the weld metal applied in (2) is at a temperature higher than the martensitic transformation start temperature, the weld metal in (1) and (2) undergoes transformation expansion. Is reheated before the occurrence of the stress, and as a result, the effect of relaxing the tensile residual stress by the transformation expansion works effectively.

【００５９】また、全溶接金属がマルテンサイト変態開
始温度よりも高い温度であるうちに溶接施工を終了させ
ることが困難である場合は、溶接施工終了後に全溶接金
属をオーステナイト化温度まで加熱し、その後は冷却す
ることにより、マルテンサイト変態を全ての溶接金属に
ついて同時に開始させるようにしてもよい。If it is difficult to complete the welding while the entire weld metal is at a temperature higher than the martensitic transformation start temperature, the entire weld metal is heated to the austenitizing temperature after the completion of the welding, Thereafter, by cooling, the martensitic transformation may be started simultaneously for all the weld metals.

【００６０】また、溶接材料の施工手順は、上記手順に
限定されない。例えば、図４に示すように、リブ板２の
溶接部断面３における長手方向４で対向する端部分３
ａ，３ｂのうち、対向する一対の角部を溶接した後に
（図４中、(1) 及び(2) ）、他の対向する一対の角部を
溶接して（図４中、(3)(4)）、主板１でリブ板２の長手
方向４の伸びを拘束した後に、残りの部分を溶接するよ
うにしてもよい（図４中、(5)(6)）。The procedure for applying the welding material is not limited to the above procedure. For example, as shown in FIG. 4, end portions 3 opposed in the longitudinal direction 4 in the welded section 3 of the rib plate 2.
After welding a pair of opposed corners of a and 3b ((1) and (2) in FIG. 4), another pair of opposed corners are welded ((3) in FIG. 4). (4)) After the main plate 1 restricts the elongation of the rib plate 2 in the longitudinal direction 4, the remaining portion may be welded ((5) (6) in FIG. 4).

【００６１】また、上記の発明の実施の形態において
は、主板１とリブ板２の溶接は、層を重ねず１層にて行
っているが、本発明における溶接材料の積層はこれに限
定されない。例えば、図５に示すように積層を３層とし
てもよい。図５（ａ）における、(1) 〜(18)は溶接積層
順を示す。この例では、リブ板２の溶接部断面３におけ
る長手方向４で対向する端部３ａ，３ｂのうち、対向す
る一対の角部の１層目の溶接を行った後に（図５（ａ）
中、(1) 及び(2) ）、他の対向する一対の角部の１層目
を溶接して（図５（ａ）中、(3) 及び(4) ）、主板１で
リブ板２の長手方向４の伸びを拘束する。その後に、長
手方向４に沿って３層の溶接を行う（図５（ａ）中、
(5)(6)(7) 及び(8)(9)(10)）。最後に上記角部の２層目
及び３層目の溶接を行う（図５（ａ）中、(11)〜(1
8)）。Further, in the above embodiment of the present invention, the main plate 1 and the rib plate 2 are welded in one layer without overlapping, but the lamination of the welding material in the present invention is not limited to this. . For example, as shown in FIG. 5, three layers may be stacked. In FIG. 5A, (1) to (18) show the welding lamination order. In this example, after welding the first layer of a pair of opposing corners among the ends 3a and 3b opposing each other in the longitudinal direction 4 in the welded section 3 of the rib plate 2 (FIG. 5A).
In the middle, (1) and (2)), the first layer of the other pair of corners facing each other is welded ((3) and (4) in FIG. In the longitudinal direction 4 is restricted. Thereafter, three layers of welding are performed along the longitudinal direction 4 (in FIG. 5A,
(5) (6) (7) and (8) (9) (10)). Finally, the second and third layers of the corner are welded ((11) to (1) in FIG. 5A).
8)).

【００６２】ここで、最初にリブ板２の長手方向で対向
する端部を溶接して、リブ板２の長手方向の伸びを拘束
してあればよく、その後の溶接材料の積層順は特に限定
されない。Here, it is only necessary to first weld the opposite ends of the rib plate 2 in the longitudinal direction to restrict the longitudinal extension of the rib plate 2, and the order of lamination of the welding material thereafter is not particularly limited. Not done.

【００６３】なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）中の断面
Ａ−Ａ’を示す図であり、上記３層の積層位置を示す図
である。この実施形態においては、１層目を積層し（図
５（ｂ）中、(1) 及び(4) ）、２層目は１層目の溶接部
に沿ってリブ板側に積層し（図５（ｂ）中、(11)及び(1
2)）、３層目を主板１に積層している（図５（ｂ）中、
(13)及び(14)）。FIG. 5B is a diagram showing a cross section AA ′ in FIG. 5A, and is a diagram showing the lamination positions of the three layers. In this embodiment, the first layer is laminated ((1) and (4) in FIG. 5B), and the second layer is laminated on the side of the rib plate along the welded portion of the first layer (FIG. 5B). Of (b), (11) and (1)
2)) The third layer is laminated on the main plate 1 (in FIG. 5B,
(13) and (14)).

【００６４】このように、積層を多層とする場合、図５
に示される例のように、最終層が主板１に接するように
することが好ましい。これは、最も疲労亀裂の発生し易
い主板１と溶接部の境界（溶接止端部）の圧縮残留応力
を最大にするためであり、この溶接部分が後続の積層に
よりオーステナイト化温度以下の温度範囲で加熱される
と、圧縮残留応力が減少するためである。As described above, when the lamination is a multilayer, FIG.
It is preferable that the final layer is in contact with the main plate 1 as in the example shown in FIG. This is for maximizing the compressive residual stress at the boundary (weld toe) between the main plate 1 and the welded portion where the fatigue crack is most likely to occur. This is because compressive residual stress decreases when heating is performed in the step (1).

【００６５】また、同様の理由、および、リブ板２の長
手方向の伸びが十分拘束された状態で溶接を行うため
に、リブ板２の長手方向で対向する端部が最後に凝固す
るように、該端部の最終層を一番最後に積層することが
好ましい。For the same reason, and in order to perform welding in a state in which the longitudinal extension of the rib plate 2 is sufficiently restrained, the rib plate 2 should be solidified lastly at the opposite end in the longitudinal direction. Preferably, the last layer at the end is laminated last.

【００６６】また、溶接材料は、上記組成に限定され
ず、上記（１）式を満たす組成であれば、さらに望まし
くは，Ｃを０．１０重量％以下好ましくは０．０６重量
％以下、Ｃｒを８．０〜１３．０重量％、Ｎｉを５．０
〜１２．０重量％含有すると共にマルテンサイト若しく
はマルテンサイト及び残留オーステナイトの組織からな
る鉄合金であれば他の溶接金属であってもよい。Further, the welding material is not limited to the above composition, and if the composition satisfies the above formula (1), more desirably, C is 0.10% by weight or less, preferably 0.06% by weight or less. 8.0 to 13.0% by weight, and Ni 5.0
Other weld metals may be used as long as they are martensite or a ferrous alloy having a structure of martensite and retained austenite.

【００６７】また、上記実施の形態では、主板１側の溶
接部にのみ予備加熱を行っているが、リブ板２側も溶接
割れを抑えるために予備加熱を行ってもよい。この場合
であっても、リブ板２の加熱時間を短くする等、加熱温
度を主板１側よりも低く抑えることが好ましい。In the above embodiment, preheating is performed only on the welded portion on the main plate 1 side. However, preheating may be performed on the rib plate 2 side to suppress welding cracks. Even in this case, it is preferable to keep the heating temperature lower than that of the main plate 1, such as by shortening the heating time of the rib plate 2.

【００６８】また、上記実施の形態では、請求項５の発
明に基づく溶接材料を用いて、及び請求項６、請求項７
の発明に基づく溶接方法を採用しているが、母材である
主板１や副板の材質や隅肉溶接の条件によっては、この
全てを採用する必要はない。In the above embodiment, the welding material according to the fifth aspect of the present invention is used, and the sixth and seventh aspects of the present invention are used.
Although the welding method based on the invention is adopted, it is not necessary to employ all of them depending on the material of the main plate 1 and the sub plate as the base material and the conditions of the fillet welding.

【００６９】なお、上記隅肉溶接による接合方法での施
工手順は、特に、副板であるリブ板２の溶接部断面３が
長方形状の場合に有効であるが、例えば、リブ板２の溶
接部断面３が正方形断面等であってもよい。正方形断面
の場合の施工手順は、図６に示すように、対角線上の角
部を溶接して（図６中(1) →(2) →(3) →(4) ）、主板
１にリブ板２の角部を拘束した後に、残部（(5)(6)(7)
(8)）を溶接すればよい。このようにすることで、(5)
等の辺部を溶接する際の溶接線方向の伸びが主板１に拘
束されるようになる。The above-described joining procedure by fillet welding is particularly effective when the welded section 3 of the rib plate 2 as the sub-plate is rectangular. The partial cross section 3 may be a square cross section or the like. In the case of a square section, as shown in FIG. 6, the diagonal corners are welded ((1) → (2) → (3) → (4) in FIG. 6) and ribs are attached to the main plate 1 as shown in FIG. After restraining the corners of the plate 2, the rest ((5) (6) (7)
(8)) may be welded. By doing this, (5)
The extension in the direction of the welding line when welding the sides such as is restricted by the main plate 1.

【００７０】また、上記実施の形態では、主板１及び副
板であるリブ板２を高強度鋼材としたが、これに限定さ
れない。低強度鋼材等であってもよい。また、図７に示
すように、リブ板２の溶接部における縁端部に開先加工
を施すことが好ましい。図７は、図２および図３に示し
た主板１とリブ板２の回し隅肉溶接において、開先加工
を施す場合を示している。Further, in the above embodiment, the main plate 1 and the rib plate 2 as the sub plate are made of high-strength steel, but the present invention is not limited to this. It may be a low-strength steel material or the like. Further, as shown in FIG. 7, it is preferable to perform a groove process on an edge portion of the welded portion of the rib plate 2. FIG. 7 shows a case where a beveling process is performed in turning fillet welding of the main plate 1 and the rib plate 2 shown in FIGS. 2 and 3.

【００７１】この開先加工により、一か所に施すことが
できる溶接金属５の量が増加して、上述の変態膨張によ
る圧縮応力を大きくすることができる。さらに、図８に
示すように、リブ板２の溶接部における縁端部に開先加
工を施すと共に、主板１とリブ板２先端部との間に１ｍ
ｍ以上５ｍｍ以下の隙間δを開けた状態で溶接を行うこ
とが好ましい。By this groove processing, the amount of the weld metal 5 that can be applied to one place is increased, and the compressive stress due to the above-described transformation expansion can be increased. Further, as shown in FIG. 8, a beveling process is performed on an edge portion of the welded portion of the rib plate 2, and 1 m is provided between the main plate 1 and the tip of the rib plate 2.
It is preferable to perform welding with a gap δ of not less than m and not more than 5 mm.

【００７２】これにより、一か所に施すことができる溶
接金属５の量が更に増加して、上述の変態膨張による圧
縮応力を大きくすることができる。なお、本実施形態で
開先加工を併用しているが、必ずしも開先加工を施さな
くてもよい。主板１とリブ板２先端部との間に隙間を設
けるだけでも溶接金属５の量を増加できるからである。As a result, the amount of the weld metal 5 that can be applied to one place is further increased, and the compressive stress due to the above-described transformation expansion can be increased. Although the groove processing is used in the present embodiment, the groove processing is not necessarily performed. This is because the amount of the weld metal 5 can be increased only by providing a gap between the main plate 1 and the tip of the rib plate 2.

【００７３】次に、第２の実施形態について図面を参照
しつつ説明する。上記実施形態と同様な部材等について
は同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態は、
室温で用いられるＴ形継手を隅肉溶接にて作製する際に
本願発明を採用した例である。Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings. The same members and the like as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In this embodiment,
This is an example in which the present invention is employed when a T-shaped joint used at room temperature is produced by fillet welding.

【００７４】即ち、図９に示すように、被溶接材である
主板１と副板２とをＴ形に位置させ、主板１と副板２の
溶接部に長手方向４に沿って溶接材料を盛っていく。こ
のとき、溶接材料として前述の実施形態の場合と同様
に、Ｃを０．０２５重量％、Ｓｉを０．３３重量％、Ｍ
ｎを０．７０重量％、Ｎｉを１０．０重量％、Ｃｒを１
０．０重量％、Ｍｏを０．１３重量％含有する鉄合金を
用いる。まず、(1) →(2) →(3) →(4) →・・・の順
に、溶接部について所定の間隔を開けて部分的に溶接材
料５ａを施す。そして、副板２の板厚方向に対向する溶
接部についても同様に、(1)'→(2)'→(3)'→(4)'→・・
・というように所定の間隔を開けて部分的に溶接を行っ
ておく。これにより、副板２が主板１により拘束され
る。That is, as shown in FIG. 9, the main plate 1 and the sub-plate 2 which are the materials to be welded are positioned in a T-shape, and the welding material is applied to the welded portion of the main plate 1 and the sub-plate 2 along the longitudinal direction 4. Prosper. At this time, as in the case of the above embodiment, 0.025% by weight of C, 0.33% by weight of Si, M
n is 0.70% by weight, Ni is 10.0% by weight, and Cr is 1%.
An iron alloy containing 0.0% by weight and 0.13% by weight of Mo is used. First, the welding material 5a is partially applied to the weld at predetermined intervals in the order of (1) → (2) → (3) → (4) →. Similarly, for the welded portion of the sub plate 2 facing in the thickness direction, (1) ′ → (2) ′ → (3) ′ → (4) ′ →.
・ Partially perform welding at predetermined intervals. Thereby, the sub plate 2 is restrained by the main plate 1.

【００７５】次に、矢印Ｏ，Ｐ，Ｑの順で長手方向４に
沿った溶接材料５ｂを施す。また、副板２の板厚方向に
対向する溶接部についても同様に、矢印Ｏ’，Ｐ’，
Ｑ’の順で長手方向４に沿った溶接を行っていく。この
時、溶接による熱により、副板２が主板１よりも温度が
高くなるが、副板２と主板１が予め部分的に溶接されて
いる（ (1)〜(4) ・・・および(1)'〜(4)'・・・）の
で、副板２の被溶接部と主板１の被溶接部との熱膨張差
が拘束される。したがって、溶接終了後の冷却過程にお
ける、主板１と副板２の収縮量の違いにより導入される
引張残留応力が小さくできる。Next, a welding material 5b along the longitudinal direction 4 is applied in the order of arrows O, P, and Q. Similarly, arrows O ', P', and
Welding along the longitudinal direction 4 is performed in the order of Q ′. At this time, the temperature of the sub-plate 2 becomes higher than that of the main plate 1 due to heat generated by welding, but the sub-plate 2 and the main plate 1 are partially welded in advance ((1) to (4)... And ( 1) 'to (4)'...), The difference in thermal expansion between the welded portion of the sub-plate 2 and the welded portion of the main plate 1 is restricted. Therefore, in the cooling process after the end of welding, the tensile residual stress introduced due to the difference in shrinkage between the main plate 1 and the sub plate 2 can be reduced.

【００７６】また、溶接材料として、Ｃを０．０２５重
量％、Ｓｉを０．３３重量％、Ｍｎを０．７０重量％、
Ｎｉを１０．０重量％、Ｃｒを１０．０重量％、Ｍｏを
０．１３重量％含有する鉄合金を用いているので、該溶
接金属が溶接後に１９０℃まで冷却されるとマルテンサ
イト変態が生じ、これによりマルテンサイト変態開始温
度から室温までの冷却過程で溶接金属が膨張する。その
ため、溶接金属が収縮することにより導入される引張残
留応力を緩和、あるいは、圧縮残留応力を与えることが
できる。As welding materials, C was 0.025% by weight, Si was 0.33% by weight, Mn was 0.70% by weight,
Since an iron alloy containing 10.0% by weight of Ni, 10.0% by weight of Cr, and 0.13% by weight of Mo is used, martensitic transformation occurs when the weld metal is cooled to 190 ° C. after welding. This causes the weld metal to expand during the cooling process from the martensitic transformation start temperature to room temperature. Therefore, the tensile residual stress introduced by the contraction of the weld metal can be reduced or a compressive residual stress can be given.

【００７７】なお、溶接施工前（(1) の溶接を行う前）
に副板２の被溶接部の温度が主板１の被溶接部の温度よ
りも高くなるように予備加熱しておくことが好ましい。
これにより、溶接施工中の主板１と副板２の温度差を小
さくすることができ、熱膨張差に起因する引張残留応力
の発生を低減でき、溶接施工後に導入される圧縮残留応
力を大きくできる。Before welding (before welding (1))
Preferably, preheating is performed so that the temperature of the welded portion of the sub-plate 2 is higher than the temperature of the welded portion of the main plate 1.
This makes it possible to reduce the temperature difference between the main plate 1 and the sub-plate 2 during welding, reduce the occurrence of tensile residual stress due to the difference in thermal expansion, and increase the compressive residual stress introduced after welding. .

【００７８】また、溶接部に施した全溶接材料がマルテ
ンサイト変態開始温度より高いうち、溶接施工を終了さ
せることが好ましい。これは、先に施した溶接金属が、
マルテンサイト変態開始温度より低い温度まで冷却され
て、圧縮応力が導入された後に次の溶接を行うと、新た
な溶接金属の熱によって、該新たな溶接金属に接触した
先に溶接した部分が加熱されることにより、上記圧縮残
留応力が緩和されてしまい、先に溶接した部分の変態膨
張の効果が低減してしまうためである。Further, it is preferable to terminate the welding while all the welding materials applied to the welded portion are higher than the martensite transformation start temperature. This is because the weld metal applied earlier is
When the next welding is performed after cooling to a temperature lower than the martensitic transformation start temperature and compressive stress is introduced, the previously welded portion in contact with the new weld metal is heated by the heat of the new weld metal. By doing so, the compressive residual stress is relaxed, and the effect of the transformation expansion of the previously welded portion is reduced.

【００７９】なお、上記第２の実施形態においては、請
求項５の発明にもとづく溶接材料を用いて、請求項６に
基づく溶接施工手順を採用しているが、母材である主板
１や副板２の材質や隅肉溶接の条件によっては、この全
てを採用する必要はない。In the second embodiment, the welding procedure according to the sixth aspect is employed using the welding material according to the fifth aspect of the present invention. Depending on the material of the plate 2 and the conditions of fillet welding, it is not necessary to employ all of them.

【００８０】次に、第３の実施形態について図面を参照
しつつ説明する。上記実施形態と同様な部材については
同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態は、突
合せ溶接に本願発明を採用した例である。Next, a third embodiment will be described with reference to the drawings. The same members as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. This embodiment is an example in which the present invention is adopted for butt welding.

【００８１】即ち、図１０に示すように、被溶接材であ
る極厚板１０，１１の端部同士を所定間隔を開けて対向
させ、その隙間に対し、多くの層を重ねるようにして溶
接を行ったものである。That is, as shown in FIG. 10, the ends of the extremely thick plates 10 and 11 which are the materials to be welded are opposed to each other at a predetermined interval, and many layers are overlapped in the gap. It was done.

【００８２】なお、極板厚であるので、板厚中央を境と
して板厚方向両側から、個別に溶接金属を重ねている。
即ち、板の両面に最終層２０が位置する。この溶接に使
用されている溶接金属としては、上記第１の実施形態に
示した溶接材料を使用する。即ち、冷却過程で、室温付
近でマルテンサイト変態膨張が最大となる溶接材料を使
用する。Since the thickness is an electrode plate, welding metals are individually stacked from both sides in the plate thickness direction with the center of the plate thickness as a boundary.
That is, the final layer 20 is located on both sides of the plate. As the welding metal used for this welding, the welding material shown in the first embodiment is used. That is, in the cooling process, a welding material that maximizes martensitic transformation expansion near room temperature is used.

【００８３】これによって、溶接金属に生じる熱収縮に
よる引張残留応力が変態膨張によって緩和される。この
場合に、先に置かれた溶接金属がマルテンサイト変態開
始温度以上のうちに次の溶接を重ねることが好ましい。
このようにすることで、先に置かれた溶接金属の変態膨
張による残留応力緩和効果を有効に作用させることが可
能となる。Thus, the residual tensile stress due to the heat shrinkage generated in the weld metal is reduced by the transformation expansion. In this case, it is preferable to repeat the next welding while the weld metal placed first is at or above the martensitic transformation start temperature.
By doing so, it becomes possible to effectively exert a residual stress relaxation effect due to transformation expansion of the weld metal placed earlier.

【００８４】このとき、図１１に示すように、最終層２
０（図１１中、ハッチング部分）の溶接に対してのみ上
記第１の実施形態に示した溶接材料を使用し、それ以外
の層の溶接には、従来の溶接材料を使用して溶接を行っ
てもよい。At this time, as shown in FIG.
The welding material shown in the first embodiment is used only for welding at 0 (hatched portion in FIG. 11), and the other layers are welded using a conventional welding material. You may.

【００８５】この場合には、上記の場合と比べると劣る
ものの、一般に溶接方向（板厚方向）に直交する方向の
残留応力が最大となる最終層直下近傍の残留応力が変態
膨張の効果によって緩和されて継手強度が向上する。In this case, although inferior to the above case, generally, the residual stress in the vicinity just below the final layer where the residual stress in the direction orthogonal to the welding direction (the thickness direction) is maximized is reduced by the effect of transformation expansion. The joint strength is improved.

【００８６】なお、本発明に基づく第２の実施形態で示
した溶接方法は、上記実施形態に限定されない。例え
ば、図１２に示されるように、副板２がパイプ形状であ
る場合にも適用できる。この場合、同図（ａ）（ｂ）に
示すように上記第１の実施形態に示した溶接材料を用い
て、溶接施工は矢印Ｎに示すように１回にて行うように
してもよいし、同図（ｃ）（ｄ）に示すように溶接材料
として従来の溶接材料を用い、溶接施工手順について
は、所定の間隔を置いて部分的に溶接金属５ａを施した
後に（図１２（ｃ）中、(1) 〜(4) ）、矢印Ｏ，Ｐ，
Ｑ，Ｒの順で残部の溶接金属５ｂの溶接を行うようにし
てもよい。また、上記第１の実施形態に示した溶接材料
を用いて、図１２（ｃ）（ｄ）の溶接施工手順を採用す
ればより効果的である。The welding method shown in the second embodiment according to the present invention is not limited to the above embodiment. For example, as shown in FIG. 12, the present invention can be applied to a case where the sub-plate 2 has a pipe shape. In this case, the welding may be performed once as shown by an arrow N using the welding material shown in the first embodiment as shown in FIGS. As shown in FIGS. 12 (c) and 12 (d), a conventional welding material is used as the welding material, and the welding procedure is performed after the welding metal 5a is partially applied at predetermined intervals (see FIG. 12 (c)). ), (1) to (4)), arrows O, P,
The welding of the remaining weld metal 5b may be performed in the order of Q and R. It is more effective to employ the welding procedure shown in FIGS. 12C and 12D using the welding material shown in the first embodiment.

【００８７】同様に、図１３〜図１５にそれぞれ示され
る、十字溶接継手、四面組立ボックス構造の溶接継手、
溶接Ｈ形鋼を作製する場合にも本発明は有効である。図
１３（ａ）（ｂ）や図１４（ａ）、図１５（ａ）のそれ
ぞれに示すように、上記第１の実施形態に示した溶接材
料を用いて溶接継手を作成してもよいし、また、従来の
溶接材料を用いて、図１３（ｃ）（ｄ）や図１４
（ｂ）、図１５（ｂ）のそれぞれに示すように、予め部
分的に溶接金属５ａを施した後に、残部に溶接金属５ｂ
を施すようにしてもよい。なお、図１３（ｃ）（ｄ）や
図１４（ｂ）、図１５（ｂ）のそれぞれに示す溶接施工
手順を実施する際に、上記第１の実施形態に示した溶接
材料を用いればより効果的である。Similarly, a cruciform welded joint, a four-sided assembled box structure welded joint shown in FIGS.
The present invention is also effective when producing a welded H-section steel. As shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b), FIGS. 14 (a) and 15 (a), a welded joint may be made using the welding material shown in the first embodiment. 13 (c) (d) and FIG. 14 using conventional welding materials.
(B), as shown in each of FIG. 15 (b), after the welding metal 5a is partially applied in advance, the welding metal 5b is
May be applied. When the welding procedure shown in each of FIGS. 13 (c) (d), 14 (b) and 15 (b) is performed, it is more preferable to use the welding material shown in the first embodiment. It is effective.

【００８８】また、上記第１の実施形態で示した溶接材
料による溶接は、アーク溶接に限定されず、図１６に示
すような溶接継手を形成するためのエレクトロスラグ溶
接に適用することもできる。Further, the welding with the welding material shown in the first embodiment is not limited to arc welding, but can be applied to electroslag welding for forming a welded joint as shown in FIG.

【００８９】また、上記第１の実施形態で示した溶接材
料は、鉄鋼材料に疲労亀裂が発見された場合等に、該疲
労亀裂部を溶接にて再接合したり、母材の欠陥部を肉盛
り溶接する場合等の補修溶接を行う際の溶接材料として
適用することもできる。Further, in the welding material shown in the first embodiment, when a fatigue crack is found in a steel material or the like, the fatigue crack portion is re-joined by welding or a defective portion of the base material is removed. It can also be applied as a welding material when performing repair welding such as build-up welding.

【００９０】[0090]

【実施例】上記方法による隅肉溶接による接合で形成し
た溶接継手の疲労強度の向上を確認すべく、次のような
ことを行った。EXAMPLES In order to confirm the improvement of the fatigue strength of a welded joint formed by fillet welding by the above method, the following was performed.

【００９１】本発明に基づく隅肉溶接と従来の隅肉溶接
によって、それぞれ板厚２０ｍｍのＨＴ７８０ＭＰａの
鋼板からなる主板１とリブ板２（副板）とを接合して溶
接継手を作製した。ここで、主板１とリブ板２の寸法
は、図２０（ａ）（ｂ）に示すものであり、主板１の両
面にリブ板２を溶接する。A main plate 1 and a rib plate 2 (sub-plate) each made of a 20 mm-thick HT780 MPa steel plate were joined by fillet welding according to the present invention and conventional fillet welding to produce a welded joint. Here, the dimensions of the main plate 1 and the rib plate 2 are as shown in FIGS. 20A and 20B, and the rib plate 2 is welded to both surfaces of the main plate 1.

【００９２】このとき、溶接継手としては、図２０
（ａ）（ｂ）に示す継手形式の他、後述の表２中に示す
ように、図７，図８，図１０，図１１，図１３，図１９
（ａ）の継手形式によっても実施している。At this time, as the welded joint, FIG.
In addition to the joint types shown in (a) and (b), as shown in Table 2 below, FIGS. 7, 8, 10, 11, 13, and 19 are used.
This is also performed according to the joint type shown in FIG.

【００９３】ここで、使用する溶接材料は、下記表１の
ものを使用する。溶接材料Ａ，Ｂ，Ｃ、Ｄ，Ｅ及びＦ
は、請求項３〜請求項５のいずれかに記載される本発明
に基づく溶接材料であり、溶接材料Ｌは、従来使用され
ている溶接材料である。また、溶接材料Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ
及びＫは各種元素の含有量が（１）式を満たしてない、
即ち、請求項３，４及び５のいずれに記載の本発明に係
る溶接材料の限定範囲も満たしていない比較例である。
また、表中数値の単位は重量％であり残部は鉄及び不可
避的元素である。Here, the welding materials used are those shown in Table 1 below. Welding materials A, B, C, D, E and F
Is a welding material according to any one of claims 3 to 5, and the welding material L is a conventionally used welding material. Also, welding materials G, H, I, J
And K are such that the content of each element does not satisfy the expression (1),
That is, it is a comparative example which does not satisfy the limited range of the welding material according to the present invention described in any of claims 3, 4 and 5.
The unit of numerical values in the table is% by weight, and the balance is iron and inevitable elements.

【００９４】[0094]

【表１】 [Table 1]

【００９５】そして、下記表２に示す組合せで溶接継手
をそれぞれ形成して、室温大気中で片振疲労試験を実施
した。疲労試験結果は、破断寿命が２×１０⁶ 回に対応
する疲労強度で示してある。[0095] Weld joints were formed in the combinations shown in Table 2 below, and were subjected to a pulsating fatigue test at room temperature in the atmosphere. The results of the fatigue test are indicated by a fatigue strength corresponding to a rupture life of 2 × 10 ⁶ times.

【００９６】[0096]

【表２】 [Table 2]

【００９７】この表のうち、継手NO. １〜１２の、回し
隅肉溶接により作製した溶接継手に着目すると、溶接材
料として、マルテンサイト変態開始温度が１７０℃〜２
５０℃の範囲内にある溶接材料Ａ〜Ｆを用いることによ
り（継手NO. １〜６）、従来の溶接材料Ｌを用いた場合
（継手NO. １２）よりも疲労強度が向上していることが
わかる。また、継手NO. ７〜１１のように、溶接材料と
してＮｉやＣｒを含有したものを用いても、溶接材料が
請求項３，４及び５に記載の本発明のいずれの範囲から
も外れたものである場合には、疲労強度が向上しないこ
とがわかる。継手NO. ７，８，１０及び１１に示すよう
に、溶接材料Ｇ，Ｈ，Ｊ及びＫを使用した場合、表１か
らわかるようにマルテンサイト変態開始温度Ｍｓ点が２
５０℃以上であるため、マルテンサイト変態後の冷却過
程において溶接金属が収縮して疲労強度が向上しないこ
とがわかる。また、継手NO. ９のように、溶接材料Ｉを
使用した場合は、マルテンサイト変態開始温度Ｍｓ点が
室温よりも低いため、溶接後、使用温度である室温まで
の冷却過程において溶接材料のマルテンサイト変態が生
じないため大きな引張残留応力が生じてしまうためであ
る。Focusing on the welded joints manufactured by turning fillet welding of joints Nos. 1 to 12 in the table, as a welding material, the martensitic transformation starting temperature is 170 ° C. to 2 ° C.
Fatigue strength is improved by using welding materials A to F in the range of 50 ° C (joint Nos. 1 to 6) as compared with the case of using conventional welding material L (joint No. 12). I understand. Further, even when a welding material containing Ni or Cr is used as in the case of the joint Nos. 7 to 11, the welding material is out of any range of the present invention described in claims 3, 4 and 5. In the case of the above, it is understood that the fatigue strength is not improved. When the welding materials G, H, J and K were used as shown in the joint Nos. 7, 8, 10 and 11, the martensitic transformation start temperature Ms point was 2 as shown in Table 1.
Since the temperature is 50 ° C. or higher, it can be seen that the weld metal shrinks during the cooling process after the martensitic transformation and the fatigue strength is not improved. Further, when the welding material I is used as in the case of the joint No. 9, the martensitic transformation start temperature Ms point is lower than the room temperature. This is because a large tensile residual stress occurs because no site transformation occurs.

【００９８】また、上記表１及び表２に基づき、溶接材
料のマルテンサイト変態開始点Ｍｓと疲労強度との関係
を求めて見ると図１７に示すような結果になった。この
図１７から次のようなことが分かる。Further, when the relationship between the martensitic transformation start point Ms of the welding material and the fatigue strength was determined based on Tables 1 and 2, the results shown in FIG. 17 were obtained. The following can be seen from FIG.

【００９９】即ち、溶接材料以外を従来の溶接方法を使
用した溶接継手NO. １〜１２に着目すると、一点鎖線で
示すような関係があり、マルテンサイト変態開始点Ｍｓ
が２５０℃以下である本願発明に基づく溶接材料を使用
することで、施工手順等を従来の方法を採用しても有効
に疲労強度が向上していることが分かる。That is, when attention is paid to welded joints Nos. 1 to 12 using conventional welding methods other than the welding material, there is a relationship indicated by a chain line, and the martensitic transformation start point Ms
It can be seen that the use of the welding material based on the present invention, which is not more than 250 ° C., effectively improves the fatigue strength even when the conventional method is used for the construction procedure and the like.

【０１００】また、溶接継手NO. １２及び１４に着目す
れば、溶接の施工手順を変えるだけでも有効に疲労強度
が向上していることが分かる。さらに、溶接継手NO. １
３及び１５に着目すれば、主板１のみを予備加熱するこ
とにより有効に疲労強度が向上していることが分かる。
また、溶接継手NO. ２９及び３１の比較においても、主
板１のみを予備加熱することにより有効に疲労強度が向
上していることが分かる。Further, paying attention to welded joint Nos. 12 and 14, it can be seen that the fatigue strength is effectively improved only by changing the welding procedure. In addition, welded joint No. 1
Focusing on Nos. 3 and 15, it can be seen that the fatigue strength is effectively improved by preheating only the main plate 1.
Also, in the comparison of welded joint Nos. 29 and 31, it can be seen that fatigue strength is effectively improved by preheating only main plate 1.

【０１０１】さらに、溶接継手NO. １６及び１７に着目
すれば、主板１のみの予備加熱と溶接の施工手順とを本
願に基づく方法を採用すると共に溶接材料についても本
願発明に基づくものを使用すると、大幅に疲労強度が向
上していることが分かる。Further, paying attention to the welded joint Nos. 16 and 17, it is assumed that the preheating of only the main plate 1 and the welding procedure are performed by the method based on the present invention, and that the welding material based on the present invention is also used. It can be seen that the fatigue strength is greatly improved.

【０１０２】また、溶接継手NO. １６及び２０に着目す
れば、開先加工を行うことで更に疲労強度が向上するこ
とが分かる。Further, paying attention to the welded joints Nos. 16 and 20, it can be seen that the bevel working further improves the fatigue strength.

【０１０３】また、溶接継手NO. １２及び２１に着目す
れば、開先加工と溶接材料についてのみ本願発明に基づ
く場合であっても、大幅に疲労強度が向上していること
が分かる。Further, paying attention to the welded joints Nos. 12 and 21, it can be seen that even when only the groove processing and the welding material are based on the present invention, the fatigue strength is greatly improved.

【０１０４】また、溶接継手NO. １６及び２２、又は溶
接継手NO. １９及び２３に着目すれば、隙間を開けた状
態で溶接を行うことを加えるだけで、更に疲労強度が向
上することが分かる。Further, focusing on welded joints Nos. 16 and 22, or welded joints Nos. 19 and 23, it can be seen that fatigue strength is further improved only by adding welding in a state where a gap is opened. .

【０１０５】また、溶接継手NO. ２０及び２４に着目す
れば、開先加工と隙間を開けた状態で溶接を行うことを
併用すると、更に疲労強度が向上していることが分か
る。このとき、溶接継手NO. ２５に着目すると、リブ板
の溶接割れを防止するために該リブ板側に予熱を加えて
も、溶接継手NO. ２０と同程度の疲労強度が得られるこ
とが分かる。Focusing on welded joints Nos. 20 and 24, it can be seen that the combined use of beveling and welding with a gap opened further improves fatigue strength. At this time, paying attention to the welded joint No. 25, it can be understood that the same fatigue strength as that of the welded joint No. 20 can be obtained even if preheating is applied to the rib plate side in order to prevent welding crack of the rib plate. .

【０１０６】さらに、溶接継手NO. ２８に着目すると、
この溶接方法は、施工した全溶接金属がマルテンサイト
変態開始温度以上の状態で全ての溶接施工を終了させた
場合であるが、施工完了時の全溶接金属がマルテンサイ
ト変態開始温度以上となるように調整すると、上記溶接
継手NO. ２４に比べて更に疲労強度が向上していること
が分かる。Further, focusing on welded joint No. 28,
This welding method is a case where all the welded metals are finished in a state where the applied welding metal is at or above the martensitic transformation start temperature, but all the weld metals at the time of completion of the application are at or above the martensitic transformation start temperature. , It can be seen that the fatigue strength is further improved as compared to the welded joint No. 24.

【０１０７】また、溶接継手NO. ４６に着目すると、溶
接施工後に溶接部全体をオーステナイト化温度よりも高
い温度である７２０℃に加熱してから冷却することによ
り、さらに疲労強度が向上することが分かる。Focusing on welded joint No. 46, fatigue strength can be further improved by heating the entire welded portion to 720 ° C., which is higher than the austenitizing temperature, and then cooling it after welding. I understand.

【０１０８】また、溶接継手NO. ２３及び２６に着目す
れば、主板とリブ板との間の隙間を５ｍｍに設定し、さ
らに開先加工を施すと、疲労強度が向上していることが
分かる。Focusing on welded joint Nos. 23 and 26, it can be seen that the fatigue strength is improved by setting the gap between the main plate and the rib plate to 5 mm and further performing beveling. .

【０１０９】また、溶接継手NO. ２７は、主板とリブ板
との間の隙間を７ｍｍとしているが、溶接継手NO. ２６
の主板とリブ板との間の隙間が５ｍｍの場合と比べてさ
ほど疲労強度は向上していない。In the welded joint No. 27, the gap between the main plate and the rib plate is set to 7 mm.
The fatigue strength is not so much improved as compared with the case where the gap between the main plate and the rib plate is 5 mm.

【０１１０】また、溶接継手NO. ２９〜３３は、回し隅
肉溶接において、図５に示す如く３層の溶接を行う場合
に本発明を適用した例である。また、溶接継手NO. ３４
は、図２０（ｂ）の (1)〜(6) の溶接施工順を３回繰り
返すことにより３層の積層を行った場合の例である。Further, welded joint Nos. 29 to 33 are examples in which the present invention is applied to the case of performing three-layer welding as shown in FIG. 5 in turning fillet welding. In addition, welded joint No. 34
Is an example of a case where three layers are laminated by repeating the welding procedure of (1) to (6) of FIG. 20B three times.

【０１１１】溶接継手NO. ３４と溶接継手NO. ３１に着
目すると、図５に示す溶接施工手順を採用することによ
り疲労強度が向上していることがわかる。また、溶接継
手NO. ２９〜３１に着目すると、溶接材料として本願発
明に基づく溶接材料Ａを用いることによりさらに疲労強
度が向上することがわかる。さらに、溶接継手NO. ３３
に着目すると、主板とリブ板との隙間を２ｍｍに設定す
るとともに、開先加工を施すことにより、大幅に疲労強
度が向上することがわかる。Focusing on welded joint No. 34 and welded joint No. 31, it can be seen that the fatigue strength is improved by employing the welding procedure shown in FIG. Focusing on welded joint Nos. 29 to 31, it can be seen that fatigue strength is further improved by using welding material A based on the present invention as a welding material. Furthermore, welded joint No. 33
Focusing on, it can be seen that the fatigue strength is greatly improved by setting the gap between the main plate and the rib plate to 2 mm and performing groove processing.

【０１１２】また、継手NO. ３５〜３８は、Ｔ形継手に
本発明の溶接方法を適用した例である。溶接継手NO. ３
７に着目すると、図９に示す溶接施工手順を採用するこ
とにより、Ｔ形継手についての従来例である溶接継手N
O. ３９に比較して疲労強度が向上していることがわか
る。The joint Nos. 35 to 38 are examples in which the welding method of the present invention is applied to a T-shaped joint. Welded joint No. 3
Focusing attention on No. 7, by adopting a welding procedure shown in FIG.
It can be seen that the fatigue strength is improved as compared with O.39.

【０１１３】また、溶接継手NO. ３６および３５に着目
すると、溶接材料として本願発明に基づく溶接材料Ａを
用いること、および、予熱を主板のみとすることにより
さらに疲労強度が向上することがわかる。Focusing on welded joints Nos. 36 and 35, it can be seen that the use of welding material A according to the present invention as a welding material and the preheating of only the main plate further improves the fatigue strength.

【０１１４】また、溶接継手NO. ４０〜４２から分かる
ように、突合せ溶接に採用した場合に大幅に疲労強度が
向上することが分かる。このとき、溶接継手NO. ４１と
４２に着目すると、最終層のみ本願発明に基づく溶接方
法で実施するだけでも有効であることが分かる。Further, as can be seen from the welded joints Nos. 40 to 42, it can be seen that the fatigue strength is greatly improved when adopted for butt welding. At this time, paying attention to the welded joint Nos. 41 and 42, it can be understood that it is effective to carry out only the final layer by the welding method based on the present invention.

【０１１５】また、溶接継手NO. ４３及び４５から分か
るように、十字継手に本願に基づく隅肉溶接による溶接
方法を採用しても、大幅に疲労強度が向上していること
が分かる。Further, as can be seen from welded joints Nos. 43 and 45, even when the welding method by fillet welding according to the present invention is applied to the cruciform joint, the fatigue strength is greatly improved.

【０１１６】また、図２０（ａ）（ｂ）に示される溶接
継手を、溶接材料Ｌを用いて、図２０（ｃ）の施工手順
にて作製し、１２０ＭＰａの応力にて片振り引張疲労試
験を実施し、長手方向で対向する溶接止端部に疲労亀裂
が発生するのを目視にて確認できたと同時に試験を中断
した。その後に、前記長手方向で対向する両溶接止端部
を溶接材料Ａ及びＬを用いて肉盛りによる補修溶接を行
って、再疲労試験を行った。Further, the welded joints shown in FIGS. 20 (a) and 20 (b) were prepared by using the welding material L according to the procedure shown in FIG. 20 (c), and subjected to a pulsating tensile fatigue test under a stress of 120 MPa. The test was interrupted at the same time that the occurrence of fatigue cracks at the weld toe portions opposed in the longitudinal direction was visually confirmed. Thereafter, repair welding was performed on both weld toe portions facing each other in the longitudinal direction by overlaying using welding materials A and L, and a re-fatigue test was performed.

【０１１７】その結果、肉盛り補修溶接後の２００万回
の疲労強度は、補修溶接に溶接材料Ａを用いた場合は１
７０ＭＰａであり、補修溶接に溶接材料Ｌを用いた場合
は８２ＭＰａであった。As a result, the fatigue strength of 2 million times after the build-up repair welding was 1 when the welding material A was used for the repair welding.
70 MPa, and 82 MPa when the welding material L was used for repair welding.

【０１１８】[0118]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の溶接
方法では、溶接施工後に研削等の後工程（特別な止端処
理）や冷却処理を施さなくても、マルテンサイト変態膨
張を有効に利用して、形成された後の溶接継手の疲労強
度を向上させることができるという効果がある。As described above, in the welding method of the present invention, the martensitic transformation expansion can be effectively achieved without performing post-processing (special toe treatment) such as grinding or cooling after welding. There is an effect that the fatigue strength of the formed welded joint can be improved by utilizing the same.

【０１１９】このとき、請求項１から請求項５のいずれ
かの発明を採用することで、溶接材料を特定するだけで
通常の溶接を実施しても溶接継手の疲労強度を向上でき
るという効果がある。At this time, by adopting any one of the first to fifth aspects of the present invention, the fatigue strength of the welded joint can be improved even if ordinary welding is performed only by specifying the welding material. is there.

【０１２０】また、請求項６の発明を採用すると、従
来、被溶接材同士を接合する際に、溶接の施工手順を変
更するだけで溶接継手の疲労強度を向上できるという効
果がある。Further, when the invention of claim 6 is employed, there is an effect that conventionally, when joining materials to be welded, the fatigue strength of the welded joint can be improved only by changing the welding procedure.

【０１２１】このとき、請求項７の発明を採用すると、
予備加熱を加えることで、さらに溶接継手の疲労強度を
向上できるという効果がある。さらに、請求項８又は請
求項９のいずれかに記載の発明のように、溶接材料によ
る変態膨張を利用することで、従来降伏強度以上に応力
が残留するような場合であっても、確実に溶接継手の疲
労強度を向上できるという効果がある。At this time, when the invention of claim 7 is adopted,
By applying the preheating, there is an effect that the fatigue strength of the welded joint can be further improved. Furthermore, by utilizing the transformation expansion caused by the welding material as in the invention according to any one of claims 8 and 9, even in the case where the stress remains higher than the conventional yield strength, it is ensured. There is an effect that the fatigue strength of the welded joint can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施の形態に係る溶接材料（実線）及
び従来の溶接材料（破線）の変態特性を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing transformation characteristics of a welding material (solid line) according to an embodiment of the present invention and a conventional welding material (dashed line).

【図２】本発明の実施の形態に係る主板にリブ板を溶接
した状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state in which a rib plate is welded to the main plate according to the embodiment of the present invention.

【図３】本発明の実施の形態に係る溶接方法の施工手順
を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a construction procedure of a welding method according to the embodiment of the present invention.

【図４】本発明の実施の形態に係る溶接方法の施工手順
の別の例を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining another example of a construction procedure of the welding method according to the embodiment of the present invention.

【図５】本発明の実施の形態に係る溶接方法の施工手順
の別の例を説明する図であり、（ａ）は平面図を、
（ｂ）はそのＡ−Ａ′断面図を表している。5A and 5B are diagrams illustrating another example of a procedure for performing the welding method according to the embodiment of the present invention, wherein FIG.
(B) is a sectional view taken along the line AA '.

【図６】本発明の実施の形態に係る溶接方法の施工手順
の別の例を説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining another example of a procedure for performing the welding method according to the embodiment of the present invention.

【図７】実施例に係る試験片の形状及び接合を示す側面
図を表している。FIG. 7 is a side view showing the shape and joining of a test piece according to an example.

【図８】本発明の実施の形態に係る開先加工と間隙とを
設けた場合の例を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which a groove processing and a gap are provided according to the embodiment of the present invention.

【図９】本発明の実施の形態に係る主板と副板とをＴ形
に接合する例を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of joining a main plate and a sub-plate in a T-shape according to the embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の実施の形態に係る突合せ溶接に対
し、本発明を適用した例を説明する図であり、（ａ）は
平面図を、（ｂ）は側面図をそれぞれ表している。10A and 10B are diagrams illustrating an example in which the present invention is applied to the butt welding according to the embodiment of the present invention, wherein FIG. 10A is a plan view and FIG. 10B is a side view.

【図１１】本発明の実施の形態に係る突合せ溶接に対
し、本発明を適用した別の例を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating another example in which the present invention is applied to the butt welding according to the embodiment of the present invention.

【図１２】本発明の実施の形態に係る副板がパイプ形状
の場合を説明する図であり、（ａ）は、その平面図、
（ｂ）はその側面図、（ｃ）は、その平面図、（ｄ）は
その側面図をそれぞれ示している。12A and 12B are diagrams illustrating a case where a sub-plate according to an embodiment of the present invention has a pipe shape, and FIG.
(B) is a side view thereof, (c) is a plan view thereof, and (d) is a side view thereof.

【図１３】十字継手に適用した例を示す図であり、
（ａ）は平面図を、（ｂ）は側面図を（ｃ）は平面図
を、（ｄ）は側面図をそれぞれ表している。FIG. 13 is a diagram showing an example applied to a cruciform joint;
(A) is a plan view, (b) is a side view, (c) is a plan view, and (d) is a side view.

【図１４】四面組立ボックス構造に適用した図であり、
（ａ）はその溶接の一例であり、（ｂ）はその溶接の別
例である。FIG. 14 is a diagram applied to a four-sided assembly box structure;
(A) is an example of the welding, and (b) is another example of the welding.

【図１５】溶接Ｈ形鋼に適用した図であり、（ａ）はそ
の溶接の一例であり、（ｂ）はその溶接の別例である。FIG. 15 is a diagram applied to a welded H-section steel, where (a) is an example of the welding and (b) is another example of the welding.

【図１６】エレクトロスラグ溶接に適用した図である。FIG. 16 is a diagram applied to electroslag welding.

【図１７】マルテンサイト変態開始点の温度と疲労強度
との関係を表す図である。FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the temperature at the martensitic transformation start point and the fatigue strength.

【図１８】溶接後の冷却過程における溶接金属の収縮状
態を示す図である。FIG. 18 is a view showing a contracted state of a weld metal in a cooling process after welding.

【図１９】Ｔ型継手を隅肉溶接により作成する場合を説
明する図であり、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）も
その斜視図である。19A and 19B are diagrams illustrating a case where a T-shaped joint is formed by fillet welding, wherein FIG. 19A is a perspective view thereof, and FIG. 19B is a perspective view thereof.

【図２０】溶接方法の施工を説明する図であり、（ａ）
はその平面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は、従来の
溶接方法の施工手順を説明する図である。FIG. 20 is a view for explaining the construction of the welding method, and (a)
Is a plan view thereof, (b) is a side view thereof, and (c) is a diagram for explaining a construction procedure of a conventional welding method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Ｍｓ マルテンサイト変態開始点 １ 主板 ２ リブ板（副板） ３ 溶接部断面 ３ａ，３ｂ 長手方向で対向する端部 ４ 長手方向 ５ 短辺方向 ６ 溶接継手 (1) 〜(18) 施工手順 Ms Martensitic transformation starting point 1 Main plate 2 Rib plate (sub-plate) 3 Welded section 3a, 3b Ends opposed in longitudinal direction 4 Longitudinal direction 5 Short side direction 6 Welded joint (1)-(18) Construction procedure

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０２ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０２Ｚ 38/48 38/48 (72)発明者 太田 昭彦 茨城県つくば市千現１丁目２番１号 科学 技術庁金属材料技術研究所内 (72)発明者 志賀 千晃 茨城県つくば市千現１丁目２番１号 科学 技術庁金属材料技術研究所内 (72)発明者 西島 敏 茨城県つくば市千現１丁目２番１号 科学 技術庁金属材料技術研究所内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification symbol FI // C22C 38/00 302 C22C 38/00 302Z 38/48 38/48 (72) Inventor Akihiko Ota 1-chome Sengen, Tsukuba-shi, Ibaraki Pref. No. 1 in the National Institute for Metals Science and Technology Agency (72) Inventor Chiaki Shiga 1-2-1 Sengen in Tsukuba City, Ibaraki Prefecture Inside the National Institute for Metals Technology Research Institute of Science and Technology Agency (72) Inventor Satoshi Nishijima Sengen in Tsukuba City, Ibaraki Prefecture No. 1-2-1 in Science and Technology Agency, Metal Materials Research Laboratory

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 溶接材料を用いて構造物用の低合金鉄鋼
材料を溶接する溶接方法において、溶接により生成する
溶接金属を、溶接後の冷却過程でマルテンサイト変態を
起こさせ、室温において該マルテンサイト変態の開始時
よりも膨張している状態とすることを特徴とする溶接方
法。In a welding method for welding a low alloy steel material for a structure using a welding material, a weld metal produced by welding undergoes martensitic transformation in a cooling process after welding, and the martensite transforms at room temperature. A welding method characterized by being in a state of being more expanded than at the start of the site transformation. 【請求項２】 前記溶接材料としてマルテンサイト変態
開始温度が２５０℃未満１７０℃以上の鉄合金を使用す
ることを特徴とする請求項１に記載した溶接方法。2. The welding method according to claim 1, wherein an iron alloy having a martensite transformation start temperature of less than 250 ° C. and 170 ° C. or more is used as the welding material. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載した溶接
方法に用いる溶接材料であって、Ｃ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓ
ｉ，Ｍｎ，ＭｏおよびＮｂの含有量を下記（１）式を満
たすように調整した鉄合金であることを特徴とする溶接
材料。 １７０ ≦ ７１９−７９５×Ｃ（重量％）−２３．７×Ｃｒ（重量％） −２６．５×Ｎｉ（重量％）−３５．５５×Ｓｉ（重量％） −１３．２５×Ｍｎ（重量％）−２３．７×Ｍｏ（重量％） −１１．８５Ｎｂ（重量％） ＜２５０ ・・・（１）3. A welding material used in the welding method according to claim 1 or 2, wherein C, Cr, Ni, S
A welding material characterized by being an iron alloy in which the contents of i, Mn, Mo and Nb are adjusted to satisfy the following formula (1). 170 ≤ 719-795 x C (wt%)-23.7 x Cr (wt%)-26.5 x Ni (wt%)-35.55 x Si (wt%)-13.25 x Mn (wt%) ) -23.7 × Mo (% by weight) -11.85 Nb (% by weight) <250 (1) 【請求項４】 Ｃを０．１０重量％以下、Ｃｒを８．０
〜１３．０重量％、Ｎｉを５．０〜１２．０重量％含有
することを特徴とする請求項３に記載された溶接材料。4. C content of 0.10% by weight or less and Cr content of 8.0.
The welding material according to claim 3, wherein the welding material contains 0.1 to 13.0% by weight of Ni and 5.0 to 12.0% by weight of Ni. 【請求項５】 Ｓｉを０．２〜１．０重量％、Ｍｎを
０．４〜２．５重量％、Ｍｏを４．０重量％以下、Ｎｂ
を１．０重量％以下含有することを特徴とする請求項４
に記載された溶接材料。5. An alloy comprising 0.2 to 1.0% by weight of Si, 0.4 to 2.5% by weight of Mn, 4.0% by weight or less of Mo, Nb
5. The composition of claim 4, wherein the content is 1.0% by weight or less.
Welding material described in. 【請求項６】 溶接材料を用いて被溶接材同士を接合す
る溶接方法において、前記被溶接材同士の溶接部を、所
定の間隔を開けて部分的に溶接し、ついで残部を溶接す
ることを特徴とする溶接方法。6. A welding method for joining materials to be welded together by using a welding material, wherein a welding portion between the materials to be welded is partially welded at a predetermined interval, and then the remaining portion is welded. Characteristic welding method. 【請求項７】 主板及び副板を前記被溶接材とし、溶接
施工前に、主板の接合部の温度が、副板の接合部の温度
よりも高くなるように予備加熱することを特徴とする請
求項数６に記載された溶接方法。7. The method according to claim 7, wherein the main plate and the sub-plate are the materials to be welded, and pre-heating is performed before welding so that the temperature of the junction of the main plate becomes higher than the temperature of the junction of the sub-plate. The welding method according to claim 6. 【請求項８】 溶接材料を用いて構造物用の低合金鉄鋼
材料を溶接する溶接方法において、溶接により生成する
溶接金属を、溶接後の冷却過程でマルテンサイト変態を
起こさせ、室温において該マルテンサイト変態の開始時
よりも膨張している状態とすることを特徴とする請求項
６または請求項７に記載された溶接方法。8. A welding method for welding a low-alloy steel material for a structure using a welding material, wherein a martensitic transformation is caused in a cooling process after the welding to form a weld metal produced by welding, The welding method according to claim 6, wherein the welding is performed in a state in which the expansion is performed more than at the start of the site transformation. 【請求項９】 前記溶接材料として、マルテンサイト変
態開始温度が２５０℃未満１７０℃以上の鉄合金を使用
することを特徴とする請求項８に記載した溶接方法。9. The welding method according to claim 8, wherein an iron alloy having a martensite transformation start temperature of less than 250 ° C. and 170 ° C. or more is used as the welding material.