RU2790854C1 - Steel welded pipe and how it is manufactured - Google Patents

Abstract

FIELD: metal industry.

SUBSTANCE: invention relates to metal industry, in particular to a welded steel pipe used in oil and natural gas transportation pipelines. The pipe is obtained by forming a 6-20 mm thick steel sheet in cylindrical by welding both ends in direction of steel sheet width and performing a single layer submerged arc welding both on inside and outside surface. The steel plate has a chemical composition containing, in wt%: C: 0.030-0.080, Si: 0.10-0.50, Mn: 1.00-2.00, P: 0.010 or less, S: 0.005 or less, Cu: 0.05 or less, Ni: 0.05 or less, Cr: 0.50 or less, Mo: 0.20 or less, Nb: 0.05 or less, V: 0.100 or less, Ti: 0.050 or less, Al: 0.01-0.05, Ca: 0.0005-0.0050, Mg: 0.0003-0.0100, REM: 0.020 or less, the rest Fe and inevitable impurities. The weld metal on the inside of the surface has a chemical composition containing, in wt%: C: 0.030-0.060, Si: 0.50 or less, Mn: 0.80-1.80, Cu: 0.05 or less, Ni: 0.05 or less, Cr: 0.30 or less, Mo: 0.10 or less, Nb: 0.040 or less, V: 0.010 or less, Ti: 0.010-0.040, B: 0.0015-0.0040, Al: 0.030 or less, O: 0.020-0.040, N: 0.007 or less, the rest Fe and inevitable impurities, the index indicating the weld metal (Pcm) hardenability is 0.140-0.180. The weld metal on the outer surface has a chemical composition containing, in wt%: C: 0.030-0.060, Si: 0.50 or less, Mn: 0.80-1.80, Cu: 0.05 or less, Ni: 0.05 or less, Cr: 0.30 or less, Mo: 0.20 or less, Nb: 0.040 or less, V: 0.010 or less, Ti: 0.010-0.040, B: 0.0015-0.0060, Al: 0.030 or less, O: 0.020-0.040, N: 0.007 or less, and remaining Fe and inevitable impurities, the Pcm is 0.140-0.185.

EFFECT: pipe has the required mechanical properties.

6 cl, 5 dwg, 9 tbl, 1 ex

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к сварной стальной трубе, которую предпочтительно можно использовать в качестве трубопроводной трубы для транспортировки нефти или природного газа, и к способу изготовления сварной стальной трубы.The present invention relates to a welded steel pipe, which can preferably be used as a pipeline pipe for transporting oil or natural gas, and to a method for manufacturing a welded steel pipe.

Уровень техникиState of the art

Поскольку сварная стальная труба, такая как стальная труба UOE, спиральная стальная труба и т.п., изготавливается путём формования стального листа в форме листа или полосы в цилиндрическую форму и выполнения сварки (например, дуговой сварки под флюсом или аналогичной) на торцах, стыкуемых в направлении ширины стального листа, образуется линейная зона сварки (так называемый шов). Сварная стальная труба, изготовленная таким образом, используется для различных целей и должна иметь качество, подходящее для таких различных целей использования. Например, чтобы использовать стальную трубу в качестве магистральной трубы для транспортировки нефти или природного газа, стальная труба должна иметь соответствующие механические свойства (например, ударную вязкость и т.п.), и, в частности, существует потребность в значительном улучшении низкотемпературной ударной вязкости для использования стальной трубы в качестве магистральной трубы, проложенной в холодном регионе.Because a welded steel pipe such as a UOE steel pipe, a spiral steel pipe, and the like, is manufactured by forming a steel sheet in the form of a sheet or a strip into a cylindrical shape, and performing welding (such as submerged arc welding or the like) on the butt ends in the direction of the width of the steel sheet, a linear welding zone (so-called seam) is formed. The welded steel pipe thus produced is used for various purposes and must be of a quality suitable for such various uses. For example, in order to use a steel pipe as a main pipe for transporting oil or natural gas, the steel pipe must have appropriate mechanical properties (such as toughness and the like), and in particular, there is a need to greatly improve low-temperature toughness for using a steel pipe as a main pipe laid in a cold region.

Для повышения качества сварной стальной трубы необходимо улучшить свойства стального листа, используемого в качестве материала, и свойства металла, образующегося в шве. Однако трудно улучшить свойства стального листа в процессе изготовления сварной стальной трубы, в котором стальному листу придают цилиндрическую форму и в котором шов подвергают сварке. Поэтому были проведены исследования по способу улучшения свойств шва (т.е. механических свойств металла сварного шва) путём контроля составляющих стального листа и сварочного материала (например, флюса или сварочной проволоки) и соответствующим сочетанием этих материалов при выполнении сварки (см. патентную литературу 1).In order to improve the quality of a welded steel pipe, it is necessary to improve the properties of the steel sheet used as a material and the properties of the metal formed in the weld. However, it is difficult to improve the properties of a steel sheet in a welded steel pipe manufacturing process in which the steel sheet is formed into a cylindrical shape and in which a seam is welded. Therefore, studies have been carried out on a method of improving the properties of the weld (i.e., the mechanical properties of the weld metal) by controlling the constituents of the steel sheet and the welding consumable (for example, flux or welding wire) and the appropriate combination of these materials when welding is performed (see Patent Literature 1 ).

Для сварки шва сварной стальной трубы широко применяют метод сварки под флюсом, а также способ, при котором сварку под флюсом выполняют с использованием двух и более электродов (то есть сварочных проволок), расположенных в линию в направлении движения преобладает сварка (так называемая многоэлектродная дуговая сварка под флюсом). Кроме того, с точки зрения повышения производительности, на практике был применён метод сварки, в котором скорость сварки увеличивается за счёт использования нескольких электродов и подачи большого сварочного тока, превышающего 1000 А.For welding the seam of a welded steel pipe, a submerged arc welding method is widely used, as well as a method in which submerged arc welding is performed using two or more electrodes (that is, welding wires) arranged in a line in the direction of travel, welding (the so-called multi-electrode arc welding) prevails. submerged). In addition, in terms of improving productivity, a welding method has been put into practice in which the welding speed is increased by using multiple electrodes and supplying a large welding current exceeding 1000A.

При использовании такой технологии дуговой сварки под флюсом с несколькими электродами можно выполнять двухстороннюю однослойную сварку шва. При выполнении двухсторонней однослойной сварки шва сварной стальной трубы сначала выполняют однослойную сварку со стороны внутренней поверхности, а затем однослойную сварку со стороны наружной поверхности. Следовательно, поскольку часть металла сварного шва со стороны внутренней поверхности подвергается повторному нагреву при сварке со стороны внешней поверхности, частично изменяются механические свойства. Поэтому были проведены исследования в отношении метода улучшения свойств шва (то есть механических свойств металлов сварного шва) путём раздельного контроля составляющих каждого из металлов сварного шва на внутренней и внешней сторонах поверхности (см. патентную литературу 2).With this multi-electrode submerged arc welding technology, double-sided single-layer seam welding can be performed. When performing double-sided single-layer welding of a seam of a welded steel pipe, first, single-layer welding is performed from the side of the inner surface, and then single-layer welding is performed from the side of the outer surface. Therefore, since a portion of the weld metal on the inner surface side is reheated by welding on the outer surface side, the mechanical properties are partially changed. Therefore, studies have been conducted on a method for improving the properties of a weld (ie, the mechanical properties of weld metals) by separately controlling the constituents of each of the weld metals on the inner and outer sides of the surface (see Patent Literature 2).

Кроме того, для использования сварной стальной трубы в качестве магистральной трубы, используемой в кислой среде, была разработана сварная стальная труба, устойчивая к кислой среде (например, эквивалентная сварной стальной трубе марок от X60 до X65, как указано в стандартах API), а поскольку сульфидное коррозионное растрескивание под напряжением склонно к возникновению в шве в кислой среде, необходимо снижать твёрдость металла сварного шва. Поэтому были проведены исследования способа снижения содержания кислорода в металле шва, то есть улучшения механических свойств металла сварного шва, путём использования комбинации сварочной проволоки с пониженным содержанием легирующих элементов и флюс с высокой основностью (см. патентную литературу 3).In addition, in order to use a welded steel pipe as a main pipe used in sour environment, a sour-resistant welded steel pipe (for example, equivalent to a welded steel pipe of grades X60 to X65 as specified in API standards) has been developed, and since sulfide stress corrosion cracking is prone to occur in the weld in an acidic environment, it is necessary to reduce the hardness of the weld metal. Therefore, studies have been carried out on a method of reducing the oxygen content of the weld metal, that is, improving the mechanical properties of the weld metal, by using a combination of a welding wire with a reduced content of alloying elements and a flux with a high basicity (see Patent Literature 3).

Кроме того, для формирования валика, имеющего подходящий эстетический вид, за счёт стабилизации формы валика, были также проведены исследования относительно способа выполнения сварки, при этом с использованием покрытия, покрывающего расплавленный шлак и расплавленный металл и прилежащую область, азот (N₂) содержащийся во флюсе заменяется диоксидом углерода (CO₂) или газообразным аргоном (Ar), а область вблизи расплавленного металла изолируется (то есть экранируется) от атмосферы (см. патентную литературу 4).In addition, in order to form a bead having a suitable aesthetic appearance by stabilizing the shape of the bead, studies were also carried out on the method of performing welding, while using a coating covering the molten slag and the molten metal and the adjacent area, nitrogen (N ₂ ) contained in flux is replaced with carbon dioxide (CO ₂ ) or argon gas (Ar), and the area near the molten metal is isolated (ie shielded) from the atmosphere (see patent literature 4).

Список цитированных источниковList of sources cited

Патентная литератураPatent Literature

PTL 1: Публикация прошедшей экспертизу заявки на патент Японии JP № 1-38851;PTL 1: Japanese Examined Patent Application Publication JP No. 1-38851;

PTL 2: Публикация не прошедшей экспертизу заявки на патент Японии JP № 9-1344;PTL 2: Publication of Japanese Unexamined Patent Application JP No. 9-1344;

PTL 3: Публикация не прошедшей экспертизу заявки на патент Японии JP № 48-100344;PTL 3: Japanese Unexamined Patent Application Publication JP No. 48-100344;

PTL 4: Публикация не прошедшей экспертизу заявки на патент Японии JP № 2010-29931.PTL 4: Publication of Japanese Unexamined Patent Application JP No. 2010-29931.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Техническая проблемаTechnical problem

Однако даже в том случае, когда технология, раскрытая в патентной литературе 1 или патентной литературе 2, используется для сварной стальной трубы, сформированной из стального листа толщиной 6-20 мм, нельзя ожидать значительного улучшения свойства шва. Это связано с тем, что при уменьшении количества продуктов раскисления, всплывающих из расплавленного металла, образующихся при выполнении сварки, увеличивается содержание кислорода в металле шва, что отрицательно сказывается на механических свойствах металла сварного шва. Такое явление имеет тенденцию возникать, когда сварная стальная труба используется в среде, в которой транспортируется нефтяное масло или природный газ, содержащий сероводород (H₂S) (так называемая среда, содержащая сероводород).However, even when the technology disclosed in Patent Literature 1 or Patent Literature 2 is used for a welded steel pipe formed from a steel sheet with a thickness of 6-20 mm, a significant improvement in the weld property cannot be expected. This is due to the fact that with a decrease in the amount of deoxidation products emerging from the molten metal formed during welding, the oxygen content in the weld metal increases, which adversely affects the mechanical properties of the weld metal. Such a phenomenon tends to occur when the welded steel pipe is used in an environment in which petroleum oil or natural gas containing hydrogen sulfide (H ₂ S) is transported (so-called hydrogen sulfide-containing environment).

В случае технологии, раскрытой в патентной литературе 3, поскольку имеет место снижение вязкости расплавленного шлака при выполнении сварки, форма валика имеет тенденцию к нестабильности.In the case of the technology disclosed in Patent Literature 3, since there is a decrease in the viscosity of the molten slag when welding is performed, the shape of the bead tends to become unstable.

В случае технологии, раскрытой в патентной литературе 4, поскольку необходимо установить сложные вспомогательные устройства, такие как трубопровод для подачи защитного газа, в дополнение к основному корпусу сварочного аппарата для дуговой сварки под флюсом, затраты на изготовление сварочного аппарата для сварной стальной трубы увеличиваются.In the case of the technology disclosed in Patent Literature 4, since it is necessary to install complicated auxiliary devices such as a shielding gas pipeline in addition to the main body of the submerged arc welding machine, the production cost of the welded steel pipe welding machine increases.

Задача настоящего изобретения состоит в решении проблемы обычных технологий и, таким образом, предложить сварную стальную трубу, имеющую толщину 6-20 мм, валик, имеющий подходящий эстетический вид, и наплавленный металл с соответствующими механическими свойствами, и способ изготовления сварной стальной трубы.The object of the present invention is to solve the problem of conventional technologies, and thus provide a welded steel pipe having a thickness of 6-20 mm, a bead having a suitable aesthetic appearance, and a weld metal with suitable mechanical properties, and a method for manufacturing a welded steel pipe.

Решение проблемыSolution

Авторы настоящего изобретения в качестве имитационного эксперимента по двухсторонней однослойной сварке шва в процессе изготовления сварной стальной трубы после стыковки двух стальных листов одинаковой толщины и выполнения однослойной сварки на нижней стороне поверхности (соответствующей внутренней стороне поверхности) листов, выполненной однослойной сваркой со стороны верхней поверхности (соответствующей стороне наружной поверхности). Толщина стальных листов, использованных в эксперименте, составляла 6-20 мм, для выполнения однослойной сварки с обеих сторон применялся метод многоэлектродной сварки под флюсом. В данном имитационном эксперименте, поскольку металл шва, сформированный на нижней стороне поверхности, подвергается повторному нагреву при сварке на верхней стороне, свойства зоны шва (в частности, механические свойства металла сварного шва на нижней стороне поверхности) частично изменились.The present inventors, as a simulation experiment of double-sided single-layer seam welding in the process of manufacturing a welded steel pipe, after joining two steel sheets of the same thickness and performing single-layer welding on the lower side of the surface (corresponding to the inner side of the surface) of the sheets, performed single-layer welding on the side of the upper surface (corresponding to side of the outer surface). The thickness of the steel sheets used in the experiment was 6-20 mm, to perform single-layer welding on both sides, the method of multi-electrode submerged arc welding was used. In this simulation, since the weld metal formed on the bottom side of the surface is reheated when welding on the top side, the properties of the weld zone (in particular, the mechanical properties of the weld metal on the bottom side of the surface) are partially changed.

Поэтому были проведены исследования механических свойств полученной зоны сварки и внешнего вида валика. В результате было обнаружено, что можно получить зону сварки, обладающую подходящими свойствами, путём раздельного контроля составляющих каждого металла сварного шва на нижней и верхней сторонах поверхности.Therefore, studies of the mechanical properties of the obtained welding zone and the appearance of the bead were carried out. As a result, it has been found that it is possible to obtain a weld zone having suitable properties by separately controlling the constituents of each weld metal on the lower and upper sides of the surface.

Настоящее изобретение было завершено на основе результатов, описанных выше.The present invention has been completed based on the results described above.

[1] Сварная стальная труба, полученная путём придания цилиндрической формы стальному листу толщиной 6-20 мм, стыковки обоих концов по ширине стального листа и выполнения однослойной дуговой сварки под флюсом на обоих, внутренней и внешней сторонах поверхности,[1] A welded steel pipe obtained by shaping a steel sheet with a thickness of 6-20mm into a cylindrical shape, joining both ends along the width of the steel sheet, and performing single-layer submerged arc welding on both the inner and outer sides of the surface,

стальной лист, имеющий химический состав, содержащий C: 0,030 - 0,080% масс., Si: 0,10 - 0,50% масс., Mn: 1,00 - 2,00% масс., P: 0,010% масс. или менее, S: 0,005% масс. или менее, Cu: 0,05% масс. или менее, Ni: 0,05% масс. или менее, Cr: 0,50% масс. или менее, Mo: 0,20% масс. или менее, Nb: 0,05% масс. или менее, V: 0,100% масс. или менее, Ti: 0,050% масс. или менее, Al: 0,01-0,05% масс., Ca: 0,0005-0,0050% масс., Mg: 0,0003-0,0100% масс., РЗМ: 0,020% масс. или менее, остальное Fe и случайные примеси,a steel sheet having a chemical composition containing C: 0.030 - 0.080 mass%, Si: 0.10 - 0.50 mass%, Mn: 1.00 - 2.00 mass%, P: 0.010 mass%. or less, S: 0.005 wt%. or less, Cu: 0.05 wt. or less, Ni: 0.05 wt. or less, Cr: 0.50 wt%. or less, Mo: 0.20 wt. or less, Nb: 0.05 wt. or less, V: 0.100% of the mass. or less, Ti: 0.050 wt%. or less, Al: 0.01-0.05 wt%, Ca: 0.0005-0.0050 wt%, Mg: 0.0003-0.0100 wt%, REM: 0.020 wt%. or less, the rest is Fe and random impurities,

металл сварного шва со стороны внутренней поверхности, имеющий химический состав, содержащий C: 0,030-0,060% масс., Si: 0,50% масс. или менее, Mn: 0,80-1,80% масс., Cu: 0,05% масс. или менее, Ni : 0,05% масс. или менее, Cr: 0,30% масс. или менее, Mo: 0,10% масс. или менее, Nb: 0,040% масс. или менее, V: 0,010% масс. или менее, Ti: 0,010-0,040% масс., B: 0,0015-0,0040% масс., Al: 0,030% масс. или менее, O: 0,020-0,040% масс., N: 0,007% масс. или менее, и остальное Fe и случайные примеси, в которых Pcm рассчитанное с использованием уравнения (1) ниже составляет 0,140-0,180, иweld metal from the side of the inner surface, having a chemical composition containing C: 0.030-0.060% wt., Si: 0.50% wt. or less, Mn: 0.80-1.80 mass%, Cu: 0.05 mass%. or less, Ni: 0.05 wt. or less, Cr: 0.30 wt%. or less, Mo: 0.10 wt%. or less, Nb: 0.040 wt%. or less, V: 0.010 wt%. or less, Ti: 0.010-0.040 mass%, B: 0.0015-0.0040 mass%, Al: 0.030 mass%. or less, O: 0.020-0.040% wt., N: 0.007% wt. or less, and the remainder of Fe and incidental impurities, in which Pcm calculated using equation (1) below is 0.140-0.180, and

металл сварного шва на внешней стороне поверхности, имеющий химический состав, содержащий C: 0,030-0,060% масс., Si: 0,50% масс. или менее, Mn: 0,80-1,80% масс., Cu: 0,05% масс. или менее, Ni : 0,05% масс. или менее, Cr: 0,30% масс. или менее, Mo: 0,20% масс. или менее, Nb: 0,040% масс. или менее, V: 0,010% масс. или менее, Ti: 0,010-0,040% масс., B: 0,0015-0,0060% масс., Al: 0,030% масс. или менее, O: 0,020-0,040% масс., N: 0,007% масс. или менее, и остальное Fe и случайных примесей, в которых Pcm рассчитанное с использованием уравнения (1) ниже составляет 0,140-0,185.weld metal on the outer side of the surface, having a chemical composition containing C: 0.030-0.060% wt., Si: 0.50% wt. or less, Mn: 0.80-1.80 mass%, Cu: 0.05 mass%. or less, Ni: 0.05 wt. or less, Cr: 0.30 wt%. or less, Mo: 0.20 wt. or less, Nb: 0.040 wt%. or less, V: 0.010 wt%. or less, Ti: 0.010-0.040 mass%, B: 0.0015-0.0060 mass%, Al: 0.030 mass%. or less, O: 0.020-0.040% wt., N: 0.007% wt. or less, and the rest is Fe and incidental impurities, in which Pcm calculated using equation (1) below is 0.140-0.185.

Pcm = [C] + [Si]/30 + ([Mn] + [Cu] + [Cr])/20 + [Ni]/60 + [Mo]/15 + [V]/10 + 5[B] ••• (1) [C]: содержание C (% масс.) в металле сварного шваPcm = [C] + [Si]/30 + ([Mn] + [Cu] + [Cr])/20 + [Ni]/60 + [Mo]/15 + [V]/10 + 5[B] ••• (1) [C]: C content (wt %) in weld metal

[Si]: содержание Si (% масс.) в металле сварного шва[Si]: Si content (wt %) in the weld metal

[Mn]: содержание Mn (% масс.) в металле сварного шва[Mn]: Mn content (wt %) in weld metal

[Cu]: содержание Cu (% масс.) в металле сварного шва[Cu]: Cu content (wt %) in the weld metal

[Cr]: содержание Cr (% масс.) в металле сварного шва[Cr]: Cr content (mass %) in the weld metal

[Ni]: содержание никеля (% масс.) в металле сварного шва[Ni]: Nickel content (wt %) in the weld metal

[Mo]: содержание Mo (% масс.) в металле сварного шва[Mo]: Mo content (wt %) in the weld metal

[V]: содержание ванадия (% масс.) в металле сварного шва[V]: vanadium content (wt %) in the weld metal

[B]: содержание B (% масс.) в металле сварного шва[B]: B content (wt %) in weld metal

[2] Способ изготовления сварной стальной трубы, включающий формование стального листа толщиной 6-20 мм и имеющего химический состав в соответствии с пунктом [1] в цилиндрическую форму со стыковкой обоих концов в направлении ширины стального листа и выполнение однослойной дуговой сварки под флюсом как с внутренней, так и с внешней стороны поверхности с формированием металлов сварного шва, имеющих химический состав по п.1.[2] A method for manufacturing a welded steel pipe, comprising forming a steel sheet with a thickness of 6-20 mm and having a chemical composition according to [1] into a cylindrical shape, butting both ends in the width direction of the steel sheet, and performing single-layer submerged arc welding as with internal and external side of the surface with the formation of weld metals having a chemical composition according to claim 1.

[3] Способ изготовления сварной стальной трубы по п.2, в котором флюс, применяемый для дуговой сварки под флюсом, выполняемой с внутренней и наружной сторон поверхности, удовлетворяет условию, что B.I. рассчитанный с использованием приведённого ниже уравнения (2), составляет 1,0-2,2.[3] The method for manufacturing a welded steel pipe according to claim 2, wherein the flux used for submerged arc welding performed on the inside and outside of the surface satisfies the condition that B.I. calculated using equation (2) below is 1.0-2.2.

B.I. = ([CaO] + [CaF₂] + [MgO] + 0,5[MnO])/{[SiO₂] + 0,5([Al₂O₃] + [TiO_2])} ••• (2)BI = ([CaO] + [CaF ₂ ] + [MgO] + 0.5[MnO])/{[SiO ₂ ] + 0.5([Al ₂ O ₃ ] + [TiO _2] )} ••• (2)

[CaO]: содержание CaO (% масс.) во флюсе[CaO]: CaO content (wt %) in the flux

[CaF₂]: содержание CaF₂ (% масс.) во флюсе[CaF ₂ ]: content of CaF ₂ (wt %) in the flux

[MgO]: содержание MgO (% масс.) во флюсе[MgO]: MgO content (wt %) in the flux

[MnO]: содержание MnO (% масс.) во флюсе[MnO]: MnO content (wt %) in the flux

[SiO₂]: содержание SiO₂ (% масс.) во флюсе[SiO ₂ ]: content of SiO ₂ (% wt.) in the flux

[Al₂O₃]: содержание Al₂O₃ (% масс.) во флюсе[Al ₂ O ₃ ]: content of Al ₂ O ₃ (wt %) in the flux

[TiO₂]: содержание TiO₂ (% масс.) во флюсе[TiO ₂ ]: content of TiO ₂ (wt %) in the flux

[4] Способ изготовления сварной стальной трубы по п. 2 или 3, в котором сварку под флюсом выполняют в условиях, при которых погонная энергия сварки на внутренней стороне поверхности Q_B (кДж/мм) удовлетворяет соотношению (3) ниже и условию, что погонная энергия сварки на внешней стороне поверхности Q_F (кДж/мм) удовлетворяет соотношению (4) ниже. [4] The method for manufacturing a welded steel pipe according to claim 2 or 3, wherein the submerged arc welding is performed under conditions where the welding heat input on the inner side of the surface Q _B (kJ/mm) satisfies the relation (3) below and the condition that the heat input of welding on the outer side of the surface Q _F (kJ/mm) satisfies the relation (4) below.

1,3 × exp(0,045 × t) ≤ Q_B ≤ 1,9 × exp(0,048 × t) ··· (3)1.3 × exp(0.045 × t) ≤ Q _B ≤ 1.9 × exp(0.048 × t) (3)

1,3 × exp(0,045 × t) ≤ Q_F ≤ 1,9 × exp(0,048 × t) ··· (4)1.3 × exp(0.045 × t) ≤ Q _F ≤ 1.9 × exp(0.048 × t) (4)

t: толщина (мм) стального листа.t: thickness (mm) of the steel sheet.

[5] Способ изготовления сварной стальной трубы по любому из пунктов 2-4, в котором дуговую сварку под флюсом выполняют с использованием способа дуговой сварки под флюсом с несколькими электродами.[5] The method for manufacturing a welded steel pipe according to any one of 2 to 4, wherein the submerged arc welding is performed using a multi-electrode submerged arc welding method.

[6] Способ изготовления сварной стальной трубы по любому из пунктов 2-5, в котором однослойную сварку выполняют со стороны наружной поверхности после того, как однослойную сварку выполняют на внутренней стороне поверхности.[6] The method for manufacturing a welded steel pipe according to any one of 2 to 5, wherein the single-layer welding is performed on the outer surface side after the single-layer welding is performed on the inner side of the surface.

Положительные эффекты изобретенияPositive effects of the invention

Согласно настоящему изобретению в случае сварки, выполняемой для изготовления сварной стальной трубы, имеющей сравнительно небольшую толщину 6-20 мм, где содержание О в металле сварного шва имеет тенденцию быть высоким, можно получить не только соответствующие механические свойства в исходной части металла сварного шва и в повторно нагретой части металла сварного шва, а также валик, имеющий подходящий эстетический вид, что оказывает значительное влияние на промышленность.According to the present invention, in the case of welding performed to produce a welded steel pipe having a relatively thin thickness of 6 to 20 mm, where the O content of the weld metal tends to be high, it is possible to obtain not only appropriate mechanical properties in the original part of the weld metal and in a reheated part of the weld metal, as well as a bead that has a suitable aesthetic appearance, which has a significant impact on the industry.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Фиг. 1 представляет схематический вид в разрезе, иллюстрирующий один пример формы канавки.Fig. 1 is a schematic sectional view illustrating one example of a groove shape.

Фиг. 2 представляет схематический вид в разрезе, иллюстрирующий положения измерения твёрдости по Виккерсу.Fig. 2 is a schematic sectional view illustrating the positions of the Vickers hardness measurement.

Фиг. 3 представляет схематический вид в разрезе, иллюстрирующий положение, в котором отбирают образец для испытания на удар по Шарпи.Fig. 3 is a schematic sectional view illustrating the position at which the specimen is taken for the Charpy impact test.

Фиг. 4 представляет схематический вид в разрезе, иллюстрирующий положение, в котором отбирают образец для испытания на удар по Шарпи.Fig. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating the position at which the specimen is taken for the Charpy impact test.

Фиг. 5 представляет схематический вид в разрезе, иллюстрирующий положение, в котором отбирают образец для испытания на удар по Шарпи.Fig. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating the position at which the specimen is taken for the Charpy impact test.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Сначала будут описаны составляющие стального листа, который является материалом сварной стальной трубы согласно настоящему изобретению.First, the constituents of the steel sheet, which is the material of the welded steel pipe according to the present invention, will be described.

C: 0,030-0,080% масс.C: 0.030-0.080 wt.

Хотя С является элементом, важным для повышения прочности стального листа, в случае, когда содержание С слишком мало, невозможно получить стальной лист с заданной прочностью. С другой стороны, в случае чрезмерно высокого содержания С происходит ухудшение ударной вязкости стального листа. Поэтому содержание С задаётся равным 0,030-0,080% масс. Предпочтительно содержание С составляет 0,040% масс. или более и 0,060% масс. или менее.Although C is an important element for increasing the strength of a steel sheet, in a case where the C content is too low, it is not possible to obtain a steel sheet with a given strength. On the other hand, if the C content is too high, the toughness of the steel sheet deteriorates. Therefore, the content of C is set equal to 0.030-0.080% of the mass. Preferably, the C content is 0.040% by weight. or more and 0.060% of the mass. or less.

Si: 0,10-0,50% масс.Si: 0.10-0.50 wt.

Si представляет собой элемент, который неизбежно содержится в процессе раскисления при приготовлении расплавленной стали и который эффективен для повышения прочности стального листа за счёт твёрдорастворное упрочнение. В случае, когда содержание Si чрезмерно низкое, невозможно получить стальной лист с заданной прочностью. С другой стороны, в случае чрезмерно высокого содержания Si происходит ухудшение ударной вязкости стального листа. Поэтому содержание Si устанавливается равным 0,10-0,50% масс. Предпочтительно нижний предел содержания Si составляет 0,20% масс., а верхний предел содержания Si составляет 0,40% масс. Si is an element that is inevitably contained in the deoxidation process of preparing molten steel, and which is effective for increasing the strength of the steel sheet through solid solution strengthening. In the case where the Si content is excessively low, it is not possible to obtain a steel sheet with a given strength. On the other hand, if the Si content is excessively high, the toughness of the steel sheet deteriorates. Therefore, the Si content is set to 0.10-0.50 wt%. Preferably, the lower limit of the Si content is 0.20 mass% and the upper limit of the Si content is 0.40 mass%.

Mn: 1,00 - 2,00% масс.Mn: 1.00 - 2.00% wt.

Хотя Mn представляет собой элемент, который важен для повышения прочности стального листа за счёт повышения упрочняемости стального листа, в случае, когда содержание Mn чрезмерно низкое, реализовать такой эффект невозможно. С другой стороны, в случае чрезмерно высокого содержания Mn легко образуется MnS, что приводит к ухудшению ударной вязкости стального листа и к водородному растрескиванию. Поэтому содержание Mn устанавливают в пределах 1,00-2,00% масс. Предпочтительно нижний предел содержания Mn составляет 1,20% масс., а верхний предел содержания Mn составляет 1,50% масс.Although Mn is an element that is important for improving the strength of the steel sheet by improving the hardenability of the steel sheet, in a case where the Mn content is excessively low, such an effect cannot be realized. On the other hand, in the case of an excessively high Mn content, MnS is easily generated, resulting in deterioration in the toughness of the steel sheet and hydrogen cracking. Therefore, the content of Mn set in the range of 1.00-2.00% of the mass. Preferably, the lower limit of the Mn content is 1.20 mass% and the upper limit of the Mn content is 1.50 mass%.

Р: 0,010% масс. или менееP: 0.010 wt. or less

P представляет элемент, который вызывает ухудшение ударной вязкости стального листа и околошовной зоны сварного шва в результате попадания примеси при приготовлении расплавленной стали. Поэтому, поскольку эффект повышения ударной вязкости увеличивается с уменьшением содержания Р, содержание Р устанавливают равным 0,010% масс. или менее. Предпочтительно нижний предел содержания Р составляет 0,001% масс. или более с учётом затрат на дефосфорацию, а верхний предел содержания Р составляет 0,006% масс. или менее.P represents an element that causes deterioration in the toughness of the steel sheet and the heat-affected zone of the weld due to the ingress of impurities in the preparation of molten steel. Therefore, since the effect of increasing toughness increases with decreasing P content, the P content is set to 0.010 mass%. or less. Preferably, the lower limit of the content of P is 0.001% of the mass. or more, taking into account the cost of dephosphorization, and the upper limit of the content of P is 0.006% of the mass. or less.

S: 0,005% масс. или менееS: 0.005 wt. or less

Поскольку S является элементом, который способствует осевой ликвации стального листа в результате попадания примеси при приготовлении расплавленной стали, качество сварной стальной трубы повышается с уменьшением содержания S. Поэтому содержание S составляет 0,005% масс. или менее. Предпочтительно нижний предел содержания серы составляет 0,001% масс. с учётом затрат на десульфурацию, а верхний предел содержания серы составляет 0,003% масс.Since S is an element that contributes to center segregation of the steel sheet due to impurity in the preparation of molten steel, the quality of the welded steel pipe improves as the S content decreases. Therefore, the S content is 0.005 mass%. or less. Preferably the lower limit of the sulfur content is 0.001 wt%. taking into account the cost of desulfurization, and the upper limit of the sulfur content is 0.003% of the mass.

Cu: 0,05% масс. или менееCu: 0.05 wt. or less

Хотя Cu является элементом, который важен для повышения прочности стального листа, в случае, когда содержание Cu чрезмерно велико, происходит ухудшение ударной вязкости околошовной зоны сварной стальной трубы. Поэтому содержание меди устанавливается равным 0,05% масс. или менее. Предпочтительно нижний предел содержания Cu составляет 0,01% масс., а верхний предел содержания Cu составляет 0,03% масс.Although Cu is an element that is important for improving the strength of the steel sheet, in the case where the content of Cu is excessively high, the toughness of the heat-affected zone of the welded steel pipe is degraded. Therefore, the copper content is set equal to 0.05% of the mass. or less. Preferably, the lower limit of the Cu content is 0.01 mass%, and the upper limit of the Cu content is 0.03 mass%.

Ni: 0,05% масс. или менееNi: 0.05 wt. or less

Хотя Ni является элементом, улучшающим прочность и ударную вязкость стального листа, в случае чрезмерно высокого содержания Ni в металле сварного шва стальной трубы возникает сульфидное коррозионное растрескивание под напряжением. Поэтому содержание Ni устанавливают равным 0,05% масс. или менее. Предпочтительно нижний предел содержания Ni составляет 0,005% масс., а верхний предел содержания Ni составлял 0,02 % масс.Although Ni is an element that improves the strength and toughness of the steel sheet, if the Ni content is excessively high in the weld metal of the steel pipe, sulfide stress corrosion cracking occurs. Therefore, the content of Ni set equal to 0.05% of the mass. or less. Preferably, the lower limit of the Ni content is 0.005 mass % and the upper limit of the Ni content is 0.02 mass %.

Cr: 0,50% масс. или менееCr: 0.50 wt. or less

Хотя Cr представляет собой элемент, который важен для повышения прочности стального листа, в случае чрезмерно высокого содержания Cr происходит ухудшение ударной вязкости сварной околошовной зоны сварной стальной трубы. Поэтому содержание Cr устанавливают равным 0,05% масс. или менее. Предпочтительно нижний предел содержания Cr составляет 0,10% масс., а верхний предел содержания Cr составляет 0,30% масс.Although Cr is an element that is important for improving the strength of the steel sheet, if the Cr content is excessively high, the toughness of the welded heat zone of the welded steel pipe is degraded. Therefore, the content of Cr is set equal to 0.05% of the mass. or less. Preferably, the lower limit of the Cr content is 0.10 mass% and the upper limit of the Cr content is 0.30 mass%.

Mo: 0,20% масс. или менееMo: 0.20 wt. or less

Хотя Мо является элементом, улучшающим прочность и ударную вязкость стального листа, в случае выполнения двухсторонней однослойной сварки стального листа, содержащего избыточное количество Мо, в металле шва на внутренней стороне происходит дисперсионное охрупчивание внутренней стороны поверхности, которая образуется первой, в результате повторного нагрева при последующей сварке со стороны наружной поверхности. Поэтому содержание Мо устанавливают равным 0,20% масс. или менее. Предпочтительно нижний предел содержания Мо составляет 0,05% масс., а верхний предел содержания Мо составляет 0,15% масс.Although Mo is an element that improves the strength and toughness of a steel sheet, in the case of double-sided single-layer welding of a steel sheet containing an excess amount of Mo, dispersion embrittlement occurs in the weld metal on the inner side of the inner side of the surface, which is formed first, as a result of reheating in the subsequent welding from the outer surface. Therefore, the content of Mo set equal to 0.20% of the mass. or less. Preferably, the lower limit of the Mo content is 0.05 mass% and the upper limit of the Mo content is 0.15 mass%.

Nb: 0,05% масс. или менееNb: 0.05 wt. or less

Хотя Nb является элементом, эффективным для расширения диапазона температур без рекристаллизации, когда горячую прокатку выполняют для изготовления стального листа, в случае чрезмерно высокого содержания Nb происходит ухудшение ударной вязкости сварного околошовной зоны сварной стальной трубы. Кроме того, в случае выполнения двухсторонней однослойной сварки стального листа, содержащего избыточное количество Nb, в металле сварного шва с внутренней стороны поверхности возникает дисперсионное охрупчивание, который формируется первым, в результате повторного нагрева при последующей сварке с внешней стороны поверхности. Поэтому содержание Nb устанавливают равным 0,05% масс. или менее. Предпочтительно нижний предел содержания Nb составляет 0,02 % масс., а верхний предел содержания Nb составляет 0,04% масс.Although Nb is an element effective for widening the temperature range without recrystallization, when hot rolling is performed to produce a steel sheet, if the Nb content is excessively high, the toughness of the welded heat zone of the welded steel pipe deteriorates. In addition, in the case of double-sided single-layer welding of a steel sheet containing an excessive amount of Nb, precipitation embrittlement occurs in the weld metal on the inside of the surface, which is formed first, as a result of reheating in subsequent welding on the outside of the surface. Therefore, the content of Nb set equal to 0.05% of the mass. or less. Preferably, the lower limit of the Nb content is 0.02 wt % and the upper limit of the Nb content is 0.04 wt %.

V: 0,100% масс. или менееV: 0.100 wt. or less

Хотя V является элементом, эффективным для повышения прочности стального листа за счёт дисперсионного упрочнения, в случае чрезмерно высокого содержания V происходит ухудшение ударной вязкости стального листа и околошовной зоны сварного шва сварной стальной трубы. Поэтому содержание V устанавливают равным 0,100% масс. или менее. Предпочтительно нижний предел содержания V составляет 0,001% масс., а верхний предел содержания V составляет 0,010% масс.Although V is an element effective for improving the strength of a steel sheet by precipitation hardening, if the content of V is excessively high, the toughness of the steel sheet and the heat-affected zone of the weld of the welded steel pipe will deteriorate. Therefore, the content of V set equal to 0.100% of the mass. or less. Preferably, the lower limit of the V content is 0.001% by mass, and the upper limit of the V content is 0.010% by mass.

Ti: 0,050% масс. или менееTi: 0.050 wt. or less

Ti представляет собой элемент, который повышает ударную вязкость стального листа за счёт соединения с N с образованием TiN и уменьшая, таким образом, количество твёрдого раствора N при приготовлении расплавленной стали. Кроме того, образующийся TiN способствует уменьшению размера кристаллического зерна стального листа и околошовной зоны сварной стальной трубы. Однако в случае чрезмерно высокого содержания Ti происходит ухудшение ударной вязкости стального листа. Поэтому содержание Ti установлено равным 0,050% масс. или менее. Предпочтительно нижний предел содержания Ti составляет 0,005% масс., а верхний предел содержания Ti составляет 0,020% масс.Ti is an element that increases the toughness of a steel sheet by combining with N to form TiN, and thus reducing the amount of N solid solution in the preparation of molten steel. In addition, the generated TiN contributes to the reduction of the crystal grain size of the steel sheet and the heat-affected zone of the welded steel pipe. However, if the Ti content is too high, the toughness of the steel sheet deteriorates. Therefore, the Ti content is set to 0.050 wt%. or less. Preferably, the lower limit of the Ti content is 0.005 mass% and the upper limit of the Ti content is 0.020 mass%.

Al: 0,01 - 0,05% масс.Al: 0.01 - 0.05% wt.

Хотя Al представляет собой элемент, который добавляют в качестве раскислителя при приготовлении расплавленной стали, в случае, когда содержание Al чрезмерно велико, происходит ухудшение ударной вязкости стального листа. С другой стороны, в случае попытки значительно снизить содержание Al, поскольку время, необходимое для приготовления расплавленной стали, увеличивается, стоимость изготовления стального листа увеличивается. Поэтому содержание Al составляет 0,01-0,05% масс. Предпочтительно нижний предел содержания Al составляет 0,02 % масс., а верхний предел содержания Al составляет 0,04% масс.Although Al is an element that is added as a deoxidizer in the preparation of molten steel, in the case where the Al content is excessively high, deterioration in the toughness of the steel sheet occurs. On the other hand, in the case of attempting to greatly reduce the Al content, since the time required to prepare the molten steel increases, the cost of manufacturing the steel sheet increases. Therefore, the Al content is 0.01-0.05 wt%. Preferably, the lower limit of the Al content is 0.02 wt % and the upper limit of the Al content is 0.04 wt %.

Ca: 0,0005 - 0,0050% масс.Ca: 0.0005 - 0.0050% wt.

Ca является элементом, эффективным для морфологического контроля включений на основе сульфидов в стали и улучшающим пластичность за счёт ингибирования образования MnS. Однако в случае, когда содержание Са составляет менее 0,0005% масс., такие эффекты уменьшаются. Кроме того, в случае, когда содержание Са составляет более 0,0050% масс., формируется кластер СаО-СаS, который становится исходной точкой, в которой возникает HIC, или исходной точкой, в которой возникает вязкое растрескивание во время деформации. Поэтому содержание Ca устанавливается равным 0,0005-0,0050% масс. Предпочтительно нижний предел содержания Са составляет 0,0010% масс., а верхний предел содержания Са составляет 0,0040% масс.Ca is an element effective for the morphological control of sulfide-based inclusions in steel and improves ductility by inhibiting the formation of MnS. However, in the case where the content of Ca is less than 0.0005 mass%, such effects are reduced. In addition, in the case where the content of Ca is more than 0.0050 wt %, a CaO-CaS cluster is formed, which becomes the starting point at which HIC occurs or the starting point at which ductile cracking occurs during deformation. Therefore, the Ca content is set to 0.0005-0.0050 wt%. Preferably, the lower limit of Ca content is 0.0010 mass% and the upper limit of Ca content is 0.0040 mass%.

Mg: 0,0003-0,0100% масс.Mg: 0.0003-0.0100 wt.

Mg эффективен для уменьшения размера зерна оксидов в процессе производства стали и ингибирования образования оксидов с большим размером зерна, которые вызывают ухудшение пластичности. Однако в случае, когда содержание Mg составляет менее 0,0003% масс., такой эффект снижается. Кроме того, в случае, когда содержание Mg составляет более 0,0100% масс., такой эффект насыщается. Поэтому содержание Mg устанавливается в пределах равным 0,0003-0,0100% масс. Предпочтительно нижний предел содержания Mg составляет 0,0010% масс., а верхний предел содержания Mg составляет 0,0040% масс.Mg is effective in reducing the grain size of oxides in the steelmaking process and inhibiting the formation of oxides with a large grain size, which cause deterioration in ductility. However, in the case where the Mg content is less than 0.0003 wt %, such an effect is reduced. In addition, in the case where the Mg content is more than 0.0100 wt %, such an effect saturates. Therefore, the content of Mg is set in the range equal to 0.0003-0.0100% of the mass. Preferably, the lower limit of the Mg content is 0.0010 mass% and the upper limit of the Mg content is 0.0040 mass%.

РЗМ: 0,020% масс. или менееREM: 0.020% wt. or less

РЗМ представляют собой элементы, которые эффективны в морфологическом контроле включений на основе сульфидов в стали и улучшают пластичность за счёт ингибирования образования MnS. Однако в случае содержания РЗМ более 0,020% масс. такие эффекты насыщаются. Поэтому содержание РЗМ устанавливают равным 0,020% масс. или менее. С другой стороны, в случае, когда содержание РЗМ составляет менее 0,0005% масс., происходит уменьшение таких эффектов. Поэтому предпочтительно содержание РЗМ составляет 0,0005-0,020% масс. Более предпочтительно нижний предел содержания РЗМ составляет 0,0050% масс., а верхний предел содержания РЗМ составляет 0,0150% масс.REMs are elements that are effective in the morphological control of sulfide-based inclusions in steel and improve ductility by inhibiting the formation of MnS. However, if the REM content is more than 0.020% wt. such effects are saturated. Therefore, the content of REM is set equal to 0.020% of the mass. or less. On the other hand, when the REM content is less than 0.0005% by mass, such effects are reduced. Therefore, the REM content is preferably 0.0005-0.020 wt%. More preferably, the lower limit of the REM content is 0.0050 mass%, and the upper limit of the REM content is 0.0150 mass%.

Остальной химический состав стального листа, который отличается от компонентов, описанных выше, представляет собой Fe и случайно возникающие примеси (далее называемые «случайными примесями»).The remaining chemical composition of the steel sheet, which is different from the components described above, is Fe and random impurities (hereinafter referred to as "random impurities").

Далее будут описаны составляющие металла сварного шва сварной стальной трубы согласно настоящему изобретению. Здесь, в настоящем изобретении, металл сварного шва на внутренней стороне поверхности формируется первым, а затем формируется металл сварного шва на внешней стороне поверхности. Next, the constituents of the weld metal of the welded steel pipe according to the present invention will be described. Here, in the present invention, the weld metal on the inside of the surface is formed first, and then the weld metal on the outside of the surface is formed.

C: 0,030 - 0,060% масс.C: 0.030 - 0.060 wt.

Хотя С является элементом, который важен для повышения прочности металла сварного шва за счёт повышения упрочняемости, в случае, когда содержание С слишком мало, невозможно получить металл сварного шва с заданной прочностью. С другой стороны, в случае чрезмерно высокого содержания С, поскольку легко образуются карбиды и мартенсит, ухудшается ударная вязкость металла сварного шва. Поэтому содержание С установлено равным 0,030% масс. и 0,060% масс. как на внутренней, так и на внешней стороне поверхности. Предпочтительно верхний предел содержания С составляет 0,060% масс., а нижний предел содержания С составляет 0,040% масс.Although C is an element that is important for improving the strength of the weld metal by increasing the hardenability, in the case where the content of C is too low, it is not possible to obtain a weld metal with a given strength. On the other hand, in the case of an excessively high C content, since carbides and martensite are easily formed, the toughness of the weld metal deteriorates. Therefore, the C content is set to 0.030 wt%. and 0.060 wt%. both on the inside and outside of the surface. Preferably, the upper limit of the C content is 0.060 mass% and the lower limit of the C content is 0.040 mass%.

Si: 0,50% масс. или менееSi: 0.50% wt. or less

Хотя Si является элементом, который неизбежно содержится в процессе раскисления при приготовлении расплавленной стали, в случае чрезмерно высокого содержания Si происходит ухудшение ударной вязкости металла сварного шва. Поэтому содержание Si устанавливается равным 0,50% масс. или менее как на внутренней, так и на внешней стороне поверхности. Предпочтительно нижний предел содержания Si составляет 0,20% масс., а верхний предел содержания Si составляет 0,40% масс.Although Si is an element that is inevitably contained in the deoxidation process of preparing molten steel, if the Si content is too high, the toughness of the weld metal deteriorates. Therefore, the Si content is set to 0.50 wt%. or less on both the inside and outside of the surface. Preferably, the lower limit of the Si content is 0.20 mass% and the upper limit of the Si content is 0.40 mass%.

Mn: 0,80 - 1,80% масс.Mn: 0.80 - 1.80% wt.

Хотя Mn является элементом, улучшающим прочность металла сварного шва, в случае, когда содержание Mn чрезмерно низкое, реализовать такой эффект невозможно. С другой стороны, в случае чрезмерно высокого содержания Mn, поскольку имеет место значительное увеличение твёрдости металла сварного шва, происходит ухудшение ударной вязкости. Поэтому содержание Mn установлено равным 0,80-1,80% масс. как на внутренней, так и на внешней стороне поверхности. Предпочтительно нижний предел содержания Mn составляет 1,10% масс., а верхний предел содержания Mn составляет 1,70% масс.Although Mn is an element that improves the strength of the weld metal, in the case where the Mn content is excessively low, such an effect cannot be realized. On the other hand, in the case of an excessively high Mn content, since there is a significant increase in the hardness of the weld metal, deterioration in toughness occurs. Therefore, the Mn content is set to 0.80-1.80% by mass. both on the inside and outside of the surface. Preferably, the lower limit of the Mn content is 1.10 mass% and the upper limit of the Mn content is 1.70 mass%.

Cu: 0,05% масс. или менееCu: 0.05 wt. or less

Хотя Cu является элементом, который важен для повышения прочности металла сварного шва, в случае, когда содержание Cu чрезмерно велико, происходит ухудшение ударной вязкости металла сварного шва. Поэтому содержание меди устанавливают равным 0,05% масс. или менее как на внутренней, так и на внешней стороне поверхности. Предпочтительно нижний предел содержания Cu составляет 0,01% масс., а верхний предел содержания Cu составляет 0,04% масс.Although Cu is an element that is important for improving the strength of the weld metal, in the case where the Cu content is excessively high, deterioration in the toughness of the weld metal occurs. Therefore, the copper content is set equal to 0.05% of the mass. or less on both the inside and outside of the surface. Preferably, the lower limit of the Cu content is 0.01 mass% and the upper limit of the Cu content is 0.04 mass%.

Ni: 0,05% масс. или менееNi: 0.05 wt. or less

Хотя Ni является элементом, важным для повышения прочности металла сварного шва за счёт повышения упрочняемости, в случае, когда содержание Ni чрезмерно велико, в металле сварного шва возникает тенденция к сульфидному коррозионному растрескиванию под напряжением. Поэтому содержание Ni должно составлять 0,05% масс. или менее как на внутренней, так и на внешней стороне поверхности. Предпочтительно нижний предел содержания Ni составляет 0,01% масс., а верхний предел содержания Ni составляет 0,03% масс.Although Ni is an important element for improving the strength of the weld metal by improving the hardenability, in the case where the content of Ni is excessively high, the weld metal tends to develop sulfide stress corrosion cracking. Therefore, the content of Ni should be 0.05 wt%. or less on both the inside and outside of the surface. Preferably, the lower limit of the Ni content is 0.01 mass% and the upper limit of the Ni content is 0.03 mass%.

Cr: 0,30% масс. или менееCr: 0.30 wt. or less

Хотя Cr является важным элементом для повышения прочности металла сварного шва за счёт повышения упрочняемости, в случае, когда содержание Cr чрезмерно велико, поскольку твёрдость металла сварного шва значительно увеличивается, происходит ухудшение ударной вязкости. Поэтому содержание Cr устанавливают равным 0,30% масс. или менее как на внутренней, так и на внешней стороне поверхности. Предпочтительно содержание Cr составляет 0,10-0,30% масс. Более предпочтительно нижний предел содержания Cr составляет 0,10% масс., а верхний предел содержания Cr составляет 0,20% масс.Although Cr is an important element for improving the strength of the weld metal by increasing the hardenability, in the case where the Cr content is excessively large, since the hardness of the weld metal is greatly increased, deterioration in toughness occurs. Therefore, the content of Cr set equal to 0.30% of the mass. or less on both the inside and outside of the surface. Preferably, the Cr content is 0.10-0.30 wt%. More preferably, the lower limit of the Cr content is 0.10 mass% and the upper limit of the Cr content is 0.20 mass%.

Mo: 0,10% масс. или менее на внутренней стороне поверхности и 0,20% масс. или менее на внешней стороне поверхностиMo: 0.10 wt. or less on the inner side of the surface and 0.20% of the mass. or less on the outside of the surface

Хотя Мо является элементом, который важен для повышения прочности металла сварного шва за счёт повышения упрочняемости, в случае, когда содержание Мо чрезмерно высокое, поскольку имеет место значительное увеличение твёрдости металла сварного шва, происходит ухудшение ударной вязкости. В частности, поскольку металл шва на внутренней стороне поверхности повторно нагревается, когда сварка выполняется на внешней стороне поверхности, такое явление заметно наблюдается на внутренней стороне поверхности. Поэтому содержание Мо устанавливают равным 0,10% масс. или менее на внутренней стороне поверхности и 0,20% масс. или менее на внешней стороне поверхности. Предпочтительно содержание Мо было ниже на внутренней стороне поверхности, чем на внешней стороне поверхности. Более предпочтительно на внутренней стороне поверхности нижний предел содержания Мо составляет 0,05% масс., а верхний предел содержания Мо составляет 0,10% масс., а на внешней стороне поверхности нижний предел содержания Мо составляет 0,05% масс., а верхний предел содержания Мо составляет 0,20% масс.Although Mo is an element that is important for improving the strength of the weld metal by increasing the hardenability, in the case where the content of Mo is excessively high, since there is a significant increase in the hardness of the weld metal, deterioration in toughness occurs. In particular, since the weld metal on the inside of the surface is reheated when welding is performed on the outside of the surface, such a phenomenon is noticeably observed on the inside of the surface. Therefore, the content of Mo set equal to 0.10% of the mass. or less on the inner side of the surface and 0.20% of the mass. or less on the outside of the surface. Preferably, the Mo content was lower on the inside of the surface than on the outside of the surface. More preferably, on the inner side of the surface, the lower limit of the Mo content is 0.05 mass% and the upper limit of the Mo content is 0.10 mass%, and on the outer side of the surface, the lower limit of the Mo content is 0.05 mass% and the upper the Mo content limit is 0.20 wt%.

Nb: 0,040% масс. или менееNb: 0.040% wt. or less

Хотя Nb является элементом, который важен для повышения прочности металла сварного шва за счёт повышения упрочняемости, в случае чрезмерно высокого содержания Nb, поскольку имеет место значительное увеличение твёрдости металла сварного шва, происходит ухудшение ударной вязкости. Поэтому содержание Nb устанавливают равным 0,040% масс. или менее как на внутренней, так и на внешней стороне поверхности. Предпочтительно нижний предел содержания Nb составляет 0,010% масс., а верхний предел содержания Nb составляет 0,030% масс.Although Nb is an element that is important for improving the strength of the weld metal by increasing the hardenability, if the Nb content is excessively high, since there is a significant increase in the hardness of the weld metal, deterioration in toughness occurs. Therefore, the content of Nb set equal to 0.040% of the mass. or less on both the inside and outside of the surface. Preferably, the lower limit of the Nb content is 0.010 mass% and the upper limit of the Nb content is 0.030 mass%.

V: 0,010% масс. или менееV: 0.010 wt. or less

Хотя V является элементом, который важен для повышения прочности металла сварного шва за счёт повышения упрочняемости, в случае чрезмерно высокого содержания V, поскольку имеет место значительное увеличение твёрдости металла сварного шва, происходит ухудшение ударной вязкости. Поэтому содержание V устанавливают равным 0,010% масс. или менее как на внутренней, так и на внешней стороне поверхности. Предпочтительно содержание V составляет 0,005% масс. или менее. Более предпочтительно нижний предел содержания ванадия составляет 0,002 % масс., а верхний предел содержания ванадия составляет 0,004% масс.Although V is an element that is important for improving the strength of the weld metal by increasing the hardenability, if the content of V is excessively high, since there is a significant increase in the hardness of the weld metal, deterioration in toughness occurs. Therefore, the content of V set equal to 0.010% of the mass. or less on both the inside and outside of the surface. Preferably the content of V is 0.005% of the mass. or less. More preferably, the lower limit of the vanadium content is 0.002 mass% and the upper limit of the vanadium content is 0.004 mass%.

Ti: 0,010-0,040% масс.Ti: 0.010-0.040% wt.

Ti является элементом, который повышает ударную вязкость металла сварного шва за счёт образования оксидов, которые становятся местами зарождения игольчатого феррита. В случае, когда содержание Ti чрезмерно низкое, реализовать такой эффект невозможно. С другой стороны, в случае чрезмерно высокого содержания Ti, поскольку увеличивается количество твёрдого раствора Ti в металле сварного шва, происходит ухудшение ударной вязкости. Поэтому содержание Ti устанавливается равным 0,010-0,040% масс. как на внутренней, так и на внешней стороне поверхности. Предпочтительно нижний предел содержания Ti составляет 0,015% масс., а верхний предел содержания Ti составляет 0,025% масс.Ti is an element that increases the toughness of the weld metal by forming oxides that become nucleation sites for acicular ferrite. In the case where the Ti content is excessively low, such an effect cannot be realized. On the other hand, in the case of an excessively high content of Ti, since the amount of Ti solid solution in the weld metal increases, the toughness deteriorates. Therefore, the content of Ti is set to 0.010-0.040 mass%. both on the inside and outside of the surface. Preferably, the lower limit of the Ti content is 0.015 mass% and the upper limit of the Ti content is 0.025 mass%.

B: 0,0015-0,0040% масс. на внутренней стороне поверхности и 0,0015-0,0060% масс. на внешней стороне поверхностиB: 0.0015-0.0040 wt. on the inner side of the surface and 0.0015-0.0060% of the mass. on the outer side of the surface

В представляет собой элемент, который сегрегируется на границах зёрен и в результате препятствует образованию зернограничного феррита. В случае, когда содержание В чрезмерно низкое, реализовать такой эффект невозможно. С другой стороны, в случае чрезмерно высокого содержания В, поскольку имеет место значительное увеличение твёрдости металла сварного шва, происходит ухудшение ударной вязкости. В частности, поскольку металл шва на внутренней стороне поверхности повторно нагревается, когда сварка выполняется на внешней стороне поверхности, такое явление заметно наблюдается на внутренней стороне поверхности. Поэтому содержание В устанавливается равным 0,0015-0,0040% масс. со стороны внутренней поверхности и 0,0015-0,0060% масс. со стороны внешней поверхности. Предпочтительно со стороны внутренней поверхности нижний предел содержания В составляет 0,0015% масс., а верхний предел содержания В составляет 0,0030% масс., а со стороны внешней поверхности нижний предел содержания В составляет 0,0015% масс., а верхний предел содержания В составляет 0,0050% масс.B is an element that segregates at grain boundaries and, as a result, prevents the formation of grain boundary ferrite. In the case where the B content is excessively low, such an effect cannot be realized. On the other hand, in the case of an excessively high content of B, since there is a significant increase in the hardness of the weld metal, deterioration in toughness occurs. In particular, since the weld metal on the inside of the surface is reheated when welding is performed on the outside of the surface, such a phenomenon is noticeably observed on the inside of the surface. Therefore, the content of B is set to 0.0015-0.0040 wt%. from the side of the inner surface and 0.0015-0.0060% of the mass. from the outer surface. Preferably, from the inner surface side, the lower limit of the B content is 0.0015 mass%, and the upper limit of the B content is 0.0030 mass%, and from the outer surface, the lower limit of the B content is 0.0015 mass%, and the upper limit content In is 0,0050% of the mass.

Al: 0,030% масс. или менееAl: 0.030% wt. or less

Хотя Al представляет собой элемент, который добавляют в качестве раскислителя при приготовлении расплавленной стали, в случае, когда содержание Al чрезмерно велико, происходит ухудшение ударной вязкости металла сварного шва. Поэтому содержание Al установлено равным 0,030% масс. или менее как на внутренней, так и на внешней стороне поверхности. Предпочтительно нижний предел содержания Al составляет 0,005% масс., а верхний предел содержания Al составляет 0,020% масс.Although Al is an element that is added as a deoxidizer in the preparation of molten steel, in the case where the Al content is excessively high, deterioration in the toughness of the weld metal occurs. Therefore, the Al content is set to 0.030 wt%. or less on both the inside and outside of the surface. Preferably, the lower limit of the Al content is 0.005 mass% and the upper limit of the Al content is 0.020 mass%.

O: 0,020-0,040% масс. O: 0.020-0.040% wt.

О является элементом, который улучшает механические свойства металла сварного шва за счёт соединения с титаном с образованием оксидов титана, которые становятся местами зарождения игольчатого феррита. В случае, когда содержание О чрезмерно низкое, реализовать такой эффект невозможно. С другой стороны, в случае чрезмерно высокого содержания О, поскольку в металле сварного шва образуется зернограничный феррит, имеет место ухудшение ударной вязкости. Поэтому содержание О установлено равным 0,020-0,040% масс. как на внутренней, так и на внешней стороне поверхности.O is an element that improves the mechanical properties of the weld metal by combining with titanium to form titanium oxides, which become nucleation sites for acicular ferrite. In the case where the O content is excessively low, such an effect cannot be realized. On the other hand, in the case of an excessively high O content, since grain boundary ferrite is formed in the weld metal, deterioration in toughness occurs. Therefore, the O content is set to 0.020-0.040 wt%. both on the inside and outside of the surface.

N: 0,007% масс. или менееN: 0.007% wt. or less

N представляет собой элемент, входящий в металл сварного шва в качестве примеси и препятствующий сегрегации B на границах зёрен за счёт соединения с B с образованием BN. В том случае, когда содержание N чрезмерно велико, поскольку легко образуется зернограничный феррит, происходит ухудшение ударной вязкости металла сварного шва. Поэтому содержание азота установлено равным 0,007% масс. или менее как на внутренней, так и на внешней стороне поверхности. Предпочтительно нижний предел содержания N составляет 0,003% масс., а верхний предел содержания N составляет 0,006% масс. N is an element that enters the weld metal as an impurity and prevents B from segregating at grain boundaries by combining with B to form BN. In the case where the N content is excessively high, since grain boundary ferrite is easily formed, deterioration in the toughness of the weld metal occurs. Therefore, the nitrogen content is set equal to 0.007% of the mass. or less on both the inside and outside of the surface. Preferably, the lower limit of the N content is 0.003 mass% and the upper limit of the N content is 0.006 mass%.

Pcm: 0,140-0,180 на внутренней стороне поверхности и 0,140-0,185 на внешней стороне поверхностиPcm: 0.140-0.180 on the inside of the surface and 0.140-0.185 on the outside of the surface

Pcm, рассчитанный с использованием приведённого ниже уравнения (1), представляет собой показатель, указывающий на упрочняемость металла сварного шва, и, в случае, когда Pcm слишком мал, поскольку межзёренный феррит имеет тенденцию к выделению, происходит ухудшение ударной вязкости металла сварного шва. С другой стороны, в случае, когда Pcm слишком велик, поскольку легко образуется бейнит из-за повышения упрочняемости, также происходит ухудшение ударной вязкости металла сварного шва. Поэтому Pcm устанавливается равным 0,140-0,180 на внутренней стороне поверхности и 0,140-0,185 на внешней стороне поверхности. Предпочтительно на внутренней стороне поверхности нижний предел Pcm составляет 0,160, а верхний предел Pcm составляет 0,175, а на внешней стороне поверхности нижний предел Pcm составляет 0,160, а верхний предел Pcm составляет 0,180. Pcm calculated using Equation (1) below is a measure indicative of the hardenability of the weld metal, and in the case where Pcm is too small because intergranular ferrite tends to precipitate, the toughness of the weld metal deteriorates. On the other hand, in the case where Pcm is too large, since bainite is easily generated due to the increase in hardenability, the toughness of the weld metal also deteriorates. Therefore, Pcm is set to 0.140-0.180 on the inside of the surface and 0.140-0.185 on the outside of the surface. Preferably, on the inner side of the surface, the lower limit Pcm is 0.160 and the upper limit Pcm is 0.175, and on the outer side of the surface, the lower limit Pcm is 0.160 and the upper limit Pcm is 0.180.

Pcm = [C] + [Si]/30 + ([Mn] + [Cu] + [Cr])/20 + [Ni]/60 + [Mo]/15 + [V]/10 + 5[B] (1)Pcm = [C] + [Si]/30 + ([Mn] + [Cu] + [Cr])/20 + [Ni]/60 + [Mo]/15 + [V]/10 + 5[B] (1)

[C]: содержание C (% масс.) в металле сварного шва[C]: C content (wt %) in the weld metal

[Si]: содержание Si (% масс.) в металле сварного шва[Si]: Si content (wt %) in the weld metal

[Mn]: содержание Mn (% масс.) в металле сварного шва[Mn]: Mn content (wt %) in weld metal

[Cu]: содержание Cu (% масс.) в металле сварного шва[Cu]: Cu content (wt %) in the weld metal

[Cr]: содержание Cr (% масс.) в металле сварного шва[Cr]: Cr content (mass %) in the weld metal

[Ni]: содержание никеля (% масс.) в металле сварного шва[Ni]: Nickel content (wt %) in the weld metal

[Mo]: содержание Mo (% масс.) в металле сварного шва[Mo]: Mo content (wt %) in the weld metal

[V]: содержание ванадия (% масс.) в металле сварного шва[V]: vanadium content (wt %) in the weld metal

[B]: содержание B (% масс.) в металле сварного шва[B]: B content (wt %) in weld metal

Остальное в составе металла сварного шва на каждой внутренней и внешней стороне поверхности, что отличается от компонентов, описанных выше, представляет собой Fe и случайные примеси, такие как P, S и т.п.The rest of the composition of the weld metal on each inner and outer side of the surface, which is different from the components described above, is Fe and random impurities such as P, S, and the like.

Следует отметить, что сварочную проволоку соответственно выбирают для получения металлов сварного шва с химическим составом, описанным выше, в соответствии с химическим составом стального листа, химическим составом флюса, толщиной, условиями сварки и т.п. В частности, предпочтительно химический состав сварочной проволоки выбирают таким образом, чтобы можно было легко контролировать химический состав металла сварного шва, чтобы он находился в диапазонах, описанных выше. То есть, как описано выше, содержание Мо в металле сварного шва установлено равным 0,1% масс. или менее на внутренней стороне поверхности и 0,2 % масс. или менее на внешней стороне поверхности. Поэтому предпочтительно содержание Мо в сварочной проволоке составляет 0,55% масс. или менее. Кроме того, содержание В в металле сварного шва устанавливается равным 0,0015-0,0040% масс. на внутренней стороне поверхности и 0,0015-0,0060% масс. на внешней стороне поверхности. Поэтому предпочтительно содержание В в сварочной проволоке составляет 0,0150% масс. или менее. Более предпочтительно нижний предел содержания В в сварочной проволоке составляет 0,100% масс.It should be noted that the welding wire is suitably selected to produce weld metals with the chemistry described above according to the chemistry of the steel sheet, the chemistry of the flux, the thickness, the welding conditions, and the like. In particular, preferably, the chemical composition of the welding wire is chosen so that the chemical composition of the weld metal can be easily controlled to be within the ranges described above. That is, as described above, the Mo content in the weld metal is set to 0.1% by mass. or less on the inner side of the surface and 0.2% wt. or less on the outside of the surface. Therefore, preferably the content of Mo in the welding wire is 0.55 wt%. or less. In addition, the content of B in the weld metal is set equal to 0.0015-0.0040% of the mass. on the inner side of the surface and 0.0015-0.0060% of the mass. on the outside of the surface. Therefore, it is preferable that the content of B in the welding wire is 0.0150% by mass. or less. More preferably, the lower limit of the content In the welding wire is 0.100% of the mass.

Далее будет описан способ изготовления сварной стальной трубы. Сначала стальному листу в форме листа или полосы, имеющему описанный выше химический состав и толщину 6-20 мм, придают цилиндрическую форму, и концы в направлении ширины стального листа соединяются встык. Затем выполняют дуговую сварку под флюсом на концах в направлении ширины стального листа на каждой из внутренней и внешней сторон поверхности для формирования линейных зон сварки (швов), имеющих металлы сварного шва с вышеописанным химическим составов. В это время, после выполнения однослойной сварки на внутренней стороне поверхности, выполняется однослойная сварка на внешней стороне поверхности. При дуговой сварке под флюсом флюс распределяют по стыковым концам, после чего сварку выполняют таким образом, что дуга возникает между основным металлом и сварочной проволокой, покрытыми флюсом. Здесь, хотя может быть выполнена дуговая сварка под флюсом с одним электродом, при которой используется одна сварочная проволока, предпочтительно выполнять дуговую сварку под флюсом с несколькими электродами, при которой используется несколько сварочных проволок. Кроме того, нет особого ограничения способа, использующего размещение множества электродов, и, например, может использоваться способ, в котором электроды располагаются по прямой линии в направлении сварки или тому подобное.Next, a method for manufacturing a welded steel pipe will be described. First, a steel sheet in the form of a sheet or a strip having the above-described chemical composition and a thickness of 6-20 mm is formed into a cylindrical shape, and the ends in the width direction of the steel sheet are butt-joined. Then, submerged arc welding is performed at the ends in the width direction of the steel sheet on each of the inner and outer sides of the surface to form linear welding zones (seams) having weld metals with the above-described chemical compositions. At this time, after performing single-layer welding on the inner side of the surface, single-layer welding is performed on the outer side of the surface. In submerged arc welding, the flux is distributed over the butt ends, after which the welding is performed in such a way that the arc occurs between the base metal and the welding wire coated with the flux. Here, although single electrode submerged arc welding using one welding wire can be performed, it is preferable to perform multi-electrode submerged arc welding using multiple welding wires. In addition, there is no particular limitation to the method using the placement of a plurality of electrodes, and for example, a method in which the electrodes are arranged in a straight line in the welding direction or the like can be used.

Далее будет описан химический состав флюса, который используется при однослойной сварке под флюсом с внутренней и внешней стороны поверхности. В случае, когда основность флюса (B.I.), рассчитанная с использованием приведённого ниже уравнения (2), чрезмерно низка, поскольку в металле сварного шва увеличивается содержание О, может наблюдаться ухудшение механических свойств. С другой стороны, в случае, когда B.I. чрезмерно высока, так как происходит снижение вязкости расплавленного шлака, образующегося при выполнении однослойной сварки, может быть случай, когда не удаётся получить валик, имеющий подходящий эстетический вид. Поэтому предпочтительно B.I. используемого флюса составляет 1,0-2,2.Next will be described the chemical composition of the flux, which is used in single-layer submerged arc welding from the inside and outside of the surface. In the case where the flux basicity (B.I.) calculated using equation (2) below is excessively low, since the O content in the weld metal increases, deterioration in mechanical properties may be observed. On the other hand, in the case where B.I. excessively high, since there is a decrease in the viscosity of the molten slag formed when performing a single-layer welding, it may be the case when it is not possible to obtain a bead having a suitable aesthetic appearance. Therefore, B.I. is preferred. flux used is 1.0-2.2.

Здесь, что касается типа флюса, можно использовать любой из плавленого флюса и порошкового флюса.Here, with regard to the type of flux, any of fused flux and powder flux can be used.

B.I. = ([CaO] + [CaF₂] + [MgO] + 0,5[MnO])/{[SiO₂] + 0,5([Al₂O₃] + [TiO₂])} (2)BI = ([CaO] + [CaF ₂ ] + [MgO] + 0.5[MnO])/{[SiO ₂ ] + 0.5([Al ₂ O ₃ ] + [TiO ₂ ])} (2)

[CaO]: содержание CaO (% масс.) во флюсе[CaO]: CaO content (wt %) in the flux

[CaF₂]: содержание CaF₂ (% масс.) во флюсе[CaF ₂ ]: content of CaF ₂ (wt %) in the flux

[MgO]: содержание MgO (% масс.) во флюсе[MgO]: MgO content (wt %) in the flux

[MnO]: содержание MnO (% масс.) во флюсе[MnO]: MnO content (wt %) in the flux

[SiO₂]: содержание SiO₂ (% масс.) во флюсе[SiO ₂ ]: content of SiO ₂ (% wt.) in the flux

[Al₂O₃]: содержание Al₂O₃ (% масс.) во флюсе[Al ₂ O ₃ ]: content of Al ₂ O ₃ (wt %) in the flux

[TiO₂]: содержание TiO₂ (% масс.) во флюсе[TiO ₂ ]: content of TiO ₂ (wt %) in the flux

Далее будет описана погонная энергия сварки при однослойной сварке, выполненной на внутренней и внешней сторонах поверхности с использованием метода дуговой сварки под флюсом.Next, the heat input of welding in single-layer welding performed on the inner and outer sides of the surface using the submerged arc welding method will be described.

В случае, когда однослойная сварка выполняется на шве с внутренней и наружной стороны поверхности сварной стальной трубы, однослойная сварка выполняется сначала с внутренней стороны поверхности, а затем выполняется однослойная сварка на внешней стороне поверхности. При выполнении такой сварки необходимо, чтобы режим сварки устанавливался таким образом, чтобы металл шва со стороны внутренней поверхности и металл шва со стороны внешней поверхности перекрывали друг друга. В случае, когда погонная энергия сварки чрезмерно мала, может возникнуть случай, когда дефекты сварки возникают из-за недостаточного проплавления, недостаточного плавления сварочной проволоки и т.п. С другой стороны, в случае, когда погонная энергия сварки чрезмерно высока может возникать ухудшение механических свойств металла сварного шва, поскольку имеет место ухудшение упрочняемости из-за снижения скорости охлаждения металла сварного шва, Кроме того, с внутренней стороны поверхности сварной стальной трубы, имеющей малую толщину 6-20 мм, может возникнуть проблема, заключающаяся в том, что расплавленный металл имеет тенденцию отваливаться при выполнении сварки.In the case where single-layer welding is performed on the seam on the inside and outside of the surface of the welded steel pipe, single-layer welding is performed first on the inside of the surface, and then single-layer welding is performed on the outside of the surface. When performing such welding, it is necessary that the welding mode be set in such a way that the weld metal on the side of the inner surface and the weld metal on the side of the outer surface overlap each other. In a case where the heat input of welding is excessively small, a case may occur in which welding defects occur due to insufficient penetration, insufficient melting of the welding wire, and the like. On the other hand, in the case where the heat input of welding is excessively high, a deterioration in the mechanical properties of the weld metal may occur because there is a deterioration in hardenability due to a decrease in the cooling rate of the weld metal. thickness of 6-20 mm, there may be a problem that the molten metal tends to fall off when welding is performed.

Для решения описанных выше проблем предпочтительно погонная энергия сварки при выполнении однослойной сварки устанавливалась в соответствии с толщиной стального листа, являющегося материалом стальной трубы. В частности, предпочтительно однослойная сварка выполняется методом дуговой сварки под флюсом при условии, что погонная энергия сварки Q_B (кДж/мм) со стороны внутренней поверхности удовлетворяет соотношению (3) ниже, а погонная энергия сварки Q_F (кДж/мм) со стороны внешней поверхности удовлетворяет соотношению (4) ниже. In order to solve the problems described above, it is preferable that the heat input of welding when performing single-layer welding is set according to the thickness of the steel sheet being the material of the steel pipe. In particular, preferably, single-layer welding is performed by the submerged arc welding method, provided that the welding heat input Q _B (kJ/mm) on the inner surface side satisfies the relation (3) below, and the welding heat input Q _F (kJ/mm) on the side outer surface satisfies relation (4) below.

1,3 × exp(0,045 × t) ≤ Q_B ≤ 1,9 × exp(0,048 × t) (3)1.3 × exp(0.045 × t) ≤ Q _B ≤ 1.9 × exp(0.048 × t) (3)

1,3 × exp(0,045 × t) ≤ Q_F ≤ 1,9 × exp(0,048 × t) (4)1.3 × exp(0.045 × t) ≤ Q _F ≤ 1.9 × exp(0.048 × t) (4)

t: толщина (мм) стального листаt: thickness (mm) of steel sheet

Как описано выше, настоящее изобретение может быть использовано для сварки для формирования сварной стальной трубы (например, стальной трубы UOE, спиральной стальной трубы и т. п.) и предпочтительно может быть использовано для однослойной сварки, выполняемой с использованием способа сварки под флюсом с внутренней и внешней стороны поверхности. Кроме того, когда стыковую сварку выполняют с использованием стального листа, настоящее изобретение можно использовать для однослойной сварки, выполняемой на нижней и верхней сторонах поверхности. Более того, настоящее изобретение может быть использовано для различных форм канавок.As described above, the present invention can be used for welding to form a welded steel pipe (for example, a UOE steel pipe, a spiral steel pipe, etc.), and can preferably be used for single-layer welding performed using an internal submerged arc welding method. and outside surface. In addition, when butt welding is performed using a steel sheet, the present invention can be used for single-layer welding performed on the lower and upper sides of the surface. Moreover, the present invention can be used for various groove shapes.

Пример 1Example 1

В то время как стальной лист подаётся на линию изготовления стальной трубы UOE, проводят производственный эксперимент сварной стальной трубы (марки X60, как указано в стандартах API). Толщины и химический состав стальных листов приведены в таблице 1, а формы канавок стыковых участков (швов) приведены на фиг. 1 и в таблице 2. Химические составы и значения B.I. рассчитанные по уравнению (2) флюсов, используемых для однослойной сварки под флюсом, приведены в таблице 3, и химические составы сварочных проволок приведены в таблице 4. Однослойную сварку выполняют четырёхэлектродным способом дуговой сварки, а режимы сварки задаются в соответствии с таблицей 5. While the steel sheet is being fed into the UOE steel pipe production line, a production trial of a welded steel pipe (grade X60 as specified in API standards) is carried out. The thickness and chemical composition of the steel sheets are shown in Table 1, and the groove shapes of the butt sections (seams) are shown in FIG. 1 and in Table 2. Chemical compositions and values of B.I. The fluxes calculated by equation (2) used for single-layer submerged arc welding are given in Table 3, and the chemical compositions of welding wires are given in Table 4. Single-layer welding is performed by a four-electrode arc welding method, and welding modes are set in accordance with Table 5.

Таблица 1Table 1

Таблица 2table 2

Лист сталиsteel sheet θ_B
(°)θ _B
(°) θ_F
(°) _θF
(°) D_B
(мм)D _B
(mm) D_F
(мм)D _F
(mm) BM1BM1 9090 9090 3,03.0 6,06.0 BM2BM2 9090 9090 6,06.0 7,57.5

Таблица 3Table 3

ФлюсFlux Химический состав (% масс.)Chemical composition (% wt.) B.I.B.I. SiO_{2 SiO2} MnOMNO TiO_{2 TiO2} Al₂O_{3 Al2O3 _} MgOMgO CaOCaO CaF_{2 CaF2} F1F1 23,923.9 4,64.6 3,63.6 4,24.2 5,85.8 27,727.7 24,824.8 2,182.18 F2F2 34,634.6 5,65.6 9,29.2 7,97.9 5,15.1 20,720.7 14,914.9 1,011.01 F3F3 23,523.5 4,24.2 4,64.6 4,54.5 6,96.9 26,426.4 27,327.3 2,242.24 F4F4 32,132.1 5,15.1 8,28.2 8,38.3 3,813.81 18,918.9 12,312.3 0,930.93

Таблица 4Table 4

Сварочная проволокаWelding wire Химический состав (% масс.)Chemical composition (% wt.) CC SiSi MnMn MoMo TiTi BB W1W1 0,0810.081 0,280.28 1,811.81 0,000.00 0,1390.139 0,01420.0142 W2W2 0,0800.080 0,290.29 1,801.80 0,000.00 0,1030.103 0,00000.0000 W3W3 0,0810.081 0,280.28 1,821.82 0,000.00 0,0010.001 0,00000.0000 W4W4 0,0810.081 0,280.28 1,811.81 0,520.52 0,1380.138 0,01400.0140 W5W5 0,0830.083 0,270.27 1,791.79 0,510.51 0,0010.001 0,00000.0000 W6W6 0,0790.079 0,280.28 0,820.82 0,000.00 0,1420.142 0,01380.0138 W7W7 0,0800.080 0,290.29 0,800.80 0,000.00 0,1000.100 0,00000.0000 W8W8 0,0820.082 0,280.28 0,810.81 0,000.00 0,0010.001 0,00000.0000 W9W9 0,0810.081 0,280.28 0,790.79 0,500.50 0,1410.141 0,01410.0141 W10W10 0,0800.080 0,270.27 0,800.80 0,510.51 0,1010.101 0,00000.0000 W11W11 0,0810.081 0,290.29 0,800.80 0,500.50 0,0010.001 0,00000.0000

Таблица 5Table 5

Комбинации стального листа, флюса, сварочной проволоки и условий сварки для эксперимента по изготовлению сварной стальной трубы, то есть стальной трубы UOE, приведены в таблице 6.The combinations of steel sheet, flux, welding wire, and welding conditions for the welded steel pipe manufacturing experiment, that is, UOE steel pipe, are shown in Table 6.

Таблица 6Table 6

После изготовления стальной трубы UOE путём выполнения однослойной сварки на внутренней и внешней поверхностях, как описано выше, путём визуального осмотра эстетического вида валика участка, отличного от концов трубы, в котором дуговая сварка под флюсом выполнена стабильно (далее именуемый «участок стабильной сварки»), проводят проверку на предмет того, были ли обнаружены дефекты сварки, открытые на поверхности валика, или извивы. Результаты приведены в таблице 9. В таблице 9 символ

в колонке "Внешний вид валика" указывает на случай, когда не наблюдается дефекта сварки или извивов, и символ

указывает на случай когда не наблюдается дефекта сварки, но наблюдаются извивы.After fabricating the UOE steel pipe by performing single-layer welding on the inner and outer surfaces as described above, by visually inspecting the aesthetic appearance of the bead of a portion other than the ends of the pipe in which submerged arc welding is stably performed (hereinafter referred to as "stable welding portion"), a check is made to determine whether welding defects, open on the surface of the roller, or twists have been found. The results are shown in Table 9. In Table 9, the symbol

in the column "Appearance of the roller" indicates the case when there is no welding defect or twists, and the symbol

indicates the case when no welding defect is observed, but twists are observed.

Затем, после отбора контрольного образца из стабильного участка сварки, проводят исследования химического состава, твёрдости и поглощённой энергии металлов сварного шва на внутренней и внешней сторонах поверхности. Химический состав металлов сварного шва приведён в таблицах 7 и 8.Then, after taking a control sample from a stable welding area, studies are carried out on the chemical composition, hardness and absorbed energy of the weld metals on the inner and outer sides of the surface. The chemical composition of the weld metals is given in tables 7 and 8.

Таблица 7Table 7

Таблица 8Table 8

Что касается твёрдости металла сварного шва, твёрдость по Виккерсу определяют в соответствии с JIS Z 3101 при нагрузке 98 Н с интервалом 1 мм в положении, расположенном на расстоянии 2 мм от внутреннего поверхностного слоя, с интервалом 1 мм в положении, расположенном на расстоянии 2 мм от наружного поверхностного слоя и с интервалом 1 мм по центральной линии металла сварного шва (см. фиг. 2). Здесь, что касается твёрдости металла сварного шва, то после определения твёрдости по Виккерсу в соответствии с JIS Z 3101 с усилием нагрузки 98 Н с интервалом 1 мм по центральной линии металла сварного шва регистрируют максимальное значение определяемой твёрдости (см. Фиг.2). Результаты приведены в таблице 9.With regard to the hardness of the weld metal, the Vickers hardness is determined in accordance with JIS Z 3101 under a load of 98 N in 1 mm intervals at a position located 2 mm from the inner surface layer, in intervals of 1 mm at a position located 2 mm apart from the outer surface layer and at intervals of 1 mm along the center line of the weld metal (see Fig. 2). Here, with regard to the hardness of the weld metal, after determining the Vickers hardness in accordance with JIS Z 3101 with a load force of 98 N with an interval of 1 mm along the center line of the weld metal, the maximum value of the determined hardness is recorded (see Fig. 2). The results are shown in table 9.

Испытание на ударную вязкость по Шарпи проводят на металле сварного шва в соответствии с JIS Z 2242 при температуре -30°C. Размер испытательного образца составляет 10 мм × 10 мм. Значение «_VE_-30 (Дж) на внешней стороне поверхности» в таблице 9 указывает на результат, полученный при использовании образца для испытаний (см. фиг. 3), который отобран таким образом, чтобы центральная линия образца для испытаний соответствовала положению, расположенному в 7 мм от наружного поверхностного слоя стальной трубы UOE из стали ВМ2 (имеющей толщину 20,0 мм). Кроме того, значение «_VE_-30 (Дж) в области пересечения» в таблице 9 указывает на результат, полученный при использовании образца для испытаний (см. фиг. 4), который отобран таким образом, чтобы центральная линия образца для испытаний соответствовала линии, соединяющей два пересечения границ расплавленного металла со стороны внутренней и внешней поверхности. Более того, значение «_VE_-30 (Дж) в центральной части» в таблице 9 указывает на результат, полученный при использовании образца для испытаний (см. фиг. 5), который отобран таким образом, чтобы центральная линия образца для испытаний соответствовала центральному положению в направлении толщины стальной трубы UOE из стали ВМ1 (имеющей толщину 12,7 мм).The Charpy impact test is carried out on the weld metal in accordance with JIS Z 2242 at a temperature of -30°C. The size of the test piece is 10 mm × 10 mm. The value " _V E _-30 (J) on the outer side of the surface" in Table 9 indicates the result obtained using the test specimen (see Fig. 3), which is selected so that the center line of the test specimen corresponds to the position located 7 mm from the outer surface layer of the BM2 steel UOE steel pipe (having a thickness of 20.0 mm). In addition, the value " _V E _-30 (J) at the intersection" in Table 9 indicates the result obtained using the test specimen (see Fig. 4), which is selected so that the center line of the test specimen corresponds to the line connecting two intersections of the boundaries of the molten metal from the side of the inner and outer surfaces. Moreover, the value " _V E _-30 (J) at the center" in Table 9 indicates the result obtained when using the test specimen (see Fig. 5), which is selected so that the center line of the test specimen corresponds to the center position in the thickness direction of the BM1 steel pipe UOE (having a thickness of 12.7 mm).

Таблица 9Table 9

Как показано в таблице 9, в случае примеров настоящего изобретения валики как с внутренней, так и с внешней стороны поверхности имеют подходящий эстетический вид. Кроме того, металлы сварного шва на внутренней и внешней сторонах поверхности имеют твёрдость Hv10 248 или ниже, что не является чрезмерно высокой, и подходящую ударную вязкость, представленную _VE_-30 70 Дж или более. В частности, в случае № 1, 2, 10 и 11, поскольку значение B.I. (основность) флюса удовлетворяет реляционному выражению (2), и поскольку погонная энергия сварки удовлетворяет реляционным выражениям (3) и (4), наблюдается заметное улучшение эстетического вида валика и ударной вязкости металла сварного шва.As shown in Table 9, in the case of examples of the present invention, the beads on both the inside and outside of the surface have a suitable aesthetic appearance. In addition, the weld metals on the inner and outer sides of the surface have a hardness Hv10 of 248 or less, which is not excessively high, and a suitable toughness represented by _V E _-30 of 70 J or more. In particular, in the case of Nos. 1, 2, 10 and 11, since the BI (basicity) value of the flux satisfies the relational expression (2), and since the heat input of welding satisfies the relational expressions (3) and (4), there is a noticeable improvement in the aesthetic appearance of the bead and impact strength of the weld metal.

С другой стороны, в случае № 7 и 16, которые были сравнительными примерами, поскольку Рcm металла сварного шва было чрезмерно высоким, имело место чрезмерное увеличение твёрдости металла сварного шва из-за повышения упрочняемости. В случае № 8 и 17, поскольку Pcm металла сварного шва был чрезмерно низким, имело место ухудшение ударной вязкости металла сварного шва из-за снижения упрочняемости. В случае № 9 и 18, поскольку содержание Мо в металле шва на внутренней стороне поверхности было чрезмерно высоким, произошло снижение ударной вязкости части металла сварного шва на внутренней стороне поверхности, которая была повторно нагрета. On the other hand, in the case of Nos. 7 and 16, which were comparative examples, since the Pcm of the weld metal was excessively high, there was an excessive increase in the hardness of the weld metal due to the increase in hardenability. In the case of Nos. 8 and 17, since the Pcm of the weld metal was excessively low, there was deterioration in the toughness of the weld metal due to a decrease in hardenability. In the case of Nos. 9 and 18, since the content of Mo in the weld metal on the inside of the surface was excessively high, there was a decrease in toughness of the part of the weld metal on the inside of the surface that was reheated.

Даже в случае № 3, 4, 12 и 13, то есть примеров настоящего изобретения, где B.I. значения флюса не удовлетворяют выражению (2) выше (см. табл. 3), удалось получить искомые эстетический вид валика, твёрдость и ударную вязкость. Однако в случае № 3 и 12, то есть примеров настоящего изобретения, где значение B.I. флюса было больше, чем верхний предел выражения (2) выше, имело место ухудшение эстетического вида валика по сравнению со случаем, удовлетворяющим выражению (2) выше. Кроме того, в случае № 4 и 13, то есть примеров настоящего изобретения, где значение B.I. флюса было меньше нижнего предела выражения (2) выше, имело место ухудшение ударной вязкости по сравнению со случаем, удовлетворяющим выражению (2) выше.Even in the case of Nos. 3, 4, 12 and 13, that is, examples of the present invention, where B.I. flux values do not satisfy the expression (2) above (see Table 3), it was possible to obtain the desired aesthetic appearance of the roller, hardness and impact strength. However, in the case of Nos. 3 and 12, that is, examples of the present invention, where the value of B.I. flux was greater than the upper limit of expression (2) above, there was deterioration in the aesthetic appearance of the roller compared with the case satisfying expression (2) above. In addition, in the case of No. 4 and 13, that is, examples of the present invention, where the value of B.I. flux was less than the lower limit of expression (2) above, there was deterioration in toughness compared with the case satisfying expression (2) above.

Даже в случае № 5, 6, 14 и 15, т.е. примеров настоящего изобретения, где погонная энергия сварки не удовлетворяла соотношениям (3) и (4) выше, можно было получить искомые эстетический вид валика, твёрдость и ударную вязкость. Однако в случае № 5 и 14, т.е. примеров настоящего изобретения, где погонная энергия сварки была меньше нижнего предела реляционных выражений (3) и (4) выше, имел место случай, когда произошло недостаточное проплавление или недостаточное сплавление. Кроме того, в случае № 6 и 15, т.е. примеров настоящего изобретения, где погонная энергия сварки превышала верхний предел реляционных выражений (3) и (4) выше, имел место случай, когда металл шва растекался на внутренней поверхности. С другой стороны, в случае № 1-4 и 10-13, т.е. примеров настоящего изобретения, где погонная энергия сварки удовлетворяла реляционным выражениям (3) и (4), приведённым выше, такие дефекты сварки не возникали.Even in the case of #5, 6, 14 and 15, i.e. examples of the present invention, where the heat input of welding did not satisfy the relations (3) and (4) above, it was possible to obtain the desired aesthetic appearance of the bead, hardness and toughness. However, in case nos. 5 and 14, i.e. examples of the present invention, where the heat input of welding was less than the lower limit of the relational expressions (3) and (4) above, there was a case where insufficient penetration or insufficient fusion occurred. In addition, in case nos. 6 and 15, i.e. examples of the present invention, where the heat input of welding exceeded the upper limit of the relational expressions (3) and (4) above, there was a case where the weld metal spread on the inner surface. On the other hand, in case nos. 1-4 and 10-13, i.e. examples of the present invention, where the heat input of welding satisfies the relational expressions (3) and (4) above, such welding defects did not occur.

Список обозначений List of symbols

1 стальной лист1 steel sheet

2 наплавленный металл со стороны внутренней поверхности2 weld metal from the inner surface

3 металл сварного шва на внешней стороне поверхности3 weld metal on the outside of the surface

4 положение для измерения твёрдости по Виккерсу4 positions for measuring Vickers hardness

5 граница расплавленного металла на внутренней стороне поверхности5 molten metal boundary on the inside of the surface

6 граница расплавленного металла на внешней стороне поверхности6 molten metal boundary on the outside of the surface

7 образец для испытания на удар по Шарпи7 Charpy impact specimen

8 надрез.8 notch.

Claims (30)

1. Сварная стальная труба, полученная формованием стального листа толщиной 6-20 мм в цилиндрическую форму путём стыковки обоих концов в направлении ширины стального листа и выполнения однослойной дуговой сварки под флюсом как на внутренней, так и на внешней стороне поверхности,1. A welded steel pipe obtained by forming a steel sheet with a thickness of 6-20mm into a cylindrical shape by joining both ends in the width direction of the steel sheet and performing single-layer submerged arc welding on both the inside and outside of the surface, при этом стальной лист имеет химический состав, содержащий, в мас.%: C: 0,030-0,080, Si: 0,10-0,50, Mn: 1,00-2,00, P: 0,010 или менее, S: 0,005 или менее, Cu: 0,05 или менее, Ni: 0,05 или менее, Cr: 0,50 или менее, Mo: 0,20 или менее, Nb: 0,05 или менее, V: 0,100 или менее, Ti: 0,050 или менее, Al: 0,01-0,05, Ca: 0,0005-0,0050, Mg: 0,0003-0,0100, РЗМ: 0,020 или менее, остальное Fe и неизбежные примеси,wherein the steel sheet has a chemical composition containing, in mass%: C: 0.030-0.080, Si: 0.10-0.50, Mn: 1.00-2.00, P: 0.010 or less, S: 0.005 or less, Cu: 0.05 or less, Ni: 0.05 or less, Cr: 0.50 or less, Mo: 0.20 or less, Nb: 0.05 or less, V: 0.100 or less, Ti : 0.050 or less, Al: 0.01-0.05, Ca: 0.0005-0.0050, Mg: 0.0003-0.0100, REM: 0.020 or less, the rest is Fe and unavoidable impurities, при этом металл сварного шва на внутренней стороне поверхности имеет химический состав, содержащий, в мас.%: C: 0,030-0,060, Si: 0,50 или менее, Mn: 0,80-1,80, Cu: 0,05 или менее, Ni: 0,05 или менее, Cr: 0,30 или менее, Mo: 0,10 или менее, Nb: 0,040 или менее, V: 0,010 или менее, Ti: 0,010-0,040, B: 0,0015-0,0040, Al: 0,030 или менее, O: 0,020-0,040, N: 0,007 или менее, и остальное Fe и неизбежные примеси, в котором Pcm, рассчитанный с использованием представленного ниже уравнения (1), составляет 0,140-0,180, иwherein the weld metal on the inner side of the surface has a chemical composition containing, in wt.%: C: 0.030-0.060, Si: 0.50 or less, Mn: 0.80-1.80, Cu: 0.05 or less, Ni: 0.05 or less, Cr: 0.30 or less, Mo: 0.10 or less, Nb: 0.040 or less, V: 0.010 or less, Ti: 0.010-0.040, B: 0.0015- 0.0040, Al: 0.030 or less, O: 0.020-0.040, N: 0.007 or less, and the rest is Fe and unavoidable impurities, in which Pcm calculated using the equation (1) below is 0.140-0.180, and металл сварного шва на внешней стороне поверхности имеет химический состав, содержащий, в мас.%: C: 0,030-0,060, Si: 0,50 или менее, Mn: 0,80-1,80, Cu: 0,05 или менее, Ni: 0,05 или менее, Cr: 0,30 или менее, Mo: 0,20 или менее, Nb: 0,040 или менее, V: 0,010 или менее, Ti: 0,010-0,040, B: 0,0015-0,0060, Al: 0,030 или менее, O: 0,020-0,040, N: 0,007 или менее, и остальное Fe и неизбежные примеси, в котором Pcm, рассчитанный с использованием представленного ниже уравнения (1), составляет 0,140-0,185: the weld metal on the outer side of the surface has a chemical composition containing, in mass%: C: 0.030-0.060, Si: 0.50 or less, Mn: 0.80-1.80, Cu: 0.05 or less, Ni: 0.05 or less, Cr: 0.30 or less, Mo: 0.20 or less, Nb: 0.040 or less, V: 0.010 or less, Ti: 0.010-0.040, B: 0.0015-0, 0060, Al: 0.030 or less, O: 0.020-0.040, N: 0.007 or less, and the rest is Fe and unavoidable impurities, in which Pcm calculated using the equation (1) below is 0.140-0.185: Pcm = [C] + [Si]/30 + ([Mn] + [Cu] + [Cr])/20 + [Ni]/60 + [Mo]/15 + [V]/10 + 5[B] (1), гдеPcm = [C] + [Si]/30 + ([Mn] + [Cu] + [Cr])/20 + [Ni]/60 + [Mo]/15 + [V]/10 + 5[B] (1), where [C]: содержание C (мас.%) в металле сварного шва,[C]: content of C (wt.%) in the weld metal, [Si]: содержание Si (мас.%) в металле сварного шва,[Si]: Si content (wt.%) in the weld metal, [Mn]: содержание Mn (мас.%) в металле сварного шва,[Mn]: Mn content (wt%) in the weld metal, [Cu]: содержание Cu (мас.%) в металле сварного шва,[Cu]: Cu content (wt.%) in the weld metal, [Cr]: содержание Cr (мас.%) в металле сварного шва,[Cr]: Cr content (wt.%) in the weld metal, [Ni]: содержание Ni (мас.%) в металле сварного шва,[Ni]: Ni content (wt.%) in the weld metal, [Mo]: содержание Mo (мас.%) в металле сварного шва,[Mo]: Mo content (wt%) in the weld metal, [V]: содержание V (мас.%) в металле сварного шва и[V]: content of V (wt.%) in the weld metal and [B]: содержание B (мас.%) в металле сварного шва.[B]: content of B (wt.%) in the weld metal. 2. Способ изготовления сварной стальной трубы, включающий придание цилиндрической формы стальному листу толщиной 6-20 мм с химическим составом по п. 1, стыковку обоих концов в направлении ширины стального листа и выполнение однослойной дуговой сварки под флюсом как с внутренней, так и с внешней стороны поверхности для формирования металла сварного шва, имеющего химический состав по п. 1.2. A method for manufacturing a welded steel pipe, which includes giving a cylindrical shape to a steel sheet with a thickness of 6-20 mm with a chemical composition according to claim 1, joining both ends in the direction of the width of the steel sheet, and performing single-layer submerged arc welding both from the inside and from the outside sides of the surface to form a weld metal having a chemical composition according to claim 1. 3. Способ по п. 2, в котором флюс, используемый для дуговой сварки под флюсом, выполняемой с внутренней и внешней стороны поверхности, удовлетворяет условию, при котором значение B.I., рассчитанное с использованием приведённого ниже уравнения (2), составляет 1,0-2,2:3. The method according to claim 2, in which the flux used for submerged arc welding performed on the inside and outside of the surface satisfies the condition that the B.I. value calculated using the equation (2) below is 1.0- 2.2: B.I. = ([CaO] + [CaF₂] + [MgO] + 0,5[MnO])/{[SiO₂] + 0,5([Al₂O₃] + [TiO₂])} (2), где BI = ([CaO] + [CaF ₂ ] + [MgO] + 0.5[MnO])/{[SiO ₂ ] + 0.5([Al ₂ O ₃ ] + [TiO ₂ ])} (2) , Where [CaO]: содержание CaO (мас.%) во флюсе,[CaO]: content of CaO (wt%) in the flux, [CaF₂]: содержание CaF₂ (мас.%) во флюсе,[CaF ₂ ]: content of CaF ₂ (wt.%) in the flux, [MgO]: содержание MgO (мас.%) во флюсе,[MgO]: content of MgO (wt.%) in the flux, [MnO]: содержание MnO (мас.%) во флюсе,[MnO]: content of MnO (wt%) in the flux, [SiO₂]: содержание SiO₂ (мас.%) во флюсе,[SiO ₂ ]: content of SiO ₂ (wt.%) in the flux, [Al₂O₃]: содержание Al₂O₃ (мас.%) во флюсе и[Al ₂ O ₃ ]: content of Al ₂ O ₃ (wt.%) in the flux and [TiO₂]: содержание TiO₂ (мас.%) во флюсе.[TiO ₂ ]: content of TiO ₂ (wt.%) in the flux. 4. Способ по п. 2 или 3, в котором сварку под флюсом выполняют в условиях, при которых погонная энергия сварки на внутренней стороне поверхности Q_B (кДж/мм) удовлетворяет реляционному выражению (3), приведённому ниже, и условию, при котором погонная энергия сварки на внешней стороне поверхности Q_F (кДж/мм) удовлетворяет реляционному выражению (4), приведённому ниже: 4. The method according to claim 2 or 3, in which submerged arc welding is performed under conditions under which the heat input of welding on the inner side of the surface Q _B (kJ / mm) satisfies the relational expression (3) below, and the condition under which the heat input of welding on the outer side of the surface Q _F (kJ/mm) satisfies the relational expression (4) given below: 1,3 × exp(0,045 × t) ≤ Q_B ≤ 1,9 × exp(0,048 × t) (3) и 1.3 × exp(0.045 × t) ≤ Q _B ≤ 1.9 × exp(0.048 × t) (3) and 1,3 × exp(0,045 × t) ≤ Q_F ≤ 1,9 × exp(0,048 × t) (4), где 1.3 × exp(0.045 × t) ≤ Q _F ≤ 1.9 × exp(0.048 × t) (4), where t: толщина (мм) стального листа.t: thickness (mm) of the steel sheet. 5. Способ по любому из пп. 2-4, в котором дуговую сварку под флюсом выполняют с использованием способа дуговой многоэлектродной сварки под флюсом.5. The method according to any one of paragraphs. 2-4, in which submerged arc welding is performed using a multi-electrode submerged arc welding method. 6. Способ по любому из пп. 2-5, в котором однослойную сварку выполняют на внешней стороне поверхности после выполнения однослойной сварки на внутренней стороне поверхности. 6. The method according to any one of paragraphs. 2-5, wherein the single layer welding is performed on the outer side of the surface after the single layer welding is performed on the inner side of the surface.

Images