[发明专利]焊接热影响部的韧性优异的高张力厚钢板

说明书

技术领域

本发明涉及在造船、建筑等领域中作为结构材使用，针对大线能量焊 接的应用，焊接热影响部(以下称为“HAZ”)的韧性优异的焊接用高张 力厚钢板。

背景技术

一般来说，在造船、建筑等领域中作为结构材使用的钢材，大多通过 焊接施工来接合，除了母材韧性之外，还必须具有优异的HAZ韧性。

近年来，随着建筑、造船领域中的焊接结构物的大型化，板厚50mm 以上的厚钢板的应用范围也正在扩大，从焊接施工成本降低的观点出发， 就渴望大线能量焊接。然而，一般厚钢板的HAZ容易引起韧性劣化，特 别是在大线能量焊接中，这一倾向更加明显。即，在大线能量焊接中，HAZ 由于焊接时的加热而被保持在高渐的奥氏体域之后再被徐冷，因此奥氏体 晶粒成长，所谓来自奥氏体晶界的粗大粒界铁素体生成，容易造成组织粗 大化，随之而来的是韧性劣化成为重大的课题。

针对该课题，作为用于确保HAZ韧性(以下称为HAZ韧性)的技术， 所提出的大体分为利用氧化物、硫化物、或所谓氮化物的夹杂物的γ晶粒 粗大化抑制技术，和晶内α相变促进技术。前者是分散在钢中的夹杂物粒 子钉轧奥氏体晶粒成长，从而抑制高温加热时的奥氏体晶粒粗大化，以得 到微细组织的技术，后者是以夹杂物为晶内α相变的起点而加以活用，促 进焊接结束后的徐冷过程中的晶内α相变，以得到微细组织的技术。

历来，作为对于γ晶粒粗大化抑制、晶内α相变促进有效的夹杂物， 主要能够使用TiN。例如，在特开2001-20031号公报(专利文献1)中， 提出有一种利用适当控制了组成的Ti-REM-Ca-Al系氧化物和TiN的HAZ 韧性改善技术。另外，在特开2003-166017号公报(专利文献2)中，公 开有一种利用TiN抑制γ晶粒粗大化，利用Mn硫化物促进晶内α相变的 技术。此外，在特开2003-321728号公报(专利文献3)中，提出有一种 将利用内含Mg氧化物的TiN抑制γ晶粒粗大化，利用MnCaS促进晶内α 相变加以组合，从而得到高HAZ韧性的技术。

然而，面对近年的焊接输入热能增大倾向，TiN在焊接时的消失、粗 大化容易发生，因此稳定的HAZ韧性的确保正在变得困难。针对于此， 便提出有作为对γ晶粒粗大化抑制、晶内α相变促进有效的夹杂物，使用 高温下稳定的氧化物、硫化物或氧硫化物的技术，大量的研究被进行。

例如，在特开2005-206910号公报(专利文献4)中，公开有一种通 过REM、含Mn氧硫化物抑制γ晶粒粗大化，从而得到高HAZ韧性的技 术。另外在特开2003-286540号公报(专利文献5)中，提出有一种通过 适当控制REM，使Mn氧硫化物微细地分散，从而抑制γ晶粒粗大化的技 术。另外在中，提出有一种利用REM、含Zr的氧化物抑制γ晶粒粗大化， 从而得到高HAZ韧性的技术。另外在特公平4-54734号公报(专利文献7) 中，提出有一种使REM或Ca的氧化物、硫化物中析出BN，作为晶内α 相变的起点的技术。

【专利文献1】特开2001-20031号公报

【专利文献2】特开2003-166017号公报

【专利文献3】特开2003-321728号公报

【专利文献4】特开2005-206910号公报

【专利文献5】特开2003-286540号公报

【专利文献6】特开2007-100213号公报

【专利文献7】特公平4-54734号公报

然而，伴随着近年的焊接输入热能增大而来的最高加热温度上升、高 温保持时间长时间化，助长了组织粗大化，同时带来焊接时的HAZ的Mn 硫化物熔解，在其后的冷却过程中再析出的Mn硫化物微细粒子由于析出 强化而使HAZ硬度上升，从而成为HAZ韧性降低的原因。因此，仅仅依 靠现有的组织微细化技术，HAZ韧性提高的效果不得不受到限定，这就期 望获得更优异的HAZ韧性的方法。

发明内容

本发明鉴于上述问题而做，其目的在于，提供一种特别是在大线能量 焊接中，具有优异的HAZ韧性的焊接用高张力厚钢板。