[发明专利]附加焊接用药芯焊丝和焊接方法

说明书

提供一种在附加焊接中，可以一边良好地维持焊接金属的抗裂纹性，一边提高焊接部的疲劳强度的药芯焊丝和焊接方法。在钢制外皮内填充有焊剂，用于对主焊接的焊接金属缝边部进行的附加焊接的附加焊接用药芯焊丝，其中，以焊丝总质量计，含有Si：0.2～1.0质量％和Mn：3.0～10.0质量％，并且C：限制在0.1质量％以下，P：限制在0.03质量％以下，S：限制在0.03质量％以下，Cr和/或Ni：合计限制在3.8质量％以下。

技术领域

本发明涉及用于对主焊接的焊接金属缝边部进行附加焊接的附加焊接用药芯焊丝和焊接方法。更详细地说，是涉及在钢制外皮内填充有焊剂这一构成的附加焊接用药芯焊丝和使用该焊丝进行附加焊接的焊接方法。

背景技术

在钢构造物中，以提高焊接接头的疲劳强度和降低残余应力等为目的，会在主焊接的焊接缝边部形成附加焊道(参照专利文献1～3)。用于形成该附加焊道的焊接(附加焊接)所用的焊接材料中，一般使用的是主焊接具有同样的组成的材料。于是，例如在专利文献1中公开的是，通过附加焊接，形成Ni含量为4～12质量％，Cr含量为7～15质量％的焊接金属。

另外，在专利文献2所述的焊接方法中，对于通过附加焊接形成的焊接金属，限定其C、Cr、Ni、Si、Mn、Mo和Nb的含量，通过增加Ni和Cr量，使马氏体相变开始温度为120～400℃。此外，在专利文献3中，作为附加焊接用，提出有一种具有如下组成的焊接材料，其含有C：0.20质量％以下、Cr：5.0～18.0质量％、Ni：3.0～15.0质量％，余量由Fe和不可避免的杂质构成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003－275890号公报

专利文献2：日本特开2003－251489号公报

专利文献3：日本特开2004－42133号公报

专利文献1～3所述这样的现有的附加焊接用焊接材料或由其形成的焊接金属，能够得到疲劳强度提高和残余应力降低的效果。但是，因为Cr和Ni的含量多，所以焊接金属会过度硬化，存在抗裂纹性和韧性劣化这样的问题。另外，因为Cr和Ni高价，所以若使其大量添加，则也有制造成本增大这样的问题。从这样的理由出发，要求一种抑制了Cr和Ni的添加量的附加焊接用焊接材料。

发明内容

因此，本发明其主要目的在于，提供一种在附加焊接中，可以一边良好地维持焊接金属的抗裂纹性，一边提高焊接部的疲劳强度的药芯焊丝及焊接方法。

本发明者为了解决前述课题而进行了锐意实验研究。其结果发现，提高了Mn含量的焊接材料，能够减少Cr和Ni的添加量，在附加焊接中，能够一边保证焊接金属的抗裂纹性和韧性，一边达成焊接部的疲劳强度提高，从而完成了本发明。

即，本发明的附加焊接用药芯焊丝，是在钢制外皮内填充有焊剂的药芯焊丝，其具有如下组成：以焊丝总质量计，含有Si：0.2～1.0质量％、Mn：3.0～10.0质量％，并且C：限制在0.1质量％以下、P：限制在0.03质量％以下、S：限制在0.03质量％以下、Cr和/或Ni：合计限制在3.8质量％以下，且其用于对主焊接的焊接金属缝边部进行的附加焊接中。本发明的药芯焊丝中，以焊丝总质量计，也可以为Ni：0.5～3.8质量％，并且，Mn：3～7质量％。

另外，设焊丝总质量中的Mn量(质量％)为[Mn]，Ni量(质量％)为[Ni]时，也能够成为满足下述算式1的组成。

另一方面，Cr含量以焊丝总质量计，也可以为1.0质量％以下。

本发明的药芯焊丝，以焊丝总质量计，还可以含有Al：0.1～0.5质量％。

[算式1]

3＜[Mn]+0.5×[Ni]＜6