[发明专利]气体保护电弧焊用药芯焊丝和焊接金属

说明书

本发明涉及气体保护电弧焊用药芯焊丝，其中，以焊丝总质量计，含有C：0.03～0.12质量％、以Si合金和Si化合物中的Si换算量计的Si：0.20～0.70质量％、Mn：1.0～4.0质量％、以Ti合金和Ti化合物中的Ti换算量计的Ti：2.4～4.5质量％、Al：0.005～0.050质量％、Ca：0.03～1.0质量％、Ni：0.30～3.50质量％和B：0.0008～0.012质量％之中的至少一个、和Fe：80质量％以上，满足(Ti+Mn+Al+Ca)/Si≥12，并满足Ca/Si：0.07～0.35。

技术领域

本发明涉及能够得到具有良好的低温韧性的焊接金属的气体保护电弧焊用药芯焊丝和此焊接金属。

背景技术

近年来，能源开发向着更寒冷的地域和海域展开，导致这些寒冷地域和寒冷海域的结构物使用低温用钢。但是，对于这些寒冷地域和寒冷海域的结构物来说，除了有以往的低温韧性要求以外，还会实施加入结构物的工作地域和海域的气象条件的结构物设计，要求更高韧性的钢材。此外，以焊接的高能率化和脱技能化为目的，在这种低温用钢的焊接中适用药芯焊丝的要求正在高涨。

以这样的背景为基础，在专利文献1中公开有一种技术，其通过控制焊接金属的化学成分和固溶Ti量，以提高低温下的韧性。专利文献1所述的技术，着眼于原始γ晶粒内的针状铁素体的生成。

另外，在专利文献2中，公开有一种抗拉强度为680N/mm²级以上的高张力钢用的气体保护电弧焊用药芯焊丝。专利文献2所述的技术中，相对于焊丝总重量，规定C、Si、Mn、P、S、Ni、Cr和Mo的含量的适当范围，并限制Ta添加量，由此在小线能量至大线能量的广阔使用范围中确保相当于母材强度的强度和良好的韧性，此外为了提高作业效率，还规定了焊剂中的金属粉的重量比率。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本国特开2000－263283号公报

【专利文献2】日本国特开平3－294093号公报

但是，在专利文献1中，是通过抑制原始γ晶粒内的针状铁素体的生成而使韧性提高，但是对于缓和应力向夹杂物集中的观点和降低焊接金属的脆性断面率的观点却丝毫没有关注。因此，焊接低温用钢时的焊接金属的韧性并不充分。

另外，在专利文献2中，对于缓和应力向夹杂物集中的观点和降低焊接金属的脆性断面率的观点却丝毫没有关注。因此，焊接低温用钢时的焊接金属的韧性并不充分。

另外，作为焊丝的一般性的要求，还要求焊接操作性良好。

发明内容

本发明鉴于这样的问题点而做，其第一目的在于，提供一种对低温用钢进行气体保护电弧焊而组装结构物时，能够得到特别是具有良好的低温韧性的焊接金属，并且能够使良好的焊接操作性并立的药芯焊丝，以及此焊接金属。另外，其第二目的在于，提供一种在对于低温用钢进行气体保护电弧焊而组装结构物时，能够得到兼具良好的低温韧性和高强度的焊接金属，并且使良好的焊接操作性并立的药芯焊丝，以及此焊接金属。

如上述，在专利文献1～2中，没有对脆性断面率进行研究。在此，脆性断面率表示在摆锤冲击试验中施加载荷时发生的脆性断裂的比例。在脆性断裂发生的部位，截至达到断裂之前钢材所吸收的能量明显变小，容易使断裂进行，因此，特别是为了抑制低温下的断裂，认为极其重要的要件是，不仅要在通用的摆锤冲击试验中改善低温下的吸收功，而且要抑制脆性断面的出现。