[发明专利]高热能输入焊接接头韧性优异的厚钢板

说明书

技术领域

本发明涉及焊接接头韧性优异的厚钢板，特别涉及即使是通过高热能输入焊接得到的焊接接头，在-40℃级的低温下仍发挥出优异的韧性的高强度的厚钢板。还有，在本发明中所谓高强度是指490MPa以上。

背景技术

厚钢板作为船舶、海洋结构物、桥梁和建筑结构物等焊接结构物等的原材被使用，一直以来，为了确保焊接接头的热影响部的韧性(以下有称为“HAZ”的情况)，尝试有通过使母材中分散含Ti氧化物，从而在HAZ部的冷却时从晶内使铁素体生成而使组织微细化。

例如在专利文献1中记述，通过使Ti氧化物、或Ti氧化物和Ti氮化物的复合体的任意1种或2种析出，从而控制HAZ部的粗粒化域在冷却时的γ→α相变，使晶内铁素体生成，使HAZ韧性提高。

另外专利文献2中记述，对于进行了适当的合金设计的钢，通过使规定的尺寸、分布的Ti氧化物和Ti氮化物+MnS的复合体的两者并存，以促进焊接后的冷却时的晶内铁素体的生成，从而改善HAZ的低温韧性。

但是近年来，为了提高生产效率而要求进一步加大焊接时的热能，但是在上述技术中，适用高热能输入焊接时的HAZ韧性尚不充分。

另外，上述这样的焊接结构物，根据其用途大多被曝露在低温下，这就期望一种即使在-40℃级的低温下仍确实具有良好的HAZ韧性的厚钢板。

专利文献1：特公平7-824号公报(参照[专利要求的范围]，第5栏)

专利文献2：特公平5-77740号公报(参照[专利要求的范围]，第7栏)

发明内容

本发明鉴于这一情况而进行，其目的在于提供一种厚钢板，其即使在实施高热能输入焊接时，-40℃级的低温下的焊接接头韧性仍优异，并且也满足作为船舶、海洋结构物、桥梁、建筑结构物等的焊接结构物用所要求的强度要求。

能够解决上述课题的本发明的所谓高热能输入焊接接头韧性优异的厚钢板，具有如下几点要旨：满足C：0.01～0.15％(“质量％”的意思。下同)、Si：0.80％以下(不含0％)、Mn：1.2～2.40％、Ti：0.013～0.10％、B：0.0015～0.005％、N：0.0040～0.0100％、O：0.0010～0.005％、Al：低于0.010％(不含0％)，余量实质上由铁和不可避免的杂质构成，金属组织的60面积％以上为贝氏体。

上述钢的固溶B量优选为5ppm以上。

此外作为其他元素，优选还含有如下：

(1)从Ni：3.0％以下(不含0％)、Cu：3.0％以下(不含0％)、Cr：2％以下(不含0％)和Mo：1.5％以下(不含0％)所构成的群中选择的1种以上；

(2)Nb：0.10％以下(不含0％)和/或V：0.10％以下(不含0％)；

(3)从Ca：0.005％以下(不含0％)、Mg：0.005％以下(不含0％)、Zr：0.05％以下(不含0％)和REM：0.02％以下(不含0％)所构成的群中选择的1种以上。

钢中所含的夹杂物之中，优选平均粒径为0.05～1μm的Ti系夹杂物，以倍率1000倍观察时有10000个/cm²以上，并且平均粒径为2μm以上的夹杂物，以倍率200倍观察时有2000个/cm²以下。

根据本发明，能够提供一种厚钢板，其强度为490MPa以上，而且即使在实施高热能输入焊接时，在-40℃级的低温下仍具有良好的焊接接头韧性。

对本发明的厚钢板进行高热能输入焊接而得到的焊接接头，因为在低温下仍发挥出优异的韧性，所以能够适合用作例如船舶、海洋结构物、桥梁、建筑结构物等的焊接结构物等的原材。

附图说明

图1A是显示钢板组织的一例的显微镜照片。

图1B是显示钢板组织的另一例的显微镜照片。

具体实施方式

本发明者们，为了得到即使在进行高热能输入焊接时，低温下的焊接接头韧性也优异的厚钢板而进行锐意研究。其结果发现，(1)不像上述现有技术这样，在焊接后的冷却时仅仅使晶内铁素体成长，而是使晶内贝氏体(优选全面晶内贝氏体)与晶内铁素体一起形成；(2)为此，提高厚钢板中所含的B和N的浓度即可；(3)此外如果使厚钢板的金属组织以贝氏体为主体，则能够在贝氏体相变时生成的MA组织(岛状马氏体组织)中使N固溶，因此能够进一步提高母材韧性，从而完成本发明。