[发明专利]超高强度焊接接头及其制造方法

权利要求书

1.一种强度和韧性优异的超高强度焊接接头，其特征在于，其是使用含有马氏体单相组织的焊接金属且板厚为4～12mm的钢板而得到的超高强度焊接接头，在垂直于焊接方向的焊接接头的截面中，将钢板表层的焊接金属的宽度设为W1、将距离钢板表层为板厚的3/4处的焊接金属的宽度设为W2，具有W1为2.0mm～7.0mm且W2为0.5mm～2.4mm的焊接金属的截面形状，

并且，所述焊接金属按质量%计含有C：高于0.09%且为0.24%以下、Si：0.2～1.0%、Mn：0.5～2.5%、P：0.02%以下、S：0.02%以下、Al：0.004～0.08%、Ti：0.005～0.15%、O：0.005～0.05%、Ni：1.0～9%，

而且，由下述式1所定义的碳当量即Ceq为0.40～1.00%，且由下述式2所定义的Y为0.07～0.20%，余量包含不可避免的杂质及Fe，

Ceq=[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14    式1

Y=([Si]+[Mn])/40+[Al]+[Ti]    式2

式1和式2中，带[]的元素表示各元素的以质量%计的含量。

2.根据权利要求1所述的强度和韧性优异的超高强度焊接接头，其特征在于，所述焊接金属按质量%计还含有Cr：0.1～2.0%、Mo：0.1～1.5%、V：0.005～0.2%、Nb：0.005～0.1%、Cu：0.01～1.0%、B：0.0005～0.01%中的1种或2种以上。

3.一种超高强度焊接接头的制造方法，其特征在于，其是使用实芯焊丝并利用组合了激光束和气体保护弧焊的激光复合焊接对抗拉强度为1100MPa以上且厚度为4～12mm的钢板进行单道焊接从而制造权利要求1或2所述的超高强度焊接接头的方法，

所述钢板按质量%计含有C：0.10～0.25%、Si：0.03～1.0%、Mn：0.5～2.5%、P：0.02%以下、S：0.01%以下、Al：0.002～0.1%、N：0.001～0.006%、O：0.001～0.004%，还含有Ni：0.01～6.0%、Cr：0.1～2.0%、Mo：0.1～2.0%、V：0.01～0.2%、Ti：0.01～0.20%、Nb：0.005～0.2%、Cu：0.005～1.0%、B：0.0002～0.030%、Ca：0.0006～0.0100%中的1种或2种以上，由下述式1所定义的Ceq为0.4～1.2%，余量包含不可避免的杂质及Fe，

对所述钢板进行激光复合焊接时使用的实芯焊丝按质量%计含有C：0.4%以下、Si：1.5%以下、Mn：4.0%以下、P：0.02%以下、S：0.02%以下、Al：0.08%以下，还含有Ti：0.30%以下、Ni：12.0%以下、Cr：3.0%以下、Mo：3.0%以下、V：0.3%以下、Nb：0.3%以下、Cu：1.5%以下、B：0.0150%以下中的1种或2种以上，余量包含不可避免的杂质及Fe，

当使用所述实芯焊丝对所述钢板进行激光复合焊接时，在气体保护弧焊中，作为保护气体，使用在Ar或He气体中混合了2～5%的O₂气体或5～25%的CO₂气体的混合气体，

Ceq=[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14    式1

式1中，带[]的元素表示各元素的以质量%计的含量。

4.一种超高强度焊接接头的制造方法，其特征在于，其是使用药芯焊丝并利用组合了激光束和气体保护弧焊的激光复合焊接对抗拉强度为1100MPa以上且厚度为4～12mm的钢板进行单道焊接从而制造权利要求1或2所述的超高强度焊接接头的方法，

所述钢板按质量%计含有C：0.10～0.25%、Si：0.03～1.0%、Mn：0.5～2.5%、P：0.02%以下、S：0.01%以下、Al：0.002～0.1%、N：0.001～0.006%、O：0.001～0.004%，还含有Ni：0.01～6.0%、Cr：0.1～2.0%、Mo：0.1～2.0%、V：0.01～0.2%、Ti：0.01～0.20%、Nb：0.005～0.2%、Cu：0.005～1.0%、B：0.0002～0.030%、Ca：0.0006～0.0100%中的1种或2种以上，由下述式1所定义的Ceq为0.4～1.2%，余量包含不可避免的杂质及Fe，

对所述钢板进行激光复合焊接时使用的药芯焊丝作为合金成分按相对于焊丝整体的质量%计含有C：0.4%以下、Si：1.5%以下、Mn：4.0%以下、P：0.02%以下、S：0.02%以下、Al：0.08%以下，还含有Ti：0.30%以下、Ni：12.0%以下、Cr：3.0%以下、Mo：3.0%以下、V：0.3%以下、Nb：0.3%以下、Cu：1.5%以下、B：0.0150%以下中的1种或2种以上，余量包含不可避免的杂质及Fe，

当使用所述药芯焊丝对所述钢板进行激光复合焊接时，在气体保护弧焊中，作为保护气体，使用在Ar或He气体中混合了5%以下的O₂气体或25%以下的CO₂气体的混合气体、纯Ar气体或者纯He气体中的任一种，

Ceq=[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14    式1

式1中，带[]的元素表示各元素的以质量%计的含量。