[发明专利]气体保护金属极电弧焊用实心焊丝

说明书

本申请发明提供焊接时烟尘产生量少、适合作为高Mn钢材用焊接材料的气体保护金属极电弧焊用实心焊丝。本申请发明的气体保护金属极电弧焊用实心焊丝具有以质量％计含有C：0.2～0.8％、Si：0.15～0.90％、Mn：17.0～28.0％、P：0.03％以下、S：0.03％以下、Ni：0.01～10.00％、Cr：0.4～4.0％、Mo：0.01～3.50％、B：小于0.0010％、N：0.12％以下、余量由Fe和不可避免的杂质构成的组成。需要说明的是，可以根据需要含有选自V、Ti和Nb中的一种或两种以上、选自Cu、Al、Ca和REM中的一种或两种以上。

技术领域

本发明涉及气体保护金属极电弧焊用实心焊丝，特别是涉及在极低温环境下使用的高Mn钢材焊接用实心焊丝。

背景技术

近年来，针对环境的规定变得严格。液化天然气(以下也称为LNG)由于不含硫，因此被称为不产生硫化氧化物等大气污染物质的清洁燃料，其需求增加。为了运输或保存LNG，对于运输或储存LNG的容器(罐)，需要在LNG的液化温度即-162℃以下的温度下保持优良的极低温冲击韧性。

但是，从保持优良的极低温冲击韧性的必要性出发，作为用于容器(罐)等的材料，以往使用铝合金、9％Ni钢、奥氏体系不锈钢等。

但是，铝合金的拉伸强度低，因此需要将结构物的板厚设计得较大，并且存在焊接性差的问题。另外，9％Ni钢需要使用价格昂贵的Ni基材料作为焊接材料，因此经济上变得不利。另外，奥氏体系不锈钢存在价格昂贵、母材强度也低的问题。

从这样的问题出发，作为运输或储存LNG的容器(罐)用材料，最近对以质量％计含有约10％～约35％的Mn的高Mn含有钢的应用进行了研究。高Mn钢具有如下特征：即使在极低温下也是奥氏体相，不发生脆性断裂，并且与奥氏体系不锈钢相比具有高强度。因此，期望开发出能够稳定地焊接这样的高Mn含有钢材的焊接材料。

针对这样的期望，例如专利文献1中提出了“极低温冲击韧性优良的高强度焊接接头部以及用于其的药芯焊丝电弧焊用焊丝”。专利文献1中记载的药芯焊丝电弧焊用焊丝是具有以重量％计含有C：0.15～0.8％、Si：0.2～1.2％、Mn：15～34％、Cr：6％以下、Mo：1.5～4％、S：0.02％以下、P：0.02％以下、B：0.01％以下、Ti：0.09～0.5％、N：0.001～0.3％、TiO₂：4～15％、选自SiO₂、ZrO₂和Al₂O₃中的一种以上的合计：0.01～9％、选自K、Na和Li中的一种以上的合计：0.5～1.7％、F和Ca中的一种以上：0.2～1.5％、余量为Fe和其它不可避免的杂质的组成的焊丝。使用专利文献1中记载的药芯焊丝电弧焊用焊丝进行焊接时，能够有效地得到具有试验温度：-196℃下的夏比冲击试验吸收能为28J以上的优良的低温韧性和常温拉伸强度为400MPa以上的高强度的焊接接头部，另外，将焊丝组成调整成Mo：1.5％以上，能够确保具有优良的耐高温开裂性的焊接接头部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2017-502842号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，根据本发明人的研究，专利文献1记载的技术中存在如下问题：在焊接时烟尘的产生量增多，焊接人员暴露于烟尘量多的环境下。

本发明的目的在于解决上述现有技术的问题，提供焊接时烟尘产生量少、并且适合作为在极低温环境下使用的高Mn钢材用焊接材料的、能够制作兼具高强度和优良的极低温韧性的焊接接头部的气体保护金属极电弧焊用实心焊丝。