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公開番号2025169794
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-14
出願番号2024074917
出願日2024-05-02
発明の名称溶接継手
出願人日本製鉄株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類C22C 38/00 20060101AFI20251107BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】高温割れが抑制された溶接継手の提供。
【解決手段】複数の鋼材と、鋼材同士を接合する溶接金属と、を有し、溶接金属は、下記式1で表されるビード指標HIが75以上であり、且つfcc分率が70%以上である、溶接継手。なお、式1において、BWは最終ビードの幅(mm)を、BTは最終ビードの厚さ(mm)を、Sは最終ビードの断面積(mm²)を、それぞれ表す。式1:HI=5×BW+0.5×BT+0.2×S
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
複数の鋼材と、前記鋼材同士を接合する溶接金属と、を有し、
前記溶接金属は、下記式１で表されるビード指標ＨＩが７５以上であり、且つｆｃｃ分率が７０％以上である、溶接継手。
式１：ＨＩ＝５×ＢＷ＋０．５×ＢＴ＋０．２×Ｓ
（前記式１において、ＢＷは最終ビードの幅（ｍｍ）を、ＢＴは最終ビードの厚さ（ｍｍ）を、Ｓは最終ビードの断面積（ｍｍ
２
）を、それぞれ表す。）
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記溶接金属の化学成分は、前記溶接金属の全質量に対する質量％で、
Ｃ：０．０５～０．８０％、
Ｓｉ：０．０３～０．５０％、
Ｍｎ：０～３０．０％、
Ｐ：０～０．０５０％、
Ｓ：０～０．０５０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｎｉ：０～３０．０％、
Ｃｒ：０～２０．０％、
Ｍｏ：０～１０．０％、
Ｎｂ：０～５．００％、
Ｖ：０～５．００％、
Ｔａ：０～５．００％
Ｈｆ：０～５．００％
Ｔｉ：０～５．００％、
Ｚｒ：０～５．００％、
Ｃｏ：０～１．００％、
Ｐｂ：０～１．００％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｗ：０～２０．００％、
Ｍｇ：０～０．１％、
Ａｌ：０～０．４００％、
Ｃａ：０～５．０％、
Ｂ：０～０．５０００％、
ＲＥＭ：０～０．５００％、
Ｎ：０～０．５０００％、及び
Ｏ：０．００１０～０．１５００％を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
前記Ｍｎの含有量と前記Ｎｉの含有量との合計（Ｍｎ＋Ｎｉ）が５．０％以上であり、
前記Ｍｎの含有量と前記Ｎｉの含有量との質量比（Ｎｉ／Ｍｎ）が０．１０以上である、請求項１に記載の溶接継手。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、溶接継手に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、低温靭性に優れた溶接金属が得られる溶接材料として、例えばオーステナイト系溶接材料が用いられている。例えば、水素燃料、天然ガスなどを貯蔵する液体水素タンク、液体炭酸ガスタンク及びＬＮＧタンク等の建造物には、極低温度（例えば－１９６℃）での靭性確保の要求から、６～９％のＮｉを含むＮｉ系低温用鋼が使用されている。そして、これらＮｉ系低温用鋼の溶接には、優れた低温靭性の溶接金属が得られるオーステナイト系の溶接材料が用いられている。
【０００３】
ここで、例えば特許文献１には、ステンレス鋼からなる芯線の表面を、表面硬度がＨｖ硬度３００～５００かつ厚さが０．２～４μｍのニッケルめっきで覆い、また該被覆線の自由拡がり径を３５０～８００ｍｍの範囲としたガス被包アーク溶接用のステンレス鋼ワイヤが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００２－１８５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の通り、従来から低温靭性に優れた溶接金属が得られる溶接材料として、例えばｆｃｃ分率が７０％以上であるオーステナイト系溶接材料が用いられている。ただし、オーステナイト系溶接材料は高温割れを生じやすいという特性を有する。そのため、高温割れの発生が抑制された溶接継手が望まれている。
【０００６】
以上の観点から、本開示に係る溶接継手は、高温割れの発生が抑制された溶接継手を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
課題を解決するための手段は、次の態様を含む。
＜１＞
複数の鋼材と、前記鋼材同士を接合する溶接金属と、を有し、
前記溶接金属は、下記式１で表されるビード指標ＨＩが７５以上であり、且つｆｃｃ分率が７０％以上である、溶接継手。
式１：ＨＩ＝５×ＢＷ＋０．５×ＢＴ＋０．２×Ｓ
（前記式１において、ＢＷは最終ビードの幅（ｍｍ）を、ＢＴは最終ビードの厚さ（ｍｍ）を、Ｓは最終ビードの断面積（ｍｍ
２
）を、それぞれ表す。）
＜２＞
前記溶接金属の化学成分は、前記溶接金属の全質量に対する質量％で、
Ｃ：０．０５～０．８０％、
Ｓｉ：０．０３～０．５０％、
Ｍｎ：０～３０．０％、
Ｐ：０～０．０５０％、
Ｓ：０～０．０５０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｎｉ：０～３０．０％、
Ｃｒ：０～２０．０％、
Ｍｏ：０～１０．０％、
Ｎｂ：０～５．００％、
Ｖ：０～５．００％、
Ｔａ：０～５．００％
Ｈｆ：０～５．００％
Ｔｉ：０～５．００％、
Ｚｒ：０～５．００％、
Ｃｏ：０～１．００％、
Ｐｂ：０～１．００％、
Ｓｎ：０～１．００％、
Ｗ：０～２０．００％、
Ｍｇ：０～０．１％、
Ａｌ：０～０．４００％、
Ｃａ：０～５．０％、
Ｂ：０～０．５０００％、
ＲＥＭ：０～０．５００％、
Ｎ：０～０．５０００％、及び
Ｏ：０．００１０～０．１５００％を含有し、
残部がＦｅ及び不純物からなり、
前記Ｍｎの含有量と前記Ｎｉの含有量との合計（Ｍｎ＋Ｎｉ）が５．０％以上であり、
前記Ｍｎの含有量と前記Ｎｉの含有量との質量比（Ｎｉ／Ｍｎ）が０．１０以上である、＜１＞に記載の溶接継手。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、高温割れの発生が抑制された溶接継手が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施例において用いた、開先を有する母材を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の一例である実施形態について説明する。
なお、本明細書中において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値に「超」及び「未満」が付されていない場合は、これらの数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。また、「～」の前後に記載される数値に「超」又は「未満」が付されている場合の数値範囲は、これらの数値を下限値又は上限値として含まない範囲を意味する。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階的な数値範囲の上限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値に置き換えてもよく、また、実施例に示されている値に置き換えてもよい。また、ある段階的な数値範囲の下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の下限値に置き換えてもよく、また、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
また、含有量について、「％」は「質量％」を意味する。
含有量（％）として「０～」は、その成分は任意成分であり、含有しなくてもよいことを意味する。
（【００１１】以降は省略されています）

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