一种焊接接缝，其满足下述关系：（ａ１）焊接金属的硬度Ｈｖ（ＷＭ）和母材的硬度Ｈｖ（ＢＭ）的比值Ｈｖ（ＷＭ）／Ｈｖ（ＢＭ）低于１．１，或者，（ａ２）焊接金属的硬度Ｈｖ（ＷＭ）为２１０以下，且焊接部的断裂韧性值Ｋｃ为（ｂ１）超过２０００Ｎ／ｍｍ↑［１．５］，或者满足（ｂ２）Ｋｃ≥Ｋｑ（＝σ↓［Ｄ］√（πａ），σ↓［Ｄ］：设计应力，ａ：假想缺陷尺寸），确认实测硬度值满足上述（ａ１）或（ａ２），实测吸收能量ｖＥ满足要求ｖＥ，并使用基于转变温度ｖＴｒｓ的预测Ｋｃ值来验证其抗脆性断裂发生特性（断裂韧性值Ｋｃ）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及焊接构造体、尤其是将板厚大于50mm的钢板进行对焊而 构成的焊接构造体中的焊接接缝和检验该焊接接缝的抗脆性断裂发生特性 的方法。
技术介绍
焊接构造体中，发生断裂的可能性最高的部位是焊接接缝部。作为其 理由，可以列举出焊接时发生焊接缺陷、该缺陷成为形成断裂的起点的应 力集中部位的可能性高；另外由焊接热的影响引起钢板组织粗大化、焊接 接缝部的对抗脆性断裂的抵抗值即断裂韧性值Kc降低等。因此，为了确保焊接构造体的安全性，就有必要正确地评价焊接接缝 部的断裂韧性值Kc，作为其评价试验，提出了焊接接缝部的残留应力严格 作用的带中央切口的宽幅拉伸试验，至今为止被广泛使用。该试验被称为深切口试验，基于线性断裂力学，以焊接接缝部的脆性 断裂的发生极限值作为断裂韧性值Kc来评价。如图4所示，深切口试验为下述试验，S卩，在中央夹有焊接金属2的 标准的宽度为400mm的试验片1的中央部位，在被设想为焊接接缝最脆弱 的部位的位置上通过机械加工标准地形成长度为240mm的切口 3，将由此 得到的试验片沿箭头方向进行拉伸。艮P，深切口试验中，需要大的试验片和大的试验机器，所需费用也很 高，因此，在焊接施工时的质量管理或钢材出厂试验中，作为其代替试验， V切口夏比冲击试验被广泛使用。例如，船级协会规定的材料规格是在夏比试验特性值(试验温度下的 吸收能量vE值或断面转变温度vTrs)与深切口 (deep notch)试验中得到 的断裂韧性值Kc的相互关系上是成立的(参照日本海事协会会志No.24S、 1999 (ni)、 pp,158—167)。 至今为止，都是依照上述相互关系来主要评价板厚50mm以下的船体 构造用钢板的焊接接缝的断裂韧性值，基于其结果来讨论船体用钢板的所 需的性能和特性。其结果，作为考虑了焊接部的断裂韧性值的船体用钢板，开发了脆性 断裂特性和疲劳特性优异的钢板(TMCP钢板)(参照特开平6 — 88161号 公报)，板厚50mm左右的TMCP钢板被用于大型油轮和6000TEU以下的 集装箱船的建造，近年来，6000TEU以上的大型集装箱船的建造需求增加， 板厚60mm或60mm以上的板厚的钢板也作为船体用构造钢板而被实用化。但是，目前，被实用化的船体用构造钢板的强度是以屈服强度计为 390MPa的水平。即，对于屈服强度为390MPa以上且板厚50mm以上的钢 板，夏比试验结果和深切口试验结果的相互关系尚不十分明了，为了检验 将板厚为50mm以上的高强度钢板焊接而得到的构造体中的焊接接缝的机 械特性、并对焊接接缝的质量进行管理，有必要进行包括能否使用现有见 解在内的研讨。通常，为了防止变形和畸变集中在焊接接缝部，焊接金属的强度或硬 度应高于母材的强度或硬度是焊接接缝部的设计方针的基本，在选择焊接 金属时，通过与母材强度的比较成为高匹配(overmatching)的接缝设计一 直在进行。但是，也有必要对上述的接缝设计能否用于对板厚为50mm以 上的高强度钢板进行焊接而得到的构造体的焊接接缝的设计进行研讨。
技术实现思路
焊接构造物的大型化在发展，例如，在超过6000TEU的集装箱船的建 造中，期待能使用板厚大于50mm且设计应力高的高张力厚钢板来建造。于是，本专利技术人从焊接接缝部可能成为断裂发生的可能性最高的部位 出发，对由板厚大于50mm的高强度钢板对焊而形成的焊接接缝的性能和 特性进行了调查。其结果显示，关于上述焊接接缝(大线能量焊接接缝)的性能和特性， 即使在小型试验即V切口夏比冲击试验中显示出良好的结果，在大型断裂 试验即深切口试验中也未必能显示出良好的断裂韧性值Kc。艮P，至今为止，在将屈服强度为390MPa级、板厚不超过50mm的钢板对焊时的焊接接缝的性能和特性中已经确认的"夏比试验结果和断裂韧性值Kc的相互关系"并不成立。于是，本专利技术的课题为，基于上述见解，提供一种对屈服强度为460MPa 级且板厚大于50mm的高强度钢板、特别是对船体用高强度钢板进行大线 能量对焊时，形成断裂韧性值Kc非常高的焊接接缝的方法、以及用于确认 该接缝形成的特性验证方法。一直以来，在焊接接缝的设计中，为了防止变形和畸变集中在焊接接 缝部，以焊接金属的强度或硬度高于母材的强度或硬度(高匹配)作为基 本，但本专利技术人基于前述"夏比试验结果和断裂韧性值Kc的相互关系"不 成立的见解，认为一直以来的高匹配存在问题，为了在该想法下解决上述 课题，系统地调查了决定焊接接缝部的断裂韧性值Kc的因素。结果发现，在将屈服强度为460MPa级且板厚大于50mm的高强度钢 板进行大线能量对焊时，焊接金属的硬度对夏比试验特性值和断裂韧性值 Kc的相互关系影响很大。艮P，本专利技术人发现了在大线能量对焊接缝方面，焊接金属的硬度和母 材硬度的关系对焊接接缝的熔合线(fiision line)部的断裂韧性值Kc的影 响很大这一事实，并发现了已知的"V切口夏比冲击试验结果和断裂韧性 值的相互关系"受到焊接金属的硬度的影响很大。于是，基于上述见解，从焊接金属的硬度和夏比冲击试验结果这二者 以预测断裂韧性值Kc值和要求Kc值为基础，确立了大线能量对焊接缝的 断裂韧性值的验证方法，完成了本专利技术。本专利技术的主要内容如下所述。(1) 抗脆性断裂发生特性优异的大线能量对焊接缝，其是将高强度钢 板进行大线能量对焊而得到的构造体中的焊接接缝，其特征在于，(al)焊接金属的硬度Hv (WM)和母材的硬度Hv (BM)的比值Hv (WM) /Hv (BM)低于1.1，而且，(bl)焊接部的断裂韧性值Kc大于2000N/mm15。(2) 抗脆性断裂发生特性优异的大线能量对焊接缝，其是将高强度钢 板进行大线能量对焊而得到的构造体中的焊接接缝，其特征在于，(a2)焊接金属的硬度Hv (WM)为210以下，而且， (M)焊接部的断裂韧性值Kc大于2000N/mm15。(3)前述(1)或(2)所记载的抗脆性断裂发生特性优异的大线能量 对焊接缝，其特征在于，前述焊接部的断裂韧性值Kc大于3580N/mm15。 '(4)前述(1)或(2)所记载的抗脆性断裂发生特性优异的大线能量 对焊接缝，其特征在于，前述焊接部的断裂韧性值Kc为4354N/mm15以上。(5) 抗脆性断裂发生特性优异的大线能量对焊接缝，其是将高强度钢 板进行大线能量对焊而得到的构造体中的焊接接缝，其特征在于，(al)焊接金属的硬度Hv (WM)和母材的硬度Hv (BM)的比值Hv (WM) /Hv (BM)低于1.1，而且，(b2)焊接部的断裂韧性值Kc满足下述式 Kc^Kq其中，Kq=oD( (jra)， 0d:设计应力，a:假想缺陷尺寸。(6) 抗脆性断裂发生特性优异的大线能量对焊接缝，其是将高强度钢 板进行大线能量对焊而得到的构造体中的焊接接缝，其特征在于，(a2)焊接金属的硬度Hv (WM)为210以下，而且， (b2)焊接部的断裂韧性值Kc满足下述式 Kc》Kq其中，Kq=oD/" (na)， oD:设计应力，a:假想缺陷尺寸。(7) 前述(1) (6)中任意一项所记载的抗脆性断裂发生特性优异 的大线能量对焊接缝，其特征在于，前述高强度钢板是屈服点为390MPa 级的船体用焊接构造用钢板。(8本文档来自技高网...
【技术保护点】
抗脆性断裂发生特性优异的大线能量对焊接缝，其是将高强度钢板进行大线能量对焊而得到的构造体中的焊接接缝，其特征在于， （ａ１）焊接金属的硬度Ｈｖ（ＷＭ）和母材的硬度Ｈｖ（ＢＭ）的比值Ｈｖ（ＷＭ）／Ｈｖ（ＢＭ）低于１．１，而且， （ｂ１）焊接部的断裂韧性值Ｋｃ大于２０００Ｎ／ｍｍ↑［１．５］。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：石川忠，大谷润，多田益男，广田一博，福井努，北田博重，矢岛浩，白木原浩，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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