低炭素焼入れ焼戻し鋼の溶接：初心者ガイド

高強度溶接構造用鋼として、この種の鋼の炭素含有量は低いレベルに制限されている。

一般的に、炭素の質量分率は0.18%以下であり、合金組成の設計では溶接性の要件も考慮される。

したがって、低炭素焼入れ焼戻し鋼の溶接は、基本的に焼ならし鋼の溶接と同様である。

主に溶接中に以下のような問題が発生する：

溶接部のホット・クラックと熱影響部の液状化クラック。

低炭素焼入れ焼戻し鋼は、一般的に低炭素である。 炭素含有量マンガン含有量が高く、SとPを厳しく管理しているため、熱間クラッキングの傾向は小さい。

しかし、高ニッケル低マンガンタイプの低合金 高張力鋼板 は、高温割れや液状化割れの傾向を強める。

コールドクラック。

この種の鋼材には、より多くの成分が含まれているからだ。 合金元素 焼入れ性を向上させることができるが、低温割れの傾向が大きい。

しかし、その理由は ポイント この種の鋼の場合、接合部をこの温度でゆっくり冷やすことができれば、生成したマルテンサイトに「自己焼戻し」処理を施すことができ、冷間割れ傾向をある程度抑えることができるので、実際には冷間割れ傾向は必ずしも大きくない。

亀裂を再加熱する。

低炭素 焼き入れと焼き戻し 鋼は、V、Mo、Nb、Crなどの強力な炭化物形成元素を含むため、再加熱クラックが発生しやすい。

熱影響部は軟化する。

軟化は、溶接中の母材本来の焼戻し温度から Ac1までの領域で起こる。

元の焼戻し温度が低ければ低いほど、軟化幅は大きくなり、軟化度はより深刻になる。

熱影響部脆化。

もし低炭素なら マルテンサイト と体積分率10%～30%以下のベイナイトが過熱部に生成し、高い靭性が得られる。

しかし、冷却速度が速すぎると、体積分率100%の低炭素マルテンサイトが生成し、靭性が低下する；

冷却速度が遅すぎると、一方では結晶粒が粗大化し、他方では低炭素マルテンサイトとベイナイトにM-A成分を加えた混合組織が過熱域で生成し、過熱域でより深刻な脆化を引き起こす。

σs≧980MPaの焼入れ・焼戻し鋼を溶接する場合、 溶接方法 アルゴン・タングステン・アーク溶接や電子ビーム溶接などを使用すること。

σs＜980MPaの低炭素焼入焼戻し鋼の場合、シールドメタルに使用できる。 アーク溶接自動サブマージアーク溶接、ガスメタルアーク溶接、アルゴン・タングステンアーク溶接。

しかし、σs≧686MPaの鋼の場合、ガスメタルアーク溶接が最も適切な自動溶接である。 溶接工程.

また、マルチワイヤ・サブマージアーク溶接やエレクトロスラグ溶接など、入熱が大きく冷却速度が低い溶接方法を採用しなければならない場合は、溶接後に焼入れ・焼戻し処理を行わなければならない。

入熱量が最大許容値まで増加し、亀裂の発生が避けられない場合は、予熱措置を講じる必要がある。

低炭素焼入焼戻し鋼の場合、予熱の目的は主に以下のことを防ぐことである。 ひび割れ一般に、低炭素焼入れ焼戻し鋼の溶接では、より低い予熱温度（≦200℃）が使用される。

予熱は主に、マルテンサイト変態時の冷却速度を低下させ、マルテンサイトの自己焼戻しによって耐割れ性を向上させることが期待されている。

予熱温度が高すぎる場合、冷えを防止する必要はないが、800～500℃の冷却速度が脆性混合構造の臨界冷却速度より低くなる。 熱影響部 明らかに脆化しているように見える。

従って、やみくもに増やすことは避ける必要がある。 予熱温度パス間温度を含む。

低炭素焼入れ焼戻し鋼は一般に、溶接後に熱処理を行なわない。

そのため、次のような選択をしている。 溶接材料溶接金属は、溶接された状態で母材に近い機械的 特性を持つことが要求される。

構造物の剛性が高く、コールドクラックの発生を避けるのが困難な場合など、特殊なケースでは、母材よりも若干強度の低い材料をフィラーメタルとして選択しなければならない。