本稿の内容は掲載当時の情報であり、規格・商品など最新の情報とは異なる場合がございます。詳しくは(株)神戸製鋼所にご確認ください。当サイトにつきましては、スマートフォン、タブレットでの閲覧にも対応しております。Treatment、以下PWHTという)が施される。近年のエネルギー需要増大に伴う構造物の大型化、高圧力化により、適用される鋼材、溶接材料の高強度化が進められているが、610MPa級高張力鋼(以下、HT610と表記)用以上のルチール系フラックス入りワイヤにおける溶接金属では、PWHT後にじん性が大きく低下する。一因と考えられているが1)、HT610鋼用以上の溶接金属においては、これら不純物元素の低減だけではPWHT後に十分なじん性が得られず、さらなる組織制御によるじん性向上が課題であった。その課題を解決するために、神戸製鋼では鋭意研究を重ね、新ワイヤTRUSTARCTMDW-A62LSRを開発した。TRUSTARCTMDW-A62LSRは、DWワイヤの特徴である良好な溶接作業性を継承しつつ、PWHT後のじん性を飛躍的に向上させた全姿勢溶接が可能なHT610級鋼用混合ガスアーク溶接フラックス入りワイヤである。本稿では、TRUSTARCTMDW-A62LSRの諸性能について紹介する。2.ワイヤ諸元および該当規格TRUSTARCTMDW-A62LSRの諸元および該当規格を表1に示す。TRUSTARCTMDW-A62LSRは混合ガス(Ar-20%CO2)をシールドガスとし、溶接電源は、汎用の直流電源が使用できる。A5.29E91T1-GMに該当する。E91T1-GMサイズ1.2mm3.ワイヤの諸性能TRUSTARCTMDW-A62LSRの諸性能を以下に示す。A5.29に準じて確認した溶着金属化学成分を表2に示す。溶接のまま(各図中ではAWという)およびPWHT後の機械的性質を図1および図2に示す。異なるPWHT条件における機械的性質の評価には、ラルソンミラーによるパラメータ(以下、L.M.Pという)を用いた。=18.7×103に相当するPWHT後では586MPa(85ksi)以上である。AWでは-60°C、PWHT後では-40°Cまでの衝撃性能が良好であり、安定したじん性を有している。各種溶接条件パラメータがあるが、それらの影響を包括的に表すことができるものとして、冷却速度がある。540°Cにおける冷却速度(ローゼンタールの式による推定値)とTRUSTARCTMDW-A62LSR溶着金属の機械的性質との関係をAWおよびPWHT後(620°C×2hours)の両方で評価した結果を図3、図4にまとめる。ここでの試験結果は、板厚20mm、予熱・パス間温度が100~150°Cであり、冷却速度10~40°C/secは、入熱1~2kJ/mm程度に相当する。この冷却速度範囲では、図4のとおりTRUSTARCTMDW-A62LSRは、AWで-60°C、PWHT後では-40°Cにおいて良好な衝撃性能を有している。下向溶接(1G)、横向溶接(2G)および立向上進溶接(3G)の3姿勢で板厚60mmの両面多層溶接継手を作製し、AWおよびPWHT後(620°C×8hours)の溶接金属の性能確認を実施した結果を示す。供試鋼板として、HT610MPa級の鋼板を用いた。開先形状および溶接条件を表3に示す。行い、裏側の溶接を行った。溶接金属におけるAWおよびPWHT後(620°C×8hours)の引張試験結果および衝撃試験結果の一例を表4に、溶接継手の断面マクロを図5に示す。引張強さは、AWおよびPWHT後(620°C×8hours)でいずれも620MPa以上であり、HT610MPa級鋼用溶接材料として適用可能である。AWでは-60°C、PWHT後では-40°Cにおいていずれの溶接姿勢でも優れた衝撃性能を有する。表4は、t/2(板厚中央)のみの結果だが、表側および裏側でも同等の良好な結果が得られている。表3に示す立向上進溶接(3G)における溶接金属原質部のAWおよびPWHT後(620°C×8hours)のミクロ組織を図6に示す。立向上進溶接(3G)における溶接金属原質部のミクロ組織AWでは、表側、t/2(板厚中央)および裏側のいずれの位置においても、溶接金属は粒界フェライトが抑制され、結晶粒が微細化されている。PWHT後では一部の結晶粒が粗大化する傾向にあるものの、微細な結晶粒が残存しているため、PWHT後においても、前述のような優れた衝撃特性を確保できる。溶接施工に際しては、以下の点に留意する必要がある。1高強度鋼の溶接となるため、板厚・鋼種などに応じた予熱・パス間温度管理により、遅れ割れ(低温割れ)を防止する措置が必要である。強度・じん性を確保する上でも、予熱・パス間温度管理は不可欠な因子である。2シールドガスの流量不足などによる、シールド効果の低下や、防風対策が不十分な場合にブローホールなどの溶接欠陥が発生するほか、溶接金属中の窒素量増加の原因ともなる。溶接金属中の窒素量増加は、溶接金属の機械的性質(じん性)を著しく劣化させるため、十分なシールド性確保が必要である。6.おわりに各種構造物の大型化に伴う母材の高強度化要求は、ますます高まりをみせており、溶接材料の選定基準においては、高強度化・高じん化要求への対応に加えて、溶接後のPWHTへの対応可否も重要な判断材料になるものと想定される。本報では、当社で新たに開発したPWHT対応のHT610級のフラックス入りワイヤTRUSTARCTMDW-A62LSRを一例として取り上げたが、多様な溶接施工を考慮すると、フラックス入りワイヤ以外のPWHTに対応した溶接材料の開発も望まれるところである。当社では、引き続き様々なニーズを想定して、研究開発を継続する次第であるが、今回紹介した溶接材料が各ユーザにおけるものづくりの幅を広げることに貢献できれば幸いである。