I. 概要
機械産業の生産の急速な発展に伴い、最新のエンジニアリングや圧力容器などの溶接構造は、ますます大型化、軽量化する傾向に向かって発展しています。鋼の強度グレードに対する要件はますます高くなっており、優れた総合的な機械的特性だけでなく、良好な加工性、溶接性、耐クラック性も求められています。
Q690鋼は高強度溶接構造用鋼に属し、Qは降伏の略で、690は降伏強度レベルが690MPaであることを意味します。 690MPa級鋼は、高い降伏強度と引張強さを備えており、石炭採掘機械、建設機械、海洋工学、海洋プラットフォーム、圧力容器などに広く使用されており、鋼には高い降伏強度と疲労限界、優れた衝撃靱性、冷間強度が求められます。成形性、溶接性に優れています。
2.Q690鋼板の簡単な紹介
| 国際的 Q690鋼種 | Q690A | Q690B | Q690C | Q690D | Q690E | Q690F |
| フェザー | 熱間圧延 | 焼入れ＋焼戻し（焼き入れと焼き戻しの状態） | ||||
| 不純物含有量 | より高いP/S | 低いP/S | 最低限のP/S | |||
| 衝撃要件 | NO | 常温衝撃 | 0℃ | -20℃ | -40℃ | -60℃ |
ただし、現在、家庭用圧力容器用の 690MPa 鋼板は主に欧州規格 EN10028-6 に基づいており、関連する特性を次の表に簡単に示します。
| ヨーロッパ標準圧力機器用降伏690MPA鋼 | P690Q | P690QH | P69QL1 | P69QL2 |
| フェザー | 微粒子焼入れ焼き戻し鋼 | |||
| 強度要件 | 降伏≧690MPa(板厚≦50mm) 引張770-940MPa | |||
| 不純物含有量 | P≤0.025%、S≤0.015% | P≤0.02%、S≤0.010% | ||
| 衝撃要件 | 20℃≧60J | 20℃≧60J | 0℃≧60J | -20℃≧40J |
| 0℃≧40J | 0℃≧40J | -20℃≧40J | -40℃≧27J | |
| -20℃≧27J | -20℃≧27J | -40℃≧27J | -60℃≧27J | |
| 主な応用分野 | 低衝撃靱性要件を備えた耐圧構造または圧力容器 | 高度な技術要件を備えた球形タンク | 液化ガス船舶用液体タンク | |
貯蔵タンクおよび圧力容量用の鋼板として、優れた強度と靭性、冷間曲げ性能、および低い亀裂感受性を備えていなければなりません。焼入れおよび焼き戻しされた Q690 鋼は、炭素当量が低く、優れた総合特性を備えていますが、他の 50/60kg 圧力容器鋼と比較すると依然として一定の硬化傾向があり、溶接後の熱処理が必要です。しかし、多くの実験研究により、Q690 鋼溶接材料の場合、応力除去熱処理後に低温衝撃靱性が大幅に劣化し、熱処理温度の上昇と衝撃温度の低下に伴い、劣化が顕著になることが示されています。溶接消耗品の靭性の程度がより明らかになります。したがって、Q690 鋼を耐圧機器に適用し、鋼材を削減し、製造コストを削減するために、Q690 鋼用の高強度、高衝撃靱性、熱処理可能な溶接棒を開発することは、実用上非常に重要です。
3.Q690鋼溶接棒の簡単な紹介
| アイテム | 標準 | 肌タイプ | 極性 | 主な特徴 |
| GEL-118M | AWS A5.5 E1108MISO 18275-BE7618-N4M2A | 鉄粉低水素タイプ | 直流+/交流 | 高強度、低水素、高い蒸着効率、安定した機械的特性、-50℃での優れた低温衝撃靱性、および熱処理後の-40℃での良好な衝撃靱性 |
| GEL-758 | AWS A5.5 E11018-GISO 18275-BE7618-G A | 鉄粉低水素タイプ | 直流+/交流 | 超低水素、高い成膜効率、高い靭性（-60℃≧70J）、熱処理後の-40/-50℃での良好な衝撃靭性 |
| GEL-756 | AWS A5.5 E11016-GISO 18275-BE7616-G A | 低水素カリウムタイプ | AC/DC+ | 超低水素、AC/DC+両用、高衝撃靱性（-60℃≧70J）、熱処理後-50/-60℃で良好な衝撃靱性 |
4.Q690鋼溶接棒の機械的性能表示
| アイテム | 溶接されたままの機械的特性 | ||||||
| 収量MPA | 引張MPA | 伸ばす % | 衝撃特性 J/℃ | 放射線検査 | 拡散性水素 ミリリットル/100g | ||
| -50℃ | -60℃ | ||||||
| AWS A5.5 E11018M | 680- 760 | ≥760 | 20以上 | ≥27 | - | I | - |
| ISO 18275-B E7618-N4M2A | 680- 760 | ≥760 | 18歳以上 | ≥27 | - | I | - |
| GEL-118M | 750 | 830 | 21.5 | 67 | 53 | I | 3.2 |
| AWS A5.5 E1101X-G | ≥670 | ≥760 | ≥15 | - | - | I | - |
| ISO 18275B E761X-GA | ≥670 | ≥760 | ≥13 | - | - | I | - |
| GEL-758 | 751 | 817 | 19.0 | 90 | 77 | I | 3.4 |
| GEL-756 | 764 | 822 | 19.0 | 95 | 85 | I | 3.6 |
図解:
1. アメリカ規格およびヨーロッパ規格で赤色でマークされた「X」は、薬剤スキンのタイプを表します。
2. GEL-758 は、AWS および ISO 規格の E11018-G および ISO 18275-B E7618-G A にそれぞれ対応します。
3. GEL-756 は、AWS 規格の E11016-G および ISO 18275-B E7616-G A にそれぞれ対応します。
Q690鋼溶接棒の熱処理状態における機械的性質
| アイテム | 熱処理後の機械的性質 | ||||||
| 収量MPA | 引張MPA | 伸ばす % | 衝撃特性 J/℃ | 加熱 ℃*h | |||
| -40℃ | -50℃ | -60℃ | |||||
| プロジェクトの目標 | ≥670 | ≥760 | ≥15 | 60以上 | ≥52 | ≥47 | 570*2 |
| GEL-118M | 751 | 827 | 22.0 | 85 | 57 | - | 570*2 |
| GEL-758 | 741 | 839 | 20.0 | 82 | 66 | 43 | 570*2 |
| GEL-756 | 743 | 811 | 21.5 | 91 | 84 | 75 | 570*2 |
図解:
1. AWS および ISO 関連規格では、上記製品に対する熱処理性能要件はありません。上記の熱処理は、ほとんどの顧客の技術的条件に基づいて要約されたものであり、参考のみを目的としています。
2. GEL-118M は、熱処理後の -40°C での衝撃靱性が優れていますが、-50°C での衝撃劣化はより顕著です。
3. 熱処理後の GEL-758 は、-40℃で優れた衝撃靱性を示し、-50℃で良好な衝撃靱性を示し、-60℃の低温では明らかな劣化を示します。
4. GEL-756 は熱処理後の低温衝撃靱性劣化が比較的小さく、-60℃における低温靱性も良好です。
Q690鋼溶接棒の溶接性デモンストレーション
1.平ら隅肉溶接（φ4.0mm）
GEL-118M スラグ除去前後のフラットすみ肉溶接 (DC+)
GEL-758 平ら隅肉溶接スラグ除去前と後 (DC+)
GEL-756 スラグ除去前後のフラットすみ肉溶接（AC）
GEL-756 スラグ除去前後のフラットすみ肉溶接 (DC+))
Q690鋼溶接棒の溶接上の注意事項
1. 溶接消耗品の保管:
溶接消耗品は、一定の温度と乾燥した条件下で保管し、壁や地面との直接接触を避けてパレットまたは棚の上に置くことをお勧めします。
2. 溶接前の準備:
母材表面の水分、錆、油汚れ等を十分に除去し、表面の湿気や雨、雪等がかからないように注意してください。
3.防風対策：
溶接するときは、溶接場所の最大風速が2m/sを超えないように注意してください。それ以外の場合は、保護措置を講じる必要があります。
4. 予熱:
溶接前に電気加熱装置を使用してワークピースを 150°C 以上に加熱することをお勧めします。仮付け溶接の前でも、150℃以上に予熱する必要があります。
5. 層と路面の温度制御:
溶接プロセス全体を通じて、パス間温度は予熱温度より低くてはならず、推奨されるパス温度は 150 ～ 220°C です。
6. 溶接後の水素除去:
溶接シームを溶接した後、すぐに電熱器の温度を250℃〜300℃に上げ、2〜4時間保温し、その後ゆっくり冷却します。
① ワークの厚さが 50mm 以上の場合、保持時間を 4 ～ 6 時間に延長し、その後ゆっくり冷却する必要があります。
② 板厚が厚く拘束が大きい条件では、板厚を 1/2 まで溶接した後、パス間温度まで徐冷して脱水素反応を 1 回追加することも可能です。
7. フロアレイアウト:
多層および多パス溶接を使用し、溶接速度を一定速度に保つことをお勧めします。
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投稿日時: 2023 年 1 月 10 日