JPH08118006A - 極厚高張力鋼板の溶断方法 - Google Patents
極厚高張力鋼板の溶断方法Info
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- JPH08118006A JPH08118006A JP27707894A JP27707894A JPH08118006A JP H08118006 A JPH08118006 A JP H08118006A JP 27707894 A JP27707894 A JP 27707894A JP 27707894 A JP27707894 A JP 27707894A JP H08118006 A JPH08118006 A JP H08118006A
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】炭素当量（Ｃｅｑ）≧０.４０％、板厚≧１０
０ｍｍの鋼を、高速で溶断するに際して、溶断後の最高
硬さが３２０以下となるように溶断を行い、端面割れを
防止する極厚高張力鋼の溶断方法である。 【効果】引張強さ４６０Ｎ／ｍｍ2以上の耐候性鋼、ボ
イラ・圧力容器用鋼、高張力鋼等のガス溶断を行う場合
に、予熱を行う事なく高速でガス溶断をおこなっても端
面割れが発生することがなく、生産性を向上させること
ができ、省力化を図ることができ、さらに、製造原価を
低減することができる。
０ｍｍの鋼を、高速で溶断するに際して、溶断後の最高
硬さが３２０以下となるように溶断を行い、端面割れを
防止する極厚高張力鋼の溶断方法である。 【効果】引張強さ４６０Ｎ／ｍｍ2以上の耐候性鋼、ボ
イラ・圧力容器用鋼、高張力鋼等のガス溶断を行う場合
に、予熱を行う事なく高速でガス溶断をおこなっても端
面割れが発生することがなく、生産性を向上させること
ができ、省力化を図ることができ、さらに、製造原価を
低減することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えば、耐候性鋼、ボイ
ラ・圧力容器用鋼、高張力鋼などの極厚高張力鋼板の溶
断方法に関し、さらに詳しくは、引張強さ４６０Ｎ／ｍ
ｍ2以上の極厚鋼の端面割れを防止する極厚高張力鋼板
の溶断方法に関するものである。
ラ・圧力容器用鋼、高張力鋼などの極厚高張力鋼板の溶
断方法に関し、さらに詳しくは、引張強さ４６０Ｎ／ｍ
ｍ2以上の極厚鋼の端面割れを防止する極厚高張力鋼板
の溶断方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】最近、極厚の耐候性鋼、ボイラ・圧力容器
用鋼、高張力鋼などの鋼が、大型の圧力容器および海洋
構造物等の製造に使用されるようになり、そのため、こ
れらの使用により生産性が向上し、また、製造原価が低
減し、さらに、省力化を図ることができる。
用鋼、高張力鋼などの鋼が、大型の圧力容器および海洋
構造物等の製造に使用されるようになり、そのため、こ
れらの使用により生産性が向上し、また、製造原価が低
減し、さらに、省力化を図ることができる。
【０００３】しかし、耐候性鋼、ボイラ・圧力容器用
鋼、高張力鋼などの極厚材は、強度を確保するために、
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ等の合金元素が多量
に含有されていることから、炭素当量（Ｃｅｑ）が高い
ので、加工のために極厚材を溶断する際の溶断熱または
溶接を行う際の溶接熱により、この極厚材にベイナイト
およびマルテンサイトの硬化組織が生成され、さらに、
拘束応力が高いことから低温割れが生じ易くなる。
鋼、高張力鋼などの極厚材は、強度を確保するために、
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ等の合金元素が多量
に含有されていることから、炭素当量（Ｃｅｑ）が高い
ので、加工のために極厚材を溶断する際の溶断熱または
溶接を行う際の溶接熱により、この極厚材にベイナイト
およびマルテンサイトの硬化組織が生成され、さらに、
拘束応力が高いことから低温割れが生じ易くなる。
【０００４】また、溶断法としては、鉄鋼、建築、橋
梁、圧力容器等の製造に際して、ガス溶断法が最も多く
採用されている。そして、最近、鉄鋼、建築、橋梁、圧
力容器等の製造において生産性を向上させる一つの手段
として、溶断条件によっても異なるが、溶断速度を１０
０ｍｍ／ｍｉｎ以上に増加させる溶断が試行されている
が、極厚材に対してガス溶断を行うと、以下のような問
題が発生する。
梁、圧力容器等の製造に際して、ガス溶断法が最も多く
採用されている。そして、最近、鉄鋼、建築、橋梁、圧
力容器等の製造において生産性を向上させる一つの手段
として、溶断条件によっても異なるが、溶断速度を１０
０ｍｍ／ｍｉｎ以上に増加させる溶断が試行されている
が、極厚材に対してガス溶断を行うと、以下のような問
題が発生する。
【０００５】即ち、上記に説明したように、溶断部は溶
断熱によりベイナイトまたはマルテンサイトの硬化組織
の生成、さらに、偏析、伸長介在物の生成、その上、溶
断時の熱応力および水素侵入等が重畳するために、極厚
材の溶断面に端面割れが発生し易くなる。
断熱によりベイナイトまたはマルテンサイトの硬化組織
の生成、さらに、偏析、伸長介在物の生成、その上、溶
断時の熱応力および水素侵入等が重畳するために、極厚
材の溶断面に端面割れが発生し易くなる。
【０００６】このように極厚材の溶断時の溶断部に端面
割れが発生すると、例えば、グラインダー等により欠陥
部の研削を行ったり、または、溶接による補修を行った
り、再検査等の作業を行う必要があり、工期やコスト面
で多大な損失が生じて、生産性が著しく低下する。
割れが発生すると、例えば、グラインダー等により欠陥
部の研削を行ったり、または、溶接による補修を行った
り、再検査等の作業を行う必要があり、工期やコスト面
で多大な損失が生じて、生産性が著しく低下する。
【０００７】そして、極厚材の溶断時に溶断部の端面割
れを防止する溶断方法としては、溶断部の硬化低減を図
るために、溶断後の冷却速度を遅くするという温間溶断
方法や或いは溶断速度を遅くする方法が提案されてい
る。
れを防止する溶断方法としては、溶断部の硬化低減を図
るために、溶断後の冷却速度を遅くするという温間溶断
方法や或いは溶断速度を遅くする方法が提案されてい
る。
【０００８】しかしながら、これらの溶断方法における
手段の相互関係が必ずしも定量的に把握されてはいない
ので、端面割れ防止のために過剰な作業を行うことによ
り、生産性およびコスト面において多大の損失を与える
ことが多い。
手段の相互関係が必ずしも定量的に把握されてはいない
ので、端面割れ防止のために過剰な作業を行うことによ
り、生産性およびコスト面において多大の損失を与える
ことが多い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に説明し
たように、耐候性鋼、ボイラ・圧力容器用鋼、高張力鋼
などの極厚高張力鋼板のガス溶断における端面割れが発
生するという問題点に鑑み、本発明者が鋭意研究を行
い、検討を重ねた結果、温間切断時の予熱温度および溶
断速度を最適範囲に組み合わせることにより、極厚材の
溶断時に起こる端面割れを防止し、良好な生産性で、か
つ、製作費用の面においても有効な極厚高張力鋼の溶断
方法を開発したのである。
たように、耐候性鋼、ボイラ・圧力容器用鋼、高張力鋼
などの極厚高張力鋼板のガス溶断における端面割れが発
生するという問題点に鑑み、本発明者が鋭意研究を行
い、検討を重ねた結果、温間切断時の予熱温度および溶
断速度を最適範囲に組み合わせることにより、極厚材の
溶断時に起こる端面割れを防止し、良好な生産性で、か
つ、製作費用の面においても有効な極厚高張力鋼の溶断
方法を開発したのである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る極厚高張力
鋼の溶断方法の特徴とするところは、炭素当量（Ｃｅ
ｑ）≧０.４０％、板厚≧１００ｍｍの鋼を、高速で溶
断するに際して、溶断後の最高硬さが３２０以下となる
ように溶断を行い、端面割れを防止することにある。
鋼の溶断方法の特徴とするところは、炭素当量（Ｃｅ
ｑ）≧０.４０％、板厚≧１００ｍｍの鋼を、高速で溶
断するに際して、溶断後の最高硬さが３２０以下となる
ように溶断を行い、端面割れを防止することにある。
【００１１】以下、本発明に係る極厚高張力鋼の溶断方
法について、詳細に説明する。即ち、本発明に係る極厚
高張力鋼の溶断方法において、極厚材のガス溶断に際し
て、溶断部の硬化低減に有効である温間溶断と溶断速度
を適宜最適に組み合わせることによって、極厚材溶断部
の端面割れを防止することができ、効率的に極厚材のガ
ス溶断を行うことができる。
法について、詳細に説明する。即ち、本発明に係る極厚
高張力鋼の溶断方法において、極厚材のガス溶断に際し
て、溶断部の硬化低減に有効である温間溶断と溶断速度
を適宜最適に組み合わせることによって、極厚材溶断部
の端面割れを防止することができ、効率的に極厚材のガ
ス溶断を行うことができる。
【００１２】先ず、本発明に係る極厚高張力鋼の溶断方
法において使用する極厚鋼の炭素当量について説明す
る。この炭素当量は、板厚１００ｍｍ以上で、引張強さ
４６０Ｎ／ｍｍ2以上の強度を確保するために必要な、
０.４０％以上とする。そして、炭素当量０.４０％未満
では引張強さ４６０Ｎ／ｍｍ2以上を確保することは困
難になる。よって、炭素当量（Ｃｅｑ）≧０.４０％と
する。
法において使用する極厚鋼の炭素当量について説明す
る。この炭素当量は、板厚１００ｍｍ以上で、引張強さ
４６０Ｎ／ｍｍ2以上の強度を確保するために必要な、
０.４０％以上とする。そして、炭素当量０.４０％未満
では引張強さ４６０Ｎ／ｍｍ2以上を確保することは困
難になる。よって、炭素当量（Ｃｅｑ）≧０.４０％と
する。
【００１３】この炭素当量を有する極厚材を製造する方
法としては、圧延まま、焼きならし、焼きならし−焼戻
し、ＴＭＣＰ（Ｔhermo−Ｍechanical−Ｃontrol−Ｐro
cess）、焼入れ−焼戻し等の何れの方法を使用してもよ
い。
法としては、圧延まま、焼きならし、焼きならし−焼戻
し、ＴＭＣＰ（Ｔhermo−Ｍechanical−Ｃontrol−Ｐro
cess）、焼入れ−焼戻し等の何れの方法を使用してもよ
い。
【００１４】また、極厚材の溶断による端面割れを防止
するには、溶断部の硬さはＨｖ≦３２０が必要である。
これは、端面割れは溶断部の最高硬さがＨｖ３３２以上
で発生しているからである（後述）。通常は、ガスの種
類、ガス圧力、使用するトーチの種類、溶断する極厚材
の予熱温度、溶断速度等のガス溶断条件は、鋼種、板厚
等によって異なるが、溶断部の最高硬さＨｖ≦３２０を
確保すれば端面割れは発生しない。
するには、溶断部の硬さはＨｖ≦３２０が必要である。
これは、端面割れは溶断部の最高硬さがＨｖ３３２以上
で発生しているからである（後述）。通常は、ガスの種
類、ガス圧力、使用するトーチの種類、溶断する極厚材
の予熱温度、溶断速度等のガス溶断条件は、鋼種、板厚
等によって異なるが、溶断部の最高硬さＨｖ≦３２０を
確保すれば端面割れは発生しない。
【００１５】次に、本発明に係る極厚高張力鋼の溶断方
法におけるガス溶断後の端面割れに及ぼす最高硬さ、予
熱温度および溶断速度について具体的に説明する。
法におけるガス溶断後の端面割れに及ぼす最高硬さ、予
熱温度および溶断速度について具体的に説明する。
【００１６】使用する極厚鋼 炭素当量 Ｃｅｑ ０.４７％、 含有成分、成分割合 Ｃ ０.１５％、Ｓｉ ０.３４％、Ｍｎ １.２１％、
Ｐ ０.０１６％、Ｓ ０.００３％、Ｃｕ ０.２８
％、Ｎｉ ０.２９％、Ｃｒ ０.４４％、Ｖ ０.０５
１％、Ｆｅ 残部。 厚さ １７８ｍｍ 降伏強さ ３３７Ｎ／ｍｍ2、 引張強さ ５１７Ｎ／ｍｍ2、
Ｐ ０.０１６％、Ｓ ０.００３％、Ｃｕ ０.２８
％、Ｎｉ ０.２９％、Ｃｒ ０.４４％、Ｖ ０.０５
１％、Ｆｅ 残部。 厚さ １７８ｍｍ 降伏強さ ３３７Ｎ／ｍｍ2、 引張強さ ５１７Ｎ／ｍｍ2、
【００１７】この極厚鋼を供試材として、予熱温度およ
び溶断速度等の溶断条件を種々変化させて、溶断後の端
面割れの発生の有無、溶断部の最高硬さの調査を行っ
た。図１はガス溶断部の硬さの測定位置を示す。 ガス溶断トーチ ： ストレート型（火口ＮＯ.６） 使用ガス（コークス炉ガスと酸素） コークス炉ガス圧力 ０.８ｋｇｆ／ｃｍ2 酸素圧力 ９ｋｇｆ／ｃｍ2 割れの有無は、浸透探傷試験により確認する。
び溶断速度等の溶断条件を種々変化させて、溶断後の端
面割れの発生の有無、溶断部の最高硬さの調査を行っ
た。図１はガス溶断部の硬さの測定位置を示す。 ガス溶断トーチ ： ストレート型（火口ＮＯ.６） 使用ガス（コークス炉ガスと酸素） コークス炉ガス圧力 ０.８ｋｇｆ／ｃｍ2 酸素圧力 ９ｋｇｆ／ｃｍ2 割れの有無は、浸透探傷試験により確認する。
【００１８】図２はガス溶断部の硬さ分布の一例を示
し、ガス溶断面からの距離と硬さとの関係を示す。この
場合、予熱温度は１５０℃、溶断速度は２００ｍｍ／ｍ
ｉｎである。 ○は図１の表面２ｍｍ、△は図１のｔ／
４、□は図１のｔ／２を示している。
し、ガス溶断面からの距離と硬さとの関係を示す。この
場合、予熱温度は１５０℃、溶断速度は２００ｍｍ／ｍ
ｉｎである。 ○は図１の表面２ｍｍ、△は図１のｔ／
４、□は図１のｔ／２を示している。
【００１９】この図２に示すガス溶断部の硬さの分布の
一例から、最高硬さは溶断面から１ｍｍ、ｔ／２部の熱
影響部であり、その硬さＨｖ３３３であることがわか
る。
一例から、最高硬さは溶断面から１ｍｍ、ｔ／２部の熱
影響部であり、その硬さＨｖ３３３であることがわか
る。
【００２０】図３は端面割れに及ぼす予熱温度（℃）、
溶断速度（ｍｍ／ｍｉｎ）および溶断部の最高硬さの一
例を示し、溶断速度と予熱温度との関係を示す。この図
３からＨｖ≦３２０の範囲では端面割れは発生していな
い。従って、本発明に係る極厚高張力鋼の溶断方法にお
いては、高速溶断後の溶断部の最高硬さは３２０以下と
する。図３中の数字は溶断部の最高硬さを示す。
溶断速度（ｍｍ／ｍｉｎ）および溶断部の最高硬さの一
例を示し、溶断速度と予熱温度との関係を示す。この図
３からＨｖ≦３２０の範囲では端面割れは発生していな
い。従って、本発明に係る極厚高張力鋼の溶断方法にお
いては、高速溶断後の溶断部の最高硬さは３２０以下と
する。図３中の数字は溶断部の最高硬さを示す。
【００２１】即ち、極厚材の溶断において端面割れを防
止するためには、Ｈｖ≦３２０の範囲とする必要があ
り、そのためには、溶断速度或いは予熱温度を制御する
ことにより可能となる。一つの例として、溶断速度を１
００ｍｍ／ｍｉｎに設定すると、予熱を行わなくても溶
断に際して端面割れは発生しない。
止するためには、Ｈｖ≦３２０の範囲とする必要があ
り、そのためには、溶断速度或いは予熱温度を制御する
ことにより可能となる。一つの例として、溶断速度を１
００ｍｍ／ｍｉｎに設定すると、予熱を行わなくても溶
断に際して端面割れは発生しない。
【００２２】つまり、本発明に係る極厚高張力鋼の溶断
方法においては、予熱を行う事なく高速溶断を行うこと
が可能となる。また、同時に測定した溶断部の最高硬さ
試験の結果は、Ｈｖ３１５以下である場合には、端面割
れは発生していない（図３）。図３において、○は端面
割れなし、●は端面割れありを示す。
方法においては、予熱を行う事なく高速溶断を行うこと
が可能となる。また、同時に測定した溶断部の最高硬さ
試験の結果は、Ｈｖ３１５以下である場合には、端面割
れは発生していない（図３）。図３において、○は端面
割れなし、●は端面割れありを示す。
【００２３】
【実 施 例】本発明に係る極厚高張力鋼の溶断方法の
実施例を比較例ともに説明する。
実施例を比較例ともに説明する。
【００２４】
Ｃ ０.１５％、Ｓｉ ０.３４％、Ｍｎ １.２１％、
Ｐ ０.０１６％、Ｓ ０.００３％、Ｃｕ ０.２８
％、Ｎｉ ０.２９％、Ｃｒ ０.４４％、Ｖ ０.０５
１％、Ｆｅ 残部。 Ｃｅｑ ０.４７ 厚さ １７８ｍｍ の供試鋼を使用した。
Ｐ ０.０１６％、Ｓ ０.００３％、Ｃｕ ０.２８
％、Ｎｉ ０.２９％、Ｃｒ ０.４４％、Ｖ ０.０５
１％、Ｆｅ 残部。 Ｃｅｑ ０.４７ 厚さ １７８ｍｍ の供試鋼を使用した。
【００２５】以下の条件により種々の予熱温度、溶断速
度により溶断を行い、溶断部硬さおよび端面割れの有無
を測定して表１に示した。 ガスの種類 コークス炉ガス 火口 ストレート火口Ｎｏ.６ ガス圧力 ０.８ｋｇｆ／ｃｍ2 酸素 ９ｋｇｆ／ｃｍ2
度により溶断を行い、溶断部硬さおよび端面割れの有無
を測定して表１に示した。 ガスの種類 コークス炉ガス 火口 ストレート火口Ｎｏ.６ ガス圧力 ０.８ｋｇｆ／ｃｍ2 酸素 ９ｋｇｆ／ｃｍ2
【００２６】
【表１】
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る極厚
高張力鋼の溶断方法は上記の構成であるから、引張強さ
４６０Ｎ／ｍｍ2以上の耐候性鋼、ボイラ・圧力容器用
鋼、高張力鋼等のガス溶断を行う場合に、予熱を行う事
なく高速でガス溶断をおこなっても端面割れが発生する
ことがなく、生産性を向上させることができ、省力化を
図ることができ、さらに、製造原価を低減することがで
きるという優れた効果を有するものであるる。
高張力鋼の溶断方法は上記の構成であるから、引張強さ
４６０Ｎ／ｍｍ2以上の耐候性鋼、ボイラ・圧力容器用
鋼、高張力鋼等のガス溶断を行う場合に、予熱を行う事
なく高速でガス溶断をおこなっても端面割れが発生する
ことがなく、生産性を向上させることができ、省力化を
図ることができ、さらに、製造原価を低減することがで
きるという優れた効果を有するものであるる。
【図１】極厚材のガス溶断部の硬さ測定位置を示す断面
図である。
図である。
【図２】ガス溶断部の硬さ分布の一例を示し、ガス溶断
面からの距離と硬さとの関係を示す図である。
面からの距離と硬さとの関係を示す図である。
【図３】端面割れに及ぼす予熱温度、溶断速度および最
高硬さを示し、溶断速度と予熱温度との関係を示す図で
ある。
高硬さを示し、溶断速度と予熱温度との関係を示す図で
ある。
Claims (1)
- 【請求項１】炭素当量（Ｃｅｑ）≧０.４０％、板厚≧
１００ｍｍの鋼を、高速で溶断するに際して、溶断後の
最高硬さが３２０以下となるように溶断を行い、端面割
れを防止することを特徴とする極厚高張力鋼板の溶断方
法。 Ｃｅｑ≧Ｃ＋Ｓｉ／２４＋Ｍｎ／６＋Ｎｉ／４０＋Ｃｒ
／５＋Ｍｏ／４＋Ｖ／１４ （％）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27707894A JPH08118006A (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 極厚高張力鋼板の溶断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27707894A JPH08118006A (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 極厚高張力鋼板の溶断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08118006A true JPH08118006A (ja) | 1996-05-14 |
Family
ID=17578475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27707894A Pending JPH08118006A (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 極厚高張力鋼板の溶断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08118006A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003062685A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼塊または鋼片の溶断割れ防止方法 |
| CN105834548A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-08-10 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种厚钢板的火焰切割工艺 |
| JP2022010944A (ja) * | 2020-06-29 | 2022-01-17 | 日本製鉄株式会社 | 連続鋳造におけるブレークアウト予知方法 |
-
1994
- 1994-10-17 JP JP27707894A patent/JPH08118006A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003062685A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼塊または鋼片の溶断割れ防止方法 |
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| CN105834548B (zh) * | 2016-06-07 | 2018-02-02 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种厚钢板的火焰切割工艺 |
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