Metal de aportación de acero de baja aleación y alambre con núcleo de fundente.

Un metal de aportación obtenido mediante una soldadura por arco con gas de protección usando un alambre con núcleo de fundente,

incluyendo el alambre con núcleo de fundente una funda de acero, y un flujo cargado en la funda de acero, comprendiendo el metal de aportación:

C: de un 0,04 a un 0,08 % en masa;

Si: de un 0,20 a un 0,50 % en masa;

Mn: de un 0,80 a un 1,70 % en masa;

Ti: de un 0,030 a un 0,080 % en masa;

Ni: de un 0,30 a un 3,00 % en masa;

Mo: de un 0,01 a un 0,20 % en masa;

B: de un 0,0020 a un 0,0070 % en masa;

O: de un 0,040 a un 0,070 % en masa;

Al: un 0,01 % en masa o menos; y

el resto de Fe y de impurezas incidentales, en el que se satisface la siguiente ecuación:

([C] X [Mn] X [Ti]) / ([Si] X [O]) ≥ de 0,20 a 0,60 20 en la que [C], [Mn], [Ti], [Si], y [O] representan los contenidos de C, Mn, Ti, Si, y O, respectivamente, en el que la relación de volumen de las placas laterales de ferrita en una estructura en columna es de un 20 % en masa o menos.

Metal de aportación de acero de baja aleación y alambre con núcleo de fundente

La presente invención se refiere a un metal de aportación de acero de baja aleación formado por una soldadura por arco con gas de protección usando un alambre con núcleo de fundente, y que tiene una resistencia a la tracción del orden de 490 a 670 MPa, y a un alambre con núcleo de fundente para proporcionar el mismo. Más particularmente, la invención se refiere a un metal de aportación de acero de baja aleación con una buena tenacidad a baja temperatura, y a un alambre con núcleo de fundente para proporcionar el mismo.

En los últimos años, el desarrollo energético ha avanzado a las zonas terrestres y marítimas más frías, en las que los componentes se fabrican usando un acero para baja temperatura. Estos componentes en las zonas terrestres y marítimas frías, no obstante, se diseñan teniendo en cuenta las condiciones atmosféricas en las zonas terrestres y marítimas en las que éstos se hacen funcionar, además de un requisito para una tenacidad a baja temperatura normal en la técnica anterior y, por lo tanto, requieren un acero de tenacidad superior. Además, el requisito para la aplicación de los alambres con núcleo de fundente para este tipo de soldadura del acero a baja temperatura se ha aumentado con el fin de lograr una alta eficiencia de la soldadura sin experiencia.

Con unos antecedentes de este tipo, una tecnología para mejorar la tenacidad del metal de aportación a baja temperatura controlando los componentes químicos y el contenido en Ti en disolución sólida del metal de aportación se da a conocer en, por ejemplo, el documento JP-A- 263283/2000. La técnica conocida que se da a conocer en el documento de patente que se menciona anteriormente se centra en la formación de la ferrita acicular en el grano de austenita anterior.

A pesar de que, en la técnica anterior precedente, la formación de la ferrita acicular en el grano de austenita anterior se restringe para mejorar la tenacidad, el fenómeno en un límite de grano de austenita anterior no se tiene en cuenta en absoluto. Por lo tanto, la tenacidad del metal de aportación cuando se suelda el acero a baja temperatura no es suficiente.

El documento JP 2004 315962A describe un metal de aportación que tiene una composición específica, obtenido mediante una soldadura por arco con gas de protección usando un alambre con núcleo de fundente.

La invención se ha realizado a la vista de los problemas precedentes, y es un objeto de la invención la provisión de un metal de aportación de acero de baja temperatura con una tenacidad mejorada cuando se montan los componentes realizando una soldadura por arco con gas de protección de un acero para baja temperatura, y un alambre con núcleo de fundente para proporcionar el mismo.

En un aspecto de la invención, se proporciona un metal de aportación con una buena tenacidad a baja temperatura obtenido mediante una soldadura por arco con gas de protección usando un alambre con núcleo de fundente que incluye una funda de acero, y un flujo cargado en la funda de acero. El metal de aportación comprende C: de un 0, 04 a un 0, 08 % en masa, Si: de un 0, 20 a un 0, 50 % en masa, Mn: de un 0, 80 a un 1, 70 % en masa, Ti: de un 0, 030 a un 0, 080 % en masa, Ni: de un 0, 30 a un 3, 00 % en masa, Mo: de un 0, 01 a un 0, 20 % en masa, B: de un 0, 0020 a un 0, 0070 % en masa, O: de un 0, 040 a un 0, 070 % en masa, Al: un 0, 01 % en masa o menos, y el resto de Fe y de impurezas incidentales. Se satisface la siguiente ecuación: ([C] º [Mn] º [Ti]) / ([Si] • [O]) = de 0, 20 a 0, 60, en la que [C], [Mn], [Ti], [Si], y [O] representan los contenidos de C, Mn, Ti, Si, y O, respectivamente, en la que la relación de volumen de las placas laterales de ferrita en una estructura en columna es de un 20 % en masa o menos.

En otro aspecto de la invención, el alambre con núcleo de fundente incluye una funda de acero, y un flujo cargado en la funda de acero, y puede proporcionar el metal de aportación que se menciona anteriormente realizando una soldadura por arco con gas de protección sobre por lo menos un material de base dentro de los siguientes límites de composición. La composición del material de base incluye, C: de un 0, 03 a un 0, 15 % en masa, Si: de un 0, 10 a un 0, 50 % en masa, Mn: de un 0, 80 a un 1, 80 % en masa, P: un 0, 02 % en masa o menos, S: un 0, 02 % en masa o menos, Ni: de un 0, 01 a un 3, 00 % en masa, Cr: un 0, 2 % en masa o menos, Mo: un 0, 2 % en masa o menos, Ti: un 0, 08 % en masa o menos, Al: un 0, 05 % en masa o menos, B: un 0, 005 % en masa o menos, y el resto de Fe y de impurezas incidentales.

En el presente caso, para un alambre con núcleo de fundente de metal que incorpora el alambre con núcleo de fundente de la invención, el alambre comprende en base a la masa total de la totalidad del alambre, Fe: de un 92, 0 a un 98, 5 % en masa, C: de un 0, 03 a un 0, 09 % en masa, Mn: de un 1, 0 a un 2, 5 % en masa, Si: de un 0, 20 a un 0, 60 % en masa, Ti: de un 0, 05 a un 0, 30 % en masa (en términos de Ti, lo que se corresponde con el contenido en Ti en una aleación de Ti y un óxido de Ti) , B: de un 0, 003 a un 0, 012 % en masa, Ni: de un 0, 3 a un 3, 0 % en masa, Mo: de un 0, 01 a un 0, 20 % en masa, y Al: un 0, 05 % en masa o menos.

Alternativamente, para un alambre con núcleo de fundente para una soldadura en ángulo plana y horizontal que incorpora el alambre con núcleo de fundente de la invención, el alambre comprende en base a la masa total de la totalidad del alambre, Fe: de un 87 a un 95 % en masa, Ti: de un 1, 0 a un 2, 6 % en masa (en términos de Ti, lo que se corresponde con el contenido en Ti en una aleación de Ti y un óxido de Ti) , C: de un 0, 03 a un 0, 09 % en masa, Mn: de un 1, 0 a un 2, 5 % en masa, Si: de un 0, 20 a un 0, 60 % en masa, B: de un 0, 003 a un 0, 012 % en masa, Ni: de un 0, 3 a un 3, 0 % en masa, Mo: de un 0, 01 a un 0, 20 % en masa, y Al: un 0, 05 % en masa o menos, en el que el contenido en ZrO2 del flujo es de un 0, 02 % a un 0, 50 % en masa, el contenido en Al2O3 del flujo es de un 0, 02 % a un 0, 80 % en masa, el contenido en SiO2 del flujo es de un 0, 1 % a un 0, 5 % en masa y el contenido en Mg del flujo es de un 0, 2 a un 1, 0 % en masa, en base a la masa total del alambre.

Alternativamente, para un alambre con núcleo de fundente a base de óxido de titanio para una soldadura en todas las posiciones que incorpora el alambre con núcleo de fundente de la invención, el alambre comprende en base a la masa total de la totalidad del alambre, Fe: de un 85 a un 93 % en masa, Ti: de un 2, 4 a un 3, 6 % en masa (en términos de Ti, lo que se corresponde con el contenido en Ti en una aleación de Ti y un óxido de Ti) , C: de un 0, 03 a un 0, 09 % en masa, Mn: de un 1, 0 a un 2, 5 % en masa, Si: de un 0, 20 a un 0, 60 % en masa, B: de un 0, 003 a un 0, 012 % en masa, Ni: de un 0, 3 a un 3, 0 % en masa, Mo: de un 0, 01 a un 0, 20 % en masa, y Al: un 0, 05 % en masa

o menos, en el que el contenido en ZrO2 del flujo es de un 0, 02 % a un 0, 50 % en masa, el contenido en Al2O3 del flujo es de un 0, 02 % a un 0, 80 % en masa, el contenido en SiO2 del flujo es de un 0, 1 % a un 0, 5 % en masa y el contenido en Mg del flujo es de un 0, 2 a un 1, 0 % en masa, en base a la masa total del alambre.

De acuerdo con la invención, la composición del metal de aportación se ajusta tal como se menciona anteriormente, y se satisface la siguiente ecuación: ([C] º [Mn] º [Ti]) / ([Si] º [O]) = de 0, 20 a 0, 60. Esto puede evitar la aparición de las placas laterales de ferrita en el límite de grano de austenita anterior en la estructura en columna del metal de aportación, lo que da como resultado una buena tenacidad a baja temperatura que podría no obtenerse mediante el metal de aportación convencional. Además, la composición adecuada del alambre con núcleo de fundente puede proporcionar el metal de aportación que se menciona anteriormente con una buena tenacidad a baja temperatura. Por lo tanto, de acuerdo con la invención, la estabilidad de los componentes usados a baja temperatura puede potenciarse adicionalmente.

A continuación se hará referencia a unas realizaciones a modo de ejemplo de la invención, las cuales se ilustran en los dibujos adjuntos.

(1) Metal de aportación

En primer lugar, la razón para los límites de composición de un metal de aportación de la invención se describirá en detalle a continuación.

“C (carbono) ”

El... [Seguir leyendo]

1. Un metal de aportación obtenido mediante una soldadura por arco con gas de protección usando un alambre con núcleo de fundente, incluyendo el alambre con núcleo de fundente una funda de acero, y un flujo cargado en la funda de acero, comprendiendo el metal de aportación:

C: de un 0, 04 a un 0, 08 % en masa; Si: de un 0, 20 a un 0, 50 % en masa; Mn: de un 0, 80 a un 1, 70 % en masa; Ti: de un 0, 030 a un 0, 080 % en masa; Ni: de un 0, 30 a un 3, 00 % en masa; Mo: de un 0, 01 a un 0, 20 % en masa;

B: de un 0, 0020 a un 0, 0070 % en masa;

O: de un 0, 040 a un 0, 070 % en masa; Al: un 0, 01 % en masa o menos; y el resto de Fe y de impurezas incidentales,

en el que se satisface la siguiente ecuación:

([C] º [Mn] º [Ti]) / ([Si] º [O]) = de 0, 20 a 0, 60

en la que [C], [Mn], [Ti], [Si], y [O] representan los contenidos de C, Mn, Ti, Si, y O, respectivamente, en el que la relación de volumen de las placas laterales de ferrita en una estructura en columna es de un 20 % en masa o menos.

2. Un alambre con núcleo de fundente de metal que incluye una funda de acero, y un flujo cargado en la funda de acero, usándose el alambre con núcleo de fundente para realizar una soldadura por arco con gas de protección sobre por lo menos un material de base, obteniendo de este modo el metal de aportación de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo dicho alambre con núcleo de fundente, en base a la masa total de la totalidad del alambre:

Fe: de un 92, 0 a un 98, 5 % en masa;

C: de un 0, 03 a un 0, 09 % en masa; Mn: de un 1, 0 a un 2, 5 % en masa; Si: de un 0, 20 a un 0, 60 % en masa; Ti: de un 0, 05 a un 0, 30 % en masa (en términos de Ti, lo que se corresponde con el contenido en Ti en una aleación de Ti y un óxido de Ti) ;

B: de un 0, 003 a un 0, 012 % en masa; Ni: de un 0, 3 a un 3, 0 % en masa; Mo: de un 0, 01 a un 0, 20 % en masa; y Al: un 0, 05 % en masa o menos,

comprendiendo dicho material de base:

C: de un 0, 03 a un 0, 15 % en masa; Si: de un 0, 10 a un 0, 50 % en masa; Mn: de un 0, 80 a un 1, 80 % en masa;

P: un 0, 02 % en masa o menos;

S: un 0, 02 % en masa o menos; Ni: de un 0, 01 a un 3, 00 % en masa; Cr: un 0, 2 % en masa o menos; Mo: un 0, 2 % en masa o menos; Ti: un 0, 08 % en masa o menos; Al: un 0, 05 % en masa o menos;

B: un 0, 005 % en masa o menos; y el resto de Fe y de impurezas incidentales.

3. Un alambre con núcleo de fundente para una soldadura en ángulo plana y horizontal, que incluye una funda de acero, y un flujo cargado en la funda de acero, usándose el alambre con núcleo de fundente para realizar una soldadura por arco con gas de protección sobre por lo menos un material de base, obteniendo de este modo el metal de aportación de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo dicho alambre con núcleo de fundente, en base a la masa total de la totalidad del alambre:

Fe: de un 87 a un 95 % en masa; Ti: de un 1, 0 a un 2, 6 % en masa (en términos de Ti, lo que se corresponde con el contenido en Ti en una aleación de Ti y un óxido de Ti) ;

C: de un 0, 03 a un 0, 09 % en masa; Mn: de un 1, 0 a un 2, 5 % en masa; Si: de un 0, 20 a un 0, 60 % en masa;

B: de un 0, 003 a un 0, 012 % en masa; Ni: de un 0, 3 a un 3, 0 % en masa; Mo: de un 0, 01 a un 0, 20 % en masa; y Al: un 0, 05 % en masa o menos,

comprendiendo dicho material de base:

C: de un 0, 03 a un 0, 15 % en masa; Si: de un 0, 10 a un 0, 50 % en masa; Mn: de un 0, 80 a un 1, 80 % en masa;

P: un 0, 02 % en masa o menos;

S: un 0, 02 % en masa o menos; Ni: de un 0, 01 a un 3, 00 % en masa; Cr: un 0, 2 % en masa o menos; Mo: un 0, 2 % en masa o menos; Ti: un 0, 08 % en masa o menos; Al: un 0, 05 % en masa o menos;

B: un 0, 005 % en masa o menos; y

el resto de Fe y de impurezas incidentales, en el que el contenido en ZrO2 del flujo es de un 0, 02 % a un 0, 50 % en masa, el contenido en Al2O3 del flujo es de un 0, 02 % a un 0, 80 % en masa, el contenido en SiO2 del flujo es de un 0, 1 % a un 0, 5 % en masa y el contenido en Mg del flujo es de un 0, 2 a un 1, 0 % en masa, en base a la masa total del alambre.

4. Un alambre con núcleo de fundente a base de óxido de titanio para una soldadura en todas las posiciones, que incluye una funda de acero, y un flujo cargado en la funda de acero, usándose el alambre con núcleo de fundente para realizar una soldadura por arco con gas de protección sobre por lo menos un material de base, obteniendo de este modo el metal de aportación de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo dicho alambre con núcleo de fundente, en base a la masa total de la totalidad del alambre:

Fe: de un 85 a un 93 % en masa; Ti: de un 2, 4 a un 3, 6 % en masa (en términos de Ti, lo que se corresponde con el contenido en Ti en una aleación de Ti y un óxido de Ti) ;

C: de un 0, 03 a un 0, 09 % en masa; Mn: de un 1, 0 a un 2, 5 % en masa; Si: de un 0, 20 a un 0, 60 % en masa;

B: de un 0, 003 a un 0, 012 % en masa; Ni: de un 0, 3 a un 3, 0 % en masa; Mo: de un 0, 01 a un 0, 20 % en masa; y Al: un 0, 05 % en masa o menos,

comprendiendo dicho material de base:

C: de un 0, 03 a un 0, 15 % en masa; Si: de un 0, 10 a un 0, 50 % en masa; Mn: de un 0, 80 a un 1, 80 % en masa;

P: un 0, 02 % en masa o menos;

S: un 0, 02 % en masa o menos; Ni: de un 0, 01 a un 3, 00 % en masa; Cr: un 0, 2 % en masa o menos; Mo: un 0, 2 % en masa o menos; Ti: un 0, 08 % en masa o menos; Al: un 0, 05 % en masa o menos;

B: un 0, 005 % en masa o menos; y

el resto de Fe y de impurezas incidentales, en el que el contenido en ZrO2 del flujo es de un 0, 02 % a un 0, 50 % en masa, el contenido en Al2O3 del flujo es de un 0, 02 % a un 0, 80 % en masa, el contenido en SiO2 del flujo es de un 0, 1 % a un 0, 5 % en masa y el contenido en Mg del flujo es de un 0, 2 a un 1, 0 % en masa, en base a la masa total del alambre.