專利名稱：：耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭以及焊接結(jié)構(gòu)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及抑制或停止在焊接接頭內(nèi)部產(chǎn)生的脆性裂紋的擴(kuò)展的特性的、即耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的多道對(duì)接焊接頭(對(duì)接多道焊接頭；multipassbutt-weldedjoint)和具有該焊接接頭的焊接結(jié)構(gòu)體。
背景技術(shù)：
：在對(duì)鋼板進(jìn)行焊接來建造焊接結(jié)構(gòu)體時(shí)，為了降低建造成本、提高焊接施工效率，通常采用大線能量焊接方法，但在采用大線能量焊接方法形成的焊接接頭中，焊接熱影響區(qū)(以下有時(shí)稱為「HAZ區(qū)J)的韌性降低，另外，HAZ區(qū)的寬度增大，斷裂韌性值Kc(與脆性斷裂有關(guān)的指標(biāo))也降低。焊接接頭的斷裂，是在焊接時(shí)形成的缺陷處應(yīng)力集中，以該缺陷為起點(diǎn)產(chǎn)生裂紋，該裂紋在接頭內(nèi)部擴(kuò)展從而引起的。當(dāng)焊接接頭的斷裂韌性值Kc低時(shí)，容易產(chǎn)生裂紋，并且，由于裂紋的擴(kuò)展快，因此會(huì)突發(fā)性地引起焊接接頭的斷裂。即，焊接接頭產(chǎn)生脆性斷裂。為了防止焊接接頭脆性斷裂，(i)抑制裂紋產(chǎn)生、以及(ii)抑制或阻止所產(chǎn)生的裂紋的擴(kuò)展是必要的。為此，迄今曾提出了很多的在焊接區(qū)確保韌性的焊接方法。例如，曾提出一種焊接方法，它是厚的大徑的焊接鋼管的焊接方法，其中，在X型坡口中，通過MIG焊接來焊接出初始層，然后，通過埋弧焊接來焊接出表層和背層，從而將板厚整體進(jìn)行焊接(參照特開昭53-130242號(hào)公報(bào))。上述焊接方法，是在MIG焊接時(shí)，相比于在埋弧焊接中使用的焊絲，使用Ni含量多的焊絲，在容易產(chǎn)生焊接裂紋、難以確保韌性的初始層焊接區(qū)中，確保與埋弧焊接區(qū)同等的韌性，使焊接區(qū)的板厚方向的韌性分布平坦的焊接方法，但存在為此不得不將大量含有Ni的高價(jià)格的焊絲用于MIG焊接區(qū)的難點(diǎn)。因此，本申請(qǐng)人立足于上述(i)的觀點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)了充分提高斷裂韌性值Kc的方法，提出了耐脆性斷裂發(fā)生特性優(yōu)異的大線能量對(duì)接焊接接頭(參照特開2005-144552號(hào)公報(bào)和特開2006-088184號(hào)公報(bào))，另外，提出了基于斷裂韌性值Kc，準(zhǔn)確地驗(yàn)證大線能量對(duì)接焊接接頭的耐脆性斷裂產(chǎn)生特性的驗(yàn)證方法(參照特開2006-088184號(hào)公報(bào))。本申請(qǐng)人提出的上述焊接接頭，在難以發(fā)生脆性斷裂，能夠提高焊接結(jié)構(gòu)物的安全性方面是有用的，另外，上述驗(yàn)證方法，在設(shè)計(jì)難以發(fā)生脆性斷裂的焊接接頭方面是有用的。可是，在為了在通常的應(yīng)力負(fù)荷環(huán)境下不產(chǎn)生裂紋而設(shè)計(jì)的焊接接頭中，有時(shí)受到突發(fā)的或沖擊的應(yīng)力、不規(guī)則且復(fù)雜的應(yīng)力而產(chǎn)生裂紋。以往，在板厚25mm左右的TMCP鋼板的對(duì)接焊接接頭中，脆性裂紋由于焊接接頭內(nèi)部的殘余應(yīng)力的作用，而轉(zhuǎn)向母材側(cè)，因此認(rèn)為如果提高母材的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性，則可將在焊接接頭內(nèi)部產(chǎn)生的脆性裂紋誘導(dǎo)至母材而使其停止。例如，為了降低焊接區(qū)整體中的殘余應(yīng)力，曾提出了局部地使用含有大量(例如11%)的Ni的相變溫度低的焊接材料，利用由奧氏體進(jìn)行馬氏體相變的焊道的焊接方法(參照特開2000-033480號(hào)公報(bào))?？墒?，由該焊接方法形成的焊接區(qū)，組織為馬氏體組織，因此強(qiáng)度極高，結(jié)果，即使是含有大量的Ni的焊接區(qū)，韌性也比不含Ni的周邊焊接區(qū)低的情況較多。另外，近年來，伴隨著焊接結(jié)構(gòu)物的大型化、結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，由于可將設(shè)計(jì)應(yīng)力設(shè)定得高因此開始被使用的高強(qiáng)度厚鋼板的情況下，在對(duì)接焊接接頭中產(chǎn)生的脆性裂紋，根據(jù)焊接接頭的抗斷裂值的程度，不轉(zhuǎn)向母材側(cè)而沿著HAZ區(qū)擴(kuò)展，這根據(jù)本發(fā)明者的斷裂試驗(yàn)的結(jié)果業(yè)已判明(參照焊7接結(jié)構(gòu)研討會(huì)演講概要集2006、p.l95~202)。另外，本發(fā)明者判明，在板厚例如為70mm以上的鋼板的情況下，在焊接接頭中，在板厚方向形成大的韌性分布，即使與焊接接頭交叉地角焊接增強(qiáng)板，脆性裂紋也不被該增強(qiáng)板捕捉，而沿著焊縫金屬區(qū)或HAZ區(qū)擴(kuò)展，以至于焊接接頭斷裂。因此，本發(fā)明者根據(jù)上述判明事實(shí)，提出了將垂直構(gòu)件的對(duì)接焊接接頭和水平構(gòu)件的角焊接頭交叉的區(qū)域的一部分或全部除去，通過補(bǔ)焊而形成具有壓縮殘余應(yīng)力的Ni含量為2.5質(zhì)量。/。以上的韌性優(yōu)異的焊縫金屬(參照特開2005-111520號(hào)公報(bào))、或者止裂性能(Kca值)為2000N/mm13以上的斷裂韌性優(yōu)異的焊縫金屬(參照特開2006-075874號(hào)公報(bào))，即使是脆性裂紋沿垂直構(gòu)件的對(duì)接焊接區(qū)的縱向擴(kuò)展的情況下，也使該裂紋擴(kuò)展方向轉(zhuǎn)向高韌性或高止裂性能的焊縫金屬周圍，從而可使裂紋的擴(kuò)展在水平構(gòu)件的母材部停止的脆性裂紋擴(kuò)展停止性能優(yōu)異的焊接接頭以及焊接方法。這些方法，主要是通過在單道大線能量對(duì)接焊接接頭中，使沿FL(焊縫金屬與母材熱影響區(qū)的邊界)擴(kuò)展的裂紋轉(zhuǎn)向止裂性能高的鋼板側(cè)，使其在母材內(nèi)停止，從而提高對(duì)接焊接接頭的安全性的方法?？墒?，本發(fā)明者由多層焊對(duì)接焊接接頭的大型斷裂試驗(yàn)的結(jié)果確認(rèn)了在多層焊對(duì)接焊接接頭中，由于裂紋在焊縫金屬內(nèi)部擴(kuò)展，因此即使應(yīng)用以往的在單道大線能量對(duì)接焊接接頭中有效的方法，在多層焊對(duì)接焊接接頭中也不能得到充分的效果。因此，需要切實(shí)地停止板厚50mm以上的鋼板的多層對(duì)接焊接接頭中產(chǎn)生的脆性開裂，避免對(duì)接焊接接頭的大規(guī)模損傷的技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的課題是，在對(duì)鋼板特別是板厚50mm以上的鋼板進(jìn)行多道對(duì)接焊接時(shí)，形成即使萬一在焊接接頭中產(chǎn)生脆性裂紋，脆性裂紋也難以在焊接接頭的縱向擴(kuò)展，并且即使擴(kuò)展也在某處停止的特性的、即耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的焊接接頭。并且，本發(fā)明的目的是，解決上述課題，提供耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的焊接接頭、以及具有該焊接接頭的焊接結(jié)構(gòu)體。本發(fā)明者根據(jù)上述判明事實(shí)，對(duì)于解決上述課題的方法進(jìn)行了刻苦研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，(W)當(dāng)在多道焊接接頭的表面焊層與背面焊層之間，相互離間(間隔)地配置一個(gè)或二個(gè)以上的與周圍的材質(zhì)特性不同的特性的焊層或焊道部，從而將焊接接頭的板厚方向的韌性分布截?cái)嗷虿糠值亟財(cái)鄷r(shí)，即使在焊接接頭內(nèi)部產(chǎn)生脆性裂紋，也能夠?qū)⑵湓诤附咏宇^的縱向的擴(kuò)展抑制、阻止。具體地講，如下所述。(X)在對(duì)接多道焊接頭中，如果在表面焊層與背面焊層之間，相互離間地配置一個(gè)以上的韌性比其他的焊層優(yōu)異的焊層，從而將焊接接頭的板厚方向的韌性分布截?cái)?，則上述焊層起到抗斷裂層的功能，即使在焊接接頭內(nèi)部產(chǎn)生脆性裂紋，其在焊接接頭的縱向的擴(kuò)展也被抑制從而停止。(y)在對(duì)接多道焊接頭中，如果在表面焊層和背面焊層之間，相互離間地配置二個(gè)以上的抗斷裂特性比周圍的焊縫金屬的抗斷裂性低的焊縫金屬的焊道部，從而將焊接接頭的板厚方向的韌性分布部分性地截?cái)?，則即使在焊接接頭內(nèi)部產(chǎn)生脆性裂紋，其在焊接接頭的縱向的擴(kuò)展也被抑制從而停止。(z)在對(duì)接多道焊接頭中，如果在表面焊層與背面焊層之間相互離間地配置二個(gè)以上的在凝固時(shí)和/或相變時(shí)膨脹的焊道部，從而將焊接接頭的板厚方向的韌性分布部分性地截?cái)啵瑢⒑附咏宇^內(nèi)部的殘余應(yīng)力分布局部地復(fù)雜化，則即使在焊接接頭內(nèi)部產(chǎn)生脆性裂紋，其在焊接接頭的縱向的擴(kuò)展也被抑制從而停止。本發(fā)明是基于上述見解(w)~(z)而完成的，其要旨如下。(1)一種耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，在鋼板的對(duì)接多道焊接頭中，在表面焊層與背面焊層之間，相互離間地存在一個(gè)或兩個(gè)以上的材質(zhì)特性與周圍的材質(zhì)特性不同、且具有抑制脆性裂紋的擴(kuò)展而使其停止的功能的焊層和焊道部中的任一方,其特征在于，上述鋼板是板厚為50mm以上的鋼板，并且，上述焊層具有比其他焊層的韌性優(yōu)異的韌性。其特征在于，上述焊層是采用多次(多個(gè))的焊道在焊接接頭的橫曰向連、續(xù)性地形成了焊縫金屬區(qū)的焊層。(4)根據(jù)上述(2)或(3)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述焊層是在焊接接頭的厚度方向?qū)盈B了多個(gè)焊層的焊層。(5)根據(jù)上述(2)~(4)的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述焊層是采用Ni含量比形成其他焊層的焊接材料的Ni含量多1%以上的焊接材料形成的焊層。其特征在于，上述焊層是采用與形成其他焊層的焊接方法相同的焊接方法形成的焊層。(7)根據(jù)上述(5)或(6)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述焊層的組織是不發(fā)生馬氏體相變的組織。(8)根據(jù)上述(2)~(7)的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述焊層在焊接接頭的縱向連續(xù)地存在。(9)根據(jù)上述(2)~(8)的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述焊層在焊接接頭的縱向斷續(xù)地存在。(10)根據(jù)上述(9)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述焊層的在焊接接頭的縱向上的長度為200mm以上。(11)根據(jù)上述(7)或(8)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述焊層的在焊接接頭的縱向上的斷續(xù)間隔為400mm以下。(12)根據(jù)上述(1)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述鋼板是板厚為50mm以上的鋼板，并且，上述焊道部具有比周圍的焊道部的抗斷裂特性差的抗斷裂特性。頭，其特征在于，上述抗斷裂特性差的焊道部，以形成焊接接頭所需的總焊道數(shù)的1/3以下的數(shù)量存在。(14)根據(jù)上述(12)或(13)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述抗斷裂特性差的焊道部，在焊接接頭的板厚方向相互離間地存在。(15)根據(jù)上述(12)~(14)的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述抗斷裂特性差的焊道部，在焊接接頭的縱向連續(xù)地存在。(16)根據(jù)上述(12)~(14)的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述抗斷裂特性差的焊道部，在焊接接頭的縱向斷續(xù)地存在。頭，其特征在于，上述抗斷裂特性差的焊道部的在焊接接頭的縱向上的長度為100mm~400mm。(18)根據(jù)上述(16)或(17)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述抗斷裂特性差的焊道部，在焊接接頭的縱向以200mm~400mm的間隔斷續(xù)地存在。(19)根據(jù)上述(12)~(18)的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂欲擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述抗斷裂特性差的焊道部是采用一次或多次(一個(gè)或多個(gè))的焊道形成的。(20)根據(jù)上述(12)~(19)的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述抗斷裂特性差的焊道部，是采用Ni含量比形成其他的焊道部的焊接材料的Ni含量少1%以上的焊接材料形成的焊道部。(21頭，其特征在于，上述抗斷裂特性差的焊道部，是采用與形成其他的焊道部的焊接方法相同的焊接方法形成的焊層。(22)根據(jù)上述(20)或(21)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述其他的焊道部的組織是不發(fā)生馬氏體相變的組織。(23)根據(jù)上述(12)~(22)的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述抗斷裂特性差的焊道部，不因后續(xù)的焊道部的熱量而回火。(24)根據(jù)上述(1)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述焊道部是在凝固時(shí)和/或相變時(shí)膨脹了的焊道部，焊接接頭內(nèi)部的殘余應(yīng)力分布已局部地復(fù)雜化。頭，其特征在于，上述膨脹了的焊道部是采用在低溫下相變的焊接材料形成的。頭，其特征在于，上述相變的溫度為400。C以下。(27)根據(jù)上述(25)或(26)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述相變是馬氏體相變。(28)根據(jù)上述(25)~(27)的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂故擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述焊接材料的Ni含量，比形成其他的焊道部的焊接材料的Ni含量多1質(zhì)量％以上。(29)根據(jù)上述(24)~(28)的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述膨脹了的焊道部，以形成焊接接頭所需的總焊道數(shù)的l/2以下的數(shù)量存在。(30)根據(jù)上述(24)~(29)的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述膨脹了的焊道部，在焊接接頭的板厚方向相互離間地存在。(31)根據(jù)上述(24)~(30)的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述膨脹了的焊道部，是采用一次或多次(一個(gè)或多個(gè))的焊道形成的。(32)根據(jù)上述(24)~(31)的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述膨脹了的焊道部在焊接接頭的縱向連續(xù)地存在。(33)根據(jù)上述(24)~(31)的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述膨脹了的焊道部在焊接接頭的縱向斷續(xù)地存在。(34)根據(jù)上述(33)的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述膨脹了的焊道部的在焊接接頭的縱向上的長度為100mm以上。(35)根據(jù)上述(33)或(34)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述膨脹了的焊道部，以400mm以下的間隔在焊接接頭的縱向斷續(xù)地存在。(36)根據(jù)上述(24)~(35)的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，上述膨脹了的焊道部，不因后續(xù)的焊道部的熱量而回火。(37)—種焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于，具有上述(1)~(36)的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭。根據(jù)本發(fā)明，在鋼板特別是板厚50mm以上的鋼板的多道對(duì)接焊接中，可形成耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的焊接接頭，其結(jié)果，能夠使用鋼板特別是板厚50mm以上的鋼板來建造耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的焊接結(jié)構(gòu)體。圖l是表示構(gòu)成本發(fā)明的J^出的CCA試驗(yàn)的結(jié)果的圖。圖2是表示本發(fā)明的對(duì)接多道焊接頭的一個(gè)方式的圖。圖3是表示本發(fā)明的對(duì)接多道焊接頭的另一方式的圖。圖4是表示k型坡口的情況下的本發(fā)明焊接接頭的圖。圖5是表示在本發(fā)明的焊接接頭中，在板厚表面?zhèn)群桶搴癖趁鎮(zhèn)确謩e生成了脆性裂紋的形態(tài)的圖。圖6是表示在兩條脆性裂紋間的區(qū)域產(chǎn)生塑性變形，從而延性斷裂了的形態(tài)的圖。圖7是表示脆性裂紋的擴(kuò)展、停止的圖。(a)是表示在兩條脆性裂紋間的區(qū)域產(chǎn)生塑性變形并延性斷裂了的形態(tài)的圖，(b)是表示在板厚表面?zhèn)群桶搴癖趁鎮(zhèn)龋嘈粤鸭y某種程度地?cái)U(kuò)展并停止的形態(tài)的圖。圖8是表示即使在不存在高韌性焊層的接頭部分中產(chǎn)生脆性裂玟，也在板厚表面?zhèn)群桶搴癖趁鎮(zhèn)确种?，進(jìn)行某種程度擴(kuò)展并停止的形態(tài)的圖。圖9是表示本發(fā)明的對(duì)接多道焊接頭的一個(gè)方式的圖。圖10是表示在本發(fā)明的焊接接頭中生成了兩條脆性裂紋的形態(tài)的圖。圖1l是表示在兩條脆性裂紋之間的區(qū)域產(chǎn)生塑性變形，并延性斷裂了的形態(tài)的圖。圖12是表示脆性裂紋的擴(kuò)展、停止的圖。U)是表示在兩條脆性裂紋之間的區(qū)域產(chǎn)生塑性變形，并延性斷裂了的形態(tài)的圖，(b)是表示在焊接接頭內(nèi)部，脆性裂紋某種程度地?cái)U(kuò)展后停止的形態(tài)的圖。圖13是表示本發(fā)明的對(duì)接多道焊接頭的一個(gè)方式的圖。圖14是表示在本發(fā)明的焊接接頭中生成了脆性裂紋的形態(tài)的圖。圖15是表示脆性裂紋擴(kuò)展，脆性裂紋分支，并且，在兩條脆性裂紋之間的區(qū)域產(chǎn)生塑性變形，并延性斷裂了的形態(tài)的圖。圖16是表示脆性裂紋的擴(kuò)展、停止的圖。(a)是表示在兩條脆性裂紋之間的區(qū)域產(chǎn)生塑性變形，并延性斷裂了的形態(tài)的圖，(b)是表示在焊接接頭內(nèi)部，脆性裂紋某種程度地?cái)U(kuò)展后停止的形態(tài)的圖。具體實(shí)施例方式對(duì)于本發(fā)明，基于附圖進(jìn)行說明。l)首先，對(duì)于本發(fā)明的技術(shù)思想，基于下面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行說明。只使用一種焊接材料制作焊接接頭，為了評(píng)價(jià)焊縫金屬區(qū)的脆性裂紋擴(kuò)展停止性能(Ka)，制作了CCA試件。將CCA試件整體冷卻至-10。C,求出只使用一種焊接材料制作的焊縫金屬區(qū)的Ka。其結(jié)果示于圖l(參照?qǐng)D中的，標(biāo)記)。接著，使用兩種焊接材料制作了焊接接頭。此時(shí)，以利用兩種焊接材評(píng)價(jià)焊縫2屬區(qū)的脆性裂紋擴(kuò)展停止性能(Ka),，制作了"cCA"件。、將CCA試件整體冷卻至-1(TC，釆用CCA試驗(yàn)法求出Ka。其結(jié)果一并示于圖1。使用的焊接材料的Ni含量是不同的，將使用的兩種焊材的Ni含量之差為1%以上的情況在圖中用O表示，將Ni含量之差小于l。/。的情況在圖中用口表示。由圖1可知，(i)使用不同的Ni含量的焊接材料制作的焊接接頭的Ka，比只使用含有高Ni含量的焊接材料制作的焊接接頭的Ka優(yōu)異，另外可知，(ii)通過配置Ka值不同的焊道，呈現(xiàn)出焊道具有的Ka值以上的性能。本發(fā)明是以基于上述見解的技術(shù)思想為基礎(chǔ)的發(fā)明。另外，CCA試驗(yàn)法(Compact-Crack-Arrest試驗(yàn)法)是定量性地評(píng)價(jià)由ASTM等標(biāo)準(zhǔn)化的脆性裂紋擴(kuò)展停止性能的試驗(yàn)方法，如下地進(jìn)行。以試件中央即切口部與焊縫金屬部分的中央部一致的方式加工試件，將試件整體放入冷卻槽中，冷卻至規(guī)定的溫度，在此冷卻至-10。C，通過楔對(duì)試件施加載荷。利用安裝于試件端部的位移計(jì)，算出在試件的切口尖端負(fù)荷的K值。當(dāng)在切口尖端產(chǎn)生脆性裂紋，裂紋擴(kuò)展時(shí)，相應(yīng)于裂紋擴(kuò)展距離，裂紋尖端的K值降低。即，在試件的裂紋尖端的K值降低到作為脆性裂紋擴(kuò)展停止特性的Ka值的時(shí)刻，脆性裂紋停止，因此由裂紋停止的時(shí)刻的裂紋長度和此時(shí)的試件位移量計(jì)算K值，作為Ka值來評(píng)價(jià)。2)接著對(duì)上述(2)~(ll)的發(fā)明進(jìn)行說明。圖2以及圖3表示出對(duì)下稱為r本發(fā)明焊接接頭J)'的方式。''''.曰"、'在圖2所示的本發(fā)明焊接接頭2中，在表面焊層2a和背面焊層2b之間的多個(gè)焊層中，具備比焊層2a、2b以及2c的韌性優(yōu)異的韌性的高韌性焊層2x,遍及焊接接頭的橫向連續(xù)地形成。在圖3所示的本發(fā)明焊接接頭2中，在表面焊層2a和背面焊層2b之間的多個(gè)焊道部中，具有比焊層2a、2b和2c的韌性優(yōu)異的韌性的高韌性焊層2x和2y在其間夾著焊層2c而形成。這樣地形成兩層以上的高韌性焊層的場(chǎng)合，在高韌性焊層之間夾著其他的焊層而形成。上述的各焊層，是通過單道焊接而形成的焊道部2i在焊接接頭的橫向多個(gè)連接而成的。高韌性焊層，是使用韌性比形成其他的焊層的焊接材料優(yōu)異的焊接材料，依次在焊接接頭的橫向連續(xù)地形成焊道部2i而成的。通常，作為形成其他焊層的焊接材料，使用含有規(guī)定量的Ni的焊接材料，但作為形成高韌性焊層的焊接材料，優(yōu)選含有比上述焊接材料的M含量多l(xiāng)質(zhì)量。/。以上的Ni的焊接材料?？稍谂c形成其他焊層時(shí)相同的焊接條件下形成高韌性焊層。高韌性焊層，可以是單層，也可以是2個(gè)以上的高韌性焊層重疊而形成的重疊層。此時(shí)，2個(gè)以上的高韌性層可以采用相同的焊接材料形成，還可以采用改變了M含量的焊接材料形成。另外，可以采用與形成其他焊層的焊接方法相同的焊接方法形成高韌性焊層。在特開昭53-130242號(hào)公報(bào)中，如前所述，公開了下述技術(shù)在焊接厚的大徑焊接鋼管的X型坡口部時(shí)，通過MIG焊接來焊接出初始層，然后，通過埋弧焊接來焊接出表層和背層，從而將板厚整體焊接的焊接方法中，用于MIG焊接的焊絲的Ni含量比在埋弧焊接中使用的焊絲的Ni含量多。這是因?yàn)樵诔跏紝又腥菀桩a(chǎn)生焊接裂紋，難以確保韌性，因此通過使用Ni含量多的焊絲，來確保與埋弧焊接區(qū)同等的韌性，使焊接區(qū)的在板厚方向的韌性分布平坦的技術(shù)，是與本發(fā)明的技術(shù)思想基本上不同的。另外，本發(fā)明焊接接頭，通過在通常的焊接條件下調(diào)整焊接材料的Ni含量，能夠在本發(fā)明所規(guī)定的規(guī)定區(qū)域形成高韌性焊層。高韌性焊層的組織，優(yōu)選是不發(fā)生馬氏體相變的組織。在特開2000-033480號(hào)公報(bào)中，如前所述，提出了為了減低焊接區(qū)整體的殘余應(yīng)力，部分地使用含有大量(例如11%)的Ni的相變溫度低的焊接材料，利用由奧氏體進(jìn)行馬氏體相變的焊道的焊接方法?？墒牵摵附臃椒ㄐ纬傻暮附訁^(qū)，組織為馬氏體組織，因此強(qiáng)度極高，結(jié)果，即使是含有大量Ni的焊接區(qū)，韌性比不含Ni的周邊焊接區(qū)低的情況較多。因此在本發(fā)明中，優(yōu)選是即使是含有大量Ni的情況下也不進(jìn)行馬氏體相變的組織。本發(fā)明焊接接頭，其特征是，在表面焊層與背面焊層之間的多個(gè)焊層中，具有比其他焊層的韌性優(yōu)異的韌性的高韌性焊層，在其間夾著其他焊層而存在一層或兩層以上，作為抑制、停止在焊接接頭內(nèi)部產(chǎn)生的脆性裂紋的沿焊接接頭縱向的擴(kuò)展的抗斷裂層而發(fā)揮功能。本發(fā)明的高韌性烊層，可以是單層，也可以如前所述，是2個(gè)以上的高韌性焊層重疊而形成的重疊層。另外，關(guān)于本發(fā)明的高韌性焊層抑制、停止在焊接接頭內(nèi)部產(chǎn)生的脆性裂紋的擴(kuò)展的機(jī)理在后面敘述。本發(fā)明焊接接頭，是對(duì)板厚50mm以上的鋼板進(jìn)行對(duì)接焊接而成的。如果焊接接頭的從坡口底部起的板厚方向的高度為50mm以上，則在多個(gè)焊層之中，多個(gè)高韌性焊層在其間夾著其他焊層而形成，能夠充分發(fā)揮高韌性焊層的上述功能。本發(fā)明焊接接頭，只要是多道焊接接頭即可，無論是大線能量焊接還是小線能量焊接都能應(yīng)用。另外，在鋼板的板厚為70mm以上時(shí)，可更充分發(fā)揮本發(fā)明的高韌性焊層的功能。鋼板的坡口形狀，不限于V型、X型、K型、k型等?？墒?，在形成高韌性焊層時(shí)，由于使用含有的M比一般的焊接材料多的高價(jià)格的焊接材料，因此X型、K型等坡口寬度小在焊接成本方面有利。圖4表示出k型坡口的情況下的本發(fā)明焊接接頭。如圖4所示，對(duì)于將17鋼板la與鋼板l垂直地對(duì)接而形成的k型坡口，也能夠應(yīng)用本發(fā)明焊接接頭，另外，對(duì)于將板厚不同的鋼板對(duì)接而形成的k型坡口，也能夠應(yīng)用本發(fā)明焊接接頭。高韌性焊層，優(yōu)選在焊接接頭的縱向連續(xù)地存在，但也可以斷續(xù)性地存在。如果在焊接接頭的縱向確保200mm以上的長度，則高韌性焊層發(fā)揮對(duì)在焊接接頭內(nèi)部產(chǎn)生的脆性裂紋的擴(kuò)展進(jìn)行抑制而使其停止的功能。但是，在焊接接頭的縱向斷續(xù)性地形成高韌性焊層的場(chǎng)合，若斷續(xù)間隔超過400mm，則在初期生成的裂紋擴(kuò)展，存在最終形成的一條裂紋的長度達(dá)到400mm以上的可能性。若裂紋的長度達(dá)到400mm以上，則裂紋具有的能量過大，高韌性焊層不能充分發(fā)揮功能，因此將在焊接接頭的縱向的斷續(xù)間隔限定在400mm以下。在此，本發(fā)明的高韌性焊層對(duì)在焊接接頭內(nèi)部產(chǎn)生的脆性裂紋的擴(kuò)展進(jìn)行抑制使其停止的機(jī)理，基于圖5~8進(jìn)行說明。[1]高韌性焊層連續(xù)的情況如圖2所示，通過在構(gòu)成焊接接頭的焊層2c之中，配置高韌性焊層2x，焊接接頭的板厚方向的韌性分布，在高韌性焊層2x處急劇地變化，成為上下截?cái)嗟男螒B(tài)。即，圖2所示的本發(fā)明焊接接頭中，夾著高韌性焊層2x，在上下存在低韌性的焊層2c。當(dāng)例如沖擊的應(yīng)力作用于焊接接頭時(shí)，由于高韌性焊層2x難以脆性斷裂，因此脆性裂紋如圖5所示，分支地生成為板厚表面?zhèn)鹊拇嘈粤鸭yX和板厚背面?zhèn)鹊拇嘈粤鸭yY，在各側(cè)的焊層2c中擴(kuò)展。在圖5中，脆性裂紋X的兩端達(dá)到接頭表面和高韌性焊層2x，脆性裂紋Y還存在于焊層2c中，但兩條脆性裂紋X、Y均為在板厚方向?qū)挾日牧鸭y。其結(jié)果，裂紋尖端的應(yīng)力擴(kuò)大系數(shù)降低，使裂紋擴(kuò)展的驅(qū)動(dòng)力變小，因此裂紋的擴(kuò)展容易停止。脆性裂紋Y慢慢地在板厚方向擴(kuò)展，如圖6所示，當(dāng)在焊層2c的脆性斷裂區(qū)域中擴(kuò)展，到達(dá)高韌性焊層2x時(shí)，在高韌性焊層2x的脆性裂紋X、Y間的區(qū)域Z產(chǎn)生塑性變形，一邊延性斷裂一邊吸收脆性裂紋X、Y的擴(kuò)展能量。其結(jié)果，脆性裂紋X、Y，如圖7(b)所示，在板厚表面?zhèn)群桶搴癖趁鎮(zhèn)龋謩e進(jìn)行了某種程度的擴(kuò)展后停止。[2]高韌性焊層斷續(xù)的情況脆性裂紋停止的機(jī)理，與上述[l]的情況相同。即如圖8所示，即使在不存在高韌性焊層的接頭部分中產(chǎn)生脆性裂紋，并在焊接接頭的縱向擴(kuò)展，當(dāng)遇到高韌性焊道部時(shí)，向板厚表面?zhèn)群桶搴癖趁鎮(zhèn)确种?，在各?cè)中擴(kuò)展，進(jìn)行某種程度的擴(kuò)展后停止。前面已述，如果在焊接接頭的縱向，確保200mm以上的高韌性焊層的長度，則高韌性焊層使脆性裂紋向板厚表面?zhèn)群桶搴癖趁鎮(zhèn)确种В軌蛞种茢U(kuò)展或使擴(kuò)展停止。但是，當(dāng)高韌性焊層的斷續(xù)間隔超過400mm時(shí)，一條裂紋的長度達(dá)到400mm以上，裂紋具有的能量過大，難以利用高韌性焊層佳應(yīng)性裂紋分支。因此，高韌性焊層的斷續(xù)間隔如前所述那樣限定在400mm以下。3)接著，對(duì)上述(12)~(23)的本發(fā)明進(jìn)行說明。在圖9中，示出對(duì)鋼板l的對(duì)接V坡口進(jìn)行多道焊接而形成的本發(fā)明的對(duì)接多道焊接頭(以下稱為「本發(fā)明焊接接頭」)的方式。在圖9所示的本發(fā)明焊接接頭2中，在表面焊層2a與背面焊層2b之間，分隔地存在抗斷裂特性比周圍的焊道部的抗斷裂特性差的焊道部2xr和焊道部2yr。在本發(fā)明中，焊道部2i的存在、與斷裂韌性特性比焊道部2i的斷裂韌性特性差的焊道部2xr、2yr的存在相輔相成，即使在焊接接頭內(nèi)部產(chǎn)生脆性裂紋，也呈現(xiàn)對(duì)其擴(kuò)展進(jìn)行抑制且使其停止的作用效果。在此，對(duì)于呈現(xiàn)該作用效果的機(jī)理進(jìn)行說明。當(dāng)突發(fā)的或沖擊的應(yīng)力作用于焊接接頭時(shí)，在分歉地存在于焊接接頭內(nèi)部的焊道部2xr、2yr(抗斷裂特性比周圍的焊接區(qū)差)，優(yōu)先地引起斷裂，脆性裂紋向周圍的焊道部2i擴(kuò)展。該情況下，焊道部2i的抗斷裂特性，比焊道部2xr、2yr的抗斷裂特性良好，因此脆性裂紋先行地在焊道部2xr、2yr中擴(kuò)展，向焊道部2i的擴(kuò)展延遲。結(jié)果，多條脆性裂紋從焊道部2xr、2yr向周圍的焊道部2i擴(kuò)展，但由于脆性裂紋在焊接接頭的板厚方向?yàn)閷挾日牧鸭y，因此裂紋尖端的應(yīng)力擴(kuò)大系數(shù)降低，使裂紋擴(kuò)展的驅(qū)動(dòng)力變小，容易停止。另夕卜，如圖10所示，脆性裂紋X和Y從焊道部2xr以及2yr分別擴(kuò)展的情況下，兩條脆性裂紋X、Y之間的區(qū)域Z難以脆性斷裂，容易剪切斷裂，因此如圖ll所示，在該區(qū)域Z發(fā)生塑性變形，一邊延性斷裂一邊吸收脆性裂紋的擴(kuò)展能量。其結(jié)果，焊接接頭的縱向的脆性裂紋停止。圖12示出脆性裂紋在焊接接頭的縱向擴(kuò)展、停止的形態(tài)。圖12(a)與圖11相同，圖12(b)示出脆性裂統(tǒng)X、Y的在焊接接頭縱向上的擴(kuò)展、停止形態(tài)。在脆性裂紋X和脆性裂紋Y之間形成延性斷裂區(qū)域Z，脆性裂紋的擴(kuò)展能量被吸收，因此脆性裂紋X、Y不能在焊接接頭中沿縱向繼續(xù)擴(kuò)展而停止。其結(jié)果，能夠防止焊接接頭的脆性斷裂，防止焊接結(jié)構(gòu)的斷裂。如以上已說明的那樣，本發(fā)明的特征在于，在多道焊接接頭的內(nèi)部，離間地配置當(dāng)突發(fā)的或沖擊的應(yīng)力作用時(shí)優(yōu)先地?cái)嗔训暮傅啦?抗斷裂特性比周圍的焊道部差)。本發(fā)明焊接接頭，是對(duì)板厚50mm以上的鋼板進(jìn)行對(duì)接焊接而成的。如果焊接接頭的高度為50mm以上，則在表面焊層與背面焊層之間，以適當(dāng)?shù)拈g隔*配置兩個(gè)以上的抗斷裂特性比周圍的焊道部的抗斷裂特性差的焊道部，能夠充分引起基于斷裂韌性特性不同的焊道部的相互作用的效果。另外，本發(fā)明的效果，在鋼板的板厚為70mm以上時(shí)可更充分地發(fā)揮。為了在焊接接頭內(nèi)部使脆性裂紋復(fù)雜地分支，需要兩個(gè)以上的抗斷裂特性比周圍的焊道部的抗斷裂特性差的焊道部?？墒牵?dāng)上述焊道部的數(shù)量超過形成焊道部的總焊道數(shù)的l/3時(shí)，在焊接接頭中，抗斷裂特性低的焊道部成為支配性的，脆性裂紋反倒容易擴(kuò)展，因此不優(yōu)選?？箶嗔烟匦圆畹暮傅啦康臄?shù)量?jī)?yōu)選為總焊道數(shù)的1/3。另外，上述焊道部，可以采用一個(gè)焊道形成，也可以采用多個(gè)焊道形20成。本發(fā)明焊接接頭，只要是多道焊接接頭即可，無論是大線能量焊接還是小線能量焊接都能應(yīng)用。鋼板的坡口形狀，不限于V型、X型、K型、k型等。可是，為了在焊接接頭的內(nèi)部使脆性裂紋擴(kuò)展得復(fù)雜，焊接接頭需要在橫向的某種程度的擴(kuò)展。另外，如果考慮將鋼板的機(jī)械特性也用于抑制、停止脆性裂紋的擴(kuò)展，則優(yōu)選X型坡口?？箶嗔烟匦缘偷暮傅啦?，通常在焊接接頭的縱向連續(xù)地形成，但也可以斷續(xù)地形成。由于如下理由，優(yōu)選斷續(xù)地形成。抗斷裂特性差的焊道部，與周圍的焊道部相比，當(dāng)然地，抗斷裂特性差，因此成為斷裂產(chǎn)生區(qū)域的可能性高。成為斷裂產(chǎn)生區(qū)域的可能性高的焊道部，在焊接接頭內(nèi)部沿縱向連續(xù)地存在時(shí)，脆性裂紋在該烀道部中擴(kuò)展，作為結(jié)果，在焊接接頭中沿縱向貫穿，有可能生長成為長而大的脆性裂紋。當(dāng)在焊接接頭的縱向斷續(xù)地形成抗斷裂特性差的焊道部時(shí)，該焊道部的在焊接接頭的縱向的長度優(yōu)選為100mm以上。如果上述焊道部的在焊接接頭的縱向的長度為100mm以上，則可容易地使脆性裂紋分支。另一方面，當(dāng)上述焊道部的在焊接接頭的縱向的長度超過400mm時(shí)，脆性裂紋先行地?cái)U(kuò)展的長度過長，因此不優(yōu)選?？箶嗔烟匦缘偷暮傅啦康脑诤附咏宇^的縱向的長度優(yōu)選為100mm~400mm。如果抗斷裂特性差的焊道部的在焊接接頭的縱向的間隔為200mm以上，則利用其他的焊道部使脆性裂紋停止的可能性增高，若超過400mm，則在其他的焊道部中產(chǎn)生的脆性裂紋擴(kuò)展，存在生長成為長度400mm以上的一條脆性裂紋的可能性。一條脆性裂紋的在焊接接頭的縱向的長度超過400mm時(shí)，脆性裂紋具有的能量過大，即使將該脆性裂紋引導(dǎo)到抗斷裂特性差的焊道部，也難以在該焊道部中使其分支。抗斷裂特性差的焊道部的在焊接接頭的縱向的間隔優(yōu)選為200mm~400mm。作為形成脆性斷裂特性比周圍的焊道部差的焊道部的方法，使用Ni含量比用于形成周圍的焊道部的焊接材料的Ni含量低l。/o以上的焊接材料，在相同的焊接條件下進(jìn)行焊接的方法，由于簡(jiǎn)便因而優(yōu)選。可是，上述方法，在形成周圍的焊道部的焊接材料不含Ni時(shí)不能夠采用，因此在該情況下，只要使用C含量高的焊接材料、沒有添加Ti、B等的組織微細(xì)化元素的焊接材料(均為抗斷裂特性低的焊接材料)即可。另外，通過改變焊接條件，也能夠使焊道部的抗斷裂特性降低。例如，在形成抗斷裂特性的差的焊道部時(shí)，若使線能量為形成周圍的焊道部時(shí)的線能量的130%以上，則可形成焊縫厚度大的焊道部。另外，接下來，在焊縫厚度大的焊道部上，接著在通常的線能量條件、或比通常的線能量條件低的線能量條件下形成焊道部。若這樣地進(jìn)行焊接，則焊縫厚度大的焊道部沒有受到由后續(xù)的焊道部的熱量引起的回火，成為抗斷裂特性差的焊道部。另外，可以采用與形成其他的焊道部的焊接方法相同的焊接方法形成抗斷裂特性差的焊道部。焊道部的組織，優(yōu)選是不發(fā)生馬氏體相變的組織。在本發(fā)明中，在焊接接頭的內(nèi)部能夠形成抗斷裂特性差的焊道部即可，其形成方法并不限于特定的方法。例如，也可以使用干燥不充分的焊接材料，只形成抗斷裂特性差的焊道部。如以上所述，本發(fā)明焊接接頭是耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的焊接接頭，具有本發(fā)明焊接接頭的焊接結(jié)構(gòu)體，是難以引起脆性斷裂的焊接結(jié)構(gòu)體。4)進(jìn)而對(duì)上述(24)~(36)的本發(fā)明進(jìn)行說明。圖13示出對(duì)鋼板1的對(duì)接V型坡口進(jìn)行多道焊接而形成的本發(fā)明的對(duì)接多道焊接頭(以下稱為r本發(fā)明焊接接頭J)的方式。在圖13所示的本發(fā)明焊接接頭2中，在表面焊層2a和背面焊層2b之間，分隔地存在在凝固時(shí)和/或相變時(shí)膨脹了的焊道部2xs和焊道部2ys。在本發(fā)明焊接接頭中，其他的焊道部2i的存在和膨脹了的焊道部2xs、2ys的存在相輔相成，呈現(xiàn)即使在焊接接頭內(nèi)部產(chǎn)生脆性裂紋，也對(duì)其擴(kuò)展進(jìn)行抑制且使其停止的作用效果。在此，對(duì)于呈現(xiàn)該作用效果的機(jī)理，基于圖14以及圖15進(jìn)行說明。當(dāng)突發(fā)的或沖擊的應(yīng)力作用于焊接接頭而產(chǎn)生脆性裂紋X、Y時(shí)，脆性裂紋X、Y在周圍的焊道部2i中擴(kuò)展?？墒?，脆性裂紋X、Y的擴(kuò)展路徑，如圖14所示，由于焊道部2xs和焊道部2ys的存在而并不MJ'J地確定，變得復(fù)雜。理由如下。當(dāng)在其他的焊道部2i中存在膨脹了的焊道部2xs和焊道部2ys時(shí)，焊道部2xs和焊道部2ys，對(duì)于周圍的殘余應(yīng)力在壓縮的方向作用，將焊接接頭內(nèi)部的殘余應(yīng)力分布局部地?cái)噥y。通常，在焊接接頭內(nèi)部產(chǎn)生的脆性裂紋，垂直于主應(yīng)力而擴(kuò)展，因此脆性裂紋的擴(kuò)展路徑，與焊接接頭的板厚方向平行，但在本發(fā)明焊接接頭中，由于焊接接頭內(nèi)部的殘余應(yīng)力分布被局部性地?cái)噥y，因此在該部分中，主應(yīng)力不作用于脆性裂紋，脆性裂紋受到紊亂的殘余應(yīng)力分布的影響，沒有沿著板厚方向擴(kuò)展。不能預(yù)想脆性裂紋在紊亂的殘余應(yīng)力分布中以怎樣的路徑擴(kuò)展，但脆性裂紋的擴(kuò)展路徑，局部地從與主應(yīng)力垂直的方向(板厚方向)扭轉(zhuǎn)偏向，因此脆性裂紋的擴(kuò)展路徑復(fù)雜化。這樣，脆性裂紋以從板厚方向扭轉(zhuǎn)而生成的復(fù)雜的擴(kuò)展路徑擴(kuò)展，因此如圖15所示，在脆性裂紋的擴(kuò)展中，脆性裂紋發(fā)生分支(圖中的X，、Y，)、或在脆性裂紋X與脆性裂紋Y之間，部分地形成延性斷裂區(qū)域。其結(jié)果，脆性裂紋X、Y的擴(kuò)展能量被吸收，在焊接接頭的縱向的脆性裂紋的擴(kuò)展被抑制從而停止。分支了的脆性裂紋X，、Y，，也從焊接接頭的板厚方向扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生，而且成為寬度窄的埋沒狀的裂紋，因此裂紋尖端的應(yīng)力擴(kuò)大系數(shù)小，使脆性裂紋擴(kuò)展的驅(qū)動(dòng)力變小，容易停止。即，本發(fā)明焊接接頭，其特征在于，通過在接頭內(nèi)部形成紊亂的殘余應(yīng)力分布，將脆性裂紋的擴(kuò)展路徑復(fù)雜化，由此容易吸收脆性裂紋的擴(kuò)展能量，結(jié)果，對(duì)在焊接接頭的縱向的脆性裂紋的擴(kuò)展進(jìn)行抑制、使其停止。圖16示出脆性裂紋在焊接接頭的縱向擴(kuò)展、停止的形態(tài)。圖16(a)是省略了在圖15所示的焊接接頭中分支了的脆性裂玟X，、Y，的圖。圖16(b)示出脆性裂紋X、Y的在焊接接頭的縱向的擴(kuò)展、停止形態(tài)。在脆性裂紋X和脆性裂紋Y之間形成延性斷裂區(qū)域Z，吸收脆性裂紋的擴(kuò)展能量。其結(jié)果，脆性裂紋X、Y不能在焊接接頭中繼續(xù)擴(kuò)展從而停止。本發(fā)明焊接接頭，使對(duì)鋼板進(jìn)行對(duì)接焊接而成的。另外，如果有可形成多層堆焊的程度的焊接接頭的厚度，則在表面焊層與背面焊層之間，以適當(dāng)?shù)拈g隔分散配置兩個(gè)以上的在凝固時(shí)和/或相變時(shí)膨脹且對(duì)周圍的焊道部負(fù)荷壓縮應(yīng)力，局部地將殘余應(yīng)力攪亂的焊道部(以下有時(shí)稱為r膨脹焊道部」。)，可充分獲得基于紊亂的殘余應(yīng)力分布的對(duì)脆性裂紋擴(kuò)展的抑制、停止效果。為了攪亂焊接接頭內(nèi)部的殘余應(yīng)力分布，需要兩個(gè)以上的膨脹焊道部?？墒牵?dāng)膨脹焊道部的數(shù)量超過形成焊道部的總焊道數(shù)的l/2時(shí)，由該膨脹焊道部引起的殘余應(yīng)力成為支配性的，焊接接頭內(nèi)部的殘余應(yīng)力分布的紊亂程度反倒變小，難以得到對(duì)脆性裂紋擴(kuò)展的抑制、停止效果。膨脹焊道部的數(shù)量?jī)?yōu)選為總焊道數(shù)的1/3左右。另外，上述焊道部，可以采用一個(gè)焊道形成，也可以采用多個(gè)焊道形成。本發(fā)明焊接接頭，只要是多道焊接接頭即可，無論是大線能量焊接還是小線能量焊接都能夠應(yīng)用。鋼板的坡口形狀不限于V型、X型、K型、k型等?？墒?，為了在焊接接頭的內(nèi)部，使脆性裂紋的擴(kuò)展路徑復(fù)雜化地?cái)U(kuò)展，焊接接頭需要在橫向的某種程度的擴(kuò)展。另外，如果考慮鋼板的機(jī)械特性也用于對(duì)脆性裂紋的擴(kuò)展的抑制和停止，則優(yōu)選X型坡口、K型坡口。膨脹焊道部，通常可以在焊接接頭的縱向連續(xù)地形成，也可以斷續(xù)地形成。斷續(xù)地形成，可更顯著地獲得由殘余應(yīng)力分布的紊亂帶來的對(duì)脆性裂紋擴(kuò)展的抑制、停止效果，因此優(yōu)選。在焊接接頭的縱向斷續(xù)地形成膨脹焊道部的情況下，該焊道部的在焊接接頭的縱向的長度優(yōu)選為100mm以上。如果上述焊道部的在焊接接頭的24縱向的長度為100mm以上，則將殘余應(yīng)力分布局部地?cái)噥y，可確保對(duì)脆性裂紋擴(kuò)展的抑制和停止效果。另外，在斷續(xù)地形成膨脹焊道部的情況下，若該焊道部的在焊接接頭的縱向的間隔超過400mm，則脆性裂紋先行地?cái)U(kuò)展的長度過長，因此不優(yōu)選。當(dāng)一條脆性裂紋的在焊接接頭的縱向的長度達(dá)到400mm以上時(shí)，脆性裂紋具有的能量過大，即使脆性裂紋突入殘余應(yīng)力分布紊亂的區(qū)域，脆性裂紋也難以在該區(qū)域中分支，裂紋尖端的擴(kuò)展能量沒有減少。因此，上述膨脹焊道部的在焊接接頭的縱向的間隔優(yōu)選為400mm以下。對(duì)周圍的壓縮殘余應(yīng)力作用的膨脹焊道部，使用相變溫度處于低溫側(cè)的焊接材料形成。焊接材料的相變溫度并不特別限定，但為了顯著地呈現(xiàn)對(duì)脆性裂紋擴(kuò)展的抑制、停止效果，優(yōu)選將焊縫金屬用于Formaster試驗(yàn)，在其冷卻過程中顯示出400。C以下的相變溫度的焊接材料。一般地，Ni含量多的焊接材料，相變溫度處于低溫側(cè)，在該點(diǎn)上，優(yōu)選作為形成膨脹焊道部的焊接材料。但是，即使是Ni含量多的焊接材料，根據(jù)其化學(xué)組成，相變溫度較大地變化，因此必須在測(cè)定相變溫度的基礎(chǔ)上，選擇適當(dāng)?shù)暮附硬牧?。另外，Ni含量多的焊接材料，也是容易產(chǎn)生高溫裂紋的焊接材料，因此在使用該焊接材料時(shí)，必須選擇適當(dāng)?shù)暮附訔l件。另外，在周圍的焊道部負(fù)荷壓縮殘余應(yīng)力，形成局部的殘余應(yīng)力分布的紊亂的方法，不只限于釆用在凝固時(shí)和/或相變時(shí)膨脹的焊接材料形成焊道部的情況。只要是最終在周圍的焊道部負(fù)荷壓縮殘余應(yīng)力，能夠形成局部的殘余應(yīng)力分布的紊亂的方法即可。例如，即使在焊接中，對(duì)特定的焊道部實(shí)施錘擊、超聲波處理，局部地形成壓縮殘余應(yīng)力，也能夠與形成了膨脹焊道部時(shí)同樣地得到抑制、停止脆性裂紋擴(kuò)展的效果。如以上所述，本發(fā)明焊接接頭是耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的焊接接頭，具有本發(fā)明焊接接頭的焊接結(jié)構(gòu)體，是難以引起脆性斷裂的焊接結(jié)構(gòu)體。實(shí)施例接著對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明，但實(shí)施例的條件是為了確認(rèn)本發(fā)明的實(shí)施可能性和效果而采用的一個(gè)條件例，本發(fā)明并不限于這個(gè)條件例。在不脫離本發(fā)明的要旨并達(dá)到本發(fā)明目的的限度下，本發(fā)明可采用種種的條件。(實(shí)施例l)是上述(l)、(2)~(11)以及(37)的本發(fā)明所涉及的實(shí)施例。在表l所示的鋼板條件和焊道條件下形成焊接接頭，通過脆性裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)測(cè)定耐脆性裂紋擴(kuò)展特性。其結(jié)果示于表2。另外，使用的鋼板鋼種的成分組成示于表3。26<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>*注1:縱向長度特定焊道的焊接縱向的長度MAG:金屬極活性氣體保護(hù)焊、MIG:金屬極惰性氣體保護(hù)焊縱向間隔特定焊道的焊接縱向的間隔SMAW:埋弧焊表2焊接接頭的脆性裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)No.負(fù)荷應(yīng)力試驗(yàn)溫度擴(kuò)展的脆性停止裂紋長度結(jié)果備注(MPa)(。C)裂紋的數(shù)量(mm)1240-102420止裂發(fā)明例240-102650止裂發(fā)明例3320-10750止裂發(fā)明例4200-102350止裂發(fā)明例5200-102320止裂發(fā)明例6240-10830止裂發(fā)明例7280-10240止裂發(fā)明例8240-102315止裂發(fā)明例9240-1012500擴(kuò)展比較例10240-1012500擴(kuò)展比較例11320-1012500擴(kuò)展比較例12200-1012500擴(kuò)展比較例13200-1012500擴(kuò)展比較例14240-1012500擴(kuò)展比較例15200-1012500擴(kuò)展比較例16240-1012500擴(kuò)展比較例17280-1012500擴(kuò)展比較例18240-1012500擴(kuò)展比較例表3(質(zhì)量％)鋼種CSiMnPsNiTiYP320.130.191.280.010.0030.01YP360.120.211.270.0070.0040.01YP400.110.211.30.0060.0030.01YP470.080.241.220.0070.0021.020.01在表l中，特定焊道是形成高韌性焊層的焊道?？芍贜o.l8的發(fā)明例中，脆性裂紋即使在焊接接頭的縱向擴(kuò)展，其長度也短，立即停止。28(實(shí)施例2)是上述(l)、(12)~(23)以及(37)的本發(fā)明所涉及的實(shí)施例。在表4所示的鋼板條件和焊道條件下形成焊接接頭，通過脆性裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)測(cè)定耐脆性裂紋擴(kuò)展特性。其結(jié)果示于表5。另外，使用的鋼板鋼種的成分組成示于表6。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>*注1:縱向長度特定焊道的焊接縱向的長度縱向間隔特定焊道的焊接縱向的間隔表5No.焊接接頭的脆性裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)結(jié)果備注負(fù)荷應(yīng)力(MPa)試驗(yàn)溫度('C)脆性裂紋的分支數(shù)停止裂紋長度(mm)1240-10420止裂發(fā)明例2240-10650止裂發(fā)明例3320-10750止裂發(fā)明例4200-10340止裂發(fā)明例5200-102580止裂發(fā)明例6240-103550止裂發(fā)明例7280-102650止裂發(fā)明例8240-104315止裂發(fā)明例9240-10-2500擴(kuò)展比較例10240-10-2500擴(kuò)展比較例11320-10-2500擴(kuò)展比較例12200-10-2500擴(kuò)展比較例13200-10-2500擴(kuò)展比較例14240-10-2500擴(kuò)展比較例15200-10-2500擴(kuò)展比較例16240-10-2500擴(kuò)展比較例17280-10-2500擴(kuò)展比較例18240-10-2500擴(kuò)展比較例表6(質(zhì)量％)鋼種CSiMnPsNiTiYP320.130.191.280.01o扁0.01YP360.120.211.270.0070.0040.01YP400.110.211.30.0060.0030.01YP470.080.241.220.0070.0021.020.01表4中，特定焊道是形成抗斷裂特性差的焊道部的焊道。由表5可知，在No.l8的發(fā)明例中，脆性裂紋即使在焊接接頭的縱向擴(kuò)展，其長度也短，立即停止。(實(shí)施例3)31是上述(1)、(24)~(36)以及(37)的本發(fā)明所涉及的實(shí)施例。在表7所示的鋼板條件和焊道條件下形成焊接接頭，通過脆性裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)測(cè)定耐脆性裂紋擴(kuò)展特性。其結(jié)果示于表8。另外，使用的鋼板鋼種的成分組成示于表9。<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>表8<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>表7中，特定焊道是使殘余應(yīng)力變化了的焊道。由表8可知，在No.l8的發(fā)明例中，脆性裂紋即使擴(kuò)展，其長度也短，立即停止。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性如前所述，根據(jù)本發(fā)明，使用鋼板特別是板厚50mm以上的鋼板，能夠建造具有耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的焊接接頭的焊接結(jié)構(gòu)體。因此本發(fā)明在焊接結(jié)構(gòu)體的建造領(lǐng)域中的利用可能性很大。本發(fā)明中表示數(shù)值范圍的"以上，，和"以下"均包括本數(shù)。權(quán)利要求1、一種耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，在鋼板的對(duì)接多道焊接頭中，在表面焊層與背面焊層之間，相互離間地存在一個(gè)或兩個(gè)以上的材質(zhì)特性與周圍的材質(zhì)特性不同、且具有抑制脆性裂紋的擴(kuò)展而使其停止的功能的焊層和焊道部中的任一方。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述鋼板是板厚為50mm以上的鋼板，并且，所述焊層具有比其他焊層的韌性優(yōu)異的韌性。3.其特征在于，所述焊層是利用多次的焊道在焊接接頭的橫向連續(xù)性地形成了焊縫金屬區(qū)的焊層。4.頭，其特征在于，;斤J焊層是在焊接接頭"厚度方向?qū)盈B了多個(gè)焊層:焊層。5、根據(jù)權(quán)利要求2~4的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述焊層是采用Ni含量比形成其他焊層的焊接材料的Ni含量多1%以上的焊接材料形成的焊層。6.其特征在于，所述焊層是采用與形成其他焊層的焊接方法相同的焊接方法形成的焊層。7、根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述焊層的組織是不發(fā)生馬氏體相變的組織。8、根據(jù)權(quán)利要求2~7的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述焊層在焊接接頭的縱向連續(xù)地存在。9、根據(jù)權(quán)利要求2~8的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述焊層在焊接接頭的縱向斷續(xù)地存在。10、頭，其特征在于，所述焊層的在焊接接頭的縱向上的長度為200mm以上,11、接頭，其特征在于，所述焊層的在焊接接頭的縱向上的斷續(xù)間隔為400mm以下。12、根據(jù)權(quán)利要求l所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述鋼板是板厚為50mm以上的鋼板，并且，所述焊道部具有比周圍的焊道部的抗斷裂特性差的抗斷裂特性。13.頭，其特征在于，所述抗斷裂特性差的焊道部，以形成焊接接頭所需的總焊道數(shù)的l/3以下的數(shù)量存在。14.焊接頭，其特征在于:'所i抗斷裂特性差的焊i部，在焊接接頭的板厚方向相互離間地存在。15、根據(jù)權(quán)利要求12~14的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述抗斷裂特性差的焊道部，在焊接接頭的縱向連續(xù)地存在。16、根據(jù)權(quán)利要求12~14的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述抗斷裂特性差的焊道部，在焊接接頭的縱向斷續(xù)地存在。17.頭，其特征在于，所^抗斷裂特性差的焊i部的在悍接接頭的縱向上的長度為100mm400mm。18.焊接頭，其特征在于:、所i抗斷裂特性差的焊i部，在焊接接頭的縱向以200mm~400mm的間隔斷續(xù)地存在。19、根據(jù)權(quán)利要求12~18的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂欲擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述抗斷裂特性差的焊道部是釆用一次或多次的焊道形成的。20、根據(jù)權(quán)利要求12~19的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述抗斷裂特性差的焊道部，是采用Ni含量比形成其他的焊道部的焊接材料的Ni含量少1%以上的焊接材料形成的焊道部。21.頭，其特征在于，所述抗斷裂特性差的焊道部，是采用與形成其他的焊道部的焊接方法相同的焊接方法形成的焊層。22.焊接頭，其特征在于，所述其他的焊道部的組織是不發(fā)生馬氏體相變的組織。23、根據(jù)權(quán)利要求12~22的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述抗斷裂特性差的焊道部，不因后續(xù)的焊道部的熱量而回火。24、根據(jù)權(quán)利要求l所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述焊道部是在凝固時(shí)和/或相變時(shí)膨脹了的焊道部，焊接接頭內(nèi)部的殘余應(yīng)力分布已局部地復(fù)雜化。25.頭，其特征在于，所^膨脹了的焊道部是^用在低溫下相變的焊接材料形成的。26、i"""'mi"/^AA^B條,w^頭，其特征在于，所述相變的溫度為400。C以下，27、焊接頭，其特征在于，所述相變是馬氏體相變。28、根據(jù)權(quán)利要求25~27的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述焊接材料的Ni含量，比形成其他的焊道部的焊接材料的Ni含量多1質(zhì)量％以上。29、根據(jù)權(quán)利要求24~28的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述膨脹了的焊道部，以形成焊接接頭所需的總焊道數(shù)的1/2以下的數(shù)量存在。30、根據(jù)權(quán)利要求24~29的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述膨脹了的焊道部，在焊接接頭的板厚方向相互離間地存在。31、根據(jù)權(quán)利要求24~30的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述膨脹了的焊道部，是采用一次或多次的焊道形成的。32、根據(jù)權(quán)利要求24~31的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述膨脹了的焊道部在焊接接頭的縱向連續(xù)地存在。33、根據(jù)權(quán)利要求24~31的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述膨脹了的焊道部在焊接接頭的縱向斷續(xù)地存在。34、根據(jù)權(quán)利要求33的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述膨脹了的焊道部的在焊接接頭的縱向上的長度為100mm以上。35焊接頭，其特征在于，所述膨脹了的焊道部，以400mm以下的間隔在焊接接頭的縱向斷續(xù)地存在。36、根據(jù)權(quán)利要求24~35的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，所述膨脹了的焊道部，不因后續(xù)的焊道部的熱量而回火。37、一種焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于，具有權(quán)利要求136的任一項(xiàng)所述的耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭。全文摘要一種耐脆性裂紋擴(kuò)展特性優(yōu)異的對(duì)接多道焊接頭，其特征在于，在鋼板的對(duì)接多道焊接頭中，在表面焊層與背面焊層之間，相互離間地存在一個(gè)或兩個(gè)以上的材質(zhì)特性與周圍的材質(zhì)特性不同、且具有抑制脆性裂紋的擴(kuò)展從而使其停止的功能的焊層和焊道部中的任一方。文檔編號(hào)B23K31/00GK101578154SQ20088000174公開日2009年11月11日申請(qǐng)日期2008年1月4日優(yōu)先權(quán)日2007年1月5日發(fā)明者井上健裕,橋場(chǎng)裕治,石川忠申請(qǐng)人:新日本制鐵株式會(huì)社