專利名稱：耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在焊接接縫產(chǎn)生脆性裂紋的情況下控制、抑制脆性裂紋的傳播的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體。特別是涉及即使在采用厚鋼板來進(jìn)行焊接而成的焊接構(gòu)造物的焊接接縫產(chǎn)生了脆性裂紋的情況下，也能夠控制、抑制脆性裂紋的傳播從而提高安全性的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體。
背景技術(shù)：
近年來，在以大型集裝箱船、散裝貨船等船舶用焊接結(jié)構(gòu)體、建筑構(gòu)造物、土木鋼構(gòu)造物為代表的焊接結(jié)構(gòu)體中，要求對脆性裂紋等的破壞具有高的安全性。特別地，集裝箱船的大型化非常明顯，例如，可以制造6000TEU以上的大型集裝箱船，使船殼體外板的鋼板厚壁化和高強(qiáng)度化，采用板厚為70mm以上且屈服強(qiáng)度為390N/mm2級以上的鋼板。在此，所謂TEU(Twenty feet Equivalent Unit)表示換算成長度為20英尺的集裝箱的個數(shù)，是表示集裝箱船的裝載能力的指標(biāo)。這樣的大型集裝箱船為了提高裝載能力、裝卸效率，被設(shè)計為沒有分隔壁來較大地確保上部開口部的構(gòu)造，特別地，由于需要確保船殼體外板和內(nèi)板的強(qiáng)度，因而采用上述那樣的高強(qiáng)度鋼板。在建造上述那樣的焊接構(gòu)造物時，以降低建造成本、提高建造效率為目的，廣泛采用大線能量焊接(例如二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊electr0gaS arc welding)。特別地，鋼板的板厚越增加，焊接工時越顯著地增加，因此要求用直到極根的大線能量進(jìn)行焊接。不過，在鋼板的焊接應(yīng)用了大線能量焊接的情況下，焊接熱影響區(qū)(HAZ =Heat Affected Zone)的韌性降低，HAZ的寬度也增加，因此存在對于脆性破壞的破壞韌性值降低的傾向。因此，以抑制在焊接接縫產(chǎn)生脆性裂紋并且實(shí)現(xiàn)脆性裂紋的傳播停止(arrest 阻止)為目的，提出了耐脆性破壞特性優(yōu)良的TMCP (Thermo Mechanical Control Process 熱加工控制)鋼板。通過采用上述的TMCP鋼板，作為對于脆性破壞發(fā)生的阻力值的破壞韌性值得以提高，因此在通常的使用環(huán)境中，構(gòu)造物產(chǎn)生脆性破壞的可能性變得極低。不過， 在地震、構(gòu)造物彼此碰撞的事故、以及災(zāi)害等時，如果萬一產(chǎn)生脆性破壞，則脆性裂紋持續(xù)在HAZ中傳播，有可能對焊接構(gòu)造物帶來較大的破壞。例如，在以集裝箱船等為代表的焊接結(jié)構(gòu)體中，使用板厚為50mm左右的TMCP鋼板等，即使萬一在焊接接縫產(chǎn)生脆性裂紋，脆性裂紋也由于焊接殘余應(yīng)力而從焊接部向母材側(cè)轉(zhuǎn)移，因此一般認(rèn)為只要確保母材的阻止性能，脆性裂紋就能夠在母材中停止。另外，在超過6000TEU的大型集裝箱船等更大型的焊接結(jié)構(gòu)體中，需要更大板厚的鋼板，并且在簡化構(gòu)造的基礎(chǔ)上，鋼板的厚壁化是有效的，因此要求采用設(shè)計應(yīng)力高的高強(qiáng)度鋼的厚鋼板。 不過，在采用這樣的厚鋼板的情況下，根據(jù)HAZ的破壞韌性的程度不同，脆性裂紋有可能不向母材轉(zhuǎn)移而沿著HAZ傳播。為了解決上述問題，提出了被設(shè)計為如下結(jié)構(gòu)的焊接結(jié)構(gòu)體將對接焊接接縫的一部分實(shí)施修補(bǔ)焊接(鏨鑿加工，或回填焊接)，使沿著HAZ傳播的脆性裂紋向母材側(cè)轉(zhuǎn)移 (例如，專利文獻(xiàn)1)。不過，在專利文獻(xiàn)1的焊接結(jié)構(gòu)體中，在母材的破壞韌性非常優(yōu)良的情況下是有效的，然而，在母材的破壞韌性并不充分的情況下，向母材側(cè)轉(zhuǎn)移的脆性裂紋較長地傳播，作為構(gòu)造物的強(qiáng)度有可能顯著降低。另外，還存在如下問題回填焊接部的體積變大，工序時間延長，并且制造成本也增加。另外，還提出了一種如下所述的焊接結(jié)構(gòu)體(例如，專利文獻(xiàn)2)在欲使產(chǎn)生于焊接接縫的脆性裂紋的傳播停止的區(qū)域，板狀的阻止構(gòu)件(arrester member)以與焊接線交叉的方式貫穿并被焊接，作為阻止構(gòu)件，采用使表面和背面的板厚比為2%以上的厚度的表層區(qū)域中的織構(gòu)得以優(yōu)化的材料。不過，在將專利文獻(xiàn)2所述的焊接結(jié)構(gòu)體應(yīng)用于大型建筑物的情況下，例如，于焊接接縫中傳播的脆性裂紋在將阻止構(gòu)件焊接到鋼板的焊接接縫中傳播而進(jìn)入到阻止構(gòu)件中，保持原樣地在阻止構(gòu)件的內(nèi)部進(jìn)行傳播，之后有可能再次在焊接接縫中傳播。另一方面，于焊接接縫中傳播的脆性裂紋在阻止構(gòu)件以及將該阻止構(gòu)件焊接到鋼板的焊接接縫的位置向母材側(cè)轉(zhuǎn)移的情況下，與上述同樣也擔(dān)心存在如下問題: 在母材的破壞韌性并不充分時，脆性裂紋較長地傳播，作為焊接構(gòu)造物的強(qiáng)度顯著降低?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2005-131708號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2007-098441號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題本發(fā)明是鑒于上述的問題而完成的，其目的在于提供一種耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體，其即使在焊接接縫產(chǎn)生脆性裂紋的情況下，也能夠抑制裂紋在焊接接縫和母材中傳播，從而能夠防止焊接結(jié)構(gòu)體的斷裂。用于解決課題的手段
在焊接結(jié)構(gòu)體的焊接接縫中發(fā)生了脆性裂紋的情況下，本發(fā)明人為了防止脆性裂紋在焊接接縫和母材中傳播，就鋼板之間的焊接接縫上設(shè)置的阻止構(gòu)件、以及將阻止構(gòu)件和鋼板進(jìn)行焊接所得到的焊接接縫進(jìn)行了潛心的研究。其結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)了如下情況而完成了本發(fā)明通過使阻止構(gòu)件的形狀和鋼材特性優(yōu)化，抑制焊接接縫以及母材中的脆性裂紋的傳播，從而能夠防止焊接結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生大規(guī)模的破壞。也就是說，本發(fā)明的要旨與權(quán)利要求書中記載的以下的內(nèi)容相關(guān)。[1] 一種耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體，其是通過將至少一部分區(qū)域的脆性裂紋傳播停止特性Kca為4000N/mm15以上的鋼板相互對接焊接以形成鋼板焊接接縫而得到的，其特征在于，在所述鋼板焊接接縫的至少一個部位設(shè)有耐裂紋控制部，用于控制產(chǎn)生于鋼板焊接接縫的脆性裂紋的傳播，該耐裂紋控制部包括阻止構(gòu)件，其由脆性裂紋傳播停止特性Kca為6000N/mm15 以上的鋼板構(gòu)成，并被插入到從所述鋼板焊接接縫開始橫跨所述鋼板而形成的貫通孔中；以及阻止焊接接縫，其是將該阻止構(gòu)件的外緣部和與該阻止構(gòu)件的外緣部相對置的鋼板母材對接焊接而形成的；所述阻止構(gòu)件被形成為沿所述鋼板焊接接縫的長度方向的高度H(mm)、在與鋼板焊接接縫的長度方向交叉的方向上的橫向?qū)挾萕(mm)和板厚t(mm)各自的尺寸滿足下述 (1) (3)式所表示的關(guān)系，并且，該阻止構(gòu)件的在脆性裂紋主對抗側(cè)的外緣部從所述鋼板焊接接縫的焊接金屬部開始在所述鋼板焊接接縫的兩側(cè)相對于鋼板焊接接縫的長度方向以15° 50°的角度傾斜地延伸，并且另一方的在脆性裂紋副對抗側(cè)的外緣部以70° 110°的角度與所述鋼板焊接接縫交叉，至少將所述耐裂紋控制部設(shè)置為所述阻止構(gòu)件的橫向?qū)挾确较蚨瞬棵鎸λ鲣摪宓腒ca為4000N/mm15以上的區(qū)域。1. 2T ≤ H(1)3. 2d ≤ W(2)0. 75T ≤ t ≤ 1. 5T (3)其中，在所述(1) (3)式中，T表示所述鋼板的板厚(mm)，d表示所述鋼板焊接接縫的焊接金屬部的寬度(mm)。[2]根據(jù)上述[1]或[2]所述的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于，表示所述阻止構(gòu)件的韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrs2 (°C )和表示所述鋼板的母材韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrsl (V )之間的關(guān)系滿足式vTrs2 ^ vTrsl-20所表示的關(guān)系。[3]根據(jù)上述[1]或[2]所述的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于，表示所述阻止焊接接縫的焊接金屬部的韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrs3(°C ) 和表示所述鋼板的母材韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrsirC )之間的關(guān)系滿足式 vTrs3 ( vTrsl-20所表示的關(guān)系。[4]根據(jù)上述[1]或[2]所述的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于，表示所述阻止焊接接縫的焊接金屬部的韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度VTrS3(°C )和表示所述鋼板的母材韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrsl (°C )之間的關(guān)系滿足下式vTrsl+20 ( vTrs3 ( 0所表示的關(guān)系。[5]根據(jù)上述[1] [4]中任一項所述的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述鋼板的板厚為25mm 150mm。[6]根據(jù)上述[1] [5]中任一項所述的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于，該焊接結(jié)構(gòu)體被設(shè)置為在所述鋼板中，至少一部分區(qū)域的脆性裂紋傳播停止特性Kca為6000N/mm15以上，在所述耐裂紋控制部中，至少所述阻止構(gòu)件的橫向?qū)挾确较蚨瞬棵鎸λ鲣摪宓腒ca為6000N/mm15以上的區(qū)域。[7]根據(jù)上述[1] [6]中任一項所述的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述鋼板由在所述鋼板焊接接縫的長度方向上排列的至少兩個以上的小鋼板構(gòu)成，并且通過將該小鋼板相互對接焊接而形成有小鋼板焊接接縫，所述耐裂紋控制部被設(shè)置為形成于所述阻止構(gòu)件的橫向?qū)挾确较蚨瞬總?cè)的所述阻止焊接接縫與所述小鋼板焊接接縫接觸。[8]根據(jù)上述[1] [6]中任一項所述的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述鋼板由在所述鋼板焊接接縫的長度方向上排列的至少兩個以上的小鋼板構(gòu)成，并且通過將該小鋼板相互對接焊接而形成有小鋼板焊接接縫，所述耐裂紋控制部被設(shè)置為形成于所述阻止構(gòu)件的橫向?qū)挾确较蚨瞬總?cè)的所述阻止焊接接縫包括所述小鋼板焊接接縫；而且表示構(gòu)成所述小鋼板焊接接縫的焊接金屬部的韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度VTrS4(°C )和表示所述鋼板的母材韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrsl (°C )之間的關(guān)系滿足下式vTrs4 ≤ vTrsl-20所表示的關(guān)系。此外，在本發(fā)明中，將包括焊接金屬部和焊接熱影響區(qū)的部分定義為焊接接縫。另外，脆性裂紋傳播停止特性Kca是該焊接結(jié)構(gòu)體所使用的溫度或設(shè)計溫度下的數(shù)值。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的焊接結(jié)構(gòu)體，在焊接接縫的至少一個部位設(shè)有耐裂紋控制部，該耐裂紋控制部具有阻止構(gòu)件以及形成在阻止構(gòu)件和母材鋼板之間的阻止焊接接縫，因此即使在焊接接縫產(chǎn)生了脆性裂紋的情況下，也能夠借助于耐裂紋控制部使在焊接接縫中傳播的脆性裂紋向鋼板母材的阻止性能較高的部位轉(zhuǎn)移，或用耐裂紋控制部加以阻止，從而能夠抑制脆性裂紋在焊接接縫和母材中傳播。因此，能夠以高生產(chǎn)效率和低成本得到可以使大規(guī)模破壞的產(chǎn)生防患于未然的焊接結(jié)構(gòu)體。這樣的本發(fā)明的焊接結(jié)構(gòu)體被用于以大型船舶為代表的、建筑構(gòu)造物和土木鋼構(gòu)造物等各種焊接構(gòu)造物，由此可以同時滿足焊接構(gòu)造物的大型化、對破壞具有高的安全性、 建造的焊接的高效率化以及鋼材的經(jīng)濟(jì)性等，其產(chǎn)業(yè)上的效果不可估量。


圖1是說明本發(fā)明的圖，是表示在鋼板彼此被焊接而形成的鋼板焊接接縫的一部分設(shè)有由阻止構(gòu)件和阻止焊接接縫構(gòu)成的耐裂紋控制部的狀態(tài)的俯視圖。圖2是說明在鋼板焊接接縫的一部分設(shè)置有如圖1所示的耐裂紋控制部時的脆性裂紋的進(jìn)展?fàn)顩r的示意圖。圖3是說明本發(fā)明的焊接結(jié)構(gòu)體的一個例子的圖，是表示在鋼板焊接接縫的一部分設(shè)有由阻止構(gòu)件和阻止焊接接縫構(gòu)成的耐裂紋控制部的狀態(tài)的俯視圖。圖4是用于說明阻止構(gòu)件的形狀、特別是說明脆性裂紋副對抗側(cè)的外緣部的形狀的圖。圖5是說明將本發(fā)明的焊接結(jié)構(gòu)體適用于船舶用焊接結(jié)構(gòu)體的情況的概略圖。圖6是說明本發(fā)明的焊接結(jié)構(gòu)體的另一例子的與圖3同樣的圖。圖7是說明本發(fā)明的焊接結(jié)構(gòu)體的又一例子的與圖3同樣的圖。圖8是說明本發(fā)明的焊接結(jié)構(gòu)體的再一例子的與圖3同樣的圖。圖9是說明在本發(fā)明的實(shí)施例中所采用的焊接接縫試驗(yàn)體的制作方法的圖。圖10是對用于評價本發(fā)明的實(shí)施例中的耐脆性裂紋傳播性的拉伸試驗(yàn)方法進(jìn)行說明的圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體的實(shí)施方式。此外，本實(shí)施方式是為了更好地理解發(fā)明的要旨而進(jìn)行詳細(xì)說明的，因此只要不是特別地指定，就并不限定本發(fā)明。以往，鋼板焊接接縫中產(chǎn)生的脆性裂紋主要是在鋼板焊接接縫的長度方向傳播。 因此，存在如下問題以產(chǎn)生于鋼板焊接接縫的脆性裂紋為起點(diǎn)，有可能焊接結(jié)構(gòu)體整體產(chǎn)生大的破壞。本發(fā)明人為了有效地控制上述那樣的脆性裂紋的傳播方向、抑制裂紋在焊接結(jié)構(gòu)體中傳播，在上述現(xiàn)有技術(shù)中獲得了如下的見解重要的是進(jìn)一步使阻止構(gòu)件的形狀和鋼材特性優(yōu)化。采用圖1和圖2就本發(fā)明的基本原理進(jìn)行說明。在本發(fā)明中，在將鋼板1、1對接焊接而形成的鋼板焊接接縫2的中途設(shè)置耐裂紋控制部4，從而將鋼板焊接接縫2斷開。耐裂紋控制部4包括被插入到從上述鋼板焊接接縫開始橫跨上述鋼板而形成的貫通孔3的阻止構(gòu)件5、以及將該阻止構(gòu)件5對接焊接于鋼板 1而形成的阻止焊接接縫6。阻止構(gòu)件5由具有比鋼板1更高的脆性裂紋傳播停止特性Kca 的鋼材形成，而且形成為如下形狀形成使預(yù)想有脆性裂紋傳播的主對抗側(cè)相對于鋼板焊接接縫2傾斜的阻止焊接接縫6。通過設(shè)置該耐裂紋控制部4來控制和抑制在鋼板焊接接縫2產(chǎn)生的脆性裂紋的傳播的機(jī)理往往隨著表示阻止焊接接縫6的焊接金屬部的韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度VTrS3(°C )的值的不同而不同，例如如圖2-a、圖2-b那樣。在鋼板焊接接縫2的長度方向的一側(cè)產(chǎn)生的脆性裂紋CR沿著鋼板1和鋼板焊接接縫2的邊界(或鋼板母材的熱影響區(qū))傳播。裂紋CR到達(dá)阻止焊接接縫6時，在該接縫的vTrs值(VTrU)與母材相比較相對優(yōu)良的情況下，裂紋CR不會進(jìn)入到阻止焊接接縫6， 而是如圖2-a所示那樣，沿著鋼板1和阻止焊接接縫6的邊界(或鋼板母材的熱影響區(qū)) 傳播，在阻止焊接接縫6的橫向?qū)挾确较蚨瞬康竭_(dá)到鋼板1的母材部。此時，即使進(jìn)入到母材部，如果鋼板1的脆性裂紋傳播停止特性Kca較高，也能夠在此停止裂紋CR的進(jìn)展。另外，在阻止焊接接縫6的vTrs值與母材相比較相對較差的情況下，裂紋CR有時也進(jìn)入到阻止焊接接縫6，但由于阻止構(gòu)件5的Kca較高，裂紋CR不會進(jìn)入到阻止構(gòu)件，而是如圖2-b所示那樣，沿著阻止構(gòu)件5的邊界在阻止焊接接縫6內(nèi)傳播，并且到達(dá)鋼板1的母材部。此時，如果鋼板1的脆性裂紋傳播停止特性Kca較高，則與圖2-a的情況同樣，能夠在此停止裂紋CR的進(jìn)展。在本發(fā)明中，使相對于鋼板焊接接縫2傾斜的阻止焊接接縫6與鋼板焊接接縫2 連續(xù)形成，從而容易將脆性裂紋的進(jìn)展從鋼板焊接接縫2引導(dǎo)到阻止焊接接縫。再者，在阻止焊接接縫的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrs3比母材vTrsl差的情況下，根據(jù)阻止構(gòu)件的條件的不同，有時也變得如圖2-c、圖2-d那樣。例如，在阻止構(gòu)件5的厚度小于鋼板1的厚度的情況下，進(jìn)入到阻止焊接接縫6的裂紋CR有時也接著進(jìn)入到阻止構(gòu)件5。即使在這樣的情況下，只要事先提高阻止構(gòu)件5的 Kca，而且使阻止構(gòu)件在沿鋼板焊接接縫的方向上的高度變得充分，就可以在阻止構(gòu)件5的內(nèi)部使裂紋CR的進(jìn)展停止。
相反，在阻止構(gòu)件5的Kca較低或者阻止構(gòu)件的高度并不充分等情況下，如圖2_d 所示，裂紋CR也可能貫通阻止構(gòu)件5而返回到鋼板焊接接縫，并再次在鋼板焊接接縫中傳播。再者，即使在脆性裂紋CR從鋼板焊接接縫2的長度方向的另一方的副對抗側(cè)傳播開來的情況下，只要事先提高阻止構(gòu)件5的Kca，而且使阻止構(gòu)件在沿鋼板焊接接縫的方向上的高度變得充分，則如圖2-e所示，可以在阻止構(gòu)件5的內(nèi)部使裂紋CR的進(jìn)展停止。本發(fā)明是在這樣的基本原理下對阻止脆性裂紋進(jìn)展的母材鋼板的條件、控制脆性裂紋進(jìn)展的阻止構(gòu)件和阻止焊接接縫的條件等進(jìn)一步進(jìn)行研究后而完成的。下面對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。[第1實(shí)施方式]<整體的結(jié)構(gòu)>如圖3所示，第1實(shí)施方式是將母材的至少一部分區(qū)域1A、1A的脆性裂紋傳播停止特性Kca為4000N/mm15以上的鋼板1、1對接焊接而形成有鋼板焊接接縫2的情況的例子，下面將應(yīng)用于該接縫的形態(tài)稱作焊接結(jié)構(gòu)體A加以說明。在焊接結(jié)構(gòu)體A中，在鋼板焊接接縫2的至少一個部位，以與上述區(qū)域IA相鄰的方式設(shè)有耐裂紋控制部4。耐裂紋控制部4所設(shè)置的位置優(yōu)選的是在被暴露于因碰撞或地震等引起的大的破壞能量中時預(yù)想有裂紋的產(chǎn)生和傳播的鋼板焊接接縫的中途。耐裂紋控制部4由阻止構(gòu)件5和阻止焊接接縫6構(gòu)成，該阻止構(gòu)件5被設(shè)置為貫穿鋼板1，而且由脆性裂紋傳播停止特性Kca為eOOON/mm1·5以上的鋼材構(gòu)成，該阻止焊接接縫6是通過將該阻止構(gòu)件5與鋼板1對接焊接而形成的。阻止焊接接縫6將預(yù)想有脆性裂紋傳播的主對抗側(cè)與鋼板焊接接縫2連續(xù)地形成，并且相對于鋼板焊接接縫2傾斜地形成，從而將脆性裂紋的進(jìn)展從鋼板焊接接縫2引導(dǎo)到阻止焊接接縫。因此，阻止構(gòu)件5形成為從鋼板焊接接縫2的焊接線L上延伸的外緣部 51、52相對于鋼板焊接接縫2的長度方向以15° 50°的范圍的角度傾斜。在圖3的焊接結(jié)構(gòu)體A中，表示阻止構(gòu)件5形成為俯視看來大致呈等邊三角形的例子?！翠摪濉典摪?由母材的至少一部分的脆性裂紋傳播停止特性Kca被設(shè)定為4000N/mm15以上的鋼材構(gòu)成。在形成大型的構(gòu)造物的焊接結(jié)構(gòu)體中，不僅采用具有整個區(qū)域?yàn)镵ca高達(dá)4000N/ mm1'5以上的區(qū)域的脆性裂紋傳播停止特性的鋼材來構(gòu)筑，而且有時也采用利用制造過程的熱處理在鋼板的一部分區(qū)域提高了脆性裂紋傳播停止特性的鋼板，或者采用即便是整個區(qū)域的Kca為4000N/mm15以上的鋼板、也在中途的彎曲加工等中受到加熱處理而使一部分區(qū)域的Kca得以降低的鋼板。在焊接結(jié)構(gòu)體A中，如圖3所示，在與阻止焊接接縫6相鄰的部位即區(qū)域IA(在圖 3-a中為縱長方向下側(cè))，母材的脆性裂紋傳播停止特性Kca被設(shè)定為4000N/mm15以上，從鋼板焊接接縫2的焊接線L上延伸的阻止構(gòu)件5的傾斜外緣部51、52的后端(阻止構(gòu)件的橫向?qū)挾确较蚨瞬?51a、5h側(cè)所形成的阻止焊接接縫6與上述區(qū)域IA相鄰地形成。關(guān)于鋼板1的化學(xué)成分組成和金屬組織等沒有特別限制，在船舶用焊接結(jié)構(gòu)體、 建筑構(gòu)造物和土木鋼構(gòu)造物等領(lǐng)域，能夠使用具有以往公知的鋼板特性的化學(xué)成分組成和金屬組織。例如，能夠列舉出如下的鋼其以質(zhì)量％計，以含有C :0. 01 0. 18%,Si :0. 01 0. 5%, Mn 0. 3 2. 5%、P :0. 01%以下、S :0. 001 0. 02%的組成為基本，根據(jù)所要求的性能，使該組成還含有 N :0. 001 0.008%、B 0. 0001 0. 005%, Mo :0.01 1.0%、Al 0. 002 0. 1 %、Ti 0. 003 0. 05 %、Ca :0. 0001 0. 003 %、Mg :0. 001 0. 005 %、V
0.001 0. 18%, Ni 0. 01 5. 5%、Nb :0. 005 0. 05%, Cu :0. 01 3. 0%、Cr :0. 01
1.0%,REM :0. 0005 0. 005%中的1種或2種以上，剩余部分包括!^e和不可避免的雜質(zhì)。特別地，作為脆性裂紋傳播停止特性Kca為6000N/mm15以上的鋼板，可以優(yōu)選使用日本特開2007-302993號公報、日本特開2008-248382號公報等所公開的組成的厚鋼板。如圖3-a所示，在焊接結(jié)構(gòu)體A中，通過將上述的鋼板1、1進(jìn)行對接焊接，便形成鋼板焊接接縫2。另外，在由該鋼板焊接接縫2接合的各個鋼板1上，用于貫通設(shè)置詳情后述的阻止構(gòu)件5的貫通孔3以鋼板焊接接縫2的焊接線L為中心，在各個鋼板1上對稱地設(shè)置。優(yōu)選鋼板1的板厚設(shè)定在25mm 150mm的范圍內(nèi)。只要鋼板1的板厚在該范圍內(nèi)，就能夠確保作為焊接結(jié)構(gòu)體的鋼板強(qiáng)度，并且能夠得到優(yōu)良的耐脆性裂紋傳播性。特別地，在采用了 40mm以上的鋼板的焊接結(jié)構(gòu)體中，沒有用于停止脆性裂紋傳播的有效手段， 在采用板厚為40mm以上、更優(yōu)選為50mm IOOmm的鋼板的焊接結(jié)構(gòu)體中，本發(fā)明可以更加有效地實(shí)施。另外，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成鋼板1的母材的至少一部分、在圖3所示的例子中為區(qū)域IA的脆性裂紋傳播停止特性Kca被設(shè)定為4000N/mm15以上，但從更加提高耐脆性裂紋傳播性的角度考慮，優(yōu)選為6000N/mm15以上。<阻止構(gòu)件>如圖3所示，阻止構(gòu)件5被配置在由通過鋼板焊接接縫2接合的各個鋼板1而形成的貫通孔3中，優(yōu)選以鋼板焊接接縫2的焊接線L為中心而在各個鋼板1中對稱。另外， 阻止構(gòu)件5與阻止焊接接縫6 —起構(gòu)成耐裂紋控制部4，該阻止焊接接縫6是通過將阻止構(gòu)件5與露出到被形成在鋼板1中的貫通孔3內(nèi)的焊接端對接焊接而形成的。阻止構(gòu)件5通過構(gòu)成上述的耐裂紋控制部4，從而即使在鋼板焊接接縫2產(chǎn)生裂紋的情況下，也能夠控制該裂紋的傳播方向，從而能夠防止裂紋以貫穿鋼板焊接接縫2的方式傳播而將相互焊接在一起的鋼板1彼此斷開。阻止構(gòu)件5由脆性裂紋傳播停止特性Kca = 6000N/mmL5以上的鋼板構(gòu)成。另夕卜， 在圖3所示的例子的阻止構(gòu)件5中，從預(yù)想有裂紋進(jìn)展的主對抗側(cè)的頂部fe向兩側(cè)延伸的外緣部51、52相對于鋼板焊接接縫2的長度方向(焊接線L)分別以15° 50°的范圍的角度θ 1傾斜地形成。并且阻止構(gòu)件5以傾斜外緣部51、52的后端51a、5h與成為對脆性裂紋的副對抗側(cè)的外緣部53相連地形成，被構(gòu)成為俯視看來呈大致等邊三角形。通過將阻止構(gòu)件以及阻止焊接接縫的傾斜角度θ 1設(shè)定為上述范圍，即使產(chǎn)生在鋼板焊接接縫2中傳播的脆性裂紋的情況下，也能夠?qū)⒃摿鸭y引導(dǎo)成從鋼板焊接接縫2沿著阻止焊接接縫6進(jìn)展，從而穩(wěn)定地使該裂紋向鋼板1的母材側(cè)轉(zhuǎn)移。當(dāng)傾斜角度θ 1低于15°時，由于阻止構(gòu)件的傾斜外緣部51、52的后端51a、5h 與鋼板焊接接縫2之間的距離較短，因而在鋼板焊接接縫中傳播的脆性裂紋在沿阻止焊接接縫6傳播后，有可能不會向鋼板的母材側(cè)轉(zhuǎn)移，而是從上述后端51a、5h再次進(jìn)入到鋼板焊接接縫中而進(jìn)行傳播。另外，當(dāng)傾斜角度θ 1超過50°時，由于接近鋼板焊接接縫的長度方向和外緣部正交的角度即90°，因而難以將在鋼板焊接接縫中傳播的脆性裂紋控制為沿鋼板1和阻止焊接接縫6傳播。因此，脆性裂紋直接進(jìn)入阻止構(gòu)件中，裂紋的傳播不會完全停止，有可能通過阻止構(gòu)件，再次進(jìn)入到鋼板焊接接縫中而進(jìn)行傳播。用于以沿著阻止焊接接縫6傳播的方式引導(dǎo)脆性裂紋的傾斜角度θ 1的優(yōu)選的范圍是20° 45°，更優(yōu)選的范圍是25° 40°。在圖3的焊接結(jié)構(gòu)體A中，表示了阻止構(gòu)件5形成為俯視看來呈大致等邊三角形的例子，但是阻止構(gòu)件的形狀不限于此。也包括例如等腰三角形、圖4-a所示的相對于焊接線L不對稱的三角形、還有如圖4-b所示的由傾斜外緣部51、52的后端5la、5 連接而成的副對抗側(cè)的外緣部53不是直線的情況。無論在何種情況下，由阻止構(gòu)件的傾斜外緣部51、52的后端51a、5h連接而成的副對抗側(cè)的外緣部53和焊接線L所成的角度θ 2優(yōu)選為70° 110°。在該角度低于70°的情況下，沿著阻止焊接接縫6傳播而來的脆性裂紋有可能不向鋼板母材側(cè)轉(zhuǎn)移，而是在副對抗側(cè)的外緣部53中傳播，再次進(jìn)入到鋼板焊接接縫。另外， 當(dāng)角度超過110°時，在根據(jù)阻止構(gòu)件的形狀的不同而使脆性裂紋進(jìn)入到阻止構(gòu)件的情況下，有可能不能停止裂紋的傳播。角度θ 2的更優(yōu)選范圍是80° 100°。此外，在圖4中，相對于焊接線L在單側(cè)表示了 θ 2，但是另一側(cè)也同樣。在阻止構(gòu)件5中，沿所述鋼板焊接接縫的長度方向的高度H(mm)、在與鋼板焊接接縫的長度方向交叉的方向上的橫向?qū)挾萕(mm)和板厚t(mm)各自的尺寸必須滿足下述 ⑴ ⑶式所表示的關(guān)系。1. 2T ^ H(1)3. 2d ^ W(2)0.75T彡 t 彡 1.5T (3)其中，在上述(1) (3)式中，T表示上述鋼板的板厚(mm)，d表示上述鋼板焊接接縫的焊接金屬部的寬度(mm)。此外，阻止構(gòu)件的高度H和橫向?qū)挾萕以阻止焊接接縫的焊接金屬部的中點(diǎn)為基準(zhǔn)。圖4所示的情況下的阻止構(gòu)件的高度H為阻止焊接接縫和鋼板焊接接縫交叉的部位之間的距離，橫向?qū)挾萕是與鋼板焊接接縫呈直角的方向上的最大寬度。另外，在鋼的兩面形成有焊接金屬部的情況下，焊接金屬部的寬度d設(shè)定為較寬部分的寬度。本發(fā)明人各式各樣地改變阻止構(gòu)件的形狀、尺寸，反復(fù)實(shí)施了焊接結(jié)構(gòu)體的破壞試驗(yàn)。其結(jié)果是，得到了在防止脆性裂紋于鋼板焊接接縫和鋼板母材中長距離傳播方面具有效果的上述關(guān)系。關(guān)于使裂紋轉(zhuǎn)移的效果，(1)式表示阻止構(gòu)件5的高度H和鋼板1的板厚T之間具有相關(guān)關(guān)系。在表示阻止焊接接縫的焊接金屬部的韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrs3比表示鋼板的母材韌性的vTrsl差等情況下，在鋼板焊接接縫中進(jìn)展開來的脆性裂紋接著進(jìn)入到阻止焊接接縫。此時，當(dāng)阻止構(gòu)件5的高度尺寸H比鋼板1的板厚T的1. 2倍更小時，則在任何板厚的情況下，進(jìn)展開來的裂紋不會沿著阻止構(gòu)件的傾斜外緣部轉(zhuǎn)移，而是進(jìn)入到阻止構(gòu)件5中，而且在阻止構(gòu)件5的內(nèi)部不能使裂紋的進(jìn)展停止。可以認(rèn)為進(jìn)展開來的裂紋的能量與鋼板的板厚T成正比，而且使裂紋的進(jìn)展方向轉(zhuǎn)移的驅(qū)動力取決于施加到阻止構(gòu)件5的應(yīng)力，但該應(yīng)力與阻止構(gòu)件5的高度尺寸H成正比，所以基于兩者的相關(guān)關(guān)系，將上述(1)式規(guī)定為阻止構(gòu)件的高度尺寸H的下限值。雖然未設(shè)置H的上限值，但在實(shí)施時，自然而然地規(guī)定為焊接接縫2的尺寸所涵蓋的范圍。關(guān)于使裂紋轉(zhuǎn)移的效果，(2)式表示阻止構(gòu)件5的寬度W和鋼板焊接接縫中焊接金屬部的寬度d之間具有相關(guān)關(guān)系。在鋼板焊接接縫2中進(jìn)展開來的裂紋因阻止構(gòu)件5而不得不變化進(jìn)展方向，沿著外緣部51或52進(jìn)展。此時，在阻止構(gòu)件5的寬度尺寸W與焊接金屬部的寬度d的3. 2倍相比更小的情況下，到達(dá)后端51a或5 的裂紋在副對抗側(cè)的外緣部53中的左右任一個中傳播，再次返回到鋼板焊接接縫2而保持原樣進(jìn)展，從而有可能不會停止。這是因?yàn)橐话阏J(rèn)為用于使到達(dá)傾斜外緣部51、52的后端51a、52a的裂紋朝著鋼板1而沿與鋼板焊接接縫的焊接金屬大致平行的方向進(jìn)展的驅(qū)動力取決于施加到阻止構(gòu)件5的應(yīng)力，但該應(yīng)力與從通過焊接接縫2的中心的焊接線L和副對抗側(cè)的外緣部53的交點(diǎn)到后端51a或52a的距離成正比。根據(jù)上述的相關(guān)關(guān)系，將上述(2)式規(guī)定為阻止構(gòu)件的寬度尺寸W的下限值。雖然未設(shè)置W的上限值，但在實(shí)施時，自然而然地規(guī)定為焊接接縫 2的尺寸所涵蓋的范圍。關(guān)于使裂紋轉(zhuǎn)移的效果，(3)式表示阻止構(gòu)件5的板厚t和鋼板1的板厚T之間具有相關(guān)關(guān)系。在阻止構(gòu)件5的板厚t比鋼板1的板厚的0. 75倍更小的情況下，進(jìn)展開來的裂紋不會轉(zhuǎn)向，而是進(jìn)入到阻止構(gòu)件5中，而且在阻止構(gòu)件5的內(nèi)部不能使裂紋停止。這是因?yàn)檫M(jìn)展開來的裂紋的能量與板厚T成正比，但在阻止構(gòu)件5的脆性裂紋傳播停止特性Kca 正好為6000N/mm15的情況下，而且在阻止構(gòu)件5的板厚t比鋼板1的板厚的0. 75倍更小的情況下，由于在試驗(yàn)的鋼板板厚的范圍內(nèi)，阻止構(gòu)件的內(nèi)部應(yīng)力較高，所以不能使裂紋停止。另一方面，在阻止構(gòu)件5的板厚t比鋼板1的板厚的1. 5倍更大的情況下，由于阻止焊接接縫的焊接金屬焊趾部的應(yīng)力集中的影響，脆性裂紋在阻止焊接接縫和鋼板焊接接縫的邊界部傳播，從而在脆性裂紋副對抗側(cè)的外緣部蔓延，這一點(diǎn)已通過實(shí)驗(yàn)得到明確。可以認(rèn)為其原因在于作為使裂紋的進(jìn)展方向轉(zhuǎn)移的驅(qū)動力的施加到阻止構(gòu)件5的應(yīng)力因板厚t 的增大而減弱。為了更加切實(shí)地使脆性裂紋的傳播停止，在上述(1)式中，H/T優(yōu)選為2.0以上， 特別地，為了使圖2-e所示的源于下緣部側(cè)的裂紋的進(jìn)展得以停止，優(yōu)選為2.5以上，更優(yōu)選為3.0以上。另外，在上述⑵式中，W/d優(yōu)選為5.0以上，更優(yōu)選為7.0以上。再者，阻止構(gòu)件的高度H優(yōu)選為250mm以上或300mm以上，還更優(yōu)選為400mm以上， 橫向?qū)挾萕優(yōu)選為200mm以上或250mm以上，還更優(yōu)選為300mm以上。通過將阻止構(gòu)件5的各尺寸值設(shè)定為上述關(guān)系，即使在鋼板焊接接縫2中產(chǎn)生裂紋的情況下，也能夠有效地使裂紋的傳播方向向鋼板1的母材側(cè)轉(zhuǎn)移。在阻止構(gòu)件的各尺寸值的關(guān)系不滿足上述(1) (3)式所表示的關(guān)系的情況下，如圖2-C、圖2-d所示，根據(jù)在鋼板焊接接縫中產(chǎn)生的裂紋的狀態(tài)的不同，該裂紋有可能進(jìn)入到阻止構(gòu)件，進(jìn)而不會在阻止構(gòu)件內(nèi)部停止，而是在鋼板焊接接縫中傳播。作為阻止構(gòu)件5的材質(zhì)，只要是具有上述的脆性裂紋傳播停止特性Kca = 6000N/ mm1'5以上的特性的鋼板，其化學(xué)成分組成和制造方法、組織等就沒有特別的限制，可以適當(dāng)采用。通過使用這樣的鋼板，即使在鋼板焊接接縫2中產(chǎn)生裂紋的情況下，也可以使該裂紋的傳播方向有效地轉(zhuǎn)移而進(jìn)行控制。另外，在焊接結(jié)構(gòu)體A中，表示阻止構(gòu)件5的韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度 vTrs2 (°C )和表示鋼板1的母材韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrsl (°C )的關(guān)系更優(yōu)選滿足下述(4)式所表示的關(guān)系。vTrs2 ^ vTrsl-20 (4)通過使阻止構(gòu)件5的韌性和鋼板1的母材韌性的關(guān)系滿足上述關(guān)系式，即便是在發(fā)生了脆性裂紋進(jìn)入到阻止焊接接縫這樣的事態(tài)的情況下，也能夠切實(shí)地使裂紋的傳播方向有效地向鋼板1的母材側(cè)轉(zhuǎn)移。在阻止構(gòu)件的韌性和鋼板的母材韌性的關(guān)系不滿足上述關(guān)系的情況下，根據(jù)脆性裂紋的狀態(tài)的不同，該裂紋有可能進(jìn)入到阻止構(gòu)件中，而且貫通阻止構(gòu)件，在鋼板焊接接縫中傳播。此外，在本實(shí)施方式中，說明了只使用1片阻止構(gòu)件5而焊接在鋼板1上的構(gòu)成， 但本發(fā)明并不局限于此，例如，也可以層疊2片以上的阻止構(gòu)件來使用，能夠適當(dāng)?shù)夭捎谩?lt;脆性裂紋的傳播方向的控制>下面對在被設(shè)定為上述構(gòu)成的焊接結(jié)構(gòu)體A中，于鋼板焊接接縫2中產(chǎn)生了脆性裂紋時的裂紋傳播方向的控制作用進(jìn)行說明。如圖3-a所示，在鋼板焊接接縫2的長度方向的一側(cè)(圖3_a的縱長方向的上側(cè)) 產(chǎn)生的脆性裂紋CR朝著鋼板焊接接縫2的長度方向的另一側(cè)(圖3的縱長方向的下側(cè)) 開始傳播(參照圖3-a中的雙點(diǎn)劃線箭頭)。此時，如果表示阻止焊接接縫6的焊接金屬的韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrs3充分低于母材鋼板的轉(zhuǎn)變溫度vTrsl，則沿長度方向在鋼板焊接接縫2中傳播的脆性裂紋CR不會進(jìn)入到阻止焊接接縫6中，而是如圖示例那樣，使其被引導(dǎo)到沿阻止構(gòu)件5的傾斜外緣部51 (或外緣部5 而形成的阻止焊接接縫 6中，從而沿阻止焊接接縫6和鋼板1的邊界傳播。然后，裂紋從阻止焊接接縫6的橫向?qū)挾确较蚨瞬肯蜾摪?的母材側(cè)轉(zhuǎn)移，并在面對且位于該橫向?qū)挾确较蚨瞬康?、脆性裂紋傳播停止特性Kca被設(shè)定為4000N/mm15以上的區(qū)域IA的內(nèi)部停止。如上所述，為了在阻止焊接接縫6的跟前使脆性裂紋的進(jìn)展轉(zhuǎn)移，優(yōu)選使形成阻止焊接接縫6的焊接金屬部的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrs3 (°C )和鋼板1的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrsl (°C )之間的關(guān)系滿足下述(5)式。vTrs3 ^ vTrsl-20 (5)通過使構(gòu)成阻止焊接接縫6的焊接金屬部的韌性和鋼板1的母材韌性之間的關(guān)系滿足上述關(guān)系式，即使在鋼板焊接接縫2中產(chǎn)生裂紋的情況下，也可以使裂紋的傳播方向有效地向鋼板1的母材側(cè)轉(zhuǎn)移。在此情況下，通過降低構(gòu)成阻止焊接接縫6的焊接金屬的 vTrs3,以提高其韌性，從而借助于耐裂紋控制部4，可以有效地取得使在鋼板焊接接縫2中產(chǎn)生的脆性裂紋的傳播方向向鋼板1的母材側(cè)轉(zhuǎn)移的作用。在構(gòu)成阻止焊接接縫的焊接金屬部的韌性和鋼板的母材韌性之間的關(guān)系不滿足上述關(guān)系式的情況下，根據(jù)在鋼板焊接接縫中產(chǎn)生的裂紋的狀態(tài)的不同，將產(chǎn)生以下的情況該裂紋進(jìn)入到阻止焊接接縫中，進(jìn)而進(jìn)入到阻止構(gòu)件中。另外，當(dāng)阻止焊接接縫6的焊接金屬的轉(zhuǎn)變溫度vTrs3高于母材鋼板的轉(zhuǎn)變溫度 vTrs 1 (vTrs3 ^ vTrsl)時，在鋼板焊接接縫2中沿長度方向傳播的脆性裂紋CR往往進(jìn)入到阻止焊接接縫6中。即使在此情況下，也由于阻止構(gòu)件5的Kca較高，裂紋CR不會進(jìn)入到阻止構(gòu)件，而是如圖3-b所示那樣，沿著阻止焊接接縫6和阻止構(gòu)件5的邊界進(jìn)行傳播，并且向鋼板1的母材側(cè)轉(zhuǎn)移，同樣，在區(qū)域IA的位置停止。再者，如圖3-b所示，在脆性裂紋CR進(jìn)入到阻止焊接接縫6中的情況下，也可以想見裂紋CR進(jìn)入到阻止構(gòu)件5中的情況，即使在此情況下，也由于阻止構(gòu)件5的阻止構(gòu)件的脆性裂紋傳播停止特性Kca較高，因而在阻止構(gòu)件5的內(nèi)部可以使裂紋CR的進(jìn)展停止。再者，也可以利用當(dāng)焊接金屬部的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度VTrS3(°C )較高時脆性裂紋容易傳播的性質(zhì)，使vTrs3和所述鋼板母材的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrsl (°C ) 之間的關(guān)系滿足下述(6)式，從而使脆性裂紋的傳播路徑如圖3-b所示那樣，切實(shí)地使脆性裂紋向母材轉(zhuǎn)移。0 ^ vTrs3 ^ vTrsl+20 (6)此外，vTrs3的上限必須設(shè)定為0°C以下，以便使阻止焊接接縫不會成為脆性裂紋的起點(diǎn)。為了使耐裂紋控制部發(fā)揮上述功能，預(yù)想到焊接結(jié)構(gòu)體被暴露在破壞能量中時有可能產(chǎn)生裂紋的鋼板焊接接縫，最好考慮該焊接接縫的裂紋的進(jìn)展方向而在1個部位或多個部位設(shè)置耐裂紋控制部。耐裂紋控制部4正如使用圖2所說明的那樣，能夠使源于兩個方向的裂紋的傳播停止，但為了更切實(shí)地使裂紋的傳播停止，也可以改變阻止構(gòu)件的方向， 并隔開距離地設(shè)置兩個部位的耐裂紋控制部。作為它的距離，例如以與阻止構(gòu)件的高度H 相當(dāng)?shù)某潭染妥銐蛄恕４送?，在改變方向而設(shè)置2個阻止構(gòu)件的情況下，如果兩者的距離非常短，或者使兩者相互接觸(其結(jié)果是，成為菱形)，則可以形成阻止焊接接縫的傳播路徑，因而裂紋經(jīng)由阻止焊接接縫而又回到焊接接縫2中，從而不能發(fā)揮使裂紋停止的效果。〈耐裂紋控制部的制作方法〉下面，對在上述的焊接結(jié)構(gòu)體A中制造耐裂紋控制部4的方法的一個例子進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體A是如下所述的例子在將鋼板的至少一部分區(qū)域的脆性裂紋傳播停止特性Kca為4000N/mm15以上的鋼板對接焊接而形成的焊接結(jié)構(gòu)體中設(shè)有耐裂紋控制部4。在被暴露于因碰撞或地震等引起的大的破壞能量中時，于預(yù)想有裂紋的產(chǎn)生和傳播的鋼板焊接接縫的中途，至少在1個部位設(shè)置耐裂紋控制部。此時，需要設(shè)置耐裂紋控制部4，以便使從鋼板焊接接縫連續(xù)形成的阻止焊接接縫的橫向?qū)挾确较蚨瞬恐辽倥c鋼板的 Kca為4000N/mm15以上的區(qū)域相鄰。為了設(shè)置耐裂紋控制部4，首先，形成用于配置阻止構(gòu)件5的貫通孔3。在形成貫通孔時，存在如下方法在鋼板的階段預(yù)先切除成為貫通孔的部分的方法、在為了焊接而臨時組裝的狀態(tài)下切除鋼板的方法、或者在將鋼板焊接了之后形成貫通孔的方法等，但也可以是任何方法。當(dāng)然也能夠在已有的焊接結(jié)構(gòu)體上形成貫通孔3而應(yīng)用本發(fā)明。
在鋼板的焊接前形成貫通孔3的情況下，首先，以開口于鋼板1的焊接端11、12的方式切除鋼板而形成貫通孔3 (3a、3b)。隨后，殘留成為貫通孔3a、!3b的部分，通過使各個鋼板1的焊接端11、12對接焊接，從而形成鋼板焊接接縫2。接著，將由脆性裂紋傳播停止特性Kca為6000N/mm15以上的鋼材構(gòu)成的阻止構(gòu)件 5插入形成的貫通孔3中。隨后，將阻止構(gòu)件5的傾斜外緣部51、52和副對抗側(cè)的外緣部 53與同其相對置的鋼板所露出的焊接端分別對接焊接，從而形成阻止焊接接縫6。按照這樣的步驟，用以鋼板焊接接縫2的焊接線L為中心而在各個鋼板1中對稱的方式，形成由阻止構(gòu)件5和阻止焊接接縫6構(gòu)成的耐裂紋控制部4。本實(shí)施方式在形成耐裂紋控制部的工序中，將阻止構(gòu)件5設(shè)置為從鋼板焊接接縫2的焊接線L上延伸的外緣部51、52相對于鋼板焊接接縫2的長度方向以15° 50° 的范圍的角度傾斜地形成并貫穿于鋼板1。另外，如圖3、圖4所示，阻止構(gòu)件5的形狀整體上俯視看來呈大致三角形，被配置成阻止構(gòu)件5的頂部fe位于鋼板焊接接縫2的焊接線L上，并且將從阻止構(gòu)件5的頂部fe 延伸的傾斜外緣部51、52相對于鋼板焊接接縫2的長度方向以15° 50°的范圍的角度傾斜地形成，由各傾斜外緣部51、52的后端51a、5h連接而成的副對抗側(cè)的外緣部53被形成為以70° 110°的范圍的角度與焊接線L相交叉。在本實(shí)施方式中，對于將鋼板1彼此之間和將鋼板1與阻止構(gòu)件5對接焊接時的焊接方法和焊接材料沒有特別的限定。不過，為了提高阻止焊接接縫6本身的耐破壞韌性， 例如，作為焊接方法，采用涂藥電焊(SMAW)和二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊(CO2焊接)，另外，還優(yōu)選使成為焊接材料的焊絲的成分為高M(jìn)。另外，為了盡可能夠地抑制脆性裂紋的傳播，還防止在鋼板焊接接縫2和阻止焊接接縫6中產(chǎn)生新的疲勞裂紋和脆性裂紋的起點(diǎn)，優(yōu)選使用焊接金屬完全地填充各焊接接縫，以便沒有焊接缺陷。根據(jù)上述步驟，能夠制造圖3所示的本實(shí)施方式的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體A。<應(yīng)用了焊接結(jié)構(gòu)體的船舶結(jié)構(gòu)體的一個例子>圖5的概略圖表示了適用上述焊接結(jié)構(gòu)體A的船舶結(jié)構(gòu)體的一個例子。如圖5所示，船舶結(jié)構(gòu)體70的大致構(gòu)成是具有骨材(加強(qiáng)件)71、甲板(水平構(gòu)件)72、船殼體內(nèi)板(垂直構(gòu)件)73、船殼體外板74。另外，圖示例子的船舶結(jié)構(gòu)體70在通過將構(gòu)成船殼體內(nèi)板73的多個鋼板1彼此之間對接焊接而形成的鋼板焊接接縫(在圖5 中省略圖示)的長度方向的一部分設(shè)有耐裂紋控制部4，由此形成為具有本實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體A的構(gòu)造。根據(jù)上述構(gòu)成的船舶結(jié)構(gòu)體70，通過應(yīng)用本實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體A的構(gòu)成，例如即使在產(chǎn)生了于鋼板焊接接縫中傳播的脆性裂紋的情況下，借助于耐裂紋控制部4，也能夠有效地控制裂紋的傳播方向。由此，能夠使產(chǎn)生于鋼板焊接接縫的脆性裂紋穩(wěn)定停止，從而能夠防止船殼體內(nèi)板73以及船舶結(jié)構(gòu)體70產(chǎn)生大規(guī)模的破壞。[第2實(shí)施方式]下面主要參照圖6詳述本發(fā)明的第2實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體B。此外，在以下的說明中，對與上述第1實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體A相同的構(gòu)成標(biāo)注相同的符號，同時省略其詳細(xì)的說明。另外，在第3、4實(shí)施方式的說明中也同樣。本實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體B在圖6中省略了詳細(xì)的圖示，但在鋼板10的母材整體的脆性裂紋傳播停止特性Kca被設(shè)定為4000N/mm15以上這一點(diǎn)上與第1實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體A不同。根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)體B，在鋼板焊接接縫20產(chǎn)生脆性裂紋的情況下，能夠使在鋼板焊接接縫20中傳播的裂紋沿著與阻止焊接接縫6鄰接的母材的熱影響區(qū)傳播，從而向鋼板10 的母材側(cè)轉(zhuǎn)移(參照圖6中的雙點(diǎn)劃線箭頭)。另外，即使在進(jìn)入到阻止焊接接縫6中的情況下，與圖3-b所示的情況同樣，可以向鋼板10的母材側(cè)轉(zhuǎn)移。而且與焊接結(jié)構(gòu)體A同樣，向鋼板10的母材側(cè)轉(zhuǎn)移的裂紋立刻在鋼板10停止，因此，鋼板焊接接縫20不會斷裂，而且能夠防止焊接結(jié)構(gòu)體B產(chǎn)生大規(guī)模的破壞。另外，更優(yōu)選本實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體B的構(gòu)成鋼板10的母材整體的脆性裂紋傳播停止特性Kca被設(shè)定為6000N/mm15以上。[第3實(shí)施方式]下面主要參照圖7詳述本發(fā)明的第3實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體C。焊接結(jié)構(gòu)體C的對接焊接的鋼板是將多個小鋼板對接焊接而形成時的例子。也就是說，如圖7所示，鋼板IOA是將在鋼板焊接接縫20A的長度方向上排列的至少兩個以上的小鋼板(參照圖7中的符號21 24)對接焊接而形成的，在將該鋼板10A、 IOA對接焊接而形成的鋼板焊接接縫20A中設(shè)置有耐裂紋控制部4。在小鋼板21、22之間形成有小鋼板焊接接縫25、26，形成在阻止構(gòu)件5的下緣部 53側(cè)的阻止焊接接縫6與該小鋼板焊接接縫25 J6接觸地設(shè)置。因此，在焊接結(jié)構(gòu)體C中， 阻止構(gòu)件5的副對抗側(cè)的外緣部(以及阻止構(gòu)件的橫向?qū)挾确较蚨瞬總?cè)的外緣部)53形成為與小鋼板焊接接縫25、26的形狀相同的形狀。這樣，焊接結(jié)構(gòu)體C在具有小鋼板焊接接縫這一點(diǎn)上與上述的第1和第2實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體a、B不同。此外，在圖7所示的例子中，為了圖示方便，作為小鋼板表示了 4塊小鋼板21 M，表示了小鋼板21和小鋼板22用小鋼板焊接接縫25接合，而小鋼板23和小鋼板M用小鋼板焊接接縫26接合的情況。另外，在本實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體C中，構(gòu)成小鋼板22和小鋼板M的母材的脆性裂紋傳播停止特性Kca被設(shè)定為4000N/mm15以上，而小鋼板21和小鋼板23的脆性裂紋傳播停止特性Kca則沒有特別限定。根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)體C，與上述的焊接結(jié)構(gòu)體A、B同樣，即使在鋼板焊接接縫20A產(chǎn)生了脆性裂紋的情況下，也能夠利用阻止構(gòu)件5的傾斜外緣部51 (或52)、或者阻止焊接接縫 6使該脆性裂紋向鋼板IOA的母材側(cè)轉(zhuǎn)移(參照圖7中的雙點(diǎn)劃線箭頭)。在圖7所示的例子中，產(chǎn)生于鋼板焊接接縫20A的脆性裂紋CR從阻止焊接接縫6的橫向?qū)挾确较蚨瞬康竭_(dá)小鋼板焊接接縫25，然后，進(jìn)入到小鋼板22，并在該鋼板的內(nèi)部停止，該小鋼板22面對且位于該橫向?qū)挾确较蚨瞬浚浯嘈粤鸭y傳播停止特性Kca被設(shè)定為4000N/mm15以上。這樣，向鋼板IOA的母材側(cè)轉(zhuǎn)移的裂紋立刻在脆性裂紋傳播停止特性Kca較高的小鋼板22停止，因此鋼板焊接接縫20A不會斷裂，而且能夠防止焊接結(jié)構(gòu)體C產(chǎn)生大規(guī)模的破壞。
另外，在本實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體C中，更優(yōu)選構(gòu)成鋼板IOA的小鋼板22、24的母材的脆性裂紋傳播停止特性Kca = 6000N/mmL5以上。[第4實(shí)施方式]下面主要參照圖8詳述本發(fā)明的第4實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體D。如圖8所示，焊接結(jié)構(gòu)體D的鋼板IOB是將在鋼板焊接接縫20B的長度方向上排列的至少兩個以上的小鋼板(參照圖8中的符號31 34)對接焊接而形成的，在將該鋼板 10BU0B對接焊接而形成的鋼板焊接接縫20B中設(shè)置耐裂紋控制部4這一點(diǎn)上與第3實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體C在構(gòu)成方面局部相同。另一方面，本實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體D與第3實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體C的不同點(diǎn)在于，如圖示例子那樣，其構(gòu)成是由小鋼板對接焊接而形成的小鋼板焊接接縫35、36包含阻止焊接接縫，該阻止焊接接縫形成在阻止構(gòu)件5的下緣部(以及阻止構(gòu)件的橫向?qū)挾确较蚨瞬總?cè)的外緣部)53側(cè)。再者，焊接結(jié)構(gòu)體D的構(gòu)成在以下方面與第3實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體C不同，即表示構(gòu)成小鋼板焊接接縫35、36的焊接金屬部的韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度VTrS4(°C ) 和表示鋼板IOB的母材韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrslCC )之間的關(guān)系滿足下述 (7)式所表示的關(guān)系。vTrs4 ^ vTrsl-20 (7)另外，在焊接結(jié)構(gòu)體D中，構(gòu)成鋼板IOB的所有小鋼板31 34的母材的脆性裂紋傳播停止特性Kca被設(shè)定為4000N/mm15以上。另外，在圖示例子的焊接結(jié)構(gòu)體D中，小鋼板焊接接縫35、36相連而形成為直線狀。根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)體D，與上述的焊接和結(jié)構(gòu)體A C同樣，即使在鋼板焊接接縫20B 產(chǎn)生了脆性裂紋的情況下，借助于阻止構(gòu)件5的傾斜外緣部51 (52)或沿著該外緣部51 (52) 形成的阻止焊接接縫60，能夠使脆性裂紋CR向鋼板IOB的母材側(cè)轉(zhuǎn)移(參照圖8中的雙點(diǎn)劃線箭頭)。在圖8所示的例子中，產(chǎn)生于鋼板焊接接縫20B的脆性裂紋CR從阻止焊接接縫60的橫向?qū)挾确较蚨瞬康竭_(dá)小鋼板焊接接縫35，然后，進(jìn)入到小鋼板32，并在該鋼板的內(nèi)部停止，該小鋼板32面對且位于該橫向?qū)挾确较蚨瞬?，其脆性裂紋傳播停止特性Kca被設(shè)定為4000N/mm15以上。這樣，向鋼板IOB的母材側(cè)轉(zhuǎn)移的裂紋立刻在脆性裂紋傳播停止特性Kca較高的小鋼板32停止，因此，鋼板焊接接縫20B不會斷裂，而且能夠防止焊接結(jié)構(gòu)體D產(chǎn)生大規(guī)模的破壞。另外，在本實(shí)施方式的焊接結(jié)構(gòu)體D中，更優(yōu)選構(gòu)成鋼板IOB的小鋼板31 34的母材的脆性裂紋傳播停止特性Kca = 6000N/mmL5以上。下面列舉本發(fā)明的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體的實(shí)施例，更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明當(dāng)然不限于下述實(shí)施例，在能夠適于前后所述的要旨的范圍內(nèi)也能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變更而加以實(shí)施，這些也都包含于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。實(shí)施例1[焊接結(jié)構(gòu)體的制造]首先，在煉鋼工序中控制鋼水的脫氧、脫硫和化學(xué)成分，利用連續(xù)鑄造制造了下述表1所示的化學(xué)成分的鑄錠。然后，在按照日本海事協(xié)會(NK)標(biāo)準(zhǔn)船體用軋制鋼材KA32、KA36、KA40的規(guī)范的制造條件下，再加熱上述鑄錠后進(jìn)行厚板軋制，從而制造出板厚為 25mm 150mm的鋼板。進(jìn)而對該鋼板實(shí)施各種熱處理，并且通過控制此時的條件，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整從而使母材的脆性裂紋傳播停止特性Kca (N/mm15)達(dá)到各種數(shù)值。從所制造的鋼板中適當(dāng)采集試驗(yàn)片的尺寸為500mmX500mmX板厚的ESSO試驗(yàn)(脆性裂紋傳播停止試驗(yàn)) 片，評價、確認(rèn)了 -10°C下的Kca特性。表1中一并表示了 Kca特性。接著，如圖9 (a)、圖9 (b)所示，以開口于鋼板1的焊接端11、12的方式形成了貫通孔3a、3b。然后，用各貫通孔3a、3b以焊接線L為中心而形成對稱的貫通孔3的方式，使各鋼板1的焊接端11、12對接焊接，形成鋼板焊接接縫2，從而將鋼板1彼此之間接合。其次，將由被設(shè)定為下述表1所示的化學(xué)成分以及表2、表4所示的鋼特性和形狀的鋼板構(gòu)成的阻止構(gòu)件5以貫通鋼板1的方式插入貫通孔3的內(nèi)部。然后，將阻止構(gòu)件5 的外緣部51、52和下緣部53與在鋼板1中通過貫通孔3露出的焊接端進(jìn)行對接焊接從而形成阻止焊接接縫6，由此將阻止構(gòu)件5和鋼板1接合在一起。按照以上的步驟，用以鋼板焊接接縫2的焊接線L為中心而在各個鋼板1中對稱的方式，形成由阻止構(gòu)件5和阻止焊接接縫6構(gòu)成的耐裂紋控制部4。另外，如圖10(b)、圖10(c)所示，將阻止構(gòu)件5配置在副對抗側(cè)的外緣部53的位置距鋼板1的上端為IOOOmm的部位。另外，如圖9 (c)所示，在阻止構(gòu)件5的傾斜外緣部51、 52、副對抗側(cè)的外緣部53以及在鋼板1貫通孔3內(nèi)露出的焊接端，用以板厚方向中心為頂點(diǎn)而成為130° (相對于水平線呈25° )的方式實(shí)施了坡口加工。另外，在阻止構(gòu)件5的各緣部和在鋼板1的貫通孔3內(nèi)露出的焊接端之間處于在上述頂點(diǎn)具有大約3mm的根部間隔的狀態(tài)下而進(jìn)行了焊接處理。此外，利用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊(O)2焊接)進(jìn)行上述步驟的鋼板1彼此之間的對接焊接以及鋼板1和阻止構(gòu)件5的對接焊接，并且作為此時的焊接材料，采用了為高M(jìn)成分的焊接焊絲。另外，在各焊接接縫的形成部位，為了防止產(chǎn)生新的裂紋的起點(diǎn)，以用焊接金屬完全地填充各焊接接縫的方式進(jìn)行了焊接處理。之后，通過冷卻各焊接接縫，制造了圖 3所示的焊接結(jié)構(gòu)體(本發(fā)明例、比較例)。另外，與上述同樣，通過接合各鋼板和阻止構(gòu)件，制作了圖6 圖8所示的焊接結(jié)構(gòu)體(本發(fā)明例、比較例)。另外，作為現(xiàn)有技術(shù)的例子，不是將鋼板制阻止構(gòu)件用作耐裂紋控制部，而是對應(yīng)該嵌入阻止構(gòu)件的區(qū)域都通過利用焊接金屬的填縫來加以實(shí)施。作為制作方法，首先，采用刨槽(gouging)從鋼板焊接接縫的單面?zhèn)认鞒搴竦拇蠹s一半，并用焊接金屬進(jìn)行回填。 其次，從鋼板焊接接縫的背面?zhèn)韧瑯拥貙?yīng)的相同區(qū)域進(jìn)行刨槽后，用焊接金屬進(jìn)行回填。焊接施工與鋼板1和阻止構(gòu)件5的對接焊接部的施工同樣，利用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊 (CO2焊接)進(jìn)行，并且作為焊接材料，采用了為高Ni成分的焊接焊絲。[評價試驗(yàn)]對根據(jù)上述步驟制造的焊接結(jié)構(gòu)體進(jìn)行了以下的評價試驗(yàn)。首先，準(zhǔn)備圖10(a)所示的試驗(yàn)裝置90，并且適當(dāng)調(diào)整用上述步驟制作的焊接結(jié)構(gòu)體的各樣品，以安裝于試驗(yàn)裝置90上。在此，設(shè)置在圖10(b)、圖10(c)中所示的鋼板焊接接縫2的作為裂紋產(chǎn)生部的窗框81用于緊貼楔子以施加規(guī)定的應(yīng)力而強(qiáng)制性地產(chǎn)生脆性裂紋，缺口狀的頂端部是實(shí)施了 0. 2mm寬度的狹縫加工而成的。
接著，在與鋼板焊接接縫2的焊接線L垂直的方向上施加^2N/mm2或300N/mm2的拉伸應(yīng)力，從而使鋼板焊接接縫2產(chǎn)生脆性裂紋。然后，通過使該脆性裂紋在該鋼板焊接接縫2的焊接線L上傳播，評價了焊接結(jié)構(gòu)體的耐脆性裂紋傳播性。此時的氣氛溫度設(shè)定為-IO0C0然后，在鋼板焊接接縫2中傳播的脆性裂紋到達(dá)了構(gòu)成裂紋控制部4的阻止焊接接縫6之后，確認(rèn)該脆性裂紋所傳播的方向和停止位置，將裂紋的傳播、停止的形態(tài)區(qū)分為與圖2的a c、e對應(yīng)的以下所示的[a] [c]、[e]，而且將傳播沒有停止的情況區(qū)分為與圖2-d對應(yīng)的[dl]和其它的[d2]、[d3]而表示在下述表3、表5中。[a]…脆性裂紋到達(dá)阻止焊接接縫后，沿著鋼板母材和阻止焊接接縫的邊界進(jìn)展， 并向鋼板的母材側(cè)轉(zhuǎn)移，立刻在鋼板中停止(圖2-a的形態(tài))。[b]…脆性裂紋到達(dá)阻止焊接接縫后，進(jìn)入到該阻止焊接接縫中，但到達(dá)阻止構(gòu)件后，沿著阻止焊接接縫和阻止構(gòu)件的邊界進(jìn)展，并向鋼板的母材側(cè)轉(zhuǎn)移，立刻在鋼板中停止 (圖2-b的形態(tài))。[C]…脆性裂紋到達(dá)阻止焊接接縫后，依次進(jìn)入到阻止焊接接縫以及阻止構(gòu)件中， 但在阻止構(gòu)件內(nèi)部停止(圖2-c的形態(tài))。[dl]…脆性裂紋進(jìn)入到阻止焊接接縫以及阻止構(gòu)件中，然后就那樣返回到鋼板焊接接縫，并再次在鋼板焊接接縫中傳播(圖2-d的形態(tài))。[d2]…在阻止構(gòu)件的橫向?qū)挾萕較小的情況下，或者在阻止構(gòu)件的板厚t較大的情況下，脆性裂紋不進(jìn)入到阻止構(gòu)件中，而是沿著阻止焊接接縫傳播，并從阻止焊接接縫的橫向?qū)挾确较蚨瞬刻S到鋼板焊接接縫中，從而再次在鋼板焊接接縫中傳播。[d3]…在遍歷[a]的路徑后，在母材側(cè)的鋼板中傳播。[e]…脆性裂紋從副對抗側(cè)傳播，依次進(jìn)入到阻止焊接接縫以及阻止構(gòu)件中，但在阻止構(gòu)件內(nèi)部停止(圖2-e的形態(tài))。另外，對于[a] [c]、[e]的情況，利用基于裂紋的傳播距離算出的分?jǐn)?shù)(最高值為10)評價了耐裂紋傳播性能。將本實(shí)施例所采用的鋼板的化學(xué)成分組成、鋼板制造條件以及母材的脆性裂紋傳播停止特性Kca(N/mm15)的一覽表示于表1中，同時將阻止構(gòu)件5的鋼板特性和形狀、形成阻止焊接接縫6時的焊接條件、將鋼板1對接焊接而形成鋼板焊接接縫2時的焊接條件、以及脆性裂紋的傳播的評價結(jié)果的一覽表示于表2 5中。
權(quán)利要求
1. 一種耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體，其是通過將至少一部分區(qū)域的脆性裂紋傳播停止特性Kca為4000N/mm15以上的鋼板相互對接焊接以形成鋼板焊接接縫而得到的， 其特征在于，在所述鋼板焊接接縫的至少一個部位設(shè)有耐裂紋控制部，用于控制產(chǎn)生于鋼板焊接接縫的脆性裂紋的傳播，該耐裂紋控制部包括阻止構(gòu)件，其由脆性裂紋傳播停止特性Kca為6000N/mm15以上的鋼材構(gòu)成，并被插入到從所述鋼板焊接接縫開始橫跨所述鋼板而形成的貫通孔中；以及阻止焊接接縫，其是將該阻止構(gòu)件的外緣部和與該阻止構(gòu)件的外緣部相對置的鋼板母材對接焊接而形成的；所述阻止構(gòu)件被形成為沿所述鋼板焊接接縫的長度方向的高度H(mm)、在與鋼板焊接接縫的長度方向交叉的方向上的橫向?qū)挾萕(mm)和板厚t(mm)各自的尺寸滿足下述 (1) (3)式所表示的關(guān)系，并且，所述阻止構(gòu)件的在脆性裂紋主對抗側(cè)的外緣部從所述鋼板焊接接縫的焊接金屬部開始在所述鋼板焊接接縫的兩側(cè)相對于鋼板焊接接縫的長度方向以15° 50°的角度傾斜地延伸，并且另一方的在脆性裂紋副對抗側(cè)的外緣部以70° 110°的角度與所述鋼板焊接接縫交叉，至少將所述耐裂紋控制部設(shè)置為所述阻止構(gòu)件的橫向?qū)挾确较蚨瞬棵鎸λ鲣摪宓?Kca為4000N/W.5以上的區(qū)域；1.2T 彡 H(1)3. 2d ^ W(2)0. 75T 彡 t 彡 1. 5T (3)其中，在上述(1) C3)式中，T表示所述鋼板的板厚(mm)，d表示所述鋼板焊接接縫的焊接金屬部的寬度(mm)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于，表示所述阻止構(gòu)件的韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrs2 (°C )和表示所述鋼板的母材韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrsl (V )之間的關(guān)系滿足式vTrs2 ^ vTrsl-20所表示的關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 表示所述阻止焊接接縫的焊接金屬部的韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrs3 CC )和表示所述鋼板的母材韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrsirC )之間的關(guān)系滿足式 vTrs3 ( vTrsl-20所表示的關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 表示所述阻止焊接接縫的焊接金屬部的韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度VTrs3(°C )和表示所述鋼板的母材韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrsirC )之間的關(guān)系滿足式 vTrsl+20 ^ vTrs3 ^ 0所表示的關(guān)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述鋼板的板厚為25mm 150mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于，該焊接結(jié)構(gòu)體被設(shè)置為在所述鋼板中，至少一部分區(qū)域的脆性裂紋傳播停止特性 Kca為6000N/mm15以上，在所述耐裂紋控制部中，至少所述阻止構(gòu)件的橫向?qū)挾确较蚨瞬棵鎸λ鲣摪宓腒ca為6000N/mm15以上的區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項所述的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述鋼板由在所述鋼板焊接接縫的長度方向上排列的至少兩個以上的小鋼板構(gòu)成， 并且通過將該小鋼板相互對接焊接而形成有小鋼板焊接接縫，所述耐裂紋控制部被設(shè)置為形成于所述阻止構(gòu)件的橫向?qū)挾确较蚨瞬總?cè)的所述阻止焊接接縫與所述小鋼板焊接接縫接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項所述的耐脆性裂紋傳播性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述鋼板由在所述鋼板焊接接縫的長度方向上排列的至少兩個以上的小鋼板構(gòu)成， 并且通過將該小鋼板相互對接焊接而形成有小鋼板焊接接縫，所述耐裂紋控制部被設(shè)置為形成于所述阻止構(gòu)件的橫向?qū)挾确较蚨瞬總?cè)的所述阻止焊接接縫包括所述小鋼板焊接接縫；而且表示構(gòu)成所述小鋼板焊接接縫的焊接金屬部的韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度 VTrS4(°C )和表示所述鋼板的母材韌性的脆性-塑性斷口轉(zhuǎn)變溫度vTrsl (°C )之間的關(guān)系滿足式vTrs4 ^ vTrsl-20所表示的關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種焊接結(jié)構(gòu)體，其是通過將母材的至少一部分的脆性裂紋傳播停止特性Kca為4000N/mm1.5以上的鋼板對接焊接以形成焊接接縫而得到的。其中，在焊接接縫的至少一個部位設(shè)有耐裂紋控制部，該耐裂紋控制部包括阻止構(gòu)件，其由脆性裂紋傳播停止特性Kca為6000N/mm1.5以上的鋼材構(gòu)成；以及阻止焊接接縫(6)，其是通過將該阻止構(gòu)件與鋼板(1)對接焊接而形成的。該阻止構(gòu)件的外緣部被形成為從鋼板焊接接縫(2)的焊接線上相對于焊接接縫的長度方向以15°～50°的角度傾斜。
文檔編號B23K31/00GK102271861SQ201080003883
公開日2011年12月7日 申請日期2010年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者井上健裕, 伊藤昭, 大谷潤, 橋場裕治, 石川忠 申請人:新日本制鐵株式會社