(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、
Ｃ  ：０．０３〜０．１５％、                                  、        Ｓｉ：０．６％以下、
Ｍｎ：０．３〜２．０％、
Ｐ  ：０．０３％以下、
Ｓ  ：０．００５％以下、                                                Ｃｕ：０．３〜１．０％、
Ｎｉ：１．０〜５．５％、
Ｃｒ：０．１％以下、
Ｔｉ：０．００５〜０．０３％、
Ａｌ：０．０９％以下、
Ｎ  ：０．００１〜０．００６％、
Ｏ  ：０．００６％以下
に残部が鉄および不可避的不純物からなる母材と、
Ｃ  ：０．０３〜０．０９％、
Ｓｉ：０．６％以下、
Ｍｎ：０．３〜２．０％、
Ｐ  ：０．０１％以下、
Ｓ  ：０．００５％以下、
Ｃｕ：０．１〜１．０％、
Ｎｉ：１．０〜３．５％、
Ｃｒ：０．１％以下、
Ｔｉ：０．００５〜０．０３％、
Ａｌ：０．０９％以下、
Ｎ  ：０．００１〜０．００６％、
Ｏ  ：０．０２〜０．０６％
に、残部が鉄および不可避的不純物からなり、さらにＮｉ量が前記母材の２．０％少ない領域から０．１６％少ない領域の範囲にある溶接金属部を有することを特徴とする耐候性に優れた溶接鋼管。
【請求項２】
重量％で、
Ｃ  ：０．０３〜０．１５％、
Ｓｉ：０．６％以下、
Ｍｎ：０．３〜２．０％、
Ｐ  ：０．０３％以下、
Ｓ  ：０．００５％以下、
Ｃｕ：０．３〜１．０％、
Ｎｉ：１．０〜５．５％、
Ｃｒ：０．１％以下、
Ｔｉ：０．００５〜０．０３％、
Ａｌ：０．０９％以下、
Ｎ  ：０．００１〜０．００６％、
Ｏ  ：０．００６％以下
に、さらにＭｏ：０．１〜１．０％、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．０１〜０．１％、Ｂ：０．０００３〜０．００２％、Ｃａ：０．００１〜０．００５％のうち一種または二種以上を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる母材と、
Ｃ  ：０．０３〜０．０９％、
Ｓｉ：０．６％以下、
Ｍｎ：０．３〜２．０％、
Ｐ  ：０．０１％以下、
Ｓ  ：０．００５％以下、
Ｃｕ：０．１〜１．０％、
Ｎｉ：１．０〜３．５％、
Ｃｒ：０．１％以下、
Ｔｉ：０．００５〜０．０３％、
Ａｌ：０．０９％以下、
Ｎ  ：０．００１〜０．００６％、
Ｏ  ：０．０２〜０．０６％
に残部が鉄および不可避的不純物からなり、さらにＮｉ量が前記母材の２．０％少ない領域から０．１６％少ない領域の範囲にある溶接金属部を有することを特徴とする耐候性に優れた溶接鋼管。
【請求項３】
重量％で、
Ｃ  ：０．０３〜０．１５％、
Ｓｉ：０．６％以下、
Ｍｎ：０．３〜２．０％、
Ｐ  ：０．０３％以下、
Ｓ  ：０．００５％以下、
Ｃｕ：０．３〜１．０％、
Ｎｉ：１．０〜５．５％、
Ｃｒ：０．１％以下、
Ｔｉ：０．００５〜０．０３％、
Ａｌ：０．０９％以下、
Ｎ  ：０．００１〜０．００６％、
Ｏ  ：０．００６％以下
に残部が鉄および不可避的不純物からなる母材と、
Ｃ  ：０．０３〜０．０９％、
Ｓｉ：０．６％以下、
Ｍｎ：０．３〜２．０％、
Ｐ  ：０．０１％以下、
Ｓ  ：０．００５％以下、
Ｃｕ：０．１〜１．０％、
Ｎｉ：１．０〜３．５％、
Ｃｒ：０．１％以下、
Ｔｉ：０．００５〜０．０３％、
Ａｌ：０．０９％以下、
Ｎ  ：０．００１〜０．００６％、
Ｏ  ：０．０２〜０．０６％
に、さらにＭｏ：０．１〜１．０％、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．０１〜０．１％、Ｂ：０．０００３〜０．００２％、Ｃａ：０．００１〜０．００５％のうち一種または二種以上を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなり、さらにＮｉ量が前記母材の２．０％少ない領域から０．１６％少ない領域の範囲にある溶接金属部を有することを特徴とする耐候性に優れた溶接鋼管。
【請求項４】
重量％で、
Ｃ  ：０．０３〜０．１５％、
Ｓｉ：０．６％以下、
Ｍｎ：０．３〜２．０％、
Ｐ  ：０．０３％以下、
Ｓ  ：０．００５％以下、
Ｃｕ：０．３〜１．０％、
Ｎｉ：１．０〜５．５％、
Ｃｒ：０．１％以下、
Ｔｉ：０．００５〜０．０３％、
Ａｌ：０．０９％以下、
Ｎ  ：０．００１〜０．００６％、
Ｏ  ：０．００６％以下
に、さらにＭｏ：０．１〜１．０％、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．０１〜０．１％、Ｂ：０．０００３〜０．００２％、Ｃａ：０．００１〜０．００５％のうち一種または二種以上を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる母材と、
Ｃ  ：０．０３〜０．０９％、
Ｓｉ：０．６％以下、
Ｍｎ：０．３〜２．０％、
Ｐ  ：０．０１％以下、
Ｓ  ：０．００５％以下、
Ｃｕ：０．１〜１．０％、
Ｎｉ：１．０〜３．５％、
Ｃｒ：０．１％以下、
Ｔｉ：０．００５〜０．０３％、
Ａｌ：０．０９％以下、
Ｎ  ：０．００１〜０．００６％、
Ｏ  ：０．０２〜０．０６％、
に、さらにＭｏ：０．１〜１．０％、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．０１〜０．１％、Ｂ：０．０００３〜０．００２％、Ｃａ：０．００１〜０．００５％のうち一種または二種以上を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなり、さらにＮｉ量が前記母材の２．０％少ない領域から０．１６％少ない領域の範囲にある溶接金属部を有することを特徴とする耐候性に優れた溶接鋼管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海浜地区や融雪塩を散布する地区など、高飛来海塩粒子環境で塩害が懸念される大気環境における橋梁、鉄塔などの鋼構造物に使用される優れた耐候性を有する溶接鋼管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、海岸地帯などの塩害が発生する場所で使用する鋼構造部材の防食として、普通鋼材の塗装使用、めっき鋼板、溶射やモルタルライニングなどの表面被覆、ステンレスやチタンなどの高合金高耐食材料が使用されている。さらに、鋼構造物の維持管理費を低減する技術として、耐候性鋼材（ＪＩＳＧ３１４１溶接構造用耐候性鋼）の無塗装使用がある。
塗装の場合、塗り替えが必要となるので、維持管理費が高くなる。また、めっきの場合、構造体の溶融めっきでは熱応力による変形やめっきの剥離がある。溶射やモルタルライニングの場合も、防食皮膜の剥離や劣化などの問題がある。さらに、高合金の耐食材料の場合、材料コストが高く、主要構造部材として、広く使えないという問題がある。
【０００３】
耐候性鋼材は、無塗装使用の場合、使用後数年から１０年で鋼材表面に防食性に優れた緻密な安定さびが形成し、この安定さびがその後の鋼材の腐食の進行を防ぐ鋼材である。鋼構造物には、溶接性を考慮した耐候性溶接構造用鋼が、橋梁や建築物を中心にこれまで多く使用されてきた。しかしながら、「無塗装耐候性橋梁の設計・施工要領（改訂案）：建設省土木研究所、鋼材倶楽部、日本橋梁建設協会、平成５年３月」に示されるように、海浜地区や融雪塩を散布する地区など飛来海塩粒子が多い地域では、鋼材表面に付着した塩分によって保護性に優れた安定さびの形成が阻害されるために、無塗装使用に適さないといった問題点があった。
【０００４】
耐候性鋼の海浜地区での鋼材の耐候性向上について、例えば特公昭５６−９３５６号公報では、Ｐを０．０３〜０．２０％含有し、溶接性に優れ、かつ海水が関与した腐食環境や一般大気環境で優れた耐候性を有する鋼材が開示されている。また、特開平２−１２５８３９号公報には低Ｓｉ−Ｐ−Ｃｕ−Ｎｉの複合添加にＣａとＡｌの複合酸化物の添加が有効であることが記載されている。また、特開平５−５１６６８号公報では、酸化物を鋼材中に微細分散させて、鋼材表面のｐＨの低下を抑制することが有効であることが開示されている。このように、従来の耐候性鋼の欠点である海浜地区での耐候性に優れた鋼材が開発されている。
【０００５】
近年、橋梁の建設コストに大きな比重を占める部材の溶接を省略するために、鋼管を橋梁桁に使用することが提案されている。橋梁桁として使用される鋼管は、主としてＵＯＥやＢＲ（ベンディングロール）にて製造される大径の溶接鋼管である。これらの鋼管はサブマージドアーク溶接（ＳＡＷ）により製造されるが、溶接入熱量が大きくなるため、Ｎｉを多く含む場合、溶接時に高温割れ（凝固割れ）が発生する。このため、海浜地区での耐候性に優れた溶接鋼管が強く望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は海浜地区での耐候性に優れた溶接鋼管を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、重量％で、                                                    Ｃ  ：０．０３〜０．１５％、      Ｓｉ：０．６％以下、
Ｍｎ：０．３〜２．０％、          Ｐ  ：０．０３％以下、
Ｓ  ：０．００５％以下、          Ｃｕ：０．３〜１．０％、
Ｎｉ：１．０〜５．５％、          Ｃｒ：０．１％以下、
Ｔｉ：０．００５〜０．０３％、    Ａｌ：０．０９％以下、
Ｎ  ：０．００１〜０．００６％、  Ｏ  ：０．００６％以下
に、さらにＭｏ：０．１〜１．０％、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．０１〜０．１％、Ｂ：０．０００３〜０．００２％、Ｃａ：０．００１〜０．００５％のうち一種または二種以上を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる母材と、
Ｃ  ：０．０３〜０．０９％、      Ｓｉ：０．６％以下、
Ｍｎ：０．３〜２．０％、          Ｐ  ：０．０３％以下、
Ｓ  ：０．００５％以下、          Ｃｕ：０．１〜１．０％、              Ｎｉ：１．０〜３．５％、          Ｃｒ：０．１％以下、
Ｔｉ：０．００５〜０．０３％、    Ａｌ：０．０９％以下、
Ｎ  ：０．００１〜０．００６％、  Ｏ  ：０．０２〜０．０６％
に、さらにＭｏ：０．１〜１．０％、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．０１〜０．１％、Ｂ：０．０００３〜０．００２％、Ｃａ：０．００１〜０．００５％のうち一種または二種以上を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなり、さらにＮｉ量が前記母材の２．０％少ない領域から０．１６％少ない領域の範囲にある溶接金属部を有することである。
【０００８】
以下に、本発明の海浜地区での耐候性に優れた溶接鋼管について詳細に説明する。
従来、飛来海塩粒子の少ない内陸部において、耐候性の向上にはＣｒが有効であることが知られている。しかしながら、海浜地区や融雪塩を散布する地区などの高飛来塩粒子環境では、Ｃｒは耐候性に対して悪影響をおよぼすことが判明した。また、種々の合金元素について耐候性を向上させるための検討を行った結果、Ｃｕ−１％以上のＮｉの複合添加が海浜地区での安定さび生成に有効であることが明らかとなった。さらに、Ｃｕ−Ｎｉ系の適用限界（安定さびが十分に形成する上限の年平均飛来海塩粒子量）はＮｉ添加量でほぼ整理できることが判明した。
【０００９】
一方、溶接鋼管において、海浜地区において優れた耐候性を有し、かつ溶接品質に優れた溶接金属成分について鋭意検討した結果、溶接金属のＮｉ量が母材の少なくとも２．０％少ない領域以上であれば、良好な耐候性が得られることを見出した。さらに、溶接金属のＮｉ量が母材の０．２％以下で、かつ３．５％以下であること、および溶接金属中のＣ、Ｐ、Ｓ量を限定することにより、多量のＮｉを含有する場合でも高温割れが発生しないことを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明の特徴は、鋼管母材として、Ｎｉ−Ｃｕ系成分を適用し、溶接金属として、海浜地区での耐候性および高温割れ防止の観点からＣ量、Ｐ量、Ｓ量およびＮｉ量を適正な範囲に限定することにより、海浜地区での耐候性に優れた溶接鋼管を提供するものである。
【００１０】
まず、鋼管母材の成分限定理由について説明する。
Ｃは母材および溶接部の強度を確保するために必要な元素であり、その下限は０．０３％である。しかしながら、Ｃ量が多すぎると低温靱性、溶接性が劣化するので、その上限の値を０．１５％とした。
Ｓｉは脱酸や強度向上のため添加する元素であるが、多く添加すると溶接熱影響部（ＨＡＺ）靱性を劣化させるので、上限を０．６％とした。鋼の脱酸はＡｌやＴｉのみでも十分であり、Ｓｉは必ずしも添加する必要はない。
【００１１】
Ｍｎは強度、低温靱性を確保する上で不可欠な元素であり、その下限は０．３％である。しかしＭｎが多過ぎると鋼の焼入性が増加して溶接性を劣化させるだけでなく、連続鋳造鋼片の中心偏析を助長し、低温靱性も劣化させるので上限を２．０％とした。
Ｐは耐候性を向上させる元素であるが、０．０３％を超えると低温靱性、溶接性が劣化するので、その上限の値を０．０３％とした。とくに溶接部の高温割れを防止するためには、０．０１５％以下が好ましい。
【００１２】
Ｓは鋼管の靱性や耐候性を劣化させる不可避的不純物であるので、少ないほど好ましい。とくに、０．０１％を超えると、低温靱性が劣化するので、０．００５％以下が好ましい。
Ｃｕはさび層の形成時にさび粒子の結晶・粗大化を抑制し、さびの緻密さを保持するため、飛来海塩粒子の多い環境での耐候性を向上させる元素であり、この効果を発揮させるためには０．３％以上の添加が必要である。しかし、１．０％を超えると析出硬化により母材、ＨＡＺの靱性劣化や熱間圧延時にＣｕ−クラックが発生するために、その上限の値を１．０％とした。
【００１３】
Ｎｉはさび層表面に飛来海塩粒子として付着したＣｌイオンのさび層／地鉄界面への浸透を抑制し、さび層内部を低Ｃｌ環境として、さび粒子の結晶化・粗大成長を抑制することにより、さび層の緻密さを保持する効果を有する。この効果を発揮させるためには、１．０％以上の添加が必要である。しかし５．５％以上の添加は鋼板表面にひび割れが発生するためにその上限の値を５．５％とした。Ｃｒは鉄よりも卑な金属であるため、数％の添加では海塩粒子の多い環境中での耐候性や溶接性を阻害するため、少なければ少ないほど好ましい。とくに、０．１％を超えると、耐候性が劣化するので、その上限の値を０．１％とした。
【００１４】
Ｔｉは微細なＴｉＮを形成し、スラブ再加熱時およびＨＡＺのγ粒の粗大化を抑制して、ミクロ組織を微細化して、母材およびＨＡＺの低温靱性を改善し、本発明において必須の元素である。この効果を発揮させるためには０．００５％以上の添加が必要である。また多すぎるとＴｉＮの粗大化やＴｉＣによる析出硬化が生じ、低温靱性を劣化させるので、その上限の値を０．０３％に限定した。
Ａｌは通常脱酸元素として効果を有する。しかし、Ａｌ量が０．０９％を超えるとＡｌ系非金属介在物が増加して、鋼の清浄度を劣化させるので、上限を０．０９％とした。鋼の脱酸はＴｉのみでも十分であり、Ａｌは必ずしも添加する必要はない。
【００１５】
ＮはＴｉＮを形成し、スラブ再加熱時およびＨＡＺのγ粒の粗大化を抑制して母材、ＨＡＺの低温靱性を向上させる。このために必要な最小量は０．００１％である。しかし、Ｎ量が多すぎるとスラブ表面きずや固溶ＮによるＨＡＺ靱性の劣化の原因となるので、その上限の値は０．００６％に抑える必要がある。
Ｏは鋼管の靱性を劣化させる不可避的不純物であるので、少ないほど好ましい。とくに０．００６％を超えると鋼中に粗大な酸化物が多量に生成するため、靱性が劣化するので、その上限の値を０．００６％とした。
【００１６】
つぎに、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｃａ、Ｂを添加する理由について説明する。基本成分にさらにこれらの元素を添加する主たる目的は本発明鋼の特徴を損なうことなく、強度・低温靱性などの特性の向上を図るためである。したがってその添加量は自ら制限されるべき性質のものである。
Ｍｏは母材および溶接部の強度を上昇させる元素であるが、１．０％を超えると母材、ＨＡＺの靱性および溶接性を劣化させる。また０．１％以下の添加ではその効果が薄い。
【００１７】
Ｎｂは制御圧延時にγの再結晶を抑制して結晶粒を微細化するだけでなく、析出硬化や焼入れ性の増大にも寄与し、鋼を強靱化する作用を有する。この効果を得るためには０．００５％のＮｂが必要である。しかしながら、Ｎｂ量が多すぎるとＨＡＺ靱性が劣化するので、その上限の値を０．１％に限定した。
ＶはほぼＮｂと同様の効果を有するが、その効果はＮｂに比較して格段に弱い。その効果を発揮させるためには０．０１％以上の添加が必要である。また上限は現地溶接性、ＨＡＺ靱性の点から０．１％まで許容できる。
【００１８】
Ｂは極微量で鋼の焼入れ性を飛躍的に高め、良好な強度と靱性が得られる。この効果を発揮させるためには０．０００３％以上の添加が必要である。また多すぎるとＨＡＺ靱性を劣化させるので、その上限の値を０．００２％に限定した。Ｃａは硫化物（ＭｎＳ）の形態を制御し、低温靱性を向上（シャルピー試験における吸収エネルギーの増加など）させる。０．００１％以下ではその効果が少なく、また０．００５％を超えて添加するとＣａＯ−ＣａＳが大量に生成してクラスター、大型介在物となり鋼の清浄度を害するだけでなく、現地溶接性にも悪影響をおよぼす。このためＣａ添加量を０．００１〜０．００５％に制限した。
【００１９】
次に、溶接金属の成分限定理由について説明する。
良好な耐候性を有する、Ｎｉを多量に含有する鋼を大入熱で溶接する場合、高温割れが発生する。そこで、溶接金属の高温割れ防止および良好な耐候性確保のためには、Ｃ：０．０３〜０．０９％、Ｐ：０．０１％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ｎｉ：１．０〜３．５％、かつＮｉ量が母材の２．０％少ない領域から０．２％多い領域の範囲に限定する必要がある。Ｃ、Ｐ、ＳおよびＮｉ量を限定することにより、高温割れを防止することができる。このため、Ｃ、Ｐ、Ｓ量の上限をそれぞれ０．０９％、０．０１％および０．００５％に限定した。
【００２０】
さらに、溶接金属のＮｉ量が母材の０．１６％少ない領域以下で、かつ３．５％以下であれば、高温割れを防止できる。なお、溶接金属のＮｉ量が母材の少なくとも２．０％少ない領域以上であれば、良好な耐候性が得られるので、下限の値を１．０％かつ母材の少なくとも２．０％少ない量とした。また、Ｃは溶接部の強度を確保するために必要な元素であり、その効果を発揮させるために、下限の値を０．０３％に限定した。
【００２１】
Ｓｉは脱酸や強度向上のため添加する元素であるが、多く添加すると低温靱性を劣化させるので、上限を０．６％とした。
Ｍｎは強度、低温靱性を確保する上で不可欠な元素であり、その下限は０．３％である。しかし、Ｍｎが多すぎると鋼の焼入れ性が増加して低温靱性を劣化させるので、上限を２．０％とした。
Ｃｕはさび層の形成時にさび粒子の結晶・粗大化を抑制し、さびの緻密さを保持するため、飛来海塩粒子の多い環境での耐候性を向上させる元素であり、溶接金属において、この効果を発揮させるためには０．１％以上の添加が必要である。しかし、１．０％を超えると析出硬化により、靱性が劣化するため、その上限の値を１．０％とした。
【００２２】
Ｃｒは鉄よりも卑な金属であるため、数％の添加では海塩粒子の多い環境中での耐候性を阻害するため、少なければ少ないほど好ましい。とくに、０．１％を超えると、耐候性が劣化するので、その上限の値を０．１％とした。
Ｔｉは微細なＴｉＮやＴｉＯを形成し、ミクロ組織を微細化して、溶接金属の低温靱性を改善する。この効果を発揮させるためには０．００５％以上の添加が必要である。また多すぎるとＴｉＣによる析出硬化が生じ、低温靱性を劣化させるので、その上限の値を０．０３％に限定した。
【００２３】
Ａｌは通常脱酸元素として効果を有する。しかし、Ａｌ量が０．０９％を超えるとＡｌ系非金属介在物が増加して、鋼の清浄度を劣化させるので、上限を０．０９％とした。鋼の脱酸はＴｉのみでも十分であり、Ａｌは必ずしも添加する必要はない。
ＮはＴｉＮを形成し、ミクロ組織を微細化して、低温靱性を向上させる。このために必要な最小量は０．００１％である。しかし、Ｎ量が多すぎると固溶Ｎによる靱性の原因となるので、その上限の値は０．００６％に抑える必要がある。Ｏは溶接金属中において酸化物を形成し、粒内変態フェライトの核として作用し、組織の微細化に効果がある。しかし、多すぎると溶接金属の低温靱性が劣化するとともに、スラグ巻き込みなどの溶接欠陥を起こす。このためＯ量の下限を０．０２％、上限を０．０６％とした。
【００２４】
次に、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｂ、Ｃａを添加する理由について説明する。
基本となる成分にさらに、必要に応じてこれらの元素を添加する主たる目的は本発明鋼の優れた特徴を損なうことなく、溶接金属の強度・低温靱性などの特性の向上をはかるためである。したがって、その添加量は自ら制限されるべき性質のものである。
Ｍｏは溶接部の強度を上昇させる元素であるが、１．０％を超えると低温靱性を劣化させる。また０．１％以下の添加ではその効果が薄い。
【００２５】
Ｎｂは結晶粒を微細化するだけでなく、析出硬化や焼入れ性の増大にも寄与し、鋼を強靱化する作用を有する。この効果を得るためには最低０．００５％のＮｂが必要である。しかしながら、Ｎｂ量が多すぎるとＨＡＺ靱性が劣化するので、その上限の値を０．１％に限定した。
ＶはほぼＮｂと同様の効果を有するが、その効果はＮｂに比較して格段に弱い。その効果を発揮させるためには０．０１％以上の添加が必要である。また上限は低温靱性の点から０．１％まで許容できる。
【００２６】
Ｂは極微量で鋼の焼入れ性を飛躍的に高め、良好な強度と靱性が得られる。この効果を発揮させるためには０．０００３％以上の添加が必要である。また多すぎると低温靱性を劣化させるので、その上限の値を０．００２％に限定した。
Ｃａは硫化物（ＭｎＳ）の形態を制御し、低温靱性を向上（シャルピー試験における吸収エネルギーの増加など）させる。０．００１％以下ではその効果が少なく、また０．００５％を超えて添加するとＣａＯ−ＣａＳが大量に生成してクラスター、大型介在物となり、鋼の清浄度を害する。このためＣａ添加量を０．００１〜０．００５％に制限した。
【００２７】
【実施例】
本発明の実施例について述べる。種々の鋼成分の鋼板を用いて、鋼管を製造し、諸性質を調査した。鋼管溶接部の品質（溶接欠陥の有無）は内外面１層のＳＡＷ（サブマージドアーク溶接）を実施した後、超音波探傷装置を用いて評価した。試作鋼管は離岸距離（平均飛来海塩粒子量）がそれぞれ、５ｍ（１．３ｍｄｄ）、５０ｍ（０．８ｍｄｄ）、２００ｍ（０．５ｍｄｄ）、８００ｍ（０．２ｍｄｄ）の地点で暴露試験に供した。高海塩粒子環境での耐候性は、さびのイオン透過抵抗および腐食量から求めた平均板厚減少量から評価した。さびのイオン透過抵抗測定では、交流インピーダンス法によるさびのイオン透過抵抗値を測定し、３ｋΩ以上のものを緻密な安定さび形成と判断した。平均板厚減少量は４カ所での腐食−時間曲線から５０年後の推定板厚減少量を求め、無塗装橋梁使用の基準である腐食量０．４ｍｍ／５０年を無塗装使用可否の目安とした。
【００２８】
【表１】
0003655765.tif 000002
【００２９】
【表２】
0003655765.tif 000003
【００３０】
【表３】
0003655765.tif 000004
【００３１】
【表４】
0003655765.tif 000005
【００３２】
実施例を表１〜表４に示す。本発明の溶接鋼管は母材および溶接部において優れた耐候性を有する。これに対して比較鋼は化学成分が適切でなく、いずれかの特性が劣る。
鋼１０は母材のＣ量が多すぎるため、母材の低温靱性が劣る。鋼１１は母材のＰ量が多すぎるため、母材の低温靱性が劣る。鋼１２は母材のＳ量が多すぎるため、母材の低温靱性が劣る。鋼１３は母材のＣｕ量が少ないため、母材の耐候性が劣る。鋼１４は母材のＮｉ量が少ないため、母材の耐候性が劣る。鋼１５は母材のＮｉ量が多すぎるため、母材にひび割れが発生する。鋼１６は母材のＣｒ量が多すぎるため、母材の耐候性が劣る。鋼１７は溶接金属のＣ量が多すぎるため、溶接金属において高温割れが発生する。鋼１８は溶接金属のＰ量が多すぎるため、溶接金属において高温割れが発生する。
【００３３】
鋼１９は溶接金属のＳ量が多すぎるため、溶接金属において高温割れが発生する。鋼２０は溶接金属のＮｉ量が少ないため、溶接金属の耐候性が劣る。鋼２１は溶接金属のＮｉ量が多すぎるため、溶接金属において高温割れが発生する。鋼２２は溶接金属のＣｒ量が多すぎるため、溶接金属の耐候性が劣る。鋼２３は溶接金属のＮｉ量が母材のＮｉ量よりも２．０％を超えて少なすぎるため、溶接金属の耐候性が劣る。鋼２４は溶接金属のＮｉ量が母材のＮｉ量よりも０．２％を超えて多すぎるため、溶接金属において高温割れが発生する。
【００３４】
【発明の効果】
本発明による海浜地区での優れた耐候性を有する溶接鋼管を橋梁などの鋼構造物の部材として採用することにより、鋼構造物の製造コストが低減されるとともに、保守管理の簡略化、管理費用の大幅な低減が可能となった。