JP2000271787A - 耐食性に優れた潜弧溶接用ワイヤおよびフラックス - Google Patents
耐食性に優れた潜弧溶接用ワイヤおよびフラックスInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】この発明は、海岸地域等、飛来する塩分量が
０．０５ｍｄｄ以上１０ｍｄｄ未満の環境における高い
耐候性と良好な溶接性を有する潜弧溶接用ワイヤおよび
フラックスを提供する。 【解決手段】潜弧溶接用ワイヤおよびフラックスの成分
組成において、Ｍｏを適当な量のＮｉおよびＣｕととも
に添加する。溶接材料の耐候性を〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋
３〔Ｍｏ〕≧１．２％となるようにし向上させ、溶接部
の選択腐食を(〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／
(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍｏ〕p)≧１．０５とな
るようにし、防止する。溶接金属の高温割れを〔Ｐ〕／
〔Ｐ〕p≦０．９０とし防止する。尚、〔〕：溶接材料
中の成分、〔〕p：鋼板中の成分を示す。
０．０５ｍｄｄ以上１０ｍｄｄ未満の環境における高い
耐候性と良好な溶接性を有する潜弧溶接用ワイヤおよび
フラックスを提供する。 【解決手段】潜弧溶接用ワイヤおよびフラックスの成分
組成において、Ｍｏを適当な量のＮｉおよびＣｕととも
に添加する。溶接材料の耐候性を〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋
３〔Ｍｏ〕≧１．２％となるようにし向上させ、溶接部
の選択腐食を(〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／
(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍｏ〕p)≧１．０５とな
るようにし、防止する。溶接金属の高温割れを〔Ｐ〕／
〔Ｐ〕p≦０．９０とし防止する。尚、〔〕：溶接材料
中の成分、〔〕p：鋼板中の成分を示す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、海岸地域等の塩
水が関与した腐食環境に建設される橋梁や鉄塔などの溶
接構造物の製造に用いられる耐食性に優れた溶接材料に
関する。
水が関与した腐食環境に建設される橋梁や鉄塔などの溶
接構造物の製造に用いられる耐食性に優れた溶接材料に
関する。
【０００２】
【従来の技術】橋梁などの鋼構造物は、その実用期間が
数十年に及ぶため、何らかの防食処置を必要とする。防
食手段のうち、塗装は非常に効果の高い方法であるが、
大気暴露環境においては劣化が著しく、定期的な補修が
必要とされるものの、近年における人件費の高騰や塗装
工の減少などにより、その補修が困難になりつつある。
また、溶接部で塗装欠陥を生じやすく、局部的な腐食量
の増大がしばしば認められる。
数十年に及ぶため、何らかの防食処置を必要とする。防
食手段のうち、塗装は非常に効果の高い方法であるが、
大気暴露環境においては劣化が著しく、定期的な補修が
必要とされるものの、近年における人件費の高騰や塗装
工の減少などにより、その補修が困難になりつつある。
また、溶接部で塗装欠陥を生じやすく、局部的な腐食量
の増大がしばしば認められる。
【０００３】このような問題を回避するため、橋梁など
の鋼構造物に耐候性鋼の適用される例が増えている。し
かし、建設省は耐候性鋼の使用に関し、国内各所での暴
露腐食試験結果より、無塗装で使用する場合は飛来塩分
量が０．０５ｍｄｄ以下の地域に限るという指針を提示
し、従来、製造されてきたＪＩＳ ＳＭＡ４００／４９
０／５７０等の耐候性鋼を、飛来塩分量が０．０５ｍｄ
ｄ以上の地域における無塗装使用に十分な耐候性を有し
ていないものとする判断を示した。
の鋼構造物に耐候性鋼の適用される例が増えている。し
かし、建設省は耐候性鋼の使用に関し、国内各所での暴
露腐食試験結果より、無塗装で使用する場合は飛来塩分
量が０．０５ｍｄｄ以下の地域に限るという指針を提示
し、従来、製造されてきたＪＩＳ ＳＭＡ４００／４９
０／５７０等の耐候性鋼を、飛来塩分量が０．０５ｍｄ
ｄ以上の地域における無塗装使用に十分な耐候性を有し
ていないものとする判断を示した。
【０００４】そこで、最近、海岸地域における耐候性を
改善するため、従来のものより、Ｃｒ，Ｎｉなどの元素
を多く添加した鋼材が開発されるようになり、それらに
適した溶接材料についても要望されるようになった。耐
候性鋼に用いられる潜弧溶接用溶接材料としてＪＩＳ
Ｚ３１８３に規定される溶着金属性能を有するものが広
く使われているが、ＪＩＳ ＳＭＡ４００／４９０／５
７０等の耐候性鋼用として開発されたものであり、海岸
地域において高い耐候性を得ることは困難で、新たな溶
接材料の開発が必要とされている。
改善するため、従来のものより、Ｃｒ，Ｎｉなどの元素
を多く添加した鋼材が開発されるようになり、それらに
適した溶接材料についても要望されるようになった。耐
候性鋼に用いられる潜弧溶接用溶接材料としてＪＩＳ
Ｚ３１８３に規定される溶着金属性能を有するものが広
く使われているが、ＪＩＳ ＳＭＡ４００／４９０／５
７０等の耐候性鋼用として開発されたものであり、海岸
地域において高い耐候性を得ることは困難で、新たな溶
接材料の開発が必要とされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、０．
０５ｍｄｄ以上１０ｍｄｄ未満の塩分が飛来する環境に
おいて高い耐候性と良好な溶接性を有する潜弧溶接用ワ
イヤおよびフラックスを提供することにある。
０５ｍｄｄ以上１０ｍｄｄ未満の塩分が飛来する環境に
おいて高い耐候性と良好な溶接性を有する潜弧溶接用ワ
イヤおよびフラックスを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく潜弧溶接用ワイヤおよびフラックスの成分
組成について鋭意検討した。その結果、Ｍｏを適当な量
のＮｉおよびＣｕとともに複合添加した場合、耐候性が
著しく改善されること、溶接材料のＮｉとＣｕおよびＭ
ｏの量と母材のＮｉとＣｕおよびＭｏの量の比を規定す
ることにより溶接部の選択腐食を防止することができる
こと、溶接材料のＰの量と母材のＰの量の比を規定する
ことにより、溶接金属の高温割れが生じにくくなること
を見出した。
を達成すべく潜弧溶接用ワイヤおよびフラックスの成分
組成について鋭意検討した。その結果、Ｍｏを適当な量
のＮｉおよびＣｕとともに複合添加した場合、耐候性が
著しく改善されること、溶接材料のＮｉとＣｕおよびＭ
ｏの量と母材のＮｉとＣｕおよびＭｏの量の比を規定す
ることにより溶接部の選択腐食を防止することができる
こと、溶接材料のＰの量と母材のＰの量の比を規定する
ことにより、溶接金属の高温割れが生じにくくなること
を見出した。
【０００７】本発明はこれらの知見をもとになされたも
のである。
のである。
【０００８】１．重量％で、下記成分であることを特徴
とする耐食性に優れた潜弧溶接用ワイヤおよびフラック
ス。
とする耐食性に優れた潜弧溶接用ワイヤおよびフラック
ス。
【０００９】〔Ｃ〕＝〔Ｃ〕w＋ａ＊〔Ｃ〕f：０．００
５〜０．１６％ 〔Ｐ〕＝〔Ｐ〕w＋ａ＊〔Ｐ〕f：０．００２〜０．０５
％ 〔Ｎｉ〕＝〔Ｎｉ〕w＋ａ＊〔Ｎｉ〕f：０．２〜４．０
％ 〔Ｃｕ〕＝〔Ｃｕ〕w＋ａ＊〔Ｃｕ〕f：０．１〜０．４
％ 〔Ｍｏ〕＝〔Ｍｏ〕w＋ａ＊〔Ｍｏ〕f：０．１〜４．０
％ 〔Ｃｒ〕＝〔Ｃｒ〕w＋ａ＊〔Ｃｒ〕f：≦０．１％ 〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕≧１．２％ (〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃ
ｕ〕p＋３〔Ｍｏ〕p)≧１．０５ 〔Ｐ〕／〔Ｐ〕p≦０．９０ 各記号は以下の内容を意味する。
５〜０．１６％ 〔Ｐ〕＝〔Ｐ〕w＋ａ＊〔Ｐ〕f：０．００２〜０．０５
％ 〔Ｎｉ〕＝〔Ｎｉ〕w＋ａ＊〔Ｎｉ〕f：０．２〜４．０
％ 〔Ｃｕ〕＝〔Ｃｕ〕w＋ａ＊〔Ｃｕ〕f：０．１〜０．４
％ 〔Ｍｏ〕＝〔Ｍｏ〕w＋ａ＊〔Ｍｏ〕f：０．１〜４．０
％ 〔Ｃｒ〕＝〔Ｃｒ〕w＋ａ＊〔Ｃｒ〕f：≦０．１％ 〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕≧１．２％ (〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃ
ｕ〕p＋３〔Ｍｏ〕p)≧１．０５ 〔Ｐ〕／〔Ｐ〕p≦０．９０ 各記号は以下の内容を意味する。
【００１０】〔Ｃ〕，〔Ｐ〕，〔Ｎｉ〕，〔Ｃｕ〕，
〔Ｍｏ〕，〔Ｃｒ〕：溶接材料中の各成分を表す。
〔Ｍｏ〕，〔Ｃｒ〕：溶接材料中の各成分を表す。
【００１１】〔Ｃ〕w，〔Ｐ〕w，〔Ｎｉ〕w，〔Ｃｕ〕w
〔Ｍｏ〕w，〔Ｃｒ〕w：ワイヤ中の各成分を表す。
〔Ｍｏ〕w，〔Ｃｒ〕w：ワイヤ中の各成分を表す。
【００１２】〔Ｃ〕f，〔Ｐ〕f，〔Ｎｉ〕f，〔Ｃ
ｕ〕f，〔Ｍｏ〕f，〔Ｃｒ〕f：フラックス中の各成分
を表す。
ｕ〕f，〔Ｍｏ〕f，〔Ｃｒ〕f：フラックス中の各成分
を表す。
【００１３】〔Ｐ〕p，〔Ｎｉ〕p，〔Ｃｕ〕p〔Ｍ
ｏ〕p：鋼板中の各成分を表す。
ｏ〕p：鋼板中の各成分を表す。
【００１４】ａ：ワイヤ単位当たりの消費量（ｇ／ｍｉ
ｎ）に対するフラックスの消費量（ｇ／ｍｉｎ）。
ｎ）に対するフラックスの消費量（ｇ／ｍｉｎ）。
【００１５】２． 重量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｓ
ｉ：０．７％以下、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｐ：０．
０１〜０．１５％、Ｓ：０．０２％以下、Ｃｕ：０．１
〜０．４％以下、Ｎｉ：０．２〜４．０％、Ｃｒ：０．
１％以下、Ｍｏ：０．１〜４．０％、Ａｌ：０．０１〜
０．１０％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物
からなる鋼板を潜弧溶接する際に用いる、1に記載の耐
食性に優れた潜弧溶接用ワイヤおよびフラックス。
ｉ：０．７％以下、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｐ：０．
０１〜０．１５％、Ｓ：０．０２％以下、Ｃｕ：０．１
〜０．４％以下、Ｎｉ：０．２〜４．０％、Ｃｒ：０．
１％以下、Ｍｏ：０．１〜４．０％、Ａｌ：０．０１〜
０．１０％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物
からなる鋼板を潜弧溶接する際に用いる、1に記載の耐
食性に優れた潜弧溶接用ワイヤおよびフラックス。
【００１６】３． 重量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｓ
ｉ：０．７％以下、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｐ：０．
０１〜０．１５％、Ｓ：０．０２％以下、Ｃｕ：０．１
〜０．４％以下、Ｎｉ：０．２〜４．０％、Ｃｒ：０．
１％以下、Ｍｏ：０．１〜４．０％、Ａｌ：０．０１〜
０．１０％を含有し、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、
Ｖ：０．００５〜０．１％、及びＴｉ：０．００５〜
０．１％のうち１種又は２種以上を含み、残部がＦｅお
よび不可避的不純物からなる鋼板を潜弧溶接する際に用
いる、1に記載の耐食性に優れた潜弧溶接用ワイヤおよ
びフラックス。
ｉ：０．７％以下、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｐ：０．
０１〜０．１５％、Ｓ：０．０２％以下、Ｃｕ：０．１
〜０．４％以下、Ｎｉ：０．２〜４．０％、Ｃｒ：０．
１％以下、Ｍｏ：０．１〜４．０％、Ａｌ：０．０１〜
０．１０％を含有し、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、
Ｖ：０．００５〜０．１％、及びＴｉ：０．００５〜
０．１％のうち１種又は２種以上を含み、残部がＦｅお
よび不可避的不純物からなる鋼板を潜弧溶接する際に用
いる、1に記載の耐食性に優れた潜弧溶接用ワイヤおよ
びフラックス。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明で、成分組成を上記の範囲
に限定した理由について説明する。
に限定した理由について説明する。
【００１８】〔Ｃ〕：０．００５〜０．１６％ Ｃは所定の強度を確保するために添加する。０．００５
％未満では溶接金属中のＣ量が低くなりすぎるため、耐
高温割れ感受性が劣るとともに、溶接中のシールド効果
が不足し、溶接金属中のＮ量が増大し、衝撃性能が低下
する。一方、０．１６％を超えると溶接金属中のＣ量が
多くなりすぎ、耐高温割れ感受性が低下するため、０．
００５〜０．１６％含有する。
％未満では溶接金属中のＣ量が低くなりすぎるため、耐
高温割れ感受性が劣るとともに、溶接中のシールド効果
が不足し、溶接金属中のＮ量が増大し、衝撃性能が低下
する。一方、０．１６％を超えると溶接金属中のＣ量が
多くなりすぎ、耐高温割れ感受性が低下するため、０．
００５〜０．１６％含有する。
【００１９】〔Ｐ〕：０．００２〜０．０５％ Ｐは溶接部の耐食性を向上させる効果があるので、添加
する。０．００２％未満では溶接金属中のＰ量が不足
し、耐候性が劣化し、製造コストの増加を招くため好ま
しくない。一方、０．０５％を超えると溶接金属中のＰ
量が多くなりすぎ、耐高温割れ感受性が急激に低下する
ため、０．００２〜０．０５％とする。
する。０．００２％未満では溶接金属中のＰ量が不足
し、耐候性が劣化し、製造コストの増加を招くため好ま
しくない。一方、０．０５％を超えると溶接金属中のＰ
量が多くなりすぎ、耐高温割れ感受性が急激に低下する
ため、０．００２〜０．０５％とする。
【００２０】〔Ｎｉ〕：０．２〜４．０％ ＮｉはＭｏとの共存により塩分の多い環境における耐食
性を向上させる効果がある。０．２％未満では溶接金属
中のＮｉ量が不足し、耐候性に効果がない。一方、４．
０％を超えると溶接金属中のＮｉ量が多くなりすぎ、強
度の増大により耐水素割れ感受性が低下し、経済性の点
でも好ましくないため、０．２〜４．０％とする。
性を向上させる効果がある。０．２％未満では溶接金属
中のＮｉ量が不足し、耐候性に効果がない。一方、４．
０％を超えると溶接金属中のＮｉ量が多くなりすぎ、強
度の増大により耐水素割れ感受性が低下し、経済性の点
でも好ましくないため、０．２〜４．０％とする。
【００２１】〔Ｃｕ〕：０．１〜０．４％ ＣｕはＮｉおよびＭｏとの共存により、塩分の多い環境
における耐食性を向上させる効果がある。０．１％未満
では溶接金属中のＣｕ量が不足し、耐候性に効果がな
い。一方、０．４％を超えると溶接金属中のＣｕ量が多
くなりすぎ、耐高温割れ感受性が急激に低下するため
０．１〜０．４％とする。
における耐食性を向上させる効果がある。０．１％未満
では溶接金属中のＣｕ量が不足し、耐候性に効果がな
い。一方、０．４％を超えると溶接金属中のＣｕ量が多
くなりすぎ、耐高温割れ感受性が急激に低下するため
０．１〜０．４％とする。
【００２２】〔Ｍｏ〕：０．１〜４．０％ ＭｏはＮｉとの共存により塩分の多い環境における耐食
性を向上させる効果がある。０．１％未満では溶接金属
中のＭｏ量が不足し、耐候性に効果がない。一方、４．
０％を超えると溶接金属中のＭｏ量が多くなりすぎ、強
度の増大により耐水素割れ感受性が低下し、経済性の点
でも好ましくないため、０．１〜４．０％とする。
性を向上させる効果がある。０．１％未満では溶接金属
中のＭｏ量が不足し、耐候性に効果がない。一方、４．
０％を超えると溶接金属中のＭｏ量が多くなりすぎ、強
度の増大により耐水素割れ感受性が低下し、経済性の点
でも好ましくないため、０．１〜４．０％とする。
【００２３】〔Ｃｒ〕≦０．１％ 本発明においてはＣｒは積極的に添加せず、不純物とし
て扱い、その量を０．１％以下に規制する。Ｃｒは塩分
の少ない環境においては鋼の耐食性を向上させるものと
して、従来の耐候性鋼には添加されてきたが、本発明者
らの検討によると、塩分の多い環境においては孔あき腐
食を助長する作用があることが判明した。また、溶接性
を劣化させるため、本発明では不純物として扱う。不純
物として０．１％以下含まれる場合には本発明の効果を
阻害しない。
て扱い、その量を０．１％以下に規制する。Ｃｒは塩分
の少ない環境においては鋼の耐食性を向上させるものと
して、従来の耐候性鋼には添加されてきたが、本発明者
らの検討によると、塩分の多い環境においては孔あき腐
食を助長する作用があることが判明した。また、溶接性
を劣化させるため、本発明では不純物として扱う。不純
物として０．１％以下含まれる場合には本発明の効果を
阻害しない。
【００２４】〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕≧１．２
％ 本発明では耐食性を改善するために、Ｎｉ，ＣｕとＭｏ
の複合添加を行う。上述したように、その効果はＭｏを
０．２％以上のＮｉ、０．１％以上のＣｕとともに添加
した場合に得られるが、〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍ
ｏ〕が１．２％未満では効果が十分でないため、〔Ｎ
ｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕≧１．２％とする。
％ 本発明では耐食性を改善するために、Ｎｉ，ＣｕとＭｏ
の複合添加を行う。上述したように、その効果はＭｏを
０．２％以上のＮｉ、０．１％以上のＣｕとともに添加
した場合に得られるが、〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍ
ｏ〕が１．２％未満では効果が十分でないため、〔Ｎ
ｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕≧１．２％とする。
【００２５】表１は潜弧溶接用ワイヤとフラックスの組
合せにより、〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕の値を変
化させた溶接材料の成分組成、およびその溶接部に図１
に示す１サイクル２４時間の試験を２８サイクル、４週
間実施した複合サイクル腐食試験の結果を示すもので、
〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕≧１．２％の場合、最
大孔あき深さが０．４ｍｍ以下と良好な耐食性が認めら
れる。Ｎｉ、ＣｕとＭｏの複合添加による耐食性改善
は、Ｍｏが錆の稠密性を高め、水分、塩分などの腐食因
子を遮断し、Ｎｉ，ＣｕがそのＭｏによる錆の対クラッ
ク性を改善する相乗効果によるものと考えられるが詳細
は必ずしも明らかではない。
合せにより、〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕の値を変
化させた溶接材料の成分組成、およびその溶接部に図１
に示す１サイクル２４時間の試験を２８サイクル、４週
間実施した複合サイクル腐食試験の結果を示すもので、
〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕≧１．２％の場合、最
大孔あき深さが０．４ｍｍ以下と良好な耐食性が認めら
れる。Ｎｉ、ＣｕとＭｏの複合添加による耐食性改善
は、Ｍｏが錆の稠密性を高め、水分、塩分などの腐食因
子を遮断し、Ｎｉ，ＣｕがそのＭｏによる錆の対クラッ
ク性を改善する相乗効果によるものと考えられるが詳細
は必ずしも明らかではない。
【００２６】(〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／
(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍｏ〕p)≧１．０５ 母材のＮｉ，Ｃｕ，Ｍｏ量と溶接材料のＮｉ，Ｃｕ，Ｍ
ｏ量の比、すなわち、(〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍ
ｏ〕)／(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍｏ〕p) は溶接
金属の選択腐食を防止するため１．０５以上とする。表
３に溶接材料と母材におけるＮｉ，ＣｕおよびＭｏ量の
比が溶接金属の選択腐食に及ぼす影響を示す。表３は表
２のイに示す成分組成の鋼板を、成分組成を変えたワイ
ヤとフラックスにより溶接し、継手部より図２に示す試
験片を採取し、上述の複合サイクル腐食試験を行った結
果を示すもので、(〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／
(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍｏ〕p)が１．０５以上
の場合、選択腐食は認められない。
(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍｏ〕p)≧１．０５ 母材のＮｉ，Ｃｕ，Ｍｏ量と溶接材料のＮｉ，Ｃｕ，Ｍ
ｏ量の比、すなわち、(〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍ
ｏ〕)／(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍｏ〕p) は溶接
金属の選択腐食を防止するため１．０５以上とする。表
３に溶接材料と母材におけるＮｉ，ＣｕおよびＭｏ量の
比が溶接金属の選択腐食に及ぼす影響を示す。表３は表
２のイに示す成分組成の鋼板を、成分組成を変えたワイ
ヤとフラックスにより溶接し、継手部より図２に示す試
験片を採取し、上述の複合サイクル腐食試験を行った結
果を示すもので、(〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／
(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍｏ〕p)が１．０５以上
の場合、選択腐食は認められない。
【００２７】〔Ｐ〕／〔Ｐ〕p≦０．９０ Ｐは溶接部の耐候性を向上させるため、添加する。
〔Ｐ〕／〔Ｐ〕pが０．９０を超えると溶接金属の耐高
温割れ感受性が急激に低下するため、０．９０以下とす
る。表４は表２のロに示す組成の鋼板を、成分組成を変
えたワイヤとフラックスにより溶接し、溶接金属の高温
割れの有無を調査した結果を示すもので、〔Ｐ〕／
〔Ｐ〕pが０．９０を超えた場合、溶接金属に高温割れ
が認められる。図３に試験に用いた溶接条件、開先形状
を示す。
〔Ｐ〕／〔Ｐ〕pが０．９０を超えると溶接金属の耐高
温割れ感受性が急激に低下するため、０．９０以下とす
る。表４は表２のロに示す組成の鋼板を、成分組成を変
えたワイヤとフラックスにより溶接し、溶接金属の高温
割れの有無を調査した結果を示すもので、〔Ｐ〕／
〔Ｐ〕pが０．９０を超えた場合、溶接金属に高温割れ
が認められる。図３に試験に用いた溶接条件、開先形状
を示す。
【００２８】尚、本発明では、上記以外の化学成分につ
いては特に限定せず、溶接金属の衝撃性能を確保するた
め、Ｔｉ，Ｂ等を添加することが可能である。また上述
したＣ，Ｐ，Ｎｉ，Ｍｏ等の成分は、ワイヤおよびフラ
ックスの両方もしくはいずれかより添加することができ
る。ワイヤはソリッドワイヤに限らず、成分が該当すれ
ばフラックス入りワイヤも用いることができ、フラック
スは溶融タイプ、ボンドタイプおよびそれらの混合タイ
プのいずれを用いても良い。
いては特に限定せず、溶接金属の衝撃性能を確保するた
め、Ｔｉ，Ｂ等を添加することが可能である。また上述
したＣ，Ｐ，Ｎｉ，Ｍｏ等の成分は、ワイヤおよびフラ
ックスの両方もしくはいずれかより添加することができ
る。ワイヤはソリッドワイヤに限らず、成分が該当すれ
ばフラックス入りワイヤも用いることができ、フラック
スは溶融タイプ、ボンドタイプおよびそれらの混合タイ
プのいずれを用いても良い。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】
【表４】
【００３３】
【実施例】表２に示す成分組成の鋼板を、表５および表
６に示す各種のワイヤおよびフラックスを用いて溶接し
た。ワイヤおよびフラックスの組合せによる溶着金属の
組成を表７に、鋼板との組合せによる〔Ｐ〕／〔Ｐ〕p
の値、(〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／(〔Ｎｉ〕p
＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍｏ〕p)の値を表８に示す。得られ
た継手部より、図２に示す試験片を採取し、複合サイク
ル腐食試験を実施した。表８に試験結果として、溶接部
の最大孔あき深さと溶接金属の選択腐食の有無を示す。
尚、表８には図３に示すＶ溝型高温割れ試験の結果を併
せて示した。
６に示す各種のワイヤおよびフラックスを用いて溶接し
た。ワイヤおよびフラックスの組合せによる溶着金属の
組成を表７に、鋼板との組合せによる〔Ｐ〕／〔Ｐ〕p
の値、(〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／(〔Ｎｉ〕p
＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍｏ〕p)の値を表８に示す。得られ
た継手部より、図２に示す試験片を採取し、複合サイク
ル腐食試験を実施した。表８に試験結果として、溶接部
の最大孔あき深さと溶接金属の選択腐食の有無を示す。
尚、表８には図３に示すＶ溝型高温割れ試験の結果を併
せて示した。
【００３４】本発明の成分規定を満足する本発明例Ｎ
ｏ．１〜９はいずれも最大孔あき深さ０．４ｍｍ以下と
優れた耐食性で、溶接部の選択腐食も生じていない。ま
た、溶接金属の高温割れも発生せず、良好な溶接性を示
している。一方、比較例Ｎｏ．１４はワイヤとフラック
スの組合せによる成分組成において、〔Ｎｉ〕が本発明
より低く、比較例Ｎｏ．１８は〔Ｃｒ〕が本発明の範囲
より高く、溶接部の最大孔あき深さが大きく、耐食性が
十分でない。比較例Ｎｏ．２０，２１，２２は(〔Ｎ
ｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃｕ〕p
＋３〔Ｍｏ〕p)が本発明の範囲よりも低く、溶接部の選
択腐食が生じている。比較例Ｎｏ．１３は〔Ｎｉ〕，
〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕，(〔Ｎｉ〕＋〔Ｃ
ｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍ
ｏ〕p)が本発明の範囲よりも低く、溶接部の最大孔あき
深さが大きく、かつ、溶接部の選択腐食を生じている。
比較例Ｎｏ．１０，１６は〔Ｃ〕，〔Ｐ〕がそれぞれ本
発明の範囲よりも高く、溶接金属の高温割れが生じてい
る。比較例Ｎｏ．１２，１９は〔Ｐ〕／〔Ｐ〕pが本発
明範囲より高く、かつ、(〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍ
ｏ〕)／(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍｏ〕p)が本発明
範囲より低く、溶接金属の高温割れが生じるとともに、
溶接部の選択腐食が生じている。比較例Ｎｏ．１１は
〔Ｐ〕／〔Ｐ〕pが本発明の範囲より高く、かつ、〔Ｎ
ｉ〕，(〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／(〔Ｎｉ〕p
＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍｏ〕p)が本発明より低く、溶接金
属に高温割れが生じるとともに溶接部の最大孔あき深さ
が大きく、かつ，溶接部の選択腐食が生じている。比較
例Ｎｏ．１５は〔Ｃ〕，〔Ｍｏ〕，(〔Ｎｉ〕＋〔Ｃ
ｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍ
ｏ〕p)が本発明の範囲より低く、比較例Ｎｏ．１１と同
様な特性を示している。比較例Ｎｏ．１７は〔Ｎｉ〕，
〔Ｍｏ〕がそれぞれ本発明の範囲よりも高く、強度が増
大し、耐水素割れ感受性が低下し、低温割れが発生して
いる。
ｏ．１〜９はいずれも最大孔あき深さ０．４ｍｍ以下と
優れた耐食性で、溶接部の選択腐食も生じていない。ま
た、溶接金属の高温割れも発生せず、良好な溶接性を示
している。一方、比較例Ｎｏ．１４はワイヤとフラック
スの組合せによる成分組成において、〔Ｎｉ〕が本発明
より低く、比較例Ｎｏ．１８は〔Ｃｒ〕が本発明の範囲
より高く、溶接部の最大孔あき深さが大きく、耐食性が
十分でない。比較例Ｎｏ．２０，２１，２２は(〔Ｎ
ｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃｕ〕p
＋３〔Ｍｏ〕p)が本発明の範囲よりも低く、溶接部の選
択腐食が生じている。比較例Ｎｏ．１３は〔Ｎｉ〕，
〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕，(〔Ｎｉ〕＋〔Ｃ
ｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍ
ｏ〕p)が本発明の範囲よりも低く、溶接部の最大孔あき
深さが大きく、かつ、溶接部の選択腐食を生じている。
比較例Ｎｏ．１０，１６は〔Ｃ〕，〔Ｐ〕がそれぞれ本
発明の範囲よりも高く、溶接金属の高温割れが生じてい
る。比較例Ｎｏ．１２，１９は〔Ｐ〕／〔Ｐ〕pが本発
明範囲より高く、かつ、(〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍ
ｏ〕)／(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍｏ〕p)が本発明
範囲より低く、溶接金属の高温割れが生じるとともに、
溶接部の選択腐食が生じている。比較例Ｎｏ．１１は
〔Ｐ〕／〔Ｐ〕pが本発明の範囲より高く、かつ、〔Ｎ
ｉ〕，(〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／(〔Ｎｉ〕p
＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍｏ〕p)が本発明より低く、溶接金
属に高温割れが生じるとともに溶接部の最大孔あき深さ
が大きく、かつ，溶接部の選択腐食が生じている。比較
例Ｎｏ．１５は〔Ｃ〕，〔Ｍｏ〕，(〔Ｎｉ〕＋〔Ｃ
ｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃｕ〕p＋３〔Ｍ
ｏ〕p)が本発明の範囲より低く、比較例Ｎｏ．１１と同
様な特性を示している。比較例Ｎｏ．１７は〔Ｎｉ〕，
〔Ｍｏ〕がそれぞれ本発明の範囲よりも高く、強度が増
大し、耐水素割れ感受性が低下し、低温割れが発生して
いる。
【００３５】
【表５】
【００３６】
【表６】
【００３７】
【表７】
【００３８】
【表８】
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の潜弧溶接
用ワイヤおよびフラックスは、良好な溶接性を有し、
０．０５ｍｄｄ以上１０ｍｄｄ未満の塩分が飛来する環
境においても溶接部の耐候性を十分に確保することが可
能なため、海岸地域等の塩水が関与した腐食環境に建設
される橋梁や鉄塔などの溶接構造物の製造に用いられ、
無塗装でその溶接部に高い耐食性を与えることができ
る。
用ワイヤおよびフラックスは、良好な溶接性を有し、
０．０５ｍｄｄ以上１０ｍｄｄ未満の塩分が飛来する環
境においても溶接部の耐候性を十分に確保することが可
能なため、海岸地域等の塩水が関与した腐食環境に建設
される橋梁や鉄塔などの溶接構造物の製造に用いられ、
無塗装でその溶接部に高い耐食性を与えることができ
る。
【図１】海岸地域をシミュレートした環境における耐食
性を評価するための複合サイクル腐食試験条件を示す図
性を評価するための複合サイクル腐食試験条件を示す図
【図２】継手部の複合サイクル腐食試験片形状を示す図
【図３】Ｖ溝型高温割れ試験の溶接条件および開先形状
を示す図
を示す図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹村 誠洋 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 長谷 薫 神奈川県藤沢市宮前字裏河内100−１ 株 式会社神戸製鋼所溶接事業部内 Ｆターム(参考） 4E001 AA03 BB06 BB07 BB08 BB09 CA01 DC01 DC05 EA05 EA07 4E081 YB10 4E084 BA05 BA06 BA08 BA09 BA29 CA08 DA17 DA18 GA02
Claims (3)
- 【請求項１】 重量％で、下記成分であることを特徴と
する耐食性に優れた潜弧溶接用ワイヤおよびフラック
ス。 〔Ｃ〕＝〔Ｃ〕w＋ａ＊〔Ｃ〕f：０．００５〜０．１６
％ 〔Ｐ〕＝〔Ｐ〕w＋ａ＊〔Ｐ〕f：０．００２〜０．０５
％ 〔Ｎｉ〕＝〔Ｎｉ〕w＋ａ＊〔Ｎｉ〕f：０．２〜４．０
％ 〔Ｃｕ〕＝〔Ｃｕ〕w＋ａ＊〔Ｃｕ〕f：０．１〜０．４
％ 〔Ｍｏ〕＝〔Ｍｏ〕w＋ａ＊〔Ｍｏ〕f：０．１〜４．０
％ 〔Ｃｒ〕＝〔Ｃｒ〕w＋ａ＊〔Ｃｒ〕f：≦０．１％ 〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕≧１．２％ (〔Ｎｉ〕＋〔Ｃｕ〕＋３〔Ｍｏ〕)／(〔Ｎｉ〕p＋〔Ｃ
ｕ〕p＋３〔Ｍｏ〕p)≧１．０５ 〔Ｐ〕／〔Ｐ〕p≦０．９０ 各記号は以下の内容を意味する。 〔Ｃ〕，〔Ｐ〕，〔Ｎｉ〕，〔Ｃｕ〕，〔Ｍｏ〕，〔Ｃ
ｒ〕：溶接材料中の各成分を表す。 〔Ｃ〕w，〔Ｐ〕w，〔Ｎｉ〕w，〔Ｃｕ〕w〔Ｍｏ〕w，
〔Ｃｒ〕w：ワイヤ中の各成分を表す。 〔Ｃ〕f，〔Ｐ〕f，〔Ｎｉ〕f，〔Ｃｕ〕f，〔Ｍ
ｏ〕f，〔Ｃｒ〕f：フラックス中の各成分を表す。 〔Ｐ〕p，〔Ｎｉ〕p，〔Ｃｕ〕p〔Ｍｏ〕p：鋼板中の各
成分を表す。 ａ：ワイヤ単位当たりの消費量（ｇ／ｍｉｎ）に対する
フラックスの消費量（ｇ／ｍｉｎ）。 - 【請求項２】 重量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：
０．７％以下、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｐ：０．０１
〜０．１５％、Ｓ：０．０２％以下、Ｃｕ：０．１〜
０．４％以下、Ｎｉ：０．２〜４．０％、Ｃｒ：０．１
％以下、Ｍｏ：０．１〜４．０％、Ａｌ：０．０１〜
０．１０％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物
からなる鋼板を潜弧溶接する際に用いる、請求項1に記
載の耐食性に優れた潜弧溶接用ワイヤおよびフラック
ス。 - 【請求項３】 重量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｓ
ｉ：０．７％以下、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｐ：０．
０１〜０．１５％、Ｓ：０．０２％以下、Ｃｕ：０．１
〜０．４％以下、Ｎｉ：０．２〜４．０％、Ｃｒ：０．
１％以下、Ｍｏ：０．１〜４．０％、Ａｌ：０．０１〜
０．１０％を含有し、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、
Ｖ：０．００５〜０．１％、及びＴｉ：０．００５〜
０．１％のうち１種又は２種以上を含み、残部がＦｅお
よび不可避的不純物からなる鋼板を潜弧溶接する際に用
いる、請求項1に記載の耐食性に優れた潜弧溶接用ワイ
ヤおよびフラックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08361499A JP3694188B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 潜弧溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08361499A JP3694188B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 潜弧溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000271787A true JP2000271787A (ja) | 2000-10-03 |
| JP3694188B2 JP3694188B2 (ja) | 2005-09-14 |
Family
ID=13807376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08361499A Expired - Fee Related JP3694188B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 潜弧溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3694188B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101510564B1 (ko) | 2013-12-10 | 2015-04-08 | 주식회사 포스코 | 서브머지드 아크 용접재료 |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP08361499A patent/JP3694188B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101510564B1 (ko) | 2013-12-10 | 2015-04-08 | 주식회사 포스코 | 서브머지드 아크 용접재료 |
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|---|---|
| JP3694188B2 (ja) | 2005-09-14 |
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