JP2000288781A - Ｃｕ−Ｎｉ−Ｔｉ系高耐候性鋼用フラックス入りワイヤ - Google Patents
Ｃｕ−Ｎｉ−Ｔｉ系高耐候性鋼用フラックス入りワイヤInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、Ｃｕ−Ｎｉ系海浜耐候性鋼の溶接
に適し、全姿勢溶接が可能で良好な溶接作業性が得ら
れ、母材の耐食性を損なうことなく飛来海塩粒子に対す
る耐食性を溶接金属に付与するガスシールドアーク溶接
用フラックス入りワイヤを提供するものである。 【解決手段】 Ｃｕ−Ｎｉ−Ti系高耐候性鋼材をガスシ
ールドアーク溶接する際に用られるフラックス入りワイ
ヤであって、該ワイヤの組成がワイヤ全重量に対する重
量％で、ＴｉＯ２：３．５〜８％、Ｃ ：０．０３〜
０．１５％、Ｓｉ：０．１〜１％、Ｍｎ：０．８〜３
％、Ｎｉ：１〜５．５％、Ｃｕ：０．３〜１％を含有
し、さらに不可避的に、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．
０１％以下、Ｃｒ：０．０５％以下を含むことを特徴と
するガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
に適し、全姿勢溶接が可能で良好な溶接作業性が得ら
れ、母材の耐食性を損なうことなく飛来海塩粒子に対す
る耐食性を溶接金属に付与するガスシールドアーク溶接
用フラックス入りワイヤを提供するものである。 【解決手段】 Ｃｕ−Ｎｉ−Ti系高耐候性鋼材をガスシ
ールドアーク溶接する際に用られるフラックス入りワイ
ヤであって、該ワイヤの組成がワイヤ全重量に対する重
量％で、ＴｉＯ２：３．５〜８％、Ｃ ：０．０３〜
０．１５％、Ｓｉ：０．１〜１％、Ｍｎ：０．８〜３
％、Ｎｉ：１〜５．５％、Ｃｕ：０．３〜１％を含有
し、さらに不可避的に、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．
０１％以下、Ｃｒ：０．０５％以下を含むことを特徴と
するガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、海浜地域、あるい
は融雪剤を散布する地域等、飛来海塩粒子が高濃度で存
在することにより塩害が危惧される環境において、橋梁
等の鋼構造物に使用されるＣｕ−Ｎｉ−Ｔｉ系高耐候性
鋼の溶接に使用し、良好な溶接性と優れた溶接金属性
能、および溶接継手部の飛来海塩粒子による塩害に対し
て、優れた耐候性を有するガスシルードアーク溶接用フ
ラックス入りワイヤに関するものである。
は融雪剤を散布する地域等、飛来海塩粒子が高濃度で存
在することにより塩害が危惧される環境において、橋梁
等の鋼構造物に使用されるＣｕ−Ｎｉ−Ｔｉ系高耐候性
鋼の溶接に使用し、良好な溶接性と優れた溶接金属性
能、および溶接継手部の飛来海塩粒子による塩害に対し
て、優れた耐候性を有するガスシルードアーク溶接用フ
ラックス入りワイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の耐候性鋼は鋼表面に安定さび相を
形成させることによって、耐食性を保っていたが、海浜
地域、あるいは融雪剤を散布する地域において使用され
る場合は、塗装処理やめっき処理を施す必要があった。
その理由は、飛来海塩粒子を多く含んだ雰囲気により、
鋼材表面に付着した塩分が優れた耐食性を示す安定さび
層の形成を阻害、あるいは破壊するのを防止するためで
あった。しかし、塗装処理の場合、塗料の塗り替えを定
期的にする必要があり、維持費が嵩むという問題があっ
た。また、めっき処理の場合、めっきの剥離といった問
題があった。
形成させることによって、耐食性を保っていたが、海浜
地域、あるいは融雪剤を散布する地域において使用され
る場合は、塗装処理やめっき処理を施す必要があった。
その理由は、飛来海塩粒子を多く含んだ雰囲気により、
鋼材表面に付着した塩分が優れた耐食性を示す安定さび
層の形成を阻害、あるいは破壊するのを防止するためで
あった。しかし、塗装処理の場合、塗料の塗り替えを定
期的にする必要があり、維持費が嵩むという問題があっ
た。また、めっき処理の場合、めっきの剥離といった問
題があった。
【０００３】このような背景から、飛来海塩粒子の多い
地域において、塗装処理やめっき処理を必要としない、
いわゆる裸使用の可能な鋼材が開発されている。その鋼
材は鋼材全重量に対し重量％でＮｉを１．０〜５．５％
含有させかつＣｕおよびＴｉを添加した、飛来海塩粒子
による安定さび層の破壊を防止することを特徴とするＣ
ｕ−Ｎｉ−Ｔｉ系鋼である。
地域において、塗装処理やめっき処理を必要としない、
いわゆる裸使用の可能な鋼材が開発されている。その鋼
材は鋼材全重量に対し重量％でＮｉを１．０〜５．５％
含有させかつＣｕおよびＴｉを添加した、飛来海塩粒子
による安定さび層の破壊を防止することを特徴とするＣ
ｕ−Ｎｉ−Ｔｉ系鋼である。
【０００４】一方、ＴｉＯ２系のフラックス入りワイヤ
は、溶接作業が良好なことから一般に使用されており、
さらにＮｉを数％添加したガスシールドアーク溶接用フ
ラックス入りワイヤの例としては、例えば特開平３−４
７６９５号、特開平３−２９４０９３号や特開平５−２
６９５９２号等に、いずれも靭性に優れたフラックス入
りワイヤが開示されている。
は、溶接作業が良好なことから一般に使用されており、
さらにＮｉを数％添加したガスシールドアーク溶接用フ
ラックス入りワイヤの例としては、例えば特開平３−４
７６９５号、特開平３−２９４０９３号や特開平５−２
６９５９２号等に、いずれも靭性に優れたフラックス入
りワイヤが開示されている。
【０００５】しかし、これらのフラックス入りワイヤを
そのまま本発明の対象であるＣｕ−Ｎｉ−Ｔｉ系高耐候
性鋼に使用した場合、鋼材の化学成分と溶接金属の化学
成分との適正化が不十分であり、従って溶接継手部の飛
来海塩粒子に対する耐候性は十分ではなかった。
そのまま本発明の対象であるＣｕ−Ｎｉ−Ｔｉ系高耐候
性鋼に使用した場合、鋼材の化学成分と溶接金属の化学
成分との適正化が不十分であり、従って溶接継手部の飛
来海塩粒子に対する耐候性は十分ではなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のフ
ラックス入りワイヤをそのまま本発明の対象であるＣｕ
−Ｎｉ−Ｔｉ系高耐候性鋼に使用した場合、鋼材の化学
成分と溶接金属の化学成分との適正化が不十分となり、
母材と溶接金属との間で電気化学的に局部電池が形成さ
れることによって、溶接金属部や継手ボンド部の耐候性
が劣化し易く、溶接継手部の飛来海塩粒子に対する耐候
性は十分ではなかった。
ラックス入りワイヤをそのまま本発明の対象であるＣｕ
−Ｎｉ−Ｔｉ系高耐候性鋼に使用した場合、鋼材の化学
成分と溶接金属の化学成分との適正化が不十分となり、
母材と溶接金属との間で電気化学的に局部電池が形成さ
れることによって、溶接金属部や継手ボンド部の耐候性
が劣化し易く、溶接継手部の飛来海塩粒子に対する耐候
性は十分ではなかった。
【０００７】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、飛来海塩粒子が高濃度で存在するこ
とにより塩害が危惧される環境において、橋梁等の鋼構
造物に使用されるＣｕ−Ｎｉ−Ｔｉ系高耐候性鋼の溶接
に際して、良好な溶接性と優れた溶接金属性能、および
溶接継手部の飛来海塩粒子による塩害に対して、優れた
耐候性を有するガスシルードアーク溶接用フラックス入
りワイヤを提供することを目的とする。
されたものであり、飛来海塩粒子が高濃度で存在するこ
とにより塩害が危惧される環境において、橋梁等の鋼構
造物に使用されるＣｕ−Ｎｉ−Ｔｉ系高耐候性鋼の溶接
に際して、良好な溶接性と優れた溶接金属性能、および
溶接継手部の飛来海塩粒子による塩害に対して、優れた
耐候性を有するガスシルードアーク溶接用フラックス入
りワイヤを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、Ｃｕ−Ｎ
ｉ−Ｔｉ系高耐候性鋼と溶接金属をの成分バランスとそ
れによって生ずる接触電位を原因とする腐食発生挙動に
ついて鋭意検討し、溶接ワイヤ成分中、特にＮｉ、Ｃ
ｕ、Ｔｉの含有量を最適化することにより溶接金属中と
母材成分と成分バランスを図り飛来海塩粒子に対する耐
食性向上を図る方法を見出した。さらに、本発明者ら
は、従来の耐候性鋼の耐候性向上に有効であったＣｒ
が、高濃度海塩粒子環境下では、むしろ耐候性に対して
顕著に悪影響をもたらすことが判り、ワイヤ中のＣｒ量
を規制することが必要であることを見いだした。
ｉ−Ｔｉ系高耐候性鋼と溶接金属をの成分バランスとそ
れによって生ずる接触電位を原因とする腐食発生挙動に
ついて鋭意検討し、溶接ワイヤ成分中、特にＮｉ、Ｃ
ｕ、Ｔｉの含有量を最適化することにより溶接金属中と
母材成分と成分バランスを図り飛来海塩粒子に対する耐
食性向上を図る方法を見出した。さらに、本発明者ら
は、従来の耐候性鋼の耐候性向上に有効であったＣｒ
が、高濃度海塩粒子環境下では、むしろ耐候性に対して
顕著に悪影響をもたらすことが判り、ワイヤ中のＣｒ量
を規制することが必要であることを見いだした。
【０００９】本発明は上記知見に基づくものであり、そ
の要旨とするところは、以下の通りである。Ｃｕ−Ｎｉ
−Ｔｉ系高耐候性鋼材をガスシールドアーク溶接する際
に用られるフラックス入りワイヤであって、フラックス
中にワイヤ全重量に対する重量％で、ＴｉＯ２：３．５
〜８％を含有し、外皮およびフラックス中の合計で重量
％で、Ｃ：０．０３〜０．１５％、Ｓｉ：０．１〜１
％、Ｍｎ：０．８〜３％、Ｐ：０．０３％以下、Ｎｉ：
１〜５．５％、Ｃｕ：０．３〜１％を含有し、Ｓ：０．
０１％以下、Ｃｒ：０．０５％以下に規制したことを特
徴とするガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイ
ヤ。
の要旨とするところは、以下の通りである。Ｃｕ−Ｎｉ
−Ｔｉ系高耐候性鋼材をガスシールドアーク溶接する際
に用られるフラックス入りワイヤであって、フラックス
中にワイヤ全重量に対する重量％で、ＴｉＯ２：３．５
〜８％を含有し、外皮およびフラックス中の合計で重量
％で、Ｃ：０．０３〜０．１５％、Ｓｉ：０．１〜１
％、Ｍｎ：０．８〜３％、Ｐ：０．０３％以下、Ｎｉ：
１〜５．５％、Ｃｕ：０．３〜１％を含有し、Ｓ：０．
０１％以下、Ｃｒ：０．０５％以下に規制したことを特
徴とするガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイ
ヤ。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。まず、本発明のガスシールドアーク溶接用
フラックス入りワイヤにおける化学組成の限定理由とそ
の作用について述べる。
て説明する。まず、本発明のガスシールドアーク溶接用
フラックス入りワイヤにおける化学組成の限定理由とそ
の作用について述べる。
【００１１】ＴｉＯ２：３．５〜８．０％ ＴｉＯ２はフラックス中に含有され、アーク安定剤であ
るとともに、スラグ生成剤の主成分を構成する。溶接時
は溶接金属を被包し、大気から遮断する。また、適度な
粘性により全姿勢溶接を可能にする。加えて、ＴｉＯ２
は溶融プール形成時に一部が還元され、Ｔｉを生成し、
さらに凝固過程において、窒化物や酸化物を形成させ
る。これらの窒化物や酸化物が溶接金属のフェライト相
内に微細かつ均一に分散することによって耐候性が向上
すると共に、粒内フェライトの生成核ともなり、溶接金
属の高靭性化を促す効果がある。
るとともに、スラグ生成剤の主成分を構成する。溶接時
は溶接金属を被包し、大気から遮断する。また、適度な
粘性により全姿勢溶接を可能にする。加えて、ＴｉＯ２
は溶融プール形成時に一部が還元され、Ｔｉを生成し、
さらに凝固過程において、窒化物や酸化物を形成させ
る。これらの窒化物や酸化物が溶接金属のフェライト相
内に微細かつ均一に分散することによって耐候性が向上
すると共に、粒内フェライトの生成核ともなり、溶接金
属の高靭性化を促す効果がある。
【００１２】上記のことから、ＴｉＯ２を主成分とする
スラグ生成剤の添加量がワイヤ全重量に対して３．５％
未満では，立向溶接でのビード形成ができないと共に溶
接継手部の耐候性が劣る。一方、８％を超えると、Ｔｉ
酸化物が粗大な介在物となり、溶接金属の低温靭性が劣
化する。加えて、溶融金属の凝固時にスラグ巻き込み欠
陥を生じさせやすく、溶接金属の機械的性質や耐候性を
阻害する。そのためＴｉＯ２の添加量をワイヤ全重量に
対する割合で３．５〜８％とした。
スラグ生成剤の添加量がワイヤ全重量に対して３．５％
未満では，立向溶接でのビード形成ができないと共に溶
接継手部の耐候性が劣る。一方、８％を超えると、Ｔｉ
酸化物が粗大な介在物となり、溶接金属の低温靭性が劣
化する。加えて、溶融金属の凝固時にスラグ巻き込み欠
陥を生じさせやすく、溶接金属の機械的性質や耐候性を
阻害する。そのためＴｉＯ２の添加量をワイヤ全重量に
対する割合で３．５〜８％とした。
【００１３】以下の成分は外皮およびフラックス中の合
計における分量である。 Ｃ：０．０３〜０．１５％ Ｃは溶接金属の強度、靱性を確保するための合金成分と
して添加される。０．０３％未満では溶接金属の強度不
足およびミクロ組織の粗大化により、靱性が阻害され
る。一方、Ｃを０．１５％を超えて添加すると、溶接金
属の強度上昇が過剰となり、靱性が劣化する。以上の理
由により、Ｃの添加量をワイヤ全重量に対する割合で
０．０３〜０．１５％とした。
計における分量である。 Ｃ：０．０３〜０．１５％ Ｃは溶接金属の強度、靱性を確保するための合金成分と
して添加される。０．０３％未満では溶接金属の強度不
足およびミクロ組織の粗大化により、靱性が阻害され
る。一方、Ｃを０．１５％を超えて添加すると、溶接金
属の強度上昇が過剰となり、靱性が劣化する。以上の理
由により、Ｃの添加量をワイヤ全重量に対する割合で
０．０３〜０．１５％とした。
【００１４】Ｓｉ：０．１〜１％ Ｓｉは脱酸剤として溶接金属中の酸素量を低減させ、靱
性を向上させる効果があるとともに、溶接金属中に残留
し、合金成分として溶接金属の強度および靱性を確保す
るために添加される。また、脱酸反応で生成するＳｉＯ
２はビード全体を均一に被包するためのスラグとなる。
しかし，添加量がワイヤ全重量に対して、０．１％未満
では溶接金属の強度が不足になることに加え、スラグに
よる溶接ビードの被包が不十分になりやすい。一方１％
を超えて添加すると，溶接金属中への歩留りが過剰とな
り、低温靭性を劣化させるとともに、溶融スラグに凝固
むらを生じさせる。以上の理由により、Ｓｉの添加量を
ワイヤ全重量に対して、０．１〜１％とした。
性を向上させる効果があるとともに、溶接金属中に残留
し、合金成分として溶接金属の強度および靱性を確保す
るために添加される。また、脱酸反応で生成するＳｉＯ
２はビード全体を均一に被包するためのスラグとなる。
しかし，添加量がワイヤ全重量に対して、０．１％未満
では溶接金属の強度が不足になることに加え、スラグに
よる溶接ビードの被包が不十分になりやすい。一方１％
を超えて添加すると，溶接金属中への歩留りが過剰とな
り、低温靭性を劣化させるとともに、溶融スラグに凝固
むらを生じさせる。以上の理由により、Ｓｉの添加量を
ワイヤ全重量に対して、０．１〜１％とした。
【００１５】Ｍｎ：１〜３％ Ｍｎも脱酸剤として溶接金属中の酸素量を低減させ、靱
性を向上させる効果があるともに、溶接金属中に残留
し、合金成分として溶接金属の強度および靱性を確保す
るために添加される。また、脱酸反応で生成するＭｎＯ
は溶融スラグの凝固むらをなくし、スラグをビード表面
に薄く均一に被包させるのに非常に効果的である。その
他、アーク安定剤としての役割もある。添加量がワイヤ
全重量に対して１％未満では，脱酸が不十分となり、靱
性が劣化する。また、歩留りが不足するために十分な溶
接金属の強度が得られないばかりか、スラグの被包性に
悪影響を及ぼす。一方、３％を超えて添加すると、溶接
金属へ歩留りが過剰となり、強度過剰となり溶接金属の
靱性を劣化させる。以上の理由により、Ｍｎの添加量を
ワイヤ全重量に対する割合で１〜３％とした。
性を向上させる効果があるともに、溶接金属中に残留
し、合金成分として溶接金属の強度および靱性を確保す
るために添加される。また、脱酸反応で生成するＭｎＯ
は溶融スラグの凝固むらをなくし、スラグをビード表面
に薄く均一に被包させるのに非常に効果的である。その
他、アーク安定剤としての役割もある。添加量がワイヤ
全重量に対して１％未満では，脱酸が不十分となり、靱
性が劣化する。また、歩留りが不足するために十分な溶
接金属の強度が得られないばかりか、スラグの被包性に
悪影響を及ぼす。一方、３％を超えて添加すると、溶接
金属へ歩留りが過剰となり、強度過剰となり溶接金属の
靱性を劣化させる。以上の理由により、Ｍｎの添加量を
ワイヤ全重量に対する割合で１〜３％とした。
【００１６】Ｐ：０．０３％以下 Ｐは不純物として外皮の鋼などに必ず存在するが、耐候
性を向上するのに有効な元素である。しかしながら、
０．０３％を越えると、高温割れが発生し易くなったり
溶接金属の靭性を劣化させたりするため、０．０３％以
下に制限する必要がある。
性を向上するのに有効な元素である。しかしながら、
０．０３％を越えると、高温割れが発生し易くなったり
溶接金属の靭性を劣化させたりするため、０．０３％以
下に制限する必要がある。
【００１７】Ｃｕ：０．３〜１％ Ｃｕは鋼中Ｆｅとともに溶出し、さび層の形成時にさび
粒子の結晶化・粗大化を抑制し、さび層の緻密さを保持
するため、高濃度飛来海塩粒子環境下における耐候性を
向上させるのに不可欠な元素である。また、ワイヤの通
電性と送給性の安定化のためワイヤ表面にＣｕめっきを
施すことによってもワイヤ成分に加わる。０．３％以上
の添加でその効果が有効に発揮され、添加量は多ければ
多いほど良いが、１％を超えると高温割れが発生し易く
なると共に靱性が劣化し易く、ワイヤ全重量に対する割
合で０．３〜１％とした。
粒子の結晶化・粗大化を抑制し、さび層の緻密さを保持
するため、高濃度飛来海塩粒子環境下における耐候性を
向上させるのに不可欠な元素である。また、ワイヤの通
電性と送給性の安定化のためワイヤ表面にＣｕめっきを
施すことによってもワイヤ成分に加わる。０．３％以上
の添加でその効果が有効に発揮され、添加量は多ければ
多いほど良いが、１％を超えると高温割れが発生し易く
なると共に靱性が劣化し易く、ワイヤ全重量に対する割
合で０．３〜１％とした。
【００１８】Ｎｉ：１〜５．５％ Ｎｉが溶接金属表面さび層中に０．５％以上含まれる
と、溶接金属中のＮｉはＦｅとともにさび層中に溶出
し、さび層中にほぼ均一に含まれるようになる。する
と、さび層表面に付着した飛来海塩粒子に由来するＣｌ
イオンのさび層／地鉄界面への浸透を抑制し、さび層内
部のＣｌ濃度の上昇を抑制する。それはさび粒子の結晶
化および粗大化を抑制する事になり、さび層の緻密さを
保つ効果をもたらす。また、溶接金属中のＮｉ含有量の
増加に従い、Ｃｌイオンを含んだ水溶液中での乾湿繰り
返し腐食環境で溶接金属の耐食性を向上させる。上述の
ように、さび層中にＮｉを０．５％以上含ませるために
は、溶接金属中にＮｉが１％以上含まれていなければな
らない。Ｎｉのこのような耐候性は含有量が高ければ高
い程良いが、５．５％を超えると、溶接における高温割
れが生じる危険がある事に加え、コスト高にもなる。以
上の理由により、Ｎｉの添加量をワイヤ全重量に対する
割合で１〜５．５％とした。ただし、ガスシールドアー
ク溶接用フラックス入りワイヤに含まれるＮｉは、溶接
した際の溶接金属中への歩留まりがほぼ１００％であ
る。また、好ましくは母材となる鋼材のＮｉ含有量に合
わせてワイヤ中へのＮｉの添加量を鋼材と同等量にした
方がよい。
と、溶接金属中のＮｉはＦｅとともにさび層中に溶出
し、さび層中にほぼ均一に含まれるようになる。する
と、さび層表面に付着した飛来海塩粒子に由来するＣｌ
イオンのさび層／地鉄界面への浸透を抑制し、さび層内
部のＣｌ濃度の上昇を抑制する。それはさび粒子の結晶
化および粗大化を抑制する事になり、さび層の緻密さを
保つ効果をもたらす。また、溶接金属中のＮｉ含有量の
増加に従い、Ｃｌイオンを含んだ水溶液中での乾湿繰り
返し腐食環境で溶接金属の耐食性を向上させる。上述の
ように、さび層中にＮｉを０．５％以上含ませるために
は、溶接金属中にＮｉが１％以上含まれていなければな
らない。Ｎｉのこのような耐候性は含有量が高ければ高
い程良いが、５．５％を超えると、溶接における高温割
れが生じる危険がある事に加え、コスト高にもなる。以
上の理由により、Ｎｉの添加量をワイヤ全重量に対する
割合で１〜５．５％とした。ただし、ガスシールドアー
ク溶接用フラックス入りワイヤに含まれるＮｉは、溶接
した際の溶接金属中への歩留まりがほぼ１００％であ
る。また、好ましくは母材となる鋼材のＮｉ含有量に合
わせてワイヤ中へのＮｉの添加量を鋼材と同等量にした
方がよい。
【００１９】Ｓ：０．０１％以下 Ｓは溶接部の耐候性を劣化させる不可避的不純物であ
る。０．０１％を越えると、耐候性が劣化すると共に、
溶接金属の靭性を劣化させるため、０．０１％以下に制
限する必要がある。
る。０．０１％を越えると、耐候性が劣化すると共に、
溶接金属の靭性を劣化させるため、０．０１％以下に制
限する必要がある。
【００２０】Ｃｒ：０．０５％以下 Ｃｒは耐候性鋼の合金成分として使用されることもある
元素であるが、溶接金属中に含有すると海塩粒子の多い
環境における耐候性を阻害するため、極力低減させるこ
とが好ましい。０．０５％以下であれば、耐候性への阻
害を無視できるので、その量を０．０５％以下に制限し
た。なお、以下とは０％を含むものである。
元素であるが、溶接金属中に含有すると海塩粒子の多い
環境における耐候性を阻害するため、極力低減させるこ
とが好ましい。０．０５％以下であれば、耐候性への阻
害を無視できるので、その量を０．０５％以下に制限し
た。なお、以下とは０％を含むものである。
【００２１】鋼製外皮としては、フラックスの充填およ
び加工性の点から深絞り性の良好な冷間圧延鋼材及び熱
間圧延鋼材が用いられる。また、フラックスの充填率は
特に限定されないが、製造上伸線性を考慮して、ワイヤ
重量に対して１０〜３０％の範囲が最も適当である。な
お，ワイヤの断面形状には何ら制限がなく、２ｍｍ以下
の細径の場合は比較的単純な円筒状のものがよく、また
２．４〜３．２ｍｍ程度の太径ワイヤの場合は、フープ
を内部へ複雑に折込んだ構造のものが一般的である。ま
た、ワイヤ断面に切れ目の無いいわゆるシームレスワイ
ヤにおいては、Ｃｕメッキ処理を施すことも有効であ
り、この場合、ワイヤ中のＣｕ量はメッキ分も含めたワ
イヤ全体の重量で本発明の範囲にあれば同等の効果が得
られる。
び加工性の点から深絞り性の良好な冷間圧延鋼材及び熱
間圧延鋼材が用いられる。また、フラックスの充填率は
特に限定されないが、製造上伸線性を考慮して、ワイヤ
重量に対して１０〜３０％の範囲が最も適当である。な
お，ワイヤの断面形状には何ら制限がなく、２ｍｍ以下
の細径の場合は比較的単純な円筒状のものがよく、また
２．４〜３．２ｍｍ程度の太径ワイヤの場合は、フープ
を内部へ複雑に折込んだ構造のものが一般的である。ま
た、ワイヤ断面に切れ目の無いいわゆるシームレスワイ
ヤにおいては、Ｃｕメッキ処理を施すことも有効であ
り、この場合、ワイヤ中のＣｕ量はメッキ分も含めたワ
イヤ全体の重量で本発明の範囲にあれば同等の効果が得
られる。
【００２２】
【実施例】次に、実施例に基づき本発明を更に具体的に
説明する。鋼製外皮を用い、外皮の中空部にフラックス
を充填後、伸線し、１．２ｍｍ径に仕上げてフラックス
入りワイヤを作成した。ワイヤの成分組成を表１に示
す。
説明する。鋼製外皮を用い、外皮の中空部にフラックス
を充填後、伸線し、１．２ｍｍ径に仕上げてフラックス
入りワイヤを作成した。ワイヤの成分組成を表１に示
す。
【００２３】
【表１】
【００２４】上記ワイヤについて、溶接作業性試験、機
械試験（引張試験、衝撃試験）、および耐食性試験を行
った。溶接作業性試験は表２の溶接条件でガスシールド
アーク溶接を行って、アーク安定性、スパッタ発生量、
およびビード形状について評価を行い、それらの総合評
価を行った。
械試験（引張試験、衝撃試験）、および耐食性試験を行
った。溶接作業性試験は表２の溶接条件でガスシールド
アーク溶接を行って、アーク安定性、スパッタ発生量、
およびビード形状について評価を行い、それらの総合評
価を行った。
【００２５】
【表２】
【００２６】次に、機械試験のために、図１に示す開先
を用い、溶着金属試験を表３の溶接条件で溶接を行い、
試験体を作成した。試験板の化学成分を表４に示す。溶
接後図１に示す位置から引張試験片、およびシャルピー
衝撃試験片を採取し、常温引張試験およびシャルピー衝
撃試験を行って、機械的性質を評価した（ＪＩＳ Ｚ３
１１１に準拠）。なお、引張試験の試験温度は室温（２
０℃）、シャルピー衝撃試験の試験温度は−５℃、およ
び−２０℃で実施した。
を用い、溶着金属試験を表３の溶接条件で溶接を行い、
試験体を作成した。試験板の化学成分を表４に示す。溶
接後図１に示す位置から引張試験片、およびシャルピー
衝撃試験片を採取し、常温引張試験およびシャルピー衝
撃試験を行って、機械的性質を評価した（ＪＩＳ Ｚ３
１１１に準拠）。なお、引張試験の試験温度は室温（２
０℃）、シャルピー衝撃試験の試験温度は−５℃、およ
び−２０℃で実施した。
【００２７】
【表３】
【００２８】
【表４】
【００２９】さらに、溶接金属の高濃度海塩粒子環境に
おける耐食性を評価するために、千葉県富津市臨海部で
暴露試験を７年実施した。なお、その暴露地点は離岸距
離が５ｍ（平均飛来海塩粒子量１．３ｍｇ／ｄｍ2／ｄ
ａｙ）とした。溶接金属の耐候性をさびの外観評点評
価、腐食量から求めた平均板厚減少量の２項目である。
ただし、平均板厚減少量は片面についてのみ行った。さ
びの安定化の状況をさび層の外観評点１〜４で評価し、
４が最良で、安定さびの形成を示した場合であり、１が
層状の剥離さびが認められ、さびの安定化および腐食進
展の防止が期待できない状態を示すという指標により評
価を行った。
おける耐食性を評価するために、千葉県富津市臨海部で
暴露試験を７年実施した。なお、その暴露地点は離岸距
離が５ｍ（平均飛来海塩粒子量１．３ｍｇ／ｄｍ2／ｄ
ａｙ）とした。溶接金属の耐候性をさびの外観評点評
価、腐食量から求めた平均板厚減少量の２項目である。
ただし、平均板厚減少量は片面についてのみ行った。さ
びの安定化の状況をさび層の外観評点１〜４で評価し、
４が最良で、安定さびの形成を示した場合であり、１が
層状の剥離さびが認められ、さびの安定化および腐食進
展の防止が期待できない状態を示すという指標により評
価を行った。
【００３０】溶接は表４に示す化学成分のＣｕ−Ｎｉ−
Ｔｉ系高耐候性鋼板を用い、図２に示すＸ開先に対して
表５の溶接条件で行った。その後、余盛を研削し、溶接
ビードを長手方向とした２０Ｔ×１００Ｗ×２００Ｌ
（ｍｍ）の短冊状にしたものを耐食性暴露試験片とし
た。
Ｔｉ系高耐候性鋼板を用い、図２に示すＸ開先に対して
表５の溶接条件で行った。その後、余盛を研削し、溶接
ビードを長手方向とした２０Ｔ×１００Ｗ×２００Ｌ
（ｍｍ）の短冊状にしたものを耐食性暴露試験片とし
た。
【００３１】
【表５】
【００３２】溶接作業性試験結果を表６に、溶着金属試
験結果を表７に、暴露試験による耐食性評価結果を表８
に示す。
験結果を表７に、暴露試験による耐食性評価結果を表８
に示す。
【００３３】
【表６】
【００３４】
【表７】
【００３５】
【表８】
【００３６】比較例であるＮｏ．６は、ワイヤ中のＴｉ
Ｏ２が３．５％未満であるため、溶接作業性特にスラグ
の被包性が悪く、靱性も大きく不足していた。また、さ
らにＣｒ量が０．０５％超えていることと相まって、安
定さびが形成され難く腐食量が多くなった。
Ｏ２が３．５％未満であるため、溶接作業性特にスラグ
の被包性が悪く、靱性も大きく不足していた。また、さ
らにＣｒ量が０．０５％超えていることと相まって、安
定さびが形成され難く腐食量が多くなった。
【００３７】Ｎｏ．７は、ワイヤ中のＴｉＯ２が８．０
％を超えたことによって溶接金属の酸素量が上昇し、さ
らにＳが０．０１％を超えたため、靱性が大きく劣化し
た。また、ＴｉＯ２が８．０％を超えているため、非金
属介在物が多く、耐食性は十分ではなかった。
％を超えたことによって溶接金属の酸素量が上昇し、さ
らにＳが０．０１％を超えたため、靱性が大きく劣化し
た。また、ＴｉＯ２が８．０％を超えているため、非金
属介在物が多く、耐食性は十分ではなかった。
【００３８】Ｎｏ．８は、ワイヤ中のＭｎが１．０％未
満であるため溶接ビード形状の劣化が生じた。また、Ｍ
ｎ脱酸不足による溶接金属の酸素増加および、Ｐが０．
０３％を超えていることにより靱性が劣化した。また、
Ｃｕが０．３％未満であり、Ｃｒ量が０．０５％を超え
るため耐食性が劣っている。なお、Ｐが０．０３％を超
えているによりすみ肉溶接におけるクレータ部の高温割
れも認められたが、溶着金属試験および暴露試験は可能
であった。
満であるため溶接ビード形状の劣化が生じた。また、Ｍ
ｎ脱酸不足による溶接金属の酸素増加および、Ｐが０．
０３％を超えていることにより靱性が劣化した。また、
Ｃｕが０．３％未満であり、Ｃｒ量が０．０５％を超え
るため耐食性が劣っている。なお、Ｐが０．０３％を超
えているによりすみ肉溶接におけるクレータ部の高温割
れも認められたが、溶着金属試験および暴露試験は可能
であった。
【００３９】Ｎｏ．９はワイヤ中のＳｉが０．１％未満
であるため、溶接作業性が著しく劣化するとともに、脱
酸が不十分となり溶接金属の靱性が低い値となり、さら
にワイヤ中のＣｒ量も０．０５％を超えているため、耐
食性が劣った。
であるため、溶接作業性が著しく劣化するとともに、脱
酸が不十分となり溶接金属の靱性が低い値となり、さら
にワイヤ中のＣｒ量も０．０５％を超えているため、耐
食性が劣った。
【００４０】Ｎｏ．１０は、ワイヤ中のＣが０．０３％
未満であるため、脱酸不足により溶接作業性が劣化する
とともに、溶接金属の強度も不足となった。Ｎｏ．１１
は、ワイヤ中のＮｉが５．５％を超えているため、溶接
作業性、溶着金属試験、Ｘ開先での継手溶接のいずれに
おいても、高温割れが発生し、溶接金属の機械試験およ
び暴露試験は省略した。
未満であるため、脱酸不足により溶接作業性が劣化する
とともに、溶接金属の強度も不足となった。Ｎｏ．１１
は、ワイヤ中のＮｉが５．５％を超えているため、溶接
作業性、溶着金属試験、Ｘ開先での継手溶接のいずれに
おいても、高温割れが発生し、溶接金属の機械試験およ
び暴露試験は省略した。
【００４１】Ｎｏ．１２は、ワイヤ中のＭｎ量が３．０
％を超えているため、強度過剰となり靱性も劣化した。
Ｎｏ．１３は、ワイヤ中のＣｕ量が１．０％を超えるた
め、クレータ部に高温割れが発生した。また、溶接金属
の靱性も劣化した。また、Ｎｉが１．０％未満であるた
め、耐食性も劣った。
％を超えているため、強度過剰となり靱性も劣化した。
Ｎｏ．１３は、ワイヤ中のＣｕ量が１．０％を超えるた
め、クレータ部に高温割れが発生した。また、溶接金属
の靱性も劣化した。また、Ｎｉが１．０％未満であるた
め、耐食性も劣った。
【００４２】一方、本発明例であるＮｏ．１〜５のワイ
ヤでは全姿勢溶接が可能で、良好な溶接作業性を維持し
つつ、強度および靭性のバランスがとれていることが確
認された。また、飛来海塩粒子に対する耐食性にも優れ
ていることが確認された。
ヤでは全姿勢溶接が可能で、良好な溶接作業性を維持し
つつ、強度および靭性のバランスがとれていることが確
認された。また、飛来海塩粒子に対する耐食性にも優れ
ていることが確認された。
【００４３】
【発明の効果】本発明のガスシールドア−ク溶接用フラ
ックス入りワイヤは、以上のように構成されており、全
姿勢溶接において良好な溶接作業性が得られるＴｉＯ２
系フラックス入りワイヤにおいて、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｔｉ系
高耐候性鋼に最適なワイヤ成分とすることによって、優
れた溶接金属性能と溶接金属の飛来海塩粒子に対する優
れた耐食性を付与することが可能になった。
ックス入りワイヤは、以上のように構成されており、全
姿勢溶接において良好な溶接作業性が得られるＴｉＯ２
系フラックス入りワイヤにおいて、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｔｉ系
高耐候性鋼に最適なワイヤ成分とすることによって、優
れた溶接金属性能と溶接金属の飛来海塩粒子に対する優
れた耐食性を付与することが可能になった。
【図１】機械試験片採取要領を表す図である。
【図２】耐食性試験片を採取するために溶接する際の開
先形状である。
先形状である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｃ 38/58 Ｃ２２Ｃ 38/58 (72)発明者 本江 敦忠 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 小山 邦夫 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 Ｆターム(参考） 4E001 AA03 BB06 CA07 DB03 DC01 DC05 EA05 EA07 4E081 BA02 BB05 BB13 CA07 FA14 YB10 4E084 AA02 BA02 BA03 BA05 BA06 BA08 BA29 CA08 GA02 HA04
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃｕ−Ｎｉ−Ｔｉ系高耐候性鋼材をガス
シールドアーク溶接する際に用られるフラックス入りワ
イヤであって、フラックス中にワイヤ全重量に対する重
量％で、 ＴｉＯ２：３．５〜８％ を含有し、外皮およびフラックス中の合計で重量％で、 Ｃ ：０．０３〜０．１５％、 Ｓｉ：０．１〜１％、 Ｍｎ：０．８〜３％、 Ｐ ：０．０３％以下、 Ｎｉ：１〜５．５％、 Ｃｕ：０．３〜１％ を含有し、 Ｓ ：０．０１％以下、 Ｃｒ：０．０５％以下 に規制したことを特徴とするガスシールドアーク溶接用
フラックス入りワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11102831A JP2000288781A (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | Ｃｕ−Ｎｉ−Ｔｉ系高耐候性鋼用フラックス入りワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11102831A JP2000288781A (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | Ｃｕ−Ｎｉ−Ｔｉ系高耐候性鋼用フラックス入りワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000288781A true JP2000288781A (ja) | 2000-10-17 |
Family
ID=14337964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11102831A Withdrawn JP2000288781A (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | Ｃｕ−Ｎｉ−Ｔｉ系高耐候性鋼用フラックス入りワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000288781A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019186797A1 (ja) | 2018-03-28 | 2019-10-03 | 日本製鉄株式会社 | フラックス入りワイヤの製造方法、フラックス入りワイヤ、及び溶接継手の製造方法 |
| WO2019186811A1 (ja) | 2018-03-28 | 2019-10-03 | 日本製鉄株式会社 | フラックス入りワイヤの製造方法、フラックス入りワイヤ、及び溶接継手の製造方法 |
| CN115870591A (zh) * | 2023-02-20 | 2023-03-31 | 天津市金桥焊材科技有限公司 | 一种用于钛-钢异种金属mig焊接工艺方法及使用的焊丝 |
-
1999
- 1999-04-09 JP JP11102831A patent/JP2000288781A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019186797A1 (ja) | 2018-03-28 | 2019-10-03 | 日本製鉄株式会社 | フラックス入りワイヤの製造方法、フラックス入りワイヤ、及び溶接継手の製造方法 |
| WO2019186811A1 (ja) | 2018-03-28 | 2019-10-03 | 日本製鉄株式会社 | フラックス入りワイヤの製造方法、フラックス入りワイヤ、及び溶接継手の製造方法 |
| KR20200108093A (ko) | 2018-03-28 | 2020-09-16 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 플럭스 내포 와이어의 제조 방법, 플럭스 내포 와이어 및 용접 이음의 제조 방법 |
| KR20200108909A (ko) | 2018-03-28 | 2020-09-21 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 플럭스 코어드 와이어의 제조 방법, 플럭스 코어드 와이어, 및 용접 조인트의 제조 방법 |
| CN115870591A (zh) * | 2023-02-20 | 2023-03-31 | 天津市金桥焊材科技有限公司 | 一种用于钛-钢异种金属mig焊接工艺方法及使用的焊丝 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060704 |