JP2001314996A - 耐熱鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ - Google Patents
耐熱鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 良好な溶接作業性及び機械的性質を両立する
ことができる耐熱鋼用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 【解決手段】 耐熱鋼用ガスシールドアーク溶接用フラ
ックス入りワイヤは、ワイヤ全質量に対してスラグ造滓
剤：６．１０乃至９．９０質量％を含有し、鋼製外皮及
びフラックスは総量でワイヤ全質量に対して、Ｃ：０．
２０質量％以下、Ｓｉ：０．０６乃至１．４０質量％、
Ｍｎ：０．５５乃至１．６０質量％、Ｃｕ：０．００４
乃至０．０９０質量％、Ｎｉ：０．００４乃至０．０９
０質量％、Ｃｒ：２．６０質量％以下及びＭｏ：０．３
０乃至１．２０質量％を含有し、更にフラックスはワイ
ヤ全質量に対して、ＴｉＯ2：４．２乃至８．２質量
％、金属弗化物：Ｆ換算値で０．０２５乃至０．２５質
量％及びＭｇ：０．２０乃至１．５０質量％を含有す
る。
ことができる耐熱鋼用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 【解決手段】 耐熱鋼用ガスシールドアーク溶接用フラ
ックス入りワイヤは、ワイヤ全質量に対してスラグ造滓
剤：６．１０乃至９．９０質量％を含有し、鋼製外皮及
びフラックスは総量でワイヤ全質量に対して、Ｃ：０．
２０質量％以下、Ｓｉ：０．０６乃至１．４０質量％、
Ｍｎ：０．５５乃至１．６０質量％、Ｃｕ：０．００４
乃至０．０９０質量％、Ｎｉ：０．００４乃至０．０９
０質量％、Ｃｒ：２．６０質量％以下及びＭｏ：０．３
０乃至１．２０質量％を含有し、更にフラックスはワイ
ヤ全質量に対して、ＴｉＯ2：４．２乃至８．２質量
％、金属弗化物：Ｆ換算値で０．０２５乃至０．２５質
量％及びＭｇ：０．２０乃至１．５０質量％を含有す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＪＩＳ Ｚ３３１８
−１９９１ モリブデン鋼及びクロムモリブデン鋼用マ
グ溶接フラックス入りワイヤに規定されるＹＦＭ−Ｃ、
ＹＦＣＭ−Ｃ、ＹＦ１ＣＭ−Ｃ及びＹＦ２ＣＭ−Ｃ又は
ＡＷＳ Ａ５．２９−１９９８ Specification for
Low−Alloy Steel Electrodes for flux Cored A
rc Weldingに規定されるＡ１、Ａ１Ｍ、Ｂ１、Ｂ１
Ｍ、Ｂ１Ｌ、Ｂ１ＬＭ、Ｂ２、Ｂ２Ｍ、Ｂ２Ｌ、Ｂ２Ｌ
Ｍ、Ｂ２Ｈ、Ｂ２ＨＭ、Ｂ３、Ｂ３Ｍ、Ｂ３Ｌ、Ｂ３Ｌ
Ｍ、Ｂ３Ｈ及びＢ３ＨＭ等の耐熱鋼用ガスシールドアー
ク溶接用フラックス入りワイヤに関し、特に良好な溶接
作業性と強度及び靭性等の機械的性質とを両立させた耐
熱鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
に関する。
−１９９１ モリブデン鋼及びクロムモリブデン鋼用マ
グ溶接フラックス入りワイヤに規定されるＹＦＭ−Ｃ、
ＹＦＣＭ−Ｃ、ＹＦ１ＣＭ−Ｃ及びＹＦ２ＣＭ−Ｃ又は
ＡＷＳ Ａ５．２９−１９９８ Specification for
Low−Alloy Steel Electrodes for flux Cored A
rc Weldingに規定されるＡ１、Ａ１Ｍ、Ｂ１、Ｂ１
Ｍ、Ｂ１Ｌ、Ｂ１ＬＭ、Ｂ２、Ｂ２Ｍ、Ｂ２Ｌ、Ｂ２Ｌ
Ｍ、Ｂ２Ｈ、Ｂ２ＨＭ、Ｂ３、Ｂ３Ｍ、Ｂ３Ｌ、Ｂ３Ｌ
Ｍ、Ｂ３Ｈ及びＢ３ＨＭ等の耐熱鋼用ガスシールドアー
ク溶接用フラックス入りワイヤに関し、特に良好な溶接
作業性と強度及び靭性等の機械的性質とを両立させた耐
熱鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガスシールドアーク溶接は被覆ア
ーク溶接に比較して高能率な溶接が可能なことから、耐
熱鋼の溶接においてその適用が増加している。ガスシー
ルドアーク溶接用ワイヤには、ソリッドワイヤとフラッ
クス入りワイヤとがある。フラックス入りワイヤは、ソ
リッドワイヤに比較してスパッタが少なくビード表面が
スラグに覆われることにより、ビード外観又は形状が良
好であるうえ、更に立向き又は上向き等の不自然な溶接
姿勢においても溶接作業性が良好である等の種々の長所
を有している。しかしながら、フラックス入りワイヤは
溶接金属の機械的性質のうち、特に靭性がソリッドワイ
ヤと比較して低下する傾向にある。この原因としては、
例えばルチール系フラックス入りワイヤにおいては、溶
融金属からの溶融スラグの浮上及び分離が不完全なた
め、一部が非金属介在物として溶接金属中に残留し、結
果として溶接金属中の酸素量が７００乃至９００質量ｐ
ｐｍと極めて多くなるとされている。
ーク溶接に比較して高能率な溶接が可能なことから、耐
熱鋼の溶接においてその適用が増加している。ガスシー
ルドアーク溶接用ワイヤには、ソリッドワイヤとフラッ
クス入りワイヤとがある。フラックス入りワイヤは、ソ
リッドワイヤに比較してスパッタが少なくビード表面が
スラグに覆われることにより、ビード外観又は形状が良
好であるうえ、更に立向き又は上向き等の不自然な溶接
姿勢においても溶接作業性が良好である等の種々の長所
を有している。しかしながら、フラックス入りワイヤは
溶接金属の機械的性質のうち、特に靭性がソリッドワイ
ヤと比較して低下する傾向にある。この原因としては、
例えばルチール系フラックス入りワイヤにおいては、溶
融金属からの溶融スラグの浮上及び分離が不完全なた
め、一部が非金属介在物として溶接金属中に残留し、結
果として溶接金属中の酸素量が７００乃至９００質量ｐ
ｐｍと極めて多くなるとされている。
【０００３】そこで、従来からルチール系フラックス入
りワイヤによる溶接金属の靭性劣化を解決する方法とし
て、溶接金属の脱酸又は組織の微細化が検討されてい
る。
りワイヤによる溶接金属の靭性劣化を解決する方法とし
て、溶接金属の脱酸又は組織の微細化が検討されてい
る。
【０００４】例えば特公昭５９−４４１５９号公報に
は、フラックス中にＭｇ、金属Ｔｉ及びＦｅ−Ｔｉを添
加して溶接金属の低酸素化を図り、溶接金属の靭性を改
善したガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
が示されている。
は、フラックス中にＭｇ、金属Ｔｉ及びＦｅ−Ｔｉを添
加して溶接金属の低酸素化を図り、溶接金属の靭性を改
善したガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
が示されている。
【０００５】また、特公昭５６−６８４０号公報には、
ＴｉＯ及びＴｉＯ2並びにＢ及びＢ2Ｏ3の量を規定する
ことにより、溶接金属の脱酸と組織の微細化とを図り、
大入熱溶接を行っても良好な靭性を得ることが可能なガ
ス被包アーク溶接用複合ワイヤが示されている。
ＴｉＯ及びＴｉＯ2並びにＢ及びＢ2Ｏ3の量を規定する
ことにより、溶接金属の脱酸と組織の微細化とを図り、
大入熱溶接を行っても良好な靭性を得ることが可能なガ
ス被包アーク溶接用複合ワイヤが示されている。
【０００６】更に、特公平８−１３４３２号公報には、
Ｎが靭性に悪影響を及ぼすとの知見から、Ｔｉ、Ｎｉ及
びＢの添加に加えて金属外皮及びフラックス中に添加さ
れる全Ｎ量を制限したガスシールドアーク溶接用フラッ
クス入りワイヤが示されている。
Ｎが靭性に悪影響を及ぼすとの知見から、Ｔｉ、Ｎｉ及
びＢの添加に加えて金属外皮及びフラックス中に添加さ
れる全Ｎ量を制限したガスシールドアーク溶接用フラッ
クス入りワイヤが示されている。
【０００７】また、特公平８−１３４３２号公報及び特
開平５−７７０８６号公報には、Ｎｂ及びＶを微量添加
することにより、強度及び靭性に悪影響を及ぼすフェラ
イト粒の粗大化及びフェライトバンドの発生を抑制した
ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤが示さ
れている。
開平５−７７０８６号公報には、Ｎｂ及びＶを微量添加
することにより、強度及び靭性に悪影響を及ぼすフェラ
イト粒の粗大化及びフェライトバンドの発生を抑制した
ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤが示さ
れている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
５９−４４１５９号公報に示されているように、単なる
Ｍｇ及びＴｉの添加では、溶接金属の低酸素化が達成さ
れず、これによる靭性の改善も得られない。一方、溶接
作業性の面からはスラグ巻込みを発生させると共に、ス
パッタ発生量を増大させたり、ビード形状の劣化を招く
等、フラックス入りワイヤの長所を大きく損なうという
問題点がある。
５９−４４１５９号公報に示されているように、単なる
Ｍｇ及びＴｉの添加では、溶接金属の低酸素化が達成さ
れず、これによる靭性の改善も得られない。一方、溶接
作業性の面からはスラグ巻込みを発生させると共に、ス
パッタ発生量を増大させたり、ビード形状の劣化を招く
等、フラックス入りワイヤの長所を大きく損なうという
問題点がある。
【０００９】また、特公昭５６−６８４０号公報に記載
されたガス被包アーク溶接用複合ワイヤにおいても、特
公昭５９−４４１５９号公報に記載されたフラックス入
りワイヤと同様に、溶接作業性と機械的性質との両立が
できないという問題点がある。
されたガス被包アーク溶接用複合ワイヤにおいても、特
公昭５９−４４１５９号公報に記載されたフラックス入
りワイヤと同様に、溶接作業性と機械的性質との両立が
できないという問題点がある。
【００１０】更に、特公平８−１３４３２号公報では、
溶接作業時のワイヤ突き出し長さの変動によっては、大
気の巻込みを完全に防ぐことができない。この結果とし
て、溶接金属のＮ量が増加してしまい、靭性の改善効果
は不明確であり、また、溶接作業性も格段に優れるもの
ではないという問題点がある。
溶接作業時のワイヤ突き出し長さの変動によっては、大
気の巻込みを完全に防ぐことができない。この結果とし
て、溶接金属のＮ量が増加してしまい、靭性の改善効果
は不明確であり、また、溶接作業性も格段に優れるもの
ではないという問題点がある。
【００１１】また、特公平８−１３４３２号公報及び特
開平５−７７０８６号公報には、Ｎｂ及びＶを微量添加
したガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤが
示されている。確かにＮｂ及びＶの微量添加はフェライ
ト粒及びフェライトバンドの発生を抑制するうえで有効
な技術である。しかし、Ｎｂ及びＶだけでは強度及び靭
性の改善は困難である。更に、溶接作業性の面からはＮ
ｂ及びＶの添加はスラグ剥離性の劣化を引き起こし、本
発明が目標としている良好な溶接作業性及び機械的性質
の両立を達成できるものではない。
開平５−７７０８６号公報には、Ｎｂ及びＶを微量添加
したガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤが
示されている。確かにＮｂ及びＶの微量添加はフェライ
ト粒及びフェライトバンドの発生を抑制するうえで有効
な技術である。しかし、Ｎｂ及びＶだけでは強度及び靭
性の改善は困難である。更に、溶接作業性の面からはＮ
ｂ及びＶの添加はスラグ剥離性の劣化を引き起こし、本
発明が目標としている良好な溶接作業性及び機械的性質
の両立を達成できるものではない。
【００１２】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、良好な溶接作業性及び機械的性質を両立す
ることができる耐熱鋼用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ことを目的とする。
のであって、良好な溶接作業性及び機械的性質を両立す
ることができる耐熱鋼用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ことを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係る耐熱鋼用ガ
スシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤは、鋼製
外皮にフラックスを充填してなる耐熱鋼用ガスシールド
アーク溶接用フラックス入りワイヤにおいて、ワイヤ全
質量に対してスラグ造滓剤：６．１０乃至９．９０質量
％を含有し、前記鋼製外皮及び前記フラックスは総量で
ワイヤ全質量に対して、Ｃ：０．２０質量％以下、Ｓ
ｉ：０．０６乃至１．４０質量％、Ｍｎ：０．５５乃至
１．６０質量％、Ｃｕ：０．００４乃至０．０９０質量
％、Ｎｉ：０．００４乃至０．０９０質量％、Ｃｒ：
２．６０質量％以下及びＭｏ：０．３０乃至１．２０質
量％を含有し、更に前記フラックスはワイヤ全質量に対
して、ＴｉＯ2：４．２乃至８．２質量％、金属弗化
物：Ｆ換算値で０．０２５乃至０．２５質量％及びＭ
ｇ：０．２０乃至１．５０質量％を含有することを特徴
とする。
スシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤは、鋼製
外皮にフラックスを充填してなる耐熱鋼用ガスシールド
アーク溶接用フラックス入りワイヤにおいて、ワイヤ全
質量に対してスラグ造滓剤：６．１０乃至９．９０質量
％を含有し、前記鋼製外皮及び前記フラックスは総量で
ワイヤ全質量に対して、Ｃ：０．２０質量％以下、Ｓ
ｉ：０．０６乃至１．４０質量％、Ｍｎ：０．５５乃至
１．６０質量％、Ｃｕ：０．００４乃至０．０９０質量
％、Ｎｉ：０．００４乃至０．０９０質量％、Ｃｒ：
２．６０質量％以下及びＭｏ：０．３０乃至１．２０質
量％を含有し、更に前記フラックスはワイヤ全質量に対
して、ＴｉＯ2：４．２乃至８．２質量％、金属弗化
物：Ｆ換算値で０．０２５乃至０．２５質量％及びＭ
ｇ：０．２０乃至１．５０質量％を含有することを特徴
とする。
【００１４】この場合、前記鋼製外皮及び前記フラック
スは総量でワイヤ全質量に対して、Ｎｂ：０．００５乃
至０．０５０質量％、Ｖ：０．００５乃至０．０５０質
量％及びＢ：０．００５乃至０．０２０質量％を含有
し、前記鋼製外皮及び前記フラックスにおけるＰの総含
有量は０．０１５質量％以下、Ｓの含有量は０．０１５
質量％以下に制限されていることが好ましい。これによ
り、より一層靭性が向上する。
スは総量でワイヤ全質量に対して、Ｎｂ：０．００５乃
至０．０５０質量％、Ｖ：０．００５乃至０．０５０質
量％及びＢ：０．００５乃至０．０２０質量％を含有
し、前記鋼製外皮及び前記フラックスにおけるＰの総含
有量は０．０１５質量％以下、Ｓの含有量は０．０１５
質量％以下に制限されていることが好ましい。これによ
り、より一層靭性が向上する。
【００１５】また、前記鋼製外皮及び前記フラックスは
総量でワイヤ全質量に対して、Ｔｉ：０．０２乃至０.
２質量％を含有することが好ましい。これにより、更に
一層靭性が向上する。
総量でワイヤ全質量に対して、Ｔｉ：０．０２乃至０.
２質量％を含有することが好ましい。これにより、更に
一層靭性が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について詳
細に説明する。本願発明者等は、第１に、溶接作業性、
特に立向又は上向きといった溶接姿勢でのビード形状に
対して種々検討した。その結果、ビード形状を整える上
で溶融金属とスラグとの両者を同時に調整することが不
可欠であることを見出した。即ち、単に溶融金属の粘性
調整だけを図ったり、又はスラグ量若しくはスラグの構
成成分だけを変えるのみでは、ビード形状を良化できな
い。この知見から得られた具体的なビード形状の調整方
法は下記に示す方法がある。 Ｓｉ、Ｍｎ及びＭｇによる溶融金属の粘性及び流動性
の調整。 スラグの量及び主要構成成分であるＴｉＯ2量、更に
弗化物量を調整することによるスラグ自身の粘性及び流
動性の最適化。
細に説明する。本願発明者等は、第１に、溶接作業性、
特に立向又は上向きといった溶接姿勢でのビード形状に
対して種々検討した。その結果、ビード形状を整える上
で溶融金属とスラグとの両者を同時に調整することが不
可欠であることを見出した。即ち、単に溶融金属の粘性
調整だけを図ったり、又はスラグ量若しくはスラグの構
成成分だけを変えるのみでは、ビード形状を良化できな
い。この知見から得られた具体的なビード形状の調整方
法は下記に示す方法がある。 Ｓｉ、Ｍｎ及びＭｇによる溶融金属の粘性及び流動性
の調整。 スラグの量及び主要構成成分であるＴｉＯ2量、更に
弗化物量を調整することによるスラグ自身の粘性及び流
動性の最適化。
【００１７】上述の及びを同時に行うことにより、
立向又は上向といった不自然な溶接姿勢においても、良
好なビード形状が得られることを見出した。
立向又は上向といった不自然な溶接姿勢においても、良
好なビード形状が得られることを見出した。
【００１８】第２に、強度又は靭性等の機械的性質に対
して種々検討した。この結果、上述のＳｉ、Ｍｎ、Ｍｇ
及び弗化物の他にＣ、Ｃｒ及びＭｏが影響を及ぼし、ま
た、 Ｃｕ及びＮｉが強度又は靭性等の機械的性質に対して
重大な影響を及ぼすことを知見した。
して種々検討した。この結果、上述のＳｉ、Ｍｎ、Ｍｇ
及び弗化物の他にＣ、Ｃｒ及びＭｏが影響を及ぼし、ま
た、 Ｃｕ及びＮｉが強度又は靭性等の機械的性質に対して
重大な影響を及ぼすことを知見した。
【００１９】更に、アークの安定性が、実は溶着金属の
偏析度合いも左右しており、アークの安定性が乏しいフ
ラックス入りワイヤにより製作された溶着金属には、合
金成分の偏析が多く、ＰＷＨＴ（Post-Weld heat tre
atment：溶接後熱処理）によるフェライトバンドの発生
を助長させ、結果として強度又は靭性の劣化を引き起こ
していることを見出した。即ち、アークの安定性向上が
溶着金属の機械的性質の向上につながるとの知見から、
アーク安定剤について検討を種々行った。この結果、
主要アーク安定剤であるＴｉＯ2、弗化物及び各量の最
適化することを見出した。上述の乃至を同時に行う
ことにより、本発明が目的とする良好な溶接作業性と機
械的性質との両立が可能となる。
偏析度合いも左右しており、アークの安定性が乏しいフ
ラックス入りワイヤにより製作された溶着金属には、合
金成分の偏析が多く、ＰＷＨＴ（Post-Weld heat tre
atment：溶接後熱処理）によるフェライトバンドの発生
を助長させ、結果として強度又は靭性の劣化を引き起こ
していることを見出した。即ち、アークの安定性向上が
溶着金属の機械的性質の向上につながるとの知見から、
アーク安定剤について検討を種々行った。この結果、
主要アーク安定剤であるＴｉＯ2、弗化物及び各量の最
適化することを見出した。上述の乃至を同時に行う
ことにより、本発明が目的とする良好な溶接作業性と機
械的性質との両立が可能となる。
【００２０】以下、本発明の耐熱鋼用ガスシールドアー
ク溶接用フラックス入りワイヤの数値限定理由について
説明する。
ク溶接用フラックス入りワイヤの数値限定理由について
説明する。
【００２１】スラグ造滓剤：６．１０乃至９．９０質量
％ 本発明において、スラグ造滓剤とは非金属成分のことを
指し、具体的には本発明の特徴の元素でもあるＴｉＯ2
及び弗化物である。この他に、スラグ塩基度の調整並び
にスラグの融点、粘性及び流動性の微調整のために使用
するＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2、ＣａＯ及びＭｇＯ、
アーク状態の微調整に使用するＫ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ及びＬｉ
2Ｏ等も指す。これらをも含めたスラグ造滓剤は、後述
するＴｉＯ2、Ｓｉ、Ｍｎ、弗化物及びＭｇとの複合効
果により、下向き及び水平すみ肉のみならず、立向き又
は上向き溶接におけるビード形状を良好にするうえ、溶
接金属の健全性を高める作用を有している。スラグ造滓
剤の含有量がワイヤ全質量に対して６．１０質量％未満
では、スラグ量が不足してビード表面を覆うことができ
ず、ビード外観が著しく損なわれる。更に立向き又は上
向きといった溶接姿勢ではビード形状が著しい凸ビード
となり、その溶接作業は極めて困難になる。また、スラ
グ量の不足はスラグ剥離性の劣化も引き起こし、部分的
なスラグ焼き付きが発生してスラグ巻込み又は融合不良
といった溶接欠陥発生の原因ともなる。一方、スラグ造
滓剤の含有量がワイヤ全質量に対して９.９０質量％を
超えると、溶融プールが定常的にスラグに覆われてしま
うスラグの先行現象が発生し、やはりスラグ巻込み又は
融合不良といった溶接欠陥発生の原因となる。従って、
スラグ造滓剤の含有量はワイヤ全質量に対して６．１０
乃至９．９０質量％とする。
％ 本発明において、スラグ造滓剤とは非金属成分のことを
指し、具体的には本発明の特徴の元素でもあるＴｉＯ2
及び弗化物である。この他に、スラグ塩基度の調整並び
にスラグの融点、粘性及び流動性の微調整のために使用
するＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2、ＣａＯ及びＭｇＯ、
アーク状態の微調整に使用するＫ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ及びＬｉ
2Ｏ等も指す。これらをも含めたスラグ造滓剤は、後述
するＴｉＯ2、Ｓｉ、Ｍｎ、弗化物及びＭｇとの複合効
果により、下向き及び水平すみ肉のみならず、立向き又
は上向き溶接におけるビード形状を良好にするうえ、溶
接金属の健全性を高める作用を有している。スラグ造滓
剤の含有量がワイヤ全質量に対して６．１０質量％未満
では、スラグ量が不足してビード表面を覆うことができ
ず、ビード外観が著しく損なわれる。更に立向き又は上
向きといった溶接姿勢ではビード形状が著しい凸ビード
となり、その溶接作業は極めて困難になる。また、スラ
グ量の不足はスラグ剥離性の劣化も引き起こし、部分的
なスラグ焼き付きが発生してスラグ巻込み又は融合不良
といった溶接欠陥発生の原因ともなる。一方、スラグ造
滓剤の含有量がワイヤ全質量に対して９.９０質量％を
超えると、溶融プールが定常的にスラグに覆われてしま
うスラグの先行現象が発生し、やはりスラグ巻込み又は
融合不良といった溶接欠陥発生の原因となる。従って、
スラグ造滓剤の含有量はワイヤ全質量に対して６．１０
乃至９．９０質量％とする。
【００２２】Ｃ：０．２０質量％以下 Ｃは溶接金属の強度及び靭性を調整する目的で、金属外
皮及びフラックスのいずれか一方又は双方に添加する。
しかし、Ｃが金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全
質量に対して０．２０質量％を超えて添加されると、溶
接金属の強度が過度に高まり、靭性が極めて低下するう
え、高温割れ又はブローホール等の溶接欠陥を引き起こ
す。従って、Ｃの含有量は金属外皮及びフラックスの総
量でワイヤ全質量に対して０．２０質量％以下とする。
なお、Ｃをフラックスに添加する場合には、グラファイ
ト、クロムカーバイト、Ｓｉ−Ｃ、高Ｃ−Ｆｅ−Ｍｎ及
び高Ｃ−Ｆｅ−Ｃｒ等のＣの単体又は合金類を使用す
る。
皮及びフラックスのいずれか一方又は双方に添加する。
しかし、Ｃが金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全
質量に対して０．２０質量％を超えて添加されると、溶
接金属の強度が過度に高まり、靭性が極めて低下するう
え、高温割れ又はブローホール等の溶接欠陥を引き起こ
す。従って、Ｃの含有量は金属外皮及びフラックスの総
量でワイヤ全質量に対して０．２０質量％以下とする。
なお、Ｃをフラックスに添加する場合には、グラファイ
ト、クロムカーバイト、Ｓｉ−Ｃ、高Ｃ−Ｆｅ−Ｍｎ及
び高Ｃ−Ｆｅ−Ｃｒ等のＣの単体又は合金類を使用す
る。
【００２３】Ｓｉ：０．０６乃至１．４０質量％ Ｓｉは溶接金属を脱酸して強度及び靭性を調整する作用
と、スラグ造滓剤の量を最適化すると共に、Ｍｎ、Ｔｉ
Ｏ2、弗化物及びＭｇと複合添加することによって、ビ
ード形状を整える作用とを有する。このため、金属外皮
及びフラックスのいずれか一方又は双方に添加する。し
かし、Ｓｉの含有量が金属外皮及びフラックスの総量で
ワイヤ全質量に対して０.０６質量％未満では、十分な
脱酸効果が得られず、ブローホール等の溶接欠陥を引き
起こすと共に、また強度及び靭性が得られない。また、
溶融金属の粘性が不足して、立向き又は上向き溶接にお
けるビード形状の劣化を引き起こす。一方、Ｓｉの含有
量が金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に対
して１.４０質量％を超えると、ＰＷＨＴ時の溶接金属
においてフェライト粒の粗大化を助長して靭性が著しく
損なわれる。従って、Ｓｉの含有量は金属外皮及びフラ
ックスの総量でワイヤ全質量に対して０.０６乃至１.４
０質量％とする。なお、Ｓｉを金属外皮及びフラックス
の総量でワイヤ全質量に対して０.１０質量％以上含有
させることにより、溶接金属の脱酸効果が安定化して、
強度及び靭性のばらつきが抑制されるので好ましい。こ
のため、好ましくはＳｉの含有量は金属外皮及びフラッ
クスの総量でワイヤ全質量に対して０.１０乃至１.４０
質量％とする。また、Ｓｉをフラックスに添加する場合
には、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍｎ及びＦｅ−Ｓｉ−
Ｃｒ等の合金類を使用する。
と、スラグ造滓剤の量を最適化すると共に、Ｍｎ、Ｔｉ
Ｏ2、弗化物及びＭｇと複合添加することによって、ビ
ード形状を整える作用とを有する。このため、金属外皮
及びフラックスのいずれか一方又は双方に添加する。し
かし、Ｓｉの含有量が金属外皮及びフラックスの総量で
ワイヤ全質量に対して０.０６質量％未満では、十分な
脱酸効果が得られず、ブローホール等の溶接欠陥を引き
起こすと共に、また強度及び靭性が得られない。また、
溶融金属の粘性が不足して、立向き又は上向き溶接にお
けるビード形状の劣化を引き起こす。一方、Ｓｉの含有
量が金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に対
して１.４０質量％を超えると、ＰＷＨＴ時の溶接金属
においてフェライト粒の粗大化を助長して靭性が著しく
損なわれる。従って、Ｓｉの含有量は金属外皮及びフラ
ックスの総量でワイヤ全質量に対して０.０６乃至１.４
０質量％とする。なお、Ｓｉを金属外皮及びフラックス
の総量でワイヤ全質量に対して０.１０質量％以上含有
させることにより、溶接金属の脱酸効果が安定化して、
強度及び靭性のばらつきが抑制されるので好ましい。こ
のため、好ましくはＳｉの含有量は金属外皮及びフラッ
クスの総量でワイヤ全質量に対して０.１０乃至１.４０
質量％とする。また、Ｓｉをフラックスに添加する場合
には、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍｎ及びＦｅ−Ｓｉ−
Ｃｒ等の合金類を使用する。
【００２４】Ｍｎ：０．５５乃至１．６０質量％ Ｍｎは溶接金属を脱酸して強度及び靭性を調整する作用
と、スラグ造滓剤の量を最適化すると共に、Ｓｉ、Ｔｉ
Ｏ2、弗化物及びＭｇと複合添加することによって、ビ
ード形状を整える作用とを有する。このため、金属外皮
及びフラックスのいずれか一方又は双方に添加する。し
かし、Ｍｎの含有量が金属外皮及びフラックスの総量で
ワイヤ全質量に対して０.５５質量％未満では十分な脱
酸効果が得られず、ブローホール等の溶接欠陥を引き起
こす。また、強度及び靭性が得られない。一方、Ｍｎの
含有量が金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量
に対して１.６０質量％を超えると、溶融金属の流動性
が過度となり、例えば立向き及び上向き等の不自然な溶
接姿勢でのビード形状が著しく劣化し実用に耐えない。
従って、Ｍｎの含有量は金属外皮及びフラックスの総量
でワイヤ全質量に対して０.５５乃至１.６０質量％とす
る。なお、Ｍｎの含有量を金属外皮及びフラックスの総
量でワイヤ全質量に対して１.４５質量％以下にするこ
とにより、ビード形状はより一層良好になる。このた
め、より好ましいＭｎの含有量は金属外皮及びフラック
スの総量でワイヤ全質量に対して０.５５乃至１.４５質
量％である。また、Ｍｎをフラックスに添加する場合に
は、金属Ｍｎ、Ｆｅ−Ｍｎ及びＦｅ−Ｓｉ−Ｍｎ等とい
ったＭｎの金属単体又は合金類を使用する。
と、スラグ造滓剤の量を最適化すると共に、Ｓｉ、Ｔｉ
Ｏ2、弗化物及びＭｇと複合添加することによって、ビ
ード形状を整える作用とを有する。このため、金属外皮
及びフラックスのいずれか一方又は双方に添加する。し
かし、Ｍｎの含有量が金属外皮及びフラックスの総量で
ワイヤ全質量に対して０.５５質量％未満では十分な脱
酸効果が得られず、ブローホール等の溶接欠陥を引き起
こす。また、強度及び靭性が得られない。一方、Ｍｎの
含有量が金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量
に対して１.６０質量％を超えると、溶融金属の流動性
が過度となり、例えば立向き及び上向き等の不自然な溶
接姿勢でのビード形状が著しく劣化し実用に耐えない。
従って、Ｍｎの含有量は金属外皮及びフラックスの総量
でワイヤ全質量に対して０.５５乃至１.６０質量％とす
る。なお、Ｍｎの含有量を金属外皮及びフラックスの総
量でワイヤ全質量に対して１.４５質量％以下にするこ
とにより、ビード形状はより一層良好になる。このた
め、より好ましいＭｎの含有量は金属外皮及びフラック
スの総量でワイヤ全質量に対して０.５５乃至１.４５質
量％である。また、Ｍｎをフラックスに添加する場合に
は、金属Ｍｎ、Ｆｅ−Ｍｎ及びＦｅ−Ｓｉ−Ｍｎ等とい
ったＭｎの金属単体又は合金類を使用する。
【００２５】Ｃｕ：０．００４乃至０．０９０質量％、
Ｎｉ：０．００４乃至０．０９０質量％ Ｃｕ及びＮｉはいずれも溶接金属の強度及び靭性のばら
つきを抑制する作用を有している。金属外皮及びフラッ
クスのいずれか一方又は双方に添加することができる。
しかし、Ｃｕ及びＮｉはいずれも含有量が金属外皮及び
フラックスの総量でワイヤ全質量に対して０.００４質
量％未満では、溶接金属の強度及び靭性のばらつきを抑
制する効果がない。一方、Ｃｕ及びＮｉはいずれも含有
量が金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に対
して０.０９０質量％を超えると、溶接金属の強度が低
下する。従って、Ｃｕの含有量は金属外皮及びフラック
スの総量でワイヤ全質量に対して０．００４乃至０．０
９０質量％とし、Ｎｉの含有量は金属外皮及びフラック
スの総量でワイヤ全質量に対して０．００４乃至０．０
９０質量％とする。なお、Ｃｕ又はＮｉをフラックスに
添加する場合には、金属Ｃｕ又は金属Ｎｉ等の金属単体
又は各種の合金類を使用する。また、シームレスワイヤ
の場合には、Ｃｕめっき、Ｎｉめっき又はこれらの複合
めっき等の各種ワイヤの表面処理により添加してもかま
わない。
Ｎｉ：０．００４乃至０．０９０質量％ Ｃｕ及びＮｉはいずれも溶接金属の強度及び靭性のばら
つきを抑制する作用を有している。金属外皮及びフラッ
クスのいずれか一方又は双方に添加することができる。
しかし、Ｃｕ及びＮｉはいずれも含有量が金属外皮及び
フラックスの総量でワイヤ全質量に対して０.００４質
量％未満では、溶接金属の強度及び靭性のばらつきを抑
制する効果がない。一方、Ｃｕ及びＮｉはいずれも含有
量が金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に対
して０.０９０質量％を超えると、溶接金属の強度が低
下する。従って、Ｃｕの含有量は金属外皮及びフラック
スの総量でワイヤ全質量に対して０．００４乃至０．０
９０質量％とし、Ｎｉの含有量は金属外皮及びフラック
スの総量でワイヤ全質量に対して０．００４乃至０．０
９０質量％とする。なお、Ｃｕ又はＮｉをフラックスに
添加する場合には、金属Ｃｕ又は金属Ｎｉ等の金属単体
又は各種の合金類を使用する。また、シームレスワイヤ
の場合には、Ｃｕめっき、Ｎｉめっき又はこれらの複合
めっき等の各種ワイヤの表面処理により添加してもかま
わない。
【００２６】Ｃｒ：２．６０質量％以下、Ｍｏ：０．３
０乃至１．２０質量％ Ｃｒ及びＭｏはいずれも溶接金属の強度と靭性とを調整
する目的で、金属外皮及びフラックスのいずれか一方又
は双方に添加する。Ｍｏは溶接金属の焼き戻し軟化抵抗
を高め、ＰＷＨＴによる強度低下を抑制する効果を有す
る。なお、これらの成分添加量は溶接金属が被溶接物と
同一成分となるように適宜調整する。しかし、Ｍｏの含
有量が金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に
対して０．３０質量％未満では十分な強度及び靭性が得
られない。一方、Ｃｒの含有量が金属外皮及びフラック
スの総量でワイヤ全質量に対して２.６０質量％を超え
るか、又はＭｏの含有量が金属外皮及びフラックスの総
量でワイヤ全質量に対して１.２０質量％を超えると、
強度が過度に高くなり、かつ焼き戻し脆化が助長されて
靭性が極めて劣化する。従って、Ｃｒの含有量は金属外
皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に対して２.６
０質量％以下、Ｍｏの含有量は金属外皮及びフラックス
の総量でワイヤ全質量に対して０．３０乃至１.２０質
量％とする。なお、Ｃｒ又はＭｏをフラックスに添加す
る場合、Ｆｅ−Ｃｒ、金属Ｃｒ、Ｆｅ−Ｍｏ又は金属Ｍ
ｏ等の金属単体又は合金類を使用する。
０乃至１．２０質量％ Ｃｒ及びＭｏはいずれも溶接金属の強度と靭性とを調整
する目的で、金属外皮及びフラックスのいずれか一方又
は双方に添加する。Ｍｏは溶接金属の焼き戻し軟化抵抗
を高め、ＰＷＨＴによる強度低下を抑制する効果を有す
る。なお、これらの成分添加量は溶接金属が被溶接物と
同一成分となるように適宜調整する。しかし、Ｍｏの含
有量が金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に
対して０．３０質量％未満では十分な強度及び靭性が得
られない。一方、Ｃｒの含有量が金属外皮及びフラック
スの総量でワイヤ全質量に対して２.６０質量％を超え
るか、又はＭｏの含有量が金属外皮及びフラックスの総
量でワイヤ全質量に対して１.２０質量％を超えると、
強度が過度に高くなり、かつ焼き戻し脆化が助長されて
靭性が極めて劣化する。従って、Ｃｒの含有量は金属外
皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に対して２.６
０質量％以下、Ｍｏの含有量は金属外皮及びフラックス
の総量でワイヤ全質量に対して０．３０乃至１.２０質
量％とする。なお、Ｃｒ又はＭｏをフラックスに添加す
る場合、Ｆｅ−Ｃｒ、金属Ｃｒ、Ｆｅ−Ｍｏ又は金属Ｍ
ｏ等の金属単体又は合金類を使用する。
【００２７】ＴｉＯ2 ：４．２乃至８．２質量％ ＴｉＯ2はスラグ形成剤の主要成分であり、アーク安定
剤としても作用する他に、スラグ造滓剤の量を最適化す
ると共に、Ｓｉ、Ｍｎ、弗化物及びＭｇと複合添加する
ことにより、ビード形状を整える作用を有する。このた
め、フラックスに添加する。しかし、ＴｉＯ2の含有量
がワイヤ全質量に対して４.２質量％未満であると、ビ
ード形状が劣化すると共に、アーク安定性が損なわれて
スパッタ発生量が増大し、溶接作業性が実用に耐えな
い。一方、ＴｉＯ2の含有量がワイヤ全質量に対して８.
２質量％を超えると、スラグの粘性が極端に大きくな
り、スラグ巻込み等の溶接欠陥を引き起こす。従って、
ＴｉＯ2の含有量はワイヤ全質量に対して４.２乃至８.
２質量％とする。
剤としても作用する他に、スラグ造滓剤の量を最適化す
ると共に、Ｓｉ、Ｍｎ、弗化物及びＭｇと複合添加する
ことにより、ビード形状を整える作用を有する。このた
め、フラックスに添加する。しかし、ＴｉＯ2の含有量
がワイヤ全質量に対して４.２質量％未満であると、ビ
ード形状が劣化すると共に、アーク安定性が損なわれて
スパッタ発生量が増大し、溶接作業性が実用に耐えな
い。一方、ＴｉＯ2の含有量がワイヤ全質量に対して８.
２質量％を超えると、スラグの粘性が極端に大きくな
り、スラグ巻込み等の溶接欠陥を引き起こす。従って、
ＴｉＯ2の含有量はワイヤ全質量に対して４.２乃至８.
２質量％とする。
【００２８】金属弗化物：Ｆ換算値で０．０２５乃至
０．２５質量％ 金属弗化物は、アーク安定剤として、更に溶融スラグの
粘性を調整してスラグ造滓剤の量を最適化すると共に、
Ｓｉ、Ｍｎ、ＴｉＯ2及びＭｇと複合添加することによ
り、ビード形状を整える作用を有する。また、アーク中
で解離しガス化した弗素ガスが溶融金属の攪拌を促進す
る。この結果、溶融金属からのスラグの浮上及び分離を
促し、溶接金属の酸素量を低減する２次的作用も有す
る。このため、フラックスに添加する。しかし、金属弗
化物の含有量がＦ換算値でワイヤ全質量に対して０.０
２５質量％未満では上述のビード形状を整える効果及び
溶接金属の酸素量を低減する効果を得ることができな
い。また、アークの安定性が損なわれてスパッタ発生量
が増大すると共に、ビード形状が劣化するうえ、靭性が
得られない。一方、金属弗化物の含有量がＦ換算値でワ
イヤ全質量に対して０.２５質量％を超えると、スラグ
の流動性が過剰となり、スラグの被包性が損なわれ、ビ
ード形状が著しく劣化する。従って、金属弗化物の含有
量はＦ換算値でワイヤ全質量に対して０.０２５質量％
乃至０．２５質量％とする。なお、金属弗化物として
は、ＬｉＦ、ＮａＦ、Ｋ2ＳｉＦ6、ＣａＦ2、ＭｇＦ2、
ＢａＦ2又はＣｅＦ3等を使用する。
０．２５質量％ 金属弗化物は、アーク安定剤として、更に溶融スラグの
粘性を調整してスラグ造滓剤の量を最適化すると共に、
Ｓｉ、Ｍｎ、ＴｉＯ2及びＭｇと複合添加することによ
り、ビード形状を整える作用を有する。また、アーク中
で解離しガス化した弗素ガスが溶融金属の攪拌を促進す
る。この結果、溶融金属からのスラグの浮上及び分離を
促し、溶接金属の酸素量を低減する２次的作用も有す
る。このため、フラックスに添加する。しかし、金属弗
化物の含有量がＦ換算値でワイヤ全質量に対して０.０
２５質量％未満では上述のビード形状を整える効果及び
溶接金属の酸素量を低減する効果を得ることができな
い。また、アークの安定性が損なわれてスパッタ発生量
が増大すると共に、ビード形状が劣化するうえ、靭性が
得られない。一方、金属弗化物の含有量がＦ換算値でワ
イヤ全質量に対して０.２５質量％を超えると、スラグ
の流動性が過剰となり、スラグの被包性が損なわれ、ビ
ード形状が著しく劣化する。従って、金属弗化物の含有
量はＦ換算値でワイヤ全質量に対して０.０２５質量％
乃至０．２５質量％とする。なお、金属弗化物として
は、ＬｉＦ、ＮａＦ、Ｋ2ＳｉＦ6、ＣａＦ2、ＭｇＦ2、
ＢａＦ2又はＣｅＦ3等を使用する。
【００２９】Ｍｇ：０．２０乃至１．５０質量％ Ｍｇは強力な脱酸剤であり、溶接金属の脱酸とこれによ
る靭性向上の目的でフラックスに添加する。しかし、Ｍ
ｇの含有量がワイヤ全質量に対して０．２０質量％未満
では十分な脱酸効果を得られず、ブローホールの発生又
は靭性の劣化を引き起こす。また、Ｍｇの含有量がワイ
ヤ全質量に対して１.５０質量％を超えると、スパッタ
の発生量が増大するうえ、溶融金属の流動性が増大して
しまい、スラグ造滓剤の量を最適化すると共に、Ｓｉ、
Ｍｎ、ＴｉＯ2、弗化物及びＭｇの各量を本発明の範囲
内としても、立向き又は上向き溶接時のビード形状を極
めて損ねてしまう。従って、Ｍｇの含有量はワイヤ全質
量に対して０．２０乃至１.５０質量％とする。なお、
Ｍｇ源としては、金属Ｍｇ、Ａｌ−Ｍｇ、Ｓｉ−Ｍｇ又
はＮｉ−Ｍｇといった金属単体又は合金類を使用する。
る靭性向上の目的でフラックスに添加する。しかし、Ｍ
ｇの含有量がワイヤ全質量に対して０．２０質量％未満
では十分な脱酸効果を得られず、ブローホールの発生又
は靭性の劣化を引き起こす。また、Ｍｇの含有量がワイ
ヤ全質量に対して１.５０質量％を超えると、スパッタ
の発生量が増大するうえ、溶融金属の流動性が増大して
しまい、スラグ造滓剤の量を最適化すると共に、Ｓｉ、
Ｍｎ、ＴｉＯ2、弗化物及びＭｇの各量を本発明の範囲
内としても、立向き又は上向き溶接時のビード形状を極
めて損ねてしまう。従って、Ｍｇの含有量はワイヤ全質
量に対して０．２０乃至１.５０質量％とする。なお、
Ｍｇ源としては、金属Ｍｇ、Ａｌ−Ｍｇ、Ｓｉ−Ｍｇ又
はＮｉ−Ｍｇといった金属単体又は合金類を使用する。
【００３０】以上の説明が本発明において、根幹をなす
特徴であり、いずれか１つが欠けても良好な溶接作業性
と強度及び靭性等の機械的性質との両立は達成できな
い。なお、下記に示す元素を更に添加することにより、
強度及び靭性がより一層の安定化すると共に、強度及び
靭性の向上が図れるので好ましい。
特徴であり、いずれか１つが欠けても良好な溶接作業性
と強度及び靭性等の機械的性質との両立は達成できな
い。なお、下記に示す元素を更に添加することにより、
強度及び靭性がより一層の安定化すると共に、強度及び
靭性の向上が図れるので好ましい。
【００３１】Ｎｂ：０．００５乃至０．０５０質量％、
Ｖ：０．００５乃至０．０５０質量％ Ｎｂ及びＶは強力な炭化物形成元素であり、適量の添加
でビードとビードとの境目のＣを固定し、ＰＷＨＴ時の
溶接金属中におけるフェライト粒の粗大化とフェライト
バンドの発生とを抑制して靭性の劣化を抑える作用を有
している。このため、金属外皮及びフラックスのいずれ
か一方又は両方に添加してもよい。添加する場合、Ｎｂ
の含有量が金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質
量に対して０.００５質量％未満又はＶの含有量が金属
外皮及びフラックスの金属外皮及びフラックスの総量で
ワイヤ全質量に対して０.００５質量％未満では、靭性
の劣化を抑える十分な効果が得られない。一方、Ｎｂの
含有量が金属外皮及びフラックスの金属外皮及びフラッ
クスの総量でワイヤ全質量に対して０.０５０質量％を
超えるか、又はＶの含有量が金属外皮及びフラックスの
金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に対して
０.０５０質量％を超えて添加しても特段の効果は認め
られない。従って、Ｎｂの含有量は金属外皮及びフラッ
クスの金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に
対して０.００５乃至０.０５０質量％とし、Ｖの含有量
は金属外皮及びフラックスの金属外皮及びフラックスの
総量でワイヤ全質量に対して０.００５乃至０.０５０質
量％とすることが好ましい。なお、フラックスにＮｂ又
はＶを添加する場合、金属単体又はＦｅ−Ｎｂ若しくは
Ｆｅ−Ｖ等の合金類の他、各種酸化物に含まれる微量成
分としても添加することが可能である。
Ｖ：０．００５乃至０．０５０質量％ Ｎｂ及びＶは強力な炭化物形成元素であり、適量の添加
でビードとビードとの境目のＣを固定し、ＰＷＨＴ時の
溶接金属中におけるフェライト粒の粗大化とフェライト
バンドの発生とを抑制して靭性の劣化を抑える作用を有
している。このため、金属外皮及びフラックスのいずれ
か一方又は両方に添加してもよい。添加する場合、Ｎｂ
の含有量が金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質
量に対して０.００５質量％未満又はＶの含有量が金属
外皮及びフラックスの金属外皮及びフラックスの総量で
ワイヤ全質量に対して０.００５質量％未満では、靭性
の劣化を抑える十分な効果が得られない。一方、Ｎｂの
含有量が金属外皮及びフラックスの金属外皮及びフラッ
クスの総量でワイヤ全質量に対して０.０５０質量％を
超えるか、又はＶの含有量が金属外皮及びフラックスの
金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に対して
０.０５０質量％を超えて添加しても特段の効果は認め
られない。従って、Ｎｂの含有量は金属外皮及びフラッ
クスの金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に
対して０.００５乃至０.０５０質量％とし、Ｖの含有量
は金属外皮及びフラックスの金属外皮及びフラックスの
総量でワイヤ全質量に対して０.００５乃至０.０５０質
量％とすることが好ましい。なお、フラックスにＮｂ又
はＶを添加する場合、金属単体又はＦｅ−Ｎｂ若しくは
Ｆｅ−Ｖ等の合金類の他、各種酸化物に含まれる微量成
分としても添加することが可能である。
【００３２】Ｂ：０．００５乃至０．０２０質量％ Ｂは溶接金属のミクロ組織を微細化して靭性を向上させ
る効果がある。このため、金属外皮及びフラックスのい
ずれか一方又は両方に添加することができる。Ｂを添加
する場合、Ｂの含有量が金属外皮及びフラックスの総量
でワイヤ全質量に対して０.００５質量％では靭性を向
上させる十分な効果が得られない。一方、Ｂの含有量が
金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に対して
０.０２０質量％を超えても、特段の効果は認められな
い。従って、Ｂの含有量は金属外皮及びフラックスの総
量でワイヤ全質量に対して０.００５乃至０.０２０質量
％とすることが好ましい。なお、Ｂをフラックスに添加
する場合、Ｆｅ−Ｂ若しくはＦｅ−Ｓｉ−Ｂ等の合金類
又はＢ2Ｏ3等の酸化物等のいずれの形態で添加すること
も可能である。
る効果がある。このため、金属外皮及びフラックスのい
ずれか一方又は両方に添加することができる。Ｂを添加
する場合、Ｂの含有量が金属外皮及びフラックスの総量
でワイヤ全質量に対して０.００５質量％では靭性を向
上させる十分な効果が得られない。一方、Ｂの含有量が
金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に対して
０.０２０質量％を超えても、特段の効果は認められな
い。従って、Ｂの含有量は金属外皮及びフラックスの総
量でワイヤ全質量に対して０.００５乃至０.０２０質量
％とすることが好ましい。なお、Ｂをフラックスに添加
する場合、Ｆｅ−Ｂ若しくはＦｅ−Ｓｉ−Ｂ等の合金類
又はＢ2Ｏ3等の酸化物等のいずれの形態で添加すること
も可能である。
【００３３】Ｐの総含有量：０．０１５質量％以下に制
限、Ｓの総含有量：０．０１５質量％以下に制限 Ｐ及びＳは溶接金属のＰＷＨＴによる脆化を引き起こす
成分であり、これらを制限することは靭性の安定化又は
向上のために好ましい。従って、Ｐの総含有量を金属外
皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に対して０．０
１５質量％以下に制限し、Ｓの総含有量を金属外皮及び
フラックスの総量でワイヤ全質量に対して０．０１５質
量％以下に制限してもよい。
限、Ｓの総含有量：０．０１５質量％以下に制限 Ｐ及びＳは溶接金属のＰＷＨＴによる脆化を引き起こす
成分であり、これらを制限することは靭性の安定化又は
向上のために好ましい。従って、Ｐの総含有量を金属外
皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に対して０．０
１５質量％以下に制限し、Ｓの総含有量を金属外皮及び
フラックスの総量でワイヤ全質量に対して０．０１５質
量％以下に制限してもよい。
【００３４】Ｔｉ：０．０２乃至０.２質量％ Ｔｉはアークの安定化及び溶接金属の脱酸を目的とし
て、金属外皮及びフラックスのいずれか一方又は両方に
添加することができる。Ｔｉを添加する場合、Ｔｉの含
有量が金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に
対して０．０２質量％未満では、アークの安定化及び溶
接金属の脱酸について十分な効果を得ることができな
い。一方、Ｔｉの含有量が金属外皮及びフラックスの総
量でワイヤ全質量に対して０.２質量％を超えても、特
段の効果は認められない。従って、Ｔｉの含有量は金属
外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に対して０．
０２乃至０.２質量％とすることが好ましい。なお、Ｔ
ｉをフラックスに添加する場合、金属Ｔｉ又はＦｅ−Ｔ
ｉ等の金属単体又は合金類を使用する。
て、金属外皮及びフラックスのいずれか一方又は両方に
添加することができる。Ｔｉを添加する場合、Ｔｉの含
有量が金属外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に
対して０．０２質量％未満では、アークの安定化及び溶
接金属の脱酸について十分な効果を得ることができな
い。一方、Ｔｉの含有量が金属外皮及びフラックスの総
量でワイヤ全質量に対して０.２質量％を超えても、特
段の効果は認められない。従って、Ｔｉの含有量は金属
外皮及びフラックスの総量でワイヤ全質量に対して０．
０２乃至０.２質量％とすることが好ましい。なお、Ｔ
ｉをフラックスに添加する場合、金属Ｔｉ又はＦｅ−Ｔ
ｉ等の金属単体又は合金類を使用する。
【００３５】なお、シールドガスとしては、１００％Ｃ
Ｏ2ガスの他、ＡｒとＣＯ2との混合ガス、ＡｒとＯ2と
の混合ガス並びにＡｒ、ＣＯ2及びＯ2の３種混合ガス等
の、いずれの組成のガスでも使用可能である。また、鋼
製外皮は軟鋼及び合金鋼のいずれのものでも使用するこ
とができる。更に鋼製外皮の断面形状は特に限定される
ものではなく、合わせ目があってもなくてもよい。な
お、合わせ目がない断面形状の場合、本発明の主要要件
の１つであるＣｕ及びＮｉ成分をワイヤ表面にめっきし
て添加することも可能である。
Ｏ2ガスの他、ＡｒとＣＯ2との混合ガス、ＡｒとＯ2と
の混合ガス並びにＡｒ、ＣＯ2及びＯ2の３種混合ガス等
の、いずれの組成のガスでも使用可能である。また、鋼
製外皮は軟鋼及び合金鋼のいずれのものでも使用するこ
とができる。更に鋼製外皮の断面形状は特に限定される
ものではなく、合わせ目があってもなくてもよい。な
お、合わせ目がない断面形状の場合、本発明の主要要件
の１つであるＣｕ及びＮｉ成分をワイヤ表面にめっきし
て添加することも可能である。
【００３６】
【実施例】以下、本発明の範囲に入る耐熱鋼用ガスシー
ルドアーク溶接用フラックス入りワイヤの実施例につい
て、その特性を比較例と比較して具体的に説明する。
ルドアーク溶接用フラックス入りワイヤの実施例につい
て、その特性を比較例と比較して具体的に説明する。
【００３７】第１実施例 下記表１及び２に示す組成の鋼製外皮を使用して下記表
３乃至１８に示すフラックス入りワイヤを製作した。な
お、ワイヤの直径は全て１.２ｍｍとした。なお、下記
表３乃至１８に示す「＜」は未満であることを示し、ま
た、金属弗化物は総Ｆ量として示した。また、表９及び
１０、表１３及び１４並びに表１７及び１８に示したス
ラグ造滓剤を構成するＴｉＯ2、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｚ
ｒＯ2、ＭｇＯ、その他、ＮａＦ、Ｋ2ＳｉＦ6及びＣｅ
Ｆ2並びに総Ｆ量の含有量はワイヤ全質量に対する量で
ある。
３乃至１８に示すフラックス入りワイヤを製作した。な
お、ワイヤの直径は全て１.２ｍｍとした。なお、下記
表３乃至１８に示す「＜」は未満であることを示し、ま
た、金属弗化物は総Ｆ量として示した。また、表９及び
１０、表１３及び１４並びに表１７及び１８に示したス
ラグ造滓剤を構成するＴｉＯ2、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｚ
ｒＯ2、ＭｇＯ、その他、ＮａＦ、Ｋ2ＳｉＦ6及びＣｅ
Ｆ2並びに総Ｆ量の含有量はワイヤ全質量に対する量で
ある。
【００３８】各フラックス入りワイヤを使用して試験板
を作製し、このときの溶接作業性を評価した。また、試
験板の溶着金属の放射線透過試験、ＰＷＨＴ後の溶着金
属の引張試験及び衝撃試験を実施し、引張性能及び衝撃
性能を評価した。図１は本発明の実施例で作製される試
験板を示す断面図である。
を作製し、このときの溶接作業性を評価した。また、試
験板の溶着金属の放射線透過試験、ＰＷＨＴ後の溶着金
属の引張試験及び衝撃試験を実施し、引張性能及び衝撃
性能を評価した。図１は本発明の実施例で作製される試
験板を示す断面図である。
【００３９】試験板の作製方法について説明する。先
ず、突合せ部の開先角度が４５°に形成された１対の鋼
板１を配置し、更に開先の裏面側に裏当材２を配置す
る。そして、上記表３乃至表１８に示す各フラックス入
りワイヤを使用し、下記表１９に示す溶接条件でこの開
先部を表面側から６層１２パスの多層肉盛溶接し、開先
に多層の溶着金属３を形成する。これにより、試験板が
作製される。その後ＰＷＨＴを施し、上述の各試験に供
した。なお、鋼板１については、ワイヤNo.１乃至２３
及び３１乃至５５においては、ＡＳＴＭ Ａ３８７ Ｇ
ｒ．２２を使用し、ワイヤNo.２４乃至２６において
は、ＡＳＴＭ Ａ３８７ Ｇｒ．１１を使用し、ワイヤ
No.２７及び２８においては、ＡＳＴＭ Ａ２０４ Ｇ
ｒ．Ａを使用し、ワイヤNo.２９及び３０においては、
ＡＳＴＭ Ａ３８７ Ｇｒ．Ａを使用した。
ず、突合せ部の開先角度が４５°に形成された１対の鋼
板１を配置し、更に開先の裏面側に裏当材２を配置す
る。そして、上記表３乃至表１８に示す各フラックス入
りワイヤを使用し、下記表１９に示す溶接条件でこの開
先部を表面側から６層１２パスの多層肉盛溶接し、開先
に多層の溶着金属３を形成する。これにより、試験板が
作製される。その後ＰＷＨＴを施し、上述の各試験に供
した。なお、鋼板１については、ワイヤNo.１乃至２３
及び３１乃至５５においては、ＡＳＴＭ Ａ３８７ Ｇ
ｒ．２２を使用し、ワイヤNo.２４乃至２６において
は、ＡＳＴＭ Ａ３８７ Ｇｒ．１１を使用し、ワイヤ
No.２７及び２８においては、ＡＳＴＭ Ａ２０４ Ｇ
ｒ．Ａを使用し、ワイヤNo.２９及び３０においては、
ＡＳＴＭ Ａ３８７ Ｇｒ．Ａを使用した。
【００４０】溶接作業性については、鋼板１を下向溶接
にて作製した上述の試験板の他に、上述の表３及び表１
８に示す各ワイヤを使用して下記表２０に示す溶接条件
で、鋼板１を使用して立向すみ肉溶接を行い、下向及び
立向溶接時のアーク安定性、スラグ剥離性、スパッタ発
生量及びビード形状を官能評価した。
にて作製した上述の試験板の他に、上述の表３及び表１
８に示す各ワイヤを使用して下記表２０に示す溶接条件
で、鋼板１を使用して立向すみ肉溶接を行い、下向及び
立向溶接時のアーク安定性、スラグ剥離性、スパッタ発
生量及びビード形状を官能評価した。
【００４１】溶着金属の放射線試験の評価については、
放射線試験の結果がＪＩＳ１級であれば、良好とし、そ
れ以下を不良とした。一方、溶着金属の引張性能及び衝
撃性能については、ＡＷＳ Ａ５．２９−１９９８及び
ＪＩＳ Ｚ３３１８−１９９１に規定された性能を満足
するかどうかを評価した。引張性能及び衝撃性能の合格
範囲を下記表２１に示す。なお、ワイヤNo.１乃至２３
及び３１乃至５５と、ワイヤNo.２４乃至２６、ワイヤN
o.２７及び２８並びにワイヤNo.２９及び３０とでは溶
接する鋼板が異なるため、引張性能及び衝撃性能の合格
範囲が異なる。
放射線試験の結果がＪＩＳ１級であれば、良好とし、そ
れ以下を不良とした。一方、溶着金属の引張性能及び衝
撃性能については、ＡＷＳ Ａ５．２９−１９９８及び
ＪＩＳ Ｚ３３１８−１９９１に規定された性能を満足
するかどうかを評価した。引張性能及び衝撃性能の合格
範囲を下記表２１に示す。なお、ワイヤNo.１乃至２３
及び３１乃至５５と、ワイヤNo.２４乃至２６、ワイヤN
o.２７及び２８並びにワイヤNo.２９及び３０とでは溶
接する鋼板が異なるため、引張性能及び衝撃性能の合格
範囲が異なる。
【００４２】衝撃試験は、切り込み深さが２ｍｍのＶ字
の切欠が形成された試験片を使用し、０℃の温度で、試
験を３回行い、その平均値を求めた。なお、溶接金属の
化学成分は図１に示すように試験板の溶接金属中央でか
つ板厚中央の位置から直径が１０ｍｍのドリルにて分析
用試料を採取して化学分析することにより求めた。
の切欠が形成された試験片を使用し、０℃の温度で、試
験を３回行い、その平均値を求めた。なお、溶接金属の
化学成分は図１に示すように試験板の溶接金属中央でか
つ板厚中央の位置から直径が１０ｍｍのドリルにて分析
用試料を採取して化学分析することにより求めた。
【００４３】上述の試験結果を表２２乃至表３７に示
す。なお、表２４、２８、３２及び３６に示す放射線透
過試験の備考の欄において、「ＨＣ」は高温割れが生じ
たことを示し、「ＢＨ」はブローホールが発生したこと
を示し、「ＳＩ」はスラグ巻込みが発生したことを示
す。また、表２２、２３、２６、２７、３０、３１及び
３５に示す「＜」は未満であることを示す。
す。なお、表２４、２８、３２及び３６に示す放射線透
過試験の備考の欄において、「ＨＣ」は高温割れが生じ
たことを示し、「ＢＨ」はブローホールが発生したこと
を示し、「ＳＩ」はスラグ巻込みが発生したことを示
す。また、表２２、２３、２６、２７、３０、３１及び
３５に示す「＜」は未満であることを示す。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
【００４７】
【表４】
【００４８】
【表５】
【００４９】
【表６】
【００５０】
【表７】
【００５１】
【表８】
【００５２】
【表９】
【００５３】
【表１０】
【００５４】
【表１１】
【００５５】
【表１２】
【００５６】
【表１３】
【００５７】
【表１４】
【００５８】
【表１５】
【００５９】
【表１６】
【００６０】
【表１７】
【００６１】
【表１８】
【００６２】
【表１９】
【００６３】
【表２０】
【００６４】
【表２１】
【００６５】
【表２２】
【００６６】
【表２３】
【００６７】
【表２４】
【００６８】
【表２５】
【００６９】
【表２６】
【００７０】
【表２７】
【００７１】
【表２８】
【００７２】
【表２９】
【００７３】
【表３０】
【００７４】
【表３１】
【００７５】
【表３２】
【００７６】
【表３３】
【００７７】
【表３４】
【００７８】
【表３５】
【００７９】
【表３６】
【００８０】
【表３７】
【００８１】上記表２２乃至３７に示すように、実施例
No.１乃至３０はスラグ造滓剤、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃ
ｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、ＴｉＯ2、金属弗化物及びＭｇ
の含有量がいずれも本発明の請求項１を満足している。
このため、溶接作業性、放射線性能が良好であり、引張
性能及び衝撃性能はいずれも良好、かつ上記表２１に示
す合格性能を満足するものであった。特に、実施例No.
１及び２を除いた実施例No.３乃至３０はＰ及びＳの含
有量を０．０１５質量％以下に規制し、また、実施例N
o.３乃至２６はＢを０．０５乃至０．０２０質量％の範
囲内で添加し、更に、実施例No.１６及び１７はＴｉを
０．０２乃至０．３質量％の範囲内で添加したものであ
る。これらを以下の４つのグループに分類した。 グループワイヤNo.１及び２：Ｐ、Ｓ制限なし、Ｂ添
加なし、Ｔｉ添加なし グループワイヤNo.２７乃至３０：Ｐ、Ｓ制限あり、
Ｂ添加なし、Ｔｉ添加なし グループワイヤNo.３乃至２６：Ｐ、Ｓ制限あり、Ｂ
添加あり、Ｔｉ添加なし グループワイヤNo.１６及び１７：Ｐ、Ｓ制限あり、
Ｂ添加あり、Ｔｉ添加あり
No.１乃至３０はスラグ造滓剤、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃ
ｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、ＴｉＯ2、金属弗化物及びＭｇ
の含有量がいずれも本発明の請求項１を満足している。
このため、溶接作業性、放射線性能が良好であり、引張
性能及び衝撃性能はいずれも良好、かつ上記表２１に示
す合格性能を満足するものであった。特に、実施例No.
１及び２を除いた実施例No.３乃至３０はＰ及びＳの含
有量を０．０１５質量％以下に規制し、また、実施例N
o.３乃至２６はＢを０．０５乃至０．０２０質量％の範
囲内で添加し、更に、実施例No.１６及び１７はＴｉを
０．０２乃至０．３質量％の範囲内で添加したものであ
る。これらを以下の４つのグループに分類した。 グループワイヤNo.１及び２：Ｐ、Ｓ制限なし、Ｂ添
加なし、Ｔｉ添加なし グループワイヤNo.２７乃至３０：Ｐ、Ｓ制限あり、
Ｂ添加なし、Ｔｉ添加なし グループワイヤNo.３乃至２６：Ｐ、Ｓ制限あり、Ｂ
添加あり、Ｔｉ添加なし グループワイヤNo.１６及び１７：Ｐ、Ｓ制限あり、
Ｂ添加あり、Ｔｉ添加あり
【００８２】これらの４つのグループの衝撃性能を比較
すると、＜≦＜の順番で衝撃性能がより一層良
好になるという傾向が確認された。従って、請求項３を
満足する実施例No.１６及び１７はその特性がより一層
良好なものであった。
すると、＜≦＜の順番で衝撃性能がより一層良
好になるという傾向が確認された。従って、請求項３を
満足する実施例No.１６及び１７はその特性がより一層
良好なものであった。
【００８３】一方、比較例No.５４はＣの含有量が本発
明の上限値を超えており、溶接作業性に支障はなかった
ものの、溶着金属にＣに起因した高温割れ及びブローホ
ールが発生した。この高温割れは溶接直後でも目視で判
別できる長さのものであった。このため、放射線透過試
験のみ実施し、引張試験及び衝撃試験は実施しなかっ
た。
明の上限値を超えており、溶接作業性に支障はなかった
ものの、溶着金属にＣに起因した高温割れ及びブローホ
ールが発生した。この高温割れは溶接直後でも目視で判
別できる長さのものであった。このため、放射線透過試
験のみ実施し、引張試験及び衝撃試験は実施しなかっ
た。
【００８４】比較例No.５５はＳｉの含有量が本発明の
下限値未満であるため、溶接作業性の面では、溶融金属
の粘性が不足し、立向溶接においてビード形状が凸にな
った。即ち、ビード形状が不良であった。また、脱酸不
足となり、ブローホールが発生し、引張性能及び衝撃性
能も上記表２１に示す合格性能を得ることができなかっ
た。比較例No.５６はＳｉの含有量が本発明の上限値を
超えており、溶接作業性の面では、溶融金属の粘性が不
足し、立向溶接においてビード形状が凸になった。即
ち、ビード形状が不良であった。一方、放射線透過試験
で溶接欠陥は発見されなかったものの、ＰＷＨＴにより
溶着金属が脆化し、衝撃性能が上記表２１に示す合格性
能を満足することができなかった。
下限値未満であるため、溶接作業性の面では、溶融金属
の粘性が不足し、立向溶接においてビード形状が凸にな
った。即ち、ビード形状が不良であった。また、脱酸不
足となり、ブローホールが発生し、引張性能及び衝撃性
能も上記表２１に示す合格性能を得ることができなかっ
た。比較例No.５６はＳｉの含有量が本発明の上限値を
超えており、溶接作業性の面では、溶融金属の粘性が不
足し、立向溶接においてビード形状が凸になった。即
ち、ビード形状が不良であった。一方、放射線透過試験
で溶接欠陥は発見されなかったものの、ＰＷＨＴにより
溶着金属が脆化し、衝撃性能が上記表２１に示す合格性
能を満足することができなかった。
【００８５】比較例No.５７はＭｎの含有量が本発明の
下限値未満であり、溶接作業性の面では、立向溶接時
に、ビード形状が凸になった。即ち、ビード形状が不良
であった。また、脱酸不足となり、ブローホールが発生
して放射線性能が不良であった。また、引張性能及び衝
撃性能も上記表２１に示す合格性能を満足することがで
きなかった。比較例No.５８はＭｎの含有量が本発明の
上限値を超えており、溶接作業性の面では、溶融金属の
流動性が過剰となり、立向溶接において、ビード形状が
凸になった。即ち、ビード形状が不良であった。放射線
性能に支障はなく、引張性能及び衝撃性能も上記表２１
に示す合格性能を満足した。
下限値未満であり、溶接作業性の面では、立向溶接時
に、ビード形状が凸になった。即ち、ビード形状が不良
であった。また、脱酸不足となり、ブローホールが発生
して放射線性能が不良であった。また、引張性能及び衝
撃性能も上記表２１に示す合格性能を満足することがで
きなかった。比較例No.５８はＭｎの含有量が本発明の
上限値を超えており、溶接作業性の面では、溶融金属の
流動性が過剰となり、立向溶接において、ビード形状が
凸になった。即ち、ビード形状が不良であった。放射線
性能に支障はなく、引張性能及び衝撃性能も上記表２１
に示す合格性能を満足した。
【００８６】比較例No.５９はＣｕの含有量が本発明の
下限値未満である。このため、衝撃性能に大きなバラツ
キが認められ、衝撃性能の安定性を欠くものであった。
なお、溶接作業性及び放射線性能に支障は認められなか
った。比較例No.６０はＣｕの含有量が本発明の上限値
を超えているので、引張性能が上記表２１に示す合格性
能を満足しなかった。一方、衝撃性能に支障は認められ
なかった。
下限値未満である。このため、衝撃性能に大きなバラツ
キが認められ、衝撃性能の安定性を欠くものであった。
なお、溶接作業性及び放射線性能に支障は認められなか
った。比較例No.６０はＣｕの含有量が本発明の上限値
を超えているので、引張性能が上記表２１に示す合格性
能を満足しなかった。一方、衝撃性能に支障は認められ
なかった。
【００８７】比較例No.６１はＮｉの含有量が本発明の
下限値未満であるので、衝撃性能に大きなバラツキが認
められ、衝撃性能の安定性を欠くものであった。比較例
No.６２はＮｉの含有量が本発明の上限値を超えている
ので、引張性能が上記表２１に示す合格性能を満足する
ことができなかった。なお、溶接作業性、放射線性能及
び衝撃性能には支障が認められなかった。
下限値未満であるので、衝撃性能に大きなバラツキが認
められ、衝撃性能の安定性を欠くものであった。比較例
No.６２はＮｉの含有量が本発明の上限値を超えている
ので、引張性能が上記表２１に示す合格性能を満足する
ことができなかった。なお、溶接作業性、放射線性能及
び衝撃性能には支障が認められなかった。
【００８８】比較例No.６３はＣｒの含有量が本発明の
上限値を超えているので、強度が過度となり、上記表２
１に示す合格性能を満足していない。また、溶着金属の
脆化が助長されたため、靭性も低下した。なお、溶接作
業性及び放射線性能に支障が認められなかった。
上限値を超えているので、強度が過度となり、上記表２
１に示す合格性能を満足していない。また、溶着金属の
脆化が助長されたため、靭性も低下した。なお、溶接作
業性及び放射線性能に支障が認められなかった。
【００８９】比較例No.６４はＭｏの含有量が本発明の
下限値未満であるので、引張性能及び衝撃性能が上記表
２１に示す合格性能を満足していない。溶接作業性及び
放射線性能に支障は認められなかった。比較例No.６５
はＭｏの含有量が本発明の上限を超えているので、強度
が過度となり、上記表２１に示す合格性能を満足してい
ない。また、溶着金属の脆化が助長されたため、靭性も
低下した。なお、溶接作業性及び放射線性能に支障が認
められなかった。
下限値未満であるので、引張性能及び衝撃性能が上記表
２１に示す合格性能を満足していない。溶接作業性及び
放射線性能に支障は認められなかった。比較例No.６５
はＭｏの含有量が本発明の上限を超えているので、強度
が過度となり、上記表２１に示す合格性能を満足してい
ない。また、溶着金属の脆化が助長されたため、靭性も
低下した。なお、溶接作業性及び放射線性能に支障が認
められなかった。
【００９０】比較例No.６６はＴｉＯ2の含有量が本発明
の下限値未満であり、溶接作業性の面においては、アー
ク安定性が悪く、スパッタ発生量が増大し、更に立向溶
接作業時にはビード形状が凸になった。即ち、ビード形
状が不良であった。なお、溶接作業性及び放射線性能に
支障が認められなかった。比較例No.６７はＴｉＯ2の含
有量が本発明の上限値を超えており、溶接作業性の面で
は、立向溶接作業時に、ビード形状が凸になった。即
ち、ビード形状が不良であった。また、スラグ巻込みが
発生し、放射線性能も劣った。
の下限値未満であり、溶接作業性の面においては、アー
ク安定性が悪く、スパッタ発生量が増大し、更に立向溶
接作業時にはビード形状が凸になった。即ち、ビード形
状が不良であった。なお、溶接作業性及び放射線性能に
支障が認められなかった。比較例No.６７はＴｉＯ2の含
有量が本発明の上限値を超えており、溶接作業性の面で
は、立向溶接作業時に、ビード形状が凸になった。即
ち、ビード形状が不良であった。また、スラグ巻込みが
発生し、放射線性能も劣った。
【００９１】比較例No.６８はＭｇの含有量が本発明の
下限値未満であり、溶接作業性の面では、立向溶接作業
時に、ビード形状が凸になった。即ち、ビード形状が不
良であった。また、脱酸不足となりブローホールが発生
し、放射線性能が不良となり、更に衝撃性能も上記表２
１に示す合格性能を満足することができなかった。
下限値未満であり、溶接作業性の面では、立向溶接作業
時に、ビード形状が凸になった。即ち、ビード形状が不
良であった。また、脱酸不足となりブローホールが発生
し、放射線性能が不良となり、更に衝撃性能も上記表２
１に示す合格性能を満足することができなかった。
【００９２】比較例No.６９はＭｇの含有量が本発明の
上限値を超えており、溶接作業性の面では、スパッタ発
生量が増大し、かつ溶融金属の流動性が過剰となり、立
向溶接作業時に、ビード形状が凸になった。即ち、ビー
ド形状が不良であった。なお、引張性能及び衝撃性能に
支障が認められなかった。
上限値を超えており、溶接作業性の面では、スパッタ発
生量が増大し、かつ溶融金属の流動性が過剰となり、立
向溶接作業時に、ビード形状が凸になった。即ち、ビー
ド形状が不良であった。なお、引張性能及び衝撃性能に
支障が認められなかった。
【００９３】比較例No.７０は弗化物の含有量がＦ換算
値で本発明の下限値未満であり、溶接作業性の面では、
アーク安定性が損なわれ、かつ溶融スラグの粘性が調整
できず立向溶接において、ビード形状が凸になった。即
ち、ビード形状が不良であった。更に溶融金属からスラ
グの浮上及び分離が損なわれ、結果として脱酸不足とな
り、衝撃性能について上記表２１に示す合格性能を満足
していない。また、放射線性能もブローホールとスラグ
巻込みとが発生し不良であった。なお、引張性能に支障
は認められなかった。
値で本発明の下限値未満であり、溶接作業性の面では、
アーク安定性が損なわれ、かつ溶融スラグの粘性が調整
できず立向溶接において、ビード形状が凸になった。即
ち、ビード形状が不良であった。更に溶融金属からスラ
グの浮上及び分離が損なわれ、結果として脱酸不足とな
り、衝撃性能について上記表２１に示す合格性能を満足
していない。また、放射線性能もブローホールとスラグ
巻込みとが発生し不良であった。なお、引張性能に支障
は認められなかった。
【００９４】比較例No.７１は弗化物の含有量がＦ換算
値で本発明の上限値を超えており、溶接作業性の面にお
いて、スラグの流動性が過剰となり、結果としてスラグ
の被包性が損なわれ、立向溶接時に、ビード形状が凸に
なった。即ち、ビード形状が不良であった。なお、放射
線性能、引張性能及び衝撃性能に支障が認められなかっ
た。
値で本発明の上限値を超えており、溶接作業性の面にお
いて、スラグの流動性が過剰となり、結果としてスラグ
の被包性が損なわれ、立向溶接時に、ビード形状が凸に
なった。即ち、ビード形状が不良であった。なお、放射
線性能、引張性能及び衝撃性能に支障が認められなかっ
た。
【００９５】比較例No.７２はスラグ造滓剤の含有量が
本発明の下限値未満であり、溶接作業性の面において
は、スラグ量が不足してビード外観が劣化すると共に、
立向溶接においてはビード形状が凸になった。即ち、ビ
ード形状が不良であった。また、スラグ剥離性も損なわ
れ、部分的に焼き付きが発生した。このことから、スラ
グ巻込みが生じ、放射線性能も不良となった。なお、引
張性能及び衝撃性能に支障は認められなかった。
本発明の下限値未満であり、溶接作業性の面において
は、スラグ量が不足してビード外観が劣化すると共に、
立向溶接においてはビード形状が凸になった。即ち、ビ
ード形状が不良であった。また、スラグ剥離性も損なわ
れ、部分的に焼き付きが発生した。このことから、スラ
グ巻込みが生じ、放射線性能も不良となった。なお、引
張性能及び衝撃性能に支障は認められなかった。
【００９６】比較例No.７３はスラグ造滓剤の含有量が
本発明の上限値を超えており、溶接作業性の面では、立
向溶接時に、ビード形状が凸になった。即ち、ビード形
状が不良であった。また、スラグ量が過剰となって、溶
接時にスラグが定常的にビード表面を覆ってしまうスラ
グの先行現象が生じ、このことから、スラグ巻込みが発
生して放射線性能が劣化した。なお、引張性能及び衝撃
性能に支障が認められなかった。
本発明の上限値を超えており、溶接作業性の面では、立
向溶接時に、ビード形状が凸になった。即ち、ビード形
状が不良であった。また、スラグ量が過剰となって、溶
接時にスラグが定常的にビード表面を覆ってしまうスラ
グの先行現象が生じ、このことから、スラグ巻込みが発
生して放射線性能が劣化した。なお、引張性能及び衝撃
性能に支障が認められなかった。
【００９７】比較例No.７４はＳｉ及びＭｎの含有量が
いずれも本発明の下限値未満であり、溶接作業性の面で
は、ビード形状が凸になった。即ち、ビード形状が不良
であった。更に、脱酸不足からブローホールが発生し、
放射線性能が劣化すると共に、引張性能及び衝撃性能も
上記表２１に示す合格性能を満足することができなかっ
た。
いずれも本発明の下限値未満であり、溶接作業性の面で
は、ビード形状が凸になった。即ち、ビード形状が不良
であった。更に、脱酸不足からブローホールが発生し、
放射線性能が劣化すると共に、引張性能及び衝撃性能も
上記表２１に示す合格性能を満足することができなかっ
た。
【００９８】比較例No.７５はＴｉＯ2の含有量が本発明
の下限値未満であると共に、弗化物の含有量が本発明の
上限値を超えている。溶接作業性の面ではスパッタ発生
量が増大すると共に、立向溶接において、ビード形状が
凸になった。即ち、ビード形状が不良であった。なお、
放射線性能、引張性能及び衝撃性能に支障は認められな
かった。
の下限値未満であると共に、弗化物の含有量が本発明の
上限値を超えている。溶接作業性の面ではスパッタ発生
量が増大すると共に、立向溶接において、ビード形状が
凸になった。即ち、ビード形状が不良であった。なお、
放射線性能、引張性能及び衝撃性能に支障は認められな
かった。
【００９９】比較例No.７６はスラグ造滓剤、Ｓｉ及び
Ｍｎの含有量がいずれも本発明の下限値未満であり、溶
接作業性の面では、溶融金属の粘性が不足して立向溶接
においては、ビード形状が凸になった。即ち、ビード形
状が不良であった。また、スラグ被包離性も損なわれ、
部分的に焼き付きが発生し、スラグ巻込みが生じた。こ
のため、放射線性能は不良であった。また、脱酸不足か
らブローホールも発生し、引張性能及び衝撃性能が上記
表２１に示す合格性能を満足しなかった。
Ｍｎの含有量がいずれも本発明の下限値未満であり、溶
接作業性の面では、溶融金属の粘性が不足して立向溶接
においては、ビード形状が凸になった。即ち、ビード形
状が不良であった。また、スラグ被包離性も損なわれ、
部分的に焼き付きが発生し、スラグ巻込みが生じた。こ
のため、放射線性能は不良であった。また、脱酸不足か
らブローホールも発生し、引張性能及び衝撃性能が上記
表２１に示す合格性能を満足しなかった。
【０１００】比較例No.７７はスラグ造滓剤の含有量が
本発明の上限値を超え、ＴｉＯ2の含有量が本発明の下
限値未満であり、溶接作業性の面では、アーク安定性が
損なわれてスパッタ発生量が増大すると共に、立向溶接
においては、ビード形状が凸になった。即ち、ビード形
状が不良であった。また、スラグ量が過剰となり、溶接
時にスラグの先行現象が生じ、スラグ巻込みが発生し、
放射線性能が不良となった。
本発明の上限値を超え、ＴｉＯ2の含有量が本発明の下
限値未満であり、溶接作業性の面では、アーク安定性が
損なわれてスパッタ発生量が増大すると共に、立向溶接
においては、ビード形状が凸になった。即ち、ビード形
状が不良であった。また、スラグ量が過剰となり、溶接
時にスラグの先行現象が生じ、スラグ巻込みが発生し、
放射線性能が不良となった。
【０１０１】比較例No.７８はＳｉの含有量が本発明の
上限値を超え、Ｍｎの含有量が本発明の下限値未満であ
る。溶接作業性の面では、立向溶接において、ビード形
状が凸になった。即ち、ビード形状が不良であった。ま
た、Ｓｉの含有量が過剰であることから、溶着金属の脆
化が著しく、衝撃性能が劣化した。一方、Ｍｎの含有量
が不足していることにより生じた脱酸不足によって、ブ
ローホールも発生し、放射線性能が劣化すると共に、引
張性能及び衝撃性能が上記表２１に示す合格性能を満足
することができなかった。
上限値を超え、Ｍｎの含有量が本発明の下限値未満であ
る。溶接作業性の面では、立向溶接において、ビード形
状が凸になった。即ち、ビード形状が不良であった。ま
た、Ｓｉの含有量が過剰であることから、溶着金属の脆
化が著しく、衝撃性能が劣化した。一方、Ｍｎの含有量
が不足していることにより生じた脱酸不足によって、ブ
ローホールも発生し、放射線性能が劣化すると共に、引
張性能及び衝撃性能が上記表２１に示す合格性能を満足
することができなかった。
【０１０２】第２実施例 第１実施例で使用したフラックス入りワイヤのうち、ワ
イヤNo.１乃至２３を使用し、第１実施例と同様にして
溶接し図１に示す試験板を作製した。この各試験板につ
いて、ＰＷＨＴ後、フェライトバンドの発生の有無の確
認並びに引張試験及び衝撃試験を実施した。なお、ＰＷ
ＨＴは６９０℃で１９時間保持し、その後炉冷した。ま
た、引張試験及び衝撃試験は第１実施例と同様にして行
った。
イヤNo.１乃至２３を使用し、第１実施例と同様にして
溶接し図１に示す試験板を作製した。この各試験板につ
いて、ＰＷＨＴ後、フェライトバンドの発生の有無の確
認並びに引張試験及び衝撃試験を実施した。なお、ＰＷ
ＨＴは６９０℃で１９時間保持し、その後炉冷した。ま
た、引張試験及び衝撃試験は第１実施例と同様にして行
った。
【０１０３】フェライトバンドの発生の有無の確認は、
以下のとおりに行った。即ち、ＰＷＨＴ後、試験板の溶
着金属部分から溶接線方向に対して均等な間隔で、溶着
金属の断面ミクロ組織観察用試験片を６個採取した。そ
して、試験片に研磨及びエッチングした後、これを光学
顕微鏡にて観察し、フェライトバンドの有無を確認し
た。評価は、６断面中にフェライトバンド（偏析）の発
生した面がいくつあるのか、その発生率を下記数式１に
より求めて評価した。
以下のとおりに行った。即ち、ＰＷＨＴ後、試験板の溶
着金属部分から溶接線方向に対して均等な間隔で、溶着
金属の断面ミクロ組織観察用試験片を６個採取した。そ
して、試験片に研磨及びエッチングした後、これを光学
顕微鏡にて観察し、フェライトバンドの有無を確認し
た。評価は、６断面中にフェライトバンド（偏析）の発
生した面がいくつあるのか、その発生率を下記数式１に
より求めて評価した。
【０１０４】
【数１】 発生率＝フェライトバンドが発生した面の数／６
【０１０５】この発生率が３３％未満であるものを合格
とし、発生率が３３％以上のものを不合格とした。この
結果を表３８乃至４１に示す。
とし、発生率が３３％以上のものを不合格とした。この
結果を表３８乃至４１に示す。
【０１０６】
【表３８】
【０１０７】
【表３９】
【０１０８】
【表４０】
【０１０９】
【表４１】
【０１１０】上記表３８乃至４１に示すように、実施例
No.３１乃至５３はいずれもフェライトバンドの発生は
合格範囲にあることが確認された。特に、Ｎｂ及びＶを
積極的に添加した実施例No.３３乃至５３については、
フェライトバンドの発生が認められず、ミクロ組織の安
定性が高く、引張性能及び衝撃性能の安定性がより一層
優れていることが確認された。
No.３１乃至５３はいずれもフェライトバンドの発生は
合格範囲にあることが確認された。特に、Ｎｂ及びＶを
積極的に添加した実施例No.３３乃至５３については、
フェライトバンドの発生が認められず、ミクロ組織の安
定性が高く、引張性能及び衝撃性能の安定性がより一層
優れていることが確認された。
【０１１１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、金
属外皮及びフラックスのいずれか一方又は双方に添加さ
れる組成及び含有量を適切に規定しているので、溶接作
業性並びに強度及び靭性等の機械的性質の両立を達成す
ることができる。
属外皮及びフラックスのいずれか一方又は双方に添加さ
れる組成及び含有量を適切に規定しているので、溶接作
業性並びに強度及び靭性等の機械的性質の両立を達成す
ることができる。
【図１】本発明の実施例で作製される試験板を示す断面
図である。
図である。
１；鋼板 ２；裏当材 ３；溶着金属
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E084 AA02 AA17 BA03 BA04 BA05 BA06 BA08 BA09 BA11 BA12 BA13 BA14 CA03 CA25 CA26 DA10 GA05
Claims (3)
- 【請求項１】 鋼製外皮にフラックスを充填してなる耐
熱鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
において、ワイヤ全質量に対してスラグ造滓剤：６．１
０乃至９．９０質量％を含有し、前記鋼製外皮及び前記
フラックスは総量でワイヤ全質量に対して、Ｃ：０．２
０質量％以下、Ｓｉ：０．０６乃至１．４０質量％、Ｍ
ｎ：０．５５乃至１．６０質量％、Ｃｕ：０．００４乃
至０．０９０質量％、Ｎｉ：０．００４乃至０．０９０
質量％、Ｃｒ：２．６０質量％以下及びＭｏ：０．３０
乃至１．２０質量％を含有し、更に前記フラックスはワ
イヤ全質量に対して、ＴｉＯ2：４．２乃至８．２質量
％、金属弗化物：Ｆ換算値で０．０２５乃至０．２５質
量％及びＭｇ：０．２０乃至１．５０質量％を含有する
ことを特徴とする耐熱鋼用ガスシールドアーク溶接用フ
ラックス入りワイヤ。 - 【請求項２】 前記鋼製外皮及び前記フラックスは総量
でワイヤ全質量に対して、Ｎｂ：０．００５乃至０．０
５０質量％、Ｖ：０．００５乃至０．０５０質量％及び
Ｂ：０．００５乃至０．０２０質量％を含有し、前記鋼
製外皮及び前記フラックスにおけるＰの総含有量は０．
０１５質量％以下、Ｓの含有量は０．０１５質量％以下
に制限されていることを特徴とする請求項１に記載の耐
熱鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイ
ヤ。 - 【請求項３】 前記鋼製外皮及び前記フラックスは総量
でワイヤ全質量に対して、Ｔｉ：０．０２乃至０.２質
量％を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載
の耐熱鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワ
イヤ。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2000132798A JP3747237B2 (ja) | 2000-05-01 | 2000-05-01 | 耐熱鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
| US09/824,016 US6479796B2 (en) | 2000-05-01 | 2001-04-03 | Flux-cored wire for gas-shielded arc welding of heat resisting steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000132798A JP3747237B2 (ja) | 2000-05-01 | 2000-05-01 | 耐熱鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001314996A true JP2001314996A (ja) | 2001-11-13 |
| JP3747237B2 JP3747237B2 (ja) | 2006-02-22 |
Family
ID=18641427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000132798A Expired - Lifetime JP3747237B2 (ja) | 2000-05-01 | 2000-05-01 | 耐熱鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
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| US (1) | US6479796B2 (ja) |
| JP (1) | JP3747237B2 (ja) |
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| CN107262964A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-10-20 | 天长市通联焊业有限公司 | 一种高韧性耐磨药芯焊丝 |
| JP2019123017A (ja) * | 2018-01-16 | 2019-07-25 | 株式会社神戸製鋼所 | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
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| US20080093351A1 (en) * | 2006-10-19 | 2008-04-24 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Flux-cored wire for gas shielded arc welding for creep-resisting steels |
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| EP2289661B1 (en) * | 2009-08-27 | 2014-04-02 | Nippon Steel & Sumikin Welding Co., Ltd. | Flux cored wire for gas shielded arc welding of high strength steel |
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| JP6322093B2 (ja) * | 2014-09-03 | 2018-05-09 | 株式会社神戸製鋼所 | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
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| CN112059469B (zh) * | 2018-11-28 | 2021-11-23 | 东莞理工学院 | 一种埋弧焊药芯焊丝的制备方法 |
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- 2000-05-01 JP JP2000132798A patent/JP3747237B2/ja not_active Expired - Lifetime
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- 2001-04-03 US US09/824,016 patent/US6479796B2/en not_active Expired - Lifetime
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