JP2002511023A

JP2002511023A - ガスフローシールド溶接用のフラックスコアワイヤ

Info

Publication number: JP2002511023A
Application number: JP50169799A
Authority: JP
Inventors: ボネ、クリスチアン; ルデイ、ブルーノ
Original assignee: La Soudure Autogene Francaise
Current assignee: Lincoln Electric Co France SA
Priority date: 1997-06-09
Filing date: 1998-05-19
Publication date: 2002-04-09
Also published as: NO317519B1; WO1998056532A1; EP0988130A1; NO995920D0; BR9815543A; EP0988130B1; KR20010013551A; NO995920L; US6300596B1; DE69801910D1; FR2764221A1; CA2291694A1; AU7774698A; US6124569A; CA2291694C; DE69801910T2; ZA984848B; US20010023863A1; FR2764221B1; ES2164427T3

Abstract

(57)【要約】本発明は、外側の金属シースと充填成分を含む中心コアとからなる保護ガスフローのもとでの溶接用の、特にルチルまたはスラッグレスタイプのコアワイヤ、および鋼材構造物たとえばオフショアプラットホームまたは貯蔵タンク上に溶接継手を生成するための、このようなコアワイヤを用いた保護ガスフローのもとでのＭＡＧ溶接方法に関する。その結果得られる溶接継手は改善された衝撃強さおよび靭性を有し、６５ｐｐｍ未満の窒素、３００ｐｐｍから０．１２％の炭素、０．０１％から０．６％のシリコン、０．９％から１．９％のマンガン、２０ｐｐｍから０．０８％のチタン、１ｐｐｍから８０ｐｐｍのボロン、５ｐｐｍから１５０ｐｐｍのアルミニウム、１０ｐｐｍから０．０２％のニオブおよび１０ｐｐｍから０．０２％のバナジウムを含有する。

Description

【発明の詳細な説明】ガスフローシールド溶接用のフラックスコアワイヤ本発明は、ガスのフローによってシールドされた溶接のためのフラックスコアワイヤ、ＭＡＧ（メタルアクティブガス）溶接法、すなわちこのような溶融可能なワイヤを用いたガスシールド溶接法、および前記溶融可能なワイヤを溶融することにより得られる溶接継手に関する。ガスシールド溶接に用いられるフラックスコアワイヤは通常、チューブ状の外側の金属シース（フォイルとも呼ばれる）および充填成分たとえば金属粉を含む中心コアからなる。このようなフラックスコアワイヤは、多くのガスシールド溶接法、特に焼きならしされた構造鋼材、ＴＭＣＰ（加工熱制御プロセス）鋼材、および焼き戻しおよび焼きなましされた鋼材の溶接に使用される。現在、金属作業片、特に構造鋼材作業片のガスシールド溶接法に用いることができる３種のフラックスコアワイヤがある。すなわち「ベーシック」、「ルチル」および「スラグフリー」ワイヤであり、「メタルコア」ワイヤとも呼ばれる。これらの種々のフラックスコアワイヤは、それらが構成される種々の成分の性質によって区別されている。つまり、溶接プロセスに用いられるフラックスコアワイヤの種類に依存して、前記フラックスコアワイヤが軟溶融を受ける傾向が大きいが小さく、アーク安定性が増加または減少し、位置溶接が容易または困難になり、スパッタされる溶融金属の量が増加または減少する、などである。同様に、溶接プロセスに用いられるフラックスコアワイヤの種類に依存して、したがってフラックスコアワイヤが構成される種々の成分の性質および含有量に依存して、得られた溶接部、すなわち堆積された金属の冶金学的性質も大きく変化する。このように、溶接部の性質は、種々の成分、特に酸素、チタン、ニオブ、バナジウム、水素などの元素について、堆積した金属中の含有量に依存することが知られている。例で言えば、下記の表Ｉは、一方で、上述した３つの異なろ種類のフラックスコアワイヤの構成に含有される主成分を、他方で、それらの各々に対して、従来それらから得られる操作上および組成上の結果を示している。上記の表Ｉから、酸化チタン（ＴｉＯ₂）を基本とする「ルチル」タイプのフラックスコアワイヤは、他のタイプのワイヤよりも良好な操作特性を有することが明らかである。すなわち、非常に良好なアーク安定性、溶接中のスパッタがほとんど完全にないことをもたらす、広範囲のパラメーターに対する軸方向スプレーによる溶滴移行の型（ｒｅｇｉｍｅ）、位置溶接において高い堆積速度を可能にする高い融点を有するスラグ、などである。しかし、そのスラグ、すなわちその中心コアが構成される充填成分の組成から、「ルチル」タイプのフラックスコアワイヤは、堆積した金属すなわち達成される溶接部の最適な機械的特性を咀害する傾向がある残留成分（酸素、ニオブ、バナジウムなど）を含む溶接部につながるという欠点がある。より具体的には、堆積した金属中の酸素含有量は、充填粉末中に存在する脱酸成分の性質および量に依存して変わり得るが、「ルチル」タイプのワイヤの場合、例えば「ベーシック」タイプのワイヤの場合と同程度に低いレベルにまで下げることができない。「ルチル」タイプのワイヤを用いて生成された溶接部は、含有物の量が大きいために、延性破壊エネルギーが低いということになる。同様に、「ルチル」タイプのワイヤのスラグは大部分がルチル、すなわち酸化チタン（ＴｉＯ₂）から構成されているため、堆積した金属中にチタンが必ず見出され、その量は、特にアーク中に起こる酸化還元反応（ｏｘｉｄｏ−ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎ）、および溶接池（ｗｅｌｄｐｏｏｌ）中、すなわち溶融金属中で起こる金属−スラグ交換に依存して変化する。従って、堆積した金属中のチタン含有量は望み通りに調整することはできず、存在するすべての化学元素に強く依存する。化学元素は溶接部が有さなければならない機械的特性（引張強さ、降伏強さなど）に依存してバランスされなければならず、機械的特性自体は溶接しなければならない鋼材のタイプに依存する。さらに、堆積した金属中のニオブおよびバナジウムの含有量については、これらの元素が溶接製品の製造に通常用いられる自然の酸化チタン中の不純物として存在するならば、やはりある閾値を下回って下げることはできない。合成の従って相対的に純粋な酸化チタンを用いることで、この問題は部分的に解決されるが、フラックスコアワイヤのコストが著しく上昇ずる損害を与え、非常に複雑なワイヤの製造プロセスのコストがかかる。広範囲に渡る研究が「ルチル」タイプのフラックスコアワイヤの冶金学的特性を改善する目的で行われ、フラックスコアワイヤは「チタン−ボロン」効果を示すという結果になっている。具体的には、堆積した金属中の非常に少量のボロン、一般的には２０ないし６０ｐｐｍの存在が、溶接堆積物が冷却するときのオーステナイト粒界での初析フェライトの出現を著しく遅らせることが明らかになっている。その結果、溶接部がある程度の量のチタンを含むならば、オーステナイトの変態が、フェライトの粒内核生成によって、溶接部中に常に存在する微細な含有物上で起こり得る。非常に微細なフェライト粒子を有ずる構造は、通常「針状フェライト」と呼ばれる：これは、引張り特性（引張強さ、降伏強さなど）および靭性（シャルピーＶノッチ衝撃強さ、ＣＴＯＤなど）を改善する。言い換えれば、溶接部の冷却の間に、チタン−ボロン効果は溶接部の靭性にとって非常に不利益な粗い初析フェライトの形成を阻害して、最終的に針状フェライトタイプの構造をもたらす。その結果、ルチルタイプ（しかし、またスラグフリータイプ）のワイヤを用いて生成された溶接部を、溶接されたままの状態において、ベーシックタイプのワイヤでは適合できなかった最も厳しい工業上の要求に適合させる。しかし、得られた結果は溶接されたままの状態では満足できるものだが、特に非常に厚い作業片を結合する場合に、溶接部が特に溶接物の応力を解放するために必要な溶接後熱処理を受けるときには、同じことは当てはまらない。これは、「チタン−ボロン」ルチルワイヤを用いて生成された溶接部は、次に熱処理を受けると、その冶金学的特性、従って「チタン−ボロン」効果によってもたらされる利益を失うことが、観察されているからである。その結果、いくつかの発行物が、溶接後の熱処理の後の溶接部の挙動を改善することを意図したフラックスコアワイヤ（特にルチルタイプ）用の充填粉末の処方に関する試験を報告している。また、フラックスコアワイヤ中に見出され得る種々の元素の中で、窒素について言及しなければならない。すなわち、文献JP-A-63,220,996は、シースが２２０ｐｐｍの窒素を含有するフラックスコアワイヤについて教示している。また、文献JP-A-63,278,697は、１−１２％の金属フッ化物、０．１−１．５％の金属炭酸塩、０．２−３％の１または複数のミネラルシリケートおよびシリカ塩化物、０．２−２％のシリカ、１−２．５％のマンガン、０．０５−０．３％のチタン、および０．１−１％のマグネシウムを含有するフラックスコアワイヤについて説明している：充填フラックスの重量は、フラックスコアワイヤの全体の重量の１０ないし３０％に相当する。また、文献I.S.I.J.インターナショナル（第３５巻、１９９５年、ＶＯ１０）は、さらに、溶接部の低温衝撃強さは、窒素の含有量を約８０ｐｐｍの好ましい値に達するレベルにまで上げることで改善されることを教示している。しかし、現在のところ、現存するいずれのフラックスコアワイヤ（特にルチルタイプ）も、溶接後熱処理の後に良好な靭性および衝撃強さ特性を有する溶接部を生成しない。したがって、本発明の目的の１つは、上述した問題を解決し、特に、構造鋼材（例えば焼きならしされた）、ＴＭＣＰ、または焼き戻しおよび焼きなましされた鋼材に対するガスシールド溶接用のフラックスコアワイヤ（特にルチルまたはスラグフリータイプ）であって、溶接されたままの状態および応力解放熱処理後の両方において優れた低温靭性および衝撃強さ特性を持つ溶接部を得ることを可能にするフラックスコアワイヤを提供することである。他の目的は、信頼性が高く均質な溶接部、すなわち特に複数のパスの溶接の場合に溶接部の溶融金属の全ての領域において同じ性質を持つ溶接部を得ることを可能にするフラックスコアワイヤを提供することにある。一般的に、もし、溶接部が構成されている種々の成分が、場合によって、互いに独立な固有の作用、または相互に組み合わさった作用（特に相乗作用のタイプ、または逆に対立するタイプ）を持ち得るならば、溶接部の特性は、それらの成分、およびそれらの個々の相対的な特性に依存する。このように、多くの場合、ワイヤおよび／または堆積金属中の特定成分の存在が、そこからもたらされる溶接部のある種の機械的特性に陽の影響を持ち、他の特性に負の影響を持つ。したがって、フラックスコアワイヤの好適な処方を見出すことは、溶接継手、すなわち堆積金属の組成をバランスさせて所定の用途に対する最適な機械的特性、例えば強度および靭性を得ることを要求するのならば、容易に行えることではない。さらに、操作パラメーターを考慮することも必要または不可欠でさえある。これは、良好な冶金学的な妥協を実現するフラックスコアワイヤが、もしワイヤの製造に用いる処方すなわちその組成のために操作上の点から使用が非常に難しいのならば、役に立たないことが用意に理解され得るからである。このため、ベーシックタイプのフラックスコアワイアは、ルチルタイプのフラックスコアワイヤに対して非常に優れた冶金学的な潜在能力を有するが、他方で、操作特性は前記ルチルワイヤのそれらに対して特にアーク安定性、スパッター量、位置溶接の生産性などの点で非常に劣っていると一般に言われている。その結果、ルチルフラックスコアワイヤの冶金学的特性が向上し進歩しているために、このタイプのフラックスコアワイヤは市場において徐々に消えている。従って、冶金学的特性の点だけからでなく、操作特性の点からも許容できるフラックスコアワイヤに対する実際の要求があり、この問題はこれまでのところ解決も、部分的な解決のみもされていない。この間題に直面して、本発明の発明者は、堆積した金属中のある種の基本成分、特に窒素についてのフラックスコアワイヤ中の全体の含有量が、驚くべきことに溶接部の質および特性、特に靭性および衝撃強さに対して極めて重要な役割を果たすことを実証している。より具体的には、本発明者は、良質の溶接部を、特に得られた溶接物の応力を解放するための処理の後で得るためには、一方で、堆積金属中の窒素含有量が低く、他方で、堆積金属中に見出される可能性のある他の成分、例えば、特にアルミニウム、ボロン、ニオブ、バナジウム、マンガン、チタン、炭素、ニッケル、クロム、および特にアルミニウムおよびチタンなどについて、含有量が規定されていることが必要であることを見出している。したがって、本発明は、ガスシールド溶接、好ましくはＭＡＧ溶接用のフラックスコアワイヤであって、少なくとも１つの外側の金属シースと、充填成分を含む少なくとも１つの中心コアとからなり、前記フラックスコアワイヤの全重量に対して、７５ｐｐｍ未満の窒素、好ましくは６０ｐｐｍ未満の窒素、好ましくは５０ｐｐｍ未満の窒素と、０．１ないし１％のシリコン、好ましは０．２％ないし０．９％のシリコン、好ましくは０．２５％ないし０．７５％のシリコンと、１％ないし２．５％のマンガン、好ましくは１．２％ないし２％のマンガン、好ましくは１．４％ないし１８％のマンガンと、７％未満のチタンと、１ｐｐｍないし１１０ｐｐｍのボロン、好ましくは２０ｐｐｍないし９０ｐｐｍのボロン、好ましくは２５ｐｐｍないし７０ｐｐｍまたは２５ｐｐｍないし８０ｐｐｍのボロンと、０．３％未満のアルミニウム、好ましくは１ｐｐｍないし０．２％のアルミニウム、好ましくは５ｐｐｍないし０．１％のアルミニウムと、１０ｐｐｍないし２００ｐｐｍのニオブ、好ましくは１０ｐｐｍないし１３０ｐｐｍのニオブ、好ましくは１０ｐｐｍないし１００ｐｐｍのニオブと、１０ｐｐｍないし２００ｐｐｍのバナジウム、好ましくは１０ｐｐｍないし１３０ｐｐｍのバナジウム、好ましくは１０ｐｐｍないし１００ｐｐｍのバナジウムとを含有することを特徴とするフラックスコアワイヤに関する。本発明の文脈の範囲内で、フラックスコアワイヤ中の所定の成分、例えば窒素の全含有量は、フラックスコアワイヤの種々の構成成分、すなわち一方でシース、他方で種々の充填成分の中の前記所定の成分、例えば窒素の含有量の合計に等しいと仮定する。従って、窒素の場合、窒素（Ｎ₂）の全含有量は以下の式（Ｉ）を適用して求めることができる。ここで、［Ｎ₂］_Tはフラックスコアワイヤ中の全窒素含有量（重量でｐｐｍ）を示し、ｔはフラックスコアワイヤ中の充填割合を示し、以下の式（ＩＩ）によって与えられる。ｔ＝（充填成分の重量）／（充填成分の重量＋シース重量）（ＩＩ）［Ｎ₂］_Sはフラックスコアワイヤの金属シース中の窒素含有量（重量でｐｐｍ）を示し、ｎは、充填成分を形成し窒素を含むと思われる個々の物質１の番号を示し、［Ｎ₂］_jは、個々の物質ｉ中の窒素含有量（重量でｐｐｍ）を示し、［ｉ］は、充填成分の全重量に対する各物質ｉの割合を示す。もちろん、フラックスコアワイヤが構成される他の成分のそれぞれの全含有量は、同様の方法によって求めることができる。場合に依り、本発明に係るフラックスコアワイヤは以下のものを含有する。３００ｐｐｍないし０．１４％の炭素（炭酸塩を除く）、好ましくは０．０３ないし０．１％の炭素、好ましくは０．０３％ないし０．０８％の炭素、および／または、０．２％ないし１％のマグネシウムおよび／またはジルコニウム、好ましくは０．３％ないし０．９％のマグネシウムおよび／またはジルコニウム（Ｚｒ）、好ましくは０．４％ないし０．８％のマグネシウムおよび／またはジルコニウム、および／または、０．０１％ないし０．３５％のナトリウム、カリウムおよび／またはリチウム（存在し得る成分Ｌｉ、ＮａおよびＫの含有量の合計をここでは考える）、好ましくは０．０３％ないし０．３％のナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）および／またはリチウム（Ｌｉ）、好ましくは０．０４％ないし０．２５％のナトリウム、カリウムおよび／またはリチウム、および／または、０．０３％ないし１０％のフッ素（Ｆ）（これは拡散可能な水素に対して有利な効果を有する）、および／または、０．０２％未満のノオウ、リン、スズ、アンチモン、およひ／またはヒ素（存在し得る成分Ｓ、Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂ、およびＡｓのそれぞれの含有量をここでは考えており、前記種々の成分の含有量の合計ではない）、好ましくは１ｐｐｍないし０．０１２％のイオウ、リン、スズ、アンチモン、および／またはヒ素、好ましくは１０ｐｐｍないし０．００９％。さらに、本発明のフラックスコアワイヤは、以下のようなブラスカト（Ｂｒｕｓｃａｔｏ）係数（Ｘ）を有する。Ｘ＝０．１×［Ｐ］＋０．０５×［Ｓｂ］＋０．０４×［Ａｓ］＋０．０１× ［Ｓｎ］、ただし、Ｘ＜２０ｐｐｍ、好ましくはＸ＜１５ｐｐｍ、好ましくはＸ＜１２ｐｐｍであり、［Ｐ］、［Ｓｂ］、［Ａｓ］、および［Ｓｎ］は、フラックスコアワイヤ中のイオウ、アンチモン、ヒ素、およびスズのそれぞれの全量（ｐｐｍ）である。一般に、外側のシースはフラックスコアワイヤの全重量の少なくとも５０％、好ましくはフラックスコアワイヤの全重量の６５ないし９０％に相当する。さらに、フラックスコアワイヤの直径は、通常０．８ｍｍないし２．４ｍｍ、好ましくは１ないし２ｍｍ、好ましくは約１．２ないし約１．６０である。選択された態様または次の当該用途に依存して、フラックスコアワイヤは好ましくはルチル（ＴｉＯ₂）タイプまたは「スラグフリー」タイプである。ルチルタイプワイヤについては、ワイヤ中のＴｉＯ₂含有量は３ないし１２％の範囲で変わり得る。これは約２％ないし７％の範囲のチタンの含有量に対応する。さらに、ルチルフラックスコアワイヤ中のフッ素含有量は、０．０３％ないし０．１５％の範囲、好ましくは０．０５％ないし０．０９％の範囲で変わり得る。「スラグフリー」タイプのワイヤ、または「ベーシック」タイプのワイヤについては、チタン含有量は約８０ｐｐｍないし２００ｐｐｍ、好ましくは１００ないし１０００ｐｐｍ、好ましくは１１０ないし５００ｐｐｍである。他方で、「スラグフリー」フラックスコアワイヤ中のフッ素含有量は、０．０２％ないし０．１５％の範囲、好ましくは０．０３５％ないし０．０９％の範囲で変わり得る。それに対して、「ベーシック」タイプのワイヤについては、ホタル石（ＣａＦ₂）が存在するので、フッ素含有量は１．６ないし１０％の範囲で変わり得る。本発明は、ＭＡＧガスシールド溶接方法にも関する。この方法においては、溶接継手を本発明に係るフラックスコアワイヤの少なくとも一部を溶かして製造し、好ましくはワイヤを６ないし４０ｋＪ・ｃｍ^-1の溶接エネルギーを供給して溶かす。このことから、また本発明の、本発明の方法によって得ることができる溶接継手、特に溶接継手の全重量に対して、８０ｐｐｍ未満の窒素と、０．０２％ないし０．０７％の酸素と、０．０２％ないし０．１２％の炭素と、０．１５％ないし０．６％のシリコンと、１％ないし１．９％のマンガンと、０．０２％未満のイオウと、０．０２％未満のリンと、０．００２５％ないし０．０８％のチタンと、０．０００２％ないし０．００８％のボロンと、０．０３％未満のアルミニウム、好ましくは５ｐｐｍないし１５０ｐｐｍのアルミニウムと、１０ｐｐｍないし０．０２％のニオブと、および１０ｐｐｍないし０．０２％のバナジウムとを含有する溶接継手または堆積金属に関する。炭素（Ｃ）は、種々のミクロ組織の張力および硬度特性に影響する鋼材の基本成分の一つである。従って、引張強さの高い溶接継手を得るためには、溶接継手中の炭素量は相対的に高いことが望ましい。しかし、それは最大値である０．１２重量％を上回ってはならず、それはこれを上回ると高温および低温割れの危険が非常に高まるからである。さらに、炭素が脱酸剤としても作用するならば、酸素の一部を効果的に除去し、その結果適正な靭性を有する溶接継手を得るために、溶接継手中の少なくとも０．０２重量％の最小炭素含有量を満足する必要がある。シリコン（Ｓｉ）は、炭素と同様に、溶接継手の良好な靭性を保証することを可能にし、さらに０．１５重量％の最小濃度を上回るところで溶接ビーズの濡れに対して有利な効果を有する脱酸剤である。しかし、シリコンは種々のミクロ組織中に非常に顕著な硬化効果も有し、溶接継手のマルテンサイト系およびオーステナイト系成分の量を増加させる。これらは有害な効果を溶接継手の靭性に対して有する。従って、シリコンの最大含有量を０．６重量％に保つ必要があることになる。マンガン（Ｍｎ）も、鋼材の基本成分の一つである。実質的な量の針状フェライトを固化されたままの構造の領域に出現させ、それらの靭性を改善するために、溶接継手中の０．９重量％の最小含有量のマンガンを考慮する必要がある。この０．９％の最小含有量を上回るところでは、溶融金属の焼入性を熱溶接サイクルに適応させ、その結果、予想される用途で用いなければならない溶接エネルギーに依存して溶接継手を冷却するプロセスの間に形成される針状フェライトの量を調整する上で、マンガンは基本的な役割を果たす。しかし、マンガンの含有量を１．９重量％未満に保つことが、もしこの値を上回るところで有害な硬化効果が溶接継手のミクロ組織を微細化するマンガンの有利な効果を上回り、そして靭性が一般に悪化するのならば、必要である。イオウ（Ｓ）については、堆積金属中のその含有量が０．０２０％を上回ると、溶接継手の高温割れの危険を著しく増加させる。さらに、イオウは溶接部の展性および靭性特性に対して有害な効果をもたらす。従って、イオウは最大濃度が多くても０．０１０％で保つことが好ましい。リン（Ｐ）は、イオウと同様に、しかしより少ない程度に、堆積金属中のその含有量が０．０２０％を上回ると溶接継手の高温割れに対して負の効果をもたらす。さらに、溶接後熱処理のあとの冷却プロセスの間に、リンの存在は、固化されたままの構造を保持している溶融領域の脆性を増加させる。従って、やはり、リンは最大濃度が多くても０．０１０％で保つことが好ましい。チタン（Ｔｉ）は、針状フェライトの核生成を保証するために、最少濃度が０．００２５重量％で存在しなければならない。針状フェライトは、固化されたままの構造を有する溶融領域中の適正な靭性を得るためには、不可欠の微視的成分である。他方で、０．０８０重量％を上回ると、チタンは靭性を損なうベイナイト構造の形成に寄与する傾向がある。ボロン（Ｂ）は、溶接ビーズの冷却の間のオーステナイト粒界での初析フェライトの形成の動力学（ｋｉｎｅｔｉｃｓ）を遅らせる。従って、チタンの存在のもとで針状フェライトの量を増やし、その結果、全含有量が重量で０．０００３％（３ｐｐｍ）を越えるところで溶接部の靭性を改善することを可能にする。これは重量で０．００８％（８０ｐｐｍ）の含有量まで成り立つ。しかし、０．００８％を越えると、ボロンは許容できない高温割れの危険を増加させる。一般に、１０ｐｐｍないし７０ｐｐｍ、好ましくは２０ｐｐｍないし６０ｐｐｍのボロン含有量を保持する。ニオブ（Ｎｂ）およびバナジウム（Ｖ）は、最小値０．００１重量％に対して、チタンの存在のもとで針状フェライトの量を従って溶接継手の靭性特性を増加させることに貢献する。しかし、これらの成分は窒素および炭素に対する親和力も大きく、そのため、連続して溶接パスを行う間に溶接継手の再加熱領域において、それとともに溶接後熱処理の間に全ての領域において（この場合、より大きな強度さえ伴って）、炭化物、窒化物、またはカーボナイトライドの形で析出する。上述したように、窒素（Ｎ）は、固溶体または析出の形態で、焼きならしされた構造鋼材、ＴＭＣＰまたは焼き戻しおよび焼きなましされた鋼材の溶接継手中で脆化固化を有する。従って、その堆積金属中の全含有量は多くても８０ｐｐｍ、好ましくは多くても６０ｐｐｍ、好ましくは多くても５０ｐｐｍの値で保持される。鋼板中に、一方で酸素をアルミン酸塩の形態で殺す、すなわち固定する目的で、他方で窒素の有害な効果をそれを窒化物の形態で捕えることで最小限にするために、アルミニウム（Ａｌ）がしばしば添加される。従って、含有量の比Ａｌ／Ｎが４を上回るように前記板中のアルミニウム含有量を調整することに通常注意が払われる。しかし、同じことは、これらの鋼材の溶接部には適用されない。その理由は、このような比Ａｌ／Ｎ＞４を有する溶接継手を生成することは、このような比の含有量を有することが必ず針状フェライトの形成を少なくとも部分的に抑制するため溶接継手の靭性特性の破滅的な劣化につながり、さらに、ルチル（ＴｉＯ₂）タイプのフラックスコアワイヤを使って製造した溶接継手中のチタン含有量の過渡の増加につながって、針状フェライトの形成をさらに減少させ、好ましくないベイナイトタイプの微細な含有物の形成に有利になることが判明しているからである。従って、全アルミニウム含有量は、０．０３０重量％未満、好ましくは０．０１５重量％未満、好ましくは０．０１０重量％未満の値に保たなければならないことになる。さらに、含有量比Ａ１／Ｎ＜４、好ましくはＡｌ／Ｎ＜３、より好ましくはＡｌ／Ｎ＜２、より好ましくは＜１５を有することが望ましい。製鋼業者は、一般に鋼材中の酸素（Ｏ₂）含有量をできる限り減らすように努力する。それは、鋼材中に含有物を形成するために、酸素は鋼材の靭性および展性特性を低下させる傾向があるからである。これとは反対に、溶接部中の少なくとも０．０２重量％の酸素含有量は、チタンと関連して針状フェライトのための核またはイニシエーターとして作用する微細に分散された含有物の形成を可能にし、そのため、固化されたままの構造を有する溶接領域において良好な靭性を得るためには不可欠であることが分かっている。しかし、鋼材の場合に知られているように、溶接継手内の延性破壊エネルギーの著しい減少を避けるために、約０．０７％の最大酸素含有量、好ましくは０．０６％の最大含有量、または０．０５５％を考慮する必要がある。本発明の文脈の範囲において、堆積金属中の窒素含有量は、溶接部を生成するために用いるフラックスコアワイヤ中のそれと実質的に等しいと考える。しかし、溶接作業中に用いるガスシールドが不完全であるときには、大気中の窒素による堆積金属のわずかな汚染がしばしば観察される。それにも拘わらず、本発明の場合には、ガスシールドは殆ど完璧で、従って大気中の窒素による堆積金属のこのような汚染は起こらないと考える。言い換えれば、事情を単純にするために、溶接部すなわち堆積金属中に存在する窒素の全含有量は、溶接部を生成するために用いるフラックスコアワイヤに実質的に由来するものと考える。さらに、本発明に係る溶接継手は３．５％以下のニッケル、０．５％以下のクロム、０．７％以下のモリブデン、および／または０．６％以下の銅を含んでいても良いこれは、ニッケル（Ｎｉ）が、鉄格子中に固溶体として含まれる種々のミクロ組織の硬度および引張特性を、少なくともわずかに増加させるからである。ニッケルのこの好ましい効果は、これらのミクロ組織の展性および靭性の劣化を伴わないことに注意されたい。しかし、溶接継手の高温割れを回避するために、ニッケルの含有量を３．５重量％未満に保つことが好ましい。また、モリブデン（Ｍｏ）は鋼材の焼入性を改善する成分である。固溶体効果によって焼入れをもたらすその能力は、容易に検出もされる。従って、高い溶接エネルギー（例えば２０ないし５０ｋＪ／ｃｍ）を含み、鋼材の良好な高温での挙動（例えば２５０℃またに３５０℃での）を要求する用途に対して、またはアセンブリが高いまたは非常に高い弾性（例えば５００ないし９００ＭＰａ）を有する鋼材を含むときには、溶接継手中のその存在は推奨される。しかし、溶接継手の靭性の低下を回避するために、モリブテンの含有量は０．７重量％未満に保つことが好ましい。クロム（Ｃｒ）は、モリブデンと同様に、溶接継手の引張および硬度特性を改善するために、特に高いまたは非常に高い弾性を有する鋼材に対して、添加しても良い。しかし、やはり溶接継手の靭性の低下を回避するために、クロムの含有量は０．５重量％未満、または０．３重量％未満に保つことが好ましい。銅（Ｃｕ）は、耐候性を改善するために、約０．６重量％の量まで溶融金属に添加しても良い。さらに、溶接継手はリン、アンチモン、ヒ素、および／またはスズを含有し、以下のようなブラスカト係数（Ｘ）を有しても良い。Ｘ＝０．１×［Ｐ］＋０．０５×［Ｓｂ］＋０．０４×［Ａｓ］＋０．０１× ［Ｓｎ］ただし、Ｘ＜２０ｐｐｍ、好ましくはＸ＜１５ｐｐｍであり、［Ｐ］、［Ｓｂ］、［Ａｓ］、および［Ｓｎ］は、前記溶接継手中のイオウ、アンチモン、ヒ素、およびスズのそれぞれの全量（ｐｐｍ）である。さらに、本発明は上述のような溶接継手を有する鋼材部品に関する。好ましくは、本発明のフラックスコアワイヤは、石油産業に関連した施設の建設、例えばオフショアの石油プラットフォームもしくは貯蔵タンク、または造船に用いる。本発明を実施例を用いて、また添付の図面を参照して説明するが、これらは説明のために与えられ、限定を意味するものではない。図１は、本発明に係るＭＡＧガスシールド溶接設備を示す一般的な図であり、設備は電流源１２に接続されたフラックスコアワイヤ２６を備える。電流源１２は、フラックスコアワイヤ２６の自由端と、溶接する作業片１６および１８の間の接触領域との間で、電気アーク１４を起こすのに適したものである。フラックスコアワイヤ２６はノズル２２内に配置される。ノズル２２を通して酸化シールディングガス（例えばレール・リキード社によって参照符号ＡＴＡＬ５^TMの下で販売されるアルゴン／ＣＯ₂混合物、または当該ＭＡＧ溶接プロセスに適合する何らかのガス混合物）が流れる。酸化シールディングガスは、外部のガス源２４によって送出されて、フラックスコアワイヤ２６と堆積金属のプール２０とを周囲大気から隔離する。フラックスコアワイヤ２６は、供給リール２８から連続的に洪給される。図２は、フラックスコアワイヤ２６が外側の金属シース３２内に配置された中心コア３０を有することを示す。金属シース３２は、軟鋼または低合金鋼からなり、溶接する作業片１６および１８は構造鋼材からなる。特に、以下の溶接条件を適用しても良い：溶接電流：２５０アンペア、溶接電圧：２７ボルト、溶接エネルギー：１７．６ｋＪ／ｃｍ、および溶接スピード：２３ｃｍ／分。実施例下記の試験を、溶融金属の連続的な堆積を１層あたり２つのパスで金属試験片または試料上に行って、すなわちフランス、アメリカおよび日本の標準に従って、実施した。これを図３に示す。堆積金属、従って溶接継手中の窒素含有量および他の成分の含有量は、使用したフラックスコアワイヤ中の窒素含有量およびその成分の含有量に依存する。種々の組成のフラックスコアワイヤ、特に「ルチル」タイプのワイヤを検討した。より具体的には、図３は１層あたり２つのパス６ａおよび６ｂ中における溶融金属の堆積によって生成された溶接継手６によって結合された３つの部分４、４ ’および５を有する試験片を示している。溶接継手６はアニール領域２（暗い部分）、すなわち次のパスの実施中にオーステナイト変態点を上回って再加熱された領域と、非アニール領域１（明るい部分）、すなわち固化されたままの金属構造を保持している領域を持つ。現在、施行されている標準は、溶接製品を特徴づけるために、切り欠きを軸方向にすなわち溶接ライン３に沿って位置付けることによって、連続的なパスの実施によって冶金構造がアニールされている領域で衝撃強さをサンプリングすることを要求している。しかし、実際には、切り欠きを非アニール領域のパスの軸に沿って、すなわち図３のライン３’に沿って作ると、靭性および衝撃強さ特性が一般的に低く、したがって劣っていることが観察されている。これは、製造される構造、例えばオフショアのフラットフォーム、橋、貯蔵タンク、または船の強度に負の影響を与える。したがって、以下の例においては、衝撃強さを測定するための切り欠きを、アニール領域（ライン３）だけでなく非アニール領域（ライン３’）にも作った。下記の全ての例において、応力解放処理は５８０℃で３時間実施した。実施例１チタン−ボロン効果を持つルチルタイプのフラックスコアワイヤ（ＡＦＮＯＲ標準によるＴＧＳＦ６．５６１ＮｉｌまたはＡＷＳ標準によるＥ８１Ｔ１Ｎｉｌ）を用いて、溶融金属の堆積物を作った．これらは同一の処方を用いて製造されているが、ここでは特に窒素含有量によって区別されている。衝撃強さの試験片を、アニール構造を持つ領域から、および比較のために固化したままの構造を保持していた溶接されたままの領域で採取した。堆積した金属（溶接部）の主成分の含有量を測定し、下記の表IIに示す。さらに、種々の試験片（試料番号ＡからＣ）の−４０℃での衝撃強さの測定値、すなわち溶接部の衝撃強さを表わす値（非アニール領域およびアニール領域での）を、溶接後熱処理（５８０℃で３時間の応力解放）の前（溶接されたままの状態）と後について、下表IIIに示す。得られた結果は、明らかに次のことを示している。すなわち、溶接されたままの状態においては、もしアニール領域のみを考えるならば、測定された平均の衝撃強さは、試験片ＡおよびＢ（６３ｐｐｍおよび７２ｐｐｍの窒素をそれぞれ含有する溶接部）については良好で、試験片Ｃ（１５０ｐｐｍの窒素を含有するワイヤ）については許容できる。しかし、溶接されたままの状態の非アニール領域も考えるならば、試験片Ａのみが良好な衝撃強さの値を有することが見られる。応力解放熱処理の後では、試験片Ａ（６３ｐｐｍの窒素を含有するワイヤ）のみが許容できる衝撃強さを有する。しかし、これらの値は、当該ゾーンがどこであれ（アニールまたは非アニール）、溶接されたままの状態で得られる値よりも２２％を上回って低い。この実施例１は明らかに、フラックスコアワイヤ中の窒素含有量を減らすことの溶接部の衝撃強さに対する利点、特に、溶接部が溶接後の応力解放を受けなければならないときの利点を示している。実施例２実施例２は、使用したフラックスコアワイヤが以下のことを有する以外は、実施例１と同様である。窒素の含有量が８８ｐｐｍないし３９ｐｐｍである。窒化物またはカーボナイトライドを形成する成分、特にニオブ（Ｎｂ）およびバナジウム（Ｖ）の含有量が、実施例１のフラックスコアワイアのそれらよりも約４０％ないし５０％低い。前述と同様に、堆積した金属（溶接部）の主成分の含有量を測定して、下記の表IVに示す。さらに、各試験片（試料番号ＤないしＦ）の衝撃強さを、−４０℃だけでなく −６０℃においても測定し、下記の表VおよびVIにそれぞれ示す。表IVないしVIから次のことが明らかである。すなわち、溶接部の状態が何であれ（すなわち溶接されたままの状態または応力解放状態）、フラックスコアワイヤ中の窒素含有量が減るほど、その低温（−４０℃または−６０℃）衝撃強さが高い。さらに、ニオブまたはバナジウムの含有量を減らすことはより高い低温衝撃強さを有する溶接部を生成することに有利に貢献することを、見ることができる。実施例３実施例３は実施例２と同様である。すなわち、ニオブおよびバナジウムの含有量は低いが、今回はシリコン（Ｓｉ）およびマンガン（Ｍｎ）の含有量が低く、また比較のために、窒素の含有量を変えたフラックスコアワイヤを用いている。前述と同様に、堆積した金属（溶接部）の主成分の含有量を測定して、下記の表VIIに示す。さらに、各試験片（試料番号ＧないしＨ）の衝撃強さを、−４０℃で測定し、下記の表VIIIに示す。この場合、前述の実施例と同様に、高い窒素の含有量は溶接部の機械的特性に、特に非アニール領域すなわち固化されたままの構造を保持している領域において有害な影響をもたらすが、アニール領域においてももたらすことが明らかである。非アニール領域においては、負の効果が、溶接部の従ってフラックスコアワイヤの高い窒素含有量に対して、５８０℃での応力解放の後により一層示される（ｍａｒｋｅｄ）。実施例４この実施例４は、「スラグフリー」タイプのフラックスコアワイヤを用いてなされ、このワイヤの成分は下記の表IXに示した様々な成分の含有量を有する堆積金属を得ることを可能にする。このワイヤの性質のために、堆積金属中のチタン含有量は前述の実施例よりも著しく低い。このことは、表Iと合致する。溶接されたままの状態、または５８０℃で３時間の応力解放の後の試験片（試料番号ＩとＪ）の−４０℃での衝撃強さを、下記の表Xに示す。前述の実施例と同様に、フラックスコアワイヤの窒素含有量が低いことで、堆積された金属の低温衝撃強さおよび靭性が優れたものとなることが見られる。実施例５この実施例５は実施例１と同様であり、アルミニウム含有量の増加が溶接部の靭性および衝撃強さ特性に及ぼす影響を検討することを目的としている。実際のところ、アルミニウムは通常窒素に対する親和力が高く、この成分を窒化物の形態で固定する。さらに、窒素に対するアルミニウムのこの特性は、軟鋼の変形能を改善し、金属中の窒素の存在によるエージング現象を最小限にするために用いられるこの実施例５においては、アルミニウムを含有する２つのフラックスコアワイヤを、ワイヤ中のアルミニウム含有量と窒素含有量との比が４を上回るように用いている（Ａｌ／Ｎ₂比＞４）。前述と同様に、堆積した金属（溶接部）の主成分の含有量を測定して、下記の表XIに示す。さらに、試験片（試料番号ＫとＬ）の衝撃強さを、−４０℃において、溶接されたままの状態、または５８０℃で３時間の応力解放の後で測定し、下記の表XI Iに示す。驚くべきことに、アルミニウム含有量の増加が、低温での溶接部の靭性および衝撃強さ特性に対して負の効果をもたらすことが見られる。これは、これまで観察されてきたことと全く反対のことである。このアルミニウムの負の効果は、アルミニウムは酸化還元（ｏｘｉｄｏ−ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）反応を阻害し、その結果、活性な成分、特にチタンおよびシリコンについての遷移（ｔｒａｎｓｆｅｒ）を大きく変更するという事実によって説明することができる。溶接部の靭性および衝撃強さ特性を改善するためには、一方でフラックスコアワイヤ中の全窒素含有量が６５ｐｐｍを下回り、他方でＡｌ／Ｎ₂比が４を下回るまたは３以下であることを保証する必要があるということになる。実施例６この実施例は前述の実施例と同様である。以下の試験は、前述と同様に、５０２ＴＲＡ−ＣＣ＋タイプのスターマティック定電流源を用いて、電流強度２５０Ａ、電圧２７Ｖ、溶接スピード２３ｃｍ／分、パス間の温度１５０℃に対して行った。用いたシールドガスは、ＡＴＡＬ５Ａ^TM混合物(アルゴン＋１８％ＣＯ₂）であり、ガス流量は約２０Ｌ／分である。溶融金属の堆積物を、３つのフラックスコアワイヤを用いて作った。それらは、直径が１．２ｍｍで実施例２、３、および５（ルチルワイヤ）と同一の基本処方によって製造されているが、全体のアルミニウム含有量によって実質的に区別される。すなわち、試料番号Ｍ：約０．１０％のＡｌを含有するワイヤ試料番号Ｎ：約０．２０％のＡｌを含有するワイヤ試料番号Ｏ：約０．２９％のＡｌを含有するワイヤ衝撃強さの試験片を、アニール領域から、および比較のために固化したままの構造を保持していた溶接されたままの領域から採取した。衝撃強さは、−４０℃で、溶接されたままの状態および溶接後熱処理（５８０ ℃で３時間の応力解放）の後で測定し、結果を下記の表XIIIに示す。 (*)熱処理：加熱（５０℃／時）、５８０℃で３時間保持、次に冷却（５０℃／時）次に、堆積した金属の成分の含有量を測定し、下記の表XIVに示す。得られた溶接継手の機械的特性を測定するために、溶接されたままの状態または熱処理の後で、溶接継手の引張測定を行った。結果を下記の表XVに示す。得られた結果は次のことを明瞭に示している。すなわち、堆積した金属中のアルミニウム含有量を堆積物中で０．０１１％まで増やしても、衝撃強さの結果は、−４０℃で、すべての溶接領域すなわち溶接されたままの状態および溶接後熱処理の後において、依然許容できるものである。この値を上回ると、衝撃強さの値に非常にはっきりとした降下が、全ての溶接状態、特に溶接後熱処理の後にある。この靭性の変化と並行して、引張強さと降伏強さが増加し、延性（伸び（ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ）および絞り（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎｓｅｃｔｉｏｎ））特性が低下する。本発明に係るフラックスコアワイヤ、特にルチルまたはスラグフリータイプを用いることで、溶接継手の溶融領域における優れた低温靭性特性が、すなわち約 −５０℃ないし−６０℃までの温度において得ることができる。これは、特にワイヤの全体窒素含有量が６５ｐｐｍを下回り、アルミニウム含有量と窒素含有量のと比が３を下回る場合に、溶接されたままの状態および次の熱処理の後の両方においてそうである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１１年２月２５日（１９９９．２．２５）【補正内容】請求の範囲１．ガスシールド溶接用のフラックスコアワイヤであって、少なくとも１つの外側の金属シースと、充填成分を含む少なくとも１つの中心コアとからなり、前記ワイヤの全重量に対して、７５ｐｐｍ未満の窒素と、０．２０％ないし１％のシリコンと、１％ないし２．５％のマンガンと、７％未満のチタンと、１ｐｐｍないし１１０ｐｐｍのボロンと、０．３％未満のアルミニウムと、１０ｐｐｍないし２００ｐｐｍのニオブと、１０ｐｐｍないし２００ｐｐｍのバナジウムとを含有することを特徴とするフラックスコアワイヤ。２．３００ｐｐｍないし０．１４％の炭素、０．２％ないし１％のマグネシウムおよび／またはジルコニウム、および／または、０．０１％ないし０．３５％のナトリウム、カリウムおよび／またはリチウム、および／または、０．０３％ないし１０％のフッ素、および／または、０．０２％未満のイオウ、リン、スズ、アンチモン、および／またはヒ素をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のフラックスコアワイヤ。３．以下のようなブラスカト係数（Ｘ）を有することを特徴とする請求項１またた２記載のフラックスコアワイヤ。Ｘ＝０．１×［Ｐ］＋０．０５×［Ｓｂ］＋（０．０４×［Ａｓ］＋０．０１ ×［Ｓｎ］、ただし、Ｘ＜２０ｐｐｍ、［Ｐ］、［Ｓｂ］、［Ａｓ］、および［Ｓｎ］は、フラックスコアワイヤ中のイオウ、アンチモン、ヒ素、およびスズのそれぞれの全量（ｐｐｍ）。４．外側のシースはフラックスコアワイヤの全重量の少なくとも５０％、好ましくはワイヤの全重量の７１ないし９０％に相当することを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載のフラックスコアワイヤ。５．直径が０．８ｍｍないし２．４ｍｍ、好ましくは１ないし２ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載のフラックスコアワイヤ。６．「ルチル」タイプまたは「スラグフリー」タイプのワイヤの中から選ばれることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載のフラックスコアワイヤ。７．溶接継手を請求項１ないし６いずれか１項記載のフラックスコアワイヤの少なくとも一部を溶かして生成し、好ましくはワイヤを６ないし４０ｋＪ・ｃｍ^-1 の溶接エネルギーを供給して溶かすことを特徴とするＭＡＧガスシールド溶接方法。８．請求項１ないし６いずれか１項記載のフラックスコアワイヤの少なくとも一部を溶かして、および／または請求項７記載の方法を実施して得られる溶接継手であって、溶接部の重量に対して、８０ｐｐｍ未満の窒素と、０．０２％ないし０．０７％の酸素と、０．０２％ないし０．１２％の炭素と、０．１５％ないし０．６％のシリコンと、１％ないし１．９％のマンガンと、０．０２％未満のイオウと、０．０２％未満のリンと、０．００２５％ないし０．０８％のチタンと、３ｐｐｍないし８０ｐｐｍのボロンと、０．０３％未満のアルミニウムと、１０ｐｐｍないし０．０２％のニオブと、１０ｐｐｍないし０．０２％のバナジウムとを含有することを特徴とする溶接継手。９．６０ｐｐｍ未満の窒素、多くても０．０６％の酸素、および／または、１５０ｐｐｍ未満のアルミニウム、および／または、１００ｐｐｍ未満のニオブ、および／または、１００ｐｐｍ未満のバナジウム、および／または、１０ｐｐｍないし７０ｐｐｍのボロン、および／または、１００ｐｐｍ未満のイオウ、および／または、１００ｐｐｍ未満のリンを含有することを特徴とする請求項８記載の溶接継手。１０．５０ｐｐｍ未満の窒素、および／または、多くても０．０５５％の酸素、および／または、１００ｐｐｍ未満のアルミニウム、および／または、２０ｐｐｍないし６０ｐｐｍのボロンを含有することを特徴とする請求項８または９記載の溶接継手。１１．３．５％未満のニッケルと、０．５％未満、好ましくは０．３未満のクロムと、０．７未満のモリブデンと、０．６％未満の銅とをさらに含有することを特徴とする請求項８ないし１０いずれか１項記載の溶接継手。１２．前記継手中のアルミニウム含有量と窒素含有量との比（Ａｌ／Ｎ）が３未満、好ましくは２以下であることを特徴とする請求項８ないし１１いずれか１項記載の溶接継手。１３．リン、アンチモン、ヒ素、および／またはスズを含有し、以下のようなブラスカト係数（Ｘ）を有することを特徴とする請求項８ないし１２いずれか１項記載の溶接継手。Ｘ＝０．１×［Ｐ］＋０．０５×［Ｓｂ］＋０．０４×［Ａｓ］＋０．０１× ［Ｓｎ］、ただし、Ｘ＜２０ｐｐｍ、好ましくはＸ＜１５ｐｐｍであり、［Ｐ］、［Ｓｂ］、［Ａｓ］、および［Ｓｎ］は、前記溶接継手中のイオウ、アンチモン、ヒ素、およびスズのそれぞれの全量（ｐｐｍ）。１４．請求項８ないし１３いずれか１項記載の溶接継手を有する鋼材部品。１５．石油施設、特に貯蔵タンクもしくはオフショアプラットフォーム、橋かけ構造、または船構造からなる群から選ばれた構造鋼材上に、少なくとも１つの請求項８ないし１３いずれか１項記載の溶接継手を生成するために、請求項１ないし６いずれか１項記載のフラックスコアワイヤを使用することを特徴とする方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ，ＢＡ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ

Claims

【特許請求の範囲】１．ガスシールド溶接用のフラックスコアワイヤであって、少なくとも１つの外側の金属シースと、充填成分を含む少なくとも１つの中心のコアとからなり、前記ワイヤの全重量に対して、７５ｐｐｍ未満の窒素と、０．２０％ないし１％のシリコンと、１％ないし２．５％のマンガンと、７％未満のチタンと、１ｐｐｍないし１１０ｐｐｍのボロンと、０．３％未満のアルミニウムと、１０ｐｐｍないし２００ｐｐｍのニオブと、１０ｐｐｍないし２００ｐｐｍのバナジウムとを含有することを特徴とするフラックスコアワイヤ。２．３００ｐｐｍないし０．１４％の炭素、０．２％ないし１％のマグネシウムおよび／またはジルコニウム、および／または、０．０１％ないし０．３５％のナトリウム、カリウムおよび／またはリチウム、および／または、０．０３％ないし１０％のフッ素、および／または、０．０２％未満のイオウ、リン、スズ、アンチモン、および／またはヒ素をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のフラックスコアワイヤ。３．以下のようなブラスカト係数（Ｘ）を有することを特徴とする請求項１または２記載のフラックスコアワイヤ：Ｘ＝０．１×［Ｐ］＋０．０５×［Ｓｂ］＋０．０４×［Ａｓ］＋０．０１× ［Ｓｎ］、ただし、Ｘ＜２０ｐｐｍ、［Ｐ］、［Ｓｂ］、［Ａｓ］、および［Ｓｎ］は、フラックスコアワイヤ中のイオウ、アンチモン、ヒ素、およびスズのそれぞれの全量（ｐｐｍ）。４．外側のシースはフラックスコアワイヤの全重量の少なくとも５０％、好ましくはワイヤの全重量の７１ないし９０％に相当することを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載のフラックスコアワイヤ。５．直径が０．８ｍｍないし２．４ｍｍ、好ましくは１ないし２ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載のフラックスコアワイヤ。６．「ルチル」タイプまたは「スラグフリー」タイプのワイヤの中から選ばれることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載のフラックスコアワイヤ。７．溶接継手を請求項１ないし６いずれか１項記載のフラックスコアワイヤの少なくとも一部を溶かして生成し、好ましくはワイヤを６ないし４０ｋＪ・ｃｍ^-1 の溶接エネルギーを供給して溶かすことを特徴とするＭＡＧガスシールド溶接方法。８．請求項１ないし６いずれか１項記載のフラックスコアワイヤの少なくとも一部を溶かして、および／または請求項７記載の方法を実施して得られる溶接継手。９．溶接部の重量に対して、８０ｐｐｍ未満の窒素と、０．０２％ないし０．０７％の酸素と、０．０２％ないし０．１２％の炭素と、０．１５％ないし０．６％のシリコンと、１％ないし１．９％のマンガンと、０．０２％未満のイオウと、０．０２％未満のリンと、０．００２５％ないし０．０８％のチタンと、３ｐｐｍないし８０ｐｐｍのボロンと、０．０３％未満のアルミニウムと、１０ｐｐｍないし０．０２％のニオブと、１０ｐｐｍないし０．０２％のバナジウムとを含有することを特徴とする請求項８記載の溶接継手。１０．６０ｐｐｍ未満の窒素、多くても０．０６％の酸素、および／または、１５０ｐｐｍ未満のアルミニウム、および／または、１００ｐｐｍ未満のニオブ、および／または、１００ｐｐｍ未満のバナジウム、および／または、１０ｐｐｍないし７０ｐｐｍのボロン、および／または、１００ｐｐｍ未満のイオウ、および／または、１００ｐｐｍ未満のリンを含有することを特徴とする請求項８または９記載の溶接継手。１１．５０ｐｐｍ未満の窒素、および／または、多くても０．０５５％の酸素、および／または、１００ｐｐｍ未満のアルミニウム、および／または、２０ｐｐｍないし６０ｐｐｍのボロンを含有することを特徴とずる請求項８ないし１０いずれか１項記載の溶接継手。１２．３．５％未満のニッケルと、０．５％未満、好ましくは０．３未満のクロムと、０．７未満のモリブデンと、０．６％未満の銅とをさらに含有することを特徴とする請求項８ないし１１いずれか１項記載の溶接継手。１３．前記継手中のアルミニウム含有量と窒素含有量との比（Ａｌ／Ｎ）が３未満、好ましくは２以下であることを特徴とずる請求項８ないし１２いずれか１項記載の溶接継手。１４．リン、アンチモン、ヒ素、および／またはスズを含有し、以下のようなブラスカト係数（Ｘ）を有することを特徴とする請求項８ないし１３いずれか１項記載の溶接継手：Ｘ＝０．１×［Ｐ］＋０．０５×［Ｓｂ］＋０．０４×［Ａｓ］＋０．０１× ［Ｓｎ］、ただし、Ｘ＜２０ｐｐｍ、好ましくはＸ＜１５ｐｐｍであり、［Ｐ］、［Ｓｂ］、［Ａｓ］、および［Ｓｎ］は、前記溶接継手中のイオウ、アンチモン、ヒ素、およびスズのそれぞれの全量（ｐｐｍ）。１５．請求項８ないし１４いずれか１項記載の溶接継手を有する鋼材部品。１６．石油施設、特に貯蔵タンクもしくはオフショアプラットフォーム、橋かけ構造、または船構造からなる群から選ばれた構造鋼材上に、少なくとも１つの請求項８ないし１４いずれか１項記載の溶接継手を生成するために、請求項１ないし６いずれか１項記載のフラックスコアワイヤを使用することを特徴とする方法。