JP2022157455A - Manufacturing method for flux-cored cut wire and weld joint - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、フラックス入りワイヤ及び溶接継手の製造方法に関する。 The present disclosure relates to flux-cored wires and methods of making welded joints.
近年、建設機械、産業機械の大型化、軽量化の要求が増加しており、それに伴って使用される鋼板も７８０ＭＰａ級鋼、９８０ＭＰａ級鋼などの超高張力鋼板が使用されるようになっている。これらの超高張力鋼板が使用される理由は、製品の軽量化、そして鋼材使用量が減ることで鋼材費用や運搬費用が減少すること、鋼材が薄手になり単重が減ることで、鋼材の取り回しが良く、溶接量も軽減することから、製造工期短縮、施工コスト削減が期待されるためである。 In recent years, there has been an increasing demand for larger and lighter construction and industrial machinery, and along with this, ultra-high-strength steel sheets such as 780 MPa grade steel and 980 MPa grade steel have come to be used. there is The reasons why these ultra-high-strength steel sheets are used are because the weight of the product can be reduced, the amount of steel used can be reduced, which reduces the cost of steel and transportation, and the thinness of the steel reduces the weight of the steel. This is because it is easy to handle and the amount of welding is reduced, so it is expected to shorten the manufacturing period and reduce the construction cost.
高強度の極厚鋼板の溶接では、低温割れ、すなわち溶接後、溶接部の温度が常温付近に低下してから溶接部に発生する割れを抑制するために予熱作業が行われている。
また、超高張力鋼板の溶接では、溶接金属の耐食性、耐高温割れ性も求められる場合がある。
In the welding of high-strength extra-heavy steel plates, preheating is performed to suppress cold cracking, that is, cracking that occurs in the welded portion after the temperature of the welded portion has decreased to around room temperature after welding.
In addition, in the welding of ultra-high-strength steel sheets, the weld metal may be required to have corrosion resistance and hot cracking resistance.
例えば、特許文献１には、溶接作業性、溶接金属の耐低温割れ性などを考慮してフラックスが金属弗化物等を含むフラックス入りワイヤが開示されている。
特許文献２には、溶接作業性、溶接金属の耐高温割れ性などを考慮してＢａＦ２等を所定量含むフラックス入りワイヤが開示されている。
特許文献３には、溶接金属の耐食性、耐高温割れ性などを考慮したフラックス入りワイヤとして、ワイヤの総重量を基準として、コアとなるフラックスが約３重量％～約２０重量％の間の濃度のアルミニウム（Ａｌ）を含む溶接ワイヤが開示されている。
さらに、特許文献４には、コアがＣｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃをそれぞれ所定量含む溶接ワイヤが開示されている。
For example, Patent Literature 1 discloses a flux-cored wire in which the flux contains a metal fluoride or the like in consideration of welding workability, low-temperature cracking resistance of the weld metal, and the like.
In Patent Document 3, as a flux-cored wire considering the corrosion resistance and hot cracking resistance of the weld metal, the concentration of the core flux is between about 3% and about 20% by weight based on the total weight of the wire. of aluminum (Al) is disclosed.
Furthermore, Patent Document 4 discloses a welding wire in which the core contains predetermined amounts of Cr, Mn, Ni, and C, respectively.
特許文献１～４のように、溶接作業性、溶接金属の耐低温割れ性、高温割れ性、耐食性などを考慮したフラックス入りワイヤが種々提案されているが、これらの性質をいずれも満たすフラックス入りワイヤが望ましい。なお、低温割れの発生を抑制しつつ且つ予熱作業を省略又は簡易化するためには、溶接時の拡散性水素を低減することが有効である。 As in Patent Documents 1 to 4, various flux-cored wires have been proposed in consideration of welding workability, cold cracking resistance of weld metal, hot cracking resistance, corrosion resistance, etc., but flux-cored wires that satisfy all of these properties have been proposed. Wire is preferred. In order to suppress the occurrence of cold cracking and to omit or simplify the preheating work, it is effective to reduce diffusible hydrogen during welding.
本開示は、上記のような状況に鑑みて成されたものであり、鋼材の予熱作業を行うことなく又は簡易的な予熱作業のみで溶接を行うことができ、溶接金属の耐食性に優れ、溶接金属中の拡散性水素量を低減することで低温割れを抑制し、かつ、高温割れも抑制することができるフラックス入りワイヤ及び溶接継手の製造方法を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and enables welding without preheating steel materials or with only a simple preheating work, excellent corrosion resistance of weld metal, and welding. An object of the present invention is to provide a flux-cored wire and a method for manufacturing a welded joint that can suppress cold cracking and hot cracking by reducing the amount of diffusible hydrogen in the metal.
本開示の要旨は次のとおりである。
＜１＞ 鋼製外皮と前記鋼製外皮の内部に充填されたフラックスとを備える溶接用のフラックス入りワイヤであって、
窒化物を含み、前記フラックス入りワイヤの全質量に対する質量％で、Ｎ含有量が０．００３～４０．００％であり、式１と式２をともに満足するフラックス入りワイヤ。
０．０３＜［Ｗ］＋［Ｓｎ］＋［Ｓｂ］≦３０．００ ・・・式１
０．０５≦［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］＋［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｗ］＋［Ｓｎ］＋［Ｓｂ］≦５５．００ ・・・式２
式１、式２中の角括弧で囲まれた元素記号は、前記フラックス入りワイヤに含まれる各元素の、前記フラックス入りワイヤの全質量に対する質量％での含有量である。
＜２＞ 前記フラックス入りワイヤの、前記窒化物、酸化物、弗化物、及び炭酸塩を除く化学成分が、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量％で、
Ｃ：０．００３～０．５００％、
Ｓｉ：０～３．５０％、
Ｍｎ：０～１０．００％、
Ｐ：０～０．０３０％、
Ｓ：０～０．０２０％、
Ｗ：０～１０．００％、
Ｓｎ：０～１０．００％、
Ｓｂ：０～１０．００％、
Ｃｕ：０～１０．００％、
Ｎｉ：０～５０．００％、
Ｃｒ：０～５０．００％、
Ｍｏ：０～５０．００％、
Ｎｂ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．５０％、
Ｔｉ：０～０．５０％、
Ａｌ：０～１．００％、
Ｂ：０～０．１００％、
Ｍｇ：０～２．００％、
Ｃａ：０～２．００％、
Ｚｒ：０～０．５０％、
ＲＥＭ：０～０．５０％、
Ｂｉ：０～０．３００％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物からなる＜１＞に記載のフラックス入りワイヤ。
＜３＞ 前記フラックス入りワイヤの全質量に対する質量％で、Ｔｉ酸化物を０．２０～８．００％含み、かつ、Ｆｅ酸化物、Ｂａ酸化物、Ｎａ酸化物、Ｓｉ酸化物、Ｚｒ酸化物、Ｍｇ酸化物、Ａｌ酸化物、Ｍｎ酸化物、Ｋ酸化物及びＣａ酸化物からなる群から選択される１種又は２種以上を合計で０～３．０％含む＜１＞又は＜２＞に記載のフラックス入りワイヤ。
＜４＞ 弗化物を含み、前記フラックス入りワイヤの全質量に対する質量％で、Ｆ含有量が０．００２～３０．０００％である＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載のフラックス入りワイヤ。
＜５＞ ＭｇＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、ＬｉＣＯ３、ＣａＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、ＢａＣＯ３、ＦｅＣＯ３、ＭｎＣＯ３及びＳｒＣＯ３からなる群から選択される１種又は２種以上の炭酸塩を含み、前記フラックス入りワイヤの全質量に対する質量％で、前記炭酸塩の合計含有量が５．０００％以下である＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載のフラックス入りワイヤ。
＜６＞ 表面にポリテトラフルオロエチレン油及びパーフルオロポリエーテル油の一方又は両方が塗布されている＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載のフラックス入りワイヤ。
＜７＞ 前記窒化物が、ＡｌＮ、ＢＮ、Ｃａ３Ｎ２、ＣｅＮ、ＣｒＮ、Ｃｕ３Ｎ、Ｆｅ４Ｎ、Ｆｅ３Ｎ、Ｆｅ２Ｎ、Ｍｇ３Ｎ、Ｍｏ２Ｎ、ＮｂＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮ、ＶＮ、ＺｒＮ、Ｍｎ２Ｎ、及びＭｎ４Ｎからなる群より選択される１種又は２種以上である＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載のフラックス入りワイヤ。
＜８＞ ＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載のフラックス入りワイヤを用いて鋼材をガスシールドアーク溶接する工程を備える溶接継手の製造方法。
The gist of the present disclosure is as follows.
<1> A flux-cored wire for welding, comprising a steel skin and flux filled inside the steel skin,
A flux-cored wire that contains a nitride, has an N content of 0.003 to 40.00% by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire, and satisfies both
0.03<[W]+[Sn]+[Sb]≦30.00 Expression 1
0.05≦[Cu]+[Ni]+[Cr]+[Mo]+[W]+[Sn]+[Sb]≦55.00
Element symbols enclosed in square brackets in
<2> The chemical components of the flux-cored wire, excluding the nitrides, oxides, fluorides, and carbonates, are mass % with respect to the total mass of the flux-cored wire,
C: 0.003 to 0.500%,
Si: 0 to 3.50%,
Mn: 0 to 10.00%,
P: 0 to 0.030%,
S: 0 to 0.020%,
W: 0 to 10.00%,
Sn: 0 to 10.00%,
Sb: 0 to 10.00%,
Cu: 0 to 10.00%,
Ni: 0 to 50.00%,
Cr: 0 to 50.00%,
Mo: 0 to 50.00%,
Nb: 0 to 0.50%,
V: 0 to 0.50%,
Ti: 0 to 0.50%,
Al: 0 to 1.00%,
B: 0 to 0.100%,
Mg: 0-2.00%,
Ca: 0-2.00%,
Zr: 0 to 0.50%,
REM: 0-0.50%,
The flux-cored wire according to <1>, comprising Bi: 0 to 0.300% and the balance: Fe and impurities.
<3> The flux-cored wire contains 0.20 to 8.00% by mass of Ti oxide, and Fe oxide, Ba oxide, Na oxide, Si oxide, and Zr oxide , Mg oxide, Al oxide, Mn oxide, K oxide and Ca oxide containing 0 to 3.0% in total of one or more selected from the group consisting of <1> or <2> flux-cored wire as described in .
<4> The flux according to any one of <1> to <3>, which contains a fluoride and has an F content of 0.002 to 30.000% in mass % with respect to the total mass of the flux-cored wire. input wire.
<5> One or two or more carbonates selected from the group consisting of MgCO 3 , Na 2 CO 3 , LiCO 3 , CaCO 3 , K 2 CO 3 , BaCO 3 , FeCO 3 , MnCO 3 and SrCO 3 The flux-cored wire according to any one of <1> to <4>, wherein the total content of the carbonate is 5.000% or less in mass % with respect to the total mass of the flux-cored wire.
<6> The flux-cored wire according to any one of <1> to <5>, the surface of which is coated with one or both of polytetrafluoroethylene oil and perfluoropolyether oil.
<7> The nitride is AlN, BN, Ca3N2 , CeN, CrN, Cu3N , Fe4N, Fe3N , Fe2N , Mg3N, Mo2N , NbN, Si3N 4 , TiN, VN, ZrN, Mn 2 N, and Mn 4 N. The flux-cored wire according to any one of <1> to <6>, which is one or more selected from the group consisting of Mn 2 N and Mn 4 N.
<8> A method for producing a welded joint, comprising gas-shielded arc welding a steel material using the flux-cored wire according to any one of <1> to <7>.
本開示によれば、鋼材の予熱作業を行うことなく又は簡易的な予熱作業のみで溶接を行うことができ、溶接金属の耐食性に優れ、溶接金属中の拡散性水素量を低減することで低温割れを抑制し、かつ、高温割れも抑制することができるフラックス入りワイヤ及び溶接継手の製造方法が提供される。 According to the present disclosure, welding can be performed without preheating the steel material or with only a simple preheating work, the weld metal has excellent corrosion resistance, and the amount of diffusible hydrogen in the weld metal is reduced, so that low temperature can be achieved. A method for manufacturing a flux-cored wire and a welded joint that can suppress cracking and also suppress hot cracking is provided.
本開示の一例である実施形態について説明する。
なお、本明細書中において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値に「超」及び「未満」が付されていない場合は、これらの数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。また、「～」の前後に記載される数値に「超」又は「未満」が付されている場合の数値範囲は、これらの数値を下限値又は上限値として含まない範囲を意味する。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階的な数値範囲の上限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値に置き換えてもよく、また、実施例に示されている値に置き換えてもよい。さらに、ある段階的な数値範囲の下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の下限値に置き換えてもよく、また、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
また、含有量について、「％」は「質量％」を意味する。
含有量（％）として「０～」は、その成分は任意成分であり、含有しなくてもよいことを意味する。
An embodiment that is an example of the present disclosure will be described.
In this specification, the numerical range represented by using "to" is, if the numerical value described before and after "to" is not attached with "more than" and "less than", these numerical values as lower and upper limits. In addition, a numerical range when "more than" or "less than" is attached to the numerical value described before and after "-" means a range that does not include these numerical values as the lower or upper limit.
In the numerical ranges described step by step in this specification, the upper limit of one step of the numerical range may be replaced with the upper limit of the other step of the numerical range. You may substitute the indicated values. Furthermore, the lower limit of a given stepwise numerical range may be replaced with the lower limit of another stepwise stated numerical range, or may be replaced with the values shown in the examples.
Moreover, "%" means "mass %" about content.
"0-" as the content (%) means that the component is optional and may not be contained.
まず、本開示に係るフラックス入りワイヤ及び溶接継手の製造方法の完成に至った経緯及びメカニズムについて説明する。
高強度の極厚鋼板の溶接では、低温割れを抑制するために予熱作業が行われている。低温割れの発生を抑制しつつ且つ予熱作業を省略又は簡易化するためには、溶接時の拡散性水素を低減することが有効となる。
例えば、拡散性水素量を低減するために、フラックス又は溶接ワイヤに弗化物を添加することが報告されている。このメカニズムは、溶接材料中の弗化物がアークで乖離し、アーク雰囲気の水素分圧が弗素により低下し、溶融プール中に溶ける水素が低減するからだと考えられている。
しかし、ワイヤが弗化物を含む場合、溶接作業時にヒュームが多く発生し、作業性の低下につながり得る。そこで、本発明者は弗化物以外の材料を用いることを検討したところ、ワイヤが窒化物を含むことで弗化物と同等の効果が得られることを見出した。すなわち、溶接材料中の窒化物がアークで乖離して窒素が生じることで、アーク雰囲気の水素分圧が下がり、溶融プール中に溶ける水素が低減すると推定される。また、窒化物中のＮが溶接中に水素（Ｈ）と結合してアンモニア（ＮＨ３）となり、このＮＨ３が溶接金属外に放出されることも理由の一つであると推測される。そして、窒化物を含むワイヤであれば、溶接時にヒュームの発生が抑制される。
First, the process and mechanism that led to the completion of the method for manufacturing a flux-cored wire and a welded joint according to the present disclosure will be described.
In welding high-strength extra-thick steel plates, preheating is performed to suppress cold cracking. In order to suppress the occurrence of cold cracking and to omit or simplify the preheating work, it is effective to reduce the amount of diffusible hydrogen during welding.
For example, the addition of fluoride to flux or welding wire has been reported to reduce the amount of diffusible hydrogen. This mechanism is thought to be due to the fact that the fluoride in the welding material is separated by the arc, the hydrogen partial pressure in the arc atmosphere is lowered by fluorine, and the amount of hydrogen dissolved in the molten pool is reduced.
However, when the wire contains fluoride, a large amount of fume is generated during welding, which may lead to deterioration of workability. Therefore, the present inventors have studied using materials other than fluoride, and have found that the wire containing nitride provides the same effect as fluoride. That is, it is presumed that the nitrides in the welding material are dissociated by the arc to produce nitrogen, thereby reducing the hydrogen partial pressure in the arc atmosphere and reducing the amount of hydrogen dissolved in the molten pool. Another reason is presumed to be that N in the nitride combines with hydrogen (H) during welding to form ammonia (NH 3 ), and this NH 3 is released out of the weld metal. If the wire contains nitride, the generation of fumes is suppressed during welding.
一方、溶接部の耐食性を向上させるには、耐食性の向上に寄与する元素（本明細書において「耐食元素」と称する場合がある。）、例えば、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏなどをフラックス入りワイヤに含ませることが有効である。
ところが、これらの耐食元素を含むフラックス入りワイヤを用いると、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｂは溶接金属における低温割れや高温割れ（本明細書では、低温割れ及び高温割れを合わせて「割れ」と称する場合がある。）を助長してしまう。しかし、ワイヤが窒化物を含むことで溶接金属における割れの発生も抑制されることが分かった。そのメカニズムは定かでないが、ワイヤのフラックス中に含まれる窒化物及び鋼製外皮に含まれる窒素に起因するＮにより、溶接金属における旧オーステナイト粒径が微細化することで割れの発生が抑制されると考えられる。溶接金属における旧オーステナイト粒径が微細化する原因としては、引きずり効果（ソリュートドラッグ効果）の発生、すなわち、Ｎが粒界に偏析し、粒界移動速度が小さくなり、旧オーステナイト粒径が微細化するためと推測される。
On the other hand, in order to improve the corrosion resistance of the weld zone, elements that contribute to the improvement of corrosion resistance (in this specification, may be referred to as "corrosion-resistant elements"), such as W, Sn, Sb, Cu, Ni, Cr, It is effective to include Mo or the like in the flux-cored wire.
However, when a flux-cored wire containing these corrosion-resistant elements is used, W, Sn, and Sb are likely to cause cold cracks and hot cracks in the weld metal (in this specification, cold cracks and hot cracks are sometimes collectively referred to as "cracks"). There is.). However, it was found that the occurrence of cracks in the weld metal was also suppressed when the wire contained nitride. The mechanism is not clear, but N originating from nitrides contained in the flux of the wire and nitrogen contained in the steel outer layer refines the grain size of the prior austenite in the weld metal, thereby suppressing the occurrence of cracks. it is conceivable that. The cause of the refinement of the prior austenite grain size in the weld metal is the occurrence of a drag effect (solution drag effect), that is, the segregation of N at the grain boundary, the grain boundary movement speed being reduced, and the prior austenite grain size being refined. It is assumed that
＜フラックス入りワイヤ＞
本開示に係るフラックス入りワイヤは、鋼製外皮と前記鋼製外皮の内部に充填されたフラックスとを備える溶接用のフラックス入りワイヤであり、窒化物を含み、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量％で、Ｎ含有量が０．００３～４０．００％であり、式１と式２をともに満足する。
０．０３＜［Ｗ］＋［Ｓｎ］＋［Ｓｂ］≦３０．００ ・・・式１
０．０５≦［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］＋［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｗ］＋［Ｓｎ］＋［Ｓｂ］≦５５．００ ・・・式２
式１、式２中の角括弧で囲まれた元素記号は、フラックス入りワイヤに含まれる各元素の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量％での含有量である。
なお、式１、式２における上記各元素の含有量とは、各元素が金属元素の単体として含有される場合の量に加えて、窒化物、酸化物、弗化物、及び炭酸塩等の化合物として含有される場合の元素としての量との合計量を表す。
以下、本開示に係るフラックス入りワイヤを構成する要件（任意要件も含む）の限定理由について具体的に説明する。
<Flux-cored wire>
A flux-cored wire according to the present disclosure is a flux-cored wire for welding that includes a steel skin and flux filled inside the steel skin, contains a nitride, and contains , the N content is 0.003 to 40.00%, and both
0.03<[W]+[Sn]+[Sb]≦30.00 Expression 1
0.05≦[Cu]+[Ni]+[Cr]+[Mo]+[W]+[Sn]+[Sb]≦55.00
Element symbols enclosed in square brackets in
In addition, the content of each element in
Hereinafter, reasons for limiting the requirements (including optional requirements) constituting the flux-cored wire according to the present disclosure will be specifically described.
本開示に係るフラックス入りワイヤは、上述のように、窒化物を含み、Ｎ含有量が０．００３～４０．００％であり、式１と式２をともに満足する。
０．０３＜［Ｗ］＋［Ｓｎ］＋［Ｓｂ］≦３０．００ ・・・式１
０．０５≦［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］＋［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｗ］＋［Ｓｎ］＋［Ｓｂ］≦５５．００ ・・・式２
本開示に係るフラックス入りワイヤ（特にフラックス）は、好ましくは、上記以外に、酸化物、弗化物、及び／又は炭酸塩を含む。以下に、これらの成分について詳細に説明する。なお、以下の説明において「％」は、特に説明がない限り、「フラックス入りワイヤの全質量に対する質量％」を意味する。
The flux-cored wire according to the present disclosure contains nitride, has an N content of 0.003 to 40.00%, and satisfies both
0.03<[W]+[Sn]+[Sb]≦30.00 Expression 1
0.05≦[Cu]+[Ni]+[Cr]+[Mo]+[W]+[Sn]+[Sb]≦55.00
A flux-cored wire (particularly a flux) according to the present disclosure preferably contains oxides, fluorides and/or carbonates in addition to the above. These components are described in detail below. In the following description, "%" means "% by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire" unless otherwise specified.
０．０３＜［Ｗ］＋［Ｓｎ］＋［Ｓｂ］≦３０．００ ・・・式１
Ｗ、Ｓｎ、Ｓｂ（本明細書において、これらの元素を「第１耐食元素群」と総称する場合がある。）は、それぞれ耐食性を向上させる元素である。ただし、第１耐食元素群の合計含有量が少な過ぎると溶接金属の耐食性を十分向上させることができない。そこで、本開示に係るフラックス入りワイヤは、溶接金属の耐食性を向上させる観点から、第１耐食元素群の合計含有量は０．０３％超とする。第１耐食元素群の合計含有量の下限は０．０５％、０．１０％、又は０．１５％であってもよい。
一方、第１耐食元素群の合計含有量が高過ぎると、溶接金属の高温割れが発生し易くなる。そのため、第１耐食元素群の合計含有量は３０．００％以下とする。第１耐食元素群の合計含有量の上限値は２０．００％、１５．００％、又は１０．００％であってもよい。
なお、本開示に係るフラックス入りワイヤは、耐食性を確保する観点から、Ｓｎ及びＳｂの少なくとも一方を含有することが好ましい。
0.03<[W]+[Sn]+[Sb]≦30.00 Expression 1
W, Sn, and Sb (in this specification, these elements may be collectively referred to as the "first group of corrosion-resistant elements") are elements that improve corrosion resistance. However, if the total content of the first corrosion-resistant element group is too small, the corrosion resistance of the weld metal cannot be sufficiently improved. Therefore, in the flux-cored wire according to the present disclosure, the total content of the first corrosion-resistant element group is more than 0.03% from the viewpoint of improving the corrosion resistance of the weld metal. The lower limit of the total content of the first corrosion-resistant element group may be 0.05%, 0.10%, or 0.15%.
On the other hand, if the total content of the first corrosion-resistant element group is too high, hot cracking of the weld metal is likely to occur. Therefore, the total content of the first corrosion-resistant element group should be 30.00% or less. The upper limit of the total content of the first corrosion-resistant element group may be 20.00%, 15.00%, or 10.00%.
From the viewpoint of ensuring corrosion resistance, the flux-cored wire according to the present disclosure preferably contains at least one of Sn and Sb.
０．０５≦［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］＋［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｗ］＋［Ｓｎ］＋［Ｓｂ］≦５５．００ ・・・式２
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ（本明細書において、これらの元素を「第２耐食元素群」と総称する場合がある。）は、第１耐食元素群ほどではないが、それぞれ耐食性を向上させる元素である。そこで、本開示に係るフラックス入りワイヤは、第１耐食元素群による耐食性の向上に加え、さらに耐食性を向上させるため、第１耐食元素群と第２耐食元素群との合計含有量を０．０５％以上とする。第１耐食元素群と第２耐食元素群との合計含有量の下限値は０．０８％、０．１０％、又は０．１５％であってもよい。
一方、第１耐食元素群と第２耐食元素群との合計含有量が高過ぎると溶接金属の高温割れが発生し易くなる。そのため、第１耐食元素群と第２耐食元素群との合計含有量は５５．００％以下とする。第１耐食元素群と第２耐食元素群との合計含有量の上限値は５０．００％、４０．００％、又は３０．００％であってもよい。
なお、式１と式２を満たすため、第２耐食元素群の合計含有量は、０％以上、かつ５４．９７％未満となる。
第１耐食元素群及び第２耐食元素群の各元素の好ましい含有量については後述する。
0.05≦[Cu]+[Ni]+[Cr]+[Mo]+[W]+[Sn]+[Sb]≦55.00
Cu, Ni, Cr, and Mo (in this specification, these elements may be collectively referred to as the "second corrosion-resistant element group") are elements that improve corrosion resistance, although not as much as the first corrosion-resistant element group. is. Therefore, in the flux-cored wire according to the present disclosure, the total content of the first corrosion-resistant element group and the second corrosion-resistant element group is set to 0.05 in order to further improve the corrosion resistance in addition to the improvement in corrosion resistance due to the first corrosion-resistant element group. % or more. The lower limit of the total content of the first corrosion-resistant element group and the second corrosion-resistant element group may be 0.08%, 0.10%, or 0.15%.
On the other hand, if the total content of the first corrosion-resistant element group and the second corrosion-resistant element group is too high, hot cracking of the weld metal is likely to occur. Therefore, the total content of the first corrosion-resistant element group and the second corrosion-resistant element group should be 55.00% or less. The upper limit of the total content of the first corrosion-resistant element group and the second corrosion-resistant element group may be 50.00%, 40.00%, or 30.00%.
In order to satisfy
Preferable contents of each element of the first corrosion-resistant element group and the second corrosion-resistant element group will be described later.
（窒化物）
本開示に係るフラックス入りワイヤは窒化物を含んでおり、窒化物は溶接金属における割れの発生の抑制に寄与する。鋼製外皮に窒化物を含んでもよいが、ワイヤの全質量に対するＮ含有量を後述する範囲に制御し易い観点から、少なくともフラックス中に窒化物を含むことが好ましい。フラックス入りワイヤ中（特にフラックス中）の窒化物は、溶接金属中の拡散性水素量を減少させて、溶接金属の耐低温割れ性を顕著に向上させる働きを有する。この理由は明らかではないが、溶接材料中の窒化物がアークで乖離して窒素が生じることで、アーク雰囲気の水素分圧が下がり、溶融プール中に溶ける水素が低減すると推定される。また、窒化物中のＮが溶接中に水素（Ｈ）と結合してアンモニア（ＮＨ３）となり、このＮＨ３が溶接金属外に放出されることも理由の一つであると推測される。
(nitride)
The flux-cored wire according to the present disclosure contains nitride, and the nitride contributes to suppression of cracking in the weld metal. The steel sheath may contain nitrides, but from the viewpoint of facilitating control of the N content relative to the total mass of the wire within the range described later, it is preferable that at least the flux contain nitrides. Nitrides in the flux-cored wire (particularly in the flux) reduce the amount of diffusible hydrogen in the weld metal, thereby significantly improving the cold cracking resistance of the weld metal. Although the reason for this is not clear, it is presumed that nitrogen is produced by dissociation of nitrides in the welding material by the arc, which reduces the partial pressure of hydrogen in the arc atmosphere and reduces the amount of hydrogen dissolved in the molten pool. Another reason is presumed to be that N in the nitride combines with hydrogen (H) during welding to form ammonia (NH 3 ), and this NH 3 is released out of the weld metal.
一方、本開示に係るフラックス入りワイヤに含まれる第１耐食元素群のＷ、Ｓｎ、Ｓｂは低温割れや高温割れを助長する元素である。これらの耐食元素は融点が低く、溶接作業の際、溶接金属中で固まり難く、偏析し易いことが割れを助長する原因と考えられる。しかし、本開示に係るフラックス入りワイヤは窒化物を含むことで、低温割れや高温割れの発生が抑制される。 On the other hand, W, Sn, and Sb of the first corrosion-resistant element group contained in the flux-cored wire according to the present disclosure are elements that promote cold cracking and hot cracking. These corrosion-resistant elements have a low melting point, are difficult to solidify in the weld metal during welding, and tend to segregate. However, since the flux-cored wire according to the present disclosure contains nitrides, the occurrence of cold cracks and hot cracks is suppressed.
本開示に係るフラックス入りワイヤに含ませることができる窒化物としては、例えば、ＡｌＮ、ＢＮ、Ｃａ３Ｎ２、ＣｅＮ、ＣｒＮ、Ｃｕ３Ｎ、Ｆｅ４Ｎ、Ｆｅ３Ｎ、Ｆｅ２Ｎ、Ｍｇ３Ｎ、Ｍｏ２Ｎ、ＮｂＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮ、ＶＮ、ＺｒＮ、Ｍｎ２Ｎ、及びＭｎ４Ｎが挙げられる。本開示に係るフラックス入りワイヤが、これらの窒化物のいずれか１種又は２種以上を含有し、且つ、これら以外の窒化物を含まない場合、Ｎ含有量は下記の式Ａにより表される。
式Ａ：Ｎ含有量＝０．３４２×ＡｌＮ＋０．５６４×ＢＮ＋０．１８９×Ｃａ３Ｎ２＋０．０９１×ＣｅＮ＋０．２１２×ＣｒＮ＋０．０６８×Ｃｕ３Ｎ＋０．０５９×Ｆｅ４Ｎ＋０．０７７×Ｆｅ３Ｎ＋０．１１１×Ｆｅ２Ｎ＋０．１６１×Ｍｇ３Ｎ＋０．０６８×Ｍｏ２Ｎ＋０．１３１×ＮｂＮ＋０．３９９×Ｓｉ３Ｎ４＋０．２２６×ＴｉＮ＋０．２１６×ＶＮ＋０．１３３×ＺｒＮ＋０．１１３×Ｍｎ２Ｎ＋０．０６×Ｍｎ４Ｎ
ここで、式Ａ中の窒化物の化学式は、各化学式に対応する窒化物の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量％を示す。各窒化物の化学式の係数は、各窒化物の化学式量から算出したものである。
また、上記に列挙した窒化物以外の窒化物を含む場合、Ｎ含有量は各窒化物の化学式量から、上記式Ａに準じて算出する。
Nitrides that can be included in flux-cored wires according to the present disclosure include, for example, AlN, BN, Ca3N2 , CeN, CrN, Cu3N , Fe4N , Fe3N , Fe2N , Mg 3N, Mo2N , NbN , Si3N4 , TiN, VN, ZrN, Mn2N , and Mn4N . When the flux-cored wire according to the present disclosure contains one or more of these nitrides and does not contain nitrides other than these, the N content is represented by the following formula A .
Formula A: N content = 0.342 x AlN + 0.564 x BN + 0.189 x Ca3N2 + 0.091 x CeN + 0.212 x CrN + 0.068 x Cu3N + 0.059 x Fe4N + 0.077 x Fe3N + 0 .111 x Fe2N + 0.161 x Mg3N + 0.068 x Mo2N + 0.131 x NbN + 0.399 x Si3N4 + 0.226 x TiN + 0.216 x VN + 0.133 x ZrN + 0.113 x Mn2N + 0.06 × Mn4N
Here, the chemical formulas of nitrides in formula A indicate the mass % of the nitrides corresponding to each chemical formula with respect to the total mass of the flux-cored wire. The coefficient of the chemical formula of each nitride is calculated from the chemical formula weight of each nitride.
When nitrides other than the nitrides listed above are included, the N content is calculated from the chemical formula weight of each nitride according to formula A above.
（Ｎ：０．００３～４０．００％）
本開示に係るフラックス入りワイヤは、フラックス入りワイヤの全質量に対して０．００３～４０．００％のＮを含む。
(N: 0.003 to 40.00%)
The flux-cored wire according to the present disclosure contains 0.003-40.00% N with respect to the total mass of the flux-cored wire.
フラックス入りワイヤに含まれる窒素量は、ＪＩＳ Ｇ１２２８：１９９７を用いて分析して、測定する。
フラックス入りワイヤ全体中のＮ含有量の合計が０．００３％以上であれば、溶接金属中の拡散性水素量が十分に低減され、溶接金属の耐低温割れ性が向上する。従って、本開示に係るフラックス入りワイヤは、窒化物を含み、Ｎ含有量を０．００３％以上にする。
溶接金属の拡散性水素量をさらに低減させるために、Ｎ含有量の下限を０．００５％、０．００８％、０．０１０％、０．０１５％、０．０２０％又は０．０２２％としてもよい。
本開示におけるフラックス入りワイヤは、拡散性水素量を低減する観点では、Ｎ含有量の上限は特に制限されないが、鋼製外皮の内部にフラックスの充填がなされることを考慮すると、Ｎ含有量の上限は４０．００％である。Ｎ含有量の上限は、３５．００％であってもよく、３０．００％であってもよく、２５．００％であってもよい。
なお、鋼製外皮に含まれるＮはワイヤ全体に対する比率が小さく、本開示に係るフラックス入りワイヤにおけるＮ含有量は、主にフラックス中に含まれる窒化物の種類、含有量によって調整することができる。
The amount of nitrogen contained in the flux-cored wire is analyzed and measured using JIS G1228:1997.
If the total N content in the entire flux-cored wire is 0.003% or more, the amount of diffusible hydrogen in the weld metal is sufficiently reduced, and the cold cracking resistance of the weld metal is improved. Therefore, the flux-cored wire according to the present disclosure includes nitrides and has an N content of 0.003% or more.
In order to further reduce the amount of diffusible hydrogen in the weld metal, the lower limit of the N content is set to 0.005%, 0.008%, 0.010%, 0.015%, 0.020% or 0.022%. good too.
In the flux-cored wire of the present disclosure, the upper limit of the N content is not particularly limited from the viewpoint of reducing the amount of diffusible hydrogen, but considering that the steel outer skin is filled with flux, the N content The upper limit is 40.00%. The upper limit of the N content may be 35.00%, 30.00%, or 25.00%.
Note that the ratio of N contained in the steel sheath to the entire wire is small, and the N content in the flux-cored wire according to the present disclosure can be adjusted mainly by the type and content of nitride contained in the flux. .
なお、本開示に係るフラックス入りワイヤは、フラックス中に窒化物として含まれる窒素のＮ含有量がフラックス入りワイヤの全質量に対して０．００２％以上であることが好ましい。また、溶接金属の拡散性水素量をさらに低減させるために、フラックス中に窒化物として含まれる窒素のＮ含有量の下限を、フラックス入りワイヤの全質量に対して０．００５％、０．００８％、０．０１０％、０．０１５％、０．０２０％又は０．０２２％としてもよい。また、鋼製外皮の内部にフラックスの充填がなされることを考慮すると、実質的に、フラックス中に窒化物として含まれる窒素のＮ含有量の上限は、フラックス入りワイヤの全質量に対して１５．００％であることが好ましく、１０．００％であってもよく、８．００％であってもよく、５．００％であってもよい。 In addition, in the flux-cored wire according to the present disclosure, the N content of nitrogen contained as nitride in the flux is preferably 0.002% or more with respect to the total mass of the flux-cored wire. In order to further reduce the amount of diffusible hydrogen in the weld metal, the lower limits of the N content of nitrogen contained as nitrides in the flux are set to 0.005% and 0.008% with respect to the total mass of the flux-cored wire. %, 0.010%, 0.015%, 0.020% or 0.022%. Also, considering that the flux is filled inside the steel sheath, the upper limit of the N content of nitrogen contained in the flux as a nitride is 15% with respect to the total mass of the flux-cored wire. It is preferably 0.00%, may be 10.00%, may be 8.00%, or may be 5.00%.
次に、本開示に係るフラックス入りワイヤにおける、窒化物、酸化物、弗化物、及び炭酸塩を除く化学成分について説明する。
以下に説明する化学成分は、鋼製外皮に含まれてもよいし、フラックスに含まれてもよい。また、本開示に係るフラックス入りワイヤが鋼製外皮の外表面にめっき層を有する場合は、めっき層に含まれてもよい。以下の説明において「窒化物、酸化物、弗化物、及び炭酸塩を除く化学成分」を単に「化学成分」と称する場合がある。
本開示に係るフラックス入りワイヤの窒化物、酸化物、弗化物、及び炭酸塩を除く化学成分は、
Ｃ：０．００３～０．５００％、
Ｓｉ：０～３．５０％、
Ｍｎ：０～１０．００％、
Ｐ：０～０．０３０％、
Ｓ：０～０．０２０％、
Ｗ：０～１０．００％、
Ｓｎ：０～１０．００％、
Ｓｂ：０～１０．００％、
Ｃｕ：０～１０．００％、
Ｎｉ：０～５０．００％、
Ｃｒ：０～５０．００％、
Ｍｏ：０～５０．００％、
Ｎｂ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．５０％、
Ｔｉ：０～０．５０％、
Ａｌ：０～１．００％、
Ｂ：０～０．１００％、
Ｍｇ：０～２．００％、
Ｃａ：０～２．００％、
Ｚｒ：０～０．５０％、
ＲＥＭ：０～０．５０％、
Ｂｉ：０～０．３００％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物からなることが好ましい。
Next, chemical components other than nitrides, oxides, fluorides, and carbonates in the flux-cored wire according to the present disclosure will be described.
The chemical components described below may be contained in the steel sheath or the flux. Moreover, when the flux-cored wire according to the present disclosure has a plating layer on the outer surface of the steel sheath, it may be included in the plating layer. In the following description, "chemical components other than nitrides, oxides, fluorides, and carbonates" may be simply referred to as "chemical components."
The chemical composition, excluding nitrides, oxides, fluorides, and carbonates, of the flux-cored wire of the present disclosure is
C: 0.003 to 0.500%,
Si: 0 to 3.50%,
Mn: 0 to 10.00%,
P: 0 to 0.030%,
S: 0 to 0.020%,
W: 0 to 10.00%,
Sn: 0 to 10.00%,
Sb: 0 to 10.00%,
Cu: 0 to 10.00%,
Ni: 0 to 50.00%,
Cr: 0 to 50.00%,
Mo: 0 to 50.00%,
Nb: 0 to 0.50%,
V: 0 to 0.50%,
Ti: 0 to 0.50%,
Al: 0 to 1.00%,
B: 0 to 0.100%,
Mg: 0-2.00%,
Ca: 0-2.00%,
Zr: 0 to 0.50%,
REM: 0-0.50%,
It is preferable that Bi: 0 to 0.300% and balance: Fe and impurities.
（Ｃ：０．００３～０．５００％）
Ｃは、固溶強化によって溶接金属の耐力及び引張強さを確保するために重要な元素である。フラックス入りワイヤの化学成分のＣ含有量が０．００３％以上であることで、溶接金属の耐力及び引張強さを十分に確保できる。
一方、フラックス入りワイヤの化学成分のＣ含有量が０．５００％以下であることで、溶接金属中のＣ含有量が適量に保たれ、溶接金属の耐力及び引張強さの過度な上昇が抑制され、溶接金属の靭性が高められる。
そのため、溶接金属の靭性、耐力、及び引張強さの全てを安定的に確保するためには、フラックス入りワイヤの化学成分のＣ含有量の下限値を０．００３％にすることが好ましく、フラックス入りワイヤの化学成分のＣ含有量の上限値を０．５００％にすることが好ましい。必要に応じて、Ｃ含有量の下限を０．０１０％、０．０２０％、０．０３０％、０．０４０％、０．０５０％、又は０．０６０％としてもよい。同様に、Ｃ含有量の上限を０．４５０％、０．４００％、０．３５０％、０．３００％、又は０．２５０％としてもよい。
(C: 0.003-0.500%)
C is an important element for ensuring the yield strength and tensile strength of the weld metal through solid-solution strengthening. When the C content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0.003% or more, the yield strength and tensile strength of the weld metal can be sufficiently secured.
On the other hand, since the C content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0.500% or less, the C content in the weld metal is kept at an appropriate amount, and excessive increases in the yield strength and tensile strength of the weld metal are suppressed. and the toughness of the weld metal is enhanced.
Therefore, in order to stably ensure all of the toughness, yield strength, and tensile strength of the weld metal, the lower limit of the C content in the chemical composition of the flux-cored wire is preferably 0.003%. It is preferable to set the upper limit of the C content in the chemical composition of the cored wire to 0.500%. If necessary, the lower limit of the C content may be 0.010%, 0.020%, 0.030%, 0.040%, 0.050%, or 0.060%. Similarly, the upper limit of the C content may be 0.450%, 0.400%, 0.350%, 0.300%, or 0.250%.
（Ｓｉ：０～３．５０％）
Ｓｉは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のＳｉ含有量の下限値は０％である。
一方、Ｓｉは脱酸元素であり、溶接金属の酸素量を低減して溶接金属の清浄度を高める働きを有する。ただし、Ｓｉが３．５０％以下であることで溶接金属の靱性低下を抑制できるため、これを上限とすることが好ましい。また、溶接金属の靭性を安定して確保するには、Ｓｉの上限は、３．００％、２．００％又は１．００％としてもよい。上記の効果を得るため、Ｓｉ含有量の下限を０．４０％、０．４５％、０．５０％、又は０．６０％としてもよい。
(Si: 0 to 3.50%)
Since Si is not an essential component, the lower limit of the Si content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%.
On the other hand, Si is a deoxidizing element and has the function of reducing the amount of oxygen in the weld metal and increasing the cleanliness of the weld metal. However, if the Si content is 3.50% or less, it is possible to suppress deterioration in the toughness of the weld metal, so this is preferably set as the upper limit. In order to stably secure the toughness of the weld metal, the upper limit of Si may be 3.00%, 2.00% or 1.00%. In order to obtain the above effects, the lower limit of the Si content may be 0.40%, 0.45%, 0.50%, or 0.60%.
（Ｍｎ：０～１０．００％）
Ｍｎは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のＭｎ含有量の下限値は０％である。
一方、Ｍｎは、溶接金属の焼入性を確保して溶接金属の強度を高めるために有効な元素である。フラックス入りワイヤの化学成分のＭｎ含有量が１０．００％以下であることで、溶接金属の粒界脆化感受性が低減され、溶接金属の靱性低下を抑制できる。従って、Ｍｎ含有量の上限値を１０．００％とすることが好ましい。好ましくは、Ｍｎ含有量の上限値は９．５０％、９．００％、８．００％、又は６．００％である。上記の効果を得るため、Ｍｎ含有量の下限を０．４０％、０．４５％、０．５０％、又は０．６０％としてもよい。
(Mn: 0 to 10.00%)
Since Mn is not an essential component, the lower limit of the Mn content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%.
On the other hand, Mn is an effective element for securing the hardenability of the weld metal and increasing the strength of the weld metal. By setting the Mn content in the chemical composition of the flux-cored wire to 10.00% or less, the intergranular embrittlement susceptibility of the weld metal is reduced, and a decrease in the toughness of the weld metal can be suppressed. Therefore, it is preferable to set the upper limit of the Mn content to 10.00%. Preferably, the upper limit of Mn content is 9.50%, 9.00%, 8.00%, or 6.00%. In order to obtain the above effects, the lower limit of the Mn content may be 0.40%, 0.45%, 0.50%, or 0.60%.
（Ｐ：０～０．０３０％）
Ｐは不純物元素であり、溶接金属の靱性低下を抑制する観点で、フラックス入りワイヤ中のＰ含有量は極力低減させることが好ましい。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のＰ含有量の下限値は０％である。また、フラックス入りワイヤの化学成分のＰ含有量が０．０３０％以下であれば、溶接金属の靱性の低下を抑制できる。溶接金属の凝固割れを効果的に抑制するために、フラックス入りワイヤの化学成分のＰ含有量は、より好適には、０．０２０％以下、０．０１５％以下、又は０．０１０％以下である。
(P: 0-0.030%)
P is an impurity element, and from the viewpoint of suppressing deterioration of the toughness of the weld metal, it is preferable to reduce the P content in the flux-cored wire as much as possible. Therefore, the lower limit of the P content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%. Moreover, if the P content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0.030% or less, it is possible to suppress the deterioration of the toughness of the weld metal. In order to effectively suppress solidification cracking of the weld metal, the P content in the chemical composition of the flux-cored wire is more preferably 0.020% or less, 0.015% or less, or 0.010% or less. be.
（Ｓ：０～０．０２０％）
Ｓも不純物元素であり、溶接金属の靱性と延性との低下を抑制する観点で、フラックス入りワイヤ中のＳ含有量は極力低減させることが好ましい。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のＳ含有量の下限値は０％である。また、フラックス入りワイヤの化学成分のＳ含有量が０．０２０％以下であれば、溶接金属の靱性及び延性の低下を抑制できる。フラックス入りワイヤの化学成分のＳ含有量は、より好適には、０．０１５％以下、０．０１０％以下、０．００８％以下、０．００６％以下、又は０．００５％以下である。
(S: 0-0.020%)
S is also an impurity element, and from the viewpoint of suppressing deterioration of the toughness and ductility of the weld metal, it is preferable to reduce the S content in the flux-cored wire as much as possible. Therefore, the lower limit of the S content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%. Moreover, if the S content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0.020% or less, it is possible to suppress deterioration in the toughness and ductility of the weld metal. The S content of the chemical composition of the flux-cored wire is more preferably 0.015% or less, 0.010% or less, 0.008% or less, 0.006% or less, or 0.005% or less.
（Ｗ：０～１０．００％）
Ｗは溶接金属の耐食性を向上させるために有効な元素であるが、前述したようにフラックス入りワイヤ中にＷ、Ｓｎ、及びＳｂの合計含有量として０．０３％超～３０．００％の範囲で含有すればよく、Ｗは必須成分ではない。そのため、フラックス入りワイヤの化学成分のＷ含有量の下限値は０％である。一方、フラックス入りワイヤの化学成分のＷ含有量が１０．００％以下であることで、溶接金属での割れの発生が抑制できる。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のＷ含有量の上限値を１０．００％とすることが好ましい。より好ましくは、Ｗ含有量の上限値は９．５０％、９．００％、８．００％、又は６．００％である。必要に応じて、Ｗ含有量の下限を０．０１％、０．０３％、０．５０％、又は０．６０％としてもよい。
(W: 0-10.00%)
W is an effective element for improving the corrosion resistance of the weld metal. and W is not an essential component. Therefore, the lower limit of the W content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%. On the other hand, when the W content in the chemical composition of the flux-cored wire is 10.00% or less, cracking in the weld metal can be suppressed. Therefore, it is preferable to set the upper limit of the W content in the chemical composition of the flux-cored wire to 10.00%. More preferably, the upper limit of W content is 9.50%, 9.00%, 8.00%, or 6.00%. If necessary, the lower limit of W content may be 0.01%, 0.03%, 0.50%, or 0.60%.
（Ｓｎ：０～１０．００％）
Ｓｎは溶接金属の耐食性を向上させるために有効な元素であるが、フラックス入りワイヤ中にＷ、Ｓｎ、及びＳｂの合計含有量として０．０３％超～３０．００％の範囲で含有すればよく、Ｓｎは必須成分ではない。そのため、フラックス入りワイヤの化学成分のＳｎ含有量の下限値は０％である。一方、フラックス入りワイヤの化学成分のＳｎ含有量が１０．００％以下であることで、溶接金属での割れの発生が抑制できる。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のＳｎ含有量の上限値を１０．００％とすることが好ましい。より好ましくは、Ｓｎ含有量の上限値は９．５０％、９．００％、８．００％、又は６．００％である。必要に応じて、Ｓｎ含有量の下限を０．０１％、０．０３％、０．５０％、又は０．６０％としてもよい。
(Sn: 0 to 10.00%)
Sn is an effective element for improving the corrosion resistance of the weld metal. Well, Sn is not an essential ingredient. Therefore, the lower limit of the Sn content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%. On the other hand, since the Sn content in the chemical composition of the flux-cored wire is 10.00% or less, cracking in the weld metal can be suppressed. Therefore, it is preferable to set the upper limit of the Sn content in the chemical composition of the flux-cored wire to 10.00%. More preferably, the upper limit of Sn content is 9.50%, 9.00%, 8.00%, or 6.00%. The lower limit of the Sn content may be 0.01%, 0.03%, 0.50%, or 0.60% as required.
（Ｓｂ：０～１０．００％）
Ｓｂは溶接金属の耐食性を向上させるために有効な元素であるが、フラックス入りワイヤ中にＷ、Ｓｎ、及びＳｂの合計含有量として０．０３％超～３０．００％の範囲で含有すればよく、Ｓｂは必須成分ではない。そのため、フラックス入りワイヤの化学成分のＳｂ含有量の下限値は０％である。一方、フラックス入りワイヤの化学成分のＳｂ含有量が１０．００％以下であることで、溶接金属での割れの発生が抑制できる。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のＳｂ含有量の上限値を１０．００％とすることが好ましい。より好ましくは、Ｓｂ含有量の上限値は９．５０％、９．００％、８．００％、又は６．００％である。必要に応じて、Ｓｂ含有量の下限を０．０１％、０．０３％、０．５０％、又は０．６０％としてもよい。
なお、前述したように、第１耐食元素群として、Ｓｎ及びＳｂの少なくとも１種を含むことが好ましい。
(Sb: 0 to 10.00%)
Sb is an effective element for improving the corrosion resistance of the weld metal. Well, Sb is not an essential component. Therefore, the lower limit of the Sb content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%. On the other hand, since the Sb content in the chemical composition of the flux-cored wire is 10.00% or less, cracking in the weld metal can be suppressed. Therefore, it is preferable to set the upper limit of the Sb content in the chemical composition of the flux-cored wire to 10.00%. More preferably, the upper limit of Sb content is 9.50%, 9.00%, 8.00%, or 6.00%. If necessary, the lower limit of the Sb content may be 0.01%, 0.03%, 0.50%, or 0.60%.
In addition, as described above, it is preferable that at least one of Sn and Sb is included as the first corrosion-resistant element group.
（Ｃｕ：０～１０．００％）
Ｃｕは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のＣｕ含有量の下限値は０％である。
一方、Ｃｕは、溶接金属の強度と靭性を向上させる効果を有する。その効果を十分に得るためには、フラックス入りワイヤの化学成分のＣｕ含有量を０．０１％以上とすることが好ましい。Ｃｕは、フラックス入りワイヤの鋼製外皮の表面のめっきに含まれてもよく、フラックスに単体又は合金として含まれてもよい。Ｃｕめっきは、防錆性、通電性、及び、耐チップ磨耗性を向上させる効果も有する。
従って、フラックス入りワイヤの化学成分のＣｕ含有量は、鋼製外皮及びフラックスに含有されているＣｕと、ワイヤ表面のめっきに含まれるＣｕとの合計量である。
一方、フラックス入りワイヤの化学成分のＣｕ含有量が１０．００％以下であることで、溶接金属の靭性の低下を抑制できる。そのため、Ｃｕ含有量を１０．００％以下とすることが好ましい。フラックス入りワイヤの化学成分のＣｕ含有量の上限値は、好ましくは９．００％、８．００％、７．００％、６．００％、５．００％、４．００％、３．００％、又は２．００％である。
(Cu: 0 to 10.00%)
Since Cu is not an essential component, the lower limit of the Cu content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%.
On the other hand, Cu has the effect of improving the strength and toughness of the weld metal. In order to sufficiently obtain the effect, the Cu content in the chemical composition of the flux-cored wire is preferably 0.01% or more. Cu may be included in the plating on the surface of the steel jacket of the flux-cored wire, and may be included in the flux either singly or as an alloy. Cu plating also has the effect of improving rust resistance, electrical conductivity, and tip wear resistance.
Therefore, the Cu content of the chemical composition of the flux-cored wire is the total amount of Cu contained in the steel sheath and flux, and Cu contained in the plating on the wire surface.
On the other hand, when the Cu content in the chemical composition of the flux-cored wire is 10.00% or less, it is possible to suppress deterioration in the toughness of the weld metal. Therefore, it is preferable to set the Cu content to 10.00% or less. The upper limit of the Cu content of the chemical composition of the flux-cored wire is preferably 9.00%, 8.00%, 7.00%, 6.00%, 5.00%, 4.00%, 3.00 %, or 2.00%.
（Ｎｉ：０～５０．００％）
Ｎｉは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のＮｉ含有量の下限値は０％である。
一方、Ｎｉは、溶接金属の靭性を向上させるために有効な元素である。ただし、フラックス入りワイヤの化学成分のＮｉ含有量が５０．００％以下であることで、溶接金属の耐高温割れ性の低下を抑制できる。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のＮｉ含有量の上限値を５０．００％以下とすることが好ましい。より好ましくは、Ｎｉ含有量の上限値は４５．００％、４０．００％、３５．００％、又は３０．００％である。溶接金属の靭性を向上させる効果を得るため、Ｎｉ含有量は、０．１０％以上、０．３０％以上、０．５０％以上、又は１．００％以上とすることが好ましい。
(Ni: 0 to 50.00%)
Since Ni is not an essential component, the lower limit of the Ni content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%.
On the other hand, Ni is an effective element for improving the toughness of the weld metal. However, since the Ni content in the chemical composition of the flux-cored wire is 50.00% or less, it is possible to suppress the deterioration of the hot cracking resistance of the weld metal. Therefore, it is preferable to set the upper limit of the Ni content in the chemical composition of the flux-cored wire to 50.00% or less. More preferably, the upper limit of Ni content is 45.00%, 40.00%, 35.00%, or 30.00%. In order to obtain the effect of improving the toughness of the weld metal, the Ni content is preferably 0.10% or more, 0.30% or more, 0.50% or more, or 1.00% or more.
（Ｃｒ：０～５０．００％）
Ｃｒは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のＣｒ含有量の下限値は０％である。
一方、Ｃｒは、溶接金属の焼入性を確保して溶接金属の強度を高めるために有効な元素である。ただし、フラックス入りワイヤの化学成分のＣｒ含有量が５０．００％以下であることで、溶接金属の靱性の低下を抑制できる。従って、Ｃｒ含有量の上限値を５０．００％とすることが好ましい。より好ましくは、Ｃｒ含有量の上限値は４５．００％、４０．００％、３５．００％、又は３０．００％である。溶接金属の強度を高める効果を得るため、必要に応じて、本開示に係るフラックス入りワイヤにおけるＣｒ含有量の下限を０．０１％、０．０５％、０．１０％、又は０．２０％としてもよい。
(Cr: 0 to 50.00%)
Since Cr is not an essential component, the lower limit of the Cr content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%.
On the other hand, Cr is an effective element for securing the hardenability of the weld metal and increasing the strength of the weld metal. However, by setting the Cr content in the chemical composition of the flux-cored wire to 50.00% or less, it is possible to suppress the decrease in the toughness of the weld metal. Therefore, it is preferable to set the upper limit of the Cr content to 50.00%. More preferably, the upper limit of Cr content is 45.00%, 40.00%, 35.00%, or 30.00%. In order to obtain the effect of increasing the strength of the weld metal, the lower limit of the Cr content in the flux-cored wire according to the present disclosure is set to 0.01%, 0.05%, 0.10%, or 0.20% as necessary. may be
（Ｍｏ：０～５０．００％）
Ｍｏは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のＭｏ含有量の下限値は０％である。
一方、Ｍｏは、溶接金属の焼入性を向上させる効果を有するので、溶接金属の高強度化に有効な元素である。その効果を得るためには、フラックス入りワイヤの化学成分のＭｏ含有量の下限値を０．０１％、０．０５％、０．１０％又は０．１５％とすることが好ましい。一方、フラックス入りワイヤの化学成分のＭｏ含有量が５０．００％以下であることで、溶接金属の靭性の低下を抑制できる。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のＭｏ含有量は、５０．００％以下とすることが好ましい。フラックス入りワイヤの化学成分のＭｏ含有量の上限値は、好ましくは４８．００％、４５．００％、４０．００％、３０．００％、又は１０．００％である。
(Mo: 0-50.00%)
Since Mo is not an essential component, the lower limit of the Mo content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%.
On the other hand, Mo has the effect of improving the hardenability of the weld metal, so it is an effective element for increasing the strength of the weld metal. In order to obtain this effect, it is preferable to set the lower limit of the Mo content in the chemical composition of the flux-cored wire to 0.01%, 0.05%, 0.10% or 0.15%. On the other hand, when the Mo content in the chemical composition of the flux-cored wire is 50.00% or less, it is possible to suppress deterioration in the toughness of the weld metal. Therefore, the Mo content in the chemical composition of the flux-cored wire is preferably 50.00% or less. The upper limit of the Mo content of the chemical composition of the flux-cored wire is preferably 48.00%, 45.00%, 40.00%, 30.00% or 10.00%.
（Ｎｂ：０～０．５０％）
Ｎｂは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のＮｂ含有量の下限値は０％である。
一方、Ｎｂは、溶接金属において微細炭化物を形成し、この微細炭化物が溶接金属中で析出強化を生じさせるので、Ｎｂは溶接金属の引張強さを向上させる。その効果を十分に得るためには、フラックス入りワイヤの化学成分のＮｂ含有量の下限値を０．００５％、０．０１０％、０．０１５％又は０．０２０％とすることが好ましい。
一方、フラックス入りワイヤの化学成分のＮｂ含有量が０．５０％以下であることで、Ｎｂによる溶接金属中での粗大な析出物の形成が抑制され、溶接金属の靭性の低下を抑制できる。そのため、フラックス入りワイヤの化学成分のＮｂ含有量の上限値は、好ましくは０．５０％であり、より好ましくは０．４５％、０．４０％、０．３０％、又は０．２０％である。
(Nb: 0 to 0.50%)
Since Nb is not an essential component, the lower limit of the Nb content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%.
On the other hand, Nb forms fine carbides in the weld metal, and these fine carbides cause precipitation strengthening in the weld metal, so Nb improves the tensile strength of the weld metal. In order to sufficiently obtain the effect, it is preferable to set the lower limit of the Nb content in the chemical composition of the flux-cored wire to 0.005%, 0.010%, 0.015% or 0.020%.
On the other hand, when the Nb content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0.50% or less, the formation of coarse precipitates due to Nb in the weld metal is suppressed, and a decrease in the toughness of the weld metal can be suppressed. Therefore, the upper limit of the Nb content in the chemical composition of the flux-cored wire is preferably 0.50%, more preferably 0.45%, 0.40%, 0.30%, or 0.20%. be.
（Ｖ：０～０．５０％）
Ｖは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のＶ含有量の下限値は０％である。
一方、Ｖは溶接金属の焼入性を向上させるので、溶接金属の高強度化に有効な元素である。その効果を十分に得るためには、フラックス入りワイヤの化学成分のＶ含有量の下限値を０．００１％、０．０１％、０．０３％又は０．０５％とすることが好ましい。
一方、フラックス入りワイヤの化学成分のＶ含有量が０．５０％以下であることで、溶接金属中のＶ炭化物の析出量が増え過ぎず、溶接金属の過剰な硬化が抑制されて、溶接金属の靭性の低下を抑制できる。そのため、フラックス入りワイヤの化学成分のＶ含有量の上限値は、好ましくは０．５０％であり、より好ましくは０．４０％、０．３０％、０．２０％、０．１０％、又は０．０８％である。
(V: 0-0.50%)
Since V is not an essential component, the lower limit of the V content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%.
On the other hand, since V improves the hardenability of the weld metal, it is an effective element for increasing the strength of the weld metal. In order to sufficiently obtain the effect, it is preferable to set the lower limit of the V content in the chemical composition of the flux-cored wire to 0.001%, 0.01%, 0.03% or 0.05%.
On the other hand, when the V content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0.50% or less, the amount of precipitation of V carbide in the weld metal does not increase excessively, and excessive hardening of the weld metal is suppressed. It is possible to suppress the decrease in toughness of Therefore, the upper limit of the V content in the chemical composition of the flux-cored wire is preferably 0.50%, more preferably 0.40%, 0.30%, 0.20%, 0.10%, or 0.08%.
（Ｔｉ：０～０．５０％）
Ｔｉは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のＴｉ含有量の下限値は０％である。
一方、Ｔｉは脱酸元素であり、溶接金属中の酸素量を低減させる効果がある。また、フラックス入りワイヤの化学成分に含まれるＴｉは、溶接金属中に僅かに残留して固溶Ｎを固定するので、固溶Ｎが溶接金属の靱性に及ぼす悪影響を緩和する効果を有する。従って、フラックス入りワイヤの化学成分が０．００１％以上、０．０１％以上、０．０３％以上、又は０．０５％以上のＴｉを含有してもよい。
一方、フラックス入りワイヤの化学成分のＴｉ含有量が０．５０％以下であることで、溶接金属において過度な析出物の生成が抑制されて、靱性の低下を抑制できる。なお、フラックス入りワイヤの化学成分にＴｉを含有させる場合、一般的には、フェロチタン（鉄とチタンとの合金）をフラックス中に含有させる。フラックス入りワイヤの化学成分のＴｉ含有量の上限値は、好ましくは０．５０％であり、より好ましくは０．４０％、０．３０％、０．２０％、０．１０％、又は０．０８％である。
なお、本開示に係るフラックス入りワイヤは、後述するようにＴｉ酸化物を０．２０～８．００％含有することが好ましいが、Ｔｉ酸化物を含む場合、上記Ｔｉ含有量は、Ｔｉ酸化物を構成するＴｉ以外の含有量である。
(Ti: 0 to 0.50%)
Since Ti is not an essential component, the lower limit of the Ti content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%.
On the other hand, Ti is a deoxidizing element and has the effect of reducing the amount of oxygen in the weld metal. In addition, a small amount of Ti contained in the chemical composition of the flux-cored wire remains in the weld metal and fixes solid solution N, so it has the effect of alleviating the adverse effect of solid solution N on the toughness of the weld metal. Therefore, the chemical composition of the flux-cored wire may contain 0.001% or more, 0.01% or more, 0.03% or more, or 0.05% or more Ti.
On the other hand, when the Ti content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0.50% or less, the formation of excessive precipitates in the weld metal is suppressed, and the decrease in toughness can be suppressed. When Ti is included in the chemical composition of the flux-cored wire, generally ferrotitanium (an alloy of iron and titanium) is included in the flux. The upper limit of the Ti content in the chemical composition of the flux-cored wire is preferably 0.50%, more preferably 0.40%, 0.30%, 0.20%, 0.10%, or 0.40%. 08%.
The flux-cored wire according to the present disclosure preferably contains 0.20 to 8.00% Ti oxide as described later. is the content other than Ti that constitutes the
（Ａｌ：０～１．００％）
Ａｌは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のＡｌ含有量の下限値は０％である。
一方、Ａｌは脱酸元素であり、Ｓｉと同様に、溶接金属中の酸素量を低減させ、溶接金属の清浄度向上効果を有する。ただし、Ａｌ含有量が１．００％以下であることで溶接金属の靱性の低下を抑制できる。そのため、フラックス入りワイヤの化学成分のＡｌ含有量は１．００％以下とすることが好ましい。また、溶接金属の靭性を安定して確保するには、Ａｌ含有量の上限は、０．９５％、０．９０％、０．８５％又は０．８０％としてもよい。必要に応じて、Ａｌ含有量の下限を０．００５％、０．０１％、０．０５％、０．１０％、０．１５％又は０．２０％としてもよい。
(Al: 0 to 1.00%)
Since Al is not an essential component, the lower limit of the Al content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%.
On the other hand, Al is a deoxidizing element, and like Si, it reduces the amount of oxygen in the weld metal and has the effect of improving the cleanliness of the weld metal. However, if the Al content is 1.00% or less, the decrease in toughness of the weld metal can be suppressed. Therefore, the Al content in the chemical composition of the flux-cored wire is preferably 1.00% or less. In order to stably secure the toughness of the weld metal, the upper limit of the Al content may be 0.95%, 0.90%, 0.85% or 0.80%. If necessary, the lower limit of Al content may be 0.005%, 0.01%, 0.05%, 0.10%, 0.15% or 0.20%.
（Ｂ：０～０．１００％）
Ｂは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のＢ含有量の下限値は０％である。
一方、Ｂは、溶接金属において固溶Ｎと結びついてＢＮを形成するので、固溶Ｎが溶接金属の靭性に及ぼす悪影響を減じる効果を有する。また、Ｂは溶接金属の焼入性を高めるので溶接金属の強度を向上させる効果も有する。従って、フラックス入りワイヤの化学成分が０．０００５％以上のＢを含有してもよい。
一方、フラックス入りワイヤの化学成分のＢ含有量が０．１００％以下であることで、溶接金属中のＢが増え過ぎず、粗大なＢＮ及びＦｅ２３（Ｃ、Ｂ）６等のＢ化合物の形成が抑制され溶接金属の靭性の低下を抑制できる。そのため、フラックス入りワイヤの化学成分のＢ含有量の上限値は、好ましくは０．１００％であり、より好ましくは０．０５０％、０．０３０％、又は０．０１０％である。
(B: 0 to 0.100%)
Since B is not an essential component, the lower limit of the B content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%.
On the other hand, B combines with solute N in the weld metal to form BN, so it has the effect of reducing the adverse effect of solute N on the toughness of the weld metal. Further, since B increases the hardenability of the weld metal, it also has the effect of improving the strength of the weld metal. Therefore, the chemical composition of the flux-cored wire may contain 0.0005% or more of B.
On the other hand, when the B content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0.100% or less, the amount of B in the weld metal does not increase excessively, and coarse BN and B compounds such as Fe 23 (C, B) 6 are not generated. Formation is suppressed, and a decrease in the toughness of the weld metal can be suppressed. Therefore, the upper limit of the B content in the chemical composition of the flux-cored wire is preferably 0.100%, more preferably 0.050%, 0.030% or 0.010%.
（Ｍｇ：０～２．００％）
Ｍｇは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のＭｇ含有量の下限値は０％である。
一方、Ｍｇは脱酸元素であり、Ａｌと同様に、溶接金属中の酸素量を低減させ、溶接金属の清浄度向上効果を有する。ただし、フラックス入りワイヤの化学成分のＭｇ含有量が２．００％以下であることで、アーク中で激しくＭｇと酸素とが反応することで生じるスパッタ及びヒュームの発生量を抑制できる。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のＭｇ含有量を２．００％以下とすることが好ましい。なお、フラックス入りワイヤの化学成分のＭｇ含有量の好ましい下限値は、０．１５％、０．２０％、０．２５％、又は０．３０％である。フラックス入りワイヤの化学成分のＭｇ含有量の好ましい上限値は、１．７０％、１．６０％、１．５０％、１．４０％、１．００％又は０．９０％である。
(Mg: 0-2.00%)
Since Mg is not an essential component, the lower limit of the Mg content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%.
On the other hand, Mg is a deoxidizing element, and like Al, it reduces the amount of oxygen in the weld metal and has the effect of improving the cleanliness of the weld metal. However, by setting the Mg content in the chemical composition of the flux-cored wire to 2.00% or less, it is possible to suppress the amount of spatters and fumes generated by the violent reaction between Mg and oxygen in the arc. Therefore, it is preferable to set the Mg content in the chemical composition of the flux-cored wire to 2.00% or less. Preferable lower limits of the Mg content in the chemical composition of the flux-cored wire are 0.15%, 0.20%, 0.25%, or 0.30%. Preferred upper limits for the Mg content in the chemical composition of the flux-cored wire are 1.70%, 1.60%, 1.50%, 1.40%, 1.00% or 0.90%.
（Ｃａ：０～２．００％）
（Ｚｒ：０～０．５０％）
（ＲＥＭ：０～０．５０％）
Ｃａ、Ｚｒ及びＲＥＭは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のＣａ含有量、Ｚｒ含有量及びＲＥＭ含有量の下限値はいずれも０％である。
一方、Ｃａ、Ｚｒ及びＲＥＭは、いずれも溶接金属中での硫化物の構造を変化させ、また、硫化物及び酸化物のサイズを微細化させ、これにより溶接金属の延性及び靭性を向上させる働きを有する。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のＣａ含有量を０．００２％以上としてもよく、フラックス入りワイヤの化学成分のＺｒ含有量を０．０００２％以上としてもよく、フラックス入りワイヤの化学成分のＲＥＭ含有量を０．０００２％以上としてもよい。
一方、フラックス入りワイヤの化学成分のＣａ含有量、Ｚｒ含有量及びＲＥＭ含有量を低減することで、スパッタ量を抑制でき、溶接性を高められる。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のＣａ含有量の上限値は２．００％であることが好ましく、フラックス入りワイヤの化学成分のＺｒ含有量の上限値は０．５０％であることが好ましく、フラックス入りワイヤの化学成分のＲＥＭ含有量の上限値は０．５０％であることが好ましい。
なお、ＲＥＭは、Ｓｃ、Ｙ及びランタノイドの合計１７元素の総称であり、ＲＥＭの含有量はＲＥＭの合計含有量を指す。また、ＲＥＭは一般的にミッシュメタルに含有される。このため例えば、合金にミッシュメタルを添加して、ＲＥＭの含有量が上記の範囲となるようにしてもよい。
(Ca: 0-2.00%)
(Zr: 0 to 0.50%)
(REM: 0-0.50%)
Since Ca, Zr and REM are not essential components, the lower limits of the Ca content, Zr content and REM content in the chemical components of the flux-cored wire are all 0%.
On the other hand, Ca, Zr and REM all change the structure of sulfides in the weld metal and refine the size of sulfides and oxides, thereby improving the ductility and toughness of the weld metal. have Therefore, the Ca content in the chemical composition of the flux-cored wire may be 0.002% or more, the Zr content in the chemical composition of the flux-cored wire may be 0.0002% or more, and the REM The content may be 0.0002% or more.
On the other hand, by reducing the Ca content, Zr content and REM content of the chemical components of the flux-cored wire, the amount of spatter can be suppressed and the weldability can be improved. Therefore, the upper limit of the Ca content in the chemical composition of the flux-cored wire is preferably 2.00%, and the upper limit of the Zr content in the chemical composition of the flux-cored wire is preferably 0.50%. The upper limit of the REM content of the chemical composition of the flux-cored wire is preferably 0.50%.
Note that REM is a generic term for a total of 17 elements including Sc, Y and lanthanoids, and the content of REM refers to the total content of REM. Also, REM is generally contained in the misch metal. For this reason, for example, a misch metal may be added to the alloy so that the content of REM is within the above range.
（Ｂｉ：０～０．３００％）
Ｂｉは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のＢｉ含有量の下限値は０％である。
一方、Ｂｉは、スラグの剥離性を改善する元素である。その効果を十分に得るために、フラックス入りワイヤの化学成分のＢｉ含有量を０．００５％以上、０．０１０％以上又は０．０１２％以上とすることが好ましい。
一方、フラックス入りワイヤの化学成分のＢｉ含有量が０．３００％以下であることで、溶接金属での凝固割れの発生が抑制できる。そのため、フラックス入りワイヤの化学成分のＢｉ含有量の上限値は好ましくは０．３００％である。フラックス入りワイヤの化学成分のＢｉ含有量の上限値は、好ましくは０．２００％、０．１５０％、又は０．１００％であってもよい。
(Bi: 0 to 0.300%)
Since Bi is not an essential component, the lower limit of the Bi content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0%.
On the other hand, Bi is an element that improves the releasability of slag. In order to sufficiently obtain the effect, the Bi content in the chemical composition of the flux-cored wire is preferably 0.005% or more, 0.010% or more, or 0.012% or more.
On the other hand, when the Bi content in the chemical composition of the flux-cored wire is 0.300% or less, the occurrence of solidification cracks in the weld metal can be suppressed. Therefore, the upper limit of the Bi content in the chemical composition of the flux-cored wire is preferably 0.300%. The upper limit of the Bi content of the chemical composition of the flux-cored wire may preferably be 0.200%, 0.150% or 0.100%.
（残部：Ｆｅ及び不純物）
本開示に係るフラックス入りワイヤにおけるその他の残部成分はＦｅと不純物である。残部のＦｅは、例えば鋼製外皮に含まれるＦｅ、及びフラックス中に含有された合金粉中のＦｅ等である。
また、不純物とは、フラックス入りワイヤを工業的に製造する際に、原料に由来して、又は製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本開示に係るフラックス入りワイヤに悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
(Remainder: Fe and impurities)
The other balance constituents in the flux-cored wire according to the present disclosure are Fe and impurities. The remaining Fe is, for example, Fe contained in the steel outer sheath, Fe contained in the alloy powder contained in the flux, and the like.
In addition, impurities are components derived from raw materials or mixed due to various factors in the manufacturing process when the flux-cored wire is industrially manufactured, and have an adverse effect on the flux-cored wire according to the present disclosure. It means what is permissible within the scope of
（Ｔｉ酸化物：０．２０～８．００％）
本開示に係るフラックス入りワイヤは、フラックス入りワイヤの全質量に対して０．２０～８．００％のＴｉ酸化物を含有することが好ましい。なお、本開示に係るフラックス入りワイヤにおける上記Ｔｉ酸化物の含有量とは、ＴｉＯ２換算での量を表す。
Ｔｉ酸化物の含有量は、蛍光Ｘ線分析装置を用いて、フラックス入りワイヤに含まれる酸化物として存在するＴｉの質量を分析する。具体的には、ワイヤを研磨してワイヤ径φの１／２位置の長手方向断面（ワイヤの長手方向に平行な断面：Ｌ断面）を露出させ、該断面を分析する。例えば、分析によってＴｉＯ２、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ３Ｏ５が検出された場合であれば、各Ｔｉ酸化物の質量％を［ＴｉＯ２］、［Ｔｉ２Ｏ３］、［Ｔｉ３Ｏ５］で表し、Ｔｉ酸化物のＴｉＯ２換算値の合計を［換算ＴｉＯ２］で表すと、以下の式Ｃ１により計算される。
［換算ＴｉＯ２］＝（０．６０×［ＴｉＯ２］＋０．６７×［Ｔｉ２Ｏ３］＋０．６４×［Ｔｉ３Ｏ５］）×１．６７・・・式Ｃ１
式Ｃ１における係数（０．６０、０．６７、０．６４）は、各酸化物中に含まれるＴｉ量を算出するための係数であり、末尾の乗数（１．６７）は、ワイヤに酸化物として存在するＴｉの総量からＴｉＯ２換算値を算出するための乗数である。
(Ti oxide: 0.20 to 8.00%)
The flux-cored wire according to the present disclosure preferably contains 0.20-8.00% Ti oxide with respect to the total mass of the flux-cored wire. The content of Ti oxide in the flux-cored wire according to the present disclosure represents the amount in terms of TiO2 .
The content of Ti oxides is obtained by analyzing the mass of Ti present as oxides contained in the flux-cored wire using a fluorescent X-ray spectrometer. Specifically, the wire is polished to expose a longitudinal section (a section parallel to the longitudinal direction of the wire: L section) at a position ½ of the wire diameter φ, and the section is analyzed. For example, if TiO 2 , Ti 2 O 3 , Ti 3 O 5 are detected by analysis, the mass % of each Ti oxide is [TiO 2 ], [Ti 2 O 3 ], [Ti 3 O 5 ], and the sum of TiO 2 equivalent values of Ti oxides is represented by [converted TiO 2 ], it is calculated by the following formula C1.
[Converted TiO 2 ]=(0.60×[TiO 2 ]+0.67×[Ti 2 O 3 ]+0.64×[Ti 3 O 5 ])×1.67 Equation C1
The coefficients (0.60, 0.67, 0.64) in Equation C1 are coefficients for calculating the amount of Ti contained in each oxide, and the multiplier at the end (1.67) is the It is a multiplier for calculating the TiO2 conversion value from the total amount of Ti present as a substance.
ここで、係数の求め方について説明する。ＭｘＯｙ（例；ＴｉＯ２、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ３Ｏ５）の酸化物が検出されたとすると、ＭｘＯｙにかかる係数は下記式Ｃ２で計算する。
［Ｍ元素の原子量］×ｘ／（［Ｍ元素の原子量］×ｘ＋［酸素の原子量］×ｙ）・・・式Ｃ２
式Ｃ１における０．６０、０．６７、０．６４が、上記式Ｃ２で求められる係数に相当する。
また、換算値を算出するための乗数の求め方について説明する。ＭａＯｂ（例；ＴｉＯ２）に換算するための乗数は下記式Ｃ３で計算する。
（［Ｍ元素の原子量］×ａ＋［酸素の原子量］×ｂ）／［Ｍ元素の原子量×ａ］・・・式Ｃ３
式Ｃ１における１．６７が、上記式Ｃ３で求められる乗数に相当する。
なお酸化物は、２種の金属元素と結合した化合物である場合も考えられる。その場合の係数の求め方は、ＭｘＯｙＭ２
ｚ（例；ＴｉＯ３・Ｆｅ、つまりＭ＝Ｔｉ、Ｍ２＝Ｆｅ、ｘ＝１、ｙ＝３、ｚ＝１の酸化物）が検出されたとすると、下記式Ｃ４で計算する。
［Ｍ元素の原子量］×ｘ／（［Ｍ元素の原子量］×ｘ＋［酸素の原子量］×ｙ＋［Ｍ２元素の原子量］×ｚ）・・・式Ｃ４
Here, how to obtain the coefficient will be described. Assuming that an oxide of M x O y (eg, TiO 2 , Ti 2 O 3 , Ti 3 O 5 ) is detected, the coefficient for M x O y is calculated by Equation C2 below.
[Atomic weight of M element] x x/([Atomic weight of M element] x x + [Atomic weight of oxygen] x y) Formula C2
0.60, 0.67, and 0.64 in Equation C1 correspond to the coefficients obtained by Equation C2 above.
Also, how to obtain the multiplier for calculating the conversion value will be described. A multiplier for converting to M a O b (eg, TiO 2 ) is calculated by the following formula C3.
([atomic weight of element M]×a+[atomic weight of oxygen]×b)/[atomic weight of element M×a] Formula C3
1.67 in the formula C1 corresponds to the multiplier obtained by the above formula C3.
The oxide may also be a compound in which two metal elements are combined. In that case, the coefficient is obtained by M x O y M 2 z (eg TiO 3 ·Fe, that is, an oxide where M = Ti, M 2 = Fe, x = 1, y = 3, z = 1) If it is detected, it is calculated by the following formula C4.
[Atomic weight of M element] x x/([Atomic weight of M element] x x + [Atomic weight of oxygen] x y + [Atomic weight of M2 element] x z) Formula C4
Ｔｉ酸化物は主にスラグ形成剤として作用する。本開示に係るフラックス入りワイヤは、酸化物は必須成分ではないので、フラックス入りワイヤにおけるＴｉ酸化物の含有量の下限値は０％であるが、Ｔｉ酸化物の含有量が０．２０％以上であるフラックス入りワイヤを用いて立向上進溶接を行う場合、溶融金属が垂れ落ちないように支えるために十分な量のスラグを確保することができ、立向溶接性を確保することができる。従って、本開示に係るフラックス入りワイヤがＴｉ酸化物を含む場合、Ｔｉ酸化物の含有量の下限値を０．２０％とすることが好ましい。Ｔｉ酸化物の含有量の下限値は、より好適には１．００％であり、さらに好適には２．００％である。立向溶接性を向上させるために、Ｔｉ酸化物の含有量の下限値を、３．００％、３．５０％、４．００％、又は４．５０％としてもよい。 Ti oxide mainly acts as a slag forming agent. Since the flux-cored wire according to the present disclosure does not include oxides as an essential component, the lower limit of the Ti oxide content in the flux-cored wire is 0%, but the Ti oxide content is 0.20% or more. When vertical upward welding is performed using a flux-cored wire, a sufficient amount of slag can be secured to support the molten metal so that it does not drip down, and vertical weldability can be secured. Therefore, when the flux-cored wire according to the present disclosure contains Ti oxide, the lower limit of the content of Ti oxide is preferably 0.20%. The lower limit of the Ti oxide content is more preferably 1.00%, and even more preferably 2.00%. In order to improve vertical weldability, the lower limit of the Ti oxide content may be 3.00%, 3.50%, 4.00%, or 4.50%.
一方、スラグ量の増大を抑制して、スラグ巻き込みの欠陥（溶接金属にスラグが残る現象）を抑制する観点からＴｉ酸化物の含有量の上限値を８．００％とすることが好ましい。Ｔｉ酸化物の含有量の上限値は、より好適には７．００％である。必要に応じて、Ｔｉ酸化物の含有量の上限値を、６．７０％、６．４０％、６．２０％、６．００％、５．９０％、又は５．８０％としてもよい。
なお、Ｔｉ酸化物は、ルチル型酸化チタンとアナターゼ型酸化チタンがあるが、本開示に係るフラックス入りワイヤがＴｉ酸化物を含む場合、ルチル型に限定されず、アナターゼ型でもよい。
On the other hand, it is preferable to set the upper limit of the Ti oxide content to 8.00% from the viewpoint of suppressing an increase in the amount of slag and suppressing defects of slag entrainment (a phenomenon in which slag remains in the weld metal). The upper limit of the Ti oxide content is more preferably 7.00%. If necessary, the upper limit of the Ti oxide content may be 6.70%, 6.40%, 6.20%, 6.00%, 5.90%, or 5.80%.
Ti oxide includes rutile-type titanium oxide and anatase-type titanium oxide, but when the flux-cored wire according to the present disclosure contains Ti oxide, it is not limited to rutile-type, and may be anatase-type.
（Ｔｉ酸化物以外の酸化物の合計：０～３．０％）
本開示に係るフラックス入りワイヤは、Ｆｅ酸化物、Ｂａ酸化物、Ｎａ酸化物、Ｓｉ酸化物、Ｚｒ酸化物、Ｍｇ酸化物、Ａｌ酸化物、Ｍｎ酸化物、Ｋ酸化物及びＣａ酸化物からなる群から選択される１種又は２種以上の酸化物を含んでもよく、その合計含有量が３．０％以下であることが好ましい。本開示において、Ｆｅ酸化物、Ｂａ酸化物、Ｎａ酸化物、Ｓｉ酸化物、Ｚｒ酸化物、Ｍｇ酸化物、Ａｌ酸化物、Ｍｎ酸化物、Ｋ酸化物及びＣａ酸化物からなる群に含まれる酸化物を単に「特定酸化物」と略す場合がある。また特定酸化物の各々の含有量の合計値を、「特定酸化物の合計含有量」と略す場合がある。
本開示に係るフラックス入りワイヤが、上記いずれかの特定酸化物として、ＦｅＯ、ＢａＯ、Ｎａ２Ｏ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＭｎＯ２、Ｋ２Ｏ及びＣａＯの１種又は２種以上の酸化物のみを含む場合、特定酸化物の合計含有量は、ＦｅＯ、ＢａＯ、Ｎａ２Ｏ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＭｎＯ２、Ｋ２Ｏ及びＣａＯの各含有量の合計として求める。
なお、本開示に係るフラックス入りワイヤは、酸化物は必須成分ではないので、フラックス入りワイヤにおける特定酸化物の合計含有量の下限値は０％である。
一方、酸化物は、溶接ビード形状を良好に維持する効果と、立向溶接性を向上させる効果とを有する。また、Ｎａ酸化物、Ｋ酸化物、Ｍｇ酸化物、及びＦｅ酸化物等は、アークを安定させる効果も有する。そのような効果を得るためには、特定酸化物を含有させること、つまり特定酸化物の合計含有量を０％超にしてもよい。これらの効果をより発揮させるために、特定酸化物の合計含有量の下限を、０．０５％、０．１０％、０．１５％、又は０．２０％、としてもよい。一方、特定酸化物の合計含有量が３．０％以下であることで、スラグの巻き込みの発生を抑制できる。そのため、特定酸化物の合計含有量の上限値は３．０％とすることが好ましく、２．０％、１．０％又は０．５％としてもよい。
(Total of oxides other than Ti oxide: 0 to 3.0%)
The flux-cored wire according to the present disclosure consists of Fe oxide, Ba oxide, Na oxide, Si oxide, Zr oxide, Mg oxide, Al oxide, Mn oxide, K oxide and Ca oxide. It may contain one or more oxides selected from the group, and the total content is preferably 3.0% or less. In the present disclosure, oxides included in the group consisting of Fe oxides, Ba oxides, Na oxides, Si oxides, Zr oxides, Mg oxides, Al oxides, Mn oxides, K oxides and Ca oxides In some cases, the substance is simply abbreviated as "specific oxide". Also, the total content of each of the specific oxides may be abbreviated as "the total content of the specific oxides".
The flux-cored wire according to the present disclosure includes one of FeO, BaO, Na2O , SiO2 , ZrO2, MgO, Al2O3 , MnO2 , K2O and CaO as any of the above specific oxides Or when only two or more oxides are included, the total content of the specific oxides is FeO, BaO, Na2O , SiO2 , ZrO2, MgO, Al2O3 , MnO2 , K2O and CaO Calculated as the sum of each content of
In addition, since the flux-cored wire according to the present disclosure does not include oxides as an essential component, the lower limit of the total content of the specific oxides in the flux-cored wire is 0%.
On the other hand, oxides have the effect of maintaining a good weld bead shape and the effect of improving vertical weldability. In addition, Na oxide, K oxide, Mg oxide, Fe oxide, etc. also have the effect of stabilizing the arc. In order to obtain such an effect, the specific oxide may be contained, that is, the total content of the specific oxide may exceed 0%. In order to exhibit these effects more, the lower limit of the total content of specific oxides may be 0.05%, 0.10%, 0.15%, or 0.20%. On the other hand, when the total content of the specific oxides is 3.0% or less, it is possible to suppress the occurrence of slag entrainment. Therefore, the upper limit of the total content of specific oxides is preferably 3.0%, and may be 2.0%, 1.0% or 0.5%.
本開示に係るフラックス入りワイヤにおける特定酸化物の含有量は、酸化物の種類ごとに限定する必要はないが、溶接金属中の酸素量の過度な増加による靭性劣化を抑制する観点から、例えば、Ｓｉ酸化物：０．０８％以上０．９５％以下、Ｚｒ酸化物：０．８％以下、Ａｌ酸化物：０．５％以下である組成が好適である。
なお、本開示に係るフラックス入りワイヤにおける各酸化物の含有量及び酸化物の合計含有量は、前述したＴｉ酸化物の含有量と同様に蛍光Ｘ線分析を用いることによって測定する。
本開示に係るフラックス入りワイヤにおける特定酸化物の合計含有量とは、全Ｆｅ酸化物の含有量のＦｅＯ換算値、全Ｂａ酸化物の含有量のＢａＯ換算値、全Ｎａ酸化物の含有量のＮａ２Ｏ換算値、全Ｓｉ酸化物の含有量のＳｉＯ２換算値、全Ｚｒ酸化物の含有量のＺｒＯ２換算値、全Ｍｇ酸化物の含有量のＭｇＯ換算値、全Ａｌ酸化物の含有量のＡｌ２Ｏ３換算値、全Ｍｎ酸化物の含有量のＭｎＯ２換算値、全Ｋ酸化物の含有量のＫ２Ｏ換算値、及び全Ｃａ酸化物の含有量のＣａＯ換算値の合計を表す。
The content of the specific oxide in the flux-cored wire according to the present disclosure does not need to be limited for each type of oxide, but from the viewpoint of suppressing toughness deterioration due to an excessive increase in the amount of oxygen in the weld metal, for example, A preferable composition is Si oxide: 0.08% or more and 0.95% or less, Zr oxide: 0.8% or less, and Al oxide: 0.5% or less.
The content of each oxide and the total content of oxides in the flux-cored wire according to the present disclosure are measured by using fluorescent X-ray analysis in the same manner as the content of Ti oxide described above.
The total content of specific oxides in the flux-cored wire according to the present disclosure is the FeO conversion value of the total Fe oxide content, the BaO conversion value of the total Ba oxide content, and the total Na oxide content. Na2O conversion value, SiO2 conversion value of total Si oxide content, ZrO2 conversion value of total Zr oxide content, MgO conversion value of total Mg oxide content, total Al oxide content The sum of the Al 2 O 3 conversion value of the amount, the MnO 2 conversion value of the total Mn oxide content, the K 2 O conversion value of the total K oxide content, and the CaO conversion value of the total Ca oxide content represents
なお、本開示に係るフラックス入りワイヤは、溶接ビード形状を良好に維持する効果、および立向溶接性を向上させる効果を得るため、Ｔｉ酸化物を０．２０～８．００％含み、かつ、特定酸化物の合計含有量が０～３．０％であることが好ましい。 In addition, the flux-cored wire according to the present disclosure contains 0.20 to 8.00% of Ti oxide in order to obtain the effect of maintaining a good weld bead shape and the effect of improving vertical weldability, and The total content of specific oxides is preferably 0 to 3.0%.
（Ｆ含有量：０．００２～３０．０００％）
本開示に係るフラックス入りワイヤは、弗化物を含む必要がない。従って、本開示に係るフラックス入りワイヤにおいて、弗化物の含有量の下限値は０％である。
一方、弗化物は、溶接金属中の拡散性水素量を減少させて、溶接金属の耐低温割れ性を顕著に向上させる働きを持つ。これは、フラックス入りワイヤで溶接した際に、そのフラックス中の弗素（Ｆ－）が水素（Ｈ＋）と結合して弗化水素（ＨＦ）となり、このＨＦが溶接金属外に放出されるためと推測される。この効果を得るためには、Ｆ含有量の合計が０．００２％以上であることが好ましい。
その反面、弗化物は溶接時のヒュームの発生原因になる。しかし、本開示に係るフラックス入りワイヤは、窒化物を含有することで、弗化物を含有していても溶接時にヒュームの発生が抑制される。この原因は明らかではないが、窒素は弗化水素（ＨＦ）よりも沸点が低いことから（Ｎ２；－１９６℃、フッ化水素（ＨＦ）；＋２０℃）、窒化物がアークによって分解して窒素（Ｎ）が発生し、窒素分子（Ｎ２）として結合し、アーク温度を低温化させることによって、アーク中の高温蒸気量が減少し、これによりヒュームの発生が抑制されるためと推定される。
(F content: 0.002 to 30.000%)
Flux-cored wires according to the present disclosure need not contain fluoride. Therefore, in the flux-cored wire according to the present disclosure, the lower limit of fluoride content is 0%.
On the other hand, fluoride has the function of reducing the amount of diffusible hydrogen in the weld metal and significantly improving the cold cracking resistance of the weld metal. This is because when welding is performed with a flux-cored wire, fluorine (F − ) in the flux combines with hydrogen (H + ) to form hydrogen fluoride (HF), and this HF is released out of the weld metal. It is speculated that In order to obtain this effect, the total F content is preferably 0.002% or more.
On the other hand, fluoride causes generation of fumes during welding. However, since the flux-cored wire according to the present disclosure contains nitride, generation of fumes during welding is suppressed even if it contains fluoride. The reason for this is not clear, but since nitrogen has a boiling point lower than that of hydrogen fluoride (HF) (N 2 ; −196° C., hydrogen fluoride (HF); +20° C.), the nitride is decomposed by the arc. Nitrogen (N) is generated and combined as nitrogen molecules (N 2 ) to lower the arc temperature, thereby reducing the amount of high-temperature steam in the arc and thereby suppressing the generation of fumes. be.
本開示に係るフラックス入りワイヤが弗化物を含む場合、弗化物の種類は限定されないが、好ましくは、フラックス中にＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、ＮａＦ、Ｋ２ＺｒＦ６、Ｋ２ＳｉＦ６、及びＮａ３ＡｌＦ６からなる群から選ばれる１種又は２種以上の弗化物を含むのがよい。これらの弗化物によれば、電離して生じるＣａ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｚｒ、Ｓｉ、及びＡｌが、いずれも酸素と結合して溶接金属中の酸素量を低減させることができ、脱酸元素として作用する。これにより、溶接金属の靭性や伸びを改善する点で有利である。
本開示に係るフラックス入りワイヤが弗化物を０．００２％以上含む場合、本開示に係るフラックス入りワイヤ（好ましくはフラックス）に含まれる弗化物の質量割合の合計がＦ含有量で０．００２％以上となる限り、各弗化物の含有量の下限値は特に制限されるものではない。また、Ｆ含有量は、弗化物に含まれる弗素（Ｆ）の量をフラックス入りワイヤの全質量に対する質量％で示すものであることから、弗化物の種類が上述した好ましい例の弗化物である場合には、Ｆ含有量は次の式Ｂより求める。
式Ｂ：０．４８７×ＣａＦ２＋０．６１０×ＭｇＦ２＋０．７３２×ＬｉＦ＋０．４５２×ＮａＦ＋０．４０２×Ｋ２ＺｒＦ６＋０．５１７×Ｋ２ＳｉＦ６＋０．５４３×Ｎａ３ＡｌＦ６
ここで、式Ｂ中の弗化物の化学式は、各化学式に対応する弗化物の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量％を示す。各弗化物の化学式の係数は、各弗化物の化学式量から算出したものである。
また、上述した好ましい例以外の弗化物を含む場合、Ｆ含有量は各弗化物の化学式量から、上記式Ｂに準じて算出する。
Ｆ含有量の下限値は、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量割合で０．００２％であることが好ましく、０．００５％、０．０１０％、０．０１５％、０．０２０％、０．０２５％、又は０．０３０％であるのがよい。
Ｆ含有量の好ましい上限値は、溶接時のヒュームの発生を抑制する観点から、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量割合で３０．０００％、２０．０００％、１０．０００％、３．０００％、２．０００％、１．０００％、０．５００％、０．１００％、又は０．０５０％である。
なお、本開示に係るフラックス入りワイヤにおけるＦ含有量は、蛍光Ｘ線分析によって測定する。
When the flux-cored wire according to the present disclosure contains fluoride, the type of fluoride is not limited, but preferably CaF2 , MgF2 , LiF, NaF , K2ZrF6 , K2SiF6 , and K2SiF6 in the flux. It is preferable to contain one or more fluorides selected from the group consisting of Na 3 AlF 6 . According to these fluorides, all of Ca, Mg, Li, Na, K, Zr, Si, and Al produced by ionization combine with oxygen to reduce the amount of oxygen in the weld metal. Acts as a deoxidizing element. This is advantageous in improving the toughness and elongation of the weld metal.
When the flux-cored wire according to the present disclosure contains 0.002% or more of fluoride, the total mass proportion of fluoride contained in the flux-cored wire (preferably flux) according to the present disclosure is 0.002% in terms of F content. As long as it is above, the lower limit of the content of each fluoride is not particularly limited. In addition, since the F content indicates the amount of fluorine (F) contained in the fluoride in mass % with respect to the total mass of the flux-cored wire, the type of fluoride is the above-described preferred example of the fluoride. In this case, the F content is obtained from the following formula B.
Formula B: 0.487* CaF2 +0.610* MgF2 +0.732*LiF+0.452*NaF+0.402* K2ZrF6 + 0.517* K2SiF6 + 0.543 * Na3AlF6
Here, the chemical formulas of the fluorides in the formula B indicate mass % of the fluorides corresponding to the respective chemical formulas with respect to the total mass of the flux-cored wire. The coefficient of the chemical formula of each fluoride is calculated from the chemical formula weight of each fluoride.
When fluorides other than the preferred examples described above are included, the F content is calculated from the chemical formula weight of each fluoride according to the above formula B.
The lower limit of the F content is preferably 0.002% by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire, and is 0.005%, 0.010%, 0.015%, 0.020%, 0.020%, and 0.005%. 025% or 0.030%.
Preferred upper limits of the F content are 30.000%, 20.000%, 10.000%, and 3.000% by mass relative to the total mass of the flux-cored wire from the viewpoint of suppressing fume generation during welding. , 2.000%, 1.000%, 0.500%, 0.100%, or 0.050%.
Note that the F content in the flux-cored wire according to the present disclosure is measured by fluorescent X-ray analysis.
（炭酸塩の合計含有量：０～５．０００％）
本開示に係るフラックス入りワイヤは、炭酸塩を含む必要がない。従って、本開示に係るフラックス入りワイヤにおいて、炭酸塩の含有量の下限値は０％である。
一方、炭酸塩は、アークによって電離し、ＣＯ２ガスを発生させる。ＣＯ２ガスは、溶接雰囲気中の水素分圧を下げ、溶接金属中の拡散性水素量を低減させる。この効果を得るために、本開示に係るフラックス入りワイヤは、炭酸塩を含んでもよい。特に、フラックス入りワイヤのフラックス中に炭酸塩を含むことが好ましい。
本開示に係るフラックス入りワイヤに含まれる金属炭酸塩の種類及び組成は限定されない。ただし、フラックス入りワイヤに含まれる金属炭酸塩の種類は、ＭｇＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、ＬｉＣＯ３、ＣａＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、ＢａＣＯ３、ＦｅＣＯ３、ＭｎＣＯ３、及びＳｒＣＯ３からなる群（以下、この群に含まれる炭酸塩を「特定炭酸塩」と略す場合がある）から選択される１種又は２種以上であることが好ましい。
上記のような効果を得るため上記特定炭酸塩を含有させることが好ましく、つまり特定炭酸塩の合計含有量を０％超とすることが好ましい。これらの効果をより発揮させるために、特定炭酸塩の合計含有量の下限を、０．０５０％としてもよい。
一方、特定炭酸塩の含有量が５．０００％以下であることで、溶接ビードの垂れの発生を抑制して溶接作業性を向上させることができる。従って、本開示に係るフラックス入りワイヤが特定炭酸塩を含む場合、特定炭酸塩の合計含有量の上限値は５．０００％とすることが好ましい。必要に応じて、特定炭酸塩の含有量の上限値を、４．０００％、３．０００％、２．０００％、１．０００％又は０．５００％としてもよい。
なお、本開示に係るフラックス入りワイヤにおける各特定炭酸塩の含有量及び特定炭酸塩の合計含有量は、前述したＴｉ酸化物の含有量と同様に蛍光Ｘ線分析を用いることによって測定する。
(Total content of carbonate: 0 to 5.000%)
Flux-cored wires according to the present disclosure need not contain carbonate. Therefore, in the flux-cored wire according to the present disclosure, the lower limit of the carbonate content is 0%.
Carbonate, on the other hand, is ionized by the arc and generates CO2 gas. CO2 gas lowers the hydrogen partial pressure in the welding atmosphere and reduces the amount of diffusible hydrogen in the weld metal. To achieve this effect, the flux-cored wire according to the present disclosure may contain carbonate. In particular, it is preferable to include carbonate in the flux of the flux-cored wire.
The type and composition of the metal carbonate included in the flux-cored wire according to the present disclosure are not limited. However, the type of metal carbonate contained in the flux-cored wire is the group consisting of MgCO3 , Na2CO3 , LiCO3 , CaCO3 , K2CO3 , BaCO3, FeCO3 , MnCO3 , and SrCO3 ( Hereinafter, carbonates included in this group may be abbreviated as "specific carbonates").
In order to obtain the above effect, it is preferable to contain the specific carbonate, that is, it is preferable that the total content of the specific carbonate exceeds 0%. In order to exhibit these effects more, the lower limit of the total content of specific carbonates may be 0.050%.
On the other hand, when the content of the specific carbonate is 5.000% or less, it is possible to suppress the occurrence of sagging of the weld bead and improve welding workability. Therefore, when the flux-cored wire according to the present disclosure contains the specific carbonate, the upper limit of the total content of the specific carbonate is preferably 5.000%. If necessary, the upper limit of the specific carbonate content may be 4.000%, 3.000%, 2.000%, 1.000% or 0.500%.
The content of each specific carbonate and the total content of specific carbonates in the flux-cored wire according to the present disclosure are measured by using fluorescent X-ray analysis in the same manner as the content of Ti oxide described above.
本開示に係るフラックス入りワイヤは、ワイヤ表面に塗布された潤滑剤をさらに備えてもよい。ワイヤ表面に塗布された潤滑剤は、溶接時のワイヤの送給性を向上させる効果を有する。溶接ワイヤ用の潤滑剤としては、様々な種類のもの（例えばパーム油等の植物油）を使用できるが、溶接金属の低温割れを抑制するためには、Ｈを含有しないポリテトラフルオロエチレン油（ＰＴＦＥ油）及びパーフルオロポリエーテル油（ＰＦＰＥ油）の一方又は両方を使用することが好ましい。
また、上述したように、本開示に係るフラックス入りワイヤは、ワイヤ表面に形成されためっきをさらに備えてもよい。この場合、潤滑剤はめっきの表面に塗布される。
A flux-cored wire according to the present disclosure may further comprise a lubricant applied to the wire surface. The lubricant applied to the wire surface has the effect of improving the feedability of the wire during welding. Various types of lubricants (for example, vegetable oils such as palm oil) can be used as lubricants for welding wires. oils) and perfluoropolyether oils (PFPE oils) are preferably used.
Also, as described above, the flux-cored wire according to the present disclosure may further comprise plating formed on the wire surface. In this case, the lubricant is applied to the surface of the plating.
本開示に係るフラックス入りワイヤに含まれる水素量は特に限定されないが、溶接金属の拡散性水素量を低減するためには、フラックス入りワイヤの全質量に対して１２ｐｐｍ以下であることが好ましい。フラックス入りワイヤ中の水素量は、フラックス入りワイヤの保管の間に、フラックス入りワイヤ内に水分が侵入することにより増大するおそれがある。従って、ワイヤ製造からワイヤ使用までの期間が長い場合は、後述の手段によって水分の浸入を防止することが望ましい。 Although the amount of hydrogen contained in the flux-cored wire according to the present disclosure is not particularly limited, it is preferably 12 ppm or less with respect to the total mass of the flux-cored wire in order to reduce the amount of diffusible hydrogen in the weld metal. The amount of hydrogen in the flux-cored wire can increase due to moisture intrusion into the flux-cored wire during storage of the flux-cored wire. Therefore, when the period from wire manufacture to wire use is long, it is desirable to prevent moisture intrusion by means described later.
（鋼製外皮）
上述された事項が満たされる限り、本開示に係るフラックス入りワイヤの鋼製外皮は特に限定されないが、例えば軟鋼外皮であって、その化学組成がＣ：０～０．１％、Ｓｉ：０～０．１０％、Ｍｎ：０～３．００％、Ｐ：０～０．０３０％、Ｓ：０～０．０２０％、Ａｌ：０～０．１％、及びＮ：０～０．０３０％を含み、残部が鉄及び不純物であるものとしてもよい。
なお、通常、鋼製外皮にも不純物としてＮが含まれるが、鋼製外皮中に含まれるＮよりもフラックス中に窒化物として含まれるＮの方が、溶接金属の拡散性水素量を低減する効果が高い。この詳細なメカニズムは不明であるが、鋼製外皮はシールドガスに触れているので、フラックスよりも温度が低いため、鋼製外皮中のＮは溶滴に拡散するものの、アーク中には乖離しにくいからである、と推定される。
以上の観点から、本開示に係るフラックス入りワイヤは、フラックス中に窒化物として含まれる窒素のＮ含有量がフラックス入りワイヤの全質量に対して０．００２％以上であることが好ましい。また、鋼製外皮に窒素を多量に含ませると伸線加工性に劣り、断線する可能性も考えられる。そのため、一般に、鋼製外皮におけるＮ含有量（％）は低いほうが好ましい。
(Steel skin)
The steel sheath of the flux-cored wire according to the present disclosure is not particularly limited as long as the above-mentioned items are satisfied. 0.10%, Mn: 0-3.00%, P: 0-0.030%, S: 0-0.020%, Al: 0-0.1%, and N: 0-0.030% with the balance being iron and impurities.
Normally, the steel skin also contains N as an impurity, but the N contained in the flux as a nitride reduces the amount of diffusible hydrogen in the weld metal than the N contained in the steel skin. Highly effective. The detailed mechanism is unknown, but since the steel skin is in contact with the shielding gas, the temperature is lower than that of the flux. It is presumed that this is because it is difficult to
From the above point of view, in the flux-cored wire according to the present disclosure, the N content of nitrogen contained as nitride in the flux is preferably 0.002% or more with respect to the total mass of the flux-cored wire. In addition, if the steel sheath contains a large amount of nitrogen, the drawability of the steel is inferior and the wire may break. Therefore, in general, the lower the N content (%) in the steel outer skin, the better.
（ワイヤ形状）
次に、本開示に係るフラックス入りワイヤの形状（ワイヤ構造）について説明する。
通常、フラックス入りワイヤは、鋼製外皮の継目が溶接されているのでスリット状の隙間がない形状（シームレス形状）を有するワイヤ（シームレスワイヤと呼ぶことがある）と、鋼製外皮の継目が溶接されていないのでスリット状の隙間を含む形状を有するワイヤとのいずれかに区別される。
(wire shape)
Next, the shape (wire structure) of the flux-cored wire according to the present disclosure will be described.
Normally, flux-cored wire is a wire (sometimes called a seamless wire) that has a slit-shaped gap (seamless shape) because the seam of the steel skin is welded to the seam of the steel skin. Therefore, it is distinguished from a wire having a shape including slit-like gaps.
本開示に係るフラックス入りワイヤでは、いずれの形状も採用することができる。しかしながら、溶接金属の低温割れの発生を抑制するためには、鋼製外皮にスリット状の隙間がないことが好ましい。溶接時に溶接部に侵入するＨ（水素）は、溶接金属及び被溶接材中に拡散し、応力集中部に集積して低温割れの発生原因となる。Ｈの供給源は様々であるが、溶接部の清浄度、及びガスシールドの条件が厳密に管理された状態で溶接が行われる場合、ワイヤ中に含まれる水分（Ｈ２Ｏ）が主なＨの供給源となり、この水分の量が、溶接継手の拡散性水素量に強く影響する。
鋼製外皮がシームを有する場合、大気中の水分がシームを通じてフラックス中に侵入しやすい。このため、鋼製外皮のシームを除去することにより、ワイヤ製造後からワイヤ使用までの間に、大気中の水分が鋼製外皮を通じてフラックス中に侵入することを抑制することが望ましい。鋼製外皮がシームを有し、且つワイヤ製造からワイヤ使用までの期間が長い場合は、水分等のＨの供給源が侵入することを防止するために、フラックス入りワイヤ全体を真空包装するか、乾燥した状態に保持できる容器内でフラックス入りワイヤを保存することが望ましい。
Any shape can be employed in the flux-cored wire according to the present disclosure. However, in order to suppress the occurrence of cold cracks in the weld metal, it is preferable that the steel skin has no slit-like gaps. H (hydrogen) that enters the welded portion during welding diffuses into the weld metal and the material to be welded, accumulates in the stress concentration portion, and causes cold cracking. There are various sources of H, but when welding is performed with the cleanliness of the weld and the gas shielding conditions strictly controlled, the moisture (H 2 O) contained in the wire is the main source of H. and the amount of this moisture strongly affects the amount of diffusible hydrogen in the welded joint.
When the steel skin has seams, moisture in the atmosphere easily enters the flux through the seams. For this reason, it is desirable to prevent moisture in the atmosphere from entering the flux through the steel skin after the wire is manufactured and before the wire is used by removing the seam of the steel skin. If the steel skin has seams and the time between wire manufacture and wire use is long, the entire flux-cored wire is vacuum-packaged to prevent ingress of sources of H, such as moisture, or It is desirable to store the flux-cored wire in a container that can be kept dry.
（ワイヤ直径）
本開示に係るフラックス入りワイヤの直径は特に限定されないが、例えばφ１．０～φ２．０ｍｍである。なお、一般的なフラックス入りワイヤの直径はφ１．２～φ１．６ｍｍである。
(wire diameter)
Although the diameter of the flux-cored wire according to the present disclosure is not particularly limited, it is, for example, φ1.0 to φ2.0 mm. Incidentally, the diameter of a general flux-cored wire is φ1.2 to φ1.6 mm.
（充填率）
本開示に係るフラックス入りワイヤの充填率は、上述された条件が満たされる限り、特に限定されない。一般的なフラックス入りワイヤの充填率に鑑みて、本開示に係るフラックス入りワイヤの充填率の下限値を、例えば８％、１０％、又は１２％としてもよい。また、本開示に係るフラックス入りワイヤの充填率の上限値を、例えば２８％、２５％、２２％、２０％、又は１７％としてもよい。
(Filling rate)
The filling rate of the flux-cored wire according to the present disclosure is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied. In view of typical flux-cored wire filling rates, the lower limit of the filling rate of flux-cored wires according to the present disclosure may be, for example, 8%, 10%, or 12%. Also, the upper limit of the filling rate of the flux-cored wire according to the present disclosure may be, for example, 28%, 25%, 22%, 20%, or 17%.
＜フラックス入りワイヤの製造方法＞
次に、本開示に係るフラックス入りワイヤの製造方法について説明する。
なお、以下に説明する製造方法は一例であり、本開示に係るフラックス入りワイヤを製造する方法は、以下の方法に限定されるものではない。
<Manufacturing method of flux-cored wire>
Next, a method for manufacturing a flux-cored wire according to the present disclosure will be described.
Note that the manufacturing method described below is an example, and the method of manufacturing the flux-cored wire according to the present disclosure is not limited to the following method.
（シームレス形状を有するフラックス入りワイヤの場合）
シームレス形状を有するフラックス入りワイヤの製造方法は、フラックスを調製する工程と、鋼帯を長手方向に送りながら、成形ロールを用いて成形してＵ字型のオープン管を得る工程と、オープン管の開口部を通じてオープン管内にフラックスを供給する工程と、オープン管の開口部の相対するエッジ部（周方向両端部）を突合せ溶接してシームレス管を得る工程と、シームレス管を伸線して所定の線径を有するフラックス入りワイヤを得る工程と、伸線する工程の途中又は完了後にフラックス入りワイヤを焼鈍する工程とを備える。
フラックスは、フラックス入りワイヤの窒化物量、Ｎ量、第１耐食元素群量、第２耐食元素群量、さらに必要に応じて含有される弗化物量、Ｔｉ酸化物量、特定酸化物量、特定炭酸塩量、及び化学成分などが上述された所定の範囲内になるように調製される。なお、鋼製外皮の材料である鋼帯の幅及び厚さ、並びにフラックスの充填量等によって決定されるフラックスの充填率も、フラックス入りワイヤの窒化物量、弗化物量、Ｔｉ酸化物量、特定酸化物量、特定炭酸塩量、及び化学成分などに影響することに留意する必要がある。
(In the case of flux-cored wire with seamless shape)
A method for producing a flux-cored wire having a seamless shape includes a step of preparing a flux, a step of forming a steel strip using forming rolls while feeding it in the longitudinal direction to obtain a U-shaped open pipe, and a step of forming an open pipe. a step of supplying flux into the open pipe through the opening; a step of butt-welding opposite edge portions (both ends in the circumferential direction) of the opening of the open pipe to obtain a seamless pipe; Obtaining a flux-cored wire having a wire diameter; and annealing the flux-cored wire during or after the drawing process.
The flux contains nitride content, N content, first corrosion-resistant element group content, second corrosion-resistant element group content, and, if necessary, fluoride content, Ti oxide content, specific oxide content, and specific carbonate content of the flux-cored wire. Amounts, chemical components, etc. are adjusted to fall within the predetermined ranges described above. The flux filling rate, which is determined by the width and thickness of the steel strip, which is the material of the steel outer sheath, and the flux filling amount, etc., also affects the amount of nitrides, fluorides, Ti oxides, and specific oxidation of the flux-cored wire. It is necessary to keep in mind that it affects physical quantity, specific carbonate quantity, chemical composition, etc.
突合せ溶接は、電縫溶接、レーザ溶接、又はＴＩＧ溶接等により行われる。
また、伸線工程の途中又は伸線工程の完了後に、フラックス入りワイヤ中の水分を除去するために、フラックス入りワイヤは焼鈍される。フラックス入りワイヤのＨ含有量を１２ｐｐｍ以下とするためには、焼鈍温度は、６５０℃以上とし、焼鈍時間は、４時間以上とすることが好ましい。なお、フラックスの変質を防ぐために、焼鈍温度は９００℃以下とすることが好ましい。
Butt welding is performed by electric resistance welding, laser welding, TIG welding, or the like.
In addition, the flux-cored wire is annealed during the wire drawing process or after the wire drawing process is completed in order to remove moisture in the flux-cored wire. In order to reduce the H content of the flux-cored wire to 12 ppm or less, the annealing temperature is preferably 650° C. or higher and the annealing time is preferably 4 hours or longer. Note that the annealing temperature is preferably 900° C. or lower in order to prevent the flux from deteriorating.
突合せシーム溶接された、スリット状の隙間がないフラックス入りワイヤの断面は、研磨して、エッチングすれば、溶接跡が観察されるが、エッチングしないと溶接跡は観察されない。そのため、上記のようにシームレスと呼ぶことがある。例えば、溶接学会編「新版 溶接・接合技術入門」（２００８年）産報出版、ｐ．１１１には、突合せシーム溶接された、スリット状の隙間がないフラックス入りワイヤは、シームレスタイプのワイヤと記載されている。フラックス入りワイヤの鋼製外皮の隙間をろう付けしても、スリット状の隙間がないフラックス入りワイヤが得られる。 A cross-section of a butt-seam-welded, slit-like, gapless flux-cored wire is polished and etched to show weld marks, but not to be etched. Therefore, it is sometimes called seamless as described above. For example, "Introduction to Welding and Joining Techniques" (2008) Sanpo Publishing, edited by Welding Society, p. 111 describes a butt-seam welded, slit-free, flux-cored wire as a seamless type wire. A flux-cored wire without slit-shaped gaps can be obtained even if the gaps in the steel outer sheath of the flux-cored wire are brazed.
（スリット状の隙間を有するフラックス入りワイヤの場合）
スリット状の隙間を有するフラックス入りワイヤの製造方法は、オープン管の周方向の両端部を突き合わせ溶接してシームレス管を得る工程の代わりに、オープン管を成形してオープン管の端部を突き合わせてスリット状の隙間有りの管を得る工程を有する点以外は、シームレス形状を有するフラックス入りワイヤの製造方法と同じである。スリット状の隙間を有するフラックス入りワイヤの製造方法は、突き合わせられたオープン管の端部をかしめる工程をさらに備えてもよい。
スリット状の隙間を有するフラックス入りワイヤの製造方法では、スリット状の隙間有りの管を伸線する。
(For flux-cored wires with slit-like gaps)
A method for manufacturing a flux-cored wire having a slit-like gap is formed by forming an open tube and butting the ends of the open tube instead of butt-welding both ends of the open tube in the circumferential direction to obtain a seamless tube. The method is the same as the method for producing a flux-cored wire having a seamless shape, except that it includes a step of obtaining a slit-shaped gapped tube. The method of manufacturing a flux-cored wire having slit-like gaps may further comprise crimping the ends of the butted open tubes.
In a method for manufacturing a flux-cored wire having slit-like gaps, a pipe having slit-like gaps is drawn.
＜溶接継手の製造方法＞
次に、本開示に係る溶接継手の製造方法（溶接方法）について説明する。
本開示に係る溶接継手の製造方法は、上述された本開示に係るフラックス入りワイヤを用いて鋼材をガスシールドアーク溶接する工程を備える。
<Method for manufacturing welded joint>
Next, a method for manufacturing a welded joint (welding method) according to the present disclosure will be described.
A method of manufacturing a welded joint according to the present disclosure comprises gas-shielded arc welding a steel material using the flux-cored wire according to the present disclosure described above.
本開示のフラックス入りワイヤは、あらゆる種類の鋼材の溶接に対して適用可能であり、本開示に係るフラックス入りワイヤは、予熱なしで、あるいは予熱温度５０℃以下で、低温割れ及び高温割れを効果的に抑制でき、かつ、耐食性を有する溶接金属を有する溶接継手を製造することができる。
本開示に係る溶接継手の製造方法において溶接継手の母材となる鋼材（被溶接材）の種類は特に限定されないが、例えば、ＰＣＭ（溶接割れ感受性組成）が０．２４％以上である低温割れ感受性が高い鋼材、特に、引張強さが５９０ＭＰａ以上１７００ＭＰａ以下であり、板厚３０ｍｍ以上の高強度鋼板を好適に用いることができる。このような鋼板は低温割れ感受性及び高温割れ感受性が高いので、通常の溶接継手の製造方法でこれらの鋼板を溶接した場合、十分な予熱なしに低温割れ及び高温割れの発生を抑制することは困難である。
一方、本開示に係る溶接継手の製造方法は、低温割れ及び高温割れを抑制することができる本開示に係るフラックス入りワイヤを用いるので、低温割れ感受性及び高温割れ感受性が高い鋼材を本開示に係る溶接継手の製造方法で溶接した場合、予熱を行わずに、又は予熱を著しく軽減しながら低温割れの発生を抑制することができる。また、本開示に係る溶接継手の製造方法によって得られる継手は、溶接金属の引張強さが鋼板母材の引張強さより低いアンダーマッチの継手となってもよい。
The flux-cored wire of the present disclosure is applicable to welding of all kinds of steel materials, and the flux-cored wire of the present disclosure is effective for cold cracking and hot cracking without preheating or at a preheating temperature of 50 ° C. or less. Welded joints can be produced with weld metals that are effectively controllable and corrosion resistant.
In the method for manufacturing a welded joint according to the present disclosure, the type of steel material (material to be welded ) that is the base material of the welded joint is not particularly limited, but for example, a low-temperature A steel material having a high cracking sensitivity, in particular, a high-strength steel sheet having a tensile strength of 590 MPa or more and 1700 MPa or less and a plate thickness of 30 mm or more can be preferably used. Since such steel sheets have high susceptibility to cold cracking and hot cracking, it is difficult to suppress the occurrence of cold cracking and hot cracking without sufficient preheating when these steel sheets are welded by a normal method for manufacturing welded joints. is.
On the other hand, the method for manufacturing a welded joint according to the present disclosure uses the flux-cored wire according to the present disclosure, which can suppress cold cracking and hot cracking. When welding is performed by the method for manufacturing a welded joint, the occurrence of cold cracks can be suppressed without preheating, or while preheating is significantly reduced. In addition, the joint obtained by the method for manufacturing a welded joint according to the present disclosure may be an undermatched joint in which the tensile strength of the weld metal is lower than the tensile strength of the base metal of the steel plate.
本開示に係る溶接継手の製造方法では、１パスから最終パスのいずれか１つ以上において、本開示に係るフラックス入りワイヤを用いて母材鋼板をガスシールドアーク溶接する工程を備える。溶接が１パスのみである場合、その１パスにおいて本開示に係るフラックス入りワイヤが用いられる。
母材鋼板（母材）の種類は特に限定されない。
フラックス入りワイヤの極性は、溶接金属の拡散性水素量及びスパッタ発生量に及ぼす影響が無視できる程度に小さいので、プラス及びマイナスのいずれであってもよいが、プラスであることが好ましい。
A method of manufacturing a welded joint according to the present disclosure includes gas-shielded arc welding a base steel plate using a flux-cored wire according to the present disclosure in one or more of the first pass to the final pass. If the welding is only one pass, the flux-cored wire according to the present disclosure is used in that one pass.
The type of base material steel plate (base material) is not particularly limited.
The polarity of the flux-cored wire may be either positive or negative, but preferably positive, because the effect on the amount of diffusible hydrogen in the weld metal and the amount of spatter generated is negligible.
本開示に係る溶接継手の製造方法において用いられるシールドガスの種類は特に限定されない。本開示に係る溶接継手の製造方法は、シールドガスの種類に関わらず、優れた溶接作業性を発揮し、耐食性、耐割れ性のほか、高強度、高靱性、及び高疲労強度を有する溶接継手を得ることができる。本開示に係る溶接継手の製造方法におけるシールドガスとして、一般的に多用されている１００体積％の炭酸ガス、及びＡｒと３～３０体積％ＣＯ２との混合ガス等を好ましく使用することができる。また、本開示に係るフラックス入りワイヤを用いた溶接の際のシールドガスは５体積％以下のＯ２ガスを含んでいてもよい。これらのガスは廉価であるので、これらのガスを用いた溶接は産業利用上有利である。 The type of shielding gas used in the method of manufacturing a welded joint according to the present disclosure is not particularly limited. The method for manufacturing a welded joint according to the present disclosure exhibits excellent welding workability regardless of the type of shielding gas, and has high strength, high toughness, and high fatigue strength in addition to corrosion resistance and cracking resistance. can be obtained. As the shielding gas in the method for manufacturing a welded joint according to the present disclosure, 100% by volume carbon dioxide gas, a mixed gas of Ar and 3 to 30% by volume CO2 , etc., which are commonly used, can be preferably used. . Also, the shielding gas during welding using the flux-cored wire according to the present disclosure may contain 5% by volume or less of O 2 gas. Since these gases are inexpensive, welding using these gases is advantageous for industrial use.
本開示に係る溶接継手の製造方法における溶接姿勢は特に限定されない。本開示に係る溶接継手の製造方法は、溶接姿勢が下向姿勢、横向姿勢、立向姿勢、及び上向姿勢のいずれであっても、良好な溶接作業性を発揮することができる。 The welding posture in the method for manufacturing a welded joint according to the present disclosure is not particularly limited. The method for manufacturing a welded joint according to the present disclosure can exhibit good welding workability regardless of whether the welding posture is a downward posture, a lateral posture, a vertical posture, or an upward posture.
本開示に係る溶接継手の製造方法によって得られる溶接継手は、母材鋼板（母材）と、溶接金属及び溶接熱影響部から構成される溶接部とを備える。溶接継手の母材は特に限定されない。本開示に係る溶接継手は、耐食元素量、窒化物量等が好ましく制御された本開示に係るフラックス入りワイヤを用いて製造されるので、耐食性及び耐割れ性を有し、良好なビード形状を有する溶接金属を備える。 A welded joint obtained by the method for manufacturing a welded joint according to the present disclosure includes a base material steel plate (base material) and a weld formed from a weld metal and a weld heat affected zone. The base material of the welded joint is not particularly limited. Since the welded joint according to the present disclosure is manufactured using the flux-cored wire according to the present disclosure in which the amount of corrosion-resistant elements, the amount of nitrides, etc. is preferably controlled, it has corrosion resistance and crack resistance, and has a good bead shape. Equipped with weld metal.
本開示に係るフラックス入りワイヤを用いてガスシールドアーク溶接することで、予熱作業を省略又は簡易化でき、耐食性及び耐割れ性に優れる溶接部を得ることができる。 By performing gas-shielded arc welding using the flux-cored wire according to the present disclosure, preheating work can be omitted or simplified, and a welded portion having excellent corrosion resistance and crack resistance can be obtained.
次に、実施例及び比較例により、本開示の実施可能性及び効果についてさらに詳細に説明するが、下記実施例は本開示を限定するものではなく、前・後記の趣旨に徹して設計変更することはいずれも本開示の技術的範囲に含まれるものである。 Next, the feasibility and effect of the present disclosure will be described in more detail by way of examples and comparative examples. All are included in the technical scope of the present disclosure.
（フラックス入りワイヤの製造）
実施例及び比較例のフラックス入りワイヤは、以下に説明する方法により製造した。
まず、鋼帯を長手方向に送りながら、成形ロールを用いて成形してＵ型のオープン管を得た。このオープン管の開口部を通じてオープン管内にフラックスを供給し、オープン管の開口部の相対するエッジ部を突合わせ溶接してシームレス管を得た。
このシームレス管を伸線して、スリット状の隙間がないフラックス入りワイヤを得た。ただし、一部の試料は、シーム溶接をしないスリット状の隙間有りの管とし、それを伸線した。
このようにして、最終のワイヤ径がφ１．２ｍｍのフラックス入りワイヤを試作した。 なお、これらフラックス入りワイヤの伸線作業の途中で、フラックス入りワイヤを６５０～９５０℃の温度範囲内で４時間以上焼鈍した。試作後、ワイヤ表面には潤滑剤を塗布した。これらフラックス入りワイヤの構成を表に示す。
(manufacture of flux-cored wire)
The flux-cored wires of Examples and Comparative Examples were manufactured by the method described below.
First, while feeding the steel strip in the longitudinal direction, it was formed using forming rolls to obtain a U-shaped open pipe. A flux was supplied into the open tube through the opening of the open tube, and the opposing edges of the opening of the open tube were butt-welded to obtain a seamless tube.
This seamless tube was drawn to obtain a flux-cored wire with no slit-like gaps. However, some of the samples were pipes with slit-shaped gaps that were not seam-welded, and were drawn.
In this way, a flux-cored wire having a final wire diameter of φ1.2 mm was experimentally produced. In addition, during the drawing operation of these flux-cored wires, the flux-cored wires were annealed within a temperature range of 650 to 950° C. for 4 hours or longer. After prototyping, a lubricant was applied to the wire surface. The composition of these flux-cored wires is shown in the table.
表１～表４に窒化物、化学成分（窒化物、酸化物、弗化物、及び炭酸塩を除く成分として含まれる各元素の含有量）、酸化物、弗化物、及び炭酸塩の含有量、並びに鉄粉の含有量を示す。なお、表１～表４に開示されたこれらの含有量の単位は、フラックス入りワイヤ全質量に対する質量％である。表中において「フラックス入りワイヤ全質量に対する質量％」は、「質量％」と略し、「窒化物、酸化物、弗化物、及び炭酸塩を除く化学成分」は、「化学成分」と略した。
表１に示された「フラックス中のＮ合計含有量」は、フラックス中の窒化物に含まれる窒素（Ｎ）の量を、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量％で示すものであり、上述の式Ａによって求められた値（Ｎ換算値）である。「ワイヤ中のＮ合計含有量」は、フラックス中の窒化物に含まれる窒素及び鋼製外皮に含まれる窒素の合計含有量を、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量％で示すものである。
表２に示された「第１耐食元素群Ａの内化学成分として含まれる量」、「第２耐食元素群Ｂの内化学成分として含まれる量」とは、フラックス入りワイヤに含まれる第１および第２耐食元素群であって、窒化物、酸化物、弗化物、及び炭酸塩を除く成分として含まれる各元素の含有量を示す。「第１耐食元素群Ａの合計」とは、フラックス入りワイヤに含まれる全ての第１耐食元素群の合計含有量を示し、「第１および第２耐食元素群Ａ＋Ｂの合計」とは、フラックス入りワイヤに含まれる全ての第１および第２耐食元素群の合計含有量を示す。「Ａ＋Ｂの合計の内窒化物として含まれる量」とは、フラックス入りワイヤに含まれる第１および第２耐食元素群であって、化学成分以外（具体的には窒化物）として含まれる成分における、第１および第２耐食元素群の元素の合計含有量を示す。
表３に示されたＦ含有量は、フラックス中の弗化物に含まれる弗素（Ｆ）の量を、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量％で示すものであり、上述の式Ｂによって求められた値（Ｆ換算値）である。
表３に示されたＴｉ酸化物以外の特定酸化物の合計とは、Ｆｅ酸化物、Ｂａ酸化物、Ｎａ酸化物、Ｓｉ酸化物、Ｚｒ酸化物、Ｍｇ酸化物、Ａｌ酸化物、Ｍｎ酸化物、Ｋ酸化物及びＣａ酸化物として用いた、ＦｅＯ、ＢａＯ、Ｎａ２Ｏ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＭｎＯ２、Ｋ２Ｏ及びＣａＯの各々の含有量での合計値である。
Tables 1 to 4 show nitrides, chemical components (contents of each element contained as components excluding nitrides, oxides, fluorides, and carbonates), oxides, fluorides, and carbonate contents, and the content of iron powder. The unit of these contents disclosed in Tables 1 to 4 is % by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire. In the table, "% by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire" is abbreviated as "% by mass", and "chemical components excluding nitrides, oxides, fluorides and carbonates" are abbreviated as "chemical components".
The "total N content in the flux" shown in Table 1 indicates the amount of nitrogen (N) contained in the nitrides in the flux in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire. It is a value (N-converted value) calculated by the formula A. The "total N content in the wire" indicates the total content of nitrogen contained in nitrides in the flux and nitrogen contained in the steel outer sheath in mass % with respect to the total mass of the flux-cored wire.
The "amount contained as a chemical component in the first corrosion-resistant element group A" and "the amount contained as a chemical component in the second corrosion-resistant element group B" shown in Table 2 refer to the first and the second corrosion-resistant element group, excluding nitrides, oxides, fluorides, and carbonates. The "total of the first corrosion-resistant element group A" means the total content of all the first corrosion-resistant element groups contained in the flux-cored wire, and the "total of the first and second corrosion-resistant element groups A+B" means the flux The total content of all the first and second corrosion-resistant element groups contained in the cored wire is shown. "The amount contained as nitrides in the total of A + B" means the first and second corrosion-resistant element groups contained in the flux-cored wire, and in the components contained as non-chemical components (specifically, nitrides) , indicates the total content of the elements of the first and second corrosion-resistant element groups.
The F content shown in Table 3 indicates the amount of fluorine (F) contained in the fluoride in the flux in mass % with respect to the total mass of the flux-cored wire, and was obtained by the above formula B. value (F conversion value).
The total specific oxides other than Ti oxides shown in Table 3 are Fe oxides, Ba oxides, Na oxides, Si oxides, Zr oxides, Mg oxides, Al oxides, and Mn oxides. , K oxide and Ca oxide used as FeO, BaO, Na 2 O, SiO 2 , ZrO 2 , MgO, Al 2 O 3 , MnO 2 , K 2 O and CaO. is.
表に示されたフラックス入りワイヤの残部（すなわち、表に示された各成分以外の成分）は、鉄及び不純物である。
表に示されたフラックス入りワイヤのうち、「ワイヤ構造」欄で「シームレス」と記載されたフラックス入りワイヤは、シームレス形状を有し、「備考」欄で特に断りが無い限り、潤滑剤としてパーム油が塗布されたワイヤである。また、「ワイヤ構造」欄で「スリット状隙間有」と記載されたフラックス入りワイヤは、スリット状の隙間を有するワイヤであり、「備考」欄で「ＰＴＦＥ塗布」と記載されたワイヤは、ＰＴＦＥ油が塗布されたワイヤである。
表２に示されたフラックス入りワイヤに化学成分として含まれる各元素（第１耐食元素群Ａおよび第２耐食元素群Ｂの内、化学成分として含まれる元素を含む）は、鋼製外皮又は金属粉の形態である。なお、表においては、本開示で規定される範囲から外れる数値に下線を付してある。
また、表１～表４において、化学成分や化合物などの含有量に係る表中の空欄は、その化学成分や化合物などが意図的に含有されていないことを意味する。これらの化学成分や化合物などが不可避的に混入されるか生成することもある。
The remainder of the flux-cored wire shown in the table (ie, ingredients other than those shown in the table) is iron and impurities.
Among the flux-cored wires shown in the table, the flux-cored wires described as "seamless" in the "wire structure" column have a seamless shape, and unless otherwise specified in the "remarks" column, palm is used as a lubricant. A wire coated with oil. In addition, the flux-cored wire described as "with slit-shaped gap" in the "wire structure" column is a wire having a slit-shaped gap, and the wire described as "PTFE coated" in the "remarks" column is a PTFE wire. A wire coated with oil.
Each element contained as a chemical component in the flux-cored wire shown in Table 2 (including elements contained as chemical components in the first corrosion-resistant element group A and the second corrosion-resistant element group B) is a steel outer sheath or a metal It is in powder form. In the table, numerical values outside the range defined in this disclosure are underlined.
In addition, in Tables 1 to 4, blanks in the tables relating to the contents of chemical components, compounds, etc. mean that the chemical components, compounds, etc. are not intentionally contained. These chemical components, compounds, etc. may be unavoidably mixed or generated.
［評価］
実施例及び比較例のフラックス入りワイヤを用いてガスシールドアーク溶接することにより評価を行った。具体的には、以下に説明する方法により評価された。
溶接する鋼板として板厚が５０ｍｍである引張強さ７８０ＭＰａ級鋼を用い、評価の際の溶接ガスの種類は、Ａｒ－２０％ＣＯ２ガスとした。また、評価の際に、溶接電流は全て直流とし、ワイヤの極性は全てプラスとした。
[evaluation]
Evaluation was performed by gas-shielded arc welding using the flux-cored wires of Examples and Comparative Examples. Specifically, it was evaluated by the method described below.
A steel plate having a thickness of 50 mm and a tensile strength of 780 MPa class was used as the steel plate to be welded, and the type of welding gas used in the evaluation was Ar-20% CO 2 gas. Also, in the evaluation, the welding current was all DC, and the polarity of the wire was all positive.
（溶接金属の耐食性の評価）
（１）全面腐食試験
タンカー上甲板裏面における全面腐食に対する耐食性を評価するため、溶接金属のみとなるように、幅１５ｍｍ×長さ６０ｍｍ×厚さ５ｍｍの矩形の小片（耐食性評価のための耐食試験片１１）を、表５に示す溶接条件で製造された図１の評価用の継手の切出位置Ａから切り出し、その表面を６００番手のエメリー紙で研磨した。裏面および端面は腐食しないよう、テープでシールし、図２に示した腐食試験装置を用いて全面腐食試験を行った。なお、図１において、符号１および２は母材（鋼材）を、５は裏当材を、７は溶接金属を示す。
(Evaluation of corrosion resistance of weld metal)
(1) General corrosion test In order to evaluate corrosion resistance against general corrosion on the back surface of the tanker upper deck, a rectangular piece of
この腐食試験装置は、腐食試験槽１２と温度制御プレート１３とから構成されており、腐食試験槽１２には温度が３６℃に保持された水１６が注入されており、また、その水１６中には、４ｖｏｌ％Ｏ２、１３ｖｏｌ％ＣＯ２、０．０１ｖｏｌ％ＳＯ２、０．０５ｖｏｌ％Ｈ２Ｓ、残部Ｎ２からなる混合ガス（導入ガス１４）を導入して腐食試験槽１２内を過飽和の水蒸気で充満し、原油タンク上甲板裏の腐食環境を再現したものである。そして、この試験槽の上裏面にセットした耐食試験片１１に、ヒーターと冷却装置を内蔵した温度制御プレート１３を介して２５℃×３時間＋５０℃×２１時間を１サイクルとする温度変化を１８０日間繰り返して付与し、耐食試験片１１の表面に結露水を生じさせて、全面腐食を起こさせるようにしたものである。図２中、１５は試験槽からの排出ガスを示す。
This corrosion test apparatus is composed of a
上記試験後、各耐食試験片表面の錆を除去し、試験前後の質量変化から、腐食による質量の減少量を求め、この値から１年当たりの板厚減量（片面の腐食速度）に換算した。その結果、下記の基準で３段階評価を行い、腐食速度が０．２０ｍｍ／ｙ以下（Ａ又はＢ）の場合を耐全面腐食性が良好と評価した。
Ａ：腐食速度が０．１０ｍｍ／ｙ以下
Ｂ：腐食速度が０．１０ｍｍ／ｙ超０．２０ｍｍ／ｙ以下
Ｃ：腐食速度が０．２０ｍｍ／ｙ超
After the above test, the rust on the surface of each corrosion-resistant test piece was removed, and from the change in mass before and after the test, the amount of mass decrease due to corrosion was obtained, and this value was converted to the plate thickness loss (corrosion rate of one side) per year. . As a result, a three-grade evaluation was performed according to the following criteria, and the general corrosion resistance was evaluated as good when the corrosion rate was 0.20 mm/y or less (A or B).
A: Corrosion rate is 0.10 mm/y or less B: Corrosion rate is more than 0.10 mm/y and 0.20 mm/y or less C: Corrosion rate is more than 0.20 mm/y
（２）局部腐食（孔食）試験
タンカー油槽部底板における孔食に対する耐食性を評価するため、溶接金属のみとなるように、幅１５ｍｍ×長さ６０ｍｍ×厚さ５ｍｍの矩形の小片（耐食性評価のための耐食試験片１７）を、表５の溶接条件で製造された図１の評価用の継手の切出位置Ａから切り出し、その全面を６００番手のエメリー紙で研磨した。
(2) Localized corrosion (pitting corrosion) test In order to evaluate the corrosion resistance to pitting corrosion in the bottom plate of the tanker oil tank, a rectangular small piece of
次いで、１０ｍａｓｓ％ＮａＣｌ水溶液を、濃塩酸を用いてＣｌイオン濃度１０ｍａｓｓ％、ｐＨ０．８５に調製した試験溶液を作製し、耐食試験片の上部に開けた３ｍｍφの孔にテグスを通して吊るし、１耐食試験片につき２Ｌの試験溶液中に１６８時間浸漬する腐食試験を行った。なお、試験溶液は、予め３０℃に加温・保持し、２４時間毎に新しい試験溶液と交換した。 Next, a 10 mass% NaCl aqueous solution was prepared using concentrated hydrochloric acid to have a Cl ion concentration of 10 mass% and a pH of 0.85, and a test solution was prepared. Corrosion testing was performed by immersing a piece in 2 L of the test solution for 168 hours. The test solution was previously heated and held at 30° C. and replaced with a new test solution every 24 hours.
上記腐食試験に用いた装置を図３に示す。この腐食試験装置は、腐食試験槽１８、恒温槽１９の二重型の装置で、腐食試験槽１８には上記試験溶液２０が入れられ、その中に耐食試験片１７がテグス２１で吊るされて浸漬されている。試験溶液２０の温度は、恒温槽１９に入れた水２２の温度を調整することで保持している。
FIG. 3 shows the apparatus used for the corrosion test. This corrosion test apparatus is a double-type apparatus comprising a
上記腐食試験後、耐食試験片表面に生成した錆を除去した後、試験前後の質量差を求め、この差を全表面積で割り戻し、１年当たりの板厚減少量（両面の腐食速度）を求めた。その結果、下記の基準で３段階評価を行い、腐食速度が０．５０ｍｍ／ｙ以下（Ａ又はＢ）の場合を耐局部腐食性が良好と評価した。
Ａ：腐食速度が０．３０ｍｍ／ｙ以下
Ｂ：腐食速度が０．３０ｍｍ／ｙ超０．５０ｍｍ／ｙ以下
Ｃ：腐食速度が０．５０ｍｍ／ｙ超
After removing the rust generated on the surface of the corrosion-resistant test piece after the above corrosion test, determine the difference in mass before and after the test, divide this difference by the total surface area, and calculate the reduction in plate thickness per year (corrosion rate on both sides). asked. As a result, a three-grade evaluation was performed according to the following criteria, and local corrosion resistance was evaluated to be good when the corrosion rate was 0.50 mm/y or less (A or B).
A: Corrosion rate is 0.30 mm/y or less B: Corrosion rate is more than 0.30 mm/y and 0.50 mm/y or less C: Corrosion rate is more than 0.50 mm/y
（溶接金属の拡散性水素量の評価）
実施例及び比較例のフラックス入りワイヤを用いてガスシールドアーク溶接することにより得られる溶接金属の拡散性水素量を評価した、評価する際の溶接条件は、表５記載の条件とした。
溶接金属の拡散性水素量の測定は、ＪＩＳ Ｚ ３１１８：２００７（鋼溶接部の水素量測定方法）に準拠したガスクロマトグラフ法によって実施した。溶接金属の拡散性水素量が１．０ｍｌ／１００ｇ以下となるフラックス入りワイヤを、拡散性水素量に関し「合格」とした。０．５ｍｌ／１００ｇ以下をＡ、０．５ｍｌ／１００ｇ超１．０ｍｌ／１００ｇ以下をＢ、１．０ｍｌ／１００ｇ超はＣとした。
(Evaluation of diffusible hydrogen content of weld metal)
Welding conditions for evaluating the diffusible hydrogen content of weld metals obtained by gas-shielded arc welding using the flux-cored wires of Examples and Comparative Examples were the conditions shown in Table 5.
The amount of diffusible hydrogen in the weld metal was measured by gas chromatography in accordance with JIS Z 3118:2007 (method for measuring hydrogen amount in steel welds). A flux-cored wire in which the amount of diffusible hydrogen in the weld metal was 1.0 ml/100 g or less was evaluated as "acceptable" with respect to the amount of diffusible hydrogen. A is 0.5 ml/100 g or less, B is more than 0.5 ml/100 g and 1.0 ml/100 g or less, and C is more than 1.0 ml/100 g.
（耐割れ性の評価）
（１）Ｔ形溶接割れ試験（耐高温割れ性）
耐高温割れ性の評価は、温度２０℃かつ湿度６０％の一定雰囲気管理下において、板厚が５０ｍｍである引張強さ７８０ＭＰａ級鋼板に、表５の溶接条件で溶接を行い、これにより得られた溶接継手にＪＩＳ Ｚ ３１５３―１９９３（Ｔ形溶接割れ試験方法）に準拠した試験を行うことにより実施した。
Ｔ形溶接割れ試験で割れが生じなかった溶接継手にかかるフラックス入りワイヤを、耐高温割れ性に関し「合格」とした。
(Evaluation of crack resistance)
(1) T-shaped weld cracking test (hot cracking resistance)
Evaluation of hot cracking resistance was performed by welding a steel plate with a tensile strength of 50 mm and a tensile strength of 780 MPa grade under the welding conditions shown in Table 5 under constant atmosphere control at a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60%. It was carried out by performing a test based on JIS Z 3153-1993 (T-shaped weld crack test method) on the welded joint.
A flux-cored wire attached to a welded joint in which no cracks occurred in the T-shaped weld cracking test was evaluated as "acceptable" with respect to hot cracking resistance.
（２）ｙ形溶接割れ試験（耐低温割れ性）
耐低温割れ性の評価は、温度０℃かつ湿度６０％の一定雰囲気管理下において、板厚が５０ｍｍである引張強さ７８０ＭＰａ級鋼板に、表５の溶接条件で溶接を行い、これにより得られた溶接継手にＪＩＳ Ｚ ３１５８：２０１６（ｙ形溶接割れ試験方法）に準拠した試験を行うことにより実施した。
ｙ形溶接割れ試験で割れが生じなかった溶接継手にかかるフラックス入りワイヤを、耐低温割れ性に関し「合格」とした。
(2) Y-groove weld cracking test (cold cracking resistance)
Evaluation of cold cracking resistance is performed by welding a steel plate with a tensile strength of 50 mm and a tensile strength of 780 MPa class under the welding conditions shown in Table 5 under a constant atmosphere control at a temperature of 0 ° C. and a humidity of 60%. It was implemented by performing a test based on JIS Z 3158:2016 (y-shaped weld crack test method) on the welded joint.
A flux-cored wire attached to a welded joint that did not crack in the y-groove weld cracking test was rated as "acceptable" with respect to cold cracking resistance.
上述の方法により得られた試験結果を表６に示す。なお、全ての評価項目で合格の場合は、総合判定で合格とし、１つでも合格に満たない場合は総合判定を不合格とした。 Table 6 shows the test results obtained by the method described above. In addition, when all the evaluation items were passed, the comprehensive judgment was passed, and when even one of the evaluation items did not pass, the comprehensive judgment was rejected.
実施例のフラックス入りワイヤは、優れた耐食性および優れた機械特性を有する溶接金属を製造することができる。
さらに、表６の試験結果に示されるように、実施例のフラックス入りワイヤは、溶接金属中の拡散性水素量の評価項目においても合格（Ａ又はＢ）であり、優れた機械特性を有する溶接金属を製造することができる。
また、実施例のフラックス入りワイヤを用いて溶接を行った場合、Ｔ形溶接割れ試験のすべての断面において、断面割れ無し（高温割れつまり溶接中または溶接後の冷却中での高温度域で発生する断面割れが発生していないこと）であった。従って、実施例のフラックス入りワイヤが極めて高い耐高温割れ性を有している。
実施例のフラックス入りワイヤを用いて溶接を行った場合、たとえ鋼材の予熱が行われなくても、ｙ形溶接割れ試験のすべての断面において、断面割れ無し（低温割れつまり溶接後の冷却中または冷却後の低温度域で発生する断面割れが発生していないこと）であった。従って、実施例のフラックス入りワイヤが極めて高い耐低温割れ性を有している。
一方、比較例は、本開示で規定する要件のいずれかを満たしていなかったので、１つ以上の評価項目において不合格となった。
The flux-cored wires of the Examples can produce weld metals with excellent corrosion resistance and excellent mechanical properties.
Furthermore, as shown in the test results in Table 6, the flux-cored wires of Examples also passed (A or B) in the evaluation item of the amount of diffusible hydrogen in the weld metal, and had excellent mechanical properties. Metal can be manufactured.
In addition, when welding was performed using the flux-cored wire of the example, no cross-sectional cracks occurred in all cross-sections of the T-shaped weld cracking test (hot cracks occurred in the high temperature region during welding or cooling after welding). No cross-sectional cracks occurred). Therefore, the flux-cored wires of the examples have extremely high hot crack resistance.
When welding is performed using the flux-cored wires of the Examples, no cross-sectional cracks (cold cracking, i.e., during cooling after welding or There was no cross-sectional cracking that occurs in the low temperature range after cooling). Therefore, the flux-cored wires of the examples have extremely high resistance to cold cracking.
Comparative Examples, on the other hand, did not meet any of the requirements specified in this disclosure and thus failed one or more of the evaluation criteria.
１，２：母材（鋼材）、５：裏当材、７：溶接金属、１１，１７：耐食試験片、１２，１８：腐食試験槽、１３：温度制御プレート、１４：導入ガス、１５：排出ガス、１６，２２：水、１９：恒温槽、２０：試験溶液、２１：テグス、Ａ：耐食性試験片の切出位置。
1, 2: Base material (steel material), 5: Backing material, 7: Weld metal, 11, 17: Corrosion-resistant test piece, 12, 18: Corrosion test tank, 13: Temperature control plate, 14: Introduced gas, 15: Exhaust gas, 16, 22: water, 19: constant temperature bath, 20: test solution, 21: extremity, A: cutting position of corrosion resistance test piece.
Claims (8)
窒化物を含み、前記フラックス入りワイヤの全質量に対する質量％で、Ｎ含有量が０．００３～４０．００％であり、式１と式２をともに満足するフラックス入りワイヤ。
０．０３＜［Ｗ］＋［Ｓｎ］＋［Ｓｂ］≦３０．００ ・・・式１
０．０５≦［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］＋［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｗ］＋［Ｓｎ］＋［Ｓｂ］≦５５．００ ・・・式２
式１、式２中の角括弧で囲まれた元素記号は、前記フラックス入りワイヤに含まれる各元素の、前記フラックス入りワイヤの全質量に対する質量％での含有量である。 A flux-cored wire for welding, comprising a steel skin and flux filled inside the steel skin,
A flux-cored wire that contains a nitride, has an N content of 0.003 to 40.00% by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire, and satisfies both Equations 1 and 2.
0.03<[W]+[Sn]+[Sb]≦30.00 Expression 1
0.05≦[Cu]+[Ni]+[Cr]+[Mo]+[W]+[Sn]+[Sb]≦55.00 Formula 2
Element symbols enclosed in square brackets in formulas 1 and 2 are contents of each element contained in the flux-cored wire in terms of % by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire.
Ｃ：０．００３～０．５００％、
Ｓｉ：０～３．５０％、
Ｍｎ：０～１０．００％、
Ｐ：０～０．０３０％、
Ｓ：０～０．０２０％、
Ｗ：０～１０．００％、
Ｓｎ：０～１０．００％、
Ｓｂ：０～１０．００％、
Ｃｕ：０～１０．００％、
Ｎｉ：０～５０．００％、
Ｃｒ：０～５０．００％、
Ｍｏ：０～５０．００％、
Ｎｂ：０～０．５０％、
Ｖ：０～０．５０％、
Ｔｉ：０～０．５０％、
Ａｌ：０～１．００％、
Ｂ：０～０．１００％、
Ｍｇ：０～２．００％、
Ｃａ：０～２．００％、
Ｚｒ：０～０．５０％、
ＲＥＭ：０～０．５０％、
Ｂｉ：０～０．３００％、並びに
残部：Ｆｅ及び不純物からなる請求項１に記載のフラックス入りワイヤ。 The chemical composition of the flux-cored wire, excluding the nitrides, oxides, fluorides, and carbonates, is mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire,
C: 0.003 to 0.500%,
Si: 0 to 3.50%,
Mn: 0 to 10.00%,
P: 0 to 0.030%,
S: 0 to 0.020%,
W: 0 to 10.00%,
Sn: 0 to 10.00%,
Sb: 0 to 10.00%,
Cu: 0 to 10.00%,
Ni: 0 to 50.00%,
Cr: 0 to 50.00%,
Mo: 0 to 50.00%,
Nb: 0 to 0.50%,
V: 0 to 0.50%,
Ti: 0 to 0.50%,
Al: 0 to 1.00%,
B: 0 to 0.100%,
Mg: 0-2.00%,
Ca: 0-2.00%,
Zr: 0 to 0.50%,
REM: 0-0.50%,
The flux-cored wire according to claim 1, consisting of Bi: 0-0.300% and the balance: Fe and impurities.
A method for manufacturing a welded joint, comprising a step of gas-shielded arc welding a steel material using the flux-cored wire according to any one of claims 1 to 7.
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