JPH07276088A - 低温鋼用ｍａｇ溶接フラックス入りワイヤ - Google Patents
低温鋼用ｍａｇ溶接フラックス入りワイヤInfo
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- JPH07276088A JPH07276088A JP8725894A JP8725894A JPH07276088A JP H07276088 A JPH07276088 A JP H07276088A JP 8725894 A JP8725894 A JP 8725894A JP 8725894 A JP8725894 A JP 8725894A JP H07276088 A JPH07276088 A JP H07276088A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低温鋼において全姿勢溶接が可能で、良好な
溶接作業性を確保し、かつ低温靱性をより低温域まで確
保し、さらに耐蝕性を改善し従来ワイヤの欠点を解消
し、適用分野を拡大することのできるフラックス入りワ
イヤを提供する。 【構成】 スラグ剤を従来のＴｉＯ2 系からＴｉＯ2 −
ＣａＦ2 系とし、さらにＴｉＯ2 、ＣａＦ2 、Ｍｎ、Ｓ
ｉ、Ｍｇ、Ｂ、酸化物量、弗化物量を規定することによ
りチタニヤ系フラックスの最大の欠点であった溶接金属
中の酸素量を大幅に低減し、あわせて粒内フェライトの
生成核となるＴｉ酸化物を多量に析出することにより低
温靱性を改善し、さらにＮｉ、Ｃｕを規定することによ
り耐蝕性を改善したことを特徴とする。
溶接作業性を確保し、かつ低温靱性をより低温域まで確
保し、さらに耐蝕性を改善し従来ワイヤの欠点を解消
し、適用分野を拡大することのできるフラックス入りワ
イヤを提供する。 【構成】 スラグ剤を従来のＴｉＯ2 系からＴｉＯ2 −
ＣａＦ2 系とし、さらにＴｉＯ2 、ＣａＦ2 、Ｍｎ、Ｓ
ｉ、Ｍｇ、Ｂ、酸化物量、弗化物量を規定することによ
りチタニヤ系フラックスの最大の欠点であった溶接金属
中の酸素量を大幅に低減し、あわせて粒内フェライトの
生成核となるＴｉ酸化物を多量に析出することにより低
温靱性を改善し、さらにＮｉ、Ｃｕを規定することによ
り耐蝕性を改善したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低温鋼に対して溶接作
業性が良好でかつ優れた低温靱性の溶接金属を得ること
ができるＭＡＧ溶接フラックス入りワイヤに関するもの
である。
業性が良好でかつ優れた低温靱性の溶接金属を得ること
ができるＭＡＧ溶接フラックス入りワイヤに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】チタニヤ系フラックスを充填材として使
用し、シールドガスとして、Ａｒ−ＣＯ2 混合ガス、鋼
板として低温鋼を使用するＭＡＧ溶接フラックス入りワ
イヤは、優れたビード外観、ビード形状を与えると共に
溶接作業性、作業能率の向上が得られるため、海洋構造
物、造船等の溶接に広く用いられている。しかし、チタ
ニヤ系のフラックスの最大の欠点は、溶接金属中の酸素
量が多く低温靱性が低いことである。
用し、シールドガスとして、Ａｒ−ＣＯ2 混合ガス、鋼
板として低温鋼を使用するＭＡＧ溶接フラックス入りワ
イヤは、優れたビード外観、ビード形状を与えると共に
溶接作業性、作業能率の向上が得られるため、海洋構造
物、造船等の溶接に広く用いられている。しかし、チタ
ニヤ系のフラックスの最大の欠点は、溶接金属中の酸素
量が多く低温靱性が低いことである。
【０００３】特公昭５６−６８４０号公報として、チタ
ニヤ系フラックスにＴｉ、Ｂを添加して靱性改善が図ら
れている発明が開示されているが、−７０℃では良好な
靱性が得られなかった。さらに、チタニヤ系フラックス
入りワイヤの特性を維持しつつ、その欠点である低温靱
性を改善する方法として、特公昭５９−４４１５９号公
報において、従来７００〜９００ｐｐｍ程度あった溶接
金属中の酸素量をＭｇ、Ｔｉ、Ｂの複合添加により、５
００ｐｐｍ以下にすることによって低温靱性を改善する
技術が提案されたが、−７０℃では良好な靱性が得られ
なかった。またこれは、良好な耐蝕性が得られなかっ
た。
ニヤ系フラックスにＴｉ、Ｂを添加して靱性改善が図ら
れている発明が開示されているが、−７０℃では良好な
靱性が得られなかった。さらに、チタニヤ系フラックス
入りワイヤの特性を維持しつつ、その欠点である低温靱
性を改善する方法として、特公昭５９−４４１５９号公
報において、従来７００〜９００ｐｐｍ程度あった溶接
金属中の酸素量をＭｇ、Ｔｉ、Ｂの複合添加により、５
００ｐｐｍ以下にすることによって低温靱性を改善する
技術が提案されたが、−７０℃では良好な靱性が得られ
なかった。またこれは、良好な耐蝕性が得られなかっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、低温鋼にお
いて全姿勢溶接が可能で、良好な溶接作業性を確保し、
かつ低温靱性をより低温域まで確保し、さらに耐蝕性を
改善し従来ワイヤの欠点を解消し、適用分野を拡大する
ことのできるフラックス入りワイヤを提供することを目
的とする。
いて全姿勢溶接が可能で、良好な溶接作業性を確保し、
かつ低温靱性をより低温域まで確保し、さらに耐蝕性を
改善し従来ワイヤの欠点を解消し、適用分野を拡大する
ことのできるフラックス入りワイヤを提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するためスラグ剤を従来のＴｉＯ2 系からＴｉＯ2−
ＣａＦ2 系とし、さらにＴｉＯ2 、ＣａＦ2 、Ｍｎ、Ｓ
ｉ、Ｍｇ、Ｂ、酸化物量、弗化物量を規定することによ
りチタニヤ系フラックスの最大の欠点であった溶接金属
中の酸素量を大幅に低減し、あわせて粒内フェライトの
生成核となるＴｉ酸化物を多量に析出することにより低
温靱性を改善し、さらにＮｉ、Ｃｕを規定することによ
り耐蝕性を改善したことを特徴とする。
決するためスラグ剤を従来のＴｉＯ2 系からＴｉＯ2−
ＣａＦ2 系とし、さらにＴｉＯ2 、ＣａＦ2 、Ｍｎ、Ｓ
ｉ、Ｍｇ、Ｂ、酸化物量、弗化物量を規定することによ
りチタニヤ系フラックスの最大の欠点であった溶接金属
中の酸素量を大幅に低減し、あわせて粒内フェライトの
生成核となるＴｉ酸化物を多量に析出することにより低
温靱性を改善し、さらにＮｉ、Ｃｕを規定することによ
り耐蝕性を改善したことを特徴とする。
【０００６】すなわち本発明の要旨とするところは、鋼
製外皮にフラックスを充填してなる低温鋼用ＭＡＧ溶接
フラックス入りワイヤにおいて、ワイヤ全重量に対して
重量％（以下すべて重量％を表す）で、ＴｉＯ2 ：４．
０〜６．０％、ＣａＦ2 ：０．３〜０．８％、Ｍｎ：
１．８〜２．４％、Ｓｉ：０．２〜０．６％、Ｍｇ：
０．３〜０．５％、Ｂ：０．００６〜０．０１２％、酸
化物：８．０％以下（ＴｉＯ2 を含む）、弗化物：１．
５％以下（ＣａＦ2 を含む）、さらに必要に応じてＮ
ｉ：０．５〜１．５％およびＣｕ：０．１〜０．５％を
含有し、残部は鉄粉および不可避的不純物からなる充填
フラックスを含有することを特徴とする低温鋼用ＭＡＧ
溶接フラックス入りワイヤにある。
製外皮にフラックスを充填してなる低温鋼用ＭＡＧ溶接
フラックス入りワイヤにおいて、ワイヤ全重量に対して
重量％（以下すべて重量％を表す）で、ＴｉＯ2 ：４．
０〜６．０％、ＣａＦ2 ：０．３〜０．８％、Ｍｎ：
１．８〜２．４％、Ｓｉ：０．２〜０．６％、Ｍｇ：
０．３〜０．５％、Ｂ：０．００６〜０．０１２％、酸
化物：８．０％以下（ＴｉＯ2 を含む）、弗化物：１．
５％以下（ＣａＦ2 を含む）、さらに必要に応じてＮ
ｉ：０．５〜１．５％およびＣｕ：０．１〜０．５％を
含有し、残部は鉄粉および不可避的不純物からなる充填
フラックスを含有することを特徴とする低温鋼用ＭＡＧ
溶接フラックス入りワイヤにある。
【０００７】
【作用】上述したごとく、チタニヤ系フラックス入りワ
イヤは全姿勢溶接可能で溶接作業性が優れている点に最
大の特徴があるが、ＭＡＧ溶接では酸素制御の点から脱
酸剤であるＡｌ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｍｇを複合添加しても溶
接金属中の酸素量を５００ｐｐｍ以下に低減できない。
また組織制御の点からＴｉ、Ｂを複合添加しても、粒界
抑制効果の低下により粒界フェライトが成長するか、粒
界抑制効果過剰なためベイナイト組織になり低温靱性の
改善はできなかった。そこで、本発明者等はさらに実験
を重ね以下の事実を見出した。
イヤは全姿勢溶接可能で溶接作業性が優れている点に最
大の特徴があるが、ＭＡＧ溶接では酸素制御の点から脱
酸剤であるＡｌ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｍｇを複合添加しても溶
接金属中の酸素量を５００ｐｐｍ以下に低減できない。
また組織制御の点からＴｉ、Ｂを複合添加しても、粒界
抑制効果の低下により粒界フェライトが成長するか、粒
界抑制効果過剰なためベイナイト組織になり低温靱性の
改善はできなかった。そこで、本発明者等はさらに実験
を重ね以下の事実を見出した。
【０００８】（１）酸素制御の点からスラグ剤をＴｉＯ
2 系からＴｉＯ2 −ＣａＦ2 系に、さらに酸化物、弗化
物の添加量を制限することにより、溶接金属中の酸素量
を４００ｐｐｍ以下に減少できた。図１は、溶接金属中
の酸素量と−７０℃での衝撃靱性の関係を示す。これに
よると本発明範囲の溶接金属中の酸素量が４００ｐｐｍ
以下では−７０℃での良好な衝撃靱性が得られることが
わかる。
2 系からＴｉＯ2 −ＣａＦ2 系に、さらに酸化物、弗化
物の添加量を制限することにより、溶接金属中の酸素量
を４００ｐｐｍ以下に減少できた。図１は、溶接金属中
の酸素量と−７０℃での衝撃靱性の関係を示す。これに
よると本発明範囲の溶接金属中の酸素量が４００ｐｐｍ
以下では−７０℃での良好な衝撃靱性が得られることが
わかる。
【０００９】（２）組織制御の点から粒内フェライトの
生成核はＴｉ酸化物であり、このＴｉ酸化物は溶融プー
ル形成時に添加した脱酸剤によりスラグ剤であるＴｉＯ
2 が還元され、生成したＴｉが凝固過程で再び酸化され
てＴｉ酸化物となったものである。そして、酸化されて
形成したＴｉ酸化物と残留しているＭｎが酸化還元反応
中にＭｎＳを形成し、Ｔｉ酸化物の表面にＭｎＳが突き
刺さった形態で存在する。
生成核はＴｉ酸化物であり、このＴｉ酸化物は溶融プー
ル形成時に添加した脱酸剤によりスラグ剤であるＴｉＯ
2 が還元され、生成したＴｉが凝固過程で再び酸化され
てＴｉ酸化物となったものである。そして、酸化されて
形成したＴｉ酸化物と残留しているＭｎが酸化還元反応
中にＭｎＳを形成し、Ｔｉ酸化物の表面にＭｎＳが突き
刺さった形態で存在する。
【００１０】粒内フェライトの生成核にならないＴｉ酸
化物は、粒内フェライトの生成核と同様にＴｉＯ2 が溶
融プール形成時に還元されてＴｉとなり凝固過程でＴｉ
酸化物となる。しかしそれは、Ｔｉ酸化物形成後残留し
ている多量のＡｌと酸化還元反応中に凝固した物質であ
り、Ｔｉ酸化物にＡｌが突き刺さった形態で存在する。
化物は、粒内フェライトの生成核と同様にＴｉＯ2 が溶
融プール形成時に還元されてＴｉとなり凝固過程でＴｉ
酸化物となる。しかしそれは、Ｔｉ酸化物形成後残留し
ている多量のＡｌと酸化還元反応中に凝固した物質であ
り、Ｔｉ酸化物にＡｌが突き刺さった形態で存在する。
【００１１】溶融プール形成時にスラグ剤であるＴｉＯ
2 が還元されたＴｉは、Ｔｉ酸化物だけではなく、Ｔｉ
Ｎとして窒素を固定しＢＮの形成を妨げフリーＢを形成
し、γ粒界から成長する粒界フェライトを抑制する。
2 が還元されたＴｉは、Ｔｉ酸化物だけではなく、Ｔｉ
Ｎとして窒素を固定しＢＮの形成を妨げフリーＢを形成
し、γ粒界から成長する粒界フェライトを抑制する。
【００１２】（３）強脱酸剤であるＡｌをワイヤ中に
０．１２％以下の範囲で添加した結果、Ａｌ添加量の増
加に伴い、大型の複合酸化物を形成し靱性が劣化する。
０．１２％以下の範囲で添加した結果、Ａｌ添加量の増
加に伴い、大型の複合酸化物を形成し靱性が劣化する。
【００１３】（４）脱酸剤が不足すると、凝固過程でＢ
が酸化消耗するため粒界フェライトの生成を抑制するフ
リーＢが少なくなり、粒界フェライトが生成する。
が酸化消耗するため粒界フェライトの生成を抑制するフ
リーＢが少なくなり、粒界フェライトが生成する。
【００１４】そこで、全姿勢溶接可能で、良好な作業性
を維持し、低温靱性改善のため溶接金属中の酸素量を低
減し、さらに多量の粒内フェライトを生成させ高靱性を
はかるにはスラグ剤としてＴｉＯ2 −ＣａＦ2 系にし、
酸素源となる酸化物および弗化物を制限すること、粒内
フェライトの生成核となるＴｉ酸化物の源となるＴｉＯ
2 、脱酸剤であるＳｉ、Ｍｎ、Ｍｇの適正添加が重要で
あることがわかった。それによって、溶接金属中の酸素
量を低減し、粒内フェライトを多量に生成させ低温靱性
を改善することに成功した。以下に本発明における成分
限定理由について述べる。
を維持し、低温靱性改善のため溶接金属中の酸素量を低
減し、さらに多量の粒内フェライトを生成させ高靱性を
はかるにはスラグ剤としてＴｉＯ2 −ＣａＦ2 系にし、
酸素源となる酸化物および弗化物を制限すること、粒内
フェライトの生成核となるＴｉ酸化物の源となるＴｉＯ
2 、脱酸剤であるＳｉ、Ｍｎ、Ｍｇの適正添加が重要で
あることがわかった。それによって、溶接金属中の酸素
量を低減し、粒内フェライトを多量に生成させ低温靱性
を改善することに成功した。以下に本発明における成分
限定理由について述べる。
【００１５】ＴｉＯ2 ：４．０〜６．０％ ＴｉＯ2 は溶接ビードに対するスラグ形成剤およびアー
ク安定剤としての性質を示し、全姿勢溶接を可能にす
る。また、粒内フェライトの生成核となるＴｉ酸化物
は、溶融プール形成時にＴｉＯ2 が還元され、生成した
Ｔｉが凝固過程で再び酸化されてＴｉ酸化物となる。さ
らに、酸化されたＴｉ酸化物と残留している脱酸剤（Ｍ
ｎ）と複合酸化物を形成する。
ク安定剤としての性質を示し、全姿勢溶接を可能にす
る。また、粒内フェライトの生成核となるＴｉ酸化物
は、溶融プール形成時にＴｉＯ2 が還元され、生成した
Ｔｉが凝固過程で再び酸化されてＴｉ酸化物となる。さ
らに、酸化されたＴｉ酸化物と残留している脱酸剤（Ｍ
ｎ）と複合酸化物を形成する。
【００１６】ＴｉＯ2 が還元され生成したＴｉは、Ｔｉ
酸化物だけではなくＴｉＮをも形成し、窒素を固定しＢ
Ｎ形成を妨げ粒界フェライトを抑制するフリーＢを作
る。このＴｉ酸化物を一定量確保することにより、高靱
性の得られる粒内フェライト組織になるが、ワイヤ全重
量に対して４．０％未満では有効なＴｉ酸化物が確保で
きず粒界フェライトを生成させるため、高靱性が得られ
ない。さらに、立向溶接でのビード形成ができない。ま
た、６．０％を超えると溶接金属中に酸素量が増加し、
靱性が低下するためＴｉＯ2 は４．０〜６．０％とし
た。
酸化物だけではなくＴｉＮをも形成し、窒素を固定しＢ
Ｎ形成を妨げ粒界フェライトを抑制するフリーＢを作
る。このＴｉ酸化物を一定量確保することにより、高靱
性の得られる粒内フェライト組織になるが、ワイヤ全重
量に対して４．０％未満では有効なＴｉ酸化物が確保で
きず粒界フェライトを生成させるため、高靱性が得られ
ない。さらに、立向溶接でのビード形成ができない。ま
た、６．０％を超えると溶接金属中に酸素量が増加し、
靱性が低下するためＴｉＯ2 は４．０〜６．０％とし
た。
【００１７】ＣａＦ2 ：０．３〜０．８％ ＣａＦ2 は、スラグ形成剤さらに脱酸剤としての性質を
示す。０．８％超では低融点であるため立向溶接時に溶
融金属が垂れ下がりビード形成が不可能となる。さら
に、スラグ剥離、ビード形状不良、スパッタが多く作業
性が悪くなる。０．３％未満では脱酸剤としての効果が
なく、その範囲を０．３〜０．８％とした。
示す。０．８％超では低融点であるため立向溶接時に溶
融金属が垂れ下がりビード形成が不可能となる。さら
に、スラグ剥離、ビード形状不良、スパッタが多く作業
性が悪くなる。０．３％未満では脱酸剤としての効果が
なく、その範囲を０．３〜０．８％とした。
【００１８】Ｍｎ：１．８〜２．４％ 脱酸を促進させ溶融金属の流動性を改善する上で効果が
あり、また強度を改善する上でも効果がある。さらに、
組織制御の上から粒内フェライトの生成を助ける。１．
８％未満では粒界フェライトが多量に生成し、靱性が劣
化する。さらに、２．４％超ではラス状ベイナイトが生
成し、靱性が劣化するので、１．８〜２．４％とした。
あり、また強度を改善する上でも効果がある。さらに、
組織制御の上から粒内フェライトの生成を助ける。１．
８％未満では粒界フェライトが多量に生成し、靱性が劣
化する。さらに、２．４％超ではラス状ベイナイトが生
成し、靱性が劣化するので、１．８〜２．４％とした。
【００１９】Ｓｉ：０．２〜０．６％ 脱酸剤として使用し、溶接金属の酸素量を低減させる上
で効果がある。しかし、０．２％未満では脱酸が不足し
ブローホールが発生し、また０．６％を超えると靱性を
低下させるので、その範囲を０．２〜０．６％とした。
で効果がある。しかし、０．２％未満では脱酸が不足し
ブローホールが発生し、また０．６％を超えると靱性を
低下させるので、その範囲を０．２〜０．６％とした。
【００２０】Ｍｇ：０．３〜０．５％ Ｍｇは、高温のアーク中において酸素と反応し、ワイヤ
先端の溶滴の段階で脱酸反応が行われる。その結果、脱
酸生成物が溶融池内に残留せず、さらには溶融池内で反
応するＳｉ、Ｍｎの脱酸反応を助け、溶接金属の酸素量
を減少させる上で効果がある。しかし、０．３％未満で
は上記効果が不足し、また０．５％を超えるとアーク長
が過大となり立向溶接において溶融金属が垂れ下がり、
ビード形成が不可能となるので０．３〜０．５％とし
た。
先端の溶滴の段階で脱酸反応が行われる。その結果、脱
酸生成物が溶融池内に残留せず、さらには溶融池内で反
応するＳｉ、Ｍｎの脱酸反応を助け、溶接金属の酸素量
を減少させる上で効果がある。しかし、０．３％未満で
は上記効果が不足し、また０．５％を超えるとアーク長
が過大となり立向溶接において溶融金属が垂れ下がり、
ビード形成が不可能となるので０．３〜０．５％とし
た。
【００２１】Ｂ：０．００６〜０．０１２％ Ｂは、γ粒界にフリーＢとすることによりγ粒界から成
長する粒界フェライトの生成を抑制し、粒内フェライト
の生成を助ける効果がある。しかし、０．００６％未満
では粒界フェライト抑制効果がなく、靱性改善には効果
がない。また、０．０１２％を超えると炭化物を形成
し、靱性が劣化するため０．００６〜０．０１２％とし
た。
長する粒界フェライトの生成を抑制し、粒内フェライト
の生成を助ける効果がある。しかし、０．００６％未満
では粒界フェライト抑制効果がなく、靱性改善には効果
がない。また、０．０１２％を超えると炭化物を形成
し、靱性が劣化するため０．００６〜０．０１２％とし
た。
【００２２】酸化物：８．０％以下（ＴｉＯ2 を含む） 本発明では、スラグ形成剤としてＴｉＯ2 の他、ＳｉＯ
2 、ＦｅＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 、ＣａＣＯ3 の酸化
物を併用することができるが、酸化物の添加の総和が
８．０％を超えると、スラグ生成量を多くさせると共に
スラグ巻き込みを起こし易く、かつ溶接金属中の酸素量
を増加させて靱性を劣化させるため、酸化物の添加量を
８．０％以下にした。
2 、ＦｅＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 、ＣａＣＯ3 の酸化
物を併用することができるが、酸化物の添加の総和が
８．０％を超えると、スラグ生成量を多くさせると共に
スラグ巻き込みを起こし易く、かつ溶接金属中の酸素量
を増加させて靱性を劣化させるため、酸化物の添加量を
８．０％以下にした。
【００２３】弗化物：１．５％以下（ＣａＦ2 を含む） 本発明では、スラグ形成剤としてＣａＦ2 の他、Ｋ2 Ｚ
ｒＦ6 の弗化物を併用することができるが、弗化物の総
和が１．５％を超えると、立向溶接でのビード形成が不
可能となり、スラグ剥離・ビード形状が悪く、スパッタ
が多く、作業性維持のため弗化物の添加量を１．５％以
下とした。
ｒＦ6 の弗化物を併用することができるが、弗化物の総
和が１．５％を超えると、立向溶接でのビード形成が不
可能となり、スラグ剥離・ビード形状が悪く、スパッタ
が多く、作業性維持のため弗化物の添加量を１．５％以
下とした。
【００２４】Ｎｉ：０．５〜１．５％ Ｎｉは必要に応じて添加するが、Ｃｕと添加することに
よって耐蝕性効果が得られる。さらにマトリックス中に
固溶し高靱性が得られる。しかし、０．５％未満では、
耐蝕性、高靱性を得るには効果がなく、１．５％を超え
ると高温割れが発生しやすくなるので０．５〜１．５％
とした。
よって耐蝕性効果が得られる。さらにマトリックス中に
固溶し高靱性が得られる。しかし、０．５％未満では、
耐蝕性、高靱性を得るには効果がなく、１．５％を超え
ると高温割れが発生しやすくなるので０．５〜１．５％
とした。
【００２５】Ｃｕ：０．１〜０．５％ 必要に応じて添加し、Ｎｉとともに添加すると耐蝕性効
果が得られるが、０．１％未満では効果がなく、０．５
％超では高温割れが発生するため０．１〜０．５％とし
た。
果が得られるが、０．１％未満では効果がなく、０．５
％超では高温割れが発生するため０．１〜０．５％とし
た。
【００２６】鋼製外皮としては、充填加工性の点から、
深絞り性の良好な冷間圧延鋼材および熱間圧延鋼材が用
いられる。また、フラックスの充填率は特に限定されな
いが、伸線性を考慮して、ワイヤ重量に対して１０〜３
０％の範囲が最も適当である。なおワイヤの断面形状に
は何ら制限がなく、２．０ｍｍ以下の細径の場合は比較
的単純な円筒状のものがよく、また２．４〜３．２ｍｍ
程度の太径ワイヤの場合は、フープを内部へ複雑に折り
込んだ構造のものが一般的である。またシームレスワイ
ヤにおいては、Ｃｕ等メッキ処理を施すことも有効であ
る。さらに溶接対象鋼種は、低温用鋼の溶接に適用する
ことも可能である。
深絞り性の良好な冷間圧延鋼材および熱間圧延鋼材が用
いられる。また、フラックスの充填率は特に限定されな
いが、伸線性を考慮して、ワイヤ重量に対して１０〜３
０％の範囲が最も適当である。なおワイヤの断面形状に
は何ら制限がなく、２．０ｍｍ以下の細径の場合は比較
的単純な円筒状のものがよく、また２．４〜３．２ｍｍ
程度の太径ワイヤの場合は、フープを内部へ複雑に折り
込んだ構造のものが一般的である。またシームレスワイ
ヤにおいては、Ｃｕ等メッキ処理を施すことも有効であ
る。さらに溶接対象鋼種は、低温用鋼の溶接に適用する
ことも可能である。
【００２７】
【実施例】表１、表２にワイヤの組成を、また表３、表
４に試験結果を示す。表１ないし表４において、Ｎｏ．
１〜８は比較例、Ｎｏ．９〜２２が本発明のワイヤの実
施例である。いずれも軟鋼外皮を用いて、１．２ｍｍ径
に仕上げたワイヤを使用し、ＪＩＳ Ｚ３３１３に準じ
て溶着金属を作成し、引張試験、衝撃試験、耐蝕性試
験、および下向、立向の各姿勢で溶接作業試験を実施し
た。溶着金属、溶接作業性試験および耐蝕性試験の溶接
条件および試験条件を下記に示す。
４に試験結果を示す。表１ないし表４において、Ｎｏ．
１〜８は比較例、Ｎｏ．９〜２２が本発明のワイヤの実
施例である。いずれも軟鋼外皮を用いて、１．２ｍｍ径
に仕上げたワイヤを使用し、ＪＩＳ Ｚ３３１３に準じ
て溶着金属を作成し、引張試験、衝撃試験、耐蝕性試
験、および下向、立向の各姿勢で溶接作業試験を実施し
た。溶着金属、溶接作業性試験および耐蝕性試験の溶接
条件および試験条件を下記に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】溶接条件（溶着金属） 溶接電流 ：直流逆極性２７０Ａ アーク電圧 ：２７Ｖ 溶接速度 ：２５ｃｍ／分 シールドガス ：Ａｒ−２０％ＣＯ2 、２５リット
ル／分 チップ−母材間距離：２０ｍｍ 母材 ：板厚２０ｍｍ、Ｎ−ＴＵＦ３２５ 積層法 ：６層１２パス
ル／分 チップ−母材間距離：２０ｍｍ 母材 ：板厚２０ｍｍ、Ｎ−ＴＵＦ３２５ 積層法 ：６層１２パス
【００３３】溶接条件（作業性試験） 溶接姿勢 ：下向、立向 溶接電流 ：直流逆極性２７０Ａ（下向）、２
２０Ａ（立向） アーク電圧 ：２７Ｖ（下向）、２０Ｖ（立向） シールドガス ：Ａｒ−２０％ＣＯ2 、２５リット
ル／分 チップ−母材間距離：２０ｍｍ 母材 ：ＳＭ−５０Ｂ 溶接方向 ：平板溶接（下向）、すみ肉溶接
（立向）
２０Ａ（立向） アーク電圧 ：２７Ｖ（下向）、２０Ｖ（立向） シールドガス ：Ａｒ−２０％ＣＯ2 、２５リット
ル／分 チップ−母材間距離：２０ｍｍ 母材 ：ＳＭ−５０Ｂ 溶接方向 ：平板溶接（下向）、すみ肉溶接
（立向）
【００３４】耐蝕性試験は上記の溶接条件で作成した溶
着金属の表面下１ｍｍから厚さ５ｍｍの試験片を採取
し、３％食塩水中で３箇月間の回転浸漬試験を行った。
耐蝕試験後の測定部溶着金属の最低厚さを測定し、試験
前の厚さ（５ｍｍ）との差を求めた。
着金属の表面下１ｍｍから厚さ５ｍｍの試験片を採取
し、３％食塩水中で３箇月間の回転浸漬試験を行った。
耐蝕試験後の測定部溶着金属の最低厚さを測定し、試験
前の厚さ（５ｍｍ）との差を求めた。
【００３５】表４の試験結果から明らかなように、比較
例であるＮｏ．１はＴｉＯ2 量が少なく、スラグ被包性
が悪い。さらに粒内フェライトの生成が少なく靱性が劣
る。Ｎｏ．２はＣａＦ2 が多く作業性が悪く、立向溶接
において溶融金属が垂れ下がりビード形成が不可能とな
った。
例であるＮｏ．１はＴｉＯ2 量が少なく、スラグ被包性
が悪い。さらに粒内フェライトの生成が少なく靱性が劣
る。Ｎｏ．２はＣａＦ2 が多く作業性が悪く、立向溶接
において溶融金属が垂れ下がりビード形成が不可能とな
った。
【００３６】Ｎｏ．３はＴｉＯ2 および酸化物量が多い
ため、溶接金属中の酸素量が多く、靱性が劣化した。Ｎ
ｏ．４はＭｎ量が多くベイナイト組織となり、強度が高
く靱性が劣化した。Ｎｏ．５はＭｇ量が多く、立向溶接
において溶融金属が垂れ下がりビード形成が不可能とな
った。
ため、溶接金属中の酸素量が多く、靱性が劣化した。Ｎ
ｏ．４はＭｎ量が多くベイナイト組織となり、強度が高
く靱性が劣化した。Ｎｏ．５はＭｇ量が多く、立向溶接
において溶融金属が垂れ下がりビード形成が不可能とな
った。
【００３７】Ｎｏ．６はＳｉ量、Ｂ量が多くベイナイト
組織となり、靱性が劣化した。Ｎｏ．７はＣａＦ2 が多
く、立向溶接でのビード形成が不可能であった。さら
に、Ｎｉ量が多いため、一部割れが発生した。Ｎｏ．８
はＳｉ量が多くベイナイト組織となり、強度が高く、靱
性が劣化した。
組織となり、靱性が劣化した。Ｎｏ．７はＣａＦ2 が多
く、立向溶接でのビード形成が不可能であった。さら
に、Ｎｉ量が多いため、一部割れが発生した。Ｎｏ．８
はＳｉ量が多くベイナイト組織となり、強度が高く、靱
性が劣化した。
【００３８】一方、本発明例であるＮｏ．９〜２２のワ
イヤでは、全姿勢溶接が可能で溶接作業性が良好であ
り、溶接金属中の酸素量を４００ｐｐｍ以下にでき、多
量の粒内フェライトを生成させることができ、性能特に
−７０℃における低温靱性に優れていることを確認し
た。
イヤでは、全姿勢溶接が可能で溶接作業性が良好であ
り、溶接金属中の酸素量を４００ｐｐｍ以下にでき、多
量の粒内フェライトを生成させることができ、性能特に
−７０℃における低温靱性に優れていることを確認し
た。
【００３９】
【発明の効果】本発明の低温鋼用ＭＡＧ溶接フラックス
入りワイヤは以上の様に構成されており、全姿勢溶接可
能で、溶接作業性に優れている。またスラグ剤を従来の
ＴｉＯ2 からＴｉＯ2 −ＣａＦ2 系にすること、合金成
分の組み合わせおよび添加量を規定することにより、溶
接金属中の酸素量を低減し、さらに粒界抑制にフリーＢ
を作る。これによりＴｉＯ2 から還元して生成したＴｉ
によりＴｉＮが形成すること、さらに粒内フェライトを
形成する生成核となるＴｉ酸化物を多量に生成させ、溶
接金属中に多量の粒内フェライトを生成することによっ
て低温靱性を改善することが可能になった。
入りワイヤは以上の様に構成されており、全姿勢溶接可
能で、溶接作業性に優れている。またスラグ剤を従来の
ＴｉＯ2 からＴｉＯ2 −ＣａＦ2 系にすること、合金成
分の組み合わせおよび添加量を規定することにより、溶
接金属中の酸素量を低減し、さらに粒界抑制にフリーＢ
を作る。これによりＴｉＯ2 から還元して生成したＴｉ
によりＴｉＮが形成すること、さらに粒内フェライトを
形成する生成核となるＴｉ酸化物を多量に生成させ、溶
接金属中に多量の粒内フェライトを生成することによっ
て低温靱性を改善することが可能になった。
【図１】溶接金属中の酸素量とｖＥ-70 との関係を示す
グラフ
グラフ
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼製外皮にフラックスを充填してなる低
温鋼用ＭＡＧ溶接フラックス入りワイヤにおいて、ワイ
ヤ全重量に対して重量％で、 ＴｉＯ2 ：４．０〜６．０％ ＣａＦ2 ：０．３〜０．８％ Ｍｎ ：１．８〜２．４％ Ｓｉ ：０．２〜０．６％ Ｍｇ ：０．３〜０．５％ Ｂ ：０．００６〜０．０１２％ 酸化物 ：８．０％以下（ＴｉＯ2 を含む） 弗化物 ：１．５％以下（ＣａＦ2 を含む） 残部は鉄粉および不可避的不純物からなる充填フラック
スを含有することを特徴とする低温鋼用ＭＡＧ溶接フラ
ックス入りワイヤ。 - 【請求項２】 充填フラックス中に、ワイヤ全重量に対
してさらに、 Ｎｉ ：０．５〜１．５％ Ｃｕ ：０．１〜０．５％ を含有することを特徴とする請求項１に記載の低温鋼用
ＭＡＧ溶接フラックス入りワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8725894A JPH07276088A (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | 低温鋼用ｍａｇ溶接フラックス入りワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8725894A JPH07276088A (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | 低温鋼用ｍａｇ溶接フラックス入りワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07276088A true JPH07276088A (ja) | 1995-10-24 |
Family
ID=13909757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8725894A Pending JPH07276088A (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | 低温鋼用ｍａｇ溶接フラックス入りワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07276088A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100371920B1 (ko) * | 2000-07-10 | 2003-02-11 | 고려용접봉 주식회사 | 자체 용접 보호막을 형성하는 아크 용접용 플럭스 코어드와이어 |
| US6833530B2 (en) | 2001-04-09 | 2004-12-21 | Kiswel, Ltd. | Flux cored wire for gas shielded arc welding |
| KR100502571B1 (ko) * | 2000-07-25 | 2005-07-22 | 현대종합금속 주식회사 | 탄산가스 아크 용접용 티타니아계 플럭스 충전와이어 |
| CN102489902A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-13 | 四川大西洋焊接材料股份有限公司 | 一种具有高冲击韧性钢焊接用金属粉型药芯焊丝 |
| CN105108378A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-12-02 | 龙飞 | 防止钎剂流失的药芯焊条 |
| US9211613B2 (en) | 2009-12-16 | 2015-12-15 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Flux-cored wire for gas shield arc welding use enabling all-position welding |
| WO2019119281A1 (zh) * | 2017-12-19 | 2019-06-27 | 郑州机械研究所有限公司 | 一种钎料外皮及其制备方法、原位合成金属覆层药芯银钎料及其制备方法、焊接方法和连接体 |
-
1994
- 1994-04-04 JP JP8725894A patent/JPH07276088A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100371920B1 (ko) * | 2000-07-10 | 2003-02-11 | 고려용접봉 주식회사 | 자체 용접 보호막을 형성하는 아크 용접용 플럭스 코어드와이어 |
| KR100502571B1 (ko) * | 2000-07-25 | 2005-07-22 | 현대종합금속 주식회사 | 탄산가스 아크 용접용 티타니아계 플럭스 충전와이어 |
| US6833530B2 (en) | 2001-04-09 | 2004-12-21 | Kiswel, Ltd. | Flux cored wire for gas shielded arc welding |
| US9211613B2 (en) | 2009-12-16 | 2015-12-15 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Flux-cored wire for gas shield arc welding use enabling all-position welding |
| CN102489902A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-13 | 四川大西洋焊接材料股份有限公司 | 一种具有高冲击韧性钢焊接用金属粉型药芯焊丝 |
| CN105108378A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-12-02 | 龙飞 | 防止钎剂流失的药芯焊条 |
| WO2019119281A1 (zh) * | 2017-12-19 | 2019-06-27 | 郑州机械研究所有限公司 | 一种钎料外皮及其制备方法、原位合成金属覆层药芯银钎料及其制备方法、焊接方法和连接体 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021217 |