CN101157165B - 电气体电弧焊用药芯焊丝以及双电极电气体电弧焊方法 - Google Patents

电气体电弧焊用药芯焊丝以及双电极电气体电弧焊方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101157165B
CN101157165B CN200710146983XA CN200710146983A CN101157165B CN 101157165 B CN101157165 B CN 101157165B CN 200710146983X A CN200710146983X A CN 200710146983XA CN 200710146983 A CN200710146983 A CN 200710146983A CN 101157165 B CN101157165 B CN 101157165B
Authority
CN
China
Prior art keywords
quality
wire
electrode
electrode wire
electric arc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN200710146983XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN101157165A (zh
Inventor
石崎圭人
桥本哲哉
横田泰之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Publication of CN101157165A publication Critical patent/CN101157165A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101157165B publication Critical patent/CN101157165B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
    • B23K35/0266—Rods, electrodes, wires flux-cored
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

将一对被焊接板对置，形成表面侧宽度大于后面侧宽度的坡口，将焊丝设置为相对于坡口宽度方向固定，将焊丝设置为能够往复移动。两个焊丝的各种组成中的含量平均值为C：0.02～0.09％、Mn：1.5～2.5％、Si：0.2～0.6％、Ni：0.6～1.9％、Mo：0.3～1.2％、Ti：0.10～0.40％、B：0.005～0.020％、Mg：0.10～0.50％，Ni+Mo的总量为1.2～2.6％，Mo和Ni的质量比Mo/Ni为0.25～1.00，余量为Fe及不可避免的杂质和造渣剂。如此，通过进行双电极电气体电弧焊，即使热能超过500kJ/cm，也可以保持焊接金属的高强度及高韧性，并获得优良的焊接性。

Description

电气体电弧焊用药芯焊丝以及双电极电气体电弧焊方法
技术领域
本发明涉及能够对厚钢板进行双电极立向单道焊接的电气体电弧焊用药芯焊丝及双电极电气体电弧焊方法。
背景技术
作为高效率的立向焊接方法，电气体电弧焊被广泛应用在船舶、石油储藏罐及桥梁等领域。近来，随着中国及东亚各国经济及产业的迅猛发展和物流量的增加，为了对集装箱货物进行高效运输，集装箱船的大型化得到迅速发展。
随着集装箱船的大型化，船侧外板及舱口围板等的厚度越来越大，板厚50mm以上的钢板已经得到应用，此外，正在探讨使用板厚超过80mm的钢板。作为能够高效率地对如此厚度的钢板进行焊接的施工方法，对通过电气体电弧焊法进行的高热能单焊道焊接的需求日益高涨。
然而，采用原来的单电极单焊道焊接方法对如此厚度的厚钢板进行焊接时，不仅会大幅降低焊接速度，还容易出现未熔合等缺陷。为了解决这些问题，提高工作效率，提出了双电极电气体电弧焊方法(例如：特开平11-197884号公报；特开平11-285826号公报；特开2002-103041号公报)。
在特开平11-197884号公报中，公开了一种双电极电气体电弧焊方法，作为衬垫材侧电极，使用相对于熔敷金属生渣率为0.5～2.6质量％的钢焊丝或药芯焊丝，作为滑动铜板侧电极，使用相对于熔敷金属生渣率为2.7～5.5质量％的药芯焊丝，再者，通过对衬垫材侧电极及滑动铜板侧电极中的C、Si、Mn、Ti及B的组成进行限定，在使两电极焊丝之间保持一定的同时，使两电极焊丝在衬垫材和滑动铜板之间摇动，可以获得良好的焊接性能及优良的焊接金属性能。
另外，特开平11-285826号公报中开示的技术，其特征在于，对35～90mm厚钢板的坡口进行双电极立向电气体电弧焊时，在板后方向上设置两个焊接电极，作为滑动铜板侧电极，使用相对于焊丝熔融量生渣率为2.7～5.5质量％的药芯焊丝，作为衬垫材侧电极，使用相对于焊丝熔融量生渣率为2.6质量％以下的实心焊丝或药芯焊丝，将滑动铜板侧电极和衬垫材侧电极的焊丝端部距离设为10～38mm，再将滑动铜板侧电极的焊丝的送给速度以衬垫材侧电极的焊丝送给速度的1～1.5倍并且将两极的平均焊丝送给速度设为14～20m/分钟，使两电极摇动，通过立向单焊道焊接进行焊接，由此焊接操作性优良，另外能够得到良好的熔深形状。
另外，在特开2002-103041号公报中，公开了一种双电极电气体电弧焊方法，使铜滑块与极厚的被焊接板的一面触接，使固定式后衬垫材与另一面触接，在该坡口内，作为铜滑块侧的焊接电极，使用相对于焊丝总质量对金属氟化物及其他的成份组成进行了限定的药芯焊丝，作为固定式后衬垫材的焊接电极使用实心焊丝，通过将这两根焊接电极沿板厚方向排列插入对被焊接板进行焊接，从而在焊接厚钢板时，可以获得良好的低温韧性及良好的焊接性能。此时，焊接时使这两根焊接电极摇动时，可以使相对于坡口壁的两根电极的熔深实现均一化。
然而，上述的现有技术存在如下的问题。在特开平11-197884号公报、特开平11-285826号公报、特开2002-103041号公报中所公开的任何一种双电极电气体电弧焊方法中，为了实现双电极向坡口壁中的熔深的均一化，优选为焊接时使双电极都产生滑动，所以当双电极向被焊接板的表面侧滑动时，熔渣容易积存在被焊接板的背面侧上，而且当焊接长度变长时，在被设置在被焊接板的背面侧上的电极焊丝的滑动影响下，被焊接板的背面侧上的电极焊丝产生电弧不稳定，变得容易产生背面焊缝不良及飞溅发生量过多等现象。因此，提出了通过用焊渣产生量少的实心焊丝或药芯焊丝作为被焊接板的背面侧上的电极焊丝来改善焊接性能的方案，但难以通过对被焊接板的背面侧上的电极焊丝的组成进行限定，达到抑制背面焊缝不良及飞溅发生量过多等问题。
为了解决这些问题，本发明的发明人员，提出了通过对被设置在被焊接板的背面侧上的电极焊丝进行固定，从而抑制因被焊接板的背面侧的电极焊丝的滑动造成熔渣积存及电弧不稳定的方法(特开2004-167600号公报)。
然而，特开2004-167600号公报中公开的技术存在如下所述的问题。该文献中公开了能够获得高韧性焊接金属的电气体电弧焊用药芯焊丝及焊接方法，该技术虽然具有良好的焊接性能，获得的焊接金属的低温韧性良好，但如上所述，随着用于电气体电弧焊的钢板的厚壁化，以及要求其具有更高的强度和韧性，即使在热能超过500kJ/cm的情况下，也需要确保焊接金属的强度，并要求电气体电弧焊材料具有优良的韧性。另外，近来要求焊接材料在更低的低温范围内不但稳定而且具有优良的韧性，在该文献开示的技术中，在这些点上是不充分的。
发明内容
本发明正是鉴于所述问题而设计的，其目的在于，提供一种即使热能超过500kJ/cm，焊接金属仍具有高强度及高韧性，焊接性能优良的电气体电弧焊用药芯焊丝及双电极电气体电弧焊方法。
本发明涉及的电气体电弧焊用药芯焊丝由第1电极焊丝及第2电极焊丝构成，作为所述第1电极焊丝及所述第2电极焊丝的各组成中的含量的平均值，含有C：0.02～0.09质量％、Mn：1.5～2.5质量％、Si：0.2～0.6质量％、Ni：0.6～1.9质量％、Mo：0.3～1.2质量％、Ti：0.10～0.40质量％、B：0.005～0.020质量％、Mg：0.10～0.50质量％，并且，Ni+Mo的总量为1.2～2.6质量％，Mo和Ni的质量比Mo/Ni为0.25～1.00，余量为Fe及不可避免的杂质和造渣剂，所述第1电极焊丝含有所述造渣剂，其相对于所述第1电极焊丝的质量为0.3～1.6质量％，所述第2电极焊丝含有所述造渣剂，其相对于所述第2电极焊丝的质量为1.0～2.0质量％，并且所述第1电极焊丝及所述第2电极焊丝中的所述造渣剂的含量之和为1.3～3.3质量％。
在所述电气体电弧焊用药芯焊丝中，作为所述第1电极焊丝及所述第2电极焊丝的各组成中的含量的平均值，所述造渣剂含有F：0.10～0.70质量％。
另外，在所述电气体电弧焊用药芯焊丝中，在表面侧的所述第2电极焊丝中，每单位质量的所述第2电极焊丝含有包含0.04～0.25质量％的CO2的碳酸盐。
另外，在所述电气体电弧焊用药芯焊丝中，优选为所述第1电极的焊丝直径为1.2～1.6mm，所述第2电极的焊丝直径为1.4～2.0mm，并且，所述第1电极的焊丝直径在所述第2电极的焊丝直径以下。
本发明涉及的双电极电气体电弧焊方法，将垂直设置的一对被焊接板对置，在两者间形成表面侧宽于背面侧并垂直延伸的坡口，在所述被焊接板的背面侧设置被固定地贴靠在所述坡口上的背面侧衬垫材，在所述被焊接板的表面侧设置能够沿所述坡口的长度方向相对于所述坡口进行滑动的表面侧衬垫材，将背面侧的第1电极焊丝相对于所述坡口的深度方向固定地设置，将表面侧的第2电极焊丝相对于所述坡口的深度方向能够往复移动地设置，通过所述第1电极焊丝及所述第2电极焊丝，对所述坡口进行立向对接焊接，该双电极电气体电弧焊方法的特征在于，作为所述第1电极焊丝及第2电极焊丝的各组成的含量的平均值，所述第1电极焊丝及第2电极焊丝含有C：0.02～0.09质量％、Mn：1.5～2.5质量％、Si：0.2～0.6质量％、Ni：0.6～1.9质量％、Mo：0.3～1.2质量％、Ti：0.10～0.40质量％、B：0.005～0.020质量％、Mg：0.10～0.50质量％，并且，Ni+Mo的总量为1.2～2.6质量％，Mo和Ni的质量比Mo/Ni为0.25～1.00，余量为Fe和不可避免的杂质以及造渣剂。
在所述双电极电气体电弧焊方法中，优选为背面侧的所述第1电极的焊丝直径为1.2～1.6mm，表面侧的所述第2电极的焊丝直径为1.4～2.0mm，并且，所述第1电极的焊丝直径在所述第2电极的焊丝直径以下。
另外，在所述双电极电气体电弧焊方法中，优选为以单位时间的送给量相同的方式馈送所述第1电极及所述第2电极。
另外，在所述双电极电气体电弧焊方法中，优选为所述第1电极焊丝含有所述造渣剂，其相对于所述第1电极焊丝的质量为0.3～1.6质量％，所述第2电极焊丝含有所述造渣剂，其相对于所述第2电极焊丝的质量为1.0～2.0质量％，并且所述第1电极焊丝及所述第2电极焊丝中的所述造渣剂的含量之和为1.3～3.3质量％，作为所述第1电极焊丝及所述第2电极焊丝的各组成中的含量的平均值，所述造渣剂含有F：0.10～0.70质量％。
另外，在所述双电极电气体电弧焊方法中，每单位质量的表面侧的所述第2电极焊丝中含有包含0.04～0.25质量％的CO2的碳酸盐。
根据本发明，通过对电气体电弧焊用药芯焊丝的C、Mn、Si、Ni、Mo、Ti、B及Mg等各成分的组成、Ni+Mo的总量以及Mo/Ni之比进行适当的规定，可以提高焊接金属的强度及韧性。另外，在被焊接板的表面侧设置表面侧衬垫材，使其能够沿着坡口的长度方向相对于坡口产生相对性滑动，在背面侧的坡口设置背面侧衬垫材，使其被固定贴附在坡口上，通过将表面侧的第2电极焊丝设置为相对于坡口的宽度方向可以进行往复移动而对坡口进行立向对接焊接，可以抑制熔渣的飞散。由此，即使在热能超过500kJ/cm的情况下，也可以获得高强度及高韧性的焊接金属。
附图说明
图1(a)是表示本实施方式的双电极电气体电弧焊方法的模式侧面图；
图1(b)是模式地表示该方法的俯视图；
图2(a)及(b)是模式地表示焊丝13的滑动情况的俯视图；
图3是模式地表示本发明的实施例及比较例中使用的焊接方法的俯视图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的实施方式进行具体说明。首先对本发明的第1实施方式进行说明。图1(a)是表示本实施方式的双电极电气体电弧焊方法的模式侧面图；图1(b)是模式地表示该方法的俯视图；图2(a)及(b)是模式地表示焊丝13的滑动情况的俯视图。
如图1(a)及(b)所示，由被垂直配置的1对厚钢板构成的被焊接板1被对置在一起，在两者之间形成有表面侧的宽度大于背面侧的垂直延伸的坡口，在被焊接板1的表面侧上，以设有排渣槽的状态设置滑动铜板2，该滑动铜板2是能够沿着坡口的长度方向相对于坡口进行相对运动的表面侧衬垫材。在滑动铜板2上设有气体喷射口5，该气体喷射口5将用于防止气体侵入到焊接部分的保护气体喷出向图1(a)中所示的箭头4的方向，另外，还设有冷却水供排口8，用于对滑动铜板2进行冷却时，沿箭头6的方向向设在滑动铜板2内部的冷却水通道(未图示)供应冷却水，并将冷却水沿箭头7的方向排出。还有，在被焊接板1的背面侧上设有被固定贴附在坡口上的用作背面侧衬垫材的衬垫材9。此外，在坡口内相对于坡口的宽度方向固定设置有焊丝11(背面侧电极焊丝)，该焊丝11作为第1电极焊丝被导电嘴(contact chip)10保持在被焊接板1的背面侧上，在表面侧上设有相对于坡口的宽度方向(图1所示的箭头14的方向)能够往复移动的焊丝13(表面侧电极焊丝)，该焊丝13作为第2电极焊丝被导电嘴12保持在表面侧上。
使被焊接板1和焊丝11之间及被焊接板1和焊丝13之间产生电弧，对坡口进行立向对接焊时，被焊接板1、焊丝11及焊丝13熔融，形成熔池15及熔渣16，在焊接部分上形成焊接金属17。
例如，当设在被焊接板1的背面侧的焊丝11及设在被焊接板1的表面侧的焊丝13双方相对于坡口的宽度方向往复移动的情况下，双方的焊丝移动到被焊接板1的表面侧时，熔渣16堆积在被焊接板1的背面侧，双方的焊丝移动到被焊接板1的背面侧时，在设在被焊接板1的表面侧的焊丝13的电弧的作用下，被焊接板1的背面侧的熔渣16受到抑制，结果熔渣16变得容易堆积在被焊接板1的背面侧。由此，电弧变得不稳定，出现未熔合，熔渣16的飞散变得激烈，从而导致焊接性能劣化。
在本实施方式的双电极电气体电弧焊方法中，设在被焊接板1的背面侧的焊丝11相对于坡口的宽度方向被固定，设在被焊接板1的表面侧上的焊丝13相对于坡口的宽度方向可以往复移动，因此，如图2(a)所示，当焊丝13移动到被焊接板1的背面侧时，在被焊接板1的背面侧产生的熔渣16向滑动铜板2一侧(图2(a)中所示箭头18的方向)移动，如图2(b)所示，当焊丝13移动到被焊接板1的表面侧时，该熔渣16向图2(b)所示箭头19的方向移动，经排渣槽3排出。由此，被焊接板1的背面侧产生的熔渣16的一部分变为背面焊缝的焊渣，但熔渣16的大部分经设在被焊接板1的表面侧的滑动铜板2上的排渣槽排出。由此，可以使设在背面侧上的焊丝11的电弧保持稳定，并且能够抑制未熔合及熔渣16的飞散。
在此，本发明人员，对厚钢板的双电极单焊道立向对接焊中药芯焊丝的成分组成及焊丝直径进行了研究，同时对能够获得优良焊接操作性及良好低温韧性的电气体电弧焊用药芯焊丝及焊接方法进行了探讨。而且，对在本实施方式的双电极电气体电弧焊方法中，即使在热能超过500k J/cm的情况下，也能够获得高强度及高韧性的焊接金属的电气体电弧焊用药芯焊丝的成分进行了努力研究，结果发现了C、Mn、Si、Ni、Mo、Ti、B及Mg的最佳成分量。还明确了规定Ni+Mo的总量及Mo/Ni之比，对韧性的稳定化是有效的。
以下，对本实施方式的电气体电弧焊用药芯焊丝中各种成分的组成限定原因及焊丝直径的限定原因进行说明。本实施方式的电气体电弧焊用药芯焊丝，由钢制外皮及药芯构成。另外，在以下的说明中，C、Mn、Si、Ni、Mo、Ti、B的含量为第1电极焊丝及第2电极焊丝的各组成中的含量的平均值(以下简称为平均值)。
“C：0.02～0.09质量％”
C是确保焊接金属强度所必需的元素。第1电极焊丝(背面侧电极焊丝)及第2电极焊丝(表面侧电极焊丝)的C量平均值低于0.02质量％时，焊接金属的强度下降。另外，焊接金属的组织粗大化，韧性也降低。另一方面，当C量平均值超过0.09质量％时，焊接金属的强度变得过高，韧性下降。所以，在用于双电极电气体电弧焊的药芯焊丝中，将背面侧电极焊丝及表面侧电极焊丝的C量平均值定为0.02～0.09质量％。此外，作为C源，可以使用钢制为皮中含有的C、C单体、石墨或者铁粉、金属粉中含有的C等。
“Mn：1.5～2.5质量％”
Mn作为脱氧剂，可以降低焊接金属的含氧量，提高其韧性，同时也是确保焊接金属强度的有效元素。当背面侧电极焊丝及表面侧电极焊丝的Mn量平均值低于1.5质量％时，焊接金属的韧性下降。另一方面，当Mn量平均值超过2.5质量％时，焊接金属的强度变得过高，韧性下降。所以将Mn量平均值设为1.5～2.5质量％。另外，作为Mn源可以使用钢制外皮中含有的Mn、金属Mn、Fe-Mn或Fe-Si-Mn等。
“Si：0.2～0.6质量％”
Si作为脱氧剂，具有降低焊接金属的含氧量和提高韧性的效果。当背面侧电极焊丝及表面侧电极焊丝的Si量平均值低于0.2质量％时，焊接金属的韧性下降。另一方面，当Si量平均值超过0.6质量％时，对焊接金属进行脱氧，变为熔渣的SiO2过量，熔渣的粘度变高，导致熔渣的排出性变差。由此，不仅容易发生未熔合，也容易造成熔渣飞散，导致焊接性能劣化。所以将Si量平均值定为0.2～0.6质量％。另外，作为Si源，可以使用钢制外皮中含有的Si、Fe-Si、Fe-Si-Mn、Fe-Si-B、Fe-Si-Mg或者REM(Rare EarthMetal)-Ca-Si等。
“Ni：0.6～1.9质量％”
Ni为奥氏体形成元素，具有使焊接金属的韧性稳定化的效果。当背面侧电极焊丝及表面侧电极焊丝的Ni量平均值低于0.6质量％时，焊接金属的韧性下降。另一方面，当Ni量平均值超过1.9质量％时，在热能超过500kJ/cm的情况下，焊接金属成为奥氏体凝固，焊接金属的组织粗大化，韧性下降。所以将Ni量平均值定为0.6～1.9质量％。另外，作为Ni源可以使用金属Ni、Fe-Ni或Ni-Mg等。
“Mo：0.3～1.2质量％”
Mo为铁氧体形成元素，具有提高焊接金属的淬火性的效果，是对热能超过500kJ/cm情况下的凝固组织微细化有效的元素。因此，可以提高焊接金属的韧性，如果再添加少量该元素，还可以提高焊接金属的强度。当背面侧电极焊丝及表面侧电极焊丝的Mo含量的平均值小于0.3质量％时，凝固组织粗大化导致韧性下降。另一方面，当Mo含量的平均值小于1.2质量％时，强度变得过高导致韧性下降。因此，将Mo含量的平均值设为0.3～1.2质量％。此外，作为Mo源，可以使用金属Mo或Fe-Mo等。
“Ti：0.10～0.40质量％”
Ti是具有提高焊接金属韧性的效果的元素。当背面侧电极焊丝及表面侧电极焊丝的Ti量平均值低于0.10质量％时，焊接金属的韧性下降。另一方面，Ti量平均值超过0.40质量％时，焊接金属中的Ti变得过量，韧性下降。所以将Ti量平均值定为0.10～0.40质量％。另外，作为Ti源可以使用金属Ti或Fe-Ti等。
“B：0.005～0.020质量％”
B是具有添加少量即可提高焊接金属韧性的效果的元素。当背面侧电极焊丝及表面侧电极焊丝的B量平均值低于0.005质量％时，焊接金属的韧性下降。另一方面，B量平均值超过0.020质量％时，焊接金属中的B变得过量，强度变得过高，韧性下降。所以将B量平均值设为0.005～0.020质量％。另，作为B源可以使用Fe-B、Fe-Si-B或者B2O3等。
“Mg：0.10～0.50质量％”
Mg作为脱氧剂可以降低焊接金属的含氧量，因此是具有提高韧性效果的元素。当背面侧电极焊丝及表面侧电极焊丝的Mg量平均值低于0.10质量％时，焊接金属的韧性下降。另一方面，当Mg量平均值超过0.50质量％时，电弧变得不稳定且飞溅多发。所以将Mg量平均值设为0.10～0.50质量％。
“Ni+Mo：1.2～2.6质量％，Mo/Ni之比：0.25～1.00”
如上所述，规定Ni量平均值及Mo量平均值，使用该药芯焊丝，进行双电极电气体电弧焊时，热能超过500kJ/cm的情况下，不能确保焊接金属的充分的强度及稳定的韧性。因此，本发明的发明人员又进行了进一步的研究，结果发现限定背面侧电极焊丝及表面侧电极焊丝的Ni+Mo的总量及Mo量平均值/Ni量平均值之比(以下称为“Mo/Ni之比”)是有效的。通过将C、Mn、Si、Ni、Mo、Ti、B及Mg的组成规定在限定的范围内，可以使焊接金属的强度及韧性取得平衡，但进行高热能焊接的情况下，发现Ni+Mo的总量对确保焊接金属的强度及韧性具有重要的作用。当Ni+Mo的总量低于1.2质量％时，淬火性下降，组织粗大化后不仅导致韧性下降还导致强度下降。另一方面，当Ni+Mo的总量超过2.6质量％时，淬火性变的过高，强度也变得过高，因此导致韧性下降。所以将Ni+Mo的总量设为1.2～2.6质量％。
Mo具有提高焊接金属淬火性的效果，对焊接金属的组织微细化是有效的，但过度添加时会导致焊接金属的强度变得过高，韧性下降。另一方面，Ni是对焊接金属的韧性的稳定化有效的元素，但过度添加会使焊接金属成为奥氏体凝固，导致焊接金属的韧性下降。因此，为了在上述的Ni量平均值及Mo量平均值的规定范围内，达到进一步提高焊接金属韧性的目的，发现通过添加铁氧体形成元素的Mo对抑制奥氏体凝固，进行组织的微细化是有效的。即，明确了将背面侧电极焊丝及表面侧电极焊丝的Mo/Ni之比规定在适当范围内是非常有效的。当Mo/Ni之比低于0.25时，含有Mo的焊接金属不能获得组织微细化的效果，焊接金属的韧性下降。另一方面，当Mo/Ni超过1.00时，焊接金属变得容易出现奥氏体凝固，焊接金属的韧性下降。所以将Mo/Ni之比设为0.25～1.00。
“背面侧电极焊丝中的造渣剂的含量：0.3～1.6质量％，表面侧电极焊丝中的造渣剂含量：1.0～2.0质量％，背面侧电极焊丝及表面侧电极焊丝中的造渣剂含量之和：1.3～3.3质量％”
如上所述，在本实施方式的双电极电气体电弧焊方法中，通过将相对于坡口的宽度方向焊丝11固定设置在被焊接板1的背面侧，相对于坡口的宽度方向焊丝13往复移动可能地设置在被焊接板1的表面侧，这样，使熔渣16向被设置在被焊接板1的表面侧上的滑动铜板2的移动变得容易，由此，可以实现焊接性能的稳定化。在此，再通过将相对于背面侧电极焊丝的质量的焊丝11(背面侧电极焊丝)中的造渣剂的含量规定为0.3～1.6质量％，可以降低熔渣量并通过造渣剂实现电弧的稳定化，从而获得优良的焊接性能。当背面侧电极焊丝中的造渣剂的含量低于0.3质量％时，背面焊缝的形状变得不稳定，另外，超过1.6质量％时，焊渣容易堆积在被焊接板1的背面侧上，电弧变得不稳定，容易产生未熔合。所以将背面侧电极焊丝中相对于背面侧电极焊丝的质量的造渣剂的含量设为0.3～1.6质量％。
另外，由于设在被焊接板1的表面侧的焊丝13相对于坡口的宽度方向往复移动，为了确保优良的焊接性能，有必要含有适量的造渣剂。另一方面，当造渣剂的含量过度时，熔渣16逆流到被焊接板1的背面侧，或者电弧变得不稳定，因此容易产生未熔合。相对于表面侧电极焊丝的质量，焊丝13(表面侧电极焊丝)中的造渣剂含量低于1.0质量％时，焊渣产生量不足，不能抑制熔融金属，熔融金属变得容易焊穿，另外，超过2.0质量％时，熔渣16逆流到被焊接板1的背面侧，或者电弧变得不稳定，导致容易产生未熔合。所以，将表面侧电极焊丝中的造渣剂的含量设为占表面侧电极焊丝总质量的1.0～2.0质量％。
另外，当背面侧电极焊丝及表面侧电极焊丝中的造渣剂的含量之和低于1.3质量％时，熔渣量出现不足，熔融金属得不到抑制，焊接金属变得容易焊穿，超过3.3质量％时，漂浮在熔池上的熔渣量变的过多，电弧变得不稳定，导致容易产生未熔合。所以，将背面侧电极焊丝及表面侧电极焊丝中的造渣剂的含量之和设为1.3～3.3质量％。
此外，作为造渣剂，可以使用从SiO2、K2O、CaO、Na2O、Al2O3、Li2O、CaF2、BaF2、NaF、K2SiF6、SrF2、AlF3、MgF2、LiF、CaCO3、MgCO3、BCO3、Li2CO3、Na2CO3及Sr2CO3中选出的任1种元素。
“背面侧电极焊丝中的造渣剂所含的F量和表面侧电极焊丝中的造渣剂所含的F量的平均值：0.10～0.70质量％”
造渣剂中所含的F，具有降低熔渣的粘性，提高熔渣排出性的效果。背面侧电极焊丝中的造渣剂所含的F量和表面侧电极焊丝中的造渣剂所含的F量的平均值低于0.10质量％时，熔渣的排出性低，浮游在熔池中的熔渣量变多，引起电弧不稳定，容易发生未熔合。另一方面，该F量平均值超过0.70质量％时，熔渣的排出性升得过高，熔融金属不能受到抑制，焊接金属容易产生焊穿。所以将该F量平均值设为0.10～0.70质量％。另，作为F源，可以使用CaF2、BaF2、NaF、K2SiF6、SrF2、AlF3、MgF2或LiF等。
“每单位质量的表面侧电极焊丝中含有包含0.04～0.25质量％的CO2的碳酸盐”
碳酸盐分解产生的CO2具有稳定扩展电弧的效果。通过将该碳酸盐添加到表面侧电极焊丝中，即使表面侧电极相对于坡口的宽度方向往复移动，电弧在扩展的状态下保持稳定，所以容易使在被焊接板的背面侧上生成的焊渣移动到被设在被焊接板的表面侧上的滑动铜板一侧。当碳酸盐所含的CO2量低于0.04质量％时，不能获得该效果，容易发生未熔合。另一方面，超过0.25质量％时，气体产生量过大，容易造成电弧不稳定。所以，设为单位质量表面侧电极焊丝所含碳酸盐中含有0.04～0.25质量％的CO2。此外，作为碳酸盐，可以使用CaCO3、MgCO3、BaCO3、Li2CO3、Na2CO3或Sr2CO3等。另外，背面侧电极焊丝也可以含有包含0.25质量％以下的CO2的碳酸盐。
此外，将上述的电气体电弧焊用药芯焊丝的余量设为具有一定的组成，该组成由从Fe、B2O3的O、REM、P、S、Al及Ca的组群中选出的至少1种元素及不可避免的杂质构成。
其次，对本发明的双电极电气体电弧焊方法进行说明。在本发明的双电极电气体电弧焊方法中，使用上述组成的第1电极焊丝及第1电极焊丝，将第1电极焊丝的直径设为1.2～1.6mm；将第2电极焊丝的焊丝直径设为1.4～2.0mm，进给第1电极焊丝及第2电极焊丝时，使双方的单位时间的焊丝进给量保持一致。
“背面侧第1电极焊丝的焊丝直径(以下称为背面侧焊丝直径)：1.2～1.6mm，表面侧第2电极焊丝的焊丝直径(以下称为表面侧焊丝直径)：1.4～2.0mm，且背面侧焊丝直径≤表面侧焊丝直径”
电弧随着焊丝的直径变大而扩展，对于使熔渣流动是有效的，但焊丝直径过大时，熔池变得不稳定，飞溅增加。因为被焊接板的背面侧的坡口宽度小，焊丝直径过大时，母材(被焊接板)的熔深变多，焊接金属容易受到母材(被焊接板)的影响，而且背面焊缝的余高也变得过多。所以，优选为电弧在被焊接板的背面侧上进行适度的小的扩展，将背面侧焊丝直径设为1.2～1.6mm。另一方面，在被焊接板的表面侧上，焊丝直径小时熔渣的排出性变差，电弧变得不稳定。所以，当背面侧焊丝直径比表面侧焊丝直径大时，熔渣容易堆积在被焊接板的背面侧上，导致电弧变得不稳定。因此，将焊丝直径设为背面侧焊丝直径≤表面侧焊丝直径。
此外，本发明中的各成分在两根焊丝的平均值是指不论焊丝直径，用两根焊丝的含量计算出的这些含量的平均值。例如，即使第1焊丝的直径为1.2mm，C含量为0.02％，第2焊丝的直径为2.0mm，C含量为0.06％，C含量的平均值仍为0.04％。
将本发明的电气体电弧焊用药芯焊丝的焊剂填充率设为20～30质量％。
在本发明的双电极电气体电弧焊方法中，由于多少受到母材(被焊接板)的影响，适用于母材(被焊接板)的钢板，优选为一般构造用压延钢材、焊接构造用压延钢材、焊接构造用高屈服点钢板、建筑构造用压延钢以及用于船舶的钢板中在下述表1所示范围(质量％)内的钢板。
【表1】
  C   Si   Mn   P   S   Ni   Mo   Ti   B
  0.01～0.20   ≤0.55   0.6～1.70   ≤0.04   ≤0.04   ≤1.5   ≤0.5   ≤0.1   ≤0.005
(实施例)
以下，通过与超出本发明范围的比较例进行比较，对本发明的实施例的效果进行说明。图3是模式地表示本发明的实施例及比较例中使用的焊接方法的俯视图。在图3中，对与图1及图2中相同的构成物付与相同的符号，省略其详细说明。
作为试样钢板(被焊接板1)，其屈服强度为390N/mm2以上，板厚为80mm，宽度为500mm，长度为1000mm，使用具有下述表2所示组成的钢板，准备具有表3所示组成(质量％)的钢板，将表面侧焊丝直径及背面侧焊丝直径都设为1.6mm，如表6、9所示，将表面侧焊丝及背面侧焊丝组合后使用(组合时的各成分含量等如表6、7、9、10所示)，在图3、表4及表5所示的条件下，通过以下所示的焊接方法，使用本发明的电气体电弧焊用药芯焊丝及比较例的药芯焊丝，实施单焊道立向对接焊接，对焊接中的操作性进行了确认。另外，焊接后通过UT检查(Ultrasonic Testing：超声检查)，对有无未熔合进行了确认。在此，作为表3所示的造渣剂，可以使用从SiO2、K2O、CaO、Na2O、Al2O3、Li2O、CaF2、BaF2、NaF、K2SiF6、SrF2、AlF3、MgF2、LiF、CaCO3、MgCO3、BaCO3、Li2CO3、Na2CO3及Sr2CO3的组群中选出的至少1种的元素。另外，余量为从Fe、B2O3的O、REM、P、S、Al及Ca的组群中选出的至少1种元素及不可避免的杂质。
本发明的电气体电弧焊用药芯焊丝，由钢制外皮中填充焊剂构成。Fe是该钢制外皮中的Fe，来自焊剂中所含铁粉中的Fe以及Fe合金(Fe-Mn、Fe-Si等)中包含的Fe的合计，该Fe的含量至少占到焊丝总质量的90％以上。
【表2】
  C   Si   Mn   P   S   Ni   Mo   Ti   B
  0.07   0.20   1.36   0.015   0.009   1.2   0.1   0.02   0.0010
【表3】
  焊丝   C   Sj   Mn   Ni   Mo   Ti   B   Mg   造渣剂   F   CO<sub>2</sub>   余量
  A   0.04   0.4   1.9   0.7   0.6   0.23   0.011   0.22   1.4   0.54   0.09   95.1
  B   0.06   0.3   2.2   0.1   1.1   0.25   0.018   0.15   0.8   0.21   0.00   95.2
  C   0.03   0.2   1.7   2.5   0.5   0.19   0.014   0.30   1.4   0.66   0.08   93.9
  D   0.01   0.2   2.7   0.3   0.4   0.25   0.015   0.27   1.0   0.08   0.07   95.0
  E   0.01   0.7   1.2   1.5   1.1   0.33   0.011   0.37   1.7   0.47   0.09   93.6
  F   0.14   0.3   2.1   2.9   0.9   0.35   0.017   0.33   1.1   0.42   0.11   92.4
  G   0.04   0.0   1.9   3.1   0.7   0.45   0.000   0.00   1.9   0.66   0.24   92.8
  H   0.07   0.7   2.5   1.7   0.4   0.03   0.025   0.41   1.3   0.35   0.05   93.3
  I   0.06   0.5   1.1   0.6   0.8   0.53   0.000   0.22   0.8   0.29   0.08   95.8
  J   0.06   0.4   2.2   1.5   0.5   0.31   0.015   0.03   1.7   0.70   0.09   94.1
  焊丝   C   Sj   Mn   Ni   Mo   Ti   B   Mg   造渣剂   F   CO<sub>2</sub>   余量
  K   0.07   0.2   1.3   0.4   0.0   0.27   0.008   0.09   1.2   0.41   0.08   97.0
  L   0.05   0.3   2.1   1.1   1.5   0.15   0.009   0.22   1.0   0.21   0.05   93.8
  M   0.05   0.4   2.5   2.2   0.2   0.22   0.007   0.14   1.1   0.34   0.15   93.7
  N   0.04   0.3   1.9   0.6   0.4   0.22   0.010   0.61   0.8   0.42   0.04   95.6
  O   0.02   0.3   2.7   0.6   0.1   0.17   0.015   0.27   1.5   0.17   0.07   94.6
  P   0.04   0.3   1.8   1.2   0.6   0.23   0.008   0.15   0.3   0.01   0.03   95.4
  Q   0.05   0.4   2.8   0.7   0.7   0.02   0.014   0.18   1.8   0.93   0.08   94.3
  R   0.04   0.5   1.8   2.1   0.1   0.18   0.003   0.30   1.4   0.50   0.12   94.2
  S   0.02   0.3   1.5   1.3   0.5   0.22   0.005   0.11   0.6   0.20   0.00   95.6
  T   0.04   0.0   1.9   3.1   0.7   0.45   0.000   0.00   1.9   0.66   0.26   92.8
  U   0.04   0.3   1.8   1.2   0.6   0.23   0.008   0.15   0.2   0.08   0.00   95.6
  V   0.04   0.2   1.9   1.5   1.0   0.45   0.015   0.35   2.1   0.69   0.24   93.4
Figure G200710146983XD00151
如图3所示，将一对被焊接板1的坡口设为被焊接板1的表面侧宽于背面侧的V字形，将坡口角度设为20°。另外，在被焊接板1的背面侧，将1对被焊接板1之间的距离设为8mm。而且，在该被焊接板1的表面侧设置滑动铜板(未图示)，使该滑动铜板可以沿着坡口的长度方向相对于坡口作相对性滑动，在背面侧设置衬垫材(未图示)，该衬垫材被固定贴附在坡口上，在坡口内将两根1.6mm的焊丝11及13设在被焊接板1的表面侧上距离被焊接板1的背面30mm的位置上，该焊丝11及13从具有表3所示组成的焊丝A至Z中选出，另外，在被焊接板1的表面侧上，不与设在背面侧上的焊丝11接触，另外，在坡口内设在能够在板厚方向上滑动25～30mm的位置上，在相对于坡口的宽度方向将背面侧的焊丝11固定的状态下，使表面侧的焊丝13在被焊接板1的背面侧上停止2秒钟，在被焊接板1的表面侧上停止3秒钟，同时使其相对于坡口的宽度方向往复移动，对坡口进行单焊道立向对接焊接。
【表4】
  焊接方法   立向自动双电极1焊道焊接
  焊接装置   双电极SEGARC
  衬垫材   固形耐火材
  焊丝突出长度   30～35mm
  保护气体   100％CO<sub>2</sub> 40L/min
【表5】
Figure G200710146983XD00152
下述表8及表11所示为评价结果。此外，在试样钢板(被焊接板1)的长度1000mm中，将焊接不稳定的焊接开始一侧及弧坑一侧的各100mm排除在检查对象之外(有效长度：800mm，但中途焊接金属出现焊穿时变短)。对在有效长度中没有确认到未熔合的用◎表示；对未熔合的长度不足有效长度的2％的用○表示；对未熔合的长度超过有效长度的2％的用×表示。另外，焊接金属的拉伸试验片材取自板厚的中央部，用直径10mm、标点间距离50mm尺寸的试样进行试验，对于570N/mm2以上的试样断定其具有充分的强度，用○表示。关于冲击试验，通过JIS Z3128规定的方法对-40℃的冲击值进行了测量，断定该值为41J以上的冲击性能良好，用○表示。
【表6】
Figure G200710146983XD00161
【表7】
Figure G200710146983XD00162
【表8】
Figure G200710146983XD00171
【表9】
Figure G200710146983XD00172
【表10】
Figure G200710146983XD00181
【表11】
如上表8所示，在实施例1～16中，焊接金属可以获得充分的强度，冲击值也为良好，且焊接性能也表现良好，在实用上不存在问题。
如上述表11所示，在比较例17中，相对于背面侧电极焊丝的质量，背面侧电极焊丝中的造渣剂的含量低于0.3质量％，背面焊缝略微不稳定。在比较例18中，相对于表面侧电极焊丝的质量，表面侧电极焊丝中的造渣剂的含量超过2.0质量％，变得容易产生未熔合。在比较例19中，相对于背面侧电极焊丝的质量，背面侧电极焊丝中的造渣剂的含量超过1.6质量％，变得容易产生未熔合。在比较例20中，相对于表面侧电极焊丝的质量，表面侧电极焊丝中的造渣剂的含量低于1.0质量％，焊接金属变得容易焊穿，所以需要通过调整伸出长度，即通过缩短伸出长度将熔池升高到摇动铜板上方，从而防止焊接金属的焊穿。此外，缩短焊丝伸出长度时，焊接速度变慢，焊接速度变慢的话，对于相同的送丝量，熔池面上升。另外，在比较例21中，相对于背面侧电极焊丝的质量，背面侧电极焊丝中的造渣剂的含量低于0.3质量％，背面侧电极焊丝及表面侧电极焊丝中的造渣剂的含量之和低于1.3质量％，焊接金属变得容易焊穿，因此需要与比较例20一样对伸出长度进行调整，此外，背面焊缝也出现略微不稳定。在比较例22中，相对于表面侧电极焊丝的质量，表面侧电极焊丝中的造渣剂的含量超过2.0质量％，另外，背面侧电极焊丝及表面侧电极焊丝中的造渣剂的含量之和超过3.3质量％，变得容易产生未熔合。
另外，在比较例23中，背面侧电极焊丝及表面侧电极焊丝中的造渣剂的含量之和中的F含量平均值低于0.10质量％，容易产生未熔合。在比较例24中，背面侧电极焊丝及表面侧电极焊丝中的造渣剂的含量之和中的F含量平均值超过0.70质量％，焊接金属变得容易焊穿，因此需要与比较例20一样对伸出长度进行调整。在比较例25中，表面侧电极焊丝中的造渣剂含量相对于表面侧电极焊丝的质量低于1.0质量％，且表面侧电极焊丝含有的CO2量的平均值低于0.04质量％，变得容易发生未熔合。在比较例26中，表面侧电极焊丝含有的CO2量的平均值超过0.25质量％，电弧变得略微不稳定。
在比较例27中，C量平均值低于0.02质量％，焊接金属的强度不够，另外韧性也降低了。另一方面，在比较例28中，C量平均值超过0.09质量％，焊接金属的强度变得过高，韧性下降。
在比较例29中，Si量平均值低于0.2质量％，焊接金属的韧性下降。另一方面，在比较例30中，Si量平均值低于0.6质量％，由于变成熔渣的SiO2量过量，使熔渣的排出性恶化，电弧变得不稳定，结果导致熔合不良。
在比较例31中，Mn量平均值低于1.5质量％，焊接金属的韧性下降。另一方面，在比较例32中，Mn量平均值超过2.5质量％，焊接金属的强度变得过高，韧性下降。
在比较例33中，Ni量平均值低于0.6质量％，Ni+Mo的总量低于1.2质量％且Mo/Ni之比超过1.00，焊接金属的韧性下降。另一方面，在比较例34中，Ni量平均值超过1.9质量％，焊接金属的韧性下降。
在比较例35中，Mo量平均值低于0.3质量％且Mo/Ni之比低于0.25，焊接金属的韧性下降。另一方面，在比较例36中，Mo量平均值超过1.2质量％，焊接金属的强度变得过高，韧性下降。
在比较例37中，Ti量平均值低于0.10质量％，焊接金属的韧性下降。另一方面，在比较例38中，Ti量平均值超过0.40质量％，焊接金属的韧性下降。
在比较例39中，B量平均值低于0.005质量％，焊接金属的韧性下降。另一方面，在比较例40中，B量平均值超过0.020质量％，焊接金属的强度变得过高，韧性下降。
在比较例41中，Mg量平均值低于0.1质量％，焊接金属的韧性下降。另一方面，在比较例42中，Mg量平均值超过0.5质量％，电弧变得不稳定，导致飞溅多发。
在比较例43中，Ni+Mo的总量低于1.2质量％，焊接金属的强度不足，韧性下降。另一方面，在比较例44中，Ni+Mo的总量超过2.6质量％，焊接金属的强度变得过高，韧性下降。
在比较例45中，Mo/Ni之比低于0.25，焊接金属的韧性下降。另一方面，在比较例46中，Mo/Ni之比超过1.0，焊接金属的韧性下降。
由此，如上所述可知，使用本发明涉及的电气体电弧焊用药芯焊丝，即C、Mn、Si、Ni、Mo、Ti、B及Mg各成分的组成和Ni+Mo的总量以及Mo/Ni之比被适当规定的所述焊丝，通过上述的双电极电气体电弧焊方法进行单焊道立向焊接，即使在热能超过500kJ/cm的情况下，也可以获得高强度及高韧性的焊接金属。
再者，可知通过对表面侧电极焊丝中的造渣剂含量、背面侧电极焊丝中的造渣剂含量、表面侧电极焊丝及背面侧电极焊丝中的造渣剂含量之和以及表面侧电极焊丝中含有的碳酸盐所含的CO2量进行规定，能够进一步提高焊接性能，并且获得高强度及高韧性的焊接金属。
其次，关于本发明的实施例的效果，使用具有上述表3所示组成的焊丝B及焊丝R，在下述表12所示的焊接条件下，使用上述的供试钢板(被焊接板1)，通过图3所示的上述的焊接方法，进行单焊道立向对接焊接，确认到焊丝直径对焊接性能造成影响。该评价结果如下述表13所示。
【表12】
Figure G200710146983XD00211
【表13】
Figure G200710146983XD00221
实施例47～53以及比较例54～57的焊接性能均没有出现显著的劣化，是可以适用的，但在比较例54中，背面侧焊丝直径超过1.6mm，背面焊缝的余高变高。另外，因为在比较例54中，背面侧焊丝直径超过1.6mm，且背面侧焊丝直径大于表面侧焊丝直径，这也导致背面焊缝的余高变高。还有，在比较例56中，背面侧焊丝直径也大于表面侧焊丝直径，电弧变得不稳定。此外，在比较例57中，表面侧焊丝直径小于1.4mm，导致熔渣的排出性变差，使电弧变得不稳定。
由此，如上所述，可知设置背面侧电极焊丝，使其焊丝直径为1.2～1.6mm，设置表面侧电极焊丝，使其焊丝直径为1.4～2.0mm，并且使表面侧电极焊丝的直径等于或大于背面侧电极焊丝的直径，通过上述的双电极电气体电弧焊方法进行单焊道立向焊接，即使在热能超过500kJ/cm的情况下，也可以获得优良的焊接性能。

Claims (9)

1.一种双电极电气体电弧焊用药芯焊丝，其特征在于，由第1电极焊丝及第2电极焊丝构成，
作为所述第1电极焊丝及所述第2电极焊丝的各组成平均含量，含有C：0.02～0.09质量％、Mn：1.5～2.5质量％、Si：0.2～0.6质量％、Ni：0.6～1.9质量％、Mo：0.3～1.2质量％、Ti：0.10～0.40质量％、B：0.005～0.020质量％、Mg：0.10～0.50质量％，并且，Ni+Mo的总量为1.2～2.6质量％，Mo和Ni的质量比Mo/Ni为0.25～1.00，余量为Fe及不可避免的杂质和造渣剂，
所述第1电极焊丝含有所述造渣剂，其相对于所述第1电极焊丝的质量为0.3～1.6质量％，所述第2电极焊丝含有所述造渣剂，其相对于所述第2电极焊丝的质量为1.0～2.0质量％，并且所述第1电极焊丝及所述第2电极焊丝中的所述造渣剂的含量之和为1.3～3.3质量％。
2.根据权利要求1所述的电气体电弧焊用药芯焊丝，其特征在于，作为所述第1电极焊丝及所述第2电极焊丝的各组成的平均含量，所述造渣剂含有F：0.10～0.70质量％。
3.根据权利要求1所述的电气体电弧焊用药芯焊丝，其特征在于，按所述第2电极焊丝的质量计含有包含0.04～0.25质量％的CO2的碳酸盐。
4.根据权利要求1所述的电气体电弧焊用药芯焊丝，其特征在于，所述第1电极的焊丝直径为1.2～1.6mm，所述第2电极的焊丝直径为1.4～2.0mm，并且，所述第1电极的焊丝直径在所述第2电极的焊丝直径以下。
5.一种双电极电气体电弧焊方法，将垂直设置的一对被焊接板对置，在两者间形成表面侧宽于背面侧并垂直延伸的坡口，在所述被焊接板的背面侧设置被固定地贴靠在所述坡口上的背面侧衬垫材，在所述被焊接板的表面侧设置能够沿所述坡口的长度方向相对于所述坡口进行滑动的表面侧衬垫材，将背面侧的第1电极焊丝相对于所述坡口的深度方向固定地设置，将表面侧的第2电极焊丝相对于所述坡口的深度方向能够往复移动地设置，通过所述第1电极焊丝及所述第2电极焊丝，对所述坡口进行立向对接焊接，该双电极电气体电弧焊方法的特征在于，作为所述第1电极焊丝及第2电极焊丝的各组成的平均含量，所述第1电极焊丝及第2电极焊丝含有C：0.02～0.09质量％、Mn：1.5～2.5质量％、Si：0.2～0.6质量％、Ni：0.6～1.9质量％、Mo：0.3～1.2质量％、Ti：0.10～0.40质量％、B：0.005～0.020质量％、Mg：0.10～0.50质量％，并且，Ni+Mo的总量为1.2～2.6质量％，Mo和Ni的质量比Mo/Ni为0.25～1.00，余量为Fe和不可避免的杂质以及造渣剂。
6.根据权利要求5所述的双电极电气体电弧焊方法，其特征在于，背面侧的所述第1电极的焊丝直径为1.2～1.6mm，表面侧的所述第2电极的焊丝直径为1.4～2.0mm，并且，所述第1电极的焊丝直径在所述第2电极的焊丝直径以下。
7.根据权利要求6所述的双电极电气体电弧焊方法，其特征在于，以单位时间的送给量相同的方式馈送所述第1电极及所述第2电极。
8.根据权利要求5所述的双电极电气体电弧焊方法，其特征在于，所述第1电极焊丝含有所述造渣剂，其相对于所述第1电极焊丝的质量为0.3～1.6质量％，所述第2电极焊丝含有所述造渣剂，其相对于所述第2电极焊丝的质量为1.0～2.0质量％，并且所述第1电极焊丝及所述第2电极焊丝中的所述造渣剂的含量之和为1.3～3.3质量％，作为所述第1电极焊丝及所述第2电极焊丝的各组成的平均含量，所述造渣剂含有F：0.10～0.70质量％。
9.根据权利要求5所述的双电极电气体电弧焊方法，其特征在于，在表面侧的所述第2电极焊丝中，按所述第2电极焊丝的质量计含有包含0.04～0.25质量％的CO2的碳酸盐。
CN200710146983XA 2006-10-02 2007-09-03 电气体电弧焊用药芯焊丝以及双电极电气体电弧焊方法 Active CN101157165B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006271324 2006-10-02
JP2006271324A JP4986563B2 (ja) 2006-10-02 2006-10-02 エレクトロガスアーク溶接用フラックス入りワイヤ及び２電極エレクトロガスアーク溶接方法
JP2006-271324 2006-10-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101157165A CN101157165A (zh) 2008-04-09
CN101157165B true CN101157165B (zh) 2010-06-02

Family

ID=39305465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200710146983XA Active CN101157165B (zh) 2006-10-02 2007-09-03 电气体电弧焊用药芯焊丝以及双电极电气体电弧焊方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4986563B2 (zh)
KR (1) KR100920548B1 (zh)
CN (1) CN101157165B (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9555493B2 (en) 2008-07-09 2017-01-31 Lincoln Global, Inc. Apparatus for welding with curtain electrodes and strip electrodes
JP5408055B2 (ja) * 2010-06-29 2014-02-05 新日鐵住金株式会社 溶接継手の製造方法及びその方法を実施するための溶接装置
JP5494292B2 (ja) * 2010-06-30 2014-05-14 新日鐵住金株式会社 溶接継手の製造方法及びその製造方法を実施するための溶接装置
US9839970B2 (en) 2010-12-21 2017-12-12 Lincoln Global, Inc. Dual wire welding system and method
CN102179640B (zh) * 2011-04-26 2013-03-13 武汉铁锚焊接材料股份有限公司 一种高强度高韧性金属粉芯型药芯焊丝
JP5570473B2 (ja) * 2011-06-09 2014-08-13 株式会社神戸製鋼所 ２電極溶接法
CN102554519A (zh) * 2011-12-14 2012-07-11 安泰科技股份有限公司 适合大线能量强迫成型的药芯焊丝及其制备和使用方法
US9950394B2 (en) 2012-03-12 2018-04-24 Hobart Brothers Company Systems and methods for welding electrodes
JP6190774B2 (ja) * 2014-07-25 2017-08-30 株式会社神戸製鋼所 エレクトロガスアーク溶接方法及びエレクトロガスアーク溶接装置
US10773335B2 (en) 2017-08-08 2020-09-15 Lincoln Global, Inc. Dual wire welding or additive manufacturing system and method
US11440121B2 (en) 2017-08-08 2022-09-13 Lincoln Global, Inc. Dual wire welding or additive manufacturing system and method
US10792752B2 (en) 2017-08-08 2020-10-06 Lincoln Global, Inc. Dual wire welding or additive manufacturing system and method
US11504788B2 (en) 2017-08-08 2022-11-22 Lincoln Global, Inc. Dual wire welding or additive manufacturing system and method
US10532418B2 (en) 2017-08-08 2020-01-14 Lincoln Global, Inc. Dual wire welding or additive manufacturing contact tip and diffuser
US11285557B2 (en) 2019-02-05 2022-03-29 Lincoln Global, Inc. Dual wire welding or additive manufacturing system
US11498146B2 (en) 2019-09-27 2022-11-15 Lincoln Global, Inc. Dual wire welding or additive manufacturing system and method
CN114952003B (zh) * 2021-12-10 2023-04-07 西安交通大学 一种大厚板窄间隙激光填丝焊成形质量的控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1258579A (zh) * 2000-01-19 2000-07-05 武汉钢铁(集团)公司 高强度高韧性埋弧焊丝
CN1739907A (zh) * 2005-09-15 2006-03-01 姜春 一种高硬度埋弧焊丝
CN1817500A (zh) * 2006-03-08 2006-08-16 哈尔滨工业大学 型材的柔性垫弯曲设备及其弯曲方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10180488A (ja) * 1996-12-24 1998-07-07 Nippon Steel Corp エレクトロガスア−ク溶接用フラックス入りワイヤ
KR100294454B1 (ko) 1997-03-27 2002-11-18 가부시키 가이샤 고베세이코쇼 일렉트로가스아크용접용플럭스충전와이어
JP3718323B2 (ja) * 1997-06-26 2005-11-24 新日本製鐵株式会社 極厚鋼用多電極立向エレクトロガスアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP3523777B2 (ja) * 1998-01-08 2004-04-26 日鐵住金溶接工業株式会社 ２電極エレクトロガスア−ク溶接方法
JP3780444B2 (ja) * 1998-09-24 2006-05-31 株式会社神戸製鋼所 エレクトロガスアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP3993150B2 (ja) 2002-10-31 2007-10-17 株式会社神戸製鋼所 ２電極エレクトロガスアーク溶接用フラックス入りワイヤ、２電極エレクトロガスアーク溶接方法及び２電極エレクトロガスアーク溶接装置
JP4372604B2 (ja) 2004-04-12 2009-11-25 日鐵住金溶接工業株式会社 エレクトロガスアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2005305498A (ja) * 2004-04-21 2005-11-04 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd エレクトロガスアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP4486528B2 (ja) * 2004-04-22 2010-06-23 新日本製鐵株式会社 溶接部の耐脆性破壊発生特性に優れたエレクトロガスアーク溶接方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1258579A (zh) * 2000-01-19 2000-07-05 武汉钢铁(集团)公司 高强度高韧性埋弧焊丝
CN1739907A (zh) * 2005-09-15 2006-03-01 姜春 一种高硬度埋弧焊丝
CN1817500A (zh) * 2006-03-08 2006-08-16 哈尔滨工业大学 型材的柔性垫弯曲设备及其弯曲方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4986563B2 (ja) 2012-07-25
JP2008087045A (ja) 2008-04-17
KR100920548B1 (ko) 2009-10-08
CN101157165A (zh) 2008-04-09
KR20080030932A (ko) 2008-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101157165B (zh) 电气体电弧焊用药芯焊丝以及双电极电气体电弧焊方法
CN100525990C (zh) 气电焊用药芯焊丝及气电焊金属
CN101157164B (zh) 高张力钢用气体保护弧焊药芯焊丝
KR101193273B1 (ko) 모든 자세 용접이 가능한 가스 실드 아크 용접용 플럭스 내장 와이어
CN101396777B (zh) 气电立焊用药芯焊丝
CN102059476A (zh) 硬化堆焊用mig弧焊焊丝和硬化堆焊用mig弧焊方法
KR101246465B1 (ko) 플럭스 내장 와이어
CN101380706B (zh) 气体保护电弧焊用药芯焊丝
CN109789519B (zh) 电渣焊用焊丝、电渣焊用焊剂和焊接接头
CN102485409B (zh) 填充焊剂焊丝
CN101870045B (zh) 药芯焊丝
CN101890597B (zh) 药芯焊丝
CN101596655B (zh) 不锈钢气电焊用药芯焊丝
CN101758340B (zh) 药芯焊丝
CN105458465B (zh) 气体保护电弧焊方法
CN110446583A (zh) 电焊条用的Ni基合金焊芯、电焊条以及电焊条的制造方法
CN113613829A (zh) Ni基合金药芯焊丝
CN108367376A (zh) 立式窄坡口气体保护弧焊方法
CN110293330A (zh) 一种新型类埋弧焊的自保护药芯焊丝
CN103302384B (zh) 纵列式气体保护电弧焊接方法
CN115026388A (zh) 高过渡系数的超大线能量双丝气电立焊方法
KR101144577B1 (ko) 플럭스 내장 와이어
JP7244337B2 (ja) エレクトロガスアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP7211652B1 (ja) フラックス入りワイヤ
KR100412044B1 (ko) 오스테나이트계 스테인리스 플럭스 코어드 와이어

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant