CN101190482A - 实芯焊丝 - Google Patents

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Abstract

本发明的实芯焊丝以质量％计含有C：0.020～0.100％、Si：0.25～1.10％、Mn：1.20～1.65％、P：0.008～0.017％、S：0.045～0.150％、O：0.0050％以下、N：0.0050％以下，且满足(P含量)×{(O含量)+(N含量)}×105≤15，余量由Fe和杂质构成，在该杂质中，Ti在0.15％以下、B在0.0050％以下，此外Cr、Ni、Al、Nb、V、Zr、La和Ce分别在0.20％以下。根据这样的构成能够提供一种实芯焊丝，其既可将焊接的成本提高抑制在最小限度，同时焊丝的送给稳定性、耐熔落性、耐咬边性、耐裂纹性也优异，并使熔渣和飞溅难以发生，且焊接金属具有与母材同等以上的硬度，从而不会发生脆弱破坏。

Description

实芯焊丝
技术领域
本发明涉及用于电弧焊的实芯焊丝，更详细地说，涉及能够在薄板的电弧焊中应用的碳钢的实芯焊丝。
背景技术
近年来，从环境问题的观点出发，对于汽车的燃油效率改善的要求增强。为了顺应这一趋势，将所使用的钢板从现有的抗拉强度300MPa以下的软钢替换为抗拉强度400MPa以上的高强度的钢板，从而降低板厚，以实现轻量化的尝试被推进。
这里，若降低板厚，虽然在点焊法中几乎没有问题，但是在电弧焊接法中，在电弧热的作用下会导致钢板熔融而开孔，所谓容易发生熔落。
另外，钢板的高强度化一般通过轧制时的冷却控制和增加添加到钢板中的元素的量而达成，但是，添加到钢板中的元素的增量会提高电弧焊的的熔池的粘性，相融性劣化，焊接止端部会损失厚度，所谓容易发生咬边。
此外，在施行焊接的面，若为了提高焊接效率而增大焊接速度，则对于熔池来说电弧先行，由于电弧容易直接碰到熔融面，由此致使熔落容易发生。另外，即使未导致熔落，但在熔融至所焊接的板材的里侧(也称其为熔深)时，极易发生高温裂纹。
还有，针对耐熔落性的提高，特开2001-96392号中记载的要旨是，采用规定了电阻抗率的0.9mm以下的细径的焊丝，使单位熔敷量的热能减少，从而难以熔落(即，使耐熔落性提高)。
另外，在特许第2922814号中记载的要旨是，规定焊丝的Si+Mn、Si×(Si+Mn)，再使Ar中含有极少量(3～7％)的O2气，由此使耐熔落性提高。这一技术利用的是以下两种效果的协同效果：即，通过适度提高焊丝的电阻抗率而使单位熔敷量的热能减少的效果，和通过提高保护气体的Ar的比率，从而减小熔合深度的效果。
另外，特开平9-94667号和特许第3345883中记载的要旨是，使用在前端安装有陶瓷的特殊的焊接给电焊嘴。其通过提高在焊接给电焊嘴的前端的通电点和电弧发生点之间发生的电阻抗发热，从而减少单位熔敷量的热能，由此提高耐熔落性，并且通过电流降低而使电弧力得到抑制，从而抑制了咬边的发生(即，使耐咬边性提高)。
此外，特开2005-254284号公报中记载的要旨是，使用Ar和CO2作为保护气体，使其中混合大量(5.5～15％)的O2，由此改变熔池的对流方向，以使耐咬边性提高。
还有，一直以来，经验上已知通过向下立焊能够提高耐熔落性和耐咬边性，但还知道除了焊接姿势受到限定以外，若向下角度过剩，则焊道的垂落和飞溅大量发生，因此难以控制。
然而，特开2001-96392号中所述的这种细径的焊丝，因为是细径，所以容易压弯，且焊丝的送给稳定性差，因此存在焊接作业性差这样的问题。另外，因为这种细径的焊丝成本高，因此还涉及到焊接的成本上升这样的问题。
另外，用特许第2922814号中所述的焊丝单体，不能解决耐熔落性差这一问题。另外，若如此提高保护气体的Ar的比率，则保护气体的成本变高，因此有导致焊接成本提高这样的问题。
另一方面，在特开平9-94667号和特许第3345883号所述的这种电弧焊中，因为使用的是特殊的焊接给电焊嘴，所以焊嘴的成本变高，因此导致焊接成本提高。
而且，在特开2005-254284号所述的电弧焊接方法中，因为使用特殊的保护气体，所以保护气体的成本变高，因此有致使焊接的成本提高这样的问题，另外，因为氧量多，所以熔渣和飞溅大量发生。熔渣和飞溅的存在会导致焊接部的涂装性劣化。此外，随着焊接金属中所含的氧量大幅增加而夹杂物增加，还有高温裂纹容易发生(即耐裂纹性差)这样的问题。
而且，除了前述问题以外，为了进行有通用性的一般的薄板焊接，就要求焊接金属具有与母材同等以上的硬度，并不会发生脆弱破坏，具有使焊接圆滑进行的良好的送给稳定性。
发明内容
本发明鉴于所述课题而形成，其目的在于提供一种实芯焊丝，其既将焊接的成本提高抑制在最小限度，同时焊丝的送给稳定性、耐熔落性、耐咬边性、耐裂纹性也优异，并使熔渣和飞溅难以发生，且焊接金属具有与母材同等以上的硬度，从而不会发生脆弱破坏。
解决了所述课题的本发明的实芯焊丝，是用于进行电弧焊所使用实芯焊丝，含有C为0.020～0.100质量％、Si为0.25～1.10质量％、Mn为1.20～1.65质量％、P为0.008～0.017质量％、S为0.045～0.150质量％、O为0.0050质量％以下、N为0.0050质量％以下，且满足(P含量)×{(O含量)+(N含量)}×105≤15，余量是Fe和杂质，在该杂质中，Ti在0.15质量％以下、B在0.0050质量％以下，此外Cr、Ni、Al、Nb、V、Zr、La和Ce分别在0.20质量％以下。
本发明的实芯焊丝，通过将C、Si、Mn、P、S的含量限定在特定的范围，可以使熔池的粘性和表面张力大幅降低，能够在电弧焊时使熔池形成得很深。由此，能够获得缓和电弧力的屏障作用，可以使熔合深度降低，因此能够提高耐熔落性。
另外，因为本发明的焊丝使熔池的粘性和表面张力大幅降低，所以即使有咬边发生时，熔池中熔融的焊接金属在重力作用下仍会流入到该发生了咬边的部分，因此能够在焊接处凝固之前消除咬边(即，能够使耐咬边性提高)。
而且，本发明的实芯焊丝，通过使C、Mn、S、O的含量适当化而使熔渣和飞溅难以发生，通过使N的含量适当化而防止夹杂物大量发生，通过规定P、O和N的关系来实现裂纹的防止和耐咬边性的提高。
此外，本发明的焊丝，通过在特定的范围含有特定种类的杂质，能够进一步防止熔池的粘性和表面张力变高，因此可以在电弧焊时进一步防止熔池变浅。因此，能够更为确实地获得缓和电弧力的屏障作用，可以使熔合深度降低，因此能够使耐熔落性和耐咬边性提高，使熔渣和飞溅更难以发生。特别是，通过将B规定在特定的含量以下，能够进一步提高耐裂纹性。
本发明的实芯焊丝，优选含有Mo在0.30质量％以下。
本发明的实芯焊丝，通过将Mo规定在特性的含量以下，能够防止熔池的粘性和表面张力变高，因此能够在电弧焊时防止熔池变浅。由此，能够确实地获得缓和电弧力的屏障作用，可以使熔合深度降低，因此能够使耐熔落性和耐咬边性提高，使飞溅难以发生。
本发明的实芯焊丝，优选在所述实芯焊丝的表面具有K、Li、Na和Ca，其在所述实芯焊丝每10kg中合计有0.005～0.300g/10kg。
本发明的实芯焊丝，通过使其表面涂布和附着从这样的群中选择的至少1种元素，并通过在所述规定的范围内具有，致使电子放射容易，因此在使用了Ar和氧化性气体(O2和CO2等)的焊接中，该元素作为电弧稳定性发挥作用。因此，能够抑制电弧长的变化，能够进一步提高耐熔落性。
本发明的实芯焊丝，优选在所述实芯焊丝的表面具有MoS2，所述实芯焊丝每10kg中有0.01～1.00g。
本发明的实芯焊丝，通过使其表面涂布和附着MoS2，并通过在所述特定的范围内含有，导致通电点的瞬间熔敷减少，阻抗减少，因此能够使实芯焊丝的送给稳定性提高。
本发明的实芯焊丝也可以由镀铜被覆表面。
通过由镀铜被覆本发明的实芯焊丝，能够实现耐锈性的提高、通电焊嘴的耐磨耗性的提高、以及在焊丝生产时由于拉丝性的提高效果所带来的生产性的提高和随之而来的低成本化等。
根据本发明的实芯焊丝，既能够将焊接的成本提高抑制在最小限度，同时焊丝的送给稳定性、耐熔落性、耐咬边性、耐裂纹性也优异，并使熔渣和飞溅难以发生，且焊接金属具有与母材同等以上的硬度，从而难以发生脆弱破坏。
附图说明
图1是模式化地表示电弧焊的情况的图，(a)是模式化地表示使用现有的实芯焊丝而进行电弧焊的情况的图，(b)是模式化地表示使用本发明的实芯焊丝而进行电弧焊的情况的图。
图2是用于说明为了完成本发明的实芯焊丝而进行的使P和S处于适当的含量范围的图。
图3是用于说明为了完成本发明的实芯焊丝而进行的使O和N处于适当的含量范围的图。
图4是用于说明为了完成本发明的实芯焊丝而进行的使O和N与P处在适当的含量范围的图。
图5是用于说明搭接角焊试验的说明和咬边的深度的定义的图。
图6是用于说明耐裂纹性的评价中作为评价对象的裂纹的图。
具体实施方式
接下来，就用于实施本发明的实芯焊丝的最佳的方式进行详细地说明。
本发明者们着眼于前述的向下立焊时的熔池和焊接金属的举动，认为如果不用根据水平焊、俯焊、横向焊、上向焊、向上立焊等姿势，熔池和焊接金属就能够取得与前述同样的举动，则能够更好地进行电弧焊，并就此进行了锐意研究。
首先，参照图1，对于本发明者们已经完成的本发明的实芯焊丝的原理进行说明。还有，图1是模式化地表示电弧焊的情况的图，(a)是模式化地表示使用现有的实芯焊丝而进行电弧焊的情况的图，(b)是模式化地表示使用本发明的实芯焊丝而进行电弧焊的情况的图。
如图1(a)所示，在使用了现有的实芯焊丝31的电弧焊中，熔池6的粘性、表面张力大。因此，电弧力和表面张力造成熔池6的隆起P1相对于重力P2来说较大，所以熔池6自身的重力P2引发降落变小。即，电弧正下方的熔池6的浓度L1变小，而熔合深度L2变大。
另外，从焊嘴2/实芯焊丝31通电点(主要是焊嘴2的前端)至电弧5的发生点的所谓突出部分A和在前端所形成的熔滴4自身的阻抗发热变低。
因此，本发明者们了解到，如图1(b)所示在向下立焊时，重力会致使熔池从电弧后方向电弧正下方移动，即，在电弧正下方通常会形成很深的熔池，从而发挥出缓和电弧力的屏障作用，由此使熔落难以发生(耐熔落性提高)。另外可知，即使瞬间性地发生咬边，由重力造成的熔池的降落作用仍发挥出很大作用，使熔池的焊接金属流到该发生了咬边的地方，因此在凝固时咬边消失(耐咬边性的提高)。
这是由于，从电弧5正下方到焊接后方所形成的熔池6的粘性、表面张力降低，P1变小而P2胜出，使熔池6落入电弧5正下方。由此，在电弧5正下方的熔池6的深度L1增大，使电弧力的作用得到防御，使熔合深度L2降低。
本发明者们锐意研究的结果发现，通过提高实芯焊线自身的电阻抗，从而提高突出部分和熔滴本身的阻抗发热而使温度上升，并通过使电弧热导致的熔融降低而减少焊接热能，并且通过使实芯焊丝的成分组成适当化，从而使熔池的粘性和表面张力大幅降低，在熔池中充分地发掘出有效的重力作用，由此，即使是向下立焊以外的姿势也能够实现所述的机理。
还有，在研究的阶段了解到，若通过使过去已知的气体成分高氧化、和降低作为实芯焊丝的成分而被含有的Si和Mn等的强脱氧成分这些方法来进行高氧化，以使熔池的粘性和表面张力降低，则熔渣的大量发生、气孔的发生、焊道形状的劣化、飞溅的增加这样的问题多发。
本发明者们另外还发现，作为改善该问题的方法，在通过适当量地添加P和S所带来的协同效果下，熔渣和飞溅难以发生，使焊道形状保持为良好的状态，能够使熔池的粘性和表面张力大幅降低。
还有，图2是用于说明为了完成本发明的实芯焊丝而进行的使P和S处于适当的含量范围的图，图3是用于说明为了完成本发明的实芯焊丝而进行的使O和N处于适当的含量范围的图，图4是用于说明为了完成本发明的实芯焊丝而进行的使O和N与P处在适当的含量范围的图。
在此，已知在通常情况下，若高浓度含有P和S，则高温裂纹容易发生，为了不使高温裂纹发生，例如按JIS Z3312，将P和S的上限分别规定为0.030质量％。
本发明者们进行研究的结果发现，如图2所示，将远比S还易使耐裂纹性劣化的P规定在0.017质量％以下，另外如图3所示，将O和N分别严格抑制在0.0050质量％以下，以及如图4所示，作为P、O和N的关系，限制为(P含量)×{(O含量)+(N含量)}×105≤15，据此，即使在高浓度地含有P和S的情况下，在1层焊道的焊接中仍不会发生高温裂纹(耐裂纹性的提高)。
本发明者们在这一发现之下，已使适合进行电弧焊的本发明的实芯焊丝完成。
本发明者们已完成的本发明的实芯焊丝，含有C为0.020～0.100质量％、Si为0.25～1.10质量％、Mn为1.20～1.65质量％、P为0.008～0.017质量％、S为0.045～0.150质量％、O为0.0050质量％以下、N为0.0050质量％以下，并且满足(P含量)×{(O含量)+(N含量)}×105≤15，余量由Fe和杂质构成。
以下，对于本发明的实芯焊丝中数值限定的理由进行说明。
(C：0.020～0.100质量％)
C具有脱氧作用，有着提高焊接金属的强度的效果。因为在薄板焊接中不进行多层焊接，所以无需考虑因再热造成的强度降低，即使是低添加量，也能够获得一般所使用的从300MPa以下的软钢直至590MPa级的高强度钢板(高张力钢板)的这种与母材同等以上的强度。
但是，若使C的含量降低至低于0.020质量％，则会成为仅适用于软钢的强度而不具备通用性。因此，C需要含有0.020质量％以上。
另一方面，若C的含量变高，则如前述，耐裂纹性显著劣化。另外，由于在电弧附近CO爆发，不仅造成飞溅大量发生，而且烟尘的发生也变多。此外，因为脱氧过剩，所以熔池的氧减少，熔池的粘性和表面张力变高。因此，缓和电弧力的屏障作用降低，耐熔落性和耐咬边性容易变差。因此，再加上确保耐裂纹性，C需要含有0.100质量％以下，优选含有0.070质量％以下。
(Si：0.25～1.10质量％)
Si是用于确保强度所需要的一种元素，并具有提高实芯焊丝的电阻抗的作用。Si低于0.25质量％时强度降低，成为除软钢以外不能适用的强度。另外，因为实芯焊丝的电阻抗变得过小，所以单位送给量的电流值上升。其结果是，因为热能变高，所以耐熔落性和耐咬边性容易变差。因此Si需要含有0.25质量％以上。
另一方面，若Si的含量超过1.10质量％，则脱氧过剩，熔池的氧减少而熔池的粘性、表面张力变高。因此，缓和电弧力的屏障用作降低，耐熔落性和耐咬边性容易变差。另外，若Si过剩则焊接金属脆化，在焊接部的硬度等方面有可能损失健全性。因此，Si需要为1.10质量％以下，优选含有0.75质量％以下。
(Mn：1.20～1.65质量％)
Mn也是在强度确保上必要的一种元素，并具有提高实芯焊丝的电阻抗的作用。若Mn的含有低于1.20质量％，则强度降低，成为除软钢以外不能适用的强度。另外，因为实芯焊丝的电阻抗变得过小，所以单位送给量的电流值上升。其结果是，因为热能变高，所以耐熔落性和耐咬边性容易变差。另外，若Mn过少则焊接金属脆化，有可能损失焊接部的健全性。因此，Mn需要含有1.20质量％以上。
另一方面，若Mn的含量超过1.65质量％，则脱氧过剩，熔池的氧减少而熔灺的粘性和表面张力变高。因此，熔池的焊接金属将难以落入到电弧正下方，所以用于缓和电弧力的屏障作用降低，耐熔落性和耐咬边性容易变差。另外，因为熔渣也多发，所以涂装性劣化。因此，Mn需要含有1.65质量％以下，优选含有1.55质量％以下。
(P：0.008～0.017质量％)
P和S在本发明中都是最重要的元素，有着实现使熔池的粘性和表面张力降低的作用。通过以适当的含量含有P，即使对于熔池电弧先行时，在粘性和表面张力低的熔池的作用下，仍能够获得缓和电弧力的屏障作用，因此能够得到耐熔落性、耐咬边性。为了取得这样的效果，需要含有P为0.008质量％以上。
另一方面，若P的含量超过0.017质量％，则即使调整其他元素的含量，仍超出了耐高温裂纹性的维持界限，当熔融至钢板的里侧时容易发生高温裂纹。此外，熔池的粘性过度降低，在重力的作用下，焊道容易下垂，在搭接角焊的上板侧难以形成焊道，从而容易发生咬边(即，耐咬边性容易变差)。
(S：0.045～0.150质量％)
S和P在本发明中都是最重要的元素，有着实现使熔池的粘性和表面张力降低的作用。过以适当的含量含有S，即使对于熔池电弧先行时，在粘性和表面张力低的熔池的作用下，仍将轻易获得缓和电弧力的屏障作用，所以能够使耐熔落性和耐咬边性提高。为了取得这样的效果，需要含有S为0.045质量％以上。
另一方面，若S的含量超过0.150质量％，则不仅在熔池中形成的熔滴的表面张力大大降低，而且在实芯焊丝的前端形成的也大大降低，熔滴无法保持球形。另外，再加上形成得过厚的熔池，即使将电弧长度设置得很长仍会处于短路状态，因此得非常多。另外，即使进行其他元素的调整，仍不能实现耐裂纹性的提高，当熔融至钢板的里侧时，高温裂纹将显著地发生。此外，熔池的粘性过度降低，在重力的作用下，焊道容易下垂，在搭接角焊的上板侧难以形成焊道，耐咬边性容易变差。此外焊接金属脆化，也有可能损失焊接部的健全性。因此，S需要含有0.150质量％以下。
(O为0.0050质量％以下)
O是用于抑制因添加P和S而导致的耐裂纹性的降低所需要的。若O的含量超过0.0050质量％，则熔池高氮化而夹杂物多发，由此发生裂纹，另外熔渣大量发生。特别是在积极地添加P和S时，需要重视耐裂纹性的确保，为此也需要严格地限制O。
还有，若O的含量超过0.0050质量％，则在关于耐熔落性没有问题的这一方面，熔池的粘性过度降低，在重力的作用下，焊道容易下垂，在搭接角焊的上板侧难以形成焊道，从而耐咬边性容易变差。另外，若O的含量超过0.0050质量％，则熔滴的表面张力过小，熔滴与熔池容易短路，因此伴随着短路和电弧再起弧的飞溅大量发生。此外，由于熔池中夹杂物变多，焊接金属脆化。因此，O需要含有0.0050质量％以下。
(N：0.0050质量％以下)
N是用于抑制因添加P和S而导致的耐裂纹性的降低所需要的。若N的含量超过0.0050质量％，则会减弱结晶晶界的结合力，且夹杂物多发导致产生裂纹。特别是在积极添加P和S时，需要重视耐裂纹性的确保，为此也需要严格地限制N。另外，若N的含量超过0.0050质量％，则焊接金属脆化，焊接部的健全性丧失。此外，若N的含量超过0.0050质量％，则熔池的粘性过度降低，在重力的作用下，焊道容易下垂，在搭接角焊的上板侧难以形成焊道，从而耐咬边性容易变差。因此，N需要含有0.0050质量％以下。
((P含量)×{(O含量)+(N含量)}×105≤15)
关于P和O和N，可知如前述，不仅需要分别对其进行含量的规定，而且还要根据它们的含量使其他元素的含量遵循规定的关系式，而进一步加以限制。本发明中的该规定的关系式，能够整理为(P含量)×{(O含量)+(N含量)}×105，可知如果据此计算出的值处于15以下的范围则没有问题。当据这一关系式计算出的值超过15时，即使P、O、N的含量单独满足本发明的要件，裂纹发生、上板侧咬边的发生仍会出现。因此，P和O和N不仅要单独进行控制，而且需要使根据(P含量)×{(O含量)+(N含量)}×105计算出值在15以下。
(余量为Fe和杂质)
而且，本发明的实芯焊丝的余量，除了所述的各元素以外，还包含Fe和杂质。
杂质可以有Ti为0.15质量％以下、B为0.0050质量％以下，还可以有Cr、Ni、Al、Nb、V、Zr、La和Ce分别在0.20质量％以下。
由于含有Cr、Ni、 Al、Ti、Nb、V、Zr、La、Ce，熔池的粘性和表面张力变高。其结果是，在熔池中熔融的金属将难以落入到电弧正下方，因此缓和电弧力的屏障作用降低，不仅耐熔落性和耐咬边性容易变差，而且飞溅也大量发生。另外，因为Ni以外的元素会发生氧化，所以熔渣也大量发生，使涂装性劣化。
若B含有超过0.0050质量％，则耐裂纹性将显著劣化。
因此，优选前述的杂质极少，但如果处于前述的范围内，则被允许在本发明的实芯焊丝中含有。还有，更优选Ti、Cr和Ni为0.05质量％以下，Al、Nb、V、Zr、La和Ce为0.01质量％以下，P为0.0030质量％以下。假如在这些范围内即使积极添加杂质，但对本发明的目的没有益处，也可以说是本发明的范畴。
而且，本发明的实芯焊丝更优选含有Mo为0.30质量％以下。
(Mo：0.30质量％以下)
Mo能够提高焊接金属的强度。尽管这一效果有效的下限没有特别规定，但含有0.05质量％以上便能够显著获得前述的效果。
另一方面，若Mo的含量超过0.30质量％，则熔池的粘性和表面张力变高。其结果是，因为熔池的焊接金属难以落入到电弧正下方，所以缓和电弧力的屏障作用降低，耐熔落性和耐咬边性容易变差。另外，飞溅也多发。因此，优选Mo含有0.30质量％以下。
另外，本发明的实芯焊丝，优选在该实芯焊丝的表面含有从K、Li、Na、Ca选择的至少1种以上的元素，合计为0.5～30ppm。另外，本发明的实芯焊丝，更优选在该实芯焊丝表面，含有MoS2为0.01～1.00g/10kg。
(在该实芯焊丝的表面，K、Li、Na和Ca合计为0.005～0.300g/10kg)
K、Li、Na、Ca即使不含有也没问题，但是在采用了Ar和氧化性气体(O2、CO2)的焊接中，这些元素作为电弧稳定剂有效地发挥着作用。若这些元素处于熔滴的表面附近，则电子放射容易，有助于电弧的稳定化。若电弧变得不稳定，则电弧长度变化，电弧力也变动。由此，耐熔落性容易变差，所以优选尽可能使电弧稳定。电弧的稳定化能够通过涂布或含有作为电弧稳定剂起作用的前棕元素之中的至少1种以上来获得，作为这些元素的合计量而含有0.005/10kg(以重量换算为0.5ppm)以上，则能够显著地获得电弧的稳定化。
但是，若含有前述的元素合计量超过0.300g/10kg(以重量换算为30mmp)，则不仅使电弧稳定化的效果饱和，而且反而会损失实芯焊丝表面的润滑性，而有送给稳定性降低的可能性，因此从实用性的观点出发而将此作为上限值。
还有，这些元素能够通过对一定重量(10kg)的实芯焊丝进行取样，根据全部分析所测定的K、Li、Na、Ca量和用酸等溶解表面而残留的非表面＝根据作为体积而测定的它们的值的差，作为表面存在物质量加以定义而求得。
这些元素在熔炼中添加有困难。作为在实芯焊丝表面通过涂布等而使前述元素存在的方法能够采用：(a)例如在拉丝工序中，使用碳酸钾、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钙等混有K、Li、Na、Ca的拉丝润滑剂，并使之残留在实芯焊丝的表面；(b)例如在含有K、Li、Na、Ca的溶液中使之浸渍之后进行退火，使K、Li、Na、Ca在焊丝表面的晶界或粒内扩散；(c)另外，例如使用氰化钾、氰化钠溶液实施镀铜；(d)此外，例如将含有K、Li、Na、Ca离子的油作为送给润滑油而进行涂布，由此使之涂布在表面附近等。
(在该实芯焊丝表面，MoS2为0.01～1.00g/10kg。)
若在实芯焊丝表面存在MoS2，则通电点的瞬间熔敷减少，阻抗减少，因此实芯焊丝的送给稳定性提高。若实芯焊丝的送给稳定性不稳定，则电弧长度也变得不稳定，电弧力也变动。由此耐熔落性容易变差，因此优选尽可能使实芯焊丝的送给稳定性稳定。若涂布MoS2，则能够使耐熔落性提高，该效果在每10kg实芯焊丝在其表面通过涂布等而使MoS2达到0.01g(0.01g/10kg(以重量换算为1ppm))以上时有效。
另一方面，在表面通过涂布等而使MoS2超过1.00g/10kg(以重量换算为100ppm)，送给liner和通电焊嘴内MoS2堆积而容易堵塞，反而有损润滑性，因此送给稳定性仍会降低。因此，涂布(含有)在实芯焊丝表面的MoS2的含量优选为1.00g/10kg以下。
还有，作为将MoS2涂布到实芯焊丝上的方法有，在拉丝工序中的拉拔润滑剂中混入MoS2，并使之残存至最终线径，或者使最终线径上涂布的润滑油中混入MoS2这样的方法等。
另外，本发明的实芯焊丝也可以由铜镀被覆。
(铜镀)
一般的实芯焊丝，通过由铜镀被覆原线的表面，能够实现耐锈性的提高、通电焊嘴的耐磨耗性的维持、使实芯焊丝生产时的拉丝性的提高的效果的由此带来的生产性的提高以及低成本化等。
还有，不用铜镀被覆原线的表面时，通电部的电阻抗上升。这时的发热效果导致实芯焊丝达到电弧发生处之时的温度变高，成为实芯焊丝易熔的状态。因为焊接电源供给的电流只够熔化被送给的实芯焊丝，所以在易熔状态的实芯焊丝中就呈现低电流化，如果熔融量一定，则能够降低热能。因此，还能够降低熔合深度，也能够削弱电弧力。由此能够使耐咬边性提高。
本发明的实芯焊丝能够根据常规方法制造。例如，其制造能够使用转炉或电炉等，熔炼具有前述成分组成的钢水，通过连续铸造法和铸锭法等将得到的钢水制成钢材(钢坯等)，加热制造好的钢材后实施热轧(挤压轧制)，再实施干式的冷轧(冷拉丝)，制造例如5.5mm的焊接用原线(也称为钢原线)，接着，根据需要对该焊接用原线进行退火和酸洗，并进行拉线加工，成为具有最终线径(例如1.2mm)的实芯焊丝。
还有，在进行拉丝加工时，根据需要能够通过如下等各种方法进行表面处理：(1)可以实施湿式镀铜处理；(2)可以在进行该镀铜处理时的铜镀液中添加K、Li、Na、Ca，添加这些元素作为铜镀层；(3)可以使用含有K、Li、Na、Ca、MoS2的拉丝润滑材，并残留适当量；(4)可以在含有K、Li、Na、Ca的溶液中浸渍线材后进行退火，使之扩散到表面附近的晶界和粒内；(5)可以以送给润滑和防锈为目的而涂布油脂：(6)在该油脂中溶解K、Li、Na、Ca、MoS2的或使之分散，并残留在该实芯焊丝的表面。还有，能够对本发明的实芯焊丝实施的表面处理并不限于前述的方法，也可以通过其他方法进行，另外，无论是通过哪一种方法实施的表面处理，如果最后得到的实芯焊丝在本发明范围内，则在焊接时和焊接后发挥的效果均相。
【实施例】
接下来，关于本发明的实芯焊丝，将满足本发明的要件的实施例和不满足本发明的要件的比较例进行对比而详细地加以说明。
用电炉将具有表1～3所示的成分组成的钢水铸锭，并进行挤压轧制、冷拉丝，制造5.5mm的焊接用原线后，对该焊接用原线进行拉丝而成为2.4mm，进行中间退火以及根据需要进行镀铜处理而成为中间拉丝，再进行最终拉丝、光整冷轧(skin pass)，并涂布润滑油，制造为最终线径1.2mm的实芯焊丝。还有，K、Li、Na、Ca作为冷拉丝的固形润滑材使用，并根据需要使之残留，MoS2则根据需要使之分散在润滑油内而残留。另外，O根据退火时的温度和时间，通过调整气氛气体来控制。
对于如此制造的No.1～100的各实芯焊丝，进行关于如下各评价项目的评价：(1)耐熔落性；(2)耐咬边性；(3)焊接金属的硬度；(4)耐裂纹性；(5)飞溅的发生量；(6)送给稳定性；(7)熔渣的包裹率；(8)摆锤吸收能。还有，(1)～(8)的评价项目的评价方法如下。
【表1】
Figure S2007101850520D00141
  29   0.035   0.80   1.40   0.010   0.120 - - - - - - - - - -   0.0047   0.0045     9.2  -     K:5     0.10     无
  30   0.035   0.80   1.40   0.010   0.120 - - - - - - - - - -   0.0047   0.0045     9.2  0.15     K:5     0.10     无
  31   0.065   0.50   1.50   0.015   0.060 - - - - - - - - - -   0.0030   0.0020     7.5  -     K:5     0.10     无
  32   0.065   0.50   1.50   0.015   0.060 - - - - - - - - - -   0.0030   0.0020     7.5  0.15     K:5     0.10     无
  33   0.045   0.75   1.40   0.008   0.080 - - - - - - - - - -   0.0030   0.0040     5.6  -     -     -     有
【表2】
No. C Si Mn P S Cr Ni Al Ti Nb V Zr La Ce B N O 从P，O，N的规定的关系式算出的值 Mo 表面K，Na，Li，Ca 表面MoS2 镀铜
34  0.030   0.40   1.30  0.010   0.100   -   -   -     -   -   -   -   -   -   -  0.0030  0.0040     7.0   -     -   -   有
35  0.060   0.90   1.62  0.011   0.140   -   -   -     -   -   -   -   -   -   -  0.0030  0.0040     7.7   -     K:5   -   有
36  0.060   0.90   1.62  0.011   0.140   -   -   -     -   -   -   -   -   -   -  0.0030  0.0040     7.7   -     K:5   0.10   无
37  0.020   0.28   1.20  0.008   0.080   -   -   -     -   -   -   -   -   -   -  0.0015  0.0015     2.4   -     Na:5   -   有
38  0.100   1.00   1.30  0.014   0.046   0.20   -   -     -   -   -   -   -   -   -  0.0040  0.0033     10.2   0.05     -   -   有
39  0.050   0.80   1.65  0.010   0.073   -   0.20   0.20     -   -   -   -   -   -   -  0.0042  0.0050     9.2   0.10     Ca:2，Na:1   0.01   有
40  0.021   0.80   1.55  0.016   0.090   0.02   -   -     0.12   -   -   -   -   -   -  0.0050  0.0043     14.9   -     Li:5   0.90   有
41  0.040   0.50   1.35  0.009   0.060   -   -   -     -   0.20   -   -   -   -   -  0.0035  0.0045     7.2   0.29     -   0.50   无
42 0.089 0.38 1.60 0.010 0.065 - - - 0.005 - - - - - 0.0050 0.0020 0.0020 4.0 -     K:10 Na:10Li:10 - 有
43  0.035   0.75   1.25  0.008   0.060   -   -   -     -   -   0.20   -   -   -   0.0005  0.0034  0.0035     5.5   0.20     K:0.5   -   有
44  0.040   0.95   1.40  0.012   0.145   -   0.02   -     -   -   -   0.20   -   -   -  0.0025  0.0044     8.3   0.01     Na:0.5   0.05   无
45  0.068   0.80   1.25  0.009   0.050   -   -   -     -   -   -   -   0.15   0.15   -  0.0020  0.0040     5.4   -     -   -   有
46  0.099   1.10   1.35  0.014   0.046   0.05   -   -     -   -   -   -   -   -   -  0.0040  0.0040     11.2   0.05     -   -   有
47  0.050   0.99   1.65  0.012   0.073   -   0.05   0.008     -   -   -   -   -   -   -  0.0010  0.0044     6.5   0.10     Ca:2，Na:1   0.01   有
48  0.025   0.80   1.55  0.017   0.120   0.02   -   -     0.015   -   -   -   -   -   -  0.0030  0.0049     13.4   -     Li:5   0.90   有
49  0.040   0.70   1.35  0.010   0.060   -   -   -     -   0.008   -   -   -   -   -  0.0025  0.0020     4.5   0.29     -   0.50   无
50 0.075 0.48 1.60 0.010 0.065 - - - 0.005 - - - - - 0.0028 0.0035 0.0035 7.0 -     K:10 Na:10Li:10 - 有
51  0.035   0.75   1.30  0.010   0.080   -   -   -     -   -   0.008   -   -   -   0.0005  0.0045  0.0035     8.0   0.20     K:0.5   -   有
52  0.040   1.00   1.40  0.009   0.100   -   0.02   -     -   -   -   0.008   -   -   -  0.0040  0.0030     6.3   0.01     Na:0.5   0.05   无
53  0.050     0.80     1.25  0.011   0.050   -   -   -   -   -   -   -   0.007   0.007   -  0.0020   0.0025     5.0   -     -   -   有
54  0.030     0.80     1.40  0.010   0.070   0.04   0.04   0.007   0.050   0.008   0.005   0.008   0.005   0.005   0.0025  0.0035   0.0035     7.0   -     -   -   有
55  0.050     0.95     1.63  0.016   0.085   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -  0.0044   0.0040     13.4   -     K:24   -   有
56  0.050     0.95     1.63  0.016   0.085   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -  0.0044   0.0040     13.4   -     K:2   0.05   无
57  0.080     0.40     1.20  0.010   0.057   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -  0.0040   0.0040     8.0   -     -   -   有
58  0.080     0.95     1.20  0.010   0.057   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -  0.0040   0.0040     8.0   -     -   -   有
59  0.080     0.95     1.20  0.010   0.057   -   -   -   0.050   -   -   -   -   -   -  0.0040   0.0040     8.0   -     -   -   有
60  0.080     0.40     1.63  0.012   0.070   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -  0.0040   0.0040     9.6   -     -   -   有
61  0.035     0.80     1.40  0.010   0.060   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -  0.0025   0.0030     5.5   -     K:32   0.10   有
62  0.035     0.80     1.40  0.010   0.060   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -  0.0025   0.0030     5.5   -     Ca:5，Na:20，K:7   0.10   有
63  0.035     0.80     1.40  0.010   0.060   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -  0.0025   0.0030     5.5   -     K:5   1.10   无
64  0.050     0.65     1.63  0.015   0.047   0.02   0.02   0.003   0.009   0.008   0.005   0.008   0.001   0.001   0.0006  0.0025   0.0030     8.3   0.15     -   1.10   有
65  0.014     0.80     1.40  0.010   0.060   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -  0.0025   0.0045     7.0   -     K:5   0.10   有
66  0.110     0.80     1.40  0.010   0.050   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -  0.0025   0.0045     7.0   -     K:5   0.10   有
【表3】
No. C Si Mn P S Cr Ni Al Ti Nb V Zr La Ce B N O 从P，O，N的规定的关系式算出的值 Mo     表面K，Na，Li，Ca 表面MoS2 镀铜
  67  0.035   0.23   1.20   0.010   0.060   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   0.0025   0.0045     7.0   -     K:5     0.10     有
  68  0.035   1.15   1.55   0.010   0.060   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   0.0025   0.0045     7.0   -     K:5     0.10     有
  69  0.035   0.62   1.17   0.010   0.060   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   0.0025   0.0045     7.0   -     K:5     0.10     有
  70  0.030   0.75   0.95   0.013   0.095   -   -   0.002   -   -   -   -   -   -   -   0.0020   0.0030     6.5   -     -     -     有
  71  0.040   0.90   1.67   0.008   0.060   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   0.0025   0.0045     5.6   -     K:5     0.10     有
  72  0.040   0.95   1.80   0.014   0.100   -   -   0.003   -   -   -   -   -   -   -   0.0070   0.0035     14.7   -     -     -     有
  73  0.020   0.80   1.40   0.018   0.060   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   0.0025   0.0045     12.6   -     K:5     0.10     有
  74  0.020   0.85   1.35   0.040   0.050   -   -   0.003   -   -   -   -   -   -   -   0.0040   0.0035     30.0   -     -     -     有
  75  0.035   0.80   1.40   0.010   0.043   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   0.0045   0.0025     7.0   -     K:5     0.10     有
  76  0.035   0.80   1.40   0.010   0.155   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   0.0025   0.0040     6.5   -     K:5     0.10     有
  77  0.120   1.15   1.50   0.012   0.180   -   -   0.004   -   -   -   -   -   -   -   0.0040   0.0030     8.4   -     -     -     有
  78  0.050   0.80   1.40   0.017   0.060   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   0.0045   0.0045     15.3     -     K:5     0.10   有
  79  0.040   0.80   1.40   0.016   0.100   0.02   0.02   -   0.005   -   -   -   -   -   -   0.0050   0.0049     15.8     -     -     -   无
  80  0.060   0.40   1.25   0.016   0.050   -   -   0.007   -   -   -   -   0.007   -   -   0.0045   0.0050     15.2     0.25     Li:0.9     0.50   有
  81  0.035   0.80   1.40   0.010   0.060   0.21   -   -   -   -   -   -   -   -   -   0.0025   0.0045     7.0     -     K:5     0.10   有
  82  0.035   0.80   1.40   0.010   0.060   -   0.21   -   -   -   -   -   -   -   -   0.0025   0.0045     7.0     -     K:5     0.10   有
  83  0.035   0.80   1.40   0.010   0.060   -   -   0.21   -   -   -   -   -   -   -   0.0025   0.0045     7.0     -     K:5     0.10   有
  84  0.035   0.80   1.40   0.010   0.060   -   -   -   0.16   -   -   -   -   -   -   0.0025   0.0045     7.0     -     K:5     0.10   有
  85  0.035   0.80   1.40   0.010   0.060   -   -   -   -   0.21   -   -   -   -   -   0.0025   0.0045     7.0     -     K:5     0.10   有
  86  0.035   0.80   1.40   0.010   0.060   -   -   -   -   -   0.21   -   -   -   -   0.0025   0.0045     7.0     -     K:5     0.10   有
  87  0.035   0.80   1.40   0.010   0.060   -   -   -   -   -   -   0.21   -   -   -   0.0025   0.0045     7.0     -     K:5     0.10   有
  88  0.035   0.80   1.40   0.010   0.060   -   -   -   -   -   -   -   0.21   -   -   0.0025   0.0045     7.0     -     K:5     0.10   有
  89  0.035   0.80   1.40   0.010   0.060   -   -   -   -   -   -   -   -   0.21   -   0.0025   0.0045     7.0     -     K:5     0.10   有
  90  0.035   0.80   1.40   0.010   0.060   -   -   -   -   -   -   -   -   -   0.0055   0.0025   0.0045     7.0     -     K:5     0.10   有
  91  0.035   0.80   1.40   0.010   0.060   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   0.0060   0.0025     8.5     -     K:5     0.10   有
  92  0.035   0.80   1.40   0.010   0.060   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   0.0045   0.0060     10.5     -     K:5     0.10   有
  93  0.035   0.80   1.40   0.012   0.110   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   0.0030   0.0065     11.4     -     -     -   无
  94  0.035   0.80   1.40   0.010   0.060   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   0.0025   0.0045     7.0     0.35     K:5     0.10   有
  95  0.050   0.20   1.25   0.022   0.018   -   -   -   0.08   -   -   -   -   -   -   0.0050   0.0020     15.4     -     -     -   有
  96  0.110   0.75   1.85   0.010   0.002   0.20   -   0.012   0.15   -   -   -   -   -   0.0060   0.0020   0.0020     4.0     0.32     -     -   有
  97  0.060   0.90   1.45   0.010   0.075   -   -   0.002   -   -   -   -   -   -   -   0.0060   0.0060     12     -     -     -   有
  98  0.070   0.65   1.50   0.006   0.057   -   -   0.005   -   -   -   -   -   -   -   0.0040   0.0080     7.2     -     -     -   有
  99  0.030   0.45   1.35   0.007   0.120   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   0.0030   0.0030     4.2     -     -     -   无
  100  0.090   1.00  1.35   0.005   0.035   0.01   -   -   -   -   -   -   -   -   -   0.0030   0.0030     3     -     K:5     0.10   无
(1)耐熔落性
图5是用于说明搭接角焊试验的说明和咬边的深度的定义的图。
如图5所示，使板厚2.0mm、抗拉强度520MPa的碳钢成为以0.5mm的根部间隙、4mm的搭接量成为搭接接头，以水平姿势、80cm/min的焊接速度进行搭焊。这时的保护气体的组成为Ar80％+CO220％，极性为母材阴极，实芯焊丝的突出长度为15mm。使电流每5A变化一次，将不发生熔落的最大的电流值下的实芯焊丝的送给速度作为临界送给速度(m/min)，用于耐熔落性的评价。在此，之所以不用电流值来评价耐熔落性，是由于根据实芯焊丝的成分组成，电流值与送给速度的关系会发生变化。还有，电压值的调整是变化使之变化的电流值，判断为使电弧最稳定的值(最佳判断值)作为该电压值。如果是这样，则熔敷量一定时，临界送给速度大熔合越浅，因此耐熔落性优异。
耐熔落性的评价为，临界送给速度为5.60m/min以上、低于6.50m/min的评价为良好(○)，此外6.50m/min以上以上的评价优良(◎)。相对于此，临界送给速度低于5.60m/min的评价为不良(×)。还有，良好(○)和优良(◎)的为合格，不良的(×)为不合格。
(2)耐咬边性
承接(1)的试验结果，将电流值设定为(临界送给速度的电流值-30A)，电压设定为(最佳判断值+2V)，并拍摄焊接时的焊道的剖面宏观照片(倍率10倍)，从这一剖面宏观照片测定焊接止端部的咬边的深度(还有，在表4～6中表示为“咬边的深度(mm)”。)。如图5所示，计测上板侧和下板侧的双方，将最大值作为评价值。
耐咬边性的评价为，所述最大值超过0.30mm、在0.50mm以下的评价为良好(○)，此外在0.30mm以下的评价为优良(◎)。相对于此，所述最大超过0.50mm的评价为不良(×)。还有，良好(○)和优良(◎)的为合格，不良的(×)为不合格。
(3)焊接金属的硬度
承接(1)的试验结果，将电流值设定为(临界送给速度的电流值-10A)，测定焊接的搭接接头的焊接金属的剖面中央部3个点的维氏硬度(载荷1kgf(1N))，将其平均值作为焊接金属的强度(HV)。
焊接金属的硬度的评价，从达到与母材同等以上的硬度这一一般性的见解出发，维氏硬度160HV以上的评价为良好(○)，维氏硬度低于160HV的评价为(×)。还有，良好(○)为合格，不良的(×)为不合格。
(4)耐裂纹性
承接(1)的试验结果，以临界送给速度的电流值和临界送给速度焊接100mm的焊接长度10次，全部进行X射线透射试验。还有，在表4～6中表示为“裂纹”。
耐裂纹性的评价为，根据X射线透射试验的结果，未发生裂纹而完全健全的评价为“无”(良好(○))，有裂纹发生的评价为“有”(不良的(×))。还有，良好(○)为合格，不良的(×)为不合格。
还有，根据对发生了裂纹的全部进行调查的结果，裂纹的发生形态如图6所示，是焊道宽度的大体中央部的纵裂纹。另外，观察该断面的结果可知，高温裂纹是凝固裂纹。还有，图6是用于说明耐裂纹性的评价中作为评价对象的裂纹的图。
(5)飞溅的发生量
在堆焊(bead-on-plate)中以电流200A、据电弧附近的放大投影而使电弧长度为2mm的方式设定的电压进行焊接，用捕集箱捕集发生的飞溅，测定其重量。
飞溅的发生量的评价为，飞溅的发生量超过1.30g/min、在1.50g/min以下的评价为良好(○)，在1.30g/min以下的评价为优良(◎)。相对于此，飞溅发生量超过1.50g/min的的评价为不良(×)。还有，良好(○)和优良(◎)的为合格，不良的(×)为不合格。
(6)送给稳定性
在堆焊中以6.00m/min的实芯焊丝送给速度、电弧长为2mm的电压进行1小时焊接，感官评价稳定性。
送给稳定性的评价为，送给速度完全没有发生变动的评价优良(◎)，确认到送给速度尽管有一些变动，但是在实用上没有问题的评价为良好(○)。相对于此，送给速度的变动大，电弧不稳定，判断为经不起使用的评价为(×)。还有，优良(◎)和良好(○)的为合格，不良的(×)为不合格。
(7)熔渣的包裹率
在熔接后所实施的电沉积涂装中，为了评价由于熔渣的剥离而导致涂装剥离的危险性，而测定在焊道上产生的熔渣的面积率。
熔渣的包裹率的评价为，相对于焊道的表面积的熔渣的合计面积的比例为4.0％以下时，评价为优良(◎)，超过4.0％、在5.0％以下时评价为良好(○)。相对于此，这一比例超过5.0％时评价为不良(×)。还有，优良(◎)和良好(○)的为合格，不良的(×)为不合格。
(8)摆锤吸收能
为了便于评价焊接部的冲击性能，即，焊接部的焊接金属是否脆化，依据JIS Z3312“软钢及高张力钢用活性气体保护金属极焊接实芯焊丝”测定摆锤吸收能。试验温度为0℃，进行3个试验，将其平均值供评价。
摆锤吸收能的评价为，70J以上评价为优良(◎)，27J以上、低于70J评价为良好(○)。相对于此，摆锤吸收能低于27J的判断为脆化金属，评价为不良(×)。还有，优良(◎)和良好(○)的为合格，不良的(×)为不合格。
(1)～(8)的评价项目的评价结果显示在表4～6中。
【表4】
No.     咬边深度(mm)      硬度(HV) 裂纹   飞溅量(g/min) 送给稳定性     熔渣包裹率(％)       吸收能(J)        界限送给量(m/min)     参考
  1     0.20 ◎ 174  ○ 无 1.38 ○     ○   2.5   ◎     65   ○     7.49   ◎     实施例
  2     0.25 ◎ 181  ○ 无 1.41 ○     ○   2.7   ◎     68   ○     7.49   ◎     ″
  3     0.25 ◎ 172  ○ 无 1.08 ◎     ○   3.0   ◎     100   ◎     6.58   ◎     ″
  4     0.30 ◎ 179  ○ 无 1.16 ◎     ○   3.2   ◎     105   ◎     6.58   ◎     ″
  5     0.15 ◎ 174  ○ 无 1.37 ○     ○   2.5   ◎     63   ○     7.71   ◎     ″
  6     0.20 ◎ 181  ○ 无 1.40 ○     ○   2.7   ◎     65   ○     7.71   ◎     ″
  7     0.20 ◎ 172  ○ 无 1.03 ◎     ○   3.0   ◎     101   ◎     6.81   ◎     ″
  8     0.25 ◎ 172  ○ 无 1.04 ◎     ○   3.2   ◎     106   ◎     6.81   ◎     ″
  9     0.10 ◎ 174  ○ 无 1.37 ○     ◎   2.5   ◎     66   ○     7.94   ◎     ″
  10     0.15 ◎ 181  ○ 无 1.40 ○     ◎   2.7   ◎     67   ○     7.94   ◎     ″
  11     0.15 ◎ 172  ○ 无 0.96 ◎     ◎   3.0   ◎     102   ◎     6.81   ◎     ″
  12     0.20 ◎ 179  ○ 无 1.09 ◎     ◎   3.2   ◎     107   ◎     6.81   ◎     ″
  13     0.05 ◎ 174  ○ 无 1.35 ○     ◎   2.5   ◎     66   ○     7.94   ◎     ″
  14     0.10 ◎ 181  ○ 无 1.38 ○     ◎   2.7   ◎     64   ○     7.94   ◎     ″
  15     0.10 ◎ 172  ○ 无 0.91 ◎     ◎   3.0   ◎     103   ◎     6.58   ◎     ″
  16     0.15 ◎ 179  ○ 无 0.99 ◎     ◎   3.2   ◎     108   ◎     6.58   ◎     ″
  17     0.15 ◎ 174  ○ 无 1.36 ○     ○   2.7   ◎     63   ○     7.94   ◎     ″
  18     0.20 ◎ 181  ○ 无 1.39 ○     ○   2.9   ◎     64   ○     7.94   ◎     ″
  19     0.20 ◎ 172  ○ 无 1.01 ◎     ○   3.2   ◎     98   ◎     6.81   ◎     ″
  20     0.25 ◎ 179  ○ 无 1.06 ◎     ○   3.4   ◎     103   ◎     6.81   ◎     ″
  21     0.10 ◎ 174  ○ 无 1.34 ○     ○   2.7   ◎     64   ○     8.17   ◎     ″
  22     0.15 ◎ 181  ○ 无 1.37 ○     ○   2.9   ◎     65   ○     8.17   ◎     ″
  23     0.15 ◎ 172  ○ 无 0.85 ◎     ○   3.2   ◎     99   ◎     7.03   ◎     ″
  24     0.20 ◎ 172  ○ 无 0.94 ◎     ○   3.4   ◎     104   ◎     7.03   ◎     ″
  25     0.05 ◎ 174  ○ 无 1.34 ○     ◎   2.7   ◎     66   ○     8.17   ◎     ″
  26     0.10 ◎ 181  ○ 无 1.37 ○     ◎   2.9   ◎     68   ○     8.17   ◎     ″
  27     0.10 ◎ 172  ○ 无 0.85 ◎     ◎   3.2   ◎     100   ◎     7.03   ◎     ″
  28     0.15 ◎ 179  ○ 无 0.94 ◎     ◎   3.4   ◎     105   ◎     7.03   ◎     ″
  29     0 ◎ 174  ○ 无 1.30 ○     ◎   2.7   ◎     65   ○     8.39   ◎     ″
  30     0.05 ◎ 181  ○ 无 1.33 ○     ◎   2.9   ◎     67   ○     8.39   ◎     ″
  31     0.05 ◎ 172  ○ 无 0.80 ◎     ◎   3.2   ◎     101   ◎     7.49   ◎     ″
  32     0.10 ◎ 179  ○ 无 0.89 ◎     ◎   3.4   ◎     106   ◎     7.49   ◎     ″
  33     0.20 ◎ 176  ○ 无 1.20 ◎     ○   2.7   ◎     69   ○     7.71   ◎     ″
【表5】
No. 咬边深度(mm) 硬度(HV) 裂纹 飞溅量(g/min)  送給稳定性 熔渣被包率(％) 吸收能(J) 限界送給量(m/min) 参考
  34   0.15   ◎   165   ○ 无 1.35 ○   ○   2.6   ◎     47     ○     7.71   ◎   实施例
  35   0.35   ○   182   ○ 无 1.40 ○   ○   4.1   ○     40     ○     5.90   ○     ″
  36   0.30   ◎   182   ○ 无 1.35 ○   ◎   4.3   ○     40     ○     6.35   ○     ″
  37   0.40   ○   161   ○ 无 0.99 ◎   ○   2.7   ◎     76     ◎     5.90   ○     ″
  38   0.50   ○   175   ○ 无 1.45 ○   ○   4.5   ○     80     ◎     5.67   ○     ″
  39   0.50   ○   184   ○ 无 1.42 ○   ◎   4.7   ○     60     ○     6.35   ○     ″
  40   0.35   ○   196   ○ 无 1.44 ○   ◎   4.7   ○     80     ◎     7.03   ◎     ″
  41   0.45   ○   208   ○ 无 1.43 ○   ◎   4.2   ○     49     ○     6.35   ○     ″
  42   0.50   ○   179   ○ 无 1.18 ◎   ○   4.1   ○     102     ◎     5.67   ○     ″
  43   0.50   ○   190   ○ 无 1.46 ○   ○   4.1   ○     76     ◎     6.35   ○     ″
  44   0.50   ○   175   ○ 无 1.45 ○   ◎   4.1   ○     60     ○     6.12   ○     ″
  45   0.50   ○   173   ○ 无 1.42 ○   ○   4.6   ○     99     ◎     6.58   ◎     ″
  46   0.50   ○   175   ○ 无 1.45 ○   ○   3.4   ◎     72     ◎     5.67   ○     ″
  47   0.40   ○   184   ○ 无 1.16 ◎   ◎   4.4   ○     102     ◎     6.35   ○     ″
  48   0.15   ◎   196   ○ 无 1.35 ○   ◎   2.5   ◎     66     ○     7.49   ◎     ″
  49   0.10   ◎   208   ○ 无 0.99 ◎   ◎   3.2   ◎     80     ◎     6.81   ◎     ″
  50   0.50   ○   179   ○ 无 1.48 ○   ○   4.2   ○     95     ◎     5.67   ○     ″
  51   0.20   ◎   190   ○ 无 1.20 ◎   ○   2.9   ◎     76     ◎     6.81   ◎     ″
  52   0   ◎   175   ○ 无 1.32 ○   ◎   2.7   ◎     68     ○     7.49   ◎     ″
  53   0.25   ◎   173   ○ 无 1.26 ◎   ○   3.6   ◎     90     ◎     6.58   ◎     ″
  54   0.20   ◎   175   ○ 无 1.29 ◎   ○   3.8   ◎     103     ◎     6.58   ◎     ″
  55   0.35   ○   180   ○ 无 0.91 ◎   ○   4.4   ○     100     ◎     6.12   ○     ″
  56   0.30   ◎   180   ○ 无 0.85 ◎   ◎   4.5   ○     99     ◎     6.35   ○     ″
  57   0.40   ○   170   ○ 无 1.43 ○   ○   2.9   ◎     75     ◎     5.90   ○     ″
58 0.35 ○ 174 ○ 无 1.44 ○ ○ 3.1 ◎ 80 ◎ 5.67 ○ ″
  59   0.35   ○   176   ○ 无 1.50 ○   ○   3.3   ◎     80     ◎     5.67   ○     ″
  60   0.45   ○   179   ○ 无 1.42 ○   ○   4.1   ○     92     ◎     5.67   ○     ″
  61   0.10   ◎   174   ○ 无 1.13 ◎   ◎   2.7   ◎     78     ◎     6.81   ◎     ″
  62   0.10   ◎   174   ○ 无 1.40 ○   ◎   2.7   ◎     80     ◎     6.81   ◎     ″
  63   0   ◎   174   ○ 无 1.03 ◎   ◎   2.7   ◎     78     ◎     7.49   ◎     ″
  64   0.35   ○   182   ○ 无 1.28 ◎   ◎   4.5   ○     96     ◎     5.67   ○     ″
  65   0.10   ◎   150   × 无 0.84 ◎   ◎   2.5   ◎     90     ◎     6.81   ◎     比较例
  66   0.55   ×   200   ○ 有 1.64 ×   ◎   2.6   ◎     94     ◎     5.22   ×     ″
【表6】
No. 咬边深度(mm) 硬度(HV) 裂纹 飞溅量(g/min) 送給稳定性 熔渣被包率(％) 吸收能(J) 限界送給量(m/min) 参考
    67   0.55     ×     153     ×     无   0.85   ◎   ◎   2.3   ◎   102   ◎   5.22   ×   比较例
    68   0.55     ×     187     ○     无   1.10   ◎   ◎   2.9   ◎   22   ×   5.22   ×     ″
    69   0.55     ×     156     ×     无   0.94   ◎   ◎   2.3   ◎   23   ×   5.22   ×     ″
    70   0.60     ×     151     ×     无   1.40   ○   ○   2.2   ◎   20   ×   4.99   ×     ″
    71   0.55     ×     182     ○     无   1.20   ◎   ◎   5.2   ×   106   ◎   5.22   ×     ″
    72   0.60     ×     183     ○     有   1.41   ○   ○   5.9   ×   20   ×   4.99   ×     ″
    73   0.55     ×     175     ○     有   0.90   ◎   ◎   2.5   ◎   78   ◎   6.81   ◎     ″
    74   0.55     ×     173     ○     有   1.65   ×   ○   3.1   ◎   22   ×   6.81   ◎     ″
    75   0.55     ×     175     ○     无   0.84   ◎   ◎   3.1   ◎   103   ◎   5.22   ×     ″
    76   0.60     ×     176     ○     有   1.60   ×   ◎   1.9   ◎   19   ×   7.26   ◎     ″
    77   0.55     ×     200     ○     有   1.80   ×   ○   3.3   ◎   8   ×   4.76   ×     ″
    78   0.55     ×     180     ○     有   1.11   ◎   ◎   2.7   ◎   76   ◎   7.03   ◎     ″
    79   0.60     ×     179     ○     有   1.44   ○   ○   3.5   ◎   45   ○   6.81   ◎     ″
    80   0.60     ×     206     ○     有   1.19   ◎   ◎   3.5   ◎   80   ◎   6.58   ◎     ″
    81   0.55     ×     179     ○     无   1.54   ×   ◎   5.1   ×   73   ◎   5.22   ×     ″
    82   0.55     ×     179     ○     无   1.53   ×   ◎   3.4   ◎   106   ◎   5.22   ×     ″
    83   0.55     ×     176     ○     无   1.60   ×   ◎   5.1   ×   54   ○   5.22   ×     ″
84 0.55 × 178 ○ 无 1.52 × ◎ 5.2 × 100 ◎ 5.22 × ″
    85   0.55     ×     182     ○     无   1.58   ×   ◎   5.2   ×   56   ○   5.22   ×     ″
    86   0.55     ×     182     ○     无   1.60   ×   ◎   5.1   ×   56   ○   5.22   ×     ″
    87   0.55     ×     176     ○     无   1.58   ×   ◎   5.2   ×   90   ◎   5.22   ×     ″
    88   0.55     ×     175     ○     无   1.53   ×   ◎   5.2   ×   76   ◎   5.22   ×     ″
    89   0.55     ×     175     ○     无   1.53   ×   ◎   5.2   ×   74   ◎   5.22   ×     ″
    90   0.25     ◎     180     ○     有   1.01   ◎   ◎   2.8   ◎   105   ◎   6.81   ◎     ″
    91   0.60     ×     185     ○     有   1.28   ◎   ◎   3.3   ◎   25   ×   6.81   ◎     ″
    92   0.60     ×     168     ○     有   1.65   ×   ◎   5.5   ×   26   ×   7.03   ◎     ″
    93   0.60     ×     165     ○     有   1.83   ×   ○   5.3   ×   22   ×   7.13   ◎     ″
    94   0.55     ×     220     ○     无   1.55   ×   ◎   3.4   ◎   80   ◎   5.22   ×     ″
    95   0.60     ×     156     ×     有   1.60   ×   ○   4.5   ○   24   ×   4.76   ×     ″
    96   0.70     ×     237     ○     有   1.90   ×   ○   10.5   ×   156   ◎   4.54   ×     ″
    97   0.60     ×     178     ○     有   1.40   ○   ○   5.7   ×   21   ×   7.26   ◎     ″
    98   0.55     ×     185     ○     有   1.35   ○   ○   5.9   ×   45   ○   5.44   ×     ″
    99   0.55     ×     175     ○     无   1.25   ◎   ○   3.1   ◎   65   ○   5.22   ×     ″
    100   0.65     ×     192     ○     无   1.00   ◎   ◎   3.5   ◎   100   ◎   4.76   ×     ″
No.1～64，其实芯焊丝的成分组成满足本发明的要件，因此在临界送给速度(耐熔落性)、耐咬边性、耐裂纹性、焊接金属的硬度、飞溅的发生量、实芯焊丝的送给稳定性、熔渣的包裹率、摆锤吸收能(冲击性能)的全部评价项目中，均能够得到良好的评价结果，(实施例，参照表4、5、6备注栏)。
另一方面，No.65～100，其实芯焊丝的成分组成不满足本发明的要件，因此在所述的各评价项目中均得到不良的评价结果(比较例，参照表5、6备注栏)。具体来说如下。
No.65因为C的含量过少，所以硬度不足。即，焊接部的强度不足而不能通用性地使用。
No.66因为C的含量过剩，所以脱氧过剩，耐熔落性、耐咬边性不良，飞溅量也多。另外，还发生了凝固裂纹。
No.67因为Si、Mn的含量过少，所以硬度不足。即，焊接部的强度不足而不能通用性地使用。另外，由于实芯焊丝的电阻抗低，因此单位送给量的电流值变高，热能和电弧力大，耐熔落性、耐咬边性不良。
No.68因为Si的含量过剩，所以脱氧过剩，耐熔落性、耐咬边性不良，并确认到焊接金属的脆化。
No.69、70因为Mn的含量过少，所以硬度不足。焊接部的强度不足而不能通用性地使用。因为实芯焊丝的电阻抗低，因此单位送给量的电流值变高，热能和电弧力大，耐熔落性、耐咬边性不良。另外确认到焊接金属的脆化。
No.71因为Mn的含量过剩，所以脱氧过剩，耐熔落性、耐咬边性不良。另外，熔渣大量发生，熔渣包裹率变高。即，暗示了涂装性差。
No.72因为Mn、N的含量过剩，所以脱氧过剩，耐熔落性、耐咬边性不良。另外，熔渣大量发生，熔渣包裹率变高。即，暗示了涂装性差。此外，确认到焊接金属的脆化，且因夹杂物的影响还发生了裂纹。
No.73因为P的含量过剩，所以发生凝固裂纹。另外，熔池的粘性和表面张力过小，在重力的作用下焊道容易下垂，易发生上板侧的咬边。即，耐咬边性不良。
No.74因为P的含量过剩，由P、O、N的规定的关系式(指(P的含量)×{(O的含量)+(N的含量)}×105。下同)计算出的值高，所以凝固裂纹发生，还确认到焊接金属的脆化。另外，因为熔池的粘性和表面张力过小，在重力的作用下焊道容易下垂，易发生上板侧的咬边(耐咬边性不良)。此外，因为熔滴的粘性和表面张力过小，所以熔滴和熔池容易短路，飞溅发生得非常多。
No.75因为S的含量过少，所以熔池的粘性和表面张力下降不到适当范围，从而得不到熔池带来的电弧力的屏障作用。因此，耐熔落性、耐咬边性不良。
No.76因为S的含量过剩，所以发生了凝固裂纹。此外，因为熔滴的粘性和表面张力过小，熔滴和熔池容易短路，所以飞溅发生得非常多。另外还确认到焊接金属脆化。尽管耐熔落性良好，但是，因为熔池的粘性和表面张力过小，在重力的作用下焊道容易下垂，易发生上板侧的咬边(耐咬边性不良)。
No.77其C、Si、S的含量全都过剩。因此，凝固裂纹发生，耐熔落性和耐咬边性也差，飞溅发生量也多。并确认到焊接金属的脆化。
No.78、79、80对于P、O、N来说，虽然各自的含量满足本发明的要件，但是由P、O、N的规定的关系式计算出的值高，因此发生了凝固裂纹。另外，熔池的粘性和表面张力过小，在重力的作用下焊道容易下垂，易发生上板侧的咬边(耐咬边性不良)。
No.81因为Cr的含量过剩，所以熔池的粘性和表面张力过剩，耐熔落性和耐咬边性不良。另外，熔渣也大量发生，熔渣的包裹率变高。即暗示着涂装性差。此外，飞溅也大量发生。
No.82因为Ni的含量过剩，所以熔池的粘性和表面张力过剩，耐熔落性和耐咬边性不良。此外，飞溅也大量发生。
No.83、84、85、86、87、88、89分别为Al、Ti、Nb、V、Zr、La、Ce的含量过剩，因此熔池的粘性和表面张力过剩，耐熔落性和耐咬边性不良。另外，熔渣也大量发生，熔渣的包裹率变高。即暗示着涂装性差。此外，飞溅也大量发生。
No.90因为B的含量过剩，所以凝固裂纹发生。
No.91因为N的含量过剩，所以尽管没有产生气孔，但是焊接金属脆化。在夹杂物的影响下还发生了裂纹。因为熔池的粘性和表面张力过小，在重力的作用下焊道容易下垂，所以易发生上板侧的咬边(耐咬边性不良)。
No.92、93因为O的含量过剩，所以夹杂物变多，凝固裂纹发生。因为熔滴的表面张力过小，熔滴和熔池容易短路，所以飞溅发生得非常多。并确认到焊接金属的脆化。尽管耐熔落性良好，但是熔池容易因重力导致下垂，易发生上板侧的咬边(耐咬边性不良)。即暗示着涂装性差。
No.94因为Mo的含量过剩，所以熔池的粘性和表面张力过剩，耐熔落性和耐咬边性不良。另外飞溅也大量发生。
No.95其Si、S的含量过少，P的含量管剩，由P、O、N的规定的关系式计算出的值高。因此，由于Si的含量过少，所以硬度不足。即，焊接部的强度不足而不能通用性地使用。另外，因为实芯焊丝的电阻抗低，所以单位送给量的电流值变高，热能和电弧力大，此外因为S的含量过少，所以熔池的粘性和表面张力下降不到适当范围，从而得不到熔池带来的电弧力的屏障作用，两者相结合而导致熔落和咬边容易发生(耐熔落性和耐咬边性不良)。而且，因为P的含量过剩而发生了凝固裂纹，此外耐咬边性也不良。另外，因为由P、P、N的规定关系式计算出的值高，所以飞溅大量发生，还确认到焊接金属的脆化。
No.96其C、Mn、B、Mo的含量过剩，S的含量过少。因此，由于C、B的含量过剩而成为贯穿焊，裂纹发生。因为C、Mn、Mo的含量过剩，S的含量过少，所以熔池的粘性和表面张力显著增高，耐熔落性和耐咬边性不良。另外，因为Mo的含量过剩，所以飞溅也大量发生。此外，因为Mn的含量过剩，所以熔渣大量发生，熔渣包裹率变高。即暗示着涂装性差。
No.97其O和N的含量分别过剩。因此，熔池的粘性过小，容易因重力导致焊道下垂，所以易发生上板侧的咬边(耐咬边性不良)。另外，夹杂物也变多，不仅确认到焊接金属的脆化，而且还发生了凝固裂纹。此外，氧化物的熔渣大量发生，熔渣包裹率高。即暗示着涂装性差。
No.98其P的含量过少，O的含量过剩。因此，由地P的含量过少，所以熔池的粘性和表面张力下降不到适当范围，从而得不到熔池带来的电弧力的屏障作用。因此，容易发生熔落和咬边(耐熔落性和耐咬边性不良)。另外，因为O的含量过剩，所以夹杂物增加，不仅发生了凝固裂纹，而且耐咬边性不良。另外，氧化物的熔渣大量发生，熔渣的包裹率变高。即，暗示着涂装性差。涂装性也差。
No.99因为P的含量过少，所以熔池的粘性和表面张力下降不到适当范围，得不到熔池带来的电弧力的屏障作用。因此，容易发生熔落和咬边(耐熔落性和耐咬边性不良)。
No.100其P和S的含量均过少。因此，熔池的粘性和表面张力下降不到适当范围，得不到熔池带来的电弧力的屏障作用。因此，容易发生熔落和咬边(耐熔落性和耐咬边性不良)。

Claims (5)

1.一种用于进行电弧焊的实芯焊丝，其特征在于，含有：
C为0.020～0.100质量％、
Si为0.25～1.10质量％、
Mn为1.20～1.65质量％、
P为0.008～0.017质量％、
S为0.045～0.150质量％、
O为0.0050质量％以下、
N为0.0050质量％以下，
并且满足：(P含量)×{(O含量)+(N含量)}×105≤15，
余量是Fe和杂质，
在该杂质中，Ti为0.15质量％以下，B为0.0050质量％以下，此外，Cr、Ni、Al、Nb、V、Zr、La和Ce分别为0.20质量％以下。
2.根据权利要求1所述的实芯焊丝，其特征在于，含有0.30质量％以下的Mo。
3.根据权利要求1所述的实芯焊丝，其特征在于，在所述实芯焊丝的表面，以每10kg的所述实芯焊丝计含有合计为0.005～0.300g的K、Li、Na和Ca。
4.根据权利要求1所述的实芯焊丝，其特征在于，在所述实芯焊丝的表面，以每10kg的所述实芯焊丝计含有0.01～1.00g的MoS2。
5.根据权利要求1所述的实芯焊丝，其特征在于，所述实芯焊丝的表面由镀铜被覆。
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