CN103302418A - 药芯焊丝和使用它的气体保护电弧焊方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于，提供一种使耐腐蚀性(耐晶界腐蚀性和耐高温酸化性)提高，并且耐烧穿性和焊接操作性优异的药芯焊丝和使用了它的气体保护电弧焊方法。一种作为使用保护气体的气体保护电弧焊用，并且在不锈钢或軟钢外皮内部填充有焊剂的不锈钢焊接用的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝，相对于该药芯焊丝总质量，以规定量含有C、Si、Mn、P、S、Cr、Ti、O，余量是Fe和不可避免的杂质，所述保护气体是纯Ar气。

Description

药芯焊丝和使用它的气体保护电弧焊方法
技术领域
本发明涉及作为气体保护电弧焊用，并且在不锈钢或软钢外皮内部填充有焊剂的不锈钢焊接用的药芯焊丝和使用它的气体保护电弧焊方法。
背景技术
目前，作为铁素体系不锈钢，大多使用的是含有Cr为14～19质量％左右的被称为中Cr铁素体钢，其中，特别是SUS430钢，由于面向建筑内装饰材料、汽车装饰材等而用途宽泛，因此被大量生产。
另外，铁素体系不锈钢，由于耐腐蚀性和耐热性优异，所以也被应用于引导从汽车的发动机排出的高温的气体的排气集管、前排气管、主消音器等的汽车的排气系统零件。
作为焊接这样的铁素体系不锈钢的方法，存在气体保护电弧焊方法，不过该焊接方法中使用的焊丝，能够大体分为实芯焊丝和药芯焊丝的两类。
在此，若使用实芯焊丝而进行气体保护电弧焊，则能够比较容易地达成抑制氧化物的发生，能够发挥优异的耐高温氧化性。但是，实芯焊丝通常因为构成晶粒的生成位置的非金属夹杂物少，所以使用实芯焊丝进行焊接时，难以发生晶粒的微细化，容易在晶界发生腐蚀。也就是说，在使用了实芯焊丝的气体保护电弧焊中，耐晶界腐蚀性存在问题。
基于这样的情况，在铁素体系不锈钢的焊接中，提出使用药芯焊丝的气体保护电弧焊方法。
例如，在专利文献1和专利文献2中，提出有规定焊丝中的化学组成的药芯焊丝，其要旨在于，作为保护气体，使用含有C02气20％的Ar-C02气。
另外，在专利文献3至专利文献5中，提出有规定焊丝中的化学组成的药芯焊丝(或焊接方法)，其记载的主旨在于，作为保护气体，使用纯Ar气。
【先行技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】特开2001-293596号公报
【专利文献2】特开2007-319910号公报
【专利文献3】特开2007-289965号公报
【专利文献4】特开2007-296535号公报
【专利文献5】特开2009-255125号公报
专利文献1至专利文献5的技术，因为使用药芯焊丝，所以与使用实芯焊丝的情况比较，容易使晶粒微细化，因此在晶界难以发生腐蚀，能够发挥一定水准的耐晶界腐蚀性。
但是，专利文献1和专利文献2的技术，由于作为保护气体使用含有CO2气20％的Ar-CO2气，所以受该CO2气的影响，在耐腐蚀性(特别是耐高温氧化性)、耐烧穿性、焊接操作性的提高上存在局限。
另外，专利文献3至专利文献5的技术，虽然作为保护气体使用纯Ar气，但为了使电弧稳定，使焊丝中含有C、O。由于该C、O焊丝中存在，导致耐腐蚀性(特别是耐高温氧化性)的提高存在局限。
即，专利文献1和专利文献2技术，在保护气体中含有CO2，专利文献3至专利文献5的技术，在焊丝中含有C、O，因此无论哪种情况，焊接金属的低氧化都困难，在高温下，存在焊接金属发生腐蚀的可能性。换言之，就是在专利文献1和专利文献5的技术中，还存在使耐腐蚀性(特别是耐高温氧化性)进一步提高的余地。
发明内容
因此，本发明其课题在于，提供一种使耐腐蚀性(耐高温氧化性和耐晶界腐蚀性)提高，并且耐烧穿性和焊接操作性优异的药芯焊丝和使用了它的气体保护电弧焊方法。
本发明者们，为了解决所述课题而进行了锐意研究，其结果发现，通过将药芯焊丝中所含的各元素限制在规定量，就可以用纯Ar保护气体进行稳定的焊接，通过作为保护气体使用纯Ar气，能够解决所述课题，从而完成了本发明。
即，本发明的药芯焊丝，是使用保护气体的气体保护电弧焊用，并且是在不锈钢或软钢外皮内部填充有焊剂的不锈钢焊接用的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝，相对于该药芯焊丝总质量，含有C：0.10质量％以下、Si：1.50质量％以下、Mn：2.00质量％以下、P：0.050质量％以下、S：0.050质量％以下、Cr：15.0～25.0质量％、Ti：0.16～1.00质量％、O：0.300质量％以下，余量是Fe和不可避免的杂质，所述保护气体是纯Ar气。
如此，本发明的药芯焊丝，通过将药芯焊丝所含的C、O等的含量限制在规定范围，并且作为保护气体而使用纯Ar气，可以实现焊接金属的低氧化，能够使耐腐蚀性(耐高温氧化性)提高。
另外，本发明的药芯焊丝，通过将药芯焊丝所含的各元素的含量限制在规定范围，并且作为保护气体而使用纯Ar气，能够使晶粒微细化，提高耐腐蚀性(耐晶界腐蚀性)。
另一方面，初次发现，由于将C、O的含量限制在低的值，虽然电弧稳定性劣化，但通过添加0.16质量％以上的Ti，熔融金属中的O与TI反应，TiO2在熔池表面形成，由此阴极点的举动稳定，即使在C：0.10质量％以下、O：0.300质量％以下的状态下，也能够理论上纯Ar特有的电弧的不稳定，可以进行稳定的焊接。
此外，本发明的药芯焊丝，因为作为保护气体使用的是纯Ar气，所以不含CO2气，由此不会使药芯焊丝与母材之间发生的电弧紧缩，而能够处于展开的状态，其结果是，能够使熔深变浅。因此，本发明的药芯焊丝能够使耐烧穿性提高。
于是，本发明的药芯焊丝，通过将药芯焊丝所含的各元素的含量限制在规定范围，能够减少气体保护电弧焊时的飞溅，并且能够抑制焊接缺陷(裂纹、气孔等)的发生。即，本发明的药芯焊丝能够使焊接操作性提高。
另外，本发明的药芯焊丝，相对于所述药芯焊丝总质量，优选还含有Al：1.00质量％以下、N：0.05质量％以下之中一种以上。
如此，本发明的药芯焊丝，通过进一步含有Al、N之中一种以上，氮化物所为成核位置，能够得到更微细的结晶。
另外，本发明的药芯焊丝，相对于所述药芯焊丝总质量，优选还含有Nb：0.10～1.00质量％。
如此，本发明的药芯焊丝，通过进一步含有Nb，C作为NbC被固定，从而能够进一步提高耐晶界腐蚀性。
另外，本发明的药芯焊丝，相对于所述药芯焊丝总质量，优选还含有Mo：3.00质量％以下。
如此，本发明的药芯焊丝，通过进一步含有Mo，能够进一步提高耐腐蚀性。
另外，本发明的药芯焊丝，焊剂填充率，优选相对于所述药芯焊丝总质量为5～30质量％。
如此，本发明的药芯焊丝，通过将焊剂填充率限制在规定量，能够进一步提高焊接操作性，并且使焊道外观优异。
另外，本发明的药芯焊丝，优选所述Cr和所述Ti的含量为，Cr：15.0～19.0质量％，Ti：0.16～0.50质量％。
另外，本发明的药芯焊丝，优选所述Nb的含量为，Nb：0.30～1.00质量％。
如此，本发明的药芯焊丝，通过将Cr、Ti和Nb的含量进一步限制在规定范围内，能够确实地提高耐腐蚀性、耐烧穿性、焊接操作性。
本发明的气体保护电弧焊方法，其特征在于，将所述药芯焊丝送给至作为纯Ar气的保护气体中，作为焊接电流而对于该药芯焊丝供给脉冲电流，从而使该药芯焊丝与作为母材的不锈钢之间发生电弧，进行焊接。
如此，本发明的气体保护电弧焊方法，通过使用所述药芯焊丝，并且作为保护气体使用纯Ar气，能够使耐腐蚀性、耐烧穿性、焊接操作性提高。另外，本发明的气体保护电弧焊方法，由于作为焊接电流而使用脉冲电流，所以还能够减少飞溅，使焊道外观优异。
本发明的药芯焊丝，通过将药芯焊丝所含的各元素限制为规定量，并且作为保护气体而使用纯Ar气，从而能够提高耐腐蚀性(耐高温氧化性和耐晶界腐蚀性)、耐烧穿性和焊接操作性。
本发明的气体保护电弧焊方法，通过使用各元素被限制在规定量的药芯焊丝，作为保护气体使用纯Ar气，此外，作为焊接电流使用脉冲电流，从而能够使耐腐蚀性(耐高温氧化性和耐晶界腐蚀性)、耐烧穿性和焊接操作性提高。
具体实施方式
以下，就本发明的药芯焊丝和用于实施使用了它的气体保护电弧焊方法的方式(实施方式)进行说明。
[药芯焊丝]
本发明的药芯焊丝(以下，仅称为焊丝)，作为使用保护气体的气体保护电弧焊用，并且是在不锈钢或软钢外皮内部填充有焊剂的不锈钢焊接用的药芯焊丝。
详细地说，本发明的药芯焊丝，由呈现筒状的不锈钢或软钢制的外皮，和填充在该外皮的内部(内侧)的焊剂构成。还有，药芯焊丝无论是在外皮上没有接缝的无缝型，还是在外皮上有接缝的有缝型的哪种形态都可以。另外，药芯焊丝可以对焊丝表面(外皮的外侧)实施镀覆等，也可以不实施。
而且，本发明的药芯焊丝，其特征在于，含有规定量的C、Si、Mn、P、S、Cr、Ti、O，余量由Fe和不可避免的杂质构成。
以下，对于本发明的药芯焊丝的各元素的含量的限定理由进行说明，但其含量由外皮和焊剂中的含量的总和表示，是相对于药芯焊丝总质量(外皮总质量+焊剂总质量)的含量。
(C：0.10质量％以下)
C是使强度提高的元素。但是，若C的含量超过0.10质量％，则在晶界形成Cr碳化物，使晶界邻域的耐腐蚀性显著降低。
因此，C的含量为0.10质量％以下(也包含0质量％)。
(Si：1.50质量％以下)
Si是使焊道形状优化的元素。但是，作为保护气体使用纯Ar气时，为了能够扩展电弧而使焊道形状充分优化，也可以不含有Si。
另外，Si作为铁素体稳定化元素而具有促进焊接金属的柱状组织的粗大化的作用，此外还具有在晶界偏析而使之脆化的作用，因此若Si的含量多，则使梨型焊道形状裂纹和延展性降低造成的裂纹导致的焊接裂纹敏感性提高。详细地说，若Si的含量超过1.50质量％，则焊接裂纹敏感性增大，产生焊接缺陷的可能性变高。
因此，Si的含量为1.50质量％以下(也包含0质量％)。
(Mn：2.00质量％以下)
Mn是有效的脱氧剂，是容易与S结合的元素。在此，Mn与S结合而形成MnS时，使焊接金属的耐高温氧化性显著降低。详细地说，若Mn的含量超过2.00质量％，则耐高温氧化性显著降低。
因此，Mn的含量为2.00质量％以下(也包含0质量％)。
(P：0.050质量％以下，S：0.050质量％以下)
P、S一般是作为杂质而混入的元素。而且，在本发明中，没有特别要进行积极添加P、S的意思。另外，若P、S的含量的任意一方超过0.050质量％，则使耐高温裂纹性降低，使焊接缺陷发生。
因此，P、S的含量分别为0.050质量％以下(也包含0质量％)。
(Cr：15.0～25.0质量％)
Cr是铁素体系不锈钢的主要元素。而且，Cr在高温下形成Cr2O3主体的致密的氧化物，能够阻止氧的扩散，因此使耐高温氧化性提高。另外，Cr在确保高温强度、耐盐害腐蚀性和耐晶界腐蚀性等的耐腐蚀性上是必须的元素。
Cr的含量低于15.0质量％时，不能确保耐高温氧化性，并且耐晶界腐蚀性也降低。另一方面，因为Cr熔点高，所以若Cr的含量超过25.0质量％，则飞溅量增加，并且还带来成本上升。
因此，Cr的含量为15.0～25.0质量％。还有，为了使所述效果更确实，优选Cr的含量为15.0～19.0质量％。
(Ti：0.16～1.00质量％)
Ti是有脱氧效果和对等轴晶的生成有效的元素，具有防止梨型焊道形状裂纹的作用。另外，因为Ti通过与熔融金属中的氧结合而形成氧化物，所以通过添加Ti，即使在纯氩气氛中，仍可以稳定形成阴极点，进行良好的焊接。另外，通过含有Ti，能够使耐晶界腐蚀性提高。在Ti的含量低于0.16质量％时，这些效果不充分。另一方面，若Ti的含量超过1.00质量％，则电弧吹力过剩，飞溅量变多，并且焊道成为凸状，因此不为优选。
因此，Ti的含量为0.16～1.00质量％。还有，为了使所述效果更确实，优选Ti的含量为0.16～0.50质量％。
(O(氧)：0.300质量％以下)
O是使耐高温氧化性降低的元素，是需要抑制含量的一个元素。详细地说，若O的含量超过0.300质量％，则使耐高温氧化性显著降低。
因此，O的含量为0.300质量％以下(也包含0质量％)。
还有，如果氧的含量在0.300质量％以下，则氧在焊丝中以什么样的状态含有都可以，例如，可以使之以TiO2、ZrO2、MgO、SiO2、FeO、Fe2O3、MnO、MnO2、Al2O3、GaO、Li2O这样的化合物的形态含有。即，在氧为0.300质量％以下的范围，使所述化合物之中至少一种以上适宜含有，也可以实现电弧的稳定和晶粒的微细化。
(Fe和不可避免的杂质)
余量的Fe相当于构成外皮的Fe、添加到焊剂中的铁粉、合金粉的Fe。
所谓余量的不可避免的杂质，相当于不可避免地含有的所述成分以外的成分，和在所述成分中选择性地添加的成分(Al、N、Nb、Mo)等，允许在不妨碍本发明的效果的范围内含有。
还有，本发明的药芯焊丝，优选规定量含有以下的Al、N、Nb、Mo。
(Al：1.00质量％以下，N：0.05质量％以下)
Al、N是形成AlN(氮化铝)的元素，发挥晶粒微细化的效果。但是，若Al的含量超过1.00质量％，则飞溅量变多，最终使汽车的排气系终统零件堵塞而成为破损原因。另外，若N的含量超过0.05质量％，则气孔缺陷(气孔)的发生多发。
因此，使Al、N含有时，优选含有Al：1.00质量％以下(也包含0质量％)、N：0.05质量％以下(也包含0质量％)之中一种以上。
(Nb：0.10～1.00质量％)
Nb与碳和氮结合而生成作为铁素体形成核的碳氮化物的成分，使碳氮化物生成，可预见到晶粒的微细化和高温强度的改善。为了得到这一效果，需要添加0.10质量％以上的Nb。另一方面，Nb熔点高，若过剩地进行添加，则飞溅发生。因此，使上限为1.00质量％以下。
因此，使Nb含有时，Nb的含量优选为0.10～1.00质量％。还有，为了使所述效果更确实，Nb的含量更优选为0.30～1.00质量％。
(Mo：3.00质量％以下)
Mo是对于耐腐蚀性的提高有效的元素，但由于高价且熔点高，所以若含量过多，则飞溅量多。详细地说，若Mo的含量超过3.00质量％，则使飞溅大量发生。
因此，使Mo含有时，Mo的含量优选为3.00质量％以下。
(焊剂填充率)
本发明的药芯焊丝的焊剂填充率，相对于药芯焊丝总质量，优选为5～30质量％。若焊剂填充率低于5质量％或超过30质量％，在纯Ar气焊接气氛下的电弧稳定化效果丧失，其结果是，引起飞溅量的增加，焊道外观的降低。
还有，该焊剂填充率以填充到外皮内的焊剂的质量相对于焊丝(外皮+焊剂)的总质量的比例规定。
(其他)
本发明的药芯焊丝的外皮的外径、内径等其他的构成没有特别限定。另外，外皮的材质是不锈钢或软钢，药芯焊丝总重量中的组成只要在上述规定范围便没有特别限制。
[保护气体]
本发明的保护气体是纯Ar气。
作为保护气体的纯Ar气由于不含CO2气，所以不会使药芯焊丝与母材之间发生的电弧紧缩，而能够成为扩展状态，其结果是，能够使熔深浅。因此，通过使用纯Ar气作为保护气体，能够大幅提高耐烧穿性。
[母材]
作为焊接对象的母材是不锈钢，例如，是作为建筑内装饰材料、汽车装饰材料或汽车的排气系构件而使用的铁素体系不锈钢。还有，关于不锈钢的组成、形状等没有特限定。
[气体保护电弧焊方法]
接着，说明气体保护电弧焊方法。
本发明的气体保护电弧焊方法，其特征在于，将药芯焊丝送给到作为纯Ar气的保护气体中，对于该药芯焊丝供给焊接电流，使该药芯焊丝与作为母材的不锈钢之间发生电弧而进行焊接。而且，使用脉冲电流作为焊接电流。
通过使用脉冲电流作为焊接电流，能够进一步提高使用纯Ar气作为保护气体的气体保护电弧焊的焊接操作性。
还有，关于脉冲电流的条件没有特别限定，但例如，应用峰值电流值：400～460A、峰值电流期间：1.0～2.0msec、基值电流值：100A以下这样的条件发即可。
【实施例】
接下来，例示满足本发明的要件的实施例和不满足的比较例，对于本发明的药芯焊丝和使用了它的气体保护电弧焊方法进行说明。
(药芯焊丝，保护气体)
药芯焊丝使用表1所示的组成。另外，药芯焊丝的焊丝直径(外皮的外径)为1.2φ(直径1.2mm)。
另外，使用的保护气体的组成显示在表1中。
(母材)
母材使用依据ISO9444的不锈钢板。
而且，将两张不锈钢板(300mm×55mm×2.0mm)只错开25mm重叠，通过点焊进行接合(临时点焊)。还有，焊接间隙为0mm。
(焊接条件)
通过对于以点焊接合的两片所述母材的角部进行搭焊(150mm)这样的方法进行焊接。
还有，在试验No.1～38中，以水平姿势(相对于水平面为0°)，焊炬角度相对于母材面垂直的状态进行焊接。
另外，在试验No.1～38中，电流-电压，母材-焊嘴间距离、流量(保护气体)、焊接速度、焊丝送给速度的详细的条件如下。
表1中电流：记述为“脉冲”时，以如下条件进行焊接：使用脉冲波形的焊接电流，并且电流-电压：180A-18V，母材-焊嘴间距离：15mm，流量：25升/min，焊接速度：100cm/min，焊丝送给速度：7.4m/min。
表1中电流：记述为“非脉冲”时，以如下条件进行焊接：使用非脉冲波形的定电流/定电压特性的焊接电流，并且电流-电压：180A-18V，母材-焊嘴间距离：15mm，流量：25升/min，焊接速度：100cm/min，焊丝送给速度：6.0m/min。
(飞溅量的测量方法和评价标准)
发生的飞溅的测量，是在焊接部的两个侧面设置由铜板制成的箱(详细地说，就是在母材的两侧配置两个400mm×150mm×150mm的箱)，进行焊接，从箱内提取1分钟内发生的全部飞溅，测量聚集的飞溅的总质量作为飞溅量(g/min)。
若飞溅量超过1.00g/min，则有飞溅大量飞散，因此1.00g/min以下评价为良好(○)，作为其一半的值的0.50g/min以下评价为极好(◎)。还有，超过1.00g/min时，评价为不良(×)。
(焊接缺陷的确认和评价标准)
焊接缺陷的确认，对于焊接后的焊道(150mm)进行X射线摄影，确认裂纹的发生，并且，通过依据放射线透射试验(RT：JISZ3104参照)的方法，确认气孔的存在。
不存在裂纹，并且不存在气孔时，评价为极好(◎)，不存在裂纹，并且气孔在两个以下时，评价为良好(○)，存在裂纹时评价为不良(×)。
(耐高温氧化性的测量方法和评价标准)
耐高温氧化性的测量，是进行四层堆焊(焊接电流200A，焊接速度30cm/min)，由最后一层提取厚1.2mm、宽20mm、长25mm的氧化试验片，在大气中进行1000℃×100小时的加热保持，测量试验前后的重量。
氧化增量为0.30mg/cm2以下时评价为极好(◎)，氧化增量超过0.30mg/cm2并在0.70mg/cm2以下时，评价为良好(○)，氧化增量超过0.70mg/cm2时评价为不良(×)。
(耐晶界腐蚀性的测量方法和评价标准)
耐晶界腐蚀性的测量，以依据JISG0571的草酸蚀刻试验进行，蚀刻组织为段状组织(在结晶晶界没有凹槽的段状的组织)时评价为极好(◎)，为混合组织(在结晶晶界部分性地存在凹槽的组织。但是，完全由凹槽包围的晶粒一个也没有。)时，评价为良好(○)，为槽状组织(完全由凹槽包围的晶粒有一个的组织)时，评价为不良(×)。
(焊道外观的确认方法和评价标准)
焊道外观的确认以目视进行，确认焊道是否蛇行，焊道形状是否呈现凸状，是否形成背面焊道(烧穿)。
前述这样的蛇行、凸状的形成、背面焊道的形成不存在时，评价为极好(◎)，形成不被视为问题程度的凸状(余高高度低于2.3mm)时，评价为良好(○)，蛇行、凸状(余高高度为2.3mm以上)的形成、背面焊道的形成的任一种存在时，评价为不良(×)。
使用各药芯焊丝，以规定的焊接条件进行焊接，其结果显示在表1中。还有，表中的下划线表示不满足本发明的要件。另外，表中的所谓Ar-数值％CO2，表示由数值％的CO2气体和余量是Ar气构成的Ar-CO2气。
另外，表中的所谓FCW表示药芯焊丝，所谓实芯则表示实芯焊丝。而且，表中的所述F1表示软钢外箍，所谓F2表示铁素体系不锈钢。
表1
表1中的试验No.1～22为本发明的实施例。无论哪种情况下，飞溅量都减少，并且几乎没有焊接缺陷，成为耐高温氧化性、耐晶界腐蚀性、焊道外观良好这样的结果。
特别是试验No.1～22之中，关于试验No.16～22，由于满足本发明规定的全部的要件，所以在全部的评价项目中均为极其良好的结果。
还有，试验No.1～22之中，试验No.1～11从Cr、Ti、Al、N、Nb、Mo的含量的优选范围脱离，或含有只能判定为不可避免的杂质的量的Al、N、Nb、Mo，其结果是任何项目停留在良好评价上。
另外，试验No.1～22之中，试验No.12、15由于使用了焊接电流不是脉冲的电流，所以在飞溅量的项目中成为停留在良好这一评价上的结果。
另外，试验No.1～22之中，试验No.13、14因为焊剂填充率从优选范围脱离，所以在飞溅量和焊道外观的项目中为停留在良好这一评价上的结果。
另一方面，试验No.23～38，因为不满足本发明规定的要件某一个，所以在某一项目中为不良的结果。详细地说如下的。
试验No.23由于C的含量在本发明规定的范围外，所以CO气发生，导致在飞溅量的项目中为不良的结果，并且由于生成Cr缺乏层，从而在耐高温氧化性、耐晶界腐蚀性的项目中为不良的结果。
试验No.24由于Si的含量在本发明规定的范围外，所以在焊接缺陷的项目中为不良的结果。
试验No.25由于Mn的含量在本发明规定的范围外，所以生成MnS，在耐高温氧化性的项目为不良的结果。
试验No.26由于P的含量在本发明规定的范围外，所以在焊接缺陷的项目中为不良的结果。
试验No.27由于S的含量在本发明规定的范围外，所以在焊接缺陷的项目中为不良的结果。
试验No.28由于Cr的含量在本发明规定的范围外(低于下限)，所以在耐高温氧化性、耐晶界腐蚀性的项目中为不良的结果。
试验No.29由于Cr的含量在本发明规定的范围外(超过上限)，所以在飞溅量的项目中为不良的结果。
试验No.30由于Ti的含量在本发明规定的范围外(低于下限)，所以电弧不稳定导致的焊道蛇行发生，在焊道外观的项目中为不良的结果。此外在耐晶界腐蚀性的项目中也为不良的结果。
试验No.31由于Ti的含量在本发明规定的范围外(超过上限)，所以电弧的喷吹增大，在飞溅量、焊道外观的项目中为不良的结果。
试验No.32由于O的含量在本发明规定的范围外，所以在耐高温氧化性的项目中为不良的结果。
试验No.33～37由于保护气体为纯Ar气(由于含有氧化性气)，所以电弧集中，在焊道外观的项目中为不良(烧穿发生)的结果，并且氧化物发生，从而在耐高温氧化性的项目中为不良的结果。另外，在一部分中，在飞溅量、耐晶界腐蚀性的项目中也为不良的结果。
试验No.38由于焊丝是实芯焊丝，所以电弧不稳定，在飞溅量、焊道外观的项目中为不良的结果。
以上，对于本发明的药芯焊丝和使用了它的气体保护电弧焊方法，通过实施发明的方式和实施例进行了详细的说明，但本发明的宗旨并不受这些说明限定，必须基于专利权利要求的范围记述而宽泛地解释。

Claims (6)

1.一种药芯焊丝，其特征在于，是用于使用保护气体的气体保护电弧焊，并且在不锈钢或软钢外皮内部填充有焊剂的不锈钢焊接用的药芯焊丝，其中，所述药芯焊丝相对于该药芯焊丝总质量含有C：0.10质量％以下、Si：1.50质量％以下、Mn：2.00质量％以下、P：0.050质量％以下、S：0.050质量％以下、Cr：15.0～25.0质量％、Ti：0.16～1.00质量％、O：0.300质量％以下，余量是Fe和不可避免的杂质，所述保护气体是纯Ar气。
2.根据权利要求1所述的药芯焊丝，其特征在于，相对于所述药芯焊丝总质量，还含有Al：1.00质量％以下、N：0.05质量％以下、Nb：0.10～1.00质量％、Mo：3.00质量％以下中的一种以上的元素。
3.根据权利要求1所述的药芯焊丝，其特征在于，所述Cr和所述Ti的含量为，Cr：15.0～19.0质量％、Ti：0.16～0.50质量％，并且，相对于所述药芯焊丝总质量，还含有Al：1.00质量％以下、N：0.05质量％以下、Nb：0.10～1.00质量％、Mo：3.00质量％以下中的一种以上的元素。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，相对于所述药芯焊丝总质量，焊剂填充率为5～30质量％。
5.根据权利要求2或3所述的药芯焊丝，其特征在于，所述Nb的含量为Nb：0.30～1.00质量％。
6.一种气体保护电弧焊方法，其特征在于，将权利要求1所述的药芯焊丝送给到纯Ar气的保护气体中，向该药芯焊丝供给脉冲电流作为焊接电流，由此，使该药芯焊丝和作为母材的不锈钢之间发生电弧而进行焊接。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109348706A (zh) * 2015-09-29 2019-02-15 株式会社神户制钢所 高电流脉冲电弧焊方法和药芯焊丝
CN110788520A (zh) * 2019-11-20 2020-02-14 桂林航天工业学院 高合金钢耐磨药芯焊丝及其制备方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140263194A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Lincoln Global, Inc. Cored non-arc consumable for joining or overlaying and systems and methods for using cored non-arc consumables
KR101622676B1 (ko) * 2014-04-17 2016-05-20 대우조선해양 주식회사 수평 맞대기 이음 대용착 용접 장치 및 방법
EP3317044B1 (en) * 2015-07-01 2019-08-14 Sandvik Intellectual Property AB A method of joining a fecral alloy with a fenicr alloy using a filler metal by welding
JP6762131B2 (ja) * 2016-04-28 2020-09-30 株式会社神戸製鋼所 フラックス入りワイヤ
JP7010675B2 (ja) * 2017-11-24 2022-01-26 株式会社神戸製鋼所 ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ及び溶接方法
CN110819931B (zh) * 2019-11-29 2021-10-12 山东交通学院 一种粉芯焊丝及其制备方法和应用、多孔涂层及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5124529A (en) * 1990-02-22 1992-06-23 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Flux-cored wire for welding stainless steel
JPH0985491A (ja) * 1995-09-20 1997-03-31 Kobe Steel Ltd フェライト系ステンレス鋼用フラックス入りワイヤ
CN1314228A (zh) * 2000-03-20 2001-09-26 现代综合金属株式会社 具有优异抗碎裂性能的、焊接铁素体不锈钢用的焊剂芯式焊丝
JP2001293596A (ja) * 2000-04-13 2001-10-23 Nippon Steel Corp フェライト系ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ
CN102046325A (zh) * 2008-05-27 2011-05-04 新日铁住金不锈钢株式会社 使凝固晶粒微细化的双相不锈钢焊接用药芯焊丝
CN102264505A (zh) * 2008-12-26 2011-11-30 新日本制铁株式会社 镀锌钢板焊接用不锈钢药芯焊丝和使用该焊丝的镀锌钢板的电弧焊接方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08176750A (ja) * 1994-12-28 1996-07-09 Nippon Steel Corp ベローズ加工用フェライト系ステンレス鋼
US7682559B2 (en) * 2002-12-12 2010-03-23 Nippon Steel Corporation Cr-bearing heat-resistant steel sheet excellent in workability and method for production thereof
US7863538B2 (en) * 2004-03-19 2011-01-04 Hobart Brothers Company Metal-core gas metal arc welding of ferrous steels with noble gas shielding
JP4857015B2 (ja) 2006-04-20 2012-01-18 株式会社神戸製鋼所 ガスシールドアーク溶接フラックス入りワイヤ及び溶接方法
JP5019781B2 (ja) 2006-04-27 2012-09-05 株式会社神戸製鋼所 ガスシールドアーク溶接フラックス入りワイヤを使用するｍｉｇアーク溶接方法
JP4806299B2 (ja) 2006-06-02 2011-11-02 株式会社神戸製鋼所 フラックス入りワイヤ
JP5205115B2 (ja) * 2008-04-16 2013-06-05 株式会社神戸製鋼所 純Ａｒシールドガス溶接用ＭＩＧフラックス入りワイヤ及びＭＩＧアーク溶接方法
US8782086B2 (en) * 2009-08-27 2014-07-15 Cleversafe, Inc. Updating dispersed storage network access control information
JP5022428B2 (ja) * 2009-11-17 2012-09-12 株式会社神戸製鋼所 硬化肉盛用ｍｉｇアーク溶接ワイヤおよび硬化肉盛用ｍｉｇアーク溶接方法
JP4995888B2 (ja) * 2009-12-15 2012-08-08 株式会社神戸製鋼所 ステンレス鋼アーク溶接フラックス入りワイヤ
JP5450221B2 (ja) * 2010-04-14 2014-03-26 株式会社神戸製鋼所 高電流密度ガスシールドアーク溶接方法
JP5411820B2 (ja) * 2010-09-06 2014-02-12 株式会社神戸製鋼所 フラックス入り溶接ワイヤ及びこれを用いた肉盛溶接のアーク溶接方法
JP5242665B2 (ja) * 2010-12-08 2013-07-24 日鐵住金溶接工業株式会社 ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP5524945B2 (ja) * 2011-12-27 2014-06-18 株式会社神戸製鋼所 炭素鋼用フラックス入り溶接ワイヤ及びアーク溶接方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5124529A (en) * 1990-02-22 1992-06-23 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Flux-cored wire for welding stainless steel
JPH0985491A (ja) * 1995-09-20 1997-03-31 Kobe Steel Ltd フェライト系ステンレス鋼用フラックス入りワイヤ
CN1314228A (zh) * 2000-03-20 2001-09-26 现代综合金属株式会社 具有优异抗碎裂性能的、焊接铁素体不锈钢用的焊剂芯式焊丝
JP2001293596A (ja) * 2000-04-13 2001-10-23 Nippon Steel Corp フェライト系ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ
CN102046325A (zh) * 2008-05-27 2011-05-04 新日铁住金不锈钢株式会社 使凝固晶粒微细化的双相不锈钢焊接用药芯焊丝
CN102264505A (zh) * 2008-12-26 2011-11-30 新日本制铁株式会社 镀锌钢板焊接用不锈钢药芯焊丝和使用该焊丝的镀锌钢板的电弧焊接方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109348706A (zh) * 2015-09-29 2019-02-15 株式会社神户制钢所 高电流脉冲电弧焊方法和药芯焊丝
CN110788520A (zh) * 2019-11-20 2020-02-14 桂林航天工业学院 高合金钢耐磨药芯焊丝及其制备方法
CN110788520B (zh) * 2019-11-20 2021-07-23 桂林航天工业学院 高合金钢耐磨药芯焊丝及其制备方法

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Publication number Publication date
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JP5764083B2 (ja) 2015-08-12
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JP2013188774A (ja) 2013-09-26
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KR101555745B1 (ko) 2015-09-25
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