CN108698174B

CN108698174B - 药芯焊丝、焊接接头的制造方法和焊接接头

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Publication number: CN108698174B
Application number: CN201680083006.7A
Authority: CN
Inventors: 渡边耕太郎; 熊谷达也; 富士本博纪
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2016-03-08
Filing date: 2016-03-08
Publication date: 2020-12-08
Anticipated expiration: 2036-03-08
Also published as: KR20180108730A; BR112018015189A2; US20190030655A1; JPWO2017154122A1; AU2016396548B2; JP6766867B2; MY193176A; AU2019203667A1; KR102118897B1; CN108698174A; EP3427891A1; MX2018010526A; AU2016396548A1; US10946486B2; CA3011332A1; CA3011332C; EP3427891A4; WO2017154122A1; EP3427891B1; BR112018015189B1

Abstract

本发明的一方式所涉及的药芯焊丝，具有钢制外皮和填充在所述钢制外皮中的焊剂，所述焊剂含有F换算值的合计值α为0.21％以上的氟化物、含量的合计值β为0.30～3.50％的氧化物、总含量为0～3.50％的碳酸盐，CaO的含量为0～0.20％，铁粉的含量为0％以上且低于10.0％，Y值为5.0％以下，CaF₂的含量低于0.50％，Ti氧化物的含量是0.10～2.50％，α相对于β的比为0.10～4.00，MgCO₃、Na₂CO₃和LiCO₃的总含量为0～3.00％，除所述氟化物、所述氧化物、所述CaO、所述碳酸盐和所述铁粉以外的化学成分在规定范围内，Ceq为0.10～0.44％。

Description

药芯焊丝、焊接接头的制造方法和焊接接头

技术领域

本发明涉及药芯焊丝、焊接接头的制造方法和焊接接头。本发明特别涉及在对建设机械领域和产业机械领域等中利用的碳量高的高硬度钢板进行焊接之际、能够省略用于防止低温裂纹的预热操作或降低预热温度、且能够在不发生高温裂纹的情况下进行焊接的气体保护电弧焊用药芯焊丝和使用该药芯焊丝的气体保护电弧焊方法，以及由该焊接方法得到的焊接接头。

背景技术

矿山的挖掘和土木操作用的建设机械的部件，容易因为磨耗而更换。为了延长这种部件的使用寿命，部件使用硬度提高了的耐磨钢和铸钢进行制造。

尤其是，对于要求耐磨耗性的部件，有时使用硬度为布氏硬度HB450～HB600级的耐磨钢板和高合金的铸钢。这种钢板为了提高硬度而含有大量碳，具有高淬透性。在对这种高碳钢焊接时，焊接部、特别是焊接热影响部(以下称作“HAZ”)发生明显固化，所以非常容易发生低温裂纹。低温裂纹是指，在焊接后、焊接部的温度降低到常温附近之后焊接部发生裂纹，是由焊接时侵入焊接部的氢引发。为了抑制该低温裂纹，根据板厚、焊接进热等而需要进行预热、或进一步提高预热温度。但是，在板厚大时，需要高温下的预热为长加热时间，所以操作负荷增大。因此，在对C含量多的钢板焊接时，期待即使省略预热操作或降低预热操作中的预热温度也能够充分抑制低温裂纹的技术。

此外，HB450～HB600级的耐磨钢板和高合金的铸钢的C含量至少是0.2％，有时大于0.5％。在使用C含量高的钢板制造焊接接头时，容易通过焊接时的母料稀释(由熔融的溶加材构成的焊接金属被熔融的母料稀释的现象)而使焊接金属的C含量变高，容易产生高温裂纹。高温裂纹是指，在焊接后、焊接部的温度变为凝固温度范围或靠近该温度的高温时在焊接部发生裂纹。为了抑制高温裂纹，需要对坡口形状、叠层要点、以及焊接电流和电压等的焊接施工条件进行各种制约。因此，希望在对C含量多的钢板焊接时能够充分抑制高温裂纹的技术。

作为能够实现上述各种要求的焊接材，已经提出了例如专利文献1～12的丝。

专利文献1中示出了以下技术：通过在被覆电弧焊接材料的被覆材中配合适量Mg，能够将刚刚焊接后的焊接金属中的扩散性氢量降低到3.0～4.0ml/100g程度，改善由抗拉强度880～1180MPa的钢材制造的焊接接头的焊接金属的耐低温裂纹性。

专利文献2中示出了以下技术：通过限制气体保护电弧焊用的药芯焊丝中含有的氢量来抑制焊接金属的低温裂纹。

专利文献3中示出了以下技术：通过使外皮或焊剂含有V，而使焊接金属的耐低温裂纹性提高的490～780MPa级高张力钢用药芯焊丝。

专利文献4中公开了含有氧化钛系焊剂、外皮截面积相对于丝截面积的比例为90～97％的气体保护电弧焊用药芯焊丝。根据专利文献4，能够将角焊焊接时焊接变形量减低。

专利文献5中公开了将氟化物量、C含量、Mn含量和V含量控制在规定范围内的气体保护电弧焊用药芯焊丝。根据专利文献5能够抑制延展性降低裂纹。

专利文献6公开了含有金属氟化物、中性氧化物或碱性氧化物、Al和Mg中的1种或2种、脱氧剂和粘结材，且C、Si和Mn的含量在规定的范围内的气体保护电弧焊用药芯焊丝。专利文献6提供了焊接操作性优异、且能够得到低温韧性良好的焊接金属的药芯焊丝。

专利文献7中公开了含有选自有1种或2种以上碱金属的氧化物、和氟化物以及碳酸盐中的1种以上的化合物，且比表面积控制在规定范围内的气体保护电弧焊用金属系药芯焊丝。专利文献7提供了溶入性优异、焊接金属的机械性质和焊接操作性良好的药芯焊丝。

专利文献8公开了含有TiO₂、碱金属氟化物和PTFE，并且碱金属氟化物的含量和PTFE的含量之间的比控制在规定范围内，碱土类金属氟化物的含量限制在规定量以下的气体保护电弧焊用药芯焊丝。专利文献8提供了能够防止电弧焊时扩散性氢进入焊接部，耐吸湿性优异、显示良好焊接操作性的药芯焊丝。

专利文献9公开了含有Ti氧化物、Si氧化物、Al氧化物、Na化合物和K化合物、以及金属氟化物，Al氧化物的表观密度和平均粒径控制在规定范围内的耐候性钢用气体保护电弧焊用药芯焊丝。专利文献9提供了在对耐候性钢焊接之际、全姿势焊接中的焊接操作性良好，能够得到强度和韧性优异的焊接金属的药芯焊丝。

专利文献10公开了含有金属氟化物和TiO₂，且Mg含量和Al含量控制在规定的数学式所规定的范围内的气体保护电弧焊用药芯焊丝。专利文献10提供了焊接操作性良好、且能够得到具有优异的低温韧性的焊接部的药芯焊丝。

专利文献11公开了含有金属粉75重量％以上，且钢制外皮和焊剂中的一者或两者含有V的电弧焊接用药芯焊丝。专利文献11提供了在对490MPa级以上的高张力钢焊接时、能够省略预热或大幅降低预热温度，得到耐裂纹性优异的焊接部的药芯焊丝。

专利文献12公开了含有TiO₂、SiO₂、ZrO₂、Al₂O₃和氟化物，且它们的含量控制在由规定的数学式规定的范围内，氢量限定在规定量以下的高张力钢气体保护电弧焊用药芯焊丝。根据专利文献12，能够提供焊接操作性优异、得到机械性质优异的焊接金属的药芯焊丝。

专利文献13公开了使用能够降低扩散性氢量的含有氟化物的药芯焊丝制造焊接接头的方法。专利文献13提供了能够不对HV380以上的钢板进行10℃以上预热、就能够防止低温裂纹的焊接接头的制造方法。

但是，这些技术都是以碳量比HB450～HB600级的耐磨钢和高合金的铸钢等高碳钢低的钢板的焊接作为对象。这些技术不能充分抑制对高碳钢焊接时的HAZ低温裂纹。进而，专利文献1～3中没有特别考虑高温裂纹。

专利文献4中对于降低焊接金属的扩散性氢量的手段，全然没有考虑。如果考虑公开的化学成分，则专利文献4所述的药芯焊丝不能将扩散性氢量降低到能够省略用于避免低温裂纹的预热。

专利文献5所述的药芯焊丝需要含大量CaF₂。CaF₂在以100％CO₂气体作为保护气体使用的焊接中会使溶滴量增大，所以专利文献5的技术不能提高焊接性。

专利文献6所述的药芯焊丝需要含有大量CaF₂，所以不能提高焊接性。此外，专利文献6所述的药芯焊丝含有大量Mg，所以可以认为不能将焊接金属的扩散性氢量充分降低。

专利文献7所述的药芯焊丝，焊剂是不含熔渣形成剂的金属系丝。由熔渣形成剂得到的焊接熔渣具有从熔融池除去杂质的效果、调整焊道宽度和焊道波使焊接金属的外观良好的效果、和防止凝固刚完成后的焊接金属的氧化和氮化的效果，但专利文献7公开的丝得不到这些焊接熔渣的效果。

专利文献8所述的药芯焊丝不能将焊接金属中的扩散性氢量降低到低于1.9ml/100g。本发明人发现，如果不将焊接金属中的扩散性氢量降低到1.0ml/100g以下，则会提高焊接金属的低温裂纹性，不能省略预热或降低预热温度。进而专利文献8没有公开在以100％CO₂气体作为保护气体的焊接中减少溶滴量的手段。可以认为，在使用100％CO₂气体的焊接中采用专利文献8的丝时，产生过剩量的溶滴，焊接操作性降低。

专利文献9公开了使焊接金属的低温裂纹性提高的手段。尤其是，专利文献9公开的氟化物的量，不能使焊接金属的扩散性氢量充分降低。

专利文献10所述的药芯焊丝需要含有大量CaF₂。CaF₂在以100％CO₂气体作为保护气体的焊接中会使溶滴量增大，所以专利文献10的技术不能提高焊接性。

专利文献11所述的药芯焊丝需要含有1.5％以上的大量CaF₂。CaF₂在以100％CO₂气体作为保护气体的焊接中会使溶滴量增大，所以专利文献11的技术不能提高焊接性。

专利文献12所述的药芯焊丝需要含有2.5％以上的TiO₂，所以可以认为由专利文献12公开的技术制造的焊接接头的低温韧性差。

专利文献13所述的焊接接头的制造方法，使用需要含有大量CaF₂的药芯焊丝作为溶加材，所以在以100％CO₂气体作为保护气体时溶滴量增大，不能提高焊接性。

进而，通常在使用奥氏体系不锈钢焊接材料进行焊接时，焊接金属中侵入的氢量大幅降低，所以能够降低低温裂纹感应性。但是，在焊接接头的母料钢板的C含量高时，使用奥氏体系不锈钢焊接材料得到的焊接金属也容易发生高温裂纹。此外，奥氏体系不锈钢焊接材料价格昂贵。

基于这些情况，在以HB450～HB600级的耐磨钢和高合金的铸钢等高碳钢作为母料的焊接接头的制造中，需要通过气体保护电弧焊形成不容易发生低温裂纹和高温裂纹的焊接金属。进而，在使用廉价的100％CO₂气体作为保护气体使用的焊接中要求抑制溶滴产生量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平11-147196号公报

专利文献2:日本特开2009-255168号公报

专利文献3:日本特开平08-257785号公报

专利文献4:日本特开2005-144539号公报

专利文献5:日本专利5440744号

专利文献6:日本特开平1-271098号公报

专利文献7:日本特开2002-331384号公报

专利文献8:日本特开2007-90376号公报

专利文献9:日本特开2013-151001号公报

专利文献10:日本特开平6-155079号公报

专利文献11:日本特开平8-257785号公报

专利文献12:日本特开2013-18012号公报

专利文献13:日本专利第5696824号

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供能够得到高韧性、耐低温裂纹性和耐高温裂纹性优异的焊接部、能够使焊接中的溶滴产生量大幅降低的药芯焊丝。

此外，本发明目的在于提供，能够省略用于防止焊接金属的低温裂纹的预热操作或降低预热温度，抑制焊接金属的高温裂纹，大幅降低溶滴产生量的焊接接头的制造方法。

进而本发明目的在于提供，高强度并且高韧性、具有良好焊道形状的焊接部的焊接接头。

解决课题的手段

本发明具体如下。

【1】本发明的一方案所涉及的药芯焊丝，其特征在于，具有钢制外皮和填充在所述钢制外皮中的焊剂，所述焊剂含有氟化物、氧化物和碳酸盐，所述氟化物是选自CaF₂、MgF₂、Na₃AlF₆、LiF、NaF、K₂ZrF₆、BaF₂和K₂SiF₆中的1种或2种以上，所述氟化物的F换算值的合计值α相对于所述药芯焊丝的总质量为0.21％以上，所述氧化物含有选自Fe氧化物、Ba氧化物、Na氧化物、Ti氧化物、Si氧化物、Zr氧化物、Mg氧化物、Al氧化物、Mn氧化物和K氧化物中的1种或2种以上，除CaO以外的所述氧化物的含量的合计值β相对于所述药芯焊丝的总质量以质量％计算为0.30～3.50％，所述碳酸盐的含量的合计值相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0～3.50％，所述碳酸盐含有选自MgCO₃、Na₂CO₃、LiCO₃、CaCO₃、K₂CO₃、BaCO₃、FeCO₃和MnCO₃中的1种或2种以上，所述焊剂中的所述CaO的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0～0.20％，所述焊剂中的铁粉的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0％以上且低于10.0％，使用式1计算出的Y值为5.0％以下，所述CaF₂的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为低于0.50％，所述Ti氧化物的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0.10～2.50％，所述α相对于所述β之比为0.10～4.00，所述MgCO₃、所述Na₂CO₃和所述LiCO₃的含量的合计值相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0～3.00％，作为除所述氟化物、所述氧化物、所述CaO、所述碳酸盐和所述铁粉以外的化学成分，相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算含有：C：0.003～0.030％、Si：0.10～1.50％、Mn：0.50～3.50％、Mg：0.10％以下、P：0.020％以下、S：0.020％以下、Al：0.001～0.100％、Cu：0～0.50％、Ni：0～0.50％、Cr：0～1.00％、Mo：0～1.00％、Nb：0～0.100％、V：0～0.40％、Ti：0～0.300％、B：0～0.0100％、Bi：0～0.0100％、Ca：0～0.50％、和REM：0～0.0100％，余量由铁和杂质构成，使用下述式2计算出的Ceq为0.10～0.44％，

Y＝[NaF]+[MgF₂]+[Na₃AlF₆]+1.50×([K₂SiF₆]+[K₂ZrF₆]+[LiF]+[BaF₂])+3.50×([CaF₂]) 式1

其中，带[]的化学式表示以质量％为单位表示的、各所述化学式所对应的氟化物相对于所述药芯焊丝的所述总质量的含量，

Ceq＝[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 式2

其中，带[]的元素符号是以质量％为单位表示的、除所述氟化物、所述氧化物和所述碳酸盐以外的所述化学成分中含有的各所述元素符号所对应的元素相对于所述药芯焊丝的所述总质量的含量。

【2】如上述【1】所述的药芯焊丝，其特征在于，作为除所述氟化物、所述氧化物、所述CaO、所述碳酸盐和所述铁粉以外的化学成分，以质量％计算、相对于所述药芯焊丝的所述总质量含有0.07％以下的Mg。

【3】如上述【1】或【2】所述的药芯焊丝，其特征在于，除所述氟化物、所述氧化物、所述CaO、所述碳酸盐和所述铁粉以外的化学成分满足式3，

([Mg]+10×[Al])≤0.45 式3

【4】如上述【1】～【3】的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，所述碳酸盐的含量的合计为大于0.30％且3.50％以下，所述MgCO₃、所述Na₂CO₃和所述LiCO₃中的1种或2种以上的含量的合计为大于0.30％且3.00％以下。

【5】如上述【1】～【4】的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，所述氟化物的含量的合计量以F换算值计算为0.50％以上。

【6】如上述【1】～【5】的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，所述Y值为4.0％以下。

【7】如上述【1】～【6】的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，所述Ti氧化物的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0.10～1.80％。

【8】如上述【1】～【7】的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，所述CaF₂的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0.20％以下。

【9】如上述【1】～【8】的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，所述α相对于所述β之比为0.50～2.50。

【10】如上述【1】～【9】的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，Na₃AlF₆和NaF相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量是所述氟化物相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量的50％以上。

【11】如上述【1】～【10】的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮是无缝形状。

【12】如上述【1】～【10】的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮具有条状缝隙。

【13】如上述【1】～【12】的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝还具有涂布在所述药芯焊丝的表面上的全氟聚醚油。

【14】一种焊接接头的制造方法，具有使用上述【1】～【13】的任一项所述的药芯焊丝对钢材进行气体保护电弧焊的工序。

【15】如上述【14】所述的焊接接头的制造方法，其特征在于，所述钢材是

板厚为12～100mm、C含量以质量％为单位表示为0.20～0.55％，使用式4计算的CEN为0.20～0.70％的钢板，或者

所述板厚为12～20mm、所述C含量以质量％为单位表示为0.20～0.55％，所述CEN为大于0.70％且0.85％以下的钢板，

在对所述钢材进行所述气体保护电弧焊时，在所述钢材的温度低于10℃的情况下进行预热使所述钢材的温度为10℃以上，然后进行气体保护电弧焊，或者在所述钢材的温度为10℃以上的情况下不进行预热就进行气体保护电弧焊，

CEN＝[C]+(0.75+0.25×TANH(20×([C]-0.12)))×([Si]/24+[Mn]/6+[Cu]/15+[Ni]/20+([Cr]+[Mo]+[Nb]+[V])/5+5×[B]) 式4

其中，带[]的元素符号是以质量％为单位表示的、所述钢材中含有的各所述元素符号所对应的元素的含量。

【16】如上述【14】所述的焊接接头的制造方法，其特征在于，所述钢材是板厚为大于20mm且50mm以下，C含量以质量％为单位表示为0.20～0.55％，使用式4计算的CEN是大于0.70％且0.85％以下的钢板，

在所述气体保护电弧焊之前还具有对所述钢材进行预热以使所述钢材的温度为100℃以上的工序，

CEN＝[C]+(0.75+0.25×TANH(20×([C]-0.12)))×([Si]/24+[Mn]/6+[Cu]/15+[Ni]/20+([Cr]+[Mo]+[Nb]+[V])/5+5×[B]) (式3)

【17】一种焊接接头，其特征在于，是通过上述【14】～【16】的任一项所述的焊接接头的制造方法得到的。

【18】一种药芯焊丝，其特征在于，具有钢制外皮和填充在所述钢制外皮的内部的焊剂，

使用所述药芯焊丝、在JIS Z 3118规定的条件下进行直流气体保护电弧焊而得到的焊接金属的扩散性氢量为1.0ml/100g以下，

使用所述药芯焊丝在丝极性为正、电流值为270A、电压值为29～32V、焊接速度为30cm/min、保护气体种类100％为CO₂气体、且保护气体流量为25L/min的条件下进行直流气体保护电弧焊时，所产生的直径为1.0mm以上的溶滴的单位焊接时间的重量为5.0g/min以下。

【19】一种药芯焊丝，其特征在于，具有钢制外皮和填充在所述钢制外皮的内部的焊剂，

所述药芯焊丝，以相对于所述药芯焊丝的总质量的质量％计算，Ti氧化物的含量为0.10～2.50％，且含有0～0.5％的Ni，

使用所述药芯焊丝、在JIS Z 3118规定的条件下由直流气体保护电弧焊得到的焊接金属的扩散性氢量为1.0ml/100g以下，

发明效果

本发明所涉及的药芯焊丝能够得到高韧性，耐低温裂纹性和耐高温裂纹性优异的焊接部，大幅降低焊接中的溶滴产生量。

本发明所涉及的焊接接头的制造方法能够省略用于防止焊接金属裂纹的预热操作、或降低预热温度，能够防止焊接金属的高温裂纹，大幅降低溶滴产生量。

本发明所涉及的焊接接头是高强度和高韧性、具有良好焊道形状的焊接部。

本发明所涉及的药芯焊丝和焊接接头的制造方法可以适用于任意钢材，但在用于通常难以采用药芯焊丝和焊接接头的制造方法的HB450～HB600级的耐磨钢和高合金的铸钢等焊接时，能够发挥特别显著效果。在这种情况，本发明也能够省略用于防止低温裂纹的预热操作或降低预热操作时的预热温度，且抑制高温裂纹的发生。进而，本发明所涉及的药芯焊丝和焊接接头的制造方法可以与任意的保护气体组合，但在与通常难以与药芯焊丝和焊接接头的制造方法组合的100％CO₂气体进行组合的情况，特别能够发挥显著效果。即使在这种情况，本发明也能够抑制溶滴的发生。

附图说明

图1是显示HAZ硬度是HV550～700时焊接金属的扩散性氢量与裂纹发生界线预热温度之间的关系的图。

图2是显示药芯焊丝的Y值与使用药芯焊丝进行焊接时的溶滴量之间的关系的图。

图3是显示母料的C含量和焊接材料的C含量与高温裂纹之间的关系的图。

图4是显示药芯焊丝的F换算值与使用药芯焊丝得到的焊接金属的扩散性氢量之间的关系的图。

图5是显示药芯焊丝的CaF₂含量与使用药芯焊丝进行焊接时的溶滴量之间的关系的图。

图6是显示药芯焊丝的NaF+Na₃AlF₆率与使用药芯焊丝进行焊接时的溶滴量之间的关系的图。

图7是显示药芯焊丝的Mg含量与使用药芯焊丝得到的焊接金属的扩散性氢量之间的关系的图。

图8是显示药芯焊丝的“Mg+10×Al”与使用药芯焊丝得到的焊接金属的扩散性氢量之间的关系的图。

图9A是通过对接边缘面而焊接制作的丝的截面的照片。

图9B是通过对接边缘面而制作的丝的截面的照片。

图9C是将边缘面铆接而制作的丝的截面的照片。

具体实施方式

首先，对于本发明人所认识到的、抑制焊接接头产生低温裂纹的方法予以说明。焊接时HAZ产生低温裂纹的因素，有HAZ的硬度、接头约束力和焊接金属中的扩散性氢量。HAZ的硬度，在同一焊接条件下由根据母料的板厚、以及HAZ的C含量和其它合金元素量算出的HAZ的淬透性决定，这是已知的。本发明人针对具有各种板厚、C含量和其他合金元素的含量的HB450～600级的、耐磨钢和高合金铸钢等的高碳钢、对切实抑制HAZ处的低温裂纹的方法进行了各种研究。这种高碳钢的C含量最大是0.55％左右，将其焊接而得到的焊接接头的HAZ的硬度最大在HV700左右。根据发明人的研究结果可知，如果充分降低焊接金属中的扩散性氢量，能够抑制氢对HAZ的侵入，则即使是在HAZ的硬度显著高的情况，也能够抑制HAZ处的低温裂纹。

图1是表示HAZ硬度为HV550～700时的、焊接金属的扩散性氢量和裂纹发生界线预热温度之间关系的图。裂纹发生界线预热温度是指在对焊接接头进行JIS Z 3158-1993“y形焊接裂纹试验方法”中规定的y型焊接裂纹试验的情况，焊接接头不产生低温裂纹的最低预热温度。例如、裂纹发生界线预热温度为50℃的焊接接头，是在预热温度为50℃以上不发生低温裂纹的焊接接头，裂纹发生界线预热温度为0℃的焊接接头，是如果在通常的环境中即使省略预热也不发生低温裂纹的焊接接头。本发明人通过对焊接金属的扩散性氢量不同的各种焊接接头的裂纹发生界线预热温度进行测定，制作图1所示的图。y形焊接裂纹试验中，使试验温度为25℃，确认焊接部的表面和截面中有无裂纹。扩散性氢量依照JIS Z3118-2007“钢焊接部的氢量测定方法”，通过气相色谱法测定的。

如图1所示那样，本发明人发现，如果刚焊接后的焊接金属中的扩散性氢量低于1.0ml/100g，则即使HAZ硬度为HV550～700，也可以使裂纹发生界线预热温度为50℃以下。

但是，如果根据现有的技术，将刚刚焊接后的焊接金属中的扩散性氢量降低到低于1.0ml/100g是困难的。本发明人为了使刚刚焊接后的焊接金属中的扩散性氢量低于1.0ml/100g，使用对焊剂成分的种类和配合比进行了各种变化的药芯焊丝反复进行研究。

结果本发明人发现，通过使焊剂含有规定量的氟化物和氧化物、并且氟化物和氧化物的配合比在规定范围内，能够稳定地使刚刚焊接后的焊接金属中的扩散性氢量抑制在低于1.0ml/100g。

但是，焊剂中含有的氟化物，有使溶滴量增大的情况。尤其是，在使用含有氟化物的药芯焊丝进行保护气体100％为CO₂气体的焊接的情况，有时溶滴量非常多。本发明人为了抑制溶滴量，使用了焊剂中含有的氟化物的种类不同的焊丝反复进行研究。

结果，本发明人发现，氟化物的含量的F换算值和刚刚焊接后的焊接金属中的扩散性氢量之间具有良好的相关关系，而且使用下述式算出的溶滴发生指数Y和溶滴产生量之间具有良好相关关系。

Y＝[NaF]+[MgF₂]+[Na₃AlF₆]+1.50×([K₂SiF₆]+[K₂ZrF₆]+[LiF]+[BaF₂])+3.50×([CaF₂])

上述式中，括号内的化学式表示各化学式所对应的氟化物相对于药芯焊丝的总质量的质量％含量。上述式，对将各氟化物的量发生各种变化的药芯焊丝供给100％CO₂保护气体的焊接时产生的溶滴量进行测定，通多元回归分析各氟化物量和溶滴量之间的关系而得到。图2是表示Y值和溶滴量之间的关系的图。由该图可知，Y值和溶滴量之间具有良好相关关系。因此，如果以使焊剂中含有的氟化物的F换算值尽量大、并且焊剂中含有的氟化物算出的Y值尽量小的方式来确定焊剂中含有的氟化物的种类和配合比，则能够提供刚刚焊接后的焊接金属中的扩散性氢量低于1.0ml/100g，并且不破坏保护气体100％为CO₂气体的焊接中的操作性的药芯焊丝。

接下来，对本发明人发现的、抑制焊接接头中产生高温裂纹的方法予以说明。焊接金属的高温裂纹，焊接金属中的C含量越高则越容易产生。焊接金属包含熔融的溶加材(即药芯焊丝)和熔融的被焊接材(即母料)混杂的区域。因此，焊接金属的C含量会影响溶加材和被焊接材这两者的C的含量。

图3是表示母料的C含量和溶加材的C含量与高温裂纹之间的关系的图。本发明人通过确认母料的C含量和焊接材料的C含量不同的各种焊接接头中高温裂纹的有无，制作图3所示的图。高温裂纹的有无，可以依照JIS Z 3155-1993“fisco test，C型钻模束缚及对接焊接裂纹试验”，通过高温裂纹试验进行确认。高温裂纹试验中试验温度为25℃。

如图3所示那样，如果药芯焊丝的C含量为0.030％以下，则能够抑制C含量为0.55％以下的被焊接材中高温裂纹。

本发明是基于这些研究而完成的，下面将本发明的药芯焊丝分为焊剂成分和合金成分进行说明。再者，对焊丝进行的说明中的成分的含量表示相对于焊丝总质量的质量％。

本实施方式所涉及的药芯焊丝具有钢制外皮和填充在钢制外皮的内部的焊剂。下面对构成本实施方式所涉及的药芯焊丝的技术特征的限定理由予以说明。

先对焊剂成分予以说明。本实施方式所涉及的药芯焊丝的焊剂含有氟化物和、除CaO以外的氧化物，优选还含有碳酸盐。此外，本实施方式所涉及的药芯焊丝的焊剂也可以还含有CaO和铁粉，但CaO和铁粉是对于解决本实施方式所涉及的药芯焊丝的课题所不需要的，不含较好。特别是如后面所讲，如果CaO与大气接触，则会变为含有氢的化合物CaOH，焊接金属的扩散性氢量增大。因此，优选CaOH的含量尽量少。

下面对这些成分进行具体说明。再者，以下的说明中的“％”，如果没有特殊说明，就表示“相对于药芯焊丝的总质量的质量％”。

(氟化物相对于药芯焊丝的总质量的F换算值的合计值：0.21％以上)

本实施方式所涉及的药芯焊丝的焊剂含有相对于药芯焊丝的总质量的以F换算值计算为合计0.21％以上的氟化物。相对于药芯焊丝的总质量的氟化物的F换算值是指，将焊剂中的氟化物中含有的氟(F)的量以相对于药芯焊丝的总质量的质量％表示的值。如后面所讲，本实施方式所涉及的药芯焊丝的氟化物是选自CaF₂、MgF₂、Na₃AlF₆、LiF、NaF、K₂ZrF₆、BaF₂和K₂SiF₆中的1种以上，相对于药芯焊丝的总质量的F换算值的合计可以通过以下的数学式求出。

(F换算值的合计)＝0.487×[CaF₂]+0.610×[MgF₂]+0.732×[LiF]+0.452×[NaF]+0.402×[K₂ZrF₆]+0.217×[BaF₂]+0.517×[K₂SiF₆]+0.543×[Na₃AlF₆

上述式中，括号内的化学式是各化学式所对应的氟化物的、相对于药芯焊丝的总质量的质量％含量。以下、有时将“相对于药芯焊丝的总质量的F换算值”记载成“F换算值”。此外，符号“α”是相对于药芯焊丝的总质量的氟化物的F换算值的合计。

再者，上述各氟化物的F换算值的系数是根据各氟化物含有的氟的个数和原子量和各氟化物的分子量算出的。例如CaF₂的F换算值的系数0.487是通过将氟原子量19.00变为2倍的值除以CaF₂的化学式量78.08而得到的值。

焊剂中的氟化物具有使焊接金属的扩散性氢量减少、显著提高焊接金属的耐低温裂纹性的作用。该理由还不清楚，但推测是，氟化物中的F和氢(H)在焊接中结合形成氟化氢(HF)，该HF被释放到焊接金属外的缘故。但是，在焊剂中的氟化物的F换算值的合计低于0.21％的情况，由于焊接金属的扩散性氢量不能低于1.0ml/100g，所以焊接金属的耐低温裂纹性不充分。因此，本实施方式所涉及的药芯焊丝的焊剂，含有以F换算值计算为合计0.21％以上的氟化物是必要的。为了进一步降低焊接金属的扩散性氢量，可以使F换算值的合计量的下限为0.35％、0.40％、0.45％、0.50％、0.60％、0.70％、0.80％或0.90％。另一方面，在想通过降低扩散性氢量来优先降低溶滴产生量的情况，使F换算值的合计量的上限为2.00％、1.70％、1.50％、1.30％、1.10％、1.00％、0.90％、0.80％、0.70％、0.60％、0.50％或0.40％也无妨。

本发明人对得到上面的发现时进行的实验进行以下说明。将上述的F换算值的合计值不同的各种焊丝供给以下条件的直流气体保护电弧焊，依照JIS Z 3118：2007“钢焊接部的氢量测定方法”中的方法测定通过该焊接而得到的焊接金属的扩散性氢量。

丝径：1.2mm

焊接气体种类：100％CO₂

气体流量：25L/min

焊接电流：270A

焊接速度35cm/min

焊接环境的温度：20℃

焊接环境的湿度：60％

姿势：向下

极性：丝+(正)

通过上述实验得到的、药芯焊丝的F换算值的合计和焊接金属的扩散性氢量之间的关系如图4所示。由该图可知道，在药芯焊丝的F换算值的合计为0.21％以上的情况，扩散性氢量降低到1.0ml/100g以下。此外，由该图可以知道，在药芯焊丝的F换算值的合计为0.50％以上的情况，扩散性氢量降低到0.6ml/100g以下。

在氟化物的含量过剩的情况，焊接中的溶滴量增大。但是对于本实施方式所涉及的药芯焊丝，不需要规定氟化物的F换算值的上限值。这是由于，本发明人发现应该使用后述的溶滴发生指数Y来限定氟化物的含量的上限值的缘故。氟化物的F换算值可以以溶滴发生指数Y在以下说明的范围内的方式进行选择。

(氟化物的种类是选自CaF₂、MgF₂、Na₃AlF₆、LiF、NaF、K₂ZrF₆、BaF₂和K₂SiF₆中的1种或2种以上)

本实施方式所涉及的药芯焊丝的氟化物是选自CaF₂、MgF₂、Na₃AlF₆、LiF、NaF、K₂ZrF₆、BaF₂和K₂SiF₆中的1种或2种以上。由这些氟化物电离产生的Ca、Mg、Li、Na、K、Zr、Ba、Si和Al，与氧结合从而降低焊接金属中的氧量，起到脱氧元素作用。

(氟化物的Y值：5.0％以下)

在氟化物的含量过大的情况、焊接时产生的溶滴的量变得过剩，焊接性劣化。本发明人对于尽量增加F值，且将溶滴量减少到允许范围内的方法进行了研究。结果本发明人发现，氟化物对溶滴量的影响根据氟化物的种类而不同。于是本发明人进行了进一步研究，结果发现由以下式算出的溶滴发生指数Y(Y值)和溶滴量之间具有良好相关关系。

上述式中、括号内的化学式表示各化学式所对应的氟化物相对于药芯焊丝的总质量的质量％含量。焊剂中不含氟化物时的含量视为0％。上述式，可以通过对将各氟化物的量发生各种改变的药芯焊丝供给100％CO₂保护气体的焊接时产生的溶滴量进行测定，通过多元回归分析各氟化物量和溶滴量之间的关系而得到。

本发明人对于得到与Y值相关的认识时进行的实验进行以下说明。将上述Y值的合计量不同的各种焊丝供给以下条件的直流气体保护电弧焊。

丝径：1.2mm

焊接气体种类：100％CO₂气体

焊接气体流量：25L/min

焊接电流：270A

焊接电压：29～32V

焊接速度：30cm/min

焊接姿势：向下

焊接时间：60秒

极性：丝+

通过在铜制溶滴捕集箱的内部实施上述条件下的焊接，捕集焊接中产生的溶滴，测定捕集的溶滴中直径为1.0mm以上的溶滴的总重量(1.0mm以上的溶滴产生量)。

将通过上述实验得到的、药芯焊丝的Y值与平均每分钟的1.0mm以上的溶滴产生量之间的关系示于图2。由该图可知，在药芯焊丝的Y值为5.0％以下的情况，平均每分钟的1.0mm以上的溶滴产生量降低到5.0g/min以下。基于该实验结果，本发明人将本实施方式所涉及的药芯焊丝的Y值的上限值定为5.0％。本实施方式所涉及的药芯焊丝，为了使Y值满足上述的条件，需要控制氟化物的含量和种类。Y值的优选上限值是4.0％。在要进一步降低溶滴产生量的情况，Y值的上限值可以设为3.5％、3.0％、2.5％、2.0％、1.8％、1.6％、1.4％、1.2％或1.0％。

没有必要限定Y值的下限值。但是，由于需要使F换算值的合计为0.21％以上，所以可以将能够满足F换算值的规定值的Y值的最小值作为Y值的下限值。具体的，Y值变为最小，是F换算值的合计为最低值(0.21％)，并且、氟化物仅由MgF₂构成的情况。仅含有MgF₂作为氟化物的情况，MgF₂的必要最小量为0.344％(＝0.21/0.610)。因此，没有Y值的下限值低于0.344％的可能性。因此Y值的下限值也可以为0.344％。在要进一步降低扩散性氢量的情况，Y值的下限值也可以为0.40％、0.60％、0.80％、1.00％、1.20％、1.40％、1.60％或1.80％。

(CaF₂的含量：相对于药芯焊丝的总质量的质量％低于0.50％)

CaF₂是特别容易增大溶滴量的氟化物。本发明人发现，即使使氟化物的Y值为5.0％以下，0.50％以上的CaF₂也会产生大量的溶滴，焊接操作性恶化。本发明人对得到与CaF₂的含量相关的认识时进行的实验进行以下说明。将CaF₂的含量不同、Y值在上述规定范围内的各种焊丝供给与制作图2时的条件相同条件的焊接，以与制作图2时相同的方法求出每一分钟1.0mm以上的溶滴产生量。图5示出了通过该实验得到的、CaF₂的含量和平均每分钟的1.0mm以上的溶滴产生量之间的关系。由该图可知，在CaF₂含量为0.5％以上的情况，平均每分钟的1.0mm以上的溶滴产生量高于5.0g/min。另一方面，由该图可知，在CaF₂含量为0.2％以下的情况、平均每分钟的1.0mm以上的溶滴产生量为3.0g/min以下。因此，本实施方式所涉及的药芯焊丝的CaF₂的含量定为低于0.50％。CaF₂的含量的更优选上限值为0.20％。根据需要、CaF₂的含量也可以低于0.10％、低于0.06％、低于0.04％或低于0.02％。

只要满足与上述的F换算值和Y值相关的条件即可，对于CaF₂以外的氟化物的各含量没有必要额外规定。但是，优选Na₃AlF₆和NaF相对于丝总质量以质量％为单位的合计含量是氟化物的相对于丝总质量以质量％为单位的合计含量的50％以上。以下、将Na₃AlF₆和NaF的、相对于丝总质量以质量％为单位的合计含量在氟化物相对于丝总质量以质量％为单位的合计含量中占据的比例称作Na₃AlF₆+NaF率。

本发明人对获得了上述认识的实验进行以下说明。本发明人将Na₃AlF₆+NaF率不同的各种焊丝供给与制作图2时相同条件的焊接，以与制作图2时相同方法求出每分钟产生的1.0mm以上的溶滴产生量。图6示出了由该实验得到的、Na₃AlF₆+NaF率和平均每分钟的1.0mm以上的溶滴产生量之间的关系。由该图可知，在Na₃AlF₆+NaF率为50％以上时，平均每分钟的1.0mm以上的溶滴产生量低于2.0g/min。因此，本实施方式所涉及的药芯焊丝优选Na₃AlF₆+NaF率为50％以上。根据需要也可以使Na₃AlF₆+NaF率为60％以上、80％以上、90％以上或100％。也可以不使用该Na₃AlF6+NaF率，取而代之的是，溶滴发生指数X的算出式中系数为1时的Na₃AlF₆、NaF、和MgF₂相对于丝总质量以质量％为单位的合计含量在氟化物相对于丝总质量以质量％为单位的合计含量中占据的比例(Na₃AlF₆+NaF+MgF₂率)为50％以上、60％以上、80％以上、90％以上或100％。

(氧化物的种类：除CaO以外含有选自Fe氧化物、Ba氧化物、Na氧化物、Ti氧化物、Si氧化物、Zr氧化物、Mg氧化物、Al氧化物、Mn氧化物和K氧化物中的1种以上)

(除CaO以外的氧化物的含量的合计值β：相对于药芯焊丝的总质量的质量％为0.30～3.50％)

(Ti氧化物的含量相对于药芯焊丝的总质量的质量％为0.10～2.50％)

本实施方式所涉及的药芯焊丝的焊剂含有氧化物合计0.30～3.50％。该氧化物的种类除CaO以外含有选自Fe氧化物、Ba氧化物、Na氧化物、Ti氧化物、Si氧化物、Zr氧化物、Mg氧化物、Al氧化物、Mn氧化物、和K氧化物中的1种或2种以上。本实施方式中将除CaO以外的氧化物的含量的合计值相对于药芯焊丝的总质量的质量％定义为“β”。本实施方式有时将“除CaO以外的氧化物”简称作“氧化物”。

除CaO以外的氧化物具有保持良好的焊道形状的效果。为了得到该效果，使β的下限值为0.30％是必要的。也可以使β的下限值为0.40％、0.50％或0.60％。但是，在β大于3.50％时，有时焊接金属的韧性降低。β的上限值也可以为3.00％、2.50％、2.00％、1.50％、1.25％、1.00％、0.90％、0.80％或0.70％。

对于除CaO以外的氧化物的种类没有特殊限定。再者，本实施方式中β是指Fe氧化物、Ba氧化物、Na氧化物、Ti氧化物、Si氧化物、Zr氧化物、Mg氧化物、Al氧化物、Mn氧化物和K氧化物的合计量、再加上焊剂的造粒中使用的粘合剂等中含有的氧化物，合起来的含量。

Ti氧化物有助于改善焊道形状。在氧化物的含量是0.30～3.50％时以及Ti氧化物低于0.10％时，有时焊道形状变差。因此，将Ti氧化物的含量的下限值设为0.10％是必要的。为了能够通过将Ti氧化物作为电弧稳定剂使用，得到更加良好焊道形状，也可以使Ti氧化物的下限为0.15％、0.20％、0.25％、0.30％或0.40％。另一方面，在Ti氧化物的含量大于2.50％时，有时焊接金属的韧性降低。因此，使Ti氧化物的含量的上限值为2.50％是必要的。为了进一步改善焊接金属的韧性，也可以使Ti氧化物的上限为2.20％、1.80％、1.40％、0.80％、0.70％、0.60％、0.50％、0.40％、0.35％或0.30％。

(α相对于β的比：0.10～4.00)

本实施方式所涉及的药芯焊丝中，为了使焊接金属中的扩散性氢量低于1.0ml/100g，需要使α相对于β的比(即、α/β)为0.10～4.00。在α相对于β的比低于0.10时，不能使焊接金属中的扩散性氢量低于1.0ml/100g，所以使α/β的下限值为0.10。根据需要也可以使α/β的下限值为0.20、0.30、0.50或0.70。α相对于β的比大于4.00时，过量产生焊接烟尘和熔渣，所以焊接操作性显著降低。α相对于β的比的优选上限值为3.80、3.50、3.00、2.50、2.00或1.50。

(碳酸盐的含量的合计值：相对于药芯焊丝的总质量的质量％为0～3.50％)

(碳酸盐的种类：含有选自MgCO₃、Na₂CO₃、LiCO₃、CaCO₃、K₂CO₃、BaCO₃、FeCO₃和MnCO₃中的1种或2种以上)

(MgCO₃、Na₂CO₃、和LiCO₃的含量的合计：相对于药芯焊丝的总质量的质量％为0～3.00％)

本实施方式所涉及的药芯焊丝的焊剂不需要含有碳酸盐。因此，本实施方式所涉及的药芯焊丝中碳酸盐的含量的下限值为0％。但是碳酸盐会被电弧电离而产生CO₂气体。CO₂气体可以降低焊接环境中的氢气分压，降低焊接金属中的扩散性氢量。为了得到该效果，本实施方式所涉及的药芯焊丝的焊剂可以含有碳酸盐。碳酸盐的含量的合计值的优选下限值大于0.30％。为了进一步降低焊接金属中的扩散性氢量，可以使碳酸盐的含量的合计的下限为0.50％、0.75％或1.00％。

另一方面，在碳酸盐的含量的合计大于3.50％时，焊道容易下垂，焊接操作性恶化。为了抑制焊道下垂，可以使碳酸盐的含量的合计的上限为3.00％、2.50％、2.00％、1.50％、1.00％、0.50％或0.10％。

本实施方式所涉及的药芯焊丝的焊剂中含有的碳酸盐的种类含有选自MgCO₃、Na₂CO₃、LiCO₃、CaCO₃、K₂CO₃、BaCO₃、FeCO₃和MnCO₃中的1种或2种以上，但不局限于这些。只要碳酸盐的含量在上述的范围内，就不限定碳酸盐的种类和组成。

上述碳酸盐中含有的MgCO₃、Na₂CO₃和LiCO₃的含量的合计需要为0～3.00％。即使碳酸盐的合计含量为0～3.50％，在MgCO₃、Na₂CO₃、和LiCO₃的含量的合计大于3.00％时，焊道容易下垂，焊接操作性恶化。为了抑制焊道的下垂，可以使MgCO₃、Na₂CO₃和LiCO₃的含量的合计的上限为2.70％、2.50％或2.00％。另一方面，为了进一步降低焊接金属中的氢，可以使MgCO₃、Na₂CO₃、LiCO₃的含量的合计的下限大于0.30％，为0.50％、0.75％或1.00％。

(CaO：相对于药芯焊丝的总质量的质量％为0～0.20％)

本实施方式所涉及的药芯焊丝的焊剂中有时含有CaO。但是，本实施方式所涉及的药芯焊丝的焊剂中的CaO的含量需要为0.20％以下。CaO会变成含氢化合物CaOH，所以焊接金属的扩散性氢增加，会破坏焊接金属的耐低温裂纹性。CaO的含量的优选上限值为0.18％、0.10％、0.05％或0.01％。优选不含CaO，所以CaO的含量的下限值为0％。

(铁粉：相对于药芯焊丝的总质量的质量％为0％以上且低于10.0％)

如上所述，本实施方式所涉及的药芯焊丝的焊剂中也可以含有铁粉。铁粉是为了调整药芯焊丝中焊剂的填充率或提高焊接效率而根据需要含有的。但是，在铁粉的表层附着的氧会增加焊接金属的氧量，有时降低韧性。因此，本实施方式所涉及的药芯焊丝需要使铁粉的含量低于10.0％。铁粉的含量的优选上限值为8.0％、6.0％、4.0％、2.0％或1.0％。优选不含铁粉，所以本实施方式所涉及的药芯焊丝中铁粉的含量的下限值为0％。再者，铁粉是与上述的Fe氧化物不同的物质。铁粉主要由未被氧化的Fe构成，Fe氧化物是红铁矿、褐铁矿和磁铁矿等主要由氧化铁构成的。两者可以使用EPMA等公知的成分分析装置来识别。

本实施方式所涉及的焊剂可以含有上述成分以外的成分。例如、可以将用于控制后述的熔融金属的化学成分和Ceq的合金成分在焊剂中以不是氟化物、氧化物、或碳酸盐的状态(例如金属粉或合金粉的状态)含有。

接下来，对本实施方式所涉及的药芯焊丝的、除了(氟化物、除CaO以外的氧化物、Ti氧化物、CaO、碳酸盐和铁粉)以外的化学成分予以说明。以下的说明中，只要没有特殊说明，“％”就表示“相对于药芯焊丝的总质量的质量％”。以下说明的化学成分可以含在钢制外皮中，也可以如上述那样以金属粉或合金粉的形式含在焊剂中，也可以含在钢制外皮的外表面的镀层中。氟化物、除CaO以外的氧化物、Ti氧化物、CaO、和碳酸盐主要在焊接时中作为熔渣被排出焊接金属，以金属或合金的状态被含有的元素主要溶在焊接金属中。以下的说明中有时将“药芯焊丝的、除了(氟化物、除CaO以外的氧化物、CaO、碳酸盐和铁粉)以外的化学成分”简称作“药芯焊丝的化学成分”。

(C：0.003～0.030％)

上述那样，通过使本实施方式所涉及的药芯焊丝的化学成分的C含量为0.030％以下，能够减少焊接金属的C含量、抑制焊接金属的高温裂纹的发生。因此使丝中的C含量为0.030％以下。C含量的上限也可以为0.025％以下或0.022％以下。丝中的C含量，由于在制造外皮材料时制钢上的限制，难以低于0.003％，所以以此为下限。

(Si：0.10～1.50％)

Si是脱氧元素，具有降低焊接金属的氧量提高焊接金属的干净度，提高焊接金属的韧性的作用。为了得到该效果，使药芯焊丝的化学成分的Si含量为0.10％以上是必要的。根据需要、可以使Si含量的下限为0.15％、或0.20％。另一方面，在药芯焊丝的化学成分的Si含量大于1.50％时，有时Si会使焊接金属的韧性劣化。为了改善焊接金属的韧性，可以使药芯焊丝的化学成分的Si含量的上限设定为0.80％、0.70％、0.60％或0.50％。

(Mn：0.50～3.50％)

Mn，由于能够缩小焊接部的固液共存温度的宽度，所以具有抑制高温裂纹发生的效果。为了得到该效果，需要使药芯焊丝的化学成分的Mn含量为0.50％以上。可以将药芯焊丝的化学成分的Mn含量的下限设定为0.60％、0.70％、0.80％或0.90％。另一方面，在药芯焊丝的化学成分的Mn含量大于3.50％时，Mn引起的粒界脆化感应性增加，有焊接金属的韧性劣化之虞。为了改善焊接金属的韧性，而将Mn含量的上限限制为2.30％、2.10％、1.90％、1.70％或1.50％。

(Mg：0.10％以下)

本实施方式所涉及的药芯焊丝的Mg含量，其上限值为0.10％，越少越优选。本发明人发现，药芯焊丝中的Mg即使是微量，也增大焊接金属的扩散性氢量。

本发明人对得到上述的认识时进行的实验进行以下说明。将Mg含量不同的各种焊丝供给与制作图4时相同条件的焊接，以与制作图4时相同的方法求出焊接金属的扩散性氢量。图7示出了通过上述实验得到的、药芯焊丝的Mg含量和焊接金属的扩散性氢量之间的关系。由该图可知，药芯焊丝的Mg含量为0.10％以下时焊接金属的扩散性氢量降低到1.0ml/100g以下。基于该实验结果本发明人知道，本实施方式所涉及的药芯焊丝的化学成分的Mg含量为0.10％以下是必要的，优选为0.07％以下。再者，在TiO₂量少时，Mg引起的扩散性氢量的增大效果变得显著。

由于Mg不是必须成分，所以药芯焊丝的化学成分的Mg含量的下限值为0％。另一方面，Mg具有降低焊接金属中的氧、提高焊接金属的韧性的效果。因此，可以使药芯焊丝的化学成分的Mg含量为0.05％以上。

(P：0.020％以下)

P是杂质元素，能够提高高温裂纹感应性。因此，需要尽量降低P含量。本实施方式所涉及的药芯焊丝的化学成分的P含量为0.020％以下时，P对高温裂纹感应性的不良影响是允许的。本实施方式所涉及的药芯焊丝的化学成分的P含量的上限可以限制成0.015％、0.010％、0.008％或0.006％。

(S：0.020％以下)

S是杂质元素，会提高高温裂纹感应性。因此，需要尽量降低S含量。在本实施方式所涉及的药芯焊丝的化学成分的S含量在0.020％以下的情况，S对高温裂纹感应性的不良影响是允许的。本实施方式所涉及的药芯焊丝的化学成分的S含量的上限可以限制成0.015％、0.010％、0.008％或0.006％。

(Al：0.001～0.100％)

Al是脱氧元素，与Si同样，具有降低焊接金属中的氧量、提高焊接金属的干净度、提高焊接金属的韧性的效果。为了得到该效果，使本实施方式所涉及的药芯焊丝的化学成分的Al含量为0.001％以上。另一方面，在药芯焊丝的化学成分的Al含量大于0.100％时，Al形成氮化物和氧化物，使焊接金属的韧性劣化。为了改善焊接金属的韧性，可以使药芯焊丝的化学成分的Al含量的上限为0.090％、0.080％、0.070％或0.060％。

(Ni：0～0.50％)

Ni不是必须成分，所以药芯焊丝的化学成分的Ni含量的下限值为0％。另一方面，Ni具有提高韧性的效果，所以可以使药芯焊丝的化学成分的Ni含量为0.05％以上。但是，Ni会提高焊接金属的高温裂纹感应性，所以需要使药芯焊丝的化学成分的Ni含量为0.50％以下。药芯焊丝的化学成分的Ni含量的上限可以设为0.40％或0.20％。

(V：0～0.40％)

V不是必须成分，所以药芯焊丝的化学成分的V含量的下限值为0％。另一方面，V会提高焊接金属的淬透性，所以能够提高焊接金属的强度。为了得到该效果，可以使药芯焊丝的化学成分的V含量的下限值为0.01％。但是，在药芯焊丝的化学成分的V含量大于0.40％时，有时V会降低焊接金属的韧性。因此，将药芯焊丝的化学成分的V含量的上限值设为0.40％。根据需要，也可以将药芯焊丝的化学成分的V含量的上限值设为0.30％、0.20％、0.10％或0.04％。

(Cu：0～0.50％)

Cu不是必须成分，所以药芯焊丝的化学成分的Cu含量的下限值为0％。另一方面，Cu能够提高焊接金属的强度和韧性，所以为了得到该效果，药芯焊丝的化学成分的Cu含量可以为0.10％以上。Cu可以含在药芯焊丝的钢制外皮的表面的镀层中，也可以在焊剂中以单质或合金形式被含有。Cu镀层具有提高防锈性、通电性、和耐芯片磨耗性的效果。因此，药芯焊丝的化学成分的Cu含量是钢制外皮和焊剂中含有的Cu和丝表面的镀层中含有的Cu的合计量。但是，在药芯焊丝的化学成分的Cu含量大于0.50％时有时韧性降低。因此，使药芯焊丝的化学成分的Cu含量为0.50％以下。根据需要、药芯焊丝的化学成分的Cu含量的上限可以为0.40％、或0.30％。

(Cr：0～1.00％)

Cr不是必须成分，所以药芯焊丝的化学成分的Cr含量的下限值为0％。另一方面，Cr会提高焊接金属的淬透性，所以为了提高焊接金属的强度，可以使药芯焊丝的化学成分的Cr含量为0.10％以上。但是，在药芯焊丝的化学成分的Cr含量大于1.00％时，有时Cr使焊接金属的韧性降低。因此，药芯焊丝的化学成分的Cr含量的上限值为1.00％。根据需要、药芯焊丝的化学成分的Cr含量的上限值可以设为0.80％、0.60％或0.40％。

(Mo：0～1.00％)

Mo不是必须成分，所以药芯焊丝的化学成分的Mo含量的下限值为0％。另一方面，Mo能够提高焊接金属的淬透性，所以为了提高焊接金属的强度，可以使药芯焊丝的化学成分的Mo含量为0.05％以上。但是，在药芯焊丝的化学成分的Mo含量大于1.00％时，有时Mo会降低焊接金属的韧性，所以药芯焊丝的化学成分的Mo含量的上限值为1.00％。根据需要、药芯焊丝的化学成分的Mo含量的上限值可以设为0.70％、0.60％、0.40％或0.20％。

(Ti：0～0.300％)

Ti不是必须成分，所以药芯焊丝的化学成分的Ti含量的下限值为0％。另一方面，Ti与Al同样是脱氧元素，具有降低焊接金属中的氧量的效果。此外，Ti具有将焊接金属的固溶N固定，缓和固溶N对韧性的不良影响的效果。因此，药芯焊丝的化学成分的Ti含量也可以为0.010％以上。但是，在药芯焊丝的化学成分的Ti含量大于0.300％时，焊接金属中产生由粗大氧化物的形成造成的韧性劣化、或由于过度析出强化造成的韧性劣化这样的可能性变大。因此，药芯焊丝的化学成分的Ti含量的上限值为0.300％。根据需要、药芯焊丝的化学成分的Ti含量的上限值可以为0.100％、0.050％、0.030％或0.020％。

(Nb：0～0.100％)

Nb不是必须成分，所以药芯焊丝的化学成分的Nb含量的下限值为0％。另一方面，Nb具有通过固溶提高焊接金属的强度的效果。因此，药芯焊丝的化学成分的Nb含量可以为0.010％以上。但是，在药芯焊丝的化学成分的Nb含量大于0.100％时，Nb在焊接金属中形成粗大析出物，使焊接金属的韧性劣化。因此，药芯焊丝的化学成分的Nb含量的上限值为0.100％。根据需要、药芯焊丝的化学成分的Nb含量的上限值也可以为0.080％、0.050％、0.030％或0.020％。

(B：0～0.0100％)

B不是必须成分，因此药芯焊丝的化学成分的B含量的下限值为0％。另一方面，焊接金属中含有的适当量B，与固溶N结合而形成BN，由此减轻固溶N对韧性造成不良影响。此外B具有提高焊接金属的淬透性、促进焊接金属的强度提高的效果。因此，药芯焊丝的化学成分的B含量可以为0.0010％以上。但是，在药芯焊丝的化学成分的B含量大于0.0100％时，焊接金属中的B含量过剩，形成粗大BN和Fe₂₃(C、B)₆等B化合物，焊接金属的韧性反而劣化。因此，药芯焊丝的化学成分的B含量的上限值为0.0100％。根据需要、药芯焊丝的化学成分的B含量的上限值可以为0.0080％、0.0060％、0.0040％或0.0020％。

(Bi：0～0.0100％)

Bi不是必须成分，所以药芯焊丝的化学成分的Bi含量的下限值为0％。另一方面，Bi是改善熔渣剥离性的元素。因此药芯焊丝的化学成分的Bi含量可以为0.0010％以上。在药芯焊丝的化学成分的Bi含量大于0.0100％时焊接金属容易发生凝固裂纹，所以药芯焊丝的化学成分的Bi含量的上限值为0.0100％。药芯焊丝的化学成分的Bi含量的上限值优选为0.0080％。

(Ca：0～0.50％)

(REM：0～0.0100％)

Ca和REM不是必须成分，所以药芯焊丝的化学成分的Ca含量和REM含量的下限值为0％。另一方面，Ca和REM均会改变焊接金属中的硫化物的结构，此外，使硫化物和氧化物的尺寸微细化，通过这样具有提高焊接金属的延展性和韧性的作用。因此，可以使药芯焊丝的化学成分的Ca含量为0.002％以上，可以使药芯焊丝的化学成分的REM含量为0.0002％以上。另一方面，在药芯焊丝的化学成分的Ca含量和REM含量过剩时，会使硫化物和氧化物粗大化、焊接金属的延展性和韧性劣化。因此，药芯焊丝的化学成分的Ca含量的上限值设为0.50％，优选上限值为0.40％或0.30％。药芯焊丝的化学成分的REM含量的上限值设为0.0100％，优选上限值为0.0080％或0.0050％。

以上说明的是关于对本实施方式所涉及的药芯焊丝的化学成分中含有的各元素的含量进行限定的理由，其它余量成分是Fe和杂质。作为Fe成分，包括钢制外皮的Fe、焊剂中含有的合金粉中的Fe等。杂质是指在钢制外皮、和焊剂中的合金粉等中混入的成分，在不对本实施方式所涉及的药芯焊丝产生不良影响的范围是允许的。

(Ceq：0.10～0.44％)

本实施方式所涉及的药芯焊丝的化学成分需要将Ceq控制在0.10～0.44％。Ceq是由以下式算出的、表示淬透性的指标(碳当量)。

Ceq＝[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14

上述式中、括号内的元素符号是药芯焊丝的、除了(氟化物、除CaO以外的氧化物、CaO、碳酸盐和铁粉)以外的化学成分中含有的各元素符号所对应的元素相对于药芯焊丝的总质量的质量％含量。药芯焊丝的化学成分不含的元素的含量视为0％。即、由本实施方式的药芯焊丝的化学成分算出的Ceq(药芯焊丝的Ceq)是不考虑以氟化物、除CaO以外的氧化物、CaO或碳酸盐的状态在药芯焊丝中含有的元素的含量而算出的。以氟化物、除CaO以外的氧化物、CaO或碳酸盐的状态在药芯焊丝中含有的元素，在焊接时作为熔渣被排出焊接金属，所以对焊接金属的淬透性没有影响。

药芯焊丝的Ceq对焊接金属的淬透性有影响。Ceq高时，由于焊接金属固化，所以焊接金属的抗拉强度提高，另一方面，焊接金属的韧性和耐高温裂纹性降低。本实施方式所涉及的药芯焊丝，为了使Ceq为0.10～0.44％，需要控制除了(氟化物、除CaO以外的氧化物、CaO、碳酸盐和铁粉)以外的化学成分。在Ceq低于0.10％时焊接金属的抗拉强度不足。为了提高焊接金属的强度，可以使Ceq的下限值为0.15％、0.20％或0.25％。另一方面，在Ceq大于0.44％时焊接金属的韧性和耐高温裂纹性不足。为了防止韧性和低温裂纹性的劣化，可以使Ceq的上限值为0.42％、0.38％、0.36％、0.32％或0.30％。

进而本发明人发现，本实施方式所涉及的药芯焊丝的化学成分满足以下式是优选的。

([Mg]+10×[Al])≤0.45

[Mg]和[Al]分别是药芯焊丝的除(氟化物、除CaO以外的氧化物和碳酸盐)以外的化学成分中含有的Mg和Al相对于药芯焊丝的总质量的含量以质量％为单位表示的含量。本发明人发现，药芯焊丝的化学成分中含有的Mg和Al的量与焊接金属中的扩散性氢量之间有关联，尤其是在焊接环境是高温多湿的情况，对“[Mg]+10×[Al]”的控制有助于降低焊接金属的扩散性氢量。进而本发明人通过对由Mg含量和Al含量不同的各种药芯焊丝得到的焊接金属的扩散性氢量进行多元回归分析，发现“[Mg]+10×[Al]”和扩散性氢量之间具有图8所示的良好线形关系。

本发明人对得到上述认识的实验进行以下说明。将上述的“[Mg]+10×[Al]”不同的各种焊丝供给以下条件的焊接，以与制作图4时相同的方法测定由该焊接得到的焊接金属的扩散性氢量。

焊接气体种类：100％CO₂

焊接电流：270A

焊接环境的温度：35℃

焊接环境的湿度：80％

图8示出了由上述实验得到的、“[Mg]+10×[Al]”和焊接金属的扩散性氢量之间的关系。由该图可知，在“[Mg]+10×[Al]”为0.45％以下时，即使焊接环境为高温多湿环境，扩散性氢量也进而降低。基于该实验结果，本发明人发现，优选将本实施方式所涉及的丝的化学成分控制成“[Mg]+10×[Al]”为0.45％以下，更优选为0.40％以下、0.38％以下或0.35％以下。在高温多湿环境下进行焊接时，容易提高焊接金属的扩散性氢量，所以该特征发挥显著改善高温多湿环境下的焊接性的效果。但是，即使“[Mg]+10×[Al]”大于0.45％，只要Mg含量和Al含量在上述的数值范围内，就不破坏本实施方式所涉及的药芯焊丝的特性。

接下来对本实施方式所涉及的药芯焊丝的形状予以说明。

通常、药芯焊丝可以分类成以下中的任一种：图9A所示那样的、钢制外皮的接缝被焊接从而具有没有条状缝隙的形状(无缝形状)的丝、和图9B和图9C所示那样的、钢制外皮的接缝没有被焊接所以具有含有条状缝隙1的形状的丝。本实施方式所涉及的药芯焊丝可以采用任一种形状。但是，为了抑制焊接金属发生低温裂纹，优选钢制外皮上没有条状缝隙。

焊接时侵入焊接部的氢，扩散到焊接金属和被焊接材中，聚集在应力集中部，成为产生低温裂纹的原因。氢的供给源是各种各样的，但在焊接部的干净性、和气体保护的条件被严格管理的状态下进行焊接时，丝中含有的水分(H₂O)成为主要的氢供给源，该水分的量对焊接接头的扩散性氢产生强烈影响。

因此优选通过除去钢制外皮的接缝，抑制在从丝制造后到丝使用期间大气中的水分穿过钢制外皮侵入焊剂中。

在钢制外皮具有接缝、并且从丝制造到丝使用的期间较长的情况，为了防止水分等氢供给源侵入药芯焊丝内，优选采用以下氢源侵入防止对策：在能够将药芯焊丝全体真空包装、使药芯焊丝保持干燥状态的容器内保存，或用打蜡等的方法将药芯焊丝的钢制外皮的缝隙填埋，等等。

本实施方式所涉及的药芯焊丝的直径，没有特殊限定，是例如

通常药芯焊丝的直径为

本实施方式所涉及的药芯焊丝的填充率只要是满足上述的条件，就没有特殊限定。但是，填充率的下限值优选为10％或12％。此外，填充率的上限值优选为20％或17％。

本实施方式所涉及的药芯焊丝还可以具有涂布在丝表面上的润滑剂。涂布在丝表面的润滑油具有提高焊接时的丝的送给性的效果。作为焊丝用的润滑剂，可以使用各种种类的，但是为了抑制焊接金属的低温裂纹，优选使用不含氢的全氟聚醚油(PFPE)。此外，如上所述，本实施方式所涉及的药芯焊丝还可以具有在丝表面形成的镀层。在这种情况，润滑剂被涂布在镀层表面。

本实施方式所涉及的药芯焊丝中含有的氢量，没有特殊限定。这是由于，药芯焊丝中的氢量从制造开始到使用的期间是变动的。但是，在刚刚制造结束后的阶段，相对于药芯焊丝的总质量优选为12ppm以下。药芯焊丝中的氢量，在药芯焊丝的保管期间有可能由于水分侵入药芯焊丝内而增大。因此，在从丝制造到丝使用的期间长的情况，优选采用上述手段防止水分侵入。

接下来，对本实施方式所涉及的药芯焊丝的制造方法予以说明。本实施方式所涉及的药芯焊丝可以采用通常的药芯焊丝的制造方法来制造。下面对制造方法的一例予以说明。

具有无缝形状的药芯焊丝的制造方法具有以下工序：调制焊剂的工序，将钢带一边沿着长度方向输送，一边使用成型辊进行成型，得到U字型的开放管的工序，通过开放管的开口部向开放管内供给焊剂的工序，将开放管的端部对接焊接而得到无缝管的工序，将无缝管拉丝成具有规定线径的药芯焊丝的工序，在拉丝工序的中途或结束后将药芯焊丝退火的工序。焊剂可以以使药芯焊丝的氟化物量、化学成分、除CaO以外的氧化物量、CaO量、和碳酸盐量等在上述规定范围内的方式调制。再者，需要注意的是，作为钢制外皮材料的钢带的宽度和厚度、以及由焊剂的填充量等决定的焊剂的填充率会影响药芯焊丝的氟化物量、除CaO以外的氧化物量、CaO量、碳酸盐量、和化学成分等。对接焊接通过电阻焊、激光焊接或TIG焊接等进行。此外，在拉丝工序中途或拉丝工序结束后，为了除去药芯焊丝中的水分将药芯焊丝退火。在药芯焊丝的氢含量为12ppm以下的情况，需要使退火温度为650～900℃，退火时间为4小时以上。

具有条状缝隙的药芯焊丝的制造方法，不进行将开放管的端部对接焊接而得到无缝管的工序，取而代之的是，具有将开放管成型，将开放管的端部对接，得到具有条状缝隙的管的工序，除了这一点以外，与制造具有无缝形状的药芯焊丝的方法相同。具有条状缝隙的药芯焊丝的制造方法还可以具有将对接的开放管的端部铆接的工序。具有条状缝隙的药芯焊丝的制造方法中将具有条状缝隙的管拉伸。

图9A～图9C是丝的截面的照片。具体说明如下：图9A是将边缘面对接焊接而制作的丝的截面的照片，图9B是将边缘面对接而制作的丝的截面的照片，图9C是将边缘面铆接而制作的丝的截面的照片。图9A的截面中，如果将截面研磨、蚀刻，能够观察到焊接痕迹，但在没有被研磨和蚀刻的情况下看不到焊接痕迹。因此有时将边缘面对接、焊接而制作的没有条状缝隙的丝称作无缝丝。例如、在日本焊接学会编著“新版溶接·接合技術入門”(2008年)产报出版，第111页中将对接接缝被焊接的、没有条状缝隙的药芯焊丝记载为无缝型丝。

如图9B所示那样，在将边缘面对接之后，或如图9C所示那样将边缘面铆接之后，如果打蜡，也得到无条状缝隙的丝。此外，图9B和图9C中不打蜡的原样的丝被称作具有条状缝隙的丝。

以上说明的本实施方式的药芯焊丝能够用于各种钢材的焊接，尤其是，适合用于HB450～HB600级的耐磨钢和高合金的铸钢等的气体保护电弧焊。通过使用本实施方式的药芯焊丝进行焊接，能够得到扩散性氢量为1.0ml/100g以下的焊接金属，抑制焊接金属的低温裂纹的发生。即使是在将低温裂纹感应性高的高碳钢材电弧焊接的情况，本实施方式所涉及的药芯焊丝也能够在没有预热或在低预热温度的情况下防止低温裂纹。

这里，本实施方式中扩散性氢量是依照JIS Z 3118：2007“钢焊接部的氢量测定方法”中的方法测定的扩散性氢量。此外，钢材的Pcm(％)是指通过下述式计算的值。

Pcm＝(C)+(Si)/30+(Mn)/20+(Cu)/20+(Ni)/60+(Cr)/20+(Mo)/15+(V)/10+5×(B)

再者，上述式中含有的、括号内的各元素表示钢材中含有的各元素的含量(质量％)。钢材中不含的元素的含量视为0质量％。

接下来，对本实施方式所涉及的焊接接头的制造方法予以说明。

(焊接接头的制造方法：使用本实施方式所涉及的药芯焊丝)

本实施方式所涉及的焊接接头的制造方法具有使用上述的本实施方式所涉及的药芯焊丝将钢材进行气体保护电弧焊的工序。本实施方式所涉及的焊接接头的制造方法中、对钢材(被焊接材)的种类没有特殊限定。本实施方式所涉及的焊接接头的制造方法，使用了能够抑制低温裂纹的本实施方式所涉及的焊丝，所以能够在省略预热或在降低预热温度的情况下抑制低温裂纹的发生。此外，本实施方式所涉及的焊接接头的制造方法，使用了C含量低的本实施方式所涉及的焊丝，所以能够防止高温裂纹的发生。本实施方式所涉及的焊接接头的制造方法使用Ceq和氧量被很好地控制的本实施方式所涉及的焊丝，所以能够得到具有良好机械特性的焊接金属。

但是，在以HB450～HB600级的耐磨钢和高合金的铸钢等高碳钢板作为被焊接材的情况，本实施方式所涉及的焊接接头能够比现有技术发挥特别优势，HB450～HB600级的耐磨钢和高合金的铸钢等高碳钢板在使用通常的药芯焊丝时难以很好地进行焊接。高碳钢板是指，例如C含量为0.20～0.55％的钢板。此外，在以使用通常的药芯焊丝时特别难以很好地进行焊接的、CEN为0.20～0.85％、板厚为12mm～100mm的高碳钢板作为被焊接材的情况，本实施方式所涉及的焊接接头能够更加发挥相对于现有技术的优势。CEN是使用以下式算出的、用于推定预热温度的指数。

CEN＝[C]+(0.75+0.25×TANH(20×([C]-0.12)))×([Si]/24+[Mn]/6+[Cu]/15+[Ni]/20+([Cr]+[Mo]+[Nb]+[V])/5+5×[B])

上式中、带[]的元素符号表示钢材中含有的各元素符号所对应的元素的含量(质量％)。不含有的元素的含量视为0。用于计算CEN的上式是在日本焊接选书10.“鉄鋼材料の溶接”产报出版(1999)第163页中记载的式子。

这样的高碳钢板在土木·建筑操作用的机械等中被广泛用于需要耐磨耗性的位置。本实施方式所涉及的焊接接头的制造方法优选的高碳钢板的化学组成是，例如含有C：0.20～0.55％、Si：0.10～0.55％、Mn：0.2～2.0％、Al：0.01～0.10％、P：0.02％以下、S：0.015％以下、Cu：0～0.5％、Cr：0.1～1.2％、Mo：0～0.6％、Nb：0～0.05％、B：0～0.0050％，余量含有铁和杂质。

本实施方式所涉及的焊接接头的制造方法，对焊接条件没有特殊限定，可以按照被焊接材的种类和形状、以及焊接环境等进行适当选择。

本实施方式所涉及的焊接接头的制造方法的优选例子具有以下工序：以上述的高碳钢板作为母料，将2枚该母料以之间形成坡口的方式设置在焊接位置的工序，以及使用本实施方式所涉及的药芯焊丝进行气体保护电弧焊，在母料间生成焊接金属的工序。本实施方式所涉及的焊接接头的制造方法中，对于为了防止焊接接头的低温裂纹而进行预热的条件，没有特殊限定，但为了提高操作性，优选在焊接后不进行预热。例如、在对板厚为12～100mm、以质量％计算C含量为0.20～0.55％、CEN为0.20～0.70％的钢板、或板厚为12～20mm、以质量％计算C含量为0.20～0.55％以下、CEN为大于0.70％且是0.85％以下的钢板按照本实施方式所涉及的焊接接头的制造方法进行气体保护电弧焊的情况，在钢板的温度低于10℃时以使钢板温度为10℃以上的方式进行预热较好，在钢板的温度为10℃以上时则不需要预热。例如、在对板厚大于20mm且为50mm以下、以质量％计算C含量为0.20～0.55％、CEN为大于0.70％且是0.85％以下的钢板按照本实施方式所涉及的焊接接头的制造方法进行气体保护电弧焊的情况，以使钢板的温度为100℃以上的方式预热较好。本实施方式所涉及的焊接接头的制造方法，使用了能够充分提高焊接金属的耐低温裂纹性的药芯焊丝，所以即使是在以HB450～HB600级的耐磨钢和高合金的铸钢等作为被焊接材的情况，也能够通过省略预热或降低预热温度而进一步提高焊接操作性。

对气体保护电弧焊的方法没有特殊限定，可以采用通常使用的方法。对保护气体的种类没有特殊限定。本实施方式所涉及的焊接接头的制造方法，不论保护气体的种类如何，都可以发挥优异的焊接操作性，得到具有高强度和高韧性的焊接接头。但是，优选通常较多使用的100Vol％的碳酸气体、和由Ar气和3～30Vol％CO₂形成的混合气体等是本实施方式所涉及的焊接接头的制造方法的保护气体。此外，使用本实施方式所涉及的药芯焊丝焊接时的保护气体也可以含有5Vol％以下的O₂气体。由于这些气体廉价，所以使用这些气体进行焊接对产业利用有利。通常、这些气体在与含有Ti氧化物的药芯焊丝组合使用时，会产生大量溶滴而使焊接操作性恶化。但是，本实施方式所涉及的焊接接头的制造方法，由于使用了能够充分抑制溶滴量的本实施方式所涉及的药芯焊丝，所以即使是以这些气体作为保护气体的情况，也能够发挥良好的焊接操作性。此外，对于电流、电压等的焊接条件，在通常使用的条件下即可。

接下来，对本实施方式所涉及的焊接接头予以说明。

本实施方式所涉及的焊接接头可以通过上述的本实施方式所涉及的焊接方法得到。本实施方式所涉及的焊接接头是使用Ceq、氧量、和熔渣形成剂的量被很好地控制的本实施方式所涉及的焊丝而制造的，所以具有高强度和高韧性，扩散性氢量1.0ml/100g以下，并且具有良好焊道形状的熔敷金属。扩散性氢量是依照JIS Z 3118(钢焊接部的氢量测定方法，2007年)中规定的气相色谱法测定的。

本实施方式所涉及的焊接接头的熔敷金属(主要是由本实施方式所涉及的药芯焊丝熔融和凝固而形成的金属)的抗拉强度约为490MPa以上。此外，为了防止高温裂纹，优选使熔融金属的抗拉强度为1180MPa以下。对本实施方式所涉及的焊接接头的母料没有特殊限定。

制造的焊接接头的形状可以根据用途来决定，没有特殊限定。可以采用通常的对接接头、角接头、T型接头等形成坡口的焊接接头。因此，焊接的钢板的形状，只要至少形成焊接接头的部分是板状即可，可以不是全体都是板，例如、可以含有型钢等。此外，不限于由分开的钢板构成，可以是将1枚钢板成型成管状等规定形状的对接焊接接头。

本发明的另一方式所涉及的药芯焊丝具有钢制外皮和填充在所述钢制外皮的内部的焊剂，使用所述药芯焊丝、在JIS Z 3118中规定的条件下通过直流气体保护电弧焊得到的焊接金属的扩散性氢量为1.0ml/100g以下，使用所述药芯焊丝，在电流值为270A、电压值为29～32V、焊接速度为30cm/min、保护气体种类为CO₂100％气体、且保护气体流量为25L/min的条件下进行直流气体保护电弧焊时产生的直径为1.0mm以上的溶滴的单位焊接时间的重量为5.0g/min以下。本发明的另一方式所涉及的药芯焊丝具有钢制外皮和填充在所述钢制外皮的内部的焊剂，所述药芯焊丝中相对于所述总质量的质量％，Ti氧化物的含量相对于总质量的质量％为0.10～2.50％，Ni为0～0.5％，使用所述药芯焊丝、在JIS Z3118规定的条件下进行直流气体保护电弧焊而得到的焊接金属的扩散性氢量为1.0ml/100g以下，使用所述药芯焊丝、在丝极性为正、电流值为270A、电压值为29～32V、焊接速度为30cm/min、保护气体种类100％为CO₂气体、且保护气体流量为25L/min的条件下进行直流气体保护电弧焊时产生的直径为1.0mm以上的溶滴的单位焊接时间的重量为5.0g/min以下。丝的极性对于焊接金属的扩散性氢量和溶滴产生量产生的影响是可以忽视的程度，很小，所以如论是正还是负都可以，但优选是正。例如、在丝侧为正、姿势向下、电流值为280A、电压值为30V、焊接速度为30cm/min、保护气体种类为100％CO₂气体、且保护气体流量为25L/min的条件下使用本实施方式所涉及的药芯焊丝进行直流气体保护电弧焊的情况，能够使焊接金属的扩散性氢量切实为1.0ml/100g以下。本实施方式所涉及的药芯焊丝能够得到耐低温裂纹性优异的焊接部，能够大幅降低焊接中的溶滴产生量。尤其是，在将本实施方式所涉及的药芯焊丝用于HB450～HB600级的耐磨钢和高合金的铸钢等的高碳钢的情况，能够省略用于防止低温裂纹的预热操作或降低预热操作时的预热温度，且在保护气体100％为CO₂气体的情况也能够抑制溶滴的产生量。

实施例

接下来，对本发明的实施例予以说明，实施例中的条件，是为了确认本发明的实施可能性和效果而采用的一条件例，本发明不限于这一条件例。本发明在不超出本发明的宗旨的情况下，只要能够实现本发明的目的即可，可以采用各种条件。

使用表1所示成分(余量Fe和杂质)的钢板1～6作为被焊接材(母料)。此外，焊接时使衬垫金属和母料为相同钢板。

[表1]

将钢带一边沿着长度方向输送，一边通过成型辊成型为开放管，在该成型的中途从开放管的开口部供给焊剂，将开口部的相对的边缘面对接，将条状缝隙焊接，由此制成没有条状缝隙的管，在造管后的丝的拉丝操作的中途实施退火，最终制作出丝径为

的药芯焊丝。此外，一部分形成条状缝隙未被焊接的、有条状缝隙的管，并将其拉丝，由此制作丝径

的药芯焊丝。表2A～表3B示出了制作的药芯焊丝的焊剂成分的组成，表4和表5示出了金属成分的组成。其中丝全体的余量是Fe和杂质。表中记载有“有缝隙”的药芯焊丝是钢制外皮含有条状缝隙的药芯焊丝。表中记载有“PTFE涂布”的药芯焊丝是在钢制外皮上涂布全氟聚醚油的药芯焊丝。

[表2A]

表2B

表3A

表3B

表4

表5

使用该药芯焊丝，将所述的母料以根部间隙16mm、坡口角度20°进行对接，使用母料作为衬垫金属，在没有特殊说明的情况下不进行预热，就实施焊接。这里，Ti氧化物、Si氧化物、Zr氧化物、Mg氧化物和Al氧化物分别使用TiO₂、SiO₂、ZrO₂、MgO和Al₂O₃。

在夏比冲击试验、低温裂纹试验、高温裂纹试验、扩散性氢量测定、和焊接操作性评价中使用的试样的焊接条件如表6和表7所示。表6和表7中没有显示的焊接条件如下。

电流：280A

电压：30V

焊接速度：30cm/min

进热：16.8kj/cm

姿势：向下

道次间温度：150℃以下

气体流量：25L/min

极性：丝+(正)

电流：直流

夏比吸收能，是通过以JIS Z 3111(2005年)为标准从由上述焊接得到的焊接金属取4号夏比试验片(2mmV型豁口)，在-40℃下进行夏比冲击试验而测定。将能够制作出-40℃下的夏比吸收能为27J以上的焊接金属的药芯焊丝视为韧性合格。

低温裂纹试验依照JIS Z 3158(y型焊接裂纹试验方法1993年)，在表8和9所述的气氛中除去一部分以外不进行预热就实施。将能够制作出表面和截面没有裂纹的焊接接头的药芯焊丝视为耐低温裂纹性合格。

高温裂纹试验进行如下：依照JIS Z 3155(C型钻模束缚及对接焊接裂纹试验方法，1993年)，在表8和9所述的气氛中在钢板温度10℃～100℃下实施试验，冷却后、将焊接部弯折，在长度方向上断裂，调查其裂纹面有无裂纹。将能够制作出没有发生裂纹的焊接接头的药芯焊丝视为耐高温裂纹性合格

扩散性氢量测定试验依照JIS Z 3118(钢焊接部的氢量测定方法，2007年)中规定的气相色谱法实施。将能够制作扩散性氢量为1.0ml/100g以下的焊接金属的药芯焊丝视为扩散性氢量合格。

焊接溶滴量评价、和焊接操作性评价中使用的试样的焊接条件如下。丝径：1.2mm

焊接气体种：100％CO₂气体(实施例29和30的焊接气体种类Ar+20％CO₂气体)

焊接气体流量：25L/min

焊接电流：270A

焊接电压：29～32V

焊接速度：30cm/min

焊接姿势：向下

焊接时间：60秒

在上述的条件下在铜制溶滴捕集箱的内部实施焊接，由此捕集焊接中产生的溶滴，测定捕集的溶滴中直径为1.0mm以上的溶滴的总重量(1.0mm以上的溶滴量)。将平均每分钟的1.0mm以上的溶滴量为2.5g/min以下的药芯焊丝视为溶滴特性合格。此外，将在上述焊接时产生显著量的烟尘或熔渣的药芯焊丝评价为焊接操作性不良。将烟尘和熔渣这两的产生量少的药芯焊丝评价为焊接操作性良好。

表6

表7

表8和表9中示出了-40℃下的夏比吸收能试验的结果、低温裂纹试验的结果、高温裂纹试验的结果、扩散性氢量的测定结果、焊接溶滴量的测定结果和焊接操作性的评价结果。

表8

表9

如表8和表9所示那样，实施例1～31的韧性、耐低温裂纹性、耐高温裂纹性、扩散性氢量的低程度、焊接溶滴量、焊接操作性均为优异，是合格。进而，实施例1～30在不进行预热的情况下能够形成具有优异的焊接操作性和优异特性的熔敷金属。另一方面，比较例101～129不满足本发明规定的要件，所以韧性、耐低温裂纹性和焊接操作性中的至少一个以上为不合格。

产业可利用性

本发明所涉及的药芯焊丝能够得到具有高强度和高韧性、耐低温裂纹性优异、以及具有良好的焊道形状的焊接部，能够大幅降低焊接中的溶滴产生量。本发明所涉及的焊接方法能够省略用于防止焊接金属的低温裂纹的预热操作或能够降低预热操作时的预热温度，能够防止焊接金属的高温裂纹，大幅降低溶滴产生量。本发明所涉及的焊接接头高强度并且高韧性、具有良好焊道形状的焊接部。尤其是，在对HB450～HB600级的耐磨钢和高合金的铸钢等的高碳钢采用本发明所涉及的药芯焊丝、和本发明所涉及的焊接接头的制造方法的情况，能够省略用于防止低温裂纹的预热操作或降低预热操作时的预热温度，且防止高温裂纹，进而，即使在保护气体100％为CO₂气体时也能够抑制溶滴的产生量，显著提高焊接施工效率，在产业界中价值非常高。

符号说明

1 缝隙

Claims

1.一种药芯焊丝，其特征在于，具有钢制外皮和填充在所述钢制外皮中的焊剂，所述焊剂含有氟化物、氧化物和碳酸盐，

所述氟化物是选自CaF₂、MgF₂、Na₃AlF₆、LiF、NaF、K₂ZrF₆、BaF₂和K₂SiF₆中的1种或2种以上，所述氟化物的F换算值的合计值α相对于所述药芯焊丝的总质量为0.21％以上，

所述氧化物含有选自Fe氧化物、Ba氧化物、Na氧化物、Ti氧化物、Si氧化物、Zr氧化物、Mg氧化物、Al氧化物、Mn氧化物和K氧化物中的1种或2种以上，除CaO以外的所述氧化物的含量的合计值β相对于所述药芯焊丝的总质量以质量％计算为0.30～3.50％，

所述碳酸盐的含量的合计值相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0～3.50％，所述碳酸盐含有选自MgCO₃、Na₂CO₃、LiCO₃、CaCO₃、K₂CO₃、BaCO₃、FeCO₃和MnCO₃中的1种或2种以上，

所述焊剂中的所述CaO的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0～0.20％，

所述焊剂中的铁粉的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0％以上且低于10.0％，

使用式1计算出的Y值为5.0％以下，

所述CaF₂的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为低于0.50％，

所述Ti氧化物的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0.10～2.50％，

所述α相对于所述β之比为0.10～4.00，

所述MgCO₃、所述Na₂CO₃和所述LiCO₃的含量的合计值相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0～3.00％，

作为除所述氟化物、所述氧化物、所述CaO、所述碳酸盐和所述铁粉以外的化学成分，相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算含有：

C：0.003～0.030％、

Si：0.10～1.50％、

Mn：0.50～3.50％、

Mg：0.10％以下、

P：0.020％以下、

S：0.020％以下、

Al：0.001～0.100％、

Cu：0～0.50％、

Ni：0～0.50％、

Cr：0～1.00％、

Mo：0～1.00％、

Nb：0～0.100％、

V：0～0.40％、

Ti：0～0.300％、

B：0～0.0100％、

Bi：0～0.0100％、

Ca：0～0.50％、和

REM：0～0.0100％，

余量由铁和杂质构成，

使用下述式2计算出的Ceq为0.10～0.44％，Y＝[NaF]+[MgF₂]+[Na₃AlF₆]+1.50×([K₂SiF₆]+[K₂ZrF₆]+[LiF]+[BaF₂])+3.50×([CaF₂]) 式1

Ceq＝[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 式2

2.如权利要求1所述的药芯焊丝，其特征在于，作为除所述氟化物、所述氧化物、所述CaO、所述碳酸盐和所述铁粉以外的化学成分，以质量％计算、相对于所述药芯焊丝的所述总质量含有0.07％以下的Mg。

3.如权利要求1或2所述的药芯焊丝，其特征在于，除所述氟化物、所述氧化物、所述CaO、所述碳酸盐和所述铁粉以外的化学成分满足式3，

([Mg]+10×[Al])≤0.45 式3

4.如权利要求1或2所述的药芯焊丝，其特征在于，所述碳酸盐的含量的合计为大于0.30％且3.50％以下，所述MgCO₃、所述Na₂CO₃和所述LiCO₃中的1种或2种以上的含量的合计为大于0.30％且3.00％以下。

5.如权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，所述碳酸盐的含量的合计为大于0.30％且3.50％以下，所述MgCO₃、所述Na₂CO₃和所述LiCO₃中的1种或2种以上的含量的合计为大于0.30％且3.00％以下。

6.如权利要求1、2、5的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，所述氟化物的含量的合计量以F换算值计算为0.50％以上。

7.如权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，所述氟化物的含量的合计量以F换算值计算为0.50％以上。

8.如权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，所述氟化物的含量的合计量以F换算值计算为0.50％以上。

9.如权利要求1、2、5、7、8的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，所述Y值为4.0％以下。

10.如权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，所述Y值为4.0％以下。

11.如权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，所述Y值为4.0％以下。

12.如权利要求6所述的药芯焊丝，其特征在于，所述Y值为4.0％以下。

13.如权利要求1、2、5、7、8、10～12的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，所述Ti氧化物的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0.10～1.80％。

14.如权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，所述Ti氧化物的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0.10～1.80％。

15.如权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，所述Ti氧化物的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0.10～1.80％。

16.如权利要求6所述的药芯焊丝，其特征在于，所述Ti氧化物的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0.10～1.80％。

17.如权利要求9所述的药芯焊丝，其特征在于，所述Ti氧化物的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0.10～1.80％。

18.如权利要求1、2、5、7、8、10～12、14～17的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，所述CaF₂的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0.20％以下。

19.如权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，所述CaF₂的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0.20％以下。

20.如权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，所述CaF₂的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0.20％以下。

21.如权利要求6所述的药芯焊丝，其特征在于，所述CaF₂的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0.20％以下。

22.如权利要求9所述的药芯焊丝，其特征在于，所述CaF₂的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0.20％以下。

23.如权利要求13所述的药芯焊丝，其特征在于，所述CaF₂的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计算为0.20％以下。

24.如权利要求1、2、5、7、8、10～12、14～17、19～23的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，所述α相对于所述β之比为0.50～2.50。

25.如权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，所述α相对于所述β之比为0.50～2.50。

26.如权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，所述α相对于所述β之比为0.50～2.50。

27.如权利要求6所述的药芯焊丝，其特征在于，所述α相对于所述β之比为0.50～2.50。

28.如权利要求9所述的药芯焊丝，其特征在于，所述α相对于所述β之比为0.50～2.50。

29.如权利要求13所述的药芯焊丝，其特征在于，所述α相对于所述β之比为0.50～2.50。

30.如权利要求18所述的药芯焊丝，其特征在于，所述α相对于所述β之比为0.50～2.50。

31.如权利要求1、2、5、7、8、10～12、14～17、19～23、25～30的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，Na₃AlF₆和NaF相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量是所述氟化物相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量的50％以上。

32.如权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，Na₃AlF₆和NaF相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量是所述氟化物相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量的50％以上。

33.如权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，Na₃AlF₆和NaF相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量是所述氟化物相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量的50％以上。

34.如权利要求6所述的药芯焊丝，其特征在于，Na₃AlF₆和NaF相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量是所述氟化物相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量的50％以上。

35.如权利要求9所述的药芯焊丝，其特征在于，Na₃AlF₆和NaF相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量是所述氟化物相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量的50％以上。

36.如权利要求13所述的药芯焊丝，其特征在于，Na₃AlF₆和NaF相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量是所述氟化物相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量的50％以上。

37.如权利要求18所述的药芯焊丝，其特征在于，Na₃AlF₆和NaF相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量是所述氟化物相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量的50％以上。

38.如权利要求24所述的药芯焊丝，其特征在于，Na₃AlF₆和NaF相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量是所述氟化物相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％为单位的合计含量的50％以上。

39.如权利要求1、2、5、7、8、10～12、14～17、19～23、25～30、32～38的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮是无缝形状。

40.如权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮是无缝形状。

41.如权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮是无缝形状。

42.如权利要求6所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮是无缝形状。

43.如权利要求9所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮是无缝形状。

44.如权利要求13所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮是无缝形状。

45.如权利要求18所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮是无缝形状。

46.如权利要求24所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮是无缝形状。

47.如权利要求31所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮是无缝形状。

48.如权利要求1、2、5、7、8、10～12、14～17、19～23、25～30、32～38的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮具有条状缝隙。

49.如权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮具有条状缝隙。

50.如权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮具有条状缝隙。

51.如权利要求6所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮具有条状缝隙。

52.如权利要求9所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮具有条状缝隙。

53.如权利要求13所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮具有条状缝隙。

54.如权利要求18所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮具有条状缝隙。

55.如权利要求24所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮具有条状缝隙。

56.如权利要求31所述的药芯焊丝，其特征在于，所述钢制外皮具有条状缝隙。

57.如权利要求1、2、5、7、8、10～12、14～17、19～23、25～30、32～38、40～47、49～56的任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝还具有涂布在所述药芯焊丝的表面上的全氟聚醚油。

58.如权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝还具有涂布在所述药芯焊丝的表面上的全氟聚醚油。

59.如权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝还具有涂布在所述药芯焊丝的表面上的全氟聚醚油。

60.如权利要求6所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝还具有涂布在所述药芯焊丝的表面上的全氟聚醚油。

61.如权利要求9所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝还具有涂布在所述药芯焊丝的表面上的全氟聚醚油。

62.如权利要求13所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝还具有涂布在所述药芯焊丝的表面上的全氟聚醚油。

63.如权利要求18所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝还具有涂布在所述药芯焊丝的表面上的全氟聚醚油。

64.如权利要求24所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝还具有涂布在所述药芯焊丝的表面上的全氟聚醚油。

65.如权利要求31所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝还具有涂布在所述药芯焊丝的表面上的全氟聚醚油。

66.如权利要求39所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝还具有涂布在所述药芯焊丝的表面上的全氟聚醚油。

67.如权利要求48所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝还具有涂布在所述药芯焊丝的表面上的全氟聚醚油。

68.一种焊接接头的制造方法，具有使用权利要求1～67的任一项所述的药芯焊丝对钢材进行气体保护电弧焊的工序。

69.如权利要求68所述的焊接接头的制造方法，其特征在于，所述钢材是

70.如权利要求68所述的焊接接头的制造方法，其特征在于，所述钢材是板厚为大于20mm且50mm以下，C含量以质量％为单位表示为0.20～0.55％，使用式4计算的CEN是大于0.70％且0.85％以下的钢板，

CEN＝[C]+(0.75+0.25×TANH(20×([C]-0.12)))×([Si]/24+[Mn]/6+[Cu]/15+[Ni]/20+([Cr]+[Mo]+[Nb]+[V])/5+5×[B]) (式4)

71.一种焊接接头，其特征在于，是通过权利要求68～70的任一项所述的焊接接头的制造方法得到的。