CN118119475A - 涂药焊条及焊接接头的制造方法 - Google Patents
涂药焊条及焊接接头的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118119475A CN118119475A CN202280062555.1A CN202280062555A CN118119475A CN 118119475 A CN118119475 A CN 118119475A CN 202280062555 A CN202280062555 A CN 202280062555A CN 118119475 A CN118119475 A CN 118119475A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- content
- flux
- oxide
- total
- core wire
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 25
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 216
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 171
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 170
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 59
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 49
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 26
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 5
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 61
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 33
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 31
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 27
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 25
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 21
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 18
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 18
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 17
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 13
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 13
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 10
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 10
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 9
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 9
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 9
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 8
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 7
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N manganese(II) oxide Inorganic materials [Mn]=O VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910009973 Ti2O3 Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910009815 Ti3O5 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GQUJEMVIKWQAEH-UHFFFAOYSA-N titanium(III) oxide Chemical compound O=[Ti]O[Ti]=O GQUJEMVIKWQAEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 4
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- -1 Na 2CO3 Chemical class 0.000 description 2
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 2
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 2
- GROMGGTZECPEKN-UHFFFAOYSA-N sodium metatitanate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Ti](=O)O[Ti](=O)O[Ti]([O-])=O GROMGGTZECPEKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 2
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018069 Cu3N Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000705 Fe2N Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017389 Fe3N Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000727 Fe4N Inorganic materials 0.000 description 1
- 101001112005 Homo sapiens N-acyl-phosphatidylethanolamine-hydrolyzing phospholipase D Proteins 0.000 description 1
- 229910020148 K2ZrF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015421 Mo2N Inorganic materials 0.000 description 1
- 102100023896 N-acyl-phosphatidylethanolamine-hydrolyzing phospholipase D Human genes 0.000 description 1
- 229910007271 Si2O3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004074 SiF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000015 iron(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011656 manganese carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000016 manganese(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000001926 trapping method Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
一种涂药焊条，其具备钢制的焊芯和被覆焊芯的焊剂，焊芯的化学成分为：C：0～0.650％、Si：0.03～0.50％、Mn：2.1～30.0％、P：0～0.050％、S：0～0.050％、Cu：0～5.0％、Ni：1.0～30.0％、Cr：0～10.0％、Mo：0～10.0％、Nb：0～1.00％、V：0～1.00％、Co：0～1.00％、Pb：0～1.00％、Sn：0～1.00％、Al：0～0.10％、Ti：0～0.10％、B：0～0.1000％、N：0～0.5000％、剩余部分：Fe及杂质，(Mn+Ni)为5.0％以上，(Mn+Ni+Cr)为15.0％以上，焊芯中的fcc比例为70％以上。
Description
技术领域
本公开涉及涂药焊条及焊接接头的制造方法。
背景技术
近年来，由于基于地球变暖的问题的二氧化碳排放量限制强化，与石油及煤等相比没有二氧化碳的排放的氢燃料、以及二氧化碳的排放少的天然气等的需求提高。伴随于此，在船舶、地面等中使用的液氢储罐、液态二氧化碳储罐及LNG储罐等的建造的需求也在世界上提高。对于液氢储罐、液态二氧化碳储罐及LNG储罐等中使用的钢材，从确保-196℃的极低温度下的韧性的要求出发，使用了包含6～9％Ni的Ni系低温用钢。
而且，对于这些Ni系低温用钢的焊接，使用了可得到优异的低温韧性的焊缝金属的奥氏体系的涂药焊条。该涂药焊条主要以Ni含量为70％来设计。
例如，作为Ni含量70％的焊接材料，在专利文献1中，公开了“一种以Ni基合金作为外皮的药芯焊丝，其中，Ni含量为35～70％，在焊剂中相对于焊丝总质量，包含总量为4.0质量％以上的TiO2、SiO2及ZrO2，进而，以MnO2换算计包含0.6～1.2质量％的Mn氧化物，并且，在将TiO2、SiO2、ZrO2及MnO2(换算量)的含量以质量％计分别设定为[TiO2]、[SiO2]、[ZrO2]及[MnO2]时，[TiO2]/[ZrO2]为2.3～3.3，[SiO2]/[ZrO2]为0.9～1.5，及([TiO2]+[SiO2]+[ZrO2])/[MnO2]为5～13”。
专利文献1：日本特开2008-246507号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，用于确保焊缝金属的低温韧性的Ni含量以70％设计的焊接材料非常高价，一直寻求廉价的焊接材料。
高价的Ni作为奥氏体稳定化元素被知晓，但低廉的Mn也具有同样的效果。因此，如果降低Ni含量、提高Mn含量，则可得到廉价且低温韧性优异的焊缝金属。但是，仅提高Mn时，会大量产生烟雾。若烟雾变多则焊缝金属、电弧状态的可视性恶化，成为产生焊接缺陷的主要原因。
于是，本发明的课题是提供可得到廉价且低温韧性优异的焊缝金属、并且可降低烟雾的产生量的涂药焊条及使用了该涂药焊条的焊接接头的制造方法。
用于解决课题的手段
用于解决课题的手段包含下述的方案。
<1>一种涂药焊条，其是具备钢制的焊芯和被覆上述焊芯的焊剂的涂药焊条，以相对于上述焊芯的总质量的质量％计，上述焊芯的化学成分为：
C：0～0.650％、
Si：0.03～0.50％、
Mn：2.1～30.0％、
P：0～0.050％、
S：0～0.050％、
Cu：0～5.0％、
Ni：1.0～30.0％、
Cr：0～10.0％、
Mo：0～10.0％、
Nb：0～1.00％、
V：0～1.00％、
Co：0～1.00％、
Pb：0～1.00％、
Sn：0～1.00％、
Al：0～0.10％、
Ti：0～0.10％、
B：0～0.1000％、
N：0～0.5000％、
O：0～0.0050％、以及
剩余部分：Fe及杂质，
并且上述Mn含量及上述Ni含量的合计(Mn+Ni)为5.0％以上，
上述Mn含量、上述Ni含量及上述Cr含量的合计(Mn+Ni+Cr)为15.0％以上，
上述焊芯中的通过磁感应法求出的fcc比例为70％以上。
<2>根据<1>所述的涂药焊条，其中，上述Mn含量与上述Ni含量的质量比(Ni/Mn)为0.10以上。
<3>根据<2>所述的涂药焊条，其中，上述质量比(Ni/Mn)为1.00以上。
<4>根据<1>～<3>中任一项所述的涂药焊条，其中，上述Ti的含量为Ti：0.003～0.10％。
<5>根据<1>～<4>中任一项所述的涂药焊条，其中，以相对于上述焊剂的总质量的质量％计，上述焊剂的化学成分包含：
Ti氧化物的TiO2换算值的合计：0～25.00％、
Si氧化物的SiO2换算值的合计：0～25.00％、
Zr氧化物的ZrO2换算值的合计：0～5.00％、
Al氧化物的Al2O3换算值的合计：0～5.00％、
Mg氧化物的MgO换算值的合计：0～5.00％、
Ca氧化物的CaO换算值的合计：0～25.00％、
Na氧化物的Na2O换算值的合计：0～5.00％、
K氧化物的K2O换算值的合计：0～5.00％、
CaF2：0～30.00％、
CaCO3：0～60.00％、
BaCO3：0～15.00％、
MgCO3：0～15.00％、及
Li2CO3：0～15.00％，
以相对于上述焊剂的总质量的质量％计，上述焊剂的化学成分中的金属成分为：
C：0.020～5.000％、
Si：0～5.00％、
Mn：0～30.00％、
P：0～0.050％、
S：0～0.050％、
Cu：0～20.0％、
Ni：0～20.0％、
Cr：0～20.0％、
Mo：0～10.0％、
Nb：0～5.00％、
V：0～5.0％、
Co：0～1.00％、
Pb：0～1.00％、
Sn：0～1.00％、
W：0～20.0％、
Mg：0～5.00％、
Al：0～5.0％、
Ca：0～5.00％、
Ti：0～5.000％、
B：0～5.0000％、
REM：0～5.00％、
Bi：0～5.000％、
N：0～5.0000％、以及
剩余部分：Fe及杂质，并且
上述CaCO3、上述BaCO3、上述MgCO3及上述Li2CO3的含量的合计为5.00％以上。
<6>根据<5>所述的涂药焊条，其中，上述焊剂中的上述Mn含量及上述Ni含量的合计(Mn+Ni)为1.00％以上。
<7>根据<5>或<6>所述的涂药焊条，其中，上述Ti氧化物的TiO2换算值的合计、上述Si氧化物的SiO2换算值的合计、上述Zr氧化物的ZrO2换算值的合计、上述Al氧化物的Al2O3换算值的合计、上述Mg氧化物的MgO换算值的合计、上述Ca氧化物的CaO换算值的合计、上述Na氧化物的Na2O换算值的合计、上述K氧化物的K2O换算值的合计、上述CaF2含量、上述CaCO3含量、上述BaCO3含量、上述MgCO3含量、上述Li2CO3含量之和X为94.98％以下。
<8>根据<1>～<7>中任一项所述的涂药焊条，其中，上述焊剂的平均厚度为5.0mm以下。
<9>一种焊接接头的制造方法，其具备使用<1>～<8>中任一项所述的涂药焊条对钢材进行焊接的工序。
发明效果
根据本公开，能够提供可得到廉价且低温韧性优异的焊缝金属、并且可降低烟雾的产生量的涂药焊条及使用了该涂药焊条的焊接接头的制造方法。
具体实施方式
对作为本公开的一个例子的实施方式进行说明。
需要说明的是，在本说明书中，使用“～”表示的数值范围在对“～”的前后记载的数值未标注“超过”及“低于”的情况下，是指包含这些数值作为下限值及上限值的范围。此外，对“～”的前后记载的数值标注有“超过”或“低于”的情况的数值范围是指不含这些数值作为下限值或上限值的范围。
在本说明书中阶段式记载的数值范围内，某阶段式的数值范围的上限值也可以置换成其他阶段式记载的数值范围的上限值，此外，也可以置换成实施例中所示的值。此外，某阶段式的数值范围的下限值也可以置换成其他阶段式记载的数值范围的下限值，此外，也可以置换成实施例中所示的值。
此外，关于含量，“％”是指“质量％”。
作为含量(％)，“0～”是指该成分为任选成分，也可以不含有。
<涂药焊条>
本公开的涂药焊条(以下，有时简称为“焊条”。)具备钢制的焊芯和被覆焊芯的焊剂。本公开的涂药焊条中，焊芯的化学成分为规定的组成。
本公开的涂药焊条通过上述构成而成为可得到廉价且低温韧性优异的焊缝金属、并且可降低烟雾的产生量的焊条。
而且，本公开的涂药焊条通过下述的见识而被发现。
发明人们对得到即使降低Ni含量、提高Mn含量而焊缝金属的低温韧性也提高、并且可降低烟雾的产生量的焊条的技术进行了研究。其结果是，得到了下述的见识。
烟雾是由熔池产生的金属蒸气通过电弧力而被放出到空气中且其发生固化而得到的物质。如果控制该电弧力，则能够降低烟雾的产生量。电弧力不仅根据焊接条件、而且根据焊芯的成分而发生变化。具体而言，通过控制焊芯中包含的作为奥氏体稳定化元素发挥功能的Ni及Mn的含量，即使降低焊条整体中的Ni含量，提高Mn含量，也可缓和电弧力，可得到低温韧性优异的焊缝金属，并且也能够降低烟雾的产生量。
由以上的见识发现了：本公开的涂药焊条成为可得到廉价且低温韧性优异的焊缝金属、并且可降低烟雾的产生量的焊条。
此外，发明人们对焊剂中的金属碳酸盐、氧化物、以及Mn及Ni也进行了研究，结果见识到：通过控制它们的量，低温韧性进一步提高。
由以上的见识发现：本公开的涂药焊条优选以规定量包含氧化物、以及Mn及Ni，由此成为可得到廉价且低温韧性更优异的焊缝金属、并且能够降低烟雾的产生量的焊条。
以下，对构成本公开的涂药焊条的要件(也包含任选要件在内的要件)的限定理由进行具体说明。
(焊芯的化学成分)
以下，对焊芯的化学成分进行详细说明。
需要说明的是，在焊芯的化学成分的说明中，“％”只要没有特别说明，则是指“相对于焊芯的化学成分的总质量的质量％”。
焊芯的化学成分为：
C：0～0.650％、
Si：0.03～0.50％、
Mn：2.1～30.0％、
P：0～0.050％、
S：0～0.050％、
Cu：0～5.0％、
Ni：1.0～30.0％、
Cr：0～10.0％、
Mo：0～10.0％、
Nb：0～1.00％、
V：0～1.00％、
Co：0～1.00％、
Pb：0～1.00％、
Sn：0～1.00％、
Al：0～0.10％、
Ti：0～0.10％、
B：0～0.1000％、
N：0～0.5000％、
O：0～0.0050％、以及
剩余部分：Fe及杂质，
并且Mn含量及Ni含量的合计(Mn+Ni)为5.0％以上，
Mn含量、Ni含量及Cr含量的合计(Mn+Ni+Cr)为15.0％以上，
上述焊芯中的通过磁感应法求出的fcc比例为70％以上。
(C：0～0.650％)
C是产生飞溅的元素。对于飞溅降低，焊芯的C含量越低越有利。此外，C也是间隙型固溶强化元素。若焊芯的C含量为过量，则焊芯变硬，焊芯加工变得困难。此外，飞溅也增大。
因而，焊芯的C含量设定为0～0.650％。
但是，为了将焊芯的C含量设定为0％，脱C成本提高。此外，担心焊条的C含量不足、焊缝金属的强度不足。因此，若焊芯的C含量低，则必须增加焊剂的C含量。因而，焊芯的C含量的下限也可以设定为0.003％、0.005％或0.008％。
焊芯的C含量的上限优选为0.600％、0.500％、0.400％、0.300％、0.200％、低于0.200％、0.190％、0.180％、0.150％或0.120％。
(Si：0.03～0.50％)
Si为脱氧元素。若焊芯的Si含量过低，则焊芯的P含量增加。
另一方面，Si相对于奥氏体相的固溶度低，越大量地含有Si，则越在高温下生成金属间化合物、δ铁素体等脆化相而高温延展性劣化。
因而，焊芯的Si含量设定为0.03～0.50％。
焊芯的Si含量的下限优选为0.04％、0.05％或0.08％。
焊芯的Si含量的上限优选为低于0.50％、0.48％、0.45％、0.40％、0.35％、0.30％或0.20％。
(Mn：2.1～30.0％)
Mn是成为烟雾的产生量增大的原因的元素。对于烟雾的产生量的降低，焊芯的Mn含量越低越有利。此外，若过量地添加Mn，则堆垛层错能降低，韧性劣化。
另一方面，Mn为奥氏体稳定化元素。若焊芯的Mn含量过低，则焊条整体的Mn含量不足，焊缝金属的奥氏体化变得难以进行，低温韧性劣化。此外，为了确保焊缝金属的低温韧性，产生过度增加焊剂的Mn含量的必要。
因而，焊芯的Mn含量设定为2.1～30.0％。
焊芯的Mn含量的下限优选为3.0％、5.0％、超过5.0％、5.2％、超过6.0％、6.2％、7.0％、超过7.0％、7.2％、超过10.0％或10.2％。
焊芯的Mn含量的上限优选为25.0％、20.0％、19.0％、18.0％、15.0％或12.0％。
(P：0～0.050％)
P为杂质元素，会使焊缝金属的韧性降低，因此焊芯的P含量优选尽量降低。因而，焊芯的P含量的下限设定为0％。但是，从脱P成本的降低的观点出发，焊芯的P含量为0.003％以上为宜。
另一方面，如果焊芯的P含量为0.050％以下，则P对韧性的不良影响成为可容许的范围内。
因而，焊芯的P含量设定为0～0.050％。
为了有效地抑制焊缝金属的韧性的降低，焊芯的P含量优选为0.040％以下、0.030％以下、0.020％以下、0.015％以下或0.010％以下。
(S：0～0.050％)
S为杂质元素，会使焊缝金属的韧性降低，因此焊芯的S含量优选尽量降低。因而，焊芯的S含量的下限设定为0％。但是，从脱S成本的降低的观点出发，焊芯的S含量为0.003％以上为宜。
另一方面，如果焊芯的S含量为0.050％以下，则S对韧性的不良影响成为可容许的范围内。
因而，焊芯的S含量设定为0～0.050％。
为了有效地抑制焊缝金属的韧性的降低，焊芯的S含量优选为0.040％以下、0.030％以下、0.020％以下、0.015％以下或0.010％以下。
(Cu：0～5.0％)
Cu为析出强化元素，为了焊缝金属的强度提高，也可以含有于焊芯中。另一方面，若焊芯的Cu含量为过量，则上述的效果饱和。此外，若焊芯的Cu含量为过量，则焊芯变硬，焊芯加工变得困难。
因而，焊芯的Cu含量设定为0～5.0％。
焊芯的Cu含量的下限优选为0.3％、0.5％或0.7％。
焊芯的Cu含量的上限优选为4.5％、4.0％或3.5％。
(Ni：1.0～30.0％)
Ni为奥氏体稳定化元素。若焊芯的Ni含量过低，则焊条整体的Ni含量不足，焊缝金属的奥氏体化变得难以进行，低温韧性劣化。此外，为了确保焊缝金属的低温韧性，产生过度增加焊剂的Ni含量的必要。
另一方面，若增加焊芯的Ni含量，则焊条的成本变高。
因而，焊芯的Ni含量设定为1.0～30.0％。
焊芯的Ni含量的下限优选为2.0％、3.0％、5.0％、超过6.0％、6.2％、7.0％、超过8.0％或8.2％。
焊芯的Ni含量的上限优选为28.0％、26.0％、24.0％、22.0％、20.0％、19.0％、18.0％、15.0％或12.0％。
(Cr：0～10.0％)
Cr为奥氏体稳定化元素，为了焊缝金属的低温韧性提高，也可以含有于焊芯中。
另一方面，若焊芯的Cr含量为过量，则在焊芯中形成马氏体组织，焊芯加工变得困难。此外，若焊芯的Cr含量为过量，则熔融金属中的低熔点化合物的量增大，进而熔融金属的固液共存温度范围扩大，因此变得容易引起高温开裂。
因而，焊芯的Cr含量设定为0～10.0％。
焊芯的Cr含量的下限优选为0.01％、0.02％、1.0％、2.0％或3.0％。
焊芯的Cr含量的上限优选为9.0％、8.0％、低于8.0％、7.8％、7.0％、低于6.0％或5.8％。
(Mo：0～10.0％)
Mo为析出强化元素，为了焊缝金属的强度提高，也可以含有于焊芯中。另一方面，若焊芯的Mo含量为过量，则焊芯变硬，焊芯加工变得困难。此外，若焊芯的Mo含量为过量，则焊缝金属的强度变得过量，低温韧性降低。
因而，焊芯的Mo含量设定为0～10.0％。
焊芯的Mo含量的下限优选为1.0％、2.0％或3.0％。
焊芯的Mo含量的上限优选为9.0％、8.0％或7.0％。
(Nb：0～1.00％)
Nb是在焊缝金属中形成碳化物、使焊缝金属的强度上升的元素，因此也可以含有于焊芯中。
另一方面，若焊芯的Nb含量为过量，则焊芯变硬，焊芯加工变得困难。此外，若焊芯的Nb含量为过量，则担心产生焊缝金属的高温开裂。
因而，焊芯的Nb含量设定为0～1.00％。
焊芯的Nb含量的下限优选为0.01％、0.05％、0.10％、0.15％或0.20％。
焊芯的Nb含量的上限优选为0.95％、0.90％、0.85％或0.80％。
(V：0～1.00％)
V是在焊缝金属中形成碳氮化物、使焊缝金属的强度上升的元素，因此也可以含有于焊芯中。
另一方面，若焊芯的V含量为过量，则焊芯变硬，焊芯加工变得困难。此外，若焊芯的V含量为过量，则有可能产生焊缝金属的高温开裂。
因而，焊芯的V含量设定为0～1.00％。
焊芯的V含量的下限优选为0.01％、0.05％、0.10％、0.15％或0.20％。
焊芯的V含量的上限优选为0.95％、0.90％、0.85％或0.80％。
(Co：0～1.00％)
Co为通过固溶强化而使焊缝金属的强度上升的元素，因此也可以含有于焊芯中。
另一方面，若焊芯的Co含量为过量，则焊芯变硬，焊芯加工变得困难。此外，若焊芯的Co含量为过量，则焊缝金属的延展性降低，无法确保韧性。
因而，焊芯的Co含量设定为0～1.00％。
焊芯的Co含量的下限优选为0.01％、0.05％、0.10％、0.15％或0.20％。
焊芯的Co含量的上限优选为0.95％、0.90％、0.85％或0.80％。
(Pb：0～1.00％)
Pb具有提高作为母材的钢材与焊缝金属之间的缝边成形性而提高焊缝金属的切削性的效果，因此也可以含有于焊芯中。
另一方面，若焊芯的Pb含量为过量，则电弧状态劣化，使飞溅增大。
因而，焊芯的Pb含量设定为0～1.00％。
焊芯的Pb含量的下限优选为0.01％、0.05％、0.10％、0.15％或0.20％。
焊芯的Pb含量的上限优选为0.95％、0.90％、0.85％或0.80％。
(Sn：0～1.00％)
Sn为提高焊缝金属的耐蚀性的元素，因此也可以含有于焊芯中。
另一方面，若焊芯的Sn含量为过量，则担心焊缝金属中的开裂产生。
因而，焊芯的Sn含量设定为0～1.00％。
焊芯的Sn含量的下限优选为0.01％、0.05％、0.10％、0.15％或0.20％。
焊芯的Sn含量的上限优选为0.95％、0.90％、0.85％或0.80％。
(Al：0～0.10％)
Al为脱氧元素，为了抑制焊接缺陷及提高焊缝金属的洁净度，也可以含有于焊芯中。
另一方面，若焊芯的Al含量为过量，则在焊芯中生成粗大夹杂物，焊芯加工变得困难。此外，若焊芯的Al含量为过量，则有可能Al在焊缝金属中形成氮化物或氧化物，焊缝金属的低温韧性降低。
因而，焊芯的Al含量设定为0～0.10％。
焊芯的Al含量的下限优选为0.01％、0.02％或0.03％。
焊芯的Al含量的上限优选为0.09％、0.08％或0.07％。
(Ti：0～0.10％)
Ti为脱氧元素，为了抑制焊接缺陷及提高焊缝金属的洁净度，也可以含有于焊芯中。
另一方面，若焊芯的Ti含量为过量，则在焊芯中生成粗大夹杂物，焊芯加工变得困难。此外，若焊芯的Ti含量为过量，则有可能在焊缝金属中生成碳化物，使焊缝金属的韧性劣化。
因而，焊芯的Ti含量设定为0～0.10％。
焊芯的Ti含量的下限优选为0.003％、0.01％、0.02％或0.03％。
焊芯的Ti含量的上限优选为0.09％、0.08％或0.07％。
(B：0～0.1000％)
B为奥氏体稳定化元素，也为间隙型固溶强化元素，为了焊缝金属的低温韧性及强度的提高，也可以含有于焊芯中。
另一方面，若焊芯的B含量为过量，则焊芯变硬，焊芯加工变得困难。此外，若焊芯的B含量为过量，则析出M23(C，B)6，成为韧性劣化的原因。
因而，焊芯的B含量设定为0～0.1000％。
焊芯的B含量的下限优选为0.0005％、0.0010％或0.0020％。
焊芯的B含量的上限优选为0.0800％、0.0500％或0.0100％。
(N：0～0.5000％)
N为奥氏体稳定化元素，也为间隙型固溶强化元素，为了焊缝金属的低温韧性及强度的提高，也可以含有于焊芯中。
另一方面，若焊芯的N含量为过量，则焊芯变硬，焊芯加工变得困难。此外，若焊芯的N含量为过量，则熔断的产生增大，成为焊接缺陷的原因。
因而，焊芯的N含量设定为0～0.5000％。
焊芯的N含量的下限优选为0.0010％、0.0100％或0.0500％。
焊芯的N含量的上限优选为0.4500％、0.4000％或0.3500％。
(O：0～0.0050％)
O有时作为杂质而含有于焊芯中。然而，若O的含量变得过量，则会导致焊缝金属中的韧性及延展性的劣化，因此焊芯的O含量的上限设定为0.0050％以下。
焊芯的O含量的上限优选为0.0040％或0.0030％。
另一方面，从抑制由O的含量的降低而引起的制造成本的上升的观点出发，焊芯的O含量的下限优选为0.0003％或0.0005％。
(剩余部分：Fe及杂质)
焊芯的化学成分中的其他的剩余部分成分为Fe及杂质。
杂质是指在工业上制造焊芯时矿石或废料等那样的原料或因制造工序的各种要因而混入的成分，是在对焊条的特性不造成不良影响的范围内被容许的成分。
(Mn含量及Ni含量的合计(Mn+Ni))
Mn及Ni分别为奥氏体稳定化元素，使焊缝金属的低温韧性提高。另一方面，Ni为高价的金属，因此为了抑制焊条的成本、并且提高焊缝金属的低温韧性，焊芯中的Mn含量及Ni含量分别满足上述范围，并且将Mn含量及Ni含量的合计(Mn+Ni)设定为5.0％以上。
焊芯中的Mn含量及Ni含量的合计(Mn+Ni)优选为7.0％以上、10.0％以上或15.0％以上。
此外，Mn为成为烟雾的产生量增大的原因的元素。此外，若过量地添加Mn，则堆垛层错能降低，韧性劣化。因此，从抑制焊条的成本、提高焊缝金属的低温韧性、并且降低烟雾的产生量的观点出发，优选焊芯中的Mn含量及Ni含量分别满足上述范围，并且将Mn含量及Ni含量的合计(Mn+Ni)设定为37.0％以下。
焊芯中的Mn含量及Ni含量的合计(Mn+Ni)更优选为35.0％以下、32.0％以下或30.0％以下。
(Mn含量、Ni含量及Cr含量的合计(Mn+Ni+Cr))
Mn、Ni及Cr分别为奥氏体稳定化元素，使焊缝金属的低温韧性提高。另一方面，Ni为高价的金属，因此为了抑制焊条的成本、并且提高焊缝金属的低温韧性，焊芯中的Mn含量、Ni含量及Cr含量分别满足上述范围，并且将Mn含量、Ni含量及Cr含量的合计(Mn+Ni+Cr)设定为15.0％以上。
焊芯中的Mn含量、Ni含量及Cr含量的合计(Mn+Ni+Cr)优选为17.0％以上、19.0％以上、20.0％以上、22.0％以上、24.0％以上、26.0％以上、28.0％以上或30.0％以上。
Mn为成为烟雾的产生量增大的原因的元素。此外，若过量地添加Mn，则堆垛层错能降低，韧性劣化。Cr为形成马氏体组织的元素，对焊芯的加工性造成影响。此外，Cr成为增大熔融金属中的低熔点化合物的量的原因。因此，从抑制焊条的成本、提高焊缝金属的低温韧性、并且降低烟雾的产生量、提高焊芯加工性、并且降低熔融金属中的低熔点化合物的产生量的观点出发，优选焊芯中的Mn含量、Ni含量及Cr含量分别满足上述范围，并且Mn含量、Ni含量及Cr含量的合计(Mn+Ni+Cr)设定为47.0％以下。
焊芯中的Mn含量、Ni含量及Cr含量的合计(Mn+Ni+Cr)更优选为45.0％以下、42.0％以下或40.0％以下。
(Mn含量与Ni含量的质量比(Ni/Mn))
Mn及Ni分别为奥氏体稳定化元素，使焊缝金属的低温韧性提高。另一方面，Ni为高价的金属，Mn为成为烟雾的产生量增大的原因的元素。此外，若过量地添加Mn，则堆垛层错能降低，韧性劣化。需要说明的是，Ni通过提高堆垛层错能而提高韧性。
因此，从抑制焊条的成本、并且提高焊缝金属的低温韧性、并且降低烟雾的产生量的观点出发，优选将焊芯中的Mn含量与Ni含量的质量比(Ni/Mn)设定为0.10以上。
焊芯中的Mn含量与Ni含量的质量比(Ni/Mn)的下限更优选为0.20、0.30、0.50、0.70、1.00、1.10或1.20。
焊芯中的Mn含量与Ni含量的质量比(Ni/Mn)的上限优选为10.00、8.00或5.00。
(通过磁感应法求出的fcc比例)
为了提高焊缝金属中的低温韧性，优选提高焊芯的组织中的奥氏体的比例。因此，将焊芯中的fcc比例设定为70％以上。fcc比例优选为80％以上或90％以上，也可以为100％。需要说明的是，组织的剩余部分为bcc。
焊芯的组织中的fcc比例可以通过下述的方法来求出。
从焊芯采集样品，在样品表面，使用FERITSCOPE(注册商标)FMP30(株式会社FISCHER INSTRUMENTS制)，该测定器的探针使用株式会社FISCHER INSTRUMENTS制探针(FGAB 1.3-Fe)，通过磁感应法来测定bcc比例(％)，求出所测定的bcc比例的算术平均值。使用所得到的bcc比例的平均值，通过以下的式子，求出焊芯的组织中的fcc比例(％)。
fcc比例＝100-bcc比例
(焊剂的化学成分)
以下，对本公开的焊剂的优选的化学成分进行说明。
需要说明的是，在焊剂的化学成分的说明中，“％”只要没有特别说明，则是指“相对于焊剂的总质量的质量％”。
本公开的焊剂的化学成分优选包含：
Ti氧化物的TiO2换算值的合计：0～25.00％、
Si氧化物的SiO2换算值的合计：0～25.00％、
Zr氧化物的ZrO2换算值的合计：0～5.00％、
Al氧化物的Al2O3换算值的合计：0～5.00％、
Mg氧化物的MgO换算值的合计：0～5.00％、
Ca氧化物的CaO换算值的合计：0～25.00％、
Na氧化物的Na2O换算值的合计：0～5.00％、
K氧化物的K2O换算值的合计：0～5.00％、
CaF2：0～30.00％、
CaCO3：0～60.00％、
BaCO3：0～15.00％、
MgCO3：0～15.00％、及
Li2CO3：0～15.00％。
(Ti氧化物的TiO2换算值的合计：0～25.00％)
Ti氧化物为熔渣成分，具有用熔渣将焊道整体均匀地进行覆盖的作用。此外，Ti氧化物具有使电弧的持续稳定、降低飞溅产生量的效果，焊接操作性(特别是立焊性)提高。因此，也可以包含Ti氧化物。
但是，Ti氧化物的TiO2换算值的合计与Si氧化物的SiO2换算值的合计之和优选为5.00％以上，即，也可以包含Ti氧化物和Si氧化物中的仅任一者。因而，Ti氧化物的TiO2换算值的合计的下限也可以为0％。
另一方面，通过Ti氧化物的TiO2换算值的合计为25.00％以下，能够抑制焊缝金属的氧量，并能够确保低温韧性。此外，通过Ti氧化物的TiO2换算值的合计为25.00％以下，能够抑制熔渣的粘性的提高，因此熔渣没有变得过厚，并能够抑制焊道的缝边部成为膨起的形状。此外，通过Ti氧化物的TiO2换算值的合计为25.00％以下，能够抑制凹坑的产生。此外，能够抑制夹渣的产生。
因而，焊剂中的Ti氧化物的TiO2换算值的合计优选设定为0～25.00％。
Ti氧化物的TiO2换算值的合计的下限更优选为1.00％、2.00％、3.00％或5.00％。
Ti氧化物的TiO2换算值的合计的上限更优选为23.00％、20.00％、18.00％、15.00％、13.00％或10.00％。
需要说明的是，Ti氧化物主要可作为焊剂中的金红石、氧化钛、钛熔渣、钛铁矿、钛酸钠、钛酸钾等而存在。因此，通过主要控制焊剂的Ti氧化物的含量，能够设定为上述范围的Ti氧化物的含量。
这里，Ti氧化物的TiO2换算值的合计是将焊剂中包含的全部Ti氧化物(例如有TiO、TiO2、Ti2O3、Ti3O5等，作为金红石、氧化钛、钛熔渣、钛铁矿、钛酸钠、钛酸钾等而添加。)换算成TiO2的情况的TiO2相对于焊条总质量的质量％。
而且，Ti氧化物的TiO2换算值的合计通过使用荧光X射线分析装置及X射线衍射(XRD)装置，对焊剂中作为氧化物而存在的Ti的质量进行分析来求出。需要说明的是，通过荧光X射线分析对焊剂中含有的成分进行分析，然后通过X射线衍射(XRD)对所含有的成分的分子结构进行解析，由此可以分开求出焊剂中作为氧化物存在的Ti的量与作为金属成分包含的Ti的量。
具体而言，首先，从焊条采集焊剂，通过上述的方法对其进行分析。例如，如果是通过分析而检测到TiO2、Ti2O3、Ti3O5的情况，则若将各Ti氧化物的质量％以[TiO2]、[Ti2O3]、[Ti3O5]表示，将Ti氧化物的TiO2换算值的合计以[换算TiO2]表示，则通过以下的式1进行计算。
[换算TiO2]＝(0.60×[TiO2]+0.67×[Ti2O3]+0.64×[Ti3O5])×1.67式1
式1中的系数(0.60、0.67、0.64)是用于算出各氧化物中包含的Ti量的系数，末尾的乘数(1.67)是用于由焊剂中作为氧化物而存在的Ti的总量来算出TiO2换算值的乘数。
这里，对系数的求法进行说明。若设定为检测到MxOy(例如：TiO2、Ti2O3、Ti3O5)的氧化物，则MxOy所涉及的系数通过下述式2进行计算。
[M元素的原子量]×x/([M元素的原子量]×x+[氧的原子量]×y)式2式1中的0.60、0.67、0.64相当于通过上述式2而求出的系数。
此外，对用于算出换算值的乘数的求法进行说明。用于换算成MaOb(例如：TiO2)的乘数通过下述式3进行计算。
([M元素的原子量]×a+[氧的原子量]×b)/([M元素的原子量]×a)式3
式1中的1.67相当于通过上述式3而求出的乘数。
需要说明的是，还考虑氧化物为与2种金属元素结合的化合物的情况。该情况的系数的求法若设定为检测到MxOyM2 z(例如：TiO3·Fe、即M＝Ti、M2＝Fe、x＝1、y＝3、z＝1的氧化物)，则通过下述式4进行计算。
[M元素的原子量]×x/([M元素的原子量]×x+[氧的原子量]×y+[M2元素的原子量]×z)式4
需要说明的是，Si氧化物的SiO2换算值的合计、Zr氧化物的ZrO2换算值的合计、Al氧化物的Al2O3换算值的合计、Mg氧化物的MgO换算值的合计、Ca氧化物的CaO换算值的合计、Na氧化物的Na2O换算值的合计、K氧化物的K2O换算值的合计、Mn氧化物的MnO2换算值的合计及Fe氧化物的FeO换算值的合计也通过与Ti氧化物的TiO2换算值的合计同样的计算来获得。即，对通过荧光X射线分析装置及X射线衍射(XRD)装置而采集的焊剂进行分析，根据检测到的各种氧化物，按照上述式2、式3、式4来算出系数及乘数，与上述式1同样地进行计算。
以下列举出通过分析而检测到的代表性氧化物。
Si氧化物：SiO、SiO2、Si2O3、Si2O4
Zr氧化物：ZrO2
Al氧化物：AlO、Al2O3、Al3O5
Mg氧化物：MgO、MgO2、Mg2O
Ca氧化物：CaO、CaO2
Na氧化物：Na2O、Na2O2
K氧化物：K2O、KO2
Mn氧化物：MnO、Mn2O、MnO2
Fe氧化物：FeO、Fe2O4、FeO3
(Si氧化物的SiO2换算值的合计：0～25.00％)
Si氧化物为熔渣成分，具有提高熔融熔渣的粘性、改善熔渣剥离性的作用，因此从所述观点出发也可以含有Si氧化物。
但是，Ti氧化物的TiO2换算值的合计与Si氧化物的SiO2换算值的合计之和优选为5.00％以上，即，也可以包含Ti氧化物和Si氧化物中的仅任一者。因而，Si氧化物的SiO2换算值的合计的下限也可以为0％。
需要说明的是，通过Si氧化物的SiO2换算值的合计为0.10％以上，熔渣覆盖状态变得更良好，熔渣剥离性提高，能够使焊道形状及焊道外观更加良好。此外，能够确保焊接操作性(特别是立焊性)。
另一方面，通过Si氧化物的SiO2换算值的合计为25.00％以下，能够抑制焊缝金属的氧量，并能够确保低温韧性。此外，通过Si氧化物的SiO2换算值的合计为25.00％以下，能够抑制飞溅产生量。进而，通过Si氧化物的SiO2换算值的合计为25.00％以下，能够抑制凹坑及气沟等的产生。此外，能够抑制夹渣的产生。
因而，焊剂中的Si氧化物的SiO2换算值的合计优选设定为0～25.00％。
Si氧化物的SiO2换算值的合计的下限更优选为0.05％、0.10％、0.15％、0.20％或0.25％。
Si氧化物的SiO2换算值的合计的上限更优选为23.00％、20.00％、18.00％、15.00％、13.00％或10.00％。
需要说明的是，Si氧化物主要可作为焊剂中的硅砂、锆砂、长石、硅酸钠、硅酸钾等而存在。
(Ti氧化物的TiO2换算值的合计与Si氧化物的SiO2换算值的合计之和为5.0％以上)
Ti氧化物及Si氧化物为熔渣成分，从使熔渣的覆盖状态变得良好的观点及焊接操作性的观点出发，优选含有至少一者。特别是优选将焊剂中的Ti氧化物的TiO2换算值的合计与Si氧化物的SiO2换算值的合计之和设定为5.0％以上。
焊剂中的Ti氧化物的TiO2换算值的合计与Si氧化物的SiO2换算值的合计之和的下限更优选为7.0％或10.0％。
焊剂中的Ti氧化物的TiO2换算值的合计与Si氧化物的SiO2换算值的合计之和的上限优选为50.0％、45.0％、40.0％、35.0％或30.0％。
(Zr氧化物的ZrO2换算值的合计：0～5.00％)
Zr氧化物会增加焊缝金属的氧量，使低温韧性劣化。因此，从低温韧性的观点出发，优选不含Zr氧化物，Zr氧化物的ZrO2换算值的合计的下限设定为0％。
但是，Zr氧化物为熔渣成分，具有通过水平角焊而提高熔渣覆盖性并使焊道形状变得平滑的作用，因此从所述观点出发也可以含有。
另一方面，通过Zr氧化物的ZrO2换算值的合计为5.00％以下，能够抑制焊道形状变成凸状。此外，能够抑制夹渣的产生。
因而，焊剂中的Zr氧化物的ZrO2换算值的合计优选设定为0～5.00％。
Zr氧化物的ZrO2换算值的合计的上限更优选为4.50％、4.00％、3.50％或3.00％。
需要说明的是，Zr氧化物是主要可作为焊剂中的锆砂、氧化锆等而存在的物质，此外，有时也在Ti氧化物中微量含有。
(Al氧化物的Al2O3换算值的合计：0～5.00％)
Al氧化物成为氧源，因此若添加Al氧化物，则焊缝金属中的氧量增加，成为韧性劣化的要因。因此，从低温韧性的观点出发，优选不含Al氧化物，Al氧化物的Al2O3换算值的合计的下限设定为0％。
但是，Al氧化物在构成熔融熔渣的情况下，具有通过使熔渣覆盖性变得良好而防止角焊缝焊道的上焊脚侧的咬边的作用，因此从所述观点出发也可以含有。
另一方面，通过Al氧化物的Al2O3换算值的合计为5.00％以下，能够抑制成为角焊缝焊道的下焊脚侧的焊道缝边部膨起的焊道形状。此外，能够抑制夹渣的产生。
因而，焊剂中的Al氧化物的Al2O3换算值的合计优选设定为0～5.00％。
Al氧化物的Al2O3换算值的合计的上限更优选为4.50％、4.00％、3.50％或3.00％。
需要说明的是，Al氧化物大多情况下主要作为焊剂中的氧化铝、长石等成分而存在。
(Mg氧化物的MgO换算值的合计：0～5.00％)
Mg氧化物在焊接时分解而得到的Mg作为脱氧剂起作用，降低焊缝金属的氧量。由此，焊缝金属的低温韧性提高，因此也可以含有。通过Mg氧化物的MgO换算值的合计为0.10％以上，焊缝金属的氧量的降低作用变大，进而低温韧性提高。
另一方面，通过Mg氧化物的MgO换算值的合计为5.00％以下，能够抑制焊接熔渣的凝固温度的低温化，并能够提高焊接操作性(特别是立焊性)。
因而，焊剂中的Mg氧化物的MgO换算值的合计优选设定为0～5.00％。
Mg氧化物的MgO换算值的合计的下限更优选为0.10％、0.20％、0.30％或0.40％。
Mg氧化物的MgO换算值的合计的上限更优选为4.50％、4.00％、3.50％或3.00％。
(Ca氧化物的CaO换算值的合计：0～25.00％)
Ca氧化物会调整熔渣形状，使焊接后的熔渣剥离变得容易，使电弧变得稳定，因此也可以含有。
另一方面，通过Ca氧化物的CaO换算值的合计为25.00％以下，能够抑制因Ca氧化物中包含的氧进入熔池而引起的焊缝金属中的氧量的增加，并能够抑制焊缝金属的韧性降低。
因而，焊剂中的Ca氧化物的CaO2换算值的合计优选设定为0～25.00％。
Ca氧化物的CaO2换算值的合计的下限更优选为0.10％、0.20％、0.30％或0.40％。
Ca氧化物的CaO2换算值的合计的上限更优选为23.00％、20.00％、18.00％、15.00％、13.00％或10.00％。
(Na氧化物的Na2O换算值的合计：0～5.00％)
Na氧化物在焊接时分解而得到的Na作为脱氧剂起作用，降低焊缝金属的氧量。由此焊缝金属的低温韧性提高，因此也可以含有。通过Na氧化物的Na2O换算值的合计为0.10％以上，焊缝金属的氧量的降低作用变大，进而低温韧性提高。
另一方面，通过Na氧化物的Na2O换算值的合计为5.00％以下，能够抑制焊接熔渣的凝固温度的低温化，并能够提高焊接操作性(特别是立焊性)。
因而，焊剂中的Na氧化物的Na2O换算值的合计优选设定为0～5.00％。
Na氧化物的Na2O换算值的合计的下限更优选为0.10％、0.20％、0.30％或0.40％。
Na氧化物的Na2O换算值的合计的上限更优选为4.50％、4.00％、3.50％或3.00％。
(K氧化物的K2O换算值的合计：0～5.00％)
K氧化物在焊接时分解得到的K作为脱氧剂起作用，降低焊缝金属的氧量。由此焊缝金属的低温韧性提高，因此也可以含有。通过K氧化物的K2O换算值的合计为0.10％以上，焊缝金属的氧量的降低作用变大，进而低温韧性提高。
另一方面，通过K氧化物的K2O换算值的合计为5.00％以下，能够抑制焊接熔渣的凝固温度的低温化，并能够提高焊接操作性(特别是立焊性)。
因而，焊剂中的K氧化物的K2O换算值的合计优选设定为0～5.00％。
K氧化物的K2O换算值的合计的下限更优选为0.10％、0.20％、0.30％或0.40％。
K氧化物的K2O换算值的合计的上限更优选为4.50％、4.00％、3.50％或3.00％。
(其他氧化物)
在本公开的焊剂中，作为其他氧化物，例如也可以包含Fe氧化物及Mn氧化物等氧化物。
需要说明的是，Fe氧化物的含量是指Fe氧化物的FeO换算值的合计，Mn氧化物的含量是指Mn氧化物的MnO换算值的合计。
(CaF2：0～30.00％)
CaF2具有降低焊缝金属的氧量的效果，因此也可以含有。通过CaF2的含量为0.10％以上，焊缝金属的氧量的降低作用变大，进而低温韧性提高。
另一方面，通过CaF2的含量为30.00％以下，能够降低烟雾的产生，并能够抑制焊接缺陷的产生。
因而，焊剂中的CaF2含量优选设定为0～30.00％。
CaF2含量的下限更优选为0.10％、0.20％、0.30％或0.40％。
CaF2含量的上限更优选为28.00％、25.00％、23.00％、20.00％、18.00％或15.00％。
(其他氟化物)
在本公开的焊剂中，作为其他氟化物，例如也可以包含K2SiF6、K2ZrF6、NaF、Na3AlF6及MgF2等氟化物。
需要说明的是，CaF2及其他氟化物的含量可以与上述的Ti氧化物的含量同样地通过荧光X射线分析及X射线衍射(XRD)进行测定。
(CaCO3：0～60.00％)
(BaCO3：0～15.00％)
(MgCO3：0～15.00％)
(Li2CO3：0～15.00％)
金属碳酸盐通过电弧而电离，产生CO2气体。CO2气体会降低焊接气氛中的氢分压，使焊缝金属中的扩散性氢量降低。因此，本公开的焊剂也可以包含选自由CaCO3、BaCO3、MgCO3及Li2CO3构成的组中的1种或2种以上作为金属碳酸盐。
另一方面，通过降低金属碳酸盐的含量，能够抑制飞溅的产生量。
因而，焊剂中的CaCO3含量优选设定为0～60.00％。
CaCO3含量的下限更优选为0.10％、0.20％、0.30％或0.40％。
CaCO3含量的上限更优选为55.00％、50.00％、45.00％、40.00％、35.00％或30.00％。
此外，焊剂中的BaCO3含量优选设定为0～15.00％。
BaCO3含量的下限更优选为0.10％、0.20％、0.30％或0.40％。
BaCO3含量的上限更优选为14.00％、12.00％、10.00％、8.00％、7.00％或5.00％。
此外，焊剂中的MgCO3含量优选设定为0～15.00％。
MgCO3含量的下限更优选为0.10％、0.20％、0.30％或0.40％。
MgCO3含量的上限更优选为14.00％、12.00％、10.00％、8.00％、7.00％或5.00％。
此外，焊剂中的Li2CO3含量优选设定为0～15.00％。
Li2CO3含量的下限更优选为0.10％、0.20％、0.30％或0.40％。
Li2CO3含量的上限更优选为14.00％、12.00％、10.00％、8.00％、7.00％或5.00％。
(CaCO3、BaCO3、MgCO3及Li2CO3的含量的合计为5.00％以上)
CaCO3、BaCO3、MgCO3及Li2CO3为保护气体的产生源，从确保良好的机械特性的观点出发，优选含有任一种以上。特别优选将焊剂中的CaCO3、BaCO3、MgCO3及Li2CO3的含量的合计设定为5.00％以上。
需要说明的是，焊剂中的CaCO3、BaCO3、MgCO3及Li2CO3的含量的合计的下限更优选为7.00％或10.00％。
焊剂中的CaCO3、BaCO3、MgCO3及Li2CO3的含量的合计的上限优选为90.00％、80.00％、70.00％、65.00％或60.00％。
(其他金属碳酸盐)
在本公开的焊剂中，作为其他金属碳酸盐，例如也可以包含Na2CO3、K2CO3、FeCO3、MnCO3及SrCO3等金属碳酸盐。
需要说明的是，CaCO3、BaCO3、MgCO3、Li2CO3及其他金属碳酸盐的含量可以与上述的Ti氧化物的含量同样地通过荧光X射线分析及X射线衍射(XRD)进行测定。
(Ti氧化物、Si氧化物、Zr氧化物、Al氧化物、Mg氧化物、Ca氧化物、Na氧化物、K氧化物、CaF2、CaCO3、BaCO3、MgCO3及Li2CO3之和X)
本公开的焊剂的化学成分以相对于涂药焊条的总质量的质量％计，Ti氧化物的TiO2换算值的合计、Si氧化物的SiO2换算值的合计、Zr氧化物的ZrO2换算值的合计、Al氧化物的Al2O3换算值的合计、Mg氧化物的MgO换算值的合计、Ca氧化物的CaO换算值的合计、Na氧化物的Na2O换算值的合计、K氧化物的K2O换算值的合计、CaF2含量、CaCO3含量、BaCO3含量、MgCO3含量、Li2CO3含量之和X(以下简称为“特定添加剂之和X”)优选为94.98％以下。
通过将特定添加剂之和X设定为94.98％以下，能够防止夹渣。
特定添加剂之和X更优选为90.00％以下、85.00％以下、80.00％以下、75.00％以下或70.00％。
(氮化物)
本公开的焊剂也可以进一步包含氮化物。
氮化物具有减少焊缝金属中的扩散性氢量、显著提高焊缝金属的耐低温开裂性的作用。其理由并不清楚，但推测理由之一是氮化物中的N在焊接中与氢(H)结合而变成氨(NH3)，该NH3被放出到焊缝金属外。
本公开的焊剂中，作为氮化物，例如也可以包含选自由AlN、BN、Ca3N2、CeN、CrN、Cu3N、Fe4N、Fe3N、Fe2N、Mg3N、Mo2N、NbN、Si3N4、TiN、VN、ZrN、Mn2N及Mn4N构成的组中的1种或2种以上。
需要说明的是，氮化物的含量可以与上述的Ti氧化物的含量同样地通过荧光X射线分析及X射线衍射(XRD)进行测定。
(药芯焊丝的化学成分中的金属成分)
接着，对本公开的焊剂的优选的化学成分中的金属成分进行说明。
需要说明的是，在焊剂的金属成分的说明中，“％”只要没有特别说明，则是指“相对于焊剂的总质量的质量％”。
这里，焊剂的“化学成分中的金属成分”是指焊剂中包含的成分中除了氧化物、氟化物、氮化物及金属碳酸盐以外的成分。
本公开的焊剂以相对于涂药焊条的总质量的质量％计，焊剂的化学成分中的金属成分优选为：
C：0.020～5.000％、
Si：0～5.00％、
Mn：0～30.00％、
P：0～0.050％、
S：0～0.050％、
Cu：0～20.0％、
Ni：0～20.0％、
Cr：0～20.0％、
Mo：0～10.0％、
Nb：0～5.00％、
V：0～5.0％、
Co：0～1.00％、
Pb：0～1.00％、
Sn：0～1.00％、
W：0～20.0％、
Mg：0～5.00％、
Al：0～5.0％、
Ca：0～5.00％、
Ti：0～5.000％、
B：0～5.0000％、
REM：0～5.00％、
Bi：0～5.000％、
N：0～5.0000％、以及
剩余部分：Fe及杂质。
即，在本公开的焊剂中，上述成分为除氧化物、氟化物、氮化物及金属碳酸盐以外所包含的成分的含量。
此外，焊剂中的Mn含量及Ni含量的合计(Mn+Ni)优选为1.00％以上。
(C：0.020～5.000％)
C是提高焊缝金属的强度的元素，是用于确保焊缝金属的强度的元素。
另一方面，通过降低焊剂的C含量，能够抑制因焊缝金属的强度上升而使韧性劣化的影响，并能够确保焊缝金属的低温韧性。
因而，焊剂的C含量优选设定为0.020～5.000％。
焊剂的C含量的下限更优选为0.050％、0.100％或0.200％。
焊剂的C含量的上限更优选为4.500％、4.000％、3.500％或3.000。
(Si：0～5.00％)
Si会提高焊缝金属的洁净度，抑制气泡等焊接缺陷的产生，因此也可以含有于焊剂中。
另一方面，通过降低焊剂的Si含量，在Ni钢、Ni基合金钢的焊接中，能够抑制焊缝金属中的显微偏析，并能够抑制偏析部中的脆化。
因而，焊剂的Si含量优选设定为0～5.00％。
焊剂的Si含量的下限更优选为0.10％、0.20％、0.25％、0.30％或0.35％。
焊剂的Si含量的上限更优选为4.50％、4.00％、3.50％或3.00％。
(Mn：0～30.00％)
Mn为奥氏体稳定化元素，能够进行焊缝金属的奥氏体化，并能够确保低温韧性。此外，为了确保焊缝金属的低温韧性，不必过度增加焊芯中添加的Mn含量。
此外，Mn是作为脱氧剂发挥功能而提高焊缝金属的洁净度的元素。此外，Mn是通过形成MnS而将焊缝金属中的S无害化、提高焊缝金属的低温韧性的元素。此外，Mn还具有防止高温开裂的效果。因此，也可以在焊剂中含有Mn。
但是，Mn含量及Ni含量的合计(Mn+Ni)优选为1.00％以上，即焊剂也可以包含Mn和Ni中的仅任一者。因而，Mn含量的下限也可以为0％。
另一方面，通过降低焊剂的Mn含量，在Ni钢、Ni基合金钢的焊接中，能够抑制焊缝金属中的显微偏析，并能够抑制偏析部中的脆化。
因而，焊剂的Mn含量优选设定为0～30.00％。
焊剂的Mn含量的下限更优选为0.10％、0.50％、1.00％、2.00％、5.00％、7.00％或9.00％。
焊剂的Mn含量的上限更优选为28.00％、25.00％、22.00％或20.00％。
(P：0～0.050％)
P为杂质元素，会使焊缝金属的韧性降低，因此焊剂的P含量优选尽量降低。因而，焊剂的P含量的下限设定为0％。但是，从脱P成本的降低的观点出发，P含量为0.003％以上为宜。
另一方面，如果焊剂的P含量为0.050％以下，则能够抑制P对韧性的不良影响。
因而，焊剂的P含量优选设定为0～0.050％。
为了有效地抑制焊缝金属的韧性的降低，焊剂的P含量更优选为0.040％以下、0.030％以下、0.020％以下、0.015％以下或0.010％以下。
(S：0～0.050％)
S为杂质元素，会使焊缝金属的韧性降低，因此焊剂的S含量优选尽量降低。因而，焊剂的S含量的下限设定为0％。但是，从脱S成本的降低的观点出发，焊剂的S含量为0.003％以上为宜。
另一方面，如果焊剂的S含量为0.050％以下，则能够抑制S对韧性的不良影响。
因而，焊剂的S含量优选设定为0～0.050％。
为了有效地抑制焊缝金属的韧性的降低，焊剂的S含量更优选为0.040％以下、0.030％以下、0.020％以下、0.015％以下或0.010％以下。
(Cu：0～20.0％)
Cu为析出强化元素，为了焊缝金属的强度提高，也可以含有于焊剂中。此外，Cu为奥氏体稳定化元素，为了焊缝金属的低温韧性提高，也可以含有于焊剂中。
另一方面，若焊剂的Cu含量为过量，则上述的效果饱和。
因而，焊剂的Cu含量优选设定为0～20.0％。
焊剂的Cu含量的下限更优选为0.5％、0.7％或1.0％。
焊剂的Cu含量的上限更优选为19.0％、18.0％、17.0％或15.0％。
(Ni：0～20.0)
Ni为奥氏体稳定化元素，能够进行焊缝金属的奥氏体化，并能够确保低温韧性。此外，为了确保焊缝金属的低温韧性，不必过度增加焊芯中添加的Ni含量。因此，也可以在焊剂中含有Ni。
但是，Mn含量及Ni含量的合计(Mn+Ni)优选为1.00％以上，即焊剂也可以包含Mn和Ni中的仅任一者。因而，Ni含量的下限也可以为0％。
另一方面，通过降低焊剂的Ni含量，能够降低焊剂的成本。
因而，焊剂的Ni含量优选设定为0～20.0％。
焊剂的Ni含量的下限更优选为0.1％、0.5％、1.0％、2.0％、3.0％、5.0％、7.0％、10.0％或12.0％。
焊剂的Ni含量的上限更优选为19.0％、18.0％、17.0％或15.0％。
(Cr：0～20.0％)
Cr为奥氏体稳定化元素，能够进行焊缝金属的奥氏体化，并能够确保低温韧性。此外，为了确保焊缝金属的低温韧性，不必过度增加焊芯中添加的Ni含量。因此，也可以在焊剂中含有Cr。
另一方面，通过降低焊剂的Cr含量，能够降低熔融金属中的低熔点化合物的量，进而熔融金属的固液共存温度范围变窄，因此能够抑制高温开裂的产生。
因而，焊剂的Cr含量优选设定为0～20.0％。
焊剂的Cr含量的下限更优选为0.1％、0.5％、1.0％、2.0％、2.5％、3.0％或3.5％。
焊剂的Cr含量的上限更优选为19.0％、18.0％、17.0％或15.0％。
(Mo：0～10.0％)
Mo为固溶强化元素、并且析出强化元素，为了焊缝金属的强度提高，也可以含有于焊剂中。
另一方面，通过降低焊剂的Mo含量，能够抑制焊缝金属的强度变得过量，并能够确保低温韧性。
因而，焊剂的Mo含量优选设定为0～10.0％。
焊剂的Mo含量的下限更优选为0.1％、0.5％、1.0％、2.0％、2.5％、3.0％或3.5％。
焊剂的Mo含量的上限更优选为9.8％、9.5％、9.0％、8.5％或8.0％。
(Nb：0～5.00％)
Nb是在焊缝金属中形成碳化物、使焊缝金属的强度上升的元素，因此也可以含有于焊剂中。
另一方面，通过降低焊剂的Nb含量，能够抑制焊缝金属的高温开裂的产生。
因而，焊剂的Nb含量优选设定为0～5.00％。
焊剂的Nb含量的下限更优选为0.10％、0.50％、1.00％或1.50％。
焊剂的Nb含量的上限更优选为4.50％、4.00％或3.50％。
(V：0～5.0％)
V是在焊缝金属中形成碳氮化物、使焊缝金属的强度上升的元素，因此也可以含有于焊剂中。
另一方面，通过降低焊剂的V含量，能够抑制焊缝金属的高温开裂的产生。
因而，焊剂的V含量优选设定为0～5.0％。
焊剂的V含量的下限更优选为0.1％、0.5％、1.0％或1.5％。
焊剂的V含量的上限更优选为4.5％、4.0％或3.5％。
(Co：0～1.00％)
Co为通过固溶强化而使焊缝金属的强度上升的元素，因此也可以含有于焊剂中。
另一方面，通过降低焊剂的Co含量，能够抑制焊缝金属的延展性的降低，并能够确保韧性。
因而，焊剂的Co含量优选设定为0～1.00％。
焊剂的Co含量的下限更优选为0.01％、0.05％、0.10％、0.15％或0.20％。
焊剂的Co含量的上限更优选为0.90％、0.80％、0.70％、0.60％或0.30％。
(Pb：0～1.00％)
Pb具有提高焊缝金属的切削性的效果，因此也可以含有于焊剂中。
另一方面，通过降低焊剂的Pb含量，能够良好地保持电弧状态而抑制飞溅的产生。
因而，焊剂的Pb含量优选设定为0～1.00％。
焊剂的Pb含量的下限更优选为0.01％、0.05％、0.10％、0.15％或0.20％。
焊剂的Pb含量的上限更优选为0.90％、0.80％、0.70％、0.60％或0.30％。
(Sn：0～1.00％)
Sn为提高焊缝金属的耐蚀性的元素，因此也可以含有于焊剂中。
另一方面，通过降低焊剂的Sn含量，能够抑制焊缝金属中的开裂产生。
因而，焊剂的Sn含量优选设定为0～1.00％。
焊剂的Sn含量的下限更优选为0.01％、0.05％、0.10％、0.15％或0.20％。
焊剂的Sn含量的上限更优选为0.90％、0.80％、0.70％、0.60％或0.30％。
(W：0～20.0％)
W为固溶强化元素，为了焊缝金属的强度提高，也可以含有于焊剂中。
另一方面，通过降低焊剂的W含量，能够抑制焊缝金属的强度变得过量，并能够确保韧性。
因而，焊剂的W含量优选设定为0～20.0％。
焊剂的W含量的下限更优选为0.1％、0.5％、1.0％或2.0％。
焊剂的W含量的上限更优选为19.0％、180％、17.0％或15.0％。
(Mg：0～5.00％)
Mg为脱氧元素，降低焊缝金属的氧，对焊缝金属的韧性的改善具有效果，因此也可以含有于焊剂中。
另一方面，通过降低焊剂的Mg含量，电弧稳定，能够降低飞溅及气泡，并能够确保焊接操作性。
因而，焊剂的Mg含量优选设定为0～5.00％。
焊剂的Mg含量的下限更优选为0.02％、0.05％、0.10％、0.20％或0.50％。
焊剂的Mg含量的上限更优选为4.50％、4.00％或3.50％。
(Al：0～5.0％)
Al为脱氧元素，对于抑制气泡等焊接缺陷的产生及提高焊缝金属的洁净度等具有效果，因此也可以含有于焊剂中。
另一方面，通过降低焊剂的Al含量，能够降低Al在焊缝金属中形成氮化物或氧化物，并能够确保焊缝金属的低温韧性。
因而，焊剂的Al含量优选设定为0～5.0％。
焊剂的Al含量的下限更优选为0.01％、0.02％、0.05％、0.1％、0.2％或0.5％。
焊剂的Al含量的上限更优选为4.5％、4.0％或3.5％。
(Ca：0～5.00％)
Ca具有使焊缝金属中硫化物的结构发生变化、此外使焊缝金属中的硫化物及氧化物的尺寸微细化的作用，因此对于焊缝金属的延展性及韧性提高是有效的。因此，也可以在焊剂中含有Ca。
另一方面，通过降低焊剂的Ca含量，能够抑制硫化物及氧化物的粗大化，并能够确保焊缝金属的低温韧性。此外，通过抑制焊道形状的劣化及电弧的稳定化而能够确保焊接性。
因而，焊剂的Ca含量优选设定为0～5.00％。
焊剂的Ca含量的下限更优选为0.01％、0.02％、0.03％、0.05％、0.10％、0.20％、0.30％或0.50％。
焊剂的Ca含量的上限更优选为4.50％、4.00％或3.50％。
(Ti：0～5.000％)
Ti为脱氧元素，对于抑制气泡等焊接缺陷的产生及提高洁净度等具有效果，因此也可以含有于焊剂中。
另一方面，通过降低焊剂的Ti含量，能够抑制焊缝金属中的碳化物的生成，并能够确保焊缝金属的韧性。
因而，焊剂的Ti含量优选设定为0～5.000％。
焊剂的Ti含量的下限更优选为0.020％、0.050％、0.100％、0.200％、0.300％或0.500％。
焊剂的Ti含量的上限更优选为4.500％、4.000％或3.500％。
(B：0～5.0000％)
B具有使焊缝金属的结晶晶界强化、进一步提高焊缝金属的抗拉强度的效果，因此也可以含有于焊剂中。
另一方面，通过降低焊剂的B含量，还能够降低焊缝金属中的B的量，可抑制粗大的BN或Fe23(C、B)6等B化合物的形成，能够确保焊缝金属的低温韧性。
因而，焊剂的B含量优选设定为0～5.0000％。
焊剂的B含量的下限更优选为0.0010％、0.0050％、0.0100％、0.0500％、0.1000％、0.2000％或0.5000％。
焊剂的B含量的上限更优选为4.5000％、4.0000％或3.5000％。
(REM：0～5.00％)
REM是使电弧稳定化的元素，因此也可以含有于焊剂中。
另一方面，通过降低焊剂的REM含量，能够降低飞溅的产生，并能够确保焊接操作性。
因而，焊剂的REM含量优选设定为0～5.00％。
焊剂的REM含量的下限更优选为0.001％、0.005％、0.01％、0.05％、0.10％、0.20％或0.50％。
焊剂的REM含量的上限更优选为4.50％、4.00％或3.50％。
需要说明的是，“REM”是指由Sc、Y及镧系元素构成的合计17种元素，上述“REM含量”是指这些17种元素的合计含量。在使用镧系元素作为REM的情况下，在工业上，REM以混合稀土金属的形式含有。
(Bi：0～5.000％)
Bi是改善熔渣的剥离性的元素，因此也可以含有于焊剂中。
另一方面，通过降低焊剂的Bi含量，能够抑制焊缝金属中的凝固开裂的产生。
因而，焊剂的Bi含量优选设定为0～5.000％。
焊剂的Bi含量的下限更优选为0.005％、0.010％、0.050％、0.100％、0.200％或0.500％。
焊剂的Bi含量的上限更优选为4.500％、4.000％或3.500％。
(N：0～5.0000％)
N为奥氏体稳定化元素，并且也是间隙型固溶强化元素。此外，N是因焊缝金属的强度上升而对焊缝金属的韧性的不良影响也比C少的元素。因此，也可以在焊剂中含有N。
另一方面，通过降低焊剂的N含量，能够降低熔断的产生，并能够抑制焊接缺陷的产生。
因而，焊剂的N含量优选设定为0～5.0000％。
焊剂的N含量的下限更优选为0.0050％、0.0070％、0.0100％、0.0150％、0.0200％、0.0300％、0.0500％、0.0700％、0.1000％或0.1500％。
焊剂的N含量的上限更优选为4.5000％、4.0000％或3.5000％。
(剩余部分：Fe及杂质)
焊剂的化学成分中的其他剩余部分成分为Fe和杂质。
此外，杂质是指在工业上制造焊剂时来源于原料或因制造工序的各种要因而混入的成分，是在对焊剂不造成不良影响的范围内被容许的成分。
(Mn含量及Ni含量的合计(Mn+Ni)为1.00％以上)
Mn及Ni分别为奥氏体稳定化元素，使焊缝金属的低温韧性提高。另一方面，Ni为高价的金属，因此为了抑制焊条的成本、并且提高焊缝金属的低温韧性，优选焊剂中的Mn含量及Ni含量分别满足上述范围，并且将Mn含量及Ni含量的合计(Mn+Ni)设定为1.00％以上。
焊剂中的Mn含量及Ni含量的合计(Mn+Ni)优选为2.00％以上、3.00％以上或5.00％以上。
此外，Mn为成为烟雾的产生量增大的原因的元素。此外，若过量地添加Mn，则堆垛层错能降低，韧性劣化。因此，从抑制焊条的成本、提高焊缝金属的低温韧性、并且降低烟雾的产生量的观点出发，优选焊剂中的Mn含量及Ni含量分别满足上述范围，并且Mn含量及Ni含量的合计(Mn+Ni)设定为50.00％以下。
焊剂中的Mn含量及Ni含量的合计(Mn+Ni)更优选为45.00％以下、40.00％以下、35.00％以下、32.00％以下、30.00％以下或25.00％以下。
本公开的涂药焊条也可以进一步具备形成于焊芯表面的镀层。
本公开的涂药焊条中包含的氢量没有特别限定，但为了降低焊缝金属的扩散性氢量，相对于涂药焊条的总质量优选为12ppm以下。涂药焊条中的氢量有可能在涂药焊条的保管期间通过水分侵入涂药焊条内而增大。因此，在从焊条制造至焊条使用为止的期间长的情况下，为了防止水分等H的供给源侵入，优选将涂药焊条整体进行真空包装、或在可以干燥的状态保持的容器内保存涂药焊条。
(焊条直径)
本公开的涂药焊条的直径没有特别限定，但例如为φ3.2～φ6.0mm。需要说明的是，一般的涂药焊条的直径为φ2.6～φ7.0mm。
(厚度)
本公开的涂药焊条中的焊剂的平均厚度没有特别限定。鉴于一般的涂药焊条中的焊剂的厚度，也可以将本公开的涂药焊条中的焊剂的平均厚度的上限值设定为例如5.0mm、4.0mm或3.0mm。此外，也可以将本公开的涂药焊条中的焊剂的平均厚度的下限值设定为例如0.2mm、0.5mm、0.8mm或1.0mm。
需要说明的是，焊剂的平均厚度是对任意的5个部位测定涂药焊条的外径，算出从该外径除去焊芯的直径而得到的值的1/2的值，将其算术平均值设定为平均厚度。
若以式子进行表示，则成为焊剂厚度＝((涂药焊条的外径的直径)-(焊芯的直径))/2。
<涂药焊条的制造方法>
接着，对本公开的涂药焊条的制造方法进行说明。
需要说明的是，以下说明的制造方法为一个例子，制造本公开的涂药焊条的方法并不限定于以下的方法。
本公开的涂药焊条例如可以经过准备焊芯的工序、在焊芯上涂布焊剂的工序和将焊芯及焊剂进行烧成的工序来制造。
在准备焊芯的工序中，例如将具有上述的化学成分的钢熔化，之后，如果必要则进行锻造加工。之后，经过轧制加工，将该钢加工成棒状。通过将该棒状的钢进行拉丝，得到焊芯。需要说明的是，也可以适当进行热处理。
接着，在该焊芯上涂布焊剂之后，将焊芯及焊剂进行烧成。作为烧成的条件，没有特别限定，但例如也可以设定为烧成温度150～450℃左右、且烧成时间0.1～3小时左右。需要说明的是，也可以在焊剂中添加粘着剂(例如硅酸钾及硅酸钠的水溶液)。
<焊接接头的制造方法>
接着，对本公开的焊接接头的制造方法(焊接方法)进行说明。
本公开的焊接接头的制造方法具备使用上述的本公开的涂药焊条对钢材进行焊接的工序。
通过本公开的焊接接头的制造方法而制造的焊接接头具有高强度及高韧性。此外，具有通过本公开的焊接接头的制造方法而制造的焊接接头的焊接结构物也在焊接接头中具有高强度及高韧性。
在本公开的焊接接头的制造方法中，焊接方式优选为气体保护弧焊。
在本公开的焊接接头的制造方法中，成为焊接接头的母材的钢材(被焊接材)的种类没有特别限定，但例如可以适宜使用板厚为20mm以上的包含6％～9％的Ni的Ni系低温用钢板。
在本公开的焊接接头的制造方法中，具备在1道次～最终道次中的任1个以上中使用本公开的涂药焊条对钢材进行焊接的工序为宜。在焊接仅为1道次的情况下，在该1道次中使用本公开的涂药焊条。
涂药焊条的极性由于对飞溅产生量造成的影响小至可忽视的程度，因此可以为交流及直流中的任一者，但优选为交流。此外，在直流的情况下优选为反极性。
本公开的焊接接头的制造方法中的焊接位置没有特别限定。本公开的焊接接头的制造方法不管焊接位置为平焊位置、横焊位置、立焊位置及仰焊位置中的任一者，都能够发挥良好的焊接操作性(特别是立焊性)。
通过本公开的焊接接头的制造方法而得到的焊接接头具备成为母材的钢材和由焊缝金属及焊接热影响部构成的焊接部。本公开的焊接接头由于使用本公开的涂药焊条来制造，因此具备具有良好的焊道形状的焊缝金属。因此，具有通过本公开的焊接接头的制造方法制造的焊接接头的焊接结构物也具备具有良好的焊道形状的焊缝金属。所得到的焊缝金属的抗拉强度例如优选设定为590～1200MPa的高强度。
实施例
接着，通过本公开例及比较例，对本公开的可实施性及效果进一步进行详细说明，但下述实施例并不限定本公开，遵循上述·后述的主旨进行设计变更都包含于本公开的技术范围内。
(涂药焊条的制造)
本公开例及比较例的涂药焊条通过以下说明的方法来制造。
首先，对于具有表1-A、表1-B中所示的化学成分的焊芯，涂布具有表2-A、表2-B、表2-C及表2-D中所示的化学成分的焊剂，在300～500℃的温度范围内以1～3小时的范围进行烧成，由此试制了涂药焊条。所得到的涂药焊条的最终的焊条径为φ6.0mm，焊剂的平均厚度为1.0mm。将这些涂药焊条的构成示于表1-A、表1-B、表2-A、表2-B、表2-C及表2-D中。
表1-A、表1-B、表2-A、表2-B、表2-C及表2-D中所示的焊芯的化学成分的含量的单位为相对于焊芯总质量的质量％。此外，焊剂的化学成分的含量、氧化物的含量、氟化物的含量、金属碳酸盐的含量及铁粉的含量的单位为相对于焊剂的总质量的质量％。表中“相对于焊芯总质量的质量％”及“相对于焊剂总质量的质量％”都省略为“质量％”，“焊剂的化学成分中的金属成分”省略为“焊剂的化学成分”。
此外，表2-C中所示的“TiO2”表示Ti氧化物的TiO2换算值的合计，“SiO2”表示Si氧化物的SiO2换算值的合计，“ZrO2”表示Zr氧化物的ZrO2换算值的合计，“Al2O3”表示Al氧化物的Al2O3换算值的合计，“MgO”表示Mg氧化物的MgO换算值的合计，“CaO”表示Ca氧化物的CaO换算值的合计，“Na2O”表示Na氧化物的Na2O换算值的合计，“K2O”表示K氧化物的K2O换算值的合计。
表2-D中所示的“和X”表示Ti氧化物的TiO2换算值的合计、Si氧化物的SiO2换算值的合计、Zr氧化物的ZrO2换算值的合计、Al氧化物的Al2O3换算值的合计、Mg氧化物的MgO换算值的合计、Ca氧化物的CaO换算值的合计、Na氧化物的Na2O换算值的合计、K氧化物的K2O换算值的合计、CaF2含量、CaCO3含量、BaCO3含量、MgCO3含量、Li2CO3含量之和。
/>
/>
/>
/>
表2-D
表1-A、表1-B中所示的焊芯的剩余部分(即，表中所示的各成分以外的成分)、及表2-A、表2-B、表2-C及表2-D中所示的涂药焊条的剩余部分(即，表中所示的各成分以外的成分)为铁及杂质。
需要说明的是，在表1-A、表1-B中，对脱离本公开中规定的范围的数值标注有下划线。
此外，在表1-A、表1-B、表2-A、表2-B、表2-C及表2-D中，化学成分、化合物等的含量所涉及的表中的空栏是指该化学成分、化合物等的含量为低于有效位数。这些化学成分、化合物等有时也以低于有效位数的含量不可避免地混入或生成。
[评价]
通过使用本公开例及比较例的涂药焊条以向上立焊进行气体保护弧焊来进行评价。具体而言，通过以下说明的方法来评价。
作为焊接的钢板，使用了板厚为50mm的9％Ni钢(依据JIS G3127：2013 SL9N590的钢板)。此外，在评价时，焊接电流全部设定为交流。
需要说明的是，评价时的焊接条件设定为表3中记载的条件。
表3
| 电流 | 电压 | 速度 | 线能量 |
| A | V | mm/min | kJ/mm |
| 140 | 22 | 160 | 1.2 |
(烟雾量的评价)
评价使用本公开例及比较例的涂药焊条进行气体保护弧焊时的烟雾量。
对于通过焊接而产生的烟雾量的测定，通过依据JIS Z3930：2013(弧焊的烟雾产生量测定方法)的利用高容量空气采样器的全量捕集方法来实施。关于烟雾量，将烟雾量成为1000mg/min以下的涂药焊条设定为“合格”，将烟雾量变得超过1000mg/min的情况设定为“不合格”。
(低温韧性的评价)
使用本公开例及比较例的涂药焊条，对钢板进行气体保护弧焊，从熔敷金属的板厚方向中心采集3条冲击试验片(缺口深度2mm的V型缺口试验片)。
对3条冲击试验片，在-196℃下实施依据JIS Z2242：2005的夏比冲击试验。
然后，将3条冲击试验片的-196℃下的夏比冲击吸收功平均值为34J以上的情况设定为“优”，将27J以上且低于34J的情况设定为“合格”，将低于27J的情况设定为“不合格”。
(综合评价)
将烟雾量的评价及低温韧性的评价都为“优”或“合格”的情况设定为“合格”，将任一个为“不合格”的情况评价为“不合格”。
表4
获知本公开例的涂药焊条的烟雾量少，所得到的焊缝金属低温韧性优异。
与此相对，比较例由于不满足本公开中规定的要件中的某一个，因此在1个以上的评价项目中为不合格。
Claims (9)
1.一种涂药焊条，其是具备钢制的焊芯和被覆所述焊芯的焊剂的涂药焊条，其中，以相对于所述焊芯的总质量的质量％计，所述焊芯的化学成分为：
C：0～0.650％、
Si：0.03～0.50％、
Mn：2.1～30.0％、
P：0～0.050％、
S：0～0.050％、
Cu：0～5.0％、
Ni：1.0～30.0％、
Cr：0～10.0％、
Mo：0～10.0％、
Nb：0～1.00％、
V：0～1.00％、
Co：0～1.00％、
Pb：0～1.00％、
Sn：0～1.00％、
Al：0～0.10％、
Ti：0～0.10％、
B：0～0.1000％、
N：0～0.5000％、
O：0～0～0.0050％、以及
剩余部分：Fe及杂质，
并且所述Mn含量及所述Ni含量的合计(Mn+Ni)为5.0％以上，
所述Mn含量、所述Ni含量及所述Cr含量的合计(Mn+Ni+Cr)为15.0％以上，
所述焊芯中的通过磁感应法求出的fcc比例为70％以上。
2.根据权利要求1所述的涂药焊条，其中，所述Mn含量与所述Ni含量的质量比(Ni/Mn)为0.10以上。
3.根据权利要求2所述的涂药焊条，其中，所述质量比(Ni/Mn)为1.00以上。
4.根据权利要求1～权利要求3中任一项所述的涂药焊条，其中，所述Ti的含量为Ti：0.003～0.10％。
5.根据权利要求1～权利要求4中任一项所述的涂药焊条，其中，以相对于所述焊剂的总质量的质量％计，所述焊剂的化学成分包含：
Ti氧化物的TiO2换算值的合计：0～25.00％、
Si氧化物的SiO2换算值的合计：0～25.00％、
Zr氧化物的ZrO2换算值的合计：0～5.00％、
Al氧化物的Al2O3换算值的合计：0～5.00％、
Mg氧化物的MgO换算值的合计：0～5.00％、
Ca氧化物的CaO换算值的合计：0～25.00％、
Na氧化物的Na2O换算值的合计：0～5.00％、
K氧化物的K2O换算值的合计：0～5.00％、
CaF2：0～30.00％、
CaCO3：0～60.00％、
BaCO3：0～15.00％、
MgCO3：0～15.00％、及
Li2CO3：0～15.00％，
以相对于所述焊剂的总质量的质量％计，所述焊剂的化学成分中的金属成分为：
C：0.020～5.000％、
Si：0～5.00％、
Mn：0～30.00％、
P：0～0.050％、
S：0～0.050％、
Cu：0～20.0％、
Ni：0～20.0％、
Cr：0～20.0％、
Mo：0～10.0％、
Nb：0～5.00％、
V：0～5.0％、
Co：0～1.00％、
Pb：0～1.00％、
Sn：0～1.00％、
W：0～20.0％、
Mg：0～5.00％、
Al：0～5.0％、
Ca：0～5.00％、
Ti：0～5.000％、
B：0～5.0000％、
REM：0～5.00％、
Bi：0～5.000％、
N：0～5.0000％、以及
剩余部分：Fe及杂质，并且
所述CaCO3、所述BaCO3、所述MgCO3及所述Li2CO3的含量的合计为5.00％以上。
6.根据权利要求5所述的涂药焊条，其中，所述焊剂中的所述Mn含量及所述Ni含量的合计(Mn+Ni)为1.00％以上。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的涂药焊条，其中，所述Ti氧化物的TiO2换算值的合计、所述Si氧化物的SiO2换算值的合计、所述Zr氧化物的ZrO2换算值的合计、所述Al氧化物的Al2O3换算值的合计、所述Mg氧化物的MgO换算值的合计、所述Ca氧化物的CaO换算值的合计、所述Na氧化物的Na2O换算值的合计、所述K氧化物的K2O换算值的合计、所述CaF2含量、所述CaCO3含量、所述BaCO3含量、所述MgCO3含量、所述Li2CO3含量之和X为94.98％以下。
8.根据权利要求1～权利要求7中任一项所述的涂药焊条，其中，所述焊剂的平均厚度为5.0mm以下。
9.一种焊接接头的制造方法，其具备使用权利要求1～权利要求8中任一项所述的涂药焊条对钢材进行焊接的工序。
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118119475A true CN118119475A (zh) | 2024-05-31 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4834191B2 (ja) | 全姿勢溶接が可能なガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| KR100922095B1 (ko) | 가스 실드 아크 용접 플럭스 함유 와이어 | |
| EP2295197B1 (en) | Flux-cored wire for welding of duplex stainless steel which enables the miniaturization of solidified crystal particles | |
| KR102244428B1 (ko) | 플럭스 코어드 와이어, 용접 조인트의 제조 방법, 및 용접 조인트 | |
| KR100920549B1 (ko) | 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어 | |
| CN112566750A (zh) | 气体保护金属极电弧焊用实心焊丝 | |
| JP5097499B2 (ja) | 低合金耐熱鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| WO2018051823A1 (ja) | エレクトロスラグ溶接用ワイヤ、エレクトロスラグ溶接用フラックス及び溶接継手 | |
| CN111417489A (zh) | 气体保护电弧焊用药芯焊丝和焊接方法 | |
| JP6901868B2 (ja) | エレクトロスラグ溶接用ワイヤ、エレクトロスラグ溶接用フラックス及び溶接継手 | |
| KR20170021891A (ko) | 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어 | |
| KR20230133347A (ko) | 서브머지드 아크 용접 이음 | |
| JP2019048324A (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ、及び溶接継手の製造方法 | |
| WO2022130759A1 (ja) | サブマージアーク溶接用ワイヤおよびそれを用いた溶接継手部の製造方法 | |
| JP6958139B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ、及び溶接継手の製造方法 | |
| KR20230025882A (ko) | 가스 메탈 아크 용접용 솔리드 와이어 | |
| WO2021002259A1 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼フラックス入りワイヤ、溶接金属及び溶接方法 | |
| 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 | |
| JP2019048323A (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ、及び溶接継手の製造方法 | |
| KR101719797B1 (ko) | 플럭스 코어드 와이어 | |
| CN113613829A (zh) | Ni基合金药芯焊丝 | |
| KR100502571B1 (ko) | 탄산가스 아크 용접용 티타니아계 플럭스 충전와이어 | |
| CN118119475A (zh) | 涂药焊条及焊接接头的制造方法 | |
| JP7492185B1 (ja) | 被覆アーク溶接棒及び溶接継手の製造方法 | |
| CN112154042B (zh) | 电渣焊用实芯焊丝及焊接接头 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication |