CN1676271A - 用于多电极气体保护电弧焊接的粉芯焊丝 - Google Patents

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Abstract

本发明的用于多电极气体保护电弧焊接的粉芯焊丝，外皮横截面积相对于焊丝横截面的整个横截面积的比例Sf(％)为30～70％。外皮的维氏硬度H(Hv)满足H≤425－3×Sf。其组成相对于焊丝总质量包含：3.5～7.5质量％的除碱金属氧化物以外的氧化物、0.01～0.40质量％的碱金属化合物、0.4～1.2质量％的Si、1.5～4.0质量％的Mn、0.2～0.6质量％的Al。上述碱金属化合物是从由K2O、Na2O及Li2O构成的组中选择的1种或2种以上。因此，在焊接速度150cm/分以上的高速焊接时，也具有优越的焊接作业性、焊道形状、外观及耐底漆性，假使产生上述外扰、手工修整焊接也极少。

Description

用于多电极气体保护电弧焊接的粉芯焊丝
技术领域
本发明涉及一种用于多电极气体保护电弧焊接的粉芯焊丝，其可适用于涂覆了工厂底漆等底层防锈涂料的钢板的水平及向下角焊，特别是在采用以2电极形成1个熔池的2电极1池法进行焊接速度为150cm/分以上的高速焊接时，能实现焊接作业性、焊道形状及外观、耐底漆性优越的焊接施工。
背景技术
在造船或桥梁领域，角焊长度占整个焊接长度的比例较高，还由于保证作业工序合理化等理由而很多时候要在涂覆了工厂底漆等底层防锈涂料的状态下直接进行焊接。为此，以提高结构物的生产性为目的，期望一种高效率性及高速性优越、且水平角焊的耐底漆性优越的焊接焊丝及施工方法。
金属类及钛系气体保护电弧焊接用粉芯焊丝由于其高效率且焊接作业性良好，因而其适用得以扩大。不过，在单电极焊接时，若焊接速度快，则产生(a)耐底漆性变差；(b)容易发生咬边；(c)容易发生凸型焊道及焊道不整齐等不良现象，因此，焊接速度被限制在最快为70cm/分左右。
为此，提出了一种多电极气体保护电弧焊接法及用于多电极气体保护焊接的粉芯焊丝等高速焊接性优越的施工方法及适用于多电极焊接的焊接焊丝(例如，参照特开平6-234075号公报、特开2000-71096号公报、特开昭58-84696号公报、特开昭62-84892号公报、特开平9-38791号公报)。
在特开平6-234075号公报中，公开了一种2电极串联式气体保护电弧焊水平角焊施工方法，即，将含有规定量氧化物、一种或二种以上的碱金属化合物及Mg、Si、Mn的粉芯焊丝用于先行极(在先的电极)及后行极(在后的电极)，并使先行极和后行极的电极间距为15～50mm地进行焊接。根据这种现有技术，在焊接速度为100cm/分以上的高速水平角焊时可以获得良好的焊接作业性及耐底漆性。
另外，特开2000-71096号公报中，公开了一种用于水平角焊气体保护焊接的粉芯焊丝，其含有规定量的C、Si、Mn、Mg、Al、TiO2、ZrO2及MgO，特别适用于以2电极形成1个熔池进行焊接的2电极1池法。根据这种现有技术，在焊接速度为150cm/分以上的高速水平角焊时可以获得良好的焊接作业性及优越的连续焊接性。
不过，在上述现有技术中，若焊接速度超过150cm/分，则产生(a)耐底漆性变差；(b)容易发生咬边；(c)容易发生凸形焊道及焊道不整齐等问题。另外，在实际的焊接现场会发生各种外扰(焊接接头的过大间隙、电压变动、底漆膜厚过大·变动等)，而在受到这些外扰的影响时，发生(a)2电极间所形成的熔池(浇道)不稳定，焊道不整齐及咬边发生数增大、(b)焊坑(pit)发生数增加等不良现象。由于上述外扰造成的不良现象在150cm/分以上的高速焊接时更加明显，从而手工修整焊接增加，会造成生产性降低。
特开昭58-84696号公报，公开了一种焊接用粉芯焊丝，其中外皮横截面积相对于焊丝整个横截面积的比率为0.55～0.85，且外皮部分不具有开口部。
特开昭62-84892号公报，公开了一种铁粉系粉芯焊丝，在焊丝中含有规定量的铁粉及碳、(外皮金属横截面积/焊丝整个横截面积)的比设为0.06～0.80，同时，将这种比例的焊丝纵向的偏差限制为0.05以下。
特开平9-38791号公报也公开了一种焊接用粉芯焊丝，其中，外皮部分的面积相对于焊丝整个横截面积的比率为50～95％，外皮的维氏硬度为300Hv以下，且上述面积率和外皮硬度满足规定的关系式。
不过，尽管上述现有技术可以提高焊丝进给性或降低飞溅发生量，但存在的问题是在焊接速度为150cm/分以上的单电极焊接或多电极高速水平角焊时多发焊坑或气沟、焊道不整齐、凸型焊道及咬边等缺陷。
发明内容
本发明即是鉴于上述问题点而产生的，其目的在于提供一种用于多电极气体保护电弧焊接的粉芯焊丝，在焊接速度为150cm/分以上的高速焊接时也能具有优越的焊接作业性、焊接形状、外观及耐底漆性，另外，假使产生上述外扰，也能保证修整焊接极少。
本发明的用于多电极气体保护电弧焊接的粉芯焊丝，在软钢制外皮内填充焊剂，其特征在于：外皮横截面积相对于焊丝横截面的整个横截面积的比例Sf的百分比(软钢制外皮部的横截面积/焊丝整个横截面积×100％)为30～70％，且外皮的维氏硬度H(Hv)满足H≤425-3×Sf之条件。
该用于多电极气体保护电弧焊接的粉芯焊丝，优选其组成为：相对于焊丝总质量，包含：3.5～7.5质量％的除碱金属氧化物以外的氧化物、0.01～0.40质量％的碱金属化合物、0.4～1.2质量％的Si、1.5～4.0质量％的Mn、和0.2～0.6质量％的Al，其中，上述碱金属化合物是从由K2O、Na2O及Li2O构成的组中选择的1种或2种以上的碱金属化合物。
更优选上述组成为：相对于焊丝总质量，包含：4.6～6.7质量％的除碱金属氧化物以外的氧化物、0.05～0.30质量％的碱金属化合物、0.6～1.2质量％的Si、2.0～3.5质量％的Mn、和0.3～0.5质量％的Al，其中，上述碱金属化合物是从由K2O、Na2O及Li2O构成的组中选择的1种或2种以上的碱金属化合物。
如上所述，根据本发明，通过使粉芯焊丝的外皮的占有率Sf及金属组成为恰当值，从而浇道(pouring basin)稳定性良好，且能获得优越的焊道外观·形状及耐气孔性。
附图说明
图1是概略表示本发明的实施例的焊矩水平角、焊丝对准位置的侧视图。
图2是概略表示本发明的实施例的焊矩前进·后退角、电极间距的俯视图。
图3是表示本发明的实施例的偏移间隔的概略图。
图4是表示本发明的浇道的概略图，上图是侧视图，下图是俯视图。
图5(a)、(b)是表示本发明的粉芯焊丝的制造工序的图。
具体的实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行具体说明。图1是沿焊接方向看的表示使用本发明焊丝的多电极气体保护电弧焊接方法的模式图。图2是沿与焊接方向垂直的方向看的模式图。图3及图4是表示其动作状态的图。在水平的下板1上与下板1垂直地配置垂直的上板2，通过L极3和T极4两个电极对该下板1和上板2的角部进行水平角焊。该水平角焊是针对上板2的两面进行的。配置在焊接方向前方的L极3以一定的后退角倾斜，以使从其焊矩供给的焊丝的前端位于焊接方向的后方，配置在焊接方向后方的T极4以一定的前进角倾斜，而使从其焊矩供给的焊丝的前端位于焊接方向前方。L极3的对准位置比T极4的对准位置更靠近上板2。L极3及T极4在与焊接方向垂直的剖面上分别以规定的焊矩角度倾斜。另外，L极3和T极4的对准位置的焊接方向的间隔为电极间距。
该2电极气体保护电弧焊接方法中，一边从L极3及T极4的前端喷出保护气体、一边从其焊矩送出焊接焊丝，同时，经由焊矩对焊接焊丝供电、在焊接焊丝和被焊接材料之间产生电弧7a、7b。并且，在使L极3及T极4的后退角及前进角、焊矩角度和电极间距保持一定的状态下，对上板2和下板1的角部进行角焊。从而，由于电弧热量而熔化被焊接材料，形成熔池5。此时，熔池5在先行的L极3的电弧7a和后行的T极4的电弧7b之间隆起而形成浇道6。另外，在上板2上涂覆防锈涂料，而该防锈涂料由于电弧热而分解、燃烧。区域8是该防锈涂料分解燃烧的区域。还有，电极数不仅限定于2个，有时也设置为3个以上的多个。
本发明是使用于这种多电极气体保护电弧焊接方法的粉芯焊丝。该粉芯焊丝，是在软钢制外皮内填充焊剂。并且，外皮横截面积相对于焊丝横截面整个剖面面积的比例(以下，称外皮占有率)Sf(％)为30～70％。而Sf被定义为[(软钢制外皮部的横截面积)/(焊丝整个横截面积)]×100％。另外，外皮其维氏硬度H(Hv)满足H≤425-3×Sf之条件。
另外，该用于多电极气体保护电弧焊接的粉芯焊丝的组成，例如相对于焊丝总质量，包含：3.5～7.5质量％的除碱金属氧化物之外的氧化物、0.01～0.40质量％的碱金属化合物、0.4～1.2质量％的Si、1.5～4.0质量％的Mn、0.2～0.6质量％的Al。其中，上述碱金属化合物，优选是从由K2O、Na2O及Li2O构成的组中选择的1种或2种以上的碱金属化合物。更好地是，上述组成相对于焊丝总质量，包含：4.6～6.7质量％的除碱金属氧化物以外的氧化物、0.05～0.30质量％的碱金属化合物、0.6～1.2质量％的Si、2.0～3.5质量％的Mn、0.3～0.5质量％的Al。
下面，关于本发明构成的必要条件的数值限定理由进行说明。
外皮占有率(外皮横截面积相对于焊丝横截面整个剖面面积的比例) Sf(％)：30～70％
在2电极1池法中，使浇道稳定对于确保良好的焊接作业性、焊道外观·形状、耐气孔性最为重要。以前，针对浇道的稳定化，进行了电极的前进后退角度、电极间距、电极的对准位置、母材接地的选取位置、焊丝突出长度等调节。
本发明中，对外皮占有率这一以前没有研究过的要因进行调查研究。即，为了稳定形成浇道，熔池的粘性及焊接速度等也是重要的因素，而使2电极的电弧产生方向及电弧力(由等离子气流产生的压力)适当平衡也对于浇道的稳定形成也是不可欠少的。电弧由于磁力吹动，若其方向性及电弧力的平衡被破坏，则浇道变得不稳定，不能形成完整的焊道。本施工方法中，将500安培左右的超高电流流经直径1.2～1.6mm的焊丝进行焊接，因此与通常的单电极焊丝施工方法相比，电弧力很大，若由于外扰而使该电弧力稍微变动，则浇道的平衡被破坏，就无法获得稳定的焊道。
一般而言，若减小外皮占有率，则同一电流下每外皮单位面积的焊接电流密度变大，而与电流密度成比例，电弧力变大。另一方面，若外皮占有率变大，则外皮横截面积变大，同一电流下每外皮单位面积的焊接电流密度变小，电弧力降低。
不过，根据本发明者等的各种研究，相反却发现外皮占有率越减小、浇道的稳定形成越良好。现有的软钢制外皮的外皮占有率Sf一般超过70％，而2电极1池施工方法中，如本发明这样，通过将该Sf设定为不足70％，从而能获得作为最重要特性的浇道稳定性，容易消除咬边及焊道宽度不整齐。另外，在软钢制外皮的外皮占有率Sf不足30％时，焊剂部的横截面积占有率(100-Sf)过大，从而，容易产生焊剂填充量的不均，产生电弧变动，且焊渣包覆性变差。据此，外皮占有率Sf设为30～70％。
外皮的维氏硬度H：H≤425-3×Sf
在外皮的维氏硬度H超过425-3×Sf时，焊丝强度过大，因此，由于进给电阻增大而产生进给不稳定，或拉丝加工时的拉拔阻力大，容易发生断线及由于拉伸模粗糙形成的焊丝表面痕。因此，外皮的维氏硬度H在H≤425-3×Sf的范围内。
H的值，大致由外皮组成、拉丝前的原焊丝直径、最终焊丝直径及Sf的值决定。为此，通过适当调节它们的值，从而使H的值满足上述条件即可。
如上所述，将软钢制外皮的外皮占有率Sf设定为规定比率，因而能获得良好的浇道稳定性。这种焊接焊丝，与现有的焊接焊丝相比，外皮的壁厚薄、且硬度H低。这种本发明的焊接焊丝，用现有的工序生产时无法获得足够的生产性和生产品质。为此，当生产本发明的焊接焊丝时，需要实施最适当的生产方式。
一般而言，焊接用粉芯焊丝，是将带钢成形为U字状后，将焊剂向U字部内供给，再将带钢从U字状成形加工为管状后，经由拉丝工序拉丝加工到规定的焊丝直径。并且，由孔拉伸模进行加工率高的实际拉伸工序部分为主流。在用这种现有生产方式生产上述焊丝时，产生以下等问题点：(a)拉丝加工时的剪切力超过焊丝强度，多产生断线；(b)发生由于孔拉伸模粗糙而造成的焊丝表面痕；(c)焊剂填充量不均。
为此，本发明人经过如下各种实验的结果达成了能解决上述问题点的目的，即(1)适用与孔拉伸模相比较拉丝加工时拉拔阻力小的辊拉伸模；(2)孔拉伸模的剖面收缩率的最佳化；(3)成型辊形状的最佳化；(4)焊剂填充条件的最佳化。
以下，关于本发明的粉芯焊丝的制造方法，参照图5进行具体地说明。图5(a)是表示粉芯焊丝的制造工序的图，图5(b)是表示各成形工序的带钢剖面形状的横截面图。首先，呈盘状供给的带钢100，经带钢脱脂工序102被脱脂及洗净带钢表面的加工油及污渍等，在润滑剂涂覆工序103a中，涂覆植物油、矿物油、合成油等的带钢加工必需的润滑油。然后，在成形工序中，经由成型辊104a、104b，带钢100从带状被依次成形加工成U字状(100a)及管状(100b)。在将带钢100成形为U字状带钢100a的状态下，由焊剂供给装置105向该U字状带钢100a上供给焊剂106。符号112为导向辊。本发明中，为了抑制焊丝的纵向的焊剂率(即，外皮横截面积的占有率)的不均，使成型辊104a的形状及轧制方法(pass schedule)最佳化、还进一步在尽量控制焊剂供给速度的不均等方面下工夫。
成形为管状且被供给焊剂的焊丝100c，经润滑剂涂覆工序103b，在成形拉丝工序及精拉丝工序中，经由辊拉伸模201、206、401、405被进行拉丝加工，经由孔拉伸模501被精加工成规定的焊丝直径。还有，符号111为输带辊。另外，经由辊式模201、206被拉丝加工的焊丝100d暂时形成为盘116状后，再次经由辊式模401、405进行拉丝加工。还有，焊缝114具有对接型的焊缝部114a和搭接型的焊缝部114b。
一般而言，为了确保焊丝剖面形状的正圆度(接近正圆的程度)，以前在成形拉丝及精拉丝工序中采用孔拉伸模。而孔拉伸模可使焊丝剖面形状的正圆度良好，不过，存在的问题是焊丝拉丝的拉拔阻力大，因此，外皮横截面积小，若是强度低的焊丝则容易产生断线。为此，除最后的拉伸模以外，都使用与孔拉伸模相比较拉拔阻力小的辊式模201、206、401、405，只有最后的模使用孔拉伸模501，能够努力加工出焊丝比现有的焊丝的外皮横截面积所占的比例低、且硬度H低的焊丝，而且能确保焊丝剖面形状的正圆度。拉丝焊丝107经由润滑剂除去装置115除去拉丝润滑剂后，经由润滑剂涂覆装置108、109给予焊丝进给用润滑剂113。其后，焊丝107被缠绕在焊丝卷轴上。
另外，只是使软钢制外皮的外皮占有率Sf为规定比率，还不能在超过150cm/分的高速水平角焊时确保耐气孔性及焊道外观·形状，还必须使焊丝组成(相对于焊丝总质量的成分含有量)最佳化。
除了碱金属氧化物以外的氧化物：3.5～7.5质量％
氧化物具有使焊渣均匀覆盖焊道表面、调节焊道外观·形状的作用，更会对耐气孔性产生影响。氧化物不足3.5质量％时，焊道表面的焊渣覆盖不均匀，因此，焊道外观变差的同时、还形成凸型焊道。另一方面，氧化物超过7.5质量％时，由于工厂底漆燃烧等产生气体的放出被焊渣层抑制，因此，耐气孔性变差。焊道外观·形状及耐气孔性在氧化物量为3.5～7.5质量％时良好，在为4.6～6.7质量％时最好。因此，氧化物的范围为3.5～7.5质量％，更好的范围是为4.6～6.7质量％。还有，作为氧化物的原料，可以列举出金红石、电解抛光氧化铝制品、锆砂、氧化铝、氧化镁、硅砂等，这些作为粉体被添加在内包的焊剂内。
碱金属化合物：0.01～0.40质量％
碱金属具有稳定电弧的作用。在碱金属化合物不足0.01质量％时，电弧不稳定。另一方面，在碱金属化合物超过0.40质量％时，电弧的喷射过强，浇道稳定性变差。电弧稳定性及浇道稳定性在碱金属化合物为0.01～0.40质量％良好，在为0.05～0.30质量％则最好。因此，碱金属化合物量的范围为0.01～0.40质量％，更好的范围是为0.05～0.30质量％。还有，碱金属化合物是从由K2O、Na2O及Li2O构成的组中选择的1种或2种以上的碱金属化合物，作为其原料可以列举出正长石、钠长石及钾玻璃等，这些作为粉体被添加在内包的焊剂中。另外，本发明的碱金属化合物含有量，是将这些原料粉体的成分分析值换算成K2O、Na2O及Li2O等碱金属氧化物的值。
Si：0.4～1.2质量％
Si用作脱氧剂，具有调节焊道形状及外观、熔敷金属的机械性能的作用。在Si不足0.4质量％时，焊道呈凸型形状，焊道形状变差，同时，产生由于脱氧不足而造成的气孔。另一方面，在Si超过1.2质量％时，熔敷金属的强度过大而韧性降低。另外，Si量的范围在0.6～1.2质量％时，可以获得更好的耐气孔性、焊道形状。因此，Si量的范围为0.4～1.2质量％，更好的是为0.6～1.2质量％。还有，作为Si的原料，除了被添加在内包的焊剂中的Fe-Si及Fe-Si-Mn等金属粉外，还包含软钢制外皮中的Si。
Mn：1.5～4.0质量％
Mn具有与Si同样的作用。在Mn不足1.5质量％时，产生由于脱氧不足而造成的气孔，同时焊道形状变差。另一方面，在Mn含有量超过4.0质量％时，熔敷金属的强度过大。另外，在Mn为2.0～3.5质量％的范围时，可以获得更好的耐气孔性及焊道形状。因此，Mn量的范围为1.5～4.0质量％，更好的是为2.0～3.5质量％。还有，作为Mn的原料，除了被添加在内包的焊剂中的Fe-Si及Fe-Si-Mn等金属粉外，还包含软钢制外皮中的Mn。
Al：0.2～0.6质量％
Al用作脱氧剂，具有降低熔敷金属中的氧量而确保强度的效果，同时对熔融金属的流动性及焊渣覆盖性造成影响。在Al不足0.2质量％时，熔融金属的紊乱增大，产生飞溅发生量增加及焊道不整齐。另外，在Al超过0.6质量％时，焊渣流动性不好，覆盖不均匀，焊渣剥离性、焊道外观及形状变差。另外，在Al为0.3～0.5质量％时焊渣的剥离性、焊道外观及焊道形状更好。因此，Al量的范围为0.2～0.6质量％，更好的范围为0.3～0.5质量％。
[实施例]
以下，对本发明的实施例表示如下。使用下述表1所示组成的软钢制外皮，以下述表2所述的软钢制外皮占有率、外皮硬度及焊剂成分，制作金属直径1.6mm的粉芯焊丝。还有，下述表1所示的软钢制外皮的组成毕竟只是一例，只要粉芯焊丝整体的成分在本发明的范围内，可以使用一般的软钢制外皮。另外，下述表2所示的软钢制外皮的组成毕竟也只是一例，只要是可以获得能得到适当浇道稳定性的电弧喷射力的状态，可以将焊丝直径变更为2.0mm及1.4mm等。再有，下述表2中，氧化物是除碱金属氧化物以外的氧化物焊剂原料的总量。另外，碱金属化合物是换算成K2O、Na2O及Li2O的焊剂原料的总量。并且，Si、Mn及Al表示将软钢制外皮中的各成分换算成焊剂中的金属粉的各成分的换算值。
  [表1]
  成分   C   Si   Mn   P   Si   Al
  质量％   0.02   0.01   0.20   0.009   0.009   0.04
  [表2]
No. Sf(％) H(Hv) 425-3×Sf(Hv)                      焊丝成分(相对于焊丝总质量的质量％)
氧化物 碱金属化合物 Si Mn Al
实施例  1. 59  210  248  5.4  0.08  0.92  3.00  0.27
 2. 52  250  269  6.2  0.07  0.86  2.94  0.43
 3. 63  190  236  7.4  0.27  0.85  2.95  0.48
 4. 68  200  221  3.6  0.20  0.70  2.60  0.15
5. 32 182 329 4.6 0.10 0.85 2.90 0.05
 6. 46  190  287  4.5  0.15  0.82  2.88  0.06
 7. 62  180  239  5.7  0.02  0.10  3.02  0.43
 8. 63  230  236  5.6  0.26  0.50  3.20  0.40
 9. 65  200  230  5.6  0.25  0.81  1.58  0.55
 10. 65  190  230  5.6  0.25  0.86  3.91  0.21
比较例  11. 28  200  341  4.2  0.04  0.77  2.80  0.20
 12. 73  190  206  4.0  0.03  0.75  2.68  0.21
 13. 75  230  200  4.1  0.02  0.76  2.75  0.19
 14. 60  280  275  4.4  0.04  0.78  2.88  0.23
 15. 76  180  197  2.8  0.04  0.78  2.72  0.04
 16. 73  200  206  8.2  0.02  0.87  3.06  0.28
 17. 79  180  188  5.5  不添加  0.77  2.82  0.20
 18. 85  202  170  4.3  0.50  0.88  1.81  0.15
 19. 82  243  179  3.6  0.04  0.45  1.55  0.04
 20. 79  230  188  5.8  0.04  1.30  4.00  0.82
 21. 78  219  191  6.2  0.05  0.56  3.80  0.01
 22. 76  208  197  3.3  0.02  0.55  2.22  0.62
 23. 70  250  215  4.5  0.01  0.42  2.50  0.55
 24. 33  350  326  5.8  0.07  0.30  2.80  0.59
下面，使用以上述表1及表2表示的条件制作的焊丝，以下述表3所示的焊接条件实施焊接试验。在下述表4中表示焊接试验结果。而表4中，“◎”为极好、“○”为良好、“△”为稍差、“×”为差。
  [表3]
供试钢板 钢种：SM490A尺寸：12mmt×100mmw×2000mml表面状态：涂覆无机锌底漆(膜厚40μm)
接头形状 T型角焊接头
焊接姿势 2电极水平角焊
保护气体 气体组成：100％CO2、气体流量：25升/min
电源特性 DC焊丝(+)
焊接电流·电压 先行极：520A-36V、后行极：470A-36V
焊接速度 200cm/min
目标脚长 5mm
焊矩水平角 先行极：50°、后行极：50°
前进、后退角 先行极：后退角7°、后行极：前进角7°
电极间距 25mm
偏移量 0mm
焊丝对准位置 先行极：对准根部后行极：对准距根部1mm处
       [表4]
 NO. 浇道稳定性 焊道外观·形状 耐底漆性 送给性 综合评价
实施例  1. ◎ ◎ ◎ ○ ◎
 2. ◎ ◎ ○ ○ ◎
 3. ◎ ○ ○ ○ ○
 4. ○ ○ ◎ ○ ○
 5. ○ ◎ ◎ ○ ○
 6. ○ ○ ◎ ○ ○
 7. ○ ◎ ◎ ○ ○
 8. ◎ ◎ ◎ ○ ◎
 9. ◎ ◎ ◎ ○ ◎
 10. ◎ ◎ ◎ ○ ◎
比较例  11. × × △ × ×
 12. △ △ △ △ △
 13. × × △ × ×
 14. × × ○ × ×
 15. △ × △ ○ ×
 16. △ ○ × ○ ×
 17. × × △ ○ ×
 18. × × △ × ×
 19. △ × × × ×
 20. △ × ○ × ×
 21. × × × × ×
 22. △ × ○ × ×
 23. × × △ × ×
 24. × × △ × ×
从上述表4可知，本发明的实施例1～10，浇道稳定性良好，且可以获得优越的焊道形状·外观及耐气孔性。另一方面，比较例11～20，由于在本发明的范围以外，因此具有以下所示的问题点。比较例11，由于外皮占有率Sf比本发明范围小，因此，产生电弧变动。比较例12，由于外皮占有率Sf比本发明范围大，因此，发生浇道不稳定、焊道不整齐及咬边。比较例13，外皮的维氏硬度H在本发明范围以外，因此，进给性差，发生电弧中断。比较例14，由于外皮的维氏硬度H在本发明范围以外，因此，进给性差，发生电弧中断。比较例15，由于氧化物的量比本发明范围少，因此形成凸型焊道，焊道形状变差。比较例16，由于氧化物的量比本发明范围多，因此焊坑或气沟多发，耐气孔性变差。比较例17，由于碱金属化合物的量比本发明范围少，因此，电弧不稳定，浇道不稳定。另外，比较例18，由于碱金属化合物的量比本发明范围多，因此，电弧的喷射强，浇道不稳定，焊道外观·形状变差。比较例19，由于Si量及Mn量比本发明范围少，因此，由于脱氧不足而造成的气孔多发，除此之外焊道形状也成为凸型。比较例20，由于Si量及Mn量比本发明范围多，因此，电弧的喷射强，浇道不稳定，发生焊道不整齐、咬边。比较例21，由于Al量比本发明范围少，因此，熔敷金属的紊乱增大，焊道不整齐、咬边等缺陷多发。比较例22，由于Al量比本发明范围多，因此，焊渣的覆盖不均匀，焊渣剥离性及焊道外观变差。比较例23、24，由于硬度H在H≤(425-3×Sf)的关系之外，因此，进给不稳定，电弧紊乱。

Claims (3)

1.一种用于多电极气体保护电弧焊接的粉芯焊丝，在软钢制外皮内填充焊剂，其特征在于：外皮横截面积相对于焊丝横截面的整个横截面积的比例Sf的百分比、即软钢制外皮部的横截面积/焊丝整个横截面积×100％为30～70％，且外皮的维氏硬度H以Hv为单位满足H≤425-3×Sf之条件。
2.如权利要求1所述的用于多电极气体保护电弧焊接的粉芯焊丝，其特征在于：相对于焊丝总质量，包含：3.5～7.5质量％的除碱金属氧化物以外的氧化物、0.01～0.40质量％的碱金属化合物、0.4～1.2质量％的Si、1.5～4.0质量％的Mn、和0.2～0.6质量％的Al，其中，
上述碱金属化合物是从由K2O、Na2O及Li2O构成的组中选择的1种或2种以上的碱金属化合物。
3.如权利要求2所述的用于多电极气体保护电弧焊接的粉芯焊丝，其特征在于：相对于焊丝总质量，包含：4.6～6.7质量％的除碱金属氧化物以外的氧化物、0.05～0.30质量％的碱金属化合物、0.6～1.2质量％的Si、2.0～3.5质量％的Mn、和0.3～0.5质量％的Al，其中，
上述碱金属化合物是从由K2O、Na2O及Li2O构成的组中选择的1种或2种以上的碱金属化合物。
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