JP2000256809A - 溶接ワイヤ及びこれを用いた溶接方法 - Google Patents
溶接ワイヤ及びこれを用いた溶接方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】フェライト系ステンレス鋼の母材同士の溶接に
用いられ、溶着金属の溶接割れを抑制し、溶接部の靱性
を高める溶接ワイヤと溶接方法を提供する。 【解決手段】Ｃ:０.０３０wt％以下、Ｓｉ:０.４〜１.５
wt％、Ｍｎ:１.０wt％以下、Ｃｒ:１２.０〜２５.０wt
％、Ｐ:０.０３０wt％以下、Ｓ:０.０２０wt％以下、Ｎ
ｉ:０.２wt％以下、Ｃｕ:０.４wt％以下、残部が実質的
にＦｅからなるフェライト系ステンレス鋼のワイヤ２
と、該ワイヤ２の表面にメッキされたＣｕメッキ層４と
からなり、上記ワイヤ２中とＣｕメッキ層４中のＣｕの
合計重量をワイヤ２及びＣｕメッキ層４の総重量の０.
１〜０.６wt％の範囲とした溶接ワイヤ１。また、上記
ワイヤ２とＣｕメッキ層４との間にＮｉメッキ層６が形
成され、ワイヤ２中及びＮｉメッキ層６中のＮｉの合計
重量が、上記ワイヤ２とＣｕ及びＮｉメッキ層４,６の
総重量の０.４wt％以下とした溶接ワイヤ１′も含まれ
る。
用いられ、溶着金属の溶接割れを抑制し、溶接部の靱性
を高める溶接ワイヤと溶接方法を提供する。 【解決手段】Ｃ:０.０３０wt％以下、Ｓｉ:０.４〜１.５
wt％、Ｍｎ:１.０wt％以下、Ｃｒ:１２.０〜２５.０wt
％、Ｐ:０.０３０wt％以下、Ｓ:０.０２０wt％以下、Ｎ
ｉ:０.２wt％以下、Ｃｕ:０.４wt％以下、残部が実質的
にＦｅからなるフェライト系ステンレス鋼のワイヤ２
と、該ワイヤ２の表面にメッキされたＣｕメッキ層４と
からなり、上記ワイヤ２中とＣｕメッキ層４中のＣｕの
合計重量をワイヤ２及びＣｕメッキ層４の総重量の０.
１〜０.６wt％の範囲とした溶接ワイヤ１。また、上記
ワイヤ２とＣｕメッキ層４との間にＮｉメッキ層６が形
成され、ワイヤ２中及びＮｉメッキ層６中のＮｉの合計
重量が、上記ワイヤ２とＣｕ及びＮｉメッキ層４,６の
総重量の０.４wt％以下とした溶接ワイヤ１′も含まれ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フェライト系ステ
ンレス鋼からなる母材同士の溶接に用いられ、表面にメ
ッキ層を有する溶接ワイヤ及びこれを用いた溶接方法で
あって、溶着金属の溶接割れを抑制し、溶接部の靱性を
高める溶接ワイヤと溶接方法に関する。
ンレス鋼からなる母材同士の溶接に用いられ、表面にメ
ッキ層を有する溶接ワイヤ及びこれを用いた溶接方法で
あって、溶着金属の溶接割れを抑制し、溶接部の靱性を
高める溶接ワイヤと溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、自動車の排気ガスを浄化する触
媒用コンバータのケースやエキゾーストマニホールド
は、フェライト系ステンレス鋼からなる板をプレス成形
や曲げ加工した後、同様の成分のステンレス鋼(JIS:Ｙ
４３０)に準じた溶接ワイヤを用いてＭＩＧ溶接等を施
して組立てられている。しかし、係る溶接ワイヤを用い
て得られた溶接ビードには、割れを生じることがあり、
溶接強度を著しく損ねてしまう、という問題があった。
媒用コンバータのケースやエキゾーストマニホールド
は、フェライト系ステンレス鋼からなる板をプレス成形
や曲げ加工した後、同様の成分のステンレス鋼(JIS:Ｙ
４３０)に準じた溶接ワイヤを用いてＭＩＧ溶接等を施
して組立てられている。しかし、係る溶接ワイヤを用い
て得られた溶接ビードには、割れを生じることがあり、
溶接強度を著しく損ねてしまう、という問題があった。
【０００３】一方、フェライト系ステンレス鋼からなる
溶接ワイヤは、炭素鋼溶接ワイヤや低合金鋼溶接ワイヤ
に比べて、ＭＩＧ溶接等する際の通電性やアークスター
ト性が劣る。このため、その表面にＣｕ(銅)のみ又はこ
れとＮｉ(ニッケル)のメッキを施して通電性やアークス
タート性を良好ならしめ、且つスパッタリングの発生を
抑えたメッキ付き溶接ワイヤが提案されている(特開平
４−４１０９９、同４−２３１１９５号公報参照)。上記
メッキ付き溶接ワイヤにより、ＭＩＧ溶接等の自動又は
半自動アーク溶接における溶接作業性を高めることが可
能となった。
溶接ワイヤは、炭素鋼溶接ワイヤや低合金鋼溶接ワイヤ
に比べて、ＭＩＧ溶接等する際の通電性やアークスター
ト性が劣る。このため、その表面にＣｕ(銅)のみ又はこ
れとＮｉ(ニッケル)のメッキを施して通電性やアークス
タート性を良好ならしめ、且つスパッタリングの発生を
抑えたメッキ付き溶接ワイヤが提案されている(特開平
４−４１０９９、同４−２３１１９５号公報参照)。上記
メッキ付き溶接ワイヤにより、ＭＩＧ溶接等の自動又は
半自動アーク溶接における溶接作業性を高めることが可
能となった。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】しかしながら、通電性等を高
めるワイヤ表面の上記メッキ中のＣｕやＮｉが、溶接後
に形成される溶接ビード中に溶け込むことよって、割れ
の発生を却って促進したり、溶接部付近の母材の靱性を
低下させてしまう、という問題があった。本発明は、以
上に述べた従来の技術の問題点を解決し、フェライト系
ステンレス鋼からなるワイヤで、且つその表面にＣｕメ
ッキ層、及び／又は、Ｎｉメッキ層を有する溶接ワイヤに
おいて、溶接ビードの割れを抑制し且つ溶接部の靱性を
高め得る溶接ワイヤとこれを用いた溶接方法を提供する
ことを課題とする。
めるワイヤ表面の上記メッキ中のＣｕやＮｉが、溶接後
に形成される溶接ビード中に溶け込むことよって、割れ
の発生を却って促進したり、溶接部付近の母材の靱性を
低下させてしまう、という問題があった。本発明は、以
上に述べた従来の技術の問題点を解決し、フェライト系
ステンレス鋼からなるワイヤで、且つその表面にＣｕメ
ッキ層、及び／又は、Ｎｉメッキ層を有する溶接ワイヤに
おいて、溶接ビードの割れを抑制し且つ溶接部の靱性を
高め得る溶接ワイヤとこれを用いた溶接方法を提供する
ことを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するたの手段】本発明は、上記課題を解決
するため、ワイヤ中及びメッキ層中のＣｕやＮｉの総重
量が溶接ビードを形成する溶着金属の組成に深く関連し
ていることに着目して成されたものである。即ち、本発
明の溶接ワイヤは、Ｃ:０.０３０wt％以下、Ｓｉ:０.４
〜１.５wt％、Ｍｎ:１.０wt％以下、Ｃｒ:１２.０〜２
５.０wt％、Ｐ:０.０３０wt％以下、Ｓ:０.０２０wt％
以下、Ｎｉ:０.２wt％以下、Ｃｕ:０.４wt％以下、残部
が実質的にＦｅからなるフェライト系ステンレス鋼のワ
イヤと、このワイヤの表面にメッキされたＣｕメッキ層
とからなり、上記ワイヤ中及びＣｕメッキ層におけるＣ
ｕの合計重量を上記ワイヤ及びメッキ層の総重量の０.
１〜０.６wt％の範囲とした、ことを特徴とする。
するため、ワイヤ中及びメッキ層中のＣｕやＮｉの総重
量が溶接ビードを形成する溶着金属の組成に深く関連し
ていることに着目して成されたものである。即ち、本発
明の溶接ワイヤは、Ｃ:０.０３０wt％以下、Ｓｉ:０.４
〜１.５wt％、Ｍｎ:１.０wt％以下、Ｃｒ:１２.０〜２
５.０wt％、Ｐ:０.０３０wt％以下、Ｓ:０.０２０wt％
以下、Ｎｉ:０.２wt％以下、Ｃｕ:０.４wt％以下、残部
が実質的にＦｅからなるフェライト系ステンレス鋼のワ
イヤと、このワイヤの表面にメッキされたＣｕメッキ層
とからなり、上記ワイヤ中及びＣｕメッキ層におけるＣ
ｕの合計重量を上記ワイヤ及びメッキ層の総重量の０.
１〜０.６wt％の範囲とした、ことを特徴とする。
【０００６】これによれば、溶接により得られる溶接ビ
ード内のＣｕを０.６wt％以下に抑制することが可能と
なるため、溶着金属が凝固する際に過剰なＣｕ分による
凝固過程における局部的な凝固のバラツキを抑制でき、
これに基づく割れの発生を抑制することが可能となる。
且つ、溶着金属の均一な凝固によって、溶接ビード内の
成分分布も均一化されるため、該ビードを含む溶接部付
近の靱性を高めることも可能となる。尚、上記Ｃｕの合
計重量が０.１wt％未満になるとワイヤ表面に形成され
るＣｕメッキ層が薄くなるため、通電性やアークスター
ト性が不安定になり始め、一方、Ｃｕの合計重量が０．
６wt％を超えると過剰なＣｕ分による凝固のバラツキを
抑制しにくくなるため、上記の範囲としたものである。
ード内のＣｕを０.６wt％以下に抑制することが可能と
なるため、溶着金属が凝固する際に過剰なＣｕ分による
凝固過程における局部的な凝固のバラツキを抑制でき、
これに基づく割れの発生を抑制することが可能となる。
且つ、溶着金属の均一な凝固によって、溶接ビード内の
成分分布も均一化されるため、該ビードを含む溶接部付
近の靱性を高めることも可能となる。尚、上記Ｃｕの合
計重量が０.１wt％未満になるとワイヤ表面に形成され
るＣｕメッキ層が薄くなるため、通電性やアークスター
ト性が不安定になり始め、一方、Ｃｕの合計重量が０．
６wt％を超えると過剰なＣｕ分による凝固のバラツキを
抑制しにくくなるため、上記の範囲としたものである。
【０００７】ここで、上記ワイヤのフェライト系ステン
レス鋼における各成分の限定理由を説明する。Ｃは溶接
部の強度を高めるが、０.０３０wt％を超えるとマルテン
サイトを生成し脆くなって割れを誘発する恐れがあるた
め、０.０３０wt％以下とした。Ｓｉは０.４wt％以上に
すると溶着金属の流動性を高め、溶接割れを抑制できる
が、１.５wt％を超えると溶接部の靱性を低下させるの
で、係る間の範囲とした。Ｍｎはステンレス鋼の溶製時
に脱酸剤として添加されるが、１.０wt％を超えると溶接
部の耐食性や耐酸化性を低下させるので、１.０wt％以
下とした。
レス鋼における各成分の限定理由を説明する。Ｃは溶接
部の強度を高めるが、０.０３０wt％を超えるとマルテン
サイトを生成し脆くなって割れを誘発する恐れがあるた
め、０.０３０wt％以下とした。Ｓｉは０.４wt％以上に
すると溶着金属の流動性を高め、溶接割れを抑制できる
が、１.５wt％を超えると溶接部の靱性を低下させるの
で、係る間の範囲とした。Ｍｎはステンレス鋼の溶製時
に脱酸剤として添加されるが、１.０wt％を超えると溶接
部の耐食性や耐酸化性を低下させるので、１.０wt％以
下とした。
【０００８】Ｃｒはフェライト系ステンレス鋼の基本成
分であり、溶接ビード及び溶接部の強度を高め且つ耐食
性や耐酸化性を確保するため、１２.０wt％以上添加する
が、２５.０wt％を超えると上記効果が飽和しコスト高
になるためこれ以下とした。Ｐ及びＳは溶接割れを生じ
易く靱性や耐食性を低下させるので、これら生じないよ
うＰは０.０３０wt％以下、Ｓは０.０２０wt％以下とし
た。Ｎｉは上記ステンレス鋼の耐孔食性を高めるが、０.
２wt％を超えるとその効果が飽和するためこれ以下とし
た。Ｃｕはδ(テ゛ルタ)フェライトの生成を抑制し且つ靱性
の向上に寄与するが、０.４wt％を超えるとその効果が飽
和するためこれ以下とした。
分であり、溶接ビード及び溶接部の強度を高め且つ耐食
性や耐酸化性を確保するため、１２.０wt％以上添加する
が、２５.０wt％を超えると上記効果が飽和しコスト高
になるためこれ以下とした。Ｐ及びＳは溶接割れを生じ
易く靱性や耐食性を低下させるので、これら生じないよ
うＰは０.０３０wt％以下、Ｓは０.０２０wt％以下とし
た。Ｎｉは上記ステンレス鋼の耐孔食性を高めるが、０.
２wt％を超えるとその効果が飽和するためこれ以下とし
た。Ｃｕはδ(テ゛ルタ)フェライトの生成を抑制し且つ靱性
の向上に寄与するが、０.４wt％を超えるとその効果が飽
和するためこれ以下とした。
【０００９】また、前記ステンレス鋼が、更に１wt％以
下のＭｏ、Ｎｂ、及びＴｉの一種又は二種以上を含む溶
接ワイヤも含まれる。これによれば、溶接部の靱性を一
層高めることができる。尚、上記各元素の何れも１wt％
を超えると、上記の靱性を高める効果が飽和するためこ
れ以下とした。更に、前記ワイヤと前記Ｃｕメッキ層と
の間にＮｉメッキ層が形成されると共に、上記ワイヤ中
及びＮｉメッキ層におけるＮｉの合計重量が、該ワイヤ
とＣｕ及びＮｉメッキ層との総重量の０．４wt％以下で
ある、溶接ワイヤも含まれる。これによれば、Ｎｉメッ
キ層をワイヤとＣｕメッキ層との間に形成するとこによ
り、Ｎｉメッキ層がＣｕメッキ層の下地となってメッキ
後の伸線加工時や、溶接時においてコンジットチューブ
内や溶接トーチ内をワイヤ送給する際に外側のＣｕメッ
キ層の剥離を防止することが可能となる。尚、上記Ｎｉ
の合計重量が０.４wt％を越えると、溶接割れを生じ易
くなり、且つ下地層を形成する上で不経済となるのでこ
れ以下とした。
下のＭｏ、Ｎｂ、及びＴｉの一種又は二種以上を含む溶
接ワイヤも含まれる。これによれば、溶接部の靱性を一
層高めることができる。尚、上記各元素の何れも１wt％
を超えると、上記の靱性を高める効果が飽和するためこ
れ以下とした。更に、前記ワイヤと前記Ｃｕメッキ層と
の間にＮｉメッキ層が形成されると共に、上記ワイヤ中
及びＮｉメッキ層におけるＮｉの合計重量が、該ワイヤ
とＣｕ及びＮｉメッキ層との総重量の０．４wt％以下で
ある、溶接ワイヤも含まれる。これによれば、Ｎｉメッ
キ層をワイヤとＣｕメッキ層との間に形成するとこによ
り、Ｎｉメッキ層がＣｕメッキ層の下地となってメッキ
後の伸線加工時や、溶接時においてコンジットチューブ
内や溶接トーチ内をワイヤ送給する際に外側のＣｕメッ
キ層の剥離を防止することが可能となる。尚、上記Ｎｉ
の合計重量が０.４wt％を越えると、溶接割れを生じ易
くなり、且つ下地層を形成する上で不経済となるのでこ
れ以下とした。
【００１０】また、前記ワイヤ中と前記Ｃｕ及びＮｉメ
ッキ層におけるＣｕとＮｉの合計重量が、上記ワイヤ及
び上記各メッキ層の総重量の１．０wt％以下である、溶
接ワイヤも含まれる。これによれば、Ｃｕメッキ層の剥
離防止及び前記溶接割れの抑制や溶接部の靱性の向上を
一層確実にすることができる。尚、上記ＣｕとＮｉの合
計重量が１.０wt％を越えると、溶接割れや靱性低下を
来たし易くなるためこれ以下とした。
ッキ層におけるＣｕとＮｉの合計重量が、上記ワイヤ及
び上記各メッキ層の総重量の１．０wt％以下である、溶
接ワイヤも含まれる。これによれば、Ｃｕメッキ層の剥
離防止及び前記溶接割れの抑制や溶接部の靱性の向上を
一層確実にすることができる。尚、上記ＣｕとＮｉの合
計重量が１.０wt％を越えると、溶接割れや靱性低下を
来たし易くなるためこれ以下とした。
【００１１】加えて、本発明は、以上の溶接ワイヤを用
いて、フェライト系ステンレス鋼からなる母材同士の接
合部にＭＩＧ又はＭＡＧ溶接を施す、溶接方法も含む。
これによれば、母材同士の接合部に沿って割れのない溶
接ビードを形成でき、該ビード及び付近の母材を含む溶
接部の靱性を高める得ると共に、ＭＩＧ溶接等の自動、
又は半自動溶接を能率良く施すことが可能となる。
いて、フェライト系ステンレス鋼からなる母材同士の接
合部にＭＩＧ又はＭＡＧ溶接を施す、溶接方法も含む。
これによれば、母材同士の接合部に沿って割れのない溶
接ビードを形成でき、該ビード及び付近の母材を含む溶
接部の靱性を高める得ると共に、ＭＩＧ溶接等の自動、
又は半自動溶接を能率良く施すことが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施に好
適な形態を図面と共に説明する。先ず、Ｃ:０.０３０wt
％以下、Ｓｉ:０.４〜１.５wt％、Ｍｎ:１.０wt％以
下、Ｃｒ:１２.０〜２５.０wt％、Ｐ：０.０３０wt％以
下、Ｓ:０.０２０wt％以下、Ｎｉ:０.２wt％以下、Ｃｕ:
０.４wt％以下、残部が実質的にＦｅからなるフェライト
系ステンレス鋼を溶製し、分塊圧延、及び熱間圧延した
後、透孔を有する複数のダイスを通す伸線加工により、
直径約１.２〜１.４ｍｍのワイヤ２を得る。次に、ワイ
ヤ２の表面に無電解及び電解銅メッキを施し、更に伸線
加工を行う。これにより、図１(Ａ)及び(Ｂ)に示すよう
に、ワイヤ２の表面にＣｕメッキ層４を被覆した直径約
１.０〜１.２ｍｍの溶接ワイヤ１が得られる。該溶接ワ
イヤ１における全Ｃｕ量は、ワイヤ２とＣｕメッキ層４
との総重量の０.１〜０.６wt％の範囲内に調整されてい
る。尚、メッキ層４の厚さは約０.２〜５μｍである。
適な形態を図面と共に説明する。先ず、Ｃ:０.０３０wt
％以下、Ｓｉ:０.４〜１.５wt％、Ｍｎ:１.０wt％以
下、Ｃｒ:１２.０〜２５.０wt％、Ｐ：０.０３０wt％以
下、Ｓ:０.０２０wt％以下、Ｎｉ:０.２wt％以下、Ｃｕ:
０.４wt％以下、残部が実質的にＦｅからなるフェライト
系ステンレス鋼を溶製し、分塊圧延、及び熱間圧延した
後、透孔を有する複数のダイスを通す伸線加工により、
直径約１.２〜１.４ｍｍのワイヤ２を得る。次に、ワイ
ヤ２の表面に無電解及び電解銅メッキを施し、更に伸線
加工を行う。これにより、図１(Ａ)及び(Ｂ)に示すよう
に、ワイヤ２の表面にＣｕメッキ層４を被覆した直径約
１.０〜１.２ｍｍの溶接ワイヤ１が得られる。該溶接ワ
イヤ１における全Ｃｕ量は、ワイヤ２とＣｕメッキ層４
との総重量の０.１〜０.６wt％の範囲内に調整されてい
る。尚、メッキ層４の厚さは約０.２〜５μｍである。
【００１３】また、上記ワイヤ２の表面に予め無電解及
び電解ＮｉメッキによりＮｉメッキ層６を被覆した後、
上記と同様のメッキによりＣｕメッキ層４を被覆し、更
に伸線加工を行うことにより、図１(Ｃ)及び(Ｄ)に示す
ように、ワイヤ２の表面にＮｉ及びＣｕメッキ層６，４
を被覆した溶接ワイヤ１′を得ることもできる。係る溶
接ワイヤ１′における全Ｎｉ量は、ワイヤ２とメッキ層
４,６との総重量の０.４wt％以下に調整されている。
尚、メッキ層６の厚さは約０.２〜２μｍである。この
ワイヤ１′では、Ｎｉメッキ層６がＣｕメッキ層４の下
地層となってＣｕメッキ層４を強固に密着するので、伸
線加工時や溶接時のワイヤ１′送給の際にＣｕメッキ層
４が剥離することを防止できる。
び電解ＮｉメッキによりＮｉメッキ層６を被覆した後、
上記と同様のメッキによりＣｕメッキ層４を被覆し、更
に伸線加工を行うことにより、図１(Ｃ)及び(Ｄ)に示す
ように、ワイヤ２の表面にＮｉ及びＣｕメッキ層６，４
を被覆した溶接ワイヤ１′を得ることもできる。係る溶
接ワイヤ１′における全Ｎｉ量は、ワイヤ２とメッキ層
４,６との総重量の０.４wt％以下に調整されている。
尚、メッキ層６の厚さは約０.２〜２μｍである。この
ワイヤ１′では、Ｎｉメッキ層６がＣｕメッキ層４の下
地層となってＣｕメッキ層４を強固に密着するので、伸
線加工時や溶接時のワイヤ１′送給の際にＣｕメッキ層
４が剥離することを防止できる。
【００１４】溶接ワイヤ１，１′をフェライト系ステン
レス鋼からなる一対の母材同士の接合部に沿って送給し
て、アルゴン等の不活性ガスをシールドに用いるＭＩＧ
(ミク゛)溶接法、或いは、アルゴンと炭酸ガスやその他と
の混合ガスをシールドに用いるＭＡＧ(マク゛)溶接法によ
る溶接を施す。これにより、過剰なＣｕやＮｉ分による
溶着金属の凝固過程における局部的な凝固のバラツキを
抑制でき、溶接割れの発生を抑制できる。しかも、溶着
金属の均一な凝固により溶接ビード内の成分分布も均一
化されるため、該ビードを含む溶接部付近の靱性を高め
ることもできる。
レス鋼からなる一対の母材同士の接合部に沿って送給し
て、アルゴン等の不活性ガスをシールドに用いるＭＩＧ
(ミク゛)溶接法、或いは、アルゴンと炭酸ガスやその他と
の混合ガスをシールドに用いるＭＡＧ(マク゛)溶接法によ
る溶接を施す。これにより、過剰なＣｕやＮｉ分による
溶着金属の凝固過程における局部的な凝固のバラツキを
抑制でき、溶接割れの発生を抑制できる。しかも、溶着
金属の均一な凝固により溶接ビード内の成分分布も均一
化されるため、該ビードを含む溶接部付近の靱性を高め
ることもできる。
【００１５】
【実施例】以下において本発明の具体的な実施例を比較
例と共に説明する。表１に示す成分組成(残部はＦｅと
不可避的不純物)を有する直径１.２ｍｍのワイヤ２の表
面に、表１に示す量(wt％)のＣｕメッキ層４のみ又はＣ
ｕメッキ層４及びＮｉメッキ層６の双方をメッキした実
施例１〜１６の溶接ワイヤ１，１′を用意した。実施例
１〜８では、ワイヤ２中とＣｕメッキ層４とのＣｕ合計
重量が、ワイヤ２及びＣｕメッキ層４の総重量の０.１
〜０.６wt％とされている。更に、実施例９〜１６で
は、上記に加えワイヤ２中とＮｉメッキ層６とのＮｉ合
計重量が、ワイヤ２及びメッキ層４,６の総重量の０.４
wt％以下とされている。
例と共に説明する。表１に示す成分組成(残部はＦｅと
不可避的不純物)を有する直径１.２ｍｍのワイヤ２の表
面に、表１に示す量(wt％)のＣｕメッキ層４のみ又はＣ
ｕメッキ層４及びＮｉメッキ層６の双方をメッキした実
施例１〜１６の溶接ワイヤ１，１′を用意した。実施例
１〜８では、ワイヤ２中とＣｕメッキ層４とのＣｕ合計
重量が、ワイヤ２及びＣｕメッキ層４の総重量の０.１
〜０.６wt％とされている。更に、実施例９〜１６で
は、上記に加えワイヤ２中とＮｉメッキ層６とのＮｉ合
計重量が、ワイヤ２及びメッキ層４,６の総重量の０.４
wt％以下とされている。
【００１６】一方、比較例として表１に示す成分組成を
有する直径１.２ｍｍのワイヤ２のみからなる比較例１
と、ワイヤ２の表面に表１に示す量のＣｕメッキ層４の
みをメッキした比較例２，３と、ワイヤ２の表面にＣｕ
メッキ層４及びＮｉメッキ層６の双方をメッキした比較
例４，５とを用意した。また、図２(Ａ)に示すように、
板厚１０ｍｍ、幅(図示で前後方向)５０ｍｍ、長さ(図示
で左右方向)１００ｍｍのＦｅライト系ステンレス鋼(Ｓ
ＵＳ４３０)からなる一対の母材７,８を所要数用意し、
且つ両者の接合部に沿って開先９,９を形成した後、図
示のように母材７,８を突合わせた状態で拘束した。
有する直径１.２ｍｍのワイヤ２のみからなる比較例１
と、ワイヤ２の表面に表１に示す量のＣｕメッキ層４の
みをメッキした比較例２，３と、ワイヤ２の表面にＣｕ
メッキ層４及びＮｉメッキ層６の双方をメッキした比較
例４，５とを用意した。また、図２(Ａ)に示すように、
板厚１０ｍｍ、幅(図示で前後方向)５０ｍｍ、長さ(図示
で左右方向)１００ｍｍのＦｅライト系ステンレス鋼(Ｓ
ＵＳ４３０)からなる一対の母材７,８を所要数用意し、
且つ両者の接合部に沿って開先９,９を形成した後、図
示のように母材７,８を突合わせた状態で拘束した。
【００１７】各実施例及び比較例の溶接ワイヤ(１，
１′)ごとに母材７,８を開先９,９に沿ってＭＡＧ溶接
し、図２(Ｂ)に示すように、３パスの溶接ビードＷを形
成した。係るＭＡＧ溶接の条件は、シールドガス:Ａｒ
＋２０vol％ＣＯ2、電流:２００Ａ、アーク電圧:２０
Ｖ、溶接速度:８ｍｍ／秒である。溶接後の各例の溶接
ビードＷの表面を目視により観察し、割れの有無を調べ
た。その結果を、割れ無しは〇印、割れ有りは×印で表
１中に示した。また、溶接部(Ｗ)の靱性を調べるため、
溶接された各例の母材７，８からなる試験片を引張試験
機に標点間距離を１００ｍｍとしてセットし、２０００
ｋｇの荷重を各試験片の長手方向に沿って加え、係る引
張り後における各例の伸び率を測定した。伸び率が４％
未満は×印、４％〜８％は〇印、８％超は◎印として表
１中に示した。尚、比較例１は△印で表示した。
１′)ごとに母材７,８を開先９,９に沿ってＭＡＧ溶接
し、図２(Ｂ)に示すように、３パスの溶接ビードＷを形
成した。係るＭＡＧ溶接の条件は、シールドガス:Ａｒ
＋２０vol％ＣＯ2、電流:２００Ａ、アーク電圧:２０
Ｖ、溶接速度:８ｍｍ／秒である。溶接後の各例の溶接
ビードＷの表面を目視により観察し、割れの有無を調べ
た。その結果を、割れ無しは〇印、割れ有りは×印で表
１中に示した。また、溶接部(Ｗ)の靱性を調べるため、
溶接された各例の母材７，８からなる試験片を引張試験
機に標点間距離を１００ｍｍとしてセットし、２０００
ｋｇの荷重を各試験片の長手方向に沿って加え、係る引
張り後における各例の伸び率を測定した。伸び率が４％
未満は×印、４％〜８％は〇印、８％超は◎印として表
１中に示した。尚、比較例１は△印で表示した。
【００１８】更に、ワイヤ２にＣｕメッキ層４を被覆し
た実施例１〜８と比較例１〜３の各伸び率を縦軸に、ワ
イヤ２中とＣｕメッキ層４中の全Ｃｕ量を横軸として、
図３(Ａ)のグラフを作成した。尚、このグラフ中におけ
る各例の印は、上記表１の印と共通とし、参考として無
メッキの比較例１を△印で表示した。また、ワイヤ２に
Ｃｕメッキ層４及びＮｉメッキ層６を被覆した実施例１
１，１３〜１６と比較例１,４,５の各伸び率を縦軸に、
ワイヤ２中とＣｕメッキ層４中の全Ｃｕ量、及び、ワイヤ
２中とＮｉメッキ層６中の全Ｎｉ量の合計重量を横軸と
して、図３(Ｂ)のグラフを作成した。尚、このグラフ中
における各例の印も上記印と共通とし、且つ無メッキの
比較例１も△印で表示した。
た実施例１〜８と比較例１〜３の各伸び率を縦軸に、ワ
イヤ２中とＣｕメッキ層４中の全Ｃｕ量を横軸として、
図３(Ａ)のグラフを作成した。尚、このグラフ中におけ
る各例の印は、上記表１の印と共通とし、参考として無
メッキの比較例１を△印で表示した。また、ワイヤ２に
Ｃｕメッキ層４及びＮｉメッキ層６を被覆した実施例１
１，１３〜１６と比較例１,４,５の各伸び率を縦軸に、
ワイヤ２中とＣｕメッキ層４中の全Ｃｕ量、及び、ワイヤ
２中とＮｉメッキ層６中の全Ｎｉ量の合計重量を横軸と
して、図３(Ｂ)のグラフを作成した。尚、このグラフ中
における各例の印も上記印と共通とし、且つ無メッキの
比較例１も△印で表示した。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１における割れの有無に関する結果は、
実施例１〜１６では溶接ビードＷの表面に割れは確認さ
れなかったのに対し、比較例２〜５では全て割れが確認
された。因みに無メッキの比較例１でも割れは確認され
なかった。係る割れの結果から、各実施例では溶接ワイ
ヤ１，１′におけるワイヤ２中とメッキ層４中の全Ｃｕ
含有量を０．６wt％以下としたこと、更に実施例９〜１
６ではワイヤ２中とメッキ層６中の全Ｎｉ含有量を０．
４wt％以下としたことにより、過剰なＣｕやＮｉ分によ
る凝固過程における局部的な凝固のバラツキを抑制で
き、溶接割れの発生を抑制できたものと思われる。
実施例１〜１６では溶接ビードＷの表面に割れは確認さ
れなかったのに対し、比較例２〜５では全て割れが確認
された。因みに無メッキの比較例１でも割れは確認され
なかった。係る割れの結果から、各実施例では溶接ワイ
ヤ１，１′におけるワイヤ２中とメッキ層４中の全Ｃｕ
含有量を０．６wt％以下としたこと、更に実施例９〜１
６ではワイヤ２中とメッキ層６中の全Ｎｉ含有量を０．
４wt％以下としたことにより、過剰なＣｕやＮｉ分によ
る凝固過程における局部的な凝固のバラツキを抑制で
き、溶接割れの発生を抑制できたものと思われる。
【００２１】一方、比較例２〜４ではワイヤ２中とメッ
キ層４中の全Ｃｕ含有量が０．７wt％以上であり、ま
た、比較例５ではワイヤ２中とメッキ層６中の全Ｎｉ含
有量が０．５０wt％であったため、過剰なＣｕやＮｉ分
による凝固過程における局部的な凝固のバラツキによ
り、溶接割れが発生したものと思われる。尚、参考の比
較例１で溶接割れが生じなかった結果も上述した推測を
裏付けている。但し、比較例１の無メッキの溶接ワイヤ
では、前記ＭＡＧ溶接時の通電性及びアークスタート性
が不安定で、前記条件の溶接速度に達せず溶接作業性が
著しく低かったことを付言する。以上の結果から、本発
明の溶接ワイヤによる溶接割れに関する効果が裏付けら
れたことが容易に理解されよう。
キ層４中の全Ｃｕ含有量が０．７wt％以上であり、ま
た、比較例５ではワイヤ２中とメッキ層６中の全Ｎｉ含
有量が０．５０wt％であったため、過剰なＣｕやＮｉ分
による凝固過程における局部的な凝固のバラツキによ
り、溶接割れが発生したものと思われる。尚、参考の比
較例１で溶接割れが生じなかった結果も上述した推測を
裏付けている。但し、比較例１の無メッキの溶接ワイヤ
では、前記ＭＡＧ溶接時の通電性及びアークスタート性
が不安定で、前記条件の溶接速度に達せず溶接作業性が
著しく低かったことを付言する。以上の結果から、本発
明の溶接ワイヤによる溶接割れに関する効果が裏付けら
れたことが容易に理解されよう。
【００２２】また、表１における靱性に関する結果は、
実施例１〜１６では全て４％以上の伸び率となったのに
対し、比較例２〜５では全て４％未満であった。図３
(Ａ)のグラフに示すように、ワイヤ２にＣｕメッキ層４
のみを被覆した溶接ワイヤ(１)を用いた場合、ワイヤ２
中とメッキ層４中の全Ｃｕ含有量(横軸)が少なくなるに
連れて伸び率が高くなり、上記全Ｃｕ含有量が多くなる
連れて伸び率が低下する傾向(グラフ中の曲線で示す)を
示すことが判る。更に、図３(Ｂ)のグラフに示すよう
に、ワイヤ２にＣｕメッキ層４とＮｉメッキ層６を被覆
した溶接ワイヤ(１′)を用いた場合、ワイヤ２中とメッ
キ層４,６中の全Ｃｕ含有量及び全Ｎｉ含有量の合計重
量(横軸)が少なくなるに連れ伸び率が高くなり、逆に全
Ｃｕ及び全Ｎｉ含有量が多くなるに連れて伸び率が低下
する傾向(グラフ中の曲線で示す)を示すことが判る。
実施例１〜１６では全て４％以上の伸び率となったのに
対し、比較例２〜５では全て４％未満であった。図３
(Ａ)のグラフに示すように、ワイヤ２にＣｕメッキ層４
のみを被覆した溶接ワイヤ(１)を用いた場合、ワイヤ２
中とメッキ層４中の全Ｃｕ含有量(横軸)が少なくなるに
連れて伸び率が高くなり、上記全Ｃｕ含有量が多くなる
連れて伸び率が低下する傾向(グラフ中の曲線で示す)を
示すことが判る。更に、図３(Ｂ)のグラフに示すよう
に、ワイヤ２にＣｕメッキ層４とＮｉメッキ層６を被覆
した溶接ワイヤ(１′)を用いた場合、ワイヤ２中とメッ
キ層４,６中の全Ｃｕ含有量及び全Ｎｉ含有量の合計重
量(横軸)が少なくなるに連れ伸び率が高くなり、逆に全
Ｃｕ及び全Ｎｉ含有量が多くなるに連れて伸び率が低下
する傾向(グラフ中の曲線で示す)を示すことが判る。
【００２３】しかも、実施例１，３〜６のように全Ｃｕ
含有量が少ないほど伸び率が８％以上と高くなり、実施
例１１,１３のように全Ｃｕ及び全Ｎｉ含有量が少ない
ほど伸び率が８％以上と高くなった。即ち、均一な凝固
により溶接ビード内の成分分布も均一化され、該ビード
を含む溶接部付近の靱性が向上したしたもの思われる。
加えて、Ｍｏ又はＮｂを添加した実施例３,５,１１,１
５は、図３(Ａ)及び(Ｂ)の各グラフ中に示すように、何れ
も高い伸び率を示し、一層靱性が向上したことが認めら
れた。これらの結果から、本発明の溶接ワイヤによる靱
性に関する効果が裏付けられたことが容易に理解されよ
う。
含有量が少ないほど伸び率が８％以上と高くなり、実施
例１１,１３のように全Ｃｕ及び全Ｎｉ含有量が少ない
ほど伸び率が８％以上と高くなった。即ち、均一な凝固
により溶接ビード内の成分分布も均一化され、該ビード
を含む溶接部付近の靱性が向上したしたもの思われる。
加えて、Ｍｏ又はＮｂを添加した実施例３,５,１１,１
５は、図３(Ａ)及び(Ｂ)の各グラフ中に示すように、何れ
も高い伸び率を示し、一層靱性が向上したことが認めら
れた。これらの結果から、本発明の溶接ワイヤによる靱
性に関する効果が裏付けられたことが容易に理解されよ
う。
【００２４】
【発明の効果】以上において説明したように、本発明の
溶接ワイヤによれば、溶着金属が凝固する際に過剰なＣ
ｕ分による凝固過程における局部的な凝固のバラツキを
抑制でき、これに基づく割れの発生を抑制することが可
能となる。しかも、溶着金属の均一な凝固によって、溶
接ビード内の成分分布も均一化されるため、該ビードを
含む溶接部付近の靱性を高めることも可能となる。ま
た、請求項３又は４の溶接ワイヤによれば、上記に加え
て、Ｎｉメッキ層がＣｕメッキ層の下地となってメッキ
後の伸線加工時や溶接時のワイヤ送給の際に外側のＣｕ
メッキ層の剥離を防止することが可能となる。更に、本
発明の溶接方法によれば、母材同士の接合部に沿って割
れのない溶接ビードを形成でき、該ビード及び付近の母
材を含む溶接部の靱性を高める得ると共に、ＭＩＧ溶接
等の自動、又は半自動溶接を能率良く施すことが可能と
なる。
溶接ワイヤによれば、溶着金属が凝固する際に過剰なＣ
ｕ分による凝固過程における局部的な凝固のバラツキを
抑制でき、これに基づく割れの発生を抑制することが可
能となる。しかも、溶着金属の均一な凝固によって、溶
接ビード内の成分分布も均一化されるため、該ビードを
含む溶接部付近の靱性を高めることも可能となる。ま
た、請求項３又は４の溶接ワイヤによれば、上記に加え
て、Ｎｉメッキ層がＣｕメッキ層の下地となってメッキ
後の伸線加工時や溶接時のワイヤ送給の際に外側のＣｕ
メッキ層の剥離を防止することが可能となる。更に、本
発明の溶接方法によれば、母材同士の接合部に沿って割
れのない溶接ビードを形成でき、該ビード及び付近の母
材を含む溶接部の靱性を高める得ると共に、ＭＩＧ溶接
等の自動、又は半自動溶接を能率良く施すことが可能と
なる。
【図１】(Ａ)乃至(Ｄ)は本発明の溶接ワイヤを模式的に
示す断面図又は部分斜視図。
示す断面図又は部分斜視図。
【図２】(Ａ)，(Ｂ)は実施例等の溶接方法の各工程を示
す概略図。
す概略図。
【図３】(Ａ)，(Ｂ)は本発明の実施例及び比較例の各溶
接ワイヤ中Ｃｕ又はＣｕ＋Ｎｉの全含有量と、各ワイヤ
による溶接部付近の伸び率との関係を示すグラフ。
接ワイヤ中Ｃｕ又はＣｕ＋Ｎｉの全含有量と、各ワイヤ
による溶接部付近の伸び率との関係を示すグラフ。
１，１′…溶接ワイヤ ２…………ワイヤ ４…………Ｃｕメッキ層 ６…………Ｎｉメッキ層 ７，８……母材 Ｗ…………溶接ビード(溶接)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年３月１１日（１９９９．３．１
１）
１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｃ 38/50 Ｃ２２Ｃ 38/50 // Ｃ２３Ｃ 18/52 Ｃ２３Ｃ 18/52 Ｂ 28/02 28/02 Ｃ２５Ｄ 7/06 Ｃ２５Ｄ 7/06 Ｕ Ｆターム(参考） 4E001 AA03 BB06 BB08 CA03 DC01 EA05 4K022 AA02 AA34 BA08 BA14 CA28 DA01 4K024 AA03 AA09 AB01 AB02 AB17 BA04 BB28 BC03 GA14 4K044 AA03 AB04 BA06 BB01 BB03 BC08 CA15 CA18
Claims (5)
- 【請求項１】Ｃ:０.０３０wt％以下、 Ｓｉ:０.４〜１.５wt％、 Ｍｎ:１.０wt％以下、 Ｃｒ:１２.０〜２５.０wt％、 Ｐ:０.０３０wt％以下、Ｓ:０.０２０wt％以下、 Ｎｉ:０.２wt％以下、 Ｃｕ:０.４wt％以下、 残部が実質的にＦｅからなるフェライト系ステンレス鋼
のワイヤと、 上記ワイヤの表面にメッキされたＣｕメッキ層とからな
り、 上記ワイヤ中及びＣｕメッキ層におけるＣｕの合計重量
を該ワイヤ及びメッキ層の総重量の０.１〜０.６wt％の
範囲とした、ことを特徴とする溶接ワイヤ。 - 【請求項２】前記ステンレス鋼が、更に１wt％以下のＭ
ｏ、Ｎｂ、及びＴｉの一種又は二種以上を含む、ことを
特徴とする請求項１に記載の溶接ワイヤ。 - 【請求項３】前記ワイヤと前記Ｃｕメッキ層との間にＮ
ｉメッキ層が形成されると共に、上記ワイヤ中及びＮｉ
メッキ層におけるＮｉの合計重量が、該ワイヤとＣｕ及
びＮｉメッキ層との総重量の０.４wt％以下である、 ことを特徴とする請求項１又は２に記載の溶接ワイヤ。 - 【請求項４】前記ワイヤ中と前記Ｃｕ及びＮｉメッキ層
におけるＣｕとＮｉとの合計重量が、上記ワイヤ及び上
記各メッキ層の総重量の１.０wt％以下である、ことを特
徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の溶接ワイヤ。 - 【請求項５】請求項１乃至４の何れかの溶接ワイヤを用
いて、フェライト系ステンレス鋼からなる母材同士の接
合部にＭＩＧ又はＭＡＧ溶接を施す、 ことを特徴とする溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11063846A JP2000256809A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 溶接ワイヤ及びこれを用いた溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11063846A JP2000256809A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 溶接ワイヤ及びこれを用いた溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000256809A true JP2000256809A (ja) | 2000-09-19 |
Family
ID=13241117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11063846A Withdrawn JP2000256809A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 溶接ワイヤ及びこれを用いた溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000256809A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6598294B2 (en) * | 2001-03-21 | 2003-07-29 | Calsonic Kansei Corporation | Method of fabricating a catalyst converter |
| JP2006205204A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | National Institute For Materials Science | 溶接ワイヤ |
| JP2007319911A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Kobe Steel Ltd | ソリッドワイヤ |
| CN101633085B (zh) * | 2008-07-24 | 2011-07-20 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种不锈钢焊丝及其焊接工艺 |
| CN106191951A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-07 | 德州恒远焊材有限公司 | 一种高速镀铜生产线 |
| CN115613015A (zh) * | 2022-11-09 | 2023-01-17 | 山东世商焊材有限公司 | 一种气体保护焊丝化学镀铜气吹装置 |
| CN117660947A (zh) * | 2022-08-26 | 2024-03-08 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种用镀层法制造合金钢焊丝的方法 |
-
1999
- 1999-03-10 JP JP11063846A patent/JP2000256809A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6598294B2 (en) * | 2001-03-21 | 2003-07-29 | Calsonic Kansei Corporation | Method of fabricating a catalyst converter |
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| CN106191951A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-07 | 德州恒远焊材有限公司 | 一种高速镀铜生产线 |
| CN106191951B (zh) * | 2016-08-30 | 2018-02-27 | 德州市立尊焊丝有限公司 | 一种高速镀铜生产线 |
| CN117660947A (zh) * | 2022-08-26 | 2024-03-08 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种用镀层法制造合金钢焊丝的方法 |
| CN115613015A (zh) * | 2022-11-09 | 2023-01-17 | 山东世商焊材有限公司 | 一种气体保护焊丝化学镀铜气吹装置 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060126 |
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| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070205 |