JP2000301382A - Flux-cored wire for self-shield welding - Google Patents

Flux-cored wire for self-shield welding

Info

Publication number
JP2000301382A
JP2000301382A JP11106426A JP10642699A JP2000301382A JP 2000301382 A JP2000301382 A JP 2000301382A JP 11106426 A JP11106426 A JP 11106426A JP 10642699 A JP10642699 A JP 10642699A JP 2000301382 A JP2000301382 A JP 2000301382A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flux
weld metal
toughness
wire
welding
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.)
Granted
Application number
JP11106426A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3566131B2 (en
Inventor
Masao Mizuno
雅夫 水野
Kazutaka Kunii
一孝 國井
Hiroyuki Morimoto
啓之 森本
Akira Yamamoto
山本  明
Tsuyoshi Kurokawa
剛志 黒川
Fusaki Koshiishi
房樹 輿石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP10642699A priority Critical patent/JP3566131B2/en
Publication of JP2000301382A publication Critical patent/JP2000301382A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3566131B2 publication Critical patent/JP3566131B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flux-cored wire for self-shield welding having excellent welding workability that a welding metal has high resistance to forming pores and toughness. SOLUTION: The flux-cored wire for self-shield welding, is filled in the steel- made outer shell with the flux. The flux component based on the whole wt. of the wire, contains, by weight, essentially 1.5-4.0% Al, 0.5-2.0% Mg, 1.0-4.8% Ba, 0.05-4.00% Li, 0.1-3.0% Ni, 0.5-3.0% Mn, 0.01-0.30% C, 0.01-0.50% Si, 0.5-4.0% F and 0.1-21.0% O and further, if necessary, one or more kinds of 0.01-2.00% Sr, 0.01-4.00% Ca and FP value defined in the following formula is >=0.00. FP=C-0.145 Si+0.013 Mn-0.228 Al+0.199 Ni+0.393.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、優れた溶接作業性
を有し、かつ、溶接して得られる溶接金属が優れた耐気
孔性と高い靱性を得ることができるセルフシールド溶接
用フラックスコアードワイヤに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flux cored for self-shielded welding, which has excellent welding workability, and in which a weld metal obtained by welding can obtain excellent porosity resistance and high toughness. It is about wires.

【0002】[0002]

【従来の技術】セルフシールド溶接用フラックスコアー
ドワイヤは、従来、シールドガスを用いずに溶接できる
簡便性から、土木、建築を中心に利用されてきた。しか
し、従来のセルフシールド溶接用フラックスコアードワ
イヤは、シールドガスを使用する通常の半自動溶接用ワ
イヤに比べ、溶接作業性が悪い上に、得られる溶接金属
の靱性も低い。そのため、例えば特開平3−11899
3号公報、特開平4−13497号公報、特開平5−3
93号公報に記載されているように、これまでにも溶接
作業性の改良や高靱性化への取り組みがなされてきた
が、溶接作業性と高靱性の両方を兼ね備えた溶接用ワイ
ヤはいまだ開発されるに至っていない。その結果、溶接
金属の機械性能の要求値が高い部位での使用が制限さ
れ、広く普及していないのが実情である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a flux cored wire for self-shielding welding has been mainly used in civil engineering and construction because of its simplicity of welding without using a shielding gas. However, the conventional flux cored wire for self-shielded welding has poor welding workability and low toughness of the obtained weld metal as compared with a normal semi-automatic welding wire using a shielding gas. Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
No. 3, JP-A-4-13497, JP-A-5-3
As described in JP-A-93, efforts have been made to improve welding workability and increase toughness, but welding wires having both welding workability and high toughness are still being developed. Has not been done. As a result, the use of a weld metal in a part where the required value of the mechanical performance is high is restricted, and the fact is that it is not widely used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
に鑑み、優れた溶接作業性を有し、かつ、溶接によって
得られる溶接金属が優れた耐気孔性と高い靱性を得るこ
とのできるセルフシールド溶接用フラックスコアードワ
イヤを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, the present invention has excellent welding workability, and a weld metal obtained by welding can obtain excellent porosity resistance and high toughness. It is an object of the present invention to provide a flux cored wire for self-shield welding.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために研究を重ねた結果、作業性を良好にする
方法、すなわち、安定なアークを得て、かつ、スパッタ
発生量を少なくする方法と、さらに良好なビード外観を
有し、かつ、耐気孔性に優れ、しかも高い靱性を有する
溶接金属を得ることができるセルフシールド溶接用フラ
ックスコアードワイヤを完成するに至った。
As a result of repeated studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has found that a method for improving workability, that is, obtaining a stable arc and reducing the amount of spatter generated. A method of reducing the number of flux cored wires and a flux cored wire for self-shielded welding which can obtain a weld metal having a better bead appearance, excellent porosity resistance and high toughness have been completed.

【0005】すなわち、本発明は、フラックスが鋼製外
皮内に充填されたセルフシールド溶接用フラックスコア
ードワイヤであって、ワイヤ全重量に対してフラックス
成分がwt%で、Al:1.5〜4.0%、Mg:0.5
〜2.0%、Ba:1.0〜4.8%、Li:0.05
〜4.00%、Ni:0.1〜3.0%、Mn:0.5
〜3.0%、C :0.01〜0.30%、Si:0.
01〜0.50%、F :0.5〜4.0%、O :
0.1〜21.0%を主成分として有し、かつ下記式で
定義されるFP値が0.00以上とされたものである。 FP=C−0.145 Si+0.013 Mn−0.228 Al+0.19
9 Ni+0.393 ただし、PF式中の元素記号はその元素のワイヤ全重量
に対する含有量wt%を意味する。
That is, the present invention relates to a flux cored wire for self-shielding welding in which a flux is filled in a steel sheath, wherein the flux component is wt. 4.0%, Mg: 0.5
To 2.0%, Ba: 1.0 to 4.8%, Li: 0.05
-4.00%, Ni: 0.1-3.0%, Mn: 0.5
To 3.0%, C: 0.01 to 0.30%, Si: 0.
01 to 0.50%, F: 0.5 to 4.0%, O:
It has 0.1 to 21.0% as a main component, and has an FP value defined by the following formula of 0.00 or more. FP = C-0.145 Si + 0.013 Mn-0.228 Al + 0.19
9 Ni + 0.393 Here, the symbol of the element in the PF formula means the content wt% of the element with respect to the total weight of the wire.

【0006】本発明のセルフシールド溶接用フラックス
コアードワイヤのフラックス成分限定理由を説明するに
際し、まず、アークを安定化させる方法、スパッタを低
減させる方法、耐気孔性を向上させる方法、溶接金属の
靱性を向上させる方法におけるフラックス成分の作用、
機能を説明する。
In explaining the reasons for limiting the flux component of the flux cored wire for self-shielded welding of the present invention, first, a method for stabilizing an arc, a method for reducing spatter, a method for improving porosity resistance, and a method for improving a weld metal. Action of the flux component in the method of improving toughness,
The function will be described.

【0007】アークの安定化についてはAl、Ba、M
gの同時添加が有効である。Alはアーク中の高温状態
で容易に蒸発し、次に、イオン化し、アーク中の電子の
供給源として作用する。この際、有効にAlガスを発生
させるためにフラックスとして金属状態、あるいは合金
状態のAlを使用することが効果的であるが、金属Al
表面には強固な酸化物が形成されて、この酸化物がAl
の円滑な蒸発を妨げる。ここに、Mgを添加するか、M
gとの合金化を施すことで、この強固な酸化物が加熱過
程で除去され、有効にAlを蒸発イオン化させることが
可能となる。
[0007] Regarding the stabilization of the arc, Al, Ba, M
The simultaneous addition of g is effective. Al readily evaporates at high temperatures in the arc and then ionizes and acts as a source of electrons in the arc. At this time, to effectively generate Al gas, it is effective to use Al in a metal state or an alloy state as a flux.
A strong oxide is formed on the surface, and this oxide
Hinders smooth evaporation. Here, Mg is added or M
By alloying with g, the strong oxide is removed in the heating process, and Al can be effectively evaporated and ionized.

【0008】さて、AlとMgを添加した状態での溶滴
の移行状態は、グロビュール移行とよばれる、溶滴の大
きさがワイヤ径よりも大きな溶滴の移行状態となるた
め、アークが溶滴の移行とともに点滅し、好ましくな
い。ここに、弗化バリウムや炭酸バリウムなどのBa化
合物を添加すると、溶滴の表面状態が変化し、溶滴の径
が小さいスプレー移行となり、安定的なアーク状態が実
現される。このように安定的なアークを得るためにはA
l、Mg、Baの同時添加が必要である。
[0008] Now, the transition state of the droplet in the state where Al and Mg are added is a transition state of the droplet whose droplet size is larger than the wire diameter, which is called globule transition. It flashes with the transfer of the drops, which is undesirable. When a Ba compound such as barium fluoride or barium carbonate is added here, the surface state of the droplet changes, and the droplet shifts to a small spray, and a stable arc state is realized. In order to obtain such a stable arc, A
It is necessary to simultaneously add 1, Mg, and Ba.

【0009】次に、スパッタの抑制法について説明す
る。セルフシールド溶接におけるスパッタ発生として、
アークの明滅に起因するスパッタ、窒素起因のスパ
ッタ、溶融プールからのスパッタなどが考えられる。
Next, a method for suppressing spatter will be described. As spatter generation in self-shielded welding,
Sputtering caused by the blinking of the arc, spattering caused by nitrogen, spattering from the molten pool, and the like are considered.

【0010】前記のアーク明滅が原因となるスパッタ
はAl、Mg、Baの同時添加によるアークの安定化に
よって減少させることができる。
[0010] The spatter caused by the above-mentioned arc blinking can be reduced by stabilizing the arc by simultaneous addition of Al, Mg and Ba.

【0011】前記の窒素起因のスパッタが発生するメ
カニズムは以下のとおりである。まず、アーク中に侵入
した窒素が、アークの温度によって容易に解離して窒素
原子となる。窒素原子は鉄溶滴に容易に侵入する。そし
て、窒素プラズマ中での溶融鉄への窒素溶解量は、窒素
ガス中の窒素溶解量の約20倍と言われているので(日
本金属学会会報第22巻第5号1988年412P)、アークプ
ラズマ中で窒素を十分吸収した鉄溶滴がプラズマ外に移
動すると、窒素は直ちに気化し、溶滴外へ放出される。
この際、溶滴の一部を爆発的に吹き飛ばしながら窒素放
出が行われるので、スパッタが発生する。
The mechanism by which the above-mentioned nitrogen-induced sputtering occurs is as follows. First, nitrogen invading the arc is easily dissociated into nitrogen atoms depending on the temperature of the arc. Nitrogen atoms easily penetrate the iron droplet. Since the amount of dissolved nitrogen in molten iron in nitrogen plasma is said to be about 20 times the amount of dissolved nitrogen in nitrogen gas (JIMS Vol. 22, No. 5, 1988, 412P). When the iron droplet that has sufficiently absorbed nitrogen in the plasma moves out of the plasma, the nitrogen is immediately vaporized and released outside the droplet.
At this time, since nitrogen is released while explosively blowing off a part of the droplet, spatter occurs.

【0012】上述のメカニズムで発生するスパッタを抑
制するためには、二通りの方法が考えられる。まず、第
1の方法はアーク中の窒素濃度を減少させることであ
る。その方法としてはガス発生剤としてのフラックス量
の増加が有効である。そのため、セルフシールド溶接用
ワイヤに充填するフラックス量は多いほうよい。混入窒
素低減のためのガス発生剤として蒸発しやすい物質であ
るMgや、弗化バリウム、弗化カルシウム、弗化ストロ
ンチウムなどの弗化物や、炭酸バリウムなどの炭酸化合
物が有効である。次に、第2の方法としてAlの添加が
有効である。すなわち、プラズマ領域で窒素原子を十分
に吸収した溶滴は、プラズマ外で窒素を放出するが、A
lが添加されていると、AlNを形成することで放出す
る窒素量を低減させ、結果的にスパッタを減らすことが
できる。以上のようにワイヤ中のAlとMgを増加させ
ればスパッタは抑制できる。
In order to suppress the spatter generated by the above mechanism, two methods are conceivable. First, the first method is to reduce the nitrogen concentration in the arc. An effective method for this is to increase the amount of flux as a gas generating agent. Therefore, it is better that the amount of flux filled in the self-shielding welding wire is large. As a gas generating agent for reducing nitrogen contamination, Mg, a substance that easily evaporates, a fluoride such as barium fluoride, calcium fluoride, or strontium fluoride, or a carbonate compound such as barium carbonate is effective. Next, as a second method, the addition of Al is effective. That is, droplets that have sufficiently absorbed nitrogen atoms in the plasma region release nitrogen outside the plasma,
When l is added, the amount of nitrogen released by forming AlN can be reduced, and consequently sputtering can be reduced. As described above, spatter can be suppressed by increasing Al and Mg in the wire.

【0013】前記の溶融プールからのスパッタ抑制に
は、スラグによる溶融プールの揺らぎ抑制と流動性制御
が有効である。スラグは主にBa、Sr、Caの弗化
物、炭酸塩、酸化物の形態で形成されるが、さらに、ス
ラグによる溶融プールの性状制御にはSiとLi添加が
有効である。Siはアーク中の酸素あるいはフラックス
中の酸素と結合し、溶接金属上でSi酸化物となりスラ
グを形成する。Si酸化物は溶融状態で高い粘性を有
し、溶融プールが激しく振動するのを抑制し、その結
果、溶融プールから発生するスパッタを抑制する。しか
し、一方で、Si酸化物はその高い粘性のために流れが
悪く、溶融金属全体に覆い被さらず、スラグカバー率の
低下を引き起こす。スラグに適度な粘性を持たすために
はLiの添加が適当であり、Li添加によって、適当な
粘度を有した溶融スラグが形成され、その結果、溶融プ
ールの安定化とスラグカバー率向上の両方が実現され
る。
For suppressing the spatter from the molten pool, it is effective to control the fluctuation of the molten pool due to slag and to control the fluidity. Slag is mainly formed in the form of fluorides, carbonates and oxides of Ba, Sr and Ca, and addition of Si and Li is effective for controlling the properties of the molten pool by the slag. Si combines with the oxygen in the arc or the oxygen in the flux and becomes a Si oxide on the weld metal to form slag. The Si oxide has a high viscosity in a molten state, and suppresses violent vibration of the molten pool, and as a result, suppresses spatter generated from the molten pool. However, on the other hand, the flow of the Si oxide is poor due to its high viscosity, does not cover the entire molten metal, and causes a decrease in slag coverage. In order to give the slag an appropriate viscosity, it is appropriate to add Li. By adding Li, a molten slag having an appropriate viscosity is formed. As a result, both the stabilization of the molten pool and the improvement of the slag coverage are improved. Is achieved.

【0014】さて、上述のLi、SiならびにAl、M
g、Ba、Sr、Ca、O、Fの働きによって、ビード
に覆い被さるスラグの性状は変化する。これらの元素の
添加量によってはスラグが形成されなかったり、あるい
は、スラグの粘性が高すぎたり、低すぎたりするし、ま
た、ビードの幅や高さが不均一になったり、スラグがビ
ードにかみこむためにビードの形状がいびつになるなど
の不具合が生じる。適当な成分調整によって、得られる
溶接金属の外観が良好となる。
The above-mentioned Li, Si and Al, M
By the action of g, Ba, Sr, Ca, O, and F, the properties of the slag that covers the bead change. Depending on the addition amount of these elements, slag is not formed, or the viscosity of the slag is too high or too low, the width and height of the bead become uneven, and the slag becomes Problems such as the bead shape being distorted due to biting occur. Appropriate component adjustments improve the appearance of the resulting weld metal.

【0015】次に、溶接金属の耐気孔性を向上させる方
法を説明する。Mgはガス発生によってアーク中の窒素
濃度を減少させ、気孔の発生を抑制する効果がある。A
lは溶解した窒素を固定し、気孔の発生を抑制する働き
がある。すなわち、溶接金属中の気孔は、溶接金属が凝
固するときに発生するが、凝固寸前にAlが溶解窒素を
AlNの形で固定するため、気孔の発生を抑制すること
が可能となる。
Next, a method for improving the porosity resistance of the weld metal will be described. Mg has the effect of reducing the nitrogen concentration in the arc by gas generation and suppressing the generation of pores. A
1 has a function of fixing dissolved nitrogen and suppressing generation of pores. That is, pores in the weld metal are generated when the weld metal is solidified, but immediately before solidification, Al fixes dissolved nitrogen in the form of AlN, so that the generation of pores can be suppressed.

【0016】次に、溶接金属の靱性を向上させる方法に
ついて述べる。ワイヤ中のAlを増加させると、溶接金
属中のAl量も同時に増えて溶接金属の靱性が劣化す
る。従って、従来技術では、溶接作業性を向上させるた
めにAlを増やせば溶接金属の靱性は低下し、逆に、溶
接金属の靱性を向上させるためにワイヤ中のAl量を減
らせば、溶接作業性が劣化するため、溶接作業性と溶接
金属靱性の両方の特性を満足するセルフシールド溶接用
ワイヤは得られなかった。そこで、本発明では、スパッ
タ低減に効果的なワイヤ中のAl量を増加させつつ、溶
接金属の靱性を向上させ、溶接作業性と溶接金属靱性を
ともに満足させる方法を考案すべく、ワイヤ中のAlと
溶接金属中のAlの働きを注意深く分離し、その働きを
明確にした。すなわち、スパッタは、溶滴移行中の溶滴
中のAl量に依存するが、溶接金属中のAl量には左右
されない。一方、溶接金属の靱性は溶接金属中のAl量
に支配される。このことから、溶滴移行後、鉄スラグ反
応によって溶接金属中のAlを除去し、溶接金属中のA
l量を低減することができれば、溶接作業性を損なうこ
となく、高靱性の溶接金属を得ることができる。さら
に、溶接金属中にAlが含まれていても溶接金属中の靱
性を向上させることのできる元素を添加することで積極
的に溶接金属靱性を向上させることができる。
Next, a method for improving the toughness of the weld metal will be described. When Al in the wire is increased, the amount of Al in the weld metal is also increased, and the toughness of the weld metal is degraded. Therefore, in the prior art, if the Al is increased to improve the welding workability, the toughness of the weld metal is reduced. Conversely, if the Al content in the wire is reduced to improve the toughness of the weld metal, the welding workability is reduced. Therefore, a self-shielding welding wire satisfying both characteristics of the welding workability and the weld metal toughness could not be obtained. Therefore, in the present invention, while increasing the amount of Al in the wire that is effective in reducing spatter, the toughness of the weld metal is improved, and in order to devise a method that satisfies both welding workability and weld metal toughness, Al and the function of Al in the weld metal were carefully separated to clarify the function. That is, spatter depends on the amount of Al in the droplet during transfer of the droplet, but is not affected by the amount of Al in the weld metal. On the other hand, the toughness of the weld metal is governed by the amount of Al in the weld metal. From this, after the droplet transfer, Al in the weld metal was removed by the iron slag reaction, and A in the weld metal was removed.
If the amount of l can be reduced, a high toughness weld metal can be obtained without impairing the welding workability. Furthermore, even if Al is contained in the weld metal, the addition of an element capable of improving the toughness in the weld metal can positively improve the weld metal toughness.

【0017】鉄スラグ反応によって溶接金属中のAlを
除去するには、フラックス中に積極的に酸化物、あるい
は炭酸化合物、あるいは酸素を含有する化合物を充填す
ればよい。フラックス中に酸化物を充填すれば、溶滴移
行後、溶接金属上部に覆い被さったスラグと溶接金属界
面でのメタルスラグ反応によって溶接金属中からAlを
除去することができる。ここで、もっとも効果の大きい
ものはLi系酸化物である。なぜなら、Li系酸化物は
融点が低くメタルスラグ反応によるAl除去がFe 凝固
寸前の低温まで、有効に作用するからである。こうし
て、得られる溶接金属中のAlは酸化物によって低減さ
せられ、その結果溶接金属の靱性は向上する。
In order to remove Al in the weld metal by the iron slag reaction, the flux may be positively filled with an oxide, a carbonate compound, or a compound containing oxygen. If the oxide is filled in the flux, Al can be removed from the weld metal by the metal slag reaction at the interface between the slag covering the upper portion of the weld metal and the weld metal after the transfer of the droplet. Here, the most effective one is a Li-based oxide. This is because the Li-based oxide has a low melting point and the removal of Al by the metal slag reaction works effectively down to a low temperature just before Fe solidification. Thus, Al in the obtained weld metal is reduced by the oxide, and as a result, the toughness of the weld metal is improved.

【0018】一方、溶接金属の靱性を向上させるために
は、NiおよびMnの添加が効果的である。Al添加に
よる溶接金属の靱性劣化を詳細に検討した結果、Alが
溶接金属中に固溶することにより、フェライトが安定と
なり、凝固時に生成する粗大δフェライトが冷却時にも
残存することが原因となっていることがわかった。すな
わち、鋼の溶接金属は通常、凝固時に粗大なδフェライ
トが生成し、その後の冷却過程において、一旦、完全に
オーステナイトに変態し、その後、オーステナイトから
微細なフェライトに変態する。この場合は溶接金属の組
織は微細となり靱性は良好となる。これに対し、Alを
添加すると、冷却過程において粗大なδフェライトがオ
ーステナイトに十分変態しないことを見出した。従っ
て、靱性を向上させるためにはオーステナイトへの変態
を促進させてやることが必要である。
On the other hand, in order to improve the toughness of the weld metal, the addition of Ni and Mn is effective. As a result of detailed examination of the toughness deterioration of the weld metal due to the addition of Al, the solid solution of Al in the weld metal stabilizes the ferrite, and the coarse δ ferrite generated during solidification remains even during cooling. I understood that. That is, in the weld metal of steel, coarse δ ferrite is usually generated during solidification, and is completely transformed into austenite once in the subsequent cooling process, and then transformed from austenite to fine ferrite. In this case, the structure of the weld metal becomes fine and the toughness becomes good. In contrast, it has been found that when Al is added, coarse δ ferrite is not sufficiently transformed into austenite in the cooling process. Therefore, in order to improve toughness, it is necessary to promote transformation to austenite.

【0019】Niはオーステナイトの安定化元素であ
り、粗大なδフェライトからのオーステナイトへの変態
を促進し、微細なδフェライト残存に有効であり、Al
を添加した、溶接金属の靱性向上に効果的である。ま
た、Mnもオーステナイト安定化元素であり、オーステ
ナイトからの変態組成を微細にして靱性を高める効果が
ある。NiとMnは単独添加でも上述の効果があるが、
同時に添加すると変態組成の微細化を安定化する働きが
ある。すなわち、NiあるいはMn単独添加では溶接金
属の靱性値にばらつきが生じるが、同時添加を行うとN
iとMnの相乗効果で靱性値のばらつきが減少し、安定
的に高い靱性が確保できる。さらに、Cもオーステナイ
ト安定化元素の一つであり、δフェライトの残存を抑制
する効果がある。また、溶接金属の強度を向上させる効
果を持つ。
Ni is an element for stabilizing austenite, promotes transformation of coarse δ ferrite into austenite, is effective for remaining fine δ ferrite,
Is effective for improving the toughness of the weld metal. Mn is also an austenite stabilizing element and has the effect of making the transformation composition from austenite fine and increasing the toughness. Ni and Mn have the above-mentioned effects even when added alone,
When added at the same time, it acts to stabilize the refinement of the transformation composition. That is, the addition of Ni or Mn alone causes a variation in the toughness value of the weld metal.
Due to the synergistic effect of i and Mn, variation in toughness value is reduced, and high toughness can be stably secured. Further, C is also one of the austenite stabilizing elements, and has an effect of suppressing the remaining δ ferrite. Further, it has the effect of improving the strength of the weld metal.

【0020】本発明の溶接用ワイヤでは、上記フラック
ス成分の化学組成を調節するだけでは本発明の目的の一
部、すなわち、溶接金属の靱性を満足することができ
ず、前記PF式で規定されるFP値を0以上にする必要
がある。このFP(フェライトパラメータ)を規定する
式は、熱力学計算と実験から得られたものであり、溶接
金属が冷却中にオーステナイトに変態するかしないかの
指標である。FP値が0.00以上であれば溶接金属の
靱性が良好となるが、FPが0.00未満であれば完全
にオーステナイトに変態しない粗大なδフェライトが残
存し、溶接金属の靱性は劣化する。
In the welding wire of the present invention, a part of the object of the present invention, that is, the toughness of the weld metal cannot be satisfied only by adjusting the chemical composition of the above-mentioned flux component. FP value must be 0 or more. The equation defining this FP (ferrite parameter) is obtained from thermodynamic calculations and experiments and is an index of whether or not the weld metal transforms to austenite during cooling. If the FP value is 0.00 or more, the toughness of the weld metal is good, but if the FP is less than 0.00, coarse δ ferrite that does not completely transform into austenite remains and the toughness of the weld metal deteriorates. .

【0021】以上説明したとおり、Al、Mg、Baの
適量添加によるアーク安定化、Al、Mg、Ba、S
i、Li、Oの適量添加による溶接作業性向上、Oの適
量添加による溶接金属からのAl除去、Ni、Mn、C
の適量添加による金属靱性向上およびFPによる添加量
制御によって、溶接作業性と溶接金属靱性の両方の特性
を満足するセルフシールド溶接用フラックスコアードワ
イヤを得ることができる。
As described above, arc stabilization by adding an appropriate amount of Al, Mg, Ba, Al, Mg, Ba, S
Improvement of welding workability by adding appropriate amounts of i, Li, O, removal of Al from weld metal by adding appropriate amounts of O, Ni, Mn, C
By improving the metal toughness by adding an appropriate amount of, and controlling the addition amount by FP, it is possible to obtain a flux cored wire for self-shielded welding that satisfies both characteristics of the welding workability and the weld metal toughness.

【0022】ここで、本発明における各フラックス成分
の添加範囲(単位はwt%)およびその限定理由を具体的
に説明する。なお、本発明でいうフラックス成分とは、
フラックスとして含有される成分のみを意味するもので
はなく、フラックスとして作用、機能する成分を意味
し、その供給形態はフラックスとして含有されるものの
ほか、フラックスが充填される鋼製外皮の成分として含
有されるものが含まれる。
Here, the addition range (unit: wt%) of each flux component in the present invention and the reason for the limitation will be specifically described. Incidentally, the flux component in the present invention,
It does not mean only the components contained as flux, but the components that act and function as flux.The supply form is contained not only as flux but also as a component of the steel outer shell filled with flux. Things are included.

【0023】C:0.01〜0.30% Cはオーステナイト安定化元素の一つであり、δフェラ
イトの残存を抑制する効果がある。また、溶接金属の強
度を向上させる効果を持つ。C量が0.01%未満では
δフェライト残存を抑制する効果が過小であり、また、
0.30%を超えると強度の上昇により靱性の劣化をお
こす。このため、C量の下限を0.01%、好ましくは
0.02%とし、上限を0.30%、好ましくは0.1
2%とする。
C: 0.01 to 0.30% C is one of the austenite stabilizing elements and has an effect of suppressing the remaining δ ferrite. Further, it has the effect of improving the strength of the weld metal. If the C content is less than 0.01%, the effect of suppressing the residual δ ferrite is too small.
If it exceeds 0.30%, the toughness deteriorates due to an increase in strength. For this reason, the lower limit of the C content is set to 0.01%, preferably 0.02%, and the upper limit is set to 0.30%, preferably 0.1%.
2%.

【0024】Si:0.01〜0.50% Siは溶接金属の粘性を良好にし、溶接ビード形状を良
好にする。また、スラグの粘性を制御する。一方、Si
は固溶強化元素であるとともに、フェライト安定化元素
である。従って、Siが0.01%未満では溶接ビード
形状が不安定となり、また、スラグのかぶりが悪くな
る。その結果、スラグによる脱Al効果が減少する。
0.50%超では強度が高くなりすぎて靱性劣化の原因
となる。このため、Si量の下限を0.01%、好まし
くは0.05%とし、上限を0.50%、好ましくは
0.30%とする。
Si: 0.01 to 0.50% Si improves the viscosity of the weld metal and the shape of the weld bead. It also controls the viscosity of the slag. On the other hand, Si
Is a solid solution strengthening element and a ferrite stabilizing element. Therefore, if the content of Si is less than 0.01%, the shape of the weld bead becomes unstable, and the slag fogging becomes poor. As a result, the effect of removing slag by Al is reduced.
If it exceeds 0.50%, the strength becomes too high, which causes deterioration of toughness. Therefore, the lower limit of the amount of Si is set to 0.01%, preferably 0.05%, and the upper limit is set to 0.50%, preferably 0.30%.

【0025】Ni:0.1〜3.0% NiはCと同様にオーステナイト安定化元素の一つであ
り、δフェライトの残存を抑制する効果がある。Ni量
が0.1%未満では粗大フェライト抑制効果が十分発揮
できず、溶接金属の靱性が低くなり、一方、3.0%を
超えると溶接金属の強度が著しく高くなるため、かえっ
て、溶接金属の靱性が劣化する。このため、Ni量の下
限を0.1%、好ましくは0.5%とし、上限を3.0
%、好ましくは2.0%とする。
Ni: 0.1 to 3.0% Ni is one of the austenite stabilizing elements like C, and has an effect of suppressing the remaining δ ferrite. If the Ni content is less than 0.1%, the effect of suppressing coarse ferrite cannot be sufficiently exhibited, and the toughness of the weld metal decreases. On the other hand, if the Ni content exceeds 3.0%, the strength of the weld metal significantly increases. The toughness of the steel deteriorates. Therefore, the lower limit of the Ni content is set to 0.1%, preferably 0.5%, and the upper limit is set to 3.0%.
%, Preferably 2.0%.

【0026】Mn:0.5〜3.0% MnはCと同様にオーステナイト安定化元素の一つであ
り、δフェライトの残存を抑制する効果がある。Mn量
が0.5%未満では粗大フェライト抑制効果が十分発揮
できず、溶接金属の靱性が低下し、また、3.0%を超
えると溶接金属の強度が著しく高くなるため、かえって
溶接金属の靱性が劣化する。このため、Mn量の下限を
0.5%、好ましくは0.8%とし、上限を3.0%、
好ましくは2.0%とする。
Mn: 0.5 to 3.0% Mn is one of the austenite stabilizing elements like C, and has an effect of suppressing the remaining δ ferrite. If the Mn content is less than 0.5%, the effect of suppressing coarse ferrite cannot be sufficiently exhibited, and the toughness of the weld metal is reduced. If the Mn content exceeds 3.0%, the strength of the weld metal is significantly increased. The toughness deteriorates. For this reason, the lower limit of the Mn content is set to 0.5%, preferably 0.8%, and the upper limit is set to 3.0%.
Preferably, it is 2.0%.

【0027】Al:1.5〜4.0% Alは1.5%未満では溶接金属の脱酸、脱窒効果が不
足し、溶接金属にピットあるいはブローホールが発生す
るようになる。また、溶接作業性が著しく悪化する。
1.5%以上でピットやブローホールがなくなり、溶接
作業性が良好となる。一方、Al量が4.0%を超える
と溶接金属中のAl量が増加し、溶接金属の靱性が低下
するので好ましくない。このため、Al量の下限を1.
5%、好ましくは1.9%とし、上限を4.0%、好ま
しくは3.5%とする。
Al: 1.5 to 4.0% If Al is less than 1.5%, the deoxidizing and denitrifying effects of the weld metal will be insufficient, and pits or blow holes will be generated in the weld metal. Further, the welding workability is significantly deteriorated.
At 1.5% or more, pits and blow holes are eliminated, and welding workability is improved. On the other hand, if the Al content exceeds 4.0%, the Al content in the weld metal increases, and the toughness of the weld metal decreases, which is not preferable. For this reason, the lower limit of the amount of Al is set to 1.
5%, preferably 1.9%, with an upper limit of 4.0%, preferably 3.5%.

【0028】Mg:0.5〜2.0% Mgはアーク熱で金属蒸気となってアーク雰囲気を大気
から遮断する。また、強力な脱酸作用をもち、Al表面
の酸化膜を除去し、Alの蒸発を促進する。Mgが0.
5%未満では、シールド性が悪化し、ブローホールやピ
ットが発生する。2.0%を超えると爆発的にMgが反
応するため、スパッタが増加し、溶接作業性が悪化す
る。このため、Mg量の下限を0.5%、好ましくは
0.7%とし、上限を2.0%、好ましくは1.5%と
する。
Mg: 0.5% to 2.0% Mg turns into a metal vapor by arc heat and shuts off the arc atmosphere from the atmosphere. In addition, it has a strong deoxidizing action, removes an oxide film on the surface of Al, and promotes evaporation of Al. Mg is 0.
If it is less than 5%, the shielding property is deteriorated, and blow holes and pits are generated. When it exceeds 2.0%, Mg reacts explosively, so that spatter increases and welding workability deteriorates. For this reason, the lower limit of the amount of Mg is set to 0.5%, preferably 0.7%, and the upper limit is set to 2.0%, preferably 1.5%.

【0029】Ba:1.0〜4.8% Baは弗化物の形態で添加され、アークの安定性を向上
し、スパッタ発生量を低減する。また、スラグの形成に
寄与し、適量添加でビード形状を安定化させる。1.0
%未満では、溶滴の移行状態がドロップ移行となり、大
粒のスパッタが増加する。また、スラグのかぶりも悪く
なる。一方、4.8%を超えるとスラグの粘性が高くな
り、ビード形状が悪化する。このため、Ba量の下限を
1.0%、好ましくは1.2%とし、上限を4.8%、
好ましくは4.0%とする。
Ba: 1.0 to 4.8% Ba is added in the form of fluoride to improve the stability of the arc and reduce the amount of spatter. Further, it contributes to the formation of slag, and stabilizes the bead shape by adding an appropriate amount. 1.0
%, The transition state of the droplet becomes a drop transition, and the spatter of large grains increases. In addition, the slag fogging becomes worse. On the other hand, if it exceeds 4.8%, the viscosity of the slag increases, and the bead shape deteriorates. For this reason, the lower limit of the amount of Ba is set to 1.0%, preferably 1.2%, and the upper limit is set to 4.8%.
Preferably, it is 4.0%.

【0030】F:0.5〜4.0% FはBa、Sr、Ca化合物として充填され、ガス発生
剤として作用する。また、スラグを形成する。0.5%
未満ではスラグが形成されないようになり、4.0%を
超えるとアークが乱れ、溶接作業性が劣化する。このた
め、F量の下限を0.5%、好ましくは0.8%とし、
上限を4.0%、好ましくは3.8%とする。
F: 0.5 to 4.0% F is filled as a Ba, Sr and Ca compound and acts as a gas generating agent. In addition, slag is formed. 0.5%
If it is less than 4.0%, no slag is formed, and if it exceeds 4.0%, the arc is disturbed and welding workability deteriorates. For this reason, the lower limit of the amount of F is set to 0.5%, preferably 0.8%,
The upper limit is set to 4.0%, preferably 3.8%.

【0031】O:0.1〜21.0% Oは本発明のワイヤが溶接作業性と、溶接金属の靱性を
同時に良好に保つために重要な働きをする。本発明のセ
ルフシールド溶接用ワイヤにおいて溶接作業性を向上さ
せるもっとも重要な元素はワイヤ中のAlである。しか
し、ワイヤ中のAlは溶接金属中に移行し、溶接金属中
のAlは溶接金属の靱性を悪化させる。これを改善する
ために溶接金属に歩留るAl量を低減させることが必要
となる。このとき、ワイヤ中に酸化物あるいは炭酸化合
物あるいは他の化合物の形で酸素を充填すると、Alは
スラグメタル反応によって酸化し、溶接金属中に歩留る
Al量も低下する。このためには、O量は0.1%以上
必要である。一方、21.0%を超えると、酸素源とし
て充填する酸化物、炭酸化合物あるいは酸素を含む化合
物の分解によるスパッタの発生を無視できなくなり、溶
接作業性が悪化する。このため、O量の下限を0.1
%、好ましくは0.2%、より好ましくは0.3%と
し、上限を21.0%、好ましくは15.0%、より好
ましくは12.0%とする。なお、セルフシールド溶接
用フラックスコアードワイヤにおけるワイヤ全重量に対
する酸素量の分析は不活性ガス融解赤外吸収法で行う。
O: 0.1-21.0% O plays an important role for the wire of the present invention to maintain good welding workability and good toughness of the weld metal at the same time. The most important element for improving the welding workability in the self-shielding welding wire of the present invention is Al in the wire. However, Al in the wire migrates into the weld metal, and Al in the weld metal deteriorates the toughness of the weld metal. In order to improve this, it is necessary to reduce the amount of Al yielded in the weld metal. At this time, if the wire is filled with oxygen in the form of an oxide, a carbonate compound, or another compound, Al is oxidized by a slag metal reaction, and the amount of Al retained in the weld metal also decreases. For this purpose, the O content must be 0.1% or more. On the other hand, if it exceeds 21.0%, generation of spatter due to decomposition of an oxide, a carbonate compound or a compound containing oxygen filled as an oxygen source cannot be ignored, and welding workability deteriorates. For this reason, the lower limit of the amount of O is 0.1
%, Preferably 0.2%, more preferably 0.3%, and the upper limit is 21.0%, preferably 15.0%, more preferably 12.0%. The analysis of the oxygen content relative to the total weight of the flux cored wire for self-shielded welding is performed by an inert gas melting infrared absorption method.

【0032】Li:0.05〜4.00% 酸化物の形態で充填され、スラグの形成に寄与し、適量
添加でビード形状を安定化させる。酸化物の形態として
はSi、Al、Fe との複合酸化物の形態が好ましい。
Liはスラグを低融点化し、粘性を下げ、スラグを安定
化し、溶接金属中のAlの歩留まりを低下させることに
寄与する。0.05%未満ではその効果が過小であり、
一方4.00%を超えるとアークが乱れ、溶接作業性が
劣化する。このため、Li量の下限を0.05%、好ま
しくは0.20%とし、上限を4.00%、好ましくは
3.50%とする。
Li: 0.05 to 4.00% Filled in the form of oxide, contributes to the formation of slag, and stabilizes the bead shape by adding an appropriate amount. The form of the oxide is preferably a form of a composite oxide of Si, Al, and Fe.
Li contributes to lowering the melting point of the slag, lowering the viscosity, stabilizing the slag, and lowering the yield of Al in the weld metal. If it is less than 0.05%, the effect is too small.
On the other hand, if it exceeds 4.00%, the arc is disturbed, and welding workability deteriorates. Therefore, the lower limit of the Li amount is set to 0.05%, preferably 0.20%, and the upper limit is set to 4.00%, preferably 3.50%.

【0033】FP値:0.00以上 FP=C−0.145 Si+0.013 Mn−0.228 Al+0.19
9 Ni+0.393本発明のセルフシールド溶接用ワイヤで
は、上記の化学組成を調節するだけでは本発明の目的の
一部、すなわち、溶接金属の靱性を満足することができ
ず、前記式で規定されるFPを0.00以上にする必要
がある。このFPは、溶接金属が冷却中にオーステナイ
トに変態するかしないかの指標である。FPが0.00
以上であれば溶接金属の靱性が良好となるが、FPが
0.00未満であれば完全にオーステナイトに変態しな
い粗大なδフェライトが残存し、溶接金属の靱性は劣化
する。
FP value: 0.00 or more FP = C-0.145 Si + 0.013 Mn-0.228 Al + 0.19
9Ni + 0.393 With the self-shielding welding wire of the present invention, it is not possible to satisfy a part of the object of the present invention, that is, the toughness of the weld metal by simply adjusting the above chemical composition. FP must be 0.00 or more. This FP is an index of whether or not the weld metal transforms to austenite during cooling. FP is 0.00
If it is above, the toughness of the weld metal is good, but if the FP is less than 0.00, coarse δ ferrite which does not completely transform into austenite remains, and the toughness of the weld metal deteriorates.

【0034】図1は、FP値と溶接金属の靱性との関係
およびFP値と溶接金属のδフェライトの面積率との関
係を調査した結果を示すグラフであるが、FP値が0よ
り小さいとδフェライト量が増えるため、溶接金属の靱
性は30J以下となり、一方、FP値が0以上であると
δフェライトが減少し、溶接金属の靱性が50J以上に
向上することがわかる。もっとも、FP値が0以上であ
るにもかかわらず、靱性値が低いデータがあるが、これ
はCを0.35%と多く添加して成分を調整したため、
溶接金属の強度が高くなり過ぎたことに起因している。
なお、この調査に用いたワイヤは、フラックス成分を調
整して種々のFP値を有するワイヤを後述の実施例と同
様に製造したものであり、溶接も同様の要領にて行った
ものである。また、δフェライトの面積率は溶接金属を
光学顕微鏡で観察し、δフェライトの占める割合を実測
した。
FIG. 1 is a graph showing the results of an investigation of the relationship between the FP value and the toughness of the weld metal and the relationship between the FP value and the area ratio of δ ferrite in the weld metal. Since the amount of δ ferrite increases, the toughness of the weld metal is reduced to 30 J or less, while when the FP value is 0 or more, the δ ferrite decreases and the toughness of the weld metal is improved to 50 J or more. Although there is data showing that the toughness value is low even though the FP value is 0 or more, this is because C was added as much as 0.35% to adjust the components.
This is because the strength of the weld metal has become too high.
The wires used in this investigation were manufactured by adjusting the flux components to have wires having various FP values in the same manner as in Examples described later, and welding was performed in the same manner. The area ratio of δ ferrite was obtained by observing the weld metal with an optical microscope and measuring the proportion of δ ferrite.

【0035】本発明のセルフシールド溶接用フラックス
コアードワイヤにおけるフラックス成分は以上の成分を
主成分とする。ここに主成分とは、上記成分および不可
避的不純物からなる場合のほか、上記主成分の作用、効
果を損なわない元素やフラックスとしての作用、効果を
より一層を向上させる元素の含有を妨げない趣旨であ
り、例えば下記Sr、Ca、Crの1種以上を含有する
ことができ、請求項2〜4に記載したように、下記の成
分とすることができる。 (1) 主成分+Sr (2) 主成分又は前記(1) の成分+Ca (3) 主成分、前記(1) 又は前記(2) の成分+Cr
The flux component of the flux cored wire for self-shielding welding of the present invention contains the above components as main components. Here, the main component means, in addition to the case of the above components and unavoidable impurities, an effect that does not impair the action of the main component, an element that does not impair the effect, and a content as an element that further improves the effect and effect of the flux. For example, one or more of the following Sr, Ca, and Cr can be contained, and as described in claims 2 to 4, the following components can be used. (1) Main component + Sr (2) Main component or component (1) + Ca (3) Main component, component (1) or component (2) + Cr

【0036】Sr:0.01〜2.00% Srは弗化物の形態で充填され、スラグのかぶりを改善
し、スラグの剥離性を向上させる。Srが0.01%未
満では効果が過小であり、一方2.00%を超えるとア
ークの温度が低下し作業性が劣化する。このため、Sr
量の下限を0.01%、好ましくは0.10%とし、そ
の上限を2.00%、好ましくは1.80%とする。
Sr: 0.01 to 2.00% Sr is filled in the form of fluoride to improve slag fogging and slag peelability. If the content of Sr is less than 0.01%, the effect is too small. For this reason, Sr
The lower limit of the amount is 0.01%, preferably 0.10%, and the upper limit is 2.00%, preferably 1.80%.

【0037】Ca:0.01〜4.00% Caはスラグのかぶりを改善し、ビードの外観を向上さ
せる。Caが0.01%%以下ではかかる効果が過小で
あり、4.00%を超えるとアークが乱れ、溶接作業性
が劣化する。このため、Ca量の下限を0.01%、好
ましくは0.10%とし、その上限を4.00%、好ま
しくは3.80%とする。
Ca: 0.01 to 4.00% Ca improves the slag fog and the bead appearance. If the content of Ca is 0.01% or less, the effect is too small. If the content exceeds 4.00%, the arc is disturbed, and the welding workability is deteriorated. For this reason, the lower limit of the Ca content is set to 0.01%, preferably 0.10%, and the upper limit is set to 4.00%, preferably 3.80%.

【0038】Cr:0.5%以下 Crは耐食性を改善するため、セルフシールド溶接ワイ
ヤに添加することができる。Crが0.5%を越えると
溶接金属の靱性が劣化する。このため、その上限を0.
5%、好ましくは0.3%とする。
Cr: 0.5% or less Cr can be added to a self-shielded welding wire to improve corrosion resistance. If Cr exceeds 0.5%, the toughness of the weld metal deteriorates. Therefore, the upper limit is set to 0.
5%, preferably 0.3%.

【0039】フラックス成分の添加形態は、フラックス
成分の各元素の量が上記範囲を満足する限り、任意の形
態を取ることができる。すなわち、フラックス成分の個
々の元素を単独の状態で添加してもよく、あるいは化合
物の形態で添加してもよい。さらには、先に述べたよう
に、フラックスとしての作用、機能を失しない限り、外
皮を形成する鋼成分として添加してもよい。このような
外皮に含ませることができる成分としては、Al、M
n、Ni、Si、C、Cr、Oをあげることができる。
The flux component may be added in any form as long as the amount of each element of the flux component satisfies the above range. That is, the individual elements of the flux component may be added in a single state, or may be added in the form of a compound. Furthermore, as described above, as long as the function and function as a flux are not lost, the steel may be added as a steel component forming an outer skin. Components that can be included in such an outer skin include Al, M
n, Ni, Si, C, Cr and O can be mentioned.

【0040】なお、本発明ではフラックス成分はワイヤ
全重量に対する割合として規定しているため、フラック
スの鋼製外皮への充填率を特に規定していないが、通
常、上記成分範囲を満足するようにするには、フラック
スの充填率はワイヤ全重量に対して10〜30wt%とさ
れる。また、図2に示すように、フラックス2が内包さ
れる鋼製外皮1の形態としては、(A) 両端を突き合わせ
た円筒形、(B) 両端が重なり合うように突き合わせた円
筒形(ラップタイプ)、(C) 両端部を重ね合わせて内側
に折り込んだ円筒形(アップルタイプ)など種々の形態
のものとすることができる。
In the present invention, since the flux component is specified as a ratio to the total weight of the wire, the filling rate of the flux into the steel sheath is not particularly specified. For this purpose, the filling rate of the flux is set to 10 to 30% by weight based on the total weight of the wire. As shown in FIG. 2, the form of the steel outer shell 1 in which the flux 2 is included is as follows: (A) a cylindrical shape in which both ends are joined, and (B) a cylindrical shape in which both ends are overlapped (lap type). (C) Various shapes such as a cylindrical shape (apple type) in which both ends are overlapped and folded inward can be used.

【0041】[0041]

【実施例】次に、実施例によって本発明を説明するが、
本発明は下記の実施例によって限定的に解釈されるもの
ではない。
Next, the present invention will be described with reference to examples.
The present invention is not construed as being limited by the following examples.

【0042】下記表1〜3に記載したフラックス成分と
なるように、下記成分の軟鋼からなる鋼管にフラックス
を充填し、常法により伸線加工し、ワイヤ径1.4mmの
フラックスコアードワイヤ試料を製造した。フラックス
の充填率はワイヤ全重量に対して20%とした。外皮の
形状は、図2(B) に示すラップタイプとした。表1〜3
に示すフラックス成分はワイヤ全重量に対するものであ
り、フラックス成分をフラックスとして添加する場合、
原則としてAl、Mg、Ni、Mn、Cr 、Siは単体
あるいは合金の状態で添加し、BaおよびSrはそれぞ
れBaF2 、SrF2 として添加し、LiはLiFe O
2 として添加した。また、C、Mnの一部は外皮からも
供給した。 ・外皮成分(wt%) C:0.010%、Mn:0.35%、P:0.015
%、 S:0.007%、残部実質的にFe
Flux was charged into a steel pipe made of mild steel having the following components so that the flux components described in Tables 1 to 3 below were obtained, and the wire was drawn by a conventional method to obtain a flux cored wire sample having a wire diameter of 1.4 mm. Was manufactured. The flux filling rate was 20% based on the total weight of the wire. The outer skin was of a wrap type shown in FIG. 2 (B). Tables 1-3
The flux components shown in are based on the total weight of the wire, and when the flux components are added as flux,
As a rule added Al, Mg, Ni, Mn, Cr, Si in the state of a single or alloy, Ba and Sr are added as BaF 2, SrF 2 respectively, Li is LiFe O
Added as 2 . Some of C and Mn were also supplied from the outer skin.・ Skin component (wt%) C: 0.010%, Mn: 0.35%, P: 0.015
%, S: 0.007%, balance substantially Fe

【0043】各試料のフラックスコアードワイヤを使用
して、V形開先を形成した試験板(JIS G3106
SM490B、板厚20mm×長さ500mm)をJIS
Z3111に従って溶接した。この際、溶接作業性は
溶接中のスパッタ発生状況およびビードの外観を目視観
察して良否を評価した。
A test plate (JIS G3106) in which a V-shaped groove was formed using the flux cored wire of each sample.
JIS for SM490B, 20mm thick x 500mm long)
Welded according to Z3111. At this time, the welding workability was evaluated by visually observing the spatter generation state during welding and the bead appearance.

【0044】また、溶接後の試験板を用いて溶接金属の
耐気孔性を次の要領で調査した。JIS Z3104に
従ってX線透過試験を行い、分類が1種1類のものを良
好とし、それ以外のものを不良とした。また、溶接金属
の靱性を衝撃試験により調査し、0℃での衝撃値が50
J以上のものを良好とし、それ未満のものを不良とし
た。これらの調査結果を表1〜3に併せて示す。なお、
表1〜3中、スパッタ(発生状況)、ビード外観、耐気
孔性および靱性の各欄において、○は良好、×は不良を
示す。
Further, the porosity of the weld metal was examined using the test plate after welding in the following manner. An X-ray transmission test was performed in accordance with JIS Z3104, and those with a classification of 1 type and 1 class were regarded as good, and those with other classifications as poor. Further, the toughness of the weld metal was examined by an impact test, and the impact value at 0 ° C. was 50%.
J and above were considered good, and less than J were poor. The results of these investigations are also shown in Tables 1 to 3. In addition,
In Tables 1 to 3, in each column of spatter (generation state), bead appearance, porosity resistance and toughness, ○ indicates good and X indicates poor.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】[0046]

【表2】 [Table 2]

【0047】[0047]

【表3】 [Table 3]

【0048】表1〜3より、発明例は、溶接作業性、ビ
ード外観、耐気孔性のいずれも良好であり、しかも溶接
金属の衝撃値は0℃で50J以上で、靱性にも優れるこ
とがわかる。
From Tables 1 to 3, it can be seen that the inventive examples are excellent in welding workability, bead appearance, and porosity resistance, and that the weld metal has an impact value of 50 J or more at 0 ° C. and excellent toughness. Understand.

【0049】これに対して、表1の試料No. 5はC量が
多いため、溶接金属の強度が上がりすぎ、靱性が劣化し
ている。No. 6はSi量が少ないため、ビード外観が悪
化した。No. 9はSi量が多く、またFP値が0未満と
なったため靱性が劣化している。また、No. 10はAl
量が少ないためビードにブローホールが発生し、また、
スパッタが多く発生した。No. 20はAl量が多く、F
P値が0未満であるため靱性が劣化している。
On the other hand, in Sample No. 5 in Table 1, the C content was large, so that the strength of the weld metal was too high and the toughness was deteriorated. In No. 6, since the amount of Si was small, the bead appearance deteriorated. No. 9 has a large amount of Si, and the FP value is less than 0, so that the toughness is deteriorated. No. 10 is Al
Because the volume is small, blowholes are generated in the beads,
Many spatters occurred. No. 20 has a large amount of Al and F
Since the P value is less than 0, the toughness is deteriorated.

【0050】また、表2のNo. 24はMg量が多いた
め、スパッタが増加し、溶接性がよくない。No. 30は
Ba量が多いため、ビード外観が悪化した。No.43は
Li量が多いため、アークが不安定となり、スパッタが
増加した。
Also, No. 24 in Table 2 has a large amount of Mg, so that spatter increases and the weldability is poor. No. 30 had a large amount of Ba, so the bead appearance deteriorated. In No. 43, since the amount of Li was large, the arc became unstable and the spatter increased.

【0051】また、表3の試料No. 63はCr量が多い
ため、靱性が劣化した。No. 65はCaとFが多いた
め、ビード外観が悪化し、かつ、スパッタが増加した。
No. 66では、LiをAlLiとして添加したため、O
量が少なくなり、スラグの形成が悪くなったため、ビー
ド外観が悪化した。No. 67では、SiをSiO2 、B
aをBaCO3 、LiをLiFe O2 として添加したた
め、O量が過剰になり、スパッタが増加したため、溶接
性が良くない。
Further, in Sample No. 63 in Table 3, the toughness was deteriorated due to the large amount of Cr. In No. 65, since the content of Ca and F was large, the bead appearance deteriorated and spatter increased.
In No. 66, since Li was added as AlLi, O
The bead appearance deteriorated due to the reduced amount and poor slag formation. In No. 67, Si is SiO 2 , B
Since a was added as BaCO 3 and Li as LiFe O 2 , the O content became excessive and the spatter increased, resulting in poor weldability.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明のセルフシ
ールド溶接用フラックスコアードワイヤによれば、優れ
た溶接作業性を有し、しかも耐気孔性および靱性に優れ
る溶接金属が得られ、従来のセルフシールド溶接用ワイ
ヤにおける適用限界を大きく破るものであり、セルフシ
ールド溶接分野における利用価値は著大である。
As described above, according to the flux cored wire for self-shielded welding of the present invention, a weld metal having excellent welding workability and excellent in porosity resistance and toughness can be obtained. This greatly breaks the application limit of the self-shielding welding wire, and the utility value in the field of self-shielding welding is remarkable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】FP(フェライトパラメータ)がδフェライト
生成量および靱性値に及ぼす影響を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the influence of FP (ferrite parameter) on the amount of δ ferrite and the toughness value.

【図2】種々の外皮形状を示すセルフシールド溶接用フ
ラックスコアードワイヤの横断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a flux cored wire for self-shielding welding having various outer shapes.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 啓之 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 山本 明 神奈川県藤沢市宮前字裏河内100−1 株 式会社神戸製鋼所藤沢工場内 (72)発明者 黒川 剛志 神奈川県藤沢市宮前字裏河内100−1 株 式会社神戸製鋼所藤沢工場内 (72)発明者 輿石 房樹 神奈川県藤沢市宮前字裏河内100−1 株 式会社神戸製鋼所藤沢工場内 Fターム(参考) 4E084 AA44 BA03 BA04 BA05 BA06 BA08 BA10 BA16 BA17 BA18 DA14  ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Hiroyuki Morimoto 1-5-5 Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture Inside Kobe Research Institute, Kobe Steel, Ltd. (72) Inventor Akira Yamamoto Character of Miyamae, Fujisawa-shi, Kanagawa 100-1 Urakawachi Co., Ltd.Fujisawa Plant of Kobe Steel Ltd. (72) Inventor Takeshi Kurokawa 100-1 Urakawachi Miyama-shi, Fujisawa-shi, Kanagawa Prefecture Co., Ltd.Fujisawa Plant of Kobe Steel Co., Ltd. (72) Inventor Fusaki Koshiishi Kanagawa 100-1 Urakawachi, Miyamae, Fujisawa-shi, Japan F-term in the Kobe Steel Fujisawa Plant (reference) 4E084 AA44 BA03 BA04 BA05 BA06 BA08 BA10 BA16 BA17 BA18 DA14

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フラックスが鋼製外皮内に充填されたセ
ルフシールド溶接用フラックスコアードワイヤであっ
て、 ワイヤ全重量に対してフラックス成分がwt%で、Al:
1.5〜4.0%、Mg:0.5〜2.0%、Ba:
1.0〜4.8%、Li:0.05〜4.00%、N
i:0.1〜3.0%、Mn:0.5〜3.0%、C
:0.01〜0.30%、Si:0.01〜0.50
%、F :0.5〜4.0%、O :0.1〜21.0
%を主成分として有し、かつ下記式で定義されるFP値
が0.00以上であるセルフシールド溶接用フラックス
コアードワイヤ。 FP=C−0.145 Si+0.013 Mn−0.228 Al+0.19
9 Ni+0.393 ただし、PF式中の元素記号はその元素のワイヤ全重量
に対する含有量wt%を意味する。
1. A flux cored wire for self-shielding welding in which a flux is filled in a steel sheath, wherein a flux component is wt.% With respect to the total weight of the wire, and Al:
1.5-4.0%, Mg: 0.5-2.0%, Ba:
1.0 to 4.8%, Li: 0.05 to 4.00%, N
i: 0.1 to 3.0%, Mn: 0.5 to 3.0%, C
: 0.01 to 0.30%, Si: 0.01 to 0.50
%, F: 0.5 to 4.0%, O: 0.1 to 21.0
% As a main component, and a flux cored wire for self-shielding welding having an FP value defined by the following formula of 0.00 or more. FP = C-0.145 Si + 0.013 Mn-0.228 Al + 0.19
9 Ni + 0.393 However, the symbol of the element in the PF formula means the content wt% of the element with respect to the total weight of the wire.
【請求項2】 ワイヤ全重量に対してフラックス成分が
さらにSr:0.01〜2.00%を含有する請求項1
に記載したセルフシールド溶接用フラックスコアードワ
イヤ。
2. The flux component according to claim 1, further comprising 0.01 to 2.00% of Sr based on the total weight of the wire.
The flux cored wire for self-shielded welding described in the above.
【請求項3】 ワイヤ全重量に対してフラックス成分が
さらにCa:0.01〜4.00%を含有する請求項1
又は2に記載したセルフシールド溶接用フラックスコア
ードワイヤ。
3. The flux component further contains 0.01 to 4.00% of Ca based on the total weight of the wire.
Or the flux cored wire for self-shielded welding described in 2.
【請求項4】 ワイヤ全重量に対してフラックス成分が
さらにCr:0.5%以下を含有する請求項1、2又は
3に記載したセルフシールド溶接用フラックスコアード
ワイヤ。
4. The flux cored wire for self-shielding welding according to claim 1, wherein the flux component further contains Cr: 0.5% or less based on the total weight of the wire.
JP10642699A 1999-04-14 1999-04-14 Flux cored wire for self-shielded welding Expired - Lifetime JP3566131B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10642699A JP3566131B2 (en) 1999-04-14 1999-04-14 Flux cored wire for self-shielded welding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10642699A JP3566131B2 (en) 1999-04-14 1999-04-14 Flux cored wire for self-shielded welding

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000301382A true JP2000301382A (en) 2000-10-31
JP3566131B2 JP3566131B2 (en) 2004-09-15

Family

ID=14433343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10642699A Expired - Lifetime JP3566131B2 (en) 1999-04-14 1999-04-14 Flux cored wire for self-shielded welding

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3566131B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1743730A1 (en) * 2005-07-12 2007-01-17 Lincoln Global, Inc. Barium and lithium ratio for flux cored electrode
US7842903B2 (en) 2005-10-31 2010-11-30 Lincoln Global, Inc. Short arc welding system
US8704135B2 (en) 2006-01-20 2014-04-22 Lincoln Global, Inc. Synergistic welding system
US8759715B2 (en) 2004-10-06 2014-06-24 Lincoln Global, Inc. Method of AC welding with cored electrode
US9333580B2 (en) 2004-04-29 2016-05-10 Lincoln Global, Inc. Gas-less process and system for girth welding in high strength applications
JP2017196651A (en) * 2016-04-28 2017-11-02 株式会社神戸製鋼所 Flux-cored wire
JP2019063870A (en) * 2017-09-29 2019-04-25 リンカーン グローバル,インコーポレイテッド Aluminum-containing welding electrode
JP2019177415A (en) * 2018-03-30 2019-10-17 株式会社神戸製鋼所 Flux-cored wire for self-shielded arc welding

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9333580B2 (en) 2004-04-29 2016-05-10 Lincoln Global, Inc. Gas-less process and system for girth welding in high strength applications
US9956638B2 (en) 2004-10-06 2018-05-01 Lincoln Global, Inc. Electric arc welder for AC welding with cored electrode
US8759715B2 (en) 2004-10-06 2014-06-24 Lincoln Global, Inc. Method of AC welding with cored electrode
US7812284B2 (en) 2005-07-12 2010-10-12 Lincoln Global, Inc. Barium and lithium ratio for flux cored electrode
EP1743730A1 (en) * 2005-07-12 2007-01-17 Lincoln Global, Inc. Barium and lithium ratio for flux cored electrode
US7842903B2 (en) 2005-10-31 2010-11-30 Lincoln Global, Inc. Short arc welding system
US8704135B2 (en) 2006-01-20 2014-04-22 Lincoln Global, Inc. Synergistic welding system
KR20180125554A (en) * 2016-04-28 2018-11-23 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 Flux cored wire
JP2017196651A (en) * 2016-04-28 2017-11-02 株式会社神戸製鋼所 Flux-cored wire
WO2017188275A1 (en) * 2016-04-28 2017-11-02 株式会社神戸製鋼所 Flux-cored wire
CN109070285A (en) * 2016-04-28 2018-12-21 株式会社神户制钢所 Flux-cored wire
KR102206707B1 (en) * 2016-04-28 2021-01-22 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 Flux cored wire
US11318567B2 (en) 2016-04-28 2022-05-03 Kobe Steel, Ltd. Flux-cored wire
JP2019063870A (en) * 2017-09-29 2019-04-25 リンカーン グローバル,インコーポレイテッド Aluminum-containing welding electrode
JP2019177415A (en) * 2018-03-30 2019-10-17 株式会社神戸製鋼所 Flux-cored wire for self-shielded arc welding
JP7188899B2 (en) 2018-03-30 2022-12-13 株式会社神戸製鋼所 Flux-cored wire for self-shielded arc welding

Also Published As

Publication number Publication date
JP3566131B2 (en) 2004-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1846928B (en) Flux cored electrode and method for forming welding seam with reduced gas trace
US11136654B2 (en) Low-manganese gas-shielded flux cored welding electrodes
JP4776508B2 (en) Flux-cored wire for electrogas arc welding
JP4531118B2 (en) Flux-cored wire for welding duplex stainless steel to refine solidified grains
JP3476125B2 (en) Flux-cored wire for duplex stainless steel welding
US4282420A (en) Welding electrode
US20060096966A1 (en) Self-shielded flux cored electrode for fracture critical applications
EP2969381B1 (en) An alloying composition for self-shielded fcaw wires with low diffusible hydrogen and high charpy "v"-notch impact toughness
US20220362892A1 (en) Flux-cored wire and welding method
JP3934399B2 (en) Flux-cored wire for austenitic stainless steel welding that refines solidified crystal grains
JP3566131B2 (en) Flux cored wire for self-shielded welding
JP4261647B2 (en) Flux cored wire for self-shielding welding
EP3511111A1 (en) Flux cored wire for gas shield arc welding and welding metal
JPH0985491A (en) Flux cored wire for ferritic stainless steel
WO2020012925A1 (en) Flux-cored wire for two-phase stainless steel welding, welding method and welding metal
JP2020015092A (en) Flux-cored wire for welding two-phase stainless steel, welding method and weld metal
EP3511109A1 (en) Flux cored wire for gas shield arc welding and welding metal
JP2002331384A (en) Metal based-flux-cored wire for gas shielded arc welding
JPH10272594A (en) Low hydrogen type coated electrode
US4340805A (en) Welding electrode with a fluoride based slag system
JP4593699B2 (en) Flux-cored wire for self-shielded arc welding
JPH0378197B2 (en)
KR100570902B1 (en) Flux cored wire for self-shield arc welding
JP2690046B2 (en) Self-shielded arc welding flux cored wire
JP4881512B2 (en) Flux-cored wire for self-shielded arc welding

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040217

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040407

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040608

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040609

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080618

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090618

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100618

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100618

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110618

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120618

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130618

Year of fee payment: 9

EXPY Cancellation because of completion of term