JP2005219071A - Steel wire for carbon dioxide gas-shielded arc welding, and welding method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤとそれを用いた溶接方法に係り、特に高電流の隅肉溶接や多層溶接を行なうにあたって正極性で使用して優れたビード形状が得られ、しかもスパッタの発生を抑制できる炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤとそれを用いた溶接方法に関する。 The present invention relates to a steel wire for carbon dioxide shielded arc welding and a welding method using the same, and in particular, when performing high current fillet welding or multilayer welding, an excellent bead shape can be obtained by using positive polarity. The present invention relates to a steel wire for carbon dioxide shielded arc welding capable of suppressing generation of spatter and a welding method using the same.
シールドガスとしてＣＯ2 ガスを用いる炭酸ガスシールドアーク溶接は、ＣＯ2 ガスが安価であるとともに、能率の良い溶接法であるので、鉄鋼材料の溶接に広く利用されている。特に自動溶接の急速な普及によって、造船，建築，橋梁，自動車，建設機械等の種々の分野で使用されている。造船，建築，橋梁の分野では、厚鋼板の多層溶接に使用され、自動車，建築機械の分野では薄鋼板の隅肉溶接に使用されることが多い。 Carbon dioxide shielded arc welding using CO 2 gas as the shielding gas is widely used for welding steel materials because CO 2 gas is inexpensive and is an efficient welding method. In particular, due to the rapid spread of automatic welding, it is used in various fields such as shipbuilding, architecture, bridges, automobiles and construction machinery. In the fields of shipbuilding, construction, and bridges, it is often used for multilayer welding of thick steel plates, and in the fields of automobiles and construction machinery, it is often used for fillet welding of thin steel plates.
炭酸ガスシールドアーク溶接で使用される消耗電極（すなわち溶接ワイヤ）は、ソリッドワイヤとフラックスコアードワイヤに大別される。ソリッドワイヤは、溶接金属の強度と靭性に優れており、主に突合せ溶接に使用される。一方、フラックスコアードワイヤ（以下、ＦＣワイヤという）は、鋼製の外殻の内側に溶接用フラックスを充填したワイヤであり、ビード形状に優れており、主に隅肉溶接に使用される。 Consumable electrodes (that is, welding wires) used in carbon dioxide shielded arc welding are roughly classified into solid wires and flux cored wires. Solid wire is excellent in the strength and toughness of weld metal and is mainly used for butt welding. On the other hand, a flux cored wire (hereinafter referred to as FC wire) is a wire in which a welding flux is filled inside a steel outer shell, has an excellent bead shape, and is mainly used for fillet welding.
ＦＣワイヤがビード形状に優れる理由は、ワイヤ先端から鋼板の溶融メタルに移行する溶滴が細かいので、溶融メタルの表面揺動が小さく抑えられ、かつフラックスに多量に含まれるスラグ形成剤によって生成したスラグがビードを覆うからである。 The reason why the FC wire is excellent in the bead shape is that the droplets that move from the wire tip to the molten metal of the steel sheet are fine, so that the surface fluctuation of the molten metal is kept small, and it is generated by the slag forming agent that is contained in a large amount in the flux This is because the slag covers the bead.
ソリッドワイヤでは、ワイヤ先端から鋼板の溶融メタルに移行する溶滴が粗くかつ移行が不規則であるから、溶融メタルの表面揺動が大きく、鋼素線に含有される脱酸元素（すなわちSi，Mn，Ti，Zr，Al等）の酸化によってスラグが形成される。その結果、スラグが不均一に分布し、ビードを完全に覆うには至らない。また、ソリッドワイヤを使用した炭酸ガスシールドアーク溶接では、スラグがビードの端部に集積する。したがって、ソリッドワイヤを炭酸ガスシールドアーク溶接で使用すると、ビード形状は不安定になる。 In solid wires, the droplets that move from the wire tip to the molten metal on the steel sheet are rough and irregular, so the surface fluctuation of the molten metal is large, and the deoxidizing elements (ie, Si, Mn, Ti, Zr, Al, etc.) are oxidized to form slag. As a result, the slag is unevenly distributed and does not completely cover the bead. Further, in carbon dioxide shielded arc welding using a solid wire, slag accumulates at the end of the bead. Therefore, when a solid wire is used in carbon dioxide shielded arc welding, the bead shape becomes unstable.
ソリッドワイヤはＦＣワイヤに比べて安価であるから、ソリッドワイヤを使用して炭酸ガスシールドアーク溶接を行なうにあたって、溶接金属の強度と靭性が優れているという本来の特性に加えて、ＦＣワイヤと同等の優れたビード形状が得られるなら、ソリッドワイヤを使用することによって施工コストの削減が可能となる。 Solid wire is less expensive than FC wire, so when performing carbon dioxide shielded arc welding using solid wire, in addition to the original properties of weld metal being superior in strength and toughness, it is equivalent to FC wire. If an excellent bead shape can be obtained, the construction cost can be reduced by using a solid wire.
ところがソリッドワイヤを使用した炭酸ガスシールドアーク溶接では、溶接速度を高めた場合には、母材（すなわち鋼板）との短絡や再アークに起因して、ビード形状が凹凸（いわゆるハンピングビード）になりやすく、しかもスパッタが多量に発生する。そこで溶接速度を高めて（すなわち高電流で溶接を行なって）溶接施工の能率を向上するために、種々の技術が検討されている。 However, in carbon dioxide shielded arc welding using solid wire, when the welding speed is increased, the bead shape becomes uneven (so-called humping bead) due to short circuit with the base material (ie, steel plate) or re-arcing. In addition, a large amount of spatter is generated. Accordingly, various techniques have been studied in order to increase the welding speed (that is, perform welding at a high current) and improve the efficiency of welding work.
たとえば特開平6-218574号公報には、溶接ワイヤにＫを添加してスパッタの発生を抑制する技術が開示されている。しかしながら、この技術では、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接の溶接速度を高めたり、あるいはシールドガスのＣＯ2 混合比率を50体積％以上に増加した場合に、スパッタ発生を抑制する効果は十分に発揮されなかった。 For example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-218574 discloses a technique for suppressing the occurrence of spatter by adding K to a welding wire. However, in this technique, when and increasing the positive polarity welding speed of carbon dioxide gas shielded arc welding, or CO 2 the shielding gas mixture ratio increases to more than 50 vol%, the effect of suppressing the sufficiently exhibit the spatters Was not.
また特開昭63-281796号公報には、溶接ワイヤに希土類元素（以下、REM という）を添加することによって、炭酸ガスシールドアーク溶接における溶滴を微細化する技術が開示されている。特開昭63-281796号公報に開示された溶接ワイヤはソリッドワイヤであるが、特開昭63-281796号公報には溶接ワイヤの極性に関する記載はない。 Japanese Patent Laid-Open No. 63-281796 discloses a technique for refining droplets in carbon dioxide shielded arc welding by adding a rare earth element (hereinafter referred to as REM) to a welding wire. The welding wire disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-281796 is a solid wire, but Japanese Patent Laid-Open No. 63-281796 does not describe the polarity of the welding wire.
一般に正極性（すなわち溶接ワイヤをマイナス極）では、鋼板の発熱量が少なく、溶け込みが浅くなるので、オーバーラップに起因する溶接欠陥が発生しやすく、ビード形状も安定しない。したがって溶接技術者は、溶接ワイヤを正極性で使用することは考慮せず、逆極性（すなわち溶接ワイヤをプラス極）で使用する。したがって特開昭63-281796号公報に開示された技術は、逆極性の炭酸ガスシールドアーク溶接に適用するために検討された技術である。 In general, in the case of positive polarity (that is, the welding wire is a negative electrode), the amount of heat generated by the steel sheet is small and the penetration becomes shallow. Therefore, welding defects due to overlap are likely to occur and the bead shape is not stable. Therefore, a welding engineer does not consider using a welding wire with positive polarity, but uses it with a reverse polarity (ie, a welding wire with a positive polarity). Therefore, the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-281796 is a technique studied for application to reverse polarity carbon dioxide shielded arc welding.
特開昭63-281796号公報では、アークの安定化に多大な影響を及ぼすＯに関する記載はなく、後述するような REMとＯの相互作用は考慮されていない。したがって特開昭63-281796号公報に開示された炭酸ガスシールドアーク溶接の技術を、ソリッドワイヤを用いた隅肉溶接や多層溶接に応用すると、ＦＣワイヤと同等の優れたビード形状は得られない。 In Japanese Patent Laid-Open No. 63-281796, there is no description about O that greatly affects the stabilization of the arc, and the interaction between REM and O as described later is not taken into consideration. Therefore, if the carbon dioxide shielded arc welding technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Sho 63-281796 is applied to fillet welding or multi-layer welding using solid wire, an excellent bead shape equivalent to FC wire cannot be obtained. .
本発明者らは、炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤに REMを添加し、正極性で使用する技術を既に開発している（特開2002-144081 号公報参照）。この技術は 250Ａ以下の溶接電流で薄鋼板の溶接を行なう低電流溶接を対象としている。したがって厚鋼板の隅肉溶接のように、溶接電流が 250Ａを超える高電流の炭酸ガスシールドアーク溶接に特開2002-144081 号公報に開示された技術を応用しても、安定したアークを発生させることは困難であり、ＦＣワイヤと同等の優れたビード形状は得られない。
本発明は上記のような問題を解消し、厚鋼板の隅肉溶接や多層溶接等のような高電流の炭酸ガスシールドアーク溶接を行なうにあたって、正極性で使用しても、ＦＣワイヤと同等の優れた形状のビードを安定して形成し、かつスパッタ発生量を低減することが可能な、鋼素線からなる炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤとそれを用いた溶接方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems and is equivalent to FC wire even when used in positive polarity when performing high current carbon dioxide shielded arc welding such as fillet welding or multilayer welding of thick steel plates. An object of the present invention is to provide a steel wire for carbon dioxide shielded arc welding made of a steel wire, which can stably form a bead having an excellent shape and reduce the amount of spatter generated, and a welding method using the same. And
なお、ここで鋼素線からなる炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤとは、溶接用フラックスを内装せず、素材となる鋼素線を主体とするワイヤ（いわゆるソリッドワイヤ）を指す。また本発明は、鋼素線の表面にめっきを施したり、あるいは潤滑剤を塗布した炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤにも支障なく適用できる。 Here, the steel wire for carbon dioxide shielded arc welding made of a steel wire refers to a wire (so-called solid wire) mainly composed of a steel wire that does not include a welding flux and is a material. The present invention can also be applied to a steel wire for carbon dioxide shielded arc welding in which the surface of a steel element wire is plated or a lubricant is applied.
本発明者らは、ＣＯ2 を主成分とするシールドガスを用いるガスシールドアーク溶接（すなわち炭酸ガスシールドアーク溶接）におけるスパッタの低減と溶接速度の向上について鋭意検討した。その結果、以下に述べる知見を得た。 The present inventors diligently studied about reduction of spatter and improvement of welding speed in gas shielded arc welding (that is, carbon dioxide shielded arc welding) using a shielding gas containing CO 2 as a main component. As a result, the following knowledge was obtained.
(a) 炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤをマイナス極とする正極性の溶接を行なうことによって、溶滴の安定した移行が可能となり、平滑なビード形状が得られる。 (a) By performing positive polarity welding using a steel wire for carbon dioxide shielded arc welding as a negative electrode, stable transfer of droplets is possible and a smooth bead shape is obtained.
(b) 炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤの鋼素線にREMを添加することによって、低電圧でのアーク切れを防止し、溶滴の安定した移行が可能となる。 (b) By adding REM to the steel wire of the carbon dioxide shielded arc welding steel wire, it is possible to prevent arc breakage at a low voltage and to stably transfer droplets.
(c) 鋼素線に REMを添加し、かつSe，Te含有量を規定することによって、一層微細な溶滴移行と平滑なビード形状が得られる。 (c) By adding REM to the steel wire and defining the Se and Te contents, finer droplet transfer and a smooth bead shape can be obtained.
(d) 鋼素線に、さらにAl，Ｏ，Ca含有量を規定することによって、スパッタの低減と溶接速度の向上を達成できる。 (d) By further specifying the Al, O, and Ca contents in the steel wire, it is possible to reduce spatter and improve the welding speed.
(e) 鋼素線に、さらにTi，Znを添加することによって、スパッタの発生量を一層低減できる。 (e) The amount of spatter can be further reduced by adding Ti and Zn to the steel wire.
本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。 The present invention has been made based on these findings.
すなわち本発明は、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接に使用する溶接用鋼ワイヤであって、希土類元素を 0.015〜0.100 質量％含有し、SeおよびTeのうちの１種または２種を合計 0.005〜0.100 質量％含有する鋼素線からなる炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤである。 That is, the present invention is a steel wire for welding used for positive carbon dioxide shielded arc welding, which contains 0.015 to 0.100% by mass of a rare earth element, and a total of one or two of Se and Te is 0.005 to This is a steel wire for carbon dioxide shielded arc welding consisting of a steel wire containing 0.100% by mass.
本発明の炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤでは、鋼素線が、前記した組成に加えて、Alを 0.005〜3.00質量％，Ｏを0.0008質量％以下，Caを0.0008質量％以下含有することが好ましい。また、Ti：0.02〜0.50質量％およびZr：0.02〜0.50質量％のうちの１種または２種を含有することが好ましい。 In the steel wire for carbon dioxide shielded arc welding of the present invention, the steel wire may contain 0.005 to 3.00 mass% Al, 0.0008 mass% or less O, and 0.0008 mass% or less Ca in addition to the above-described composition. preferable. Moreover, it is preferable to contain 1 type or 2 types in Ti: 0.02-0.50 mass% and Zr: 0.02-0.50 mass%.
また本発明は、上記した炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤを用いて、ＣＯ2 を95体積％以上含有するシールドガスでアーク点をシールドし、かつ正極性で溶接する炭酸ガスシールドアーク溶接方法である。 The present invention also provides a carbon dioxide shielded arc welding method in which the arc point is shielded with a shielding gas containing 95% by volume or more of CO 2 and welded with positive polarity using the steel wire for carbon dioxide shielded arc welding described above. is there.
本発明の炭酸ガスシールドアーク溶接方法では、シールドガスが、 100体積％ＣＯ2 であっても良いし、あるいはＣＯ2 を60体積％以上含有し、かつAr，He，Ｈ2 およびＯ2 のうちの１種以上を合計40体積％以下含有する混合ガスであっても良い。 In the carbon dioxide shielded arc welding method of the present invention, the shielding gas may be 100% by volume CO 2 , or contains 60% by volume or more of CO 2 and is selected from Ar, He, H 2 and O 2 . It may be a mixed gas containing at least 40% by volume in total.
なお、ここで鋼素線からなる炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤとは、溶接用フラックスを内装せず、素材となる鋼素線を主体とするワイヤ（いわゆるソリッドワイヤ）を指す。また本発明は、鋼素線の表面にめっきを施したり、あるいは潤滑剤を塗布した炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤにも支障なく適用できる。 Here, the steel wire for carbon dioxide shielded arc welding made of a steel wire refers to a wire (so-called solid wire) mainly composed of a steel wire that does not include a welding flux and is a material. The present invention can also be applied to a steel wire for carbon dioxide shielded arc welding in which the surface of a steel element wire is plated or a lubricant is applied.
本発明によれば、高電流の正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接においてソリッドワイヤでは不可能とされてきたビード形状の改善を達成でき、ＦＣワイヤと同等の平滑かつ均一な優れたビード形状を得ることができる。しかもスパッタの発生量を低減できる。 According to the present invention, it is possible to improve the bead shape, which has been impossible with a solid wire in high current positive polarity carbon dioxide shielded arc welding, and obtain an excellent bead shape that is smooth and uniform equivalent to that of an FC wire. be able to. In addition, the amount of spatter generated can be reduced.
本発明の炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ（以下、溶接用鋼ワイヤという）は、ソリッドワイヤとＦＣワイヤに大別される溶接ワイヤのうち、ソリッドワイヤを対象とする。 The steel wire for carbon dioxide shielded arc welding of the present invention (hereinafter referred to as a welding steel wire) is a solid wire among welding wires roughly classified into a solid wire and an FC wire.
まず、本発明の溶接用鋼ワイヤの鋼素線の成分を限定した理由について説明する。 First, the reason which limited the component of the steel strand of the steel wire for welding of this invention is demonstrated.
REM ： 0.015〜0.100 質量％
REM は、製鋼および鋳造時の介在物の微細化，溶接金属の靱性改善のために有効な元素である。また、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接においては、溶滴の微細化と移行の安定化を図るために不可欠な元素である。この溶滴の微細移行の安定化により、スパッタの発生を抑制し、安定した炭酸ガスシールドアーク溶接が可能となる。REM 含有量が 0.015質量％未満では、この溶滴の微細移行の安定化効果が得られない。一方、 0.100質量％を超えると、溶接用鋼ワイヤの製造工程で割れが生じたり、溶接金属の靭性の低下を招く。したがって、REM は 0.015〜0.100 質量％の範囲内を満足する必要がある。なお、好ましくは 0.025〜0.050 質量％である。
REM: 0.015-0.100 mass%
REM is an effective element for refinement of inclusions during steelmaking and casting and to improve the toughness of weld metal. In positive carbon dioxide shielded arc welding, it is an indispensable element for miniaturization of droplets and stabilization of migration. By stabilizing the fine transfer of the droplets, it is possible to suppress the generation of spatter and to perform stable carbon dioxide shielded arc welding. If the REM content is less than 0.015% by mass, the effect of stabilizing the fine migration of the droplets cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 0.100% by mass, cracks occur in the manufacturing process of the welding steel wire, and the toughness of the weld metal decreases. Therefore, REM needs to satisfy the range of 0.015 to 0.100 mass%. In addition, Preferably it is 0.025-0.050 mass%.
ここで REMとは、周期表の３族に属する元素の総称である。本発明では、原子番号57〜71の元素を使用するのが好ましく、特にCe，Laが好適である。Ce，Laを鋼素線に添加する場合は、CeまたはLaを単独で添加しても良いし、CeおよびLaを併用しても良い。なお、CeおよびLaをともに添加する場合は、あらかじめCe：40〜90質量％，La：10〜60質量％の範囲内で混合して得られた混合物を使用するのが好ましい。
Here, REM is a general term for elements belonging to
SeおよびTeのうちの１種または２種を合計 0.005〜0.100 質量％
Se，Teは、いずれも溶融メタルの粘性を低下させ、溶接用鋼ワイヤの先端に懸垂した溶滴の離脱を促進し、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接においてアークを安定化する元素である。また、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接においてアークを広げて、ビードを平滑にする作用を有する。Se，Teの含有量が合計 0.005質量％未満では、このような効果は得られない。一方、Se，Teの含有量が合計 0.100質量％を超えると、アークが不安定となり、均一なビード形状が得られない。また、Se，Teの溶接ヒュームは人体に有害であるから、過剰に添加すると作業者が塵肺を患う危険性が高くなる。したがって、SeおよびTeのうちの１種または２種を合計 0.005〜0.100 質量％の範囲内で含有する必要がある。なお、SeまたはTeを添加する場合は、その含有量はそれぞれ 0.005〜0.100 質量％の範囲内とし、SeおよびTeを添加する場合は、その含有量は合計 0.005〜0.100 質量％の範囲内とする。
One or two of Se and Te total 0.005-0.100 mass%
Both Se and Te are elements that lower the viscosity of the molten metal, promote the detachment of the droplets suspended from the tip of the welding steel wire, and stabilize the arc in positive carbon dioxide shielded arc welding. Moreover, it has the effect | action which expands an arc in positive polarity carbon dioxide shield arc welding, and smoothes a bead. Such effects cannot be obtained when the total content of Se and Te is less than 0.005% by mass. On the other hand, if the total content of Se and Te exceeds 0.100% by mass, the arc becomes unstable and a uniform bead shape cannot be obtained. Also, since Se and Te welding fumes are harmful to the human body, adding excessive amounts increases the risk of workers suffering from pneumoconiosis. Therefore, it is necessary to contain one or two of Se and Te within a total range of 0.005 to 0.100% by mass. In addition, when adding Se or Te, the content shall be within the range of 0.005 to 0.100 mass%, respectively, and when adding Se and Te, the content shall be within the total range of 0.005 to 0.100 mass%. .
なお本発明の溶接用鋼ワイヤの鋼素線は、基本的成分としてＣ，Si，Mn，Ｐ，Ｓを下記の通り含有するのが好ましい。 In addition, it is preferable that the steel strand of the steel wire for welding of this invention contains C, Si, Mn, P, and S as a basic component as follows.
Ｃ：0.20質量％以下
Ｃは、溶接金属の強度を確保するのに必要な元素であり、溶融メタルの粘性を低下させて流動性を向上させる効果がある。しかしＣ含有量が0.20質量％を超えると、正極性の溶接において溶滴および溶融メタルの挙動が不安定となるのみならず、溶接金属の靭性の低下を招く。したがって、Ｃは0.20質量％以下とした。一方、Ｃ含有量を過剰に減少させると溶接金属の強度を確保できない。そのため、 0.003〜0.20質量％とするのが好ましい。なお、0.01〜0.10質量％が一層好ましい。
C: 0.20 mass% or less C is an element necessary for ensuring the strength of the weld metal, and has the effect of reducing the viscosity of the molten metal and improving the fluidity. However, if the C content exceeds 0.20% by mass, not only the behavior of droplets and molten metal becomes unstable in positive polarity welding, but also the toughness of the weld metal is reduced. Therefore, C is 0.20% by mass or less. On the other hand, if the C content is excessively reduced, the strength of the weld metal cannot be ensured. Therefore, it is preferable to set it as 0.003-0.20 mass%. In addition, 0.01-0.10 mass% is still more preferable.
Si：0.05〜2.5 質量％
Siは、脱酸作用を有し、溶融メタルの脱酸のためには不可欠な元素である。炭酸ガスシールドアーク溶接では、Si含有量が0.05質量％未満では、溶融メタルの脱酸が不足し、溶接金属にブローホールが発生する。さらに正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接におけるアークの広がりを抑え、溶滴を微細化し挙動を安定化する作用も有する。一方、 2.5質量％を超えると、溶接金属の靭性が著しく低下する。したがって、Siは0.05〜2.5 質量％の範囲内を満足する必要がある。ただしSi含有量が0.65質量％を超えると、小粒のスパッタが増加する傾向が現われるので、0.05〜0.65質量％の範囲内が好ましい。
Si: 0.05-2.5 mass%
Si has a deoxidizing action and is an indispensable element for deoxidizing molten metal. In carbon dioxide shielded arc welding, when the Si content is less than 0.05% by mass, deoxidation of the molten metal is insufficient, and blow holes are generated in the weld metal. Furthermore, it has the effect of suppressing the spread of the arc in positive polarity carbon dioxide shielded arc welding, miniaturizing the droplets and stabilizing the behavior. On the other hand, if it exceeds 2.5% by mass, the toughness of the weld metal is significantly reduced. Therefore, Si needs to satisfy the range of 0.05-2.5 mass%. However, if the Si content exceeds 0.65% by mass, a tendency to increase the spatter of small grains appears, so the range of 0.05 to 0.65% by mass is preferable.
Mn：0.25〜3.5 質量％
Mnは、Siと同様に脱酸作用を有し、溶融メタルの脱酸のためには不可欠な元素である。Mn含有量が0.25質量％未満では、溶融メタルの脱酸が不足し、溶接金属にブローホールが発生する。一方、3.5 質量％を超えると、溶接金属の靭性が低下する。したがって、Mnは0.25〜3.5 質量％の範囲内を満足する必要がある。なお、溶融メタルの脱酸を促進し、ブローホールを防止するためには、0.45質量％以上が望ましい。そのため、0.45〜3.5 質量％とするのが好ましい。
Mn: 0.25 to 3.5% by mass
Mn has a deoxidizing action similar to Si and is an indispensable element for deoxidizing molten metal. When the Mn content is less than 0.25% by mass, deoxidation of the molten metal is insufficient, and blow holes are generated in the weld metal. On the other hand, if it exceeds 3.5% by mass, the toughness of the weld metal decreases. Therefore, Mn needs to satisfy the range of 0.25 to 3.5% by mass. In order to promote deoxidation of molten metal and prevent blowholes, 0.45% by mass or more is desirable. Therefore, it is preferable to set it as 0.45-3.5 mass%.
Ｐ：0.05質量％以下
Ｐは、鋼の融点を低下させるとともに、電気抵抗率を向上させ、溶融効率を向上させる元素である。さらに正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接において、溶滴を微細化し、アークを安定化する作用も有する。しかしＰ含有量が0.05質量％を超えると、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接において溶融メタルの粘性が著しく低下し、アークが不安定となり、小粒のスパッタが増加する。また、溶接金属の高温割れを生じる危険性が増大する。したがって、Ｐは0.05質量％以下とした。なお、好ましくは0.03質量％以下である。一方、 鋼素線の鋼材を溶製する製鋼段階でＰを低減するためには長時間を要するので、生産性向上の観点から 0.002質量％以上が望ましい。そのため、 0.002〜0.03質量％とするのが一層好ましい。
P: 0.05% by mass or less P is an element that lowers the melting point of steel, improves electrical resistivity, and improves melting efficiency. Further, in the positive polarity carbon dioxide shielded arc welding, the droplets are refined to stabilize the arc. However, if the P content exceeds 0.05% by mass, the viscosity of the molten metal is significantly reduced in positive polarity carbon dioxide shielded arc welding, the arc becomes unstable, and small-particle spatter increases. In addition, the risk of hot cracking of the weld metal increases. Therefore, P is set to 0.05% by mass or less. In addition, Preferably it is 0.03 mass% or less. On the other hand, since it takes a long time to reduce P in the steelmaking stage where the steel material of the steel wire is melted, 0.002% by mass or more is desirable from the viewpoint of improving productivity. Therefore, it is more preferable to set it as 0.002-0.03 mass%.
Ｓ：0.02質量％以下
Ｓは、溶融メタルの粘性を低下させ、溶接用鋼ワイヤの先端に懸垂した溶滴の離脱を促進し、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接においてアークを安定化する。またＳは、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接においてアークを広げ、溶融メタルの粘性を低下させてビードを平滑にする効果も有する。しかしＳ含有量が0.02質量％を超えると、小粒のスパッタが増加するとともに、溶接金属の靭性が低下する。したがって、Ｓは0.02質量％以下とした。一方、 鋼素線の鋼材を溶製する製鋼段階でＳを低減するためには長時間を要するので、生産性向上の観点から 0.002質量％以上が望ましい。そのため、 0.002〜0.02質量％とするのが好ましい。
S: 0.02% by mass or less S lowers the viscosity of the molten metal, promotes the detachment of the droplet suspended from the tip of the welding steel wire, and stabilizes the arc in positive carbon dioxide shielded arc welding. S also has the effect of smoothing the bead by spreading the arc in positive carbon dioxide shielded arc welding and lowering the viscosity of the molten metal. However, if the S content exceeds 0.02% by mass, the spatter of small grains increases and the toughness of the weld metal decreases. Accordingly, S is set to 0.02 mass% or less. On the other hand, since it takes a long time to reduce S in the steelmaking stage where the steel material of the steel wire is melted, 0.002% by mass or more is desirable from the viewpoint of improving productivity. Therefore, it is preferable to set it as 0.002-0.02 mass%.
さらに本発明では、上記した組成に加えて、鋼素線がAl，Ｏ，Caを含有することが好ましい。 Furthermore, in the present invention, in addition to the above-described composition, the steel strand preferably contains Al, O, and Ca.
Al： 0.005〜3.00質量％
Alは、強脱酸剤として作用するとともに、溶接金属の強度を増加する元素である。さらに溶融メタルの脱酸によって粘性の低下を抑制してビード形状を安定化（すなわちハンピングビードを抑制）する効果がある。逆極性の炭酸ガスシールドアーク溶接では、明確な溶滴移行の安定化効果は認められないが、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接では、 350Ａ以上の高電流溶接において溶滴移行の安定化効果が顕著に発揮される。一方、低電流溶接においては、短絡移行回数を増加させて溶滴移行の均一化とビード形状の改善を達成できる。また、Ｏとの親和力によって、溶接用鋼ワイヤの製造段階における REMの酸化ロスを低減する効果も有する。Alが 0.005質量％未満では、このような効果は得られない。一方、 Alが3.00質量％を超える場合は、溶接金属の結晶粒が粗大化し、靭性が著しく低下する。したがって、Alは 0.005〜3.00質量％の範囲内が好ましい。
Al: 0.005 to 3.00 mass%
Al is an element that acts as a strong deoxidizer and increases the strength of the weld metal. Further, there is an effect of stabilizing the bead shape (ie, suppressing the humping bead) by suppressing the decrease in viscosity by deoxidation of the molten metal. In the reverse polarity carbon dioxide shielded arc welding, there is no clear effect of stabilizing the droplet transfer. However, in the positive polarity carbon dioxide shielded arc welding, the effect of stabilizing the droplet transfer is high in welding at 350 A or higher current. Prominently demonstrated. On the other hand, in low current welding, the number of short-circuit transitions can be increased to achieve uniform droplet transfer and improved bead shape. It also has the effect of reducing the REM oxidation loss in the manufacturing stage of welding steel wires due to its affinity with O. When Al is less than 0.005% by mass, such an effect cannot be obtained. On the other hand, when Al exceeds 3.00 mass%, the crystal grain of a weld metal will coarsen and toughness will fall remarkably. Therefore, Al is preferably in the range of 0.005 to 3.00 mass%.
Ｏ：0.0080質量％以下
Ｏは、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接において溶接用鋼ワイヤの先端に懸垂した溶滴を微細化する作用がある。しかし、Ｏ含有量が 0.0080質量％を超えると、正極性の高電流溶接におけるアークの安定化というREM 添加の効果が損なわれ、溶滴の揺動が増大してスパッタが多量に発生する。またＯは、鋼素線の鋼材を溶製する製鋼段階で REMと激しく反応してスラグを形成する作用を有しており、Ｏ含有量が0.0080質量％を超えると、REM の歩留りが著しく低下する。したがって、Ｏは0.0080質量％以下が好ましい。ただし、Ｏ含有量が0.0010質量％未満では、Ｏ添加の効果は充分に得られない。したがって、 0.0010〜0.0080質量％が好ましく、さらに0.0010〜0.0050質量％が一層好ましい。
O: 0.0080% by mass or less O has an effect of refining droplets suspended at the tip of a welding steel wire in positive polarity carbon dioxide shielded arc welding. However, if the O content exceeds 0.0080% by mass, the effect of REM addition for stabilizing the arc in high-current welding with positive polarity is impaired, the fluctuation of droplets increases, and a large amount of spatter is generated. O also has the effect of reacting violently with REM to form slag at the steelmaking stage where the steel material of the steel wire is melted. If the O content exceeds 0.0080% by mass, the yield of REM decreases significantly. To do. Therefore, O is preferably 0.0080% by mass or less. However, if the O content is less than 0.0010% by mass, the effect of adding O cannot be sufficiently obtained. Therefore, 0.0010-0.0080 mass% is preferable, and 0.0010-0.0050 mass% is still more preferable.
Ca：0.0008質量％以下
Caは、製鋼および鋳造時に不純物として溶鋼に混入したり、あるいは伸線加工時に不純物として鋼素線に混入する。正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接では、Ca含有量が0.0008質量％を超えると、高電流溶接におけるREM 添加のアーク安定化効果が損なわれる。したがって、Caは0.0008質量％以下が好ましい。
Ca: 0.0008 mass% or less
Ca is mixed into the molten steel as an impurity during steelmaking and casting, or mixed into the steel strand as an impurity during wire drawing. In positive carbon dioxide shielded arc welding, if the Ca content exceeds 0.0008 mass%, the arc stabilization effect of REM addition in high current welding is impaired. Therefore, Ca is preferably 0.0008% by mass or less.
さらに本発明では上記した組成に加えて、鋼素線が、Ti：0.02〜0.50質量％およびZr：0.02〜0.50質量％のうちの１種または２種を含有することが好ましい。 Furthermore, in the present invention, in addition to the above-described composition, the steel wire preferably contains one or two of Ti: 0.02 to 0.50 mass% and Zr: 0.02 to 0.50 mass%.
Ti，Zrは、いずれも強脱酸剤として作用するとともに、溶接金属の強度を増加する元素である。さらに溶融メタルの脱酸によって粘性を低下してビード形状を安定化（すなわちハンピングビードを抑制）する効果がある。このような効果を有する故に 350Ａ以上の高電流溶接において有効な元素であり、必要に応じて添加する。Tiが0.02質量％未満，Zrが0.02質量％未満では、この効果は得られない。一方、 Tiが0.50質量％を超える場合，Zrが0.50質量％を超える場合は、溶滴が粗大化して大粒のスパッタが多量に発生する。したがって、Ti，Zrを含有する場合は、Ti：0.02〜0.50質量％，Zr：0.02〜0.50質量％の範囲内を満足するのが好ましい。 Ti and Zr are elements that both act as strong deoxidizers and increase the strength of the weld metal. Furthermore, there exists an effect which stabilizes a bead shape (namely, suppresses a humping bead) by reducing a viscosity by deoxidation of molten metal. Because of this effect, it is an effective element for high current welding at 350 A or more, and it is added as necessary. If Ti is less than 0.02 mass% and Zr is less than 0.02 mass%, this effect cannot be obtained. On the other hand, when Ti exceeds 0.50 mass% or Zr exceeds 0.50 mass%, the droplets become coarse and a large amount of large spatter is generated. Therefore, when Ti and Zr are contained, it is preferable to satisfy the ranges of Ti: 0.02 to 0.50 mass% and Zr: 0.02 to 0.50 mass%.
さらに必要に応じて下記の元素を添加しても、本発明の効果を減じるものではない。 Furthermore, the effects of the present invention are not reduced by adding the following elements as necessary.
Cr：0.02〜3.0 質量％，Ni：0.05〜3.0 質量％，Mo：0.05〜1.5 質量％，Cu：0.05〜3.0 質量％，Ｂ：0.0005〜0.015 質量％，Mg： 0.001〜0.20質量％
Cr，Ni，Mo，Cu，Ｂ，Mgは、いずれも溶接金属の強度を増加し、耐候性を向上させる元素である。これらの元素の含有量が微少である場合は、このような効果は得られない。一方、過剰に添加すると、溶接金属の靭性の低下を招く。したがって、Cr，Ni，Mo，Cu，Ｂ，Mgを含有する場合は、Cr：0.02〜3.0 質量％，Ni：0.05〜3.0 質量％，Mo：0.05〜1.5 質量％，Cu：0.05〜3.0 質量％，Ｂ：0.0005〜0.015 質量％，Mg： 0.001〜0.20質量％の範囲内を満足するのが好ましい。
Cr: 0.02 to 3.0 mass%, Ni: 0.05 to 3.0 mass%, Mo: 0.05 to 1.5 mass%, Cu: 0.05 to 3.0 mass%, B: 0.0005 to 0.015 mass%, Mg: 0.001 to 0.20 mass%
Cr, Ni, Mo, Cu, B, and Mg are all elements that increase the strength of the weld metal and improve the weather resistance. When the content of these elements is very small, such an effect cannot be obtained. On the other hand, when it adds excessively, the fall of the toughness of a weld metal will be caused. Therefore, when Cr, Ni, Mo, Cu, B, and Mg are contained, Cr: 0.02 to 3.0 mass%, Ni: 0.05 to 3.0 mass%, Mo: 0.05 to 1.5 mass%, Cu: 0.05 to 3.0 mass% B: 0.0005 to 0.015% by mass, Mg: 0.001 to 0.20% by mass is preferably satisfied.
Nb： 0.005〜0.5 質量％，Ｖ： 0.005〜0.5 質量％
Nb，Ｖは、いずれも溶接金属の強度，靭性を向上し、アークの安定性を向上させる元素である。これらの元素の含有量が微少である場合は、このような効果は得られない。一方、過剰に添加すると、溶接金属の靭性の低下を招く。したがって、Nb，Ｖを含有する場合は、Nb： 0.005〜0.5 質量％，Ｖ： 0.005〜0.5 質量％の範囲内を満足するのが好ましい。
Nb: 0.005 to 0.5 mass%, V: 0.005 to 0.5 mass%
Nb and V are elements that improve the strength and toughness of the weld metal and improve the stability of the arc. When the content of these elements is very small, such an effect cannot be obtained. On the other hand, when it adds excessively, the fall of the toughness of a weld metal will be caused. Therefore, when Nb and V are contained, it is preferable to satisfy the ranges of Nb: 0.005 to 0.5% by mass and V: 0.005 to 0.5% by mass.
上記した鋼素線の成分以外の残部は、Feおよび不可避的不純物である。たとえば、鋼材を溶製する段階や鋼素線を製造する段階で不可避的に混入する代表的な不可避的不純物であるＮは、0.020質量％以下に低減するのが好ましい。 The balance other than the components of the steel strand described above is Fe and inevitable impurities. For example, N, which is a typical inevitable impurity inevitably mixed in the stage of melting a steel material or the stage of manufacturing a steel wire, is preferably reduced to 0.020% by mass or less.
次に、本発明の溶接用鋼ワイヤの製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the steel wire for welding of this invention is demonstrated.
転炉または電気炉等を用いて、上記した組成を有する溶鋼を溶製する。この溶鋼の溶製方法は、特定の技術に限定せず、従来から知られている技術を使用する。次いで、得られた溶鋼を、連続鋳造法や造塊法等によって鋼材（たとえばビレット等）を製造する。この鋼材を加熱した後、熱間圧延を施し、さらに乾式の冷間圧延（すなわち伸線）を施して鋼素線を製造する。熱間圧延や冷間圧延の操業条件は、特定の条件に限定せず、所望の寸法形状の鋼素線を製造する条件であれば良い。 Using a converter or an electric furnace, molten steel having the above composition is produced. The melting method of the molten steel is not limited to a specific technique, and a conventionally known technique is used. Next, a steel material (for example, a billet) is manufactured from the obtained molten steel by a continuous casting method, an ingot-making method, or the like. After this steel material is heated, hot rolling is performed, and dry cold rolling (that is, wire drawing) is further performed to manufacture a steel strand. The operating conditions for hot rolling and cold rolling are not limited to specific conditions, and may be any conditions as long as they produce a steel wire having a desired size and shape.
さらに鋼素線は、焼鈍−酸洗−銅めっき−伸線加工−潤滑剤塗布の工程を必要に応じて順次施して、所定の製品すなわち溶接用鋼ワイヤとなる。なお本発明では、必ずしも鋼素線に銅めっきを施す必要はなく、鋼素線の表面に潤滑剤を塗布した溶接用鋼ワイヤであっても何ら問題なく使用できる。 Further, the steel wire is sequentially subjected to annealing, pickling, copper plating, wire drawing, and lubricant application as necessary to form a predetermined product, that is, a steel wire for welding. In the present invention, it is not always necessary to apply copper plating to the steel wire, and even a steel wire for welding in which a lubricant is applied to the surface of the steel wire can be used without any problem.
鋼素線の表面に潤滑剤を安定して付着させ、給電の安定性を向上するために、鋼素線の平坦度（＝実表面積／理論表面積）を1.0005以上1.0100未満とするのが好ましい。鋼素線の平坦度は、伸線加工で使用するダイスの管理を厳格に行なうことによって、1.0005以上1.0100未満の範囲に維持することは可能である。 In order to stably adhere the lubricant to the surface of the steel wire and improve the stability of power feeding, it is preferable that the flatness (= actual surface area / theoretical surface area) of the steel wire is 1.005 or more and less than 1.0100. The flatness of the steel wire can be maintained in the range of 1.0005 or more and less than 1.0100 by strictly controlling the dies used for wire drawing.
鋼素線の表面に銅めっきを施す場合は、厚さ 0.6μｍ以上の銅めっきを施すことによって、溶接用鋼ワイヤの給電不良に起因するアークの不安定化を防止できる。なお、銅めっきの厚さを 0.8μｍ以上とすると、給電不良防止の効果が顕著に発揮されるので一層好ましい。このようにして銅めっきを厚目付とすることによって、給電チップの損耗も低減できるという効果も得られる。 When copper plating is applied to the surface of the steel wire, the instability of the arc due to poor power feeding of the welding steel wire can be prevented by performing copper plating with a thickness of 0.6 μm or more. In addition, it is more preferable that the thickness of the copper plating is 0.8 μm or more because the effect of preventing power feeding failure is remarkably exhibited. By making the copper plating thicker in this way, there is also an effect that the wear of the power supply tip can be reduced.
しかし鋼素線中のCu含有量も含めて、溶接用鋼ワイヤのCu量が 3.0質量％を超えると、溶接金属の靭性が著しく低下する。したがって、溶接用鋼ワイヤのCu量（すなわち鋼素線のCu含有量と銅めっきのCu含有量の合計）を 3.0質量％以下とするのが好ましい。 However, when the Cu content of the steel wire for welding, including the Cu content in the steel strand, exceeds 3.0% by mass, the toughness of the weld metal is significantly reduced. Therefore, it is preferable that the Cu content of the steel wire for welding (that is, the sum of the Cu content of the steel element wire and the Cu content of the copper plating) is 3.0 mass% or less.
溶接用鋼ワイヤの送給性を向上するために、溶接用鋼ワイヤの表面（すなわち鋼素線の表面あるいは銅めっきの表面）に潤滑油を塗布しても良い。潤滑油の塗布量は、溶接用鋼ワイヤ10kgあたり0.35〜1.70ｇの範囲内が好ましい。 In order to improve the feedability of the welding steel wire, lubricating oil may be applied to the surface of the welding steel wire (that is, the surface of the steel wire or the surface of the copper plating). The amount of lubricant applied is preferably in the range of 0.35 to 1.70 g per 10 kg of welding steel wire.
なお、溶接用鋼ワイヤを製造する工程で、溶接用鋼ワイヤの表面に種々の不純物が付着する。特に固体の不純物の付着量を、溶接用鋼ワイヤ10kgあたり0.01ｇ以下に抑制すると、給電の安定性が一層向上する。 In the process of manufacturing a welding steel wire, various impurities adhere to the surface of the welding steel wire. In particular, when the amount of solid impurities deposited is suppressed to 0.01 g or less per 10 kg of the welding steel wire, the power feeding stability is further improved.
このようして製造した溶接用鋼ワイヤを用いて正極性炭酸ガスシールドアーク溶接を行なう際の好適な溶接条件について、以下に説明する。 Suitable welding conditions for performing positive polarity carbon dioxide shielded arc welding using the welding steel wire thus manufactured will be described below.
シールドガスは、ＣＯ2 を60体積％以上含有するガスを用いる。シールドガスの残部（すなわち40体積％以下）は、Ar，He，Ｈ2 およびＯ2 のうちの１種以上のガスを混合するのが好ましい。なお、ＣＯ2 ガスを単独（すなわちＣＯ2 の混合比率： 100体積％）でシールドガスとして使用しても、支障なく正極性炭酸ガスシールドアーク溶接を行なうことができる。 As the shielding gas, a gas containing 60% by volume or more of CO 2 is used. The balance of the shielding gas (that is, 40% by volume or less) is preferably mixed with one or more gases of Ar, He, H 2 and O 2 . Incidentally, (mixing ratio ie CO 2: 100 vol%) CO 2 gas alone be used as a shielding gas in, it is possible to perform a positive carbon dioxide gas shielded arc welding without any trouble.
溶接電流は 250〜450 Ａ，溶接電圧は27〜38Ｖ（電流とともに上昇），溶接速度は20〜250 cm／分，突き出し長さは15〜30mm，ワイヤ径は 0.8〜1.6mm ，溶接入熱は５〜40kJ／cmの範囲内が好ましい。溶接する母材（すなわち鋼板）の鋼種は特に限定されないが、ＪＩＳ規格G3106 に規定されるSi−Mn系の溶接構造用圧延鋼材（ＳＭ材）や、ＪＩＳ規格G3136 に規定される建築構造用鋼材（ＳＮ材）に適用するのが好ましい。 Welding current is 250 to 450 A, welding voltage is 27 to 38 V (increase with current), welding speed is 20 to 250 cm / min, protrusion length is 15 to 30 mm, wire diameter is 0.8 to 1.6 mm, welding heat input is A range of 5 to 40 kJ / cm is preferable. There are no particular restrictions on the type of steel to be welded (ie, steel plate), but rolled steel (SM material) for Si-Mn welded structures specified in JIS standard G3106 and steel for building structures specified in JIS standard G3136. It is preferable to apply to (SN material).
以上のような溶接条件で隅肉溶接を支障なく行なうことができる。特に、厚さが10mm以上の厚鋼板の溶接を行なう場合は、多層溶接も可能である。 Fillet welding can be performed without any trouble under the above welding conditions. In particular, when welding thick steel plates having a thickness of 10 mm or more, multilayer welding is also possible.
製鋼段階で成分を調整し、連続鋳造によって製造されたビレットを熱間圧延して、直径 5.5〜7.0mm の線材とした。次いで冷間圧延（すなわち伸線）によって直径 2.0〜2.8mm とし、必要に応じて窒素雰囲気中で焼鈍して酸洗を施し、次いで必要に応じてCuめっきを施した。さらに冷間で伸線加工（すなわち湿式伸線）を施して、直径 0.8〜1.4mm の鋼素線を製造した。得られた鋼素線の成分は、表１に示す通りである。 The billet manufactured by continuous casting was hot-rolled into a wire having a diameter of 5.5 to 7.0 mm by adjusting the components at the steelmaking stage. Next, the diameter was adjusted to 2.0 to 2.8 mm by cold rolling (that is, wire drawing), annealing was performed in a nitrogen atmosphere as necessary, and pickling was performed, and then Cu plating was performed as necessary. Furthermore, cold drawing was performed (that is, wet drawing) to produce a steel wire having a diameter of 0.8 to 1.4 mm. The components of the obtained steel wire are as shown in Table 1.
この鋼素線に潤滑剤を塗布（溶接用鋼ワイヤ10kgあたり 0.6〜0.8 ｇ）することによって、十分な送給性を確保できるように調整した。 By applying a lubricant to this steel wire (0.6 to 0.8 g per 10 kg of welding steel wire), adjustment was made so as to ensure sufficient feedability.
これらの溶接用鋼ワイヤを使用して、Cu製捕集容器内で正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接を行ないながら飛散したスパッタを回収し、捕集したスパッタの重量を測定した。その炭酸ガスシールドアーク溶接の条件は表２に示す通りである。スパッタの発生量が、溶接時間１分あたり 0.3ｇ／分以下のものを良（○）， 0.3ｇ／分超え〜 0.6ｇ／分以下のものを可（△）， 0.6ｇ／分超えのものを不可（×）として評価した。その結果は表３に示す通りである。 Using these welding steel wires, spatter scattered while collecting positive carbon dioxide shielded arc welding in a Cu collection vessel was collected, and the weight of the collected spatter was measured. The carbon dioxide shielded arc welding conditions are as shown in Table 2. Spatter generation rate is good (○) when welding time is 0.3g / min or less per minute, acceptable over 0.3g / min to 0.6g / min (△), over 0.6g / min Was evaluated as impossible (×). The results are as shown in Table 3.
また、同じく溶接用鋼ワイヤを使用して、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接法で隅肉溶接を行ない、ビード形状を調査した。図１は、フランジ，ウエブ，溶接トーチの配置を模式的に示す断面図である。フランジ１は高さ100mm ，長さ250mm ，厚さ19mmとし、ウエブ２は長さ250mm ，幅100mm ，厚さ９mmとした。溶接トーチの前進角は５°，トーチ角θは30°とした。その他の溶接条件は表２に示す通りである。
Similarly, fillet welding was performed by positive carbon dioxide shielded arc welding using a welding steel wire, and the bead shape was investigated. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the arrangement of a flange, a web, and a welding torch. The flange 1 has a height of 100 mm, a length of 250 mm, and a thickness of 19 mm, and the
図２は、溶接継手のビード４の近傍を拡大した断面図である。図２に示すように、隅肉溶接ビード止端部の接触角α（°）を測定した。接触角αが30°以下のものを良（○），30°超え〜45°以下のものを可（△），45°超えのものを不可（×）として評価した。その結果を表３に併せて示す。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the weld
表３から明らかなように、発明例では低スパッタ化が可能であり、かつ平滑なビードが得られた。 As can be seen from Table 3, in the inventive examples, it was possible to reduce the sputtering, and a smooth bead was obtained.
一方、鋼素線の成分が本発明の範囲を外れる比較例では、スパッタ発生量とビード形状の評価は、いずれも不可であった。 On the other hand, in the comparative example in which the component of the steel wire is outside the scope of the present invention, neither the spatter generation amount nor the bead shape can be evaluated.
１ フランジ
２ ウエブ
３ 溶接トーチ
４ ビード
θ トーチ角
α 接触角
1
Claims (6)
The shielding gas is a mixed gas containing 60% by volume or more of CO 2 and containing one or more of Ar, He, H 2 and O 2 in total of 40% by volume or less. 5. The carbon dioxide shielded arc welding method according to 4.
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