JP2005279768A - Flux cored wire for welding and weld joint for steel structure - Google Patents

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JP2005279768A JP2004101564A JP2004101564A JP2005279768A JP 2005279768 A JP2005279768 A JP 2005279768A JP 2004101564 A JP2004101564 A JP 2004101564A JP 2004101564 A JP2004101564 A JP 2004101564A JP 2005279768 A JP2005279768 A JP 2005279768A
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Terumi Nakamura
照美 中村
Kazuo Hiraoka
和雄 平岡
Naoya Hayakawa
直哉 早川
Teiichiro Saito
貞一郎 斉藤
Tadashi Ito
正 伊藤
Masaya Yoshida
雅哉 吉田
Yasushi Morikage
康 森影
Takahiro Kubo
高宏 久保
Koichi Yasuda
功一 安田
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JFE Steel Corp
Nippon Welding Rod Co Ltd
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JFE Steel Corp
Nippon Welding Rod Co Ltd
National Institute for Materials Science
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance crack resistance and weldability of stainless steel and also to improve fatigue strength and crack resistance in manufacturing a large structure such as a ship and a bridge by lowering martensitic transformation temperature of weld metal and reducing or eliminating residual tensile stress. <P>SOLUTION: In the flux cored wire in which a flux powder is filled inside a tubular metallic jacket made of stainless steel, the flux cored wire to use is designed to contain 6.5-25 mass % flux powder in the wire weight, wherein the quantity of metallic powder in the flux powder is 0.3-10 mass % in the wire weight, and wherein 3.5-15 mass % metal other than the powder in the wire weight is contained together with the flux powder inside the metallic jacket. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この出願の発明は溶接用フラックス入りワイヤと鋼構造物用溶接継手に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、ステンレス鋼を含む鋼材の耐割れ性や溶接作業性の改善を図り、溶接金属のマルテンサイト変態温度を下げ引張残留応力を低減または無くすることにより、船舶や橋梁等のような大型構造物の製造に際して、疲労強度の改善、耐割れ性の改善等が可能とされる溶接用フラックス入りワイヤとこれを用いた溶接継手に関するものである。なお、ここで、ステンレスとは、代表的にはJISG4304「熱間圧延ステンレス鋼板及び鋼帯」やJISG4305「冷間圧延ステンレス鋼板及び鋼帯」に代表される鋼種とその亜鋼種を指すが、これら規格に限られることはない。組成で表現するならば、ステンレスとはクロム10.5質量%以上の鋼材を指し、一般的にはクロム32質量%以下を指す。   The invention of this application relates to a welded flux-cored wire and a welded joint for steel structures. More specifically, the invention of this application is intended to improve the crack resistance and welding workability of steel materials including stainless steel, reduce martensite transformation temperature of weld metal, reduce or eliminate tensile residual stress, The present invention relates to a flux-cored wire for welding that can improve fatigue strength and crack resistance when manufacturing large structures such as bridges, and a welded joint using the same. Here, stainless steel typically refers to steel types represented by JISG4304 “Hot-rolled stainless steel plates and steel strips” and JISG4305 “Cold-rolled stainless steel plates and steel strips” and their sub-steel types. It is not limited to standards. In terms of composition, stainless steel refers to a steel material having 10.5% by mass or more of chromium, and generally 32% by mass or less of chromium.

フラックス入りワイヤは、炭素鋼、ステンレス鋼からNi及びNi合金など多種の鋼材に対し幅広く用いられていて、内包するフラックスの作用により、止端部における応力集中を避ける滑らかな溶接ビード形状が得やすい溶接材料である。   Flux-cored wires are widely used for various steel materials such as carbon steel, stainless steel, Ni and Ni alloys, and it is easy to obtain a smooth weld bead shape that avoids stress concentration at the toe due to the action of the flux contained. It is a welding material.

ステンレス鋼からなるパイプ状の金属外皮を有するフラックス入りワイヤの場合、通常の溶接に対しては全姿勢溶接においても高能率で良好な作業性を有し、融合不良、アンダーカット、割れなどの欠陥の発生のない溶接金属が得られていることから,広く用いられ、使用量も増加している。しかし一般的にはTIG溶接などに比べると、溶接金属の品質は劣るといわれ、重要構造物へは適用されない場合がある。また鋼種他によってはまれに高温割れが発生することもある。   In the case of flux-cored wire with a pipe-shaped metal sheath made of stainless steel, it has high efficiency and good workability even in all-position welding compared to normal welding, and defects such as poor fusion, undercut and crack Since a weld metal that does not generate slag has been obtained, it is widely used and its usage is increasing. However, in general, it is said that the quality of the weld metal is inferior to that of TIG welding, etc. and may not be applied to important structures. In some rare cases, hot cracking may occur depending on the type of steel.

また、船舶,海洋構造物,ペンストック,橋梁など大型鋼構造物については、大型化とそれに伴う軽量化の目的から使用鋼材の高強度化が求められている。これら構造物に使用される材料としては、Cr,Ni,Mo等の各種合金元素が3.0質量%未満のいわゆる低合金鉄鋼材料が用いられ、これらの材料の引張強度レベルは400〜1000MPaである。   In addition, for large steel structures such as ships, offshore structures, penstock, and bridges, it is required to increase the strength of steel used for the purpose of increasing the size and accompanying weight reduction. As materials used for these structures, so-called low alloy steel materials containing less than 3.0% by mass of various alloy elements such as Cr, Ni, and Mo are used, and the tensile strength level of these materials is 400 to 1000 MPa.

そして、前記高強度化への要望に対応して、低合金鉄鋼材料の中で高強度のものを用いる場合には、高強度鋼の疲労強度は母材については、当該母材の材料強度の増加とともに上昇するが、溶接継手では材料強度が増加しても疲労強度が向上しないことがしられている(たとえば、非特許文献1参照)。   In response to the demand for higher strength, when using a low-strength steel material with a high strength, the fatigue strength of the high-strength steel is the same as the material strength of the base material. Although it rises with an increase, fatigue strength is not improved even when the material strength is increased in a welded joint (for example, see Non-Patent Document 1).

このため、従来、高強度鋼材の溶接継手の疲労強度は低強度鋼のそれと同じであるため、隅肉溶接等により接合した継手を採用する構造物では、高強度鋼材を用いても設計強度を上げることができないという問題があった。溶接継手において疲労強度が向上しない原因としては、引張残留応力の存在と止端部における応力集中が挙げられる。   For this reason, conventionally, the fatigue strength of welded joints of high-strength steel materials is the same as that of low-strength steels. Therefore, in structures that employ joints joined by fillet welding, etc., design strength can be maintained even when high-strength steel materials are used. There was a problem that it could not be raised. The reasons why fatigue strength does not improve in welded joints include the presence of tensile residual stress and stress concentration at the toe.

このような背景において、従来、船舶,海洋構造物,ペンストック,橋梁など大型鋼構造物における溶接継手の疲労強度の向上方法として、溶接により生成する溶接金属を溶接後の冷却過程でマルテンサイト変態を起こさせ、室温において該マルテンサイト変態の開始よりも膨張している状態とすることで圧縮応力を付与する方法が提案されている(たとえば、特許文献1〜2参照)。   Against this background, conventionally, as a method of improving the fatigue strength of welded joints in large steel structures such as ships, offshore structures, penstocks, bridges, etc., martensitic transformation is performed in the cooling process after welding of weld metal produced by welding. Has been proposed, and a method of applying compressive stress has been proposed by causing the material to expand more than the start of the martensitic transformation at room temperature (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

この考え方をフラックス入りワイヤに適用すると、溶接金属におけるマルテンサイト変態の開始温度は低くなり、室温において該マルテンサイト変態の開始よりも膨張することにより、疲労強度の向上効果は見られるが、鋼種他によってはまれに高温割れが発生するという問題がある。
溶接学会全国大会講演概要 NO.52, 1993, P.256〜257 特許第3350726号公報 特開2002−361485号公報
When this concept is applied to a flux-cored wire, the start temperature of martensitic transformation in the weld metal becomes lower, and the effect of improving fatigue strength is seen by expanding more than the start of the martensitic transformation at room temperature. In some cases, there is a problem that hot cracking occurs.
Outline of National Conference of Japan Welding Society NO.52, 1993, P.256-257 Japanese Patent No. 3350726 JP 2002-361485 A

そこでこの出願の発明は、上記のような事情から、従来の問題点を解消し、ステンレス鋼からなるパイプ状の金属外皮を有するフラックス入りワイヤにおいて、溶接作業性が良好であるとともに、アンダーカット等溶接欠陥の発生が無く、良好な耐割れ性を有するフラックス入りワイヤを提供し、さらには、船舶,海洋構造物,ペンストック,橋梁など大型鋼構造物における溶接において,耐割れ性が良好で、溶接継手の疲労強度も向上できるフラックス入りワイヤを提供し、これらを用いた溶接による鋼構造物用溶接継手も提供することを課題としている。   Therefore, the invention of this application eliminates the conventional problems from the above circumstances, and in the flux-cored wire having a pipe-shaped metal shell made of stainless steel, the welding workability is good, and the undercut or the like Providing flux-cored wires with no cracks and good crack resistance. Furthermore, in welding in large steel structures such as ships, marine structures, penstocks and bridges, crack resistance is good. It is an object of the present invention to provide a flux-cored wire that can improve the fatigue strength of a welded joint, and to provide a welded joint for a steel structure by welding using these wires.

この出願は、上記の課題を解決するものとして以下の発明を提供する。   This application provides the following invention to solve the above-mentioned problems.

〔1〕ステンレス鋼からなるパイプ状の金属外皮内にフラックス粉が充填された溶接用フラックス入りワイヤにおいて、前記フラックス粉の量がワイヤ重量に対して6.5〜25質量%であり、前記フラックス粉中の金属粉の量が、ワイヤ重量に対して0.3〜10質量%であり、かつ、前記フラックス粉と一緒に前記金属外皮内にワイヤ重量に対して3.5〜15質量%の粉末以外の金属が含有されていることを特徴とする溶接用フラックス入りワイヤ。   [1] In a flux-cored wire for welding in which flux powder is filled in a pipe-shaped metal shell made of stainless steel, the amount of the flux powder is 6.5 to 25% by mass with respect to the wire weight, and the flux The amount of metal powder in the powder is 0.3 to 10% by mass with respect to the wire weight, and 3.5 to 15% by mass with respect to the wire weight in the metal skin together with the flux powder. A flux-cored wire for welding, which contains a metal other than powder.

〔2〕前記溶接ワイヤにより形成される全溶着金属が0.13質量%以下のC、21質量%以下のCr、4.0以上20.0質量%以下のNiを含有することを特徴とする溶接用フラックス入りワイヤ。   [2] A flux-cored wire for welding, wherein the total deposited metal formed by the welding wire contains 0.13 mass% or less of C, 21 mass% or less of Cr, and 4.0 or more and 20.0 mass% or less of Ni.

〔3〕前記いずれかの溶接用フラックス入りワイヤにおいて、前記フラックス粉中の金属粉以外の主成分が、非金属粉全体に対する質量%で、50〜80%TiO2、5〜30%SiO2、0.5〜7%Al2O3、1〜10%のフッ素化合物中のF、1〜10%の酸化物に換算したアルカリ金属酸化物、5%以下の酸化物に換算したアルカリ土類金属酸化物、8%以下のZrO2であることを特徴とする溶接用フラックス入りワイヤ。 [3] In any one of the above-mentioned flux-cored wires for welding, the main component other than the metal powder in the flux powder is 50% to 80% TiO 2 , 5 to 30% SiO 2 in mass% with respect to the whole non-metal powder. 0.5 to 7% Al 2 O 3 , F in 1 to 10% fluorine compound, alkali metal oxide converted to 1 to 10% oxide, alkaline earth metal converted to 5% or less oxide A flux-cored wire for welding, characterized in that it is an oxide and ZrO 2 of 8% or less.

〔4〕上記の溶接材料を利用して鋼材を溶接して形成する鋼構造物用溶接継手において、溶接継手の溶接金属が、溶接後の冷却過程でマルテンサイト変態を起こし、室温において該マルテンサイト変態の開始時よりも膨張している状態となる溶接金属であることを特徴とする鋼構造物用溶接継手。   [4] In a welded joint for steel structures formed by welding steel using the above welding material, the weld metal of the welded joint undergoes martensitic transformation in the cooling process after welding, and the martensite is at room temperature. A welded joint for a steel structure, wherein the welded metal is in a state of expansion from the start of transformation.

〔5〕上記の溶接材料を利用して鋼材を溶接して形成する鋼構造物用溶接継手において、溶接継手の溶接金属のマルテンサイト変態開始温度が50℃以上、360℃以下であることを特徴とする鋼構造物用溶接継手。   [5] A welded joint for steel structures formed by welding steel using the above welding material, wherein the martensitic transformation start temperature of the weld metal of the welded joint is 50 ° C or higher and 360 ° C or lower. A welded joint for steel structures.

〔6〕上記の溶接材料を利用して鋼材を溶接して形成する鋼構造物用溶接継手において、溶接継手の溶接金属のC、Cr、Ni、Si、Mn、Mo及びNbの含有量が下記(1)式を満たす鉄合金であることを特徴とする鋼構造物用溶接継手。
50≦719−795×C(質量%)−23.7×Cr(質量%)−26.5×Ni(質量%)−35.55×Si(質量%)−13.25×Mn(質量%)−23.7×Mo(質量%)−11.85×Nb(質量%)≦360・・・(1)
〔7〕上記の溶接材料を利用して鋼材を溶接して形成する鋼構造物用溶接継手において、溶接継手の溶接金属が0.15質量%C以下、19.0質量%Cr以下、3.0〜18.0質量%Ni、0.2〜5.0質量%Si、0.4〜9.0質量%Mn、を含み,かつ/あるいは4.0質量%以下Mo、3.0質量%以下Nbのうち少なくとも一種以上を含み残部が実質的にFeからなることを特徴とする鋼構造物用溶接継手。
[6] In a welded joint for steel structures formed by welding steel using the above welding materials, the contents of C, Cr, Ni, Si, Mn, Mo and Nb of the weld metal of the welded joint are as follows: A welded joint for steel structures, which is an iron alloy satisfying the formula (1).
50 ≦ 719-795 × C (mass%) − 23.7 × Cr (mass%) − 26.5 × Ni (mass%) − 35.55 × Si (mass%) − 13.25 × Mn (mass%) ) -23.7 × Mo (mass%)-11.85 × Nb (mass%) ≦ 360 (1)
[7] In a welded joint for steel structures formed by welding steel using the above welding material, the weld metal of the welded joint is 0.15 mass% C or less, 19.0 mass% Cr or less. 0 to 18.0 mass% Ni, 0.2 to 5.0 mass% Si, 0.4 to 9.0 mass% Mn, and / or 4.0 mass% or less Mo, 3.0 mass% Hereinafter, a welded joint for steel structure, comprising at least one of Nb and the balance being substantially made of Fe.

上記のとおりのこの出願の発明によれば、ステンレス鋼の耐割れ性や溶接作業性の改善を図ることができ、また、溶接金属のマルテンサイト変態温度を下げ引張残留応力を低減または無くすることにより、船舶や橋梁等のような大型構造物の製造に際し、疲労強度の改善、耐割れ性の改善を可能とする。   According to the invention of this application as described above, the crack resistance and welding workability of stainless steel can be improved, and the martensitic transformation temperature of the weld metal can be lowered to reduce or eliminate the tensile residual stress. This makes it possible to improve fatigue strength and crack resistance when manufacturing large structures such as ships and bridges.

上記のとおりの特徴を有するこの出願の発明は、まずなによりも、発明者による鋭意検討の結果から得られた、ステンレス鋼からなるパイプ状の金属外皮を有するフラックス入りワイヤにおいて、まれに発生する高温割れの原因が、金属及び金属以外の全フラックス中に含まれる不純物だけでなく、内包する金属フラックス粉の前記金属外皮内でのわずかなバラツキに起因する溶接金属の微小偏析にもよるとの知見に基づいている。   The invention of the present application having the above-described features occurs rarely in a flux-cored wire having a pipe-shaped metal shell made of stainless steel, which is obtained from the results of intensive studies by the inventors. The cause of hot cracking is not only due to impurities contained in all fluxes other than metal and metal, but also due to minute segregation of the weld metal due to slight variations in the metal shell of the metal flux powder to be included. Based on knowledge.

このため、この出願の第1の発明では、図1に溶接用ワイヤの構成として示したように、ワイヤ重量に対する全フラックス量を6.5〜25質量%に規制することにより、フラックス粉中に含まれる不純物量による高温割れを防止し、フラックス粉中の金属粉の量を同じく0.3〜10質量%に規定し、さらに前記金属外皮内にワイヤ重量に対して3.5〜15質量%の粉末以外の金属を含有させることにより、金属フラックス粉に起因する溶接金属の微小偏析を防止する。   For this reason, in 1st invention of this application, as shown in FIG. 1 as a structure of the wire for welding, by restrict | limiting the total flux amount with respect to a wire weight to 6.5-25 mass%, in flux powder | flour. Hot cracking due to the amount of impurities contained is prevented, the amount of metal powder in the flux powder is similarly regulated to 0.3 to 10% by mass, and 3.5 to 15% by mass with respect to the wire weight in the metal shell By containing a metal other than the above powder, microsegregation of the weld metal caused by the metal flux powder is prevented.

使用するフラックス原料の不純物は、コストをかければ低減することは可能であるが、経済的でない。通常に入手できるレベルのフラックス原料を使用する場合、ワイヤ重量に対し25質量%を越えるとフラックス中に含まれる不純物等による高温割れを完全に防止することができず、6.5質量%未満では、フラックス入りワイヤ中のフラックスとして必要な脱酸剤、アーク安定剤、スラグ形成剤などが不足し良好な溶接ができない。   The impurities in the flux material used can be reduced if it is costly, but it is not economical. When using a flux material of a level that is normally available, if it exceeds 25% by mass with respect to the wire weight, hot cracking due to impurities contained in the flux cannot be completely prevented, and if it is less than 6.5% by mass The deoxidizer, arc stabilizer, slag forming agent, etc. necessary as flux in the flux-cored wire are insufficient, and good welding cannot be performed.

フラックス入りワイヤ中の金属粉の量は、割れの原因となる微小偏析が生じない程度まで低減すれば良く、この値はワイヤ重量に対して10質量%以下であることがわかった。この値を越えると溶接金属に微小偏析を生じる危険性がでてくる。しかし0.3質量%未満ではフラックス入りワイヤ中のフラックスとして必要な脱酸剤などが不足し健全な溶接金属が得られない。   The amount of the metal powder in the flux-cored wire may be reduced to such an extent that fine segregation that causes cracking does not occur, and this value was found to be 10% by mass or less with respect to the wire weight. If this value is exceeded, there is a risk of microsegregation in the weld metal. However, if it is less than 0.3% by mass, a deoxidizer necessary as a flux in the flux-cored wire is insufficient and a sound weld metal cannot be obtained.

また、ワイヤ重量に対して3.5〜15質量%の粉末以外の金属の添加は、安定した溶接アークの維持及びスムーズな溶滴の移行を助け、スパッタの発生が少なくなり、融合不良、アンダーカットなどの欠陥の発生も減少でき、良好なビード形状が得られる。   Also, the addition of metal other than powder of 3.5 to 15% by weight with respect to the wire weight helps maintain a stable welding arc and smoothly transfer droplets, reduce spatter generation, poor fusion, The occurrence of defects such as cuts can be reduced, and a good bead shape can be obtained.

金属外皮と内包フラックスからなる溶接用フラックス入りワイヤにおいて、内包するフラックス量及び金属量を減少させることは、相対的に金属外皮の量が増えることになり、フラックスからの不純物の低減や、微小偏析の防止には効果が見られるが、溶接アークの安定性などが悪くなり、安定して溶接ができなくなる。このため通常のフラックス入りワイヤでは、溶接金属の成分調整の目的の他にバランス剤として金属粉が含まれている。   In a flux-cored wire for welding consisting of a metal shell and an inner flux, reducing the amount of flux and metal contained in the wire will increase the amount of the metal sheath relatively, reducing impurities from the flux and microsegregation. Although the effect is seen in preventing this, the stability of the welding arc is deteriorated and stable welding cannot be performed. For this reason, a normal flux-cored wire contains metal powder as a balance agent in addition to the purpose of adjusting the components of the weld metal.

これらのフラックス入りワイヤを用いるガスシールドアーク溶接時の溶融状態は、アークは金属外皮から発生し、金属外皮が内部のフラックスより早く溶け、内包フラックスがフラックス柱として残る。   The molten state during gas shielded arc welding using these flux-cored wires is that the arc is generated from the metal shell, the metal shell melts faster than the internal flux, and the inner flux remains as a flux column.

このフラックス柱は内包フラックス量が多いほど長くなり、スパッタの発生や、アーク不安定によるアンダーカットの原因になる。   This flux column becomes longer as the amount of internal flux increases, causing spatter and undercut due to arc instability.

この出願の発明では内包フラックス量を最低必要限にするように、これら金属粉を比較的不純物が少なく、組成的にもバラツキが無く安定している線など粉末以外の金属を用いることを特徴とする。   In the invention of this application, the metal powder is characterized by using a metal other than the powder such as a wire which has relatively few impurities and is stable in composition, so that the amount of the encapsulated flux is minimized. To do.

ワイヤの単位長さの重量に対する粉末以外の金属の重量を3.5〜15質量%にすれば、アークが安定して、アンダカットやスパッタが発生し難くなり、割れの発生も防止できる。3.5質量%を下回ると、金属外皮及び内包フラックス量とのバランス関係が崩れ、アークが不安定になり、アンダカットやスパッタが発生しやすく安定して溶接ができなくなる。15質量%を上回ると、内包フラックスの量が制限され、アーク安定剤等の非金属フラックスの必要量が減少する。そのため、アークの状態が悪くなり、アンダカットやスパッタが発生しやすく安定して溶接ができなくなる。   When the weight of the metal other than the powder with respect to the weight of the unit length of the wire is set to 3.5 to 15% by mass, the arc is stabilized, undercut and spatter hardly occur, and the occurrence of cracks can be prevented. If it is less than 3.5% by mass, the balance relationship between the metal shell and the amount of encapsulated flux will be lost, the arc will become unstable, and undercut and spatter will easily occur and stable welding will not be possible. If it exceeds 15% by mass, the amount of inclusion flux is limited, and the required amount of non-metallic flux such as arc stabilizer is reduced. For this reason, the arc state is deteriorated, and undercut and spatter are likely to occur, and stable welding cannot be performed.

粉末以外の金属は、多角形,円形等の種々の横断面形状の線材などを用いることができる。   As the metal other than the powder, wire rods having various cross-sectional shapes such as polygons and circles can be used.

以上に示すこの出願の発明のフラックス入りワイヤについてその断面形状の例を示したものが図2である。   FIG. 2 shows an example of the cross-sectional shape of the above-described flux-cored wire of the invention of this application.

この図2においては、各々の符号は、
1:溶接用フラックス入りワイヤ
2:金属外皮(フープ)
2a:ラップ部
3:内包フラックス
(金属粉及び非金属粉)
4:粉末以外の金属
を示している。
In FIG. 2, each symbol is
1: Flux-cored wire for welding 2: Metal skin (hoop)
2a: Lapping part 3: Inner flux (metal powder and non-metal powder)
4: A metal other than powder is shown.

上記発明の溶接用フラックス入りワイヤについては、形成される全溶着金属が、0.13質量%以下のC,21質量%以下のCr,4.0%以上20.0質量%以下Niを含有することが好ましい。   For the welding flux-cored wire of the invention, the total deposited metal formed contains 0.13% by mass or less C, 21% by mass or less Cr, 4.0% or more and 20.0% by mass or less Ni. It is preferable.

また、上記フラックスについては、非金属フラックスの主成分が、非金属フラックス全体に対する質量%で、50〜80%のTiO2、5〜30%のSiO2、0.5〜7%のAl2O3、1〜10%のフッ素化合物中のF、1〜10%の酸化物に換算したアルカリ金属酸化物、5%以下の酸化物に換算したアルカリ土類金属酸化物、8%以下のZrO2であればよい。 As for the flux, the main component of the non-metal flux, by mass% to the whole non-metal flux, 50-80% of TiO 2, 5 to 30% of SiO 2, 0.5 to 7% of Al 2 O 3 F in 1 to 10% fluorine compound, alkali metal oxide converted to 1 to 10% oxide, alkaline earth metal oxide converted to 5% or less oxide, 8% or less ZrO 2 If it is.

内包フラックス量がワイヤ重量に対して6.5質量%未満であれば、健全で滑らかな溶接ビード形状を得るに必要なスラグが形成されず、25質量%を越えると逆にスラグ量が多くなり過ぎる事及びフラックス入りワイヤの成型が難しくなる。   If the amount of internal flux is less than 6.5% by mass with respect to the wire weight, the slag necessary to obtain a sound and smooth weld bead shape is not formed. If the amount exceeds 25% by mass, the amount of slag increases. Passing and fluxed wire molding becomes difficult.

このフラックス中の非金属フラックス量が、全フラックスに対し20質量%未満であれば、健全で滑らかな溶接ビード形状を得るに必要なスラグが形成されず、80質量%を越えると溶接アークが不安定になる場合がありアンダーカットなどの欠陥が生じる。   If the amount of non-metallic flux in the flux is less than 20% by mass with respect to the total flux, the slag necessary to obtain a sound and smooth weld bead shape is not formed. May become stable and cause defects such as undercut.

TiO2はスラグの融点及び粘性を調整しビード止端部の形状を滑らかにする成分であり、50%未満では効果が十分でなく、80%を越えると融点や粘性が高くなりすぎ、ビード形状が悪くなる。 TiO 2 is a component that adjusts the melting point and viscosity of slag to smooth the shape of the toe end of the bead. If it is less than 50%, the effect is not sufficient, and if it exceeds 80%, the melting point and viscosity become too high, and the bead shape Becomes worse.

SiO2もTiO2と同様スラグの融点及び粘性を調整しビード止端部の形状を滑らかにする成分であり、5%未満では効果が十分でなく、7%を越えると融点や粘性が高くなりすぎ、ビード形状が悪くなる。 SiO 2 is also a component that adjusts the melting point and viscosity of slag and smooths the shape of the toe end of the bead, just like TiO 2. If less than 5%, the effect is not sufficient, and if it exceeds 7%, the melting point and viscosity increase. Too much bead shape.

Al2O3もTiO2と同様スラグの融点及び粘性を調整しビード止端部の形状を滑らかにする成分であり、0.5%未満では効果が十分でなく、10%を越えると融点や粘性が高くなりすぎ、ビード形状が悪くなる。 Al 2 O 3 is also a component that adjusts the melting point and viscosity of slag and smooths the shape of the toe end of the bead in the same way as TiO 2. If less than 0.5%, the effect is not sufficient. Viscosity becomes too high and the bead shape gets worse.

Fは、スラグの流動性を増すと共に溶接金属中の酸素等の不純物元素を低減させる成分であり、1%未満では効果が十分でなく、10%を越えると流動性が良くなり過ぎアークも不安定になりビード形状が悪くなる。   F is a component that increases the fluidity of the slag and reduces impurity elements such as oxygen in the weld metal. If less than 1%, the effect is not sufficient. It becomes stable and the bead shape gets worse.

ここでフッ素化合物とはLiF、NaF、CaF2、MgF2、BaF2、K2ZrF6、K2SiF6、Na3AlF6などで、本発明ではこれらいずれのフッ化物を用いてもよく、これらフッ化物中のF量が非金属粉全体に対する質量%で1〜10%であればよい。 Here, the fluorine compound is LiF, NaF, CaF 2 , MgF 2 , BaF 2 , K 2 ZrF 6 , K 2 SiF 6 , Na 3 AlF 6, etc., and any of these fluorides may be used in the present invention, The amount of F in these fluorides should just be 1 to 10% by mass% with respect to the whole nonmetallic powder.

アルカリ金属酸化物は、アークを安定にすると共にスラグの流動性を増す成分であり、1%未満では効果が十分でなく、10%を越えると流動性が良くなり過ぎビード形状が悪くなる。   Alkali metal oxide is a component that stabilizes the arc and increases the fluidity of the slag. If it is less than 1%, the effect is not sufficient, and if it exceeds 10%, the fluidity is improved and the bead shape is deteriorated.

酸化物に換算したアルカリ金属酸化物とは、K2O・Al2O3・6SiO2中のK2O、Li2O・Al2O3・8SiO2中のLi2O、Na2O・SiO2中のNa2O等だけでなくK2SiF6中のカリ分、LiCO3中のリチウム分を酸化物に換算した値も含まれ、これらの合計が非金属粉全体に対する質量%で1〜10%であればよい。 The alkali metal oxides in terms of oxides, K 2 O · Al 2 O 3 · 6SiO 2 in K 2 O, Li 2 O · Al 2 O 3 · 8SiO 2 in Li 2 O, Na 2 O · The values include not only Na 2 O in SiO 2 but also potassium in K 2 SiF 6 and lithium in LiCO 3 converted to oxides. -10% may be sufficient.

アルカリ土類金属酸化物は、スラグの流動性を増すと共に溶接金属中の酸素等の不純物元素を低減させる成分であり、5%を越えると流動性が良くなり過ぎアークも不安定になりビード形状が悪くなる。   Alkaline earth metal oxide is a component that increases the fluidity of the slag and reduces impurity elements such as oxygen in the weld metal. If it exceeds 5%, the fluidity becomes too good and the arc becomes unstable and the bead shape. Becomes worse.

酸化物に換算したアルカリ土類金属酸化物とは、MgOなど酸化物そのものの他、CaCO3など炭酸塩の分解によるもの、CaO・SiO2、2MgO・2Al2O3・5SiO2など複合化合物中のもの及びCaF2、BaF2のCa、Baを酸化物に換算した値も含まれ、これらの合計が非金属粉全体に対する質量%で5%以下であればよい。 Alkaline earth metal oxides converted to oxides include oxides such as MgO, decomposition of carbonates such as CaCO 3 , and composite compounds such as CaO · SiO 2 , 2MgO · 2Al 2 O 3 · 5SiO 2 And the values obtained by converting Ca and Ba of CaF 2 and BaF 2 into oxides are included, and the total of these may be 5% or less in terms of mass% with respect to the entire non-metallic powder.

ZrO2はSiO2と同様スラグの融点及び粘性を調整しビード止端部の形状を滑らかにする成分であり、8%を越えると融点や粘性が高くなりすぎ、ビード形状が悪くなる。 ZrO 2 is a component that adjusts the melting point and viscosity of the slag and smoothes the shape of the bead toe as in SiO 2, and if it exceeds 8%, the melting point and viscosity become too high and the bead shape deteriorates.

更に、このフラックス入りワイヤを用いる溶接により生成する溶接金属を溶接後の冷却過程でマルテンサイト変態を起こさせ、室温において該マルテンサイト変態の開始よりも膨張している状態とすることで圧縮応力を付与する方法として、この出願の発明は溶接金属の化学成分を下記(1)式の範囲に制限することも提案している。   Furthermore, the weld metal produced by welding using this flux cored wire undergoes martensitic transformation in the cooling process after welding, and is in a state of expanding more than the start of the martensitic transformation at room temperature, thereby reducing the compressive stress. As an imparting method, the invention of this application also proposes limiting the chemical component of the weld metal to the range of the following formula (1).

50 ≦ 719-795×C(質量%)-23.7×Cr(質量%)
-26.5×Ni(質量%)-35.55×Si(質量%)
-13.25×Mn(質量%)-23.7×Mo(質量%)
-11.85×Nb(質量%) ≦ 360 ・・・(1)
また、前述のように、使用温度が室温付近である場合、溶接金属のマルテンサイト変態開始温度を50℃以上360℃以下とすることで、溶接金属のマルテンサイト変態による膨張量を大きくすることができ、且つ、該膨張量の大きな状態が室温付近となって、溶接金属の冷却過程終了時には、当該溶接金属がマルテンサイト変態開始時よりも膨張している状態となる。
50 ≦ 719-795 × C (mass%)-23.7 × Cr (mass%)
-26.5 x Ni (mass%) -35.55 x Si (mass%)
-13.25 × Mn (mass%)-23.7 × Mo (mass%)
-11.85 × Nb (mass%) ≦ 360 (1)
Further, as described above, when the operating temperature is near room temperature, the amount of expansion due to martensitic transformation of the weld metal can be increased by setting the martensitic transformation start temperature of the weld metal to 50 ° C. or more and 360 ° C. or less. In addition, the state in which the amount of expansion is large is near room temperature, and at the end of the cooling process of the weld metal, the weld metal is in a state of expanding more than at the start of martensitic transformation.

このため、当該膨張により、冷却過程における収縮量が小さくなって溶接割れが防止され、さらには、圧縮残留応力が導入されて、溶接金属の冷却過程で生じる膨張残留応力を低減する。図3には、この出願の発明に係る溶接金属の変態特性を従来のものと比較して示す。   For this reason, the expansion reduces the amount of shrinkage in the cooling process to prevent weld cracking, and further introduces compressive residual stress to reduce the expansion residual stress generated in the cooling process of the weld metal. FIG. 3 shows the transformation characteristics of the weld metal according to the invention of this application in comparison with the conventional one.

マルテンサイト変態開始温度は溶接金属のC,Cr,Ni,Si,Mn,MoおよびNbの含有量を調整することにより変化させることができる。この出願の発明は溶接金属で、Cを0.15質量%以下,Crを19.0質量%以下,Niを3.0〜18.0質量%、Siを0.2〜5.0質量%, Mnを0.4〜9.0質量%,を含み,かつ/あるいはMoを4.0重量以下,Nbを3.0質量%以下のうち少なくとも1種以上含有することを特徴としてもいる。   The martensitic transformation start temperature can be changed by adjusting the contents of C, Cr, Ni, Si, Mn, Mo and Nb in the weld metal. The invention of this application is a weld metal comprising C 0.15 mass% or less, Cr 19.0 mass% or less, Ni 3.0 to 18.0 mass%, Si 0.2 to 5.0 mass%, Mn 0.4 to 9.0 mass%, And / or it is characterized by containing at least one of Mo in an amount of 4.0 wt% or less and Nb of 3.0 wt% or less.

ここで、Cの含有量は溶接性を確保し、マルテンサイトの硬さをさげるために少ない方が好ましく、溶接割れを生じさせないためには0.15質量%以下が必要であり、0.10質量%以下とするのが好ましい。   Here, the content of C is preferably less in order to ensure weldability and reduce the hardness of martensite, and in order not to cause weld cracking, 0.15% by mass or less is necessary, and 0.10% by mass or less. It is preferable to do this.

また、上記マルテンサイト変態開始温度はC,Cr,Ni,Si,Mn,MoおよびNbの含有量を調整することにより変化させることができるが、これら元素のうちCrおよびNiは含有量を増加させても、製造工程における加工性にさほど影響を及ぼさないので、CrおよびNi含有量を増加させてマルテンサイト変態開始温度を調整することが好ましい。   The martensitic transformation start temperature can be changed by adjusting the contents of C, Cr, Ni, Si, Mn, Mo and Nb. Of these elements, Cr and Ni increase the content. However, since the workability in the manufacturing process is not significantly affected, it is preferable to adjust the martensitic transformation start temperature by increasing the Cr and Ni contents.

ここでCrの含有量を19.0質量%以下としたのは19.0質量%を超えると溶接金属の組織にフェライト組織が出現して変態膨張量が低下し、継手疲労強度が低下するためである。   The reason why the Cr content is 19.0% by mass or less is that when the content exceeds 19.0% by mass, a ferrite structure appears in the structure of the weld metal, the transformation expansion decreases, and the joint fatigue strength decreases.

また、Niの含有量を3.0〜18.0質量%に規制したのは、3.0質量%未満では溶接金属のマルテンサイト変態開始温度を360℃未満とするために溶接金属の機械的性質、特に靱性などを劣化させるその他の成分を多量に含有させる必要が生じる。また、Niは高価な元素であり多量に添加するのは経済的にも好ましくないので、Ni含有量の上限値は18.0質量%とした。   In addition, the Ni content is regulated to 3.0 to 18.0% by mass, and if it is less than 3.0% by mass, the weld metal's mechanical properties, particularly toughness, etc., are set to make the martensitic transformation start temperature of the weld metal less than 360 ° C. It is necessary to contain a large amount of other components that deteriorate. Moreover, since Ni is an expensive element and it is not economically preferable to add a large amount, the upper limit of the Ni content is set to 18.0% by mass.

なお、上記の溶接金属を得るには、溶接材料のみによって形成される全溶着金属の化学組成がCを0.13質量%以下、Crを21.0質量%以下、Niが4.0〜20.0質量%であることが好ましい。   In order to obtain the above-mentioned weld metal, the chemical composition of the total deposited metal formed only by the welding material is such that C is 0.13 mass% or less, Cr is 21.0 mass% or less, and Ni is 4.0 to 20.0 mass%. preferable.

次に、Siを0.2〜5.0質量%,Mnを0.4〜9.0質量%,およびMoを4.0重量以下,Nbを3.0質量%以下のうち少なくとも一種以上含有することを特徴とするものである。   Next, Si is contained in an amount of 0.2 to 5.0 mass%, Mn is 0.4 to 9.0 mass%, Mo is 4.0 wt% or less, and Nb is 3.0 mass% or less.

ここで、Siの含有量を0.2〜5.0質量%としたのはSiは脱酸剤として添加されるため0.2質量%は必要であり、5.0質量%を超えると溶接金属の機械的性質、特に靱性などが低下するためである。   Here, the Si content is set to 0.2 to 5.0 mass%, since Si is added as a deoxidizer, 0.2 mass% is necessary, and if it exceeds 5.0 mass%, the mechanical properties of the weld metal, particularly toughness This is because of the decrease.

同様に、Mnの含有量を0.4〜9.0質量%としたのは、Mnは脱酸剤として添加されるため0.4質量%以上は必要であり、9.0質量%を超えると溶接金属の機械的性質、特に靱性などが低下するためである。   Similarly, the Mn content is set to 0.4 to 9.0% by mass, since Mn is added as a deoxidizer, 0.4% by mass or more is necessary, and if it exceeds 9.0% by mass, the mechanical properties of the weld metal, This is because the toughness is particularly lowered.

また、MoとNbは溶接部に耐食性を持たせる目的で添加することができるが、Moの含有量が4.0質量%を超えると溶接金属の機械的性質特に靱性などが低下すること、Moは高価な元素であり多量に添加するのは経済的にも好ましくないため、Moの含有量を4.0質量%以下とした。   Mo and Nb can be added for the purpose of imparting corrosion resistance to the weld. However, if the Mo content exceeds 4.0% by mass, the mechanical properties of the weld metal, particularly toughness, will decrease. Since it is an expensive element and it is economically undesirable to add it in a large amount, the Mo content is set to 4.0% by mass or less.

Nbは含有量が3.0質量%を超えると、溶接金属の機械的性質、特に靱性などが低下すること、Nbは高価な元素であり多量に添加するのは経済的にも好ましくないため、Nbの含有量は3.0質量%以下とした。   If the content of Nb exceeds 3.0% by mass, the mechanical properties of the weld metal, particularly toughness, will decrease, and Nb is an expensive element and it is economically undesirable to add a large amount. The content was 3.0% by mass or less.

そこで以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん以下の例によって発明が限定されることはない。   Therefore, an example will be shown below and will be described in more detail. Of course, the invention is not limited by the following examples.

表1、表2にフラックス入りワイヤに使用した金属外皮の成分及び内包する粉末以外の金属の成分を示す。   Tables 1 and 2 show the metal sheath components used for the flux-cored wires and the metal components other than the encapsulated powder.

Figure 2005279768
Figure 2005279768

Figure 2005279768
表3には試験に用いた鋼板の成分を示した。
Figure 2005279768
Table 3 shows the components of the steel sheet used in the test.

Figure 2005279768
以上のフラックス入りワイヤを用いて溶接を行い、その特長を比較例とともに評価した。
Figure 2005279768
Welding was performed using the above-mentioned flux-cored wires, and the features were evaluated together with comparative examples.

まず表4には、フラックス入りワイヤの全溶着金属の成分、溶接作業性及び割れ試験結果を示した。割れ試験においては鋼板に表3中のB5を使用した。   First, Table 4 shows the total weld metal components, welding workability, and crack test results of the flux-cored wire. In the crack test, B5 in Table 3 was used for the steel plate.

また、表5、表6には、フラックス入りワイヤの全溶着金属の成分、Ms点、溶接作業性、割れ試験結果内包フラックス中の金属以外の成分を示した。割れ試験には表3中のB1を鋼板として使用した。   Tables 5 and 6 show the components other than the metal in the flux contained wire, the Ms point, the welding workability, and the crack test result inclusion flux. In the cracking test, B1 in Table 3 was used as a steel plate.

そして、表7は、フラックス入りワイヤによる溶接継手の成分、Ms点、疲労強度を示した。   Table 7 shows the components, Ms point, and fatigue strength of the welded joint made of flux-cored wire.

Figure 2005279768
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Figure 2005279768
Figure 2005279768

Figure 2005279768
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なお、図4にはJIS−Z−3153(1993)T形溶接割れ試験を参考にしたT形溶接割れ試験要領を示した。具体的には、2つの鋼板P1,P2を1mmのギャップGを設けてT形にタック溶接した後、拘束ビードB2を溶接し、速やかに試験B1を溶接する。その後、試験ビードB1及びクレータ部の割れ長さを染色浸透探傷試験方法により求めて2つの割れ率[(ビード部割れ長さ/全ビード長さ)×100]および[(クレータ部割れ長さ/クレータの長さ)×100]を算出した。なお、溶接条件は、電流200〜210A、電圧29〜30V、試験ビードの溶接速度300mm/min、拘束ビードの溶接速度250mm/minとした。その結果は表4〜6に示されている。
Figure 2005279768
FIG. 4 shows the T-type weld crack test procedure with reference to the JIS-Z-3153 (1993) T-type weld crack test. Specifically, two steel plates P1 and P2 are tack-welded in a T shape with a gap G of 1 mm, then a restraining bead B2 is welded, and test B1 is quickly welded. Thereafter, the crack lengths of the test bead B1 and the crater part were determined by a dye penetration test method, and two crack rates [(bead part crack length / total bead length) × 100] and [(crater part crack length / Crater length) × 100] was calculated. The welding conditions were as follows: current 200 to 210 A, voltage 29 to 30 V, test bead welding speed 300 mm / min, and constraining bead welding speed 250 mm / min. The results are shown in Tables 4-6.

また、図5には溶接継手の形状を例示した。   FIG. 5 illustrates the shape of the weld joint.

そして図6には、今回JIS Z 2273の規定に準処して行った荷重非伝達型十字溶接継手と角回し溶接継手から採取した疲労試験片(単位:mm)を示した。溶接条件は、電流200〜210A、電圧29〜30V、試験ビードの溶接速度300mm/minで、疲労試験は、9.8×105Nサーボパルス型疲労試験を用いた。使用した鋼板とワイヤの組み合わせ及び継ぎ手形状は、得られた疲労特性と一緒に表7に示されている。 FIG. 6 shows a fatigue test piece (unit: mm) taken from a load non-transmission type cross welded joint and a corner-turned welded joint prepared in accordance with JIS Z 2273. The welding conditions were a current of 200 to 210 A, a voltage of 29 to 30 V, a test bead welding speed of 300 mm / min, and the fatigue test was a 9.8 × 10 5 N servo pulse fatigue test. The steel plate and wire combinations and joint shapes used are shown in Table 7 along with the fatigue properties obtained.

上記の結果において、溶接作業性については、寸法12×100×250mmの表3の鋼板B4の表面に板の長手方向に延びる方向に、電流200〜210A、電圧29〜30V、溶接速度300mm/minでビードを形成して、アークの状態(アークの強弱,連続性等)、スラグの状態(スラグの包皮性、剥離性)、ビード形状を目視等により判断し、良好な順に◎,○,○-,△,×の5段階で評価した。 In the above results, with respect to welding workability, current 200 to 210 A, voltage 29 to 30 V, welding speed 300 mm / min in the direction extending in the longitudinal direction of the plate on the surface of the steel plate B4 of Table 3 having dimensions 12 × 100 × 250 mm. The bead is formed with the glass, and the arc state (arc strength, continuity, etc.), slag state (slag hullability, peelability), and bead shape are judged visually, etc. -, △, it was evaluated in five stages of ×.

アンダカットは、発生の有無、有る場合の深さが小さいものほど良好とし,アンダーカットのないものを◎とした。以下,良好な順に◎,○,○-,△,×の5段階で評価した。 Undercuts were better with the presence or absence of occurrence and with a smaller depth when present, and those with no undercut were marked with ◎. Hereinafter, the evaluation was made in the order of ◎, ○, ○ , Δ, and × in the order of goodness.

また、発生したスパッタの大きさ及び個数からスパッタの発生状況を◎,○,○-,△,×の5段階で評価した。具体的には、溶接ビード中央部150mm当たりのスパッタ付着量が0〜1個:◎,2〜5個:○,6〜10個:○-,11〜25個:△,26個以上:×を評価基準とした。 Further, the spatter generation status was evaluated in five stages of ◎, ○, ○ - , △, and × from the size and number of spatters generated. Specifically, the spatter deposition amount per 150 mm of the weld bead central portion is 0-1: ◎, 2-5: ○, 6-10: ○ - , 11-25: Δ, 26 or more: × Was used as an evaluation standard.

更に、◎,○,○-,△,×の5段階評価を順に5点、4点、3点、2点、1点として各項目の評価点を合計して溶接作業性の総合評価点とした。結果は表4〜6に示されている。 Furthermore, the five-point evaluation of ◎, ○, ○ - , △, × is made in order of 5 points, 4 points, 3 points, 2 points, 1 point, and the total evaluation points of each item are summed up as a total evaluation point of welding workability. did. The results are shown in Tables 4-6.

この出願の発明のフラックス入りワイヤについては、まず上記の表4の試験結果から、308系、309系、316系、310系の4種類の鋼種いずれにおいても、その溶接作業性、耐割れ性に優れていることがわかる。   Regarding the flux-cored wire of the invention of this application, first of all, from the test results in Table 4, the welding workability and crack resistance are improved in any of the four types of steel types 308, 309, 316, and 310. It turns out that it is excellent.

また、表5のうち、ほぼ同じ成分である記号13と14,15と16,17〜19,20〜22,23と24及び25と26の試験結果を比較すれば、この出願の発明品は溶接作業性、耐割れ性に優れていることがわかる。   In Table 5, if the test results of symbols 13 and 14, 15 and 16, 17 to 19, 20 to 22, 23 and 24, and 25 and 26, which are substantially the same components, are compared, the invention of this application is It can be seen that the welding workability and crack resistance are excellent.

さらに、フラックス入りワイヤについて、表7の試験結果から、この出願の発明の発明品による溶接継手の200万回疲労強度はいずれも200MPaを超え比較例より優れていることがわかる
表7の比較例中、発明者らが提案している前述の特許第3350726号や特開2002−361485号等に係る低温でマルテンサイト変態を開始する溶接継手(記号F、G、H)の疲労強度は、この出願の本発明品に比べると低いが、いずれも170MPaを超え、他の比較例(記号I、J)の100MPa未満よりはるかに優れていることがわかる。
Further, with respect to the flux-cored wire, it can be seen from the test results in Table 7 that the 2 million times fatigue strength of the welded joint according to the invention of this application exceeds 200 MPa and is superior to the comparative example. Among them, the fatigue strength of welded joints (symbols F, G, H) that start martensitic transformation at low temperatures according to the above-mentioned Patent No. 3350726 and Japanese Patent Laid-Open No. 2002-361485 proposed by the inventors Although it is low compared with the present invention product of the application, it can be seen that both exceed 170 MPa and are far superior to less than 100 MPa of other comparative examples (symbols I and J).

この出願の発明の溶接用フラックス入りワイヤの構成概要を示した図である。It is the figure which showed the structure outline | summary of the flux cored wire for welding of invention of this application. この出願の発明の溶接用フラックス入りワイヤの構成概要を断面形状として例示した図である。It is the figure which illustrated the outline of composition of the flux cored wire for welding of the invention of this application as a section shape. 溶接金属の冷却曲線の概要を例示した図である。It is the figure which illustrated the outline of the cooling curve of a weld metal. T形溶接割れ試験の要領を例示した図である。It is the figure which illustrated the point of the T type weld crack test. (a)(b)(c)(d)は各々溶接継手の形状を例示した斜視図である。(A) (b) (c) (d) is the perspective view which illustrated the shape of the welding joint, respectively. (a)(b)は疲労試験片の形状を例示した平面図と正面図である。(A) and (b) are the top view and front view which illustrated the shape of the fatigue test piece.

符号の説明Explanation of symbols

1:溶接用フラックス入りワイヤ
2:金属外皮(フープ)
2a:ラップ部
3:内包フラックス
(金属粉及び非金属粉)
4:粉末以外の金属
P1,P2:母材(表3 B2)
B1:試験ビード
B2:拘束ビード
G:ギャップ(1mm)

1: Flux-cored wire for welding 2: Metal skin (hoop)
2a: Lapping part 3: Inner flux (metal powder and non-metal powder)
4: Metal other than powder P1, P2: Base material (Table 3 B2)
B1: Test bead B2: Restraint bead G: Gap (1mm)

Claims (7)

ステンレス鋼からなるパイプ状の金属外皮内にフラックス粉が充填された溶接用フラックス入りワイヤにおいて、前記フラックス粉の量がワイヤ重量に対して6.5〜25質量%であり、前記フラックス粉中の金属粉の量が、ワイヤ重量に対して0.3〜10質量%であり、かつ、前記フラックス粉と一緒に前記金属外皮内にワイヤ重量に対して3.5〜15質量%の粉末以外の金属が含有されていることを特徴とする溶接用フラックス入りワイヤ。   In the flux-cored wire for welding in which flux powder is filled in a pipe-shaped metal shell made of stainless steel, the amount of the flux powder is 6.5 to 25% by mass with respect to the weight of the wire, The amount of the metal powder is 0.3 to 10% by mass with respect to the wire weight, and other than the powder of 3.5 to 15% by mass with respect to the wire weight in the metal skin together with the flux powder. A flux-cored wire for welding characterized by containing a metal. 前記溶接用フラックス入りワイヤにより形成される全溶着金属が0.13質量%以下のC、21質量%以下のCr、4.0以上20.0質量%以下のNiを含有することを特徴とする請求項1に記載の溶接用フラックス入りワイヤ。   The total weld metal formed by the flux-cored wire for welding contains 0.13 mass% or less of C, 21 mass% or less of Cr, and 4.0 or more and 20.0 mass% or less of Ni. Flux-cored wire for welding. 前記請求項1および2の溶接用フラックス入りワイヤにおいて、前記フラックス粉中の金属粉以外の主成分が、非金属粉全体に対する質量%で、50〜80%TiO2、5〜30%SiO2、0.5〜7%Al2O3、1〜10%のフッ素化合物中のF、1〜10%の酸化物に換算したアルカリ金属酸化物、5%以下の酸化物に換算したアルカリ土類金属酸化物、8%以下のZrO2であることを特徴とする溶接用フラックス入りワイヤ。 In the flux-cored wire for welding according to claims 1 and 2, the main component other than the metal powder in the flux powder is 50% to 80% TiO 2 , 5 to 30% SiO 2 in mass% with respect to the whole non-metal powder, 0.5 to 7% Al 2 O 3 , F in 1 to 10% fluorine compound, alkali metal oxide converted to 1 to 10% oxide, alkaline earth metal converted to 5% or less oxide A flux-cored wire for welding, characterized in that it is an oxide and ZrO 2 of 8% or less. 請求項1から3のうちのいずれかに記載された溶接用フラックス入りワイヤを用いて鋼材を溶接して形成する鋼構造物用溶接継手において、溶接継手の溶接金属が、溶接後の冷却過程でマルテンサイト変態を起こし、室温において該マルテンサイト変態の開始時よりも膨張している状態となる溶接金属であることを特徴とする鋼構造物用溶接継手。   A welded joint for a steel structure formed by welding a steel material using the flux-cored wire for welding according to any one of claims 1 to 3, wherein the weld metal of the welded joint is in a cooling process after welding. A welded joint for a steel structure, which is a weld metal that undergoes martensitic transformation and is in a state of being expanded at room temperature more than at the start of the martensitic transformation. 請求項1から3のうちのいずれかに記載された溶接用フラックス入りワイヤを用いて鋼材を溶接して形成する鋼構造物用溶接継手において、溶接継手の溶接金属のマルテンサイト変態開始温度が50℃以上、360℃以下であることを特徴とする鋼構造物用溶接継手。   A welded joint for steel structure formed by welding a steel material using the flux cored wire for welding according to any one of claims 1 to 3, wherein a martensitic transformation start temperature of the weld metal of the welded joint is 50. A welded joint for steel structures, characterized by having a temperature of ℃ to 360 ℃. 請求項1から3のうちのいずれかに記載された溶接用フラックス入りワイヤを用いて鋼材を溶接して形成する鋼構造物用溶接継手において、溶接継手の溶接金属のC、Cr、Ni、Si、Mn、Mo及びNbの含有量が下記(1)式を満たす鉄合金であることを特徴とする鋼構造物用溶接継手。
50≦719−795×C(質量%)−23.7×Cr(質量%)−26.5×Ni(質量%)−35.55×Si(質量%)−13.25×Mn(質量%)−23.7×Mo(質量%)−11.85×Nb(質量%)≦360・・・(1)
A welded joint for steel structures formed by welding steel using the flux-cored wire for welding according to any one of claims 1 to 3, wherein C, Cr, Ni, Si of the weld metal of the welded joint , Mn, Mo, and Nb are iron alloys that satisfy the following formula (1).
50 ≦ 719-795 × C (mass%) − 23.7 × Cr (mass%) − 26.5 × Ni (mass%) − 35.55 × Si (mass%) − 13.25 × Mn (mass%) ) -23.7 × Mo (mass%)-11.85 × Nb (mass%) ≦ 360 (1)
請求項1から3のうちのいずれかに記載された溶接用フラックス入りワイヤを用いて鋼材を溶接して形成する鋼構造物用溶接継手において、溶接継手の溶接金属が0.15質量%C以下、19.0質量%Cr以下、3.0〜18.0質量%Ni、0.2〜5.0質量%Si、0.4〜9.0質量%Mn、を含み,かつ/あるいは4.0質量%以下Mo、3.0質量%以下Nbのうち少なくとも一種以上を含み残部が実質的にFeからなることを特徴とする鋼構造物用溶接継手。

A welded joint for a steel structure formed by welding a steel material using the welding flux-cored wire according to any one of claims 1 to 3, wherein a weld metal of the welded joint is 0.15 mass% C or less. 19.0 mass% Cr or less, 3.0 to 18.0 mass% Ni, 0.2 to 5.0 mass% Si, 0.4 to 9.0 mass% Mn, and / or A welded joint for steel structures, comprising at least one of at least one of Mo and 3.0% by mass or less Nb, and the balance being substantially made of Fe.

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