JP2013215740A - ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】1パス溶接で10mm以上の大脚長を得る水平すみ肉溶接に適したガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤの提供。
【解決手段】ワイヤ全質量に対する質量%で、鋼製外皮とフラックスの合計で、C:0.02〜0.08%、Si:0.2〜1.0%、Mn:1.0〜4.0%、フラックスに、TiO換算値:3.0〜6.0%、SiO換算値:1.0〜4.0%、FeO換算値:0.1〜1.0%、Mg、AlおよびZrの1種または2種以上の合計:0.2〜1.0%でかつ、Zr酸化物およびZrのZrO換算値の合計:0.2〜1.5%、MgのMgO換算値およびMgOの合計:1.0〜3.5%、Al酸化物およびAlのAl換算値の合計:0.05〜0.70%を満足し、F換算値:0.03〜0.30%、NaO換算値およびKO換算値の合計:0.05〜0.3%、スラグ形成剤の合計:6.0〜13.0%を含有する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤに関し、水平すみ肉溶接の1パス溶接で大脚長が得られ、ビード外観が良好で表面欠陥のないビードが得られるガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤに関する。
造船や橋梁では、高能率に溶接が行えることからフラックス入りワイヤが用いられることが多い。特に造船では、国際船級協会連合(IACS=International Association of Classification Societies )が共通構造規則(CSR=Common Structural Rules)を施工してから、設計寿命や施工条件により厳しい条件が課せられることになり、さらなる高能率施工が要求されている。そのため、従来は脚長が6〜7mm程度の施工箇所であっても、CSR基準によりさらに大きな脚長が必要になる場合があり、多パスで溶接施工した場合では大幅に溶接能率が悪化してしまうため、1パスで欠陥がなく十分な脚長が得られる水平すみ肉用溶接材料が熱望されている。
このような要望に対して、特許文献1には、大脚長溶接を1パスで水平すみ肉溶接する場合において、ビード形状およびビード外観が良好な溶接部を得ることができる水平すみ肉溶接用フラックス入りワイヤを提案されている。しかし、特許文献1に記載のフラックス入りワイヤでは、アークが不安定で、大脚長で安定したビード形状を得ることができない。
また、特許文献2には、大脚長溶接のビード下部のビード垂れおよびビード上部のアンダーカットが発生しないフラックス入りワイヤが提案されている。しかし、特許文献2に記載のフラックス入りワイヤでは、溶融金属中の酸素量を低下させて粘性を調整することができず、大脚長で良好なビード形状を得ることができない。
さらに、特許文献3には、COガスおよびAr−CO混合ガスのいずれのシールドガスを用いた場合でも、1パス溶接で脚長8mm以上の大脚長ビードが得られるガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤが提案されている。しかし、引用文献3に記載されたフラックス入りワイヤでは、溶融金属のスラグの粘性が過剰に低下してスラグが流れてしまい、結果として立板側のビードにアンダーカットが発生するという問題があった。
特開2003−205387号公報 特開2007−136548号公報 特開2010−284682号公報
本発明は、水平すみ肉溶接の1パス溶接で、10mm以上の大脚長が得られ、ビード外観が良好で、アンダーカットやオーバーラップ等の表面欠陥のない高品質の溶接部が得られるガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤを提供することを目的とする。
本発明者らは、前記課題を解決するために種々のフラックス入りワイヤを試作して鋭意研究した結果、次に述べる知見を得た。
水平すみ肉溶接の1パス溶接で10mm以上の大脚長を得るためには、溶融スラグの粘性と溶融金属の粘性とのバランスを調整する必要があり、両方の粘性をバランス良く調整しないとアンダーカットやオーバーラップ等のビード表面欠陥が発生する。
これらを改善すべく研究を進めた結果、水平すみ肉溶接の1パス溶接で10mm以上の大脚長を得るためには、鋼製外皮のC含有量を制限することによって、アークをソフトにして良好なビードを形成することでき、また、フラックス入りワイヤ中のTiO、SiO、ZrO、FeO、MgO、Alの含有量およびスラグ形成剤の合計量を調整することによって、立板側のアンダーカットおよび下板側のオーバーラップを防止し、さらに、Mg、AlおよびZrの合計量を調整して溶融金属の粘性をコントロールすることで良好なビード外観が得られることを知見した。
また、アークの安定性は、TiO、F、NaO、KOの含有量の調整により、溶接金属の機械的性質は、C、Si、Mn、Mg、Al、Zrの含有量を調整することにより改善できることを知見した。
本発明はこれらの知見に基づいて完成したもので、本発明の要旨は、次の通りである。
(1)鋼製外皮にフラックスを充填してなるガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤにおいて、
鋼製外皮のC:0.010質量%以下、
ワイヤ全質量に対する質量%で、鋼製外皮とフラックスの合計で、
C:0.02〜0.08%、
Si:0.2〜1.0%、
Mn:1.0〜4.0%、
さらに、フラックスに、
Ti酸化物のTiO換算値:3.0〜6.0%、
Si酸化物のSiO換算値:1.0〜4.0%、
Fe酸化物のFeO換算値:0.1〜1.0%、
Mg、AlおよびZrの内の1種または2種以上の合計:0.2〜1.0%であって、かつ、Zr酸化物およびZrのZrO換算値の内の1種または2種の合計:0.2〜1.5%、MgのMgO換算値およびMgOの内の1種または2種の合計:1.0〜3.5%、Al酸化物およびAlのAl換算値の内の1種または2種の合計:0.05〜0.70%、を満足し、
弗素化合物のF換算値:0.03〜0.30%、
Na化合物のNaO換算値およびK化合物のKO換算値の内の1種または2種の合計:0.05〜0.3%、
スラグ形成剤の合計:6.0〜13.0%を含有し、
残部は鋼製外皮のFe、鉄粉、鉄合金からのFe分および不可避不純物であることを特徴とするガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
(2)フラックスに、金属BiおよびBi酸化物のBi換算値の内の1種または2種の合計:0.005〜0.045%を更に含有することも特徴とする上記(1)記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤにある。
本発明のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤによれば、主に厚鋼板の水平すみ肉ガスシールドアーク溶接に使用して、1パス溶接で10mm以上の大脚長が得られ、ビード外観が良好で、アンダーカットやオーバーラップ等の表面欠陥のない高品質の溶接部が得られるので、多パス溶接を行う必要や手直しの必要も無く、溶接効率の向上が図れる。
以下、本発明を詳細に説明する。
まず、本発明の鋼製外皮、フラックス入りワイヤの成分組成およびその含有量の限定理由について説明する。なお、各成分組成の含有量は質量%で示す。
[鋼製外皮のC:0.010%以下]
鋼製外皮のCは、アークの強さ、スパッタ発生量およびヒューム発生量などの溶接作業性や溶接性能に大きく影響する。特に、大脚長を得るための溶接で安定したビードを得るためには、アークの強さをできるだけソフトにして溶融プールに与える影響を少なくする必要がある。製鋼外皮のCが0.010%を超えると、アークが強くなり、溶融プールが乱れやすく、ビード波形が不揃いとなりやすく、安定したビード外観を得ることができない。なお、製鋼外皮のCの下限については特に限定しないが、製鋼時のコスト面から0.001%とする。したがって、鋼製外皮のCは0.010%以下とする。なお、好ましくは0.002〜0.008%とする。
[鋼製外皮とフラックスの合計でC:0.02〜0.08%]
Cは、鋼製外皮、Fe−Mnおよびグラファイト等から添加され、溶接金属の強度および靭性を調整する重要な元素の1つである。Cが0.02%未満であると、溶接金属の強度および靭性が低下する。一方、Cが0.08%を超えると、アークが強くなりすぎてスパッタ発生量が多くなる。さらに、溶接金属の強度が高くなり靭性が低下する。したがって、鋼製外皮とフラックスの合計でCは0.02〜0.08%とする。なお、好ましくは0.03〜0.07%とする。
[鋼製外皮とフラックスの合計でSi:0.2〜1.0%]
Siは、鋼製外皮、金属Si、Fe−SiおよびFe−Si−Mn等から添加され、脱酸剤として作用して溶接金属の強度および靭性を確保するために添加する。また、溶融金属の粘性を向上させてビードを整える役割も果たす。Siが0.2%未満であると、脱酸不足となり溶接部にピット等の溶接欠陥が発生するとともに溶接金属の強度および靭性が低下する。また、溶融金属の粘性が低下してビード形状が凸ビードになりやすく、良好なビード外観を得ることができなくなる。一方、Siが1.0%を超えると、溶接金属の強度が高くなり靭性が低下する。したがって、鋼製外皮とフラックスの合計でSiは0.2〜1.0%とする。なお、好ましくは0.3〜0.8%とする。
[鋼製外皮とフラックスの合計でMn:1.0〜4.0%]
Mnは、鋼製外皮、金属MnおよびFe−Mn、Fe−Si−Mn等から添加され、脱酸剤として作用するとともに、溶接金属の強度および靭性を確保するために添加する。Mnが1.0%未満であると、脱酸不足となりピット等の溶接欠陥が発生する。さらに、溶接金属の強度および靭性が低下する。一方、Mnが4.0%を超えると、溶接金属の強度が高くなり靭性が低下する。したがって、鋼製外皮とフラックスの合計でMnは1.0〜4.0%とする。なお、好ましくは1.5〜3.5%とする。
[フラックスにTi酸化物のTiO換算値:3.0〜6.0%]
TiOは、スラグ形成剤の主成分であり、ルチール、酸化チタン、チタン酸ソーダ、チタンスラグ、イルミナイト等から添加される。これらは溶融スラグの粘性を高め、ビード全体を均一に包被してビード形状を整える作用を有する。特に、水平すみ肉溶接の1パス溶接で大脚長のビードを得るためには必要不可欠な成分であり、アークを持続して安定させスパッタ発生量を低減させる効果がある。Ti酸化物のTiO換算値が3.0%未満であると、スラグ生成量が不足してビードを均一に被包できないためスラグ剥離が悪くなり、また、溶融スラグの粘性が低くなるので、ビード形状を整えることができなくなる。その結果、ビード形状が凸ビードとなり、満足するビード外観を得ることができない。また、アークを安定させる効果が弱いのでスパッタ発生量も増加する。一方、Ti酸化物のTiO換算値が6.0%を超えると、アークは安定してスパッタ発生量は減少するが、溶融スラグの粘性が高くなりすぎてスラグMnは、鋼製外皮、金属MnおよびFe−Mn、Fe−Si−Mn等から添加され、脱酸剤として作用するとともに、溶接金属の強度および靭性を確保するために添加する。Mnが1.0%未満であると、脱酸不足となりピット等の溶接欠陥が発生する。さらに、溶接金属の強度および靭性が低下する。一方、Mnが4.0%を超えると、溶接金属の強度が高くなり靭性が低下する。したがって、鋼製外皮とフラックスの合計でMnは1.0〜4.0%とする。なお、好ましくは1.5〜3.5%とする。
[フラックスにTi酸化物のTiO換算値:3.0〜6.0%]
TiOは、スラグ形成剤の主成分であり、ルチール、酸化チタン、チタン酸ソーダ、チタンスラグ、イルミナイト等から添加される。これらは溶融スラグの粘性を高め、ビード全体を均一に包被してビード形状を整える作用を有する。特に、水平すみ肉溶接の1パス溶接で大脚長のビードを得るためには必要不可欠な成分であり、アークを持続して安定させスパッタ発生量を低減させる効果がある。Ti酸化物のTiO換算値が3.0%未満であると、スラグ生成量が不足してビードを均一に被包できないためスラグ剥離が悪くなり、また、溶融スラグの粘性が低くなるので、ビード形状を整えることができなくなる。その結果、ビード形状が凸ビードとなり、満足するビード外観を得ることができない。また、アークを安定させる効果が弱いのでスパッタ発生量も増加する。一方、Ti酸化物のTiO換算値が6.0%を超えると、アークは安定してスパッタ発生量は減少するが、溶融スラグの粘性が高くなりすぎてスラグ巻き込みが発生しやすく、また、溶融プールからのガス抜けが悪くなるため、ガス溝やピットなどの気孔欠陥が発生しやすくなる。したがって、Ti酸化物のTiO換算値は3.0〜6.0%とする。なお、好ましくは3.5〜5.5%とする。
[フラックスにSi酸化物のSiO換算値:1.0〜4.0%]
SiOは、珪砂、ジルコンサンド等から添加され、スラグ形成剤として作用し、ビード形状を整える効果がある。Si酸化物のSiO換算値が1.0%未満であると、スラグ形成剤としての効果が不十分でアンダーカットが発生する。一方、Si酸化物のSiO換算値が4.0%を超えると、ガスの放出が阻害されるので、耐ピット性が悪くなる。また、アークも荒くなりスパッタ発生量が多くなる。したがって、Si酸化物のSiO換算値は1.0〜4.0%とする。なお、好ましくは1.5〜3.5%とする。
[フラックスにFe酸化物のFeO換算値:0.1〜1.0%]
Fe酸化物は、酸化鉄、チタンスラグ、イルミナイト等から添加される。Fe酸化物は溶融スラグの粘性を調整してビード形状を整え、ビード形状を良好にする。Fe酸化物のFeO換算値が0.1%未満であると、溶融スラグの流動性が悪くビード形状を整えることができなくなり、下板側のビード止端部が不揃いになり、良好なビード外観を得ることができなくなる。一方、Fe酸化物のFeO換算値が1.0%を超えると、溶融スラグの粘性が過剰に低下して溶融スラグが流れて立板側にアンダーカットが発生する。したがって、Fe酸化物のFeO換算値は0.1〜1.0%とする。なお、好ましくは0.1〜0.8%とする。
[フラックスにMg、AlおよびZrの内の1種または2種以上の合計:0.2〜1.0%]
Mg、AlおよびZrは、脱酸剤として添加され、溶融金属中の酸素量を下げることで、溶接金属の靭性の向上および溶融金属の粘性を調整し、ビード形状を整える効果がある。Mg、AlおよびZrの内の1種または2種以上の合計が0.20%未満であると、溶接金属中の酸素量が増え、溶接金属の靭性が低下する。また、溶融金属の粘性が低下して下板側のビード止端部が不揃いとなり、良好なビード外観を得ることができなくなる。一方、Mg、AlおよびZrの内の1種または2種以上の合計が1.0%を超えると、アークが粗くなりスパッタ発生量が多くなる。したがって、Mg、AlおよびZrの内の1種または2種以上の合計は0.2〜1.0%とする。なお、好ましくは0.3〜0.9%とする。
[フラックスにZr酸化物およびZrのZrO換算値の内の1種または2種の合計:0.2〜1.5%]
Zrは、金属ジルコン、Fe−Si−Zr等から添加され、脱酸剤として作用し、溶接中にZrOとなりスラグの一部となる。また、Zr酸化物は、ジルコンサンドおよび酸化ジルコニウム等から添加され、スラグ被包性を改善してビード形状を改善するスラグ形成剤として作用する。Zr酸化物を添加することにより、スラグの凝固温度が高くなりスラグの凝固が早くなるので、大脚長を得るためのビード保持作用が大きく、ビード形状を良好にする。Zr酸化物およびZrはスラグ形成剤として同様の作用を奏するものであるから1種の添加でよいが、2種添加してもよい。Zr酸化物およびZrのZrO換算値の内の1種または2種の合計が0.2%未満であると、大脚長を得るためのビードを保持する力が弱まり、ビード波形が不揃いとなり、良好なビード外観を得ることができなくなる。一方、Zr酸化物およびZrのZrO換算値の内の1種または2種の合計が1.5%を超えると、アークが荒くなりスパッタ発生量が多くなるとともに、スラグ剥離が悪くなる。したがって、Zr酸化物およびZrのZrO換算値の内の1種または2種の合計は0.2〜1.5%とする。なお、好ましくは0.3〜1.3%とする。
[フラックスにMgのMgO換算値およびMgOの内の1種または2種の合計:1.0〜3.5%]
Mgは、金属Mg、Al−Mg等から添加され、脱酸剤として作用し、溶接中にMgOとなりスラグの一部となる。また、MgOは、マグネシアクリンカー、天然マグネシア等から添加される。MgOは、スラグの凝固温度を高くしてスラグの凝固を早くするので、大脚長を得るためのビード保持作用が大きく、下板側のビード止端部形状をフラットに滑らかにする。MgとMgOはスラグに対して同様の作用を奏するものであるから1種の添加でよいが、2種添加してもよい。MgのMgO換算値およびMgOの1種または2種の合計が1.0%未満であると、ビードを保持する力が弱まり、アンダーカットが発生して大脚長を確保することができない。また、下板側のビード止端部形状がオーバーラップとなる。一方、MgのMgO換算値およびMgOの内の1種または2種の合計が3.5%を超えると、溶融スラグの粘性が高くなってスラグ巻き込みが発生しやすく、ビード外観が悪くなる。したがって、MgのMgO換算値およびMgOの内の1種または2種の合計は1.0〜3.5%とする。なお、好ましくは1.5〜3.0%とする。
[フラックスにAl酸化物およびAlのAl換算値の内の1種または2種の合計:0.05〜0.70%]
Alは、金属Al、Fe−Al、Al−Mg等から添加され、脱酸剤として作用し、溶接中にAlとなりスラグの一部となる。また、Al酸化物は、アルミナ、カリ長石、曹長石等から添加される。Al酸化物は、スラグの凝固温度を上昇させてビード形状を整える効果がある。Al酸化物およびAlはスラグに対して同様の作用を奏するものであるから1種の添加でよいが、2種添加してもよい。Al酸化物およびAlのAl換算値の内の1種または2種の合計が0.05%未満であると、アンダーカットが生じやすくなる。一方、Al酸化物およびAlのAl換算値の内の1種または2種の合計が0.70%を超えると、スラグが固化してスラグ剥離性が悪くなる。したがって、Al酸化物およびAlのAl換算値の内の1種または2種の合計は0.05〜0.70%とする。なお、好ましくは0.10〜0.60%とする。
[フラックスに弗素化合物のF換算値:0.03〜0.30%]
Fは、弗化ソーダ、珪弗化カリ、氷晶石、弗化アルミニウム、弗化リチウムおよび蛍石等から添加され、アークの安定性を向上させて耐ピット性を向上させる。弗素化合物のF換算値が0.03%未満であると、アークの集中性が弱くなり安定したアーク状態を得ることができず、耐ピット性も悪化する。一方、弗素化合物のF換算値が0.30%を超えると、アークが荒くなりスパッタ発生量および溶接ヒュームの発生量が多くなる。したがって、弗素化合物のF換算値は0.03〜0.30%とする。なお、好ましくは0.05〜0.25%とする。
[フラックスにNa化合物のNaO換算値およびK化合物のKO換算値の内の1種または2種の合計:0.05〜0.3%]
NaおよびKは、カリ長石または珪酸ソーダや珪酸カリからなる水ガラスの固質成分、弗化ソーダや珪弗化カリなどの弗素化合物から添加され、アーク安定剤としての作用だけではなく、スラグ形成剤として溶融スラグの凝固過程の急激な粘性増加を抑える作用がある。Na化合物のNaO換算値およびK化合物のKO換算値の内の1種または2種の合計が0.05%以下では、アークが不安定となってスパッタ発生量が多くなる。一方、Na化合物のNaO換算値およびK化合物のKO換算値の内の1種または2種の合計が0.3%を超えると、スパッタやヒューム発生量が増加する。したがって、Na化合物のNaO換算値およびK化合物のKO換算値の内の1種または2種の合計は0.05〜0.3%とする。なお、好ましくは0.1〜0.25%とする。
[フラックスにスラグ形成剤の合計:6.0〜13.0%]
スラグ形成剤は、ビード形状を整える作用がある。大脚長を得るための溶接時でのスラグ形成剤の役割は非常に大きく、溶融スラグが溶融金属を押さえ込み、良好なビード形状を得るためには不可欠である。スラグ形成剤の合計が6.0%未満であると、スラグ生成量が不足してビードを整えることができなくなり、アンダーカットが発生して大脚長のビードを得ることができなくなり、下板側のビード止端部形状がオーバーラップとなる。また、アークが荒くなりスパッタ発生量が多くなる。一方、スラグ形成剤の合計が13.0%を超えると、アークが安定してスパッタ発生量も減少するが、スラグ生成量が多くなり、スラグ巻き込みが発生しやすくなり、耐ピット性も悪くなる。したがって、スラグ形成剤の合計は6.0〜13.0%とする。なお、好ましくは7.0〜12.0%とする。
スラグ形成剤は、前記弗素化合物も含み、TiO、SiO、FeO、ZrO、MgO、Al、KO、NaO等の酸化物の合計をいう。なお、Mg、Al、Zr合金等は除くものとする。
[フラックスに金属BiおよびBi酸化物のBi換算値の内の1種または2種の合計:0.005〜0.045%]
Biは、金属Biや酸化Bi等から添加され、スラグ剥離性を向上させ、ビード表面に光沢を出しビード外観を良好にする作用があり、1種または2種添加する。金属BiおよびBi酸化物のBi換算値の内の1種または2種の合計が0.005%未満では、その効果が得られず、スラグ剥離性が悪くなる。一方、金属BiおよびBi酸化物のBi換算値の内の1種または2種の合計が0.045%を超えると、高温割れが発生し、溶接金属の靭性も低下する。したがって、金属BiおよびBi酸化物のBi換算値の内の1種または2種の合計は0.005〜0.045%とする。なお、好ましくは0.010〜0.035%とする。
また、本発明のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤは、フラックス充填後の伸線加工性が良好な軟鋼または合金鋼の外皮内に、フラックスをワイヤ全重量に対して10〜25%程度充填した後、孔ダイス伸線やローラ圧延加工により所定のワイヤ径(1.0〜1.6mm)に縮径して製造されるものである。ワイヤの断面構造は、特に限定するものではない。
以下、実施例により本発明の効果をさらに詳細に説明する。
まず、鋼製外皮にJIS G3141 SPCC帯鋼を使用し、表1に示すワイヤ径1.2mmの各種成分のフラックス入りワイヤを試作した。
表1に示すフラックス入りワイヤを用いて、板厚20mmの無塗装鋼板(JIS G3106 SM490A)をT字すみ肉試験体(長さ500mm)とし、表2に示す溶接条件で1パスの水平すみ肉溶接を行い、アーク状態、スラグ剥離性、ビード外観、アンダーカット、オーバーラップ、スパッタ発生量、ピット発生数、スラグ巻き込みの有無を調査した。スパッタ発生量の測定は、発生したスパッタ全量を捕集し、溶接時間1分間当たりの発生量に換算し、3g/min以下を良好とした。また、スラグ巻き込みの有無については、溶接後のT字すみ肉試験体を100mm長さで切断し、断面マクロからスラグ巻き込みの有無の調査をした。
Figure 2013215740
Figure 2013215740
さらに、JIS Z3313に準じて板厚20mmの鋼板(JIS G3106 SM490A)を用いて溶着金属試験を表2に示す溶接条件で行い、引張試験片と衝撃試験片を採取して試験した。なお、引張試験の引張強さは490〜640N/mm、衝撃試験の吸収エネルギーは試験温度0℃で3本の平均値が60J以上を良好とした。それらの結果を表3にまとめて示す。
Figure 2013215740
表1および表3中ワイヤNo.1〜10が本発明例、ワイヤNo.11〜27は比較例である。本発明例であるワイヤNo.1〜10は、鋼製外皮のC、フラックス入りワイヤ中のC、Si、Mn、フラックス中のTiO換算値、SiO換算値、FeO換算値、ZrO換算値、MgO換算値およびMgOの合計、Al換算値、Mg、AlおよびZrの合計、F換算値、NaO換算値とKO換算値の合計、スラグ形成剤の合計が適量であるので、アーク状態、スラグ剥離性、ビード外観が良好で、アンダーカット、オーバーラップが発生せず、スパッタ発生量が少なく、ピットおよびスラグ巻き込みの発生もなく、溶接金属の機械的性能も優れており、極めて満足な結果であった。
なお、ワイヤNo.1、2、3、4、6、7、8,9は、Bi換算値が適用であったので、スラグ剥離性が非常に良好であった。
比較例中ワイヤNo.11は、TiO換算値が少ないので、スラグ剥離性が悪く、ビード外観も凸ビードで不良であった。さらに、アークも不安定で、スパッタ発生量も多かった。
ワイヤNo.12は、TiO換算値が多いので、スラグ巻き込みが発生し、ピットも多発した。また、Siが多いので、引張強さが高く吸収エネルギーが低値であった。
ワイヤNo.13は、SiO換算値が少ないので、ビード上板側にアンダーカットが発生した。また、Al換算値が多いので、スラグ剥離性が不良であった。
ワイヤNo.14は、SiO換算値が多いので、アークが粗く、スパッタ発生量が多かった。また、ピットも発生した。
ワイヤNo.15は、FeO換算値が少ないので、ビードの下板側の止端部が不揃いでビード外観が不良であった。また、F換算値が多いので、アークが粗く、スパッタ発生量が多かった。
ワイヤNo.16は、FeO換算値が多いので、ビード上板側にアンダーカットが発生した。また、Cが多いので、アークが強く、スパッタ発生量が多かった。さらに、引張強さが高く吸収エネルギーが低値であった。
ワイヤNo.17は、ZrO換算値が少ないので、ビードの波形が不揃いとなり、ビード外観が不良であった。
ワイヤNo.18は、ZrO換算値が多いので、アークが粗く、スパッタ発生量が多く、スラグ剥離性も不良であった。また、Mnが多いので、引張強さが高く吸収エネルギーが低値であった。
ワイヤNo.19は、MgOが少ないので、ビードの上板側にアンダーカットが発生し、下板側のビードはオーバーラップが発生した。また、Cが少ないので、引張強さおよび吸収エネルギーが低値であった。
ワイヤNo.20は、MgOが多いので、ビードの波形が不揃いで、ビード外観も不良であり、スラグ巻き込みも発生した。また、Mnが少ないので、ピットが発生し、引張強さおよび吸収エネルギーが低値であった。
ワイヤNo.21は、Mg、AlおよびZrの合計が少ないので、ビードの下側の止端部が不揃いで、ビード外観が不良であった。さらに、吸収エネルギーが低値であった。また、F換算値が少ないので、アークが不安定になり、ピットが多発した。
ワイヤNo.22は、Mg、AlおよびZrの合計が多いので、アークが粗く、スパッタ発生量が多かった。また、Al換算値が少ないので、アンダーカットが発生した。
ワイヤNo.23は、スラグ形成剤の合計が少ないので、アークが粗くなり、スパッタ発生量が多く、アンダーカットおよびオーバーラップも発生した。さらに、Siが少ないので、ピットが発生し、引張強さおよび吸収エネルギーが低値であった。さらに、ビード形状も凸ビードになり、ビード外観も不良であった。
ワイヤNo.24は、スラグ形成剤の合計が多いので、ピットが多発し、スラグ巻き込みも発生した。
ワイヤNo.25は、鋼製外皮のCが高いので、アークが強くなり、ビードの波形が乱れて不揃いとなり、ビード外観も不良であった。また、Bi換算値が多いので、高温割れが発生し、吸収エネルギーも低値であった。
ワイヤNo.26は、Mnが少ないので、ピットが発生し、引張強さおよび吸収エネルギーが低値であった。また、NaO換算値とKO換算値の合計が多いので、スパッタ発生量が多かった。
ワイヤNo.27は、Mnが多いので、引張強さが高く吸収エネルギーが低値であった。また、NaO換算値が少ないので、アークが不安定でスパッタ発生量が多かった。

Claims (2)

  1. 鋼製外皮にフラックスを充填してなるガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤにおいて、
    鋼製外皮のC:0.010質量%以下、
    ワイヤ全質量に対する質量%で、
    鋼製外皮とフラックスの合計で、
    C:0.02〜0.08%、
    Si:0.2〜1.0%、
    Mn:1.0〜4.0%、
    さらに、フラックスに、
    Ti酸化物のTiO換算値:3.0〜6.0%、
    Si酸化物のSiO換算値:1.0〜4.0%、
    Fe酸化物のFeO換算値:0.1〜1.0%、
    Mg、AlおよびZrの内の1種または2種以上の合計:0.2〜1.0%であって、かつ、Zr酸化物およびZrのZrO換算値の内の1種または2種の合計:0.2〜1.5%、MgのMgO換算値およびMgOの内の1種または2種の合計:1.0〜3.5%、Al酸化物およびAlのAl換算値の内の1種または2種の合計:0.05〜0.70%、を満足し、
    弗素化合物のF換算値:0.03〜0.30%、
    Na化合物のNaO換算値およびK化合物のKO換算値の内の1種または2種の合計:0.05〜0.3%、
    スラグ形成剤の合計:6.0〜13.0%を含有し、
    残部は鋼製外皮のFe、鉄粉、鉄合金からのFe分および不可避不純物であることを特徴とするガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
  2. ワイヤ全質量に対する質量%で、フラックスに、金属BiとBi酸化物のBi換算値の内の1種または2種の合計:0.005〜0.045%を更に含有することを特徴とする請求項1記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
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