JP2014050882A - HIGH Ni FLUX-CORED WIRE FOR GAS SHIELD ARC WELD - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、疲労強度や靭性が問題となる部材（例えば、橋梁、造船、自動車、建築、ガスタンク等）に使用される鋼板をガスシールドアーク溶接する際に、靭性や疲労強度に優れた溶接部が得られる高Ｎｉフラックス入りワイヤに関するものである。 The present invention provides a welded portion excellent in toughness and fatigue strength when gas-shielded arc welding is performed on a steel plate used for a member in which fatigue strength or toughness is a problem (for example, bridge, shipbuilding, automobile, construction, gas tank, etc.). Relates to a high Ni flux cored wire.
強度、靭性などの機械特性が要求される自動車用部品や橋梁などの溶接構造物の製造に用いられる溶接用ワイヤとして、Ｎｉ含有量を５％以上含有するような高Ｎｉフラックス入りワイヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。Ｎｉは、他の焼入れ性強化元素に比べて溶接金属中に多量に含有した場合でも靭性の低下が少ないため、溶接金属の強度と靭性を向上させるために有効な元素として溶接ワイヤ中に含有される。 High-Ni flux-cored wires with a Ni content of 5% or more are known as welding wires used in the manufacture of welded structures such as automobile parts and bridges that require mechanical properties such as strength and toughness. (For example, refer to Patent Document 1). Ni is contained in the welding wire as an effective element for improving the strength and toughness of the weld metal because Ni is less deteriorated in toughness even when contained in a large amount in the weld metal compared to other hardenability enhancing elements. The
また、Ｎｉはオーステナイトフォーマーであり、相変態温度を低下させる元素でもある。その性質を利用して疲労強度に優れた溶接部を得ることを目的とした高Ｎｉフラックス入りワイヤも知られている（例えば、特許文献２参照）。この溶接ワイヤを用いた溶接では、溶接金属を低温域でマルテンサイト変態させて、変態時の体積膨張を利用して溶接部に圧縮残留応力を発生させ、溶接部の引張残留応力を低減するかあるいは溶接部に圧縮残留応力を付与することにより、溶接部の疲労強度を改善している。 Ni is an austenite former and is an element that lowers the phase transformation temperature. A high Ni flux-cored wire intended to obtain a welded portion having excellent fatigue strength by utilizing this property is also known (see, for example, Patent Document 2). In welding using this welding wire, is it possible to reduce the tensile residual stress of the weld by causing martensitic transformation of the weld metal in a low temperature range and generating a compressive residual stress in the weld using the volume expansion during the transformation? Alternatively, the fatigue strength of the weld is improved by applying compressive residual stress to the weld.
特許文献１、２に開示されたような高Ｎｉフラックス入りワイヤでは、合金成分をフラックス中から供給するため、スラグの生成量が少ないメタル系のフラックス入りワイヤとなっている。そのような高Ｎｉワイヤを、造船、自動車の足回り部品や橋梁などの厚手の鋼板の溶接に適用しようとする場合、溶接金属の靭性が十分に得られない場合があるという問題が発生した。
そこで本発明は、上記背景技術の問題点に鑑み、靭性及び疲労強度に優れた溶接部を得ることができるガスシールドアーク溶接用高Ｎｉフラックス入りワイヤを提供することを目的とする。
The high Ni flux-cored wires disclosed in
Therefore, in view of the problems of the background art described above, an object of the present invention is to provide a high-Ni flux-cored wire for gas shielded arc welding capable of obtaining a welded portion excellent in toughness and fatigue strength.
本発明者らは、Ｎｉを５％以上含有した高Ｎｉフラックス入りワイヤを用いて厚手の鋼板を溶接した場合に問題となる靭性不足は、溶接金属中の酸素含有量が増加することに起因するのではないかとの考えのもとに、靭性不足を防止するために有効なワイヤ成分組成を検討した。
その結果、フラックス中にＣａＦ２を含む金属弗化物と金属酸化物を所定量含有させるとともに、金属弗化物と金属酸化物の含有量の比を調整することにより、溶接金属の靭性の不足を解消することができることを見出し、その知見を基にさらに検討を加えて本発明に到達した。
そのようになされた本発明の要旨は次のとおりである。
The inventors of the present invention have a lack of toughness that becomes a problem when a thick steel plate is welded using a high Ni flux-cored wire containing 5% or more of Ni, resulting from an increase in the oxygen content in the weld metal. Based on the idea that it might be, an effective wire component composition was investigated to prevent the lack of toughness.
As a result, a predetermined amount of metal fluoride and metal oxide containing CaF 2 is contained in the flux, and the lack of toughness of the weld metal is eliminated by adjusting the ratio of the metal fluoride and metal oxide content. The present invention has been achieved through further studies based on the findings.
The gist of the present invention thus made is as follows.
（１） 鋼製外皮の内部にフラックスが充填されたガスシールドアーク溶接用高Ｎｉフラックス入りワイヤであって、前記ワイヤ中に、ワイヤ全質量に対する質量％で、
ＣａＦ２を含む金属弗化物を２．０超〜８．０％、金属酸化物を０．０１〜１．２％含有し、かつ、金属弗化物と金属酸化物の含有量の比（金属弗化物量／金属酸化物量）が２．０以上となるように含有し、
さらに、フラックスに添加するＦｅ粉の含有を５．０％以下とし、
合金成分として、
Ｃ：０．０８％以下、
Ｓｉ：０．０５〜１．５％、
Ｍｎ：３．５％以下、
Ｓ：０．０１％以下、
Ｐ：０．０２％以下、
Ｎｉ：５．０〜１５．０％、
を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする溶接金属の靭性に優れた高Ｎｉフラックス入りワイヤ。
(1) A high-Ni flux-cored wire for gas shielded arc welding in which a flux is filled inside a steel outer sheath, wherein the wire has a mass% based on the total mass of the wire,
More than 2.0 to 8.0% of metal fluoride containing CaF 2 and 0.01 to 1.2% of metal oxide, and the ratio of metal fluoride to metal oxide content (metal fluoride) Compound amount / metal oxide amount) is 2.0 or more,
Furthermore, the content of Fe powder added to the flux is 5.0% or less,
As an alloy component,
C: 0.08% or less,
Si: 0.05 to 1.5%,
Mn: 3.5% or less,
S: 0.01% or less,
P: 0.02% or less,
Ni: 5.0 to 15.0%,
A high Ni flux cored wire excellent in toughness of a weld metal, characterized in that the balance is made of Fe and inevitable impurities.
（２） 前記フラックス入りワイヤが、さらに、ワイヤ全質量に対する質量％で、
Ｃｕ：０．１〜０．８％、
Ｃｒ：０．１〜５．０％、
Ｍｏ：０．１〜２．０％、
のうちの１種または２種以上を含有することを特徴とする（１）に記載の溶接金属の靭性に優れた高Ｎｉフラックス入りワイヤ。
（３）前記フラックス入りワイヤが、さらに、ワイヤ全質量に対する質量％で、
Ａｌ：０．００１〜０．４％、
Ｔｉ：０．００５〜０．３０％、
Ｎｂ：０．０１〜０．０５％、
Ｂ：０．０００３〜０．０１０％
のうちの１種または２種以上を含有することを特徴とする（１）または（２）に記載の溶接金属の靭性に優れた高Ｎｉフラックス入りワイヤ。
（４） 前記フラックス入りワイヤが、さらに、ワイヤ全質量に対する質量％で、
Ｍｇ：０．１〜０．８％、
Ｃａ：０．１〜０．５％、
ＲＥＭ：０．００２〜０．０１％
のうちの１種または２種以上を含有することを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の溶接金属の靭性に優れた高Ｎｉフラックス入りワイヤ。
(2) The flux-cored wire is further in mass% with respect to the total mass of the wire,
Cu: 0.1 to 0.8%,
Cr: 0.1 to 5.0%,
Mo: 0.1 to 2.0%,
The high Ni flux cored wire excellent in the toughness of the weld metal according to (1), characterized by containing one or more of the above.
(3) The flux-cored wire is further in mass% with respect to the total mass of the wire,
Al: 0.001 to 0.4%,
Ti: 0.005 to 0.30%,
Nb: 0.01-0.05%
B: 0.0003 to 0.010%
The high Ni flux cored wire excellent in the toughness of the weld metal according to (1) or (2), characterized in that it contains one or more of them.
(4) The flux-cored wire is further in mass% with respect to the total mass of the wire,
Mg: 0.1 to 0.8%
Ca: 0.1 to 0.5%,
REM: 0.002-0.01%
The high Ni flux cored wire excellent in the toughness of the weld metal according to any one of (1) to (3), wherein the wire contains one or more of them.
（５） 前記フラックスに含有する金属弗化物が、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２のうちのＣａＦ２を含む１種または２種以上からなり、ＣａＦ２の金属弗化物中の質量割合が９０％以上であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の高Ｎｉフラックス入りワイヤ。
（６） 前記フラックス入りワイヤが、さらに、ワイヤ全質量に対する質量％で、ＣａＣＯ３、ＢａＣＯ３、ＳｒＣＯ３、ＭｇＣＯ３の金属炭酸塩のうち１種または２種以上を０．６％未満で含有することを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の溶接金属の靭性に優れた高Ｎｉフラックス入りワイヤ。
(5) The metal fluoride contained in the flux is composed of one or more of CaF 2 , BaF 2 , SrF 2 , MgF 2 containing CaF 2, and the mass ratio of CaF 2 in the metal fluoride The high Ni flux-cored wire according to any one of (1) to (4), wherein the wire is 90% or more.
(6) The flux-cored wire further includes one or more of CaCO 3 , BaCO 3 , SrCO 3 , and MgCO 3 metal carbonate in less than 0.6% by mass% based on the total mass of the wire. The high Ni flux cored wire excellent in the toughness of the weld metal according to any one of (1) to (5).
本発明によれば、ガスシールドアーク溶接用高Ｎｉフラックス入りワイヤにおいて、高強度、高靭性であり、かつ、疲労強度に優れた溶接金属を得ることができるフラックス入りワイヤを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the high Ni flux cored wire for gas shield arc welding, the flux cored wire which can obtain the weld metal which is high strength and toughness, and was excellent in fatigue strength can be provided.
本発明者らは、Ｎｉを５．０〜１５．０％含有した高Ｎｉフラックス入りワイヤを用いて厚手の鋼板を溶接した場合に問題となる靭性不足を防止するために有効なワイヤ成分組成を検討した。
その結果、ＣａＦ２を含む金属弗化物を２．０超〜８．０％、金属酸化物を０．０１〜１．２％含有し、かつ、金属弗化物と金属酸化物の含有量の比（金属弗化物量／金属酸化物量）が２．０以上となるように含有させれば、靭性の不足を解消することができることを見出し、その知見を基にさらに検討を加えて本発明に到達した。
The inventors of the present invention have an effective wire component composition for preventing a lack of toughness which becomes a problem when a thick steel plate is welded using a high Ni flux cored wire containing 5.0 to 15.0% of Ni. investigated.
As a result, the metal fluoride containing CaF 2 contained more than 2.0 to 8.0%, the metal oxide contained 0.01 to 1.2%, and the ratio of the content of the metal fluoride and the metal oxide. It was found that if the content of (metal fluoride / metal oxide) was 2.0 or more, the lack of toughness could be resolved, and further investigations were made based on the findings to reach the present invention. did.
このような知見が得られた実験についてその一例を示す。
本発明者らは、後述する実施例に示す例と同様に、ＣやＮｉなどの金属成分とフラックス中の金属弗化物の含有量を変化させて、最終のワイヤ径がφ１．２ｍｍのシームレスのフラックス入りワイヤを作製した。
このフラックス入りワイヤを用い、４９０ＭＰａ級の鋼板の突き合わせ溶接を実施し、得られた溶接金属からＪＩＳ Ｚ３１１１（１９８６年）に準拠した４号のシャルピー試験片（２ｍｍＶノッチ）を採取し、０℃にて溶接金属のシャルピー吸収エネルギーを評価した。
An example of such an experiment is shown below.
The inventors changed the content of metal components such as C and Ni and the metal fluoride in the flux in the same manner as in the examples described later, and the final wire diameter was φ1.2 mm. A flux-cored wire was produced.
Using this flux-cored wire, butt welding of a 490 MPa grade steel plate was performed, and No. 4 Charpy test piece (2 mmV notch) in accordance with JIS Z3111 (1986) was collected from the obtained weld metal, and the temperature was kept at 0 ° C. The Charpy absorbed energy of the weld metal was evaluated.
図１に、シャルピー吸収エネルギーの値と溶接ワイヤ中の金属弗化物量の関係を示す。図１より、金属弗化物を、金属弗化物量の値が２．０超〜８．０％となるように添加したワイヤでは、シャルピー試験において６０Ｊ以上の値が得られていることがわかった。 FIG. 1 shows the relationship between the value of Charpy absorbed energy and the amount of metal fluoride in the welding wire. From FIG. 1, it was found that a value of 60 J or more was obtained in the Charpy test in the case where the metal fluoride was added so that the value of the metal fluoride amount was more than 2.0 to 8.0%. .
次に、以上のような検討の結果なされた本発明のフラックス入りワイヤについて、特徴とする技術要件の限定理由について順次説明する。
先ず、本発明のフラックス入りワイヤを構成する鋼製外皮（フープ）およびフラックス中に含有される合金成分、金属脱酸成分および各成分の含有量の限定理由について説明する。
以下の説明において、「％」は特に説明がない限り、「質量％」を意味し、各成分の含有量は、ワイヤ全質量に対する鋼製外皮およびフラックス中の各成分の質量％の合計となる成分含有量を意味するものとする。
Next, the reasons for limiting the technical requirements of the flux-cored wire of the present invention, which has been made as a result of the above-described studies, will be sequentially described.
First, the steel outer shell (hoop) constituting the flux-cored wire of the present invention, the alloy component contained in the flux, the metal deoxidation component, and the reasons for limiting the content of each component will be described.
In the following description, “%” means “% by mass” unless otherwise specified, and the content of each component is the sum of the mass% of each component in the steel outer sheath and flux with respect to the total mass of the wire. It shall mean the component content.
（Ｃ：０．０８％以下）
Ｃは、強度を向上させる元素であり、得ようとする溶接金属の強度に応じて０．０８％以下の範囲で含有させる。ワイヤ全体のＣ含有量が０．０８％を上回る場合は、溶接金属が硬化し、溶接金属の靭性にとって好ましくない。継手強度や鋼の製造の際の脱炭コストの点からは、Ｃ含有量の下限を０．００１％とすることが望ましい。
(C: 0.08% or less)
C is an element for improving the strength, and is contained in a range of 0.08% or less depending on the strength of the weld metal to be obtained. When the C content of the entire wire exceeds 0.08%, the weld metal is hardened, which is not preferable for the toughness of the weld metal. From the viewpoint of joint strength and decarburization cost in the production of steel, the lower limit of the C content is preferably 0.001%.
（Ｓｉ：０．０５〜１．５％）
Ｓｉは、脱酸元素であり、溶接金属のＯ量を低減して清浄度を高めるために、０．０５％以上の含有が必要である。ただし、１．５％を超えて含有させると溶接金属の靱性を劣化させるため、Ｓｉ含有量は０．０５〜１．５％とする。また、溶接金属の靭性を安定して確保するには、Ｓｉの下限を０．２％、０．３％又は０．４％としてもよく、Ｓｉの上限は、１．２％、１．０％又は０．８％としてもよい。
(Si: 0.05-1.5%)
Si is a deoxidizing element and needs to be contained in an amount of 0.05% or more in order to reduce the amount of O in the weld metal and increase the cleanliness. However, if the content exceeds 1.5%, the toughness of the weld metal is deteriorated, so the Si content is set to 0.05 to 1.5%. Further, in order to stably secure the toughness of the weld metal, the lower limit of Si may be 0.2%, 0.3%, or 0.4%, and the upper limit of Si is 1.2%, 1.0% % Or 0.8%.
（Ｍｎ：３．５％以下）
Ｍｎは、溶接金属の焼入性を確保して強度を高める元素であり、得ようとする溶接金属の強度に応じて３．５％以下の範囲で含有させる。Ｍｎを３．５％を超えて含有させると、粒界脆化感受性が増加して溶接金属の靱性が劣化する。本発明のワイヤでは、Ｎｉを５％以上含有するため、Ｍｎの含有量は少なくてもよいが、ＳをＭｎＳとして固定化し、高温割れの発生を防止する観点からは、Ｍｎ含有量の下限を０．１％とすることが望ましい。
(Mn: 3.5% or less)
Mn is an element that increases the strength by ensuring the hardenability of the weld metal, and is contained in a range of 3.5% or less depending on the strength of the weld metal to be obtained. When Mn is contained exceeding 3.5%, the grain boundary embrittlement susceptibility increases and the toughness of the weld metal deteriorates. In the wire of the present invention, since the Ni content is 5% or more, the Mn content may be small, but from the viewpoint of fixing S as MnS and preventing the occurrence of hot cracking, the lower limit of the Mn content is set. It is desirable to set it as 0.1%.
（Ｐ：０．０２％以下）
Ｐは不純物元素であり、溶接金属の靱性を阻害するため極力低減する必要があるが、靱性への悪影響が許容できる範囲として、Ｐ含有量は０．０２％以下とする。靭性の一層の向上のため、Ｐの上限を０．０１％に制限してもよい。
(P: 0.02% or less)
P is an impurity element and needs to be reduced as much as possible in order to inhibit the toughness of the weld metal. However, the P content is set to 0.02% or less as a range in which an adverse effect on toughness can be tolerated. In order to further improve toughness, the upper limit of P may be limited to 0.01%.
（Ｓ：０．０１％以下）
Ｓも不純物元素であり、過大に存在すると靱性と延性とをともに劣化させるため、極力低減することが好ましい。靱性、延性への悪影響が許容できる範囲として、Ｓ含有量は０．０１％以下とする。靭性の一層の向上のため、Ｓの上限を０．００５％に制限してもよい。
(S: 0.01% or less)
S is also an impurity element, and if it is present in an excessive amount, both toughness and ductility are deteriorated. Therefore, it is preferable to reduce as much as possible. The S content is set to 0.01% or less as an allowable range for adverse effects on toughness and ductility. In order to further improve toughness, the upper limit of S may be limited to 0.005%.
（Ｎｉ：５．０〜１５．０％）
Ｎｉは、固溶靱化（固溶により靭性を高める作用）により組織、成分によらず靱性を向上できる唯一の元素であり、特に、引張強度が６５０ＭＰａ以上の高強度の溶接金属で靱性を高めるのに有効な元素である。また、Ｎｉは溶接金属のベイナイト相やマルテンサイト相などの低温側での相変態温度を低下させ、相変態時の体積膨張を利用して溶接部に圧縮残留応力を発生させ、溶接継手の疲労強度を向上させるために有効な元素である。さらに、Ｎｉは溶接金属の耐食性を向上させる作用効果を有する。これらの効果を十分に得るためにワイヤ全体のＮｉ含有量を５．０％以上とする必要がある。
Ｎｉ含有量が多いほど靱性を向上する上で有利であるが、含有量が１５．０％を超えると、その効果が飽和するのに加え、溶接ワイヤの製造コストが過大となるため、好ましくない。このため、Ｎｉの含有量を５．０〜１５．０％とする。
なお、Ｎｉは高価な元素であり、また、溶接金属の高温割れ感受性を高める元素でもあるので、その上限を１２％としてもよい。
(Ni: 5.0-15.0%)
Ni is the only element that can improve toughness regardless of the structure and components by solid solution toughening (the effect of increasing toughness by solid solution), and in particular, toughness is enhanced by a high strength weld metal having a tensile strength of 650 MPa or more. It is an effective element. Ni lowers the phase transformation temperature on the low-temperature side such as the bainite phase and martensite phase of weld metal and generates compressive residual stress in the weld using the volume expansion during the phase transformation. It is an effective element for improving the strength. Furthermore, Ni has the effect of improving the corrosion resistance of the weld metal. In order to sufficiently obtain these effects, the Ni content of the entire wire needs to be 5.0% or more.
A higher Ni content is advantageous in improving toughness, but if the content exceeds 15.0%, the effect is saturated and the manufacturing cost of the welding wire becomes excessive, which is not preferable. . For this reason, content of Ni shall be 5.0-15.0%.
In addition, since Ni is an expensive element and is also an element that increases the hot cracking susceptibility of the weld metal, the upper limit may be set to 12%.
本発明のフラックス入りワイヤは、合金成分あるいは金属脱酸成分として以上の基本成分に加え、さらに、溶接する鋼板の強度レベルや求める靭性の程度に応じて、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｏのうちの一種または二種以上、さらには、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｂのうちの一種または二種以上を含有させることができる。 The flux-cored wire of the present invention, in addition to the above basic components as an alloy component or a metal deoxidation component, is further selected from one of Cu, Cr, and Mo depending on the strength level of the steel sheet to be welded and the toughness level to be obtained. Two or more kinds, further, one kind or two kinds or more of Al, Ti, Nb, and B can be contained.
（Ｃｕ：０．１〜０．８％）
Ｃｕは、ワイヤの外皮表面のめっき、および、フラックスに単体または合金として添加され、焼入性を高める効果がある。この効果を十分に得るためには、０．１％以上含有させることが好ましい。一方、含有量が０．８％を超えると靭性が低下する。そのため、Ｃｕを含有させる場合の含有量は、０．１〜０．８％とする。
なお、Ｃｕの含有量については、外皮自体やフラックス中に含有されている分に加えて、ワイヤ表面に銅めっきされる場合にはその分も含む。
(Cu: 0.1-0.8%)
Cu is added as a simple substance or alloy to the plating on the outer surface of the wire and to the flux, and has the effect of improving the hardenability. In order to obtain this effect sufficiently, it is preferable to contain 0.1% or more. On the other hand, if the content exceeds 0.8%, the toughness decreases. Therefore, the content when Cu is contained is set to 0.1 to 0.8%.
In addition, about content of Cu, in addition to the part contained in outer skin itself or a flux, when the copper surface is plated on the wire surface, the part is also included.
（Ｃｒ：０．１〜５．０％）
Ｃｒは、焼入性を高めることにより高強度化に有効な元素である。その効果を得るためには０．１％以上含有させるのがよい。一方、５．０％を超えて過剰に含有させると、ベイナイトやマルテンサイトを不均一に硬化させ、靱性を劣化させるため、Ｃｒを含有させる場合の含有量は、０．１〜５．０％とする。
(Cr: 0.1-5.0%)
Cr is an element effective for increasing strength by enhancing hardenability. In order to acquire the effect, it is good to contain 0.1% or more. On the other hand, if the content exceeds 5.0%, the bainite and martensite are hardened unevenly and the toughness is deteriorated, so the content when Cr is contained is 0.1 to 5.0%. And
（Ｍｏ：０．１〜２．０％）
Ｍｏは、焼入性向上元素でありかつ、微細炭化物を形成して、析出強化により引張強度確保に有効である。これらの効果を発揮するためには、他の同様の効果を有する元素との複合効果を考慮しても最低限０．１％含有させるのがよい。一方、２．０％を超えて溶接ワイヤ中に含有させると、粗大な析出物が生じて溶接金属の靭性を劣化させるため、Ｍｏを含有させる場合の含有量は０．１〜２．０％とする。
(Mo: 0.1-2.0%)
Mo is an element that improves hardenability, forms fine carbides, and is effective in securing tensile strength by precipitation strengthening. In order to exhibit these effects, it is preferable to contain at least 0.1% even in consideration of combined effects with other elements having similar effects. On the other hand, if the content exceeds 2.0% in the welding wire, coarse precipitates are generated and the toughness of the weld metal is deteriorated. Therefore, the content when Mo is included is 0.1 to 2.0%. And
（Ａｌ：０．００１〜０．４％）
Ａｌは脱酸元素であり、Ｓｉと同様、溶接金属中のＯ低減、清浄度向上に効果があり、その効果を発揮するために０．００１％以上含有させるのがよい。一方、０．４％を超えて含有させると、窒化物や酸化物を形成して、溶接金属の靱性を阻害するため、その含有量を０．００１〜０．４％とする。また、溶接金属の靭性を向上する効果を十分に得るには、Ａｌの下限を０．００４％としてもよく、また、粗大酸化物の生成抑制のため、Ａｌの上限を、０．２％、０．１％又は０．０８％としてもよい。
(Al: 0.001 to 0.4%)
Al is a deoxidizing element and, like Si, is effective in reducing O in the weld metal and improving the cleanliness, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more in order to exhibit the effects. On the other hand, if the content exceeds 0.4%, nitrides and oxides are formed and the toughness of the weld metal is inhibited, so the content is made 0.001 to 0.4%. Further, in order to sufficiently obtain the effect of improving the toughness of the weld metal, the lower limit of Al may be 0.004%, and in order to suppress the formation of coarse oxide, the upper limit of Al is 0.2%, It may be 0.1% or 0.08%.
（Ｔｉ：０．００５〜０．３０％）
ＴｉもＡｌと同様、脱酸元素として有効であり、溶接金属中のＯ量を低減させる効果がある。また、固溶Ｎを固定して靱性への悪影響を緩和するためにも有効である。これら効果を発揮させるためには、０．００５％以上含有させるのがよい。ただし、溶接ワイヤ中の含有量が０．３０％を超えて過剰になると、粗大な酸化物の形成に起因した靱性劣化、過度な析出強化による靱性劣化が生じる可能性が大となる。そのため、Ｔｉを含有させる場合の含有量は、０．００５〜０．３０％とする。
(Ti: 0.005 to 0.30%)
Ti, like Al, is effective as a deoxidizing element and has the effect of reducing the amount of O in the weld metal. It is also effective for fixing solute N and mitigating the adverse effect on toughness. In order to exert these effects, it is preferable to contain 0.005% or more. However, if the content in the welding wire exceeds 0.30% and becomes excessive, there is a high possibility that toughness deterioration due to the formation of coarse oxides and toughness deterioration due to excessive precipitation strengthening will occur. Therefore, the content when Ti is contained is set to 0.005 to 0.30%.
（Ｎｂ：０．０１〜０．０５％）
Ｎｂは微細炭化物を形成して、析出強化により引張強度確保に有効である。これらの効果を得るためには、他の同様の効果を有する元素との複合効果を考慮しても０．０１％以上含有させるのがよい。一方、０．０５％を超えて含有させると、溶接金属中に過剰に含有され、粗大な析出物を形成して靭性を劣化させるため好ましくない。そのため、Ｎｂを含有させる場合の含有量は、０．０１〜０．０５％とする。
(Nb: 0.01-0.05%)
Nb forms fine carbides and is effective in securing tensile strength by precipitation strengthening. In order to obtain these effects, the content is preferably 0.01% or more even in consideration of combined effects with other elements having similar effects. On the other hand, if it exceeds 0.05%, it is not preferable because it is excessively contained in the weld metal and coarse precipitates are formed to deteriorate toughness. Therefore, the content when Nb is contained is set to 0.01 to 0.05%.
（Ｂ：０．０００３〜０．０１０％）
Ｂは、溶接金属中に適正量含有させると、固溶Ｎと結びついてＢＮを形成して、固溶Ｎの靭性に対する悪影響を減じる効果があり、また、焼入性を高めて強度向上に寄与する効果もある。これらの効果を得るためには、溶接ワイヤ中のＢ含有量は０．０００３％以上必要である。一方、含有量が０．０１０％超になると、溶接金属中のＢが過剰となり、粗大なＢＮやＦｅ23（Ｃ、Ｂ）6等のＢ化合物を形成して靭性を逆に劣化させるため、好ましくない。そのため、Ｂを含有させる場合の含有量は、０．０００３〜０．０１０％とする。
(B: 0.0003 to 0.010%)
When B is contained in an appropriate amount in the weld metal, it has the effect of reducing the adverse effect on the toughness of the solid solution N by combining with the solid solution N and contributing to the improvement of the strength by increasing the hardenability. There is also an effect. In order to obtain these effects, the B content in the welding wire needs to be 0.0003% or more. On the other hand, if the content exceeds 0.010%, B in the weld metal becomes excessive and forms coarse B compounds such as BN and Fe 23 (C, B) 6 to adversely deteriorate toughness. It is not preferable. Therefore, content in the case of containing B is set to 0.0003 to 0.010%.
本発明では、上記成分に加えて、さらに、溶接金属の延性、靭性を調整する目的で、必要に応じて、Ｍｇ、Ｃａ、および、ＲＥＭのうちの１種または２種以上を、以下の範囲内でワイヤ中に含有させることができる。 In the present invention, in addition to the above components, one or more of Mg, Ca, and REM may be added to the following ranges as necessary for the purpose of adjusting the ductility and toughness of the weld metal. In the wire.
（Ｍｇ：０．１〜０．８％）
Ｍｇは強脱酸元素であり、溶接金属中のＯ量を低減し、溶接金属の延性及び靭性を向上させる。この効果を得るためには０．１％以上含有させるのがよい。しかし、溶接ワイヤ中のＭｇ含有量が０．８％を超えると、溶接金属中での粗大酸化物の形成による靭性低下が無視できなくなり、また、溶接中のアークの安定性が劣化し、ビード形状を悪化させる原因にもなる。そのため、Ｍｇを含有させる場合には、その含有量を０．１〜０．８％とする。
(Mg: 0.1-0.8%)
Mg is a strong deoxidizing element, reduces the amount of O in the weld metal, and improves the ductility and toughness of the weld metal. In order to acquire this effect, it is good to make it contain 0.1% or more. However, if the Mg content in the welding wire exceeds 0.8%, the decrease in toughness due to the formation of coarse oxides in the weld metal cannot be ignored, and the stability of the arc during welding deteriorates, resulting in beading. It also causes the shape to deteriorate. Therefore, when it contains Mg, the content shall be 0.1-0.8%.
（Ｃａ：０．１〜０．５％）
（ＲＥＭ：０．００２〜０．０１％）
Ｃａ、ＲＥＭはいずれも硫化物の構造を変化させ、また溶接金属中での硫化物、酸化物のサイズを微細化して延性及び靭性向上に有効である。その効果を得るための下限の含有量は、Ｃａでは０．１％であり、ＲＥＭでは０．００２％である。一方、過剰に含有すると、硫化物や酸化物の粗大化を生じ、延性、靭性の劣化を招くため、また、溶接ビード形状の劣化、溶接性の劣化の可能性も生じるため、それぞれの上限を、Ｃａでは０．５％、ＲＥＭでは０．０１％とする。
(Ca: 0.1-0.5%)
(REM: 0.002-0.01%)
Both Ca and REM are effective in improving ductility and toughness by changing the structure of sulfides and reducing the size of sulfides and oxides in the weld metal. The lower limit content for obtaining the effect is 0.1% for Ca and 0.002% for REM. On the other hand, excessive content causes coarsening of sulfides and oxides, leading to deterioration of ductility and toughness, and also the possibility of deterioration of weld bead shape and weldability. , Ca is 0.5%, and REM is 0.01%.
なお、以上の合金成分あるいは金属脱酸成分として含有される元素の含有量には、それらの元素が弗化物、金属酸化物、金属炭酸塩として含有される場合の含有量は含めない。
また、それらの元素は必ずしも純物質（不可避不純物の含有は可）である必要はなく、Ｃｕ−Ｎｉ等の合金の形態で含有されていても何ら問題はない。また、それらの元素は鋼製外皮中に含有されていても、フラックスとして含有されていても、その効果は同じであるため、鋼製外皮とフラックスの何れでも含有することが可能である。
The content of elements contained as the above alloy component or metal deoxidation component does not include the content when these elements are contained as fluoride, metal oxide, or metal carbonate.
Further, these elements are not necessarily pure substances (inevitable impurities can be contained), and there is no problem even if they are contained in the form of an alloy such as Cu-Ni. In addition, since these elements have the same effect regardless of whether they are contained in the steel skin or as a flux, they can be contained in either the steel skin or the flux.
次に、ワイヤの外皮内に挿入されるフラックス成分について説明する。
（金属弗化物：２．０超〜８．０％）
本発明のフラックス入りワイヤでは、ＣａＦ２を主成分とする金属弗化物を合計でワイヤ中に２．０％超〜８．０％の範囲で添加する。金属弗化物として、他にＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２のうちの１種または２種以上を必要に応じて添加してもよい。
金属弗化物は溶接金属の酸素量を低減させることに有効であり、それによって溶接金属の靭性の向上がある。
Next, the flux component inserted into the outer sheath of the wire will be described.
(Metal fluoride: more than 2.0 to 8.0%)
In the flux-cored wire of the present invention, metal fluorides mainly composed of CaF 2 are added to the wire in a range of more than 2.0% to 8.0%. As the metal fluoride, one or more of BaF 2 , SrF 2 , and MgF 2 may be added as necessary.
Metal fluorides are effective in reducing the oxygen content of the weld metal, thereby improving the toughness of the weld metal.
これら効果を得るには、ＣａＦ２を主成分とする金属弗化物を２．０％超含有させる必要がある。金属弗化物の含有量が２．０％以下では、これら十分な効果を得ることができず、また、８．０％を超えると、溶接ヒューム、スラグが過剰に生成するため、溶接作業性が著しく劣化し、好ましくない。また、酸素量の低減効果を大きく得るには、金属弗化物の下限を２．２％以上、２．５％以上、２．８％以上としても良く、溶接作業性の劣化を抑えるために、金属弗化物の上限を７．０％以下、６．５％以下、６．０％以下としてもよい。 In order to obtain these effects, it is necessary to contain more than 2.0% of a metal fluoride containing CaF 2 as a main component. If the content of metal fluoride is 2.0% or less, these sufficient effects cannot be obtained, and if it exceeds 8.0%, welding fume and slag are excessively generated. It deteriorates remarkably and is not preferable. In order to obtain a large effect of reducing the amount of oxygen, the lower limit of the metal fluoride may be set to 2.2% or more, 2.5% or more, 2.8% or more, and in order to suppress deterioration of welding workability, The upper limit of the metal fluoride may be 7.0% or less, 6.5% or less, or 6.0% or less.
なお、金属弗化物として、靭性を向上する効果の面からは、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２のいずれでも用いることができるが、溶接作業性の面からＣａＦ２を主成分として含むようにした。さらに、アーク安定性確保、スパッタ抑制などの溶接作業性を優先する場合には、添加する金属弗化物中のＣａＦ２の質量割合を９０％以上とするのが好ましい。 As the metal fluoride, any of CaF 2 , BaF 2 , SrF 2 , and MgF 2 can be used from the viewpoint of improving toughness, but CaF 2 is included as a main component from the viewpoint of welding workability. I made it. Furthermore, when priority is given to welding workability such as ensuring arc stability and suppressing spatter, the mass ratio of CaF 2 in the metal fluoride to be added is preferably 90% or more.
（金属酸化物：０．０１〜１．２％）
本発明のフラックス入りワイヤでは、スラグ形成剤として、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３の金属酸化物の１種または２種以上を添加する。これらは溶接ビード形状を良好に維持するために必要に応じて添加されるもので、その適正な効果を得るためには、０．０１％添加する必要がある。しかし、金属酸化物の含有量が１．２％を超えて添加すると、溶接金属の酸素量が増加し、靭性を劣化させるため好ましくない。
したがって、金属酸化物の含有量は、０．０１〜１．２％とする。これら金属酸化物の含有量は、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３の合計量に加え、フラックスの造粒に使用されるバインダーなどに含まれる金属酸化物も合計した含有量とする。また、金属酸化物の添加による靭性の劣化を極力抑制するために、金属酸化物の含有量の上限を１．０％、０．９％、０．８％としてもよい。
(Metal oxide: 0.01-1.2%)
In the flux-cored wire of the present invention, one or more of TiO 2 , SiO 2 , MgO, and Al 2 O 3 metal oxides are added as a slag forming agent. These are added as necessary in order to maintain the weld bead shape well, and in order to obtain the appropriate effect, it is necessary to add 0.01%. However, if the content of the metal oxide exceeds 1.2%, the oxygen content of the weld metal increases and the toughness is deteriorated.
Therefore, the content of the metal oxide is set to 0.01 to 1.2%. The content of these metal oxides is the total content of TiO 2 , SiO 2 , MgO, Al 2 O 3 as well as the total amount of metal oxides contained in binders used for flux granulation. . Moreover, in order to suppress the deterioration of toughness due to the addition of the metal oxide as much as possible, the upper limit of the content of the metal oxide may be set to 1.0%, 0.9%, and 0.8%.
（金属弗化物量／金属酸化物量：２．０以上）
溶接金属の靭性を向上するには、上記の金属弗化物と金属酸化物のそれぞれの含有量に加え、質量％で表される金属弗化物の含有量と金属酸化物の含有量の比（金属弗化物量／金属酸化物量）の値が２．０以上を満たすようにする必要がある。金属弗化物量／金属酸化物量が２．０未満では靭性が十分に向上しない。
(Amount of metal fluoride / Amount of metal oxide: 2.0 or more)
In order to improve the toughness of the weld metal, in addition to the contents of the above metal fluoride and metal oxide, the ratio of the metal fluoride content and the metal oxide content expressed in mass% (metal The value of (fluoride amount / metal oxide amount) needs to satisfy 2.0 or more. If the amount of metal fluoride / metal oxide is less than 2.0, the toughness is not sufficiently improved.
（Ｆｅ粉：５．０％以下）
Ｆｅ粉は、フラックス入りワイヤの充填率の調整や溶着効率の向上のために必要に応じて添加される（添加量０％を含む）。しかし、Ｆｅ粉の表層は酸化されており、Ｆｅ粉を添加すると溶接金属の酸素量を増加させて靭性を低下させる。したがって、Ｆｅ粉は添加しなくてもよいが、充填率の調整のために添加する場合には、靭性を確保するために、含有量は５．０％以下に制限する。
(Fe powder: 5.0% or less)
Fe powder is added as needed for adjusting the filling rate of the flux-cored wire and improving the welding efficiency (including 0% addition amount). However, the surface layer of Fe powder is oxidized, and adding Fe powder increases the oxygen content of the weld metal and decreases toughness. Therefore, Fe powder may not be added, but when it is added for adjusting the filling rate, the content is limited to 5.0% or less in order to ensure toughness.
（金属炭酸塩：０．６％未満）
本発明のフラックス入りワイヤでは、ＣａＣＯ３、ＢａＣＯ３、ＳｒＣＯ３、ＭｇＣＯ３の金属炭酸塩の１種または２種以上を、アーク安定性作用とアーク集中性を高める目的でさらに添加できるが、０．６％以上添加すると、アークの集中性が強すぎてスパッタ発生量が多くなる。したがって、金属炭酸塩を含有させる場合には、その含有量を合計で０．６％未満とする。
(Metal carbonate: less than 0.6%)
In the flux-cored wire of the present invention, one or more of CaCO 3 , BaCO 3 , SrCO 3 , and MgCO 3 metal carbonates can be further added for the purpose of improving the arc stability and arc concentration. If added at 6% or more, the concentration of arc is too strong and the amount of spatter is increased. Therefore, when it contains a metal carbonate, the content shall be less than 0.6% in total.
以上が本発明のフラックス入りワイヤの成分組成に関する限定理由であるが、その他の残部成分はＦｅと不可避的不純物である。Ｆｅ成分としては、鋼製外皮のＦｅ、フラックス中に添加された鉄粉及び合金成分中のＦｅが含まれる。 Although the above is the reason for limitation regarding the component composition of the flux-cored wire of the present invention, the other remaining components are Fe and inevitable impurities. The Fe component includes Fe in the steel outer shell, iron powder added in the flux, and Fe in the alloy component.
以上の他、必要に応じてアーク安定剤をさらに含有させてもよい。アーク安定剤としては、Ｎａ、Ｋの酸化物や弗化物（Ｎａ２Ｏ、ＮａＦ、Ｋ２Ｏ、ＫＦ、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｋ２ＺｒＦ６）などがあり、その含有量は０．００１〜０．４０％が適当である。なお、ここで例示した酸化物、弗化物は、金属酸化物、金属弗化物には含めない。 In addition to the above, an arc stabilizer may be further contained as necessary. Examples of the arc stabilizer include Na and K oxides and fluorides (Na 2 O, NaF, K 2 O, KF, K 2 SiF 6 , K 2 ZrF 6 ), and the content thereof is 0.001 to 0.001. 0.40% is appropriate. Note that the oxides and fluorides exemplified here are not included in the metal oxides and metal fluorides.
フラックス入りワイヤには、鋼製外皮にスリット状の継目がないシームレスワイヤと、鋼製外皮の継目にスリット状の隙間を有するシームを有するワイヤとに大別できるが、本発明ではいずれの断面構造も採用することができる。 The flux-cored wire can be roughly classified into a seamless wire having no slit-like seam in the steel outer shell and a wire having a seam having a slit-like gap in the steel outer seam. Can also be adopted.
本発明のフラックス入りワイヤは、通常のフラックス入りワイヤの製造工程によって製造することができる。
すなわち、まず、外皮となる鋼帯、及び、金属弗化物、合金成分、金属酸化物、金属炭酸塩及びアーク安定剤が所定の含有量になるように配合したフラックスを準備し、鋼帯を長手方向に送りながら成形ロールによりオープン管（Ｕ字型）に成形して鋼製外皮とし、この成形途中でオープン管の開口部からフラックスを供給し、開口部の相対するエッジ面を突合せシーム溶接し、溶接により得られた継目無し管を伸線し、伸線途中あるいは伸線工程完了後に焼鈍処理して、所望の線径を有し、鋼製外皮の内部にフラックスが充填されたシームレスワイヤを得る。また、シームを有するワイヤは、オープン管の開口部からフラックスを供給した後、シーム溶接をしない継目有りの管とし、それを伸線することで得られる。
The flux cored wire of the present invention can be manufactured by a normal flux cored wire manufacturing process.
That is, first, a steel strip to be the outer skin, and a flux containing metal fluoride, an alloy component, a metal oxide, a metal carbonate and an arc stabilizer so as to have predetermined contents are prepared, and the steel strip is elongated. Formed into an open tube (U-shaped) with a forming roll while feeding in the direction to form a steel outer shell. During this forming, flux is supplied from the opening of the open tube, and the opposite edge surfaces of the opening are butt seam welded. The seamless pipe obtained by welding is drawn, and annealed during or after the drawing process to obtain a seamless wire having a desired wire diameter and filled with a flux inside the steel outer sheath. obtain. Further, a wire having a seam can be obtained by supplying a flux from an opening of an open pipe, then forming a seamed pipe without seam welding, and drawing it.
本発明の高Ｎｉフラックス入りワイヤは、例えば、引張強度４９０〜７８０ＭＰａで板厚６〜３２ｍｍの鋼板のガスシールドアーク溶接に使用することができる。
シールドガスの条件としては、溶接金属の酸素量をより低いものとし、ヒューム発生量を抑制し、溶接アークの安定性を確保する観点から、例えば、Ａｒと３〜２０ｖｏｌ％ＣＯ2の混合ガスやＡｒと１〜１０ｖｏｌ％Ｏ2の混合ガスを用いることができる。
The high Ni flux cored wire of the present invention can be used, for example, for gas shield arc welding of a steel sheet having a tensile strength of 490 to 780 MPa and a thickness of 6 to 32 mm.
The conditions for the shielding gas include, for example, a mixed gas of Ar and 3 to 20 vol% CO 2 from the viewpoint of lowering the oxygen content of the weld metal, suppressing the generation of fume, and ensuring the stability of the welding arc. A mixed gas of Ar and 1 to 10 vol% O 2 can be used.
次に、実施例により本発明の実施可能性及び効果についてさらに詳細に説明する。
鋼帯を長手方向に送りながら成形ロールによりオープン管に成形し、この成形途中でオープン管の開口部からフラックスを供給し、開口部の相対するエッジ面を突合わせシーム溶接することで継目無し管とし、造管したワイヤの伸線作業の途中で焼鈍を加え、最終のワイヤ径がφ１．２ｍｍのフラックス入りワイヤを試作した。また、一部は、シーム溶接をしない継目有りの管とし、それを伸線することで、ワイヤ径がφ１．２ｍｍのフラックス入りワイヤを試作した。試作したフラックス入りワイヤの成分組成を［表１］、［表２］に示す。
Next, the feasibility and effects of the present invention will be described in more detail with reference to examples.
While forming the steel strip in the longitudinal direction, it is formed into an open tube with a forming roll, and flux is supplied from the opening of the open tube during the forming, and the opposite edge surfaces of the opening are butt seam welded to seamless pipe Then, annealing was performed in the course of drawing the piped wire, and a flux-cored wire having a final wire diameter of φ1.2 mm was made as a prototype. In addition, a part of the pipe was a seam-welded pipe and was drawn to produce a flux-cored wire with a wire diameter of φ1.2 mm. [Table 1] and [Table 2] show the component composition of the prototyped flux-cored wire.
鋼製外皮となる鋼帯には、Ｃ：０．００２％、Ｓｉ：０．０２％、Ｍｎ：０．１％、Ｐ：０．００２％、Ｓ：０．００２％、Ａｌ：０．００５％、残部は鉄及び不可避的不純物からなる成分の軟質鋼板を用いた。ここで、％はすべて、外皮のみの質量を１００％としたときの質量％を意味する。なお、表１、表２に記載する成分％は、ワイヤ（外皮とフラックスもすべて含めた）全質量に対する成分質量％を意味している。したがって、例えば、表２のＮｉは、外皮ではなく、もっぱら、Ｎｉ粉として含有されている。 The steel strip that is the steel outer shell has C: 0.002%, Si: 0.02%, Mn: 0.1%, P: 0.002%, S: 0.002%, Al: 0.005 %, And the balance was a soft steel plate composed of iron and inevitable impurities. Here, all% means mass% when the mass of only the outer skin is 100%. In addition, the component% described in Table 1 and Table 2 means the component mass% with respect to the total mass of the wire (including the outer skin and the flux). Therefore, for example, Ni in Table 2 is contained exclusively as Ni powder, not in the outer skin.
このフラックス入りワイヤを用い、板厚が１９ｍｍの鋼板１を、図２に示すように、ルートギャップ１２ｍｍ、開先角度４５°で突き合わせ、裏当金２を用いて、溶接電流280A、電圧27V、溶接速度25cm/min、シールドガスAr−20%CO2 (25 l/min)、予熱100℃、パス間温度100~150℃の溶接条件で溶接を実施した。なお、鋼板１及び裏当金２にはＳＭ４９０Ａを使用したが、鋼板１の開先面及び裏当金２の表面には、試験を行うフラックス入りワイヤを用いて２層以上、かつ３ｍｍ以上のバタリングを実施した。
Using this flux-cored wire, a
得られた溶接金属３から、図２に示すように、ＪＩＳ Ｚ３１１１（2005年）に準拠したＡ１号引張り試験片（丸棒）５と４号シャルピー試験片（２ｍｍＶノッチ）４を採取し、それぞれの機械特性試験を行って、溶接金属の引張強度とシャルピー吸収エネルギーを測定した。
機械特性の評価は、引張強度では室温で８００ＭＰａ以上のものを、破断伸びでは12%以上のものを、靭性では、０℃でのシャルピー衝撃試験で、吸収エネルギーが６０Ｊ以上のものを合格とした。
From the obtained
The mechanical properties were evaluated as follows: a tensile strength of 800 MPa or higher at room temperature, a breaking elongation of 12% or higher, and a toughness of a Charpy impact test at 0 ° C. with an absorbed energy of 60 J or higher. .
また、疲労試験は、試作したフラックスワイヤを用いて図３に示す十字溶接継手試験体を作成して行った。疲労試験は、応力比０．１、応力範囲１００MPa、周波数：１０Ｈｚの条件にて実施し、繰返し寿命回数Ｎを測定して評価し、Ｎが６×１０６以上で破断しない場合を合格とした。また、作業性は、アーク安定性、スラグ剥離性およびビード形状から判断した。
得られた機械特性の測定結果と評価結果を［表３］に示す。
Further, the fatigue test was performed by creating a cross welded joint test body shown in FIG. 3 using a prototyped flux wire. Fatigue test, stress ratio 0.1,
The measurement results and evaluation results of the obtained mechanical properties are shown in [Table 3].
［表３］の試験結果に示されるように、本発明例であるワイヤ番号１〜１３は、強度、靭性、疲労特性のすべてが優れ、いずれも総合判定で合格であった。
一方、比較例であるワイヤ番号１４〜３２は、フラックス組成、合金成分について本発明で規定する要件を満たしていないため、強度、靭性、疲労特性を満足できなかったり、溶接作業性不良などにより特性の評価ができなかったりして、いずれも総合判定で不合格となった。
As shown in the test results of [Table 3], the
On the other hand, the wire numbers 14 to 32 which are comparative examples do not satisfy the requirements defined in the present invention for the flux composition and alloy components, and thus the strength, toughness and fatigue characteristics cannot be satisfied, and the welding workability is poor. As a result, the overall evaluation failed.
ワイヤ番号１４、１５は、ワイヤに含まれる弗化物が本発明範囲よりも少ないため、靭性が低値となり不合格となった。
ワイヤ番号１６、１７は、ワイヤに含まれる弗化物が本発明範囲を超えて多かったため、作業性不良のため評価できず不合格となった。
ワイヤ番号１８、１９は、金属弗化物／金属酸化物の比が本発明範囲よりも小さいため、伸び及び靭性が低値となり不合格となった。
ワイヤ番号２０、２１は、ワイヤに含まれる金属酸化物、またはＦｅ粉が本発明範囲を超えて多かったため、溶接金属の酸素量が増加したことで靭性が低下し、不合格となった。
Since the wire numbers 14 and 15 contained less fluoride than the range of the present invention, the toughness was low and the wire numbers 14 and 15 were rejected.
As for the wire numbers 16 and 17, the fluoride contained in the wire was too much beyond the scope of the present invention, so that it was not possible to evaluate due to poor workability and it was rejected.
Wire Nos. 18 and 19 failed because the ratio of metal fluoride / metal oxide was smaller than the range of the present invention, and the elongation and toughness were low.
Since the wire numbers 20 and 21 contained a large amount of metal oxide or Fe powder contained in the wire beyond the scope of the present invention, the toughness decreased due to an increase in the oxygen content of the weld metal, and the wire was rejected.
ワイヤ番号２４は、Ｃが本発明範囲よりも多いため靭性が低値となり不合格となった。
ワイヤ番号２５は、Ｓｉが本発明範囲より少ないために、ワイヤ番号２６は、Ｓｉが本発明範囲よりも多いために、いずれも靭性が低下し、不合格となった。
ワイヤ番号２７は、Ｍｎが本発明範囲よりも多いために、靭性が低下し、不合格となった。
ワイヤ番号２８は、Ｐが本発明範囲よりも多いために、ワイヤ番号２９は、Ｓが本発明範囲よりも多いために、いずれも靭性が低下し、不合格となった。
ワイヤ番号３０は、Ｎｉが本発明範囲よりも少ないため、疲労特性が低値となり不合格となった。
As for the wire number 24, since C was larger than the range of the present invention, the toughness was low and it was rejected.
Since the wire number 25 had less Si than the range of the present invention, the wire number 26 had more Si than the range of the present invention.
Since wire number 27 had more Mn than the range of the present invention, toughness fell and it failed.
Since the wire number 28 had more P than the range of the present invention and the wire number 29 had more S than the range of the present invention, the toughness was lowered and all failed.
Since wire number 30 had less Ni than the range of this invention, the fatigue characteristic became a low value and it failed.
１ 鋼板
２ 裏当金
３ 溶接ビード
４ ２ｍｍＶノッチシャルピー衝撃試験片
５ 丸棒引張り試験片
DESCRIPTION OF
Claims (6)
ＣａＦ２を含む金属弗化物を２．０超〜８．０％、金属酸化物を０．０１〜１．２％含有し、かつ、金属弗化物と金属酸化物の含有量の比（金属弗化物量／金属酸化物量）が２．０以上となるように含有し、
さらに、フラックスに添加するＦｅ粉の含有を５．０％以下とし、
合金成分として、
Ｃ：０．０８％以下、
Ｓｉ：０．０５〜１．５％、
Ｍｎ：３．５％以下、
Ｓ：０．０１％以下、
Ｐ：０．０２％以下、
Ｎｉ：５．０〜１５．０％、
を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする溶接金属の靭性に優れた高Ｎｉフラックス入りワイヤ。 A high-Ni flux-cored wire for gas shielded arc welding in which a flux is filled inside the steel outer sheath, and in the wire, in mass% with respect to the total mass of the wire,
More than 2.0 to 8.0% of metal fluoride containing CaF 2 and 0.01 to 1.2% of metal oxide, and the ratio of metal fluoride to metal oxide content (metal fluoride) Compound amount / metal oxide amount) is 2.0 or more,
Furthermore, the content of Fe powder added to the flux is 5.0% or less,
As an alloy component,
C: 0.08% or less,
Si: 0.05 to 1.5%,
Mn: 3.5% or less,
S: 0.01% or less,
P: 0.02% or less,
Ni: 5.0 to 15.0%,
A high Ni flux cored wire excellent in toughness of a weld metal, characterized in that the balance is made of Fe and inevitable impurities.
Ｃｕ：０．１〜０．８％、
Ｃｒ：０．１〜５．０％、
Ｍｏ：０．１〜２．０％、
のうちの１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１に記載の高Ｎｉフラックス入りワイヤ。 The flux-cored wire is further mass% with respect to the total mass of the wire,
Cu: 0.1 to 0.8%,
Cr: 0.1 to 5.0%,
Mo: 0.1 to 2.0%,
The high Ni flux-cored wire according to claim 1, wherein one or more of them are contained.
Ａｌ：０．００１〜０．４％、
Ｔｉ：０．００５〜０．３０％、
Ｎｂ：０．０１〜０．０５％、
Ｂ：０．０００３〜０．０１０％
のうちの１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の高Ｎｉフラックス入りワイヤ。 The flux-cored wire is further mass% with respect to the total mass of the wire,
Al: 0.001 to 0.4%,
Ti: 0.005 to 0.30%,
Nb: 0.01-0.05%
B: 0.0003 to 0.010%
The high Ni flux-cored wire according to claim 1, wherein one or more of them are contained.
Ｍｇ：０．１〜０．８％、
Ｃａ：０．１〜０．５％、
ＲＥＭ：０．００２〜０．０１％
のうちの１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の高Ｎｉフラックス入りワイヤ。 The flux-cored wire is further mass% with respect to the total mass of the wire,
Mg: 0.1 to 0.8%
Ca: 0.1 to 0.5%,
REM: 0.002-0.01%
The high Ni flux-cored wire according to any one of claims 1 to 3, wherein the wire contains one or more of them.
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