JP2018047507A - 衝撃靱性に優れた超高強度ガスメタルアーク溶接継手を製造するためのソリッドワイヤ - Google Patents

衝撃靱性に優れた超高強度ガスメタルアーク溶接継手を製造するためのソリッドワイヤ Download PDF

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Abstract

【課題】本発明の一側面は、高強度鋼材をＧＭＡＷ溶接するにあたり、衝撃靱性に優れた溶接継手を得ることができるＧＭＡＷ用ソリッドワイヤを提供することにある。【解決手段】本発明は、ソリッドワイヤの全体重量を基準に、（Ｃ）：０．０３〜０．１％、（Ｓｉ）：０．１〜０．５％、（Ｍｎ）：２．０〜３．０％、（Ｎｉ）：２．０〜３．５％、（Ｃｒ）：０．１〜０．６％、（Ｍｏ）：０．３〜１．０％、（Ｔｉ）：０．０１〜０．０５％、（Ｃｕ）：０．１〜０．６％、（Ｂ）：０．０００５〜０．００３％、（Ａｌ）：０．００１〜０．０１％、（Ｎ）：０．００５％以下、（Ｏ）：０．００３％以下、（Ｐ）：０．０３％以下、（Ｓ）：０．０３％以下、並びに、残部が鉄（Ｆｅ）及びその他の不可避な不純物からなり、前記Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎの含量、及び、前記Ｍｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉの含量は各々、５≦（５Ｃ＋Ｓｉ＋２Ｍｎ）≦７、１２≦（Ｍｏ＋２Ｃｒ＋５Ｃｕ＋４Ｎｉ）≦１５を満たすことを特徴とする。【選択図】 なし

Description

本発明は、重装備、建設機械、海洋構造物、建築、橋梁、ラインパイプ等に用いられる高
強度鋼材に対してガスメタルアーク溶接（Ｇａｓ−Ｍｅｔａｌ Ａｒｃ Ｗｅｌｄｉｎｇ
、以下、ＧＭＡＷという）を施すことにより得られるガスメタルアーク溶接継手（Ｇａｓ
−Ｍｅｔａｌ Ａｒｃ Ｗｅｌｄｅｄ Ｊｏｉｎｔ、以下、ＧＭＡＷ溶接継手という）を製造するためのガスメタルアーク溶接用ソリッドワイヤ（以下、ＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤ）に関するものである。
最近、船舶、橋梁、ラインパイプ及び海洋構造物等は付加価値を確保するために大型化が
行われている。また、超高層ビルの建設及び社会間接資本の建設が活発に行われている。
このための重装備及び建設機械のニーズが大きく増加している実情である。
このような構造物等は一回の事故で致命的な環境、人命、財産上の損失をもたらすので、
これに適用される鋼材には、超高強度、極厚物化、及び衝撃靱性が高い素材が用いられて
いるだけでなく、このような鋼材は完全且つ効率的な溶接を必要とする。特に大型溶接構
造物の安定性又は安全性を確保するためには、溶接部の衝撃靱性が何よりも重要な因子で
ある。
実際問題としては、溶接部の衝撃靱性の確保と並んで溶接生産性の向上が優先されなけれ
ばならない。よって、自動化及びロボット溶接が可能なＧＭＡＷが広く利用されている。
ＧＭＡＷの場合は、概ね２０ｋＪ／ｃｍ程度に該当する入熱量が通常用いられている。
上述のような溶接継手を形成する溶接プロセス時には、溶接ワイヤは、溶融され、ベース
鋼材からの材質と希釈されて溶融プールを形成した後、溶融プールが凝固するに連れて粗
大な（ｃｏａｒｓｅ）柱状の微細構造（ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、以下、微細組織
という）を有する溶接継手が形成される。
このような溶接継手の微細組織は、溶接材料及び溶接施工時の入熱量によって変化する。
上述のように形成した溶接継手には、粗大なオーステナイト粒界に沿って、粗大な粒界フ
ェライト、ウィドマンステッテンフェライト（Ｗｉｄｍａｎｓｔａｅｔｔｅｎ ｆｅｒｒ
ｉｔｅ）、マルテンサイト、及び島状マルテンサイト（Ｍ−Ａ、Ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ−
Ａｕｓｔｅｎｉｔｅ ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔ）等の相が形成されるので、溶接継手は衝
撃靱性が最も劣化する部位である。
従って、溶接構造物の安定性を確保するためには、溶接後に形成される溶接継手の微細組
織を制御して溶接継手の衝撃靱性を確保する必要がある。
そのために、特許文献１では溶接材料の成分を規定することにより溶接構造物の安定性を
確保しようとしたが、これは溶接継手の微細組織、粒径等を直接制御するものではないの
で、このような溶接材料からは溶接継手の靱性を十分に得ることが困難である。
日本特許公開２０１１−１７００８５号公報
本発明の一側面は、高強度鋼材をＧＭＡＷ溶接するにあたり、衝撃靱性に優れた溶接継手を得ることができるＧＭＡＷ用ソリッドワイヤを提供することにある。
本発明の一側面は、ソリッドワイヤの全体重量を基準に、炭素（Ｃ）：０．０３〜０
．１％、シリコン（Ｓｉ）：０．１〜０．５％、マンガン（Ｍｎ）：２．０〜３．０％、
ニッケル（Ｎｉ）：２．０〜３．５％、クロム（Ｃｒ）：０．１〜０．６％、モリブデン
（Ｍｏ）：０．３〜１．０％、チタン（Ｔｉ）：０．０１〜０．０５％、銅（Ｃｕ）：０
．１〜０．６％、ボロン（Ｂ）：０．０００５〜０．００３％、アルミニウム（Ａｌ）：
０．００１〜０．０１％、窒素（Ｎ）：０．００５％以下、酸素（Ｏ）：０．００３％以
下、リン（Ｐ）：０．０３％以下、硫黄（Ｓ）：０．０３％以下、並びに、残部をなす鉄
（Ｆｅ）及びその他の不可避な不純物を含み、前記Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎの含量（各々、同一文
字Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎで表わす。以下同様）、及び、前記Ｍｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉの含量は各
々、５≦（５Ｃ＋Ｓｉ＋２Ｍｎ）≦７、１２≦（Ｍｏ＋２Ｃｒ＋５Ｃｕ＋４Ｎｉ）≦１５
を満たすＧＭＡＷ用ソリッドワイヤを提供する。
本発明によると、超高強度物性を有するとともに、低温衝撃靱性に優れるガスメタルアー
ク溶接継手を製造できるガスメタルアーク溶接用ソリッドワイヤを提供できる。
また、本発明者らは、研究及び実験を通じてＧＭＡＷ溶接時に使用できるソリッドワイヤ
として、低温でも衝撃靱性に優れ、高強度の溶接継手の確保が可能な溶接ワイヤを提供で
きる合金元素の範囲を設定できる点に着目して本発明を完成させた。
以下、本発明の溶接継手を製造できるＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤについて詳細に説明する。
本発明者らは、既存の針状フェライト相のみでは溶接継手の強度を十分に確保できないことを確認した。また、母材強度向上に効果的な元素を添加するとともに、靱性の向上に効果的な微細組織が、針状フェライト、下部ベイナイト（ｌｏｗｅｒ＿ｂａｉｎｉｔｅ）、
及びマルテンサイト組織を適正比率で含むように調整するならば、引張強さ９００ＭＰａ
級以上の高強度溶接継手の衝撃靱性は、高強度及び高靱性の溶接継手を同時に賦与するレ
ベルに向上できる、という事実を発見した。
特に、ＧＭＡＷ溶接時に用いられるソリッドワイヤの成分を以下のように調整する場合、
目的を達成できることを確認して本発明を完成させた。
［１］ＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤにＭｏ、Ｃｒ、Ｍｎ元素を適正含量で組み合わせて
添加すると、溶接後の溶接継手の引張強さを向上できる。
［２］上記ワイヤに適正含量でＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉを添加すると、ＧＭＡＷ用ソリッドワイ
ヤを用いた溶接継手内に針状フェライト及び下部ベイナイト組織が形成され、溶接継手の
靱性を向上できる。
以下、上記［１］及び［２］について具体的に説明する。
［１］Ｍｏ、Ｃｒ、Ｍｎ元素を最適量添加
本発明者らは、ＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤにＭｏ、Ｃｒ、Ｍｎ元素を適量添加すると
、ＧＭＡＷ溶接継手の強度を向上できるだけでなく、硬化性を向上した高靱性溶接継手を
確保できるという事実を見出した。
しかし、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｍｎ元素は、多量添加するほど強度が急激に増加し、特に、、溶接
継手内の低温割れを誘発するので、過度な添加は好ましくない。従って、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍ
ｎの添加量をなるべく最少範囲に抑制して、ＧＭＡＷ溶接継手の微細組織を上述のように
制御するならば、引張強さを効果的に改善できる。
［２］Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ元素を最適量添加
本発明者らは、ＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤにＣｕ及びＮｉを組み合わせて添加させ、
適当量のＴｉを添加すると、ＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤを利用して形成された溶接継
手には、針状フェライトへの変態を促進するＴｉ複合酸化物が存在するという事実を見出
した。このようにして、高強度溶接継手の衝撃靱性を効果的に改善できる。
以下、本発明についてより詳細に説明する。
本発明の一側面によるＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤは、ソリッドワイヤの全体重量を基
準として、炭素（Ｃ）：０．０３〜０．１％、シリコン（Ｓｉ）：０．１〜０．５％、マ
ンガン（Ｍｎ）：２．０〜３．０％、ニッケル（Ｎｉ）：２．０〜３．５％、クロム（Ｃ
ｒ）：０．１〜０．６％、モリブデン（Ｍｏ）：０．３〜１．０％、チタン（Ｔｉ）：０
．０１〜０．０５％、銅（Ｃｕ）：０．１〜０．６％、ボロン（Ｂ）：０．０００５〜０
．００３％、アルミニウム（Ａｌ）：０．００１〜０．０１％、窒素（Ｎ）：０．００５
％以下、酸素（Ｏ）：０．００３％以下、リン（Ｐ）：０．０３％以下、硫黄（Ｓ）：０
．０３％以下、並びに、残部をなす鉄（Ｆｅ）及び不可避な不純物を含む。
以下、本発明のＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤの成分の含量を上述のように限定した理由
について詳細に説明する。
Ｃ：０．０３〜０．１％
炭素（Ｃ）は、溶接ワイヤの強度を確保するための必須の元素で、このような効果を十分
に得るためにはＣを０．０３％以上含む必要がある。しかし、その含量が多すぎて０．１
％を超過すると、熱処理時に脱炭（ｄｅｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ）が行われるという
問題があるので好ましくない。
Ｓｉ：０．１〜０．５％
シリコン（Ｓｉ）は、脱酸素効果のために添加する元素で、その含量が０．１％未満であ
れば溶接ワイヤの脱酸素効果が不十分であり、溶融金属の流動性が低下するという問題が
ある。これに対し、０．５％を超過すると、ワイヤを制作するための伸線時に悪影響を及
ぼし、溶接金属内の島状マルテンサイト（Ｍ−Ａ ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔ）への変態を
促進して低温衝撃靱性を低下し、低温溶接割れ感受性に悪影響を及ぼすので好ましくない
。
Ｍｎ：２．０〜３．０％
マンガン（Ｍｎ）は、溶接ワイヤの強度を向上するのに必須の元素である。これを十分に
得るためには２．０％以上含有されることが好ましい。しかし、その含量が３．０％を超
過すると、溶接ワイヤの伸線時に悪影響を及ぼすので好ましくない。
Ｎｉ：２．０〜３．５％
ニッケル（Ｎｉ）は、固溶体強化によって母材の強度及び靱性を向上するので、本発明で
必須の元素である。このような効果を得るためにはＮｉが２．０％以上含有されることが
好ましい。しかし、その含量が３．５％を超過すると溶接時の溶接高温割れが発生する可
能性があるので好ましくない。
Ｃｒ：０．１〜０．６％
クロム（Ｃｒ）は、強度に寄与する元素としてよく知られている。その含量が０．１％未
満であれば上記強度の向上効果を期待することが難しい。但し、その含量が０．６％を超
過すると溶接継手の物性に悪影響を及ぼすので好ましくない。
Ｍｏ：０．３〜１．０％
モリブデン（Ｍｏ）は、溶接継手の強度向上に寄与する元素で、これを得るために０．３
％以上添加することが好ましい。但し、その含量が１．０％を超過すると溶接継手の靱性
に悪影響を及ぼすので好ましくない。
Ｔｉ：０．０１〜０．０５％
チタン（Ｔｉ）は、ＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤに添加されると、溶接継手内において
酸素（Ｏ）と結合して微細なＴｉ複合酸化物を形成するので、本発明で必須の元素である
。このような微細なＴｉ複合酸化物の分散（均一分布）効果を得るために、ＧＭＡＷ溶接
用ソリッドワイヤ内のＴｉ含量が０．０１％以上であることが好ましい。しかし、その含
量が０．０５％を超過すると、逆に粗大なＴｉ複合酸化物が形成されて溶接継手の物性に
悪影響を及ぼすので好ましくない。
Ｃｕ：０．１〜０．６％
銅（Ｃｕ）は、強度を向上するのに効果的な元素で、その含量が０．１％未満であれば強
度の向上効果が僅かであるので好ましくない。但し、その含量が０．６％を超過すると、
高強度溶接継手の割れを惹起し、衝撃靱性に悪影響を及ぼすので好ましくない。
Ｂ：０．０００５〜０．００３％
ボロン（Ｂ）は、焼入性の向上に有利な元素で、粒界に偏析して粒界フェライトの変態を
抑制し、Ｔｉ複合酸化物にＢＮの形態で析出して粒内で針状フェライトの変態を促進する
。このような効果を得るためには、０．０００５％以上添加することが好ましい。しかし
、その含量が０．００３％を超過すると、その効果が飽和し、溶接硬化性が大きく増加し
てマルテンサイト変態を促進することにより溶接低温割れを発生させ、靱性を低下すると
いう問題があるので好ましくない。
Ａｌ：０．００１〜０．０１％
アルミニウム（Ａｌ）は、脱酸素剤としてＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤ内の酸素量を減
少するので本発明で必須の元素である。また、固溶窒素と結合して微細なＡｌＮ析出物を
形成する。このような効果を得るためにはＡｌを０．００１％以上添加することが好まし
い。しかし、その含量が０．０１％を超過すると粗大なＡｌ２Ｏ３を形成して物性に不利
な影響を及ぼすので好ましくない。
Ｎ：０．００５％以下
窒素（Ｎ）は、ＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤに不可避に含有される元素で、その上限を
０．００５％に管理することが好ましい。もし、Ｎの含量が０．００５％を超過すると粗
大な窒化物が析出してＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤの伸線性又はその他の物性に不利な
影響を及ぼすため好ましくない。
Ｏ：０．００３％以下
酸素（Ｏ）は、ＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤに不純物として含有される元素である。も
し、その含量が０．００３％を超過すると、他の元素と反応して粗大な酸化物を形成して
、ＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤの伸線性又はその他の物性に不利な影響を及ぼすので好
ましくない。
Ｐ：０．０３％以下
リン（Ｐ）は、溶接ワイヤに不純物として含有される元素で、溶接ワイヤの熱処理時に割
れ等に影響を及ぼすのでその含量を０．０３％以下に管理することが好ましい。
Ｓ：０．０３％以下
硫黄（Ｓ）は、溶接ワイヤに不純物として含有される元素で、粗大なＭｎＳを形成して高
温割れを誘発するのでその含量を０．０３％以下に管理することが好ましい。
上述の成分組成を満たす本発明のＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤは、上記添加される元素
のうちＣ、Ｓｉ、及びＭｎの含量（各々、同一文字Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎで表わす。以下同様）
からなる複合構成含量（５Ｃ＋Ｓｉ＋２Ｍｎ）が、
５≦（５Ｃ＋Ｓｉ＋２Ｍｎ）≦７
を満たすことが好ましい。
本発明において、複合構成含量（５Ｃ＋Ｓｉ＋２Ｍｎ）が５未満であると、溶接時の溶融
金属が酸素と反応して酸化することから溶接継手に残存する合金成分の量が低くなるので
好ましくない。７を超過すると、溶接硬化性が増加して溶接後の溶接継手の低温割れが発
生し、衝撃靱性に悪影響を及ぼすので好ましくない。
また、本発明のＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤは、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、及びＮｉからなる
複合構成含量（Ｍｏ＋２Ｃｒ＋５Ｃｕ＋４Ｎｉ）が、
１２≦（Ｍｏ＋２Ｃｒ＋５Ｃｕ＋４Ｎｉ）≦１５
を満たすことが好ましい。
本発明において、でＭｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、及びＮｉからなる複合構成含量（Ｍｏ＋２Ｃｒ＋
５Ｃｕ＋４Ｎｉ）が１２未満であると、溶接後の溶接継手の衝撃靱性に悪影響を及ぼすの
で好ましくない。１５を超過すると、溶接硬化性が増加しすぎて低温溶接割れ感受性が増
加するので好ましくない。
上記のように組成されるＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤを用いてＧＭＡＷ溶接時に形成さ
れる溶接継手の機械的性質をさらに向上するために、ＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤは、
以下のようにＮｂ、Ｖ、及びＷで構成される群より選択された１種又は２種以上をさらに
含むことができる。
Ｎｂ：０．００１〜０．１％
ニオビウム（Ｎｂ）は、溶接継手における焼入性を向上するために添加する元素で、特に
Ａｒ３変態の温度を低下して冷却速度が低い範囲でもベイナイト相の生成範囲を広げると
いう効果があるので、ベイナイト組織を得るのに有利である。これとともに強度の向上効
果を期待するためには、Ｎｂを０．００１％以上添加することが好ましい。しかし、その
含量が０．１％を超過すると、溶接時の溶接継手で島状マルテンサイトの形成を促進して
溶接継手の靱性に悪影響を及ぼすので好ましくない。
Ｖ：０．００１〜０．１％
バナジウム（Ｖ）は、溶接継手においてＶＮ析出物を形成してフェライトの変態を促進す
る元素である。このような効果を得るためには０．００１％以上添加される必要がある。
しかし、その含量が０．１％を超過すると、溶接継手にカーバイド（ｃａｒｂｉｄｅ）の
ような硬化相が形成されて溶接継手の靱性に悪影響を及ぼすので好ましくない。
Ｗ：０．０１〜０．５％
タングステン（Ｗ）は、溶接継手において高温強度を向上させ、析出強化に効果的な元素
である。このようなＷの含量が０．０１％未満であれば、強度の向上効果が僅かである。
これに対し、その含量が０．５％を超過すると溶接継手の靱性に悪影響を及ぼすので好ま
しくない。
また、本発明のＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤは、先行する（ｐｒｉｏｒ）オーステナイ
ト粒の成長を抑制するためにＣａ及びＲＥＭのうち１種又は２種をさらに含むことができ
る。
Ｃａ：０．０００５〜０．００５％、及び／又は、ＲＥＭ：０．００５〜０．０５％
カルシウム（Ｃａ）及び希土類元素（ＲＥＭ）は、本発明で選択的に添加される元素で、
溶接時のアークを安定させ、溶接継手内に酸化物を形成する。また、冷却過程でオーステ
ナイト粒の成長を抑制し、粒内フェライトへの変態を促進して溶接継手の靱性を向上する
。
上述の効果を得るために、Ｃａは０．０００５％以上、ＲＥＭは０．００５％以上含むこ
とが好ましい。しかし、その含量が各々０．００５％、０．０５％を超過すると、溶接ス
パッタ（ｓｐａｔｔｅｒ）が非常に多く発生して溶接作業性に悪影響を及ぼすので好まし
くない。このとき、ＲＥＭとしてはセリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、イットリウム
（Ｙ）、及びハフニウム（Ｈｆ）等の１種又は２種以上を用いてもよく、何れの場合も上
記効果を得ることができる。
本発明が提案するＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤは、上述の合金組成の他に、残部をなす
鉄（Ｆｅ）及びその他の製造工程上不可避に含有される不純物を含んで形成される。
また、本発明のＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤは、例えば、９００℃以上の加熱炉で加熱
してから伸線して、最終の直径が約１．２ｍｍであるワイヤとして製造される。
［実施例１］
真空溶解、熱処理及び伸線を通じて下記表１に示す成分組成を有するＧＭＡＷ溶接用ソリ
ッドワイヤを製造した。このとき表１から導出される、上記ＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイ
ヤの合金元素の複合構成含量を下記表２に示した。
上記製造された各々のソリッドワイヤを用いて約２５ｋＪ／ｃｍの溶接入熱量を適用して
ＧＭＡＷ溶接を行い、溶接時の保護ガスとして１００％のＣＯ２を使用した。このとき、
溶接素材として引張強さ８００ＭＰａ級の高強度構造用鋼材を用いて、上記ＧＭＡＷ溶接
後の溶接継手の成分組成を下記表３に示した。
上記ＧＭＡＷ溶接後に形成された溶接継手の機械的物性を測定し、その結果を下記表７に
示した。このとき、上記機械的物性を測定するための試験片は各溶接継手の中央部から採
取して、引張試験片は、韓国産業標準（ＫＩＳ）規格の「ＫＳ Ｂ ０８０１ 第４号」
に準じて製造した。
引張試験は、クロスヘッド速度（ｃｒｏｓｓ ｈｅａｄ ｓｐｅｅｄ）１０ｍｍ／ｍｉｎ
で実行した。
また、衝撃試験片は、韓国産業標準（ＫＩＳ）規格の「ＫＳ Ｂ ０８０９ 第３号」に
準じて加工した後、−２０℃でシャルピー衝撃試験法に則って行った。また、各々形成された溶接継手の微細組織を光学顕微鏡で観察し、組織の種類及び分率についても共に示し
た。
Figure 2018047507
Figure 2018047507
Figure 2018047507
Figure 2018047507
上記表４に示すように、本発明によるＧＭＡＷ溶接用ソリッドワイヤを用いてＧＡＷ溶接を行う場合（発明材１〜５）は何れの場合も、９００ＭＰａ以上の高強度物性
を有するとともに衝撃靱性に優れた溶接継手を確保できた。
これに対し、ソリッドワイヤの成分組成が本発明の提案を満たさないワイヤを用いた場合
（比較材１〜５）は、強度及び衝撃靱性のうち一つ以上の物性が劣位であった。特に、溶
接継手の微細組織のうち針状フェライトの分率が十分に形成できなかったので、全ての場
合で衝撃靱性が劣位であったことが確認できた。

Claims (6)

  1. ソリッドワイヤの全体重量を基準に、炭素（Ｃ）：０．０３乃至０．１％、シリコン（Ｓ
    ｉ）：０．１乃至０．５％、マンガン（Ｍｎ）：２．０乃至３．０％、ニッケル（Ｎｉ）
    ：２．０乃至３．５％、クロム（Ｃｒ）：０．１乃至０．６％、モリブデン（Ｍｏ）：０
    ．３乃至１．０％、チタン（Ｔｉ）：０．０１乃至０．０５％、銅（Ｃｕ）：０．１乃至
    ０．６％、ボロン（Ｂ）：０．０００５乃至０．００３％、アルミニウム（Ａｌ）：０．
    ００１乃至０．０１％、窒素（Ｎ）：０．００５％以下、酸素（Ｏ）：０．００３％以下
    、リン（Ｐ）：０．０３％以下、硫黄（Ｓ）：０．０３％以下、並びに、残部をなす鉄（
    Ｆｅ）及び不可避な不純物を含み、
    前記Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎの含量（各々、同一文字Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎで表わす。以下同様）、及び
    、前記Ｍｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉの含量は各々、
    ５≦（５Ｃ＋Ｓｉ＋２Ｍｎ）≦７、
    １２≦（Ｍｏ＋２Ｃｒ＋５Ｃｕ＋４Ｎｉ）≦１５
    を満たす、ことを特徴とするガスメタルアーク溶接用ソリッドワイヤ。
  2. 前記ワイヤは、重量％で、ニオビウム（Ｎｂ）：０．００１乃至０．１％、バナジウム（
    Ｖ）：０．００１乃至０．１％、及びタングステン（Ｗ）：０．０１乃至０．５％で構成
    される群より選択された１種又は２種以上をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記
    載のガスメタルアーク溶接用ソリッドワイヤ。
  3. 前記ワイヤは、重量％で、カルシウム（Ｃａ）：０．０００５乃至０．００５％、及び希
    土類元素（ＲＥＭ）：０．００５乃至０．０５％のうち１種又は２種をさらに含む、こと
    を特徴とする請求項１に記載のガスメタルアーク溶接用ソリッドワイヤ。
  4. 前記ワイヤを用いた溶接時の保護ガスは１００％のＣＯ２又はＡｒ−ＣＯ２混合ガスを用
    いる、ことを特徴とする請求項１に記載のガスメタルアーク溶接用ソリッドワイヤ。
  5. 前記ワイヤを用いて形成された溶接継手の微細組織は、面積分率で、２０乃至３０％の針
    状フェライト及び７０乃至８０％の下部ベイナイトを含む、ことを特徴とする請求項１に
    記載のガスメタルアーク溶接用ソリッドワイヤ。
  6. 前記ワイヤを用いて形成された溶接継手の引張強さは９００Ｍｐａ以上であり、−２０℃
    における衝撃靱性が７０Ｊ以上である、ことを特徴とする請求項１に記載のガスメタルア
    ーク溶接用ソリッドワイヤ。
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