JP2019042782A - Gas shield arc-welding flux-cored wire and manufacturing method of welding joint - Google Patents

Gas shield arc-welding flux-cored wire and manufacturing method of welding joint Download PDF

Info

Publication number
JP2019042782A
JP2019042782A JP2017170412A JP2017170412A JP2019042782A JP 2019042782 A JP2019042782 A JP 2019042782A JP 2017170412 A JP2017170412 A JP 2017170412A JP 2017170412 A JP2017170412 A JP 2017170412A JP 2019042782 A JP2019042782 A JP 2019042782A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flux
cored wire
oxide
content
welding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017170412A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6958139B2 (en
Inventor
孟 松尾
Takeshi Matsuo
孟 松尾
耕太郎 渡邊
Kotaro Watanabe
耕太郎 渡邊
富士本 博紀
Hironori Fujimoto
博紀 富士本
裕治 橋場
Yuji Hashiba
裕治 橋場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=65815122&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2019042782(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp filed Critical Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Priority to JP2017170412A priority Critical patent/JP6958139B2/en
Publication of JP2019042782A publication Critical patent/JP2019042782A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6958139B2 publication Critical patent/JP6958139B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

To provide a gas shield arc-welding flux-cored wire which can give high mechanical characteristics and corrosion resistance to a weld part, is excellent in low temperature cracking resistance, has high welding operability and permits all posture welding, and to provide a manufacturing method of welding joint.SOLUTION: A gas-shield arc welding flux-cored wire includes a steel shell and flux. Therein, the flux contains 0.10 to 3.00% of total fluorides, 4.00 to 7.50% of Ti oxide, 0.05 to 2.00% of total oxides and 0 to 0.60% of total carbonates, the content of CaFis 0 to 2.00%, the content of Ca oxide is 0% or more and less than 0.20%, an alloy component is within a predetermined range, Ceq is 0.20 to 1.00% and [Cr]+[Mo]+[Cu]+[W]+[Sn]+[Sb] is 0.05 to 5.00%.SELECTED DRAWING: Figure 1

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、及び溶接継手の製造方法に関する。   The present invention relates to a flux-cored wire for gas shielded arc welding and a method for manufacturing a welded joint.

近年、構造物材料の安全性に対する要求がますます厳しくなっている。その要求には、例えば機械的特性(引張強さ、及び靱性)並びに耐食性がある。耐食性が高い材料は、厳しい腐食環境下に晒される構造物に適する。   In recent years, demands for the safety of structural materials have become increasingly severe. The requirements include, for example, mechanical properties (tensile strength and toughness) and corrosion resistance. Materials with high corrosion resistance are suitable for structures that are exposed to severe corrosive environments.

原油を輸送する原油タンカーの油槽や、原油を貯蔵する地上または地下原油タンクなどの、原油を輸送または貯蔵する油槽には、強度や溶接性に優れた溶接構造用鋼が使用されている。その鋼製油槽は、原油中に含まれる水分、塩分や腐食性ガス成分により、腐食環境に晒される。特に、原油タンカー油槽内面では、原油中の揮発成分や、混入海水、油田塩水中の塩分、昼夜の温度変動による結露などによって独特の腐食環境になり、鋼板と溶接部は腐食減肉する。全面腐食や局部腐食を防止する最も有効な方法は、表面に重塗装を施し、腐食環境から遮断することである。しかし、塗装作業は、その塗布する面積が膨大であること、また、塗膜の劣化により、塗り替えが必要となるため、検査や塗装に膨大な費用が発生する。   Steel tanks for transporting or storing crude oil, such as oil tanks for crude oil tankers that transport crude oil and ground or underground crude oil tanks that store crude oil, use welded structural steels that are excellent in strength and weldability. The steel oil tank is exposed to a corrosive environment due to moisture, salinity and corrosive gas components contained in the crude oil. In particular, on the inner surface of a crude oil tanker tank, a volatile component in crude oil, mixed seawater, salinity in oilfield salt water, and dew condensation caused by temperature fluctuations during the day and night become a unique corrosive environment, and the steel plates and welds are corroded. The most effective way to prevent general corrosion and local corrosion is to coat the surface with heavy coating to protect it from the corrosive environment. However, the painting work requires an enormous amount of area for application, and the paint film needs to be repainted due to the deterioration of the coating film.

さらに、鋼板の強度が高くなると、溶接金属に低温割れが発生するという問題も有する。低温割れとは、溶接後、溶接部の温度が常温付近に低下してから溶接部に発生する割れの総称であり、ビード下割れ及び止端割れ等はこの割れに属する。低温割れは、一般にその形状が鋭い切り欠きになるので、溶接欠陥の中でも特に重大な欠陥の一つである。低温割れの発生は、溶接施工の際に溶接部に予熱を行うことにより抑制可能であるが、予熱工程は溶接施工の費用及び工期を大きく増大させる。   Furthermore, when the strength of the steel plate is increased, there is a problem that cold cracks occur in the weld metal. Cold cracking is a general term for cracks that occur in a welded part after the temperature of the welded part has dropped to around room temperature after welding, and cracks under the bead and toe cracks belong to this crack. Cold cracking is one of the most serious defects among welding defects because its shape is generally a sharp notch. The occurrence of cold cracking can be suppressed by preheating the welded part during welding construction, but the preheating process greatly increases the cost and construction period of the welding construction.

特許文献1〜3には、溶接金属と鋼板中のCu、MoもしくはWの比率を制御することで、溶接部の耐食性を改善する技術が開示されている。その溶接方法は、被覆アーク溶接方法とサブマージアーク溶接が提案されている。しかし、原油タンカー等の溶接においては、ロンジといわれる補強材の水平すみ肉溶接、立向上進すみ肉溶接、立向下進すみ肉溶接、上向すみ肉溶接が行われ、各溶接姿勢におけるビード外観及び立向や上向姿勢における耐メタル垂れ性を含むビード形状、スラグ剥離性に優れたガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤの要望が強い。   Patent Documents 1 to 3 disclose a technique for improving the corrosion resistance of a welded part by controlling the ratio of Cu, Mo, or W in the weld metal and the steel plate. As the welding method, a covering arc welding method and a submerged arc welding have been proposed. However, in the welding of crude oil tankers, etc., horizontal fillet welding of the reinforcing material called Longi, vertical improvement fillet welding, vertical down fillet welding, and upward fillet welding are performed. There is a strong demand for a flux-cored wire for gas shield arc welding that is excellent in appearance, bead shape including metal sag resistance in a vertical or upward posture, and excellent in slag peelability.

特許文献4〜5には、耐食性に優れた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、特許文献4及び特許文献5に提案されているガスシールドアーク溶接では、低温割れ対策に関しては、何ら言及されていない。   Patent Documents 4 to 5 propose a flux-cored wire for gas shielded arc welding excellent in corrosion resistance. However, in the gas shielded arc welding proposed in Patent Literature 4 and Patent Literature 5, no mention is made regarding measures against cold cracking.

以上述べられた理由により、産業界では、機械的特性(引張強さ及び靱性)並びに耐食性に優れた溶接金属を製造可能であり、全姿勢溶接(特に立向上進溶接)が可能であり、且つ予熱作業を行うことなく、又は簡易的な予熱作業のみで低温割れの発生を抑制可能な溶接材料、及び溶接方法(溶接継手の製造方法)が待望されている。   For the reasons described above, it is possible in the industry to produce weld metals with excellent mechanical properties (tensile strength and toughness) and corrosion resistance, and all-position welding (especially vertical improvement welding) is possible, and There is a need for a welding material and a welding method (a method for manufacturing a welded joint) that can suppress the occurrence of low-temperature cracking without performing a preheating operation or only with a simple preheating operation.

特開2005−21981号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-21981 特開2005−23421号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-23421 特開2012−1810号公報JP 2012-1810 A 特開2013−226577号公報JP 2013-226577 A 特開2013−226578号公報JP 2013-226578 A

耐食鋼の効果を十分に発揮するためには、耐食鋼の溶接部においても耐食性を確保する必要がある。一方、溶接材料は、溶接部の耐食性の確保の他にも、溶接部の機械特性(引張強さ、及び靱性)の確保、低温割れの抑制、溶接性の確保、並びに全姿勢溶接性の確保という特性をあわせて具備することが好ましい。しかしながら、これらの特性を具備する溶接材料は従来技術において提供されていなかった。   In order to fully exhibit the effect of the corrosion resistant steel, it is necessary to ensure corrosion resistance even in the welded portion of the corrosion resistant steel. On the other hand, in addition to ensuring the corrosion resistance of the welded part, the welding material ensures the mechanical properties (tensile strength and toughness) of the welded part, suppresses low-temperature cracking, ensures weldability, and ensures all-position weldability. It is preferable that these characteristics are also provided. However, welding materials having these characteristics have not been provided in the prior art.

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑み、溶接部に高い機械的特性(引張強さ及び靱性)を付与しながら、溶接部の耐食性を改善することができ、耐低温割れ性に優れ、溶接作業性が高く、且つ全姿勢溶接が可能なガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤと、溶接継手の製造方法とを提供することを目的とする。   In view of the problems of the background art described above, the present invention can improve the corrosion resistance of the welded portion while imparting high mechanical properties (tensile strength and toughness) to the welded portion, and is excellent in cold crack resistance, An object of the present invention is to provide a flux-cored wire for gas shielded arc welding that has high welding workability and can be welded in all positions, and a method for manufacturing a welded joint.

本発明の要旨は次のとおりである。   The gist of the present invention is as follows.

(1)本発明の一態様に係るガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤは、鋼製外皮と、前記鋼製外皮の内部に充填されたフラックスと、を備え、前記フラックスが、前記フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で合計0.10〜3.00%の、CaF、MgF、LiF、NaF、KZrF、KSiF、及びNaAlFからなる群から選択される1種または2種以上である弗化物と、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対するTiO換算値が4.00〜7.50%のTi酸化物と、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する、FeO、NaO、SiO、ZrO、MgO、Al、MnO及びKOの各々の換算値で合計0.05〜2.00%の、Fe酸化物、Na酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物からなる群から選択される1種または2種以上である酸化物と、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で合計0〜0.60%の、MgCO、NaCO、LiCO、CaCO、KCO、FeCO、及びMnCOからなる群から選択される1種または2種以上である炭酸塩と、を含み、前記CaFの含有量が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0〜2.00%であり、CaO換算でのCa酸化物の含有量が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0%以上0.20%未満であり、前記フラックス入りワイヤの、前記弗化物、前記酸化物、前記Ti酸化物、前記Ca酸化物、および前記炭酸塩を除く化学成分が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で、C:0.003〜0.150%、Si:0.35〜1.00%、Mn:1.00〜5.00%以下、P:0.030%以下、S:0.020%以下、Cu:0〜1.50%、Cr:0〜5.00%、Mo:0〜1.50%、W:0〜1.50%、Sn:0〜1.00%、Sb:0〜1.00%、Al:0.001〜0.500%、Ni:0〜5.00%、Mg:0〜0.90%、Ti:0〜0.10%、B:0〜0.0200%、Nb:0〜0.20%、V:0〜0.20%、Bi:0〜0.030%、Ca:0〜0.50%、及びREM:0〜0.010%を含み、残部がFe及び不純物からなり、式1によって算出されるCeqが0.20〜1.00%であり、さらに式2が満たされる。
Ceq=[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14:式1 0.05≦[Cr]+[Mo]+[Cu]+[W]+[Sn]+[Sb]≦5.00:式2
式1、式2中の角括弧で囲まれた元素記号は、前記フラックス入りワイヤの、前記弗化物、前記酸化物、前記Ti酸化物、前記Ca酸化物、および前記炭酸塩を除く、前記化学成分における各前記元素記号に対応する元素の、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量である。
(2)上記(1)に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では、式3によって算出されるX値が2.00%以下であってもよい。
X=0.7×([NaAlF]+[NaF]+[MgF])+0.8×([KSiF]+[KZrF])+0.9×([LiF])+3.5×([CaF]):式3
式3中の角括弧で囲まれた化学式は、各前記化学式に対応する化合物の、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量である。
(3)上記(1)又は(2)に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では、式4によって算出されるY値が5.0以上27.0以下であってもよい。
Y=([TiO]+1.2×[SiO]+1.4×[Al]+1.5×[ZrO])/(F)1/2:式4
式4中の角括弧で囲まれた化学式は、各前記化学式に対応する化合物の、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する前記各々の換算値での含有量であり、式4中のFは、前記弗化物のF換算値での合計含有量である。
(4)上記(1)〜(3)のいずれか一項に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では、前記フラックスが、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0%以上15.0%未満の鉄粉をさらに含んでもよい。
(5)上記(1)〜(4)のいずれか一項に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では、前記鋼製外皮がシームレス形状を有してもよい。
(6)上記(1)〜(4)のいずれか一項に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では、前記鋼製外皮がスリット状の隙間を有してもよい。
(7)上記(1)〜(6)のいずれか一項に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では、前記フラックス入りワイヤが、さらに、前記フラックス入りワイヤの表面にパーフルオロポリエーテル油を備えてもよい。
(8)本発明の別の態様に係る溶接継手の製造方法は、母材鋼板をガスシールドアーク溶接する工程を備え、溶接継手の片面又は両面における溶接金属の最表層を形成する際の溶接材料が上記(1)〜(7)のいずれか一項に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である。
(1) A flux-cored wire for gas shielded arc welding according to an aspect of the present invention includes a steel outer sheath and a flux filled in the steel outer sheath, wherein the flux is the flux cored wire. 1 selected from the group consisting of CaF 2 , MgF 2 , LiF, NaF, K 2 ZrF 6 , K 2 SiF 6 , and Na 3 AlF 6 in a total mass of 0.10 to 3.00% by mass with respect to the total mass. Fluoride which is a seed or two or more types, Ti oxide having a TiO 2 conversion value of 4.00 to 7.50% with respect to the total mass of the flux-cored wire, and FeO with respect to the total mass of the flux-cored wire , Na 2 O, SiO 2, ZrO 2, MgO, Al 2 O 3, MnO total 0.05 to 2.00% in each of the corresponding value of 2 and K 2 O, Fe oxide, a oxide, Si oxide, Zr oxide, Mg oxide, Al oxide, Mn oxide, and oxide that is one or more selected from the group consisting of K oxide, and the flux wire the total from 0 to 0.60% by mass% relative to the total weight of, is selected from MgCO 3, Na 2 CO 3, LiCO 3, CaCO 3, K 2 CO 3, FeCO 3, and the group consisting of MnCO 3 1 or 2 or more carbonates, and the content of the CaF 2 is 0 to 2.00% by mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire, and Ca oxidation in terms of CaO The content of the product is 0% or more and less than 0.20% by mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire, and the fluoride, the oxide, the Ti oxide, The chemical components excluding the Ca oxide and the carbonate are mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire, C: 0.003 to 0.150%, Si: 0.35 to 1.00%, Mn: 1.00 to 5.00% or less, P: 0.030% or less, S: 0.020% or less, Cu: 0 to 1.50%, Cr: 0 to 5.00%, Mo: 0 to 0 1.50%, W: 0 to 1.50%, Sn: 0 to 1.00%, Sb: 0 to 1.00%, Al: 0.001 to 0.500%, Ni: 0 to 5.00 %, Mg: 0 to 0.90%, Ti: 0 to 0.10%, B: 0 to 0.0200%, Nb: 0 to 0.20%, V: 0 to 0.20%, Bi: 0 -0.030%, Ca: 0 to 0.50%, and REM: 0 to 0.010%, the balance consisting of Fe and impurities, C calculated by Formula 1 q is from 0.20 to 1.00%, further satisfying the expression 2.
Ceq = [C] + [Si] / 24 + [Mn] / 6 + [Ni] / 40 + [Cr] / 5 + [Mo] / 4 + [V] / 14: Formula 1 0.05 ≦ [Cr] + [Mo] + [Cu] + [W] + [Sn] + [Sb] ≦ 5.00: Formula 2
The element symbols enclosed in square brackets in Formula 1 and Formula 2 are the chemicals of the flux-cored wire, excluding the fluoride, the oxide, the Ti oxide, the Ca oxide, and the carbonate. It is content in the mass% with respect to the said total mass of the said flux cored wire of the element corresponding to each said element symbol in a component.
(2) In the flux-cored wire for gas shielded arc welding described in (1) above, the X value calculated by Equation 3 may be 2.00% or less.
X = 0.7 × ([Na 3 AlF 6 ] + [NaF] + [MgF 2 ]) + 0.8 × ([K 2 SiF 6 ] + [K 2 ZrF 6 ]) + 0.9 × ([LiF] ) + 3.5 × ([CaF 2 ]): Formula 3
The chemical formula enclosed in square brackets in Formula 3 is the content of the compound corresponding to each chemical formula in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire.
(3) In the flux-cored wire for gas shielded arc welding described in (1) or (2) above, the Y value calculated by Equation 4 may be 5.0 or more and 27.0 or less.
Y = ([TiO 2 ] + 1.2 × [SiO 2 ] + 1.4 × [Al 2 O 3 ] + 1.5 × [ZrO 2 ]) / (F) 1/2 : Formula 4
The chemical formula enclosed in square brackets in Formula 4 is the content of the compound corresponding to each chemical formula in the respective converted values with respect to the total mass of the flux-cored wire, and F in Formula 4 is This is the total content of the fluoride in terms of F.
(4) In the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of the above (1) to (3), the flux is 0% or more and 15.5% by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire. It may further contain less than 0% iron powder.
(5) In the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of (1) to (4), the steel outer shell may have a seamless shape.
(6) In the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of (1) to (4), the steel outer skin may have a slit-shaped gap.
(7) In the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of (1) to (6), the flux-cored wire further includes perfluoropolyether oil on the surface of the flux-cored wire. You may prepare.
(8) A method for manufacturing a welded joint according to another aspect of the present invention includes a step of gas-shield arc welding of a base steel plate, and a welding material for forming the outermost layer of the weld metal on one side or both sides of the welded joint. Is a flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of (1) to (7) above.

本発明に係るフラックス入りワイヤは、引張強さ、靱性、耐食性及び耐低温割れ性に優れ、良好なビード形状を有する溶接部を得ることができる。さらに、本発明に係るフラックス入りワイヤを用いて溶接をした場合、溶接作業性が高い。本発明に係るフラックス入りワイヤは、あらゆる種類のシールドガスと組み合わせても上述の効果を得ることができる。さらに、本発明に係る溶接継手の製造方法は、全姿勢溶接への適用が可能であり、且つ溶接金属の割れを防止するための予熱作業が不要となるか、または、予熱作業を著しく低減できる。   The flux cored wire according to the present invention is excellent in tensile strength, toughness, corrosion resistance and cold cracking resistance, and can provide a weld having a good bead shape. Furthermore, when welding is performed using the flux-cored wire according to the present invention, welding workability is high. The flux-cored wire according to the present invention can obtain the above-described effects even when combined with any kind of shielding gas. Furthermore, the method for manufacturing a welded joint according to the present invention can be applied to all-position welding, and a preheating operation for preventing cracking of the weld metal is not required, or the preheating operation can be significantly reduced. .

2mmVノッチシャルピー衝撃試験片及び丸棒引張り試験片の採取位置を示す概略図である。It is the schematic which shows the collection position of a 2mmV notch Charpy impact test piece and a round bar tensile test piece. 全面腐食試験に用いた試験装置を説明する図である。It is a figure explaining the test equipment used for the general corrosion test. 孔食試験に用いた試験装置を説明する図である。It is a figure explaining the test apparatus used for the pitting corrosion test.

本発明者らは、溶接部に耐食性を付与するために、Cr、Mo、Cu、W、Sn、及びSbからなる群から選択される一種以上の元素を、合金成分としてフラックス入りワイヤに含有させることが有効である旨を見いだした。ただし、これら元素は溶接金属の靱性を損ないうる元素でもある。本発明者らは、これら元素の含有量を所定範囲内に限定し、さらに強度向上元素をフラックス入りワイヤに含有させることにより、溶接金属の耐食性を損なうことなく溶接金属の引張強さ及び靱性を確保することが可能である旨を見いだした。   In order to impart corrosion resistance to the welded portion, the inventors include one or more elements selected from the group consisting of Cr, Mo, Cu, W, Sn, and Sb as an alloy component in the flux-cored wire. I found out that it was effective. However, these elements are also elements that can impair the toughness of the weld metal. The present inventors limit the content of these elements within a predetermined range, and further include a strength improving element in the flux-cored wire, thereby reducing the tensile strength and toughness of the weld metal without impairing the corrosion resistance of the weld metal. I found that it was possible to secure.

また、本発明者らは、耐低温割れ性を確保するためには、弗化物をフラックス入りワイヤに含有させて溶接金属中の拡散性水素量を低減させることが有効である旨を見いだした。一方、弗化物はスパッタを増大させて溶接作業性を悪化させ、さらにビード形状不良を引き起こす場合がある。本発明者らは、弗化物の種類に一定の制約を加え、さらにその含有量を所定範囲内とすることで、耐低温割れ性及び溶接作業性の両方を確保可能であることを見いだした。さらに本発明者らは、Ti酸化物及びその他の酸化物をフラックス入りワイヤに含有させてスラグ量を増大させることにより、全姿勢溶接性を確保可能であることを見いだした。   In addition, the present inventors have found that it is effective to reduce the amount of diffusible hydrogen in the weld metal by adding fluoride to the flux-cored wire in order to ensure low temperature cracking resistance. On the other hand, fluoride increases spatter and deteriorates welding workability, and may cause a bead shape defect. The inventors of the present invention have found that it is possible to ensure both cold cracking resistance and welding workability by adding certain restrictions to the type of fluoride and further setting its content within a predetermined range. Furthermore, the present inventors have found that all-position weldability can be ensured by increasing the amount of slag by containing Ti oxide and other oxides in the flux-cored wire.

以上の知見に基づいて得られた本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、鋼製外皮と、鋼製外皮の内部に充填されたフラックスとを備える。以下、本実施形態に係るフラックス入りワイヤを構成する要件の限定理由について説明する。   The flux cored wire according to the present embodiment obtained based on the above knowledge includes a steel outer sheath and a flux filled in the steel outer sheath. Hereinafter, the reasons for limiting the requirements for configuring the flux-cored wire according to the present embodiment will be described.

まず、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスに含まれる成分について説明する。
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは、弗化物と、Ti酸化物と、酸化物(Ti酸化物およびCa酸化物を除く)と、を含み、好ましくは、さらに炭酸塩を含む。また、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスには、Ca酸化物及び鉄粉がさらに含まれても良いが、Ca酸化物及び鉄粉は本実施形態に係るフラックス入りワイヤの課題を解決するために不要である。以下に、これら成分について詳細に説明する。なお、以下の説明において「%」は、特に説明がない限り、「フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%」を意味する。
First, components contained in the flux of the flux-cored wire according to the present embodiment will be described.
The flux of the flux-cored wire according to the present embodiment includes fluoride, Ti oxide, and oxide (excluding Ti oxide and Ca oxide), and preferably further includes carbonate. Further, the flux of the flux-cored wire according to the present embodiment may further include Ca oxide and iron powder, but the Ca oxide and the iron powder solve the problem of the flux-cored wire according to the present embodiment. This is unnecessary. Hereinafter, these components will be described in detail. In the following description, “%” means “mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire” unless otherwise specified.

(Ti酸化物のTiO換算値:フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で4.00〜7.50%)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは、TiO換算値で、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で4.0〜7.5%のTi酸化物を含む。なお、Ti酸化物のTiO換算値とは、Tiの酸化物が全てTiOであると仮定した場合の、TiOの含有量を意味する。以下、「Ti酸化物のTiO換算値での含有量」を「Ti酸化物の含有量」と略す場合がある。TiO換算値は、フラックス入りワイヤに含まれる酸化物として存在するTiの質量をEPMA等の分析機器を用いて分析し、この酸化物としてのTiの質量に基づき算出することで求められる。なお、以下で説明するCa酸化物などについても、Ti酸化物に関し上述した事項と同様とする。
(Ti oxide equivalent of TiO 2 : 4.00 to 7.50% by mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire)
The flux of the flux cored wire according to the present embodiment includes 4.0 to 7.5% of Ti oxide in terms of TiO 2 in terms of mass% with respect to the total mass of the flux cored wire. The TiO 2 equivalent value of the Ti oxide means the content of TiO 2 when it is assumed that all of the Ti oxide is TiO 2 . Hereinafter, “content of Ti oxide in terms of TiO 2 ” may be abbreviated as “content of Ti oxide”. The TiO 2 equivalent value is obtained by analyzing the mass of Ti present as an oxide contained in the flux-cored wire using an analytical instrument such as EPMA and calculating based on the mass of Ti as the oxide. In addition, it is the same as that mentioned above regarding Ti oxide also about Ca oxide etc. which are demonstrated below.

Ti酸化物は主にスラグ形成剤として作用する。Ti酸化物の含有量が4.00%未満であるフラックス入りワイヤを用いて立向上進溶接を行う場合、溶融金属を垂れ落ちないように支えるために十分な量のスラグを確保することができないので、立向溶接性が確保できない。従って、Ti酸化物の含有量の下限値を4.00%とする。Ti酸化物の含有量の下限値は、より好適には4.20%である。立向溶接性を向上させるために、Ti酸化物の含有量の下限値を、4.40%、4.60%、4.80%、又は、5.30%としてもよい。   Ti oxide mainly acts as a slag forming agent. When standing up welding is performed using a flux-cored wire with a Ti oxide content of less than 4.00%, a sufficient amount of slag cannot be secured to support the molten metal so that it does not droop down. Therefore, vertical weldability cannot be ensured. Therefore, the lower limit value of the Ti oxide content is 4.00%. The lower limit value of the Ti oxide content is more preferably 4.20%. In order to improve vertical weldability, the lower limit value of the Ti oxide content may be 4.40%, 4.60%, 4.80%, or 5.30%.

一方、7.50%を超えるTi酸化物は、スラグ量を過剰に増大させるので、スラグまきこみの欠陥を増加させる。従って、Ti酸化物の含有量の上限値を7.50%とする。Ti酸化物の含有量の上限値は、より好適には7.00%である。必要に応じて、Ti酸化物の含有量の上限値を、6.70%、6.40%、6.20%、6.00%、5.90%、又は、5.80%としてもよい。   On the other hand, Ti oxide exceeding 7.50% increases the amount of slag excessively, thereby increasing defects in slag entrainment. Therefore, the upper limit of the Ti oxide content is set to 7.50%. The upper limit value of the Ti oxide content is more preferably 7.00%. If necessary, the upper limit of the Ti oxide content may be 6.70%, 6.40%, 6.20%, 6.00%, 5.90%, or 5.80%. .

(弗化物の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での合計含有量:0.10〜3.00%)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で合計0.10〜3.00%の弗化物を含む。フラックス中の弗化物は、溶接金属中の拡散性水素量を減少させて、溶接金属の耐低温割れ性を顕著に向上させる働きを有する。この理由は明らかではないが、弗化物中のFと水素(H)とが溶接中に結合して弗化水素(HF)となり、このHFが溶接金属外に放出されるからであると推測される。しかしながら、フラックス中の弗化物量の合計が0.10%未満である場合、溶接金属中の拡散性水素量が十分に低減されないので、溶接金属の耐低温割れ性が不十分になる。従って、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは、合計0.10%以上の弗化物を含むことが必要とされる。溶接金属の拡散性水素量をさらに低減するために、弗化物の合計量の下限を0.15%、0.20%、又は0.25%としてもよい。
(Total content of fluoride in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire: 0.10 to 3.00%)
The flux of the flux cored wire according to the present embodiment includes a total of 0.10 to 3.00% of fluoride in mass% with respect to the total mass of the flux cored wire. The fluoride in the flux has a function of significantly reducing the low temperature cracking resistance of the weld metal by reducing the amount of diffusible hydrogen in the weld metal. The reason for this is not clear, but it is presumed that F and hydrogen (H) in the fluoride are combined during welding to form hydrogen fluoride (HF), and this HF is released out of the weld metal. The However, when the total amount of fluoride in the flux is less than 0.10%, the amount of diffusible hydrogen in the weld metal is not sufficiently reduced, so that the cold crack resistance of the weld metal becomes insufficient. Therefore, the flux of the flux-cored wire according to this embodiment is required to contain a total of 0.10% or more of fluoride. In order to further reduce the amount of diffusible hydrogen in the weld metal, the lower limit of the total amount of fluoride may be 0.15%, 0.20%, or 0.25%.

一方、弗化物の含有量が過剰である場合、溶接中のスパッタ量が増大する。従って、弗化物の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での合計含有量は3.00%以下とされる。拡散性水素量の低減よりもスパッタ発生量の低減を優先させたい場合には、弗化物の合計量の上限を2.50%、2.00%、1.50%、1.00%、又は、0.50%としても差し支えない。   On the other hand, when the content of fluoride is excessive, the amount of spatter during welding increases. Accordingly, the total content of fluoride in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire is set to 3.00% or less. If priority is given to reducing the amount of spatter generated over reducing the amount of diffusible hydrogen, the upper limit of the total amount of fluoride is 2.50%, 2.00%, 1.50%, 1.00%, or 0.50% is acceptable.

(弗化物の種類:CaF、MgF、LiF、NaF、KZrF、KSiF、及びNaAlFからなる群から選択される1種または2種以上)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤの弗化物は、CaF、MgF、LiF、NaF、KZrF、KSiF、及びNaAlFからなる群から選択される1種または2種以上である。これら弗化物が電離して生じたCa、Mg、Li、Na、K、Zr、Si、およびAlは、酸素と結合して溶接金属中の酸素量を低減させる、脱酸元素として作用する。これら各種の弗化物の含有量の下限値は、弗化物の合計が0.10%以上となる限り、特に限定されない。
(Fluoride type: CaF 2, MgF 2, LiF , NaF, K 2 ZrF 6, K 2 SiF 6, and one or more members selected from the group consisting of Na 3 AlF 6)
The fluoride of the flux-cored wire according to the present embodiment is one or two selected from the group consisting of CaF 2 , MgF 2 , LiF, NaF, K 2 ZrF 6 , K 2 SiF 6 , and Na 3 AlF 6. That's it. Ca, Mg, Li, Na, K, Zr, Si, and Al generated by ionization of these fluorides act as deoxidizing elements that combine with oxygen to reduce the amount of oxygen in the weld metal. The lower limit of the content of these various fluorides is not particularly limited as long as the total of fluorides is 0.10% or more.

上述された弗化物の合計含有量、および後述するCaFの含有量が規定範囲内である限り、弗化物の種類および組成は限定されない。しかし、KZrF及びKSiFはアーク安定剤としても機能するので、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの弗化物は、KZrF及びKSiFを含むことが好ましい。また、アークの安定性の観点からは、複数種類の弗化物をフラックスに含有させ、これにより単一種類の弗化物の含有量を2.0%以下にすることが好ましい。さらに、弗化物は、後述するスパッタ発生指数Xを増大させにくいNaAlF、NaF、及びMgFのいずれかを含むことが好ましい。従って、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での弗化物の合計含有量に対する、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%でのNaAlF、NaF、およびMgFの合計含有量が、50%以上であることがより好ましく、60%以上、80%以上、90%以上又は100%であることが一層好ましい。 The type and composition of the fluoride are not limited as long as the total content of the fluorides described above and the content of CaF 2 described later are within the specified range. However, since K 2 ZrF 6 and K 2 SiF 6 also function as an arc stabilizer, the fluoride of the flux-cored wire according to this embodiment preferably includes K 2 ZrF 6 and K 2 SiF 6 . From the viewpoint of arc stability, it is preferable that a plurality of types of fluorides are contained in the flux, whereby the content of a single type of fluoride is 2.0% or less. Further, the fluoride preferably contains any of Na 3 AlF 6 , NaF, and MgF 2 that hardly increases the sputter generation index X described later. Therefore, the total content of Na 3 AlF 6 , NaF and MgF 2 in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire is 50% with respect to the total content of fluoride in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire. More preferably, it is 60% or more, 80% or more, 90% or more, or 100%.

(スパッタ発生指数X(X値):好ましくは2.00%以下)
弗化物の含有量が大きすぎる場合、溶接の際に生じるスパッタの量が過剰になり、溶接性が劣化する。本発明者らは、弗化物量を可能な限り増加させ、かつスパッタ量を許容範囲内まで減少させる方法について検討を行った。その結果、本発明者らは、NaAlF、NaF、およびMgFは他の種類の弗化物よりもスパッタ量を増大させにくく、CaFは他の種類の弗化物よりもスパッタ量を増大させやすいことを見出した。そして本発明者らはさらなる検討を行った結果、以下の式3によって算出されるスパッタ発生指数X(X値)とスパッタ量との間に良好な相関関係があることを見いだした。
X=0.7×([NaAlF]+[NaF]+[MgF])+0.8×([KSiF]+[KZrF])+0.9×([LiF])+3.5×([CaF]):式3
なお、無添加の弗化物に関しては、ゼロを上式に代入するものとする。上述の式3において、角括弧で囲まれた化学式は、各化学式に対応する弗化物の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での含有量である。
(Spatter generation index X (X value): preferably 2.00% or less)
When the content of fluoride is too large, the amount of spatter generated during welding becomes excessive and weldability deteriorates. The present inventors have studied a method for increasing the amount of fluoride as much as possible and reducing the amount of sputtering to within an allowable range. As a result, the inventors found that Na 3 AlF 6 , NaF, and MgF 2 are less likely to increase the amount of spatter than other types of fluoride, and CaF 2 increases the amount of spatter than other types of fluoride. I found that it was easy to make. As a result of further studies, the present inventors have found that there is a good correlation between the spatter generation index X (X value) calculated by the following formula 3 and the amount of spatter.
X = 0.7 × ([Na 3 AlF 6 ] + [NaF] + [MgF 2 ]) + 0.8 × ([K 2 SiF 6 ] + [K 2 ZrF 6 ]) + 0.9 × ([LiF] ) + 3.5 × ([CaF 2 ]): Formula 3
For the non-added fluoride, zero is substituted into the above equation. In the above-mentioned formula 3, the chemical formula enclosed in square brackets is the content of the fluoride corresponding to each chemical formula in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire.

本発明者らは、各種弗化物の添加量とスパッタ発生量との関係を調査し、各弗化物がスパッタの発生量に及ぼす影響を明らかにする回帰式を得た。上記回帰式によって得られるX値と、スパッタ量との間に良好な相関関係があり、上記溶接条件においてスパッタ量を3.5g/min以下にするためにはX値を2.00%以下にすることが好ましいことを本発明者らは知見した。従って、本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、X値が2.00%以下となるように弗化物の含有量を制御することが好ましい。弗化物の含有量の単なる合計値を上述のように管理することによってもスパッタ量は制御可能であるが、X値を用いて弗化物の含有量を管理することは、スパッタ量抑制と溶接金属の水素量低減との両方を達成しやすくなるので、好ましい。X値の好ましい上限値は1.80%である。スパッタ発生量をさらに低減させたい場合、X値の上限値を1.60%、1.40%、1.20%、1.00%、0.90%、0.80%、又は、0.70%としてもよい。   The present inventors investigated the relationship between the amount of each fluoride added and the amount of spatter generated, and obtained a regression equation that clarifies the effect of each fluoride on the amount of spatter generated. There is a good correlation between the X value obtained by the regression equation and the spatter amount, and in order to reduce the spatter amount to 3.5 g / min or less under the above welding conditions, the X value should be 2.00% or less. The present inventors have found that it is preferable to do this. Therefore, in the flux-cored wire according to the present embodiment, it is preferable to control the fluoride content so that the X value is 2.00% or less. The amount of spatter can also be controlled by managing the mere total value of the fluoride content as described above, but managing the fluoride content using the X value is effective in reducing the amount of spatter and welding metal. This is preferable because both of the reduction of the hydrogen amount can be easily achieved. A preferable upper limit of the X value is 1.80%. When it is desired to further reduce the amount of spatter generated, the upper limit value of the X value is 1.60%, 1.40%, 1.20%, 1.00%, 0.90%, 0.80%, or 0. It may be 70%.

X値の下限値を限定する必要はない。しかしながら、弗化物の合計量を0.10%以上とする必要があるので、弗化物量の規定を満たし得るX値の最小値を、X値の下限値としてもよい。すなわち、X値が最小となるのは、弗化物の合計が最低値であり、且つ、弗化物がNaAlF、NaF、MgFのいずれかからなる場合である。従って、X値の下限値が0.07%(=0.7×0.10)を下回る可能性はない。このため、X値の下限値を0.07%としてもよい。拡散性水素量の一層の低減を図る場合には、X値の下限値を0.09%、又は0.11%としても差し支えない。X値は、弗化物の合計が上述した下限値以上である限り、小さい方が好ましい。 There is no need to limit the lower limit of the X value. However, since the total amount of fluoride needs to be 0.10% or more, the minimum value of the X value that can satisfy the definition of the fluoride amount may be set as the lower limit value of the X value. That is, the X value is minimized when the total fluoride is the lowest and the fluoride is composed of Na 3 AlF 6 , NaF, or MgF 2 . Therefore, there is no possibility that the lower limit value of the X value falls below 0.07% (= 0.7 × 0.10). For this reason, it is good also considering the lower limit of X value as 0.07%. In order to further reduce the amount of diffusible hydrogen, the lower limit value of the X value may be 0.09% or 0.11%. The X value is preferably smaller as long as the total fluoride is equal to or more than the lower limit value described above.

(CaFの含有量:フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で0〜2.00%)
CaFは、特にスパッタ量を増大させやすい弗化物である。本発明者らは、2.00%超のCaFは、多量のスパッタを発生させ、溶接作業性を悪化させることを知見した。従って、本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、CaFの含有量を2.00%以下とする必要がある。CaFの含有量の好ましい上限値は1.50%である。必要に応じて、CaFの含有量を、1.00%以下、0.50%以下、又は0.05%以下としてもよい。また、本実施形態に係るフラックス入りワイヤはCaFを必須としないので、CaFの含有量の下限値は0%である。
(CaF 2 content: 0 to 2.00% by mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire)
CaF 2 is a fluoride that tends to increase the amount of sputtering. The present inventors have found that CaF 2 exceeding 2.00% generates a large amount of spatter and deteriorates welding workability. Therefore, in the flux cored wire according to the present embodiment, the CaF 2 content needs to be 2.00% or less. Preferred upper limit of the content of CaF 2 is 1.50%. If necessary, the content of CaF 2, 1.00% or less, 0.50% or less, or may be 0.05% or less. Further, the flux-cored wire according to the present embodiment is therefore not essential CaF 2, the lower limit of the content of CaF 2 is 0%.

(Ti酸化物及びCa酸化物を除く酸化物の含有量の合計量:フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で0.05〜2.00%)
(Ti酸化物及びCa酸化物を除く酸化物の種類:Fe酸化物、Na酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物からなる群から選択される1種または2種以上)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは、上述の通りTi酸化物を含む。また、後述の通り、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスでは、Ca酸化物の含有量(CaO換算値)が0.10%以下とされる。本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは、これらTi酸化物およびCa酸化物以外の酸化物も、スラグ形成剤として含む。本実施形態に係るフラックス入りワイヤにおいて、スラグ形成剤としての酸化物は、Fe酸化物、Na酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物からなる群から選択される1種または2種以上である。以降、単に「酸化物」と記載した場合、その用語は上述の酸化物群を意味し、Ti酸化物及びCa酸化物を含まない。
TiO換算値で管理される上述のTi酸化物の含有量と同様に、Fe酸化物、Na酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物の含有量は、FeO、NaO、SiO、ZrO、MgO、Al、MnO及びKOの含有量それぞれに換算した値で管理される。以下「Fe酸化物、Na酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物からなる群から選択される1種または2種以上である酸化物の、FeO、NaO、SiO、ZrO、MgO、Al、MnO又はKOの各々の換算値での含有量の合計値」を、単に「酸化物の合計量」と略す。
(Total amount of oxides excluding Ti oxide and Ca oxide: 0.05 to 2.00% by mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire)
(Types of oxides excluding Ti oxide and Ca oxide: Fe oxide, Na oxide, Si oxide, Zr oxide, Mg oxide, Al oxide, Mn oxide, and K oxide group 1 type or 2 types selected from
As described above, the flux of the flux-cored wire according to the present embodiment includes Ti oxide. Further, as will be described later, in the flux of the flux-cored wire according to the present embodiment, the Ca oxide content (CaO equivalent value) is 0.10% or less. The flux of the flux-cored wire according to the present embodiment includes oxides other than these Ti oxide and Ca oxide as a slag forming agent. In the flux-cored wire according to the present embodiment, the oxide as the slag forming agent is Fe oxide, Na oxide, Si oxide, Zr oxide, Mg oxide, Al oxide, Mn oxide, and K oxidation. It is 1 type (s) or 2 or more types selected from the group which consists of a thing. Hereinafter, when it is simply described as “oxide”, the term means the above-described oxide group and does not include Ti oxide and Ca oxide.
Fe oxide, Na oxide, Si oxide, Zr oxide, Mg oxide, Al oxide, Mn oxide, and K as well as the content of the above-mentioned Ti oxide managed by TiO 2 equivalent value The content of the oxide is managed by a value converted into the content of each of FeO, Na 2 O, SiO 2 , ZrO 2 , MgO, Al 2 O 3 , MnO 2 and K 2 O. Hereinafter, "oxidation that is one or more selected from the group consisting of Fe oxide, Na oxide, Si oxide, Zr oxide, Mg oxide, Al oxide, Mn oxide, and K oxide" The total value of the content of each of the converted values of FeO, Na 2 O, SiO 2 , ZrO 2 , MgO, Al 2 O 3 , MnO 2 or K 2 O ”is simply“ the total amount of oxides ” Abbreviated.

酸化物は、溶接ビード形状を良好に維持する効果と、立向溶接性を向上させる効果とを有する。Na酸化物、K酸化物、Mg酸化物、及びFe酸化物等は、アークを安定させる効果も有する。その効果を得るためには、酸化物の含有量を0.05%以上にする必要がある。これらの効果をより発揮させるために、酸化物の含有量の下限を、0.10%、0.15%、又は0.20%としてもよい。しかし、酸化物の含有量が2.00%を超えると、スラグの巻込みが生じる恐れがある。酸化物の好ましい上限値は1.50%、1.00%、又は0.50%である。   The oxide has an effect of maintaining a good weld bead shape and an effect of improving the vertical weldability. Na oxide, K oxide, Mg oxide, Fe oxide, and the like also have an effect of stabilizing the arc. In order to obtain the effect, the oxide content needs to be 0.05% or more. In order to exhibit these effects more, the lower limit of the oxide content may be 0.10%, 0.15%, or 0.20%. However, if the oxide content exceeds 2.00%, slag may be entrained. A preferable upper limit of the oxide is 1.50%, 1.00%, or 0.50%.

酸化物の含有量を、酸化物の種類ごとに規定する必要はないが、例えば、Si酸化物:0.08%以上0.95%以下、Zr酸化物:0.80%以下、Al酸化物:0.50%以下である組成が好適である。   The oxide content does not need to be specified for each type of oxide. For example, Si oxide: 0.08% to 0.95%, Zr oxide: 0.80% or less, Al oxide : The composition which is 0.50% or less is suitable.

(Y値:好ましくは5.0〜27.0)
本実施形態に係るフラックスワイヤでは、以下の式4によって算出されるY値を5.0以上27.0以下とすることが好ましい。
Y=([TiO]+1.2×[SiO]+1.4×[Al]+1.5×[ZrO])/(F)1/2:式4
無添加の酸化物に関しては、ゼロを上式に代入するものとする。
上の式4中の角括弧で囲まれた各化学式に対応する化合物は、各化合物の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での含有量を示し、先述のような各酸化物に対応する換算値での含有量を示す。式4中の「F」は、弗化物のF換算値での合計含有量であり、下記の式Aにより表される。F換算値は、フラックス入りワイヤに含まれる弗素の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での値と実質的に同じ値となる。
0.487×[CaF]+0.610×[MgF]+0.732×[LiF]+0.452×[NaF]+0.402×[KZrF]+0.517×[KSiF]+0.543×[NaAlF]:式A
無添加の弗化物に関しては、ゼロを上式に代入するものとする。
上の式A中の角括弧で囲まれた弗化物の化学式は、各化学式に対応する弗化物の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%を示す。
(Y value: preferably 5.0 to 27.0)
In the flux wire according to the present embodiment, it is preferable that the Y value calculated by the following Expression 4 is 5.0 or more and 27.0 or less.
Y = ([TiO 2 ] + 1.2 × [SiO 2 ] + 1.4 × [Al 2 O 3 ] + 1.5 × [ZrO 2 ]) / (F) 1/2 : Formula 4
For additive-free oxides, zero is substituted into the above equation.
The compound corresponding to each chemical formula enclosed in square brackets in the above formula 4 indicates the content of each compound in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire, and corresponds to each oxide as described above. The content in terms of converted values is shown. “F” in Formula 4 is the total content of fluoride in terms of F, and is represented by Formula A below. The F-converted value is substantially the same value as the mass% of fluorine contained in the flux-cored wire with respect to the total mass of the flux-cored wire.
0.487 × [CaF 2 ] + 0.610 × [MgF 2 ] + 0.732 × [LiF] + 0.452 × [NaF] + 0.402 × [K 2 ZrF 6 ] + 0.517 × [K 2 SiF 6 ] + 0.543 × [Na 3 AlF 6 ]: Formula A
For additive-free fluoride, zero is substituted into the above equation.
The chemical formula of the fluoride enclosed in square brackets in the above formula A indicates the mass% of the fluoride corresponding to each chemical formula with respect to the total mass of the flux-cored wire.

本発明者らは、酸化物のうちTi酸化物(TiO換算値)、Si酸化物(SiO換算値)、Al酸化物(Al換算値)、及びZr酸化物(ZrO換算値)の量と弗化物量(F換算値)との関係を適正な範囲内にすることが好ましい旨を見いだした。弗化物量に対してTi酸化物、Si酸化物、Al酸化物、及びZr酸化物の量が多すぎる、すなわち、Y値が27.0超であるフラックス入りワイヤを用いて溶接を行った場合、高融点を有する酸化物系スラグの量が多くなるので、スラグ巻込みが生じやすくなることを本発明者らは知見した。一方、弗化物量に対してTi酸化物、Si酸化物、Al酸化物、及びZr酸化物の量が少なすぎる、すなわち、Y値が5.0未満であるフラックス入りワイヤを用いて溶接を行った場合、弗化物によってアーク力が高まり、溶融金属が圧迫され、ビード形状の劣化と立向溶接性の劣化とが生じやすくなることを本発明者らは知見した。従って、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのY値は5.0〜27.0とされることが好ましい。Y値の下限値は、さらに好ましくは7.0、9.0、10.0、11.0、又は12.0である。Y値の上限値は、さらに好ましくは25.0、22.5、20.0、18.0、16.0又は15.0である。 Among the oxides, the present inventors include Ti oxide (TiO 2 equivalent value), Si oxide (SiO 2 equivalent value), Al oxide (Al 2 O 3 equivalent value), and Zr oxide (ZrO 2 equivalent value). Value) and the amount of fluoride (F converted value) was found to be within an appropriate range. When the amount of Ti oxide, Si oxide, Al oxide, and Zr oxide is too much with respect to the amount of fluoride, that is, when welding is performed using a flux-cored wire having a Y value exceeding 27.0 The present inventors have found that since the amount of oxide-based slag having a high melting point increases, slag entrainment tends to occur. On the other hand, welding is performed using a flux-cored wire in which the amount of Ti oxide, Si oxide, Al oxide, and Zr oxide is too small relative to the amount of fluoride, that is, the Y value is less than 5.0. In this case, the present inventors have found that the arc force is increased by the fluoride, the molten metal is pressed, and the bead shape and the vertical weldability are easily deteriorated. Therefore, the Y value of the flux-cored wire according to the present embodiment is preferably set to 5.0 to 27.0. The lower limit value of the Y value is more preferably 7.0, 9.0, 10.0, 11.0, or 12.0. The upper limit of the Y value is more preferably 25.0, 22.5, 20.0, 18.0, 16.0 or 15.0.

(炭酸塩の含有量の合計:フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で0〜0.60%)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは、炭酸塩を含む必要がない。従って、本実施形態に係るフラックス入りワイヤにおいて、炭酸塩の含有量の下限値は0%である。しかしながら炭酸塩は、アークによって電離し、COガスを発生させる。COガスは、溶接雰囲気中の水素分圧を下げ、溶接金属中の拡散性水素量を低減させる。この効果を得るために、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは炭酸塩を含んでも良い。
(Total content of carbonate: 0 to 0.60% by mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire)
The flux of the flux cored wire according to the present embodiment does not need to contain carbonate. Therefore, in the flux cored wire according to the present embodiment, the lower limit value of the carbonate content is 0%. However, carbonate is ionized by the arc and generates CO 2 gas. CO 2 gas lowers the hydrogen partial pressure in the welding atmosphere and reduces the amount of diffusible hydrogen in the weld metal. In order to obtain this effect, the flux of the flux-cored wire according to this embodiment may include carbonate.

一方、0.60%を超える量の炭酸塩は、溶接ビードの垂れを生じさせて溶接作業性を悪化させるおそれがある。従って、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスが含む炭酸塩の上限値を、0.60%とする必要がある。炭酸塩の含有量の好ましい上限値は0.40%である。必要に応じて、炭酸塩の含有量の上限値を、0.30%、0.20%、0.10%、0.06%、又は0.03%としてもよい。   On the other hand, an amount of carbonate exceeding 0.60% may cause welding bead sagging and deteriorate welding performance. Therefore, the upper limit of the carbonate contained in the flux of the flux-cored wire according to this embodiment needs to be 0.60%. A preferable upper limit of the carbonate content is 0.40%. If necessary, the upper limit of the carbonate content may be 0.30%, 0.20%, 0.10%, 0.06%, or 0.03%.

(炭酸塩の種類:MgCO、NaCO、LiCO、CaCO、KCO、FeCO、及びMnCOからなる群から選択される1種または2種以上)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスに含まれる炭酸塩の種類は、MgCO、NaCO、LiCO、CaCO、KCO、FeCO、及びMnCOからなる群から選択される1種または2種以上である。炭酸塩の含有量が上述の範囲内である限り、炭酸塩の種類および組成は限定されない。
(Types of carbonates: one or more selected from the group consisting of MgCO 3 , Na 2 CO 3 , LiCO 3 , CaCO 3 , K 2 CO 3 , FeCO 3 , and MnCO 3 )
Types of carbonate contained in the flux of the flux cored wire according to the present embodiment is selected from MgCO 3, Na 2 CO 3, LiCO 3, CaCO 3, K 2 CO 3, FeCO 3, and the group consisting of MnCO 3 1 type or 2 types or more. As long as the carbonate content is within the above range, the type and composition of the carbonate are not limited.

(Ca酸化物:フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で、CaO換算で0%以上0.20%未満)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスにCa酸化物が含まれる場合がある。しかしながら、本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、フラックス中のCa酸化物の含有量を0.20%未満(CaO換算)にする必要がある。Ca酸化物はスパッタを増大させて溶接性を悪化させる場合がある。Ca酸化物の含有量の好ましい上限値は0.15%、0.10%、0.05%、0.02%、又は、0.01%である。Ca酸化物は含まれないほうが好ましいので、Ca酸化物の含有量の下限値は0%である。Ca酸化物は、通常のフラックスの材料に不純物として0.20%以上含まれるおそれがあるので、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの製造の際には、Ca酸化物が含まれない材料を選定する必要がある。
(Ca oxide:% by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire, 0% or more and less than 0.20% in terms of CaO)
Ca flux may be contained in the flux of the flux cored wire according to the present embodiment. However, in the flux-cored wire according to the present embodiment, the Ca oxide content in the flux needs to be less than 0.20% (CaO equivalent). Ca oxide may increase spatter and deteriorate weldability. The upper limit with preferable content of Ca oxide is 0.15%, 0.10%, 0.05%, 0.02%, or 0.01%. Since it is preferable that no Ca oxide is contained, the lower limit of the content of Ca oxide is 0%. Since Ca oxide may be contained in an ordinary flux material by 0.20% or more as an impurity, a material that does not contain Ca oxide is selected when manufacturing the flux-cored wire according to this embodiment. There is a need to.

(鉄粉:好ましくはフラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で0%以上15.0%未満)
上述の通り、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスに鉄粉が含まれていても良い。鉄粉は、フラックス入りワイヤにおけるフラックスの充填率の調整のために、または溶着効率の向上のために必要に応じて含有させる場合がある。
鉄粉含有量は特に規定されない。しかし、鉄粉の表層に付着した酸素が、溶接金属の酸素量を増加させて靭性を低下させる場合がある。したがって、本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、鉄粉の含有量を15.0%未満、又は10.0%未満にすることが好ましい。必要に応じて、鉄粉の含有量の上限値を8.0%、6.0%、4.0%、2.0%、又は、1.0%に制限してもよい。本実施形態に係るフラックス入りワイヤの課題を解決するために鉄粉は不要であるので、本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、鉄粉の含有量の下限値は0%である。
(Iron powder: preferably 0% or more and less than 15.0% by mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire)
As described above, iron powder may be included in the flux of the flux-cored wire according to the present embodiment. Iron powder may be included as necessary for adjusting the filling rate of the flux in the flux-cored wire or for improving the welding efficiency.
The iron powder content is not specified. However, oxygen attached to the surface layer of the iron powder may increase the oxygen content of the weld metal and reduce toughness. Therefore, in the flux-cored wire according to this embodiment, the iron powder content is preferably less than 15.0% or less than 10.0%. As needed, you may restrict | limit the upper limit of content of iron powder to 8.0%, 6.0%, 4.0%, 2.0%, or 1.0%. Since iron powder is unnecessary to solve the problem of the flux-cored wire according to the present embodiment, the lower limit value of the iron powder content is 0% in the flux-cored wire according to the present embodiment.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは、上述された成分以外の成分を含んでも良い。例えば、溶接金属の化学成分およびCeq等を制御するための合金成分を、フラックス中に弗化物、酸化物、または炭酸塩ではない状態(例えば金属粉または合金粉の状態)で含有させてもよい。なお、金属粉及び合金粉は、溶接の際に鋼製外皮と同様に溶融し、溶接金属に影響する。従って、後述する合金成分は、金属粉若しくは合金粉の形態でフラックス入りワイヤに含まれても、又は鋼製外皮の形態でフラックス入りワイヤに含まれても、同じ効果を奏する。また、本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、上述された成分以外の弗化物、酸化物、炭酸塩等も、その特性を損なわない範囲で含有しても良い。この場合、上述された成分以外の弗化物、酸化物、及び炭酸塩の含有量は、上述された弗化物、酸化物、及び炭酸塩の含有量には含まれないものとする。また、上述された成分以外の弗化物、酸化物、及び炭酸塩を構成する元素の含有量は、後述する合金成分には含まれないものとする。   The flux of the flux-cored wire according to the present embodiment may include a component other than the components described above. For example, the chemical component of the weld metal and the alloy component for controlling Ceq and the like may be contained in the flux in a state that is not fluoride, oxide, or carbonate (for example, in the state of metal powder or alloy powder). . The metal powder and the alloy powder melt in the same manner as the steel outer shell during welding, and affect the weld metal. Therefore, even if the alloy component described later is included in the flux-cored wire in the form of metal powder or alloy powder, or is included in the flux-cored wire in the form of a steel outer shell, the same effect can be obtained. In addition, the flux-cored wire according to the present embodiment may contain fluorides, oxides, carbonates, and the like other than the above-described components as long as the characteristics are not impaired. In this case, the contents of fluorides, oxides, and carbonates other than the components described above are not included in the contents of the fluorides, oxides, and carbonates described above. In addition, the contents of elements constituting fluorides, oxides, and carbonates other than the components described above are not included in the alloy components described later.

次に、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの、弗化物、酸化物(Ti酸化物及びCa酸化物を除く)、Ti酸化物、Ca酸化物、および炭酸塩を除く化学成分について説明する。以下の説明において、特に説明がない限り、「%」は、「フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%」を意味する。以下に説明する化学成分は、鋼製外皮に含まれても良いし、上述されたようにフラックスに含まれても良いし、鋼製外皮の外表面のめっきに含まれても良い。以下の説明において「弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、および炭酸塩を除く化学成分」を単に「化学成分」又は「合金成分」と称する場合がある。   Next, chemical components of the flux-cored wire according to the present embodiment excluding fluoride, oxide (excluding Ti oxide and Ca oxide), Ti oxide, Ca oxide, and carbonate will be described. In the following description, unless otherwise specified, “%” means “mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire”. The chemical components described below may be included in the steel outer shell, may be included in the flux as described above, or may be included in the plating of the outer surface of the steel outer shell. In the following description, “a chemical component excluding fluoride, oxide, Ti oxide, Ca oxide, and carbonate” may be simply referred to as “chemical component” or “alloy component”.

(C:0.003〜0.150%)
Cは、固溶強化によって溶接金属の耐力及び引張強さを確保するために重要な元素である。フラックス入りワイヤの化学成分のC含有量が0.003%未満では、溶接金属の耐力及び引張強さを確保できない。一方、フラックス入りワイヤの化学成分のC含有量が0.150%を超えると、溶接金属中のC含有量が過剰になり、溶接金属の耐力及び引張強さが過度に上昇して、溶接金属の靭性が低下する。溶接金属の靭性、耐力、及び引張強さの全てを安定的に確保するためには、フラックス入りワイヤの化学成分のC含有量の下限値を0.003%にすることが好ましく、フラックス入りワイヤの化学成分のC含有量の上限値を0.080%にすることが好ましい。必要に応じて、C含有量の下限を0.010%、0.020%、0.030%、0.040%、0.050%、又は0.060%としてもよい。同様に、C含有量の上限を0.120%、0.100%、0.090%、0.080%、又は0.070%としてもよい。
(C: 0.003-0.150%)
C is an important element for securing the yield strength and tensile strength of the weld metal by solid solution strengthening. If the C content of the chemical component of the flux-cored wire is less than 0.003%, the yield strength and tensile strength of the weld metal cannot be ensured. On the other hand, if the C content of the chemical component of the flux-cored wire exceeds 0.150%, the C content in the weld metal becomes excessive, and the proof stress and tensile strength of the weld metal are excessively increased. The toughness of the steel decreases. In order to stably secure all of the toughness, proof stress, and tensile strength of the weld metal, it is preferable to set the lower limit of the C content of the chemical component of the flux-cored wire to 0.003%, The upper limit value of the C content of the chemical component is preferably 0.080%. If necessary, the lower limit of the C content may be 0.010%, 0.020%, 0.030%, 0.040%, 0.050%, or 0.060%. Similarly, the upper limit of the C content may be 0.120%, 0.100%, 0.090%, 0.080%, or 0.070%.

(Si:0.35〜1.00%)
Siは、脱酸元素であり、溶接金属の酸素量を低減して溶接金属の清浄度を高める働きを有する。さらに本発明者らは、フラックス入りワイヤに含まれるSiが溶接金属の粘性を高め、立向溶接時の溶接金属の垂れを防ぎ、立向溶接性を向上させることを知見した。シールドガスをAr−20%COとした場合、フラックス入りワイヤのSi含有量が0.35%以上にすることにより、垂れ落ち上限電流値が顕著に上昇した。以上の知見に基づき、本発明者らは、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのSi含有量の下限値を0.35%と規定した。ただし、フラックス入りワイヤの化学成分のSi含有量が1.00%を超える場合、Siが溶接金属の靱性を劣化させる。溶接金属の靭性を安定して確保するために、フラックス入りワイヤの化学成分のSi含有量の上限は、0.90%、0.80%、0.70%又は0.60%としてもよい。必要に応じて、Si含有量の下限を0.40%、0.45%、0.50%、又は0.60%としてもよい。
(Si: 0.35-1.00%)
Si is a deoxidizing element and has a function of increasing the cleanliness of the weld metal by reducing the oxygen content of the weld metal. Furthermore, the present inventors have found that Si contained in the flux-cored wire increases the viscosity of the weld metal, prevents the weld metal from dripping during vertical welding, and improves vertical weldability. When the shielding gas was Ar-20% CO 2 , the dripping upper limit current value significantly increased when the Si content of the flux-cored wire was 0.35% or more. Based on the above knowledge, the present inventors specified the lower limit value of the Si content of the flux-cored wire according to this embodiment as 0.35%. However, when the Si content of the chemical component of the flux-cored wire exceeds 1.00%, Si deteriorates the toughness of the weld metal. In order to stably secure the toughness of the weld metal, the upper limit of the Si content of the chemical component of the flux-cored wire may be 0.90%, 0.80%, 0.70%, or 0.60%. If necessary, the lower limit of the Si content may be 0.40%, 0.45%, 0.50%, or 0.60%.

(Mn:1.00〜5.00%以下)
Mnは、溶接金属の焼入性を確保して溶接金属の強度を高めるために必要な元素である。その効果を確実に得るためには、フラックス入りワイヤの化学成分のMn含有量を1.00%にする必要がある。溶接金属の強度をさらに高めるために、フラックス入りワイヤの化学成分のMn含有量の下限値を1.25%、1.50%、又は2.00%としてもよい。一方、フラックス入りワイヤの化学成分のMn含有量が5.00%を超える場合、溶接金属の粒界脆化感受性が増加して溶接金属の靱性が劣化する。従って、Mn含有量の上限値を5.00%とする。好ましくは、Mn含有量の上限値は4.50%、4.00%、3.00%、又は3.50%である。
(Mn: 1.00 to 5.00% or less)
Mn is an element necessary for ensuring the hardenability of the weld metal and increasing the strength of the weld metal. In order to reliably obtain the effect, it is necessary to set the Mn content of the chemical component of the flux-cored wire to 1.00%. In order to further increase the strength of the weld metal, the lower limit value of the Mn content of the chemical component of the flux-cored wire may be set to 1.25%, 1.50%, or 2.00%. On the other hand, when the Mn content of the chemical component of the flux-cored wire exceeds 5.00%, the grain boundary embrittlement susceptibility of the weld metal increases and the toughness of the weld metal deteriorates. Therefore, the upper limit of the Mn content is set to 5.00%. Preferably, the upper limit of the Mn content is 4.50%, 4.00%, 3.00%, or 3.50%.

(P:0.030%以下)
Pは不純物元素であり、溶接金属の靱性を低下させるので、フラックス入りワイヤ中のP含有量は極力低減させる必要がある。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のP含有量の下限値は0%である。また、フラックス入りワイヤの化学成分のP含有量が0.030%以下であれば、Pの靱性への悪影響が許容できる範囲内となる。溶接金属の凝固割れを防止するために、フラックス入りワイヤの化学成分のP含有量は、より好適には、0.020%以下、0.015%以下、又は0.010%以下である。
(P: 0.030% or less)
Since P is an impurity element and reduces the toughness of the weld metal, it is necessary to reduce the P content in the flux-cored wire as much as possible. Therefore, the lower limit of the P content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. Further, if the P content of the chemical component of the flux-cored wire is 0.030% or less, the adverse effect on the toughness of P falls within an allowable range. In order to prevent solidification cracking of the weld metal, the P content of the chemical component of the flux-cored wire is more preferably 0.020% or less, 0.015% or less, or 0.010% or less.

(S:0.020%以下)
Sも不純物元素であり、溶接金属中に過大に存在すると、溶接金属の靱性と延性との両方を劣化させるので、フラックス入りワイヤ中のS含有量は極力低減させることが好ましい。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のS含有量の下限値は0%である。また、フラックス入りワイヤの化学成分のS含有量が0.020%以下であれば、溶接金属の靱性及び延性にSが及ぼす悪影響が許容できる範囲内となる。フラックス入りワイヤの化学成分のS含有量は、より好適には、0.010%以下、0.008%以下、0.006%以下、又は0.005%以下である。
(S: 0.020% or less)
Since S is also an impurity element and excessively present in the weld metal, both the toughness and ductility of the weld metal are deteriorated. Therefore, it is preferable to reduce the S content in the flux-cored wire as much as possible. Therefore, the lower limit of the S content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. Further, if the S content of the chemical component of the flux-cored wire is 0.020% or less, the adverse effect of S on the toughness and ductility of the weld metal is within an acceptable range. The S content of the chemical component of the flux-cored wire is more preferably 0.010% or less, 0.008% or less, 0.006% or less, or 0.005% or less.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、後述するように、Cr、Mo、Cu、W、Sn、及びSbの合計量をフラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で0.05〜5.00%とする必要がある。従って、本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、Cr、Mo、Cu、W、Sn、及びSbからなる群から選択される一種以上の元素を合金成分として含有する必要がある。ただし、上述の合計量規定が満たされる限り、Cr、Mo、Cu、W、Sn、又はSbの含有量は0%でもよい。以下に、Cr、Mo、Cu、W、Sn、及びSbそれぞれについて説明する。   As will be described later, the flux-cored wire according to this embodiment has a total amount of Cr, Mo, Cu, W, Sn, and Sb of 0.05 to 5.00% by mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire. There is a need to. Therefore, the flux cored wire according to the present embodiment needs to contain one or more elements selected from the group consisting of Cr, Mo, Cu, W, Sn, and Sb as alloy components. However, the content of Cr, Mo, Cu, W, Sn, or Sb may be 0% as long as the above total amount regulation is satisfied. Hereinafter, each of Cr, Mo, Cu, W, Sn, and Sb will be described.

(Cr:0〜5.00%)
Crは、溶接金属の耐食性を向上させる効果がある。この効果を得るためには、Cr含有量を0.50%以上、1.00%以上、又は2.00%以上とすることが好ましい。ただし、後述する式2が満たされる限り、Cr含有量を0%としてもよい。一方、Crを5.00%超含有させると、溶接金属が過度に硬化して、溶接部の耐低温割れ性及び靭性が低下する場合がある。従って、Cr含有量の上限値は5.00%とする。Cr含有量の上限値を4.00%、3.00%、又は2.00%としてもよい。
(Cr: 0 to 5.00%)
Cr has the effect of improving the corrosion resistance of the weld metal. In order to obtain this effect, the Cr content is preferably 0.50% or more, 1.00% or more, or 2.00% or more. However, the Cr content may be 0% as long as Equation 2 described below is satisfied. On the other hand, when Cr is contained more than 5.00%, the weld metal is excessively hardened, and the cold crack resistance and toughness of the welded portion may be deteriorated. Therefore, the upper limit of the Cr content is 5.00%. The upper limit of the Cr content may be 4.00%, 3.00%, or 2.00%.

(Mo:0〜1.50%)
(W:0〜1.50%)
Mo及びWは、原油環境及びバラスト環境の両方における耐食性に対して重要な元素である。MoとWとはほぼ同等の効果を有し、両者ともに1.50%を超えて含有させてもそれらの効果はほぼ飽和するだけでなく、溶接金属の靭性が劣化する等、悪影響も顕在化するため、本発明では上限を1.50%とする。耐食性効果を得るために、Mo及びWそれぞれの下限値を0.01%、0.05%又は0.10%としてもよい。ただし、後述する式2が満たされる限り、Mo含有量及びW含有量を0%としてもよい。また、溶接金属の靱性を確保するために、Mo及びWそれぞれの上限値を1.30%、1.00%又は0.50%としてもよい。
(Mo: 0 to 1.50%)
(W: 0 to 1.50%)
Mo and W are important elements for corrosion resistance in both crude and ballast environments. Mo and W have almost the same effect, and even if both of them are contained in excess of 1.50%, these effects are not only saturated but also the adverse effects such as deterioration of the toughness of the weld metal are also manifested. Therefore, in the present invention, the upper limit is made 1.50%. In order to obtain a corrosion resistance effect, the lower limit values of Mo and W may be 0.01%, 0.05%, or 0.10%. However, the Mo content and the W content may be 0% as long as Formula 2 described below is satisfied. Moreover, in order to ensure the toughness of a weld metal, it is good also considering each upper limit of Mo and W as 1.30%, 1.00%, or 0.50%.

(Cu:0〜1.50%)
Cuは原油環境及びバラスト環境の両方における耐食性向上に有効である。さらに、Cuは、溶接金属の強度と靭性を向上させる効果を有する。その効果を十分に得るためには、フラックス入りワイヤの化学成分のCu含有量を0.01%以上とすることが好ましい。ただし、後述する式2が満たされる限り、Cu含有量を0%としてもよい。Cuは、フラックス入りワイヤの鋼製外皮の表面のめっきに含まれてもよく、および、フラックスに単体または合金として含まれても良い。Cuメッキは、防錆性、通電性、及び、耐チップ磨耗性を向上させる効果も有する。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のCu含有量は、鋼製外皮及びフラックスに含有されているCuと、ワイヤ表面のめっきに含まれるCuとの合計量である。一方、フラックス入りワイヤの化学成分のCu含有量が1.50%を超えると、溶接金属の靭性が低下する。フラックス入りワイヤの化学成分のCu含有量の上限値は、好ましくは1.30%、1.00%、又は0.70%である。
(Cu: 0 to 1.50%)
Cu is effective in improving corrosion resistance in both crude oil environment and ballast environment. Furthermore, Cu has the effect of improving the strength and toughness of the weld metal. In order to sufficiently obtain the effect, it is preferable that the Cu content of the chemical component of the flux-cored wire is 0.01% or more. However, the Cu content may be 0% as long as Formula 2 described below is satisfied. Cu may be included in the plating on the surface of the steel outer surface of the flux-cored wire, and may be included in the flux as a single substance or an alloy. Cu plating also has the effect of improving rust prevention, electrical conductivity, and chip wear resistance. Therefore, the Cu content of the chemical component of the flux-cored wire is the total amount of Cu contained in the steel outer sheath and flux and Cu contained in the plating on the wire surface. On the other hand, if the Cu content of the chemical component of the flux-cored wire exceeds 1.50%, the toughness of the weld metal decreases. The upper limit of the Cu content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably 1.30%, 1.00%, or 0.70%.

(Sn:0〜1.00%)
(Sb:0〜1.00%)
Sn及びSbは、フラックス入りワイヤに0.01%以上含有させることによって、耐食性、特に液相部での局部腐食の進展を抑制する効果を有するため、必要に応じてフラックス入りワイヤに含有させても良い。この効果を安定的に得るために、Sn含有量及びSb含有量それぞれの下限を0.01%としてもよい。ただし、後述する式2が満たされる限り、Sn含有量及びSb含有量を0%としてもよい。また、Sn及びSbそれぞれを、1.0%を超えて過剰に含有させても、効果が飽和するたけでなく、焼き戻し脆化により、溶接金属の靱性が劣化する懸念もある。従って、Sn含有量及びSb含有量それぞれの上限を1.00%とする。Sn及びSbそれぞれの上限値を0.80%又は0.50%としてもよい。
(Sn: 0 to 1.00%)
(Sb: 0 to 1.00%)
Sn and Sb have the effect of suppressing the progress of local corrosion in the liquid phase part by containing 0.01% or more in the flux cored wire, so that it is contained in the flux cored wire as necessary. Also good. In order to stably obtain this effect, the lower limits of the Sn content and the Sb content may be 0.01%. However, the Sn content and the Sb content may be 0% as long as Formula 2 described later is satisfied. Moreover, even if each of Sn and Sb is contained excessively exceeding 1.0%, the effect is not only saturated, but there is also a concern that the toughness of the weld metal deteriorates due to temper embrittlement. Therefore, the upper limit of each of the Sn content and the Sb content is set to 1.00%. It is good also considering each upper limit of Sn and Sb as 0.80% or 0.50%.

(Al:0.001〜0.500%)
Alは脱酸元素であり、Siと同様に、溶接金属中の酸素量を低減させ、溶接金属の清浄度向上効果を有する。フラックス入りワイヤの化学成分のAl含有量が0.001%未満では、溶接金属中の酸素量が高くなり、靭性を確保できない。フラックス入りワイヤの化学成分のAl含有量が0.500%を超える場合、Alが窒化物及び酸化物等を形成して、溶接金属の靱性を減少させ、さらにAlがスパッタも増加させる。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のAl含有量の上限を0.500%とする。フラックス入りワイヤの化学成分のAl含有量の上限値は、好ましくは0.400%、0.300%、0.200%、0.100%又は0.099%である。フラックス入りワイヤの化学成分のAl含有量の下限値は、好ましくは0.005%、0.010%、0.050%、0.100%、0.150%又は0.200%である。
(Al: 0.001 to 0.500%)
Al is a deoxidizing element and, like Si, reduces the amount of oxygen in the weld metal and has an effect of improving the cleanliness of the weld metal. If the Al content of the chemical component of the flux-cored wire is less than 0.001%, the amount of oxygen in the weld metal increases, and toughness cannot be ensured. When the Al content of the chemical component of the flux-cored wire exceeds 0.500%, Al forms nitrides and oxides to reduce the toughness of the weld metal, and Al also increases spatter. Therefore, the upper limit of the Al content of the chemical component of the flux-cored wire is 0.500%. The upper limit of the Al content of the chemical component of the flux cored wire is preferably 0.400%, 0.300%, 0.200%, 0.100% or 0.099%. The lower limit value of the Al content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably 0.005%, 0.010%, 0.050%, 0.100%, 0.150% or 0.200%.

(Ni:0〜5.00%)
Niの固溶靭化により、溶接金属の靭性が向上する。この効果を得るためには、Ni含有量を0.30%以上、0.50%以上、又は1.00%以上とすることが好ましい。しかし、本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、別の合金元素によっても溶接部の靱性を向上させるので、Niの上記効果は必須ではない。従って、Ni含有量を0%としても、本実施形態に係るフラックス入りワイヤは課題を解決することができる。また、Niを5.00%超添加すると、溶接金属の耐高温割れ性および靭性が低下するので、Ni含有量の上限値は5.00%とする。Ni含有量の上限値を4.50%、4.00%、又は3.50%としてもよい。
(Ni: 0 to 5.00%)
The solid solution toughening of Ni improves the toughness of the weld metal. In order to obtain this effect, the Ni content is preferably 0.30% or more, 0.50% or more, or 1.00% or more. However, the flux-cored wire according to the present embodiment improves the toughness of the welded portion even with another alloy element, so the above effect of Ni is not essential. Therefore, even if the Ni content is 0%, the flux-cored wire according to the present embodiment can solve the problem. Further, if Ni is added in excess of 5.00%, the hot cracking resistance and toughness of the weld metal are lowered, so the upper limit of the Ni content is 5.00%. The upper limit of the Ni content may be 4.50%, 4.00%, or 3.50%.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤの化学成分は、以上の基本的な成分のほかに、必要に応じて下記の任意成分を含むことができる。しかし、本実施形態に係るフラックス入りワイヤは任意成分を含むことなくその課題を解決できるので、任意成分それぞれの含有量の下限値は0%である。   The chemical component of the flux-cored wire according to the present embodiment can include the following optional components in addition to the basic components described above. However, since the flux-cored wire according to the present embodiment can solve the problem without containing any optional component, the lower limit value of the content of each optional component is 0%.

(Mg:0〜0.90%)
Mgは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のMg含有量の下限値は0%である。一方、Mgは脱酸剤であり、溶接金属の酸素量を低減し、これにより溶接金属の靭性を向上させる元素である。その効果を十分に得るために、フラックス入りワイヤの化学成分のMg含有量を0.10%以上としてもよい。一方、フラックス入りワイヤの化学成分のMg含有量が0.90%を超える場合、アーク中で激しくMgと酸素とが反応し、スパッタ及びヒュームの発生量が増大する。従って、Mg含有量を0.90%以下とする。なお、フラックス入りワイヤの化学成分のMg含有量のさらに好ましい下限値は、0.15%、0.20%、0.25%、又は0.30%である。フラックス入りワイヤの化学成分のMg含有量の好ましい上限値は、0.70%、0.55%、0.45%、又は0.35%である。
(Mg: 0-0.90%)
Since Mg is not an essential component, the lower limit of the Mg content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. On the other hand, Mg is a deoxidizer and is an element that reduces the oxygen content of the weld metal and thereby improves the toughness of the weld metal. In order to sufficiently obtain the effect, the Mg content of the chemical component of the flux-cored wire may be 0.10% or more. On the other hand, when the Mg content of the chemical component of the flux-cored wire exceeds 0.90%, Mg and oxygen react vigorously in the arc, increasing the amount of spatter and fumes generated. Therefore, the Mg content is set to 0.90% or less. In addition, the more preferable lower limit of Mg content of the chemical component of the flux-cored wire is 0.15%, 0.20%, 0.25%, or 0.30%. The upper limit with preferable Mg content of the chemical component of a flux cored wire is 0.70%, 0.55%, 0.45%, or 0.35%.

(Ti:0〜0.10%)
Tiは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のTi含有量の下限値は0%である。一方、Tiは脱酸元素であり、溶接金属中の酸素量を低減させる効果がある。また、フラックス入りワイヤの化学成分に含まれるTiは、溶接金属中に僅かに残留して固溶Nを固定するので、固溶Nが溶接金属の靱性に及ぼす悪影響を緩和する効果を有する。従って、フラックス入りワイヤの化学成分が0.01%以上のTiを含有してもよい。しかしながら、フラックス入りワイヤの化学成分のTi含有量が0.10%を越えると、溶接金属において過度な析出物の生成による靱性劣化が生じるおそれがある。なお、フラックス入りワイヤの化学成分にTiを含有させる場合、一般的には、フェロチタン(鉄とチタンとの合金)をフラックス中に含有させる。フラックス入りワイヤの化学成分のTi含有量の上限値は、好ましくは0.08%、0.06%、0.04%、又は0.02%である。
(Ti: 0 to 0.10%)
Since Ti is not an essential component, the lower limit of the Ti content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. On the other hand, Ti is a deoxidizing element and has an effect of reducing the amount of oxygen in the weld metal. Further, Ti contained in the chemical component of the flux-cored wire slightly remains in the weld metal to fix the solid solution N, and therefore has an effect of mitigating the adverse effect of the solid solution N on the toughness of the weld metal. Therefore, the chemical component of the flux-cored wire may contain 0.01% or more of Ti. However, if the Ti content of the chemical component of the flux-cored wire exceeds 0.10%, there is a risk that toughness deterioration occurs due to the formation of excessive precipitates in the weld metal. When Ti is contained in the chemical component of the flux-cored wire, ferrotitanium (an alloy of iron and titanium) is generally contained in the flux. The upper limit of the Ti content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably 0.08%, 0.06%, 0.04%, or 0.02%.

(B:0〜0.0200%)
Bは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のB含有量の下限値は0%である。一方、Bは、溶接金属において固溶Nと結びついてBNを形成するので、固溶Nが溶接金属の靭性に及ぼす悪影響を減じる効果を有する。また、Bは溶接金属の焼入性を高めるので溶接金属の強度を向上させる効果も有する。従って、フラックス入りワイヤの化学成分が0.0005%以上のBを含有してもよい。しかしながら、フラックス入りワイヤの化学成分のB含有量が0.0200%超になると、溶接金属中のBが過剰となり、粗大なBN及びFe23(C、B)等のB化合物を形成して溶接金属の靭性を劣化させるので、好ましくない。フラックス入りワイヤの化学成分のB含有量の上限値は、好ましくは0.0150%、0.0100%、0.0050%、0.0030%、又は0.0010%である。
(B: 0-0.0200%)
Since B is not an essential component, the lower limit of the B content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. On the other hand, B combines with solute N in the weld metal to form BN, and therefore has the effect of reducing the adverse effect of solute N on the toughness of the weld metal. B also has the effect of improving the strength of the weld metal because it enhances the hardenability of the weld metal. Therefore, the chemical component of the flux-cored wire may contain 0.0005% or more of B. However, when the B content of the chemical component of the flux-cored wire exceeds 0.0200%, the B in the weld metal becomes excessive, forming coarse BN and B compounds such as Fe 23 (C, B) 6. This is not preferable because it deteriorates the toughness of the weld metal. The upper limit of the B content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably 0.0150%, 0.0100%, 0.0050%, 0.0030%, or 0.0010%.

(Nb:0〜0.20%)
Nbは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のNb含有量の下限値は0%である。一方、Nbは、溶接金属において微細炭化物を形成し、この微細炭化物が溶接金属中で析出強化を生じさせるので、Nbは溶接金属の引張強さを向上させる。その効果を十分に得るためには、フラックス入りワイヤの化学成分のNb含有量を0.005%以上とすることが好ましい。しかしながら、フラックス入りワイヤの化学成分のNb含有量が0.20%を超えることは、Nbが溶接金属中で粗大な析出物を形成して溶接金属の靭性を劣化させるので、好ましくない。フラックス入りワイヤの化学成分のNb含有量の上限値は、好ましくは0.08%、0.06%、0.04%、又は0.02%である。
(Nb: 0 to 0.20%)
Since Nb is not an essential component, the lower limit of the Nb content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. On the other hand, Nb forms fine carbide in the weld metal, and this fine carbide causes precipitation strengthening in the weld metal, so Nb improves the tensile strength of the weld metal. In order to sufficiently obtain the effect, the Nb content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably set to 0.005% or more. However, it is not preferable that the Nb content of the chemical component of the flux-cored wire exceeds 0.20% because Nb forms coarse precipitates in the weld metal and deteriorates the toughness of the weld metal. The upper limit of the Nb content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably 0.08%, 0.06%, 0.04%, or 0.02%.

(V:0〜0.20%)
Vは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のV含有量の下限値は0%である。一方、Vは溶接金属の焼入性を向上させるので、溶接金属の高強度化に有効な元素である。その効果を十分に得るためには、フラックス入りワイヤの化学成分のV含有量を0.01%以上とすることが好ましい。フラックス入りワイヤの化学成分のV含有量が0.20%を超える場合、溶接金属中のV炭化物の析出量が過剰となり、溶接金属が過剰に硬化し、溶接金属の靭性を劣化させる。フラックス入りワイヤの化学成分のV含有量の上限値は、好ましくは0.16%、0.12%、0.08%、0.04%、又は0.02%である。
(V: 0 to 0.20%)
Since V is not an essential component, the lower limit of the V content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. On the other hand, V improves the hardenability of the weld metal and is therefore an effective element for increasing the strength of the weld metal. In order to sufficiently obtain the effect, the V content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably set to 0.01% or more. When the V content of the chemical component of the flux-cored wire exceeds 0.20%, the precipitation amount of V carbide in the weld metal becomes excessive, the weld metal is excessively hardened, and the toughness of the weld metal is deteriorated. The upper limit of the V content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably 0.16%, 0.12%, 0.08%, 0.04%, or 0.02%.

(Bi:0〜0.030%)
Biは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のBi含有量の下限値は0%である。一方、Biは、スラグの剥離性を改善する元素である。その効果を十分に得るために、フラックス入りワイヤの化学成分のBi含有量を0.005%以上、0.010%以上又は0.012%以上とすることが好ましい。一方、フラックス入りワイヤの化学成分のBi含有量が0.030%を超える場合、溶接金属に凝固割れが発生しやすくなるので、フラックス入りワイヤの化学成分のBi含有量の上限値は0.030%である。フラックス入りワイヤの化学成分のBi含有量の上限値は、好ましくは0.025%、0.020%、0.017%、または0.015%である。
(Bi: 0-0.030%)
Since Bi is not an essential component, the lower limit of the Bi content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. On the other hand, Bi is an element that improves the slag peelability. In order to sufficiently obtain the effect, the Bi content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably 0.005% or more, 0.010% or more, or 0.012% or more. On the other hand, when the Bi content of the chemical component of the flux-cored wire exceeds 0.030%, solidification cracking is likely to occur in the weld metal, so the upper limit of the Bi content of the chemical component of the flux-cored wire is 0.030. %. The upper limit of the Bi content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably 0.025%, 0.020%, 0.017%, or 0.015%.

(Ca:0〜0.50%)
(REM:0〜0.010%)
Ca及びREMは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のCa含有量及びREM含有量の下限値は0%である。一方、Ca及びREMは、いずれも溶接金属中での硫化物の構造を変化させ、また、硫化物及び酸化物のサイズを微細化させ、これにより溶接金属の延性及び靭性を向上させる働きを有する。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のCa含有量を0.002%以上としてもよく、フラックス入りワイヤの化学成分のREM含有量を0.0002%以上としてもよい。一方、フラックス入りワイヤの化学成分のCa含有量及びREM含有量が過剰である場合、スパッタ量が増大し、溶接性が損なわれる。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のCa含有量の上限値は0.50%であり、フラックス入りワイヤの化学成分のREM含有量の上限値は0.010%である。
(Ca: 0 to 0.50%)
(REM: 0-0.010%)
Since Ca and REM are not essential components, the lower limit of the Ca content and the REM content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. On the other hand, both Ca and REM have a function of changing the structure of sulfides in the weld metal and reducing the size of sulfides and oxides, thereby improving the ductility and toughness of the weld metal. . Therefore, the Ca content of the chemical component of the flux-cored wire may be 0.002% or more, and the REM content of the chemical component of the flux-cored wire may be 0.0002% or more. On the other hand, when the Ca content and the REM content of the chemical component of the flux-cored wire are excessive, the amount of sputtering increases and the weldability is impaired. Therefore, the upper limit value of the Ca content of the chemical component of the flux cored wire is 0.50%, and the upper limit value of the REM content of the chemical component of the flux cored wire is 0.010%.

(残部:Feおよび不純物)
以上が本実施形態のフラックス入りワイヤの、弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、および炭酸塩を除く化学成分の限定理由であるが、その他の残部成分はFeと不純物を含む。残部のFeは、例えば鋼製外皮に含まれるFe、およびフラックス中に添加された合金粉中のFe等である。不純物とは、フラックス入りワイヤを工業的に製造する際に、原料に由来して、又は製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本実施形態に係るフラックス入りワイヤに悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
(Balance: Fe and impurities)
The above is the reason for limiting the chemical components of the flux-cored wire of this embodiment except for fluoride, oxide, Ti oxide, Ca oxide, and carbonate, but the other remaining components contain Fe and impurities. The remaining Fe is, for example, Fe contained in the steel outer shell, Fe in alloy powder added to the flux, or the like. Impurities are components derived from raw materials or mixed due to various factors in the manufacturing process when industrially manufacturing a flux-cored wire, and do not adversely affect the flux-cored wire according to the present embodiment. It means what is allowed in the range.

(Ceq:0.20〜1.00%)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのCeqとは、以下の式1によって算出される、焼入性を示す指標(炭素当量)である。
Ceq=[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14:式1
無添加の元素に関しては、ゼロを上式に代入するものとする。
式1中の角括弧で囲まれた元素記号は、フラックス入りワイヤの、弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、および炭酸塩を除く、化学成分における各元素記号に対応する元素の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での含有量である。すなわち、本実施形態のフラックス入りワイヤの化学成分から算出されるCeq(フラックス入りワイヤのCeq)は、弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、または炭酸塩の状態でフラックス入りワイヤに含まれている元素の含有量を考慮せずに算出される。弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、または炭酸塩の状態でフラックス入りワイヤに含まれている元素は、溶接の際にスラグとして溶接金属の外部に実質的に排出されるので、溶接金属の焼入性に影響しない。
(Ceq: 0.20 to 1.00%)
Ceq of the flux-cored wire according to the present embodiment is an index (carbon equivalent) indicating hardenability calculated by the following formula 1.
Ceq = [C] + [Si] / 24 + [Mn] / 6 + [Ni] / 40 + [Cr] / 5 + [Mo] / 4 + [V] / 14: Formula 1
For non-added elements, zero shall be substituted into the above equation.
The element symbols enclosed in square brackets in Formula 1 are the elements corresponding to each element symbol in the chemical composition except for fluoride, oxide, Ti oxide, Ca oxide, and carbonate of the flux-cored wire. , The content in mass% relative to the total mass of the flux-cored wire. That is, Ceq (Ceq of the flux-cored wire) calculated from the chemical composition of the flux-cored wire of this embodiment is converted into the flux-cored wire in the state of fluoride, oxide, Ti oxide, Ca oxide, or carbonate. It is calculated without considering the content of the contained elements. Elements contained in the flux-cored wire in the state of fluoride, oxide, Ti oxide, Ca oxide, or carbonate are substantially discharged outside the weld metal as slag during welding. Does not affect the hardenability of the weld metal.

フラックス入りワイヤのCeqは、溶接金属の焼入性に影響する。フラックス入りワイヤのCeqが高い場合、溶接金属が硬化するので溶接金属の引張強さが向上するが、一方で溶接金属の靭性が低下する。本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、そのCeqが0.20%以上となるように、弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、および炭酸塩を除く化学成分を制御する必要がある。フラックス入りワイヤのCeqが0.20%未満である場合、溶接金属のCeqも不足するので、溶接金属の引張強さが不足する。溶接金属の引張強さを高めるために、フラックス入りワイヤのCeqの下限を、0.22%、0.25%、0.30%又は0.32%としてもよい。一方、フラックス入りワイヤのCeqが1.00%を超える場合、溶接金属のCeqが過剰となることにより、溶接金属の靭性が不足する。溶接金属の靱性を高めるために、フラックス入りワイヤのCeqの上限値を、0.90%、0.80%、0.70%、0.60%、0.50%としてもよい。   Ceq of the flux cored wire affects the hardenability of the weld metal. When the Ceq of the flux cored wire is high, the weld metal is hardened, so that the tensile strength of the weld metal is improved, but the toughness of the weld metal is lowered. In the flux-cored wire according to the present embodiment, it is necessary to control chemical components other than fluoride, oxide, Ti oxide, Ca oxide, and carbonate so that the Ceq is 0.20% or more. . When the Ceq of the flux cored wire is less than 0.20%, the Ceq of the weld metal is also insufficient, so that the tensile strength of the weld metal is insufficient. In order to increase the tensile strength of the weld metal, the lower limit of Ceq of the flux-cored wire may be 0.22%, 0.25%, 0.30%, or 0.32%. On the other hand, when the Ceq of the flux-cored wire exceeds 1.00%, the toughness of the weld metal is insufficient because the Ceq of the weld metal becomes excessive. In order to increase the toughness of the weld metal, the upper limit value of Ceq of the flux-cored wire may be 0.90%, 0.80%, 0.70%, 0.60%, and 0.50%.

(0.05≦[Cr]+[Mo]+[Cu]+[W]+[Sn]+[Sb]≦5.00)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、Mo、Cu、W、Sn及びSbの含有量それぞれが上述の通り規定されるが、さらに各元素の合計含有量が0.05〜5.00%の範囲内とされる。即ち、本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、以下の式2を満たす。
0.05≦[Cr]+[Mo]+[Cu]+[W]+[Sn]+[Sb]≦5.00:式2
式2中の角括弧で囲まれた元素記号は、フラックス入りワイヤの弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、および炭酸塩を除く、化学成分における各元素記号に対応する元素の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での含有量である。
(0.05 ≦ [Cr] + [Mo] + [Cu] + [W] + [Sn] + [Sb] ≦ 5.00)
In the flux-cored wire according to the present embodiment, the contents of Mo, Cu, W, Sn, and Sb are each defined as described above, and the total content of each element is in the range of 0.05 to 5.00%. It is assumed that That is, the flux cored wire according to the present embodiment satisfies the following Expression 2.
0.05 ≦ [Cr] + [Mo] + [Cu] + [W] + [Sn] + [Sb] ≦ 5.00: Formula 2
The element symbols enclosed in square brackets in Formula 2 are the elements corresponding to each element symbol in the chemical composition, excluding fluoride, oxide, Ti oxide, Ca oxide, and carbonate of the flux-cored wire. It is content in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire.

Cr、Mo、Cu、W、Sn及びSbの合計含有量が0.05%未満である場合、溶接金属の耐食性が確保できない。また、Cr,Mo、Cu、W、Sn及びSbの合計含有量が5.00%超である場合、溶接部の耐割れ性及び靭性等が劣化する場合がある。そのため、Cr、Mo、Cu、W、Sn及びSbの合計含有量は5.00%以下とする必要がある。Cr、Mo、Cu、W、Sn及びSbの合計含有量の好ましい下限値は、0.10%、0.15%、又は0.20%である。Cr、Mo、Cu、W、Sn及びSbの合計含有量の好ましい上限は、4.00%、3.00%、又は2.00%である。Cr、Mo、Cu、W、Sn及びSbの合計含有量が0.05〜5.00%であれば、上述されるように、本実施形態に係るフラックス入りワイヤにおいては、Cr、Mo、Cu、W、Sn及びSbそれぞれの含有量を0%としてもよい。   When the total content of Cr, Mo, Cu, W, Sn and Sb is less than 0.05%, the corrosion resistance of the weld metal cannot be ensured. Moreover, when the total content of Cr, Mo, Cu, W, Sn, and Sb is more than 5.00%, the crack resistance and toughness of the welded portion may deteriorate. Therefore, the total content of Cr, Mo, Cu, W, Sn and Sb needs to be 5.00% or less. The preferable lower limit of the total content of Cr, Mo, Cu, W, Sn, and Sb is 0.10%, 0.15%, or 0.20%. The upper limit with preferable total content of Cr, Mo, Cu, W, Sn, and Sb is 4.00%, 3.00%, or 2.00%. If the total content of Cr, Mo, Cu, W, Sn, and Sb is 0.05 to 5.00%, as described above, in the flux-cored wire according to the present embodiment, Cr, Mo, Cu , W, Sn and Sb content may be 0%.

上述された事項が満たされる限り、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの鋼製外皮は特に限定されないが、これを、例えば軟鋼外皮であって、その化学成分がC:0〜0.1%、Si:0〜0.10%、Mn:0〜3.00%、P:0.030%以下、S:0.020%以下、Al:0〜0.1%、及びN:0〜0.030%を含み、残部が鉄及び不純物を含むものとしてもよい。   As long as the above-mentioned matter is satisfied, the steel outer sheath of the flux-cored wire according to the present embodiment is not particularly limited, but this is, for example, a mild steel outer shell, the chemical component of which is C: 0 to 0.1%, Si: 0 to 0.10%, Mn: 0 to 3.00%, P: 0.030% or less, S: 0.020% or less, Al: 0 to 0.1%, and N: 0 to 0.0. It may include 030%, and the balance may include iron and impurities.

次に、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの形状について説明する。
通常、フラックス入りワイヤは、鋼製外皮の継目が溶接されているのでスリット状の隙間がない形状(シームレス形状)を有するワイヤ(シームレスワイヤと呼ぶことがある)と、鋼製外皮の継目が溶接されていないのでスリット状の隙間を含む形状を有するワイヤとのいずれかに区別される。
Next, the shape of the flux cored wire according to the present embodiment will be described.
Normally, the flux-cored wire is welded at the seam of the steel outer shell, which has a shape (seamless shape) that has no slit-like gaps because the seam of the steel outer shell is welded. Since it is not made, it can be distinguished from either a wire having a shape including a slit-like gap.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、いずれの形状も採用することができる。しかしながら、溶接金属の低温割れの発生を抑制するためには、鋼製外皮にスリット状の隙間がないことが好ましい。溶接時に溶接部に侵入するH(水素)は、溶接金属及び被溶接材中に拡散し、応力集中部に集積して低温割れの発生原因となる。Hの供給源は様々であるが、溶接部の清浄度、およびガスシールドの条件が厳密に管理された状態で溶接が行われる場合、ワイヤ中に含まれる水分(HO)が、主なHの供給源となり、この水分の量が、溶接継手の拡散性水素量に強く影響する。鋼製外皮がシームを有する場合、大気中の水分がシームを通じてフラックス中に侵入しやすい。このため、鋼製外皮のシームを除去することにより、ワイヤ製造後からワイヤ使用までの間に、大気中の水分が鋼製外皮を通じてフラックス中に侵入することを抑制することが望ましい。鋼製外皮がシームを有し、且つワイヤ製造からワイヤ使用までの期間が長い場合は、水分等のHの供給源が侵入することを防止するために、フラックス入りワイヤ全体を真空包装するか、乾燥した状態に保持できる容器内でフラックス入りワイヤを保存することが望ましい。 Any shape can be adopted in the flux-cored wire according to the present embodiment. However, in order to suppress the occurrence of cold cracks in the weld metal, it is preferable that the steel outer shell has no slit-like gap. H (hydrogen) that penetrates into the welded part during welding diffuses into the weld metal and the material to be welded, accumulates in the stress concentration part, and causes cold cracking. Although the supply source of H is various, when welding is performed in a state in which the cleanliness of the weld and the gas shield conditions are strictly controlled, moisture (H 2 O) contained in the wire is mainly used. It becomes a supply source of H, and the amount of moisture strongly affects the amount of diffusible hydrogen in the welded joint. When the steel outer shell has a seam, moisture in the atmosphere tends to enter the flux through the seam. For this reason, it is desirable to suppress the intrusion of moisture in the atmosphere into the flux through the steel outer shell by removing the seam of the steel outer shell after the wire is manufactured until the wire is used. If the steel sheath has a seam and the period from wire manufacture to wire use is long, in order to prevent the supply of H such as moisture from entering, vacuum-wrap the entire flux-cored wire, It is desirable to store the flux-cored wire in a container that can be kept dry.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤに含まれる水素量は特に規定されないが、溶接金属の拡散性水素量を低減するためには、フラックス入りワイヤの全質量に対して12ppm以下であることが好ましい。フラックス入りワイヤ中の水素量は、フラックス入りワイヤの保管の間に、フラックス入りワイヤ内に水分が侵入することにより増大するおそれがある。従って、ワイヤ製造からワイヤ使用までの期間が長い場合は、上述の手段によって水分の浸入を防止することが望ましい。   The amount of hydrogen contained in the flux-cored wire according to the present embodiment is not particularly defined, but is preferably 12 ppm or less with respect to the total mass of the flux-cored wire in order to reduce the amount of diffusible hydrogen in the weld metal. The amount of hydrogen in the flux-cored wire may increase due to moisture entering the flux-cored wire during storage of the flux-cored wire. Therefore, when the period from wire manufacture to wire use is long, it is desirable to prevent moisture from entering by the above-described means.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤの直径は、特に規定されないが、例えばφ1.0〜φ2.0mmである。一般的なフラックス入りワイヤの直径はφ1.2〜φ1.6mmである。本実施形態に係るフラックス入りワイヤの充填率は、上述された条件が満たされる限り、特に限定されない。一般的なフラックス入りワイヤの充填率に鑑みて、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの充填率の下限値を、例えば10%、又は12%としてもよい。また、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの充填率の上限値を、例えば20%、又は17%としてもよい。   The diameter of the flux-cored wire according to the present embodiment is not particularly defined, but is, for example, φ1.0 to φ2.0 mm. The diameter of a general flux cored wire is φ1.2 to φ1.6 mm. The filling rate of the flux-cored wire according to the present embodiment is not particularly limited as long as the above-described conditions are satisfied. In view of the filling rate of a general flux cored wire, the lower limit value of the filling rate of the flux cored wire according to the present embodiment may be set to, for example, 10% or 12%. Moreover, it is good also considering the upper limit of the filling rate of the flux cored wire which concerns on this embodiment as 20% or 17%, for example.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、ワイヤ表面に塗布された潤滑剤をさらに備えても良い。ワイヤ表面に塗布された潤滑剤は、溶接時のワイヤの送給性を向上させる効果を有する。溶接ワイヤ用の潤滑剤としては、様々な種類のもの(例えばパーム油等の植物油)を使用できるが、溶接金属の低温割れを抑制するためには、Hを含有しないパーフルオロポリエーテル油(PFPE油)を使用することが好ましい。また、上述したように、本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、ワイヤ表面に形成されためっきをさらに備えても良い。この場合、潤滑剤はめっきの表面に塗布される。   The flux cored wire according to this embodiment may further include a lubricant applied to the wire surface. The lubricant applied to the surface of the wire has the effect of improving the wire feedability during welding. Various types of lubricants for welding wires (for example, vegetable oils such as palm oil) can be used. In order to suppress low temperature cracking of the weld metal, perfluoropolyether oil (PFPE) that does not contain H is used. Oil) is preferably used. Moreover, as described above, the flux-cored wire according to the present embodiment may further include plating formed on the wire surface. In this case, the lubricant is applied to the plating surface.

次に、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの製造方法について説明する。
本実施形態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。以下に、製造方法の一例を説明する。
Next, the manufacturing method of the flux cored wire which concerns on this embodiment is demonstrated.
The flux cored wire of the present embodiment can be manufactured by a normal flux cored wire manufacturing process. Below, an example of a manufacturing method is demonstrated.

シームレス形状を有するフラックス入りワイヤの製造方法は、フラックスを調製する工程と、鋼帯を長手方向に送りながら、成形ロールを用いて成形してU字型のオープン管を得る工程と、オープン管の開口部を通じてオープン管内にフラックスを供給する工程と、オープン管の開口部の相対するエッジ部を突合せ溶接してシームレス管を得る工程と、シームレス管を伸線して所定の線径を有するフラックス入りワイヤを得る工程と、伸線する工程の途中または完了後にフラックス入りワイヤを焼鈍する工程とを備える。フラックスは、フラックス入りワイヤの弗化物量、酸化物量、炭酸塩量、及び化学成分などが上述された所定の範囲内になるように調製される。なお、鋼製外皮の材料である鋼帯の幅及び厚さ、並びにフラックスの充填量等によって決定されるフラックスの充填率も、フラックス入りワイヤの弗化物量、酸化物量、炭酸塩量、及び化学成分などに影響することに留意する必要がある。突合せ溶接は、電縫溶接、レーザ溶接、またはTIG溶接等により行われる。また、伸線工程の途中または伸線工程の完了後に、フラックス入りワイヤ中の水分を除去するために、フラックス入りワイヤは焼鈍される。フラックス入りワイヤのH含有量を12ppm以下とするために、焼鈍温度は、650℃以上とし、焼鈍時間は、4時間以上とすることが必要とされる。なお、フラックスの変質を防ぐために、焼鈍温度は900℃以下とされる必要がある。   A method of manufacturing a flux-cored wire having a seamless shape includes a step of preparing a flux, a step of forming a U-shaped open tube by forming a steel strip while feeding a steel strip in the longitudinal direction, Supplying flux into the open pipe through the opening, butt welding the opposite edges of the opening of the open pipe to obtain a seamless pipe, and flux containing a predetermined wire diameter by drawing the seamless pipe A step of obtaining a wire, and a step of annealing the flux-cored wire during or after the drawing step. The flux is prepared so that the fluoride content, oxide content, carbonate content, chemical composition, etc. of the flux-cored wire are within the predetermined ranges described above. Note that the flux filling rate determined by the width and thickness of the steel strip that is the material of the steel outer sheath and the flux filling amount, etc. is also the fluoride content, oxide content, carbonate content, and chemical content of the flux-cored wire. It should be noted that it affects the ingredients. The butt welding is performed by electric seam welding, laser welding, TIG welding, or the like. Moreover, in order to remove the water | moisture content in a flux cored wire in the middle of a wire drawing process or after completion of a wire drawing process, a flux cored wire is annealed. In order to set the H content of the flux-cored wire to 12 ppm or less, it is necessary that the annealing temperature is 650 ° C. or more and the annealing time is 4 hours or more. In order to prevent flux alteration, the annealing temperature needs to be 900 ° C. or lower.

スリット状の隙間を有するフラックス入りワイヤの製造方法は、オープン管の端部を突き合わせ溶接してシームレス管を得る工程の代わりに、オープン管を成形してオープン管の端部を突き合わせてスリット状の隙間有りの管を得る工程を有する点以外は、シームレス形状を有するフラックス入りワイヤの製造方法と同じである。スリット状の隙間を有するフラックス入りワイヤの製造方法は、突き合わせられたオープン管の端部をかしめる工程をさらに備えても良い。スリット状の隙間を有するフラックス入りワイヤの製造方法では、スリット状の隙間有りの管を伸線する。   The manufacturing method of the flux-cored wire having the slit-shaped gap is not the step of butt welding the end of the open tube to obtain a seamless tube, but forming the open tube and butting the end of the open tube Except for having a step of obtaining a tube with a gap, it is the same as the method of manufacturing a flux-cored wire having a seamless shape. The manufacturing method of the flux-cored wire having the slit-shaped gap may further include a step of caulking the end portion of the opened open tube. In a method for manufacturing a flux-cored wire having a slit-like gap, a tube having a slit-like gap is drawn.

突合せシーム溶接された、スリット状の隙間がないフラックス入りワイヤの断面は、研磨して、エッチングすれば、溶接跡が観察されるが、エッチングしないと溶接跡は観察されない。そのため、上記のようにシームレスと呼ぶことがある。例えば、溶接学会編「新版 溶接・接合技術入門」(2008年)産報出版、p.111には、突合せシーム溶接された、スリット状の隙間がないフラックス入りワイヤは、シームレスタイプのワイヤと記載されている。フラックス入りワイヤの鋼製外皮の隙間をろう付けしても、スリット状の隙間がないフラックス入りワイヤが得られる。   The cross-section of the flux-cored wire that is butt seam welded and has no slit-like gaps is polished and etched to observe the weld trace, but otherwise the weld trace is not observed. Therefore, it may be called seamless as described above. For example, “New Edition Introduction to Welding and Joining Technology” edited by the Japan Welding Society (2008); In 111, a butt seam welded flux-cored wire with no slit-like gap is described as a seamless type wire. Even if the gap between the steel outer sheaths of the flux-cored wire is brazed, a flux-cored wire having no slit-like gap can be obtained.

以上説明した本実施形態のフラックス入りワイヤは、あらゆる種類の鋼材の溶接に対して適用可能であり、本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、予熱なしで、あるいは予熱温度50℃以下で、低温割れを防止できる。   The above-described flux-cored wire of the present embodiment can be applied to welding of all types of steel materials, and the flux-cored wire according to the present embodiment can be subjected to low temperature cracking without preheating or at a preheating temperature of 50 ° C. or less. Can be prevented.

次に、本実施形態に係る溶接継手の製造方法(溶接方法)について以下に説明する。本実施形態に係る溶接継手の製造方法は、母材鋼板をガスシールドアーク溶接する工程を備え、溶接金属の最表層を形成する際の溶接材料が、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤとされる。溶接が1パスのみである場合、その1パスにおいて本実施形態に係るガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤが用いられる。開先形状がV形である場合などでは、表ビード及び裏ビードのうち少なくとも一方を形成する際に本実施形態に係るガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤが用いられる。溶接継手の片面のみにおいて耐食性が要求される場合は、溶接継手の片面における溶接金属の最表層のみ(表ビード又は裏ビードのみ)を本実施形態に係るガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤで形成すればよい。一方、溶接継手の両面において耐食性が要求される場合は、溶接継手の両面における溶接金属の最表層(表ビード及び裏ビードの両方)を本実施形態に係るガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤで形成すればよい。当然のことながら、溶接金属の最表層以外の箇所を形成する際に本実施形態に係るガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤを用いることは妨げられない。   Next, the manufacturing method (welding method) of the welded joint according to the present embodiment will be described below. The method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment includes a step of performing gas shield arc welding of a base steel plate, and the welding material used to form the outermost layer of the weld metal is the gas shielded arc welding flux according to the present embodiment. It is assumed to be a corrugated wire. When welding is performed only in one pass, the flux-cored wire for gas shield arc welding according to the present embodiment is used in that one pass. When the groove shape is a V shape, the flux-cored wire for gas shield arc welding according to the present embodiment is used when forming at least one of the front bead and the back bead. When corrosion resistance is required on only one side of the welded joint, only the outermost layer of the weld metal (only the front bead or the back bead) on one side of the welded joint is formed with the flux-cored wire for gas shield arc welding according to this embodiment. That's fine. On the other hand, when corrosion resistance is required on both sides of the welded joint, the outermost layer (both front and back beads) of the weld metal on both sides of the welded joint is formed with the flux-cored wire for gas shield arc welding according to this embodiment. do it. As a matter of course, the use of the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to this embodiment when forming a portion other than the outermost layer of the weld metal is not hindered.

本実施形態に係る溶接継手の製造方法において用いられる母材鋼板(母材)の種類は特に限定されない。耐食鋼の溶接に本実施形態に係る溶接継手の製造方法を適用した場合、母材及び溶接部の両方において耐食性が確保された溶接継手が得られるので、特に好適であると考えられる。   The kind of base material steel plate (base material) used in the method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment is not particularly limited. When the method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment is applied to welding of corrosion-resistant steel, a welded joint that ensures corrosion resistance in both the base material and the welded portion can be obtained, which is considered particularly suitable.

本実施形態に係る溶接継手の製造方法において用いられるフラックス入りワイヤの極性は、溶接金属の拡散性水素量およびスパッタ発生量に及ぼす影響が無視できる程度に小さいので、プラス及びマイナスのいずれであってもよいが、プラスであることが好ましい。   The polarity of the flux-cored wire used in the method for manufacturing a welded joint according to this embodiment is so small that the influence on the amount of diffusible hydrogen and the amount of spatter generated in the weld metal is negligible. However, it is preferably positive.

本実施形態に係る溶接継手の製造方法において用いられるシールドガスの種類は特に限定されない。本実施形態に係る溶接継手の製造方法は、シールドガスの種類に関わらず、優れた溶接作業性を発揮し、高強度、高靱性、及び高耐食性を有する溶接継手を得ることができる。しかしながら、一般的に多用されている100vol%の炭酸ガス、及びArと3〜30vol%COとの混合ガス等が、本実施形態に係る溶接継手の製造方法のシールドガスであることが好ましい。また、本実施形態に係るフラックス入りワイヤを用いた溶接の際のシールドガスは5Vol%以下のOガスを含んでいても良い。これらガスは廉価であるので、これらガスを用いた溶接は産業利用上有利である。通常、これらガスは、ルチル系FCWと組み合わせて用いられた際に、多量のスパッタを生じさせて溶接作業性を悪化させる。しかしながら本実施形態に係る溶接継手の製造方法は、スパッタ量を十分に抑制することができる本実施形態に係るフラックス入りワイヤを用いるので、これらガスがシールドガスである場合でも、良好な溶接作業性を発揮することができる。 The kind of shield gas used in the method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment is not particularly limited. The method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment can provide a welded joint that exhibits excellent welding workability and has high strength, high toughness, and high corrosion resistance regardless of the type of shield gas. However, it is preferable that 100 vol% carbon dioxide gas and a mixed gas of Ar and 3 to 30 vol% CO 2 or the like that are commonly used are shield gases for the welded joint manufacturing method according to the present embodiment. Moreover, the shield gas at the time of welding using the flux-cored wire according to the present embodiment may include 5 Vol% or less O 2 gas. Since these gases are inexpensive, welding using these gases is advantageous for industrial use. Usually, when these gases are used in combination with a rutile FCW, a large amount of spatter is generated to deteriorate welding workability. However, since the method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment uses the flux-cored wire according to the present embodiment that can sufficiently suppress the amount of spatter, good welding workability can be achieved even when these gases are shield gases. Can be demonstrated.

本実施形態に係る溶接継手の製造方法における溶接姿勢は特に限定されない。本実施形態に係る溶接継手の製造方法は、スパッタ量を十分に抑制し、且つ溶融金属の粘性を十分に高めることができる本実施形態に係るフラックス入りワイヤを用いるので、溶接姿勢が下向姿勢、横向姿勢、立向姿勢、及び上向姿勢のいずれであっても、良好な溶接作業性を発揮することができる。   The welding posture in the method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment is not particularly limited. Since the method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment uses the flux-cored wire according to the present embodiment that can sufficiently suppress the amount of spatter and can sufficiently increase the viscosity of the molten metal, the welding posture is a downward posture. In any of the horizontal posture, the vertical posture, and the upward posture, good welding workability can be exhibited.

本実施形態に係る溶接継手の製造方法によって得られる溶接継手は、母材鋼板(母材)と、溶接金属及び溶接熱影響部から構成される溶接部とを備える。Cr、Mo、Cu、W、Sn、及びSbの合計量、Ceq、弗化物の量、並びにスラグ形成剤の量等が好ましく制御された本実施形態に係るフラックス入りワイヤを用いて製造されるので、この溶接継手は、高強度、高靱性、及び高耐食性を有し、溶接金属の拡散性水素量が1.0ml/100g以下であり、且つ良好なビード形状を有する溶接金属を備える。溶接継手の母材は特に限定されないが、耐食鋼であることが好ましい。   A welded joint obtained by the method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment includes a base steel plate (base material), and a welded portion composed of a weld metal and a weld heat affected zone. Since the total amount of Cr, Mo, Cu, W, Sn, and Sb, the amount of Ceq, the amount of fluoride, the amount of the slag forming agent, and the like are manufactured preferably using the flux-cored wire according to this embodiment. The weld joint includes a weld metal having high strength, high toughness, and high corrosion resistance, a diffusible hydrogen content of the weld metal of 1.0 ml / 100 g or less, and a good bead shape. The base material of the welded joint is not particularly limited, but is preferably corrosion resistant steel.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、上述の特徴を有するので、耐食性、耐低温割れ性、強度、及び靱性に優れる溶接部を得ることができ、且つ溶接中のスパッタ発生量を大幅に低減することができ、さらに全姿勢溶接に適用可能である。   Since the flux-cored wire according to the present embodiment has the above-described characteristics, it is possible to obtain a welded portion having excellent corrosion resistance, cold cracking resistance, strength, and toughness, and greatly reduce the amount of spatter generated during welding. It can be applied to all position welding.

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が、下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に徹して設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。   Next, the feasibility and effects of the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the following examples are not of a nature that limits the present invention, and the design changes are made thoroughly to the purpose described above and below. These are all included in the technical scope of the present invention.

発明例および比較例のフラックス入りワイヤは、以下に説明する方法により製造した。まず、鋼帯を長手方向に送りながら、成形ロールを用いて成形してU型のオープン管を得た。このオープン管の開口部を通じてオープン管内にフラックスを供給し、オープン管の開口部の相対するエッジ部を突合わせ溶接してシームレス管を得た。このシームレス管を伸線して、スリット状の隙間がないフラックス入りワイヤを得た。ただし、一部の試料は、シーム溶接をしないスリット状の隙間有りの管とし、それを伸線した。このようにして、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。なお、これらフラックス入りワイヤの伸線作業の途中で、フラックス入りワイヤを650〜950℃の温度範囲内で4時間以上焼鈍した。試作後、ワイヤ表面には潤滑剤を塗布した。これらフラックス入りワイヤの構成を表に示す。   The flux-cored wires of the inventive example and the comparative example were manufactured by the method described below. First, while feeding the steel strip in the longitudinal direction, it was formed using a forming roll to obtain a U-shaped open tube. A flux was supplied into the open pipe through the opening of the open pipe, and the opposite edge portions of the opening of the open pipe were butt welded to obtain a seamless pipe. The seamless tube was drawn to obtain a flux-cored wire having no slit-like gap. However, some of the samples were slit-like tubes with no seam welding and were drawn. In this manner, a flux-cored wire having a final wire diameter of φ1.2 mm was made as a prototype. In addition, the flux-cored wire was annealed for 4 hours or more in the temperature range of 650-950 degreeC in the middle of the wire drawing operation | work of these flux-cored wires. After the trial production, a lubricant was applied to the wire surface. The composition of these flux-cored wires is shown in the table.

表1に開示された各弗化物の含有量、各酸化物の含有量及び酸化物(Ti酸化物、及びCa酸化物除く)の合計量、各炭酸塩の含有量及び炭酸塩の合計量、鉄粉の含有量、並びに弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、および炭酸塩を除く化学成分(合金成分として含まれる各元素の含有量)の単位は、フラックス入りワイヤ全質量に対する質量%である。表中において「フラックス入りワイヤ全質量に対する質量%」は、「質量%」と略し、「弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、および炭酸塩を除く化学成分」は、「合金成分」と略した。表に開示された酸化物合計量とは、Fe酸化物、Na酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物の、FeO、NaO、SiO、ZrO、MgO、Al、MnO及びKOの各々の換算値での含有量の合計値であり、Ti酸化物及びCa酸化物の含有量は含まない。表に開示されたフラックス入りワイヤのX値(スパッタ発生指数X)及びY値は、それぞれ上述の式A、式3及び式4によって求められた値である。表に開示されたCeqは、上述の式1によって得られた値である。CaCO及びNaCO以外の炭酸塩に関しては、その含有量の合計値を「Other」列に記載した。 The content of each fluoride disclosed in Table 1, the content of each oxide and the total amount of oxides (excluding Ti oxide and Ca oxide), the content of each carbonate and the total amount of carbonate, The unit of the content of iron powder and chemical components (content of each element contained as an alloy component) excluding fluoride, oxide, Ti oxide, Ca oxide, and carbonate is based on the total mass of the flux-cored wire. % By mass. In the table, “mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire” is abbreviated as “mass%”, and “chemical components excluding fluoride, oxide, Ti oxide, Ca oxide, and carbonate” are “alloy components” Abbreviated. The total oxide amount disclosed in the table means FeO, Na 2 of Fe oxide, Na oxide, Si oxide, Zr oxide, Mg oxide, Al oxide, Mn oxide, and K oxide. This is the total value of the converted values of O, SiO 2 , ZrO 2 , MgO, Al 2 O 3 , MnO 2 and K 2 O, and does not include the contents of Ti oxide and Ca oxide. The X value (spatter generation index X) and Y value of the flux-cored wire disclosed in the table are values obtained by the above-described formula A, formula 3 and formula 4, respectively. Ceq disclosed in the table is a value obtained by Equation 1 above. For carbonates other than CaCO 3 and Na 2 CO 3 , the total content is listed in the “Other” column.

表に開示されたフラックス入りワイヤの残部(すなわち、表に開示された各成分以外の成分)は、鉄及び不純物であった。表に開示されたフラックス入りワイヤは、「ワイヤ構造」欄で特に断りが無い限り、シームレス形状を有し、「備考」欄で特に断りが無い限り、潤滑剤としてパーム油が塗布された。「ワイヤ構造」欄で「隙間有」と記載されたフラックス入りワイヤは、シーム状の隙間を有するワイヤであり、「備考」欄で「PTFE」と記載されたワイヤは、PTFE油が塗布されたワイヤであった。表に開示されたフラックス入りワイヤに合金成分として含まれる各元素は、鋼製外皮または金属粉の形態であった。なお、表においては、本発明で規定される範囲から外れる数値に下線を付してある。また、化学成分や化合物などの含有量に係る表中の空欄は、その化学成分や化合物などが意図的に添加されていないことを意味する。これらの化学成分や化合物などが不可避的に混入されるか生成することもある。   The balance of the flux-cored wires disclosed in the table (that is, components other than the components disclosed in the table) was iron and impurities. The flux-cored wires disclosed in the table had a seamless shape unless otherwise specified in the “wire structure” column, and palm oil was applied as a lubricant unless otherwise specified in the “remarks” column. The flux-cored wire described as “with gap” in the “wire structure” column is a wire having a seam-like gap, and the wire described as “PTFE” in the “remarks” column is coated with PTFE oil. It was a wire. Each element contained as an alloy component in the flux-cored wire disclosed in the table was in the form of a steel shell or metal powder. In the table, numerical values outside the range defined by the present invention are underlined. Moreover, the blank in the table | surface concerning content, such as a chemical component and a compound, means that the chemical component, a compound, etc. are not added intentionally. These chemical components and compounds may be inevitably mixed in or generated.

発明例および比較例のフラックス入りワイヤは、以下に説明する方法により評価された。ただし、溶接金属に高温割れが生じた試料については、評価が実施できなかったので、その評価結果欄には「高温割れ発生のため、未評価」と記載した。なお、評価の際に、溶接電流は全て直流とし、ワイヤの極性は全てプラスとした。   The flux-cored wires of the inventive examples and comparative examples were evaluated by the method described below. However, since it was not possible to evaluate a sample in which hot cracking occurred in the weld metal, it was described as “Not evaluated due to occurrence of hot cracking” in the evaluation result column. In the evaluation, all the welding currents were DC, and all the polarities of the wires were positive.

(溶接金属の引張強さ及び靱性の評価)
フラックス入りワイヤを用いて得られる溶接金属の機械特性(引張強さと靭性)及び拡散性水素量を評価するために、このフラックス入りワイヤを用い、板厚が20mmの母材を、ルートギャップ16mm及び開先角度20度で突き合わせ、裏当金を用いて、表6に示す溶接条件1で下向溶接して、図1に示される評価用の継手を得た。母材1及び裏当金2はSM490Aであった。母材1の開先面及び裏当金2の表面には、試験されるフラックス入りワイヤを用いて2層以上かつ余盛高さ3mm以上のバタリングを実施した。このようにして得られた溶接金属3の強度は引張試験によって評価し、靭性は0℃でのシャルピー衝撃試験によって評価した。下向溶接試験で得られた溶接金属3から、図1に示すように、JIS Z3111(2005年)に準拠したA1号引張試験片(丸棒)5と4号シャルピー試験片(2mmVノッチ)4とを採取し、引張試験及びシャルピー衝撃試験に供した。溶接金属の引張強さが490MPa以上となるフラックス入りワイヤを、引張強さに関し合格とした。溶接金属の0℃でのシャルピー吸収エネルギーが47J以上となるフラックス入りワイヤを、低温靱性に関し合格とした。
(Evaluation of tensile strength and toughness of weld metal)
In order to evaluate the mechanical properties (tensile strength and toughness) and the amount of diffusible hydrogen of the weld metal obtained using the flux-cored wire, a base material having a plate thickness of 20 mm, a root gap of 16 mm and The joints for the evaluation shown in FIG. 1 were obtained by butt-welding at a groove angle of 20 degrees and downward welding using a backing metal under welding conditions 1 shown in Table 6. Base material 1 and backing metal 2 were SM490A. The groove surface of the base material 1 and the surface of the backing metal 2 were subjected to buttering with two or more layers and an extra height of 3 mm or more using the flux-cored wire to be tested. The strength of the weld metal 3 thus obtained was evaluated by a tensile test, and the toughness was evaluated by a Charpy impact test at 0 ° C. From the weld metal 3 obtained in the downward welding test, as shown in FIG. 1, A1 tensile test piece (round bar) 5 and No. 4 Charpy test piece (2 mmV notch) 4 conforming to JIS Z3111 (2005) 4 Were collected and subjected to a tensile test and a Charpy impact test. A flux-cored wire in which the tensile strength of the weld metal is 490 MPa or more was determined to be acceptable with respect to the tensile strength. A flux-cored wire in which the Charpy absorbed energy at 0 ° C. of the weld metal is 47 J or more was determined to be acceptable with respect to low-temperature toughness.

(溶接金属の拡散性水素量の評価)
発明例及び比較例を用いて得られる溶接金属の拡散性水素量を評価する際の溶接条件は、表6に記載の条件4とした。溶接金属の拡散性水素量の測定は、JIS Z 3118(鋼溶接部の水素量測定方法)に準拠したガスクロマトグラフ法によって実施した。溶接金属の拡散性水素量が1.0ml/100g以下となるフラックス入りワイヤを、拡散性水素量に関し合格とした。
(Evaluation of diffusible hydrogen content in weld metal)
The welding conditions for evaluating the diffusible hydrogen content of the weld metal obtained using the inventive examples and the comparative examples were the conditions 4 shown in Table 6. The diffusible hydrogen content of the weld metal was measured by a gas chromatograph method in accordance with JIS Z 3118 (Method for measuring the hydrogen content of steel welds). A flux-cored wire in which the diffusible hydrogen content of the weld metal was 1.0 ml / 100 g or less was determined to be acceptable with respect to the diffusible hydrogen content.

(溶接作業性(スパッタ発生量、立向溶接性、ビード形状、及びスラグ巻込み)の評価)
また、フラックス入りワイヤを用いた立向溶接の溶接作業性などを評価するために、立向上進隅肉溶接と立向上進ビードオンプレート溶接とを、上述の母材に行った。溶接条件は、スパッタ量を評価する場合は表6に示される溶接条件2とし、立向溶接性、ビード形状、及びスラグ巻込みを評価する場合は表6に示される溶接条件3とした。メタル垂れの有無、スパッタ発生量、スラグ剥離性及びビード形状の目視調査結果に基づいて、立向溶接の作業性を評価した。その後、上述の方法で得られた溶接部の5箇所の断面において、スラグ巻込み欠陥の有無を目視で調査した。なお、メタル垂れの有無の判定、スラグ剥離性の評価、及びビード形状の評価は、立向上進隅肉溶接と立向上進ビードオンプレート溶接との両方で行われた。スラグ巻込み欠陥の有無の判定は、立向上進隅肉溶接のみで行われた。
(Evaluation of welding workability (spatter generation amount, vertical weldability, bead shape, and slag entrainment))
Further, in order to evaluate the welding workability of vertical welding using a flux-cored wire, vertical improvement fillet welding and vertical improvement bead-on-plate welding were performed on the above-described base material. The welding conditions were welding conditions 2 shown in Table 6 when evaluating the amount of spatter, and welding conditions 3 shown in Table 6 when evaluating vertical weldability, bead shape, and slag entrainment. The workability of vertical welding was evaluated based on the results of visual inspection of the presence or absence of metal sag, spatter generation, slag peelability and bead shape. Thereafter, the presence or absence of slag entrainment defects was visually inspected in the cross sections of the five welds obtained by the above method. In addition, determination of the presence or absence of metal sagging, evaluation of slag peelability, and evaluation of bead shape were performed by both standing-up advance fillet welding and stand-up advance bead-on-plate welding. The determination of the presence or absence of slag entrainment defects was made only by vertical improvement fillet welding.

立向溶接性については、溶融金属の垂れが発生した場合を不合格とし、溶融金属の垂れが発生しない場合を合格とした。スラグの剥離性については、スチールブラシによるブラッシングで剥離しないものを不合格、剥離するものを合格とした。ビード形状の外観評価については、アンダーカット、凸ビードが発生した場合を不合格とし、これらの欠陥が発生しない場合を合格とした。スラグ巻込み欠陥の有無の判定については、5断面中に1断面でもスラグ巻込みがあった場合には不合格とし、5断面全てでスラグ巻込みがないものを合格とした。スパッタ発生量については、溶接中に発生したスパッタの重量を、溶接時間で割って得られる、アークタイム1分間当たりのスパッタ発生量で評価した。スパッタ発生量が3.5g/min以下となるフラックス入りワイヤを、スパッタ発生量に関し合格とした。   Regarding vertical weldability, the case where the dripping of the molten metal occurred was rejected, and the case where no dripping of the molten metal occurred was accepted. Regarding the slag removability, those that did not peel off by brushing with a steel brush were rejected, and those that peeled off were accepted. Regarding the appearance evaluation of the bead shape, the case where an undercut or a convex bead was generated was rejected, and the case where these defects were not generated was determined to be acceptable. About the judgment of the presence or absence of a slag entrainment defect, when there was slag entanglement even in one section in 5 sections, it was rejected, and the thing without slag engulfment in all 5 sections was considered acceptable. The amount of spatter generated was evaluated by the amount of spatter generated per minute of arc time obtained by dividing the weight of spatter generated during welding by the welding time. A flux-cored wire with a sputter generation amount of 3.5 g / min or less was accepted with respect to the sputter generation amount.

(耐低温割れ性の評価)
耐低温割れ性の評価は、温度5℃かつ湿度60%の一定雰囲気管理下において、板厚が20mmである引張強さ780MPa級鋼に、表6の溶接条件5で溶接を行い、これにより得られた溶接継手にJIS Z 3157(U形溶接割れ試験方法)及びJIS Z 3158(y形溶接割れ試験方法)に準拠した試験を行うことにより実施した。U形溶接割れ試験及びy形溶接割れ試験の両方で割れが生じなかった溶接継手にかかるフラックス入りワイヤを、耐低温割れ性に関し合格とした。
(Evaluation of cold cracking resistance)
Evaluation of cold cracking resistance was obtained by welding to a 780 MPa class steel having a tensile strength of 780 MPa with a plate thickness of 20 mm under a constant atmosphere control at a temperature of 5 ° C. and a humidity of 60%. The welded joint obtained was subjected to a test based on JIS Z 3157 (U-shaped weld crack test method) and JIS Z 3158 (y-type weld crack test method). The flux cored wire applied to the welded joint in which no crack was generated in both the U-shaped weld crack test and the y-shaped weld crack test was regarded as acceptable in terms of low-temperature crack resistance.

(溶接金属の耐食性の評価)
(1)全面腐食試験
タンカー上甲板裏面における全面腐食に対する耐食性を評価するため、溶接金属のみとなるように、幅25mm×長さ60mm×厚さ5mmの矩形の小片(耐食性試験片6)を、表6の溶接条件1で製造された図1の評価用の継手から切り出し、その表面を600番手のエメリー紙で研磨した。裏面および端面は腐食しないよう、テープでシールし、図2に示した腐食試験装置を用いて全面腐食試験を行った。
(Evaluation of corrosion resistance of weld metal)
(1) Overall corrosion test In order to evaluate the corrosion resistance against the overall corrosion on the back of the tanker upper deck, a rectangular piece (corrosion resistance test piece 6) having a width of 25 mm, a length of 60 mm and a thickness of 5 mm so as to be only a weld metal, It cut out from the joint for evaluation of FIG. 1 manufactured by the welding conditions 1 of Table 6, and the surface was grind | polished with the 600th emery paper. The back surface and the end surface were sealed with tape so as not to corrode, and a full surface corrosion test was performed using the corrosion test apparatus shown in FIG.

この腐食試験装置は、腐食試験槽12と温度制御プレート13とから構成されており、腐食試験槽12には温度が36℃に保持された水16が注入されており、また、その水16中には、4vol%O、13vol%CO、0.01vol%SO、0.05vol%HS、残部Nからなる混合ガス(導入ガス4)を導入して腐食試験槽12内を過飽和の水蒸気で充満し、原油タンク上甲板裏の腐食環境を再現したものである。そして、この試験槽の上裏面にセットした腐食試験片11に、ヒーターと冷却装置を内蔵した温度制御プレート13を介して25℃×3時間+50℃×21時間を1サイクルとする温度変化を180日間繰り返して付与し、試験片11の表面に結露水を生じさせて、全面腐食を起こさせるようにしたものである。図2中、15は試験槽からの排出ガスを示す。 This corrosion test apparatus is composed of a corrosion test tank 12 and a temperature control plate 13, and water 16 having a temperature of 36 ° C. is injected into the corrosion test tank 12. 4 vol% O 2 , 13 vol% CO 2 , 0.01 vol% SO 2 , 0.05 vol% H 2 S and the balance N 2 are introduced into the corrosion test tank 12 by introducing a mixed gas (introduction gas 4). It is filled with supersaturated water vapor and reproduces the corrosive environment behind the upper deck of a crude oil tank. Then, a temperature change with a cycle of 25 ° C. × 3 hours + 50 ° C. × 21 hours is applied to the corrosion test pieces 11 set on the upper and rear surfaces of the test tank via a temperature control plate 13 incorporating a heater and a cooling device. It is repeatedly applied for one day, and condensed water is generated on the surface of the test piece 11 to cause overall corrosion. In FIG. 2, 15 indicates exhaust gas from the test tank.

上記試験後、各試験片表面の錆を除去し、試験前後の質量変化から、腐食による質量の減少量を求め、この値から1年当たりの板厚減量(片面の腐食速度)に換算した。その結果、腐食速度が0.10mm/y以下で局部腐食が認められない場合を耐全面腐食性が良好と評価した。   After the above test, the rust on the surface of each test piece was removed, the amount of mass decrease due to corrosion was determined from the change in mass before and after the test, and this value was converted into a reduction in sheet thickness (corrosion rate on one side) per year. As a result, when the corrosion rate was 0.10 mm / y or less and no local corrosion was observed, the overall corrosion resistance was evaluated as good.

(2)局部腐食(孔食)試験
タンカー油槽部底板における孔食に対する耐食性を評価するため、溶接金属のみとなるように、幅25mm×長さ60mm×厚さ5mmの矩形の小片(耐食性試験片6)を、表6の溶接条件1で製造された図1の評価用の継手から切り出し、その全面を600番手のエメリー紙で研磨した。
(2) Local corrosion (pitting corrosion test) In order to evaluate the corrosion resistance against pitting corrosion in the tanker tank bottom plate, a rectangular small piece (corrosion resistance test piece 25 mm wide x 60 mm long x 5 mm thick) so as to be only a weld metal. 6) was cut out from the joint for evaluation of FIG. 1 manufactured under welding conditions 1 in Table 6, and the entire surface was polished with 600th emery paper.

次いで、10mass%NaCl水溶液を、濃塩酸を用いてClイオン濃度10mass%、pH0.85に調製した試験溶液を作製し、試験片の上部に開けた3mmφの孔にテグスを通して吊るし、1試験片につき2Lの試験溶液中に168時間浸漬する腐食試験を行った。なお、試験溶液は、予め30℃に加温・保持し、24時間毎に新しい試験溶液と交換した。   Next, a 10 mass% NaCl aqueous solution was prepared using concentrated hydrochloric acid to prepare a test solution having a Cl ion concentration of 10 mass% and a pH of 0.85. A corrosion test was conducted by immersing in 2 L of test solution for 168 hours. The test solution was preheated and maintained at 30 ° C. and replaced with a new test solution every 24 hours.

上記腐食試験に用いた装置を図3に示す。この腐食試験装置は、腐食試験槽18、恒温槽19の二重型の装置で、腐食試験槽18には上記試験溶液20が入れられ、その中に試験片17がテグス21で吊るされて浸漬されている。試験溶液20の温度は、恒温槽19に入れた水22の温度を調整することで保持している。   The apparatus used for the corrosion test is shown in FIG. This corrosion test apparatus is a double type apparatus of a corrosion test tank 18 and a constant temperature bath 19. The test solution 20 is placed in the corrosion test tank 18, and the test piece 17 is suspended and immersed in the tegs 21 therein. ing. The temperature of the test solution 20 is maintained by adjusting the temperature of the water 22 put in the thermostat 19.

上記腐食試験後、試験片表面に生成した錆を除去した後、試験前後の質量差を求め、この差を全表面積で割り戻し、1年当たりの板厚減少量(両面の腐食速度)を求めた。その結果、腐食速度が0.50mm/y以下の場合を耐局部腐食性が良好と評価した。   After removing the rust generated on the surface of the test piece after the corrosion test, the mass difference before and after the test is calculated, the difference is divided by the total surface area, and the reduction in thickness (corrosion rate on both sides) per year is calculated. It was. As a result, local corrosion resistance was evaluated as good when the corrosion rate was 0.50 mm / y or less.

上述の方法により得られた試験結果を表に示す。発明例のフラックス入りワイヤを用いて溶接を行った場合、たとえ溶接環境の温度が、技術常識に鑑みて非常に低温条件であるとみなされる5℃であり、且つ鋼材の予熱が行われなくても、y形溶接割れ試験、U形溶接割れ試験のすべての断面において、断面割れ無し(断面割れが発生していないこと)であった。従って、発明例のフラックス入りワイヤが極めて高い耐低温割れ性を有していることが証明された。さらに、表の試験結果に示されるように、発明例のフラックス入りワイヤは、立向上進溶接に供された場合であってもスパッタ発生量評価、立向溶接性評価、ビード形状評価、及びスラグ巻込み評価の全てが合格であり、良好な溶接作業性を示した。加えて、発明例のフラックス入りワイヤは、溶接金属の引張強さ、溶接金属の靭性、溶接金属中の拡散性水素量、および耐食性の評価項目においても合格であり、優れた特性を有する溶接金属を製造することができた。   The test results obtained by the above method are shown in the table. When welding is performed using the flux-cored wire of the inventive example, the temperature of the welding environment is 5 ° C. considered to be a very low temperature condition in view of technical common sense, and the steel material is not preheated. Also, no cross-section cracks (no cross-section cracks occurred) in all cross sections of the y-type weld crack test and the U-type weld crack test. Therefore, it was proved that the flux-cored wire of the invention example has extremely high cold cracking resistance. Furthermore, as shown in the test results of the table, the flux-cored wire of the invention example is evaluated for spatter generation, vertical weldability evaluation, bead shape evaluation, and slag even when subjected to vertical improvement welding. All the evaluations of the entrainment were acceptable and showed good welding workability. In addition, the flux-cored wire of the inventive example is a weld metal having excellent characteristics that passes the evaluation items of tensile strength of weld metal, toughness of weld metal, amount of diffusible hydrogen in weld metal, and corrosion resistance. Could be manufactured.

一方、比較例は、本発明で規定する要件のいずれかを満たしていなかったので、1つ以上の評価項目において不合格となった。   On the other hand, since the comparative example did not satisfy any of the requirements defined in the present invention, it failed in one or more evaluation items.

Figure 2019042782
Figure 2019042782

Figure 2019042782
Figure 2019042782

Figure 2019042782
Figure 2019042782

Figure 2019042782
Figure 2019042782

Figure 2019042782
Figure 2019042782

Figure 2019042782
Figure 2019042782

Figure 2019042782
Figure 2019042782

Figure 2019042782
Figure 2019042782

Figure 2019042782
Figure 2019042782

Figure 2019042782
Figure 2019042782

Figure 2019042782
Figure 2019042782

1 母材
2 裏当金
3 溶接金属
4 4号シャルピー試験片(2mmVノッチ)
5 A1号引張試験片(丸棒)
6 耐食性試験片
11、17 試験片
12、18 腐食試験槽
13 温度制御プレート
14 導入ガス
15 排出ガス
16、22 水
19 恒温槽
20 試験液
21 テグス
1 Base material 2 Back metal 3 Weld metal 4 No. 4 Charpy test piece (2mmV notch)
5 A1 tensile test piece (round bar)
6 Corrosion resistance test piece 11, 17 Test piece 12, 18 Corrosion test tank 13 Temperature control plate 14 Introduced gas 15 Exhaust gas 16, 22 Water 19 Constant temperature tank 20 Test liquid 21 Tegs

Claims (8)

鋼製外皮と、
前記鋼製外皮の内部に充填されたフラックスと、
を備えるフラックス入りワイヤであって、
前記フラックスが、
前記フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で合計0.10〜3.00%の、CaF、MgF、LiF、NaF、KZrF、KSiF、及びNaAlFからなる群から選択される1種または2種以上である弗化物と、
前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対するTiO換算値が4.00〜7.50%のTi酸化物と、
前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する、FeO、NaO、SiO、ZrO、MgO、Al、MnO及びKOの各々の換算値で合計0.05〜2.00%の、Fe酸化物、Na酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物からなる群から選択される1種または2種以上である酸化物と、
前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で合計0〜0.60%の、MgCO、NaCO、LiCO、CaCO、KCO、FeCO、及びMnCOからなる群から選択される1種または2種以上である炭酸塩と、
を含み、
前記CaFの含有量が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0〜2.00%であり、
CaO換算でのCa酸化物の含有量が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0%以上0.20%未満であり、
前記フラックス入りワイヤの、前記弗化物、前記酸化物、前記Ti酸化物、前記Ca酸化物、および前記炭酸塩を除く化学成分が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で、
C:0.003〜0.150%、
Si:0.35〜1.00%、
Mn:1.00〜5.00%以下、
P:0.030%以下、
S:0.020%以下、
Cu:0〜1.50%、
Cr:0〜5.00%、
Mo:0〜1.50%、
W:0〜1.50%、
Sn:0〜1.00%、
Sb:0〜1.00%、
Al:0.001〜0.500%、
Ni:0〜5.00%、
Mg:0〜0.90%、
Ti:0〜0.10%、
B:0〜0.0200%、
Nb:0〜0.20%、
V:0〜0.20%、
Bi:0〜0.030%、
Ca:0〜0.50%、及び
REM:0〜0.010%を含み、
残部がFe及び不純物からなり、
式1によって算出されるCeqが0.20〜1.00%であり、
さらに式2が満たされる
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。
Ceq=[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14:式1
0.05≦[Cr]+[Mo]+[Cu]+[W]+[Sn]+[Sb]≦5.00:式2
式1、式2中の角括弧で囲まれた元素記号は、前記フラックス入りワイヤの、前記弗化物、前記酸化物、前記Ti酸化物、前記Ca酸化物、および前記炭酸塩を除く、前記化学成分における各前記元素記号に対応する元素の、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量である。
A steel hull,
A flux filled in the steel outer shell,
A flux-cored wire comprising:
The flux is
Total 0.10 to 3.00% by mass% relative to the total weight of the flux-cored wire, CaF 2, MgF 2, LiF , NaF, the group consisting of K 2 ZrF 6, K 2 SiF 6, and Na 3 AlF 6 One or more fluorides selected from:
Ti oxide having a TiO 2 conversion value of 4.00 to 7.50% with respect to the total mass of the flux-cored wire,
Total of 0.05 to 2.00% in terms of converted values of FeO, Na 2 O, SiO 2 , ZrO 2 , MgO, Al 2 O 3 , MnO 2 and K 2 O with respect to the total mass of the flux-cored wire. The oxidation is one or more selected from the group consisting of Fe oxide, Na oxide, Si oxide, Zr oxide, Mg oxide, Al oxide, Mn oxide, and K oxide Things,
From the group consisting of MgCO 3 , Na 2 CO 3 , LiCO 3 , CaCO 3 , K 2 CO 3 , FeCO 3 , and MnCO 3 in a total mass of 0 to 0.60% by mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire. Carbonates that are one or more selected, and
Including
The CaF 2 content is 0 to 2.00% by mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire,
The content of Ca oxide in terms of CaO is 0% or more and less than 0.20% by mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire,
Chemical components of the flux-cored wire excluding the fluoride, the oxide, the Ti oxide, the Ca oxide, and the carbonate are in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire,
C: 0.003 to 0.150%,
Si: 0.35-1.00%,
Mn: 1.00 to 5.00% or less,
P: 0.030% or less,
S: 0.020% or less,
Cu: 0 to 1.50%,
Cr: 0 to 5.00%,
Mo: 0 to 1.50%,
W: 0 to 1.50%,
Sn: 0 to 1.00%,
Sb: 0 to 1.00%,
Al: 0.001 to 0.500%,
Ni: 0 to 5.00%,
Mg: 0 to 0.90%,
Ti: 0 to 0.10%,
B: 0 to 0.0200%,
Nb: 0 to 0.20%,
V: 0 to 0.20%,
Bi: 0 to 0.030%,
Ca: 0 to 0.50%, and REM: 0 to 0.010%,
The balance consists of Fe and impurities,
Ceq calculated by Equation 1 is 0.20 to 1.00%,
Further, the flux-cored wire for gas shielded arc welding, wherein the formula 2 is satisfied.
Ceq = [C] + [Si] / 24 + [Mn] / 6 + [Ni] / 40 + [Cr] / 5 + [Mo] / 4 + [V] / 14: Formula 1
0.05 ≦ [Cr] + [Mo] + [Cu] + [W] + [Sn] + [Sb] ≦ 5.00: Formula 2
The element symbols enclosed in square brackets in Formula 1 and Formula 2 are the chemicals of the flux-cored wire, excluding the fluoride, the oxide, the Ti oxide, the Ca oxide, and the carbonate. It is content in the mass% with respect to the said total mass of the said flux cored wire of the element corresponding to each said element symbol in a component.
式3によって算出されるX値が2.00%以下であることを特徴とする請求項1に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。
X=0.7×([NaAlF]+[NaF]+[MgF])+0.8×([KSiF]+[KZrF])+0.9×([LiF])+3.5×([CaF]):式3
式3中の角括弧で囲まれた化学式は、各前記化学式に対応する化合物の、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量である。
2. The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to claim 1, wherein the X value calculated by Equation 3 is 2.00% or less.
X = 0.7 × ([Na 3 AlF 6 ] + [NaF] + [MgF 2 ]) + 0.8 × ([K 2 SiF 6 ] + [K 2 ZrF 6 ]) + 0.9 × ([LiF] ) + 3.5 × ([CaF 2 ]): Formula 3
The chemical formula enclosed in square brackets in Formula 3 is the content of the compound corresponding to each chemical formula in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire.
式4によって算出されるY値が5.0以上27.0以下であることを特徴とする請求項1又は2に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。
Y=([TiO]+1.2×[SiO]+1.4×[Al]+1.5×[ZrO])/(F)1/2:式4
式4中の角括弧で囲まれた化学式は、各前記化学式に対応する化合物の、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する前記各々の換算値での含有量であり、式4中のFは、前記弗化物のF換算値での合計含有量である。
3. The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to claim 1, wherein the Y value calculated by Equation 4 is 5.0 or more and 27.0 or less.
Y = ([TiO 2 ] + 1.2 × [SiO 2 ] + 1.4 × [Al 2 O 3 ] + 1.5 × [ZrO 2 ]) / (F) 1/2 : Formula 4
The chemical formula enclosed in square brackets in Formula 4 is the content of the compound corresponding to each chemical formula in the respective converted values with respect to the total mass of the flux-cored wire, and F in Formula 4 is This is the total content of the fluoride in terms of F.
前記フラックスが、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0%以上15.0%未満の鉄粉をさらに含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に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。   The gas shield according to any one of claims 1 to 3, wherein the flux further includes iron powder of 0% or more and less than 15.0% by mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire. Flux-cored wire for arc welding. 前記鋼製外皮がシームレス形状を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に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。   The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 4, wherein the steel outer shell has a seamless shape. 前記鋼製外皮がスリット状の隙間を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に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。   The flux cored wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 4, wherein the steel outer shell has a slit-shaped gap. 前記フラックス入りワイヤが、さらに、前記フラックス入りワイヤの表面にパーフルオロポリエーテル油を備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に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。   The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 6, wherein the flux-cored wire further comprises perfluoropolyether oil on a surface of the flux-cored wire. 母材鋼板をガスシールドアーク溶接する工程を備え、
溶接継手の片面又は両面における溶接金属の最表層を形成する際の溶接材料が請求項1〜7のいずれか一項に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である
ことを特徴とする溶接継手の製造方法。
It has a process of gas shield arc welding of the base steel plate,
The welded material for forming the outermost layer of the weld metal on one side or both sides of the welded joint is the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 7. Manufacturing method.
JP2017170412A 2017-09-05 2017-09-05 Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method Active JP6958139B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017170412A JP6958139B2 (en) 2017-09-05 2017-09-05 Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017170412A JP6958139B2 (en) 2017-09-05 2017-09-05 Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019042782A true JP2019042782A (en) 2019-03-22
JP6958139B2 JP6958139B2 (en) 2021-11-02

Family

ID=65815122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017170412A Active JP6958139B2 (en) 2017-09-05 2017-09-05 Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6958139B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021090980A (en) * 2019-12-09 2021-06-17 日鉄溶接工業株式会社 Flux-cored wire for gas shielded arc welding for coastal weather-resistant steel
DE112020001125T5 (en) 2019-03-08 2021-12-09 Denso Corporation CONTROL DEVICE FOR HIGH PRESSURE PUMP
EP4039404A1 (en) * 2021-02-05 2022-08-10 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Flux-cored wire, weld metal, gas shielded arc welding method, and welding joint production method

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06277877A (en) * 1993-03-30 1994-10-04 Kobe Steel Ltd Wire coated with perfluoropolyether
US20060207984A1 (en) * 2005-03-17 2006-09-21 Lincoln Global, Inc. Flux cored electrode
JP2011125904A (en) * 2009-12-18 2011-06-30 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd Flux cored wire for gas shielded arc welding for weather resistant steel
CN102528332A (en) * 2010-12-20 2012-07-04 昆山京群焊材科技有限公司 High-strength low-temperature-resistant TiO2-series CO2 gas-shielded low-hydrogen type flux-cored wire
JP2013018012A (en) * 2011-07-08 2013-01-31 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Flux-cored wire for gas-shielded arc welding of high-tensile steel
JP2013226577A (en) * 2012-04-25 2013-11-07 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd Flux cored wire for gas shielded arc welding of crude oil tank steel
JP2014113615A (en) * 2012-12-10 2014-06-26 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd Flux-cored wire for carbon dioxide gas shielded arc welding
JP2015217393A (en) * 2014-05-14 2015-12-07 日鐵住金溶接工業株式会社 Flux-cored wire for carbon dioxide gas shielded arc welding

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06277877A (en) * 1993-03-30 1994-10-04 Kobe Steel Ltd Wire coated with perfluoropolyether
US20060207984A1 (en) * 2005-03-17 2006-09-21 Lincoln Global, Inc. Flux cored electrode
JP2011125904A (en) * 2009-12-18 2011-06-30 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd Flux cored wire for gas shielded arc welding for weather resistant steel
CN102528332A (en) * 2010-12-20 2012-07-04 昆山京群焊材科技有限公司 High-strength low-temperature-resistant TiO2-series CO2 gas-shielded low-hydrogen type flux-cored wire
JP2013018012A (en) * 2011-07-08 2013-01-31 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Flux-cored wire for gas-shielded arc welding of high-tensile steel
JP2013226577A (en) * 2012-04-25 2013-11-07 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd Flux cored wire for gas shielded arc welding of crude oil tank steel
JP2014113615A (en) * 2012-12-10 2014-06-26 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd Flux-cored wire for carbon dioxide gas shielded arc welding
JP2015217393A (en) * 2014-05-14 2015-12-07 日鐵住金溶接工業株式会社 Flux-cored wire for carbon dioxide gas shielded arc welding

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112020001125T5 (en) 2019-03-08 2021-12-09 Denso Corporation CONTROL DEVICE FOR HIGH PRESSURE PUMP
JP2021090980A (en) * 2019-12-09 2021-06-17 日鉄溶接工業株式会社 Flux-cored wire for gas shielded arc welding for coastal weather-resistant steel
JP7364448B2 (en) 2019-12-09 2023-10-18 日鉄溶接工業株式会社 Flux Cored Wire for Gas Shielded Arc Welding for Beach Weathering Steel
EP4039404A1 (en) * 2021-02-05 2022-08-10 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Flux-cored wire, weld metal, gas shielded arc welding method, and welding joint production method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6958139B2 (en) 2021-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220281024A1 (en) Flux-cored wire, manufacturing method of welded joint, and welded joint
JP6766866B2 (en) Flux-cored wire, welded joint manufacturing method, and welded joint
JP6291461B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding
JP6953869B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
JP6766867B2 (en) Flux-cored wire, welded joint manufacturing method, and welded joint
JP6953931B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
JPWO2015068273A1 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and method for welding cryogenic steel using the wire
JP6958139B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
JP6801494B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
JP6891630B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
JP6953930B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
JP6953870B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
WO2020012925A1 (en) Flux-cored wire for two-phase stainless steel welding, welding method and welding metal
JP7469597B2 (en) Flux-cored wire and method for manufacturing welded joint
CN114905185A (en) Flux-cored wire for gas-shielded arc welding
JP2022157587A (en) Manufacturing method for flux-cored cut wire and weld joint
JP6728806B2 (en) High Ni flux-cored wire for gas shield arc welding and method for manufacturing welded joint
JP2022061813A (en) Method for manufacturing weld joint, and flux-cored cut wire for groove filling
JP2022157455A (en) Manufacturing method for flux-cored cut wire and weld joint
JP2022157454A (en) Manufacturing method for flux-cored cut wire and weld joint
JP2022061805A (en) Method for manufacturing weld joint, and flux-cored cut wire for groove filling
CN114905181A (en) Flux-cored wire for gas-shielded arc welding
JP2021133422A (en) Ni-BASED ALLOY FLUX-CORED WIRE
JP2018192519A (en) Flux-cored wire for gas shield arc welding, and manufacturing method of weld joint

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200513

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210316

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210406

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210602

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210907

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210920

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6958139

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151