JP2019063870A5 - - Google Patents

Claims (20)

1. フラックス入りアーク溶接（ＦＣＡＷ）中に溶接金属の源として機能するように構成された溶接ワイヤであって、前記溶接ワイヤは、
   鋼組成物を有するシースと、
   前記シースによって囲まれるコアであって、前記コアは、
   前記溶接ワイヤの総重量を基準として約３重量％〜約２０重量％の間の濃度のアルミニウム（Ａｌ）を含み、
   Ａｌは、元素形態であるか、または異なる金属元素と合金化されている、コアと
   を含む、溶接ワイヤ。
2. 請求項１に記載の溶接ワイヤであって、前記コアは、前記溶接ワイヤの総重量を基準として約１０重量％〜約６０重量％の間の濃度のマンガン（Ｍｎ）をさらに含み、Ｍｎは、元素形態であるか、または異なる金属元素と合金化されている、溶接ワイヤ。
3. セルフシールドフラックス入りアーク溶接（ＦＣＡＷ−Ｓ）工程において電極として機能するように構成され、前記コアは、ＡｌもしくはＭｎ以外の金属の酸化物またはＡｌもしくはＭｎ以外の金属のフッ化物を含むフラックス剤を含む、請求項２に記載の溶接ワイヤ。
4. 請求項２に記載の溶接ワイヤであって、前記コアは、
   前記溶接ワイヤの総重量を基準としてゼロ重量％よりも大きく約１０重量％未満の濃度の銅（Ｃｕ）、および
   前記溶接ワイヤの総重量を基準としてゼロ重量％よりも大きく約１０重量％未満の濃度のコバルト（Ｃｏ）
   のうちの１つまたは複数をさらに含み、
   ＣｕおよびＣｏのうちの前記１つまたは複数の総濃度は、前記溶接ワイヤの総重量を基準としてゼロ重量％よりも大きく約１０重量％未満である、
   溶接ワイヤ。
5. 請求項４に記載の溶接ワイヤであって、前記溶接ワイヤは、
   前記溶接ワイヤの総重量を基準としてゼロ重量％よりも大きく約５０重量％未満の濃度のニッケル（Ｎｉ）、
   前記溶接ワイヤの総重量を基準としてゼロ重量％よりも大きく約２．５重量％未満の濃度の炭素（Ｃ）、および
   前記溶接ワイヤの総重量を基準としてゼロ重量％よりも大きく約２重量％未満の濃度の窒素（Ｎ）
   のうちの１つまたは複数をさらに含む、溶接ワイヤ。
6. 請求項５に記載の溶接ワイヤであって、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃ、Ｎ、ＣｕおよびＣｏの濃度は、前記濃度の２［Ｍｎ］＋［Ｎｉ］＋３０［Ｃ］＋２０［Ｎ］＋０．３［Ｃｕ］＋０．３［Ｃｏ］が約１０重量％〜約８０重量％の間であるようなものであり、式中［Ｍｎ］、［Ｎｉ］、［Ｃ］、「Ｎ］、［Ｃｕ］および［Ｃｏ］は、前記溶接ワイヤの総重量を基準としたそれぞれの元素の重量パーセンテージを表す、溶接ワイヤ。
7. フラックス入りアーク溶接中に溶接金属の源として機能するように構成された溶接ワイヤであって、前記溶接ワイヤは、シースによって囲まれるコアと、前記溶接ワイヤを使用して形成された溶接ビードが約５０重量％〜約８５重量％の間の濃度の鉄（Ｆｅ）および約３重量％〜約２０重量％の間の濃度のアルミニウム（Ａｌ）を有するような組成物とを含む、溶接ワイヤ。
8. 前記溶接ビードは、約１０重量％〜約６０重量％の間の濃度のマンガン（Ｍｎ）をさらに含む、請求項７に記載の溶接ワイヤ。
9. セルフシールドフラックス入りアーク溶接（ＦＣＡＷ−Ｓ）ワイヤであり、前記コアは、ＡｌもしくはＭｎ以外の金属の酸化物またはＡｌもしくはＭｎ以外の金属のフッ化物を含むフラックス剤を含む、請求項８に記載の溶接ワイヤ。
10. 請求項９に記載の溶接ワイヤであって、前記コアは、
    前記溶接ワイヤの総重量を基準として約８重量％〜約２０重量％の間の濃度のアルミニウム（Ａｌ）と、
    前記溶接ワイヤの総重量を基準として約３０重量％〜約６０重量％の間の濃度のマンガン（Ｍｎ）と、
    前記溶接ワイヤの総重量を基準としてゼロ重量％よりも大きく約５０重量％未満の濃度のニッケル（Ｎｉ）と
    を含み、
    Ａｌ、ＭｎおよびＮｉのそれぞれは、元素形態であるか、または異なる金属元素と合金化されている、溶接ワイヤ。
11. 請求項８に記載の溶接ワイヤであって、前記コアは、前記溶接ワイヤを使用して形成された溶接ビードが０重量％よりも大きく約０．５重量％未満の濃度の炭素（Ｃ）および約０重量％よりも大きく約３０重量％未満の濃度のニッケル（Ｎｉ）を有するように、炭素（Ｃ）およびニッケル（Ｎｉ）をさらに含む、溶接ワイヤ。
12. ２［Ｍｎ］＋［Ｎｉ］＋３０［Ｃ］＞２０重量％であり、式中［Ｍｎ］、［Ｎｉ］および［Ｃ］は、前記溶接ビードの総重量を基準としたそれぞれの元素の重量パーセンテージを表す、請求項１１に記載の溶接ワイヤ。
13. 前記溶接ビードは、体積で３０％を超える面心立方（ＦＣＣ）オーステナイトを有する、請求項７に記載の溶接ワイヤ。
14. シールドガスなしで溶着されるとき前記Ａｌ濃度および前記Ｍｎ濃度を有する前記溶接ビードを形成するように構成される、請求項９に記載の溶接ワイヤ。
15. 前記コアは、前記溶接ビードのフェライト安定化元素の総濃度が０重量％よりも大きく約１０重量％未満であるように、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）およびタングステン（Ｗ）からなる群から選択される前記フェライト安定化元素のうちの１つまたは複数をさらに含む、請求項９に記載の溶接ワイヤ。
16. 前記コアは、前記溶接ビードのオーステナイト安定化元素の総濃度が０重量％よりも大きく約１０重量％未満であるように、銅（Ｃｕ）およびコバルト（Ｃｏ）からなる群から選択される前記オーステナイト安定化元素のうちの１つまたは複数をさらに含む、請求項９に記載の溶接ワイヤ。
17. フラックス入りアーク溶接（ＦＣＡＷ）の方法であって、前記方法は、
    溶接中に溶接金属の源として機能するように構成された溶接ワイヤを提供するステップであって、前記溶接ワイヤは、
    鋼組成物を有するシースと、
    前記シースによって囲まれるコアであって、前記コアは前記溶接ワイヤの総重量を基準として約３重量％〜約２０重量％の間の濃度のアルミニウム（Ａｌ）を含む、コアと
    を含み、
    Ａｌは、元素形態であるか、または異なる金属元素と合金化されている、ステップと、
    溶融溶接ワイヤの液滴の安定した流れを作り出すのに十分なエネルギーを印加するステップと、
    前記溶融溶接ワイヤの液滴をワークピース上に溶着させるステップと
    を含む、方法。
18. 前記溶接ワイヤは、前記溶接ワイヤの総重量を基準として約１０重量％〜約６０重量％の間の濃度のマンガン（Ｍｎ）をさらに含み、Ｍｎは、元素形態であるか、または異なる金属元素と合金化されている、請求項１７に記載の方法。
19. 溶着させるステップは、シールドガスがないセルフシールドフラックス入りアーク溶接（ＦＣＡＷ−Ｓ）工程下で溶着させるステップを含み、前記エネルギーを印加するステップは、前記溶接ワイヤに電圧を印加してプラズマアークを発生させるステップを含む、請求項１７に記載の方法。
20. 溶着させるステップは、前記溶接ワイヤを使用している溶接ビードが約４重量％〜約６．５重量％の間の濃度のアルミニウム（Ａｌ）および約１５重量％〜約２５重量％の間の濃度のマンガン（Ｍｎ）を有するような雰囲気および電圧条件で溶着させるステップを含む、請求項１８に記載の方法。