JP3356623B2 - 被覆アーク溶接棒用心線 - Google Patents

被覆アーク溶接棒用心線

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JP3356623B2 JP14651896A JP14651896A JP3356623B2 JP 3356623 B2 JP3356623 B2 JP 3356623B2 JP 14651896 A JP14651896 A JP 14651896A JP 14651896 A JP14651896 A JP 14651896A JP 3356623 B2 JP3356623 B2 JP 3356623B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被覆アーク溶接棒
用心線、特に良好な溶接作業性を有する連続鋳造材を素
材とする被覆アーク溶接棒用心線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】被覆アーク溶接棒は、一般にＪＩＳ Ｚ
３５２３に規定された成分を基本とする溶接棒心線を用
い、イルミナイト系、ライムチタニア系、低水素系等の
各種被覆が施されて溶接棒として実用に供されている。
これら被覆アーク溶接棒用心線は、品質の安定化や省エ
ネルギー問題に対応するため、素材の製造は従来の造塊
法に代わり連続鋳造法が主流になっている。
【０００３】しかしながら、連続鋳造法により鋳造され
たリムド鋼の鋳片には、多くの気泡が生じるため表面き
ずが発生する問題がある。溶接棒用心線を連続鋳造法で
製造する場合、鋳片の気泡を防止する方法として、例え
ば特開昭５８−２０９４９８号公報には酸素の上限を
０．０１％（重量％、以下同じ）に限定した対策をとっ
ている。またＡｌ、Ｓｉ等の脱酸元素が添加されてその
鋳片はキルド鋼化されている。
【０００４】しかしながら、キルド鋼化された連鋳鋳片
から製造された線材を用いて被覆アーク溶接棒に加工し
たものは、溶接作業において従来の造塊法によるリムド
鋼から製造した溶接棒では生じなかったアークの不安定
性が生じる問題があった。この解決策として、例えば特
開平１−２１０１９４号公報ではＳｉとＡｌを特定量含
有させることによって表面きずのない線材を製造すると
ともに、溶接作業性を向上させているが、十分に満足で
きるまでには達していない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
に鑑み、連続鋳造片を素材とする線材を用いて製造した
被覆アーク溶接棒であって、溶接時にアークの不安定性
などが生じることがない被覆アーク溶接棒用の心線を提
供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するものであって、Ｃ：０．０１〜０．１０％、Ｓｉ：
０．１％以下、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ｐ：０．０４
％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ａｌ：０．０１％以下、
Ｎ：０．０１５％以下、Ｏ：０．００１〜０．０１５％
の成分の被覆アーク溶接棒用心線において、０．０００
１〜０．０１％のＣａを含有し、残部はＦｅおよび不可
避的不純物よりなることを特徴とする被覆アーク溶接棒
用心線である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明者は上記の問題点を解決す
べく鋭意研究を重ねた結果、脱酸元素として用いている
Ａｌが被覆アーク溶接棒用の心線中に歩留まり、アーク
の安定性を阻害する原因であるとの知見を得た。すなわ
ち被覆アーク溶接棒を用いる溶接に際しては、心線およ
び被覆剤はアーク熱により溶け溶滴となって被溶接材に
移行するが、このとき溶接棒心線先端部に懸垂する溶融
金属の大きさは、Ａｌ量に比例して大きくなる傾向を示
している。この懸垂する溶融金属の蓄積、離脱がアーク
長やアークの集中性と直接的に関係して、溶接作業性の
うち、アークの安定性を左右すること、そしてこの懸垂
量の多いほど悪影響を及ぼすことを確認した。この現象
は、酸素によっても同様の傾向を示すが、これは被覆剤
調整により対策を施すことが可能であるが、Ａｌの影響
は被覆剤調整による対策が不可能であった。
【０００８】そこで、本発明者は溶接作業性を阻害しな
いＡｌに代わる脱酸元素について鋭意検討を重ねた結
果、Ｃａを使用することで溶滴の移行性を改善する効果
のあることを見いだし、ここに本発明を完成したもので
ある。以下に本発明における心線の成分の限定理由につ
いて述べる。
【０００９】Ｃ：０．０１〜０．１０％ Ｃは、後述するＭｎと同様に溶接金属の強度を支配する
元素であるとともに酸素と反応してアーク力を保つため
に必要である。Ｃが０．０１％未満ではその効果がな
く、アークの吹付けが弱くなる。一方、０．１０％を超
えるとアークの吹付けが強くなりすぎ、スパッタが多く
発生したりビード形状が不揃いになる。
【００１０】Ｓｉ：０．１％以下 Ｓｉは溶接金属中に残留して靱性を低下させるので、
０．１％以下にする必要がある。
【００１１】Ｍｎ：０．１〜０．８％ Ｍｎは、前述したように溶接金属の強度を支配する元素
である。０．１％未満では、溶接金属の脱酸が不足する
とともに強度不足になり、一方、０．８％を超えると溶
接金属は硬化し衝撃靱性と耐割れ性が低下する。
【００１２】Ｐ：０．０４％以下 溶接金属の靱性を著しく低下させ、また高温割れなどの
欠陥を誘発する元素であるため、０．０４％以下にする
必要がある。
【００１３】Ｓ：０．０３％以下 Ｓは、Ｐと同様に溶接金属の靱性を著しく低下させ、ま
た高温割れなどの欠陥を誘発する元素であるため、０．
０３％以下にする必要がある。
【００１４】Ａｌ：０．０１％以下 Ａｌは、連続鋳造法によって鋳造するときの脱酸元素と
して使用するが、溶接時のアークの安定性に大きく影響
するため極力低減する必要があるので、０．０１％以下
とした。
【００１５】Ｎ：０．０１５％以下 Ｎは、溶接金属の靱性を著しく低下するため０．０１５
％以下にする必要がある。
【００１６】Ｏ：０．００１〜０．０１５％ Ｏは、溶接時にアークを安定にする作用や溶融速度を速
くさせる作用がある。しかし、本発明では上述したとお
りＣａの添加を行うので、Ｏを特に積極的に含有させる
必要はなく、むしろ多量に含有されると連続鋳造片に気
泡が多発する。０．００１％未満では溶接作業性に効果
がなく、一方０．０１５％を超えると連続鋳造片に気泡
が発生してブルーム、ビレット、線材の表面欠陥を多発
させるばかりでなく、溶接中にスパッタが多く発生す
る。
【００１７】Ｃａ：０．０００１〜０．０１％ Ｃａは、本発明において特に重要な元素であって、溶滴
の表面張力を低下させ、溶接棒心線先端に懸垂する溶鋼
を小さくさせる作用がある。０．０００１％未満ではこ
の作用が十分ではなく、一方０．０１％を超えると細か
いスパッタが多く発生する。
【００１８】
【実施例】表１に実験に用いた被覆アーク溶接棒用心線
の成分を示す。これら心線の素材は、いずれも連続鋳造
法で製造したものである。表２には、全姿勢用、すみ肉
用および低水素系溶接棒の被覆剤組成を示す。なお、試
作した溶接棒のうち全姿勢溶接棒用および低水素系溶接
棒用は心線径４ｍｍ、長さ４００ｍｍ、被覆率２８％
で、また、すみ肉溶接棒用については心線径６ｍｍ、長
さ７００ｍｍ、被覆率４０％で通常の製造条件で心線に
被覆剤を塗布し乾燥を行って供試溶接棒とした。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】溶接作業性については、特にアークの安定
性について重点的に評価したほか、ＪＩＳ Ｚ３００２
「軟鋼用被覆アーク溶接棒の作業性」に準拠して実験を
行った。表３に試作した各種溶接棒の作業性についての
結果を示す。本発明の心線を用いて各種被覆剤と組合わ
せた溶接棒Ｅ１１〜Ｅ１４、Ｅ２１〜Ｅ２４、Ｅ３１〜
Ｅ３４およびＥ４１〜Ｅ４４はいずれもアークの安定性
が良く、また溶接スパッタの発生量も少なく、かつ小粒
であり総合評価も良好であった。
【００２２】
【表３】
【００２３】これに対し心線にＣａを含有しないＷ５お
よびＷ７を用いたＥ５１〜Ｅ５４およびＥ７１〜Ｅ７４
は、溶接棒先端の溶滴が本発明の線材を用いた場合と比
較して大きく、離脱が遅いためアークが不安定となり、
スパッタも大粒で発生量も多く溶接作業性が良くなかっ
た。また、Ｅ６１〜Ｅ６４は、心線Ｃａが０．０１６８
％添加されているためアークは安定して良好であった
が、分量が多過ぎるため小粒であるがスパッタが多く発
生した。
【００２４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば連
続鋳造材を素材としても良好な溶接作業性を具備した被
覆アーク溶接棒用心線を提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 35/30 B23K 35/40

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 重量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．１０％、 Ｓｉ：０．１％以下、 Ｍｎ：０．１〜０．８％、 Ｐ ：０．０４％以下、 Ｓ ：０．０３％以下、 Ａｌ：０．０１％以下、 Ｎ ：０．０１５％以下、 Ｏ ：０．００１〜０．０１５％ の成分の被覆アーク溶接棒用心線において、０．０００
    １〜０．０１重量％のＣａを含有し、残部はＦｅおよび
    不可避的不純物よりなることを特徴とする被覆アーク溶
    接棒用心線。
JP14651896A 1996-05-17 1996-05-17 被覆アーク溶接棒用心線 Expired - Lifetime JP3356623B2 (ja)

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JPS62166092A (ja) * 1986-01-16 1987-07-22 Kawasaki Steel Corp ＣＯ↓２またはＡｒ−ＣＯ↓２溶接用ソリツドワイヤ
JPH01210194A (ja) * 1988-02-19 1989-08-23 Nippon Steel Corp 被覆アーク溶接棒用心線
JP2783841B2 (ja) * 1989-04-17 1998-08-06 新日本製鐵株式会社 被覆アーク溶接棒
JPH02280994A (ja) * 1989-04-21 1990-11-16 Nippon Steel Corp 被覆アーク溶接棒

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