JP3442187B2 - ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ - Google Patents
ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に橋梁分野で溶接比
率の高い鋼床板のＵリブすみ肉溶接に用いて、溶接部の
材質及び形状、外観が良好なビードが得られるガスシー
ルドアーク溶接用フラックス入りワイヤに関する。
率の高い鋼床板のＵリブすみ肉溶接に用いて、溶接部の
材質及び形状、外観が良好なビードが得られるガスシー
ルドアーク溶接用フラックス入りワイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、溶接の高能率化、省力化の要求が
一段と強まり、１．０〜２．０mmを中心とする細径のガ
スシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ（以下、
フラックス入りワイヤという）が、その良好な溶接作業
性及び高能率な溶接ができる等の利点により、使用量が
急激に増加している。これにともない、フラックス入り
ワイヤについても適用する各種溶接構造物に対応した種
々の溶接性能向上が要求されている。その一つに橋梁分
野における鋼床板のＵリブすみ肉溶接用フラックス入り
ワイヤがある。
一段と強まり、１．０〜２．０mmを中心とする細径のガ
スシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ（以下、
フラックス入りワイヤという）が、その良好な溶接作業
性及び高能率な溶接ができる等の利点により、使用量が
急激に増加している。これにともない、フラックス入り
ワイヤについても適用する各種溶接構造物に対応した種
々の溶接性能向上が要求されている。その一つに橋梁分
野における鋼床板のＵリブすみ肉溶接用フラックス入り
ワイヤがある。
【０００３】図２にＵリブすみ肉溶接例を示す。図２
（ａ）に示すように下板１の上に立板２、即ち補強鋼板
としてのＵリブは逆さに置かれその傾斜部を溶接され
る。すみ肉溶接部３の拡大図を図２（ｂ）に示す。一般
的なＵリブすみ肉溶接における立板端面は下板に対し角
度θが１０〜２０°、ギャップＧが１〜３mmとなる傾き
をもっている。なお、Ｕリブ用鋼板は板厚は１０mm程度
までの薄板が多い。
（ａ）に示すように下板１の上に立板２、即ち補強鋼板
としてのＵリブは逆さに置かれその傾斜部を溶接され
る。すみ肉溶接部３の拡大図を図２（ｂ）に示す。一般
的なＵリブすみ肉溶接における立板端面は下板に対し角
度θが１０〜２０°、ギャップＧが１〜３mmとなる傾き
をもっている。なお、Ｕリブ用鋼板は板厚は１０mm程度
までの薄板が多い。
【０００４】このようなＵリブすみ肉溶接における課題
は、すみ肉溶接部の溶け込みＤを十分に確保し、かつ形
状、外観が良好なビード４を得ることにある。即ち、下
板と立板との間に傾斜したギャップがあると溶け込み不
足が生じやすく、隙間５が大きく残るとすみ肉溶接部の
強度が劣化する。
は、すみ肉溶接部の溶け込みＤを十分に確保し、かつ形
状、外観が良好なビード４を得ることにある。即ち、下
板と立板との間に傾斜したギャップがあると溶け込み不
足が生じやすく、隙間５が大きく残るとすみ肉溶接部の
強度が劣化する。
【０００５】他方、能率面から高速化の要求もあり、十
分な溶け込みを確保するためにはかなりの高電流溶接条
件が必要となる。これに特開平４−３０００９１号公報
や特開平３−１８０２９８号公報等による従来のすみ肉
溶接用フラックス入りワイヤを用いた場合、止端部６が
ラップした凸状のビードとなりやすく疲労強度的に脆弱
になる。また薄板なので立板側にカット７が発生した
り、スラグ焼き付きによるスラグ剥離性やビード外観が
問題となる。
分な溶け込みを確保するためにはかなりの高電流溶接条
件が必要となる。これに特開平４−３０００９１号公報
や特開平３−１８０２９８号公報等による従来のすみ肉
溶接用フラックス入りワイヤを用いた場合、止端部６が
ラップした凸状のビードとなりやすく疲労強度的に脆弱
になる。また薄板なので立板側にカット７が発生した
り、スラグ焼き付きによるスラグ剥離性やビード外観が
問題となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上記
従来のフラックス入りワイヤをリブすみ肉溶接に用いた
場合の欠点を改善し、高速高電流条件で溶接した場合に
おいても、ビードの溶け込み、形状、外観が安定して良
好なフラックス入りワイヤを提供することを目的とす
る。
従来のフラックス入りワイヤをリブすみ肉溶接に用いた
場合の欠点を改善し、高速高電流条件で溶接した場合に
おいても、ビードの溶け込み、形状、外観が安定して良
好なフラックス入りワイヤを提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の通
りである。 （１） 鋼製外皮に囲まれた中空部にフラックスが充填さ
れてなるガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイ
ヤにおいて、ワイヤ全重量に対して、下記成分を必須と
して含有し、他は鋼製外皮中のＦｅおよび不可避的不純
物であ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。 ＴｉＯ2 ：３．５〜７．０重量％、 ＳｉＯ2 ：１．
５〜３．５重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：１．１〜３．０重量
％、 ＭｇＯ ：０．５〜２．５重量％、ＺｒＯ2 ：
０．３〜１．５重量％、 酸化鉄 ：０．２〜２．０重
量％、但し、ＳｉＯ2 ≧Ａｌ2 Ｏ3 ≧ＭｇＯ、Ｆ
：０．０３〜０．５０重量％、Ｎａ，Ｋ，Ｌｉの１種
または２種以上の合計：０．０５〜０．５０重量％、脱
酸剤（外皮成分を含む）：１．５〜５．０重量％。（２）さらに他の成分として、フラックス中の鉄粉、Ｎ
ｉ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｂ等の合金剤、０．５重量％以
下の金属炭酸塩、及び０．５重量％以下のＢｉのうちの
少なくとも１種を含有することを特徴とする前記（１）
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。
りである。 （１） 鋼製外皮に囲まれた中空部にフラックスが充填さ
れてなるガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイ
ヤにおいて、ワイヤ全重量に対して、下記成分を必須と
して含有し、他は鋼製外皮中のＦｅおよび不可避的不純
物であ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。 ＴｉＯ2 ：３．５〜７．０重量％、 ＳｉＯ2 ：１．
５〜３．５重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：１．１〜３．０重量
％、 ＭｇＯ ：０．５〜２．５重量％、ＺｒＯ2 ：
０．３〜１．５重量％、 酸化鉄 ：０．２〜２．０重
量％、但し、ＳｉＯ2 ≧Ａｌ2 Ｏ3 ≧ＭｇＯ、Ｆ
：０．０３〜０．５０重量％、Ｎａ，Ｋ，Ｌｉの１種
または２種以上の合計：０．０５〜０．５０重量％、脱
酸剤（外皮成分を含む）：１．５〜５．０重量％。（２）さらに他の成分として、フラックス中の鉄粉、Ｎ
ｉ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｂ等の合金剤、０．５重量％以
下の金属炭酸塩、及び０．５重量％以下のＢｉのうちの
少なくとも１種を含有することを特徴とする前記（１）
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。
【０００８】
【作用】以下に、本発明によるフラックス入りワイヤの
各成分の限定理由について説明する。 ＴｉＯ2 ：３．５〜７．０重量％ ＴｉＯ2 はスラグ形成剤としてビード全体を均一に被包
し、ビード形状、外観を整える作用をする。またアーク
を持続して安定させる成分である。ＴｉＯ2 が３．５重
量％未満ではスラグ生成量が不足し十分なスラグ被包効
果が得られず、ビード形状、外観が劣化する。
各成分の限定理由について説明する。 ＴｉＯ2 ：３．５〜７．０重量％ ＴｉＯ2 はスラグ形成剤としてビード全体を均一に被包
し、ビード形状、外観を整える作用をする。またアーク
を持続して安定させる成分である。ＴｉＯ2 が３．５重
量％未満ではスラグ生成量が不足し十分なスラグ被包効
果が得られず、ビード形状、外観が劣化する。
【０００９】また本発明のフラックス入りワイヤにおい
ては、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＭｇＯ及びＺｒＯ2 を必須成分とし
て含有させていることからＴｉＯ2 が不足するとビード
の凸状化が顕著となる。一方、ＴｉＯ2 が７．０重量％
を超えるとスラグ生成量が過剰となるのでビード止端部
が揃わず、またスラグ巻き込みの発生、さらには付着水
分やプライマーの影響に対し敏感となりピット、ガス溝
等のビード表面欠陥が発生しやすくなる。
ては、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＭｇＯ及びＺｒＯ2 を必須成分とし
て含有させていることからＴｉＯ2 が不足するとビード
の凸状化が顕著となる。一方、ＴｉＯ2 が７．０重量％
を超えるとスラグ生成量が過剰となるのでビード止端部
が揃わず、またスラグ巻き込みの発生、さらには付着水
分やプライマーの影響に対し敏感となりピット、ガス溝
等のビード表面欠陥が発生しやすくなる。
【００１０】ＳｉＯ2 ：１．５〜３．５重量％
ＳｉＯ2 は溶融スラグの凝固温度、粘度及び流動性を調
整するために１．５重量％以上含有させる。ＳｉＯ2 が
１．５重量％未満では溶融スラグの凝固温度が高くなり
すぎて、溶接速度を速くした場合にビード全体的なスラ
グ被包効果が損なわれ形状、外観及びスラグ剥離性が劣
化する。一方、３．５重量％を超えると凝固温度が低く
なりすぎて、ビード止端部のラップや立板側のカットが
発生しやすくなる。
整するために１．５重量％以上含有させる。ＳｉＯ2 が
１．５重量％未満では溶融スラグの凝固温度が高くなり
すぎて、溶接速度を速くした場合にビード全体的なスラ
グ被包効果が損なわれ形状、外観及びスラグ剥離性が劣
化する。一方、３．５重量％を超えると凝固温度が低く
なりすぎて、ビード止端部のラップや立板側のカットが
発生しやすくなる。
【００１１】Ａｌ2 Ｏ3 ：１．１〜３．０重量％
Ａｌ2 Ｏ3 は溶融スラグの凝固温度を高め、かつ粘性、
流動性を調整し、特にビード止端部のなじみ性及びスラ
グ剥離性を良好にするために１．１〜３．０重量％含有
させる。Ａｌ2 Ｏ3 が１．１重量％未満ではビードが丸
みを帯び止端部がラップする。一方、３．０重量％を超
えると溶融スラグの凝固温度が高くなりすぎてビードが
凸状となり、止端部の揃いも均一でなくなる。また、ス
ラグ剥離性が劣化する。
流動性を調整し、特にビード止端部のなじみ性及びスラ
グ剥離性を良好にするために１．１〜３．０重量％含有
させる。Ａｌ2 Ｏ3 が１．１重量％未満ではビードが丸
みを帯び止端部がラップする。一方、３．０重量％を超
えると溶融スラグの凝固温度が高くなりすぎてビードが
凸状となり、止端部の揃いも均一でなくなる。また、ス
ラグ剥離性が劣化する。
【００１２】ＭｇＯ：０．５〜２．５重量％
ＭｇＯは凝固温度が高く、かつ溶融状態において粘性が
小さい溶融スラグを形成するように作用し、特に立板側
のカットをなくすために０．５重量％以上含有させる。
これにより溶融金属と立板とのなじみ性がよくなり、ま
たアークにより堀込みが生じた場合でも溶融金属がその
堀込み部をよく埋めるようになる。かつ凝固温度が高い
ので立板に接した溶融金属の下板方向への垂れ落ちを抑
えるのでカットの発生を防止できる。
小さい溶融スラグを形成するように作用し、特に立板側
のカットをなくすために０．５重量％以上含有させる。
これにより溶融金属と立板とのなじみ性がよくなり、ま
たアークにより堀込みが生じた場合でも溶融金属がその
堀込み部をよく埋めるようになる。かつ凝固温度が高い
ので立板に接した溶融金属の下板方向への垂れ落ちを抑
えるのでカットの発生を防止できる。
【００１３】一方、ＭｇＯが２．５重量％を超えると溶
融スラグの凝固温度が高すぎてビード表面にスラグの凝
固むらが生じるようになり外観不良、スラグ剥離性不
良、ビード止端部の不揃い、スラグ巻き込み等が発生し
やすくなる。
融スラグの凝固温度が高すぎてビード表面にスラグの凝
固むらが生じるようになり外観不良、スラグ剥離性不
良、ビード止端部の不揃い、スラグ巻き込み等が発生し
やすくなる。
【００１４】ＺｒＯ2 ：０．３〜１．５重量％
ＺｒＯ2 は溶融スラグの流動性を調整し、ビード表面を
滑らかにし形状を整えるために０．３重量％以上含有さ
せる。しかし、１．５重量％を超えるとビード形状が丸
みを帯び止端部のなじみ性が悪くなり、またスラグ剥離
性及び耐気孔性が劣化する。
滑らかにし形状を整えるために０．３重量％以上含有さ
せる。しかし、１．５重量％を超えるとビード形状が丸
みを帯び止端部のなじみ性が悪くなり、またスラグ剥離
性及び耐気孔性が劣化する。
【００１５】酸化鉄：０．２〜２．０重量％
酸化鉄は、溶融スラグの粘性及び流動性を調整し、すみ
肉ビードの形状、特にビード止端部の揃いの改善に効果
があり、このためにＦｅ2 Ｏ3 ，ＦｅＯ等を０．２〜
２．０重量％含有させる。酸化鉄が０．２重量％未満で
は下板とのなじみが悪くなりビード止端部が不揃いとな
る。一方、２．０重量％を超えると、スラグの流動性が
過剰となり立板側の脚長が不足した下つきのビードとな
る。またビード表面に焼付きが発生しスラグ剥離性、外
観が不良となる。
肉ビードの形状、特にビード止端部の揃いの改善に効果
があり、このためにＦｅ2 Ｏ3 ，ＦｅＯ等を０．２〜
２．０重量％含有させる。酸化鉄が０．２重量％未満で
は下板とのなじみが悪くなりビード止端部が不揃いとな
る。一方、２．０重量％を超えると、スラグの流動性が
過剰となり立板側の脚長が不足した下つきのビードとな
る。またビード表面に焼付きが発生しスラグ剥離性、外
観が不良となる。
【００１６】ＳｉＯ2 ≧Ａｌ2 Ｏ3 ≧ＭｇＯ
本発明のフラックス入りワイヤは、上記のようにＴｉＯ
2 ，ＳｉＯ2 ，Ａｌ2Ｏ3 ，ＭｇＯ，ＺｒＯ2 ，酸化鉄
をスラグ形成剤とし、それぞれ上記限定する範囲で含有
させるが、立板側のカットをなくし、かつ下板側のビー
ド止端部を滑らかな形状とするためには、さらにＳｉＯ
2 ≧Ａｌ2 Ｏ3 ≧ＭｇＯの関係を満足しなければならな
い。
2 ，ＳｉＯ2 ，Ａｌ2Ｏ3 ，ＭｇＯ，ＺｒＯ2 ，酸化鉄
をスラグ形成剤とし、それぞれ上記限定する範囲で含有
させるが、立板側のカットをなくし、かつ下板側のビー
ド止端部を滑らかな形状とするためには、さらにＳｉＯ
2 ≧Ａｌ2 Ｏ3 ≧ＭｇＯの関係を満足しなければならな
い。
【００１７】図１に、ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 及び酸化鉄を
それぞれ前述の限定範囲に固定した場合のＳｉＯ2 ，Ａ
ｌ2 Ｏ3 及びＭｇＯの３成分についての適正範囲の検討
結果を示す。図１において、斜線部の領域Ａにおいて立
板にカットがなく、止端部形状も良好なビードが得られ
る。Ａｌ2 Ｏ3 よりもＭｇＯが多い領域Ｂではビード止
端部がラップし、スラグ剥離性が劣化する。一方、Ｓｉ
Ｏ2 よりもＡｌ2 Ｏ3が多い領域Ｃではビード形状、外
観、スラグ剥離性が劣化する。
それぞれ前述の限定範囲に固定した場合のＳｉＯ2 ，Ａ
ｌ2 Ｏ3 及びＭｇＯの３成分についての適正範囲の検討
結果を示す。図１において、斜線部の領域Ａにおいて立
板にカットがなく、止端部形状も良好なビードが得られ
る。Ａｌ2 Ｏ3 よりもＭｇＯが多い領域Ｂではビード止
端部がラップし、スラグ剥離性が劣化する。一方、Ｓｉ
Ｏ2 よりもＡｌ2 Ｏ3が多い領域Ｃではビード形状、外
観、スラグ剥離性が劣化する。
【００１８】Ｆ：０．０３〜０．５０重量％
Ｆは溶融スラグの粘性及び流動性の調整と気孔発生防止
のために０．０３重量％以上含有させる。Ｆの効果は
０．０３重量％未満では小さく、一方、０．５０重量％
を超えると、溶融スラグの流動性が過剰となり立板側の
スラグ被包性が悪く外観及びスラグ剥離性を不良とな
る。
のために０．０３重量％以上含有させる。Ｆの効果は
０．０３重量％未満では小さく、一方、０．５０重量％
を超えると、溶融スラグの流動性が過剰となり立板側の
スラグ被包性が悪く外観及びスラグ剥離性を不良とな
る。
【００１９】さらにアークが絞れ溶融プールが小さくな
るので、スラグ巻き込みが発生しやすくなる。Ｆを含有
させる原料としてＬｉ，Ｋ，Ｎａ，Ｍｇ，Ｃａ，Ａｌ等
の金属弗化物を用いることができる。
るので、スラグ巻き込みが発生しやすくなる。Ｆを含有
させる原料としてＬｉ，Ｋ，Ｎａ，Ｍｇ，Ｃａ，Ａｌ等
の金属弗化物を用いることができる。
【００２０】Ｎａ，Ｋ，Ｌｉの１種または２種以上の合
計：０．０５〜０．５０重量％ Ｎａ，Ｋ，Ｌｉはアーク安定剤として含有させる。これ
らアルカリ金属の１種または２種以上の合計が０．０５
重量％未満では、アークが粗くなりスパッタが多くな
る。一方、０．５０重量％を超えた場合にもアーク状態
が不安定になり溶融プールの揺動が激しくなり、スパッ
タ多発やスラグ巻き込みの発生、また溶け込みが不均一
になる。Ｎａ，Ｋ，Ｌｉを含有させる原料としては、Ｎ
ａ，Ｋ，Ｌｉの金属弗化物やＮａ2 Ｏ，Ｋ2 Ｏ，ＬｉＯ
等の酸化物を用いることができる。
計：０．０５〜０．５０重量％ Ｎａ，Ｋ，Ｌｉはアーク安定剤として含有させる。これ
らアルカリ金属の１種または２種以上の合計が０．０５
重量％未満では、アークが粗くなりスパッタが多くな
る。一方、０．５０重量％を超えた場合にもアーク状態
が不安定になり溶融プールの揺動が激しくなり、スパッ
タ多発やスラグ巻き込みの発生、また溶け込みが不均一
になる。Ｎａ，Ｋ，Ｌｉを含有させる原料としては、Ｎ
ａ，Ｋ，Ｌｉの金属弗化物やＮａ2 Ｏ，Ｋ2 Ｏ，ＬｉＯ
等の酸化物を用いることができる。
【００２１】脱酸剤（外皮成分を含む）：１．５〜５．
０重量％ Ｃ（０．０１〜０．１０重量％）、Ｓｉ（０．２〜１．
５重量％）、Ｍｎ（１．０〜４．３重量％）、Ｔｉ
（０．５重量％以下）、Ａｌ（１．０重量％以下）、Ｍ
ｇ（１．０重量％以下）、Ｚｒ（０．５重量％以下）等
の脱酸剤を溶接部の機械的性質の確保及び脱酸不足によ
る溶接部の気孔発生防止のために、外皮成分を含む合計
で１．５重量％以上含有させる。
０重量％ Ｃ（０．０１〜０．１０重量％）、Ｓｉ（０．２〜１．
５重量％）、Ｍｎ（１．０〜４．３重量％）、Ｔｉ
（０．５重量％以下）、Ａｌ（１．０重量％以下）、Ｍ
ｇ（１．０重量％以下）、Ｚｒ（０．５重量％以下）等
の脱酸剤を溶接部の機械的性質の確保及び脱酸不足によ
る溶接部の気孔発生防止のために、外皮成分を含む合計
で１．５重量％以上含有させる。
【００２２】一方、脱酸剤を５．０重量％を超えて含有
させると、スラグ焼き付きによる剥離不良、ビード外観
不良、また強度が高くなりすぎてビード割れが発生しや
すくなる。なお、脱酸剤は溶接金属中に歩留まり合金剤
として働く以外にスラグ化し、溶融スラグの組成及び生
成量にも影響し本発明の効果を損なうので、それぞれ
（ ）内の範囲に抑えることが好ましい。
させると、スラグ焼き付きによる剥離不良、ビード外観
不良、また強度が高くなりすぎてビード割れが発生しや
すくなる。なお、脱酸剤は溶接金属中に歩留まり合金剤
として働く以外にスラグ化し、溶融スラグの組成及び生
成量にも影響し本発明の効果を損なうので、それぞれ
（ ）内の範囲に抑えることが好ましい。
【００２３】なお、本発明で用いるフラックス入りワイ
ヤのその他の成分として、溶接能率面からの溶着量アッ
プやアーク状態を改善し、スパッタを減少させるために
鉄粉、溶接金属の機械的性質や耐候性、耐火性を向上さ
せるために適量のＮｉ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｂ等の各種
合金成分、溶融プールの撹拌作用をもたらし耐プライマ
ー性を向上させるＣａＣＯ3 等の金属炭酸塩（０．５重
量％以下）、さらにスラグ剥離性向上のためにＢｉ
（０．５重量％以下）をそれぞれ（ ）内の範囲で添加
することができる。
ヤのその他の成分として、溶接能率面からの溶着量アッ
プやアーク状態を改善し、スパッタを減少させるために
鉄粉、溶接金属の機械的性質や耐候性、耐火性を向上さ
せるために適量のＮｉ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｂ等の各種
合金成分、溶融プールの撹拌作用をもたらし耐プライマ
ー性を向上させるＣａＣＯ3 等の金属炭酸塩（０．５重
量％以下）、さらにスラグ剥離性向上のためにＢｉ
（０．５重量％以下）をそれぞれ（ ）内の範囲で添加
することができる。
【００２４】鋼製外皮については、ワイヤの生産性面か
ら軟鋼（Ｃ：０．０８重量％以下、Ｓｉ：０．３重量％
以下、Ｍｎ：１．０重量％以下）が好ましいが、高溶着
が得られる合金鋼（Ｃ：０．０７重量％以下、Ｓｉ：
０．３〜１．５重量％、Ｍｎ：０．５〜２．５重量％）
を使用することもできる。フラックス充填率は、ワイヤ
全重量に対し１０〜２２重量％の範囲がスラグ生成量及
び脚長、溶け込み深さの確保、ワイヤ生産性の面から好
ましい。
ら軟鋼（Ｃ：０．０８重量％以下、Ｓｉ：０．３重量％
以下、Ｍｎ：１．０重量％以下）が好ましいが、高溶着
が得られる合金鋼（Ｃ：０．０７重量％以下、Ｓｉ：
０．３〜１．５重量％、Ｍｎ：０．５〜２．５重量％）
を使用することもできる。フラックス充填率は、ワイヤ
全重量に対し１０〜２２重量％の範囲がスラグ生成量及
び脚長、溶け込み深さの確保、ワイヤ生産性の面から好
ましい。
【００２５】ワイヤの断面形状については図３に示すよ
うな従来の一般的な形状のものでもよいが、外皮部に開
口部のないシームレスタイプの断面（ｃ）は、ワイヤ中
のフラックスが吸湿することがないために耐気孔性に優
れ、またワイヤ送給性、ワイヤ先端の狙い位置の安定性
にも優れているので安定した溶け込みとビード止端部形
状が得られる。
うな従来の一般的な形状のものでもよいが、外皮部に開
口部のないシームレスタイプの断面（ｃ）は、ワイヤ中
のフラックスが吸湿することがないために耐気孔性に優
れ、またワイヤ送給性、ワイヤ先端の狙い位置の安定性
にも優れているので安定した溶け込みとビード止端部形
状が得られる。
【００２６】ワイヤ径についても特に制限されるもので
はないが、Ｕリブ溶接において安定した溶け込み深さ、
脚長を得るためには細径の１．０〜２．０mmが好まし
い。シールドガスはＣＯ2 ガスが一般的であるが、Ａｒ
−ＣＯ2 系ガスやＡｒガスを使用した場合においても、
本発明の効果は得られる。
はないが、Ｕリブ溶接において安定した溶け込み深さ、
脚長を得るためには細径の１．０〜２．０mmが好まし
い。シールドガスはＣＯ2 ガスが一般的であるが、Ａｒ
−ＣＯ2 系ガスやＡｒガスを使用した場合においても、
本発明の効果は得られる。
【００２７】
【実施例】軟鋼パイプ（Ｃ：０．０５重量％、Ｓｉ：
０．０１重量％、Ｍｎ：０．３５重量％）にフラックス
を充填後、通常の製法により表１に示す組成のワイヤを
試作した。試作ワイヤのフラックス充填率は１６重量
％、ワイヤ径は１．４mmである。これら試作ワイヤを用
いて、図２（ｂ）に示す形状のＵリブすみ肉溶接部材を
模した試験体（ＳＭ４９０Ｂ、下板：板厚１２mm×幅１
００mm×長さ５００mm、立板：板厚９mm×幅１００mm×
長さ５００mm、立板傾き角度θ＝１５°）を作製し、表
２に示す試験条件で自動水平すみ肉溶接試験を行った
（目標脚長６mm、目標溶け込み深さ６mm以上）。試験板
及びワイヤ狙い位置は図４の通り。表３に溶接試験結果
をまとめて示す。
０．０１重量％、Ｍｎ：０．３５重量％）にフラックス
を充填後、通常の製法により表１に示す組成のワイヤを
試作した。試作ワイヤのフラックス充填率は１６重量
％、ワイヤ径は１．４mmである。これら試作ワイヤを用
いて、図２（ｂ）に示す形状のＵリブすみ肉溶接部材を
模した試験体（ＳＭ４９０Ｂ、下板：板厚１２mm×幅１
００mm×長さ５００mm、立板：板厚９mm×幅１００mm×
長さ５００mm、立板傾き角度θ＝１５°）を作製し、表
２に示す試験条件で自動水平すみ肉溶接試験を行った
（目標脚長６mm、目標溶け込み深さ６mm以上）。試験板
及びワイヤ狙い位置は図４の通り。表３に溶接試験結果
をまとめて示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】
【表５】
【００３３】試験No．１〜９は本発明によるフラックス
入りワイヤ（Ｗ１〜９）を用いた場合で、それぞれ目標
とした脚長及び溶け込み深さを満足し、立板側のカット
発生はなく、ビード止端部も下板となじみのよい形状
で、ビード外観、アーク安定性、スラグ剥離性等も良好
であった。これに対し試験No．１０〜２７は比較例であ
る。
入りワイヤ（Ｗ１〜９）を用いた場合で、それぞれ目標
とした脚長及び溶け込み深さを満足し、立板側のカット
発生はなく、ビード止端部も下板となじみのよい形状
で、ビード外観、アーク安定性、スラグ剥離性等も良好
であった。これに対し試験No．１０〜２７は比較例であ
る。
【００３４】試験No．１０はワイヤ（Ｗ１０）のＴｉＯ
2 が少なすぎるためにビードの凸状化とともにスラグ被
包がまだらになり剥離不良、ビード外観となった。試験
No．１１はワイヤ（Ｗ１１）のＴｉＯ2 が多すぎるため
に、ビード止端部不揃いとスラグ巻き込みが発生した。
試験No．１２はワイヤ（Ｗ１２）のＳｉＯ2 が少なすぎ
るために、ビード全体をスラグが被包せずビード止端部
が不揃いで、スラグ剥離性も劣化した。
2 が少なすぎるためにビードの凸状化とともにスラグ被
包がまだらになり剥離不良、ビード外観となった。試験
No．１１はワイヤ（Ｗ１１）のＴｉＯ2 が多すぎるため
に、ビード止端部不揃いとスラグ巻き込みが発生した。
試験No．１２はワイヤ（Ｗ１２）のＳｉＯ2 が少なすぎ
るために、ビード全体をスラグが被包せずビード止端部
が不揃いで、スラグ剥離性も劣化した。
【００３５】試験No．１３はワイヤ（Ｗ１３）のＳｉＯ
2 が多すぎるために、スラグの流動性が過剰となり立板
側にカットが発生し、形状も下付きのビードとなった。
試験No．１４はワイヤ（Ｗ１４）のＡｌ2 Ｏ3 が少なす
ぎるために、ビード形状が丸みを帯び止端部がラップし
た。試験No．１５はワイヤ（Ｗ１５）のＡｌ2 Ｏ3 が多
すぎるために、溶融スラグの凝固温度が高くなりすぎて
ビードが凸状となり、ビード止端部の揃いが悪くなっ
た。また、スラグ剥離性が劣化した。
2 が多すぎるために、スラグの流動性が過剰となり立板
側にカットが発生し、形状も下付きのビードとなった。
試験No．１４はワイヤ（Ｗ１４）のＡｌ2 Ｏ3 が少なす
ぎるために、ビード形状が丸みを帯び止端部がラップし
た。試験No．１５はワイヤ（Ｗ１５）のＡｌ2 Ｏ3 が多
すぎるために、溶融スラグの凝固温度が高くなりすぎて
ビードが凸状となり、ビード止端部の揃いが悪くなっ
た。また、スラグ剥離性が劣化した。
【００３６】試験No．１６はワイヤ（Ｗ１６）のＭｇＯ
が少なすぎるために、立板側にカットが発生した。試験
No．１７はワイヤ（Ｗ１７）のＭｇＯが多すぎるため
に、溶融スラグの凝固温度が高くなりすぎてスラグ被包
むらが生じ、スラグ剥離性不良、ビード外観不良及び止
端部の揃いが悪くなった。試験No．１８はワイヤ（Ｗ１
８）のＺｒＯ2 が少なすぎるために、表面がざらざらし
たビードとなった。試験No．１９はワイヤ（Ｗ１９）の
ＺｒＯ2 が多すぎるために、全体的に凸状で止端部のな
じみが悪いビードとなった。
が少なすぎるために、立板側にカットが発生した。試験
No．１７はワイヤ（Ｗ１７）のＭｇＯが多すぎるため
に、溶融スラグの凝固温度が高くなりすぎてスラグ被包
むらが生じ、スラグ剥離性不良、ビード外観不良及び止
端部の揃いが悪くなった。試験No．１８はワイヤ（Ｗ１
８）のＺｒＯ2 が少なすぎるために、表面がざらざらし
たビードとなった。試験No．１９はワイヤ（Ｗ１９）の
ＺｒＯ2 が多すぎるために、全体的に凸状で止端部のな
じみが悪いビードとなった。
【００３７】試験No．２０はワイヤ（Ｗ２０）の酸化鉄
及びＡｌ2 Ｏ3 が少なすぎるために、ビード形状が丸み
を帯び、止端部の揃いが悪くなった。試験No．２１はワ
イヤ（Ｗ２１）の酸化鉄が多すぎるために、スラグの流
動性が過剰になり下付きのビードとなり、スラグ焼き付
きも発生した。試験No．２２はワイヤ（Ｗ２２）のＦが
少なすぎるために、ピットが発生した。試験No．２３は
ワイヤ（Ｗ２３）のＦが多すぎるために、スラグの流動
性が過剰となり立板側のスラグ被包が悪くビード外観不
良、また止端部がラップした。
及びＡｌ2 Ｏ3 が少なすぎるために、ビード形状が丸み
を帯び、止端部の揃いが悪くなった。試験No．２１はワ
イヤ（Ｗ２１）の酸化鉄が多すぎるために、スラグの流
動性が過剰になり下付きのビードとなり、スラグ焼き付
きも発生した。試験No．２２はワイヤ（Ｗ２２）のＦが
少なすぎるために、ピットが発生した。試験No．２３は
ワイヤ（Ｗ２３）のＦが多すぎるために、スラグの流動
性が過剰となり立板側のスラグ被包が悪くビード外観不
良、また止端部がラップした。
【００３８】試験No．２４はワイヤ（Ｗ２４）のアルカ
リ金属成分が少なすぎるために、アークが不安定になり
スパッタ多発し、ビード止端部も不揃いとなった。試験
No．２５はワイヤ（Ｗ２５）のアルカリ金属成分が多す
ぎるために、アーク不安定でスパッタ多発、カット発生
や溶け込み深さも連続して安定しない。試験No．２６は
ワイヤ（Ｗ２６）の脱酸剤が少なすぎるために、ピット
が発生した。試験No．２７はワイヤ（Ｗ２７）の脱酸剤
が多すぎるために、スラグ焼き付き及びクレーター割れ
が発生した。
リ金属成分が少なすぎるために、アークが不安定になり
スパッタ多発し、ビード止端部も不揃いとなった。試験
No．２５はワイヤ（Ｗ２５）のアルカリ金属成分が多す
ぎるために、アーク不安定でスパッタ多発、カット発生
や溶け込み深さも連続して安定しない。試験No．２６は
ワイヤ（Ｗ２６）の脱酸剤が少なすぎるために、ピット
が発生した。試験No．２７はワイヤ（Ｗ２７）の脱酸剤
が多すぎるために、スラグ焼き付き及びクレーター割れ
が発生した。
【００３９】
【発明の効果】本発明は鋼床板Ｕリブすみ肉溶接に用い
て、高速高電流条件で十分な溶け込みと良好なビード形
状、外観が得られるガスシールドアーク溶接用フラック
ス入りワイヤを提供するものである。なお、本発明のガ
スシールドフラックス入りワイヤは造船や鉄骨、橋梁等
において一般的なＴ字すみ肉溶接に高速高電流条件で適
用しても同様に良好なビード形状、外観が得られる。
て、高速高電流条件で十分な溶け込みと良好なビード形
状、外観が得られるガスシールドアーク溶接用フラック
ス入りワイヤを提供するものである。なお、本発明のガ
スシールドフラックス入りワイヤは造船や鉄骨、橋梁等
において一般的なＴ字すみ肉溶接に高速高電流条件で適
用しても同様に良好なビード形状、外観が得られる。
【図１】（ａ）はＵリブすみ肉溶接例の説明図、（ｂ）
は（ａ）の拡大説明図。
は（ａ）の拡大説明図。
【図２】本発明のフラックス入りワイヤの３成分含有比
率状態図。
率状態図。
【図３】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明のフラックス
入りワイヤの断面構造図。
入りワイヤの断面構造図。
【図４】実施例の試験板及びワイヤ狙い位置の説明図。
１ 下板
２ 立板（Ｕリブ）
３ すみ肉溶接部
４ ビード
５ 隙間
６ 止端部
７ カット
８ 鋼製外皮
９ フラックス
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23K 35/36 - 35/368
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼製外皮に囲まれた中空部にフラックス
が充填されてなるガスシールドアーク溶接用フラックス
入りワイヤにおいて、ワイヤ全重量に対して、下記成分
を必須として含有し、他は鋼製外皮中のＦｅおよび不可
避的不純物であ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。 ＴｉＯ2 ：３．５〜７．０重量％、 ＳｉＯ2 ：１．５〜３．５重量％、 Ａｌ2 Ｏ3 ：１．１〜３．０重量％、 ＭｇＯ ：０．５〜２．５重量％、 ＺｒＯ2 ：０．３〜１．５重量％、 酸化鉄 ：０．２〜２．０重量％、 但し、ＳｉＯ2 ≧Ａｌ2 Ｏ3 ≧ＭｇＯ、 Ｆ ：０．０３〜０．５０重量％、 Ｎａ，Ｋ，Ｌｉの１種または２種以上の合計：０．０５
〜０．５０重量％、 脱酸剤（外皮成分を含む）：１．５〜５．０重量％。 - 【請求項２】 さらに他の成分として、フラックス中の
鉄粉、Ｎｉ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｂの合金剤、０．５重
量％以下の金属炭酸塩、及び０．５重量％以下のＢｉの
うちの少なくとも１種を含有することを特徴とする請求
項１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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08434895A JP3442187B2 (ja) | 1995-04-10 | 1995-04-10 | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08434895A JP3442187B2 (ja) | 1995-04-10 | 1995-04-10 | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08281476A JPH08281476A (ja) | 1996-10-29 |
| JP3442187B2 true JP3442187B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=13828017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08434895A Expired - Fee Related JP3442187B2 (ja) | 1995-04-10 | 1995-04-10 | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3442187B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3816005B2 (ja) * | 2002-01-10 | 2006-08-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 水平すみ肉溶接用フラックス入りワイヤ |
| JP2009018337A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Kobe Steel Ltd | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
| JP2009022963A (ja) | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Ihi Corp | 溶接方法及び鋼床版 |
| JP5448497B2 (ja) * | 2009-02-25 | 2014-03-19 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | ２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
| JP5103424B2 (ja) * | 2009-03-03 | 2012-12-19 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | 片側水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法 |
| JP5409132B2 (ja) * | 2009-06-11 | 2014-02-05 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
| US9199341B2 (en) * | 2012-08-28 | 2015-12-01 | Hobart Brothers Company | Systems and methods for welding electrodes |
| CN104439737A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-03-25 | 武船重型工程股份有限公司 | 一种u肋板单元的焊接方法 |
| CN107598330B (zh) * | 2017-10-26 | 2020-05-01 | 上海振华重工(集团)股份有限公司 | U肋全熔透焊接方法 |
-
1995
- 1995-04-10 JP JP08434895A patent/JP3442187B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08281476A (ja) | 1996-10-29 |
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