JP3860438B2 - Iron-based consumable welding materials and welded joints with excellent fatigue strength at welded joints - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄板高張力鋼板等のすみ肉溶接や大脚長の水平すみ肉溶接等を実施する際に用いられる被覆溶接棒、フラックス入りワイヤー、ソリッドワイヤー等の鉄系消耗溶接材料、およびこうした鉄系消耗溶接材料を用いて組み立てられる溶接継手等に関するものであり、殊に疲労強度に優れた溶接継手が得られる鉄系消耗溶接材料、およびその様な特性を発揮する溶接継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、様々な用途で鉄鋼材料の軽量化が指向されるに伴い、自動車に代表される薄鋼板や、造船、鉄骨、橋梁等に代表される厚鋼板において、高張力鋼板を使用する動きが活発化している。これらの用途において、各構造物は溶接で組み立てられることが多い。しかしながら、高張力鋼板を用いた場合には溶接継手部（溶接部）における疲労強度が従来の軟鋼並み程度にしか確保できず、高張力鋼板本来の有する疲労強度が発揮されないという問題がある。
【０００３】
溶接部における疲労強度は、母材に対する溶接ビード止端部の形状が密接に関係することが知られている。図１は、２枚の母材１，２を重ねてすみ肉溶接したときの溶接継手部の断面形状を示す説明図であり、ρは溶接ビード止端部垂直断面における母材１と溶接金属３の連続部の曲率半径、θは該連続部の接触角（以下、単に「溶接ビード止端部の曲率半径、接触角」と呼ぶ）を夫々示す。即ち、図１に示した溶接ビード止端部の曲率半径ρと接触角θが大きくなればなるほど、特に前記曲率半径ρが大きくなるほど疲労強度に優れた溶接継手が得られると言われている。
【０００４】
こうしたことから、前記曲率半径ρと接触角θをできるだけ大きくするという観点から、これまでにも様々な技術が提案されている。例えば、特開平８−２５０８０号には、化学成分組成を適切に調整したソリッドワイヤーを用いると共に、溶接電圧、溶接電流、溶接速度、溶接トーチ傾斜角度および前進角度などの溶接条件を厳密に規定して、疲労特性に優れたものとするための曲率半径ρを得る様な溶接方法が提案されている。しかしながらこうした技術では、溶接開始から終了まで安定して上記のような溶接条件を継続して確保することは現実問題として困難であり、品質安定性の点で問題があった。
【０００５】
また特公平７−１０６４７１号には、溶融スラグの粘性が高過ぎると溶接ビード止端部にオーバーラップが形成され易く、その一方で粘性が低過ぎると凸状ビードになり易いという知見に基づき、適切な粘性を有するスラグ成分系（ＴｉＯ2−ＭｇＯ−ＺｒＯ2−ＳｉＯ2−鉄酸化物）を形成する水平すみ肉溶接用フラックス入りワイヤーが提案されている。
【０００６】
しかしながら、こうしたスラグ系フラックス入りワイヤーでは、溶接パス毎に溶接ビード表面に多量のスラグが形成されることになるので、溶接組み立て工程においてスラグ除去作業が必要となり、場合によってはスラグの剥離が困難なこともあり、作業性が著しく低下するという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の様な従来技術が有する課題を解決するためになされたものであって、その目的は、疲労強度が優れた溶接継手を得ることができ、母材として高張力鋼板を用いた場合であってもその鋼板本来の疲労強度を十分活かすことのできる鉄系消耗溶接材料、およびこうした特性を発揮することのできる溶接継手を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成することのできた鉄系消耗溶接材料とは、Ｃ：０．００５〜０．４０％，Ｍｎ：０．２〜１．６％，Ｃｒ：０．００５〜３％およびＳｉ：１．１％超、８．０％以下を夫々含有すると共に、Ｓｅ：０．０１〜１％および／またはＴｅ：０．０１〜１％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物である点に要旨を有するものである。またＣ：０．００５〜０．４０％，Ｍｎ：０．２〜１．６％，Ｃｕ：０．０５〜１．５％およびＳｉ：１．１％超、８．０以下％を夫々含有すると共に、Ｓｅ：０．０１〜１％および／またはＴｅ：０．０１〜１％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物であるような鉄系消耗溶接材料であっても上記目的を達成することができる。
【０００９】
本発明の鉄系消耗溶接材料においては、必要によって更に下記の各成分を含有させることも有効であり、含有する成分に応じて溶接金属の特性が改善される。
（１）Ｎｉ：０．０１〜５％、Ｎｂ：０．０１〜１％およびＶ：０．０１〜１％よりなる群から選ばれる１種以上
（２）Ｍｏ：０．００５〜３％
（３）Ｃａ：０．００１〜０．０５％および／または希土類元素：０．００１〜０．０５％
（４）Ｂ：０．０００５〜０．０５％
【００１０】
本発明の鉄系消耗溶接材としては、具体的には、ソリッドワイヤー（裸ワイヤー）、被覆溶接棒またはフラックス入りワイヤー（メタル系フラックス入りワイヤー）等が挙げられる。
【００１１】
上記の様な鉄系消耗溶接材料を用いて組み立てられた溶接継手にあっては、疲労強度が優れたものとなる。殊に、溶接金属部が、Ｆｅを主成分とすると共に、Ｓｉ：０．７〜５．５％、Ｓｅおよび／またはＴｅ：０．００５〜０．６％を夫々含有するものであれば、疲労強度に特に優れた溶接継手となる。尚、こうした溶接継手は、溶接材料と溶接母材の化学成分の組み合わせ、および溶接条件を適切に調整することによって得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、溶接ビード止端部の形状を良好にするという観点から、様々な角度から検討した。特に、溶接電圧、溶接電流、溶接速度、溶接トーチ角度や前進角度などの溶接条件を厳密に規定せずとも、良好なビード形状を安定して得るには、母材に対する溶融金属の濡れ性を良好にすることが得策でないかという指針に基づき、鋭意研究を行なった。
【００１３】
その結果、溶融金属（凝固前の溶接金属）の濡れ性を良好にするには、溶融金属中にＳｅやＴｅを含有させると共に、これらの含有量とＳｉの含有量を適切な範囲［Ｓｉ：０．７〜５．５％，Ｓｅおよび／またはＴｅ：０．００５〜０．６％］に制御してやれば良いとの知見が得られた。そして、溶接材料中に含まれるこれらの元素含有量と溶接ビードの関係および疲労試験を行なったところ、溶接材料中のＳｅおよび／またはＴｅの含有量を０．０１〜１％とすると共に、Ｓｉの含有量を１．１％超、８．０％以下とした場合にはビード形状が良好となり、疲労強度が安定して発揮されることを見出し、本発明を完成した。
【００１４】
本発明の鉄系消耗溶接材料では、上記のようにＳｅ，ＴｅおよびＳｉの含有量を適切な範囲に調整するものであるが、基本成分であるＣ，Ｍｎについても適切に調整する必要がある。これらの成分の範囲限定理由は次の通りである。
【００１５】
Ｃ：０．００５〜０．４０％
Ｃは鋼材（従って溶接金属）の強度を向上させるのに有効な成分である。鉄系消耗溶接材料中の成分の溶接金属への歩留まりを考慮すると、Ｃ含有量が０．００５％未満では溶接金属に所望の強度を付与することができない。しかしながら、鉄系消耗溶接材料中のＣ含有量が０．４０％を超えると、溶接性（例えば、低温割れや遅れ破壊等）の劣化を招くばかりか、高炭素マルテンサイトを生成して靭性が低下することになる。尚、Ｃ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、好ましい上限は０．３％である。
【００１６】
Ｍｎ：０．２〜８．０％
Ｍｎは固溶強化、変態強化および結晶粒微細化強化等の作用によって、溶接金属の強度と靭性の双方を向上させる効果を発揮する。こうした効果を発揮させるためには、Ｍｎ含有量は０．２％以上とする必要がある。しかしながら、Ｍｎ含有量が過剰になると、耐割れ性および靭性が著しく劣化するので８．０％以下とする必要がある。尚、Ｍｎ含有量の好ましい下限は０．６％であり、好ましい上限は７．０％である。
【００１７】
Ｓｉ：１．１％超、８．０％以下
ＳｉはＦｅ基溶融金属の粘性を低下させる成分である。溶接の様に急速に凝固する液体の濡れ性を高めるためには、Ｓｅおよび／またはＴｅを含有させて表面張力を低下させるだけでは不十分であり、溶融金属中の粘性を低下させて流動性を高める必要がある。更には、鋼の強度上昇に有効であるだけでなく、強力な脱酸効果を発揮するので、気泡の発生を防止したり、溶接金属の酸化を防止して強度低下を防止するなど、極めて重要な役割を果たしている。しかしながら、Ｓｉ含有量が１．１％以下では、溶融金属の粘性が濡れ性を向上させるのに十分に低下しないので、ビード形状の改善には至らない。一方、Ｓｉ含有量が過剰になって８．０％を超えると、鋼の靭性の劣化をもたらし、溶接金属に割れが発生し易くなる。尚、Ｓｉ含有量は、好ましくは１．２％以上、より好ましくは１．３％以上、最も好ましくは１．５％以上とするのが良い。
【００１８】
Ｓｅ：０．０１〜１％および／またはＴｅ：０．０１〜１％
ＳｅはＦｅ基溶融金属の表面張力を低下させるのに有効な元素であり、母材（鋼材）との濡れ性を向上させる効果を発揮する。但し、Ｓｅは酸化され易く、また蒸気圧が高いことに起因して溶接アーク中で蒸発し易いために、溶接材料から溶融金属中への歩留まりが悪い。溶融金属と母材の濡れ性を向上させるためには、溶接材料中に含まれるＳｅが溶融金属中に移行する必要がある。溶接材料成分の溶融金属への歩留まりを考慮すると、０．０１％未満では期待する濡れ性を確保することができない。しかしながら、Ｓｅ含有量が１％を超えると、蒸発するＳｅ量が増大してスパッタが増大する等の溶接作業性が著しく劣化する。
【００１９】
一方、ＴｅはＳｅと同様の効果を発揮する元素であり、しかも濡れ性を高める効果はＳｅよりも本来は高いものである。しかしながら、ＴｅはＳｅ以上に酸化し易いばかりか、蒸気圧も高いので、溶接材料から溶融金属中への歩留まりが極めて悪い。そのため、溶融金属中に含まれるＴｅ量はＳｅより少なくてもその効果が認められるものの、歩留まりを考慮すると０．０１％以上含有させる必要がある。また、Ｓｅと同様の理由で、１％以下とする必要がある。
【００２０】
尚、ＴｅおよびＳｅについては、夫々単独で含有させることによってその効果を発揮し得るものであるが、複合して含有させることによってその効果は更に高いものとなる。また、これらの成分の好ましい下限は０．０２％程度程度であり、好ましい上限は０．９％程度である。
【００２１】
本発明の鉄系消耗溶接材料における基本的な化学成分は上記の通りであるが、必要によってＮｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ｃａ，希土類元素，Ｂ等を含有させることも有効であり、含有させる成分に応じて溶接金属の特性が改善される。これらの成分の範囲限定理由は下記の通りである。
【００２２】
Ｎｉ：０．０１〜５％、Ｎｂ：０．０１〜１％およびＶ：０．０１〜１％よりなる群から選ばれる１種以上
Ｎｉ，ＮｂおよびＶは、いずれも溶接金属の靭性改善および強度向上に有効な元素である。このうちＮｉはその含有量が０．０１％未満では、こうした効果を発揮することができない。またＮｉ含有量が５％を超えると、一次晶粒界が発達して靭性が却って劣化することになる。一方、ＮｂやＶは、Ｎｉと同様の効果を発揮すると共に、高温強度向上にも寄与する。こうした効果を発揮させるためには、いずれも０．０１％以上含有させることが好ましい。しかしながら、ＮｂやＶの含有量が１％を超えると、炭化物の生成により靭性および耐割れ性の低下が生じる。尚、これらの元素のより好ましい下限は０．０２％程度であり、より好ましい上限は０．８％程度である。
【００２３】
Ｃｒ：０．００５〜３％
Ｃｒは溶接金属を強靭化すると共に、酸化物被膜による耐食性向上および高温強度向上等の効果を発揮する。こうした効果を発揮させるためには、Ｃｒ含有量は０．００５％以上とすることが好ましい。しかしながら、Ｃｒ含有量が過剰になって３％を超えると自硬性が高くなり、耐割れ性が低下する。尚、Ｃｒ含有量のより好ましい下限は０．１％程度であり、より好ましい上限は２．７％程度である。
【００２４】
Ｍｏ：０．００５〜３％
Ｍｏは溶接金属の焼入れ性を高めるという効果があり、その強度向上に寄与する。こうした効果を発揮させるためには、０．００５％以上含有させることが好ましい。しかしながら、Ｍｏ含有量が過剰になって３％を超えると、炭化物が生成されて靭性が悪くなる。
【００２５】
Ｃｕ：０．０５〜１．５％
Ｃｕは防食効果のある非晶質の皮膜を形成する作用を発揮する。こうした効果を発揮させるためには、０．０５％以上含有させることが好ましいが、１．５％を超えて過剰になるとその効果が飽和すると共に、溶接割れなどの弊害が生じることになる。尚、Ｃｕ含有量のより好ましい下限は０．１％程度であり、より好ましい上限は１．２％程度である。また、このＣｕ含有量は、鉄系消耗溶接材料の表面にＣｕめっきが施される場合（例えば、被覆溶接棒）には、めっきのＣｕ量も含めた値である。
【００２６】
Ｃａ：０．００１〜０．０５％および／または希土類元素：０．００１〜０．０５％
Ｃａおよび希土類元素（ＲＥＭ）は、主に溶接金属の強度上昇、延性の向上、アーク安定化に有効な元素であり、こうした効果を発揮させるためには、いずれも０．００１％以上含有させることが好ましい。しかしながら、これらの元素の含有量が０．０５％を超えると、溶接金属中の非金属介在物量が多くなって延性を劣化させることになる。尚、これらの元素のより好ましい下限は０．００２％程度であり、より好ましい上限は０．０４％程度である。また、上記ＲＥＭは、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）およびランタノイド系列希土類元素（原子番号５７〜７１）のいずれをも含む意味であり、これらの元素のうちの１種または２種以上を用いれば良い。
【００２７】
Ｂ：０．０００５〜０．０５％
Ｂは、微量添加することによって組織を微細化して優れた低温靭性を発揮させる。こうした効果を発揮させるためには、０．０００５％以上含有させることが好ましい。しかしながら、Ｂ含有量が過剰になって０．０５％を超えると、耐溶接割れ性が著しく悪化する。尚、Ｂ含有量のより好ましい下限は０．０００７％程度であり、より好ましい上限は０．０４％程度である。
【００２８】
本発明の鉄系消耗溶接材料における基本的な化学成分および必要により含有させる有効成分は上記の通りであり、残部は実質的に鉄からなるものであるが、「実質的に鉄」とはＦｅ以外にもその特性を阻害しない程度の微量成分の含有も許容できることを意味するものであり、こうした許容成分としてＰ，Ｓ，Ａｓ，Ｓｂ等の不可避的不純物が挙げられる。また、上記した各有効成分であっても、その好ましい下限未満の含有では不可避不純物に相当するものとなる。更に、不純物のうち、特にＰやＳについては、下記の如くその含有量を抑制することが好ましい。
【００２９】
Ｐ：０．０５％以下およびＳ：０．０５％以下
Ｐ含有量が過剰になると、フェライト中に固溶したＰによってマトリックスの靭性が損なわれるだけでなく、溶接割れの原因になる。こうしたことから、Ｐ含有量は０．０５％以下に抑制することが好ましい。また、Ｓ含有量が過剰になると、ＳｅやＴｅを含有させた場合には、Ｐと同様に、溶接金属部の延性や耐割れ性の劣化を招くことになる。こうしたことから、Ｓについてもその含有量を０．０５％以下に抑制することが好ましい。尚、上記した作用を考慮すると、ＰおよびＳのいずれもその含有量を０．０３％未満にすることがより好ましい。
【００３０】
本発明の鉄系消耗溶接材料には、更に必要によってＡｌ，Ｔｉ，Ｚｒ等の脱酸剤を含有させることもできる。これらを含有させるときの範囲限定理由は下記の通りである。
【００３１】
Ａｌ：０．０１〜１％、Ｔｉ：０．０１〜１％およびＺｒ：０．０１〜１％よりなる群から選ばれる１種以上
これらの元素は、いずれも脱酸剤として作用するが、こうした効果を発揮させるためには、いずれも０．０１％以上含有させることが好ましい。しかしながら、Ａｌについては、その含有量が過剰になって、１％を超えると、脱酸生成物であるＡｌ2Ｏ3が溶接金属中に多く残存する様になって、靭性が大幅に低下する。
【００３２】
一方、ＴｉおよびＺｒについては、いずれも強脱酸剤であり溶着金属の酸化を防止するばかりか、酸化物を生成するので析出硬化による強度上昇と組織の微細化による靭性の改善に効果がある。しかしながら、ＴｉやＺｒの含有量が過剰になって１％を超えると溶接性が劣化すると共に、炭化物の形成および析出によって靭性が大幅に低下することになる。尚、これらの元素のより好ましい下限は０．０２％程度であり、より好ましい上限は０．９％程度である。
【００３３】
本発明の鉄系消耗溶接材料としては、代表的なものとして鋼製ソリッドワイヤー（裸ワイヤー）や被覆溶接棒等が例示されるが、鋼製シース材の内側に金属粉末やスラグ形成剤を充填したメタル系フラックス入りワイヤーやスラグ系フラックス入りワイヤー等にも適用可能である。このうちスラグ系フラックス入りワイヤーとして使用する場合には、溶接作業性の低下を防ぐために、溶接後のスラグ剥離性を向上させる必要がある。こうした観点から、酸化ビスマスを添加することも有効であるが、この場合の添加量は鉄系消耗溶接材料全質量当たり０．００２〜０．１％程度が適用である。
【００３４】
またアークの安定性やスラグ量を調整するなどの目的で、必要に応じてフラックス成分として、酸化物、弗化物、金属および合金などを適量添加することもできる。例えば、スラグ量を調整するためのスラグ形成剤としてＣａＯ，ＭｎＯ，Ａｌ2Ｏ3等の酸化物を添加したり、脱水素剤としてＣａＦ2，ＳｒＦ2，ＭｇＦ2，Ｋ2ＳｉＦ6等の弗化物、等を添加することも有効である。
【００３５】
本発明の鉄系消耗溶接材料をフラックス入りワイヤーとして使用する場合に、ワイヤーの断面形状、ケーシング材質、ワイヤー径等についても特に限定されるものではない。また、成分の添加形態に関しては、通常外皮金属として軟鋼等が用いられるが、外皮金属だけでは不足する成分や添加量については、フラックスへの配合によって補い、ワイヤー全重量に対する所定の含有量とすれば良い。更に、外皮成分については特に限定されるものではない。尚、フラックス充填率についても特に限定されるものではないが、ワイヤーの加工性の点を考慮すれば、５〜２５％程度が適当である。
【００３６】
本発明の鉄系消耗溶接材料は上記の如く、様々な形態のものとして使用できるが、その形態がソリッドワイヤーであれフラックス入りワイヤーであれ、溶接のシールドガスについては特に制限されず、炭酸ガスアーク溶接の他、Ａｒガスを主体とするガスアーク溶接等にも適用可能である。いずれの形態を採用するにしても、本発明の鉄系消耗溶接材料を使用して溶接継手を組み立てることによって、溶接継手に優れた疲労強度を付与することができる。
【００３７】
本発明のＦｅを主成分とする溶接金属では、上記の様に、Ｓｉ：０．７〜５．５％、Ｓｅおよび／またはＴｅ：０．００５〜０．６％を夫々含有する様に調整することがが好ましいが、これらの範囲限定理由は次の通りである。
【００３８】
Ｓｉ：０．７〜５．５％
Ｓｉの基本的な作用は、溶接材料の説明で記述した内容と同一である。但し、溶接材料中に含まれるＳｉは、溶融状態で気相中等に含まれる酸素と反応してＳｉＯ2等のスラグとなるため、溶接材料に含まれるＳｉ全てが歩留まるとは限らない。上記の通り、歩留まりを考慮して０．７〜５．５％とするのが良い。
【００３９】
Ｓｅおよび／またはＴｅ：０．００５〜０．６％
ＳｅおよびＴｅの基本的な作用は、溶接材料の説明で記述した内容と同一である。但し、ＳｅおよびＴｅは酸化され易く、溶接材料に含まれるＳｅ，Ｔｅの全てが溶接金属中に歩留まるとは限らないので、歩留まりを考慮する必要がある。
【００４０】
ＳｅやＴｅによる疲労強度向上効果を発揮させる為には、ＳｅやＴｅを単独または複合して少なくとも溶接金属中に０．００５％以上含有させる必要があるが、０．６％を超えると溶接作業性が極めて劣化することになる。
【００４１】
また、本発明の溶接材料を用いて溶接される母材については、高張力鋼の場合に最もその効果が発揮されるものとなるが、本発明で用いる母材の種類については高張力鋼に限らず、例えば軟鋼、その他の鋼材等にも適用できるものであり、こうした場合にあっては、溶接材料と溶接母材の化学成分の組み合わせ、および溶接条件を適切に調整して、溶接金属部の化学成分を上記の範囲内となる様にすることによって、疲労強度に優れた溶接継手とすることができる。
【００４２】
以下、本発明を実施例によって更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・後記の趣旨に徴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。
【００４３】
【実施例】
下記表１に示す化学成分の鋼板を母材として用い、下記の溶接条件で重ねアーク溶接継手を作製した。このときの溶接の状態（ワイヤー狙い位置）を図２に示す。尚、図２において、１，２は母材（前記図１参照）、４は溶接材料を夫々示す。このときの溶接材料としては、軟鋼製ケーシング内に金属粉末を充填し、全体の化学組成が下記表２になるように調整したメタル系フラックス入りワイヤー（直径：１．２ｍｍ）を作製して実験に供した。
（溶接条件）
溶接電流：２４０Ａ
溶接電圧：３３Ｖ
溶接速度：８０ｃｍ／ｍｉｎ
突き出し長さ：２０ｍｍ
シールドガス：１００％ＣＯ2（供給量：２０Ｌ／ｍｉｎ）
【００４４】
【表１】
【表２】
作製した各溶接継手について、前記図１に示した溶接ビード止端部の曲率半径ρと接触角θ、および疲労強度並びに溶接金属部の化学成分について調査した。尚、溶接金属部の化学成分分析は下記の手法により行なった。
【００４７】
（化学成分分析法）
図１に示す溶接金属部の表層から切粉を採取して分析に供し、Ｓｉ，Ｓｅ，Ｔｅの各成分の分析を下記の方法によって行なった。
Ｓｉ：Ｍｏ青吸光光度法（≦１％），重量法（≧１％）
Ｓｅ：２．３ジアミノナフタリン抽出吸光光度法
Ｔｅ：よう化テトラｎヘキシルアンモニウム抽出原子吸光法
【００４８】
このとき、溶接ビード止端部の曲率半径ρと接触角θについては、夫々任意に選択した１０箇所の値の平均値で求めた。また、疲労強度については、図３に示す溶接継手（溶接ままの状態）を試験片（図中、参照符号１〜３については前記図１と同じ）として用いて両振り平面曲げ疲労試験を行ない（周波数：２５Ｈｚ，正弦波応力，応力比：−１）、２×１０6回の繰り返しに耐え得る最大荷重として求めた。
【００４９】
これらの結果を、下記表３に示す。尚、表３には、溶接時のスパッタ発生状況を評価することによって、溶接作業性についての評価結果の結果についても示した。
【００５０】
【表３】
この結果から、次のように考察できる。まず、試験Ｎｏ．１０〜１７のものは、用いた溶接材料および溶接金属ともが本発明で規定する化学成分範囲を満足する実施例であり、溶接ビード止端部の曲率半径ρおよび接触角θともに大きくなっており、疲労強度が高くなっていることが分かる。
【００５２】
一方、試験Ｎｏ．１〜９，１８〜２１のものでは、溶接材料および溶接金属の化学成分が本発明で規定する範囲から外れている比較例であり、溶接継手に高い疲労強度が得られていない（試験Ｎｏ．２０，２１のものは、溶接スパッタ発生量が極めて多く、溶接作業性が著しく劣化したため未評価）。これらの比較例については、次の様に評価できる。
【００５３】
試験Ｎｏ．１〜６の比較例では、Ｓｉ，ＳｅおよびＴｅのいずれの含有量が溶接材料、溶接金属ともに本発明で規定する範囲よりも少ないので、溶融金属と鋼板の濡れ性向上および溶融金属の粘性低下効果の少なくともいずれかの改善効果が小さくなっており、溶接ビード止端部の曲率半径ρと接触角θが小さくなっている。
【００５４】
試験Ｎｏ．７の比較例では、ＣとＭｎの含有量が少なくなっているので、溶接金属部の強度が低くなっており、そのため溶接金属部の疲労強度が低下して結果的に溶接継手部の強度が低下している。
【００５５】
試験Ｎｏ．８の比較例では、Ｍｎの含有量が本発明で規定する範囲を超えているので、溶接金属部の靭性が低下し、溶接金属部に微小クラックが生じ、溶接継手部の疲労強度が低下している。
【００５６】
試験Ｎｏ．９の比較例では、Ｃの含有量が本発明で規定する範囲を超えているので、溶接金属部の強度が低下し、溶接金属部に微小クラックが発生し、溶接継手部の疲労強度が低下している。
【００５７】
試験Ｎｏ．１８，１９の比較例では、溶接材料、溶接金属ともにＳｉ含有量が本発明で規定する範囲を超えているので、溶接金属部の靭性が低下し、溶接金属部に微小クラックが生じ、溶接継手部の疲労強度が低下している。
【００５８】
【発明の効果】
本発明は以上の様に構成されており、溶接材料および溶接金属中のＳｉ，Ｓｅ，Ｔｅの含有量を適切に調整することによって、溶接ビード止端部の曲率半径と接触角を大きくすることができ、溶接ビードの手直しをすることなく溶接ままで高い疲労強度を得ることのできる鉄系消耗溶接材料や溶接継手が実現でき、こうした溶接材料は母材として高張力鋼板を用いた場合であってもその鋼板本来の疲労強度を十分活かすことができ極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】２枚の母材を重ねてすみ肉溶接したときの溶接継手部の断面形状を示す説明図である。
【図２】実施例において溶接継手を作製したときの溶接の状態（ワイヤー狙い位置）を示す説明図。
【図３】両振り平面曲げ疲労試験を行なったときの試験片の形状を示す説明図である。
【符号の説明】
１，２ 母材
３ 溶接金属
４ 溶接材料[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an iron-based consumable welding material such as a coated welding rod, a flux-cored wire, a solid wire, and the like used when performing fillet welding of a thin high-tensile steel plate or horizontal fillet welding of a large leg length, and such iron. More particularly, the present invention relates to an iron-based consumable welding material from which a welded joint excellent in fatigue strength can be obtained, and a welded joint exhibiting such characteristics.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the trend toward weight reduction of steel materials in various applications, there is an active movement to use high-strength steel sheets in thin steel sheets represented by automobiles and thick steel sheets represented by shipbuilding, steel frames, bridges, etc. It has become. In these applications, each structure is often assembled by welding. However, when a high-strength steel plate is used, there is a problem that the fatigue strength at the welded joint (welded portion) can be ensured only to the same level as conventional mild steel, and the inherent fatigue strength of the high-tensile steel plate cannot be exhibited.
[0003]
It is known that the fatigue strength at the welded portion is closely related to the shape of the weld bead toe with respect to the base material. FIG. 1 is an explanatory view showing a cross-sectional shape of a welded joint when two
[0004]
For this reason, various techniques have been proposed so far from the viewpoint of increasing the curvature radius ρ and the contact angle θ as much as possible. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-25080 uses a solid wire with an appropriately adjusted chemical composition and strictly defines welding conditions such as welding voltage, welding current, welding speed, welding torch inclination angle, and forward angle. Thus, there has been proposed a welding method for obtaining a radius of curvature ρ for achieving excellent fatigue characteristics. However, with such a technique, it is difficult as a real problem to keep the above welding conditions stably from the start to the end of welding, and there is a problem in terms of quality stability.
[0005]
Also, in Japanese Patent Publication No. 7-106471, when the viscosity of the molten slag is too high, an overlap is likely to be formed at the weld bead toe, and on the other hand, if the viscosity is too low, a convex bead tends to be formed. A flux cored wire for horizontal fillet welding that forms a slag component system (TiO 2 —MgO—ZrO 2 —SiO 2 —iron oxide) having an appropriate viscosity has been proposed.
[0006]
However, with such a slag-based flux-cored wire, a large amount of slag is formed on the surface of the weld bead for each welding pass, so it is necessary to remove slag in the welding assembly process, and in some cases it is difficult to peel off the slag. In some cases, workability is significantly reduced.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to obtain a welded joint having excellent fatigue strength, and to use a high-tensile steel plate as a base material. It is an object of the present invention to provide an iron-based consumable welding material capable of fully utilizing the original fatigue strength of the steel sheet and a welded joint capable of exhibiting such characteristics.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The iron-based consumable welding materials that can achieve the above-mentioned objects are C: 0.005 to 0.40%, Mn: 0.2 to 1.6%, Cr: 0.005 to 3%, and Si: 1 In addition to containing more than 1% and 8.0% or less, respectively, Se: 0.01 to 1% and / or Te: 0.01 to 1%, the balance being Fe and inevitable impurities I have it. Also, C: 0.005 to 0.40%, Mn: 0.2 to 1.6%, Cu: 0.05 to 1.5% and Si: more than 1.1%, containing not more than 8.0%, respectively. In addition, the above object is achieved even with an iron-based consumable welding material containing Se: 0.01 to 1% and / or Te: 0.01 to 1%, and the balance being Fe and inevitable impurities. Can do.
[0009]
In the iron-based consumable welding material of the present invention, it is also effective to further contain the following components as required, and the characteristics of the weld metal are improved according to the contained components.
(1) One or more selected from the group consisting of Ni: 0.01-5%, Nb: 0.01-1% and V: 0.01-1% (2) Mo: 0.005-3%
(3) Ca: 0.001 to 0.05% and / or rare earth element: 0.001 to 0.05%
(4) B: 0.0005 to 0.05%
[0010]
Specific examples of the iron-based consumable welding material of the present invention include a solid wire (bare wire), a coated welding rod, a flux-cored wire (metal-based flux-cored wire), and the like.
[0011]
In a welded joint assembled using the iron-based consumable welding material as described above, the fatigue strength is excellent. In particular, if the weld metal part contains Fe as a main component and contains Si: 0.7 to 5.5%, Se and / or Te: 0.005 to 0.6%, It becomes a welded joint particularly excellent in fatigue strength. Such a welded joint can be obtained by appropriately adjusting the combination of the chemical components of the welding material and the welding base material and the welding conditions.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present inventors examined from various angles from the viewpoint of improving the shape of the weld bead toe. In particular, in order to stably obtain a good bead shape without strictly stipulating the welding conditions such as welding voltage, welding current, welding speed, welding torch angle, and forward angle, the wettability of the molten metal to the base metal is required. Based on the guideline of whether it would be a good idea to make it better, we conducted intensive research.
[0013]
As a result, in order to improve the wettability of the molten metal (welded metal before solidification), Se and Te are contained in the molten metal, and the content of these and the content of Si are within an appropriate range [Si: It was found that control should be carried out to 0.7 to 5.5%, Se and / or Te: 0.005 to 0.6%]. And when the relationship between the content of these elements contained in the welding material and the weld bead and a fatigue test were performed, the Se and / or Te content in the welding material was set to 0.01 to 1%, and Si It was found that the bead shape was good and the fatigue strength was stably exhibited when the content of Al was more than 1.1% and not more than 8.0%, and the present invention was completed.
[0014]
In the iron-based consumable welding material of the present invention, the contents of Se, Te and Si are adjusted to an appropriate range as described above, but the basic components C and Mn also need to be adjusted appropriately. . The reasons for limiting the ranges of these components are as follows.
[0015]
C: 0.005-0.40%
C is an effective component for improving the strength of steel (and hence weld metal). Considering the yield of components in the iron-based consumable welding material to the weld metal, if the C content is less than 0.005%, the desired strength cannot be imparted to the weld metal. However, if the C content in the iron-based consumable welding material exceeds 0.40%, not only will the weldability (for example, low temperature cracking, delayed fracture, etc.) deteriorate, but also high carbon martensite will be generated and toughness will be increased. Will be reduced. In addition, the preferable minimum of C content is 0.01%, and a preferable upper limit is 0.3%.
[0016]
Mn: 0.2-8.0%
Mn exhibits the effect of improving both the strength and toughness of the weld metal by actions such as solid solution strengthening, transformation strengthening, and grain refinement strengthening. In order to exert such effects, the Mn content needs to be 0.2% or more. However, if the Mn content is excessive, crack resistance and toughness are remarkably deteriorated, so it is necessary to set the content to 8.0% or less. In addition, the minimum with preferable Mn content is 0.6%, and a preferable upper limit is 7.0%.
[0017]
Si: more than 1.1% and not more than 8.0% Si is a component that lowers the viscosity of the Fe-based molten metal. In order to increase the wettability of a rapidly solidifying liquid such as welding, it is not sufficient to reduce the surface tension by adding Se and / or Te. Need to be increased. Furthermore, it is not only effective for increasing the strength of steel, but also exhibits a strong deoxidizing effect, so it is extremely important to prevent the generation of bubbles and the deterioration of strength by preventing oxidation of the weld metal. Plays an important role. However, when the Si content is 1.1% or less, the viscosity of the molten metal is not sufficiently lowered to improve the wettability, and thus the bead shape cannot be improved. On the other hand, when the Si content is excessive and exceeds 8.0%, the toughness of the steel is deteriorated and cracks are likely to occur in the weld metal. The Si content is preferably 1.2% or more, more preferably 1.3% or more, and most preferably 1.5% or more.
[0018]
Se: 0.01-1% and / or Te: 0.01-1%
Se is an element effective in reducing the surface tension of the Fe-based molten metal, and exhibits the effect of improving the wettability with the base material (steel material). However, since Se is easily oxidized and easily evaporated in the welding arc due to its high vapor pressure, the yield from the welding material into the molten metal is poor. In order to improve the wettability between the molten metal and the base material, it is necessary to transfer Se contained in the welding material into the molten metal. Considering the yield of the welding material component to the molten metal, if it is less than 0.01%, the expected wettability cannot be ensured. However, if the Se content exceeds 1%, welding workability such as an increase in the amount of Se that evaporates and sputtering increases significantly deteriorates.
[0019]
On the other hand, Te is an element that exhibits the same effect as Se, and the effect of improving wettability is inherently higher than Se. However, since Te is more easily oxidized than Se and has a high vapor pressure, the yield from the welding material into the molten metal is extremely poor. Therefore, although the effect is recognized even if the amount of Te contained in the molten metal is less than Se, it is necessary to contain 0.01% or more in consideration of the yield. Moreover, it is necessary to make it 1% or less for the same reason as Se.
[0020]
In addition, about Te and Se, the effect can be exhibited by making it contain independently, respectively, However, The effect becomes still higher by making it compound and contain. Moreover, the preferable minimum of these components is about 0.02%, and a preferable upper limit is about 0.9%.
[0021]
The basic chemical components in the iron-based consumable welding material of the present invention are as described above, but it is also effective to contain Ni, Nb, V, Cr, Mo, Cu, Ca, rare earth elements, B, etc. if necessary. Yes, the properties of the weld metal are improved depending on the components to be contained. The reasons for limiting the ranges of these components are as follows.
[0022]
One or more kinds selected from the group consisting of Ni: 0.01 to 5%, Nb: 0.01 to 1% and V: 0.01 to 1% are all used to improve the toughness of the weld metal and It is an effective element for improving strength. Of these, Ni cannot exhibit these effects if its content is less than 0.01%. On the other hand, if the Ni content exceeds 5%, primary grain boundaries develop and the toughness deteriorates instead. On the other hand, Nb and V exhibit the same effect as Ni and contribute to the improvement of high temperature strength. In order to exhibit such an effect, it is preferable to contain 0.01% or more of all. However, when the content of Nb or V exceeds 1%, the toughness and crack resistance are reduced due to the formation of carbides. A more preferred lower limit of these elements is about 0.02%, and a more preferred upper limit is about 0.8%.
[0023]
Cr: 0.005 to 3%
Cr strengthens the weld metal and exhibits effects such as improved corrosion resistance and improved high-temperature strength due to the oxide film. In order to exert such effects, the Cr content is preferably 0.005% or more. However, if the Cr content is excessive and exceeds 3%, the self-hardness is increased and the crack resistance is lowered. In addition, the more preferable minimum of Cr content is about 0.1%, and a more preferable upper limit is about 2.7%.
[0024]
Mo: 0.005 to 3%
Mo has the effect of increasing the hardenability of the weld metal and contributes to the improvement of the strength. In order to exhibit such an effect, it is preferable to contain 0.005% or more. However, if the Mo content is excessive and exceeds 3%, carbides are generated and the toughness deteriorates.
[0025]
Cu: 0.05 to 1.5%
Cu exhibits an action of forming an amorphous film having an anticorrosive effect. In order to exhibit such an effect, it is preferable to contain 0.05% or more. However, if it exceeds 1.5%, the effect is saturated and harmful effects such as weld cracking occur. In addition, the more preferable minimum of Cu content is about 0.1%, and a more preferable upper limit is about 1.2%. Further, this Cu content is a value including the Cu amount of plating when Cu plating is performed on the surface of the iron-based consumable welding material (for example, a coated welding rod).
[0026]
Ca: 0.001 to 0.05% and / or rare earth element: 0.001 to 0.05%
Ca and rare earth elements (REM) are effective elements mainly for increasing the strength of weld metal, improving ductility, and stabilizing the arc. In order to exert such effects, both of them should be contained in an amount of 0.001% or more. Is preferred. However, if the content of these elements exceeds 0.05%, the amount of non-metallic inclusions in the weld metal increases and ductility deteriorates. A more preferred lower limit of these elements is about 0.002%, and a more preferred upper limit is about 0.04%. In addition, the REM is meant to include any of scandium (Sc), yttrium (Y), and lanthanoid series rare earth elements (atomic numbers 57 to 71), and one or more of these elements are used. It ’s fine.
[0027]
B: 0.0005 to 0.05%
B is refined by adding a small amount to exhibit excellent low temperature toughness. In order to exhibit such an effect, it is preferable to contain 0.0005% or more. However, when the B content becomes excessive and exceeds 0.05%, the weld crack resistance is remarkably deteriorated. A more preferable lower limit of the B content is about 0.0007%, and a more preferable upper limit is about 0.04%.
[0028]
In the iron-based consumable welding material of the present invention, the basic chemical components and the effective components to be contained as necessary are as described above, and the balance is substantially made of iron, but “substantially iron” means Fe. In addition to this, it means that the inclusion of a trace amount component that does not inhibit the characteristics is acceptable, and examples of such an acceptable component include unavoidable impurities such as P, S, As, and Sb. Moreover, even if it is each above-mentioned active ingredient, if it contains less than the preferable minimum, it will correspond to an inevitable impurity. Furthermore, it is preferable to suppress the content of impurities such as P and S as follows.
[0029]
P: 0.05% or less and S: 0.05% or less When the P content is excessive, the toughness of the matrix is not only impaired by P dissolved in ferrite, but also it causes weld cracking. For these reasons, the P content is preferably suppressed to 0.05% or less. Further, when the S content is excessive, when Se or Te is contained, the ductility and crack resistance of the weld metal part are deteriorated as in the case of P. For these reasons, the content of S is preferably suppressed to 0.05% or less. In consideration of the above-described action, it is more preferable that the content of both P and S is less than 0.03%.
[0030]
The iron-based consumable welding material of the present invention may further contain a deoxidizer such as Al, Ti, Zr, etc., if necessary. The reasons for limiting the range when these are contained are as follows.
[0031]
One or more selected from the group consisting of Al: 0.01 to 1%, Ti: 0.01 to 1%, and Zr: 0.01 to 1% These elements are all used as deoxidizers. Although it acts, in order to exhibit such an effect, it is preferable to contain all 0.01% or more. However, with regard to Al, when its content is excessive and exceeds 1%, a large amount of deoxidation product Al 2 O 3 remains in the weld metal, and the toughness is greatly reduced. .
[0032]
On the other hand, both Ti and Zr are strong deoxidizers and not only prevent oxidation of the deposited metal, but also produce oxides, which is effective in increasing strength by precipitation hardening and improving toughness by refining the structure. . However, when the content of Ti or Zr becomes excessive and exceeds 1%, the weldability deteriorates and the toughness significantly decreases due to the formation and precipitation of carbides. A more preferred lower limit of these elements is about 0.02%, and a more preferred upper limit is about 0.9%.
[0033]
Typical examples of the iron-based consumable welding material of the present invention include steel solid wires (bare wires) and coated welding rods, but metal powder and slag forming agents are filled inside the steel sheath material. The present invention can also be applied to a metal flux-cored wire or a slag flux-cored wire. Among these, when using it as a slag type flux cored wire, in order to prevent the fall of welding workability | operativity, it is necessary to improve the slag peelability after welding. From this point of view, it is also effective to add bismuth oxide. In this case, the addition amount is about 0.002 to 0.1% per total mass of the iron-based consumable welding material.
[0034]
In addition, for the purpose of adjusting the stability of the arc and the amount of slag, an appropriate amount of oxide, fluoride, metal, alloy, or the like can be added as a flux component as necessary. For example, an oxide such as CaO, MnO, or Al 2 O 3 is added as a slag forming agent for adjusting the amount of slag, or a fluoride such as CaF 2 , SrF 2 , MgF 2 , or K 2 SiF 6 is used as a dehydrogenating agent. It is also effective to add a chemical compound or the like.
[0035]
When the iron-based consumable welding material of the present invention is used as a flux-cored wire, the cross-sectional shape of the wire, the casing material, the wire diameter and the like are not particularly limited. In addition, regarding the addition form of the components, mild steel or the like is usually used as the outer metal, but the components and added amounts that are insufficient with the outer metal alone are compensated by blending into the flux, and the predetermined content relative to the total weight of the wire is used. It ’s fine. Further, the outer skin component is not particularly limited. In addition, although it does not specifically limit about a flux filling rate, if the point of the workability of a wire is considered, about 5 to 25% is suitable.
[0036]
The iron-based consumable welding material of the present invention can be used in various forms as described above, but the shielding gas for welding is not particularly limited regardless of whether the form is a solid wire or a flux-cored wire, and carbon dioxide arc welding. In addition, it can be applied to gas arc welding mainly composed of Ar gas. Whichever form is adopted, excellent fatigue strength can be imparted to the welded joint by assembling the welded joint using the iron-based consumable welding material of the present invention.
[0037]
As described above, the weld metal containing Fe as a main component of the present invention is adjusted to contain Si: 0.7 to 5.5%, Se and / or Te: 0.005 to 0.6%, respectively. However, the reasons for limiting these ranges are as follows.
[0038]
Si: 0.7 to 5.5%
The basic action of Si is the same as that described in the description of the welding material. However, since Si contained in the welding material reacts with oxygen contained in the gas phase in a molten state to form a slag such as SiO 2 , not all Si contained in the welding material is necessarily produced. As described above, the yield is preferably set to 0.7 to 5.5%.
[0039]
Se and / or Te: 0.005 to 0.6%
The basic action of Se and Te is the same as that described in the description of the welding material. However, Se and Te are easily oxidized, and all of Se and Te contained in the welding material do not always yield in the weld metal, so it is necessary to consider the yield.
[0040]
In order to exert the effect of improving the fatigue strength by Se or Te, it is necessary to contain Se or Te alone or in combination and at least 0.005% or more is contained in the weld metal. The property will be extremely deteriorated.
[0041]
In addition, the base material welded using the welding material of the present invention is most effective in the case of high-strength steel, but the type of base material used in the present invention is high-strength steel. For example, it can also be applied to mild steel, other steel materials, etc. In such a case, the weld metal part is adjusted by appropriately adjusting the combination of the chemical components of the welding material and the welding base material and the welding conditions. By making the chemical component in the above range, a welded joint having excellent fatigue strength can be obtained.
[0042]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the following examples are not intended to limit the present invention, and any design changes in accordance with the gist of the preceding and following descriptions are technical aspects of the present invention. It is included in the range.
[0043]
【Example】
A lap arc welded joint was produced under the following welding conditions using a steel plate having the chemical composition shown in Table 1 below as a base material. The welding state (wire aiming position) at this time is shown in FIG. In FIG. 2, 1 and 2 are base materials (see FIG. 1), and 4 is a welding material. As a welding material at this time, a metal-based flux-cored wire (diameter: 1.2 mm) was prepared by filling a metal powder in a mild steel casing and adjusting the overall chemical composition to be shown in Table 2 below. It was used for.
(Welding conditions)
Welding current: 240A
Welding voltage: 33V
Welding speed: 80 cm / min
Protrusion length: 20mm
Shielding gas: 100% CO 2 (Supply amount: 20 L / min)
[0044]
[Table 1]
[Table 2]
About each produced welded joint, the curvature radius (rho) and contact angle (theta) of the weld bead toe part shown in the said FIG. 1, fatigue strength, and the chemical composition of a weld metal part were investigated. In addition, the chemical component analysis of the weld metal part was performed by the following method.
[0047]
(Chemical component analysis method)
Chips were collected from the surface layer of the weld metal part shown in FIG. 1 and subjected to analysis, and each component of Si, Se, and Te was analyzed by the following method.
Si: Mo blue absorptiometry (≦ 1%), gravimetric method (≧ 1%)
Se: 2.3 Diaminonaphthalene extraction spectrophotometry Te: Tetra-n-hexylammonium iodide extraction atomic absorption method
At this time, the radius of curvature ρ and the contact angle θ of the weld bead toe were obtained as average values of 10 arbitrarily selected values. For fatigue strength, a double swing plane bending fatigue test is performed using the welded joint (as welded) shown in FIG. 3 as a test piece (in the figure,
[0049]
These results are shown in Table 3 below. Table 3 also shows the results of evaluation results on welding workability by evaluating the state of spatter generation during welding.
[0050]
[Table 3]
From this result, it can be considered as follows. First, test no. Nos. 10 to 17 are examples in which both the welding material and the weld metal used satisfy the chemical composition range defined in the present invention, and both the radius of curvature ρ and the contact angle θ of the weld bead toe are large. It can be seen that the fatigue strength is high.
[0052]
On the other hand, test no. 1 to 9 and 18 to 21 are comparative examples in which the chemical components of the welding material and the weld metal are out of the range defined in the present invention, and high fatigue strength is not obtained in the welded joint (Test No. 1). Nos. 20 and 21 were not evaluated because welding spatter generation was extremely large and welding workability deteriorated significantly). These comparative examples can be evaluated as follows.
[0053]
Test No. In Comparative Examples 1 to 6, since any content of Si, Se and Te is less than the range specified in the present invention for both the welding material and the weld metal, the wettability improvement of the molten metal and the steel sheet and the viscosity reduction of the molten metal are reduced. The improvement effect of at least one of the effects is small, and the curvature radius ρ and the contact angle θ of the weld bead toe are small.
[0054]
Test No. In Comparative Example 7, the contents of C and Mn are low, so the strength of the weld metal part is low, so that the fatigue strength of the weld metal part is reduced, resulting in the strength of the welded joint part. It is falling.
[0055]
Test No. In Comparative Example 8, since the Mn content exceeds the range specified in the present invention, the toughness of the weld metal part decreases, microcracks occur in the weld metal part, and the fatigue strength of the welded joint part decreases. ing.
[0056]
Test No. In Comparative Example 9, since the C content exceeds the range specified in the present invention, the strength of the weld metal part is reduced, microcracks are generated in the weld metal part, and the fatigue strength of the welded joint part is reduced. is doing.
[0057]
Test No. In Comparative Examples 18 and 19, since the Si content of both the welding material and the weld metal exceeds the range specified in the present invention, the toughness of the weld metal portion is reduced, and a microcrack is generated in the weld metal portion. The fatigue strength of the part is reduced.
[0058]
【The invention's effect】
The present invention is configured as described above, and the curvature radius and contact angle of the weld bead toe are increased by appropriately adjusting the contents of Si, Se, and Te in the welding material and the weld metal. Therefore, it is possible to realize iron-based consumable welding materials and welded joints that can obtain high fatigue strength while welding without reworking the weld bead, which is the case when high-tensile steel plates are used as the base material. However, the original fatigue strength of the steel sheet can be fully utilized, which is extremely useful.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a cross-sectional shape of a welded joint when fillet welding is performed with two base materials stacked on top of each other.
FIG. 2 is an explanatory view showing a welding state (wire aiming position) when a welded joint is produced in an example.
FIG. 3 is an explanatory view showing the shape of a test piece when a double-sided plane bending fatigue test is performed.
[Explanation of symbols]
1, 2
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