JP4454112B2

JP4454112B2 - Flux-cored wire for gas shielded arc welding

Info

Publication number: JP4454112B2
Application number: JP2000195249A
Authority: JP
Inventors: 行伸松下; 朋和森本; 浩之川▲崎▼
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2000-06-28
Filing date: 2000-06-28
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2020-06-28
Also published as: JP2002011594A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製外皮中にフラックスを充填し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関し、特に、良好な立向ビード形状及び良好な溶接作業性を有す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】
従来、ＴｉＯ₂を主成分としたフラックスを含有する全姿勢用の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は、スラグの流動性を調整し、立向姿勢でのビード形状を改善する目的でＡｌ₂Ｏ₃等のアルミニウム酸化物が添加されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤはＡｌ₂Ｏ₃の添加によりスラグの粘性が増加し、立向姿勢でのビード形状が向上するものの、スパッタの大幅な増加は避けられないという問題点がある。
【０００４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、フラックス中にアルミニウム酸化物を添加してもスパッタの増加等が生じることなく、立向溶接姿勢において良好なビード形状及び良好な溶接作業性を得ることができ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ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明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、金属製外皮中にフラックスを充填し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、前記フラックスはアルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料を含有し、このチタン酸化物原料はＡｌ₂Ｏ₃換算でチタン酸化物原料の全質量あたり０．５乃至１０質量％のアルミニウム酸化物を含有するものであり、前記フラックス中の総量で、チタン酸化物はＴｉＯ₂換算でワイヤ全質量あたり４．５乃至９．０質量％、アルミニウム酸化物はＡｌ₂Ｏ₃換算でワイヤ全質量あたり０．０５乃至１．５質量％含有されることを特徴とする。
【０００６】
この場合、前記金属製外皮及び前記フラックスの一方又は双方中に、ワイヤ全質量あたりＳｉ：０．１乃至１．２質量％、Ｍｎ：１．０乃至３．０質量％、Ｂ：０．００１乃至０．０２５質量％、Ｍｇ：０．１乃至０．８質量％及び金属フッ化物：Ｆ換算で０．０１乃至０．３０質量％を含有することが好ましい。
【０００７】
また、前記アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の平均粒径は７５乃至６００μｍであることが好ましい。
【０００８】
更に、前記アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の比表面積は１．５ｍ²／ｇ以下であることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本願発明者等は本発明の課題を解決するために鋭意実験研究を重ねた結果、ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤのフラックスの成分として、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料を含有させることにより、アルミニウム酸化物がフラックス中に均一に分散されるため、溶接作業性を劣化させることなく、スラグの粘性を増加させ、立向姿勢におけるビード形状が改善されることを見出した。また、このアルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料のアルミニウム酸化物はアーク集中性を高め、アークを安定させてスパッタ発生量を低減すると共に、溶け込み深さを深くする。
【００１０】
更に、溶接金属の衝撃性能の観点から、金属製外皮及びフラックスの一方又は双方の中に、ワイヤ全質量あたりＳｉ：０．１乃至１．２質量％、Ｍｎ：１．０乃至３．０質量％、Ｂ：０．００１乃至０．０２５質量％、Ｍｇ：０．１乃至０．８質量％及び金属フッ化物：Ｆ換算で０．０１乃至０．３０質量％を含有することが好ましい。
【００１１】
以下、本発明のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤの数値限定理由について説明する。
【００１２】
アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料：Ａｌ ₂ Ｏ ₃ 換算でチタン酸化物原料の全質量あたり０．５乃至１０質量％のアルミニウム酸化物を含有
アルミニウム酸化物（Ａｌ₂Ｏ₃）をフラックス中に均一に分散させるため、アルミニウム酸化物は少なくともその一部をチタン酸化物原料に添加された形でフラックス中に添加する。チタン酸化物原料に添加されたアルミニウム酸化物はアーク集中性を高め、アークを安定させてスパッタ発生量を低減すると共に、溶け込み深さを深くする効果を有する。アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料のアルミニウム酸化物の含有量がＡｌ₂Ｏ₃換算でチタン酸化物原料の全質量あたり０．５質量％未満では、Ａｌ₂Ｏ₃の量が少なく、スラグの粘性が殆ど増加しないため、立向姿勢におけるビード形状を向上させる効果が発揮されない。一方、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料のアルミニウム酸化物の含有量がＡｌ₂Ｏ₃換算でチタン酸化物原料の全質量あたり１０質量％を超えると、アルミニウム酸化物が吸湿するためにフラックスの吸湿特性が劣化して、ワイヤ水分量が増加してしまう等の問題が発生する。従って、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料はＡｌ₂Ｏ₃換算でチタン酸化物の全質量あたり０．５乃至１０質量％のアルミニウム酸化物を含有する。
【００１３】
アルミニウム酸化物：フラックス中の総量でＡｌ ₂ Ｏ ₃ 換算でワイヤ全質量あたり０．０５乃至１．５質量％
アルミニウム酸化物の含有量がフラックス中の総量でＡｌ₂Ｏ₃換算でワイヤ全質量あたり０．０５質量％未満では、スラグの粘性増加による立向ビード形状を改善する効果が期待できない。一方、アルミニウム酸化物の含有量がフラックス中の総量でＡｌ₂Ｏ₃換算でワイヤ全質量あたり１．５質量％を超えると、スパッタの増加及びスラグの硬化によるスラグ剥離性の劣化等が発生する。従って、アルミニウム酸化物の含有量はフラックス中の総量でＡｌ₂Ｏ₃換算でワイヤ全質量あたり０．０５乃至１．５質量％とする。なお、本発明においては、チタン酸化物に添加されたアルミニウム酸化物以外にも、フラックス中に補助的にアルミニウム酸化物を単独で添加することも可能である。しかし、溶接作業性の劣化防止の観点から、補助的に単独で添加するアルミニウム酸化物の含有量はフラックス中の総量でＡｌ₂Ｏ₃換算でワイヤ全質量あたり１．０質量％以下とし、好ましくは、０．５質量％以下とする。いずれにしても、アルミニウム酸化物の含有量はフラックス中の総量でＡｌ₂Ｏ₃換算でワイヤ全質量あたり０．０５乃至１．５質量％とする必要がある。
【００１４】
チタン酸化物：フラックス中の総量でＴｉＯ ₂ 換算でワイヤ全質量あたり４．５乃至９．０質量％
チタン酸化物の含有量がフラックス中の総量でＴｉＯ₂換算でワイヤ全質量あたり４．５質量％未満では、スラグの粘性が不十分で、立向姿勢で溶接できなくなるだけでなく、アークが不安定になり、スパッタも増加する。一方、チタン酸化物の含有量がフラックス中の総量でＴｉＯ₂換算でワイヤ全質量あたり９．０質量％を超えると、溶接金属中の酸素量が増加して溶接金属の衝撃性能が劣化する等の問題が発生する。また、スラグが硬化してスラグ剥離性が著しく劣化すると共に、スパッタも増加する。従って、チタン酸化物の含有量はフラックス中の総量でＴｉＯ₂換算でワイヤ全質量あたり４．５乃至９．０質量％とする。なお、フラックス中にアルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料以外に、アルミニウム酸化物が添加されていないチタン酸化物を別途添加することも可能である。しかし、この場合においても、チタン酸化物の含有量は上述の如く、フラックス中の総量でＴｉＯ₂換算でワイヤ全質量あたり４．５乃至９．０質量％とする必要がある。
【００１５】
本発明のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤに使用されるアルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料は、上述の如く、アルミニウム酸化物の含有量がフラックス中の総量でＡｌ₂Ｏ₃換算でチタン酸化物の全質量あたり０．５乃至１０質量％である。このようなアルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料としては、工業的に製造されたもので顔料又は塗料に使用されるものが流用できる。これらのチタン酸化物原料は、一般的に、親油性を向上させる目的でＴｉＯ₂の粒子の表面にＡｌ₂Ｏ₃のコーティングが施されたものであり、そのチタン酸化物原料は数質量％のＡｌ₂Ｏ₃を含有している。しかし、これらのチタン酸化物原料において、ＴｉＯ₂の粒子は、一般的に、数質量％の水分を含んでいるため、そのままでは、フラックス入りワイヤ用の原料として使用することができない。また、この粒子は粒度も細かいため、製造上、フラックスの流動性が問題になる。従って、この粒子をフラックス入りワイヤ用の原料として使用するためには、乾燥、造粒、焼成及び粉砕の予備処理を行ない、平均粒径を７５乃至６００μｍとし、比表面積を１．５ｍ²／ｇ以下とすることが好ましい。また、Ａｌ₂Ｏ₃の分散性を向上させるためには、原料となるＴｉＯ₂の粒子はできるだけ細かい方が好ましい。
【００１６】
図１はアルミニウム酸化物の存在形態を示す断面図であって、（ａ）はＴｉＯ₂の粒子の表面にＡｌ₂Ｏ₃層が存在する原料を示す断面図、（ｂ）はＡｌ₂Ｏ₃の粒子の表面にＴｉＯ₂層が存在する原料を示す断面図である。また、上述のアルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料は、顔料用のＴｉＯ₂の粒子１の表面にＡｌ₂Ｏ₃層２を有しているが、逆に、Ａｌ₂Ｏ₃の粒子３の表面にＴｉＯ₂層４があっても、最終的なＡｌ₂Ｏ₃の分散性に影響を与えるものではない。このため、ＴｉＯ₂層４によりＡｌ₂Ｏ₃の粒子３を被覆し内部にＡｌ₂Ｏ₃の粒子３が存在するものをフラックス入りワイヤ用の原料として使用しても効果は同じである。
【００１７】
また、Ａｌ₂Ｏ₃はＴｉＯ₂よりも親水性が高いため、上述の如く、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料のアルミニウム酸化物の含有量、即ち、ＴｉＯ₂の粒子を被覆するアルミニウム酸化物の含有量がＡｌ₂Ｏ₃換算でチタン酸化物原料の全質量あたり１０質量％を超えると、乾燥等の前処理を施しても、粒子の再吸湿によりワイヤ水分量が増加するという問題が発生する。
【００１８】
アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の平均粒径：７５乃至６００μｍ
焼成及び粉砕の前処理を施した後、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の平均粒径が７５μｍ未満では、フラックスの流動性が悪くなるため、フラックス率が安定しない等の問題が発生する。一方、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の平均粒径が６００μｍを超えると、フラックスの流動性は確保されるものの、チタン酸化物原料の粒径が大きいため、伸線中に断線する等の問題が発生する。従って、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の平均粒径は７５乃至６００μｍとすることが好ましい。
【００１９】
アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の比表面積：１．５ｍ ² ／ｇ以下
アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の比表面積が１．５ｍ²／ｇを超えると、吸湿量が増加するため、即ち、吸湿性が劣化するため、フラックスのワイヤ水分量が多くなり、溶接時に、気孔欠陥が発生したり、又は低温割れが発生したりするという問題が発生する。従って、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の比表面積は１．５ｍ²／ｇ以下とすることが好ましい。
【００２０】
Ｓｉ：ワイヤ全質量あたり０．１乃至１．２質量％
Ｓｉは溶融金属の粘性を調整しビード外観及びビード形状を良好にする効果を有している。また、適度にＳｉを添加することにより、スパッタを低減する効果も有している。しかし、Ｓｉの含有量がワイヤ全質量あたり０．１質量％未満では、ビード外観及びビード形状を良好にする効果並びにスパッタを低減する効果を得ることができない。一方、Ｓｉの含有量がワイヤ全質量あたり１．２質量％を超えると、溶接金属の強度が上昇し衝撃性能の劣化等が発生する。従って、Ｓｉの含有量はワイヤ全質量あたり０．１乃至１．２質量％とすることが好ましい。
【００２１】
Ｍｎ：ワイヤ全質量あたり１．０乃至３．０質量％
ＭｎはＳｉと同様に溶融金属の粘性を調整してビード外観及びビード形状を良好にすると共に、溶接金属の脱酸を促進する。また、Ｍｎの一部は溶接金属中に歩留まってその一成分になり、焼き入れ性を高めて溶接金属の組織を微細化し溶接金属の衝撃性能を向上させる効果がある。しかし、Ｍｎの含有量がワイヤ全質量あたり１．０質量％未満では、ビード外観及びビード形状を良好にすると共に、溶接金属の脱酸を促進し溶接金属の衝撃性能を向上させる効果を得ることができない。一方、Ｍｎの含有量がワイヤ全質量あたり３．０質量％を超えると、溶接金属の強度が増加して衝撃性能の劣化が発生する。従って、Ｍｎの含有量はワイヤ全質量あたり１．０乃至３．０質量％とすることが好ましい。
【００２２】
なお、フラックスのＳｉ及びＭｎの添加源としては、電解Ｍｎ、Ｆｅ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｓｉ及びＳｉ−Ｍｎ合金等を使用することができる。
【００２３】
Ｂ：ワイヤ全質量あたり０．００１乃至０．０２５質量％
Ｂは溶接金属の組織を微細化し、衝撃性能を向上させる効果がある。Ｂの含有量がワイヤ全質量あたり０．００１質量％未満では、溶接金属の組織を微細化する効果がない。一方、Ｂの含有量がワイヤ全質量あたり０．０２５質量％を超えると、逆に溶接金属の組織が粗大化するため、溶接金属の衝撃性能が劣化する。従って、Ｂの含有量はワイヤ全質量あたり０．００１乃至０．００２５質量％とすることが好ましい。なお、Ｂの添加源としては、Ｆｅ−Ｂ等の合金があり、このＦｅ−Ｂ等の合金による添加以外にＢ酸化物による添加も可能である。Ｂ酸化物によりＢを添加した場合には、Ｂ酸化物は溶接中に還元されてＢとなり、溶接金属中に歩留まってその一成分になる。
【００２４】
金属フッ化物：ワイヤ全質量あたりＦ換算で０．０１乃至０．３０質量％
金属フッ化物はアーク安定性を高めてスパッタ発生量を低減すると共に、溶接金属中の水素量を低減し耐低温割れ性を高める効果がある。これらの作用はワイヤ全質量あたりＦ換算で０．０１質量％以上の金属フッ化物を含有することにより発現する。一方、金属フッ化物の含有量がワイヤ全質量あたりＦ換算で０．３０質量％を超えると、スパッタ及びヒューム発生量が増加すると共に、スラグの流動性が過大になりビード形状が劣化する。従って、金属フッ化物の含有量はワイヤ全質量あたりＦ換算で０．０１乃至０．３０質量％とすることが好ましい。なお、金属フッ化物としては、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｍｇ及びＣａ等のアルカリ金属並びにアルカリ土類金属のフッ化物が一般的に使用される。
【００２５】
Ｍｇ：ワイヤ全質量あたり０．１乃至０．８質量％
Ｍｇは溶接金属の脱酸を促進し、溶接金属中の酸素量を低減すると共に、Ｂ酸化物又は酸化チタンを還元する。これにより、チタン及びＢは溶接金属中に歩留まり、溶接金属の組織を微細化して溶接金属の衝撃性能を向上させる。この効果はＭｇの含有量がワイヤ全質量あたり０．１質量％以上で発現する。一方、Ｍｇの含有量がワイヤ全質量あたり０．８質量％を超えると、それ以上脱酸が促進されず、また、スパッタの増加及びスラグの硬化によるスラグ剥離性の劣化が発生する。従って、Ｍｇの含有量はワイヤ全質量あたり０．１乃至０．８質量％とすることが好ましい。
【００２６】
なお、本発明においては、上記要件を満足する範囲内で金属製外皮及び／又はフラックスに他の合金成分を添加することも可能である。例えばＮｉ、Ｍｏ、Ｃｒ及びＣｕは本発明の効果に関して特に影響を及ぼさないので必要に応じて添加することができる。また、脱酸剤として、前記Ｓｉ、Ｍｎ及びＭｇ以外にＴｉ、Ｚｒ及びＡｌ等も添加できるが、これらの元素の総量がワイヤ全質量あたり０．８質量％を超えると、アーク安定性、ビード外観及びビード形状等が劣化する。更に、アーク安定剤として、Ｋ、Ｎａ及びＬｉ等のアルカリ金属の酸化物又は炭酸塩等を添加することができる。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の範囲に入るガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤの実施例について、その特性を比較例と比較して具体的に説明する。
【００２８】
下記表１乃至８に示す組成を有するガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤを作製した。下記表１乃至８に示す項目の測定方法について説明する。
【００２９】
チタン酸化物の測定については、チタン酸化物を含むワイヤよりフラックスを分離し、フラックスをアルカリ溶解し、Ｔｉを溶解した後、不要分を分離した溶液を酸化還元滴定で定量して金属Ｔｉ量を測定し、これをＴｉＯ₂に換算する。このＴｉＯ₂換算値をチタン酸化物の量とする。
【００３０】
アルミニウム酸化物の測定については、アルミニウム酸化物を含むチタン酸化物をアルカリ溶融し、Ａｌを溶解した後、その溶液をキレート滴定でＡｌ量を求め、これをＡｌ₂Ｏ₃に換算する。このＡｌ₂Ｏ₃換算値をアルミニウム酸化物の量とする。
【００３１】
チタン酸化物原料の平均粒径は、ＪＩＳＺ８８１５に規定された乾式ふるい分け試験により測定した。また、チタン酸化物原料の比表面積はＮ₂の吸着量を求め、Ｂ.Ｅ.Ｔ（Brunauer，Emmett and Teller）の多点法により計算して求めた。
【００３２】
更に、フッ素量は、ＪＩＳＭ８５１４（鉄鋼用ほたる石−分析方法）に規定されたフッ素量定量方法により測定した。
【００３３】
上述のワイヤを使用して下記表９に示す溶接条件で溶接し、溶接作業性（立向溶接におけるビード形状、スパッタ発生状況及びアークの集中性）について評価した。この結果を表１０及び１１に示す。以下、溶接作業性の評価方法及び評価基準について説明する。
【００３４】
ビード形状は、官能評価により評価した。評価は、ビード表面がほぼ完全に平ら（フラット）な状態のものを◎（極めて良好）とし、ビード表面がほぼ平ら（フラット）な状態なものを○（良好）とし、ビード表面が若干凸な状態のものを△（やや不良）とし、ビード表面が凸な状態のものを×（不良）とした。
【００３５】
また、スパッタ発生量は、官能により評価した。評価は、スパッタの粒径が小さく発生量も少ないものを◎（極めて良好）とし、スパッタの粒径が若干大きいが発生量が少ないものを○（良好）とし、スパッタの粒径が大きく発生量も若干多いものを△（やや不良）とし、スパッタの粒径が大きく発生量も多いものを×（不良）とした。
【００３６】
更に、アークの集中性は、官能評価により評価した。評価は、アークの広がりが小さく溶け込みが深い感じがするものを◎（極めて良好）とし、アークの広がりは若干広いが溶け込みは深い感じがするものを○（良好）とし、アークの広がりが大きく溶け込みも浅い感じがするものを△（やや不良）とした。
【００３７】
更にまた、ワイヤ吸湿性については、温度が３０℃で相対湿度が８０％の雰囲気に１週間放置した後のワイヤ水分量が７００質量ｐｐｍ以上となるものを△とした。また、フラックス流動性は、フラックスの流れが悪く、ワイヤ生産においてフラックス率が安定しない状態のものを△とした。更に、ワイヤ生産時に断線が生じたものを表１０及び１１の「その他特性」の欄に「ワイヤ伸線性劣る」と表現した。
【００３８】
なお、表２において「≦０．１」は０．１以下であることを示す。表３及び表７のその他合金成分の欄において、左側に示すのはその他合金成分の物質名であり、右側の数値はそのワイヤ全質量あたりの含有量を示す。また、その他脱酸剤の欄においても、左側に示すのはその他脱酸剤の物質名であり、右側の数値はそのワイヤ全質量あたりの含有量を示す。表３及び表７において「―」は添加されていないことを示す。更に、表４及び表８のフッ化物量の欄において、左側に示すのはフッ化物の物質名であり、右側の数値はそのワイヤ全質量あたりの含有量を示す。更にまた、Ｆ量はフッ化物をＦに換算した値を示し、アーク安定剤とは、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ及びＬｉ₂Ｏであり、スラグ形成剤とは、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂及びＭｇＯであり、残部とは、Ｆｅ及びその他である。
【００３９】
【表１】

【００４０】
【表２】

【００４１】
【表３】

【００４２】
【表４】

【００４３】
【表５】

【００４４】
【表６】

【００４５】
【表７】

【００４６】
【表８】

【００４７】
【表９】

【００４８】
【表１０】

【００４９】
【表１１】

【００５０】
上記表１０に示すように、実施例No.１乃至１５は立向姿勢におけるビード形状、スパッタ発生状況及びアークの集中性について、良好な結果を得ることができた。なお、実施例No.９は請求項１を満足するものの、その他のＡｌ₂Ｏ₃量が本発明の上限値を超えているので、スパッタ発生状況が若干劣った。
【００５１】
実施例No.１０は請求項１を満足するものの、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の平均粒径が本発明の上限値を超えているので、伸線性が若干劣った。実施例No.１１は請求項１を満足するものの、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の平均粒径が本発明の下限値未満であり、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の比表面積が本発明の上限値を超えているので、フラックス流動性及びワイヤ吸湿性が若干劣った。
【００５２】
実施例No.１２は請求項１を満足するものの、外皮及び／又はフラックスに含有されるＳｉの含有量が本発明の上限値を超え、Ｍｇの含有量が本発明の下限値未満であるが、これらは溶接金属の衝撃性を劣化させるものなので、溶接作業性に影響はなく立向姿勢におけるビード形状、スパッタ発生状況及びアーク集中性について、良好な結果を得ることができた。実施例No.１３は請求項１を満足するものの、外皮及び／又はフラックスに含有されるＭｎ及びＭｇの含有量が本発明の上限値を超え、Ｂの含有量が本発明の下限値未満であるので、スパッタ発生状況が若干劣った。実施例No.１４は請求項１を満足するものの、外皮及び／又はフラックスに含有されるＳｉ、Ｍｎ及びＢの含有量が本発明の下限値未満であるので、スパッタ発生状況が若干劣った。
【００５３】
実施例No.１５は請求項１を満足するものの、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の平均粒径が本発明の下限値未満であるので、フラックス流動性が若干劣った。実施例No.１６は請求項１を満足するものの、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の比表面積が本発明の上限値を超えているので、ワイヤ吸湿性が若干劣った。実施例No.１７は請求項１を満足するものの、金属フッ化物のＦ換算量が本発明の下限値未満であるので、スパッタ発生状況が若干劣った。実施例No.１８は請求項１を満足するものの、金属フッ化物のＦ換算量が本発明の上限値を超えているので、スパッタ発生状況が若干劣り、またヒューム発生量も若干多かった。実施例No.１９は請求項１を満足するものの、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の平均粒径が本発明の下限値未満であり、比表面積が本発明の上限値を超えており、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｂ、Ｍｇ及び金属フッ化物のＦ換算量が適正範囲から外れているので、スパッタ発生状況及びアークの集中性が若干劣った。また、ヒューム発生量が若干多かった。
【００５４】
一方、上記表１１に示すように、比較例No.２０はアルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料中のＡｌ₂Ｏ₃換算でのアルミニウム酸化物量が本発明の上限値を超えているので、ワイヤ吸湿性が不可であった。比較例No.２１はワイヤ全質量あたりの総ＴｉＯ₂量が本発明の上限値を超えているので、スパッタ発生状況が劣った。また、衝撃性能が劣化した。比較例No.２２はワイヤ全質量あたりの総ＴｉＯ₂量が本発明の下限値未満であるので、立向姿勢におけるビード形状が劣り、スパッタ発生状況が若干劣った。比較例No.２３はワイヤ全質量あたりの総Ａｌ₂Ｏ₃量が本発明の上限値を超えているので、スパッタが増加しスパッタ発生状況が劣った。比較例No.２４はワイヤ全質量あたりの総Ａｌ₂Ｏ₃量が本発明の下限値未満であるので、立向姿勢におけるビード形状及びアークの集中性が若干劣った。比較例No２５はアルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料中のＡｌ₂Ｏ₃換算でのアルミニウム酸化物量が本発明の下限値未満であるので、立向溶接におけるビード形状が劣り、スパッタ発生状況も若干劣った。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、チタン酸化物に含有されるアルミニウム酸化物の含有量、チタン酸化物の含有量及びチタン酸化物に含有されるアルミニウム酸化物も含めたアルミニウム酸化物の含有量を適切に規定しているので、フラックス中にアルミニウム酸化物を添加してもスパッタの増加等が生じることなく、立向溶接姿勢において良好なビード形状及び良好な溶接作業性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アルミニウム酸化物の存在形態を示す断面図であって、（ａ）はＴｉＯ₂の粒子の表面にＡｌ₂Ｏ₃層が存在する原料を示す断面図、（ｂ）はＡｌ₂Ｏ₃の粒子の表面にＴｉＯ₂層が存在する原料を示す断面図である。
【符号の説明】
１、３；粒子
２；Ａｌ₂Ｏ₃層
４；ＴｉＯ₂層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flux-cored wire for gas shielded arc welding formed by filling a metal outer shell with flux, and more particularly to a flux-cored wire for gas shielded arc welding having a good vertical bead shape and good welding workability. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a flux-cored wire for gas shielded arc welding for all positions that contains a flux mainly composed of TiO ₂ , Al _{2 is used for} the purpose of adjusting the fluidity of the slag and improving the bead shape in the vertical position. Aluminum oxide such as O ₃ is added.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the flux-cored wire for gas shielded arc welding increases the viscosity of the slag due to the addition of Al ₂ O ₃ and improves the bead shape in the upright position, but a significant increase in spatter is unavoidable. is there.
[0004]
The present invention has been made in view of such problems, and even when aluminum oxide is added to the flux, spatter increases and the like, and a good bead shape and a good welding operation in a vertical welding position An object of the present invention is to provide a flux-cored wire for gas shielded arc welding capable of obtaining the properties.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to the present invention is a flux-cored wire for gas shielded arc welding in which a metal outer shell is filled with a flux. The flux is a titanium oxide raw material to which aluminum oxide is added. The titanium oxide raw material contains 0.5 to 10% by mass of aluminum oxide per total mass of the titanium oxide raw material in terms of Al ₂ O ₃ , and the titanium oxide is oxidized in the total amount in the flux. The product is characterized in that it is contained in an amount of 4.5 to 9.0% by mass in terms of TiO ₂ and the total amount of aluminum oxide is 0.05 to 1.5% by mass in terms of Al ₂ O _3. To do.
[0006]
In this case, Si: 0.1 to 1.2% by mass, Mn: 1.0 to 3.0% by mass, B: 0.001 in one or both of the metal sheath and the flux It is preferable to contain 0.01 to 0.30% by mass in terms of F to 0.025% by mass, Mg: 0.1 to 0.8% by mass, and metal fluoride: F.
[0007]
The average particle size of the titanium oxide raw material to which the aluminum oxide is added is preferably 75 to 600 μm.
[0008]
Furthermore, the specific surface area of the titanium oxide raw material to which the aluminum oxide is added is preferably 1.5 m ² / g or less.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The inventors of the present application have conducted extensive experimental research to solve the problems of the present invention, and as a result, the titanium oxide raw material to which aluminum oxide is added is contained as a flux component of the flux-cored wire for gas shielded arc welding. As a result, it was found that the aluminum oxide is uniformly dispersed in the flux, thereby increasing the viscosity of the slag and improving the bead shape in the standing posture without deteriorating the welding workability. Moreover, the aluminum oxide of the titanium oxide raw material to which this aluminum oxide is added increases the arc concentration, stabilizes the arc, reduces the amount of spatter, and increases the penetration depth.
[0010]
Furthermore, from the viewpoint of the impact performance of the weld metal, Si: 0.1 to 1.2 mass%, Mn: 1.0 to 3.0 mass per total mass of the wire in one or both of the metal outer sheath and the flux %, B: 0.001 to 0.025 mass%, Mg: 0.1 to 0.8 mass%, and metal fluoride: 0.01 to 0.30 mass% in terms of F are preferably contained.
[0011]
Hereinafter, the reason for limiting the numerical value of the flux-cored wire for gas shielded arc welding of the present invention will be described.
[0012]
Titanium oxide material added with aluminum oxide: 0.5 to 10% by mass of aluminum oxide per total mass of titanium oxide material in terms of Al ₂ O ₃ Aluminum oxide (Al ₂ O _In order to uniformly disperse ₃ ) in the flux, at least a part of the aluminum oxide is added to the titanium oxide raw material in the flux. Aluminum oxide added to the titanium oxide raw material has the effect of increasing arc concentration, stabilizing the arc, reducing the amount of spatter generated, and increasing the penetration depth. When the content of aluminum oxide of titanium oxide materials aluminum oxide was added Al less than ₂ O ₃ 0.5% by mass of the total mass of the titanium oxide raw material in terms of small amount of Al ₂ O _3, Since the viscosity of the slag hardly increases, the effect of improving the bead shape in the standing posture is not exhibited. On the other hand, when the content of aluminum oxide in the titanium oxide raw material to which aluminum oxide is added exceeds 10% by mass in terms of Al ₂ O ₃ per total mass of the titanium oxide raw material, the aluminum oxide absorbs moisture. Problems such as an increase in the moisture content of the flux and an increase in the moisture content of the wire occur. Therefore, the titanium oxide raw material to which the aluminum oxide is added contains 0.5 to 10% by mass of aluminum oxide per the total mass of the titanium oxide in terms of Al ₂ O ₃ .
[0013]
Aluminum oxide: 0.05 to 1.5% by mass in terms of Al ₂ O _{3 in} terms of the total amount in the flux
If the aluminum oxide content is less than 0.05% by mass in terms of Al ₂ O _{3 in} terms of Al ₂ O ₃ , the effect of improving the vertical bead shape due to the increase in slag viscosity cannot be expected. On the other hand, if the content of aluminum oxide exceeds 1.5% by mass in terms of Al ₂ O _{3 in} terms of the total amount in the flux, spatter increases and slag peelability deteriorates due to slag hardening. . Therefore, the content of aluminum oxide is 0.05 to 1.5 mass% per total mass of the wire in terms of Al ₂ O _{3 in} terms of the total amount in the flux. In the present invention, in addition to the aluminum oxide added to the titanium oxide, it is also possible to supplementarily add the aluminum oxide alone in the flux. However, from the viewpoint of preventing the deterioration of welding workability, the content of the aluminum oxide added alone alone is preferably 1.0% by mass or less per total wire mass in terms of Al ₂ O _{3 in} terms of the total amount in the flux. Is 0.5 mass% or less. In any case, the content of aluminum oxide needs to be 0.05 to 1.5 mass% per total mass of the wire in terms of Al ₂ O _{3 in} terms of the total amount in the flux.
[0014]
Titanium oxide: 4.5 to 9.0% by mass in terms of TiO _{2 in} terms of the total amount in the flux
If the content of titanium oxide in the flux is less than 4.5% by mass of the total mass of the wire in terms of TiO ₂ , the viscosity of the slag is insufficient and not only the welding cannot be performed in an upright position, but also the arc is not good. It becomes stable and spatter increases. On the other hand, if the content of titanium oxide exceeds 9.0% by mass in terms of TiO _{2 in} terms of the total mass of the wire, the oxygen content in the weld metal increases and the impact performance of the weld metal deteriorates. Problems occur. In addition, the slag hardens and the slag peelability is significantly deteriorated, and the spatter increases. Therefore, the content of titanium oxide is 4.5 to 9.0 mass% per total mass of the wire in terms of TiO _{2 in} terms of the total amount in the flux. In addition to the titanium oxide raw material to which aluminum oxide is added in the flux, titanium oxide to which no aluminum oxide is added can be added separately. However, even in this case, the content of titanium oxide needs to be 4.5 to 9.0 mass% per total mass of the wire in terms of TiO _{2 as} the total amount in the flux as described above.
[0015]
As described above, the titanium oxide raw material to which the aluminum oxide used for the flux-cored wire for gas shielded arc welding of the present invention is added is the total amount of aluminum oxide in the flux in terms of Al ₂ O ₃ . It is 0.5 to 10% by mass based on the total mass of the titanium oxide. As a titanium oxide raw material to which such an aluminum oxide is added, an industrially manufactured material used for a pigment or a paint can be used. These titanium oxide raw materials are generally those in which the surface of TiO ₂ particles is coated with Al ₂ O ₃ for the purpose of improving lipophilicity. Al ₂ O ₃ is contained. However, in these titanium oxide raw materials, the TiO ₂ particles generally contain several mass% of water, and thus cannot be used as they are as raw materials for flux-cored wires. Further, since these particles have a small particle size, the flowability of the flux becomes a problem in production. Therefore, in order to use these particles as a raw material for the flux-cored wire, pretreatment of drying, granulation, firing and pulverization is performed, the average particle diameter is 75 to 600 μm, and the specific surface area is 1.5 m ² / g. The following is preferable. In order to improve the dispersibility of Al ₂ O ₃ , it is preferable that the particles of TiO _{2 as} a raw material are as fine as possible.
[0016]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the form of aluminum oxide, wherein (a) is a cross-sectional view showing a raw material having an Al ₂ O ₃ layer on the surface of TiO ₂ particles, and (b) is Al ₂ O _3. on the surface of the particles is a sectional view showing a raw material TiO ₂ layer is present. The titanium oxide raw material to which the aluminum oxide is added has the Al ₂ O ₃ layer 2 on the surface of the pigment TiO ₂ particles 1, but conversely, the Al ₂ O ₃ particles. Even if the TiO ₂ layer 4 is present on the surface 3, the final Al ₂ O ₃ dispersibility is not affected. Therefore, effect using what particles 3 of Al ₂ O ₃ therein and coating the particles 3 of Al ₂ O ₃ by TiO ₂ layer 4 is present as a raw material for flux-cored wire is the same.
[0017]
Further, since Al ₂ O ₃ is more hydrophilic than TiO ₂ , as described above, the aluminum oxide content of the titanium oxide raw material to which the aluminum oxide is added, that is, the aluminum covering the TiO ₂ particles. If the oxide content exceeds 10% by mass in terms of Al ₂ O ₃ per total mass of the titanium oxide raw material, the wire moisture content increases due to reabsorption of particles even if pretreatment such as drying is performed. Will occur.
[0018]
Average particle diameter of titanium oxide material added with aluminum oxide: 75 to 600 μm
After the pretreatment of firing and pulverization, if the average particle size of the titanium oxide raw material to which aluminum oxide is added is less than 75 μm, the flux fluidity deteriorates, causing problems such as unstable flux rate. To do. On the other hand, if the average particle size of the titanium oxide raw material to which aluminum oxide is added exceeds 600 μm, the fluidity of the flux is ensured, but the titanium oxide raw material has a large particle size and thus breaks during wire drawing. Problems occur. Therefore, the average particle diameter of the titanium oxide raw material to which aluminum oxide is added is preferably 75 to 600 μm.
[0019]
Specific surface area of titanium oxide raw material to which aluminum oxide is added: 1.5 m < ² > / g or less When the specific surface area of titanium oxide raw material to which aluminum oxide is added exceeds 1.5 m < ² > / g Since the amount of moisture absorption increases, that is, the hygroscopicity deteriorates, the amount of wire moisture in the flux increases, and there arises a problem that pore defects occur or cold cracks occur during welding. Therefore, the specific surface area of the titanium oxide raw material to which aluminum oxide is added is preferably 1.5 m ² / g or less.
[0020]
Si: 0.1 to 1.2% by mass with respect to the total mass of the wire
Si has the effect of adjusting the viscosity of the molten metal to improve the bead appearance and bead shape. Moreover, it has the effect of reducing a sputter | spatter by adding Si moderately. However, if the Si content is less than 0.1% by mass with respect to the total mass of the wire, the effect of improving the bead appearance and bead shape and the effect of reducing spatter cannot be obtained. On the other hand, if the Si content exceeds 1.2% by mass with respect to the total mass of the wire, the strength of the weld metal is increased and impact performance is deteriorated. Therefore, the Si content is preferably 0.1 to 1.2% by mass with respect to the total mass of the wire.
[0021]
Mn: 1.0 to 3.0 mass% per total mass of the wire
Similar to Si, Mn adjusts the viscosity of the molten metal to improve the bead appearance and bead shape, and promotes deoxidation of the weld metal. Further, a part of Mn is retained in the weld metal and becomes one component thereof, and there is an effect that the hardenability is improved and the structure of the weld metal is refined to improve the impact performance of the weld metal. However, if the Mn content is less than 1.0% by mass based on the total mass of the wire, the bead appearance and the bead shape are improved, and the effect of promoting the deoxidation of the weld metal and improving the impact performance of the weld metal is obtained. I can't. On the other hand, when the content of Mn exceeds 3.0 mass% per total mass of the wire, the strength of the weld metal increases and the impact performance deteriorates. Therefore, the Mn content is preferably 1.0 to 3.0% by mass with respect to the total mass of the wire.
[0022]
In addition, as an addition source of flux Si and Mn, electrolytic Mn, Fe-Mn, Fe-Si, Si-Mn alloy, etc. can be used.
[0023]
B: 0.001 to 0.025 mass% per total mass of the wire
B has the effect of reducing the microstructure of the weld metal and improving the impact performance. When the B content is less than 0.001% by mass with respect to the total mass of the wire, there is no effect of refining the structure of the weld metal. On the other hand, when the content of B exceeds 0.025 mass% per the total mass of the wire, the weld metal structure becomes conversely coarsened, so that the impact performance of the weld metal deteriorates. Therefore, the B content is preferably 0.001 to 0.0025% by mass with respect to the total mass of the wire. As an addition source of B, there is an alloy such as Fe-B. In addition to the addition of an alloy such as Fe-B, addition by B oxide is also possible. When B is added by the B oxide, the B oxide is reduced to B during welding and becomes a B component in the weld metal.
[0024]
Metal fluoride: 0.01 to 0.30 mass% in terms of F per total mass of wire
Metal fluoride has the effect of increasing arc stability and reducing the amount of spatter generated, and also reducing the amount of hydrogen in the weld metal and improving cold cracking resistance. These effects are manifested by containing 0.01% by mass or more of metal fluoride in terms of F per total mass of the wire. On the other hand, if the content of metal fluoride exceeds 0.30 mass% in terms of F per total mass of the wire, the amount of spatter and fumes generated increases, and the fluidity of the slag becomes excessive and the bead shape deteriorates. Therefore, the metal fluoride content is preferably 0.01 to 0.30% by mass in terms of F per total mass of the wire. In addition, as metal fluorides, alkali metal and alkaline earth metal fluorides such as Na, K, Li, Mg and Ca are generally used.
[0025]
Mg: 0.1 to 0.8 mass% per total mass of the wire
Mg promotes deoxidation of the weld metal, reduces the amount of oxygen in the weld metal, and reduces B oxide or titanium oxide. Thereby, titanium and B are retained in the weld metal, and the structure of the weld metal is refined to improve the impact performance of the weld metal. This effect is manifested when the Mg content is 0.1 mass% or more per total mass of the wire. On the other hand, if the Mg content exceeds 0.8% by mass per the total mass of the wire, deoxidation is not promoted any more, and slag removability is deteriorated due to increased spatter and slag hardening. Therefore, the Mg content is preferably 0.1 to 0.8% by mass with respect to the total mass of the wire.
[0026]
In the present invention, it is also possible to add other alloy components to the metal shell and / or flux within a range that satisfies the above requirements. For example, Ni, Mo, Cr, and Cu do not particularly affect the effects of the present invention, and can be added as necessary. In addition to Si, Mn, and Mg, Ti, Zr, Al, and the like can be added as a deoxidizer. When the total amount of these elements exceeds 0.8% by mass, the arc stability, bead Appearance and bead shape deteriorate. Furthermore, oxides or carbonates of alkali metals such as K, Na and Li can be added as arc stabilizers.
[0027]
【Example】
Hereinafter, the characteristics of the flux-cored wire for gas shielded arc welding that falls within the scope of the present invention will be specifically described by comparing the characteristics thereof with those of a comparative example.
[0028]
Flux-cored wires for gas shield arc welding having the compositions shown in Tables 1 to 8 below were produced. A method for measuring items shown in Tables 1 to 8 below will be described.
[0029]
For the measurement of titanium oxide, the flux is separated from the wire containing titanium oxide, the flux is alkali-dissolved, and after dissolving Ti, the solution from which unnecessary components are separated is quantified by oxidation-reduction titration to determine the amount of metal Ti. Measure and convert this to TiO ₂ . This TiO ₂ equivalent value is the amount of titanium oxide.
[0030]
Regarding the measurement of aluminum oxide, titanium oxide containing aluminum oxide is alkali-melted and Al is dissolved. Then, the amount of Al is obtained by chelate titration of the solution, and this is converted to Al ₂ O ₃ . This Al ₂ O ₃ equivalent value is defined as the amount of aluminum oxide.
[0031]
The average particle diameter of the titanium oxide raw material was measured by a dry sieving test defined in JIS Z8815. The specific surface area of the titanium oxide raw material was determined by calculating the amount of N ₂ adsorbed and calculated by the BET (Brunauer, Emmett and Teller) multipoint method.
[0032]
Furthermore, the amount of fluorine was measured by the method for determining the amount of fluorine defined in JIS M8514 (Analysis method for steel).
[0033]
Welding was performed using the above-described wires under the welding conditions shown in Table 9 below, and the welding workability (bead shape in vertical welding, spatter generation status, and arc concentration) was evaluated. The results are shown in Tables 10 and 11. Hereinafter, the welding workability evaluation method and evaluation criteria will be described.
[0034]
The bead shape was evaluated by sensory evaluation. Evaluation is ◎ (very good) when the bead surface is almost completely flat (flat), ○ (good) when the bead surface is almost flat (flat), and the bead surface is slightly convex. The thing of the state was set to (triggered) and the thing with the bead surface convex was set to x (defect).
[0035]
Moreover, the spatter generation amount was evaluated by sensory evaluation. The evaluation is ◎ (very good) when the sputter particle size is small and little generated, and ○ (good) when the sputter particle size is slightly large but little generated, and the sputter particle size is large and generated. Also, a slightly larger number was rated as Δ (slightly defective), and a larger number of sputtered particles having a larger amount of generation was rated as x (failed).
[0036]
Furthermore, the concentration of the arc was evaluated by sensory evaluation. The evaluation is ◎ (very good) when the arc spread is small and the penetration feels deep, and ○ (good) when the arc spread is slightly wide but the penetration feels deep, and the arc spread greatly melts. Also, △ (slightly bad) was indicated as something that feels shallow.
[0037]
Furthermore, the wire hygroscopicity was evaluated as Δ when the wire moisture content was 700 mass ppm or more after standing for 1 week in an atmosphere having a temperature of 30 ° C. and a relative humidity of 80%. The flux fluidity was evaluated as Δ when the flux flow was poor and the flux rate was not stable in wire production. Further, the wire breakage during wire production was expressed as “Inferior wire drawability” in the “Other characteristics” column of Tables 10 and 11.
[0038]
In Table 2, “≦ 0.1” indicates 0.1 or less. In the column of other alloy components in Table 3 and Table 7, the left side shows the substance names of the other alloy components, and the numerical value on the right side shows the content per total mass of the wire. Also in the column of other deoxidizers, the left side shows the substance name of the other deoxidizer, and the numerical value on the right side shows the content per total mass of the wire. In Tables 3 and 7, “-” indicates that no addition was made. Furthermore, in the column of fluoride amount in Tables 4 and 8, what is shown on the left side is the substance name of the fluoride, and the numerical value on the right side shows the content per total mass of the wire. Furthermore, the F amount indicates a value obtained by converting fluoride to F. The arc stabilizers are Na ₂ O, K ₂ O and Li ₂ O, and the slag forming agents are SiO ₂ , ZrO ₂ and MgO. And the balance is Fe and others.
[0039]
[Table 1]

[0040]
[Table 2]

[0041]
[Table 3]

[0042]
[Table 4]

[0043]
[Table 5]

[0044]
[Table 6]

[0045]
[Table 7]

[0046]
[Table 8]

[0047]
[Table 9]

[0048]
[Table 10]

[0049]
[Table 11]

[0050]
As shown in Table 10 above, Examples Nos. 1 to 15 were able to obtain good results with respect to the bead shape, spatter generation state, and arc concentration in the vertical posture. Although Example No. 9 satisfied Claim 1, since the amount of other Al ₂ O ₃ exceeded the upper limit of the present invention, the spatter generation situation was slightly inferior.
[0051]
Although Example No. 10 satisfied Claim 1, since the average particle diameter of the titanium oxide raw material to which the aluminum oxide was added exceeded the upper limit of the present invention, the drawability was slightly inferior. Although Example No. 11 satisfies Claim 1, the average particle diameter of the titanium oxide raw material to which aluminum oxide is added is less than the lower limit of the present invention, and the titanium oxide raw material to which aluminum oxide is added Since the specific surface area of the steel exceeds the upper limit of the present invention, the flux fluidity and the wire hygroscopicity are slightly inferior.
[0052]
Although Example No. 12 satisfies Claim 1, the content of Si contained in the outer shell and / or the flux exceeds the upper limit of the present invention, and the content of Mg is less than the lower limit of the present invention. Since these deteriorate the impact properties of the weld metal, the welding workability is not affected, and good results can be obtained with respect to the bead shape, spatter generation state and arc concentration in the vertical posture. Although Example No. 13 satisfies claim 1, the contents of Mn and Mg contained in the outer shell and / or flux exceed the upper limit of the present invention, and the content of B is less than the lower limit of the present invention. As a result, spatter generation was slightly inferior. Although Example No. 14 satisfied Claim 1, since the contents of Si, Mn, and B contained in the outer shell and / or flux were less than the lower limit of the present invention, the state of occurrence of sputtering was slightly inferior.
[0053]
Although Example No. 15 satisfied Claim 1, since the average particle size of the titanium oxide raw material to which aluminum oxide was added was less than the lower limit of the present invention, the flux fluidity was slightly inferior. Although Example No. 16 satisfied Claim 1, since the specific surface area of the titanium oxide raw material to which aluminum oxide was added exceeded the upper limit of the present invention, the wire hygroscopicity was slightly inferior. Although Example No. 17 satisfied Claim 1, since the F-converted amount of the metal fluoride was less than the lower limit of the present invention, the spatter generation situation was slightly inferior. Although Example No. 18 satisfied Claim 1, the F-converted amount of the metal fluoride exceeded the upper limit of the present invention, so that the spatter generation state was slightly inferior and the fume generation amount was also slightly large. Although Example No. 19 satisfies Claim 1, the average particle size of the titanium oxide raw material to which aluminum oxide is added is less than the lower limit of the present invention, and the specific surface area exceeds the upper limit of the present invention. In addition, since the F-converted amounts of Si, Mn, B, Mg, and metal fluoride are out of the proper range, the spatter generation state and the arc concentration are slightly inferior. In addition, the amount of fume generation was slightly large.
[0054]
On the other hand, as shown in Table 11 above, in Comparative Example No. 20, the amount of aluminum oxide in terms of Al ₂ O ₃ in the titanium oxide raw material added with aluminum oxide exceeds the upper limit of the present invention. The wire hygroscopicity was impossible. In Comparative Example No. 21, since the total amount of TiO ₂ per total mass of the wire exceeded the upper limit of the present invention, the occurrence of spatter was inferior. Moreover, impact performance deteriorated. In Comparative Example No. 22, since the total amount of TiO ₂ per total mass of the wire was less than the lower limit of the present invention, the bead shape in the standing posture was inferior and the occurrence of spatter was slightly inferior. In Comparative Example No. 23, since the total amount of Al ₂ O ₃ per total mass of the wire exceeded the upper limit of the present invention, spatter increased and spatter generation was inferior. In Comparative Example No. 24, the total Al ₂ O ₃ amount per total mass of the wire was less than the lower limit of the present invention, so the bead shape and arc concentration in the standing posture were slightly inferior. In Comparative Example No. 25, the amount of aluminum oxide in terms of Al ₂ O ₃ in the titanium oxide raw material to which aluminum oxide is added is less than the lower limit of the present invention. Was also slightly inferior.
[0055]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the content of the aluminum oxide contained in the titanium oxide, the content of the titanium oxide, and the aluminum oxide contained in the titanium oxide. Since the content is appropriately specified, even if aluminum oxide is added to the flux, spatter increases, etc., and a good bead shape and good welding workability can be obtained in the vertical welding position. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the form of an aluminum oxide, wherein (a) is a cross-sectional view showing a raw material having an Al ₂ O ₃ layer on the surface of TiO ₂ particles, and (b) is an Al ₂ O film. ₃ is a cross-sectional view showing a raw material having a TiO ₂ layer on the surface of ₃ particles. FIG.
[Explanation of symbols]
1, 3; particle 2; Al ₂ O ₃ layer 4; TiO ₂ layer

Claims

In a flux-cored wire for gas shielded arc welding, in which a metal sheath is filled with a flux, the flux contains a titanium oxide raw material to which aluminum oxide is added, and this titanium oxide raw material is converted to Al ₂ O ₃ And 0.5 to 10% by mass of aluminum oxide per total mass of the titanium oxide raw material, and the total amount in the flux, titanium oxide is 4.5 to 4 per total mass of the wire in terms of TiO _2. A flux-cored wire for gas shielded arc welding, wherein 9.0% by mass and aluminum oxide are contained in an amount of 0.05 to 1.5% by mass in terms of Al ₂ O ₃ per total mass of the wire.

In one or both of the metallic outer sheath and the flux, Si: 0.1 to 1.2 mass%, Mn: 1.0 to 3.0 mass%, B: 0.001 to 0 per total mass of the wire The gas shielded arc according to claim 1, comprising 0.025 mass%, Mg: 0.1 to 0.8 mass%, and metal fluoride: 0.01 to 0.30 mass% in terms of F. Flux-cored wire for welding.

The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to claim 1 or 2, wherein the titanium oxide raw material to which the aluminum oxide is added has an average particle size of 75 to 600 µm.

The specific surface area of the titanium oxide raw material to which the aluminum oxide is added is 1.5 m ² / g or less, and contains a flux for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 3. Wire.