JP4841238B2 - ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ - Google Patents
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Description
Zr源は脱酸剤であり、溶融金属中の酸素量を低減させ、溶融金属の粘性を高めることにより溶融金属の垂れを抑制し、かつスラグの粘性を最適化し、スラグの包被性向上させるために添加される。このZr源がZr換算値で0.30質量%を超えると、溶接金属中に歩留るMn及びSi量が高くなり、強度が高くなり過ぎる。また、Zr源が0.10質量%未満であると、脱酸の効果が低い。より好ましくは、Zr源は、0.15乃至0.25質量%である。この金属Zr源が、0.15乃至0.25質量%の範囲にあれば、母材鋼板の脱酸成分が変動した場合であっても、溶融池内で、溶融金属酸素量を適正な範囲に保持するので、母材成分及び母材の黒皮の有無等の影響を受けにくく、良好なスラグ被包性と耐気孔性とを維持することができる。
ZrO2はスラグ形成剤であり、溶融スラグの凝固温度及び粘性を調整し、ビード形状を向上させるために添加される。ZrO2が1.00質量%を超えると、スラグの融点が上昇し、スラグの粘性が上昇することにより、スラグ被包性及び耐気孔性が劣化する。ZrO2が0.30質量%未満であると、溶融スラグの凝固が遅くなり、スラグ被包性及びビード形状が劣化する。より好ましくは、ZrO2は0.35乃至0.55質量%である。ZrO2が0.35乃至0.55質量%の範囲にあれば、適度のスラグ粘性を保持でき、このため、150cpmを超える高速溶接時においても、良好なスラグ被包性と耐気孔性とを維持することができる。
TiO2はスラグ形成剤であり、アークの安定性を向上させると共に、ビード表面を均一に被包し、ビード外観を向上させるために添加される。TiO2が5.00質量%を超えると、スラグの生成量が多くなり過ぎ、溶融スラグの粘性が高くなることにより、耐気孔性が劣化する。また、TiO2が1.00質量%未満であると、スラグ生成量が不足することにより、スラグ被包性及びスラグ剥離性が劣化する。
SiO2はスラグ形成剤であり、スラグ剥離性と溶接ビードの外観的光沢を向上させるために添加される。SiO2が1.00質量%を超えると、溶融スラグの粘性が高くなり過ぎ、耐気孔性が劣化する。一方、SiO2が0.30質量%未満であると、スラグの粘性が不足し、スラグの被包性が劣化するとともに、ビード形状が劣化する。
金属Al源は脱酸剤として作用し、溶着金属中の酸素量を低減すると共に、靭性を確保し、アークの広がり及び溶融金属の流動性を調整するために添加される。金属Al源が0.30質量%を超えると、溶融スラグの凝固速度が速くなり過ぎ、凝固むらが発生し、ビード形状及び耐気孔性が劣化する。一方、金属Al源が0.10質量%未満であると、脱酸不足により溶接金属の粘性が低下し、耐気孔性が劣化する。
Na及び/又はKは、アークを安定化する効果があり、かつスラグの粘性を下げ、気孔の浮上を容易にして、外部への逃散を促進するために添加される。Na及び/又はKが、Na2O及び/又はK2O換算値の総量で0.10質量%を超えると、溶融スラグの粘性が高くなり過ぎ、ビード形状が劣化するとともに、逆に0.04質量%未満であると、アーク安定性に効果がなく、ビード形状が不良となる。
K2O/Na2O比が3.00を超えると、アークが強くなりすぎ、スパッタが増加し、また、ビード形状が不良となる。また、K2O/Na2Oが1.00未満であると、アークが弱くなり、ビード形状が不良となる。
金属Zr源とZrO2との比Zr/ZrO2は0.20乃至0.35であることが好ましい。Zr/ZrO2比が0.20乃至0.35の範囲にあれば、母材成分変動及び母材表面の黒皮又はプライマー塗装の有無等の影響を受けることが殆どなく、最も良好なスラグ被包性と耐気孔性とを両立することができる。
Claims (4)
- 軟鋼製外皮内にフラックスが充填された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、ワイヤ全質量あたりの成分比率で、金属としてのZr源をZr換算で0.10乃至0.30質量%、ZrO2を0.30乃至1.0質量%、TiO2を1.0乃至5.0質量%、SiO2を0.30乃至1.0質量%、金属Al源をAl換算で0.10乃至0.30質量%とし、アルカリ金属源としてのNa及び/又はKが、Na2O及び/又はK2O換算総量で0.04乃至0.10質量%であって、K2O/Na2O比の値が1.0乃至3.0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。
- 金属としてのZr源が、金属ジルコニウム、フェロジルコニウム(Fe−Zr)、及びフェロシリジルコニウム(Fe−Si−Zr)からなる群から選択された少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に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。
- 金属としてのAl源が、金属アルミニウム、及びフェロアルミニウム(Fe−Al)からなる群から選択された少なくとも1種であることを特徴とする請求項1又は2に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。
- 金属としてのZr源がZr換算で0.15乃至0.25質量%、ZrO2が0.35乃至0.55質量%であって、Zr/ZrO2 比の値が0.20乃至0.35であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に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。
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