JP6666098B2 - High current pulse arc welding method and flux cored welding wire - Google Patents

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Description

本発明は高電流パルスアーク溶接方法に関し、より詳細には、輸送機、建設機械等の分野におけるすみ肉や開先内を下向きで1層あるいは多層盛り溶接する場合等において、高能率、高品質で溶接でき、かつ気孔欠陥を防止できる、新規な高電流パルスアーク溶接方法に関するものである。また本発明は、該高電流パルスアーク溶接方法に用いられる新規なフラックス入り溶接ワイヤにも関する。   The present invention relates to a high current pulse arc welding method, and more particularly, to a high efficiency and high quality when one layer or multi-layer welding is performed downward in a fillet or a groove in a field of a transport machine, a construction machine and the like. The present invention relates to a novel high-current pulse arc welding method which can be welded by a welding method and can prevent pore defects. The present invention also relates to a novel flux-cored welding wire used in the high current pulse arc welding method.

輸送機、建設機械等の分野で適用される中厚板の溶接では,消耗電極式ガスシールドアーク溶接を用いて、すみ肉や開先内を1層あるいは多層盛り溶接することが多く、その際、高品質化と高能率化は常に求められている課題である。   In the welding of medium-thick plates applied in the fields of transport and construction equipment, consumable electrode type gas shielded arc welding is often used to weld one or more layers in fillets and grooves. High quality and high efficiency are always required issues.

高能率化については、高電流を用いて溶接ワイヤの溶融速度を増加させる手法が一般的であるが、電流の増加に伴い、スパッタが多量に発生することから、溶接部の外観が損なわれ、品質も低下する。そのためにスパッタ除去工程の手間が増え、生産効率を低下させてしまう。   For high efficiency, it is common to use a high current to increase the melting speed of the welding wire, but with the increase in current, a large amount of spatter is generated, which impairs the appearance of the weld, Quality is also reduced. As a result, the time and labor required for the sputter removal step increase, and the production efficiency decreases.

また、消耗式電極(以降「溶接ワイヤ」と称することもある。)として、従来ではソリッドワイヤを用いることが一般的である。しかし、高電流で溶接ワイヤの溶融速度を増加させ、高能率化を図る方法を採用した場合、ソリッドワイヤでは400A以上の高電流溶接時に、ローテーティング移行と呼ばれる溶滴移行形態を呈する。
該移行形態は、給電チップからアーク発生点までのソリッドワイヤ突出し部において、ジュール発熱が過大となり、軟化・溶融したソリッドワイヤが、アーク中で発生する電磁気力の影響によって、ワイヤ先端の溶融部分がアークを伴って回転しながら移行するものである。この際、離脱した溶滴の大半が周囲に飛散することになり、そのスパッタ発生量は著しいものとなる。
Conventionally, a solid wire is generally used as a consumable electrode (hereinafter sometimes referred to as a "welding wire"). However, when a method of increasing the melting rate of the welding wire with a high current to improve the efficiency is adopted, the solid wire exhibits a droplet transfer form called rotating transfer at the time of high current welding of 400 A or more.
In this transition mode, Joule heat is excessively generated at the protruding portion of the solid wire from the power supply tip to the arc generation point, and the softened and melted solid wire is melted at the tip of the wire due to the electromagnetic force generated in the arc. It moves while rotating with an arc. At this time, most of the separated droplets are scattered to the surroundings, and the amount of spatter generated is remarkable.

さらに、高電流で行う溶接の場合、スパッタの発生に加え、気孔欠陥およびコンタクトチップの摩耗に関する課題が生じる。高電流溶接の場合、溶融池の温度が上昇し、凝固するまでの時間が増加する。そのため、ガスシールドされている範囲内で凝固が完了せず、大気中の窒素が溶融池中に巻き込まれ、固溶しやすくなる。固溶した窒素は冷却時に窒素分子として気体となり、溶融金属中に気泡として発生する。
溶融金属中の気泡は、このまま凝固するとブローホールと呼ばれる気孔欠陥となる。また、大気に抜けている間に凝固し、ビード表面に穴として残る気孔欠陥はピットと呼ばれる。このように、高電流溶接では、電流値が上がるほど気孔欠陥が発生しやすくなる。
Further, in the case of welding performed at a high current, in addition to generation of spatter, problems relating to pore defects and abrasion of the contact tip occur. In the case of high current welding, the temperature of the molten pool increases, and the time until solidification increases. For this reason, solidification is not completed within the gas shielded range, and nitrogen in the atmosphere is caught in the molten pool, so that it becomes easy to form a solid solution. The solid-dissolved nitrogen turns into gas as nitrogen molecules during cooling, and is generated as bubbles in the molten metal.
When the bubbles in the molten metal solidify as they are, they become pore defects called blow holes. In addition, pore defects that solidify while leaving the atmosphere and remain as holes on the bead surface are called pits. Thus, in high current welding, pore defects are more likely to occur as the current value increases.

また、高電流溶接は、コンタクトチップ周辺が高温になり、溶接ワイヤへ通電を行うコンタクトチップの接触面の摩耗(以降「チップ摩耗」と称することがある。)が大きくなるという課題がある。チップ摩耗が大きくなると、位置ずれやチップの取り換えが頻繁になり作業能率が低下する。   In addition, high current welding has a problem in that the temperature around the contact tip becomes high, and the wear of the contact surface of the contact tip that energizes the welding wire (hereinafter, sometimes referred to as “tip wear”) increases. When the tip wear increases, the displacement and the replacement of the tip become frequent, and the work efficiency is reduced.

これらの課題を持つ消耗電極式ガスシールドアーク溶接の高能率化に関しては、以下のような技術がある。
特許文献1ではソリッドワイヤを電極ワイヤとして用い、40〜70体積%のアルゴン、25〜60体積%のヘリウム、3〜10体積%の二酸化炭素、0.1〜1体積%の酸素を含有する4種混合ガスをシールドガスとして用いることによって、高溶着量を得る溶接方法が提案されている。
特許文献2では、スラグ系フラックス入りワイヤを電極ワイヤとして用い、さらに炭酸ガスをシールドガスとして用い、300A/mm以上の電流密度で溶接することによって、高溶着量を得ると同時にスラグによるビード平滑効果も得られる溶接方法が提案されている。
The following techniques are available for improving the efficiency of consumable electrode type gas shielded arc welding having these problems.
In Patent Document 1, a solid wire is used as an electrode wire and contains 40 to 70% by volume of argon, 25 to 60% by volume of helium, 3 to 10% by volume of carbon dioxide, and 0.1 to 1% by volume of oxygen. A welding method for obtaining a high welding amount by using a seed mixed gas as a shielding gas has been proposed.
In Patent Literature 2, a slag-based flux-cored wire is used as an electrode wire, carbon dioxide gas is used as a shielding gas, and welding is performed at a current density of 300 A / mm 2 or more, thereby obtaining a high welding amount and bead smoothing by slag. A welding method that can also obtain an effect has been proposed.

特許文献3及び4では2電極以上の多電極にすることで、高能率、低スパッタとする溶接方法が提案されている。
特許文献5ではフラックス入りワイヤを消耗電極として、高電流密度であっても、ローテーティング移行を抑え、高能率、低スパッタとする溶接方法が提案されている。
Patent Literatures 3 and 4 propose a welding method that achieves high efficiency and low spatter by using multiple electrodes of two or more electrodes.
Patent Literature 5 proposes a welding method in which a flux-cored wire is used as a consumable electrode to suppress rotation transfer even at a high current density, thereby achieving high efficiency and low spatter.

特開昭59−45084号公報JP-A-59-45084 特開平03−169485号公報JP-A-03-169485 特開2008−55509号公報JP 2008-55509 A 特開2010−264487号公報JP 2010-264487 A 特開2011−218437号公報JP 2011-218437 A

特許文献1の溶接方法においては、スプレー移行を安定化させることを目的としているが、更に電流が高くなった場合のローテーティング移行を改善するまでには至らず、多量のスパッタを発生させる。また、特許文献2の溶接方法においては、炭酸ガスをシールドガスとして用い、かつ直流で溶接を行っているため、溶滴の移行形態はグロビュラー移行となり、大粒スパッタが多量に発生する。   The aim of the welding method of Patent Document 1 is to stabilize the spray transfer, but it does not improve the rotation transfer when the current is further increased, and generates a large amount of spatter. Further, in the welding method of Patent Document 2, since carbon dioxide gas is used as a shielding gas and welding is performed by direct current, the transfer form of droplets is a globular transfer, and a large amount of large spatters are generated.

特許文献3及び4では多電極で高能率化を図っているが、多電極を添えた過大な設備になるため、操作性に優れず、アーク干渉によって、スパッタが増加する場合もある。さらに、特許文献5ではフラックス入りワイヤを用いて、シングルトーチかつ高電流密度において、ローテーティング移行を回避しているが、高電流密度のパルスアークであるため、アーク長変動が大きく、アークが不安定になり易いため、細かいスパッタや、ビード外観不良等によって、品質が低下するおそれがある。
また、特許文献1〜5のいずれにおいても、高電流溶接の課題となり得る気孔欠陥の防止やチップ摩耗に関しては言及されていない。
In Patent Documents 3 and 4, high efficiency is achieved by using multiple electrodes. However, since the equipment is excessively large with multiple electrodes, operability is not excellent, and spatter may increase due to arc interference. Further, in Patent Literature 5, the use of flux-cored wires prevents rotation transition at a single torch and a high current density. However, since the pulse arc has a high current density, the arc length fluctuation is large, and the arc is not generated. Since it is easy to be stable, the quality may be deteriorated due to fine spatter or poor bead appearance.
Further, none of Patent Documents 1 to 5 mentions prevention of pore defects and chip wear which may be problems of high current welding.

上記実情に鑑みて、本発明では、操作性の優れた単電極の高電流パルスアーク溶接において、高溶着かつスパッタの低減効果を得ながら、気孔欠陥及びチップ摩耗の抑制を実現することが可能な高電流パルスアーク溶接法と該溶接法に用いられるフラックス入り溶接ワイヤを提供する。   In view of the above circumstances, in the present invention, in high current pulse arc welding of a single electrode having excellent operability, it is possible to realize the suppression of pore defects and chip wear while obtaining an effect of reducing high welding and spatter. Provided are a high current pulse arc welding method and a flux-cored welding wire used in the welding method.

本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、特定のフラックス入り溶接ワイヤの組成において、高電流溶接条件を適切なものとすることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the present inventor has found that the above problems can be solved by making high-current welding conditions appropriate in a specific flux-cored welding wire composition, and completed the present invention. Was.

すなわち、本発明は、以下の[1]〜[]に係るものである。
[1] 溶接電源、溶接トーチ及び送給機を含む溶接システムを用い、前記溶接トーチを介して前記送給機により消耗式電極を送給し、シールドガスを流しながら溶接を行うパルスアーク溶接方法であって、
前記消耗式電極は外皮内にフラックスが充填されたフラックス入り溶接ワイヤであり、
前記フラックス入り溶接ワイヤは、Cを0.30質量%以下、Siを0.30〜1.60質量%、Mnを1.00〜2.80質量%、Pを0.050質量%以下、Sを0.050質量%以下、並びに、Al、Ti、Zr及びMgからなる群より選ばれる少なくとも1の元素を合計で0.05〜1.50質量%含み
記フラックス入り溶接ワイヤに含まれるAl、Ti、Zr及びMgの総質量%とSi及びMnの総質量%との比が、0.11≦(Al+Ti+Zr+Mg)/(Si+Mn)≦0.60の関係を満たし、
前記フラックス入り溶接ワイヤがAl酸化物、Ti酸化物、Zr酸化物及びMg酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1の酸化物を含み、Al酸化物をAl 換算、Ti酸化物をTiO 換算、Zr酸化物をZrO 換算、かつMg酸化物をMgO換算した場合の前記酸化物の合計が、前記フラックス入り溶接ワイヤの全質量に対して、0.20質量%≦(Al +TiO +ZrO +MgO)≦1.50質量%の関係を満たし、
溶接時のパルスピーク電流を550〜950A、パルスベース電流を550A以下、及び前記パルスピーク電流と前記パルスベース電流との差を200〜600Aとすることを特徴とする高電流パルスアーク溶接方法。
[2] 前記フラックス入り溶接ワイヤがAl粉末、Ti粉末、Zr粉末、Mg粉末、並びに、Al、Ti、Zr及びMgからなる群より選ばれる少なくとも1の元素を含む合金粉末からなる群より選ばれる少なくとも1の粉末を含み、前記粉末のうち30質量%以上が粒度100μm以下の粉末であることを特徴とする前記[1]に記載の高電流パルスアーク溶接方法。
] 前記溶接時のパルス周波数を50〜200Hzとすることを特徴とする前記[1]または[2]に記載の高電流パルスアーク溶接方法。
] 前記溶接時のパルス周波数と前記消耗式電極を送給する送給速度との比が、1.50(mm/1パルス)≦[送給速度(mm/sec)/パルス周波数(パルス回数/sec)]≦9.00(mm/1パルス)の関係を満たすことを特徴とする前記[1]〜[]のいずれか一に記載の高電流パルスアーク溶接方法。
] 前記溶接電源の外部特性の傾きが、−14.0〜−4.0(V/100A)であることを特徴とする前記[1]〜[]のいずれか一に記載の高電流パルスアーク溶接方法。
] 前記シールドガスが、Ar及び不純物からなるArガス、または、COを0〜40体積%及びOを0〜10体積%含み、残部がAr及び不純物からなるAr含有混合ガスであることを特徴とする前記[1]〜[]のいずれか一に記載の高電流パルスアーク溶接方法。
] 外皮を有し、前記外皮内にフラックスを含む高電流パルスアーク溶接用のフラックス入り溶接ワイヤであって、
溶接時の平均電流は400A以上であり、
Cを0.30質量%以下、Siを0.30〜1.60質量%、Mnを1.00〜2.80質量%、Pを0.050質量%以下、Sを0.050質量%以下、並びに、Al、Ti、Zr及びMgからなる群より選ばれる少なくとも1の元素を合計で0.05〜1.50質量%含み、
前記フラックス入り溶接ワイヤに含まれるAl、Ti、Zr及びMgの総質量%とSi及びMnの総質量%との比が、0.11≦(Al+Ti+Zr+Mg)/(Si+Mn)≦0.60の関係を満たし、
Al酸化物、Ti酸化物、Zr酸化物及びMg酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1の酸化物を含み、Al酸化物をAl 換算、Ti酸化物をTiO 換算、Zr酸化物をZrO 換算、かつMg酸化物をMgO換算した場合の前記酸化物の合計が、フラックス入り溶接ワイヤの全質量に対して、0.20質量%≦(Al +TiO +ZrO +MgO)≦1.50質量%の関係を満たすことを特徴とするフラックス入り溶接ワイヤ。
] Al粉末、Ti粉末、Zr粉末、Mg粉末、並びに、Al、Ti、Zr及びMgからなる群より選ばれる少なくとも1の元素を含む合金粉末からなる群より選ばれる少なくとも1の粉末を含み、前記粉末のうち30質量%以上が粒度100μm以下の粉末であることを特徴とする前記[]に記載のフラックス入り溶接ワイヤ
That is, the present invention relates to the following [1] to [ 8 ].
[1] A pulse arc welding method of using a welding system including a welding power source, a welding torch, and a feeder to feed a consumable electrode from the feeder through the welding torch, and perform welding while flowing a shielding gas. And
The consumable electrode is a flux-cored welding wire filled with flux in the outer shell,
In the flux-cored welding wire, C is 0.30% by mass or less, Si is 0.30 to 1.60% by mass, Mn is 1.00 to 2.80% by mass, P is 0.050% by mass or less, S 0.050% by mass or less, and at least one element selected from the group consisting of Al, Ti, Zr and Mg in a total amount of 0.05 to 1.50% by mass ,
Al contained in the prior SL flux-cored welding wire, Ti, the ratio of the total mass% of the total mass% of Si and Mn and Zr and Mg, 0.11 ≦ (Al + Ti + Zr + Mg) / (Si + Mn) ≦ 0.60 relation The filling,
The flux-cored welding wire contains at least one oxide selected from the group consisting of Al oxide, Ti oxide, Zr oxide and Mg oxide, Al oxide is converted to Al 2 O 3 , Ti oxide is TiO 2 conversion, Zr oxide conversion as ZrO 2 conversion, and Mg oxide conversion as MgO conversion, the sum of the oxides is 0.20 mass% ≦ (Al 2 O 3 + TiO 2 + ZrO 2 + MgO) ≦ 1.50% by mass,
A high current pulse arc welding method, wherein a pulse peak current during welding is 550 to 950 A, a pulse base current is 550 A or less, and a difference between the pulse peak current and the pulse base current is 200 to 600 A.
[2] The flux-cored welding wire is selected from the group consisting of Al powder, Ti powder, Zr powder, Mg powder, and an alloy powder containing at least one element selected from the group consisting of Al, Ti, Zr and Mg. The high current pulse arc welding method according to the above [1], wherein at least one powder is included, and 30% by mass or more of the powder is a powder having a particle size of 100 μm or less.
[ 3 ] The high current pulse arc welding method according to [1] or [2] , wherein a pulse frequency during the welding is set to 50 to 200 Hz.
[ 4 ] The ratio of the pulse frequency at the time of welding to the feed rate at which the consumable electrode is fed is 1.50 (mm / 1 pulse) ≦ [feed rate (mm / sec) / pulse frequency (pulse) The number of times / sec)] ≦ 9.00 (mm / 1 pulse). The high-current pulse arc welding method according to any one of [1] to [ 3 ], wherein the method satisfies the following relationship:
[ 5 ] The height according to any one of [1] to [ 4 ], wherein the inclination of the external characteristic of the welding power source is −14.0 to −4.0 (V / 100 A). Current pulse arc welding method.
[ 7 ] The shield gas is an Ar gas containing Ar and impurities, or an Ar-containing mixed gas containing 0 to 40% by volume of CO 2 and 0 to 10% by volume of O 2 with the balance being Ar and impurities. The high current pulse arc welding method according to any one of the above [1] to [ 5 ], wherein:
[ 7 ] A flux-cored welding wire for high-current pulse arc welding, which has an outer shell and contains a flux in the outer shell,
The average current during welding is 400A or more,
C is 0.30% by mass or less, Si is 0.30 to 1.60% by mass, Mn is 1.00 to 2.80% by mass, P is 0.050% by mass or less, and S is 0.050% by mass or less. And at least one element selected from the group consisting of Al, Ti, Zr and Mg in a total amount of 0.05 to 1.50% by mass,
The ratio of the total mass% of Al, Ti, Zr, and Mg contained in the flux-cored welding wire to the total mass% of Si and Mn is 0.11 ≦ (Al + Ti + Zr + Mg) / (Si + Mn) ≦ 0.60. It meets,
It contains at least one oxide selected from the group consisting of Al oxide, Ti oxide, Zr oxide and Mg oxide, where Al oxide is converted into Al 2 O 3 , Ti oxide is converted into TiO 2 , and Zr oxide is converted. In terms of ZrO 2 and Mg oxide in terms of MgO, the sum of the oxides is 0.20% by mass ≦ (Al 2 O 3 + TiO 2 + ZrO 2 + MgO) based on the total mass of the flux-cored welding wire. flux-cored welding wire, characterized in Succoth meet ≦ 1.50% by weight of the relationship.
[ 8 ] Al powder, Ti powder, Zr powder, Mg powder, and at least one powder selected from the group consisting of an alloy powder containing at least one element selected from the group consisting of Al, Ti, Zr and Mg. The flux-cored welding wire according to [ 8 ], wherein 30% by mass or more of the powder is a powder having a particle size of 100 µm or less .

本発明によれば、パルスアーク溶接におけるパルスピーク電流、パルスベース電流および、フラックス入り溶接ワイヤの組成を特定の組み合わせにすることによって、従来の高電流溶接方法と比較して、溶滴移行およびアークが安定し、耐気孔欠陥効果、低スパッタ、耐チップ摩耗といった効果を得ることができる。
すなわち、操作性に優れた単電極の高電流溶接において、従来以上の高能率溶接が実現できると共に、低スパッタや耐気孔欠陥の向上により、手直し工程の手間を低減でき、溶接工程の作業能率が向上する。また、気孔欠陥やチップ摩耗も抑制できることから、作業能率の向上、および低コストが実現できる。
According to the present invention, the pulse peak current, the pulse base current, and the composition of the flux-cored welding wire in the pulse arc welding are made to have a specific combination, so that the droplet transfer and the arc can be compared with the conventional high current welding method. Is stable, and effects such as a pore defect resistance effect, low spatter, and chip wear resistance can be obtained.
In other words, in high current welding of a single electrode with excellent operability, it is possible to realize higher efficiency welding than ever before, and by reducing spatter and stomata resistance, the labor of the reworking process can be reduced, and the work efficiency of the welding process is improved. improves. Further, since pore defects and chip wear can be suppressed, improvement in work efficiency and low cost can be realized.

図1は、本発明に係る溶接方法に用いられる装置の一例を示す全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an example of an apparatus used for the welding method according to the present invention. 図2は、本発明に係る溶接方法に用いられるパルス波形の一例を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing an example of a pulse waveform used in the welding method according to the present invention. 図3は、本発明に係る溶接方法において、アーク長の自己制御作用を示すための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the self-control of the arc length in the welding method according to the present invention.

以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
本発明に係る高電流パルスアーク溶接方法は溶接電源、溶接トーチ及び送給機を含む溶接システムを用い、前記溶接トーチを介して前記送給機により消耗式電極を送給し、シールドガスを流しながら溶接を行い、
前記消耗式電極は外皮内にフラックスが充填されたフラックス入り溶接ワイヤであり、
前記フラックス入り溶接ワイヤは、Cを0.30質量%以下、Siを0.30〜1.60質量%、Mnを1.00〜2.80質量%、Pを0.050質量%以下、Sを0.050質量%以下、並びに、Al、Ti、Zr及びMgからなる群より選ばれる少なくとも1の元素を合計で0.05〜1.50質量%含み、かつ
溶接時のパルスピーク電流を550〜950A、パルスベース電流を550A以下、及び前記パルスピーク電流と前記パルスベース電流との差を200〜600Aとすることを特徴とする。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below.
The high current pulse arc welding method according to the present invention uses a welding system including a welding power source, a welding torch and a feeder, and feeds a consumable electrode by the feeder through the welding torch and flows a shielding gas. Weld while doing
The consumable electrode is a flux-cored welding wire filled with flux in the outer shell,
In the flux-cored welding wire, C is 0.30% by mass or less, Si is 0.30 to 1.60% by mass, Mn is 1.00 to 2.80% by mass, P is 0.050% by mass or less, S 0.050% by mass or less, and at least one element selected from the group consisting of Al, Ti, Zr and Mg in a total amount of 0.05 to 1.50% by mass, and the pulse peak current at the time of welding is 550. 950 A, a pulse base current of 550 A or less, and a difference between the pulse peak current and the pulse base current of 200 to 600 A.

また本発明に係るフラックス入り溶接ワイヤは、外皮を有し、前記外皮内にフラックスを含む高電流パルスアーク溶接用のフラックス入り溶接ワイヤであって、
溶接時の平均電流は400A以上であり、
Cを0.30質量%以下、Siを0.30〜1.60質量%、Mnを1.00〜2.80質量%、Pを0.050質量%以下、Sを0.050質量%以下、並びに、Al、Ti、Zr及びMgからなる群より選ばれる少なくとも1の元素を合計で0.05〜1.50質量%含むことを特徴とする。
Further, the flux-cored welding wire according to the present invention has a shell, a flux-cored welding wire for high-current pulse arc welding containing a flux in the shell,
The average current during welding is 400A or more,
C is 0.30% by mass or less, Si is 0.30 to 1.60% by mass, Mn is 1.00 to 2.80% by mass, P is 0.050% by mass or less, and S is 0.050% by mass or less. And at least one element selected from the group consisting of Al, Ti, Zr and Mg in a total amount of 0.05 to 1.50 mass%.

[溶接装置]
まず本発明に係る高電流パルスアーク溶接方法に用いることができる溶接装置について説明する。溶接装置としては、高電流パルスアーク溶接を行う溶接装置であれば特に限定されず、従来用いられている溶接装置を用いることができる。
[Welding equipment]
First, a welding device that can be used in the high current pulse arc welding method according to the present invention will be described. The welding apparatus is not particularly limited as long as it performs high current pulse arc welding, and a conventionally used welding apparatus can be used.

例えば、図1に示すように、溶接装置1は、溶接トーチ11が先端に取り付けられ、その溶接トーチ11を被溶接材(以下、「ワーク」や「母材」と称することもある。)Wの溶接線に沿って移動させるロボット10と、溶接トーチ11に溶接ワイヤを供給するワイヤ供給部(図示しない)と、ワイヤ供給部を介して消耗電極に電流を供給して消耗電極と被溶接材との間でアークを発生させる溶接電源部30を備える。また、溶接装置は、溶接トーチ11を移動させるためのロボット動作を制御するロボット制御部20を備える。   For example, as shown in FIG. 1, in the welding apparatus 1, a welding torch 11 is attached to a distal end, and the welding torch 11 is a work to be welded (hereinafter, also referred to as “work” or “base material”) W. A robot 10 that moves along the welding line, a wire supply unit (not shown) that supplies a welding wire to the welding torch 11, and a current that is supplied to the consumable electrode via the wire supply unit and the consumable electrode and the workpiece And a welding power source unit 30 for generating an arc between the power source and the welding power source. Further, the welding device includes a robot control unit 20 that controls a robot operation for moving the welding torch 11.

<フラックス入り溶接ワイヤ>
本発明における消耗式電極は、外皮内にフラックスが充填されたフラックス入り溶接ワイヤである。すなわちフラックス入り溶接ワイヤは、筒状を呈する外皮と、その外皮の内側に充填されたフラックスとからなる。
フラックス入り溶接ワイヤは、外皮に継目のないシームレスタイプ、外皮に継目のあるシームタイプのいずれの形態であってもよい。さらに、ワイヤ表面(該外皮の外側)に銅メッキを施されていてもよく、施されていなくてもよい。
<Welding wire with flux>
The consumable electrode in the present invention is a flux-cored welding wire in which the outer shell is filled with flux. That is, the flux-cored welding wire is composed of a cylindrical outer shell and a flux filled inside the outer shell.
The flux-cored welding wire may be either a seamless type having no outer skin or a seam type having a outer seam. Further, the surface of the wire (outside the outer skin) may or may not be plated with copper.

フラックス入り溶接ワイヤは、所定量のC、Si、Mn、P及びSを含有し、さらにAl、Ti、Zr及びMgからなる群より選ばれる少なくとも1の元素を合計で所定量含む。該Al、Ti、Zr及びMgは、強脱酸元素として知られているが、同時に強い脱窒の効果もあり、Nと反応し窒化物となり易い元素である。   The flux-cored welding wire contains a predetermined amount of C, Si, Mn, P and S, and further contains a predetermined amount in total of at least one element selected from the group consisting of Al, Ti, Zr and Mg. Al, Ti, Zr and Mg are known as strong deoxidizing elements, but also have a strong denitrifying effect, and are elements that easily react with N to form nitrides.

以下、フラックス入り溶接ワイヤの成分量の数値範囲を、その限定理由と共に記載する。なお、成分量については、特段規定していない限り、外皮とフラックスにおける成分量の総和で表し、フラックス入り溶接ワイヤ(外皮+フラックス)に含まれる各成分の質量をワイヤの全質量に対する割合で規定する。   Hereinafter, the numerical range of the component amount of the flux-cored welding wire will be described together with the reasons for the limitation. Unless otherwise specified, the amount of components is expressed as the sum of the amounts of components in the outer sheath and the flux, and the mass of each component contained in the flux-cored welding wire (outer skin + flux) is specified as a percentage of the total mass of the wire. I do.

(C:0.30質量%以下)
溶接ワイヤ中や溶接金属中のCは、溶接金属の強度を高める上で有効である。スパッタに関しては含有量が少量であっても問題ないため下限は設定しないが、0.30質量%を超えて多量に含まれると、溶接途中に酸素と結合し、COガスとなって溶滴表面にバブルを発生させる。この発生したバブルが飛散することによって、スパッタを発生させる。このため、Cの含有量は0.30質量%以下と規定する。
一方、Cは含まれていなくてもよいが、強度の確保のため、好ましくは0.01質量%以上である。
(C: 0.30% by mass or less)
C in the welding wire or the weld metal is effective in increasing the strength of the weld metal. The lower limit is not set because there is no problem even if the content is small, but if it is contained in a large amount exceeding 0.30% by mass, it is combined with oxygen during welding and becomes CO gas to form a droplet surface. Generate bubbles. The generated bubbles are scattered to generate spatter. Therefore, the content of C is specified to be 0.30% by mass or less.
On the other hand, C may not be contained, but is preferably 0.01% by mass or more for securing strength.

(Si:0.30〜1.60質量%)
溶接ワイヤ中のSiは脱酸元素であり、溶接金属の強度や靱性を確保するために必要な元素である。添加量が少量であると脱酸不足により、ブローホールが発生するため、0.30質量%以上含有させ、好ましくは0.50質量%以上である。
一方、1.60質量%を超えて多量に含まれると溶接中に剥離しにくいスラグが大量発生して、スラグ巻き混み等の溶接欠陥が発生することから、1.6質量%を上限とし、1.30質量%以下が好ましい。
(Si: 0.30 to 1.60 mass%)
Si in the welding wire is a deoxidizing element and is an element necessary for securing the strength and toughness of the weld metal. If the addition amount is small, blowholes are generated due to insufficient deoxidation, so the content is 0.30% by mass or more, preferably 0.50% by mass or more.
On the other hand, if contained in a large amount exceeding 1.60% by mass, a large amount of slag that is difficult to peel off during welding is generated and welding defects such as slag winding crowding occur, so the upper limit is 1.6% by mass. 1.30 mass% or less is preferable.

(Mn:1.00〜2.80質量%)
溶接ワイヤ中のMnは、Siと同じく、脱酸剤あるいは硫黄捕捉剤としての効果を発揮し、溶接金属の強度や靱性を確保するために必要である。脱酸不足による溶接欠陥の発生防止のため1.00質量%以上を含有させる。好ましくは1.10質量%以上である。
一方、2.80質量%を超えて多量に含まれると、溶接中に剥離し難いスラグが大量発生し、スラグ巻き混み等の溶接欠陥が発生する。また、強度が増加しすぎて溶接金属の靭性を著しく低下させる。このため、Mnの含有量は2.80質量%を上限とし、2.30質量%以下が好ましい。
(Mn: 1.00 to 2.80 mass%)
Mn in the welding wire, like Si, exhibits an effect as a deoxidizing agent or a sulfur scavenger, and is necessary for securing the strength and toughness of the weld metal. 1.00 mass% or more is contained to prevent generation of welding defects due to insufficient deoxidation. Preferably, it is at least 1.10% by mass.
On the other hand, if contained in a large amount exceeding 2.80% by mass, a large amount of slag that is difficult to peel off during welding is generated, and welding defects such as slag winding crowding are generated. Further, the strength is excessively increased, and the toughness of the weld metal is significantly reduced. For this reason, the upper limit of the Mn content is 2.80% by mass, and it is preferably 2.30% by mass or less.

(P:0.050質量%以下(0質量%を含む))
(S:0.050質量%以下(0質量%を含む))
S(硫黄)及びP(リン)はともに不純物元素であり、極力含有量を少量にすることが好ましいことから、下限は設定しない。これらが各々0.050質量%を超えて多量に存在すると、溶接金属の割れといった溶接欠陥が発生する。したがって、どちらも0.050質量%を上限とする。
(P: 0.050% by mass or less (including 0% by mass))
(S: 0.050% by mass or less (including 0% by mass))
Since both S (sulfur) and P (phosphorus) are impurity elements, and it is preferable to minimize the content, the lower limit is not set. If each of them is present in a large amount exceeding 0.050% by mass, welding defects such as cracks in the weld metal occur. Therefore, in both cases, the upper limit is 0.050% by mass.

(強脱窒元素:合計で0.05〜1.50質量%)
Al、Ti、Zr及びMgは強い脱窒素の効果を持つ元素(強脱窒元素)である。Al、Ti、Zr及びMgからなる群より選ばれる少なくとも1の強脱窒元素の含有量の下限は、合計で、0.05質量%とする。0.05質量%以上であると溶接中に固溶したNと該強脱窒元素が反応し、窒化物となるため、N(気体)として、大気へ放出される際に発生する気孔欠陥を防ぐことができる。強脱窒元素の合計の含有量の下限は、好ましくは0.10質量%以上であり、より好ましくは0.25質量%以上である。
一方、強脱窒元素の合計が1.50質量%を上回る場合は、強脱窒元素によって発生する窒化物や酸化物が溶融池表面に発生し、アークが偏向することで、スパッタが大量に発生してしまう。したがって、強脱窒元素は合計で1.50質量%を上限とし、1.00質量%以下が好ましく、0.80質量%以下がより好ましい。
(Strong denitrifying element: 0.05-1.50 mass% in total)
Al, Ti, Zr and Mg are elements having a strong denitrifying effect (strong denitrifying elements). The lower limit of the content of at least one strongly denitrifying element selected from the group consisting of Al, Ti, Zr and Mg is set to 0.05% by mass in total. If the content is 0.05% by mass or more, N dissolved in welding during welding and the strongly denitrifying element react with each other to form a nitride. Therefore, pore defects generated when the N is released into the atmosphere as N 2 (gas). Can be prevented. The lower limit of the total content of the strong denitrifying elements is preferably 0.10% by mass or more, more preferably 0.25% by mass or more.
On the other hand, when the total amount of the strong denitrifying elements exceeds 1.50% by mass, nitrides and oxides generated by the strong denitrifying elements are generated on the surface of the molten pool, and the arc is deflected, resulting in a large amount of spatter. Will occur. Therefore, the upper limit of the total amount of the strong denitrification elements is 1.50% by mass, preferably 1.00% by mass or less, and more preferably 0.80% by mass or less.

(その他の元素)
(Mo、Ni、Cr、B)
溶接金属の強度または靭性向上のためにMo、Ni、Cr、Bを添加してもよい。これらの元素は過剰に添加すると割れが発生しやすくなる。そのため、Moは1.00質量%以下であることが好ましく、Niは1.00質量%以下であることが好ましく、Crは5.00質量%以下であることが好ましく、Bは0.0050質量%以下であることが好ましい。
(Other elements)
(Mo, Ni, Cr, B)
Mo, Ni, Cr, B may be added to improve the strength or toughness of the weld metal. If these elements are added excessively, cracks are likely to occur. Therefore, Mo is preferably 1.00% by mass or less, Ni is preferably 1.00% by mass or less, Cr is preferably 5.00% by mass or less, and B is 0.0050% by mass. % Is preferable.

(Li、K、Na)
アークの安定化、スパッタ発生量の低減、かつ溶込み性能の向上のため、Li、K、Naを添加してもよい。各元素はそれぞれで0.010〜1.000質量%含有させることが好ましい。
尚、フラックス入り溶接ワイヤに含まれるLi、K、Naの化合物の例として、LiO、LiCO、KO、NaO等の酸化物や炭酸化合物、KSiF等のフッ化物が挙げられる。
(Li, K, Na)
Li, K, and Na may be added to stabilize the arc, reduce the amount of spatter generated, and improve the penetration performance. Each element is preferably contained in an amount of 0.010 to 1.000% by mass.
Examples of compounds of Li, K, and Na contained in the flux-cored welding wire include oxides and carbonates such as LiO 2 , Li 2 CO 3 , K 2 O, and Na 2 O, and fluorine compounds such as K 2 SiF 6. Compounds.

(残部)
フラックス入り溶接ワイヤを構成するその他の元素として、Fe及び不純物が含まれる。不純物としてはCo、W等が挙げられる。また、めっきを有する場合はその他の元素としてCuも含まれる。
(The rest)
Other elements constituting the flux-cored welding wire include Fe and impurities. Examples of the impurities include Co and W. In the case of having plating, Cu is also included as another element.

(強脱窒元素の含有量比)
Al、Ti、Zr及びMgは脱窒元素であると同時に脱酸元素としても作用する。そこで、脱酸元素のSi、Mnを添加することで、酸素による気孔欠陥をSi及びMnによって防止し、Al、Ti、Zr及びMgは脱酸元素としてよりも脱窒元素としての効果をより発揮させ、Nとの反応を促進させることが好ましい。そのため、フラックス入り溶接ワイヤに含まれるAl、Ti、Zr及びMgの総質量%とSi及びMnの総質量%との比(Al+Ti+Zr+Mg)/(Si+Mn)は、0.03以上であることが好ましく、0.08以上であることがより好ましい。
また、Al、Ti、Zr及びMgの酸化物は優れた熱電子放出能を持つため、適正な量が溶融池上に存在するとアーク安定性に寄与する。そこで最適な陰極点形成効果によりアーク安定性が増し、かつスラグの剥離性がより良好となる点から、(Al+Ti+Zr+Mg)/(Si+Mn)は、0.60以下であることが好ましく、0.40以下であることがより好ましい。
(Content ratio of strong denitrification element)
Al, Ti, Zr and Mg are denitrifying elements and also act as deoxidizing elements. Therefore, by adding deoxidizing elements Si and Mn, pore defects due to oxygen are prevented by Si and Mn, and Al, Ti, Zr and Mg exhibit more effects as denitrifying elements than as deoxidizing elements. To promote the reaction with N. Therefore, the ratio (Al + Ti + Zr + Mg) / (Si + Mn) of the total mass% of Al, Ti, Zr and Mg contained in the flux-cored welding wire to the total mass% of Si and Mn is preferably 0.03 or more, More preferably, it is 0.08 or more.
In addition, since oxides of Al, Ti, Zr and Mg have excellent thermionic electron emission ability, if an appropriate amount is present on the molten pool, it contributes to arc stability. Therefore, from the viewpoint that the arc stability is increased by the optimum cathode spot forming effect and the slag removability is further improved, (Al + Ti + Zr + Mg) / (Si + Mn) is preferably 0.60 or less, and 0.40 or less. Is more preferable.

(金属粉末)
フラックス入り溶接ワイヤに含まれるAl、Ti、Zr及びMgが粉末または合金粉末である場合、すなわち、Al粉末、Ti粉末、Zr粉末、Mg粉末、並びに、Al、Ti、Zr及びMgからなる群より選ばれる少なくとも1の元素を含む合金粉末からなる群より選ばれる少なくとも1の粉末を含む場合、前記粉末の合計のうち30質量%以上が粒度100μm以下の粉末であることが好ましい。
これは、粒径が細かいほど、溶融池中に均一溶解しやすくなるためにNとの反応が促進され、耐気孔欠陥により優れたものとなるためである。また該粉末の粒径は小さいほど好ましいため、粒度100μm以下の粉末の含有量は50質量%以上がより好ましく、一方、上限はなく100質量%でも良い。
尚、合金粉末の例としては、Fe−Al(フェロアルミ)、Fe−Ti(フェロチタン)等が挙げられる。
(Metal powder)
When Al, Ti, Zr and Mg contained in the flux-cored welding wire are powders or alloy powders, that is, from the group consisting of Al powder, Ti powder, Zr powder, Mg powder, and Al, Ti, Zr and Mg When at least one powder selected from the group consisting of alloy powders containing at least one selected element is included, it is preferable that 30% by mass or more of the total of the powders is a powder having a particle size of 100 μm or less.
This is because the finer the particle size, the easier it is to dissolve uniformly in the molten pool, so that the reaction with N is promoted, and the more excellent the pore resistance is. Further, since the smaller the particle size of the powder, the more preferable, the content of the powder having a particle size of 100 μm or less is more preferably 50% by mass or more, while there is no upper limit and the content may be 100% by mass.
Incidentally, examples of the alloy powder include Fe-Al (ferroaluminum) and Fe-Ti (ferrotitanium).

粒度100μm以下の粉末の含有量はAl粉末、Ti粉末、Zr粉末、Mg粉末、及びそれらの合金粉末を、JIS Z 8801−1:2006に基づき、目開き100μmの篩にかけることでふり分け、測定することができる。   The content of the powder having a particle size of 100 μm or less is sieved by sieving Al powder, Ti powder, Zr powder, Mg powder, and alloy powder thereof through a 100 μm mesh based on JIS Z8801-1: 2006. Can be measured.

(高融点酸化物)
また、フラックス入り溶接ワイヤはAl酸化物、Ti酸化物、Zr酸化物及びMg酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1の酸化物を含み、Al酸化物をAl換算、Ti酸化物をTiO換算、Zr酸化物をZrO換算、かつMg酸化物をMgO換算した場合の前記酸化物の合計が、前記フラックス入り溶接ワイヤの全質量に対して、0.05質量%≦(Al+TiO+ZrO+MgO)≦1.50質量%の関係を満たすことが好ましい。
(High melting point oxide)
Further, the flux-cored welding wire contains at least one oxide selected from the group consisting of Al oxide, Ti oxide, Zr oxide and Mg oxide, converts Al oxide to Al 2 O 3, and converts Ti oxide to Ti oxide. The sum of the oxides in terms of TiO 2 , Zr oxide in terms of ZrO 2 , and Mg oxide in terms of MgO is 0.05% by mass ≦ (Al 2 (O 3 + TiO 2 + ZrO 2 + MgO) ≦ 1.50 mass% is preferably satisfied.

Al酸化物、Ti酸化物、Zr酸化物及びMg酸化物はいずれも1800℃以上の高融点酸化物である。該高融点酸化物を含むことで、高温となるアーク中でフラックス柱を残存させることができ、安定した溶滴移行を実現することができることから好ましい。
該高融点酸化物のフラックス入り溶接ワイヤに対する含有量が0.20質量%を下回るとフラックス柱が溶解するおそれがある。そのため、高融点酸化物の含有量は0.20質量%以上が好ましく、0.25質量%以上がより好ましい。
一方、1.50質量%を上回るとスラグが大量発生し、スラグ巻込み等の溶接欠陥が発生するおそれがあることから1.50質量%以下が好ましく、1.00質量%以下がより好ましい。
Al oxide, Ti oxide, Zr oxide and Mg oxide are all high melting point oxides of 1800 ° C. or higher. The inclusion of the high-melting-point oxide is preferable because the flux column can remain in the high-temperature arc, and stable droplet transfer can be realized.
If the content of the high melting point oxide with respect to the flux-cored welding wire is less than 0.20% by mass, the flux columns may be dissolved. Therefore, the content of the high melting point oxide is preferably 0.20% by mass or more, and more preferably 0.25% by mass or more.
On the other hand, if it exceeds 1.50% by mass, a large amount of slag is generated, and welding defects such as slag entrainment may occur. Therefore, the amount is preferably 1.50% by mass or less, more preferably 1.00% by mass or less.

Al酸化物、Ti酸化物、Zr酸化物及びMg酸化物からなる高融点酸化物の平均粒径が大きすぎると、ワイヤ成型時に酸化物がフラックスに食い込み、断線してしまう可能性がある。よって、Al酸化物、Ti酸化物、Zr酸化物及びMg酸化物の平均粒径は350μm以下であることが好ましく、300μm以下であることがより好ましい。平均粒径が小さいほど、断線しにくくなり、かつフラックス中の成分が均等に分布するように混じるため、下限は特に設けない。
酸化物の粒径はJIS Z 8801−1:2006に従い、目開き75、100、150、200、250、300、355、425μmのふるいにかけて測定することができる。
If the average particle size of the high-melting oxide composed of Al oxide, Ti oxide, Zr oxide, and Mg oxide is too large, the oxide may bite into the flux at the time of wire forming, and may break. Therefore, the average particle size of the Al oxide, Ti oxide, Zr oxide, and Mg oxide is preferably 350 μm or less, more preferably 300 μm or less. As the average particle size is smaller, the disconnection is more difficult, and the components in the flux are mixed so as to be evenly distributed.
The particle size of the oxide can be measured through a sieve with openings of 75, 100, 150, 200, 250, 300, 355, and 425 μm according to JIS Z 8801-1: 2006.

(フラックス充填率)
フラックス入り溶接ワイヤにおけるフラックス充填率は10〜25質量%であることが好ましい。フラックス充填率が10質量%を下回ると、フラックス柱によるアーク安定化効果が失われるおそれがある。また、25質量%を超えると送給中の断線やワイヤ直下のアーク圧が小さくなり、溶込みが出なくなるおそれがある。フラックス充填率は12質量%以上がより好ましく、また、22質量%以下がより好ましい。
なお、このフラックス充填率は、外皮内に充填されるフラックスの質量を、ワイヤ(外皮+フラックス)の全質量に対する割合で規定したものである。
(Flux filling rate)
The flux filling rate in the flux-cored welding wire is preferably 10 to 25% by mass. If the flux filling ratio is less than 10% by mass, the arc stabilizing effect of the flux column may be lost. On the other hand, if it exceeds 25% by mass, there is a possibility that breakage during feeding or arc pressure immediately below the wire becomes small and penetration does not occur. The flux filling rate is more preferably 12% by mass or more, and more preferably 22% by mass or less.
In addition, this flux filling rate is defined as the mass of the flux filled in the outer skin as a ratio to the total mass of the wire (the outer skin + flux).

フラックス入り溶接ワイヤの最終製品径は問わないが、汎用的に使用される範囲として1.2〜1.6mmであることが好ましい。   The final product diameter of the flux-cored welding wire does not matter, but it is preferably 1.2 to 1.6 mm as a generally used range.

<フラックス入り溶接ワイヤの製造方法>
フラックス入り溶接ワイヤの製造方法は、特に限定されず、一般的な製造工程で製造すればよい。例えば、軟鋼またはステンレスのフープをU字状に成型し、U字状成型フープにフラックスを充填した後、フラックスを内部に充填した筒状型に成型し、目的径まで伸線する工程により製造すればよい。
<Method of manufacturing flux-cored welding wire>
The manufacturing method of the flux-cored welding wire is not particularly limited, and may be manufactured by a general manufacturing process. For example, it is manufactured by molding a mild steel or stainless steel hoop into a U-shape, filling a U-shaped molded hoop with a flux, molding the flux into a cylindrical mold filled with the flux, and drawing to a target diameter. I just need.

外皮の材質は、軟鋼やステンレス鋼等特に制限なく使用することができ、フラックス入り溶接ワイヤ全重量における元素組成が上記範囲内にすればよい。   The material of the outer skin can be used without any particular limitation, such as mild steel and stainless steel, and the element composition in the total weight of the flux-cored welding wire may be within the above range.

フラックスの粒径はふるいにかけて判断することができる。ふるいの目開きはJIS Z 8801−1:2006に従い、目開き75、100、150、200、250、300、355、425μmのものを用いることができる。   The particle size of the flux can be determined by sieving. According to JIS Z 8801-1: 2006, a sieve having an opening of 75, 100, 150, 200, 250, 300, 355, or 425 μm can be used.

<シールドガス>
本発明に係る高電流パルスアーク溶接方法で用いられるシールドガスは、特に限定されず、Arガス、炭酸ガス(二酸化炭素、CO)、酸素ガス(O)及びそれらの混合ガス等を用いることができる。これらには不可避不純物として酸素、窒素、水素等が含まれていてもよい。
シールドガスとして100%COを用いた溶接であっても、本発明に係るガスシールドアーク溶接方法では大気巻き込みの抑制と酸化反応防止の効果を得ることができる。しかし、シールドガスとしてArガス又はAr含有混合ガスを用いることで溶融金属の酸化反応をより低減することが可能となる。よって、シールドガスとして、Ar及び不可避不純物からなるArガス(100%Ar)又はAr含有混合ガスを用いることが好ましい。
<Shield gas>
The shielding gas used in the high current pulse arc welding method according to the present invention is not particularly limited, and Ar gas, carbon dioxide gas (carbon dioxide, CO 2 ), oxygen gas (O 2 ), a mixed gas thereof, or the like may be used. Can be. These may contain oxygen, nitrogen, hydrogen and the like as inevitable impurities.
Even with welding using 100% CO 2 as a shielding gas, the gas shielded arc welding method according to the present invention can obtain the effects of suppressing entrapment in the atmosphere and preventing an oxidation reaction. However, by using Ar gas or an Ar-containing mixed gas as the shielding gas, it becomes possible to further reduce the oxidation reaction of the molten metal. Therefore, it is preferable to use an Ar gas (100% Ar) composed of Ar and unavoidable impurities or an Ar-containing mixed gas as the shield gas.

Ar含有混合ガスの場合、ArとCO及びOの少なくともいずれか一方と不可避不純物とを含むことが好ましく、CO含有量が0〜40体積%及びO含有量が0〜10体積%であることがより好ましい。さらにはArを80体積%以上含み、残部が二酸化炭素及び酸素の少なくともいずれか一方並びに不可避不純物であることがさらに好ましい。 In the case of an Ar-containing mixed gas, it is preferable to contain Ar, at least one of CO 2 and O 2 , and an unavoidable impurity, and the CO 2 content is 0 to 40% by volume and the O 2 content is 0 to 10% by volume. Is more preferable. More preferably, it contains 80% by volume or more of Ar, and the balance is at least one of carbon dioxide and oxygen and unavoidable impurities.

シールドガスの流量は、一般的には35L/分以下であればよい。これにより、シールドガス流速の過度な高速化を防ぎ、高速なガス流による大気のシールド雰囲気への引き込みを抑制することができる。   Generally, the flow rate of the shielding gas may be 35 L / min or less. Accordingly, it is possible to prevent the shield gas flow velocity from being excessively increased, and to suppress the air from being drawn into the shield atmosphere due to the high-speed gas flow.

<溶接電源>
溶接電源は特に限定されず、パルスアーク溶接に従来用いられる電源を用いることができる。
<Welding power supply>
The welding power source is not particularly limited, and a power source conventionally used for pulse arc welding can be used.

<溶接トーチ>
溶接トーチは、特に限定されず、従来と同様のトーチを用いることができる。
溶接トーチの一例を以下に示す。溶接トーチには、トーチクランプが装着されている。通電金具は、ノズルとワークとの接触を検知するために使用する微弱な電流を、ノズルに流すためのものである。トーチクランプは、溶接トーチをロボットに固定するものである。
<Welding torch>
The welding torch is not particularly limited, and a torch similar to a conventional one can be used.
An example of a welding torch is shown below. A torch clamp is mounted on the welding torch. The current-carrying bracket is used to pass a weak current used for detecting contact between the nozzle and the work to the nozzle. The torch clamp fixes the welding torch to the robot.

トーチ銃身は、トーチクランプに支持されると共に、ノズル及びチップボディを支持する機構を備えている。トーチ銃身は、チップボディが装着された状態で、供給される溶接ワイヤを、インナチューブを介してチップボディの先端(コンタクトチップの後端)まで供給することができる。また、トーチ銃身は、溶接電流をチップボディに通電し、さらに、インナチューブとチップボディとの間に形成される空間にシールドガスを供給する。チップボディは、オリフィス、オリフィス支持ナット、及びコンタクトチップを支持する機構を備えている。尚、チップボディは、金属等の通電性を有する材料で形成されている。   The torch barrel is supported by a torch clamp and has a mechanism for supporting a nozzle and a tip body. The torch barrel can supply the supplied welding wire to the tip of the tip body (the rear end of the contact tip) via the inner tube with the tip body mounted. In addition, the torch barrel supplies a welding current to the tip body and further supplies a shielding gas to a space formed between the inner tube and the tip body. The tip body includes an orifice, an orifice support nut, and a mechanism for supporting the contact tip. Note that the chip body is formed of a conductive material such as a metal.

また、オリフィスは、シールドガスの整流を行う機構を備えている。すなわち、オリフィスは通常円筒形状をなし、チップボディの外周の先端側から挿入することで装着される。コンタクトチップは、溶接電流を溶接ワイヤに給電すると共に、溶接対象のワークへ溶接ワイヤをガイドする機構を備えている。尚、チップボディ同様、コンタクトチップについても金属等の通電性を有する材料で形成されている。   The orifice has a mechanism for rectifying the shield gas. That is, the orifice usually has a cylindrical shape, and is mounted by being inserted from the front end side of the outer periphery of the tip body. The contact tip is provided with a mechanism for feeding a welding current to the welding wire and guiding the welding wire to a work to be welded. Note that, like the chip body, the contact chip is also formed of a conductive material such as metal.

溶接トーチの姿勢は、母材に対して垂直であっても、傾斜させてもよい。
溶接トーチを溶接進行方向の反対側に向かって傾斜させる場合に、母材に対する垂線と該トーチとの成す角を前進角と言い、当該溶接進行方向に向かって傾斜させる場合に、母材に対する垂線と該トーチとの成す角を後退角と言う。
The posture of the welding torch may be vertical or inclined with respect to the base material.
When the welding torch is inclined toward the opposite side of the welding progress direction, the angle between the perpendicular to the base material and the torch is referred to as the advance angle, and when inclined toward the welding progress direction, the perpendicular to the base material And the torch are referred to as a sweep angle.

溶接トーチに前進角を付けることで、より効果的にアーク溶接中のシールド性を高めることが可能となる。また、電極に後退角を付けることで、ビード後方をシールドできるため溶接直後のビードの酸化反応を抑制することができる。
溶接線上の適正な溶け込みと良好なビード形状とを得るために、前進角の範囲を−15〜40°、即ち、前進角の上限を40°、後退角の上限を15°とした範囲内で電極を傾けることがより好ましい。
By providing the welding torch with an advancing angle, it is possible to more effectively enhance the shielding property during arc welding. In addition, since the rear of the bead can be shielded by providing the receding angle to the electrode, the oxidation reaction of the bead immediately after welding can be suppressed.
In order to obtain a proper penetration and a good bead shape on the welding line, the range of the advancing angle is -15 to 40 °, that is, the upper limit of the advancing angle is 40 °, and the upper limit of the receding angle is 15 °. More preferably, the electrodes are tilted.

(ノズル)
ノズルは、溶接対象の母材に対して、図示しないガス供給装置から供給されたシールドガスを噴出する機構を備えている。ノズルは、一体的に組み立てられた状態のチップボディ、オリフィス、及びコンタクトチップを内部に納めることが可能な内部空間を有する筒状に形成されている。また、ノズルは、後端の内面にトーチ銃身の先端に形成された雄ねじ部が螺合する雌ねじ部が形成されている。この構成により、ノズルは、オリフィスにより整流されたシールドガスを用いて溶接部を大気から遮断することができる。
本発明に係る溶接方法においては、チップ摩耗の観点から、ノズル近傍まで水冷されるトーチを用いることが好ましい。
(nozzle)
The nozzle has a mechanism for ejecting a shielding gas supplied from a gas supply device (not shown) to a base metal to be welded. The nozzle is formed in a cylindrical shape having an internal space in which the tip body, the orifice, and the contact tip in an assembled state can be housed. Further, the nozzle has a female screw portion on the inner surface at the rear end, into which a male screw portion formed at the tip of the torch barrel is screwed. With this configuration, the nozzle can shield the weld from the atmosphere using the shield gas rectified by the orifice.
In the welding method according to the present invention, it is preferable to use a torch that is water-cooled to the vicinity of the nozzle from the viewpoint of chip wear.

<送給機>
送給機は特に限定されず、従来用いられる送給機を用いることができる。
<Feeder>
The feeder is not particularly limited, and a conventionally used feeder can be used.

<パルスアーク溶接条件>
本発明で規定するパルスは、矩形または台形の形を繰り返す電流波形である。図2に該電流波形の一例を示すが、矩形または台形の上底部分の時間をパルスピーク電流期間(パルスピーク期間)Tp、下底部分の時間をパルスベース電流期間(パルスベース期間)Tbとし、パルスピーク期間Tpの電流をパルスピーク電流Ip、パルスベース期間Tbの電流をパルスベース電流Ibする。そして、溶接電流の時間積分を時間的に平均化したものを平均電流Iaとする。すなわち矩形波の場合、Ia=(Ip・Tp+Ib・Tb)/(Tp+Tb)で表される。また、1秒間のパルス回数(1波長が繰り返す回数)をパルス周波数とする。
<Pulse arc welding conditions>
The pulse defined by the present invention is a current waveform that repeats a rectangular or trapezoidal shape. FIG. 2 shows an example of the current waveform. The time at the upper bottom of a rectangular or trapezoidal shape is a pulse peak current period (pulse peak period) Tp, and the time at the lower bottom is a pulse base current period (pulse base period) Tb. The current in the pulse peak period Tp is defined as a pulse peak current Ip, and the current in the pulse base period Tb is defined as a pulse base current Ib. Then, the time integration of the welding current over time is averaged to obtain an average current Ia. That is, in the case of a rectangular wave, it is represented by Ia = (Ip.Tp + Ib.Tb) / (Tp + Tb). The number of pulses per second (the number of times one wavelength repeats) is defined as the pulse frequency.

パルス電流波形は、電流の低いパルスベース期間Tbおよび電流の高いパルスピーク期間Tpに生成した溶滴をパルスピーク電流Ipの電磁力によって離脱させる方法であるが、不適正なパルス条件や溶滴の離脱タイミングが狂うと、スパッタが増加したり、アークが偏向し、ビード外観が粗悪になる場合がある。
例えば、パルスピーク電流Ipが低すぎるとアークの硬直性が得られず、アークが偏向する場合がある。またパルスベース電流Ibが高すぎると、溶滴がピーク電流立ち上がり時に離脱し、その溶滴がピーク電流のアーク圧によって、飛散し、スパッタが増加する場合がある。特に、高電流パルスアーク溶接の場合は、ローテーティング移行となりやすくなるため、適正なパルス条件を得ることが難しい。
本発明に係る高電流パルスアーク溶接方法では、用いられるフラックス入り溶接ワイヤを特定の組成に限定し、該溶接ワイヤ使用時に相乗効果が現れる最適なパルスアーク溶接の条件を以下に規定する。
The pulse current waveform is a method in which droplets generated in the low-current pulse base period Tb and the high-current pulse peak period Tp are separated by the electromagnetic force of the pulse peak current Ip. If the separation timing is incorrect, the spatter may increase, the arc may be deflected, and the bead appearance may be poor.
For example, if the pulse peak current Ip is too low, arc rigidity cannot be obtained, and the arc may be deflected. On the other hand, if the pulse base current Ib is too high, the droplet may be detached at the time of the rise of the peak current, and the droplet may be scattered by the arc pressure of the peak current to increase spatter. In particular, in the case of high-current pulse arc welding, the transition to the rotation is likely to occur, so that it is difficult to obtain appropriate pulse conditions.
In the high current pulse arc welding method according to the present invention, the flux-cored welding wire to be used is limited to a specific composition, and the optimum conditions of the pulse arc welding in which a synergistic effect appears when the welding wire is used are defined below.

(パルスピーク電流Ip:550〜950A)
溶接時のパルスピーク電流は550A以上950A以下とする。550Aを下回ると、アークの硬直性が不十分となるため、高電流用溶接ワイヤ中のAl、Ti、Zr、Mgから生成する酸化物を基にした陰極点にアークが引っ張られやすくなり、結果としてアーク偏向を起こし、スパッタが増加しやすくなる。一方、950Aを超えると、電流が過大かつ高温となるため、フラックス入り溶接ワイヤのフラックス柱が残存せず、アーク安定性を劣化させてしまい、スパッタ発生量が増加しやすくなる。
(Pulse peak current Ip: 550-950A)
The pulse peak current at the time of welding is 550A or more and 950A or less. If it is less than 550A, the arc will be insufficiently rigid, and the arc will be easily pulled to the cathode spot based on the oxide generated from Al, Ti, Zr, and Mg in the welding wire for high current. As a result, arc deflection occurs, and spatter tends to increase. On the other hand, when the current exceeds 950 A, the current becomes excessively high and the temperature becomes high, so that the flux column of the flux-cored welding wire does not remain, the arc stability is deteriorated, and the amount of spatter generated tends to increase.

(パルスベース電流Ib:550A以下)
溶接時のパルスベース電流は550A以下とする。パルスベース電流が550Aを上回ると、パルスベース期間Tbにおける溶滴へのアーク圧が過大になることで、アークの不安定を促し、スパッタ発生量が増加しやすくなる。
(Pulse base current Ib: 550 A or less)
The pulse base current at the time of welding is 550 A or less. If the pulse base current exceeds 550 A, the arc pressure applied to the droplet during the pulse base period Tb becomes excessive, thereby promoting arc instability and increasing the amount of spatter generated.

(パルスピーク電流Ipとパルスベース電流Ibの差:200〜600A)
溶接時のパルスピーク電流Ipとパルスベース電流Ibの差は200A以上600A以下とする。電流の差が200Aを下回ると、溶滴移行のバランスが崩れ、ピーク電流時に溶滴離脱が起こる可能性が高くなり、スパッタが増加しやすくなる。一方電流の差が600Aを超えると、ピーク電流時とアーク長の変動が大きくなり、窒素を巻き込みやすくなり気孔欠陥が発生しやすくなる。
(Difference between pulse peak current Ip and pulse base current Ib: 200 to 600 A)
The difference between the pulse peak current Ip and the pulse base current Ib during welding is 200 A or more and 600 A or less. When the current difference is less than 200 A, the balance of droplet transfer is lost, the possibility of droplet detachment at the peak current increases, and spatter tends to increase. On the other hand, if the current difference exceeds 600 A, the fluctuation in the arc length at the time of the peak current becomes large, so that nitrogen is easily involved and pore defects are liable to occur.

すなわち、本発明におけるフラックス入り溶接ワイヤを用い、パルスピーク電流、パルスベース電流及びそれら電流の差を上記範囲にすることにより、従来の高電流溶接方法と比較して、溶滴移行及びアークが安定し、耐気孔欠陥効果、低スパッタ、耐チップ摩耗といった優れた効果が得られる。   That is, by using the flux-cored welding wire of the present invention and setting the pulse peak current, the pulse base current and the difference between these currents to the above ranges, the droplet transfer and the arc are more stable compared to the conventional high current welding method. In addition, excellent effects such as a pore defect resistance effect, low spatter, and chip wear resistance can be obtained.

(平均電流Ia)
溶接時の溶接電流の時間積分を時間的に平均化したものが平均電流Iaである。すなわち矩形波の場合、Ia=(Ip・Tp+Ib・Tb)/(Tp+Tb)により平均電流を定義することができる。
(Average current Ia)
Average current Ia is obtained by temporally averaging the time integral of the welding current during welding. That is, in the case of a rectangular wave, the average current can be defined by Ia = (Ip.Tp + Ib.Tb) / (Tp + Tb).

(パルス周波数Fp)
溶接時のパルス周波数は50〜200Hzと低周波の範囲とすると、パルスベース期間を長めに確保でき、急なアーク長変動を抑え、アーク偏向を抑えることができることが好ましい。また、該パルスベース期間内では、溶滴に係るアーク圧が小さいため、パルスピーク期間で大きくなった溶滴の動きを抑制することができ、結果として、ローテーティング移行を抑えることができることから好ましい。さらには、チップ摩耗に関しても、パルス周波数が低く、かつパルスベース期間にてチップの冷却効果が見込まれることから、チップ摩耗が小さくなることから好ましい。
(Pulse frequency Fp)
When the pulse frequency at the time of welding is in a low frequency range of 50 to 200 Hz, it is preferable that a longer pulse base period can be ensured, a sudden change in arc length can be suppressed, and arc deflection can be suppressed. Further, within the pulse base period, since the arc pressure of the droplet is small, the movement of the droplet which has increased during the pulse peak period can be suppressed, and as a result, the rotation transition can be suppressed, which is preferable. . Further, with respect to chip wear, the pulse frequency is low, and a chip cooling effect can be expected during the pulse base period, so that chip wear is preferably reduced.

(送給速度/パルス周波数)
パルスアーク溶接は溶滴の離脱タイミングが狂うと、スパッタの増加が発生する。よって、パルス周波数に加えて、消耗式電極(フラックス入り溶接ワイヤ)の送給速度を規定することによって、溶滴移行し、さらなる低スパッタ、アークの安定性を得ることが好ましい。しかし、適正な送給速度はパルス周波数によって変わってくるため、送給速度とパルス周波数との比[送給速度(mm/sec)/パルス周波数(パルス回数/sec=Hz)]として1波長あたりの送給速度(mm/1パルス)を規定する。
(Feed speed / Pulse frequency)
In pulse arc welding, spatter increases when the timing of detachment of droplets is incorrect. Therefore, it is preferable to determine the feed rate of the consumable electrode (flux-cored welding wire) in addition to the pulse frequency to transfer the droplets and obtain further low spatter and arc stability. However, since the appropriate feed speed changes depending on the pulse frequency, the ratio of the feed speed to the pulse frequency [feed speed (mm / sec) / pulse frequency (number of pulses / sec = Hz)] per wavelength Is specified (mm / 1 pulse).

[送給速度(mm/sec)/パルス周波数(パルス回数/sec=Hz)]で表される1波長あたりの送給速度は1.50(mm/1パルス)以上9.00(mm/1パルス)以下であることが好ましい。
1.50(mm/1パルス)を下回ると、ピーク電流時に溶着量が足らず、アークが這い上がり易くなるため、アーク長変動やアーク偏向といった、アーク不安定となる場合がある。9.00(mm/1パルス)を超えると、ベース電流時にワイヤが溶融池に突っ込み、ワイヤが短絡することによって、スパッタが増加する場合がある。
The feed rate per wavelength represented by [feed rate (mm / sec) / pulse frequency (number of pulses / sec = Hz)] is from 1.50 (mm / 1 pulse) to 9.00 (mm / 1). Pulse) or less.
If it is less than 1.50 (mm / 1 pulse), the welding amount is insufficient at the time of peak current, and the arc tends to crawl, so that arc instability such as arc length variation and arc deflection may occur. If it exceeds 9.00 (mm / 1 pulse), the wire may plunge into the molten pool at the time of the base current, and the wire may be short-circuited, which may increase spatter.

パルスピーク電流、パルスベース電流、パルスピーク期間、パルスベース期間、パルス周波数はいずれも溶接電源の設定によって調整することができる。   The pulse peak current, pulse base current, pulse peak period, pulse base period, and pulse frequency can all be adjusted by setting the welding power source.

本発明に係る高電流パルスアーク溶接方法における「高電流」とは、平均電流Iaの値が400A以上であることを指す。   “High current” in the high current pulse arc welding method according to the present invention indicates that the value of the average current Ia is 400 A or more.

(外部特性)
高電流パルスアーク溶接の場合、電流差の大きいパルスピーク電流とパルスベース電流が高速で入れ替わるため、アーク長変動が大きくなる。このアーク長変動を抑えるため、電流の変化を鈍感にすることで、アーク長の変動を抑えることができる。一方、電流の変化を鈍感にし過ぎると、アーク長の自己制御作用が失われる。そのため、高電流パルスアーク溶接には適正な外部特性の傾きの範囲がある。
(External characteristics)
In the case of high-current pulse arc welding, a pulse peak current having a large current difference and a pulse base current are switched at high speed, so that the arc length fluctuation becomes large. In order to suppress the variation in the arc length, the variation in the arc length can be suppressed by making the current change insensitive. On the other hand, if the change in current is made too insensitive, the self-control of the arc length is lost. Therefore, high current pulse arc welding has an appropriate range of the inclination of external characteristics.

図3に示されるように、アーク長がlからlに短くなった場合、電流はIからIに増大する。そのため、溶接ワイヤの溶融速度が増加してアーク長を長くするように作用し、アーク長は元の長さlに引き戻される。反対にアーク長がlからlに長くなった場合、電流はIからIに減少する。そのため、溶接ワイヤの溶融速度が低下してアーク長を短くするように作用し、アーク長はやはり元の長さlに引き戻される。このように、アーク長が自動で元の長さに引き戻されるよう制御される現象を、アーク長の自己制御作用と言う。該自己制御作用の効果は、電流−電圧曲線の傾きが緩やかであるほど現れる。この電流−電圧曲線における傾きが溶接電源の外部特性の傾きである。 As shown in FIG. 3, if the arc length is shortened from l O to l S, current increases to I S from I O. Therefore, the melting rate of the welding wire increases act to increase the arc length, arc length is pulled back to the original length l O. If the arc length on the opposite is long from l O to l L, current decreases from I O to I L. Therefore, the melting rate of the welding wire is reduced acts to shorten the arc length, arc length is also pulled back to its original length l O. Such a phenomenon that the arc length is controlled so as to be automatically returned to the original length is called an arc length self-control operation. The effect of the self-control action appears as the slope of the current-voltage curve becomes gentler. The slope of the current-voltage curve is the slope of the external characteristic of the welding power source.

本発明において、該外部特性の傾きは−14.0(V/100A)以上、−4.0(V/100A)以下であることが好ましい。
−4.0(V/100A)以下とすることにより、高電流パルスアーク溶接時の大きな電流変化を抑制し、アーク長変動を抑制することができる。そのため、より低スパッタの溶接が実現でき、チップ摩耗が一層抑制される。一方、−14.0(V/100A)を下回ると、アークの自己制御作用が失われるため、アーク長変動の抑制効果が現れない場合がある。
In the present invention, the slope of the external characteristic is preferably -14.0 (V / 100A) or more and -4.0 (V / 100A) or less.
By setting it to −4.0 (V / 100 A) or less, it is possible to suppress a large current change at the time of high current pulse arc welding and to suppress an arc length variation. Therefore, welding with lower spatter can be realized, and chip wear is further suppressed. On the other hand, if the value is lower than -14.0 (V / 100A), the self-control action of the arc is lost, so that the effect of suppressing the fluctuation of the arc length may not appear.

<被溶接材(ワーク、母材)>
被溶接材は従来公知の物を用いることができる。例えば、JIS G 3106:2015に属する溶接構造用圧延鋼材やJIS G 3101:2015に属する一般構造用圧延鋼板等が挙げられる。
<Material to be welded (workpiece, base material)>
A conventionally known material can be used as the material to be welded. For example, a rolled steel material for a welding structure belonging to JIS G 3106: 2015, a rolled steel sheet for a general structure belonging to JIS G 3101: 2015, and the like can be given.

<溶接物>
本発明に係る溶接方法は高電流で行われるが、該溶接方法により溶接された溶接物は、輸送機や建設機械等の分野における中厚板の溶接であり、すみ肉や開先内を1層または多層盛り溶接する場合に特に好適に用いられる。
<Weldment>
Although the welding method according to the present invention is performed at a high current, the welded article welded by the welding method is welding of a medium-thick plate in the field of a transport machine, a construction machine, and the like. It is particularly preferably used in the case of layer or multi-layer welding.

(スパッタ量)
スパッタ量は、例えば、溶接部の両側面に箱を設置して溶接を行い、発生したスパッタ全てを箱中(箱内)から採取して質量を測定することで定量化することができる。得られた溶接物のスパッタ量の値は小さいほど好ましいが、用いるワイヤ組成によって好ましい値は変わる。
(Spatter amount)
The amount of spatter can be quantified by, for example, installing a box on both sides of the welded portion and performing welding, collecting all generated spatter from the inside of the box (inside the box), and measuring the mass. The smaller the value of the spatter amount of the obtained welded product, the better, but the preferred value varies depending on the wire composition used.

(ビード外観)
ビード外観として、ビード表面における蛇行がないことが好ましい。なおビード表面とは、1回のパスによって作られた溶接金属(溶接部の一部で、溶接中に溶融凝固した金属)のことを意味し、JIS Z 3001−1:2013における定義に従う。
(Bead appearance)
As the bead appearance, it is preferable that there is no meandering on the bead surface. Note that the bead surface means a weld metal (a part of a weld portion, which is melt-solidified during welding) formed by one pass, and conforms to the definition in JIS Z 3001-1: 2013.

(溶接欠陥)
溶接物には、ピットやブローホールといった窒素に起因した気孔欠陥やスラグ巻き込み、溶接割れといった溶接欠陥がないことが好ましい。該溶接欠陥は、ビード表面の目視やビードの断面のマクロ観察から評価することができる。
(Weld defect)
It is preferable that the welded article does not have any pore defects caused by nitrogen such as pits and blow holes, slag entrapment, and welding defects such as welding cracks. The welding defect can be evaluated by visual observation of the bead surface or macro observation of the cross section of the bead.

(アーク安定性)
溶接時のアーク安定性は、アーク長の変動を、遮光面を用いた目視と電流波形から判断することができる。電流波形においては、設定ピーク電流値以上の高い電流や設定ベース電流値以下の低い電流が流れる割合(変動率)が低いほど好ましい。
(Arc stability)
The arc stability at the time of welding can be determined by visual observation using a light-shielding surface and a current waveform, based on a change in arc length. In the current waveform, it is preferable that the ratio (fluctuation rate) of a high current equal to or higher than the set peak current value or a low current equal to or lower than the set base current value flows.

(チップ摩耗)
溶接後におけるコンタクトチップの摩耗(チップ摩耗)の値は小さいほど好ましい。例えば、溶接を行った後のチップ摩耗面積を測定することで、単位時間当たりのチップ摩耗量を評価することができる。
(Tip wear)
The smaller the value of contact tip wear (tip wear) after welding, the better. For example, by measuring the tip wear area after welding, the tip wear amount per unit time can be evaluated.

以下に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することが可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。また、ここで説明する溶接条件は一例であり、本実施の形態では、以下の溶接条件に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited to these Examples, and the present invention is implemented with modifications within a range that can be adapted to the gist of the present invention. And they are all included in the technical scope of the present invention. Further, the welding conditions described here are examples, and the present embodiment is not limited to the following welding conditions.

<評価方法>
(強脱窒元素粉末の粒度)
フラックス入り溶接ワイヤに含まれる、Al、Ti、Zr及びMgからなる強脱窒元素の単金属粉末及び合金粉末の合計含有量における、粒度100μm以下の粉末の割合は、JIS Z 8801−1:2006に基づき、目開き100μmの篩を用いて測定した。
<Evaluation method>
(Particle size of strong denitrification element powder)
The proportion of the powder having a particle size of 100 μm or less in the total content of the single metal powder and the alloy powder of the strong denitrifying element composed of Al, Ti, Zr and Mg contained in the flux-cored welding wire is JIS Z8801-1: 2006. Was measured using a sieve having an opening of 100 μm.

(スパッタ量)
溶接部の両側面に銅板で作製した箱を設置した状態で1分間溶接を行い、その間に発生したスパッタ全てを箱中(箱内)から採取し、集めたスパッタの全質量を測定した。この時の質量をスパッタ量(g/分)と定義した。
(Spatter amount)
Welding was performed for 1 minute in a state where a box made of a copper plate was installed on both side surfaces of the welded portion. All spatters generated during the welding were collected from the box (inside the box), and the total mass of the collected spatter was measured. The mass at this time was defined as the amount of sputtering (g / min).

(ビード外観)
得られた溶接物に対してビード表面における蛇行の有無を目視により確認し、ビード外観の良否判断を行った。
(Bead appearance)
The presence or absence of meandering on the bead surface of the obtained welded product was visually confirmed, and the quality of the bead appearance was determined.

(溶接欠陥)
溶接欠陥として、気孔欠陥、スラグ巻き込み及び溶接割れの有無を、ビード表面の目視観察及びビードの断面のマクロ観察により評価した。ビードの断面のマクロ観察では、ビードの断面のうち任意の5箇所についてマクロ観察を行い溶接欠陥の有無を判断した。
(Weld defect)
As welding defects, the presence or absence of pore defects, slag entrapment, and welding cracks were evaluated by visual observation of the bead surface and macro observation of the cross section of the bead. In the macro observation of the cross section of the bead, macro observation was performed on any five places in the cross section of the bead to determine the presence or absence of a welding defect.

(チップ摩耗)
サイズが25mm(t)×650mm(w)×650mm(l)である大板上をビードオンプレートで1時間溶接を行い、溶接後のチップを光学顕微鏡で正面から見た時のチップ摩耗面積を電子データのピクセル数から換算した面積により測定した。
(Tip wear)
A large plate having a size of 25 mm (t) x 650 mm (w) x 650 mm (l) is welded with a bead-on-plate for 1 hour, and the chip wear area when the welded chip is viewed from the front with an optical microscope is shown. It was measured by the area converted from the number of pixels of the electronic data.

(アーク安定性)
溶接時のアーク安定性は、アーク長の変動を、遮光面を用いた目視と電流波形から判断した。電流波形においては、60秒間溶接を行った場合の、設定ピーク電流値に対して+50Aを超えた電流となった場合、及び設定ベース電流値に対して−50Aを下回った電流となった場合をそれぞれカウントし、そのときのカウント数の合計の値を変動値と定義した。
(Arc stability)
The arc stability at the time of welding was determined based on a change in arc length by visual observation using a light-shielding surface and a current waveform. In the current waveform, when welding is performed for 60 seconds, the current exceeds +50 A with respect to the set peak current value, and the current falls below -50 A with respect to the set base current value. Each was counted, and the total value of the counts at that time was defined as a fluctuation value.

<試験例1〜55>
JIS G3101:2015 SS400の鋼板を母材とし、フラックス入り溶接ワイヤを用いた高電流パルスアーク溶接を行った。溶接材料の線径は1.4mmとし、シールドガスはAr:COが体積比で80:20である混合ガスを用いた。
ビード外観の評価を行う場合には2枚の板(サイズ 12mm(t)×50mm(w)×500mm(l))をT字として、下向きのすみ肉溶接を行い、溶接姿勢はトーチ角度を面に対して垂直とした。その他の評価を行う場合には、ビードオンプレートの下向き溶接を行った。
<Test Examples 1 to 55>
High current pulse arc welding was performed using a steel wire of JIS G3101: 2015 SS400 as a base material and a flux-cored welding wire. The wire diameter of the welding material was 1.4 mm, and a mixed gas of Ar: CO 2 in a volume ratio of 80:20 was used as the shielding gas.
When evaluating the bead appearance, two fillets (size 12 mm (t) x 50 mm (w) x 500 mm (l)) are T-shaped, and downward fillet welding is performed. Perpendicular to. When performing other evaluations, downward welding of the bead-on-plate was performed.

各試験例で用いたフラックス入り溶接ワイヤの組成を表1に示した。
また、パルスアーク溶接条件は以下のとおりであり、各試験例の具体的な溶接条件は表2に示した。
・パルスピーク電流:550〜1000A
・パルスベース電流:100〜600A
・パルスピーク期間:1.5〜7.5msec
・パルス周波数:30〜300Hz
・平均電流:450〜620A
・送給速度:16.0〜26.0m/min
・アーク電圧:適正電圧(30〜50V)
・外部特性:−16.0〜−1.0(V/100A)
Table 1 shows the composition of the flux-cored welding wire used in each test example.
The pulse arc welding conditions are as follows, and specific welding conditions of each test example are shown in Table 2.
-Pulse peak current: 550-1000A
・ Pulse base current: 100 to 600A
・ Pulse peak period: 1.5 to 7.5 msec
・ Pulse frequency: 30 to 300 Hz
・ Average current: 450 to 620A
-Feeding speed: 16.0-26.0m / min
・ Arc voltage: appropriate voltage (30-50V)
・ External characteristics: -16.0 to -1.0 (V / 100A)

表1において、化学組成が「−」とは、不可避不純物であり、積極的に添加していないことを示す。また、ワイヤNo.がW1〜W23であるフラックス入り溶接ワイヤは、本発明におけるフラックス入り溶接ワイヤの条件を満たすものであり、W24〜W34のフラックス入り溶接ワイヤは該条件を満たさないワイヤである。なお、W34のフラックス入り溶接ワイヤは従来材の溶接ワイヤであり、Al、Ti、Zr及びMgが無添加の溶接ワイヤである。   In Table 1, a chemical composition of "-" indicates that the chemical composition is an unavoidable impurity and is not actively added. In addition, wire no. Are the flux-cored welding wires satisfying the condition of the flux-cored welding wire in the present invention, and the flux-cored welding wires W24 to W34 are wires that do not satisfy the condition. The flux-cored welding wire of W34 is a conventional welding wire, and is a welding wire to which Al, Ti, Zr and Mg are not added.

表2において、「f.rate」とは、消耗式電極(フラックス入り溶接ワイヤ)を送給する送給速度を表す。また、「No.」とは試験例番号を表し、No.(試験例)1〜No.39は本発明に係る溶接方法の条件を満たす実施例であり、No.40〜No.44は本発明におけるパルスアーク溶接条件を満たさない比較例であり、No.45〜No.55は本発明におけるフラックス入り溶接ワイヤの組成を満たさない比較例である。   In Table 2, "f.rate" represents a feeding speed at which a consumable electrode (flux-cored welding wire) is fed. “No.” represents the test example number, and “No.” (Test Example) 1-No. No. 39 is an embodiment satisfying the conditions of the welding method according to the present invention. 40-No. No. 44 is a comparative example which does not satisfy the pulse arc welding conditions in the present invention. 45-No. 55 is a comparative example which does not satisfy the composition of the flux-cored welding wire in the present invention.

No.1〜No.55で得られた溶接物のスパッタ、ビード外観、溶接欠陥、チップ摩耗及びアーク安定性についての結果を表3に示す。
表3において、「スパッタ」の評価が◎とは0.80(g/min)以下であることを示し、○とは0.80(g/min)超1.60(g/min)以下であることを示し、×とは1.60(g/min)超であることを示す。
「ビード外観評価」において○とは正常なビードであることを示し、×とはビード外観不良が存在することを示す。
「溶接欠陥評価」において○とは気孔欠陥、スラグ巻き込み、溶接割れのいずれも存在しない状態を示し、×とはそれらのいずれか1以上が存在する状態を示す。なお、×だった場合には、括弧書きで見られた欠陥を併記した。
「チップ摩耗」の評価が○とは、摩耗面積が0.65mm未満であり、パルスをかけても、従来の定電流溶接と同等以上の耐摩耗効果があることを示し、×とは摩耗面積が0.65mm以上であることを示す。
「アーク安定性」の評価が◎とは変動値が250未満であることを示し、○とは変動値が250以上500未満であることを示し、×とは変動値が500以上であり、かつ遮光面を用いた目視観察でアーク不安定が確認できるほどにアーク長の変動が大きいものであることを示す。
No. 1 to No. Table 3 shows the results regarding the spatter, bead appearance, welding defects, chip wear and arc stability of the welded product obtained in No. 55.
In Table 3, the evaluation of “sputtering” indicates that ◎ indicates that the value was 0.80 (g / min) or less, and ○ indicates that the evaluation exceeded 0.80 (g / min) and 1.60 (g / min) or less. X indicates that it is more than 1.60 (g / min).
In "Evaluation of bead appearance", "O" indicates a normal bead, and "X" indicates that a bead appearance defect exists.
In the “welding defect evaluation”, ○ indicates a state in which none of pore defects, slag entrapment, and welding cracks exist, and X indicates a state in which any one or more of them exist. In addition, when it was x, the defect seen in parentheses was also described.
In the evaluation of “tip wear”, “○” indicates that the wear area was less than 0.65 mm 2 , and that even if a pulse was applied, the wear resistance was equal to or higher than that of conventional constant current welding. Indicates that the area is 0.65 mm 2 or more.
The evaluation of “Arc stability” indicates that the variation value is less than 250, ○ indicates that the variation value is 250 or more and less than 500, x indicates that the variation value is 500 or more, and This indicates that the variation in arc length is large enough to confirm arc instability by visual observation using a light-shielding surface.

No.1〜No.39の実施例は最適な組成の溶接ワイヤおよびパルスピーク電流、パルスベース電流条件であるため、気孔欠陥も発生せず、アークも安定であった。特に、No.1〜No.27はより好ましい組成の溶接ワイヤ、パルス周波数及び外部特性等であり、アーク安定性および低スパッタ性がより向上した。   No. 1 to No. In Example 39, the welding wire and the pulse peak current and the pulse base current had the optimum composition, so that no pore defects were generated and the arc was stable. In particular, no. 1 to No. 27 is a welding wire having a more preferable composition, a pulse frequency, external characteristics, and the like, and the arc stability and the low spattering property are further improved.

一方、比較例となるNo.40は、パルスピーク電流が過大である場合であり、ワイヤ先端が高温となり、フラックス柱が残存しない。そのため、アーク偏向が発生し、アーク不安定となることから、スパッタが増大し、ビード蛇行も発生した。No.41はパルスピーク電流が過小である場合であり、パルスピーク期間で適切なアーク硬直が得られず、AlやTi酸化物によって形成される陰極点の影響を受ける。そのため、アーク偏向が発生し、アーク不安定となることから、スパッタが増大し、ビード蛇行も発生した。
No.42はパルスピーク電流とパルスベース電流の差が過大である場合であり、アーク不安定となり、気孔欠陥の発生を確認した。No.43はパルスピーク電流とパルスベース電流の差が過小である場合であり、パルスの利点が小さくなり、スパッタの増大を確認した。
No.44はパルスベース電流が過大である場合であり、溶滴が離脱するパルスベース期間でのアーク圧が大きくなるため、スパッタが増大した。
On the other hand, the comparative example No. Reference numeral 40 denotes a case where the pulse peak current is excessively large, the temperature of the wire tip becomes high, and the flux column does not remain. As a result, arc deflection occurred and the arc became unstable, resulting in increased spatter and meandering of the beads. No. Reference numeral 41 denotes a case where the pulse peak current is too small, and an appropriate arc stiffness cannot be obtained during the pulse peak period, and is affected by a cathode spot formed by Al or Ti oxide. As a result, arc deflection occurred and the arc became unstable, resulting in increased spatter and meandering of the beads.
No. Reference numeral 42 indicates a case where the difference between the pulse peak current and the pulse base current is excessively large. The arc became unstable, and the occurrence of pore defects was confirmed. No. Reference numeral 43 indicates a case where the difference between the pulse peak current and the pulse base current is too small. The advantage of the pulse was reduced, and an increase in spatter was confirmed.
No. Reference numeral 44 denotes a case where the pulse base current was excessively large, and the arc pressure during the pulse base period during which the droplet was separated increased, so that the spatter increased.

No.45は溶接ワイヤ中のC量が過大であり、スパッタが増大した。No.46はSi量が過剰であり、スラグ巻き込みが発生した。No.47及びNo.48はSiまたはMnの量が過小であり、脱酸効果が得られないために気孔欠陥が発生した。No.49はMn量が過剰であり、スラグ巻き込みが発生した。No.50及びNo.51はそれぞれP量、S量が過剰であり、割れが発生した。   No. In No. 45, the amount of C in the welding wire was excessive, and spatter increased. No. In No. 46, the amount of Si was excessive, and slag entrainment occurred. No. 47 and No. In No. 48, the amount of Si or Mn was too small, and a pore defect occurred because the deoxidizing effect was not obtained. No. No. 49 had an excessive amount of Mn, and slag was involved. No. 50 and No. No. 51 had excessive amounts of P and S, respectively, and cracks occurred.

No.52は強脱窒効果を有する元素の含有量の合計が過剰であり、スパッタが増大し、ビード蛇行も発生した。No.53はAl、Ti、Zr及びMgからなる強脱窒効果を有する元素が無添加であり、脱窒素効果が得られず、気孔欠陥が発生した。No.54は強脱窒元素の含有量の合計が過小であり、脱窒素効果が得られず、気孔欠陥が発生した。   No. In No. 52, the total content of elements having a strong denitrification effect was excessive, spatter increased, and bead meandering occurred. No. In No. 53, an element having a strong denitrifying effect consisting of Al, Ti, Zr and Mg was not added, and the denitrifying effect was not obtained, and pore defects occurred. No. In No. 54, the total content of the elements of strong denitrification was too small, the denitrification effect was not obtained, and pore defects occurred.

No.55は、本発明に対する従来基準として、Al、Ti、Zr及びMgが無添加である従来の溶接ワイヤであって、パルスを使用しない従来の溶接条件(定電圧の直流)で溶接を行ったものである。Al、Ti、Zr及びMgが無添加であるために脱窒素効果が得られず、平均電流550Aの高電流下の溶接により気孔欠陥が発生した。また、本発明に係る溶接方法の一つであるパルスを使用せず、通常の直流溶接であるため、アーク不安定となり、スパッタの増加およびビード蛇行が発生した。   No. Reference numeral 55 denotes a conventional welding wire with no addition of Al, Ti, Zr, and Mg as the conventional reference for the present invention, which is welded under conventional welding conditions (constant voltage DC) without using a pulse. It is. Since Al, Ti, Zr and Mg were not added, no denitrification effect was obtained, and pore defects were generated by welding under a high current of 550 A average current. In addition, the arc was unstable due to normal DC welding without using a pulse, which is one of the welding methods according to the present invention, and increased spatter and meandering of beads occurred.

以上より、本発明に係る溶接方法を満たすNo.1〜No.39の場合、高電流溶接において、気孔欠陥を防止し、かつ良好なアーク安定性、低スパッタ性、ビード形状、耐チップ摩耗性を有することを実証した。   From the above, No. satisfying the welding method according to the present invention. 1 to No. In the case of No. 39, it was proved that in high current welding, pore defects were prevented, and good arc stability, low spatter, bead shape, and chip wear resistance were obtained.

1 溶接装置
10 ロボット
11 溶接トーチ
20 ロボット制御部
30 溶接電源部
W 被溶接材(ワーク、母材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Welding apparatus 10 Robot 11 Welding torch 20 Robot control unit 30 Welding power supply unit W Workpiece (workpiece, base metal)

Claims (8)

溶接電源、溶接トーチ及び送給機を含む溶接システムを用い、前記溶接トーチを介して前記送給機により消耗式電極を送給し、シールドガスを流しながら溶接を行うパルスアーク溶接方法であって、
前記消耗式電極は外皮内にフラックスが充填されたフラックス入り溶接ワイヤであり、
前記フラックス入り溶接ワイヤは、Cを0.30質量%以下、Siを0.30〜1.60質量%、Mnを1.00〜2.80質量%、Pを0.050質量%以下、Sを0.050質量%以下、並びに、Al、Ti、Zr及びMgからなる群より選ばれる少なくとも1の元素を合計で0.05〜1.50質量%含み
記フラックス入り溶接ワイヤに含まれるAl、Ti、Zr及びMgの総質量%とSi及びMnの総質量%との比が、0.11≦(Al+Ti+Zr+Mg)/(Si+Mn)≦0.60の関係を満たし、
前記フラックス入り溶接ワイヤがAl酸化物、Ti酸化物、Zr酸化物及びMg酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1の酸化物を含み、Al酸化物をAl 換算、Ti酸化物をTiO 換算、Zr酸化物をZrO 換算、かつMg酸化物をMgO換算した場合の前記酸化物の合計が、前記フラックス入り溶接ワイヤの全質量に対して、0.20質量%≦(Al +TiO +ZrO +MgO)≦1.50質量%の関係を満たし、
溶接時のパルスピーク電流を550〜950A、パルスベース電流を550A以下、及び前記パルスピーク電流と前記パルスベース電流との差を200〜600Aとすることを特徴とする高電流パルスアーク溶接方法。
A pulse arc welding method that uses a welding system including a welding power source, a welding torch and a feeder, supplies consumable electrodes by the feeder through the welding torch, and performs welding while flowing a shield gas. ,
The consumable electrode is a flux-cored welding wire filled with flux in the outer shell,
In the flux-cored welding wire, C is 0.30% by mass or less, Si is 0.30 to 1.60% by mass, Mn is 1.00 to 2.80% by mass, P is 0.050% by mass or less, S 0.050% by mass or less, and at least one element selected from the group consisting of Al, Ti, Zr and Mg in a total amount of 0.05 to 1.50% by mass ,
Al contained in the prior SL flux-cored welding wire, Ti, the ratio of the total mass% of the total mass% of Si and Mn and Zr and Mg, 0.11 ≦ (Al + Ti + Zr + Mg) / (Si + Mn) ≦ 0.60 relation The filling,
The flux-cored welding wire contains at least one oxide selected from the group consisting of Al oxide, Ti oxide, Zr oxide and Mg oxide, Al oxide is converted to Al 2 O 3 , Ti oxide is TiO 2 conversion, Zr oxide conversion as ZrO 2 conversion, and Mg oxide conversion as MgO conversion, the sum of the oxides is 0.20 mass% ≦ (Al 2 O 3 + TiO 2 + ZrO 2 + MgO) ≦ 1.50% by mass,
A high current pulse arc welding method, wherein a pulse peak current during welding is 550 to 950 A, a pulse base current is 550 A or less, and a difference between the pulse peak current and the pulse base current is 200 to 600 A.
前記フラックス入り溶接ワイヤがAl粉末、Ti粉末、Zr粉末、Mg粉末、並びに、Al、Ti、Zr及びMgからなる群より選ばれる少なくとも1の元素を含む合金粉末からなる群より選ばれる少なくとも1の粉末を含み、前記粉末のうち30質量%以上が粒度100μm以下の粉末であることを特徴とする請求項1に記載の高電流パルスアーク溶接方法。   The flux-cored welding wire is at least one selected from the group consisting of Al powder, Ti powder, Zr powder, Mg powder, and an alloy powder containing at least one element selected from the group consisting of Al, Ti, Zr and Mg. The high current pulse arc welding method according to claim 1, wherein the powder contains powder, and 30% by mass or more of the powder is a powder having a particle size of 100 µm or less. 前記溶接時のパルス周波数を50〜200Hzとすることを特徴とする請求項1または2に記載の高電流パルスアーク溶接方法。 The high current pulse arc welding method according to claim 1 or 2 , wherein a pulse frequency during the welding is set to 50 to 200 Hz. 前記溶接時のパルス周波数と前記消耗式電極を送給する送給速度との比が、1.50(mm/1パルス)≦[送給速度(mm/sec)/パルス周波数(パルス回数/sec)]≦9.00(mm/1パルス)の関係を満たすことを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の高電流パルスアーク溶接方法。 The ratio between the pulse frequency at the time of welding and the feed speed for feeding the consumable electrode is 1.50 (mm / 1 pulse) ≦ [feed speed (mm / sec) / pulse frequency (number of pulses / sec). The high current pulse arc welding method according to any one of claims 1 to 3 , wherein a relationship of ≤ 9.00 (mm / 1 pulse) is satisfied. 前記溶接電源の外部特性の傾きが、−14.0〜−4.0(V/100A)であることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の高電流パルスアーク溶接方法。 The high current pulse arc welding method according to any one of claims 1 to 4 , wherein a slope of an external characteristic of the welding power source is -14.0 to -4.0 (V / 100A). . 前記シールドガスが、Ar及び不純物からなるArガス、または、COを0〜40体積%及びOを0〜10体積%含み、残部がAr及び不純物からなるAr含有混合ガスであることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の高電流パルスアーク溶接方法。 The shielding gas is an Ar gas comprising Ar and impurities, or an Ar-containing mixed gas comprising 0 to 40% by volume of CO 2 and 0 to 10% by volume of O 2 , with the balance being Ar and impurities. The high current pulse arc welding method according to any one of claims 1 to 5 , wherein 外皮を有し、前記外皮内にフラックスを含む高電流パルスアーク溶接用のフラックス入り溶接ワイヤであって、
溶接時の平均電流は400A以上であり、
Cを0.30質量%以下、Siを0.30〜1.60質量%、Mnを1.00〜2.80質量%、Pを0.050質量%以下、Sを0.050質量%以下、並びに、Al、Ti、Zr及びMgからなる群より選ばれる少なくとも1の元素を合計で0.05〜1.50質量%含み、
前記フラックス入り溶接ワイヤに含まれるAl、Ti、Zr及びMgの総質量%とSi及びMnの総質量%との比が、0.11≦(Al+Ti+Zr+Mg)/(Si+Mn)≦0.60の関係を満たし、
Al酸化物、Ti酸化物、Zr酸化物及びMg酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1の酸化物を含み、Al酸化物をAl 換算、Ti酸化物をTiO 換算、Zr酸化物をZrO 換算、かつMg酸化物をMgO換算した場合の前記酸化物の合計が、フラックス入り溶接ワイヤの全質量に対して、0.20質量%≦(Al +TiO +ZrO +MgO)≦1.50質量%の関係を満たすことを特徴とするフラックス入り溶接ワイヤ。
A flux-cored welding wire for high current pulsed arc welding having an outer shell and containing a flux in the outer shell,
The average current during welding is 400A or more,
C is 0.30% by mass or less, Si is 0.30 to 1.60% by mass, Mn is 1.00 to 2.80% by mass, P is 0.050% by mass or less, and S is 0.050% by mass or less. And at least one element selected from the group consisting of Al, Ti, Zr and Mg in a total amount of 0.05 to 1.50% by mass,
The ratio of the total mass% of Al, Ti, Zr, and Mg contained in the flux-cored welding wire to the total mass% of Si and Mn is 0.11 ≦ (Al + Ti + Zr + Mg) / (Si + Mn) ≦ 0.60. It meets,
It contains at least one oxide selected from the group consisting of Al oxide, Ti oxide, Zr oxide and Mg oxide, where Al oxide is converted into Al 2 O 3 , Ti oxide is converted into TiO 2 , and Zr oxide is converted. In terms of ZrO 2 and Mg oxide in terms of MgO, the sum of the oxides is 0.20% by mass ≦ (Al 2 O 3 + TiO 2 + ZrO 2 + MgO) based on the total mass of the flux-cored welding wire. flux-cored welding wire, characterized in Succoth meet ≦ 1.50% by weight of the relationship.
Al粉末、Ti粉末、Zr粉末、Mg粉末、並びに、Al、Ti、Zr及びMgからなる群より選ばれる少なくとも1の元素を含む合金粉末からなる群より選ばれる少なくとも1の粉末を含み、前記粉末のうち30質量%以上が粒度100μm以下の粉末であることを特徴とする請求項に記載のフラックス入り溶接ワイヤ。 Al powder, Ti powder, Zr powder, Mg powder, and at least one powder selected from the group consisting of alloy powders containing at least one element selected from the group consisting of Al, Ti, Zr and Mg; The flux-cored welding wire according to claim 7 , wherein 30% by mass or more of the powder is powder having a particle size of 100 µm or less.
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