JP6891630B2 - Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method - Google Patents

Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ、及び溶接継手の製造方法に関する。 The present invention relates to a flux-cored wire for gas shielded arc welding and a method for manufacturing a welded joint.

ガス精製過程では、低炭素数の炭化水素ガスが副次的に生成される。この炭化水素ガスは、石油化学製品の原材料となる可能性が高い。このため、近年、炭化水素ガスの運搬船及び地上式タンクの建造需要が高まっている。 In the gas refining process, low-carbon hydrocarbon gas is secondarily produced. This hydrocarbon gas is likely to be a raw material for petrochemical products. For this reason, in recent years, there has been an increasing demand for the construction of hydrocarbon gas carriers and ground tanks.

低炭素数の炭化水素ガスは、約−100℃以下で保持される。約−100℃以下の低温環境下で使用可能なタンク構造部材の候補としては、Ni添加鋼、Al合金、及び、ステンレス鋼が挙げられる。Ni添加鋼は、Al合金やステンレス鋼に比べて、鋼材コストや強度の点で優れており、更に、低温環境下においても靭性が良好である。炭化水素ガス用タンクの建造にあたっては、このNi添加鋼を接合する溶接金属についても、−100℃以下での低温環境下における良好な靭性が求められる。 The low carbon number hydrocarbon gas is maintained at about −100 ° C. or lower. Candidates for tank structural members that can be used in a low temperature environment of about -100 ° C or lower include Ni-added steel, Al alloy, and stainless steel. Compared to Al alloys and stainless steels, Ni-added steels are superior in terms of steel cost and strength, and also have good toughness even in a low temperature environment. When constructing a hydrocarbon gas tank, the weld metal to which this Ni-added steel is joined is also required to have good toughness in a low temperature environment at -100 ° C or lower.

このような低温環境下で使用される溶接構造物を構築するにあたっては、様々な溶接方法が適用されているが、作業効率に優れるという観点からすれば、フラックス入りワイヤを用いたガスシールドアーク溶接の適用が好ましい。しかし、現状として、Ni添加鋼の接合に対して、溶接金属の低温靭性を確保できる安価なフラックス入りワイヤが存在しない。厳格な安全性を満足する必要性があることから、現在は、60〜80%のNiを含むNi基合金溶接材料が使用されている。 Various welding methods are applied in constructing a welded structure used in such a low temperature environment, but from the viewpoint of excellent work efficiency, gas shielded arc welding using a flux-cored wire is used. Is preferred. However, at present, there is no inexpensive flux-cored wire capable of ensuring the low temperature toughness of the weld metal for joining Ni-added steel. Due to the need to satisfy strict safety, Ni-based alloy welding materials containing 60-80% Ni are currently used.

Ni基合金溶接材料は、多量のNiを含有しているため、極めて高価であり、また高温割れを発生し易い。更に、Ni基合金溶接材料は、溶融金属の湯流れが悪いため、融合不良などの溶接欠陥を発生し易い。溶接欠陥を防止するために、Ni基合金溶接材料を使用する溶接では低入熱での溶接が必要とされるので、Ni基合金溶接材料には溶接施工効率に関しても課題がある。さらに、仮付け溶接では安価な100%COガスをシールドに用いて溶接を用いることが一般的であるが、後述する特許文献5の溶接材料は、100%COガスと組み合わせて用いられた場合、スパッタを多量に発生させる。多量のスパッタは、溶接後の塗装ムラ及び後続溶接における欠陥発生をもたらす。 Since the Ni-based alloy welding material contains a large amount of Ni, it is extremely expensive and easily cracks at high temperature. Further, since the Ni-based alloy welding material has a poor flow of molten metal, welding defects such as poor fusion are likely to occur. In order to prevent welding defects, welding using a Ni-based alloy welding material requires welding with a low heat input. Therefore, the Ni-based alloy welding material also has a problem in terms of welding efficiency. Further, in temporary welding, it is common to use inexpensive 100% CO 2 gas as a shield for welding, but the welding material of Patent Document 5 described later was used in combination with 100% CO 2 gas. In the case, a large amount of spatter is generated. A large amount of spatter causes uneven coating after welding and defect generation in subsequent welding.

このような現状に対し、低温用鋼のフラックス入りワイヤとして、たとえば、次のような溶接材料が提案されている。 In response to this situation, the following welding materials have been proposed as flux-cored wires for low-temperature steel, for example.

特許文献1には、−100℃において優れた靭性を有する溶接金属を得るために、溶接金属中の酸素量が低減するように、フラックス中のTi酸化物を低減した金属フッ化物を主体とするフラックス入りワイヤが開示されている。
特許文献2には、フラックス中に金属弗化物を添加し、酸素量を低減し、併せてNi添加で靭性を向上させるフラックス入りワイヤが開示されている。
特許文献3には、フラックス中のスラグ成分をTi酸化物系から金属弗化物系に置き換えることで溶接金属酸素量を低減させ、弗化物と酸化物の比を規定させて低温靭性を向上させるフラックス入りワイヤが開示されている。
特許文献4には、強度780MPa以上の溶接金属において−40℃の靭性を確保するためにフラックスをTi酸化物系から金属弗化物系に置き換え、Mo添加量を規定している。
特許文献5には弗化物及び酸化物の含有量の比が所定範囲内とされ、さらにCeqの含有量が所定範囲内に制限されたフラックス入りワイヤを用いたパルスガスシールドアーク溶接方法が開示されている。特許文献5に記載のフラックス入りワイヤは多量のCaFを含有しているため、100%COシールドガス溶接時には、多量のスパッタを発生することにより、溶接施工効率は著しく低下する。
非特許文献1には、Niを2%程度含有したフラックス入りワイヤを使用することで、−90℃での吸収エネルギーが100J程度となることが開示されている。
しかし、これら文献に開示されているフラックス入りワイヤを用いて溶接して得られた溶接金属に対して、−100℃で低温靭性を評価した場合、要求される水準に達しないことがあった。
Patent Document 1 mainly contains metal fluoride in which the Ti oxide in the flux is reduced so that the amount of oxygen in the weld metal is reduced in order to obtain a weld metal having excellent toughness at −100 ° C. Flux-cored wires are disclosed.
Patent Document 2 discloses a flux-cored wire in which a metal fluoride is added to the flux to reduce the amount of oxygen, and at the same time, the toughness is improved by adding Ni.
Patent Document 3 describes a flux that reduces the amount of weld metal oxygen by replacing the slag component in the flux with a metal fluoride type and defines the ratio of fluoride to oxide to improve low temperature toughness. Fluoride is disclosed.
Patent Document 4 specifies the amount of Mo added by replacing the flux from a Ti oxide type with a metal fluoride type in order to secure toughness at −40 ° C. in a weld metal having a strength of 780 MPa or more.
Patent Document 5 discloses a pulse gas shielded arc welding method using a flux-cored wire in which the ratio of the contents of fluoride and oxide is within a predetermined range and the content of Ceq is limited within a predetermined range. ing. Since the flux-cored wire described in Patent Document 5 contains a large amount of CaF 2 , the welding work efficiency is remarkably lowered due to the generation of a large amount of sputtering during 100% CO 2 shield gas welding.
Non-Patent Document 1 discloses that the absorbed energy at −90 ° C. becomes about 100 J by using a flux-cored wire containing about 2% of Ni.
However, when the low temperature toughness of the weld metal obtained by welding using the flux-cored wire disclosed in these documents is evaluated at −100 ° C., the required level may not be reached.

特開2010−064087号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-064087 特許第3120912号公報Japanese Patent No. 3120912 特開平9−57488号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-57488 特許第5644984号公報Japanese Patent No. 5644984 特開2008−246507号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-246507

Kazuhiro Kojima et al., OMAE99/MAT−2102,「Development of Offshore Structure Steels and Welding Materials for Ultra Low Temperature Service 3− Welding Materials」Kazuhiro Kojima et al. , OMAE99 / MAT-2102, "Development of Offshore Temperature Steels and Welding Materials for Ultra Low Temperature Services 3-Welding Materials"

本発明は、このような実情に鑑み、引張強さ、伸び、及び−100℃における靭性に優れた溶接金属が得られ、溶接作業性が高く、さらに高価な合金元素の量が削減されたフラックス入りワイヤ、並びにこれを用いた溶接継手の製造方法を提供することを課題とする。 In view of such circumstances, the present invention provides a weld metal having excellent tensile strength, elongation, and toughness at -100 ° C., high welding workability, and a flux in which the amount of expensive alloying elements is reduced. An object of the present invention is to provide an insert wire and a method for manufacturing a welded joint using the wire.

本発明が要旨とするところは以下の通りである。
(1)本発明の一態様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、鋼製外皮と、前記鋼製外皮の内部に充填されたフラックスとを備え、前記フラックスが、前記フラックス入りワイヤの全質量に対するF換算値の合計が0.21%以上である、CaF、MgF、NaAlF、LiF、NaF、KZrF、BaF、及び、KSiFからなる群から選択される1種又は2種以上の弗化物と、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量の合計値が0.30%以上3.50%未満である、Fe酸化物、Ba酸化物、Na酸化物、Ti酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物からなる群から選択される1種又は2種以上の酸化物と、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量の合計値が0〜3.50%である、MgCO、NaCO、LiCO、CaCO、KCO、BaCO、FeCO及びMnCOからなる群から選択される1種又は2種以上の炭酸塩と、を含み、前記フラックス中のCaOの含有量が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0%以上0.20%未満であり、前記フラックス中の鉄粉の含有量が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0%以上10.0%未満であり、式(A)を用いて算出されるX値が前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対して5.00%以下であり、前記CaFの含有量が前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0.50%未満であり、前記Ti酸化物の含有量が前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0.10%以上2.50%未満であり、前記MgCO、前記NaCO、及び前記LiCOの含有量の合計値が前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0〜3.00%であり、さらに、前記弗化物、前記酸化物、及び前記炭酸塩を除く化学成分が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で、C:0.001%以上0.080%以下、Si:0.001%以上0.800%以下、Mn:0.10%以上1.50%以下、Al:0.005%以上0.500%以下、Ni:3.0%以上4.9%以下、Ti:0.005%以上0.100%以下、Mg:0.20%以上0.80%以下、P:0.030%以下、及び、S:0.030%以下を含有し、残部がFe及び不純物からなる。
X=[NaF]+[MgF]+[NaAlF]+1.50×([KSiF]+[KZrF]+[LiF]+[BaF])+3.50×([CaF])・・・(A)
なお、前記式(A)の[]付化学式は、それぞれの化学式に係る前記弗化物の前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量を表し、含有されない弗化物の含有量は0とみなす。
(2)上記(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は、前記炭酸塩を、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で、合計で2.00%以下含有してもよい。
(3)上記(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は、更に、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で、B:0%以上0.0100%以下、Cu:0.5%以下、及びREM:0.050%以下からなる群から選択される1種又は2種以上を含有してもよい。
(4)上記(1)〜(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は、下記式(B)で示される焼入れ性指標αが0.25%以上0.51%以下であってもよい。
α=[C]+[Si]/24+[Mn]/6+([Ni]+[Cu])/15・・・(B)
なお、式(B)の[]付元素は、前記弗化物、前記酸化物、及び前記炭酸塩を除く前記化学成分に含まれる元素の前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量を表す。
(5)上記(1)〜(4)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は、下記式(C)で示される高温割れ感受性指標βが3.1以下であってもよい。
β=[Si]/6+[Mn]/1.5+[Ni]/3+200×[B]・・・(C)
なお、式(C)の[]付元素は、前記弗化物、前記酸化物、及び前記炭酸塩を除く前記化学成分に含まれる元素の前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量を表す。
(6)上記(1)〜(5)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は、下記式(D)で示される伸び指標γが1.8以下であってもよい。
γ=[Mn]+[Mg]・・・(D)
なお、式(D)の[]付元素は、前記弗化物、前記酸化物、及び前記炭酸塩を除く前記化学成分に含まれる元素の前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量を表す。
(7)上記(1)〜(6)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では、前記鋼製外皮がスリット状の隙間の無い形状であってもよい。
(8)上記(1)〜(6)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では、前記鋼製外皮がスリット状の隙間を有する形状であってもよい。
(9)上記(1)〜(8)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は、前記鋼製外皮の表面にパーフルオロポリエーテル油を備えてもよい。
(10)本発明の別の態様に係る溶接継手の製造方法は、上記(1)〜(9)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を用いて鋼板を溶接する工程を備える。
(11)上記(10)に記載の溶接継手の製造方法は、前記溶接する工程の、仮付け溶接において用いられるシールドガスが、100%COガスであり、前記溶接する工程の、本溶接において用いられるシールドガスが、Arと2.5〜30.0体積%のCOとの混合ガスであってもよい。
The gist of the present invention is as follows.
(1) The flux-containing wire for gas shielded arc welding according to one aspect of the present invention includes a steel outer skin and a flux filled inside the steel outer skin, and the flux is the entire flux-containing wire. Select from the group consisting of CaF 2 , MgF 2 , Na 3 AlF 6 , LiF, NaF, K 2 ZrF 6 , BaF 2 , and K 2 SiF 6 , in which the total F conversion value with respect to the mass is 0.21% or more. Fe oxide, Ba, in which the total value of one or more fluorides to be formed and the content of the flux-filled wire in mass% with respect to the total mass is 0.30% or more and less than 3.50%. One or more oxidations selected from the group consisting of oxides, Na oxides, Ti oxides, Si oxides, Zr oxides, Mg oxides, Al oxides, Mn oxides, and K oxides. MgCO 3 , Na 2 CO 3 , Li 2 CO 3 , CaCO 3 , K 2 CO, the total content of the material and the flux-filled wire in% by mass with respect to the total mass is 0 to 3.50%. 3. Containing one or more carbonates selected from the group consisting of BaCO 3 , FeCO 3 and MnCO 3 , the CaO content in the flux is relative to the total mass of the flux-filled wire. The mass% is 0% or more and less than 0.20%, and the content of iron powder in the flux is 0% or more and less than 10.0% in mass% with respect to the total mass of the flux-containing wire. The X value calculated using A) is 5.00% or less with respect to the total mass of the flux-filled wire, and the CaF 2 content is 0 in mass% of the total mass of the flux-filled wire. .50% or more, and the content of the Ti oxide is 0.10% or more and less than 2.50% in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire, and the MgCO 3 , the Na 2 CO 3 , and the like. And the total value of the content of Li 2 CO 3 is 0 to 3.00% in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire, and further excludes the fluoride, the oxide, and the carbonate. The chemical composition is C: 0.001% or more and 0.080% or less, Si: 0.001% or more and 0.800% or less, Mn: 0.10% or more in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire. 1.50% or less, Al: 0.005% or more and 0.500% or less, Ni: 3.0% or more and 4.9% or less, Ti: 0 .005% or more and 0.100% or less, Mg: 0.20% or more and 0.80% or less, P: 0.030% or less, and S: 0.030% or less, and the balance is from Fe and impurities. Become.
X = [NaF] + [MgF 2 ] + [Na 3 AlF 6 ] + 1.50 × ([K 2 SiF 6 ] + [K 2 ZrF 6 ] + [LiF] + [BaF 2 ]) + 3.50 × ( [CaF 2 ]) ・ ・ ・ (A)
The chemical formula with [] in the formula (A) represents the content of the fluoride according to each chemical formula in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire, and the content of the fluoride not contained is 0. Consider it as.
(2) The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to (1) above may contain the carbonate in a total mass of 2.00% or less based on the total mass of the flux-cored wire. ..
(3) The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to the above (1) or (2) further has a mass% of the total mass of the flux-welded wire, B: 0% or more and 0.0100% or less. It may contain one or more selected from the group consisting of Cu: 0.5% or less and REM: 0.050% or less.
(4) The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of (1) to (3) above has a hardenability index α of 0.25% or more and 0.51 represented by the following formula (B). It may be less than or equal to%.
α = [C] + [Si] / 24 + [Mn] / 6 + ([Ni] + [Cu]) / 15 ... (B)
The element with [] in the formula (B) is the content of the element contained in the chemical component excluding the fluoride, the oxide, and the carbonate in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire. Represents.
(5) The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of (1) to (4) above has a high temperature cracking susceptibility index β represented by the following formula (C) of 3.1 or less. May be good.
β = [Si] / 6 + [Mn] /1.5+ [Ni] /3+200 × [B] ... (C)
The element with [] in the formula (C) is the content of the element contained in the chemical component excluding the fluoride, the oxide, and the carbonate in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire. Represents.
(6) The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of (1) to (5) above may have an elongation index γ represented by the following formula (D) of 1.8 or less. ..
γ = [Mn] + [Mg] ... (D)
The element with [] in the formula (D) is the content of the element contained in the chemical component excluding the fluoride, the oxide, and the carbonate in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire. Represents.
(7) In the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of (1) to (6) above, the steel outer skin may have a slit-like shape without gaps.
(8) In the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of (1) to (6) above, the steel outer skin may have a slit-like gap.
(9) The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of (1) to (8) above may be provided with perfluoropolyether oil on the surface of the steel outer skin.
(10) The method for manufacturing a welded joint according to another aspect of the present invention is a step of welding a steel plate using the flux-containing wire for gas shielded arc welding according to any one of (1) to (9) above. To be equipped.
(11) In the method for manufacturing a welded joint according to (10) above, the shield gas used in the temporary welding in the welding step is 100% CO 2 gas, and in the main welding in the welding step. The shield gas used may be a mixed gas of Ar and 2.5 to 30.0% by volume of CO 2.

本発明によれば、Ni含有量をNi系低温用鋼並みの5.5質量%以下に低減することで、ガスシールドアーク溶接において溶接施工効率に優れ、かつ安価なフラックス入りワイヤとし、更に、フラックス入りワイヤ中の合金成分を所定範囲内とし、溶接金属の酸素量を低減することで、引張強さ及び−100℃での低温靭性に優れる溶接金属を提供することができる。かつ、本発明によれば、100%COシールドガス溶接時においてもスパッタ発生量を低減することができる。 According to the present invention, by reducing the Ni content to 5.5% by mass or less, which is equivalent to that of Ni-based low-temperature steel, welding work efficiency is excellent in gas shielded arc welding, and an inexpensive flux-containing wire can be obtained. By keeping the alloy component in the flux-containing wire within a predetermined range and reducing the amount of oxygen in the weld metal, it is possible to provide a weld metal having excellent tensile strength and low-temperature toughness at −100 ° C. Moreover, according to the present invention, the amount of spatter generated can be reduced even during 100% CO 2 shield gas welding.

仮付け溶接用100%COシールドガス溶接時の、スパッタ発生量とフラックス入りワイヤのX値との関係を表した図である。It is a figure which showed the relationship between the amount of spatter generated and the X value of a flux-cored wire at the time of 100% CO 2 shield gas welding for temporary welding. フラックス入りワイヤの断面図である。(a)はエッジ面を突合せて溶接して作ったフラックス入りワイヤ、(b)はエッジ面を突合せて作ったフラックス入りワイヤ、(c)はエッジ面をかしめて作ったフラックス入りワイヤを示す図である。It is sectional drawing of the wire containing flux. (A) is a flux-cored wire made by butt-welding edge surfaces, (b) is a flux-cored wire made by butt-butting edge surfaces, and (c) is a flux-cored wire made by crimping edge surfaces. Is. 実施例及び比較例にかかる、JIS Z3111−2005に準拠した試験片の採取位置を示す図である。It is a figure which shows the sampling position of the test piece which conformed to JIS Z3111-2005 which concerns on Example and comparative example.

(1)溶接金属の低温靭性について
本発明者らは、溶接金属の低温靭性が向上するフラックス入りワイヤについて検討した。低温環境下で使用される鋼材、特に、Ni系低温用鋼の接合で形成される溶接金属に対しては、−100℃での靭性(低温靭性)が34J以上であることが要求される。この低温靭性を確保するために、本発明者らは、(1−1)溶接金属中の酸素量の低減、及び(1−2)溶接金属の組織細粒化を行う必要があると考えた。更に本発明者らは、(1−3)溶接金属中での粒界フェライト生成の抑制、及び(1−4)溶接金属中での第二相生成の抑制を行うことが好ましいと考えた。なお、(1−5)溶接金属中のNi量も靭性に大きく影響を与える。ただし、フラックス入りワイヤのNi量を増大させると製造コストが増大するので、本発明者らは、Ni含有量は最低限とし、その他の(1−1)〜(1−4)の手段を用いて低温靭性を向上させることを試みた。
(1) Low-temperature toughness of weld metal The present inventors have studied a flux-containing wire that improves the low-temperature toughness of weld metal. Steel materials used in a low temperature environment, particularly weld metals formed by joining Ni-based low temperature steels, are required to have a toughness at −100 ° C. (low temperature toughness) of 34 J or more. In order to ensure this low temperature toughness, the present inventors considered that it is necessary to (1-1) reduce the amount of oxygen in the weld metal and (1-2) finely granulate the structure of the weld metal. .. Furthermore, the present inventors considered that it is preferable to (1-3) suppress the formation of grain boundary ferrite in the weld metal and (1-4) suppress the formation of the second phase in the weld metal. The amount of Ni in the (1-5) weld metal also greatly affects the toughness. However, since the manufacturing cost increases when the Ni content of the flux-containing wire is increased, the present inventors minimize the Ni content and use other means (1-1) to (1-4). Attempts were made to improve low temperature toughness.

(1−1)酸素量の低減
溶接金属中の酸素量の低減手段としては、LiF、NaF、CaF、及びMgFなどの弗化物成分をフラックス入りワイヤに含有させること、Si、Mn、Ti、及びAlなどの脱酸元素を脱酸成分として(即ち弗化物、酸化物、及び炭酸塩を構成しない形態で)フラックス入りワイヤに含有させること、及び不活性ガスを使用してガスシールドアーク溶接を行うことが考えられた。しかし、不活性ガスを使用したガスシールドアーク溶接は、アークが不安定となること、溶込み深さが十分に得られないこと、及び、溶接欠陥がない健全な溶接金属を得ることができないことがあるので、溶接金属中の酸素量の低減手段として使用することが難しい場合もあると本発明者らは考えた。従って本実施形態に係るフラックス入りワイヤにおいては、溶接金属中の酸素量を低減させるために、弗化物成分及び金属脱酸成分が所定範囲内とされる。
(1-1) Reduction of Oxygen Amount As a means for reducing the amount of oxygen in the weld metal, a fluoride component such as LiF, NaF, CaF 2 , and MgF 2 is contained in the flux-filled wire, and Si, Mn, and Ti are used. , And deoxidizing elements such as Al as deoxidizing components (ie, in a form that does not constitute fluoride, oxides, and carbonates) in the fluxed wire, and gas shielded arc welding using an inert gas. Was considered to be done. However, in gas shielded arc welding using an inert gas, the arc becomes unstable, a sufficient penetration depth cannot be obtained, and a sound weld metal without welding defects cannot be obtained. Therefore, the present inventors have considered that it may be difficult to use it as a means for reducing the amount of oxygen in the weld metal. Therefore, in the flux-containing wire according to the present embodiment, the fluoride component and the metal deoxidizing component are set within a predetermined range in order to reduce the amount of oxygen in the weld metal.

(1−2)組織細粒化
低温靭性を確保するための組織細粒化手段として、本発明者らは、微細な粒内変態組織の生成核と言われているTi、Al化合物(主に、Ti酸化物及びAl酸化物)を活用することとした。溶接金属に微細分散されたTi酸化物及びAl酸化物は、結晶粒の個数を増やすことにより、溶接金属の組織における結晶粒径を微細化させることができる。溶接金属に含まれるTi酸化物及びAl酸化物の個数を増大させるために、本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、合金Al含有量、合金Ti含有量、及びTi酸化物の含有量が所定範囲内とされる。なお、後述されるスラグ成分としてのTi酸化物及びAl酸化物は、その大半が溶接の際に溶接金属から排出されてスラグとなるので、溶接金属に含まれるTi酸化物及びAl酸化物とは区別される。
(1-2) Tissue granulation As a tissue granulation means for ensuring low temperature toughness, the present inventors have stated that Ti and Al compounds (mainly, which are said to be the formation nuclei of fine intragranular transformation structures). , Ti oxide and Al oxide). By increasing the number of crystal grains of the Ti oxide and Al oxide finely dispersed in the welding metal, the crystal grain size in the structure of the welding metal can be made finer. In order to increase the number of Ti oxides and Al oxides contained in the weld metal, the alloy Al content, the alloy Ti content, and the Ti oxide content are within a predetermined range in the flux-containing wire according to the present embodiment. It is said to be inside. Most of the Ti oxides and Al oxides as slag components, which will be described later, are discharged from the weld metal during welding to form slag. Therefore, what are the Ti oxides and Al oxides contained in the weld metal? Distinguished.

(1−3)粒界フェライト生成の抑制
上記(1−1)及び(1−2)の手段により、Ni含有量を十分に低減させながら溶接金属の低温靭性を高めることができる。しかしながら、溶接金属における粒界フェライトの生成を抑制することにより、一層の低温靭性向上が可能となる。溶接による溶融・凝固後の溶接金属では、温度低下の際にオーステナイト組織から粒界フェライトが生成し、この粒界フェライトが溶接金属の低温靭性を劣化させる場合がある。低温靭性の向上のためには、溶接金属における粒界フェライト生成を抑制することが好ましい。本発明者らは、粒界フェライト生成の抑制のために、Bを活用することが有効であると知見した。フラックス入りワイヤのB含有量を増加させることにより、オーステナイト粒界の焼入れ性を向上させて、粒界フェライト生成を抑制することができる。従って、本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、好ましくは所定量のBをさらに含有する。
(1-3) Suppression of grain boundary ferrite formation By the means of (1-1) and (1-2) above, the low temperature toughness of the weld metal can be increased while sufficiently reducing the Ni content. However, by suppressing the formation of grain boundary ferrite in the weld metal, it is possible to further improve the low temperature toughness. In the weld metal after melting and solidification by welding, grain boundary ferrite is generated from the austenite structure when the temperature drops, and this grain boundary ferrite may deteriorate the low temperature toughness of the weld metal. In order to improve the low temperature toughness, it is preferable to suppress the formation of grain boundary ferrite in the weld metal. The present inventors have found that it is effective to utilize B for suppressing the formation of grain boundary ferrite. By increasing the B content of the flux-cored wire, the hardenability of the austenite grain boundaries can be improved and the formation of grain boundary ferrite can be suppressed. Therefore, the flux-cored wire according to the present embodiment preferably further contains a predetermined amount of B.

(1−4)第二相生成の抑制
上記(1−1)〜(1−3)の手段により、Ni含有量を十分に低減させながら溶接金属の低温靭性を高めることができる。しかしながら、溶接金属における第二相の生成を抑制することにより、一層の低温靭性向上が可能となる。第二相とは、MA(島状マルテンサイト)などである。本発明者らは、以下の式によって定義される焼入れ性指標αを所定範囲内とすることにより、溶接金属において第二相の生成が抑制されることを知見した。
α=[C]+[Si]/24+[Mn]/6+([Ni]+[Cu])/15・・・(2)
なお、式(2)の[]付元素は、前記弗化物、前記酸化物、及び前記炭酸塩を除く前記化学成分に含まれる元素の前記フラックス入りワイヤ全質量に対する質量%での含有量を表す。
(1-4) Suppression of Second Phase Generation By the means of (1-1) to (1-3) above, the low temperature toughness of the weld metal can be increased while sufficiently reducing the Ni content. However, by suppressing the formation of the second phase in the weld metal, it is possible to further improve the low temperature toughness. The second phase is MA (island martensite) or the like. The present inventors have found that the formation of the second phase is suppressed in the weld metal by setting the hardenability index α defined by the following formula within a predetermined range.
α = [C] + [Si] / 24 + [Mn] / 6 + ([Ni] + [Cu]) / 15 ... (2)
The element with [] in the formula (2) represents the content of the element contained in the chemical component excluding the fluoride, the oxide, and the carbonate in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire. ..

溶接金属における第二相の生成は、溶接金属の焼入れ性を好適な範囲内とすることにより抑制できる。また、αを制御することにより、溶接金属の焼入れ性を制御することができる。本発明者らは、第二相の生成を抑制できる好適なαの数値範囲を知見したので、本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは好ましくはαが所定範囲内とされる。 The formation of the second phase in the weld metal can be suppressed by keeping the hardenability of the weld metal within a suitable range. Further, by controlling α, the hardenability of the weld metal can be controlled. Since the present inventors have found a suitable numerical range of α that can suppress the formation of the second phase, α is preferably within a predetermined range in the flux-cored wire according to the present embodiment.

(2)溶接金属の伸び及び引張強さについて
溶接金属の伸びは、溶接金属の硬さ及び引張強さと反比例する傾向にある。従って本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、溶接金属に必要とされる引張強さを確保可能な範囲内で、C、Si、Mn、及びNiなどの焼入れ性を高める元素の量を減少させることで、溶接金属の伸びが確保される。また、B含有によりオーステナイト粒界の焼入れ性を高めることで、C、Si、Mn、Niなどの焼入れ性を高める元素の添加量を抑えることができるため、溶接金属の強度が過剰に上昇せず、靭性と伸びの確保に繋がる。
(2) Elongation and tensile strength of weld metal The elongation of weld metal tends to be inversely proportional to the hardness and tensile strength of the weld metal. Therefore, in the flux-containing wire according to the present embodiment, the amount of elements that enhance hardenability, such as C, Si, Mn, and Ni, should be reduced within a range in which the tensile strength required for the weld metal can be secured. Then, the elongation of the weld metal is secured. Further, by enhancing the hardenability of the austenite grain boundaries by containing B, the amount of elements that enhance the hardenability such as C, Si, Mn, and Ni can be suppressed, so that the strength of the weld metal does not increase excessively. , Leads to ensuring toughness and elongation.

さらに好ましくは、本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、以下の式によって定義される伸び指標γを所定範囲内とする。
γ=[Mn]+[Mg]・・・(4)
なお、式(4)の[]付元素は、前記弗化物、前記酸化物、及び前記炭酸塩を除く前記化学成分に含まれる元素の前記フラックス入りワイヤ全質量に対する質量%での含有量を表す。
More preferably, in the flux-cored wire according to the present embodiment, the elongation index γ defined by the following formula is within a predetermined range.
γ = [Mn] + [Mg] ... (4)
The element with [] in the formula (4) represents the content of the element contained in the chemical component excluding the fluoride, the oxide, and the carbonate in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire. ..

本発明者らは、フラックス入りワイヤに含まれる合金成分のMn及びMgの合計量と、溶接金属の伸びとの間に比較的強い相関関係があることを見いだした。Mn及びMgの合計含有量を伸び指標γとして管理し、所定範囲内とすることで、溶接金属の伸びを一層向上させることができる。従って本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、好ましくは伸び指標γも所定範囲内とされる。 The present inventors have found that there is a relatively strong correlation between the total amount of Mn and Mg of the alloy components contained in the flux-filled wire and the elongation of the weld metal. By controlling the total content of Mn and Mg as the elongation index γ and keeping it within a predetermined range, the elongation of the weld metal can be further improved. Therefore, in the flux-cored wire according to the present embodiment, the elongation index γ is preferably within a predetermined range.

(3)溶接の際のスパッタ量について
上述したように、低温靭性に優れた溶接金属を得るためには、フラックス入りワイヤに弗化物を含有させて溶接金属の酸素量を低減することが必須である。しかしながら弗化物は、溶接の際に生じるスパッタ量を著しく増大させる。多量のスパッタは、溶接後の塗装ムラ及び後続溶接における欠陥発生をもたらす。
(3) Spatter amount during welding As described above, in order to obtain a weld metal having excellent low temperature toughness, it is essential to contain a fluoride in the flux-filled wire to reduce the oxygen content of the weld metal. is there. However, fluoride significantly increases the amount of spatter generated during welding. A large amount of spatter causes uneven coating after welding and defect generation in subsequent welding.

溶接金属の低温靭性を確保しながらスパッタ量を低減させるための手段について本発明者らは鋭意検討した。その結果、本発明者らは、弗化物種に応じてスパッタ量が変化することを見いだした。そこで、弗化物の種類及び量とスパッタ量との関係を定量的に調査し、重回帰分析することにより、以下の式によって定義されるX値とスパッタ量との間に良好な線形関係があることを本発明者らは見いだした。
X=[NaF]+[MgF]+[NaAlF]+1.50×([KSiF]+[KZrF]+[LiF]+[BaF])+3.50×([CaF])・・・(1)
なお、前記式(1)の[]付化学式は、それぞれの化学式に係る弗化物のフラックス入りワイヤ全質量に対する質量%での含有量を表し、含有されない弗化物の含有量は0とみなす。
The present inventors have diligently studied means for reducing the amount of spatter while ensuring the low temperature toughness of the weld metal. As a result, the present inventors have found that the spatter amount changes depending on the fluoride species. Therefore, by quantitatively investigating the relationship between the type and amount of fluoride and the spatter amount and performing multiple regression analysis, there is a good linear relationship between the X value defined by the following formula and the spatter amount. The present inventors have found that.
X = [NaF] + [MgF 2 ] + [Na 3 AlF 6 ] + 1.50 × ([K 2 SiF 6 ] + [K 2 ZrF 6 ] + [LiF] + [BaF 2 ]) + 3.50 × ( [CaF 2 ]) ・ ・ ・ (1)
The chemical formula with [] in the above formula (1) represents the content of fluoride according to each chemical formula in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire, and the content of fluoride not contained is regarded as 0.

X値が所定の上限値を下回るように弗化物の種類を選定し、その範囲内で弗化物のF換算値の合計を増大させることで、スパッタ量を抑制しながら溶接金属の低温靭性を向上させられることを本発明者らは知見した。従って、本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、X値とF換算値の合計とによって弗化物の種類及び量が規定される。 By selecting the type of fluoride so that the X value falls below a predetermined upper limit and increasing the total F conversion value of fluoride within that range, the low temperature toughness of the weld metal is improved while suppressing the amount of spatter. The present inventors have found that this is possible. Therefore, in the flux-cored wire according to the present embodiment, the type and amount of fluoride are defined by the sum of the X value and the F conversion value.

本発明者らは、以上のような検討過程を経て本発明に至ったものであり、そのような本発明について、さらに、必要な要件や好ましい要件について順次説明する。 The present inventors have arrived at the present invention through the above-mentioned examination process, and further describe necessary requirements and preferable requirements for the present invention.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、鋼製外皮と、この鋼製外皮に充填されたフラックスとを備える。まず、鋼製外皮及びフラックス中に含有される合金成分及び金属脱酸成分の成分組成及びその限定理由について説明する。なお、本実施形態に係るフラックス入りワイヤにおいて、合金成分及び金属脱酸成分とは、弗化物、酸化物、又は炭酸塩を構成しない成分のことである。従って、弗化物、金属酸化物、又は炭酸塩を構成する元素の含有量は、合金成分及び金属脱酸成分に含まれない。以下に説明する合金成分及び金属脱酸成分は、金属粉又は合金粉の状態でフラックスに含まれても、鋼製外皮に合金元素として含まれても、鋼製外皮にめっきされてもよい。各成分の含有量は、ワイヤ全質量に対する鋼製外皮及びフラックス中の各成分の質量%の合計となる成分含有量を意味するものとする。 The flux-cored wire according to the present embodiment includes a steel outer skin and a flux filled in the steel outer skin. First, the composition of the alloy component and the metal deoxidizing component contained in the steel outer skin and the flux and the reason for their limitation will be described. In the flux-containing wire according to the present embodiment, the alloy component and the metal deoxidizing component are components that do not constitute fluoride, oxide, or carbonate. Therefore, the content of the elements constituting the fluoride, metal oxide, or carbonate is not included in the alloy component and the metal deoxidizing component. The alloy component and the metal deoxidizing component described below may be contained in the flux in the form of a metal powder or an alloy powder, may be contained as an alloy element in the steel outer skin, or may be plated on the steel outer skin. The content of each component shall mean the component content which is the sum of the mass% of each component in the steel outer skin and the flux with respect to the total mass of the wire.

(C:0.001%以上0.080%以下)
Cは、溶接金属の焼入れ性を向上させ、粒内変態を促進させ、これにより溶接金属の強度を確保する元素である。粒内変態を促進するためには、Cをフラックス入りワイヤに0.001%以上含有させる必要がある。溶接金属の強度の向上のために、C含有量の下限を0.005%、0.008%、0.010%、又は、0.013%としてもよい。一方で、3.0〜5.5%のNiを含有する溶接金属では、焼入れ性が高い組織となるので、フラックス入りワイヤにCを0.080%超含有させると、溶接金属が極めて硬化し、その靭性及び伸びが大きく低下し、また、高温割れ及び低温割れが溶接金属に発生する。安定して靭性を確保するためには、C含有量の上限を0.070%、又は、0.060%としてもよい。
(C: 0.001% or more and 0.080% or less)
C is an element that improves the hardenability of the weld metal and promotes intragranular transformation, thereby ensuring the strength of the weld metal. In order to promote the intragranular transformation, it is necessary to contain 0.001% or more of C in the flux-cored wire. In order to improve the strength of the weld metal, the lower limit of the C content may be 0.005%, 0.008%, 0.010%, or 0.013%. On the other hand, a weld metal containing 3.0 to 5.5% Ni has a highly hardenable structure. Therefore, if the flux-containing wire contains more than 0.080% of C, the weld metal is extremely hardened. , Its toughness and elongation are greatly reduced, and high temperature cracks and low temperature cracks occur in the weld metal. In order to ensure stable toughness, the upper limit of the C content may be 0.070% or 0.060%.

(Si:0.001%以上0.800%以下)
Siは、溶接金属の清浄度を向上し、ブローホールなどの溶接欠陥の発生を抑制するために必要な元素である。これらの効果を得るためには、フラックス入りワイヤにおいて0.001%以上のSiの含有が必要である。溶接欠陥の発生を一層防止するために、Siの下限を0.250%、又は、0.300%としてもよい。一方で、3.0〜5.5%のNiを含有する溶接金属では、Siはミクロ偏析しやすく、0.800%超のSiをフラックス入りワイヤに含有させると、Si偏析部で顕著な脆化が生じる。従ってSi含有量の上限値は0.800%とする。また、溶接金属の靭性を安定して確保するためには、Si上限を0.600%、又は、0.550%としてもよい。
(Si: 0.001% or more and 0.800% or less)
Si is an element necessary for improving the cleanliness of the weld metal and suppressing the occurrence of welding defects such as blow holes. In order to obtain these effects, the flux-cored wire needs to contain 0.001% or more of Si. In order to further prevent the occurrence of welding defects, the lower limit of Si may be set to 0.250% or 0.300%. On the other hand, in a weld metal containing 3.0 to 5.5% Ni, Si is easily microsegregated, and when Si of more than 0.800% is contained in a flux-cored wire, the Si segregated portion is significantly embrittled. Embrittlement occurs. Therefore, the upper limit of the Si content is set to 0.800%. Further, in order to stably secure the toughness of the weld metal, the upper limit of Si may be 0.600% or 0.550%.

(Mn:0.10%以上1.50%以下)
Mnは、溶接金属の清浄度を向上し、さらにMnSを形成することで、Sを無害化し、溶接金属の靭性を向上させるのに必要な元素である。その効果を得るためには、フラックス入りワイヤにMnを0.10%以上含有させる必要がある。靭性の一層の向上のために、Mn含有量の下限を0.20%、0.30%、又は、0.40%としてもよい。一方、3.0〜5.5%のNiを含有する溶接金属では、Mnはミクロ偏析しやすく、フラックス入りワイヤにMnを1.50%超含有させると、Mn偏析部で顕著な脆化が生じる。また、溶接金属の靭性を一層安定して確保するためには、Mn含有量の上限を1.10%、1.00%、又は、0.95%としてもよい。
(Mn: 0.10% or more and 1.50% or less)
Mn is an element necessary for improving the cleanliness of the weld metal and further forming MnS to detoxify S and improve the toughness of the weld metal. In order to obtain the effect, it is necessary to contain 0.10% or more of Mn in the flux-cored wire. The lower limit of the Mn content may be 0.20%, 0.30%, or 0.40% in order to further improve the toughness. On the other hand, in a weld metal containing 3.0 to 5.5% Ni, Mn is easily microsegregated, and when the flux-cored wire contains more than 1.50% of Mn, significant embrittlement occurs in the Mn segregated portion. Occurs. Further, in order to secure the toughness of the weld metal more stably, the upper limit of the Mn content may be 1.10%, 1.00%, or 0.95%.

(Al:0.005%以上0.500%以下)
Alは、強脱酸剤であり、スラグ剤であるTi酸化物からTiを還元し、溶接金属のミクロ組織微細化に有効な微細Ti酸化物を確保する上で必須の元素である。しかし、フラックス入りワイヤにおけるAl含有量が0.005%未満では、Alによるスラグ剤Ti酸化物の還元効果が不足するので、粒内フェライトの核となる溶接金属中の微細Ti酸化物が確保できない。この場合、溶接金属のミクロ組織が細粒化されないので、溶接金属の低温靭性が改善されない。靭性の一層の向上のために、Al含有量の下限を0.030%、又は、0.040%としてもよい。一方、0.500%超のAlをフラックス入りワイヤに含有させると、Al酸化物量が大幅に増加して、Al酸化物とTi酸化物との大形の複合酸化物が溶接金属中に形成される。この結果、溶接金属中のTi酸化物が粒内フェライトの核として機能しなくなり、溶接金属のミクロ組織が微細化されないので、溶接金属の靭性が低下する。また、この場合、Al窒化物の生成量が多くなることによっても溶接金属の靭性が低下する。従ってAl含有量の上限を0.500%とする。また、溶接金属の靭性を一層安定して確保するためには、Al含有量の上限を0.200%、0.100%、又は0.050%としてもよい。
(Al: 0.005% or more and 0.500% or less)
Al is a strong deoxidizer and is an essential element for reducing Ti from the Ti oxide which is a slag agent and securing a fine Ti oxide effective for microstructure micronization of the weld metal. However, if the Al content of the flux-containing wire is less than 0.005%, the reducing effect of the slag agent Ti oxide by Al is insufficient, so that the fine Ti oxide in the weld metal that is the core of the intragranular ferrite cannot be secured. .. In this case, since the microstructure of the weld metal is not atomized, the low temperature toughness of the weld metal is not improved. The lower limit of the Al content may be 0.030% or 0.040% in order to further improve the toughness. On the other hand, when more than 0.500% of Al is contained in the flux-filled wire, the amount of Al oxide is significantly increased, and a large composite oxide of Al oxide and Ti oxide is formed in the weld metal. To. As a result, the Ti oxide in the weld metal does not function as a nucleus of the intragranular ferrite, and the microstructure of the weld metal is not miniaturized, so that the toughness of the weld metal is lowered. Further, in this case, the toughness of the weld metal is also lowered by increasing the amount of Al nitride produced. Therefore, the upper limit of the Al content is set to 0.500%. Further, in order to secure the toughness of the weld metal more stably, the upper limit of the Al content may be 0.200%, 0.100%, or 0.050%.

(Ni:3.0%以上5.5%以下)
Niは、固溶靭化(固溶により靭性を高める作用)により、溶接金属の組織、成分によらず、その靭性を向上できる唯一の元素である。特に、−100℃での溶接金属の低温靭性を確保するためには、Niは必須の元素である。この効果を得るためには、3.0%以上のNiをフラックス入りワイヤに含有させる必要がある。一層安定して低温靭性を確保するためには、Ni含有量の下限を3.1%、3.2%、又は、3.5%としてもよい。一方、5.5%超のNiをフラックス入りワイヤに含有させると、その効果が飽和するのに加え、溶接材料コストが高騰し、さらに溶接金属の高温割れが発生する。従って、Ni含有量を5.5%以下とする。Ni含有量の上限を5.3%、5.2%又は、5.0%にしてもよい。
(Ni: 3.0% or more and 5.5% or less)
Ni is the only element that can improve the toughness of the weld metal by solid solution toughness (the action of increasing toughness by solid solution) regardless of the structure and composition of the weld metal. In particular, Ni is an essential element in order to ensure the low temperature toughness of the weld metal at −100 ° C. In order to obtain this effect, it is necessary to contain 3.0% or more of Ni in the flux-cored wire. In order to ensure more stable low temperature toughness, the lower limit of the Ni content may be 3.1%, 3.2%, or 3.5%. On the other hand, if more than 5.5% of Ni is contained in the flux-cored wire, the effect is saturated, the cost of the welding material rises, and high-temperature cracking of the weld metal occurs. Therefore, the Ni content is set to 5.5% or less. The upper limit of the Ni content may be 5.3%, 5.2% or 5.0%.

(Ti:0.005%以上0.100%以下)
Tiは、強脱酸剤であり、フラックス入りワイヤに含まれる金属Tiのうち一部が酸化されスラグオフされ、その残りが溶接金属中に留まる。この溶接金属中に留まるTiは、微細なTi介在物を形成して、粒内変態核として働き、溶接金属の組織を微細化させる。従って、Tiは溶接金属の低温靱性を向上させる働きがある。また、フラックス入りワイヤにBが含まれる場合、TiはBの効果を促進させる働きを有する。初期の溶融金属凝固過程の高温域で、TiはBより先に窒化物を形成してNを固定する。これにより、以降の溶融金属凝固過程でBがBNを形成することがない。つまりTiは、BをフリーBとしてオーステナイト粒界に偏析させる上で必須の成分である。このフリーBは、粒界での粗大なフェライトの生成を抑制することにより、Ti酸化物による粒内フェライト微細化効果と相乗して、溶接金属の低温靭性の改善効果を奏する。この効果は、Ti酸化物の還元によるTi量確保のみでは不十分であり、金属Tiをフラックス入りワイヤに含有させることにより初めて上記効果が得られる。しかし、フラックス入りワイヤにおけるTi含有量が0.005%未満では、金属Tiのほとんどが酸化消耗され、溶接金属にTiNを形成する上で十分なTiが留まらないので、上記効果が十分得られず、ミクロ組織の微細化が不十分となり、靭性改善効果が得られない。靭性の一層の向上のために、Ti含有量の下限を0.030%、又は、0.040%としてもよい。また、0.100%超のTiをフラックス入りワイヤに含有させると、固溶Tiが増加し、溶接金属が過度に硬化し、著しく靭性が低下する。従って、Ti含有量は0.100%以下とする。また、溶接金属の靭性を一層安定して確保するためには、Ti含有量の上限を0.080%、又は、0.070%としてもよい。
(Ti: 0.005% or more and 0.100% or less)
Ti is a strong deoxidizer, and a part of the metal Ti contained in the flux-cored wire is oxidized and slag-off, and the rest remains in the weld metal. The Ti remaining in the weld metal forms fine Ti inclusions and acts as an intragranular transformation nucleus to refine the structure of the weld metal. Therefore, Ti has a function of improving the low temperature toughness of the weld metal. Further, when B is contained in the flux-cored wire, Ti has a function of promoting the effect of B. In the high temperature region of the initial molten metal solidification process, Ti forms a nitride before B to fix N. As a result, B does not form BN in the subsequent solidification process of the molten metal. That is, Ti is an essential component for segregating B into the austenite grain boundaries as free B. This Free B has an effect of improving the low temperature toughness of the weld metal in synergy with the effect of in-grain ferrite miniaturization by the Ti oxide by suppressing the formation of coarse ferrite at the grain boundary. This effect is not sufficient only by securing the amount of Ti by reducing the Ti oxide, and the above effect can be obtained only when the metal Ti is contained in the flux-cored wire. However, if the Ti content of the flux-containing wire is less than 0.005%, most of the metallic Ti is oxidatively consumed, and sufficient Ti is not retained to form TiN in the weld metal, so that the above effect cannot be sufficiently obtained. , The microstructure becomes insufficiently refined, and the toughness improving effect cannot be obtained. The lower limit of the Ti content may be 0.030% or 0.040% in order to further improve the toughness. Further, when more than 0.100% of Ti is contained in the flux-cored wire, the solid solution Ti increases, the weld metal is excessively hardened, and the toughness is remarkably lowered. Therefore, the Ti content is set to 0.100% or less. Further, in order to secure the toughness of the weld metal more stably, the upper limit of the Ti content may be 0.080% or 0.070%.

(P:0.030%以下)
Pは、不純物元素であり、溶接金属の靭性を劣化させるので、極力低減する必要があるが、この悪影響が許容できる範囲として、フラックス入りワイヤのP含有量を0.030%以下に制限する。溶接金属の靭性の一層の向上のために、P含有量の上限を0.015%、0.010%、0.008%、又は、0.006%としてもよい。
(P: 0.030% or less)
Since P is an impurity element and deteriorates the toughness of the weld metal, it is necessary to reduce it as much as possible. However, the P content of the flux-cored wire is limited to 0.030% or less as a range in which this adverse effect can be tolerated. The upper limit of the P content may be 0.015%, 0.010%, 0.008%, or 0.006% in order to further improve the toughness of the weld metal.

(S:0.030%以下)
Sは、不純物元素であり、溶接金属の靭性を著しく劣化させるので、極力低減することが好ましい。靭性への悪影響が許容できる範囲として、フラックス入りワイヤのS含有量を0.030%以下に制限する。溶接金属の靭性の一層の向上のために、S含有量の上限を0.008%、0.006%、0.004%、又は、0.003%としてもよい。
(S: 0.030% or less)
Since S is an impurity element and significantly deteriorates the toughness of the weld metal, it is preferable to reduce it as much as possible. The S content of the flux-cored wire is limited to 0.030% or less so that an adverse effect on toughness can be tolerated. The upper limit of the S content may be 0.008%, 0.006%, 0.004%, or 0.003% in order to further improve the toughness of the weld metal.

(Mg:0.20%以上0.80%以下)
Mgは、強脱酸元素であり、溶接金属の酸素を低減し、溶接金属の靭性の改善に効果がある。この効果を得るために、フラックス入りワイヤにおけるMg含有量を0.20%以上とする。溶接金属の靭性の一層の向上のために、Mg含有量の下限を0.25%又は0.30%としてもよい。一方、0.80%超のMgをフラックス入りワイヤに含有させると、溶接時にスパッタ量が増加し、溶接作業性を劣化させる。溶接作業性の向上のために、Mg含有量の上限を0.70%、0.60%、又は、0.50%としてもよい。
(Mg: 0.20% or more and 0.80% or less)
Mg is a strongly deoxidizing element, which is effective in reducing oxygen in the welding metal and improving the toughness of the welding metal. In order to obtain this effect, the Mg content in the flux-cored wire is set to 0.20% or more. The lower limit of the Mg content may be set to 0.25% or 0.30% in order to further improve the toughness of the weld metal. On the other hand, if more than 0.80% of Mg is contained in the flux-cored wire, the amount of spatter increases during welding and the welding workability deteriorates. In order to improve the welding workability, the upper limit of the Mg content may be 0.70%, 0.60%, or 0.50%.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、合金成分又は脱酸成分として、上述された基本成分(必須元素)に加え、さらに、溶接する鋼板の強度レベル又は求める靭性の程度に応じて、B、Cu及びREMの1種又は2種以上を選択元素として含有することができる。しかしながら、これら選択元素は本実施形態に係るフラックス入りワイヤの課題を解決するために必須ではないので、これら選択元素の含有量の下限値は0%である。選択元素の含有の有無によらず、フラックス入りワイヤ中の必須元素の含有量が上述の規定範囲内にあれば、そのフラックス入りワイヤは本実施形態に係るフラックス入りワイヤの範囲内にあると見なされる。 The flux-containing wire according to the present embodiment has B, Cu as an alloy component or a deoxidizing component, in addition to the above-mentioned basic components (essential elements), depending on the strength level of the steel sheet to be welded or the degree of toughness required. And one or more of REM can be contained as a selective element. However, since these selective elements are not essential for solving the problem of the flux-cored wire according to the present embodiment, the lower limit of the content of these selective elements is 0%. If the content of the essential element in the flux-cored wire is within the above-mentioned specified range regardless of the presence or absence of the selected element, the flux-cored wire is considered to be within the range of the flux-cored wire according to the present embodiment. Is done.

(B:0.0100%以下)
Bは、フラックス入りワイヤを介して溶接金属中に適正量含有させると、固溶Nと結びついてBNを形成して、溶接金属の靭性に対する固溶Nの悪影響を減じる効果があり、また、溶接金属においてオーステナイト粒界の焼入れ性を高めることで、粗大な粒界フェライト生成を抑制し、低温靭性を確保できる効果があるので、添加してもよい。しかし、フラックス入りワイヤにBを0.0100%超含有させると、溶接金属中のBが過剰となり、粗大なBNやFe23(C、B)などのB化合物を形成して靭性を逆に劣化させる。靭性の一層の向上のため、B含有量の上限を0.0080%、又は、0.0060%としてもよい。B含有の効果を一層確実に得るためには、B含有量の下限を0.0001%、0.0002%、または0.0010%としてもよい。
(B: 0.0100% or less)
When an appropriate amount of B is contained in the weld metal via a flux-filled wire, it has the effect of combining with the solid solution N to form a BN and reducing the adverse effect of the solid solution N on the toughness of the weld metal, and welding. By enhancing the hardenability of the austenite grain boundaries in the metal, it has the effect of suppressing the formation of coarse grain boundary ferrites and ensuring low temperature toughness, so it may be added. However, when the flux-cored wire contains more than 0.0100% of B, B in the weld metal becomes excessive, and B compounds such as coarse BN and Fe 23 (C, B) 6 are formed to reverse the toughness. Deteriorate. The upper limit of the B content may be 0.0080% or 0.0060% in order to further improve the toughness. In order to obtain the effect of B content more reliably, the lower limit of B content may be 0.0001%, 0.0002%, or 0.0010%.

(Cu:0.5%以下)
Cuは、ワイヤの外皮表面のめっき、及び、フラックスに単体又は合金として含有される場合があり、溶接金属の強度を向上させる効果があるので、添加してもよい。0.5%超のCuをフラックス入りワイヤに含有させると、溶接金属の靭性が低下する。溶接金属の靭性の一層の向上のために、Cu含有量の上限を0.3%、0.2%、又は、0.1%としてもよい。なお、Cuの含有量については、外皮自体やフラックス中に含有されている分に加えて、ワイヤ表面に銅めっきされる場合には、その分も含む。上述の効果を得るためには、Cu含有量の下限を0.01%としてもよい。
(Cu: 0.5% or less)
Cu may be added to the plating on the outer skin surface of the wire and the flux because it may be contained as a simple substance or as an alloy and has an effect of improving the strength of the weld metal. When the flux-cored wire contains more than 0.5% Cu, the toughness of the weld metal is lowered. The upper limit of the Cu content may be 0.3%, 0.2%, or 0.1% in order to further improve the toughness of the weld metal. Regarding the Cu content, in addition to the amount contained in the outer skin itself or the flux, the amount is also included when the wire surface is copper-plated. In order to obtain the above-mentioned effect, the lower limit of the Cu content may be 0.01%.

(REM:0.050%以下)
REMは、溶接金属中での硫化物及び酸化物のサイズを微細化して、溶接金属の靭性向上に寄与することができる元素であるので、添加してもよい。しかし、フラックス入りワイヤに0.050%超のREMを含有させると、スパッタが激しくなり、溶接作業性が劣悪となる。また、スパッタの低減及びアークの安定に寄与するために、REM含有量の上限を、0.030%、0.020%、0.010%、0.005%、又は0.001%としてもよい。なお「REM」との用語は、Sc、Yおよびランタノイドからなる合計17元素を指し、上記「REMの含有量」とは、これらの17元素の合計含有量を意味する。ランタノイドをREMとして用いる場合、工業的には、REMはミッシュメタルの形で添加される。
(REM: 0.050% or less)
Since REM is an element that can reduce the size of sulfides and oxides in the weld metal and contribute to the improvement of the toughness of the weld metal, it may be added. However, if the flux-cored wire contains more than 0.050% of REM, spatter becomes intense and the welding workability becomes poor. Further, in order to contribute to the reduction of spatter and the stability of the arc, the upper limit of the REM content may be 0.030%, 0.020%, 0.010%, 0.005%, or 0.001%. .. The term "REM" refers to a total of 17 elements composed of Sc, Y and lanthanoids, and the above-mentioned "content of REM" means the total content of these 17 elements. When lanthanoids are used as REMs, industrially, REMs are added in the form of mischmetal.

(焼入れ性指標α:0.25%以上0.51%以下)
溶接金属の靭性を高めるために、下記(2)式で示される焼入れ性の指標αが0.25%以上0.51%以下となるように、合金成分又は脱酸成分(即ち弗化物、酸化物、及び炭酸塩を除く化学成分)の含有量を調整することが好ましい。焼入れ性指標αが0.25%以上である場合、溶接金属の靭性を損なう粒界フェライトの生成を一層抑制することができるので好ましい。一方、焼入れ性指標αが0.51%以下である場合、溶接金属の靭性を損なう第二相(例えばMA等)の生成を一層抑制し、さらに溶接金属の過剰な硬化を確実に防ぐこともできるので好ましい。
α=[C]+[Si]/24+[Mn]/6+([Ni]+[Cu])/15・・・(2)
なお、式(2)の[]付元素は、合金成分又は脱酸成分として含まれるそれぞれの元素のフラックス入りワイヤ全質量に対する質量%での含有量を表す。
(Hardenability index α: 0.25% or more and 0.51% or less)
In order to increase the toughness of the weld metal, the alloy component or deoxidizing component (that is, fluoride, oxidation) so that the hardenability index α represented by the following equation (2) is 0.25% or more and 0.51% or less. It is preferable to adjust the content of (chemical components excluding substances and carbonates). When the hardenability index α is 0.25% or more, the formation of grain boundary ferrite that impairs the toughness of the weld metal can be further suppressed, which is preferable. On the other hand, when the hardenability index α is 0.51% or less, the formation of a second phase (for example, MA) that impairs the toughness of the weld metal can be further suppressed, and excessive hardening of the weld metal can be reliably prevented. It is preferable because it can be done.
α = [C] + [Si] / 24 + [Mn] / 6 + ([Ni] + [Cu]) / 15 ... (2)
The element with [] in the formula (2) represents the content of each element contained as an alloy component or a deoxidizing component in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire.

(高温割れ感受性指標β:3.1以下)
フラックス入りワイヤに含有される合金成分は、高温割れを発生させやすくする場合があり、これを抑制するべく、下記式(3)で示される高温割れ感受性の指標βが3.1以下となるように、合金成分又は脱酸成分の含有量を調整することが好ましい。Si、Mn、Ni、及びBは特に高温割れ感受性に影響を及ぼす元素であるので、これら元素の量を上述の限定に加えて式(3)によっても限定することが、高温割れを防止しながら各元素の効果を得るために好ましい。
β=[Si]/6+[Mn]/1.5+[Ni]/3+200×[B]・・・(3)
なお、式(3)の[]付元素は、合金成分又は脱酸成分として含まれるそれぞれの元素のフラックス入りワイヤ全質量に対する質量%での含有量を表す。
(High temperature crack susceptibility index β: 3.1 or less)
The alloy component contained in the flux-cored wire may easily cause high-temperature cracking, and in order to suppress this, the index β of the high-temperature cracking susceptibility represented by the following formula (3) should be 3.1 or less. In addition, it is preferable to adjust the content of the alloy component or the deoxidizing component. Since Si, Mn, Ni, and B are elements that particularly affect the sensitivity to high temperature cracking, limiting the amount of these elements by the formula (3) in addition to the above limitation prevents high temperature cracking. It is preferable to obtain the effect of each element.
β = [Si] / 6 + [Mn] /1.5+ [Ni] /3+200 × [B] ... (3)
The element with [] in the formula (3) represents the content of each element contained as an alloy component or a deoxidizing component in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire.

(伸び指標γ:1.8以下)
溶接金属の伸びを改善するために、下記(4)式で示される伸びの指標γが1.8以下となるように合金成分又は脱酸成分の含有量を調整することが好ましい。Mn及びMgは、溶接金属を硬化させて伸びを低下させる作用が特に強い元素であるので、これら元素の量を上述の限定に加えて式(4)によっても限定することが、溶接金属の伸びを確保しながら各元素の効果を得るために好ましい。
γ=[Mn]+[Mg]・・・(4)
なお、式(4)の[]付元素は、合金成分又は脱酸成分として含まれるそれぞれの元素のフラックス入りワイヤ全質量に対する質量%での含有量を表す。
(Growth index γ: 1.8 or less)
In order to improve the elongation of the weld metal, it is preferable to adjust the content of the alloy component or the deoxidizing component so that the elongation index γ represented by the following equation (4) is 1.8 or less. Since Mn and Mg are elements having a particularly strong action of hardening the weld metal and reducing the elongation, the elongation of the weld metal can be limited by the formula (4) in addition to the above limitation. It is preferable to obtain the effect of each element while ensuring.
γ = [Mn] + [Mg] ... (4)
The element with [] in the formula (4) represents the content of each element contained as an alloy component or a deoxidizing component in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire.

続いて、ワイヤの鋼製外皮の内部に挿入されるスラグ成分について説明する。以下に説明されるスラグ成分は弗化物、酸化物、又は炭酸塩であり、上述された合金成分及び金属脱酸成分とは区別される。 Next, the slag component inserted into the steel outer skin of the wire will be described. The slag components described below are fluorides, oxides, or carbonates, which are distinct from the alloy components and metal deoxidizing components described above.

(CaF、MgF、NaAlF、LiF、NaF、KZrF、BaF、及び、KSiFからなる群から選択された1種又は2種以上の弗化物の、フラックス入りワイヤの全質量に対するF換算値の合計値:0.21%以上)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、CaF、MgF、NaAlF、LiF、NaF、KZrF、BaF、及び、KSiFからなる群から選択された1種以上の弗化物を、フラックス入りワイヤの全質量に対するF換算値で、合計0.21%以上含有させる。フラックス入りワイヤの全質量に対するF換算値とは、弗化物に含まれる弗素(F)の量を、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で示すものである。例えば、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%でn%のCaFがフラックス入りワイヤに含まれる場合、CaFのF換算値は以下の式5で求められる。
(CaFのF換算値)=n×(19.00×2/78.08)・・・(式5)
上の式4中の「19.00」は、Fの原子量であり、「2」は、1個のCaFに含まれるF原子の個数であり、「78.08」は、CaFの分子量である。CaF以外の弗化物に関しても、同様にF換算値が算出できる。フラックス中に複数種類の弗化物が含まれる場合、各弗化物のF換算値の合計値が、フラックスに含まれる弗化物のF換算値とみなされる。
Fluxed one or more fluorides selected from the group consisting of (CaF 2 , MgF 2 , Na 3 AlF 6 , LiF, NaF, K 2 ZrF 6 , BaF 2 , and K 2 SiF 6). Total value of F conversion value with respect to the total mass of the wire: 0.21% or more)
In the flux-cored wire according to the present embodiment, one or more kinds selected from the group consisting of CaF 2 , MgF 2 , Na 3 AlF 6 , LiF, NaF, K 2 ZrF 6 , BaF 2 , and K 2 SiF 6 Fluoride is contained in a total of 0.21% or more in terms of F with respect to the total mass of the flux-cored wire. The F conversion value with respect to the total mass of the flux-cored wire indicates the amount of fluorine (F) contained in the fluoride in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire. For example, when CaF 2 of n% by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire is contained in the flux-cored wire, the F conversion value of CaF 2 is calculated by the following equation 5.
( F conversion value of CaF 2 ) = n × (19.00 × 2 / 78.08) ... (Equation 5)
In the above formula 4, "19.00" is the atomic weight of F, "2" is the number of F atoms contained in one CaF 2 , and "78.08" is the molecular weight of CaF 2. Is. For fluorides other than CaF 2 , the F conversion value can be calculated in the same manner. When a plurality of types of fluorides are contained in the flux, the total value of the F-converted values of each fluoride is regarded as the F-converted value of the fluorides contained in the flux.

フラックスに含まれる弗化物は、溶接金属の酸素量を低減させることにより溶接金属の低温靭性を高め、且つ溶接金属の拡散性水素量を低減させることにより溶接金属における低温割れを抑制する。弗化物のF換算値の合計が0.21%未満では、上述の効果が得られないので、好ましい低温靭性を有する溶接金属及び予熱工程の簡略化又は省略が達成できない。溶接金属の酸素量及び拡散性水素量をより低減するために、F換算値合計の下限を0.30%、0.40%、又は、0.50%としてもよい。 The flux contained in the flux enhances the low temperature toughness of the weld metal by reducing the amount of oxygen in the weld metal, and suppresses low temperature cracking in the weld metal by reducing the amount of diffusible hydrogen in the weld metal. If the total F conversion value of the fluoride is less than 0.21%, the above-mentioned effect cannot be obtained, so that the weld metal having preferable low temperature toughness and the simplification or omission of the preheating step cannot be achieved. In order to further reduce the amount of oxygen and the amount of diffusible hydrogen in the weld metal, the lower limit of the total F conversion value may be 0.30%, 0.40%, or 0.50%.

弗化物の含有量が過剰である場合、溶接中のスパッタ量が増大する。しかしながら本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、弗化物のF換算値の上限値を定める必要はない。本発明者らは、弗化物の含有量の上限値を、後述するスパッタ生成指数X(X値)を用いて制限すべきである旨を見いだしたからである。弗化物のF換算値は、X値が以下に説明される範囲内である限り、適宜選択可能である。 If the fluoride content is excessive, the amount of spatter during welding will increase. However, in the flux-cored wire according to the present embodiment, it is not necessary to set an upper limit value of the F conversion value of fluoride. This is because the present inventors have found that the upper limit of the fluoride content should be limited by using the spatter generation index X (X value) described later. The F-converted value of fluoride can be appropriately selected as long as the X value is within the range described below.

(CaF:フラックス入りワイヤの全質量に対して0.50%未満)
CaFは、MgF、NaAlF、LiF、NaF、KZrF、BaF、及び、KSiFと比べて、100%COガスを使用するガスシールドアーク溶接において、スパッタを多量に発生させるため、本実施形態に係るフラックス入りワイヤに添加しないことが好ましい。従って、本実施形態に係るフラックス入りワイヤではCaF含有量を0.50%未満に制限する。CaF含有量を0.50%未満に制限すれば、スパッタの問題は無視できる。スパッタの発生をさらに確実に回避するために、CaF含有量の上限値を0.40%、又は、0.30%としてもよい。また、CaF含有量の下限値を0.10%又は、0.00%としてもよい。
(CaF 2 : less than 0.50% of the total mass of flux-cored wire)
CaF 2 spatters in gas shielded arc welding using 100% CO 2 gas compared to MgF 2 , Na 3 AlF 6 , LiF, NaF, K 2 ZrF 6 , BaF 2 and K 2 SiF 6. Since it is generated in a large amount, it is preferable not to add it to the flux-cored wire according to the present embodiment. Therefore, the flux-cored wire according to the present embodiment limits the CaF 2 content to less than 0.50%. If the CaF 2 content is limited to less than 0.50%, the problem of spatter can be ignored. In order to more reliably avoid the occurrence of spatter, the upper limit of the CaF 2 content may be 0.40% or 0.30%. Further, the lower limit of the CaF 2 content may be 0.10% or 0.00%.

(スパッタ生成指数X(X値):フラックス入りワイヤの全質量に対して5.00%以下)
ガスシールドアーク溶接、特にシールドガスが100%COガスであるガスシールドアーク溶接において、弗化物のうち、CaFがスパッタを増加させることは上述した。さらに、本発明者らは、弗化物の種類とスパッタ量との関係を調査するために、多種の弗化物を含有させて、鋼製外皮にスリット状の隙間のない(植物油を外皮に塗布した)1.2mmφのワイヤを多数作成した。銅製の捕集箱内で、鋼板上に、ビードオンプレートで、溶接電流280A、電圧27V、溶接速度30cm/min、入熱14.0kJ/cm、シールドガス100%CO、ガス流量25l/min、及び予熱なしの条件で、上述の種々のフラックス入りワイヤを用いて、1分間、溶接ビードを作製した。この溶接ビードの作成の間に箱内に飛散したスパッタ及び鋼板に付着したスパッタを回収し、これらのうち直径1.0mm超のものの総重量を測定した。スパッタ発生量、弗化物の種類、及び各弗化物の含有量のデータを多元解析した結果、式1を用いて算出されるX値とスパッタ発生量との間に、図1に示される良好な相関関係があることが見出された。
X=[NaF]+[MgF]+[NaAlF]+1.50×([KSiF]+[KZrF]+[LiF]+[BaF])+3.50×([CaF])・・・(式1)
なお、式(1)の[]付化学式は、それぞれの化学式に係る弗化物のフラックス入りワイヤ全質量に対する質量%での含有量を表し、含有されない弗化物の含有量は0とみなす。
(Spatter generation index X (X value): 5.00% or less with respect to the total mass of the flux-cored wire)
As described above, in gas shielded arc welding, particularly in gas shielded arc welding in which the shield gas is 100% CO 2 gas, CaF 2 among fluorides increases sputtering. Furthermore, in order to investigate the relationship between the type of fluoride and the amount of spatter, the present inventors contained various fluorides and applied vegetable oil to the outer skin without slit-like gaps in the steel outer skin. ) A large number of 1.2 mmφ wires were prepared. Welding current 280A, voltage 27V, welding speed 30cm / min, heat input 14.0kJ / cm, shield gas 100% CO 2 , gas flow rate 25l / min, on a steel plate in a copper collection box. , And without preheating, weld beads were made for 1 minute using the various fluxed wires described above. The spatter scattered in the box and the spatter adhering to the steel plate during the preparation of the weld bead were collected, and the total weight of those having a diameter of more than 1.0 mm was measured. As a result of multiple analysis of the data of the amount of spatter generated, the type of fluoride, and the content of each fluoride, the good value shown in FIG. 1 is between the X value calculated using Equation 1 and the amount of spatter generated. It was found to be correlated.
X = [NaF] + [MgF 2 ] + [Na 3 AlF 6 ] + 1.50 × ([K 2 SiF 6 ] + [K 2 ZrF 6 ] + [LiF] + [BaF 2 ]) + 3.50 × ( [CaF 2 ]) ... (Equation 1)
The chemical formula with [] in the formula (1) represents the content of the fluoride according to each chemical formula in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire, and the content of the fluoride not contained is regarded as 0.

式1において、括弧が付された化学式は、化学式に係る化合物(弗化物)の含有量を、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で示す。フラックス入りワイヤに含まれない化合物の含有量は0%とみなす。式1で定義するX値をフラックス入りワイヤの全質量に対して5.00%以下とすることで、上述の試験においてスパッタ増加量が約5.0g/min以下となることがわかった。上述の試験でスパッタ発生量を約5.0g/min以下とすることができるフラックス入りワイヤは、シールドガスが100%COガスである溶接で用いられた際に良好な溶接作業性を提供することができる。なお、本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、弗化物のX値の下限値を定める必要はない。弗化物の含有量の下限値は、上述されたF換算値を用いて規定されるからである。 In the formula 1, the chemical formula in parentheses indicates the content of the compound (fluoride) according to the chemical formula in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire. The content of the compound not contained in the flux-cored wire is considered to be 0%. By setting the X value defined in Equation 1 to 5.00% or less with respect to the total mass of the flux-cored wire, it was found that the amount of increase in spatter was about 5.0 g / min or less in the above test. The flux-cored wire, which can reduce the amount of spatter generated to about 5.0 g / min or less in the above test, provides good welding workability when used in welding in which the shield gas is 100% CO 2 gas. be able to. In the flux-cored wire according to the present embodiment, it is not necessary to set the lower limit of the X value of the fluoride. This is because the lower limit of the fluoride content is defined by using the F conversion value described above.

フラックス入りワイヤに含まれる弗化物が溶接金属の酸素量を低減する理由については、必ずしも明らかではないが、本発明者らは、弗化物が溶融池内で分解され、溶融池内の酸素と再結合し、浮上するためと推測している。また、弗化物の種類によって、スパッタの発生量が異なる理由については、必ずしも明らかではないが、本発明者らは、弗素と化学結合している元素が、何らかの理由でスパッタ生成量に影響していると推測している。フラックス入りワイヤに含まれる弗化物が溶接金属の拡散性水素量を低減する理由については、必ずしも明らかではないが、本発明者らは、弗化物が溶接アークにより分解し、生成されたフッ素が水素と結合してHFガスとして大気中に散逸したか、又は、そのまま溶接金属中に水素がHFとして固定されたためではないかと考えている。 The reason why the fluoride contained in the flux-filled wire reduces the amount of oxygen in the weld metal is not always clear, but we found that the fluoride was decomposed in the molten pool and recombinated with oxygen in the molten pool. I'm guessing that it's to surface. Further, the reason why the amount of spatter generated differs depending on the type of fluoride is not necessarily clear, but the present inventors have influenced the amount of spatter generated by the element chemically bonded to fluorine for some reason. I'm guessing that there is. It is not always clear why the fluoride contained in the flux-filled wire reduces the amount of diffusible hydrogen in the weld metal, but we found that the fluoride was decomposed by the welding arc and the generated fluorine was hydrogen. It is thought that it may be because it was combined with HF gas and diffused into the atmosphere as HF gas, or because hydrogen was fixed as HF in the weld metal as it was.

(Fe酸化物、Ba酸化物、Na酸化物、Ti酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物からなる群から選択される1種以上又は2種以上の酸化物の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での合計含有量:0.30%以上3.50%未満)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは、酸化物を合計で0.30%以上3.50%未満含有する。この酸化物の種類は、Fe酸化物、Ba酸化物、Na酸化物、Ti酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物からなる群から選択される1種又は2種以上であり、後述するCaOは含まれない。本実施形態では、「CaOを除く酸化物」を単に「酸化物」と称する場合がある。
(One selected from the group consisting of Fe oxide, Ba oxide, Na oxide, Ti oxide, Si oxide, Zr oxide, Mg oxide, Al oxide, Mn oxide, and K oxide. Total content of the above or two or more oxides in% by mass with respect to the total mass of the flux-filled wire: 0.30% or more and less than 3.50%)
The flux of the flux-cored wire according to the present embodiment contains a total of 0.30% or more and less than 3.50% of oxides. The type of this oxide is a group consisting of Fe oxide, Ba oxide, Na oxide, Ti oxide, Si oxide, Zr oxide, Mg oxide, Al oxide, Mn oxide, and K oxide. One or more selected from, and CaO described later is not included. In the present embodiment, "oxide excluding CaO" may be simply referred to as "oxide".

CaOを除く酸化物は、溶接ビードの形状を良好に維持する効果を有する。CaOを除く酸化物の含有量の合計が0.30%未満である場合、溶接ビードの形状が悪くなることがある。溶接ビードの形状をさらに良好に維持するために、CaOを除く酸化物の合計量の下限を0.40%、0.50%、0.60%、又は、0.70%としてもよい。しかし、CaOを除く酸化物の合計量が3.50%以上である場合、溶接金属の酸素量を増大させて、溶接金属の靭性を低下させることがある。溶接金属の靭性の改善のために、CaOを除く酸化物の合計量の上限を3.00%、2.50%、2.25%、2.00%、1.75%、1.50%、1.25%、1.00%、0.90%、0.80%、又は0.70%としてもよい。 Oxides other than CaO have the effect of maintaining the shape of the weld bead well. If the total content of oxides excluding CaO is less than 0.30%, the shape of the weld bead may deteriorate. In order to maintain the shape of the weld bead even better, the lower limit of the total amount of oxides excluding CaO may be 0.40%, 0.50%, 0.60%, or 0.70%. However, when the total amount of oxides excluding CaO is 3.50% or more, the amount of oxygen in the weld metal may be increased and the toughness of the weld metal may be lowered. To improve the toughness of weld metal, the upper limit of the total amount of oxides excluding CaO is 3.00%, 2.50%, 2.25%, 2.00%, 1.75%, 1.50%. , 1.25%, 1.00%, 0.90%, 0.80%, or 0.70%.

なお、Fe酸化物、Ba酸化物、Na酸化物、Ti酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物に加え、フラックスの造粒に使用されるバインダーなどに含まれる酸化物がフラックス入りワイヤに含まれる場合がある。この場合、酸化物の含有量の合計値を、フラックスの造粒に使用されるバインダーなどに含まれる酸化物も合計した含有量とみなしてもよい。Fe酸化物、Ba酸化物、Na酸化物、Ti酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物それぞれは、例えばFeO、BaO、NaO、TiO、SiO、ZrO、MgO、Al、MnO、及びKOであってもよい。 In addition to Fe oxide, Ba oxide, Na oxide, Ti oxide, Si oxide, Zr oxide, Mg oxide, Al oxide, Mn oxide, and K oxide, for granulation of flux. Oxides contained in the binder used may be contained in the flux-filled wire. In this case, the total content of the oxides may be regarded as the total content of the oxides contained in the binder or the like used for granulating the flux. Fe oxides, Ba oxides, Na oxides, Ti oxides, Si oxides, Zr oxides, Mg oxides, Al oxides, Mn oxides, and K oxides are, for example, FeO, BaO, and Na 2. It may be O, TiO 2 , SiO 2 , ZrO 2 , MgO, Al 2 O 3 , MnO 2 , and K 2 O.

(Ti酸化物の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での含有量:0.10%以上2.50%未満)
フラックスに含まれるTiO等のTi酸化物は、溶接中にその大半がスラグとして溶接金属の外部に放出される。しかし上述されたように、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックス中のTi酸化物の一部は、Alによって一旦還元されて金属Tiとなった後、溶接金属中の酸素と結びついて、溶接金属中で、溶接金属のミクロ組織微細化に有効なTi酸化物となる。従って、Ti酸化物は、合金成分としてのAlとの相乗効果として、溶接金属の微細化及び低温靭性向上に寄与する。さらにTi酸化物は、溶接ビード形状の改善にも寄与する。CaOを除く酸化物の含有量の合計が0.30%以上3.50%未満である場合でも、CaOを除く酸化物に含まれるTi酸化物が0.10%未満である場合、溶接ビード形状が悪くなることがある。これら効果を得るために、Ti酸化物の含有量の下限値を0.10%とする必要がある。Ti酸化物をアーク安定剤として用いることで、さらに良好な溶接ビード形状を得るために、Ti酸化物の含有量の下限値を0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.40%、又は、0.45%としてもよい。一方、Ti酸化物の含有量が2.50%以上である場合、溶接金属の酸素量を増大させて、溶接金属の靭性を低下させることがある。従って、Ti酸化物の含有量を2.50%未満とする必要がある。溶接金属の靭性のさらなる改善のために、Ti酸化物の含有量の上限値を2.40%、2.20%、2.00%、1.80%、1.50%、1.25%、1.00%、0.90%、0.80%、0.70%、0.60%、又は0.50%としてもよい。
(Content of Ti oxide in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire: 0.10% or more and less than 2.50%)
Most of the Ti oxides such as TIO 2 contained in the flux are released to the outside of the weld metal as slag during welding. However, as described above, a part of the Ti oxide in the flux of the flux-containing wire according to the present embodiment is once reduced by Al to become metallic Ti, and then combined with oxygen in the weld metal for welding. Among metals, it is a Ti oxide that is effective for microstructure miniaturization of weld metals. Therefore, the Ti oxide contributes to the miniaturization of the weld metal and the improvement of low temperature toughness as a synergistic effect with Al as an alloy component. Furthermore, Ti oxide also contributes to the improvement of the weld bead shape. Even if the total content of oxides excluding CaO is 0.30% or more and less than 3.50%, if the Ti oxide contained in the oxides excluding CaO is less than 0.10%, the weld bead shape May get worse. In order to obtain these effects, it is necessary to set the lower limit of the content of Ti oxide to 0.10%. In order to obtain a better weld bead shape by using Ti oxide as an arc stabilizer, the lower limit of the Ti oxide content is set to 0.15%, 0.20%, 0.25%, 0. It may be 30%, 0.40%, or 0.45%. On the other hand, when the content of Ti oxide is 2.50% or more, the oxygen content of the weld metal may be increased and the toughness of the weld metal may be lowered. Therefore, the content of Ti oxide needs to be less than 2.50%. To further improve the toughness of the weld metal, the upper limit of the Ti oxide content was set to 2.40%, 2.20%, 2.00%, 1.80%, 1.50%, 1.25%. , 1.00%, 0.90%, 0.80%, 0.70%, 0.60%, or 0.50%.

(CaO:フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で、0%以上0.20%未満)
CaOは、他の酸化物とは異なる性質を有し、0.20%以上含有されると、シールドガスが100%COガスであるガスシールドアーク溶接において、スパッタを多く発生させる。さらに、CaOは、大気に触れると水素を含む化合物であるCaOHに変化するので、溶接金属の拡散性水素を増加させる。CaOはフラックス原料に不純物として含まれる場合があるので、CaO含有量が0.20%未満になるように、フラックスの原料を選定する必要がある。CaO含有量は好ましくは0.10%以下、又は0.10%未満である。CaOは本実施形態に係るフラックス入りワイヤに必要とされないので、CaO含有量の下限値は0%である。CaO含有量の下限値を0.01%、0.02%、又は0.05%としてもよい。
(CaO: 0% or more and less than 0.20% in mass% of the total mass of the flux-cored wire)
CaO has properties different from those of other oxides, and when it is contained in an amount of 0.20% or more, a large amount of spatter is generated in gas shielded arc welding in which the shield gas is 100% CO 2 gas. Furthermore, CaO changes to CaOH, which is a hydrogen-containing compound, when exposed to the atmosphere, thus increasing the diffusible hydrogen of the weld metal. Since CaO may be contained as an impurity in the flux raw material, it is necessary to select the flux raw material so that the CaO content is less than 0.20%. The CaO content is preferably 0.10% or less, or less than 0.10%. Since CaO is not required for the flux-cored wire according to the present embodiment, the lower limit of the CaO content is 0%. The lower limit of the CaO content may be 0.01%, 0.02%, or 0.05%.

(MgCO、NaCO、LiCO、CaCO、KCO、BaCO、FeCO、及び、MnCOからなる群から選択される1種又は2種以上の炭酸塩の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での合計含有量:0〜3.50%)
(MgCO、NaCO、及びLiCOの含有量の合計値:フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で0〜3.00%)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、炭酸塩を含有する必要はない。従って本実施形態に係るフラックス入りワイヤにおける炭酸塩の合計含有量の下限値は0%である。しかし本実施形態に係るフラックス入りワイヤには、更に、MgCO、NaCO、LiCO、CaCO、KCO、BaCO、FeCO、及び、MnCOからなる群から選択される1種又は2種以上の炭酸塩を、合計で3.50%以下含有させることが好ましい。
(MgCO 3 , Na 2 CO 3 , Li 2 CO 3 , CaCO 3 , K 2 CO 3 , BaCO 3 , FeCO 3 , and MnCO 3 of one or more carbonates selected from the group. Total content in% by mass of flux-filled wire: 0-3.50%)
( Total value of MgCO 3 , Na 2 CO 3 , and Li 2 CO 3 contents: 0 to 3.00% by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire)
The flux-cored wire according to this embodiment does not need to contain a carbonate. Therefore, the lower limit of the total content of carbonate in the flux-cored wire according to the present embodiment is 0%. However, the flux-containing wire according to the present embodiment is further selected from the group consisting of MgCO 3 , Na 2 CO 3 , Li 2 CO 3 , CaCO 3 , K 2 CO 3 , BaCO 3 , FeCO 3 , and MnCO 3. It is preferable to contain 3.50% or less of one or more carbonates in total.

炭酸塩は、アークによって電離し、COガスを発生させる。炭酸塩から生成されたCOガスは、水素分圧を下げ、溶接金属中の拡散性水素量を低減させる。この効果を得るために炭酸塩をフラックス入りワイヤに添加する場合、炭酸塩の含有量の合計を0.30%以上とすることが好ましい。溶接金属中の水素量をさらに低減するために、炭酸塩の含有量の合計の下限を0.50%又は1.00%としてもよい。一方、炭酸塩が過剰である場合、炭酸塩が溶接中に溶接金属に溶け込み、溶接金属の炭素量及び酸素量を増大させる恐れがある。この場合、溶接金属の過剰な硬化と、溶接金属の低温靭性低下が生じる。また、炭酸塩の含有量が過剰である場合、溶接ヒュームの発生量が著しくなって溶接作業性が悪化する。これら事態を回避するために、炭酸塩の含有量の合計を3.50%以下とする必要がある。溶接ヒューム発生の回避のために、炭酸塩の含有量の合計の上限を3.00%、2.50%、2.00%、1.50%、1.00%、0.50%、0.10%、0.04%、0.02%、又は、0.01%としてもよい。 Carbonate is ionized by an arc to generate CO 2 gas. The CO 2 gas generated from the carbonate lowers the partial pressure of hydrogen and reduces the amount of diffusible hydrogen in the weld metal. When carbonate is added to the flux-cored wire in order to obtain this effect, the total content of carbonate is preferably 0.30% or more. In order to further reduce the amount of hydrogen in the weld metal, the lower limit of the total content of carbonates may be 0.50% or 1.00%. On the other hand, if the amount of carbonate is excessive, the carbonate may dissolve in the weld metal during welding, increasing the amount of carbon and oxygen in the weld metal. In this case, the weld metal is excessively hardened and the low temperature toughness of the weld metal is lowered. Further, when the content of carbonate is excessive, the amount of welding fume generated becomes remarkable and the welding workability deteriorates. In order to avoid these situations, the total carbonate content needs to be 3.50% or less. To avoid the occurrence of welding fume, the upper limit of the total carbonate content is 3.00%, 2.50%, 2.00%, 1.50%, 1.00%, 0.50%, 0. .10%, 0.04%, 0.02%, or 0.01% may be used.

上述された炭酸塩に含まれる場合があるMgCO、NaCO、及びLiCOの含有量の合計は、0〜3.00%とされる必要がある。炭酸塩の合計含有量が0〜3.50%であったとしても、MgCO、NaCO、及びLiCOの含有量の合計が3.00%超である場合、溶接ビードが垂れやすくなり、溶接作業性が悪化する。溶接ビードの垂れを抑制するために、MgCO、NaCO、及びLiCOの含有量の合計の上限を2.70%、2.50%、又は、2.00%としてもよい。一方、溶接金属中の水素の量を一層低減するために、MgCO、NaCO、LiCOの含有量の合計の下限を0.30%超、0.50%、0.75%、又は、1.00%としてもよい。 The total content of MgCO 3 , Na 2 CO 3 , and Li 2 CO 3 that may be contained in the above-mentioned carbonates needs to be 0 to 3.00%. Even if the total carbonate content is 0-3.50%, if the total content of MgCO 3 , Na 2 CO 3 and Li 2 CO 3 is greater than 3.00%, the weld bead will be It becomes easy to hang down and welding workability deteriorates. In order to suppress the sagging of the weld bead, the upper limit of the total content of MgCO 3 , Na 2 CO 3 and Li 2 CO 3 may be 2.70%, 2.50%, or 2.00%. .. On the other hand, in order to further reduce the amount of hydrogen in the weld metal, the lower limit of the total content of MgCO 3 , Na 2 CO 3 and Li 2 CO 3 is more than 0.30%, 0.50%, 0.75. % Or 1.00%.

(鉄粉:0%以上10.0%未満)
鉄粉(Fe粉)は、フラックス入りワイヤにおけるフラックスの充填率の調整のために、または溶着効率の向上のために必要に応じて含有させる場合がある。しかし、鉄粉の表層は酸化されているので、フラックスが鉄粉を過剰に含有すると、溶接金属の酸素量を増加させて靭性を低下させる場合がある。したがって、鉄粉は含有させなくてもよい。充填率の調整のために鉄粉を含有させる場合には、溶接金属の靭性を確保するために、鉄粉の含有量を10.0%未満にする。鉄粉の含有量の上限値を5.0%、3.0%、2.0%、又は1.7%としてもよい。一方、鉄粉は本実施形態に係るフラックス入りワイヤの課題解決のために必須ではないので、鉄粉の含有量の下限値は0%である。
(Iron powder: 0% or more and less than 10.0%)
Iron powder (Fe powder) may be contained as necessary for adjusting the flux filling rate in the flux-cored wire or for improving the welding efficiency. However, since the surface layer of the iron powder is oxidized, if the flux contains an excessive amount of the iron powder, the oxygen content of the weld metal may be increased and the toughness may be lowered. Therefore, iron powder does not have to be contained. When iron powder is contained for adjusting the filling rate, the iron powder content is set to less than 10.0% in order to ensure the toughness of the weld metal. The upper limit of the iron powder content may be 5.0%, 3.0%, 2.0%, or 1.7%. On the other hand, since iron powder is not essential for solving the problem of the flux-cored wire according to the present embodiment, the lower limit of the iron powder content is 0%.

以上が本実施形態に係るフラックス入りワイヤの成分組成に関する限定理由であるが、その他の残部成分はFe及び不純物を含む。Fe成分としては、鋼製外皮のFe、フラックス中に添加された鉄粉及び合金成分中のFeが含まれる。不純物とは、フラックス入りワイヤを工業的に製造する際に、鉱石若しくはスクラップ等のような原料、又は製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本実施形態に係るフラックス入りワイヤに悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。 The above is the reason for limitation regarding the component composition of the flux-cored wire according to the present embodiment, but the other remaining components include Fe and impurities. The Fe component includes Fe in the steel outer skin, iron powder added in the flux, and Fe in the alloy component. Impurities are components that are mixed in by raw materials such as ore or scrap, or various factors in the manufacturing process when industrially manufacturing a flux-filled wire, and adversely affect the flux-filled wire according to the present embodiment. Means what is allowed within the range that does not give.

続いて、フラックス入りワイヤの形態について説明する。
図2に、フラックス入りワイヤの切断面を示す。図2(a)に、エッジ面を突合せて溶接して作ったフラックス入りワイヤ、図2(b)に、エッジ面を突合せて作ったフラックス入りワイヤ、及び、図2(c)に、エッジ面をかしめて作ったフラックス入りワイヤを示す。このように、フラックス入りワイヤには、図2(a)に示すように鋼製外皮にスリット状の隙間がないワイヤと、図2(b)、(c)に示すように鋼製外皮のスリット状の隙間を有するワイヤとに大別できる。本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、いずれの断面構造も採用することができるが、溶接金属の低温割れを抑制するためには、スリット状の隙間がないワイヤ(シームレスワイヤ)とすることが好ましい。
Subsequently, the form of the flux-containing wire will be described.
FIG. 2 shows the cut surface of the flux-cored wire. FIG. 2 (a) shows a flux-cored wire made by butt-welding the edge surfaces, FIG. 2 (b) shows a flux-cored wire made by butt-butting the edge surfaces, and FIG. 2 (c) shows the edge surface. The flux-cored wire made by caulking is shown. As described above, the flux-cored wire includes a wire having no slit-shaped gap in the steel outer skin as shown in FIG. 2 (a) and a slit in the steel outer skin as shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c). It can be roughly divided into wires having a similar gap. Any cross-sectional structure can be adopted for the flux-cored wire according to the present embodiment, but in order to suppress low-temperature cracking of the weld metal, it is preferable to use a wire without slit-shaped gaps (seamless wire). ..

溶接時に溶接部に侵入する水素は、溶接金属内及び鋼材側に拡散し、応力集中部に集積して低温割れの発生原因となる。この水素源は溶接材料が保有する水分、大気から混入する水分、鋼表面に付着した錆びやスケールなどが上げられるが、十分に溶接部の清浄性、ガスシールドの条件が管理された溶接の下では、ワイヤ中に主として水分で含有される水素が、溶接継ぎ手の拡散性水素の主要因となる。 Hydrogen that invades the welded portion during welding diffuses into the weld metal and the steel material side, accumulates in the stress concentration portion, and causes low-temperature cracking. This hydrogen source raises the moisture contained in the welding material, the moisture mixed from the atmosphere, the rust and scale adhering to the steel surface, etc., but under welding where the cleanliness of the weld and the conditions of the gas shield are sufficiently controlled. Then, hydrogen contained mainly in water in the wire is the main factor of diffusible hydrogen in the weld joint.

このため、鋼製外皮をスリット状の隙間がない管とし、ワイヤ製造後から使用するまでの間に、鋼製外皮からフラックスへの大気中の水素の侵入を抑制することが望ましい。鋼製外皮にスリット状の隙間(シーム)を有する管とした場合には、大気中の水分は外皮のスリット状の隙間部からフラックス中に侵入しやすく、そのままでは、水分等の水素源の侵入を防止することはできないので、製造後使用するまでの期間が長い場合は、ワイヤ全体を真空包装するか、乾燥した状態に保持できる容器内で保存することが望ましい。 For this reason, it is desirable to use a tube with no slit-shaped gaps in the steel rind to suppress the invasion of hydrogen in the atmosphere from the steel rind into the flux between the time the wire is manufactured and the time it is used. When a pipe having a slit-shaped gap (seam) in the steel outer skin is used, moisture in the atmosphere easily invades into the flux through the slit-shaped gap in the outer skin, and as it is, invasion of a hydrogen source such as moisture. Therefore, if the period from manufacture to use is long, it is desirable to vacuum-pack the entire wire or store it in a container that can be kept dry.

また、ワイヤの送給性を向上させるために、ワイヤ表面に潤滑剤を塗布することができる。ワイヤ表面に塗布される潤滑剤としては、様々な種類のもの、例えば植物油等を使用できるが、溶接金属の低温割れを抑制するためには、パーフルオロポリエーテル油(PFPE油)のように水素分を含まない油が好ましい。 Further, in order to improve the feeding property of the wire, a lubricant can be applied to the surface of the wire. As the lubricant applied to the wire surface, various kinds of lubricants such as vegetable oil can be used, but in order to suppress low temperature cracking of the weld metal, hydrogen such as perfluoropolyether oil (PFPE oil) is used. Minute-free oils are preferred.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、通常のフラックス入りワイヤの製造方法と同様の製造工程によって製造することができる。 The flux-cored wire according to the present embodiment can be manufactured by the same manufacturing process as the usual method for manufacturing a flux-cored wire.

すなわち、まず、外皮となる鋼帯、及び、合金成分、酸化物、弗化物、炭酸塩及びアーク安定剤が所定の含有量になるように配合したフラックスを準備する。鋼帯を長手方向に送りながら成形ロールによりオープン管(U字型)に成形して鋼製外皮とし、この成形途中でオープン管の開口部からフラックスを供給し、開口部の相対するエッジ面を突合せスリット状の隙間を溶接する。溶接方法は電縫溶接、レーザー溶接、又は、TIG溶接が用いられる。溶接により得られたスリット状の隙間のない管を伸線し、伸線途中又は伸線工程完了後に焼鈍処理して、所望の線径を有するスリット状の隙間のないワイヤを得る。また、スリット状の隙間を溶接しないスリット状の隙間有りの管とし、それを伸線することでスリット状の隙間を有するワイヤを得る。 That is, first, a steel strip to be an exodermis and a flux in which alloy components, oxides, fluorides, carbonates and arc stabilizers are mixed so as to have a predetermined content are prepared. While feeding the steel strip in the longitudinal direction, it is formed into an open tube (U-shape) by a forming roll to form a steel outer skin, and during this forming, flux is supplied from the opening of the open tube to form the opposite edge surfaces of the openings. Weld the butt slit-shaped gap. As the welding method, electric stitch welding, laser welding, or TIG welding is used. A slit-shaped gapless tube obtained by welding is drawn and annealed during wire drawing or after the wire drawing process is completed to obtain a slit-shaped gapless wire having a desired wire diameter. Further, the slit-shaped gap is made into a pipe having a slit-shaped gap that is not welded, and the wire is drawn to obtain a wire having the slit-shaped gap.

突合せシーム溶接されて作ったスリット状の隙間が無いワイヤを切断した断面は、図2(a)のように見える。この断面は、研磨して、エッチングすれば、溶接跡が観察されるが、エッチングしないと溶接跡は観察されない。そのため、上記のようにシームレスと呼ぶことがある。例えば、溶接学会編「新版 溶接・接合技術入門」(2008年)産報出版、p.111には、シームレスタイプと記載されている。
図2(b)にエッジ面を突き合わせた例を、図2(c)にエッジ面をかしめた例を示すが、図2(b)のように突合せてから、ろう付けしたり、図2(c)のようにかしめてから、ろう付けしたりしても、スリット状の隙間が無いワイヤが得られる。また、図2(b)、(c)において、ろう付けせず、そのままのワイヤは、スリット状の隙間が有るワイヤとなる。
A cross section of a wire formed by butt seam welding and having no slit-shaped gaps looks as shown in FIG. 2 (a). If this cross section is polished and etched, welding marks can be observed, but if it is not etched, no welding marks can be observed. Therefore, it is sometimes called seamless as described above. For example, "Introduction to Welding and Joining Technology" (2008), edited by the Welding Society, Sanpo Publishing, p. 111 is described as a seamless type.
FIG. 2 (b) shows an example in which the edge surfaces are butted, and FIG. 2 (c) shows an example in which the edge surfaces are crimped. Even if the wire is brazed after being crimped as in c), a wire having no slit-shaped gap can be obtained. Further, in FIGS. 2B and 2C, the wire as it is without brazing becomes a wire having a slit-shaped gap.

次に、以上説明した本実施形態に係る溶接継手の製造方法について説明する。本実施形態に係る溶接継手の製造方法は、上述された本実施形態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を用いて鋼板を溶接する工程を備える。本実施形態に係るフラックス入りワイヤの用途は特に制限されない。従って、本実施形態に係る溶接継手の製造方法においても、母材鋼板の種類及びシールドガス種などは特に制限されない。本実施形態に係る溶接継手の製造方法は、スパッタ量及び溶接金属の拡散性水素量を低減させるフラックス入りワイヤを用いるので、作業性に優れる。また、本実施形態に係る溶接継手の製造方法は、合金成分及び金属脱酸成分が好ましく調節され、さらに溶接金属中の酸素量を低減可能な弗化物を含むフラックス入りワイヤを用いるので、引張強さ、伸び、及び低温靭性に優れた溶着金属を含む溶接金属を備えた溶接継手を製造可能である。 Next, the method for manufacturing the welded joint according to the present embodiment described above will be described. The method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment includes a step of welding a steel plate using the above-described gas-shielded arc welding flux-containing wire according to the present embodiment. The use of the flux-cored wire according to the present embodiment is not particularly limited. Therefore, also in the method for manufacturing the welded joint according to the present embodiment, the type of the base steel plate and the type of the shield gas are not particularly limited. The method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment is excellent in workability because it uses a flux-containing wire that reduces the amount of spatter and the amount of diffusible hydrogen in the weld metal. Further, in the method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment, a flux-containing wire containing a fluoride in which the alloy component and the metal deoxidizing component are preferably adjusted and the amount of oxygen in the weld metal can be reduced is used, so that the tensile strength is strong. It is possible to manufacture a welded joint provided with a weld metal including a weld metal having excellent elongation, elongation, and low temperature toughness.

本実施形態に係る溶接方法は、3.5%Ni鋼などの低温用鋼のガスシールドアーク溶接に適用することができる。この場合、従来技術に対する一層の優位性を示す。溶接金属の機械特性を保つことができる一方で、従来の低温用鋼の溶接用フラックス入りワイヤよりも高価なNi等の合金元素量が削減されたフラックス入りワイヤを使用するので、本実施形態に係る溶接方法は経済性に優れる。 The welding method according to this embodiment can be applied to gas shielded arc welding of low temperature steel such as 3.5% Ni steel. In this case, it shows a further advantage over the prior art. While the mechanical properties of the weld metal can be maintained, a flux-cored wire having a reduced amount of alloying elements such as Ni, which is more expensive than the conventional flux-cored wire for welding low-temperature steel, is used. Such a welding method is excellent in economic efficiency.

また、本実施形態に係る溶接方法では、仮付け溶接の際に用いるシールドガスを100%COガスとし、本溶接の際に用いるシールドガスを、純Arガス又は純Heガスと、2.5〜30.0体積%のO又は2.5〜30.0体積%のCOとの混合ガスとすることができる。この場合、スパッタによって溶接作業環境を悪化させることなく溶接費用を低減させることができるので、従来技術に対する一層の優位性を示す。また、電流、電圧などの溶接条件についても通常用いられている条件で良い。 Further, in the welding method according to the present embodiment, the shield gas used in the temporary welding is 100% CO 2 gas, and the shield gas used in the main welding is pure Ar gas or pure He gas and 2.5. It can be a mixed gas with ~ 30.0% by volume O 2 or 2.5 to 30.0% by volume CO 2. In this case, the welding cost can be reduced without deteriorating the welding work environment by spattering, which further shows an advantage over the prior art. Further, the welding conditions such as current and voltage may be the conditions normally used.

製造される溶接継手の形状は、用途などに応じて決定され、特に限定されるものではない。通常の突合せ継手、角継手、T継手など、開先を形成する溶接継手に適用できる。したがって、溶接される鋼板の形状も、少なくとも溶接継手を形成する部分が板状であればよく、全体が板でなくともよく、たとえば、形鋼なども含むものである。また、別々の鋼板から構成されるものに限定されず、1枚の鋼板を管状などの所定の形状に成形したものの突合せ溶接継手であってもよい。 The shape of the welded joint to be manufactured is determined according to the application and is not particularly limited. It can be applied to welded joints that form grooves, such as ordinary butt joints, square joints, and T joints. Therefore, the shape of the steel plate to be welded may be as long as at least the portion forming the welded joint is plate-shaped, and the entire steel plate does not have to be a plate, and includes, for example, shaped steel. Further, the joint is not limited to one composed of separate steel plates, and may be a butt welded joint formed by molding one steel plate into a predetermined shape such as a tubular shape.

次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。 Next, an example of the present invention will be described. The conditions in the examples are one condition example adopted for confirming the feasibility and effect of the present invention, and the present invention is described in this one condition example. It is not limited. The present invention can adopt various conditions as long as the gist of the present invention is not deviated and the object of the present invention is achieved.

表1に示す化学成分(外皮全質量に対する質量%で表示。残部は鉄及び不純物)の鋼帯を長手方向に送りながら成形ロールによりオープン管に成形し、この成形途中でオープン管の開口部からフラックスを供給し、開口部の相対するエッジ面を突合わせシーム溶接することで継目無し管とし(ワイヤ番号に「かしめ」との表記が付されたワイヤを除く)、造管したワイヤの伸線作業の途中で焼鈍を加え、最終のワイヤ径がφ1.2mmのフラックス入りワイヤを試作した。このようにして得られたワイヤの成分を表2−1〜表3−2に示す。「ワイヤの合金の化学成分」とは、弗化物、酸化物、又は炭酸塩を形成していない金属成分又は合金成分を意味する。なおワイヤ全体の成分の残部は、Fe及び不純物である。試作後、ワイヤ表面に潤滑剤を塗布して、後述する溶接に供した。表4−1及び表4−2に、潤滑剤の種類及び本溶接で用いられたシールドガス種を示す。なお、全ての発明例及び比較例における仮付け溶接用シールドガスは100%COとした。シールドガスの組成の単位はvol%である。表4−1及び表4−2において、PFPE油と記載していないものには、すべて、植物油が塗布された。また、ワイヤ番号に「かしめ」との表記が付されたワイヤは、シーム溶接をしない継目有りの管とし、それを伸線することで得られた、ワイヤ径がφ1.2mmのフラックス入りワイヤである。 While feeding the steel strips of the chemical components shown in Table 1 (expressed as% by mass with respect to the total mass of the exodermis; the rest is iron and impurities) in the longitudinal direction, the steel strips are formed into an open tube by a forming roll, and during this forming, from the opening of the open tube Flux is supplied and the opposite edge surfaces of the openings are butt-seam welded to form a seamless pipe (excluding the wire with the notation "caulking" in the wire number), and the wire is drawn. Anneading was performed in the middle of the work, and a flux-containing wire having a final wire diameter of φ1.2 mm was prototyped. The components of the wire thus obtained are shown in Tables 2-1 to 3-2. "Chemical composition of an alloy of wire" means a metal component or alloy component that does not form fluoride, oxide, or carbonate. The rest of the components of the entire wire are Fe and impurities. After the trial production, a lubricant was applied to the surface of the wire and used for welding described later. Tables 4-1 and 4-2 show the types of lubricants and the types of shield gas used in the main welding. The shield gas for temporary welding in all the invention examples and the comparative examples was 100% CO 2 . The unit of composition of the shield gas is vol%. Vegetable oils were applied to all the oils not described as PFPE oils in Tables 4-1 and 4-2. In addition, the wire with the notation "caulking" in the wire number is a seamless pipe that is not seam welded, and is a flux-cored wire with a wire diameter of φ1.2 mm obtained by drawing the wire. is there.

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このフラックス入りワイヤを用いて、JIS Z3111(2005年)に準拠して溶接金属の機械特性を評価した。すなわち、板厚が20mmの鋼板同士を、ルートギャップ16mm、開先角度20°で突き合わせ、同鋼板の裏当金を用いて、表4−1及び表4−2に示す溶接条件で溶接を実施した。鋼板の開先面及び裏当金の表面には、試験を行うフラックス入りワイヤを用いて2層以上、かつ余盛高さ3mm以上のバタリングを実施し、試験体を作成した。このバタリングにより、溶接材料の成分が母材により希釈されることが防止され、溶接材料の特性を正確に評価することができる。 Using this flux-cored wire, the mechanical properties of the weld metal were evaluated in accordance with JIS Z3111 (2005). That is, steel plates having a thickness of 20 mm are butted against each other with a root gap of 16 mm and a groove angle of 20 °, and welding is performed using the backing metal of the steel plates under the welding conditions shown in Tables 4-1 and 4-2. did. A test piece was prepared by performing buttering on the groove surface of the steel sheet and the surface of the backing metal with two or more layers and a surplus height of 3 mm or more using a flux-cored wire to be tested. This buttering prevents the components of the welding material from being diluted by the base material, and the characteristics of the welding material can be accurately evaluated.

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作製した試験体から、機械試験片として、図3に示されるJIS Z3111(2005年)に準拠したA0号引張り試験片(丸棒)(径=10mm)とシャルピー試験片(2mmVノッチ)とを採取し、それぞれの機械特性試験を行って、溶接金属の引張強さ及び全伸びと、−100℃でのシャルピー吸収エネルギーを測定した。得られた機械特性の測定結果を表5−1及び表5−2に示す。引張強さは450MPa以上、全伸びは25%以上、シャルピー吸収エネルギーは34J以上を合格とした。 From the prepared test piece, A0 tensile test piece (round bar) (diameter = 10 mm) and Charpy test piece (2 mm V notch) conforming to JIS Z3111 (2005) shown in FIG. 3 were collected as mechanical test pieces. Then, each mechanical property test was carried out, and the tensile strength and total elongation of the weld metal and the Charpy absorption energy at −100 ° C. were measured. The measurement results of the obtained mechanical properties are shown in Table 5-1 and Table 5-2. The tensile strength was 450 MPa or more, the total elongation was 25% or more, and the Charpy absorption energy was 34 J or more.

仮付け時のスパッタ量の測定は以下のように行なった。銅製の捕集箱内で、鋼板上を、ビードオンプレートで、溶接電流280A、電圧27V、溶接速度30cm/分、入熱14.0kJ/cm、シールドガス種類100%CO、ガス流量25l/分、予熱なしの条件で、1分間、溶接ビードを作製した。箱内に飛散したスパッタおよび鋼板に付着したスパッタをそれぞれ回収し、発生したスパッタにおける直径1.0mm超のものについて重量を測定した。結果をg/minを単位として表5−1及び5−2に示す。スパッタ発生量5.0g/min以下となる試料を合格とした。 The amount of spatter at the time of temporary attachment was measured as follows. In a copper collection box, on a steel plate with a bead-on plate, welding current 280 A, voltage 27 V, welding speed 30 cm / min, heat input 14.0 kJ / cm, shield gas type 100% CO 2 , gas flow rate 25 l / A weld bead was prepared for 1 minute under the condition of minutes and no preheating. The spatter scattered in the box and the spatter adhering to the steel sheet were collected, and the weight of the spatter having a diameter of more than 1.0 mm was measured. The results are shown in Tables 5-1 and 5-2 in units of g / min. Samples with a spatter generation amount of 5.0 g / min or less were accepted.

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表5−1及び表5−2に示されるように、実施例であるワイヤ番号A1〜A10は、溶接金属の引張強さ、低温靭性、及び全伸びに優れ、さらに仮付溶接性に関しても優れ、合格であった。
一方、比較例であるワイヤ番号B1〜B9は、本発明で規定する要件を満たしていないため、溶接金属の引張強さ、全伸び、及び低温靭性、並びに仮付溶接性の1つ以上を満足できず、不合格となった。
As shown in Tables 5-1 and 5-2, the wire numbers A1 to A10 of Examples are excellent in tensile strength, low temperature toughness, and total elongation of the weld metal, and are also excellent in temporary weldability. , Was a pass.
On the other hand, since the wire numbers B1 to B9, which are comparative examples, do not satisfy the requirements specified in the present invention, they satisfy one or more of the tensile strength, total elongation, low temperature toughness, and temporary weldability of the weld metal. I couldn't, and I failed.

本発明によれば、Ni含有量をNi系低温用鋼並みの5.0質量%以下に低減することで、ガスシールドアーク溶接において溶接施工効率に優れ、かつ安価なフラックス入りワイヤとし、更に、フラックス入りワイヤ中の合金成分を低減し、溶接金属の酸素量を低減することで、−100℃での低温靭性の優れる溶接金属を提供することができる。よって、本発明は、産業上の利用可能性が高いものである。 According to the present invention, by reducing the Ni content to 5.0% by mass or less, which is equivalent to that of Ni-based low-temperature steel, welding work efficiency is excellent in gas shielded arc welding, and an inexpensive flux-containing wire can be obtained. By reducing the alloy component in the flux-containing wire and reducing the amount of oxygen in the weld metal, it is possible to provide a weld metal having excellent low temperature toughness at −100 ° C. Therefore, the present invention has high industrial applicability.

Claims (11)

鋼製外皮と、前記鋼製外皮の内部に充填されたフラックスとを備えるガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤであって、
前記フラックスが、
前記フラックス入りワイヤの全質量に対するF換算値の合計が0.21%以上である、CaF、MgF、NaAlF、LiF、NaF、KZrF、BaF、及び、KSiFからなる群から選択される1種又は2種以上の弗化物と、
前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量の合計値が0.30%以上3.50%未満である、Fe酸化物、Ba酸化物、Na酸化物、Ti酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物からなる群から選択される1種又は2種以上の酸化物と、
前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量の合計値が0〜3.50%である、MgCO、NaCO、LiCO、CaCO、KCO、BaCO、FeCO及びMnCOからなる群から選択される1種又は2種以上の炭酸塩と、
を含み、
前記フラックス中のCaOの含有量が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0%以上0.20%未満であり、
前記フラックス中の鉄粉の含有量が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0%以上10.0%未満であり、
式(1)を用いて算出されるX値が前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対して5.00%以下であり、
前記CaFの含有量が前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0.50%未満であり、
前記Ti酸化物の含有量が前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0.10%以上2.50%未満であり、
前記MgCO、前記NaCO、及び前記LiCOの含有量の合計値が前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0〜3.00%であり、
さらに、前記弗化物、前記酸化物、及び前記炭酸塩を除く化学成分が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で、
C :0.001%以上0.080%以下、
Si:0.001%以上0.800%以下、
Mn:0.10%以上1.50%以下、
Al:0.005%以上0.500%以下、
Ni:3.0%以上4.9%以下、
Ti:0.005%以上0.100%以下、
Mg:0.20%以上0.80%以下、
P :0.030%以下、及び、
S :0.030%以下
を含有し、残部がFe及び不純物からなる
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。
X=[NaF]+[MgF]+[NaAlF]+1.50×([KSiF]+[KZrF]+[LiF]+[BaF])+3.50×([CaF])・・・(1)
なお、前記式(1)の[]付化学式は、それぞれの化学式に係る前記弗化物の前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量を表し、含有されない弗化物の含有量は0とみなす。
A flux-cored wire for gas shielded arc welding including a steel outer skin and a flux filled inside the steel outer skin.
The flux is
CaF 2 , MgF 2 , Na 3 AlF 6 , LiF, NaF, K 2 ZrF 6 , BaF 2 , and K 2 SiF, which have a total F conversion value of 0.21% or more with respect to the total mass of the flux-cored wire. One or more fluorides selected from the group consisting of 6 and
Fe oxide, Ba oxide, Na oxide, Ti oxide, Si oxidation in which the total value of the content of the flux-containing wire in% by mass with respect to the total mass is 0.30% or more and less than 3.50%. One or more oxides selected from the group consisting of substances, Zr oxides, Mg oxides, Al oxides, Mn oxides, and K oxides, and
MgCO 3 , Na 2 CO 3 , Li 2 CO 3 , CaCO 3 , K 2 CO 3 , BaCO, the total content of the flux-filled wire in mass% with respect to the total mass is 0 to 3.50%. 3. One or more carbonates selected from the group consisting of FeCO 3 and MnCO 3 and
Including
The content of CaO in the flux is 0% or more and less than 0.20% in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire.
The content of iron powder in the flux is 0% or more and less than 10.0% in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire.
The X value calculated using the formula (1) is 5.00% or less with respect to the total mass of the flux-cored wire.
The CaF 2 content is less than 0.50% by mass of the flux-cored wire with respect to the total mass.
The content of the Ti oxide is 0.10% or more and less than 2.50% in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire.
The total value of the contents of MgCO 3 , Na 2 CO 3 , and Li 2 CO 3 is 0 to 3.00% by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire.
Further, the chemical components excluding the fluoride, the oxide, and the carbonate are in mass% by mass with respect to the total mass of the flux-filled wire.
C: 0.001% or more and 0.080% or less,
Si: 0.001% or more and 0.800% or less,
Mn: 0.10% or more and 1.50% or less,
Al: 0.005% or more and 0.500% or less,
Ni: 3.0% or more and 4.9% or less,
Ti: 0.005% or more and 0.100% or less,
Mg: 0.20% or more and 0.80% or less,
P: 0.030% or less, and
S: A flux-cored wire for gas shielded arc welding, which contains 0.030% or less and the balance is composed of Fe and impurities.
X = [NaF] + [MgF 2 ] + [Na 3 AlF 6 ] + 1.50 × ([K 2 SiF 6 ] + [K 2 ZrF 6 ] + [LiF] + [BaF 2 ]) + 3.50 × ( [CaF 2 ]) ・ ・ ・ (1)
The chemical formula with [] in the formula (1) represents the content of the fluoride according to each chemical formula in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire, and the content of the fluoride not contained is 0. Consider it as.
前記炭酸塩を、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で、合計で2.00%以下含有する
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。
The flux-containing wire for gas shielded arc welding according to claim 1, wherein the carbonate is contained in a total of 2.00% or less in mass% with respect to the total mass of the flux-containing wire.
更に、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で、
B :0.0100%以下、
Cu:0.5%以下、及び
REM:0.050%以下
からなる群から選択される1種又は2種以上を含有す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。
Further, by mass% of the total mass of the flux-cored wire,
B: 0.0100% or less,
The gas shielded arc welding according to claim 1 or 2, wherein one or more selected from the group consisting of Cu: 0.5% or less and REM: 0.050% or less is contained. Flux-filled wire.
下記式(2)で示される焼入れ性指標αが0.25%以上0.51%以下であることを特徴とする請求項1〜3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。
α=[C]+[Si]/24+[Mn]/6+([Ni]+[Cu])/15・・・(2)
なお、式(2)の[]付元素は、前記弗化物、前記酸化物、及び前記炭酸塩を除く前記化学成分に含まれる元素の前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量を表す。
The flux for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 3, wherein the hardenability index α represented by the following formula (2) is 0.25% or more and 0.51% or less. Wire.
α = [C] + [Si] / 24 + [Mn] / 6 + ([Ni] + [Cu]) / 15 ... (2)
The element with [] in the formula (2) is the content of the element contained in the chemical component excluding the fluoride, the oxide, and the carbonate in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire. Represents.
下記式(3)で示される高温割れ感受性指標βが3.1以下であることを特徴とする請求項1〜4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。β=[Si]/6+[Mn]/1.5+[Ni]/3+200×[B]・・・(3)
なお、式(3)の[]付元素は、前記弗化物、前記酸化物、及び前記炭酸塩を除く前記化学成分に含まれる元素の前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量を表す。
The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 4, wherein the high-temperature cracking susceptibility index β represented by the following formula (3) is 3.1 or less. β = [Si] / 6 + [Mn] /1.5+ [Ni] /3+200 × [B] ... (3)
The element with [] in the formula (3) is the content of the element contained in the chemical component excluding the fluoride, the oxide, and the carbonate in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire. Represents.
下記式(4)で示される伸び指標γが1.8以下であることを特徴とする請求項1〜5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。
γ=[Mn]+[Mg]・・・(4)
なお、式(4)の[]付元素は、前記弗化物、前記酸化物、及び前記炭酸塩を除く前記化学成分に含まれる元素の前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量を表す。
The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 5, wherein the elongation index γ represented by the following formula (4) is 1.8 or less.
γ = [Mn] + [Mg] ... (4)
The element with [] in the formula (4) is the content of the element contained in the chemical component excluding the fluoride, the oxide, and the carbonate in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire. Represents.
前記鋼製外皮がスリット状の隙間の無い形状であることを特徴とする請求項1〜6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。 The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 6, wherein the steel outer skin has a slit-like shape without gaps. 前記鋼製外皮がスリット状の隙間を有する形状であることを特徴とする請求項1〜6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。 The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 6, wherein the steel outer skin has a shape having a slit-shaped gap. 前記鋼製外皮の表面にパーフルオロポリエーテル油を備えることを特徴とする請求項1〜8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。 The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 8, wherein the surface of the steel outer skin is provided with perfluoropolyether oil. 請求項1〜9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を用いて鋼板を溶接する工程を備えることを特徴とする溶接継手の製造方法。 A method for manufacturing a welded joint, comprising a step of welding a steel plate using the flux-containing wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 9. 前記溶接する工程の、仮付け溶接において用いられるシールドガスが、100%COガスであり、
前記溶接する工程の、本溶接において用いられるシールドガスが、Arと2.5〜30.0体積%のCOとの混合ガスであることを特徴とする請求項10に記載の溶接継手の製造方法。
The shield gas used in the temporary welding in the welding process is 100% CO 2 gas.
The production of a welded joint according to claim 10, wherein the shield gas used in the main welding in the welding step is a mixed gas of Ar and 2.5 to 30.0% by volume of CO 2. Method.
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