JPH0615480A - 連続累層盛り用ｃｏ２ ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ - Google Patents
連続累層盛り用ｃｏ２ ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤInfo
- Publication number
- JPH0615480A JPH0615480A JP17587192A JP17587192A JPH0615480A JP H0615480 A JPH0615480 A JP H0615480A JP 17587192 A JP17587192 A JP 17587192A JP 17587192 A JP17587192 A JP 17587192A JP H0615480 A JPH0615480 A JP H0615480A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明ワイヤは連続累層盛り溶接に於いて安
定した溶接金属が得られ、また作業能率向上に極めて顕
著な効果が得られるソリッドワイヤを提供する。 【構成】 重量％で Ｃ：０．０１〜０．１５％ Ｓｉ：０．５〜１．６％ Ｍｎ：１．０〜２．０％ Ｓ：０．０１〜０．０３％ Ｎｂ：０．００２〜０．０３％ Ｔｉ：０．１〜０．３％ Ｓｂ：０．０５〜０．１５％ Ｔｅ：０．００５〜０．０１０％ を含有するとともに、残部がＦｅおよび不可避不純物か
らなることを特徴とする連続累層盛り用ＣＯ2 ガスシー
ルドアーク溶接用ソリッドワイヤ
定した溶接金属が得られ、また作業能率向上に極めて顕
著な効果が得られるソリッドワイヤを提供する。 【構成】 重量％で Ｃ：０．０１〜０．１５％ Ｓｉ：０．５〜１．６％ Ｍｎ：１．０〜２．０％ Ｓ：０．０１〜０．０３％ Ｎｂ：０．００２〜０．０３％ Ｔｉ：０．１〜０．３％ Ｓｂ：０．０５〜０．１５％ Ｔｅ：０．００５〜０．０１０％ を含有するとともに、残部がＦｅおよび不可避不純物か
らなることを特徴とする連続累層盛り用ＣＯ2 ガスシー
ルドアーク溶接用ソリッドワイヤ
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボット溶接機器で炭
酸ガスシールドアーク溶接により連続累層盛り溶接を行
なう場合に用いるソリッドワイヤに関するものである。
酸ガスシールドアーク溶接により連続累層盛り溶接を行
なう場合に用いるソリッドワイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年溶接の自動化の飛躍的進歩に伴いロ
ボット溶接機器などが自動車や建築業界でさかんに用い
られている。そのほとんどは炭酸ガスシールドアーク溶
接である。特に厚板を多く用いる高層建築ではその重要
性は高い、この炭酸ガスシールドアーク溶接では比較的
スラグ発生量の少ないソリッドワイヤが用いられるが、
従来一般に用いられているソリッドワイヤでは２層以上
の連続累層盛り溶接になるとスラグがビード表面を厚く
覆うためアーク発生が困難となるので溶接を中断しなけ
ればいけない。連続累層盛り溶接は当然のことながら被
溶接物はかなりの高温になるため溶接金属の特性を著し
く悪化するので、これを抑制するための対策が重要であ
る。スラグ生成量を低減する手段としては、シールドガ
ス中にＡｒあるいはＨｅ等の不活性ガスを混合させるこ
とが知られているが、これらのガスは何れも高価であ
り、コスト増加となり実用的に適さない。
ボット溶接機器などが自動車や建築業界でさかんに用い
られている。そのほとんどは炭酸ガスシールドアーク溶
接である。特に厚板を多く用いる高層建築ではその重要
性は高い、この炭酸ガスシールドアーク溶接では比較的
スラグ発生量の少ないソリッドワイヤが用いられるが、
従来一般に用いられているソリッドワイヤでは２層以上
の連続累層盛り溶接になるとスラグがビード表面を厚く
覆うためアーク発生が困難となるので溶接を中断しなけ
ればいけない。連続累層盛り溶接は当然のことながら被
溶接物はかなりの高温になるため溶接金属の特性を著し
く悪化するので、これを抑制するための対策が重要であ
る。スラグ生成量を低減する手段としては、シールドガ
ス中にＡｒあるいはＨｅ等の不活性ガスを混合させるこ
とが知られているが、これらのガスは何れも高価であ
り、コスト増加となり実用的に適さない。
【０００３】一方、炭酸ガスをシールドガスとして用い
るものとしては、特開昭６２−４０９９５号公報あるい
は特開昭６３−２５２６９２号公報に示すようなものが
あり、ここにはスラグ剥離性良好や低スパッタ等を特徴
とする溶接ワイヤが開示されているが、これらの溶接ワ
イヤは次の理由から連続累層盛り溶接には用いることは
できない。即ち、２層以上になるとスラグがビード表面
を厚く覆うためアーク発生が困難となり前記のように溶
接を中断しなければいけない。さらには、これらの溶接
ワイヤはもともと連続累層盛り溶接に用いるものではな
く、高パス間温度あるいは冷却速度の遅い条件下での溶
接金属の特に引張特性を良好にする策がなされていない
ため溶接金属の特性が著しく悪化する。このように前記
の従来のものは、いずれも連続累層盛り溶接に用いるも
のとしては適性の乏しいものである。
るものとしては、特開昭６２−４０９９５号公報あるい
は特開昭６３−２５２６９２号公報に示すようなものが
あり、ここにはスラグ剥離性良好や低スパッタ等を特徴
とする溶接ワイヤが開示されているが、これらの溶接ワ
イヤは次の理由から連続累層盛り溶接には用いることは
できない。即ち、２層以上になるとスラグがビード表面
を厚く覆うためアーク発生が困難となり前記のように溶
接を中断しなければいけない。さらには、これらの溶接
ワイヤはもともと連続累層盛り溶接に用いるものではな
く、高パス間温度あるいは冷却速度の遅い条件下での溶
接金属の特に引張特性を良好にする策がなされていない
ため溶接金属の特性が著しく悪化する。このように前記
の従来のものは、いずれも連続累層盛り溶接に用いるも
のとしては適性の乏しいものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述した如き
従来の問題点を解消するものであり、スラグ発生および
溶接金属の特性を損なうことなく、安価なＣＯ2 ガスを
シールドガスとするガスシールドアーク溶接に使用して
連続累層盛りを可能にする。連続累層盛り用ＣＯ 2 ガス
シールドアーク溶接用ソリッドワイヤを提供することを
目的とするものである。
従来の問題点を解消するものであり、スラグ発生および
溶接金属の特性を損なうことなく、安価なＣＯ2 ガスを
シールドガスとするガスシールドアーク溶接に使用して
連続累層盛りを可能にする。連続累層盛り用ＣＯ 2 ガス
シールドアーク溶接用ソリッドワイヤを提供することを
目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、重量％で Ｃ：０．０１〜０．１５％ Ｓｉ：０．５ 〜 １．６％ Ｍｎ：１．０ 〜 ２．０％ Ｓ：０．０１〜０．０３％ Ｎｂ：０．００２〜０．０３％ Ｔｉ：０．１ 〜 ０．３％ Ｓｂ：０．０５〜０．１５％ Ｔｅ：０．０００５〜０．０１０％ を含有するとともに、残部がＦｅおよび不可避不純物か
らなることを特徴とする連続累層盛り用ＣＯ2 ガスシー
ルドアーク溶接用ソリッドワイヤである。
らなることを特徴とする連続累層盛り用ＣＯ2 ガスシー
ルドアーク溶接用ソリッドワイヤである。
【０００６】
【作用】本発明者らは、先ずソリッドワイヤを用いて連
続累層盛り溶接を行なう場合は既述の如くアークの連続
発生を阻害する要因となる。スラグの被包について、種
々解析を行ない、スラグの被包率を低くし、併せて高温
化による溶接金属の特性悪化を抑制するソリッドワイヤ
の成分組成について検討を行ない上記本発明を構成する
に至った。以下に本発明のワイヤの成分限定理由につい
て述べる。 Ｃ：０．０１〜０．１５重量％ Ｃは溶着金属の強度を高めるのに必要な成分であるが、
０．０１％以下では強度を高める効果は現れない。０．
１５％を超えるとスラグの厚みが増す傾向があるので
０．１５％以下としなければいけない。 Ｓｉ：０．５〜１．６重量％ Ｓｉは脱酸剤として添加するが、０．５％未満では脱酸
不足となり、ピット、ブローホールが発生する。特にＳ
ｉはスラグの被包率やスラグ厚さに与える影響は大であ
る。１．６％を超えるとスラグがビード表面にこびりつ
き易くなるので１．６％以下としなければならない。
続累層盛り溶接を行なう場合は既述の如くアークの連続
発生を阻害する要因となる。スラグの被包について、種
々解析を行ない、スラグの被包率を低くし、併せて高温
化による溶接金属の特性悪化を抑制するソリッドワイヤ
の成分組成について検討を行ない上記本発明を構成する
に至った。以下に本発明のワイヤの成分限定理由につい
て述べる。 Ｃ：０．０１〜０．１５重量％ Ｃは溶着金属の強度を高めるのに必要な成分であるが、
０．０１％以下では強度を高める効果は現れない。０．
１５％を超えるとスラグの厚みが増す傾向があるので
０．１５％以下としなければいけない。 Ｓｉ：０．５〜１．６重量％ Ｓｉは脱酸剤として添加するが、０．５％未満では脱酸
不足となり、ピット、ブローホールが発生する。特にＳ
ｉはスラグの被包率やスラグ厚さに与える影響は大であ
る。１．６％を超えるとスラグがビード表面にこびりつ
き易くなるので１．６％以下としなければならない。
【０００７】Ｍｎ：１．０〜２．０重量％ ＭｎはＳｉと同様脱酸剤として添加するが２．０％を超
えるとスラグがビード表面にこびりつき易くなると同時
に多量にスパッタ量が増加する。１．０％以下では溶接
金属の強度を増加させる効果が得られない。 Ｓ：０．０１〜０．０３重量％ Ｓはビード形状を良好にする作用ばかりでなく、スラグ
量やスラグ被包率の減少、スパッタ量の低減にも有効な
元素であり、その効果は０．０１％以上で認められる。
０．０３％を超えると高温割れが発生し易くなるため上
限は０．０３％とした。
えるとスラグがビード表面にこびりつき易くなると同時
に多量にスパッタ量が増加する。１．０％以下では溶接
金属の強度を増加させる効果が得られない。 Ｓ：０．０１〜０．０３重量％ Ｓはビード形状を良好にする作用ばかりでなく、スラグ
量やスラグ被包率の減少、スパッタ量の低減にも有効な
元素であり、その効果は０．０１％以上で認められる。
０．０３％を超えると高温割れが発生し易くなるため上
限は０．０３％とした。
【０００８】Ｎｂ：０．００２〜０．０３重量％ Ｎｂは微細な炭化物を生成して溶接金属のミクロ組織を
微細化して、衝撃靱性を顕著に高めると共に連続累層溶
接における降伏強度の低下を防止するに必要な成分であ
り、高温になっても、溶接金属の特性の悪化を抑制する
効果を有するものである。なおＮｂの炭化物の生成力は
Ｔｉより強く、適量の添加はＴｉの炭化物の形成を抑制
して、Ｔｉのミクロ組織微細化効果を高めるのに有効に
作用する。しかし０．００２％未満ではこのような効果
が得られない。また０．０３％を超えると炭化物が大型
化して、むしろ靱性を劣化させることから、上限値を
０．０３％に定めた。
微細化して、衝撃靱性を顕著に高めると共に連続累層溶
接における降伏強度の低下を防止するに必要な成分であ
り、高温になっても、溶接金属の特性の悪化を抑制する
効果を有するものである。なおＮｂの炭化物の生成力は
Ｔｉより強く、適量の添加はＴｉの炭化物の形成を抑制
して、Ｔｉのミクロ組織微細化効果を高めるのに有効に
作用する。しかし０．００２％未満ではこのような効果
が得られない。また０．０３％を超えると炭化物が大型
化して、むしろ靱性を劣化させることから、上限値を
０．０３％に定めた。
【０００９】Ｔｉ：０．１〜０．３重量％ ＴｉはＳｉ，Ｍｎと同様に脱酸元素であり、溶接金属の
ミクロ組織の微細化により靱性を向上させる作用があ
る。しかし０．１％未満では靱性改善効果が期待でき
ず、０．３％を超えると炭化物を生成すると同時にスラ
グ量が増加するため０．３％を上限とした。
ミクロ組織の微細化により靱性を向上させる作用があ
る。しかし０．１％未満では靱性改善効果が期待でき
ず、０．３％を超えると炭化物を生成すると同時にスラ
グ量が増加するため０．３％を上限とした。
【００１０】Ｓｂ：０．０５〜０．１５重量％ Ｓｂはスラグ被包率の低減、剥離性の向上に非常に有効
な元素である。添加により溶接金属との間では界面張力
の差が大となるため溶接ビード表面にスラグを均一に覆
い難くする特徴がある。その結果は０．０５％未満では
認められない。０．１５％を超えると溶接金属の靱性が
悪化するため上限値は０．１５％とした。
な元素である。添加により溶接金属との間では界面張力
の差が大となるため溶接ビード表面にスラグを均一に覆
い難くする特徴がある。その結果は０．０５％未満では
認められない。０．１５％を超えると溶接金属の靱性が
悪化するため上限値は０．１５％とした。
【００１１】Ｔｅ：０．０００５〜０．０１０重量％ ＴｅはＳｂと同様スラグ被包率の低減、剥離性の向上に
非常に有効な元素である。本発明の効果をより一層高め
るため添加した。添加により溶接金属との間では界面張
力の差が大となるため溶接ビード表面にスラグを均一に
覆い難くする特徴がある。その効果は０．０００５％以
下では認められない。０．０１０％を超えると溶接金属
の靱性が悪化するため上限値は０．０１０％とした。
非常に有効な元素である。本発明の効果をより一層高め
るため添加した。添加により溶接金属との間では界面張
力の差が大となるため溶接ビード表面にスラグを均一に
覆い難くする特徴がある。その効果は０．０００５％以
下では認められない。０．０１０％を超えると溶接金属
の靱性が悪化するため上限値は０．０１０％とした。
【００１２】
【実施例】表１に示す組成のソリッドワイヤ（ワイヤ
径：１．２ｍｍ）を製造した。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５は
本発明ワイヤで、Ｎｏ．１６〜Ｎｏ．２２は比較ワイヤ
である。表２ならびに図１に示す要領で連続累層盛り溶
接を行った。表３に溶接結果を示す、なお溶接の評価と
しては図１に示す開先形状とし、表２に示す溶接条件で
５層１０パスの連続累層盛り溶接を行いその溶接作業性
と機械的性能を評価した。表３に示すように、本発明ワ
イヤＮｏ．１〜Ｎｏ．１５は溶接の途中でアークが切れ
ることなく最終パスまで溶接できビード外観も良好で機
械的性能も規格を充分に満足するものだった。
径：１．２ｍｍ）を製造した。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５は
本発明ワイヤで、Ｎｏ．１６〜Ｎｏ．２２は比較ワイヤ
である。表２ならびに図１に示す要領で連続累層盛り溶
接を行った。表３に溶接結果を示す、なお溶接の評価と
しては図１に示す開先形状とし、表２に示す溶接条件で
５層１０パスの連続累層盛り溶接を行いその溶接作業性
と機械的性能を評価した。表３に示すように、本発明ワ
イヤＮｏ．１〜Ｎｏ．１５は溶接の途中でアークが切れ
ることなく最終パスまで溶接できビード外観も良好で機
械的性能も規格を充分に満足するものだった。
【００１３】これに対し比較ワイヤＮｏ．１６はＣ量が
本発明範囲外で高く他の成分は範囲内であるもののＣ量
が高いためスラグの厚みが増し３層目でアークが切れ溶
接を中止した。Ｎｏ．１７はＳｉ量が本発明範囲外であ
るのと、スラグの被包率を下げるのに最も効果のあるＴ
ｅとＳｂを含んでいないため、２層目でピットが発生し
同時にスラグがビード表面を覆ってしまいアークが切れ
た。Ｎｏ．１８はＭｎ量が本発明範囲外であるため、３
層目になるとスラグがビード表面に硬くこびりついたた
めアークが切れた、また大粒のスパッタが発生しビード
外観も損ねた。Ｎｏ．１９はＴｉ量が多すぎたため２層
目でアークが切れた。
本発明範囲外で高く他の成分は範囲内であるもののＣ量
が高いためスラグの厚みが増し３層目でアークが切れ溶
接を中止した。Ｎｏ．１７はＳｉ量が本発明範囲外であ
るのと、スラグの被包率を下げるのに最も効果のあるＴ
ｅとＳｂを含んでいないため、２層目でピットが発生し
同時にスラグがビード表面を覆ってしまいアークが切れ
た。Ｎｏ．１８はＭｎ量が本発明範囲外であるため、３
層目になるとスラグがビード表面に硬くこびりついたた
めアークが切れた、また大粒のスパッタが発生しビード
外観も損ねた。Ｎｏ．１９はＴｉ量が多すぎたため２層
目でアークが切れた。
【００１４】Ｎｏ．２０は最終パスまで溶接はできたが
ＴｅとＳｂ量が本発明範囲外であるのと、高温域での靱
性を良好にするＮｂを含んでいないためビード外観も充
分ではなく溶接後機械試験を行った結果、ＪＩＳ Ｚ
３３１２（ＹＧＷ１１）の規格を満足する値が得られな
かった。Ｎｏ．２１は被包率を下げるのに最も効果のあ
るＴｅを含んでいないため、２層目でアークが切れた。
Ｎｏ．２２もＮｏ．２１と同様スラグの被包率を下げる
のに最も効果のあるＳｂを含んでいないため、２層目で
アークが切れた。
ＴｅとＳｂ量が本発明範囲外であるのと、高温域での靱
性を良好にするＮｂを含んでいないためビード外観も充
分ではなく溶接後機械試験を行った結果、ＪＩＳ Ｚ
３３１２（ＹＧＷ１１）の規格を満足する値が得られな
かった。Ｎｏ．２１は被包率を下げるのに最も効果のあ
るＴｅを含んでいないため、２層目でアークが切れた。
Ｎｏ．２２もＮｏ．２１と同様スラグの被包率を下げる
のに最も効果のあるＳｂを含んでいないため、２層目で
アークが切れた。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】以上述べたように、本発明のソリッドワイ
ヤを用いてＣＯ2 ガスシールドアーク溶接で、連続累層
盛りを行なった場合、溶接作業性が良好であり、得られ
た溶接金属はビード外観も良好で、機械的性能も規格を
充分に満足するものであったが、本発明の構成要件を満
足しない、比較例のソリッドワイヤを用いたＣＯ2 ガス
シールドアーク溶接で連続累層盛りを行なった場合に
は、溶接作業性、ビード外観、機械的性能すべてを満足
するような結果は得られなかった。
ヤを用いてＣＯ2 ガスシールドアーク溶接で、連続累層
盛りを行なった場合、溶接作業性が良好であり、得られ
た溶接金属はビード外観も良好で、機械的性能も規格を
充分に満足するものであったが、本発明の構成要件を満
足しない、比較例のソリッドワイヤを用いたＣＯ2 ガス
シールドアーク溶接で連続累層盛りを行なった場合に
は、溶接作業性、ビード外観、機械的性能すべてを満足
するような結果は得られなかった。
【００１９】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明のソリッドワイヤは連続累層盛り溶接において安定
した溶接金属が得られ、また溶接作業能率向上に極めて
顕著な効果を得られるものであり、安価な炭酸ガスをシ
ールドガスとして用いたガスシールドアーク溶接により
充分な特徴を有するものでコスト面でも評価できるもの
である。
発明のソリッドワイヤは連続累層盛り溶接において安定
した溶接金属が得られ、また溶接作業能率向上に極めて
顕著な効果を得られるものであり、安価な炭酸ガスをシ
ールドガスとして用いたガスシールドアーク溶接により
充分な特徴を有するものでコスト面でも評価できるもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】試験板の開先形状を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で Ｃ：０．０１〜０．１５％ Ｓｉ：０．５ 〜 １．６％ Ｍｎ：１．０ 〜 ２．０％ Ｓ：０．０１〜０．０３％ Ｎｂ：０．００２〜０．０３％ Ｔｉ：０．１ 〜 ０．３％ Ｓｂ：０．０５〜０．１５％ Ｔｅ：０．０００５〜０．０１０％ を含有するとともに、残部がＦｅおよび不可避不純物か
らなることを特徴とする連続累層盛り用ＣＯ2 ガスシー
ルドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17587192A JPH0615480A (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 連続累層盛り用ｃｏ２ ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17587192A JPH0615480A (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 連続累層盛り用ｃｏ２ ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0615480A true JPH0615480A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=16003670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17587192A Withdrawn JPH0615480A (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 連続累層盛り用ｃｏ２ ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615480A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002001578A (ja) * | 2000-05-17 | 2002-01-08 | Illinois Tool Works Inc <Itw> | スラグ除去向上溶接ワイヤ |
-
1992
- 1992-07-03 JP JP17587192A patent/JPH0615480A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002001578A (ja) * | 2000-05-17 | 2002-01-08 | Illinois Tool Works Inc <Itw> | スラグ除去向上溶接ワイヤ |
| AU760541B2 (en) * | 2000-05-17 | 2003-05-15 | Hobart Brothers Company | Weld wire with enhanced slag removal |
| US6608284B1 (en) | 2000-05-17 | 2003-08-19 | Illinois Tool Works Inc. | Weld wire with enhanced slag removal |
| EP1155769A3 (en) * | 2000-05-17 | 2004-02-04 | Hobart Brothers Company | Weld wire with enhanced slag removal |
| US8119951B2 (en) | 2000-05-17 | 2012-02-21 | Hobart Brothers Company | Weld wire with enhanced slag removal |
| US8158907B2 (en) | 2000-05-17 | 2012-04-17 | Hobart Brothers Company | Weld wire with enhanced slag removal |
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