JPH0647191B2 - Flux-cored wire for gas shield arc welding - Google Patents

Flux-cored wire for gas shield arc welding

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JPH0647191B2
JPH0647191B2 JP9536390A JP9536390A JPH0647191B2 JP H0647191 B2 JPH0647191 B2 JP H0647191B2 JP 9536390 A JP9536390 A JP 9536390A JP 9536390 A JP9536390 A JP 9536390A JP H0647191 B2 JPH0647191 B2 JP H0647191B2
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slag
flux
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wire
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政男 鎌田
成美 真木
晴敏 窪田
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Nippon Steel Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、造船・橋梁・鉄骨などの分野で多用されてい
るプライマー塗装鋼板の溶接において、ピット,ガス溝
やブローホール等の溶接欠陥の少ない高品質な溶接部が
高能率で得られるガスシールドアーク溶接用フラックス
入りワイヤに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to welding defects such as pits, gas grooves and blow holes in the welding of primer-coated steel sheets, which are widely used in the fields of shipbuilding, bridges, steel frames and the like. The present invention relates to a flux-cored wire for gas shielded arc welding, which is capable of obtaining few high-quality welded parts with high efficiency.

(従来の技術) 近年、フラックス入りワイヤを用いる場合の溶接の高能
率性、良好な溶接作業性の面からフラックス入りワイヤ
の使用の増加が著しい。フラックス入りワイヤは溶接の
能率が被覆アーク溶接棒の約2倍以上であり、またソリ
ッドドワイヤより溶接中のスパッタが少なく。更に含有
フラックスの効果により、優れた溶接ビード外観が得ら
れる。このためフラックス入りワイヤは鋼材の突き合せ
溶接およびひずみ肉溶接に多く採用されてきている。
(Prior Art) In recent years, the use of flux-cored wires has increased remarkably in terms of high welding efficiency and good welding workability when flux-cored wires are used. The flux-cored wire has a welding efficiency that is more than twice that of the coated arc welding rod, and has less spatter during welding than the solid wire. Further, due to the effect of the contained flux, an excellent weld bead appearance can be obtained. For this reason, flux-cored wires have been widely used for butt welding and strain-wall welding of steel materials.

しかしながら、鋼材の多くは発錆を防止するため切断や
溶接等の加工前にショッププライマー(防錆塗料)が塗
布されており、その鋼材を溶接した場合、溶接欠陥なな
ど様々な不具合が生じ易い。特に、プライマー塗装鋼板
のすみ肉溶接においては、溶接アーク熱により発生した
水素や一酸化炭素などのプライマー分解ガスが溶融金属
内に侵入し、ピット,ガス溝やブローホールが発生し易
く、溶接速度低減や手直しによる工数増などでフラック
ス入りワイヤ本来の目的である溶接の高能率化を達成し
ていないという問題がある。
However, many steel materials are coated with a shop primer (anticorrosion paint) before processing such as cutting or welding to prevent rusting, and when the steel materials are welded, various defects such as welding defects are likely to occur. . Particularly, in fillet welding of primer-coated steel sheets, primer decomposition gas such as hydrogen and carbon monoxide generated by welding arc heat penetrates into the molten metal, and pits, gas grooves and blowholes are easily generated. There is a problem in that the original purpose of the flux-cored wire, namely, the high efficiency of welding, has not been achieved due to the reduction and increase in man-hours due to rework.

こうした問題を解決する方策として、特開昭52-68040
号公報、特開昭52-144341号公報等のフラックス入り
ワイヤが提案されている。これらはいずれも、シールド
ガスや充填フラックスから所定量の水素を供給し、溶融
金属中のガス放出速度を早くして溶融金属の凝固前にガ
スを放出させることにより、ピットやブローホール等の
溶接欠陥を防止するものである。しかしこれらの方法で
は溶接金属中の水素が多いため耐割れ性の点で鋼種や板
厚が制限される他、アーク安定性が悪いため高速溶接が
できない等、溶接の高能率化が達成されないという問題
がある。
As a measure for solving such a problem, Japanese Patent Laid-Open No. 52-68040
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 52-144341 and Japanese Laid-Open Patent Publication No. 52-144341 have proposed flux-cored wires. In all of these, a predetermined amount of hydrogen is supplied from the shield gas or filling flux to accelerate the gas release rate in the molten metal and release the gas before the molten metal solidifies, thereby welding pits, blowholes, etc. It is intended to prevent defects. However, in these methods, the hydrogen content in the weld metal is large, so the steel type and plate thickness are limited in terms of cracking resistance, and the arc stability is poor, so high-speed welding cannot be performed, etc. There's a problem.

(発明が解決しようとする課題) 本発明は、上記問題を解決するためになされたものであ
って、ショッププライマー塗装鋼板のすみ肉肉溶接にお
いても、ピット,ガス溝やブローホール等の欠陥発生を
抑えると共にビード外観・形状が良好で、高速溶接性に
優れた低水素系のガスシールドアーク溶接用フラックス
入りワイヤを提供することを目的とする。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and defects such as pits, gas grooves and blow holes are generated even in fillet welding of shop primer-coated steel sheets. It is an object of the present invention to provide a low hydrogen type flux-cored wire for gas shielded arc welding, which has excellent bead appearance and shape while being excellent in high speed weldability.

(課題を解決するための手段) 本発明に係わるガスシールドアーク溶接用フラックス入
りワイヤの要旨は、ワイヤのポテンシャル水素量が90
ppm以下であり、かつワイヤ全重量に対し下記成分を必
須とすることにある。
(Means for Solving the Problem) The gist of the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to the present invention is that the potential hydrogen content of the wire is 90.
It is below ppm, and the following components are essential for the total weight of the wire.

スラグ形成剤の総量(A);2.5〜5.5% TiO2 ;1.5〜3.5% TiO2/A ;0.45〜0.77 ZrO2 ;0.3〜1.0% 金属弗化物(F換算値で);0.01〜0.23% Si ;0.3〜1.0% Mn ;0.8〜2.8% Al,Mg,Tiの1種または2種以上の合計(B)が下記式
を満足すること 0.7≦(A/10)+B≦1.2 以下に本発明に係わるワイヤを上記構成とした理由を詳
細に説明する。
The total amount of slag forming agent (A); (in F converted value) 0.3 to 1.0% metal fluorides;; 2.5~5.5% TiO 2; 1.5~3.5 % TiO 2 / A; 0.45~0.77 ZrO 2 0.01~0.23% Si 0.3-1.0% Mn; 0.8-2.8% The total (B) of one or more of Al, Mg and Ti must satisfy the following formula: 0.7 ≦ (A / 10) + B ≦ 1.2 The reason why the wire concerned has the above configuration will be described in detail.

(作 用) 本発明者等は、プライマー塗装鋼板の水平すみ肉溶接に
おけるピット,ガス溝(ガス圧痕)およびブローホール
発生機構について種々実験を重ねた結果、次のような知
見を得て本発明を完成したものである。
(Operation) The inventors of the present invention conducted various experiments on pits, gas grooves (gas indentations), and blowhole generation mechanisms in horizontal fillet welding of primer-coated steel sheets, and as a result, obtained the following findings. Is completed.

(1)ピット,ブローホール発生原因となる溶接金属中の
ガス量、特に水素量を極力低減させること。
(1) Minimize the amount of gas, especially hydrogen, in the weld metal that causes pits and blowholes.

(2)生成スラグ量を極力少なくして溶融金属および溶融
スラグからのガス放出を容易にさせること。
(2) The amount of generated slag is reduced as much as possible to facilitate the release of gas from the molten metal and molten slag.

(3)スラグ量低減によるスラグ被包劣化(ビード形状劣
化)を防止するにはスラグ量に応じた強脱酸剤の調整が
必要であること。
(3) It is necessary to adjust the strong deoxidizer according to the amount of slag in order to prevent slag encapsulation deterioration (bead shape deterioration) due to the reduction of slag amount.

本発明は上記知見に基づいて完成したものであり、以下
に本発明の構成理由について詳細に説明する。
The present invention has been completed based on the above findings, and the reasons why the present invention is configured will be described in detail below.

まずワイヤのポテンシャル水素量を90ppm以下と限定
したのは次の理由による。即ちワイヤ中の水素は充填フ
ラックス、鋼外皮およびワイヤ表面付着物に含有されて
いるが、この水素はプライマーの熱分解ガス中の水素と
共に溶接中アーク雰囲気中の水素分圧を上げて溶融金属
中に侵入し、ピット、ブローホールの発生原因となる。
この水素に起因するピット、ブローホールを抑制するた
めにはワイヤ中のポテンシャル水素量を極力低く抑える
ことが必要であり、実験の結果90ppm以下であれば目
的を達成できるので、ワイヤ中のポテンシャル水素量の
上限は90ppmとした。なおワイヤ中のポテンシャル水
素量は不活性ガス雰囲気中で2000℃以上に加熱して抽出
される全水素量を示し、充填フラックス、外皮および表
面付着物に含有する水素量の合計した値である。
First, the reason for limiting the potential hydrogen amount of the wire to 90 ppm or less is as follows. That is, the hydrogen in the wire is contained in the filling flux, the steel shell, and the wire surface deposits.This hydrogen, together with hydrogen in the pyrolysis gas of the primer, increases the hydrogen partial pressure in the arc atmosphere during welding and Intrudes into and causes pits and blowholes.
In order to suppress the pits and blow holes caused by hydrogen, it is necessary to keep the amount of potential hydrogen in the wire as low as possible, and the result of the experiment is 90 ppm or less. The upper limit of the amount was 90 ppm. The amount of potential hydrogen in the wire is the total amount of hydrogen extracted by heating to 2000 ° C. or higher in an inert gas atmosphere, and is the sum of the amounts of hydrogen contained in the filling flux, the outer coat and the surface deposit.

フラックス入りワイヤによりプライマー塗装鋼板の水平
すみ肉溶接において特徴的に見られるガス溝はビード表
面のスラグによりガスの放出が阻害されて発生するもの
であり、スラグ量が多い程この傾向が強いと考えられ
る。そこでスラグ量、即ちワイヤ中のスラグ形成剤の総
量とピット,ガス溝等の表面欠陥発頻度の関係を実験し
た結果、スラグ形成剤の総量が5.5%以下であればこれ
ら欠陥が大幅に低減できることが分かった。一方スラグ
剤が極端に少なくなると水平すみ肉ビードの表面に均一
にスラグが被包せず、ビード形状・外観が劣化すると共
に高速溶接性も犠牲になる。スラグ被包性、高速溶接性
共に満足するためには以下に述べるスラグ組成の調整を
しても2.5%以上のスラグ形成剤が必要である。従っ
て、ワイヤ中のスラグ形成剤の総量は2.5〜5.5%とす
る。なお、スラグ形成剤とはTiO2等の酸化物、金属弗化
物および金属炭酸塩などである。
The gas grooves that are characteristic of horizontal fillet welding of primer-coated steel sheets due to the flux-cored wire are generated due to the slag on the bead surface hindering the release of gas.The larger the amount of slag, the stronger the tendency. To be Therefore, as a result of an experiment on the relationship between the slag amount, that is, the total amount of the slag forming agent in the wire and the frequency of occurrence of surface defects such as pits and gas grooves, if the total amount of the slag forming agent is 5.5% or less, these defects can be significantly reduced. I understood. On the other hand, if the amount of slag is extremely small, the surface of the horizontal fillet beads will not be uniformly covered with the slag, and the bead shape and appearance will be deteriorated and the high-speed weldability will be sacrificed. In order to satisfy both the slag encapsulation property and the high speed weldability, 2.5% or more of the slag forming agent is necessary even if the slag composition described below is adjusted. Therefore, the total amount of slag forming agent in the wire is 2.5-5.5%. The slag forming agent includes oxides such as TiO 2 , metal fluorides and metal carbonates.

TiO2は本発明におけるフラックスの主要な成分であり、
スラグ形成剤として、またアーク安定剤として不可欠の
成分である。即ち、TiO2はスラグの流動性を良好にして
ビード全体を均一に被包させ、すみ肉ビード形状を整え
る作用をする。またアーク安定剤としての作用も有し、
安定したアークを持続させる効果がある。TiO2量が1.5
%未満では上記効果が発揮されず、スラグがビード全面
を被包しないため良好な外観・形状が得られず。スパッ
タも増大する。一方、3.5%を超えるとスラグ被包性、
ビードド形状が良好になるが、スラグ粘性が高くなるた
めガスの放出が阻害されてピットやガス溝が多発する。
従ってTiO2の添加範囲はワイヤ全重量に対し1.5〜3.5%
とする。
TiO 2 is the main component of the flux in the present invention,
It is an essential component as a slag former and as an arc stabilizer. That is, TiO 2 has the function of improving the fluidity of the slag, uniformly encapsulating the entire bead, and adjusting the shape of the fillet bead. It also acts as an arc stabilizer,
It has the effect of maintaining a stable arc. TiO 2 content is 1.5
If it is less than%, the above effect is not exhibited and the slag does not cover the entire surface of the bead, so that a good appearance and shape cannot be obtained. Spatter also increases. On the other hand, if it exceeds 3.5%, slag encapsulation,
Although the beaded shape is improved, the slag viscosity is increased and gas emission is hindered, resulting in frequent pits and gas grooves.
Therefore, the range of addition of TiO 2 is 1.5 to 3.5% of the total weight of the wire.
And

またスラグ形成剤総量(A)の中のTiO2量を限定したの
は次の理由による。即ち、TiO2/Aが0.77を超えるとア
ーク安定性およびビード形状は良好であるが、スラグの
粘性が高くなってピット,ガス溝の発生を抑制できな
い。一方、TiO2/Aが0.45未満ではTiO2量が相対的に減
少するためアーク安定性が劣化すると共に、ビード形状
・外観が劣悪になる。従ってTiO2/Aは0.45〜0.77とす
る。
The reason for limiting the amount of TiO 2 in the total amount (A) of the slag forming agent is as follows. That is, when TiO 2 / A exceeds 0.77, the arc stability and the bead shape are good, but the viscosity of the slag is high and the generation of pits and gas grooves cannot be suppressed. On the other hand, when TiO 2 / A is less than 0.45, the amount of TiO 2 is relatively decreased, so that the arc stability is deteriorated and the bead shape and appearance are deteriorated. Therefore, TiO 2 / A is 0.45 to 0.77.

ZrO2はスラグの粘性を調整する作用を有し、特にスラグ
量を低く抑えた本発明においてスラグ被包性を改善し、
良好なビード形状を得るためにはTiO2と共に必須の成分
である。ZrO2が0.3%未満ではスラグの被包効果が期待
できず、ビード形状が劣化する。一方1.0%を超えると
スラグが粘調になると共に緻密化するため生成スラグに
よりガスの放出が阻害されてピットやガス溝の発生が顕
著になる。従ってZrO2の添加量は0.3〜1.0%の範囲とす
る。
ZrO 2 has the effect of adjusting the viscosity of the slag, improving the slag encapsulation in the present invention in which the amount of slag is kept low,
In order to obtain a good bead shape, it is an essential component together with TiO 2 . If ZrO 2 is less than 0.3%, the slag encapsulation effect cannot be expected and the bead shape deteriorates. On the other hand, if it exceeds 1.0%, the slag becomes viscous and becomes dense, so that the generated slag inhibits the release of gas and the formation of pits and gas grooves becomes remarkable. Therefore, the amount of ZrO 2 added is in the range of 0.3 to 1.0%.

金属弗化物はスラグの粘性を調整してすみ肉ビード形状
をより平滑化し、母材とのなじみを良好にすると共に、
溶融金属の撹拌作用によりガスの放出を容易にし、ピッ
ト、ブローホールの低減に効果がある。金属弗化物がF
換算値で001%未満では上記効果が認められずピット、
ブローホールが発生し、0.23%を超えるとスラグの流動
性が過剰となってスラグ被包性およびビード形状が劣化
すると共にアークが不安定となるので、金属弗化物の添
加量はF換算値で0.01〜0.23%とする。なお金属弗化物
としてはLi,Na,K,Mg,Ca,Al等の弗化物やK2SiF6
の珪弗化アルカリ金属化合物が用いられる。
The metal fluoride adjusts the viscosity of the slag to make the fillet bead shape smoother and to improve the compatibility with the base material.
The stirring action of the molten metal facilitates the release of gas and is effective in reducing pits and blow holes. Metal fluoride is F
If the converted value is less than 001%, the above effect is not observed and the pit,
If blowholes occur and the amount exceeds 0.23%, the fluidity of the slag becomes excessive, the slag encapsulation and bead shape deteriorate, and the arc becomes unstable. 0.01 to 0.23%. As the metal fluoride, a fluoride such as Li, Na, K, Mg, Ca, Al or an alkali metal silicofluoride compound such as K 2 SiF 6 is used.

Siは主として脱酸剤としての機能を発揮し、溶着金属の
機械的性質を改善すると共にビードのなじみを良好にす
る。しかし0.3%未満では脱酸不足による気孔が多発す
る他、ビードのなじみが悪くなる。一方1.0%を超えて
添加すると溶着金属の機械的性質、特に衝撃値が劣化す
るのでSiの添加量は0.3〜1.0%とする。
Si mainly functions as a deoxidizer, improves the mechanical properties of the deposited metal, and improves the familiarity of beads. However, if it is less than 0.3%, pores will frequently occur due to insufficient deoxidation and the bead will not fit well. On the other hand, if the amount of Si added exceeds 1.0%, the mechanical properties of the deposited metal, especially the impact value, will deteriorate, so the amount of Si added should be 0.3-1.0%.

MnもSiと同様脱酸剤としての機能を有し、溶着金属の機
械的性質を改善するが、0.8%未満では脱酸不足のため
気孔を発生し、他方、2.8%を超えると溶着金属の強度
が高くなり過ぎ衝撃値が劣化したり、割れが発生するの
でMnの添加量は0.8〜2.8%とする。
Mn also has a function as a deoxidizing agent similar to Si, and improves the mechanical properties of the deposited metal, but if it is less than 0.8%, pores are generated due to insufficient deoxidation, while if it exceeds 2.8%, Mn of the deposited metal Since the strength becomes too high and the impact value deteriorates and cracks occur, the amount of Mn added is 0.8 to 2.8%.

以上の要件を満足すればピット、ブローホールが発生し
にくく、ビード形状・外観も良好な水平すみ肉ビードが
得られるが、溶接を高速化するとスラグが後退し、部分
的に被包性が劣化する場合がある。そこで高速溶接にお
いても安定したスラグ被包性が得られる条件を更に検討
した。その結果、Al,Mg,Tiの1種以上をスラグ量に応
じて適量添加することが有効でであることを発見した。
即ち、各スラグ形成剤の添加比率を一定としてスラグ形
成剤の量のみ段階的に変化させ、同時にAl,Mg,Tiの添
加量を種々変化させたフラックスを鋼製外皮に充填し、
第1図(d)の断面形状の径1.2mmのワイヤを試作し、実験
を行なった。この場合、スラグ形成剤量は2.0〜6.5%の
範囲で、Al,Mg,Tiの合計は0〜1.2%の範囲で変動さ
せた。第2図はこれら試作ワイヤの水平すみ肉溶接にお
けるスラグ被包性,耐プライマー性を示す実験結果のグ
ラフである。但し、本実験を行った溶接条件は次の通り
である。
If the above requirements are satisfied, pits and blowholes are unlikely to occur, and a horizontal fillet bead with a good bead shape and appearance can be obtained, but if welding is accelerated, the slag will recede and the encapsulation property will partly deteriorate. There is a case. Therefore, we further examined the conditions under which stable slag encapsulation was obtained even in high-speed welding. As a result, they have found that it is effective to add an appropriate amount of one or more of Al, Mg and Ti according to the amount of slag.
That is, only the amount of the slag forming agent is changed stepwise while keeping the addition ratio of each slag forming agent constant, and at the same time, the flux with various addition amounts of Al, Mg, and Ti is filled into the steel shell,
A wire having a diameter of 1.2 mm and having a cross-sectional shape shown in FIG. In this case, the amount of the slag forming agent was changed in the range of 2.0 to 6.5%, and the total amount of Al, Mg and Ti was changed in the range of 0 to 1.2%. FIG. 2 is a graph of experimental results showing the slag encapsulation property and the primer resistance in horizontal fillet welding of these trial wires. However, the welding conditions under which this experiment was performed are as follows.

<溶接条件> ・試験鋼板 ;SM-50B,12.7t(無機ジンクプライ マーを20〜25μm厚に塗布) ・試験板形状;T型すみ肉溶接試験板 ・溶接姿勢 ;水平すみ肉溶接 ・溶接電流 ;300A ・溶接電圧 ;33V ・溶接速度 ;80cm/min ・ワイヤ突出し長さ;25mm ・トーチ角度;下板から45゜(前進角5゜) ・CO2流量 ;20/min 第2図から、スラグ剤総量(A)が2.5〜5.5%の範囲に
おいて、Al+Mg+Ti量(B)とAの関係が(A/10)
+Bが0.7未満では、溶接速度80cpmの速度になるとス
ラグがビード表面に完全に被包しない部分が発生し、ビ
ードが不揃いとなる。一方、(A/10)+Bが1.2を
超えるとスラグ被包性およびビード外観はは良好になる
がピット,ガス溝が多く発生した。(A/10)+Bが
0.7〜1.2の範囲においてスラグ被包性,ビード外観およ
び耐プライマー性いずれも良好であった。従って、スラ
グ剤総量(A)およびAl,Mg,Tiの1種または2種以上
の合計(B)の関係は0.7≦(A/10)+B≦1.2とす
る。このようにスラグ剤の量に応じて強脱酸剤であるA
l,Mg,Tiの添加量を調整することにより、高速溶接に
おいても良好なスラグ被包性およびビード形状を保ちつ
つ、ピット,ガス溝等の溶接欠陥を防止できることが判
明した。この理由は次のように推察される。即ち、強脱
酸剤であるAl,Mg,Tiを添加することにより、これらよ
り脱酸力の弱いSi,Mn、特にMnの消耗が抑制され、スラ
グ中のMnOが減少する。このMnOはスラグの融点および粘
性を下げる作用を有するため、特にスラグ量の少ない場
合は水平すみ肉溶接において溶融スラグがビード下脚側
に流れ易く、上脚部のスラグ被包性が劣化する傾向を示
す。Al,Mg,Tiの添加量を本発明の範囲に調整すること
により過剰なMnOの生成を抑制すると共に、より高融点
の脱酸生成物のAl2O3,MgO,TiO2をスラグに与え、適度
な粘性、融点をもつスラグ組成になって、スラグ被包
性,耐プライマー性が改善されるものと考えられる。ス
ラグ量に対してAl,Mg,Tiの添加が少ない場合は、上記
効果が期待出来ず、逆にこれら強脱酸剤が多過ぎる場合
はスラグの粘性が高くなってガス放出が阻害され、耐プ
ライマー性が劣化する。
<Welding conditions> ・ Test steel plate; SM-50B, 12.7t (Inorganic zinc primer is applied to a thickness of 20 to 25 μm) ・ Test plate shape: T-shaped fillet welding test plate ・ Welding position ; Horizontal fillet welding ・ Welding current; 300A-Welding voltage: 33V-Welding speed: 80cm / min-Wire protrusion length: 25mm-Torch angle; 45 ° from lower plate (advancing angle 5 °) -CO 2 flow rate: 20 / min From Fig. 2, slag agent When the total amount (A) is in the range of 2.5 to 5.5%, the relationship between Al + Mg + Ti amount (B) and A is (A / 10)
When + B is less than 0.7, at the welding speed of 80 cpm, the slag does not completely cover the bead surface, and the beads are uneven. On the other hand, when (A / 10) + B exceeds 1.2, the slag encapsulation and the bead appearance are improved, but many pits and gas grooves are generated. (A / 10) + B
In the range of 0.7 to 1.2, slag encapsulation, bead appearance and primer resistance were all good. Therefore, the relationship between the total amount (A) of the slag agent and the total amount (B) of one kind or two or more kinds of Al, Mg, and Ti is 0.7 ≦ (A / 10) + B ≦ 1.2. Thus, depending on the amount of slag agent, A which is a strong deoxidizer
It was found that by adjusting the addition amounts of l, Mg, and Ti, welding defects such as pits and gas grooves can be prevented while maintaining good slag encapsulation and bead shape even in high-speed welding. The reason for this is presumed as follows. That is, by adding the strong deoxidizers Al, Mg, and Ti, the consumption of Si and Mn having a weaker deoxidizing power, especially Mn, is suppressed, and MnO in the slag is reduced. Since this MnO has the effect of lowering the melting point and viscosity of the slag, especially when the amount of slag is small, molten slag tends to flow to the lower leg side of the bead in horizontal fillet welding, and the slag encapsulation of the upper leg part tends to deteriorate. Show. By controlling the addition amounts of Al, Mg, and Ti within the range of the present invention, excessive MnO production is suppressed, and deoxidation products of higher melting point Al 2 O 3 , MgO, and TiO 2 are provided to the slag. It is considered that the slag composition has an appropriate viscosity and melting point, and the slag encapsulation property and the primer resistance are improved. If the amount of Al, Mg, and Ti added is small relative to the amount of slag, the above effect cannot be expected. Conversely, if the amount of these strong deoxidizers is too large, the viscosity of the slag increases and gas release is impaired, and The primer property deteriorates.

以上が本発明の主要構成であるが、アークの安定化やス
ラグ物性調整によるビード形状良好化を図るため、上記
TiO2,ZrO2以外の例えばNa2O,K2O,Li2O,SiO2,MnO,
Al2O3,MgO,FeO,Fe2O3などの酸化物、CaCO3,MgCO3,K
2CO3,Li2CO3等の炭酸塩をその総量が5.5%を超えない
範囲で添加することができる。
The above is the main configuration of the present invention, in order to stabilize the arc and improve the bead shape by adjusting the slag physical properties, the above
Other than TiO 2 and ZrO 2 , for example Na 2 O, K 2 O, Li 2 O, SiO 2 , MnO,
Al 2 O 3 , MgO, FeO, oxides such as Fe 2 O 3 , CaCO 3 , MgCO 3 , K
Carbonates such as 2 CO 3 and Li 2 CO 3 can be added within a total amount of 5.5% or less.

また溶接金属の機械的性質を向上させるためにNi,Mo,
Bなどの合金元素が添加でき、溶着速度を高める目的で
鉄粉も添加できる。
In order to improve the mechanical properties of the weld metal, Ni, Mo,
Alloying elements such as B can be added, and iron powder can be added for the purpose of increasing the deposition rate.

また本発明は、フラックス充填率は上述の条件を満たす
限り7〜20%の範囲で選択でき、ワイヤ径は特に限定
されないが溶着速度の点で1.0〜2.0mmの細径が望まし
い。ワイヤの断面形状は第1図の何れの形状も採用でき
るが、自動化、ロボット化を考慮すれば、ワイヤの直進
性、送給性の良好な第1図(d)のシームレスワイヤが最
適である。さらに本発明ワイヤを用いて溶接する場合の
シールドガス組成としてはCO2のほかにAr−CO2,Ar−O2
等も適用可能である。
Further, in the present invention, the flux filling rate can be selected within the range of 7 to 20% as long as the above conditions are satisfied, and the wire diameter is not particularly limited, but a small diameter of 1.0 to 2.0 mm is desirable in terms of the welding speed. The cross-sectional shape of the wire can be any of those shown in Fig. 1, but considering automation and robotization, the seamless wire shown in Fig. 1 (d), which has good wire straightness and feedability, is most suitable. . Ar-CO 2 in addition to CO 2 as the shielding gas composition when welding further using the present invention wire, Ar-O 2
Etc. are also applicable.

以上のように構成されたフラックス入りワイヤを用いて
ショッププライマー塗装鋼板の水平すみ肉溶接を高速で
行なっても、ピット、ガス溝、ブローホール発生の少な
い良好な水平すみ肉ビード形状が得られる。
Even if horizontal fillet welding of a shop primer-coated steel plate is performed at high speed using the flux-cored wire configured as described above, a good horizontal fillet bead shape with few pits, gas grooves, and blow holes can be obtained.

次に実施例に基づいて本発明ワイヤを更に具体的に説明
する。
Next, the wire of the present invention will be described more specifically based on Examples.

(実施例) 第1表に本発明ワイヤおよび比較ワイヤのフラックス組
成を示す(表中のフラックス成分の数値はワイヤ全重量
に対する百分率である)。いずれも軟鋼外皮(C;0.04
7%,Si:0.01%,Mn;028%)を用い、断面形状が第1
図(d)のフラックス入りワイヤ1.2mmφ)を作製した。第
2表にこれらワイヤを用いて無機ジンクプライマー塗装
鋼板を水平すみ肉溶接したときの試験結果を示す。
(Example) Table 1 shows the flux compositions of the wire of the present invention and the comparative wire (numerical values of the flux components in the table are percentages with respect to the total weight of the wire). Both are mild steel skins (C; 0.04
7%, Si: 0.01%, Mn: 028%), with the first cross-sectional shape
The flux-cored wire of 1.2 mmφ in Fig. (D) was prepared. Table 2 shows the test results of horizontal fillet welding of inorganic zinc primer-coated steel sheets using these wires.

第1表および第2表においてNo.1No.9が本発明例、N
o.10〜No21が比較例である。本発明の構成要件を満
足するNo.1〜No.9はいずれも耐プライマーおよび高速
溶接作業性が良好である。
In Tables 1 and 2, No. 1 and No. 9 are examples of the present invention, N
o.10 to No. 21 are comparative examples. All of No. 1 to No. 9 satisfying the constitutional requirements of the present invention have good primer resistance and high-speed welding workability.

これに対し、No10はワイヤのポテンシャル水素量が多
いため耐プライマー性が不良であり、No11はスラグ剤
が少なく、かつ強脱酸剤が多いためスラグ被包性、耐プ
ライマー性共に悪い。No12はスラグ剤が多過ぎてピッ
ト,ガス溝が多発し、No13およびNo.14はTiO2,ZrO
2が少ないためビード外観・形状が不良である。No.1
5,No.16,No17はTiO2の量および比率、あるいはZ
rO2が本発明の要件を満足しないため、耐プライマー性
やビード形状が劣化する。またNo18,No.19は金属
弗化物およびSi,Mnが本発明の範囲外のためビード全線
にわたってピットが発生した。さらにNo.20,No.21
はSi,Mnの量が多いため溶着金属性能が劣化し、特にN
o.21は割れが発生した。
On the other hand, No. 10 has poor primer resistance due to the large amount of potential hydrogen in the wire, and No. 11 has poor slag encapsulation and primer resistance due to the small amount of slag agent and the large amount of strong deoxidizer. No. 12 had too much slag agent and many pits and gas grooves, and No. 13 and No. 14 had TiO 2 and ZrO.
The bead appearance and shape are poor because there are few 2 . No. 1
5, No. 16 and No. 17 are the amount and ratio of TiO 2 , or Z
Since rO 2 does not satisfy the requirements of the present invention, the primer resistance and the bead shape are deteriorated. In No. 18 and No. 19, metal fluoride and Si and Mn were out of the scope of the present invention, so that pits were generated over the entire bead line. Furthermore, No. 20, No. 21
Has a large amount of Si and Mn, the performance of the deposited metal deteriorates.
O.21 cracked.

(発明の効果) 以上のように、本発明のガスシールドアーク溶接用フラ
ックス入りワイヤはプライマー塗装鋼板のすみ肉溶接に
おいて、ビード外観・形状が良好で、スパッタが少ない
など溶接作業性に優れ、かつピット、ブローホールさら
にはビード表面のガス溝の発生が極めて少ないワイヤで
ある。従って溶接ビードの手直しを軽減でき、溶接部の
信頼性向上および溶接の高能率化に大きく貢献するもの
である。
(Effects of the Invention) As described above, the flux-cored wire for gas shield arc welding of the present invention is excellent in welding workability such as good bead appearance / shape and little spatter in fillet welding of primer-coated steel sheet, and This wire has very few pits, blow holes, and gas grooves on the bead surface. Therefore, it is possible to reduce the reworking of the welding bead, which greatly contributes to the improvement of the reliability of the welded portion and the improvement of the welding efficiency.

【図面の簡単な説明】 第1図はフラックス入りワイヤの断面形状を示す断面
図、第2図はスラグ形成剤総量およびAl,Mg,Tiの添加
量とすみ肉溶接性能の関係を示す図である。 1:外皮、2:フラックス
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view showing the cross-sectional shape of a flux-cored wire, and FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the total amount of slag forming agent and the addition amounts of Al, Mg, Ti and fillet welding performance. is there. 1: Outer skin, 2: Flux

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 窪田 晴敏 神奈川県相模原市淵野辺5―10―1 新日 本製鐵株式會社第2技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−283493(JP,A) 特公 昭63−32560(JP,B2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Harutoshi Kubota 5-10-1 Fuchinobe, Sagamihara-shi, Kanagawa Inside the Second Research Laboratory, Nippon Steel & Co., Ltd. (56) Reference Japanese Patent Laid-Open No. 61-283493 A) Japanese Patent Publication Sho 63-32560 (JP, B2)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】鋼製外皮中にフラックスを充填してなるガ
スシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤにおい
て、ワイヤのポテンシャル水素量が90ppm以下であ
り、かつワイヤ全重量に対し下記成分を必須とすること
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。 スラグ形成剤の総量(A);2.5〜5.5% TiO2 ;1.5〜3.5% TiO2/A ;0.45〜0.77 ZrO2 ;0.3〜1.0% 金属弗化物(F換算値で);0.01〜0.23% Si ;0.3〜1.0% Mn ;0.8〜2.8% Al,Mg,Tiの1種または2種以上の合計(B)が下記式
を満足すること 0.7≦(A/10)+B≦1.2
1. A flux-cored wire for gas shielded arc welding, comprising a steel shell filled with flux, wherein the potential hydrogen content of the wire is 90 ppm or less, and the following components are essential with respect to the total weight of the wire. A flux-cored wire for gas shielded arc welding characterized by: The total amount of slag forming agent (A); (in F converted value) 0.3 to 1.0% metal fluorides;; 2.5~5.5% TiO 2; 1.5~3.5 % TiO 2 / A; 0.45~0.77 ZrO 2 0.01~0.23% Si 0.3-1.0% Mn; 0.8-2.8% The total (B) of 1 or 2 or more types of Al, Mg and Ti must satisfy the following formula 0.7 ≦ (A / 10) + B ≦ 1.2
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