JPH0994692A - Flux cored wire for gas shielded arc welding - Google Patents
Flux cored wire for gas shielded arc weldingInfo
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- JPH0994692A JPH0994692A JP25159695A JP25159695A JPH0994692A JP H0994692 A JPH0994692 A JP H0994692A JP 25159695 A JP25159695 A JP 25159695A JP 25159695 A JP25159695 A JP 25159695A JP H0994692 A JPH0994692 A JP H0994692A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、軟鋼、高張力鋼又は低
合金鋼の溶接に適用することができ、水平隅肉溶接及び
立向上進溶接に好適であると共に、溶接作業性が優れ、
溶接速度の向上が可能な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。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to the welding of mild steel, high-strength steel or low-alloy steel, is suitable for horizontal fillet welding and vertical progress welding, and has excellent welding workability.
The present invention relates to a flux-cored wire for gas shielded arc welding capable of improving the welding speed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近時、溶接作業について、省人化及び高
能率化を促進するための開発が進められている。特に造
船分野においては二重船殻が必要とされており、隅肉溶
接線が他の分野の１．５乃至２倍程度となるので、溶接
の高速化が強く要求されてきている。2. Description of the Related Art Recently, in welding work, development for promoting labor saving and high efficiency has been promoted. Particularly in the field of shipbuilding, a double hull is required, and the fillet weld line is about 1.5 to 2 times that of other fields, so there is a strong demand for faster welding.
【０００３】従来のガスシールドアーク溶接の分野につ
いては、ビードの外観を改善するための技術が公知であ
る（特開昭６２−３３０９３号公報）。これは、フラッ
クスの成分であるＴｉＯ2 の粒度分布を適切に規定する
ことにより、アークを安定させるものである。また、溶
接速度を向上させる技術も提案されている（特開昭６３
−２３５０７７号公報）。これは多電極溶接によるもの
であり、電極間隔を５０ｍｍ以下にすることによって、
溶接速度の高速化を図っている。In the field of conventional gas shield arc welding, a technique for improving the appearance of beads is known (Japanese Patent Laid-Open No. 62-33093). This is to stabilize the arc by appropriately defining the particle size distribution of TiO 2 which is a component of the flux. In addition, a technique for improving the welding speed has also been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 63).
-235077 publication). This is due to multi-electrode welding, and by setting the electrode spacing to 50 mm or less,
We are working to increase the welding speed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＴｉＯ
2 の粒度分布を規定しても、ビードの外観が改善される
のみであって、その溶接速度は４０ｃｍ／分程度と低速
である。また、多電極溶接による方法については、溶接
速度は高速化されているが、多電極溶接であるために、
溶接施工上においてトーチ周りが大型化したり、設備投
資費が高くなる等の問題点がある。SUMMARY OF THE INVENTION However, TiO
Even if the particle size distribution of 2 is specified, only the appearance of the bead is improved, and the welding speed is as low as about 40 cm / min. Regarding the method using multi-electrode welding, the welding speed has been increased, but since it is multi-electrode welding,
There are problems in that the area around the torch becomes large in welding work, and equipment investment costs increase.
【０００５】このように従来技術では、ガスシールドア
ーク溶接において、優れたビード形状と高速溶接とを低
コストで得ることが実現できる単電極のフラックス入り
ワイヤは開発されていない。As described above, the conventional technique has not developed a single-electrode flux-cored wire capable of achieving an excellent bead shape and high-speed welding at low cost in gas shielded arc welding.
【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、単電極による水平隅肉溶接において溶接速
度を例えば１ｍ／分まで向上させることができ、優れた
ビード形状及びなじみ性を有していると共に、単電極に
よる立向上進溶接においても優れた溶接作業性を有する
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。The present invention has been made in view of the above problems, and in horizontal fillet welding with a single electrode, the welding speed can be improved to, for example, 1 m / min, and excellent bead shape and conformability are provided. In addition, it is an object of the present invention to provide a flux-cored wire for gas shielded arc welding, which has excellent welding workability even in vertical advance welding with a single electrode.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係るガスシール
ドアーク溶接用フラックス入りワイヤは、ワイヤ全重量
に対して、Ｔｉ及びＴｉ化合物（Ｔｉ換算値）：１．５
乃至３．５重量％、Ｚｒ及びＺｒ化合物（Ｚｒ換算
値）：０．２乃至０．５重量％、Ｓｉ及びＳｉ化合物
（Ｓｉ換算値）：０．５乃至１．２重量％、Ｍｎ：２．
０乃至３．０重量％及びＣ：０．０２乃至０．１重量％
を含有し、前記Ｔｉ及びＴｉ化合物のＴｉ換算値を重量
％で［Ｔｉ］、Ｚｒ及びＺｒ化合物のＺｒ換算値を重量
％で［Ｚｒ］、Ｓｉ及びＳｉ化合物のＳｉ換算値を重量
％で［Ｓｉ］と表すと、数式（［Ｔｉ］／［Ｚｒ］）に
よって表される値が５乃至１２であり、数式（２×［Ｚ
ｒ］＋［Ｓｉ］）によって表される値が１．１乃至１．
９であることを特徴とする。The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to the present invention has Ti and Ti compounds (Ti conversion value): 1.5 based on the total weight of the wire.
To 3.5% by weight, Zr and Zr compound (Zr conversion value): 0.2 to 0.5% by weight, Si and Si compound (Si conversion value): 0.5 to 1.2% by weight, Mn: 2 ．
0 to 3.0% by weight and C: 0.02 to 0.1% by weight
Containing Ti, the Ti-converted value of the Ti and the Ti compound is [Ti] by weight%, the Zr-converted value of Zr and the Zr compound is [Zr] by weight%, and the Si-converted value of Si and the Si compound are [wt%] by [%]. When expressed as Si], the value represented by the formula ([Ti] / [Zr]) is 5 to 12, and the value represented by the formula (2 × [Z
r] + [Si]) is 1.1 to 1.
It is characterized by being 9.
【０００８】また、ワイヤ全重量に対して、金属又は合
金の形で添加されるＳｉがＳｉ換算値で０．５乃至１．
１重量％、Ｓｉ酸化物をＳｉ換算値で０．０５乃至０．
３５重量％含有していることが好ましい。Further, the Si added in the form of metal or alloy is 0.5 to 1.
1% by weight of Si oxide in terms of Si of 0.05 to 0.
It is preferable to contain 35% by weight.
【０００９】更に、ワイヤ全重量に対して、金属又は合
金の形で添加されるＴｉがＴｉ換算値で０．０１乃至
０．５重量％、Ｔｉ酸化物をＴｉ換算値で１．８乃至
３．３重量％含有していることが好ましい。Further, Ti added in the form of a metal or an alloy is 0.01 to 0.5 wt% in terms of Ti, and Ti oxide is 1.8 to 3 in terms of Ti, based on the total weight of the wire. It is preferable to contain 0.3% by weight.
【００１０】更にまた、ワイヤ全重量に対して、金属又
は合金の形で添加されるＺｒがＺｒ換算値で０．０１乃
至０．３重量％、Ｚｒ酸化物をＺｒ換算値で０．１５乃
至０．４５重量％含有していることが好ましい。Furthermore, Zr added in the form of a metal or an alloy is 0.01 to 0.3% by weight in terms of Zr, and Zr oxide is 0.15 to 0.15 in terms of Zr based on the total weight of the wire. It is preferable to contain 0.45% by weight.
【００１１】更にまた、ワイヤ全重量に対して、Ｍｇ及
びＭｇ化合物（Ｍｇ換算値）：０．３重量％以下、Ａｌ
及びＡｌ化合物（Ａｌ換算値）：０．３重量％以下に規
制されていると、より一層好ましい。Furthermore, with respect to the total weight of the wire, Mg and Mg compound (Mg conversion value): 0.3 wt% or less, Al
And Al compound (Al converted value): It is even more preferable that the content is regulated to 0.3% by weight or less.
【００１２】更にまた、前記金属外皮は軟鋼又は合金鋼
にすることができる。Furthermore, the metal skin may be mild steel or alloy steel.
【００１３】なお、例えば、ワイヤ全重量において、Ｔ
ｉ及びＴｉ化合物（Ｔｉ換算値）：１．５乃至３．５重
量％とは、金属又は合金として添加されるＴｉ及びＴｉ
Ｏ2等のＴｉ化合物として添加されるＴｉの総量が、Ｔ
ｉ換算値で１．５乃至３．５重量％ということである。
この場合に、ＴｉとＴｉ化合物の双方を必ず添加する必
要があるということではなく、いずれか一方の添加のみ
の場合であっても本発明の範囲に入ることは勿論であ
る。その他の成分も同様である。Note that, for example, in the total weight of the wire, T
i and Ti compound (Ti conversion value): 1.5 to 3.5 wt% means Ti and Ti added as metal or alloy
The total amount of Ti added as a Ti compound such as O 2 is T
This means that the i-converted value is 1.5 to 3.5% by weight.
In this case, it is not always necessary to add both Ti and a Ti compound, and it goes without saying that even if only one of them is added, it falls within the scope of the present invention. The other components are also the same.
【００１４】[0014]
【作用】本願発明者等は、使用するフラックスの化学成
分を適正量に限定することにより、前記課題を解決する
ことができることを見い出した。即ち、水平隅肉溶接に
おける高速溶接時の溶接作業性（ビードの形状及びなじ
み性）、及び立向上進姿勢における溶接作業性（ビード
の垂れ落ち防止性）を向上させることができる。The present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by limiting the chemical composition of the flux used to an appropriate amount. That is, it is possible to improve the welding workability (bead shape and conformability) during high-speed welding in horizontal fillet welding and the welding workability (bead sagging prevention property) in a vertical posture.
【００１５】以下、本発明におけるフラックス入りワイ
ヤ全重量に対するフラックス中の含有成分の組成限定理
由について説明する。The reasons for limiting the composition of the components contained in the flux with respect to the total weight of the flux-cored wire in the present invention will be described below.
【００１６】Ｔｉ（Ｔｉ換算値）：１．５乃至３．５重
量％ Ｔｉは金属又は合金の形で添加されると、脱酸作用によ
りＴｉＯ2 を生成し、このＴｉＯ2 はスラグ形成剤とし
て作用する。また、チタン酸化物として添加しても、同
様のスラグ形成剤としての作用を有する。Ｔｉ含有量が
１．５重量％未満であると、スラグ量が不足するので、
水平隅肉溶接姿勢においてはビードの形状が劣化し、立
向上進姿勢においてはビードの垂れ落ちが発生する。一
方、Ｔｉ含有量が３．５重量％を超えると、水平隅肉姿
勢におけるビードのなじみ性が低下する。従って、ワイ
ヤ全重量に対するＴｉ含有量は１．５乃至３．５重量％
とする。好ましくは、Ｔｉ含有量は２乃至３重量％であ
る。なお、Ｔｉは金属Ｔｉの他に、Ｆｅ−Ｔｉ等のＴｉ
合金又はルチール及びルコキシン等の化合物から添加さ
れるものであり、Ｔｉ合金又はＴｉ化合物から添加され
る場合は、Ｔｉ含有量はこれらに含有されるＴｉ換算値
を示す。 Ti (Ti conversion value): 1.5 to 3.5
When the amount% Ti is added in the form of metal or alloy, it produces TiO 2 by deoxidation action, and this TiO 2 acts as a slag forming agent. Further, even if added as titanium oxide, it has the same action as a slag forming agent. If the Ti content is less than 1.5% by weight, the amount of slag is insufficient, so
The shape of the bead deteriorates in the horizontal fillet welding position, and the bead drops in the vertical position. On the other hand, if the Ti content exceeds 3.5% by weight, the familiarity of the bead in the horizontal fillet posture decreases. Therefore, the Ti content is 1.5 to 3.5% by weight based on the total weight of the wire.
And Preferably, the Ti content is 2-3% by weight. Note that Ti is Ti such as Fe-Ti in addition to metallic Ti.
It is added from alloys or compounds such as rutile and lucoxin, and when added from Ti alloys or Ti compounds, the Ti content indicates the Ti conversion value contained in these.
【００１７】また、Ｔｉが金属又は合金の形で添加され
る場合と、Ｔｉ酸化物の形で添加される場合とでは、ス
ラグ形成剤としての作用は同一であるが、溶接金属中の
酸素量が異なるものとなる。従って、これらの添加量を
変化させることにより、溶接金属中の酸化量を調整する
ことができる。Ｔｉ又はＴｉ合金が０．０１重量％未満
であると、溶接部の靱性が低下する。一方、Ｔｉ又はＴ
ｉ合金が０．５重量％を超えると、溶接部の強度が過度
に高くなる。また、ＴｉＯ2 含有量がＴｉ換算値で１．
８重量％未満であると、水平隅肉姿勢におけるビード形
状が凸状になりやすくなる。一方、ＴｉＯ2 含有量がＴ
ｉ換算値で３．３重量％を超えると、ビードのなじみ性
が劣化する。従って、Ｔｉが金属又は合金の形で添加さ
れる場合には、ワイヤ全重量に対するＴｉ含有量は０．
０１乃至０．５重量％であることが好ましい。また、Ｔ
ｉがＴｉ酸化物の形で添加される場合には、ワイヤ全重
量に対するＴｉＯ2 含有量はＴｉ換算値で１．８乃至
３．３重量％であることが好ましい。The function as a slag forming agent is the same when Ti is added in the form of a metal or alloy and when it is added in the form of a Ti oxide, but the amount of oxygen in the weld metal is Will be different. Therefore, the amount of oxidation in the weld metal can be adjusted by changing the addition amount of these. If the content of Ti or Ti alloy is less than 0.01% by weight, the toughness of the welded portion is reduced. On the other hand, Ti or T
If the i alloy exceeds 0.5% by weight, the strength of the weld becomes excessively high. Further, the TiO 2 content is 1.
If it is less than 8% by weight, the bead shape in the horizontal fillet posture tends to be convex. On the other hand, if the TiO 2 content is T
If the i-converted value exceeds 3.3% by weight, the bead conformability deteriorates. Therefore, if Ti is added in the form of a metal or alloy, the Ti content relative to the total weight of the wire is 0.
It is preferably from 01 to 0.5% by weight. Also, T
When i is added in the form of Ti oxide, the content of TiO 2 with respect to the total weight of the wire is preferably 1.8 to 3.3% by weight in terms of Ti.
【００１８】Ｚｒ（Ｚｒ換算値）：０．２乃至０．５重
量％ Ｚｒは金属又は合金の形で添加されると、脱酸作用によ
りＺｒＯ2 を生成し、このＺｒＯ2 は水平隅肉姿勢にお
けるビードのなじみ性を向上させる効果を有する。ま
た、Ｚｒ酸化物として添加しても、同様に作用する。Ｚ
ｒ含有量が０．２重量％未満であると、この効果が低下
する。一方、Ｚｒ含有量が０．５重量％を超えると、溶
接金属の表面にスラグが均一に被覆されなくなり、ビー
ドの形状が低下する。従って、ワイヤ全重量に対するＺ
ｒ含有量は０．２乃至０．５重量％とする。好ましく
は、Ｚｒ含有量は０．２５乃至０．４０重量％である。
なお、Ｚｒは金属Ｚｒの他に、Ｆｅ−Ｚｒ及びＦｅ−Ｓ
ｉ−Ｚｒ等のＺｒ合金又はジルコンサンド等の酸化物か
ら添加されるものであり、Ｚｒ合金又はＺｒ酸化物から
添加される場合は、Ｚｒ含有量はこれらに含有されるＺ
ｒ換算値とする。 Zr (Zr conversion value): 0.2 to 0.5
When the amount% Zr is added in the form of a metal or an alloy, ZrO 2 is produced by a deoxidizing action, and this ZrO 2 has an effect of improving the conformability of the bead in the horizontal fillet posture. Moreover, even if added as a Zr oxide, the same effect is obtained. Z
If the r content is less than 0.2% by weight, this effect is reduced. On the other hand, if the Zr content exceeds 0.5% by weight, the surface of the weld metal will not be uniformly coated with slag, and the bead shape will deteriorate. Therefore, Z for the total wire weight
The r content is 0.2 to 0.5% by weight. Preferably, the Zr content is 0.25 to 0.40% by weight.
In addition to Zr, Zr is Fe-Zr and Fe-S.
It is added from a Zr alloy such as i-Zr or an oxide such as zircon sand. When added from a Zr alloy or a Zr oxide, the Zr content is Z contained in these.
Let r converted value.
【００１９】また、Ｚｒが金属又は合金の形で添加され
る場合と、Ｚｒ酸化物の形で添加される場合とでは、ビ
ードのなじみ性を向上させる効果は同一であるが、溶接
金属中の酸素量が異なるものとなる。従って、これらの
添加量を変化させることにより、溶接金属中の酸化量を
調整することができる。Ｚｒ又はＺｒ合金が０．０１重
量％未満であると、溶接部の靱性が低下する。一方、Ｚ
ｒ又はＺｒ合金が０．３重量％を超えると、ビードの形
状が劣化する。また、ＺｒＯ2 含有量がＺｒ換算値で
０．１５重量％未満であると、水平隅肉姿勢におけるビ
ードのなじみ性が低下する。一方、ＺｒＯ2 含有量がＺ
ｒ換算値で０．４５重量％を超えると、ビード形状が劣
化する。従って、Ｚｒが金属又は合金の形で添加される
場合には、ワイヤ全重量に対するＺｒ含有量は０．０１
乃至０．３重量％であることが好ましい。また、Ｚｒが
Ｚｒ酸化物の形で添加される場合には、ワイヤ全重量に
対するＺｒＯ2 含有量はＺｒ換算値で０．１５乃至０．
４５重量％であることが好ましい。Further, the effect of improving the conformability of the bead is the same when Zr is added in the form of metal or alloy and the case where it is added in the form of Zr oxide, but the effect in the weld metal is the same. The amount of oxygen will be different. Therefore, the amount of oxidation in the weld metal can be adjusted by changing the addition amount of these. If the content of Zr or Zr alloy is less than 0.01% by weight, the toughness of the welded portion is reduced. On the other hand, Z
If the content of r or Zr alloy exceeds 0.3% by weight, the bead shape deteriorates. Further, if the ZrO 2 content is less than 0.15% by weight in terms of Zr value, the familiarity of the bead in the horizontal fillet posture decreases. On the other hand, if the ZrO 2 content is Z
If the r-converted value exceeds 0.45% by weight, the bead shape deteriorates. Therefore, when Zr is added in the form of metal or alloy, the Zr content is 0.01% based on the total weight of the wire.
It is preferably from 0.3 to 0.3% by weight. When Zr is added in the form of Zr oxide, the ZrO 2 content based on the total weight of the wire is 0.15 to 0.
It is preferably 45% by weight.
【００２０】Ｓｉ（Ｓｉ換算値）：０．５乃至１．２重
量％ Ｓｉは金属又は合金の形で添加されると、脱酸作用によ
りＳｉＯ2 を生成し、このＳｉＯ2 は水平隅肉姿勢にお
けるビード形状を向上させる効果を有する。また、Ｓｉ
酸化物として添加しても、同様に作用する。Ｓｉ含有量
が０．５重量％未満であると、この効果が低下し、ビー
ドの形状が凸状になりやすくなる。一方、Ｓｉ含有量が
１．２重量％を超えると、スラグの剥離性が低下する。
従って、ワイヤ全重量に対するＳｉ含有量は０．５乃至
１．２重量％とする。好ましくは、Ｓｉ含有量は０．６
乃至１．０重量％である。なお、Ｓｉは金属Ｓｉの他
に、Ｆｅ−Ｓｉ及びＦｅ−Ｓｉ−Ｍｎ等のＳｉ合金又は
長石及び珪砂等の酸化物から添加されるものであり、Ｓ
ｉ合金又はＳｉ酸化物から添加される場合は、Ｓｉ含有
量はこれらに含有されるＳｉ換算値とする。 Si (Si conversion value): 0.5 to 1.2
When the amount% Si is added in the form of a metal or an alloy, it produces SiO 2 by a deoxidizing action, and this SiO 2 has an effect of improving the bead shape in the horizontal fillet posture. In addition, Si
Even if added as an oxide, it works in the same manner. If the Si content is less than 0.5% by weight, this effect is reduced and the bead shape tends to be convex. On the other hand, if the Si content exceeds 1.2% by weight, the slag removability deteriorates.
Therefore, the Si content is 0.5 to 1.2% by weight based on the total weight of the wire. Preferably, the Si content is 0.6
To 1.0% by weight. In addition to Si, Si is added from Si alloys such as Fe-Si and Fe-Si-Mn or oxides such as feldspar and silica sand.
When it is added from i alloy or Si oxide, the Si content is the Si conversion value contained in these.
【００２１】また、Ｓｉが金属又は合金の形で添加され
る場合と、Ｓｉ酸化物の形で添加される場合とでは、ビ
ード形状を向上させる効果は同一であるが、溶接金属中
の酸素量が異なるものとなる。従って、これらの添加量
を変化させることにより、溶接金属中の酸化量を調整す
ることができる。Ｓｉ又はＳｉ合金が０．５重量％未満
であると、脱酸不足により溶接部にブローホール等の溶
接欠陥が発生しやすくなる。一方、Ｓｉ又はＳｉ合金が
１．１重量％を超えると、溶接部の靱性が低下する。ま
た、ＳｉＯ2 含有量がＳｉ換算値で０．０５重量％未満
であると、ビードの形状が凸状になりやすくなる。一
方、ＳｉＯ2 含有量がＳｉ換算値で０．３５重量％を超
えると、スラグの剥離性が低下する。従って、Ｓｉが金
属又は合金の形で添加される場合には、ワイヤ全重量に
対するＳｉ含有量は０．５乃至１．１重量％であること
が好ましい。また、ＳｉがＳｉ酸化物の形で添加される
場合には、ワイヤ全重量に対するＳｉＯ2 含有量はＳｉ
換算値で０．０５乃至０．３５重量％であることが好ま
しい。The effect of improving the bead shape is the same when Si is added in the form of metal or alloy and when it is added in the form of Si oxide, but the amount of oxygen in the weld metal is the same. Will be different. Therefore, the amount of oxidation in the weld metal can be adjusted by changing the addition amount of these. When Si or Si alloy is less than 0.5% by weight, insufficient deoxidation tends to cause welding defects such as blowholes in the welded portion. On the other hand, when Si or Si alloy exceeds 1.1% by weight, the toughness of the welded portion is reduced. If the SiO 2 content is less than 0.05 wt% in terms of Si, the bead shape tends to be convex. On the other hand, if the SiO 2 content exceeds 0.35 wt% in terms of Si, the slag removability deteriorates. Therefore, when Si is added in the form of metal or alloy, the Si content is preferably 0.5 to 1.1% by weight based on the total weight of the wire. When Si is added in the form of Si oxide, the content of SiO 2 relative to the total weight of the wire is Si.
The converted value is preferably 0.05 to 0.35% by weight.
【００２２】Ｃ（炭素）：０．０２乃至０．１重量％ Ｃは溶接金属の強度を向上させる効果を有する。Ｃ含有
量が０．０２重量％未満であると、溶接金属の強度が不
足する。一方、Ｃ含有量が０．１重量％を超えると、ス
パッタの発生が増加する等によって、溶接作業性が低下
する。従って、ワイヤ全重量に対するＣ含有量は０．０
２乃至０．１重量％とする。 C (carbon): 0.02 to 0.1% by weight C has the effect of improving the strength of the weld metal. If the C content is less than 0.02% by weight, the strength of the weld metal is insufficient. On the other hand, when the C content exceeds 0.1% by weight, the welding workability deteriorates due to an increase in the generation of spatter and the like. Therefore, the C content is 0.0 based on the total weight of the wire.
2 to 0.1% by weight.
【００２３】Ｍｎ（Ｍｎ換算値）：２．０乃至３．０重
量％ Ｍｎは溶接金属の脱酸を促進すると共に、溶接金属の靱
性及び強度を高める効果も有している。Ｍｎ含有量が
２．０重量％未満であると、溶接金属の強度及び靱性が
低下する。一方、Ｍｎ含有量が３．０重量％を超える
と、強度が必要以上に高くなり、靱性が低下する。従っ
て、ワイヤ全重量に対するＭｎ含有量は２．０乃至３．
０重量％とする。なお、Ｍｎは金属Ｍｎの他に、Ｆｅ−
Ｍｎ及びＦｅ−Ｓｉ−Ｍｎ等のＭｎ合金から添加される
ものであり、Ｍｎ合金から添加される場合は、Ｍｎ含有
量はこれに含有されるＭｎ換算値とする。 Mn (Mn conversion value): 2.0 to 3.0 weight
The amount% Mn not only promotes deoxidation of the weld metal, but also has the effect of enhancing the toughness and strength of the weld metal. If the Mn content is less than 2.0% by weight, the strength and toughness of the weld metal deteriorate. On the other hand, when the Mn content exceeds 3.0% by weight, the strength becomes unnecessarily high and the toughness decreases. Therefore, the Mn content based on the total weight of the wire is 2.0 to 3.
0% by weight. In addition to Mn, Mn is Fe-
It is added from Mn and Mn alloys such as Fe-Si-Mn. When added from Mn alloy, the Mn content is the Mn conversion value contained in this.
【００２４】Ｍｇ（Ｍｇ換算値）：０．３重量％以下 Ｍｇは一般的には、Ｚｒ及びＡｌと共に、強力な脱酸剤
として使用されることが多い。また、ＭｇＯは一般的
に、スラグ形成剤として使用されることが多い。しかし
ながら、Ｍｇ及びＭｇＯには、水平隅肉溶接におけるビ
ード形状及びビードのなじみ性を向上させる効果はない
ので、添加量を規制する必要がある。Ｍｇ含有量が０．
３重量％を超えると、溶接金属に対するスラグの被包性
が不均一となり、ビード形状が低下する。従って、ワイ
ヤ全重量に対するＭｇ含有量は０．３重量％以下とす
る。なお、ＭｇがＭｇＯとして添加される場合は、Ｍｇ
含有量はＭｇ換算値とする。 Mg (Mg conversion value): 0.3% by weight or less In general, Mg is often used as a strong deoxidizer together with Zr and Al. In addition, MgO is often used as a slag forming agent. However, since Mg and MgO have no effect of improving the bead shape and bead familiarity in horizontal fillet welding, it is necessary to regulate the addition amount. The Mg content is 0.
If it exceeds 3% by weight, the encapsulation of the slag with respect to the weld metal becomes non-uniform, and the bead shape deteriorates. Therefore, the Mg content relative to the total weight of the wire is 0.3% by weight or less. When Mg is added as MgO, Mg
The content is a Mg equivalent value.
【００２５】Ａｌ（Ａｌ換算値）：０．３重量％以下 Ａｌは一般的には、Ｚｒ及びＭｇと共に、強力な脱酸剤
として使用されることが多く、脱酸作用によって生成し
たＡｌ2Ｏ3は、酸化物として添加したときと同様に、ス
ラグの凝固点を上昇させる作用を有する。従って、立向
上進姿勢においては、これらの酸化物を添加することに
より溶接作業性が向上する。しかしながら、Ａｌ含有量
が０．３重量％を超えると、水平隅肉溶接におけるビー
ドのなじみ性が低下する。従って、ワイヤ全重量に対す
るＡｌ含有量は０．３重量％以下とする。なお、Ａｌが
Ａｌ2Ｏ3として添加される場合は、Ａｌ含有量はＡｌ換
算値とする。 Al (Al equivalent value): 0.3% by weight or less Al is generally used together with Zr and Mg as a strong deoxidizing agent, and Al 2 O produced by deoxidizing action. 3 has the effect of raising the freezing point of the slag, similar to the case of adding as an oxide. Therefore, in the upright posture, the workability of welding is improved by adding these oxides. However, if the Al content exceeds 0.3% by weight, the familiarity of beads in horizontal fillet welding deteriorates. Therefore, the Al content is 0.3 wt% or less based on the total weight of the wire. When Al is added as Al 2 O 3 , the Al content is the Al equivalent value.
【００２６】更に、Ｔｉ、Ｚｒ及びＳｉの含有量を夫々
重量％で、［Ｔｉ］、［Ｚｒ］及び［Ｓｉ］と表すと、
以下の数式によって算出される数値を限定することによ
り、ビード形状及びビードのなじみ性をより一層向上さ
せることができる。Further, when the contents of Ti, Zr and Si are represented by [wt]% respectively [Ti], [Zr] and [Si],
By limiting the numerical values calculated by the following mathematical expressions, the bead shape and the bead compatibility can be further improved.
【００２７】［Ｔｉ］／［Ｚｒ］：５乃至１２ 水平隅肉溶接におけるビード形状を向上させる効果を示
すパラメーターとして、Ｔｉ及びＴｉ化合物のＴｉ換算
値を重量％で［Ｔｉ］、Ｚｒ及びＺｒ化合物のＺｒ換算
値を重量％で［Ｚｒ］と表すと、数式（［Ｔｉ］／［Ｚ
ｒ］）で表すことができる。これは、溶融スラグ中にお
いてＴｉ酸化物であるＴｉＯ2 とＺｒの酸化物であるＺ
ｒＯ2 とが相互に作用するからである。（［Ｔｉ］／
［Ｚｒ］）が１２を超えると、ＴｉＯ2 と比較して凝固
点が高いＺｒＯ2 が相対的に不足することによって、ス
ラグ全体の凝固点が低下する。従って、水平隅肉溶接姿
勢においてビードを支えることができなくなり、ビード
形状が凸状になりやすくなる。一方、（［Ｔｉ］／［Ｚ
ｒ］）が５未満であると、ＺｒＯ2 が相対的に過剰とな
ることによって、スラグ全体の凝固点が高くなり、スラ
グの凝固が早くなるので、ビードのなじみ性が低下す
る。従って、ワイヤ全重量に対する（［Ｔｉ］／［Ｚ
ｒ］）は５乃至１２とする。好ましくは、（［Ｔｉ］／
［Ｚｒ］）は７乃至１１である。 [Ti] / [Zr]: 5 to 12 As a parameter showing the effect of improving the bead shape in horizontal fillet welding, Ti-converted values of Ti and Ti compounds are expressed in weight% [Ti], Zr and Zr compounds. When the Zr conversion value of is expressed as [Zr] in% by weight, the formula ([Ti] / [Z
r]). This is TiO 2 which is a Ti oxide and Z which is an oxide of Zr in the molten slag.
This is because rO 2 interacts with it. ([Ti] /
When [Zr]) exceeds 12, the freezing point of the entire slag is lowered due to the relative lack of ZrO 2 having a high freezing point as compared with TiO 2 . Therefore, the bead cannot be supported in the horizontal fillet welding posture, and the bead shape tends to be convex. On the other hand, ([Ti] / [Z
If r]) is less than 5, the relative excess of ZrO 2 raises the freezing point of the entire slag and accelerates the solidification of the slag, thus reducing the familiarity of the beads. Therefore, ([Ti] / [Z
r]) is 5 to 12. Preferably, ([Ti] /
[Zr]) is 7 to 11.
【００２８】２×［Ｚｒ］＋［Ｓｉ］：１．１乃至１．
９ 水平隅肉溶接におけるビードのなじみ性を向上させる効
果を示すパラメーターとして、Ｚｒ及びＺｒ化合物のＺ
ｒ換算値を重量％で［Ｚｒ］、Ｓｉ及びＳｉ化合物のＳ
ｉ換算値を重量％で［Ｓｉ］と表すと、数式（２×［Ｚ
ｒ］＋［Ｓｉ］）で表すことができる。これは、溶融ス
ラグ中においてＺｒ酸化物であるＺｒＯ2 とＳｉの酸化
物であるＳｉＯ2 が相互に作用するからである。（２×
［Ｚｒ］＋［Ｓｉ］）が１．１未満であると、スラグの
粘性が低下するので、水平隅肉溶接姿勢においてビード
を支えることができなくなり、ビード形状が凸状になり
やすくなる。一方、（２×［Ｚｒ］＋［Ｓｉ］）が１．
９を超えると、スラグの粘性が高くなるため、ビードの
なじみ性が低下する。従って、ワイヤ全重量に対する
（２×［Ｚｒ］＋［Ｓｉ］）は１．１乃至１．９とす
る。好ましくは、（２×［Ｚｒ］＋［Ｓｉ］）は１．２
乃至１．７である。 2 × [Zr] + [Si]: 1.1 to 1.
9 Zr of Zr and Zr compounds as a parameter showing the effect of improving the familiarity of beads in horizontal fillet welding
The r-converted value is% by weight [Zr], Si and S of Si compound
When the i-converted value is expressed as wt% [Si], the mathematical expression (2 × [Z
r] + [Si]). This is because ZrO 2 which is a Zr oxide and SiO 2 which is an oxide of Si interact with each other in the molten slag. (2 x
If [Zr] + [Si]) is less than 1.1, the viscosity of the slag decreases, so that the bead cannot be supported in the horizontal fillet welding posture, and the bead shape tends to be convex. On the other hand, (2 × [Zr] + [Si]) is 1.
If it exceeds 9, the viscosity of the slag becomes high and the bead conformability deteriorates. Therefore, (2 × [Zr] + [Si]) is 1.1 to 1.9 with respect to the total weight of the wire. Preferably, (2 × [Zr] + [Si]) is 1.2
To 1.7.
【００２９】[0029]
【実施例】以下、本発明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の実施例についてその比較例と
比較して具体的に説明する。EXAMPLES Examples of flux-cored wires for gas shield arc welding according to the present invention will be specifically described below in comparison with comparative examples.
【００３０】先ず、フラックス中における全ての含有成
分等が本発明の範囲内であるものを実施例とし、少なく
とも１種が本発明の範囲から外れているものを比較例と
して、鋼製外皮中にフラックスを充填してフラックス入
りワイヤを作製した。各フラックス中の含有成分（重量
％）等を下記表１乃至３に示す。但し、表中に示した化
学成分が、合金又は化合物の形でフラックス中に含有さ
れる場合は、それらの換算値とする。また、鋼製外皮は
ＪＩＳ Ｇ ３１４１、ＳＰＣＣを使用し、ワイヤ全重
量に対するフラックスの割合は１８重量％、ワイヤ径は
１．４ｍｍとした。First of all, a steel outer shell was prepared by using as an example one in which all the components contained in the flux are within the scope of the present invention, and as a comparative example at least one of which is outside the scope of the present invention. A flux-cored wire was prepared by filling the flux. The components (wt%) contained in each flux are shown in Tables 1 to 3 below. However, when the chemical components shown in the table are contained in the flux in the form of alloys or compounds, the converted values are used. Further, JIS G 3141, SPCC was used as the steel outer shell, the ratio of the flux to the total weight of the wire was 18% by weight, and the wire diameter was 1.4 mm.
【００３１】次に、これらのワイヤを使用して、下記表
４に示す溶接方法によって鋼板を溶接し、ビード形状及
びビードのなじみ性等を観察することによって、溶接作
業性を評価した。これらの評価結果を下記表５に示す。Then, using these wires, steel plates were welded by the welding method shown in Table 4 below, and the welding workability was evaluated by observing the bead shape and bead conformability. The results of these evaluations are shown in Table 5 below.
【００３２】[0032]
【表１】 [Table 1]
【００３３】[0033]
【表２】 [Table 2]
【００３４】[0034]
【表３】 [Table 3]
【００３５】[0035]
【表４】 [Table 4]
【００３６】[0036]
【表５】 [Table 5]
【００３７】上記表１〜３及び５に示すように、フラッ
クス中の化学成分等が全て請求項１に規定した本発明の
範囲内である実施例Ｎｏ．１〜１２については、優れた
溶接作業性を示した。特に、実施例Ｎｏ．１〜８につい
ては、請求項２〜５に規定した範囲も満足しているの
で、水平隅肉溶接姿勢における溶接作業性がより一層優
れたものとなった。As shown in Tables 1 to 3 and 5, Example No. in which all the chemical components in the flux are within the scope of the present invention defined in claim 1. About 1-12, the outstanding welding workability was shown. In particular, Example No. Regarding 1 to 8, since the range defined in claims 2 to 5 was also satisfied, the welding workability in the horizontal fillet welding posture was further improved.
【００３８】一方、比較例Ｎｏ．１３はＴｉ含有量及び
（［Ｔｉ］／［Ｚｒ］）が本発明範囲の下限未満であ
り、酸化物から添加されるＳｉ及び（２×［Ｚｒ］＋
［Ｓｉ］）が本発明範囲の上限を超えているので、水平
隅肉溶接におけるビード形状が不良であると共に、立向
上進溶接において、ビードの垂れが発生しやすくなっ
た。また、スラグ剥離性についても不良であった。比較
例Ｎｏ．１４はＺｒ含有量が本発明範囲の下限未満であ
り、（［Ｔｉ］／［Ｚｒ］）、Ａｌ含有量及び酸化物か
ら添加されるＳｉが本発明範囲の上限を超えているの
で、水平隅肉溶接におけるビードのなじみ性及びスラグ
の剥離性が不良であった。On the other hand, Comparative Example No. No. 13 has a Ti content and ([Ti] / [Zr]) less than the lower limit of the range of the present invention, and Si and (2 × [Zr] +) added from an oxide.
[Si]) exceeds the upper limit of the range of the present invention, the bead shape in horizontal fillet welding was poor, and the bead was apt to sag in vertical advance welding. Moreover, the slag removability was also poor. Comparative Example No. No. 14 has a Zr content less than the lower limit of the present invention range, ([Ti] / [Zr]), an Al content, and Si added from an oxide exceeds the upper limit of the present invention range. The bead familiarity and slag peeling property in meat welding were poor.
【００３９】比較例Ｎｏ．１５はＳｉ含有量及び（［Ｔ
ｉ］／［Ｚｒ］）が本発明範囲の下限未満であり、Ｚ
ｒ、Ｃ及びＭｇの含有量が本発明範囲の上限を超えてい
るので、ビードの形状が不良であると共に、スパッタ量
が増加した。比較例Ｎｏ．１６はＣ含有量が本発明範囲
の下限未満であり、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｉの含有量及び（２
×［Ｚｒ］＋［Ｓｉ］）が本発明範囲の上限を超えてい
るので、ビード形状、ビードのなじみ性及びスラグの剥
離性が不良であり、継手強度も低下した。比較例Ｎｏ．
１７は（２×［Ｚｒ］＋［Ｓｉ］）及びＭｎ含有量が本
発明範囲の下限未満であり、Ｔｉ、Ｍｇの含有量及び
（［Ｔｉ］／［Ｚｒ］）が本発明範囲の上限を超えてい
るので、水平隅肉溶接におけるビード形状及びビードの
なじみ性が不良であると共に、継手強度が低下し、靱性
の劣化が生じた。Comparative Example No. 15 is the Si content and ([T
i] / [Zr]) is less than the lower limit of the range of the present invention, and Z
Since the contents of r, C and Mg exceeded the upper limit of the range of the present invention, the bead shape was poor and the amount of sputtering increased. Comparative Example No. No. 16 has a C content less than the lower limit of the range of the present invention, and contains Ti, Zr, Si and (2
Since x [Zr] + [Si]) exceeds the upper limit of the range of the present invention, the bead shape, the bead familiarity and the slag peeling property are poor, and the joint strength is also reduced. Comparative Example No.
In No. 17, the content of (2 × [Zr] + [Si]) and Mn is less than the lower limit of the range of the present invention, and the contents of Ti and Mg and ([Ti] / [Zr]) are the upper limits of the range of the present invention. As a result, the bead shape and the conformability of the bead in horizontal fillet welding were poor, and the joint strength decreased, resulting in deterioration of toughness.
【００４０】更に、比較例Ｎｏ．１８はＭｎ、Ａｌ含有
量、金属又は合金として添加されるＳｉ及び（２×［Ｚ
ｒ］＋［Ｓｉ］）が、いずれも本発明範囲の上限を超え
ているので、水平隅肉溶接におけるビードのなじみ性が
不良であると共に、継手強度が過度に高くなり、靱性の
劣化が生じた。比較例Ｎｏ．１９は酸化物から添加され
るＳｉが本発明範囲の下限未満であり、（２×［Ｚｒ］
＋［Ｓｉ］）が本発明範囲の上限を超えているので、ビ
ード形状及びビードのなじみ性が不良であった。Further, in Comparative Example No. 18 is Mn, Al content, Si and (2 × [Z
r] + [Si]) exceeds the upper limit of the range of the present invention, the bead conformability in horizontal fillet welding is poor and the joint strength becomes excessively high, resulting in deterioration of toughness. It was Comparative Example No. 19 is Si added from the oxide is less than the lower limit of the range of the present invention, (2 × [Zr]
+ [Si]) exceeds the upper limit of the range of the present invention, the bead shape and bead conformability were poor.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ワイヤ中の化学成分の含有量を適正量に規定しているの
で、単電極による水平隅肉溶接において溶接速度の向上
が可能となり、優れたビード形状及びなじみ性を有して
いると共に、単電極による立向上進溶接においても優れ
た溶接作業性を有するガスシールドアーク溶接用フラッ
クス入りワイヤを得ることができる。As described in detail above, according to the present invention,
Since the content of chemical components in the wire is regulated to an appropriate amount, it is possible to improve the welding speed in horizontal fillet welding with a single electrode, and with excellent bead shape and conformability, the single electrode It is possible to obtain a flux-cored wire for gas shielded arc welding which has excellent welding workability even in vertical progress welding.
Claims (6)
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、ワイヤ全重量に対して、Ｔｉ及びＴｉ化合物（Ｔｉ
換算値）：１．５乃至３．５重量％、Ｚｒ及びＺｒ化合
物（Ｚｒ換算値）：０．２乃至０．５重量％、Ｓｉ及び
Ｓｉ化合物（Ｓｉ換算値）：０．５乃至１．２重量％、
Ｍｎ：２．０乃至３．０重量％及びＣ：０．０２乃至
０．１重量％を含有し、前記Ｔｉ及びＴｉ化合物のＴｉ
換算値を重量％で［Ｔｉ］、Ｚｒ及びＺｒ化合物のＺｒ
換算値を重量％で［Ｚｒ］、Ｓｉ及びＳｉ化合物のＳｉ
換算値を重量％で［Ｓｉ］と表すと、数式（［Ｔｉ］／
［Ｚｒ］）によって表される値が５乃至１２であり、数
式（２×［Ｚｒ］＋［Ｓｉ］）によって表される値が
１．１乃至１．９であることを特徴とするガスシールド
アーク溶接用フラックス入りワイヤ。1. A flux-cored wire for gas shielded arc welding, comprising a metal sheath filled with flux, wherein Ti and a Ti compound (Ti
(Converted value): 1.5 to 3.5 wt%, Zr and Zr compound (Zr converted value): 0.2 to 0.5 wt%, Si and Si compound (Si converted value): 0.5 to 1. 2% by weight,
Mn: 2.0 to 3.0 wt% and C: 0.02 to 0.1 wt%, and the above Ti and Ti compound Ti.
Converted value in wt% [Ti], Zr and Zr of Zr compound
The converted value is wt% [Zr], Si and Si of Si compound
When the converted value is expressed in weight% as [Si], the mathematical expression ([Ti] /
The value represented by [Zr]) is 5 to 12, and the value represented by the formula (2 × [Zr] + [Si]) is 1.1 to 1.9. Flux-cored wire for arc welding.
合金の形で添加されるＳｉがＳｉ換算値で０．５乃至
１．１重量％、Ｓｉ酸化物をＳｉ換算値で０．０５乃至
０．３５重量％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。2. The Si added in the form of a metal or an alloy is 0.5 to 1.1% by weight in terms of Si, and the Si oxide is 0.05 in terms of Si, based on the total weight of the wire. The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to claim 1, wherein the flux-cored wire is contained in an amount of 0.3 to 0.35% by weight.
合金の形で添加されるＴｉがＴｉ換算値で０．０１乃至
０．５重量％、Ｔｉ酸化物をＴｉ換算値で１．８乃至
３．３重量％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。3. Further, with respect to the total weight of the wire, Ti added in the form of a metal or an alloy is 0.01 to 0.5 wt% in terms of Ti, and Ti oxide is 1.8 in terms of Ti. The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to claim 1, wherein the flux-cored wire is contained in an amount of 0.1 to 3.3% by weight.
合金の形で添加されるＺｒがＺｒ換算値で０．０１乃至
０．３重量％、Ｚｒ酸化物をＺｒ換算値で０．１５乃至
０．４５重量％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。4. Zr added in the form of a metal or an alloy is 0.01 to 0.3% by weight in terms of Zr, and Zr oxide is 0.15 in terms of Zr, based on the total weight of the wire. The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to claim 1, wherein the flux-cored wire is contained in an amount of 0.45 wt% to 0.45 wt%.
Ｍｇ酸化物（Ｍｇ換算値）：０．３重量％以下、Ａｌ及
びＡｌ酸化物（Ａｌ換算値）：０．３重量％以下に規制
されていることを特徴とする請求項１乃至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。5. Further, Mg and Mg oxide (Mg conversion value): 0.3 wt% or less, Al and Al oxide (Al conversion value): 0.3 wt% or less with respect to the total weight of the wire. The flux-cored wire for gas shield arc welding according to any one of claims 1 to 4, which is regulated.
とを特徴とする請求項１乃至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。6. The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to claim 1, wherein the metal shell is made of mild steel or alloy steel.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7251596A JP3017054B2 (en) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | Flux-cored wire for gas shielded arc welding |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0994692A true JPH0994692A (en) | 1997-04-08 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3017054B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100427546B1 (en) * | 2001-09-06 | 2004-04-30 | 고려용접봉 주식회사 | Basic flux cored wire |
| KR100706022B1 (en) * | 2005-11-17 | 2007-04-12 | 고려용접봉 주식회사 | Flux cored wire for large square bar |
| JP2007152410A (en) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Kobe Steel Ltd | Flux-cored wire for gas-shielded arc welding |
-
1995
- 1995-09-28 JP JP7251596A patent/JP3017054B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100706022B1 (en) * | 2005-11-17 | 2007-04-12 | 고려용접봉 주식회사 | Flux cored wire for large square bar |
| JP2007152410A (en) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Kobe Steel Ltd | Flux-cored wire for gas-shielded arc welding |
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