JPH10305389A - パルスｍａｇ溶接用鋼ワイヤおよびその製造方法 - Google Patents
パルスｍａｇ溶接用鋼ワイヤおよびその製造方法Info
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- JPH10305389A JPH10305389A JP9119473A JP11947397A JPH10305389A JP H10305389 A JPH10305389 A JP H10305389A JP 9119473 A JP9119473 A JP 9119473A JP 11947397 A JP11947397 A JP 11947397A JP H10305389 A JPH10305389 A JP H10305389A
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- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
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- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パルスＭＡＧ溶接において、アークの安定化
およびスパッタ発の低減は勿論のこと、スラグの発生を
少なく、かつスラグはく離を防止する。 【解決手段】 Ｃ：0.045 wt％以下、 Si：0.15〜0.50wt％、 Mn：1.0 〜2.0 wt％、 Ｏ：0.020 wt％以下、 Ｋ：0.0001〜0.0030wt％、 を、次式(1) 2.0 ≧（Si＋Mn）／（Ｏ×230 ） ---
(1) を満足する範囲において含有し、残部は実質的にFeの組
成とする。
およびスパッタ発の低減は勿論のこと、スラグの発生を
少なく、かつスラグはく離を防止する。 【解決手段】 Ｃ：0.045 wt％以下、 Si：0.15〜0.50wt％、 Mn：1.0 〜2.0 wt％、 Ｏ：0.020 wt％以下、 Ｋ：0.0001〜0.0030wt％、 を、次式(1) 2.0 ≧（Si＋Mn）／（Ｏ×230 ） ---
(1) を満足する範囲において含有し、残部は実質的にFeの組
成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、溶接後そのまま
塗装が施される自動車用鋼板等の溶接施工に用いて好適
なパルスＭＡＧ溶接用鋼ワイヤおよびその製造方法に関
し、特に溶接施工中おけるアークの安定化やスパッタ発
生量の低減はいうまでもなく、スラグの形成量を少なく
すると共に、そのはく離を防止しようとするものであ
る。
塗装が施される自動車用鋼板等の溶接施工に用いて好適
なパルスＭＡＧ溶接用鋼ワイヤおよびその製造方法に関
し、特に溶接施工中おけるアークの安定化やスパッタ発
生量の低減はいうまでもなく、スラグの形成量を少なく
すると共に、そのはく離を防止しようとするものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】Ar-CO2、Ar-O2 およびAr-CO2-O2 をシー
ルドガスとする溶接法は、自動溶接の急速な普及によ
り、自動車、造船および建築等の各分野で広く使用され
ていて、その生産性は溶接速度に大きく左右される。し
かしながら、実際の溶接施工は、良好なビード形状の確
保とスパッタの多発を防ぐために、低速で実施されてい
るのが現状であり、高速でも健全な溶接が可能な溶接用
ワイヤに対するニーズは高い。
ルドガスとする溶接法は、自動溶接の急速な普及によ
り、自動車、造船および建築等の各分野で広く使用され
ていて、その生産性は溶接速度に大きく左右される。し
かしながら、実際の溶接施工は、良好なビード形状の確
保とスパッタの多発を防ぐために、低速で実施されてい
るのが現状であり、高速でも健全な溶接が可能な溶接用
ワイヤに対するニーズは高い。
【０００３】従来、パルス溶接法とワイヤ組成の調整に
より、薄板のスパッタ低減とビード形状の確保に関する
技術が特開昭62−296993号公報に提案されているが、ス
パッタの低減およびビード形状とも十分とは言い難かっ
た。また、カリウムの付与によってスパッタ発生量を低
減する方法が、特開平６−218574号公報に提案されてい
るが、この方法はスパッタの低減には有効ではあるけれ
ども、高速溶接におけるスパッタ低減とスラグのはく離
防止については何ら対策が講じられていない。
より、薄板のスパッタ低減とビード形状の確保に関する
技術が特開昭62−296993号公報に提案されているが、ス
パッタの低減およびビード形状とも十分とは言い難かっ
た。また、カリウムの付与によってスパッタ発生量を低
減する方法が、特開平６−218574号公報に提案されてい
るが、この方法はスパッタの低減には有効ではあるけれ
ども、高速溶接におけるスパッタ低減とスラグのはく離
防止については何ら対策が講じられていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、パル
スＭＡＧ溶接において、Ｋ（カリウム）の付与によって
スパッタの低減を図ることができる。この発明は、かか
るＫのスパッタ低減効果を高速の溶接においても発揮で
き、しかもスラグの生成量を抑制しかつスラグはく離を
防止することによって、溶接後の塗装欠陥を効果的に防
止することができるパルスＭＡＧ溶接用鋼ワイヤを、そ
の有利な製造方法と共に提案することを目的とする。
スＭＡＧ溶接において、Ｋ（カリウム）の付与によって
スパッタの低減を図ることができる。この発明は、かか
るＫのスパッタ低減効果を高速の溶接においても発揮で
き、しかもスラグの生成量を抑制しかつスラグはく離を
防止することによって、溶接後の塗装欠陥を効果的に防
止することができるパルスＭＡＧ溶接用鋼ワイヤを、そ
の有利な製造方法と共に提案することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】さて、発明者らは、Ｋを
添加することによって低スパッタ化を達成する溶接用ワ
イヤにおいて、そのスパッタ低減効果を高速での溶接に
おいても確保しつつ、スラグの生成量を抑えかつはく離
を阻止することによって溶接後の塗装欠陥を防止すべ
く、鋭意研究を重ねた結果、以下に述べる知見を得た。
添加することによって低スパッタ化を達成する溶接用ワ
イヤにおいて、そのスパッタ低減効果を高速での溶接に
おいても確保しつつ、スラグの生成量を抑えかつはく離
を阻止することによって溶接後の塗装欠陥を防止すべ
く、鋭意研究を重ねた結果、以下に述べる知見を得た。
【０００６】(1) スパッタを低減させるためには、Ｋを
0.0001〜0.0030wt％の範囲で添加することが有利であ
る。 (2) 高速パルスＭＡＧ溶接においてもその効果を維持さ
せるためには、ワイヤ組成をＣ：0.045 wt％以下とする
必要がある。この効果の一層の向上のためには、Caを0.
0020wt％以下で添加すること、さらにはTiを0.06wt％以
下でかつＣ−Ti／４が0.03以下の範囲で添加することが
好ましい。 (3) 一方、Ｋを有するワイヤにおいてスラグの生成量を
抑制すると共にはく離を防止するにはSi：0.10〜0.50wt
％、Mn：1.00wt％以上、Ｏ：0.020 wt％以下とし、かつ
次式 （Si＋Mn）／（Ｏ×230 ） が 2.0以下となるようにSi，Mn，Ｏを調整する必要があ
る。 (4) また、Seを 0.003wt％以上含有させることで、一層
の低スパッタ化が達成される。 (5) なお、Ｋの添加については、伸線工程中の焼鈍にお
いて不活性ガス雰囲気中でワイヤ表層に内部酸化層を形
成させ、これに、Ｋを拡散させ、酸化物として安定に保
持させることが好ましい。 (6) かくして、Ｋの付与によるスパッタの低減効果を高
速のＭＡＧ溶接においても有しつつ、スラグの生成量を
抑制すると共にスラグはく離を防止することにより、溶
接後の塗装欠陥を回避することができる。この発明は、
上記の知見に立脚するものである。
0.0001〜0.0030wt％の範囲で添加することが有利であ
る。 (2) 高速パルスＭＡＧ溶接においてもその効果を維持さ
せるためには、ワイヤ組成をＣ：0.045 wt％以下とする
必要がある。この効果の一層の向上のためには、Caを0.
0020wt％以下で添加すること、さらにはTiを0.06wt％以
下でかつＣ−Ti／４が0.03以下の範囲で添加することが
好ましい。 (3) 一方、Ｋを有するワイヤにおいてスラグの生成量を
抑制すると共にはく離を防止するにはSi：0.10〜0.50wt
％、Mn：1.00wt％以上、Ｏ：0.020 wt％以下とし、かつ
次式 （Si＋Mn）／（Ｏ×230 ） が 2.0以下となるようにSi，Mn，Ｏを調整する必要があ
る。 (4) また、Seを 0.003wt％以上含有させることで、一層
の低スパッタ化が達成される。 (5) なお、Ｋの添加については、伸線工程中の焼鈍にお
いて不活性ガス雰囲気中でワイヤ表層に内部酸化層を形
成させ、これに、Ｋを拡散させ、酸化物として安定に保
持させることが好ましい。 (6) かくして、Ｋの付与によるスパッタの低減効果を高
速のＭＡＧ溶接においても有しつつ、スラグの生成量を
抑制すると共にスラグはく離を防止することにより、溶
接後の塗装欠陥を回避することができる。この発明は、
上記の知見に立脚するものである。
【０００７】すなわち、この発明の要旨構成は次のとお
りである。 １． Ｃ：0.045 wt％以下、Si：0.15〜0.50wt％、Mn：
1.0 〜2.0 wt％、Ｏ：0.020 wt％以下、Ｋ：0.0001〜0.
0030wt％、を、次式(1) 2.0 ≧（Si＋Mn）／（Ｏ×230 ） --- (1) を満足する範囲において含有し、残部は実質的にFeの組
成になることを特徴とするパルスＭＡＧ溶接用鋼ワイ
ヤ。
りである。 １． Ｃ：0.045 wt％以下、Si：0.15〜0.50wt％、Mn：
1.0 〜2.0 wt％、Ｏ：0.020 wt％以下、Ｋ：0.0001〜0.
0030wt％、を、次式(1) 2.0 ≧（Si＋Mn）／（Ｏ×230 ） --- (1) を満足する範囲において含有し、残部は実質的にFeの組
成になることを特徴とするパルスＭＡＧ溶接用鋼ワイ
ヤ。
【０００８】２．上記１において、ワイヤが、さらにCa
を0.0020wt％以下で含有する組成になることを特徴とす
るパルスＭＡＧ溶接用鋼ワイヤ。
を0.0020wt％以下で含有する組成になることを特徴とす
るパルスＭＡＧ溶接用鋼ワイヤ。
【０００９】３．上記１または２において、ワイヤが、
さらにTiを0.06wt％以下でかつ、次式(2) 0.030 ≧Ｃ−Ti／４ --- (2) を満足する範囲において含有する組成になることを特徴
とするパルスＭＡＧ溶接用鋼ワイヤ。
さらにTiを0.06wt％以下でかつ、次式(2) 0.030 ≧Ｃ−Ti／４ --- (2) を満足する範囲において含有する組成になることを特徴
とするパルスＭＡＧ溶接用鋼ワイヤ。
【００１０】４． Ｃ：0.045 wt％以下、Si：0.15〜0.
50wt％、Mn：1.0 〜2.0 wt％、を含有する組成になる鋼
素線の表面に、カリウム塩水溶液を塗布したのち、焼鈍
を施して、ＫおよびＯがそれぞれＫ：0.0001〜0.0030wt
％、Ｏ：0.020 wt％以下、でかつ、次式(1) 2.0 ≧（Si＋Mn）／（Ｏ×230 ） --- (1) を満足する範囲で含有する内部酸化層を形成したのち、
酸洗、銅めっき、ついで伸線加工を施すことを特徴とす
るパルスＭＡＧ溶接用鋼ワイヤの製造方法。
50wt％、Mn：1.0 〜2.0 wt％、を含有する組成になる鋼
素線の表面に、カリウム塩水溶液を塗布したのち、焼鈍
を施して、ＫおよびＯがそれぞれＫ：0.0001〜0.0030wt
％、Ｏ：0.020 wt％以下、でかつ、次式(1) 2.0 ≧（Si＋Mn）／（Ｏ×230 ） --- (1) を満足する範囲で含有する内部酸化層を形成したのち、
酸洗、銅めっき、ついで伸線加工を施すことを特徴とす
るパルスＭＡＧ溶接用鋼ワイヤの製造方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】まず、この発明において、ワイヤ
組成を上記の範囲に限定した理由について説明する。 Ｃ：0.045 wt％以下 Ｃは、溶接金属の強度向上に有用な元素であり、所望の
強度を確保するためには所定量のＣを添加する必要があ
る。一方、Ｋによって電離電圧を下げ、アークを広げ、
ソフトにすることによるスパッタ低減効果を、高速パル
スＭＡＧ溶接においても維持するためには、固溶Ｃ量を
できるだけ低減する必要がある。そこで、この発明で
は、これらの特性を勘案して、Ｃは0.045 wt％以下で含
有させるものとした。
組成を上記の範囲に限定した理由について説明する。 Ｃ：0.045 wt％以下 Ｃは、溶接金属の強度向上に有用な元素であり、所望の
強度を確保するためには所定量のＣを添加する必要があ
る。一方、Ｋによって電離電圧を下げ、アークを広げ、
ソフトにすることによるスパッタ低減効果を、高速パル
スＭＡＧ溶接においても維持するためには、固溶Ｃ量を
できるだけ低減する必要がある。そこで、この発明で
は、これらの特性を勘案して、Ｃは0.045 wt％以下で含
有させるものとした。
【００１２】Si：0.15〜0.50wt％ Siは、主に脱酸剤として不可欠な元素であり、0.15wt％
未満では溶着金属の健全性を保つことができない。一
方、溶接においては、その１／３がスラグと化すが、Si
の酸化物であるSiO2は、流動性が高く、凝集することに
よって厚く、かつ溶着金属と結合力の弱いガラス質では
く離性に富んだスラグを形成する。よって、その添加量
には自ずから上限があり、0.50wt％を超えて添加すると
スラグはく離を増大させる。従って、Si量は0.15〜0.50
wt％の範囲に限定した。
未満では溶着金属の健全性を保つことができない。一
方、溶接においては、その１／３がスラグと化すが、Si
の酸化物であるSiO2は、流動性が高く、凝集することに
よって厚く、かつ溶着金属と結合力の弱いガラス質では
く離性に富んだスラグを形成する。よって、その添加量
には自ずから上限があり、0.50wt％を超えて添加すると
スラグはく離を増大させる。従って、Si量は0.15〜0.50
wt％の範囲に限定した。
【００１３】Mn：1.0 〜2.0 wt％ Mnは、脱酸剤として、また高強度、高靱性を得るために
不可欠な元素である。さらに、添加によってSiの酸化を
低減し、スラグのガラス化を防ぐ働きもある。しかしな
がら、含有量が 1.0wt％に満たないとその添加効果に乏
しく、一方 2.0wt％を超えるとかえって靱性の劣化を招
くので、Mn量は 1.0〜2.0 wt％の範囲に限定した。
不可欠な元素である。さらに、添加によってSiの酸化を
低減し、スラグのガラス化を防ぐ働きもある。しかしな
がら、含有量が 1.0wt％に満たないとその添加効果に乏
しく、一方 2.0wt％を超えるとかえって靱性の劣化を招
くので、Mn量は 1.0〜2.0 wt％の範囲に限定した。
【００１４】Ｏ：0.020 wt％以下 2.0 ≧（Si＋Mn）／（Ｏ×230 ） ワイヤ中のＯは、スラグの生成量を増す反面、Feの酸化
を増し密着性に優れたスラグを生成し、スラグのはく離
を防止する効果がある。しかしながら、含有量が 0.020
wt％を超えると厚いスラグを形成し、かえってスラグは
く離の増大を招くので、Ｏは0.020 wt％以下に制限し
た。また、種々の組成について調査した結果、（Si＋M
n）／（Ｏ×230 ）比が2.0を超えてしまうとスラグと溶
着金属との密着性が低下し、スラグのはく離が増大する
ことが判明した。よって、（Si＋Mn）／（Ｏ×230 ）を
2.0以下とするようにSi，Mn，Ｏ量を調整する必要があ
る。
を増し密着性に優れたスラグを生成し、スラグのはく離
を防止する効果がある。しかしながら、含有量が 0.020
wt％を超えると厚いスラグを形成し、かえってスラグは
く離の増大を招くので、Ｏは0.020 wt％以下に制限し
た。また、種々の組成について調査した結果、（Si＋M
n）／（Ｏ×230 ）比が2.0を超えてしまうとスラグと溶
着金属との密着性が低下し、スラグのはく離が増大する
ことが判明した。よって、（Si＋Mn）／（Ｏ×230 ）を
2.0以下とするようにSi，Mn，Ｏ量を調整する必要があ
る。
【００１５】Ｋ：0.0001〜0.0030wt％ Ｋは、スパッタの低減に有効に寄与するが、0.0001wt％
未満ではその添加効果に乏しく、一方0.0030wt％を超え
ると溶滴が不安定となって大粒のスパッタの増大を招
く。従って、Ｋ量は0.0001〜0.0030wt％の範囲に限定し
た。なお、Ｋは沸点が約 760℃と低く溶鋼段階での歩留
りが著しく低いため、Ｋをワイヤ中に存在させることは
非常に困難であるが、後述する伸線工程での熱拡散を利
用することによって効果的に付与することができる。
未満ではその添加効果に乏しく、一方0.0030wt％を超え
ると溶滴が不安定となって大粒のスパッタの増大を招
く。従って、Ｋ量は0.0001〜0.0030wt％の範囲に限定し
た。なお、Ｋは沸点が約 760℃と低く溶鋼段階での歩留
りが著しく低いため、Ｋをワイヤ中に存在させることは
非常に困難であるが、後述する伸線工程での熱拡散を利
用することによって効果的に付与することができる。
【００１６】以上、必須成分について説明したが、この
発明ではその他、以下に述べるような成分も必要に応じ
て含有させることができる。 Ca：0.0020wt％以下 Caは、アークを安定化させスパッタの発生を低減する有
用元素であるが、過剰の添加はかえってスパッタ量を増
大させるので、含有量は0.0020wt％以下に制限した。
発明ではその他、以下に述べるような成分も必要に応じ
て含有させることができる。 Ca：0.0020wt％以下 Caは、アークを安定化させスパッタの発生を低減する有
用元素であるが、過剰の添加はかえってスパッタ量を増
大させるので、含有量は0.0020wt％以下に制限した。
【００１７】Ti：0.06wt％以下 0.030 ≧Ｃ−Ti／４ 前述したとおり、Ｋによるスパッタの低減効果を高速Ｍ
ＡＧ溶接においても維持するためには、固溶Ｃ量を低減
することが重要である。というのは、Ｋは、高温におい
て炭酸塩を形成し易いため、その分Ｋ量の減少が懸念さ
れるのであるが、ワイヤ中の固溶Ｃ量を低く抑えてやれ
ばアーク雰囲気中でのＫの炭酸塩の形成が防止されるの
で、添加したＫを有効に活用することができるからであ
る。Tiは、添加によって TiCとして鋼中に析出し固溶Ｃ
を効果的に低減することができ、この析出物中のＣはＫ
の炭酸塩化には影響しないので、Ｋの低スパッタ効果を
十分に発揮させることができる。しかしながら、含有量
が0.06wt％を超えると、粗大な溶滴を形成し、大粒のス
パッタ量が増大するので、Tiは0.06wt％以下で、かつ含
有Ｃ量との兼ね合いで、0.030 ≧Ｃ−Ti／４を満足する
範囲において含有させるものとした。なお、ＣおよびTi
量がこの範囲を満足していれば、固溶Ｃ量を 0.030wt％
以下に抑制することができる。
ＡＧ溶接においても維持するためには、固溶Ｃ量を低減
することが重要である。というのは、Ｋは、高温におい
て炭酸塩を形成し易いため、その分Ｋ量の減少が懸念さ
れるのであるが、ワイヤ中の固溶Ｃ量を低く抑えてやれ
ばアーク雰囲気中でのＫの炭酸塩の形成が防止されるの
で、添加したＫを有効に活用することができるからであ
る。Tiは、添加によって TiCとして鋼中に析出し固溶Ｃ
を効果的に低減することができ、この析出物中のＣはＫ
の炭酸塩化には影響しないので、Ｋの低スパッタ効果を
十分に発揮させることができる。しかしながら、含有量
が0.06wt％を超えると、粗大な溶滴を形成し、大粒のス
パッタ量が増大するので、Tiは0.06wt％以下で、かつ含
有Ｃ量との兼ね合いで、0.030 ≧Ｃ−Ti／４を満足する
範囲において含有させるものとした。なお、ＣおよびTi
量がこの範囲を満足していれば、固溶Ｃ量を 0.030wt％
以下に抑制することができる。
【００１８】Se：0.003 〜0.200 wt％ Seは、一層の低スパッタ化と広がりを持ったビード形状
を得るのに有効に寄与するが、含有量が 0.003wt％に満
たないとその添加効果に乏しく、一方 0.200wt％を超え
ると低スパッタ化と広がりを持ったビード形状に対する
効果は飽和に達し、むしろ人体および耐スラグはく離性
に対する悪影響が大きいことから、Seは0.003 〜0.200
wt％の範囲に限定した。
を得るのに有効に寄与するが、含有量が 0.003wt％に満
たないとその添加効果に乏しく、一方 0.200wt％を超え
ると低スパッタ化と広がりを持ったビード形状に対する
効果は飽和に達し、むしろ人体および耐スラグはく離性
に対する悪影響が大きいことから、Seは0.003 〜0.200
wt％の範囲に限定した。
【００１９】Cr：0.60wt％以下、Ni：3.0 wt％以下、M
o：0.50wt％以下、Cu：3.00wt％以下、Ｂ：0.005 wt％
以下 Cr, Ni, Mo, CuおよびＢは、溶接金属の強度確保および
耐候性の確保を目的として必要に応じて添加する。しか
しながら、過剰な添加は靱性の低下を招くので、それぞ
れ上記の範囲で含有させるものとした。
o：0.50wt％以下、Cu：3.00wt％以下、Ｂ：0.005 wt％
以下 Cr, Ni, Mo, CuおよびＢは、溶接金属の強度確保および
耐候性の確保を目的として必要に応じて添加する。しか
しながら、過剰な添加は靱性の低下を招くので、それぞ
れ上記の範囲で含有させるものとした。
【００２０】Ti, Zr, Al, NbおよびＶのうちから選んだ
少なくとも一種：0.30wt％以下 Ti, Zr, Al, NbおよびＶについては、溶接金属の強度確
保、耐候性の確保を目的として必要に応じて添加する。
しかしながら、過剰な添加は靱性の低下を招くので、単
独添加または複合添加いずれの場合も0.30wt％以下で含
有させるものとした。特に、高速での溶接においては、
Ti量を0.03wt％以下とし、溶滴、溶着金属の粘性を低下
させることによって優れたビード形状を得ることができ
る。
少なくとも一種：0.30wt％以下 Ti, Zr, Al, NbおよびＶについては、溶接金属の強度確
保、耐候性の確保を目的として必要に応じて添加する。
しかしながら、過剰な添加は靱性の低下を招くので、単
独添加または複合添加いずれの場合も0.30wt％以下で含
有させるものとした。特に、高速での溶接においては、
Ti量を0.03wt％以下とし、溶滴、溶着金属の粘性を低下
させることによって優れたビード形状を得ることができ
る。
【００２１】Ｐ：0.030 wt％以下、Ｓ：0.035 wt％以
下、Ｎ：0.010 wt％以下 Ｐ、ＳおよびＮは、溶接金属の靱性を低下させるので、
極力低減することが望ましいが、それぞれＰ：0.030 wt
％以下、Ｓ：0.035 wt％以下、Ｎ：0.010 wt％以下で許
容できる。
下、Ｎ：0.010 wt％以下 Ｐ、ＳおよびＮは、溶接金属の靱性を低下させるので、
極力低減することが望ましいが、それぞれＰ：0.030 wt
％以下、Ｓ：0.035 wt％以下、Ｎ：0.010 wt％以下で許
容できる。
【００２２】さて、上記の好適成分組成に調製した溶鋼
は、好ましくは連続鋳造によりビレットとし、その後熱
間圧延により鋼素線とする。ついで、焼鈍後、酸洗、銅
めっきおよび伸線加工を施して製品とするわけである
が、この発明では、上記の焼鈍工程において、鋼素線の
表層部に内部酸化層を形成すると共に、この内部酸化層
中にＫを含有させることが重要である。というのは、Ｋ
は、沸点が約 760℃と低く溶鋼段階での歩留りが著しく
低いことから、Ｋをワイヤ中に存在させるのは極めて難
しいのであるが、伸線工程中の熱拡散を利用すれば、効
果的にＫを含有させることができるからである。
は、好ましくは連続鋳造によりビレットとし、その後熱
間圧延により鋼素線とする。ついで、焼鈍後、酸洗、銅
めっきおよび伸線加工を施して製品とするわけである
が、この発明では、上記の焼鈍工程において、鋼素線の
表層部に内部酸化層を形成すると共に、この内部酸化層
中にＫを含有させることが重要である。というのは、Ｋ
は、沸点が約 760℃と低く溶鋼段階での歩留りが著しく
低いことから、Ｋをワイヤ中に存在させるのは極めて難
しいのであるが、伸線工程中の熱拡散を利用すれば、効
果的にＫを含有させることができるからである。
【００２３】上記の焼鈍処理における雰囲気としては、
窒素ガス等の不活性雰囲気が好ましく、この不活性ガス
雰囲気中でワイヤの持った水分、表面の酸化膜あるいは
雰囲気中に含まれる微量の酸化性ガス（CO2, H2O, O2）
により、図１に示すように、鋼素線の表層に内部酸化層
を形成させ、これにＫを拡散させ、酸化物として安定に
保持させるのである。なお、Ｋの付与については、最終
製品への塗布あるいは伸線潤滑剤から付与する手段も、
Ｋの安定性、均一性には幾分欠けるとはいえ、有効な手
段である。その後は、常法に従い、酸洗、銅めっきおよ
び伸線加工を施して製品とすれば良い。
窒素ガス等の不活性雰囲気が好ましく、この不活性ガス
雰囲気中でワイヤの持った水分、表面の酸化膜あるいは
雰囲気中に含まれる微量の酸化性ガス（CO2, H2O, O2）
により、図１に示すように、鋼素線の表層に内部酸化層
を形成させ、これにＫを拡散させ、酸化物として安定に
保持させるのである。なお、Ｋの付与については、最終
製品への塗布あるいは伸線潤滑剤から付与する手段も、
Ｋの安定性、均一性には幾分欠けるとはいえ、有効な手
段である。その後は、常法に従い、酸洗、銅めっきおよ
び伸線加工を施して製品とすれば良い。
【００２４】
【実施例】表１，２に示す組成になる鋼ブルーム（Cu
は、その後のめっきによる付着量を含む）を、熱間圧延
によって 5.5〜7.0 mmφの鋼素線としたのち、冷間伸線
によって線径を 2.0〜2.8 mmφとした。ついで、２〜30
％のクエン酸３カリウム水溶液を塗布したのち、O2：20
0 ppm 以下、 CO2：0.1 ％以下のN2雰囲気中（露点：−
２℃以下）で 750〜950 ℃に加熱し、線径、カリウム塩
濃度および加熱温度・時間の調整により、ワイヤの内部
酸化による酸素量とカリウム量を調整し、引き続き酸
洗、Cuめっきおよび冷間伸線加工を施して 1.2mmφの溶
接用鋼ワイヤを製造した。
は、その後のめっきによる付着量を含む）を、熱間圧延
によって 5.5〜7.0 mmφの鋼素線としたのち、冷間伸線
によって線径を 2.0〜2.8 mmφとした。ついで、２〜30
％のクエン酸３カリウム水溶液を塗布したのち、O2：20
0 ppm 以下、 CO2：0.1 ％以下のN2雰囲気中（露点：−
２℃以下）で 750〜950 ℃に加熱し、線径、カリウム塩
濃度および加熱温度・時間の調整により、ワイヤの内部
酸化による酸素量とカリウム量を調整し、引き続き酸
洗、Cuめっきおよび冷間伸線加工を施して 1.2mmφの溶
接用鋼ワイヤを製造した。
【００２５】かくして得られた溶接用鋼ワイヤを用い
て、重ね隅肉溶接を行った際の、スパッタ発生量および
スラグはく離性について調査した結果を、表３に示す。
なお、溶接は、Ar-20%C02 をシールドガスとして毎分：
20 lの割合で流し、パルス電源（ピーク電流Ｉp ＝460
A,ベース電流Ｉb ＝60 A, パルスピーク幅Ｔp＝1.1 m
s）を用いて、平均電流：280A、電圧：30V 、溶接速
度：150 cm／min の条件で、3.2 mmの薄鋼板の重ね隅肉
溶接を行った。
て、重ね隅肉溶接を行った際の、スパッタ発生量および
スラグはく離性について調査した結果を、表３に示す。
なお、溶接は、Ar-20%C02 をシールドガスとして毎分：
20 lの割合で流し、パルス電源（ピーク電流Ｉp ＝460
A,ベース電流Ｉb ＝60 A, パルスピーク幅Ｔp＝1.1 m
s）を用いて、平均電流：280A、電圧：30V 、溶接速
度：150 cm／min の条件で、3.2 mmの薄鋼板の重ね隅肉
溶接を行った。
【００２６】スパッタ発生量は目標値を 0.50 g/min 以
下に設定した。そして、特に 0.35g/min 以下を良
（○）、 0.35 g/min 超え 0.50 g/min 以下を可
（△）、 0.50g/min 超えを不可（×）とした。スラグ
はく離性については、自然はく離率の目標値を20％以下
に設定した。そして、特に10％以下を良（○）、10％を
超え20％以下を可（△）、20％超えを不可（×）とし
た。
下に設定した。そして、特に 0.35g/min 以下を良
（○）、 0.35 g/min 超え 0.50 g/min 以下を可
（△）、 0.50g/min 超えを不可（×）とした。スラグ
はく離性については、自然はく離率の目標値を20％以下
に設定した。そして、特に10％以下を良（○）、10％を
超え20％以下を可（△）、20％超えを不可（×）とし
た。
【００２７】また図２および３にはそれぞれ、（Ｃ−Ti
／４）とスパッタ発生量との関係および（Si＋Mn）／
（Ｏ×230 ）とスラグ自然はく離率との関係を示す。
／４）とスパッタ発生量との関係および（Si＋Mn）／
（Ｏ×230 ）とスラグ自然はく離率との関係を示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】表３に示したとおり、ワイヤ組成をこの発
明の適正範囲内に制御することによって、図２および図
３に示したように、高速での溶接においても優れたスパ
ッタを効果的に低減できるだけでなく、スラグのはく離
を抑制することができた。また、適合例23〜26に示した
ように、Seの添加によってスパッタ低減効果を一層向上
させることができる。
明の適正範囲内に制御することによって、図２および図
３に示したように、高速での溶接においても優れたスパ
ッタを効果的に低減できるだけでなく、スラグのはく離
を抑制することができた。また、適合例23〜26に示した
ように、Seの添加によってスパッタ低減効果を一層向上
させることができる。
【００３２】一方、比較例27は、Ｃ量が0.05wt％超え、
Ｃ−Ti／４が 0.030超のため、スパッタが多発した。比
較例28は、Si量が0.50wt％超え、比較例29はMn量が1.00
wt％未満のため、十分なスラグ密着性が得られなかっ
た。比較例30は、Ca量が0.0020wt％超のため、スパッタ
が多発した。比較例31は、Ti量が0.06wt％超のため、ス
パッタが多発した。比較例32，33は、（Si＋Mn）／（Ｏ
×230 ）が 2.0を超えたため、十分なスラグの密着性が
得られなかった。比較例34，35は、Ｃ−Ti／４が0.030
超のため、スパッタが多発した。
Ｃ−Ti／４が 0.030超のため、スパッタが多発した。比
較例28は、Si量が0.50wt％超え、比較例29はMn量が1.00
wt％未満のため、十分なスラグ密着性が得られなかっ
た。比較例30は、Ca量が0.0020wt％超のため、スパッタ
が多発した。比較例31は、Ti量が0.06wt％超のため、ス
パッタが多発した。比較例32，33は、（Si＋Mn）／（Ｏ
×230 ）が 2.0を超えたため、十分なスラグの密着性が
得られなかった。比較例34，35は、Ｃ−Ti／４が0.030
超のため、スパッタが多発した。
【００３３】
【発明の効果】かくして、この発明によれは、パルスＭ
ＡＧ溶接において、アーク安定性に優れ、スパッタ発生
量が極めて少なく、またスラグの発生が少なくかつはく
離し難く、しかも平坦で優れたビード形状を得ることが
できる。
ＡＧ溶接において、アーク安定性に優れ、スパッタ発生
量が極めて少なく、またスラグの発生が少なくかつはく
離し難く、しかも平坦で優れたビード形状を得ることが
できる。
【図１】ワイヤ表層における内部酸化層を示した図であ
る。
る。
【図２】（Ｃ−Ti／４）とスパッタ発生量との関係を示
したグラフである。
したグラフである。
【図３】（Si＋Mn）／（Ｏ×230 ）とスラグ自然はく離
率との関係を示したグラフである。
率との関係を示したグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 38/04 Ｃ２２Ｃ 38/04 38/14 38/14
Claims (4)
- 【請求項１】Ｃ：0.045 wt％以下、 Si：0.15〜0.50wt％、 Mn：1.0 〜2.0 wt％、 Ｏ：0.020 wt％以下、 Ｋ：0.0001〜0.0030wt％、を、次式(1) 2.0 ≧（Si＋Mn）／（Ｏ×230 ） --- (1) を満足する範囲において含有し、残部は実質的にFeの組
成になることを特徴とするパルスＭＡＧ溶接用鋼ワイ
ヤ。 - 【請求項２】 請求項１において、ワイヤが、さらにCa
を0.0020wt％以下で含有する組成になることを特徴とす
るパルスＭＡＧ溶接用鋼ワイヤ。 - 【請求項３】 請求項１または２において、ワイヤが、
さらにTiを0.06wt％以下でかつ、次式(2) 0.030 ≧Ｃ−Ti／４ --- (2) を満足する範囲において含有する組成になることを特徴
とするパルスＭＡＧ溶接用鋼ワイヤ。 - 【請求項４】Ｃ：0.045 wt％以下、 Si：0.15〜0.50wt％、 Mn：1.0 〜2.0 wt％、を含有する組成になる鋼素線の表
面に、カリウム塩水溶液を塗布したのち、焼鈍を施し
て、ＫおよびＯがそれぞれ Ｋ：0.0001〜0.0030wt％、 Ｏ：0.020 wt％以下、でかつ、次式(1) 2.0 ≧（Si＋Mn）／（Ｏ×230 ） --- (1) を満足する範囲で含有する内部酸化層を形成したのち、
酸洗、銅めっき、ついで伸線加工を施すことを特徴とす
るパルスＭＡＧ溶接用鋼ワイヤの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9119473A JPH10305389A (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | パルスｍａｇ溶接用鋼ワイヤおよびその製造方法 |
| TW087106998A TW393356B (en) | 1997-05-09 | 1998-05-06 | Steel wire for pulse MAG welding and manufacture therefor |
| KR1019980016473A KR100321653B1 (ko) | 1997-05-09 | 1998-05-08 | 펄스ｍａｇ용접용와이어및그제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9119473A JPH10305389A (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | パルスｍａｇ溶接用鋼ワイヤおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10305389A true JPH10305389A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14762188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9119473A Pending JPH10305389A (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | パルスｍａｇ溶接用鋼ワイヤおよびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10305389A (ja) |
| KR (1) | KR100321653B1 (ja) |
| TW (1) | TW393356B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018122307A (ja) * | 2017-01-30 | 2018-08-09 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | 薄鋼板のパルスｍａｇ溶接方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100496866C (zh) | 2004-10-14 | 2009-06-10 | 大同特殊钢株式会社 | 焊丝 |
-
1997
- 1997-05-09 JP JP9119473A patent/JPH10305389A/ja active Pending
-
1998
- 1998-05-06 TW TW087106998A patent/TW393356B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-05-08 KR KR1019980016473A patent/KR100321653B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018122307A (ja) * | 2017-01-30 | 2018-08-09 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | 薄鋼板のパルスｍａｇ溶接方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW393356B (en) | 2000-06-11 |
| KR100321653B1 (ko) | 2002-04-17 |
| KR19980086880A (ko) | 1998-12-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020910 |