JPH11277291A - 鋼材溶接用ｔｉｇ溶接ワイヤ - Google Patents
鋼材溶接用ｔｉｇ溶接ワイヤInfo
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- JPH11277291A JPH11277291A JP7791198A JP7791198A JPH11277291A JP H11277291 A JPH11277291 A JP H11277291A JP 7791198 A JP7791198 A JP 7791198A JP 7791198 A JP7791198 A JP 7791198A JP H11277291 A JPH11277291 A JP H11277291A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 開先面における融合不良を発生させることな
く、裏波ビードの外観が良好であると共に、優れた耐食
性を有する溶接金属を得ることができる鋼材溶接用ＴＩ
Ｇ溶接ワイヤを提供する。 【解決手段】 鋼材溶接用ＴＩＧ溶接ワイヤは、ワイヤ
全重量あたりの重量％で、Ｃ：０．００５〜０．０１５
％、Ｓｉ：０．３０〜０．８０％、Ｍｎ：０．７０〜
１．４０％、Ｓ：０．００５〜０．０３０％、Ｃｒ：
１．０〜１．５％、Ｍｏ：０．３〜０．７％、Ｏ：０．
００３〜０．０２０％、Ｎ：０．００２〜０．０２０
％、Ｓｅ：０．００１〜０．０１０％を含有し、残部が
Ｆｅ及び不可避的不純物からなる。この不可避的不純物
のうち、Ｐは０．０２０％以下、Ｎｉは０．０１０％以
下、Ｔｉは０．０１％以下、Ａｌは０．０１％以下、Ｎ
ｂは０．０１％以下、Ｖは０．０１％以下、Ｚｒは０．
０１％以下に規制されている。
く、裏波ビードの外観が良好であると共に、優れた耐食
性を有する溶接金属を得ることができる鋼材溶接用ＴＩ
Ｇ溶接ワイヤを提供する。 【解決手段】 鋼材溶接用ＴＩＧ溶接ワイヤは、ワイヤ
全重量あたりの重量％で、Ｃ：０．００５〜０．０１５
％、Ｓｉ：０．３０〜０．８０％、Ｍｎ：０．７０〜
１．４０％、Ｓ：０．００５〜０．０３０％、Ｃｒ：
１．０〜１．５％、Ｍｏ：０．３〜０．７％、Ｏ：０．
００３〜０．０２０％、Ｎ：０．００２〜０．０２０
％、Ｓｅ：０．００１〜０．０１０％を含有し、残部が
Ｆｅ及び不可避的不純物からなる。この不可避的不純物
のうち、Ｐは０．０２０％以下、Ｎｉは０．０１０％以
下、Ｔｉは０．０１％以下、Ａｌは０．０１％以下、Ｎ
ｂは０．０１％以下、Ｖは０．０１％以下、Ｚｒは０．
０１％以下に規制されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は耐食性を有する鋼材
の溶接に好適であるＴＩＧ溶接ワイヤに関し、特に、溶
接作業性及び得られる溶接金属の耐食性が良好であると
共に、優れた外観の裏波ビードを得ることができる鋼材
溶接用ＴＩＧ溶接ワイヤに関する。
の溶接に好適であるＴＩＧ溶接ワイヤに関し、特に、溶
接作業性及び得られる溶接金属の耐食性が良好であると
共に、優れた外観の裏波ビードを得ることができる鋼材
溶接用ＴＩＧ溶接ワイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、耐食性を有する鋼材をガスシ
ールドアーク溶接又はサブマージアーク溶接により接合
する場合に、形成される溶接金属の腐食を防止すること
ができる防食方法又は溶接方法が開示されている（特開
平６−７９４６７号公報、特開平７−１５５９５１号公
報）。この方法は、溶接により形成される溶接金属中に
所定量のＣｕ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＭｏ等が含有されるよう
に、鋼材を溶接する方法である。このように、溶接金属
の組成を調整することにより、海水中等の腐食環境にお
ける耐食性を向上させることができる。
ールドアーク溶接又はサブマージアーク溶接により接合
する場合に、形成される溶接金属の腐食を防止すること
ができる防食方法又は溶接方法が開示されている（特開
平６−７９４６７号公報、特開平７−１５５９５１号公
報）。この方法は、溶接により形成される溶接金属中に
所定量のＣｕ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＭｏ等が含有されるよう
に、鋼材を溶接する方法である。このように、溶接金属
の組成を調整することにより、海水中等の腐食環境にお
ける耐食性を向上させることができる。
【０００３】ところで、ＴＩＧ溶接は、鋼構造物の重要
な溶接領域に適用されることが多いので、近時、性能、
外観及び形状が良好である高品質の溶接金属を得ること
ができるＴＩＧ溶接ワイヤの開発が要求されている。
な溶接領域に適用されることが多いので、近時、性能、
外観及び形状が良好である高品質の溶接金属を得ること
ができるＴＩＧ溶接ワイヤの開発が要求されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
防食方法又は溶接方法において規定された溶接金属の組
成と同様の組成を有するＴＩＧ溶接ワイヤを使用して鋼
材を溶接すると、溶融金属の表面張力が上昇して、開先
面の融合不良が発生すると共に、裏波ビードの外観が劣
化しやすいという問題点がある。このように、外観及び
形状が良好であると共に、耐食性が良好である溶接金属
を得ることができるＴＩＧ溶接ワイヤは、未だ開発され
ていない。
防食方法又は溶接方法において規定された溶接金属の組
成と同様の組成を有するＴＩＧ溶接ワイヤを使用して鋼
材を溶接すると、溶融金属の表面張力が上昇して、開先
面の融合不良が発生すると共に、裏波ビードの外観が劣
化しやすいという問題点がある。このように、外観及び
形状が良好であると共に、耐食性が良好である溶接金属
を得ることができるＴＩＧ溶接ワイヤは、未だ開発され
ていない。
【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、開先面における融合不良を発生させること
なく、裏波ビードの外観が良好であると共に、優れた耐
食性を有する溶接金属を得ることができる鋼材溶接用Ｔ
ＩＧ溶接ワイヤを提供することを目的とする。
のであって、開先面における融合不良を発生させること
なく、裏波ビードの外観が良好であると共に、優れた耐
食性を有する溶接金属を得ることができる鋼材溶接用Ｔ
ＩＧ溶接ワイヤを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る鋼材溶接用
ＴＩＧ溶接ワイヤは、Ｃ：０．００５乃至０．０１５重
量％、Ｓｉ：０．３０乃至０．８０重量％、Ｍｎ：０．
７０乃至１．４０重量％、Ｓ：０．００５乃至０．０３
０重量％、Ｃｒ：１．０乃至１．５重量％、Ｍｏ：０．
３乃至０．７重量％、Ｏ：０．００３乃至０．０２０重
量％、Ｎ：０．００２乃至０．０２０重量％、Ｓｅ：
０．００１乃至０．０１０重量％を含有し、残部がＦｅ
及び不可避的不純物からなり、前記不可避的不純物のう
ち、Ｐが０．０２０重量％以下、Ｎｉが０．０１０重量
％以下、Ｔｉが０．０１重量％以下、Ａｌが０．０１重
量％以下、Ｎｂが０．０１重量％以下、Ｖが０．０１重
量％以下、Ｚｒが０．０１重量％以下に規制されたこと
を特徴とする。この鋼材溶接用ＴＩＧ溶接ワイヤは、ワ
イヤ表面に銅メッキが施されているものであっても、銅
メッキが施されていないものであってもよい。
ＴＩＧ溶接ワイヤは、Ｃ：０．００５乃至０．０１５重
量％、Ｓｉ：０．３０乃至０．８０重量％、Ｍｎ：０．
７０乃至１．４０重量％、Ｓ：０．００５乃至０．０３
０重量％、Ｃｒ：１．０乃至１．５重量％、Ｍｏ：０．
３乃至０．７重量％、Ｏ：０．００３乃至０．０２０重
量％、Ｎ：０．００２乃至０．０２０重量％、Ｓｅ：
０．００１乃至０．０１０重量％を含有し、残部がＦｅ
及び不可避的不純物からなり、前記不可避的不純物のう
ち、Ｐが０．０２０重量％以下、Ｎｉが０．０１０重量
％以下、Ｔｉが０．０１重量％以下、Ａｌが０．０１重
量％以下、Ｎｂが０．０１重量％以下、Ｖが０．０１重
量％以下、Ｚｒが０．０１重量％以下に規制されたこと
を特徴とする。この鋼材溶接用ＴＩＧ溶接ワイヤは、ワ
イヤ表面に銅メッキが施されているものであっても、銅
メッキが施されていないものであってもよい。
【０００７】また、本発明に係る鋼材溶接用ＴＩＧ溶接
ワイヤは、更に、Ｃｕを含有することができる。このＣ
ｕ含有量は、０．０５乃至０．５０重量％とする。但
し、ワイヤ表面に銅メッキが施されている場合は、その
銅メッキのＣｕを加えた総量で０．０５乃至０．５０重
量％とする。
ワイヤは、更に、Ｃｕを含有することができる。このＣ
ｕ含有量は、０．０５乃至０．５０重量％とする。但
し、ワイヤ表面に銅メッキが施されている場合は、その
銅メッキのＣｕを加えた総量で０．０５乃至０．５０重
量％とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本願発明者等は本発明の課題を解
決するために、含有成分及びその含有量を種々に変化さ
せたＴＩＧ溶接用ワイヤを使用して鋼材を溶接し、その
ワイヤ組成が腐食環境中における溶接金属の腐食特性、
開先面の融合不良及び裏波ビード外観に対して及ぼす影
響について、鋭意実験研究を重ねた。その結果、開先面
における融合不良を防止し、裏波ビード外観を良好にす
るためには、ワイヤ中のＮｉ含有量を規制することが効
果的であることを見い出した。即ち、本発明において
は、ワイヤ中にＣｒ及びＭｏを添加することにより、溶
接金属の耐食性を確保すると共に、ワイヤ中のＮｉを低
減することにより、開先面における融合不良を防止し、
裏波ビードの外観を良好にしている。
決するために、含有成分及びその含有量を種々に変化さ
せたＴＩＧ溶接用ワイヤを使用して鋼材を溶接し、その
ワイヤ組成が腐食環境中における溶接金属の腐食特性、
開先面の融合不良及び裏波ビード外観に対して及ぼす影
響について、鋭意実験研究を重ねた。その結果、開先面
における融合不良を防止し、裏波ビード外観を良好にす
るためには、ワイヤ中のＮｉ含有量を規制することが効
果的であることを見い出した。即ち、本発明において
は、ワイヤ中にＣｒ及びＭｏを添加することにより、溶
接金属の耐食性を確保すると共に、ワイヤ中のＮｉを低
減することにより、開先面における融合不良を防止し、
裏波ビードの外観を良好にしている。
【０００９】しかし、ワイヤ中のＮｉを低減するのみで
は、開先面の融合不良を防止し、裏波ビードの外観を良
好にする効果が不十分である。従って、本発明において
は、溶融金属の表面張力を低下させるために、ワイヤ中
に適正量のＯ、Ｎ及びＳｅを添加しており、これによ
り、開先面における融合不良を防止し、裏波ビードの外
観を良好にすることができると共に、耐食性が良好であ
る溶接金属を得ることができる。
は、開先面の融合不良を防止し、裏波ビードの外観を良
好にする効果が不十分である。従って、本発明において
は、溶融金属の表面張力を低下させるために、ワイヤ中
に適正量のＯ、Ｎ及びＳｅを添加しており、これによ
り、開先面における融合不良を防止し、裏波ビードの外
観を良好にすることができると共に、耐食性が良好であ
る溶接金属を得ることができる。
【００１０】以下、本発明に係る鋼材溶接用ＴＩＧ溶接
ワイヤの組成限定理由について説明する。
ワイヤの組成限定理由について説明する。
【００１１】Ｃ：０．００５乃至０．０１５重量％ Ｃは溶接金属の強度を高める効果を有する元素である。
ワイヤ中のＣ含有量が０．００５重量％未満であると、
溶接金属の強度を高める効果を十分に得ることができな
い。一方、Ｃが０．０１５重量％を超えてワイヤ中に多
量に添加されていると、溶接金属の強度が母材に対して
過大となって、これにより、溶接金属の靱性が低下す
る。また、ワイヤ中のＣ含有量が０．０１５重量％を超
えると、溶接金属の硬度が上昇するので、溶接割れが発
生しやすくなると共に、応力腐食割れ感受性が高くな
る。従って、ワイヤ中のＣ含有量は０．００５乃至０．
０１５重量％とする。
ワイヤ中のＣ含有量が０．００５重量％未満であると、
溶接金属の強度を高める効果を十分に得ることができな
い。一方、Ｃが０．０１５重量％を超えてワイヤ中に多
量に添加されていると、溶接金属の強度が母材に対して
過大となって、これにより、溶接金属の靱性が低下す
る。また、ワイヤ中のＣ含有量が０．０１５重量％を超
えると、溶接金属の硬度が上昇するので、溶接割れが発
生しやすくなると共に、応力腐食割れ感受性が高くな
る。従って、ワイヤ中のＣ含有量は０．００５乃至０．
０１５重量％とする。
【００１２】Ｓｉ：０．３０乃至０．８０重量％ Ｓｉは溶接金属の強度を高める効果を有すると共に、強
力な脱酸効果を有する元素である。ワイヤ中のＳｉ含有
量が０．３０重量％未満であると、母材に対する溶接金
属のなじみ性が低下するので、ビードの形成不良が発生
し、融合不良等の溶接欠陥の原因となる。特に、ワイヤ
中のＳｉ含有量が０．３０重量％未満で極めて低い場合
には、脱酸不良となり、ブローホールが発生する。一
方、Ｓｉが０．８０重量％を超えてワイヤ中に多量に添
加されていると、溶接金属の強度が母材に対して過大と
なって、これにより、溶接金属の靱性が低下する。ま
た、ワイヤ中のＳｉ含有量が０．８０重量％を超える
と、溶接金属の硬度が上昇するので、溶接割れが発生し
やすくなると共に、応力腐食割れ感受性が高くなる。従
って、ワイヤ中のＳｉ含有量は０．３０乃至０．８０重
量％とする。
力な脱酸効果を有する元素である。ワイヤ中のＳｉ含有
量が０．３０重量％未満であると、母材に対する溶接金
属のなじみ性が低下するので、ビードの形成不良が発生
し、融合不良等の溶接欠陥の原因となる。特に、ワイヤ
中のＳｉ含有量が０．３０重量％未満で極めて低い場合
には、脱酸不良となり、ブローホールが発生する。一
方、Ｓｉが０．８０重量％を超えてワイヤ中に多量に添
加されていると、溶接金属の強度が母材に対して過大と
なって、これにより、溶接金属の靱性が低下する。ま
た、ワイヤ中のＳｉ含有量が０．８０重量％を超える
と、溶接金属の硬度が上昇するので、溶接割れが発生し
やすくなると共に、応力腐食割れ感受性が高くなる。従
って、ワイヤ中のＳｉ含有量は０．３０乃至０．８０重
量％とする。
【００１３】Ｍｎ：０．７０乃至１．４０重量％ Ｍｎは固溶強化、変態強化及び結晶粒微細化強化等の作
用により、溶接金属の強度及び靱性の双方を向上させる
効果を有する。ワイヤ中のＭｎ含有量が０．７０重量％
未満であると、その効果を十分に得ることができない。
特に、ワイヤ中のＭｎ含有量が０．７０重量％未満で極
めて低い場合には、脱酸不足によりブローホールが発生
する。一方、ワイヤ中のＭｎ含有量が１．４０重量％を
超えると、溶接金属の強度が母材に対して過大となっ
て、これにより、溶接金属の靱性が低下する。また、溶
接金属の硬度が上昇するので、溶接割れが発生しやすく
なると共に、応力腐食割れ感受性が高くなる。従って、
ワイヤ中のＭｎ含有量は０．７０乃至１．４０重量％と
する。
用により、溶接金属の強度及び靱性の双方を向上させる
効果を有する。ワイヤ中のＭｎ含有量が０．７０重量％
未満であると、その効果を十分に得ることができない。
特に、ワイヤ中のＭｎ含有量が０．７０重量％未満で極
めて低い場合には、脱酸不足によりブローホールが発生
する。一方、ワイヤ中のＭｎ含有量が１．４０重量％を
超えると、溶接金属の強度が母材に対して過大となっ
て、これにより、溶接金属の靱性が低下する。また、溶
接金属の硬度が上昇するので、溶接割れが発生しやすく
なると共に、応力腐食割れ感受性が高くなる。従って、
ワイヤ中のＭｎ含有量は０．７０乃至１．４０重量％と
する。
【００１４】Ｓ：０．００５乃至０．０３０重量％ Ｓは溶融金属の表面張力を低下させる効果を有する元素
であり、これにより、溶接ビード及び溶接ビード止端部
の形状を平坦化することができる。ワイヤ中のＳ含有量
が０．００５重量％未満であると、その効果を十分に得
ることができない。一方、ワイヤ中のＳ含有量が０．０
３０重量％を超えると、溶接割れの原因となる。従っ
て、ワイヤ中のＳ含有量は０．００５乃至０．０３０重
量％とする。
であり、これにより、溶接ビード及び溶接ビード止端部
の形状を平坦化することができる。ワイヤ中のＳ含有量
が０．００５重量％未満であると、その効果を十分に得
ることができない。一方、ワイヤ中のＳ含有量が０．０
３０重量％を超えると、溶接割れの原因となる。従っ
て、ワイヤ中のＳ含有量は０．００５乃至０．０３０重
量％とする。
【００１５】Ｃｒ：１．０乃至１．５重量％ Ｃｒは溶接金属を強靭化すると共に、酸化皮膜を形成し
て溶接金属の耐食性及び高温強度を向上させる効果を有
する元素である。ワイヤ中のＣｒ含有量が１．０重量％
未満であると、溶接金属の耐食性が低下する。一方、ワ
イヤ中のＣｒ含有量が１．５重量％を超えると、溶融金
属の表面張力が上昇して、開先面の融合不良が発生する
ので、裏波ビード形状が凹状となると共に、裏波ビード
の表面が酸化されて、裏波ビードの外観が不良となる。
また、ワイヤ中のＣｒ含有量が１．５重量％を超える
と、溶接金属の自硬性が高くなって、耐割れ性が低下す
る。従って、ワイヤ中のＣｒ含有量は１．０乃至１．５
重量％とする。
て溶接金属の耐食性及び高温強度を向上させる効果を有
する元素である。ワイヤ中のＣｒ含有量が１．０重量％
未満であると、溶接金属の耐食性が低下する。一方、ワ
イヤ中のＣｒ含有量が１．５重量％を超えると、溶融金
属の表面張力が上昇して、開先面の融合不良が発生する
ので、裏波ビード形状が凹状となると共に、裏波ビード
の表面が酸化されて、裏波ビードの外観が不良となる。
また、ワイヤ中のＣｒ含有量が１．５重量％を超える
と、溶接金属の自硬性が高くなって、耐割れ性が低下す
る。従って、ワイヤ中のＣｒ含有量は１．０乃至１．５
重量％とする。
【００１６】Ｍｏ：０．３乃至０．７重量％ Ｍｏは溶接金属の焼入れ性を高めて、溶接金属の強度上
昇に寄与すると共に、溶接金属の選択腐食を防止する効
果を有する成分である。ワイヤ中のＭｏ含有量が０．３
重量％未満であると、溶接金属の選択腐食を防止するこ
とができない。一方、ワイヤ中のＭｏ含有量が０．７重
量％を超えると、溶融金属の表面張力が上昇して、これ
により、開先面の融合不良が発生すると共に、裏波ビー
ド形状が凹状となる。また、ワイヤ中のＭｏ含有量が
０．７重量％を超えると、溶接金属の硬度が上昇するの
で、溶接低温割れが発生しやすくなると共に、応力腐食
割れ感受性が高くなる。従って、ワイヤ中のＭｏ含有量
は０．３乃至０．７重量％とする。
昇に寄与すると共に、溶接金属の選択腐食を防止する効
果を有する成分である。ワイヤ中のＭｏ含有量が０．３
重量％未満であると、溶接金属の選択腐食を防止するこ
とができない。一方、ワイヤ中のＭｏ含有量が０．７重
量％を超えると、溶融金属の表面張力が上昇して、これ
により、開先面の融合不良が発生すると共に、裏波ビー
ド形状が凹状となる。また、ワイヤ中のＭｏ含有量が
０．７重量％を超えると、溶接金属の硬度が上昇するの
で、溶接低温割れが発生しやすくなると共に、応力腐食
割れ感受性が高くなる。従って、ワイヤ中のＭｏ含有量
は０．３乃至０．７重量％とする。
【００１７】Ｏ：０．００３乃至０．０２０重量％，
Ｎ：０．００２乃至０．０２０重量％ Ｏ及びＮは、溶融金属の表面張力を低下させる効果を有
する元素である。ワイヤ中のＯ含有量が０．００３未満
であるか、又はワイヤ中のＮ含有量が０．００２重量％
未満であると、その効果を十分に得ることができない。
一方、Ｏ及びＮのいずれか一方又は両方が、０．０２０
重量％を超えて過剰にワイヤ中に添加されると、溶接金
属の靱性が低下する。従って、ワイヤ中のＯ含有量は
０．００３乃至０．０２０重量％、Ｎ含有量は０．００
２乃至０．０２０重量％とする。
Ｎ：０．００２乃至０．０２０重量％ Ｏ及びＮは、溶融金属の表面張力を低下させる効果を有
する元素である。ワイヤ中のＯ含有量が０．００３未満
であるか、又はワイヤ中のＮ含有量が０．００２重量％
未満であると、その効果を十分に得ることができない。
一方、Ｏ及びＮのいずれか一方又は両方が、０．０２０
重量％を超えて過剰にワイヤ中に添加されると、溶接金
属の靱性が低下する。従って、ワイヤ中のＯ含有量は
０．００３乃至０．０２０重量％、Ｎ含有量は０．００
２乃至０．０２０重量％とする。
【００１８】Ｓｅ：０．００１乃至０．０１０重量％ Ｓｅは溶融金属の表面張力を低下させて、溶融プールの
湯流れを活発にする効果を有する元素である。ワイヤ中
のＳｅ含有量が０．００１重量％未満であると、その効
果を十分に得ることができない。一方、Ｓｅが０．０１
０重量％を超えてワイヤ中に過剰に添加されていると、
溶接金属の靱性が低下する。従って、ワイヤ中のＳｅ含
有量は０．００１乃至０．０１０重量％とする。
湯流れを活発にする効果を有する元素である。ワイヤ中
のＳｅ含有量が０．００１重量％未満であると、その効
果を十分に得ることができない。一方、Ｓｅが０．０１
０重量％を超えてワイヤ中に過剰に添加されていると、
溶接金属の靱性が低下する。従って、ワイヤ中のＳｅ含
有量は０．００１乃至０．０１０重量％とする。
【００１９】本発明においては、上記成分の含有量を規
定すると共に、不可避的不純物としてのＰ、Ｎｉ、Ｔ
ｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｖ及びＺｒの含有量を規制することに
より、開先面における融合不良を防止し、裏波ビードの
外観を良好にすることができると共に、形成される溶接
金属の耐食性が良好となるＴＩＧ溶接ワイヤを得ること
ができる。以下、これらの不可避的不純物の含有量の規
制理由について説明する。
定すると共に、不可避的不純物としてのＰ、Ｎｉ、Ｔ
ｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｖ及びＺｒの含有量を規制することに
より、開先面における融合不良を防止し、裏波ビードの
外観を良好にすることができると共に、形成される溶接
金属の耐食性が良好となるＴＩＧ溶接ワイヤを得ること
ができる。以下、これらの不可避的不純物の含有量の規
制理由について説明する。
【００２０】Ｐ：０．０２０重量％以下 ワイヤ中のＰ含有量が０．０２０重量％を超えると、溶
接割れの原因となる。従って、ワイヤ中の不可避的不純
物としてのＰ含有量は０．０２０重量％以下に規制す
る。
接割れの原因となる。従って、ワイヤ中の不可避的不純
物としてのＰ含有量は０．０２０重量％以下に規制す
る。
【００２１】Ｎｉ：０．０１０重量％以下 Ｎｉは溶接金属の靱性を向上させて強度を高めると共
に、耐選択腐食特性を向上させる効果を有する元素であ
るので、一般的にはＴＩＧ溶接ワイヤの添加成分であ
る。しかし、本発明においては、以下に示す理由により
Ｎｉ含有量を抑制している。即ち、ワイヤ中のＮｉ含有
量が０．０１０重量％を超えると、溶融金属の表面張力
が上昇する。そうすると、溶接ビードの形状が凸状とな
り、開先面とビード止端部とのなじみ性が低下するの
で、アーク力が弱く溶け込みが浅いＴＩＧ溶接において
は、融合不良の原因となる。また、溶融金属の表面張力
が上昇することにより、裏波ビード形状が凹状となり、
裏波ビードの表面が酸化されるので、裏波ビードの外観
が不良となる。従って、ワイヤ中のＮｉ含有量は０．０
１０重量％以下に規制する。
に、耐選択腐食特性を向上させる効果を有する元素であ
るので、一般的にはＴＩＧ溶接ワイヤの添加成分であ
る。しかし、本発明においては、以下に示す理由により
Ｎｉ含有量を抑制している。即ち、ワイヤ中のＮｉ含有
量が０．０１０重量％を超えると、溶融金属の表面張力
が上昇する。そうすると、溶接ビードの形状が凸状とな
り、開先面とビード止端部とのなじみ性が低下するの
で、アーク力が弱く溶け込みが浅いＴＩＧ溶接において
は、融合不良の原因となる。また、溶融金属の表面張力
が上昇することにより、裏波ビード形状が凹状となり、
裏波ビードの表面が酸化されるので、裏波ビードの外観
が不良となる。従って、ワイヤ中のＮｉ含有量は０．０
１０重量％以下に規制する。
【００２２】Ｔｉ：０．０１重量％以下，Ａｌ：０．０
１重量％以下，Ｚｒ：０．０１重量％以下 Ｔｉ、Ａｌ及びＺｒは、いずれも強脱酸剤として作用す
る元素である。ワイヤ中のＴｉ、Ａｌ及びＺｒのうち、
少なくとも１種の元素の含有量が０．０１重量％を超え
ると、溶融金属の酸素濃度が低下することにより、溶融
金属の粘度が上昇して、溶接金属の靱性が低下する。ま
た、裏波ビードの表面が酸化されて、裏波ビードの外観
が不良となる。従って、ワイヤ中のＴｉ含有量は０．０
１重量％以下、Ａｌ含有量は０．０１重量％以下、Ｚｒ
含有量は０．０１重量％以下に規制する。
１重量％以下，Ｚｒ：０．０１重量％以下 Ｔｉ、Ａｌ及びＺｒは、いずれも強脱酸剤として作用す
る元素である。ワイヤ中のＴｉ、Ａｌ及びＺｒのうち、
少なくとも１種の元素の含有量が０．０１重量％を超え
ると、溶融金属の酸素濃度が低下することにより、溶融
金属の粘度が上昇して、溶接金属の靱性が低下する。ま
た、裏波ビードの表面が酸化されて、裏波ビードの外観
が不良となる。従って、ワイヤ中のＴｉ含有量は０．０
１重量％以下、Ａｌ含有量は０．０１重量％以下、Ｚｒ
含有量は０．０１重量％以下に規制する。
【００２３】Ｎｂ：０．０１重量％以下，Ｖ：０．０１
重量％以下 Ｎｂ及びＶは強炭化物生成元素である。ワイヤ中のＮｂ
及びＶのうち、少なくとも１種の元素の含有量が０．０
１重量％を超えると、靱性及び耐割れ性が劣化すると共
に、溶融金属の粘度が上昇する。従って、ワイヤ中のＮ
ｂ含有量は０．０１重量％以下、Ｖ含有量は０．０１重
量％以下に規制する。
重量％以下 Ｎｂ及びＶは強炭化物生成元素である。ワイヤ中のＮｂ
及びＶのうち、少なくとも１種の元素の含有量が０．０
１重量％を超えると、靱性及び耐割れ性が劣化すると共
に、溶融金属の粘度が上昇する。従って、ワイヤ中のＮ
ｂ含有量は０．０１重量％以下、Ｖ含有量は０．０１重
量％以下に規制する。
【００２４】Ｃｕ：０．０５乃至０．５０重量％ Ｃｕは非晶質の皮膜を形成する働きを有し、耐食性を向
上させる元素である。従って、ワイヤ中には適正量のＣ
ｕを添加することが好ましいが、ワイヤ中のＣｕ含有量
が０．０５重量％未満であると、その添加効果を得るこ
とができない。一方、Ｃｕが０．５０重量％を超えて過
剰にワイヤ中に添加されると、溶融金属の表面張力が上
昇して、開先面の融合不良が発生すると共に、裏波ビー
ドの外観が不良となり、溶接割れ等も発生する。従っ
て、ワイヤ中には０．０５乃至０．５０重量％のＣｕを
含有させることが好ましい。
上させる元素である。従って、ワイヤ中には適正量のＣ
ｕを添加することが好ましいが、ワイヤ中のＣｕ含有量
が０．０５重量％未満であると、その添加効果を得るこ
とができない。一方、Ｃｕが０．５０重量％を超えて過
剰にワイヤ中に添加されると、溶融金属の表面張力が上
昇して、開先面の融合不良が発生すると共に、裏波ビー
ドの外観が不良となり、溶接割れ等も発生する。従っ
て、ワイヤ中には０．０５乃至０．５０重量％のＣｕを
含有させることが好ましい。
【００２５】なお、本発明に係る鋼材溶接用ＴＩＧ溶接
ワイヤは、メッキ無しのままでも、防錆性を付与するた
めの銅メッキを施してもよい。ワイヤ表面に防錆のため
の銅メッキを施す場合には、ワイヤ中のＣｕ含有量と銅
メッキのＣｕ量との総量が０．０５乃至０．５０重量％
となるように、ワイヤ中のＣｕ量及びメッキ量を調整す
ることが好ましい。
ワイヤは、メッキ無しのままでも、防錆性を付与するた
めの銅メッキを施してもよい。ワイヤ表面に防錆のため
の銅メッキを施す場合には、ワイヤ中のＣｕ含有量と銅
メッキのＣｕ量との総量が０．０５乃至０．５０重量％
となるように、ワイヤ中のＣｕ量及びメッキ量を調整す
ることが好ましい。
【００２６】
【実施例】以下、本発明に係る鋼材溶接用ＴＩＧ溶接ワ
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。先ず、下記表１乃至６に示す組成を有し、ワイ
ヤ径が２．４ｍｍであるＴＩＧ溶接ワイヤを使用して、
下記表７に示す組成を有する鋼板の開先部をＴＩＧ溶接
することにより、この開先部に溶接金属を形成した。但
し、ＴＩＧ溶接時においては、溶接電流を２３０Ａと
し、シールドガスとして１００％のＡｒガスを使用し
た。次に、得られた溶接金属に対して、開先面の融合不
良及び裏波ビードの外観を評価すると共に、耐食環境に
おける腐食速度を測定した。
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。先ず、下記表１乃至６に示す組成を有し、ワイ
ヤ径が２．４ｍｍであるＴＩＧ溶接ワイヤを使用して、
下記表７に示す組成を有する鋼板の開先部をＴＩＧ溶接
することにより、この開先部に溶接金属を形成した。但
し、ＴＩＧ溶接時においては、溶接電流を２３０Ａと
し、シールドガスとして１００％のＡｒガスを使用し
た。次に、得られた溶接金属に対して、開先面の融合不
良及び裏波ビードの外観を評価すると共に、耐食環境に
おける腐食速度を測定した。
【００２７】なお、開先面の融合不良については、ＪＩ
Ｓ Ｚ３１０４に準拠して、溶接継手部に対して放射線
透過試験を実施し、融合不良の有無を確認した。また、
裏波ビードの外観は、目視によって評価した。更に、腐
食速度は、以下に示す方法により評価した。先ず、溶接
金属のみからなる領域から、厚さが１０ｍｍ、幅が２０
ｍｍ、長さが１００ｍｍである試験片を作製し、この試
験片を３２０＃の研磨紙で研磨した。次に、腐食環境と
しての人工海水中に試験片を６カ月間浸漬した。次い
で、試験片の表面からスケールを除去した後、試験片の
腐食減量を測定した。
Ｓ Ｚ３１０４に準拠して、溶接継手部に対して放射線
透過試験を実施し、融合不良の有無を確認した。また、
裏波ビードの外観は、目視によって評価した。更に、腐
食速度は、以下に示す方法により評価した。先ず、溶接
金属のみからなる領域から、厚さが１０ｍｍ、幅が２０
ｍｍ、長さが１００ｍｍである試験片を作製し、この試
験片を３２０＃の研磨紙で研磨した。次に、腐食環境と
しての人工海水中に試験片を６カ月間浸漬した。次い
で、試験片の表面からスケールを除去した後、試験片の
腐食減量を測定した。
【００２８】これらの結果を下記表８及び９に示す。但
し、下記表８及び９に示す裏波ビード外観、じん性及び
総合評価の評価結果欄においては、◎は優れていること
を示し、○は良好であることを示す。また、△はやや劣
っていることを示し、×は劣っていることを示す。ま
た、融合不良はＪＩＳ Ｚ３１０４の附属書４に基づい
て評価し、きず点数が０点の場合を◎、きず点数が１乃
至２点である場合を○、きず点数が３乃至５点である場
合を△とし、きず点数が６点以上である場合を×と評価
した。
し、下記表８及び９に示す裏波ビード外観、じん性及び
総合評価の評価結果欄においては、◎は優れていること
を示し、○は良好であることを示す。また、△はやや劣
っていることを示し、×は劣っていることを示す。ま
た、融合不良はＪＩＳ Ｚ３１０４の附属書４に基づい
て評価し、きず点数が０点の場合を◎、きず点数が１乃
至２点である場合を○、きず点数が３乃至５点である場
合を△とし、きず点数が６点以上である場合を×と評価
した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】
【表４】
【００３３】
【表５】
【００３４】
【表６】
【００３５】
【表７】
【００３６】
【表８】
【００３７】
【表９】
【００３８】上記表１乃至４に示すように、実施例Ｎ
ｏ．１乃至１０は、ワイヤの化学組成が適切に規制され
ているので、耐食性が優れた溶接金属を得ることがで
き、開先面の融合不良の発生を防止することができると
共に、裏波ビードの外観も良好であった。特に、実施例
Ｎｏ．３乃至７及び９は、ワイヤ中に好ましい範囲内で
Ｃｕが含有されているか、又はワイヤ中にＣｕが含有さ
れていると共に、ワイヤ表面にＣｕメッキが施されてお
り、ワイヤ中のＣｕ含有量とＣｕメッキ量との合計が好
ましい範囲内であるので、実施例Ｎｏ．１、２、８及び
１０と比較して、耐食性が良好なものとなった。
ｏ．１乃至１０は、ワイヤの化学組成が適切に規制され
ているので、耐食性が優れた溶接金属を得ることがで
き、開先面の融合不良の発生を防止することができると
共に、裏波ビードの外観も良好であった。特に、実施例
Ｎｏ．３乃至７及び９は、ワイヤ中に好ましい範囲内で
Ｃｕが含有されているか、又はワイヤ中にＣｕが含有さ
れていると共に、ワイヤ表面にＣｕメッキが施されてお
り、ワイヤ中のＣｕ含有量とＣｕメッキ量との合計が好
ましい範囲内であるので、実施例Ｎｏ．１、２、８及び
１０と比較して、耐食性が良好なものとなった。
【００３９】一方、比較例Ｎｏ．１１及び１７は、ワイ
ヤ中のＮｉ含有量が本発明範囲の上限を超えているの
で、開先面の融合不良が発生すると共に、裏波ビードの
外観が不良となった。比較例Ｎｏ．１２は、ワイヤ中の
Ｃｒ含有量が本発明範囲の下限未満であるので、溶接金
属の耐食性が低下した。また、ワイヤ中のＳｅ含有量が
本発明範囲の下限未満であるので、溶融金属の表面張力
を低下させる効果を十分に得ることができず、開先面の
融合不良の発生を防止する効果が不十分になると共に、
裏波ビードの外観が若干不良となった。比較例Ｎｏ．１
３はワイヤ中のＯ含有量が本発明範囲の下限未満である
ので、溶融金属の表面張力を低下させる効果を得ること
ができず、開先面の融合不良が発生すると共に、裏波ビ
ードの外観が不良となった。
ヤ中のＮｉ含有量が本発明範囲の上限を超えているの
で、開先面の融合不良が発生すると共に、裏波ビードの
外観が不良となった。比較例Ｎｏ．１２は、ワイヤ中の
Ｃｒ含有量が本発明範囲の下限未満であるので、溶接金
属の耐食性が低下した。また、ワイヤ中のＳｅ含有量が
本発明範囲の下限未満であるので、溶融金属の表面張力
を低下させる効果を十分に得ることができず、開先面の
融合不良の発生を防止する効果が不十分になると共に、
裏波ビードの外観が若干不良となった。比較例Ｎｏ．１
３はワイヤ中のＯ含有量が本発明範囲の下限未満である
ので、溶融金属の表面張力を低下させる効果を得ること
ができず、開先面の融合不良が発生すると共に、裏波ビ
ードの外観が不良となった。
【００４０】比較例Ｎｏ．１４はワイヤ中のＭｏ含有量
が本発明範囲の下限未満であるので、溶接金属の耐食性
が低下した。また、ワイヤ中のＮ含有量が本発明範囲の
下限未満であるので、溶融金属の表面張力を低下させる
効果を十分に得ることができず、開先面の融合不良の発
生を防止する効果が不十分になると共に、裏波ビードの
外観が若干不良となった。比較例Ｎｏ．１５及び１９は
ワイヤ中のＣｒ及びＭｏの含有量が本発明範囲の下限未
満であるので、溶接金属の耐食性が低下した。比較例Ｎ
ｏ．１６はワイヤ中のＣｒ及びＭｏの含有量が本発明範
囲の上限を超えているので、溶融金属の表面張力が上昇
して、開先面の融合不良が発生すると共に、裏波ビード
の外観が不良となった。
が本発明範囲の下限未満であるので、溶接金属の耐食性
が低下した。また、ワイヤ中のＮ含有量が本発明範囲の
下限未満であるので、溶融金属の表面張力を低下させる
効果を十分に得ることができず、開先面の融合不良の発
生を防止する効果が不十分になると共に、裏波ビードの
外観が若干不良となった。比較例Ｎｏ．１５及び１９は
ワイヤ中のＣｒ及びＭｏの含有量が本発明範囲の下限未
満であるので、溶接金属の耐食性が低下した。比較例Ｎ
ｏ．１６はワイヤ中のＣｒ及びＭｏの含有量が本発明範
囲の上限を超えているので、溶融金属の表面張力が上昇
して、開先面の融合不良が発生すると共に、裏波ビード
の外観が不良となった。
【００４１】比較例Ｎｏ．１８はワイヤ中のＳｅ含有量
が本発明範囲の下限未満であるので、溶融金属の表面張
力を低下させる効果を得ることができず、開先面の融合
不良が発生すると共に、裏波ビードの外観が不良となっ
た。比較例Ｎｏ．２０はワイヤ中のＯ及びＮの含有量が
本発明範囲の上限を超えているので、溶接金属のじん性
が低下した。比較例Ｎｏ．２１はワイヤ中のＳｅ含有量
が本発明範囲の上限を超えているので、溶接金属のじん
性が低下した。
が本発明範囲の下限未満であるので、溶融金属の表面張
力を低下させる効果を得ることができず、開先面の融合
不良が発生すると共に、裏波ビードの外観が不良となっ
た。比較例Ｎｏ．２０はワイヤ中のＯ及びＮの含有量が
本発明範囲の上限を超えているので、溶接金属のじん性
が低下した。比較例Ｎｏ．２１はワイヤ中のＳｅ含有量
が本発明範囲の上限を超えているので、溶接金属のじん
性が低下した。
【００４２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
鋼材溶接用ＴＩＧ溶接ワイヤの組成を適切に規定してい
るので、開先面における融合不良を発生させることな
く、裏波ビードの外観が良好であると共に、優れた耐食
性を有する溶接金属を得ることができ、特に、耐食性を
有する鋼管の全姿勢溶接に好適であるＴＩＧ溶接ワイヤ
を得ることができる。また、ワイヤ中のＣｕ含有量とワ
イヤ表面の銅メッキによるＣｕ量とを適切に規定する
と、より一層耐食性が優れた溶接金属を得ることができ
る。
鋼材溶接用ＴＩＧ溶接ワイヤの組成を適切に規定してい
るので、開先面における融合不良を発生させることな
く、裏波ビードの外観が良好であると共に、優れた耐食
性を有する溶接金属を得ることができ、特に、耐食性を
有する鋼管の全姿勢溶接に好適であるＴＩＧ溶接ワイヤ
を得ることができる。また、ワイヤ中のＣｕ含有量とワ
イヤ表面の銅メッキによるＣｕ量とを適切に規定する
と、より一層耐食性が優れた溶接金属を得ることができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２３Ｃ 30/00 Ｃ２３Ｃ 30/00 Ｂ
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｃ：０．００５乃至０．０１５重量％、
Ｓｉ：０．３０乃至０．８０重量％、Ｍｎ：０．７０乃
至１．４０重量％、Ｓ：０．００５乃至０．０３０重量
％、Ｃｒ：１．０乃至１．５重量％、Ｍｏ：０．３乃至
０．７重量％、Ｏ：０．００３乃至０．０２０重量％、
Ｎ：０．００２乃至０．０２０重量％、Ｓｅ：０．００
１乃至０．０１０重量％を含有し、残部がＦｅ及び不可
避的不純物からなり、前記不可避的不純物のうち、Ｐが
０．０２０重量％以下、Ｎｉが０．０１０重量％以下、
Ｔｉが０．０１重量％以下、Ａｌが０．０１重量％以
下、Ｎｂが０．０１重量％以下、Ｖが０．０１重量％以
下、Ｚｒが０．０１重量％以下に規制されたことを特徴
とする鋼材溶接用ＴＩＧ溶接ワイヤ。 - 【請求項２】 更に、Ｃｕを含有すると共に、表面に銅
メッキが施されており、ワイヤ中のＣｕ及びワイヤ表面
のＣｕが、ワイヤ全重量あたりの総量で０．０５乃至
０．５０重量％であることを特徴とする請求項１に記載
の鋼材溶接用ＴＩＧ溶接ワイヤ。 - 【請求項３】 更に、Ｃｕ：０．０５乃至０．５０重量
％を含有し、表面に銅メッキが施されていないことを特
徴とする請求項１に記載の鋼材溶接用ＴＩＧ溶接ワイ
ヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07791198A JP3642178B2 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 鋼材溶接用ｔｉｇ溶接ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07791198A JP3642178B2 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 鋼材溶接用ｔｉｇ溶接ワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11277291A true JPH11277291A (ja) | 1999-10-12 |
| JP3642178B2 JP3642178B2 (ja) | 2005-04-27 |
Family
ID=13647271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07791198A Expired - Fee Related JP3642178B2 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 鋼材溶接用ｔｉｇ溶接ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3642178B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6696170B2 (en) | 2001-04-19 | 2004-02-24 | Kiswel Ltd. | Copper-free wire |
| WO2013046002A1 (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-04 | Lincoln Global, Inc. | Electrode for gmaw hybrid laser arc welding |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109440011A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-08 | 攀钢集团江油长城特殊钢有限公司 | 一种真空感应炉冶炼低合金含氮焊丝钢及其冶炼方法 |
-
1998
- 1998-03-25 JP JP07791198A patent/JP3642178B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6696170B2 (en) | 2001-04-19 | 2004-02-24 | Kiswel Ltd. | Copper-free wire |
| WO2013046002A1 (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-04 | Lincoln Global, Inc. | Electrode for gmaw hybrid laser arc welding |
| CN103958119A (zh) * | 2011-09-29 | 2014-07-30 | 林肯环球股份有限公司 | 用于gmaw复合激光弧焊的焊条 |
| US9180553B2 (en) | 2011-09-29 | 2015-11-10 | Lincoln Global, Inc. | Electrode for GMAW hybrid laser arc welding |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3642178B2 (ja) | 2005-04-27 |
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