JPH11320178A - Wire for gas shielded arc welding - Google Patents

Wire for gas shielded arc welding

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JPH11320178A
JPH11320178A JP10129263A JP12926398A JPH11320178A JP H11320178 A JPH11320178 A JP H11320178A JP 10129263 A JP10129263 A JP 10129263A JP 12926398 A JP12926398 A JP 12926398A JP H11320178 A JPH11320178 A JP H11320178A
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wire
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Reiichi Suzuki
励一 鈴木
Toshihiko Nakano
利彦 中野
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suit for the case where CO2 gas is used as a shield gas, reduce the generation volume of welding slag without deteriorating welding workability and mechanical performance of a welding material, and improve slag exfoliation property. SOLUTION: This wire for gas shielded arc welding comprises 0.03-0.10 wt.% C, 0.60-1.20 wt.% Si, 1.20-1.60 wt.% Mn, 0.010-0.025 wt.% S, 0.08-0.20 wt.% Ti, 0.020-0.100 wt.% Cr, and the balance of Fe and inevitable impurities. When the Si content in the wire is designated as [Si] at wt.% and the Mn content in the wire as [Mn] at wt.%, A being calculated by a formula A=[Si]/[Mn] is 0.40-0.90.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は軟鋼又は490(N
/mm2)級の高張力鋼を炭酸ガスをシールドガスとし
て使用してアーク溶接する際に好適であるガスシールド
アーク溶接用ワイヤに関し、特に、溶接不良の発生を低
減することができるガスシールドアーク溶接用ワイヤに
関する。
[0001] The present invention relates to mild steel or 490 (N
/ Mm 2 ) class high-strength steel, using a carbon dioxide gas as a shielding gas, which is suitable for arc welding when using a gas shielded arc welding wire, and in particular, a gas shielded arc capable of reducing the occurrence of poor welding. It relates to a welding wire.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガスシールドアーク溶接法は、被覆アー
ク溶接法と比較して溶接能率が高いと共に、溶接ロボッ
トと組み合わせて溶接することができることから、急速
に普及が進んでおり、現在、最も使用量が多い溶接方法
となっている。その中でも、鉄骨の仕口部及び橋梁のフ
ランジの突合せ部等のような多層溶接部については、深
い溶け込み及び優れた耐気孔欠陥性を得ることができる
点、スラグ発生量が比較的少なくスラグ除去のための手
間数を減少することができる点、及び低コストである点
等から、シールドガスとして炭酸ガスを使用したソリッ
ドワイヤによるガスシールドアーク溶接方法が一般的に
利用されている。
2. Description of the Related Art Gas-shielded arc welding is rapidly spreading because it has a higher welding efficiency than a covered arc welding method and can be welded in combination with a welding robot. The welding method is large. Among them, multilayer welds such as steel joints and butt joints of bridge flanges can achieve deep penetration and excellent resistance to stomatal defects, and have a relatively small amount of slag generation and slag removal. In general, a gas-shielded arc welding method using a solid wire using carbon dioxide gas as a shielding gas is generally used in view of the fact that the number of labors for the welding can be reduced and the cost is low.

【0003】炭酸ガスシールド溶接用ワイヤとして、例
えば、スラグの剥離性及び融点等のスラグ性状を良好に
するために、ワイヤ中のMn及びSi含有量並びにこれ
らの含有量比が調整されたガスシールドアーク溶接用ワ
イヤが提案されている(特公昭51−45543号公
報)。また、ワイヤ中のC、Si及びMnの含有量を規
定すると共に、Bi及びSとSe又はTeとをワイヤ中
に添加することによりスラグ量を増加させて、スラグ剥
離性の向上を図ったガスシールドアーク溶接用ワイヤも
公知である(特開平3−397596号公報)。
[0003] As a carbon dioxide gas shield welding wire, for example, in order to improve the slag properties such as slag removability and melting point, a gas shield in which the Mn and Si contents in the wire and their content ratios are adjusted. An arc welding wire has been proposed (JP-B-51-45543). In addition, the content of C, Si and Mn in the wire is specified, and the amount of slag is increased by adding Bi and S and Se or Te to the wire to improve the slag peelability. A shielded arc welding wire is also known (JP-A-3-399596).

【0004】更に、C、Si、Mn、Bi及びB含有量
を規制することにより、スラグ剥離性の向上を図ったガ
スシールドアーク溶接用ワイヤが提案されている(特開
平6−182585号公報)。更にまた、C、Si、M
n及びTi含有量を規定すると共に、ZrとVとの含有
量を調整することにより、スラグ剥離性を向上させたガ
スシールドアーク溶接用ワイヤも提案されている(特開
昭55−64992号公報)。なお、特開昭55−64
992号公報においては、ワイヤ中にTiが多量に含有
されていると、スラグ発生量が増加すると共に、スラグ
剥離性が低下するということが記載されている。
Further, a wire for gas shielded arc welding has been proposed in which the slag removability is improved by regulating the contents of C, Si, Mn, Bi and B (Japanese Patent Laid-Open No. 6-182585). . Furthermore, C, Si, M
A gas-shielded arc welding wire in which the slag removability is improved by regulating the contents of Zr and V while defining the contents of n and Ti has also been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-64992). ). Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-64
No. 992 describes that when a large amount of Ti is contained in a wire, the amount of slag generated increases and the slag removability decreases.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
いずれのワイヤを使用しても、スラグ剥離性を良好にす
ることはできるが、溶接時のスラグ発生量を十分に低減
することはできない。また、スラグ発生量を低減するた
めに、ワイヤ中のTi含有量を低減すると、高電流溶接
時のスパッタ発生量が著しく増加するという問題点があ
る。
However, any of the above-mentioned wires can improve the slag removability, but cannot sufficiently reduce the amount of slag generated during welding. Further, when the content of Ti in the wire is reduced in order to reduce the amount of slag generated, there is a problem that the amount of spatter generated during high-current welding is significantly increased.

【0006】従来のガスシールドアーク溶接用ワイヤの
うち、例えば、JIS Z3312YGW11適合ワイ
ヤを使用してガスシールドアーク溶接を実施した場合に
は、スラグを除去することなく良好に溶接することがで
きる連続パス数は5乃至6パスであり、被溶接材の板厚
は約25mm以下である。そこで、従来のガスシールド
アーク溶接方法と比較して、より一層スラグ除去工程を
減少させるか又は25mmを超える板厚の被溶接材を溶
接ロボットによる無人操業を実施することができるガス
シールドアーク溶接用ワイヤが要求されている。そし
て、このためには、更に一層、溶接時におけるスラグ発
生量を低減することが要求されている。
When gas shielded arc welding is performed using, for example, a wire conforming to JIS Z3312YGW11 among the conventional wires for gas shielded arc welding, a continuous pass that can perform satisfactory welding without removing slag. The number is 5 to 6 passes, and the thickness of the material to be welded is about 25 mm or less. Therefore, as compared to the conventional gas shielded arc welding method, the slag removal process can be further reduced or the material to be welded having a thickness exceeding 25 mm can be unmannedly operated by a welding robot for gas shielded arc welding. Wire is required. For this purpose, it is required to further reduce the amount of slag generated during welding.

【0007】ガスシールドアーク溶接において、スラグ
発生量を低減する方法としては、シールドガスとして、
80%体積のArガスと20体積%のCO2ガスとの混
合ガスを使用する方法、97体積%のArガスと3体積
%のO2ガスとの混合ガスを使用する方法、又はArガ
ス、CO2ガス及びO2ガスの混合ガスを使用する方法が
ある。これらの方法は、酸化性を低くすることにより、
酸化物であるスラグ発生量の低減を図ったものである。
[0007] In gas shielded arc welding, a method for reducing the amount of slag generated is as follows.
A method using a mixed gas of 80% by volume of Ar gas and 20% by volume of CO 2 gas, a method of using a mixed gas of 97% by volume of Ar gas and 3% by volume of O 2 gas, or Ar gas; There is a method using a mixed gas of CO 2 gas and O 2 gas. These methods, by reducing the oxidizing,
This is to reduce the amount of oxide slag generated.

【0008】しかし、シールドガスとして、混合ガスを
使用すると、コストが上昇すると共に、耐気孔欠陥性が
低下するという問題点が発生する。
However, when a mixed gas is used as the shielding gas, there is a problem that the cost increases and the pore defect resistance decreases.

【0009】このように、CO2ガスからなるシールド
ガスと、従来のワイヤとの組み合わせでは、スパッタ発
生量等の溶接作業性及び溶接金属の機械的性能を従来の
ワイヤを使用した溶接時と同等又はそれ以上とした状態
で、スラグ発生量を十分に低減することができると共
に、良好なスラグ剥離性を得ることはできない。
As described above, in the combination of the shielding gas composed of CO 2 gas and the conventional wire, the welding workability such as the amount of spatter and the mechanical performance of the weld metal are equivalent to those at the time of welding using the conventional wire. In a state where the slag is more than that, the amount of slag generated can be sufficiently reduced, and good slag removability cannot be obtained.

【0010】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、シールドガスとしてCO2ガスを使用した
場合に好適であり、溶接作業性及び溶接金属の機械的性
能を低下させることなく、溶接スラグの発生量を低減す
ることができると共に、スラグ剥離性を向上させること
ができるガスシールドアーク溶接用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 such a problem, and is suitable for a case where CO 2 gas is used as a shielding gas, without deteriorating welding workability and mechanical performance of a weld metal. It is an object of the present invention to provide a gas shielded arc welding wire capable of reducing the amount of welding slag and improving the slag peelability.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明に係るガスシール
ドアーク溶接用ワイヤは、C:0.03乃至0.10重
量%、Si:0.60乃至1.20重量%、Mn:1.
20乃至1.60重量%、S:0.010乃至0.02
5重量%、Ti:0.08乃至0.20重量%及びC
r:0.020乃至0.100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Siの含有量を
重量%で[Si]、前記Mnの含有量を重量%で[M
n]としたとき、数式A=[Si]/[Mn]によって
算出されるAが0.40乃至0.90であることを特徴
とする。
The gas-shielding arc welding wire according to the present invention comprises: C: 0.03 to 0.10% by weight; Si: 0.60 to 1.20% by weight;
20 to 1.60% by weight, S: 0.010 to 0.02
5% by weight, Ti: 0.08 to 0.20% by weight and C
r: 0.020 to 0.100% by weight, the balance being Fe and unavoidable impurities, the content of Si is [Si] by weight%, and the content of Mn is [M] by weight%.
n], A calculated from the equation A = [Si] / [Mn] is 0.40 to 0.90.

【0012】本発明に係るガスシールドアーク溶接用ワ
イヤは、更に、0.0080重量%以上のOを含有し、
ワイヤ表面から0.01mmの深さまでの領域を除くワ
イヤ中心部のOは、ワイヤ全重量あたり0.0065重
量%以下に規制されていることが好ましい。
[0012] The gas shielded arc welding wire according to the present invention further contains 0.0080% by weight or more of O,
It is preferable that O in the center of the wire except for a region from the wire surface to a depth of 0.01 mm is regulated to 0.0065% by weight or less based on the total weight of the wire.

【0013】また、前記Siは0.70乃至1.20重
量%であることが好ましく、前記Mnは1.20乃至
1.50重量%であることが望ましい。更に、前記Ti
は0.08乃至0.14重量%であることが好ましく、
前記数式により算出されるAが0.50乃至0.80で
あると、より一層好ましい。
Preferably, the content of Si is 0.70 to 1.20% by weight, and the content of Mn is 1.20 to 1.50% by weight. Further, the Ti
Is preferably 0.08 to 0.14% by weight,
It is even more preferable that A calculated by the above formula is 0.50 to 0.80.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本願発明者等が、従来のワイヤと
比較してスラグ発生量を低減することができると共に、
スラグ剥離性を向上させることができるワイヤを得るた
めに、種々実験研究を重ねた。その結果、スラグを生成
させる元素であるSiとMnとの含有量の比を適切に調
整することにより、スラグの発生量を低減することがで
きることを見い出した。Si含有量及びMn含有量の調
整によりスラグ発生量を低減することができる理由につ
いては明確ではないが、Si及びMnの含有量が所定の
範囲内であると、各元素の酸化物が錯体を形成しないの
で、スラグとして溶融金属中に浮上しない。従って、各
酸化物が溶接金属中に留まるので、スラグ発生量が低減
すると推定される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventors can reduce the amount of slag generated as compared with a conventional wire, and
In order to obtain a wire capable of improving slag peelability, various experimental studies were repeated. As a result, it has been found that the amount of slag generated can be reduced by appropriately adjusting the content ratio of Si and Mn, which are elements that generate slag. The reason why the amount of slag generation can be reduced by adjusting the Si content and the Mn content is not clear, but when the content of Si and Mn is within a predetermined range, the oxide of each element forms a complex. Since it does not form, it does not float in the molten metal as slag. Therefore, since each oxide remains in the weld metal, it is estimated that the amount of slag generated is reduced.

【0015】また、Si及びMn含有量を適切に規定す
ると、このワイヤを使用して生成されたスラグの表面張
力が高くなるので、溶融金属上においてスラグが島状に
点在し、ビードの鉄地露出を増加させる効果を得ること
ができる。
When the contents of Si and Mn are properly defined, the surface tension of the slag generated by using this wire becomes high, so that the slag is scattered in an island shape on the molten metal, and the iron of the bead is formed. The effect of increasing the ground exposure can be obtained.

【0016】更に、Si及びMn含有量を調整するのみ
でなく、ワイヤ中に適正量のCrを添加することによっ
ても、スラグ量を低減することができる。これは、Cr
の酸化物はスラグとして浮上せず、この酸化物が溶接金
属の結晶粒内又は結晶粒界に残存するからであると推定
される。
Furthermore, the amount of slag can be reduced not only by adjusting the contents of Si and Mn but also by adding an appropriate amount of Cr to the wire. This is Cr
It is presumed that this oxide does not float as slag, and this oxide remains in the crystal grains of the weld metal or at the crystal grain boundaries.

【0017】更にまた、本願発明者等は、シールドガス
以外の酸素の供給源であるワイヤ自身の酸素量について
も着目した。その結果、ワイヤ中の酸素量を増加させる
と、スラグ発生量が増加することから、ワイヤ中の酸素
量はできるだけ低減することが好ましいことを見い出し
た。しかし、単に、ワイヤ中の酸素量を低減したのみで
は、アーク安定性が低下して、スパッタ発生量が増加し
てしまう。
Further, the present inventors have paid attention to the amount of oxygen in the wire itself, which is a supply source of oxygen other than the shielding gas. As a result, when the amount of oxygen in the wire is increased, the amount of slag generated is increased. Therefore, it has been found that it is preferable to reduce the amount of oxygen in the wire as much as possible. However, simply reducing the amount of oxygen in the wire decreases the arc stability and increases the amount of spatter generated.

【0018】そこで、本願発明者等が更に実験研究を重
ねた結果、ワイヤの表層部に含有される酸素量は、スラ
グ発生量の増加に寄与しないことを見い出した。ワイヤ
の表層部における酸素量がスラグの発生量に寄与しない
理由を以下に示す。即ち、アークにより溶融したワイヤ
が酸素と反応する箇所としては、溶滴形成から溶滴移行
の間と、溶融プール形成時の表面とに分けることができ
る。このうち、スラグ発生量に対する寄与が大きいの
は、溶融金属の体積と比較して表面積が大きい方、即
ち、溶滴形成から溶滴移行の間である。
Therefore, as a result of further experimental studies by the present inventors, it has been found that the amount of oxygen contained in the surface layer of the wire does not contribute to an increase in the amount of slag generated. The reason why the amount of oxygen in the surface portion of the wire does not contribute to the amount of slag generated will be described below. That is, the portion where the wire melted by the arc reacts with oxygen can be divided into a portion between droplet formation and droplet transfer and a surface at the time of formation of the molten pool. Among them, the contribution to the slag generation amount is large when the surface area is larger than the volume of the molten metal, that is, during the period from droplet formation to droplet transfer.

【0019】図1(a)は移行中の溶滴を示す平面図、
図1(b)はその側面図であり、図1(c)は縦軸に酸
素濃度をとり、横軸に図1(a)及び図1(b)に示す
X−X線に沿う位置をとって、酸素濃度と位置との関係
を示すグラフ図である。図1(a)乃至(c)に示すよ
うに、溶滴11におけるX−X線に沿う位置において
は、溶滴11の表面から0.01mmまでの領域で、酸
素濃度が極めて高いものとなっている。これにより、速
度論的には、酸素の供給速度は、シールドガスの沖(B
ulk)から溶滴表面への酸素の物質移動速度、溶滴表
面での酸素と溶滴中の元素との化学反応速度、及び酸化
物の溶滴中心部へ(溶滴中心部から表面への脱酸元素)
の物質移動速度の3種の速度に依存するが、このうち、
酸化物の溶滴中心部への物質移動が律速であることが示
される。
FIG. 1A is a plan view showing a droplet during transition.
1 (b) is a side view thereof, and FIG. 1 (c) shows the oxygen concentration on the vertical axis, and the horizontal axis shows the position along the line XX shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). FIG. 4 is a graph showing the relationship between oxygen concentration and position. As shown in FIGS. 1A to 1C, at a position along the line XX in the droplet 11, the oxygen concentration becomes extremely high in a region from the surface of the droplet 11 to 0.01 mm. ing. Thus, kinetically, the supply rate of oxygen is changed off the shield gas (B
ulk) to the droplet surface, the rate of chemical reaction between oxygen at the droplet surface and the elements in the droplet, and the oxide center to the droplet center (from the droplet center to the surface). Deoxidizing element)
Depends on the three types of mass transfer rates, of which
It is shown that the mass transfer of oxide to the droplet center is rate-limiting.

【0020】従って、ワイヤ中心部の酸素含有量が多い
と、溶滴内部での酸化反応が迅速に進行して、スラグの
発生量を増加させる。一方、スラグの発生量を低減する
ためには、ワイヤ中心部の酸素含有量をできるだけ低減
することが好ましい。
Therefore, when the oxygen content in the central portion of the wire is large, the oxidation reaction inside the droplet proceeds rapidly, and the amount of slag generated increases. On the other hand, in order to reduce the amount of slag generated, it is preferable to reduce the oxygen content at the center of the wire as much as possible.

【0021】しかし、ワイヤの表面付近に分布する酸素
は、溶滴になっても溶滴表面上にそのまま分布し、対流
等の物質移動により徐々に溶滴内部に拡散していく。こ
の物質移動が律速であり、溶滴表面の酸化反応は平衡状
態となっているので、ワイヤ表面付近においては、酸素
濃度が高い場合であっても、酸化物の生成速度に影響を
及ぼすことは殆どない。
However, even if oxygen distributed near the surface of the wire becomes a droplet, it is still distributed on the surface of the droplet and gradually diffuses into the droplet due to mass transfer such as convection. Since this mass transfer is rate-determining and the oxidation reaction on the droplet surface is in an equilibrium state, it does not affect the rate of oxide formation near the wire surface even if the oxygen concentration is high. Almost no.

【0022】一方、ワイヤ表面を含む全酸素量が多いほ
ど、溶滴の粘性を低下させて、溶滴移行の安定性の向上
及びスパッタ発生量の低減等の溶接作業性を向上させる
ことができる。
On the other hand, as the total oxygen content including the wire surface is larger, the viscosity of the droplet is reduced, so that the stability of the droplet transfer and the workability of welding such as the reduction of the amount of spatter can be improved. .

【0023】これらのことから、本願発明者等は、ワイ
ヤ表層部の酸素濃度を高くすると共に、ワイヤ中心部の
酸素濃度を低くすることにより、アーク安定性及び低ス
パッタ性を低下させることなく、スラグ発生量を低減す
ることができることを見い出した。これにより、スラグ
発生量を低減するために有効とされていたTi低減(無
添加)等の方法を使用することなく、従来のワイヤと比
較してスラグの発生量を著しく低減することができ、優
れた溶接作業性を有するワイヤを得ることができる。
From these facts, the inventors of the present invention have made it possible to increase the oxygen concentration in the surface portion of the wire and lower the oxygen concentration in the central portion of the wire without lowering the arc stability and the low spatterability. It has been found that the amount of slag generation can be reduced. As a result, the amount of slag generated can be significantly reduced as compared with a conventional wire without using a method such as Ti reduction (no addition) which has been effective for reducing the amount of slag generated, A wire having excellent welding workability can be obtained.

【0024】以下、本発明に係るガスシールドアーク溶
接用ワイヤに含有される化学成分及びその組成限定理由
について、更に説明する。
Hereinafter, the chemical components contained in the gas-shielded arc welding wire according to the present invention and the reasons for limiting the composition will be further described.

【0025】C:0.03乃至0.10重量% Cは溶接金属の強度を確保する元素であると共に、脱酸
元素の1つでもある。特に、Si及びMn等の他の元素
と異なり、Cの酸化物はCO又はCO2のようにガスと
して大気中に放出されるので、スラグを形成しない性質
を有している。ワイヤ中のC含有量が0.03重量%未
満であると、490N/mm2級鋼用としての溶接金属
の強度を確保することができない。また、C含有量が
0.03重量%未満であると、脱酸効果を十分に得るこ
とができない。一方、ワイヤ中のC含有量が0.10重
量%を超えると、CO爆発が過剰になって、スパッタの
発生量が増加すると共に、溶接作業性が低下する。従っ
て、ワイヤ中のC含有量は、0.03乃至0.10重量
%とする。
C: 0.03% to 0.10% by weight C is an element for securing the strength of the weld metal and is also one of the deoxidizing elements. In particular, unlike other elements such as Si and Mn, the oxide of C is released into the atmosphere as a gas like CO or CO 2 , and therefore has a property of not forming slag. If the C content in the wire is less than 0.03% by weight, the strength of the weld metal for 490 N / mm 2 grade steel cannot be secured. If the C content is less than 0.03% by weight, a sufficient deoxidizing effect cannot be obtained. On the other hand, if the C content in the wire exceeds 0.10% by weight, CO explosion becomes excessive, the amount of spatters generated increases, and welding workability decreases. Therefore, the C content in the wire is set to 0.03 to 0.10% by weight.

【0026】Si:0.60乃至1.20重量%、好ま
しくは0.70乃至1.20重量% Siは主要な脱酸元素であると共に、溶接金属の強度を
向上させる効果を有する元素である。ワイヤ中のSi含
有量が0.60重量%未満であると、脱酸不足となって
ブローホールが発生する。また、ワイヤ中のSi含有量
が0.60重量%未満であると、ビードのなじみが悪く
なって、ビードの外観が悪化する。一方、ワイヤ中のS
i含有量が1.20重量%を超えると、強度が過剰にな
るか、又はじん性が低下すると共に、スラグの発生量が
増加する。従って、ワイヤ中のSi含有量は0.60乃
至1.20重量%とする。なお、好ましくは、ワイヤ中
のSi含有量は0.70乃至1.20重量%である。
Si: 0.60 to 1.20% by weight, preferably
Specifically, 0.70 to 1.20% by weight Si is a main deoxidizing element and an element having an effect of improving the strength of the weld metal. When the Si content in the wire is less than 0.60% by weight, deoxidation becomes insufficient and blowholes are generated. On the other hand, if the Si content in the wire is less than 0.60% by weight, the familiarity of the bead becomes poor, and the appearance of the bead deteriorates. On the other hand, S in the wire
When the i content exceeds 1.20% by weight, the strength becomes excessive or the toughness is reduced, and the amount of slag generated is increased. Therefore, the Si content in the wire is set to 0.60 to 1.20% by weight. Preferably, the Si content in the wire is 0.70 to 1.20% by weight.

【0027】Mn:1.20乃至1.60重量%、好ま
しくは1.20乃至1.50重量% Mnもまた、Siと同様に、主要な脱酸効果を有してい
ると共に、溶接金属の強度を向上させる効果を有する元
素である。ワイヤ中のMn含有量が1.20重量%未満
であると、脱酸不足になると共にブローホールが発生す
る。また、ワイヤ中のMn含有量が1.20重量%未満
であると、所望の強度及びじん性を有する溶接金属を得
ることができない。一方、ワイヤ中のMn含有量が1.
60重量%を超えると、スラグの発生量が増加すると共
に、スラグ剥離性が劣化する。従って、ワイヤ中のMn
含有量は1.20乃至1.60重量%とする。なお、好
ましくは、ワイヤ中のMn含有量は1.20乃至1.5
0重量%であり、これにより、スラグ発生量を更に一層
低減することができる。
Mn: 1.20 to 1.60% by weight, preferably
Alternatively, 1.20 to 1.50% by weight Mn, like Si, is an element having a main deoxidizing effect and an effect of improving the strength of the weld metal. When the Mn content in the wire is less than 1.20% by weight, deoxidation becomes insufficient and blowholes are generated. Further, if the Mn content in the wire is less than 1.20% by weight, a weld metal having desired strength and toughness cannot be obtained. On the other hand, when the Mn content in the wire is 1.
If it exceeds 60% by weight, the amount of slag generated increases and the slag removability deteriorates. Therefore, Mn in the wire
The content is 1.20 to 1.60% by weight. Preferably, the Mn content in the wire is 1.20 to 1.5.
0% by weight, whereby the amount of slag generated can be further reduced.

【0028】数式A=[Si]/[Mn]によって算出
されるA:0.40乃至0.90、好ましくは0.50
乃至0.80 ワイヤ中のSi含有量と、Mn含有量との比率は、スラ
グ発生量及びスラグ剥離性に著しい影響を及ぼす。ワイ
ヤ中のSi含有量を重量%で[Si]、ワイヤ中のMn
含有量を重量%で[Mn]としたとき、数式A=[S
i]/[Mn]によって算出されるAが0.40未満で
あると、スラグ発生量が増加すると共に、Mn酸化物の
組成比率が高くなるので、多孔質で厚い形状のスラグが
形成される。また、Aが0.40未満であると、スラグ
と鉄の間の界面エネルギーが小さくなり、スラグ剥離性
が低下すると共に、スラグがビード表面の全体を覆い、
鉄地露出が減少する。一方、Aが0.90を超えると、
スラグ発生量が増加すると共に、Si酸化物の組成比率
が高くなるので、融点が高いガラス状のスラグとなる。
その結果、次のパスの溶接アークにおいてスラグが溶け
にくくなり、スラグ巻き欠陥を起こしやすくなる。ま
た、ガラス状のスラグが形成されると、スラグ剥離後の
ビードの外観が劣化する。従って、上記数式により算出
されるAは0.40乃至0.90であり、この範囲にお
いては、スラグの発生量が少なく、生成したスラグ剥離
性も良好となる。なお、好ましくは、Aは0.50乃至
0.80である。
Calculated by the formula A = [Si] / [Mn]
A: 0.40 to 0.90, preferably 0.50
The ratio between the Si content and the Mn content in the 0.80 to 0.80 wire significantly affects the amount of slag generated and the slag removability. The Si content in the wire is [Si] by weight%, and the Mn in the wire is
When the content is expressed as [Mn] in weight%, the formula A = [S
If A calculated by [i] / [Mn] is less than 0.40, the amount of slag generation increases and the composition ratio of Mn oxide increases, so that a porous and thick slag is formed. . When A is less than 0.40, the interfacial energy between the slag and the iron decreases, the slag peeling property decreases, and the slag covers the entire bead surface,
Iron exposure is reduced. On the other hand, when A exceeds 0.90,
As the amount of slag generated increases and the composition ratio of the Si oxide increases, glassy slag having a high melting point is obtained.
As a result, the slag is less likely to melt in the welding arc of the next pass, and slag winding defects are more likely to occur. Further, when the glass-like slag is formed, the appearance of the bead after the slag is separated deteriorates. Therefore, A calculated by the above formula is 0.40 to 0.90, and in this range, the amount of slag generated is small, and the generated slag has good removability. Preferably, A is 0.50 to 0.80.

【0029】S:0.010乃至0.025重量% Sは溶融金属の表面張力を低下させて、ビード止端部の
なじみ性を向上させる効果を有する元素である。また、
ワイヤ中のSはスラグ量に影響を与えることはないが、
スラグ中のS含有量が多いほど、スラグを凝集させる効
果を得ることができ、ビード表面の鉄地を露出させるこ
とができる。ビード表面の鉄地が露出するほど、アーク
が発生しやすくなり、スラグの剥離性も向上する。ワイ
ヤ中のS含有量が0.010重量%未満であると、これ
ら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0.025重量%を超えると、溶接金属の
耐高温割れ性が低下する。従って、ワイヤ中のS含有量
は0.010乃至0.025重量%とする。
S: 0.010 to 0.025% by Weight S is an element having the effect of reducing the surface tension of the molten metal and improving the conformability of the bead toe. Also,
S in the wire does not affect the amount of slag,
As the S content in the slag increases, the effect of coagulating the slag can be obtained, and the iron base on the bead surface can be exposed. The more exposed the iron material on the bead surface, the easier the arc is generated, and the more easily the slag can be peeled off. If the S content in the wire is less than 0.010% by weight, these effects cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the S content in the wire exceeds 0.025% by weight, the resistance to hot cracking of the weld metal decreases. Therefore, the S content in the wire is set to 0.010 to 0.025% by weight.

【0030】Ti:0.08乃至0.20重量%、好ま
しくは0.08乃至0.14重量% Tiは高電流溶接において、溶滴のグロビュール移行を
安定化し、スパッタ発生量を著しく低減する効果を有す
る元素である。しかし、ワイヤ中にTiを添加すること
により、スラグ発生量が増加する。本発明においては、
Ti以外の他の成分の含有量を適切に規定することによ
り、スラグの発生量を低減しているので、ワイヤ中のT
i含有量を十分に低減する必要はない。ワイヤ中のTi
含有量が0.08重量%未満であると、アーク安定性の
効果を得ることができない。一方、ワイヤ中のTi含有
量が0.20重量%を超えると、Ti以外の成分の含有
量を適切に調整してもスラグ量を増加させる作用を抑制
することができなくなると共に、スラグ剥離性も悪化す
る。従って、ワイヤ中のTi含有量は0.08乃至0.
20重量%とする。なお、好ましくは、ワイヤ中のTi
含有量は0.08乃至0.14重量%であり、これによ
り、更に一層スラグ発生量を低減することができる。
Ti: 0.08 to 0.20% by weight, preferably
In other words, 0.08 to 0.14% by weight Ti is an element having the effect of stabilizing the globule transfer of droplets and significantly reducing the amount of spatter generated in high current welding. However, the addition of Ti into the wire increases the amount of slag generated. In the present invention,
By appropriately defining the content of other components other than Ti, the amount of slag generated is reduced.
It is not necessary to sufficiently reduce the i content. Ti in wire
If the content is less than 0.08% by weight, the effect of arc stability cannot be obtained. On the other hand, if the content of Ti in the wire exceeds 0.20% by weight, the effect of increasing the amount of slag cannot be suppressed even if the content of components other than Ti is appropriately adjusted, and the slag removability is also reduced. Also gets worse. Therefore, the Ti content in the wire is 0.08 to 0.5.
20% by weight. Preferably, Ti in the wire
The content is 0.08 to 0.14% by weight, whereby the amount of slag generation can be further reduced.

【0031】Cr:0.020乃至0.100重量% CrはSi及びMnと比較して、酸素との親和性は強く
ないが、酸化物を生成する元素である。Cr酸化物はス
ラグとはならず、溶接金属中に留まるので、微量のCr
をワイヤに添加することにより、スラグの発生量を低減
する効果を得ることができる。ワイヤ中のCr含有量が
0.020重量%未満であると、スラグ発生量の低減効
果を十分に得ることができない。一方、ワイヤ中にCr
を0.100重量%を超えて多量に含有させると、溶接
金属の強度が過剰になると共に、介在物が過剰になっ
て、溶接金属のじん性が低下する。従って、ワイヤ中の
Cr含有量は0.020乃至0.100重量%とする。
Cr: 0.020 to 0.100 wt% Cr has a lower affinity for oxygen than Si and Mn, but is an element that forms an oxide. Since the Cr oxide does not become slag but remains in the weld metal, a very small amount of Cr
Is added to the wire, an effect of reducing the amount of slag generated can be obtained. If the Cr content in the wire is less than 0.020% by weight, the effect of reducing the amount of slag generated cannot be sufficiently obtained. On the other hand, Cr
Is contained in a large amount exceeding 0.100% by weight, the strength of the weld metal becomes excessive and the inclusions become excessive, resulting in a decrease in the toughness of the weld metal. Therefore, the Cr content in the wire is set to 0.020 to 0.100% by weight.

【0032】O:0.0080重量%以上 ワイヤ表面から0.01mmの深さまでの領域を除くワ
イヤ中心部のO:ワイヤ全重量あたり0.0065重量
%以下 ワイヤ中の酸素量が少ないほど、スラグ発生量を低減す
ることができる。一方、ワイヤ中の酸素量が多いほど、
アークの安定性が向上する。しかし、スラグ発生量に影
響を及ぼすものは、ワイヤ中心部における酸素量であ
り、ワイヤ表層部(ワイヤ表面から0.01mmの深さ
までの領域)に存在する酸素の量はスラグの発生に殆ど
影響しない。そこで、本発明においては、スラグ発生量
の低減と、アーク安定性の向上を共に満足する溶接用ワ
イヤを得るために、ワイヤ中の酸素含有量をワイヤ中心
部とワイヤ表層部とに分けて規定する。但し、ワイヤ表
層部の酸素量を重量%で測定することは困難であるの
で、本発明においては、ワイヤ全体のO(酸素)含有量
と、ワイヤ中心部(ワイヤ全体からワイヤ表層部を除去
した領域)におけるO含有量とを規定するものとする。
O: 0.0080% by weight or more , excluding a region from the wire surface to a depth of 0.01 mm
O in center of ear: 0.0065 weight per total weight of wire
% Or less The smaller the amount of oxygen in the wire, the more the amount of slag generated can be reduced. On the other hand, the more oxygen in the wire,
Arc stability is improved. However, what affects the amount of slag generated is the amount of oxygen in the center of the wire, and the amount of oxygen existing in the surface layer of the wire (the area from the wire surface to a depth of 0.01 mm) has little effect on the generation of slag. do not do. Therefore, in the present invention, in order to obtain a welding wire that satisfies both a reduction in the amount of slag generation and an improvement in arc stability, the oxygen content in the wire is defined separately for the central portion of the wire and the surface portion of the wire. I do. However, since it is difficult to measure the amount of oxygen in the surface portion of the wire by weight%, in the present invention, the O (oxygen) content of the entire wire and the central portion of the wire (the surface portion of the wire was removed from the entire wire). Region) and the O content.

【0033】ワイヤ中心部のO含有量がワイヤ全重量あ
たり0.0065重量%を超えると、スラグ発生量を十
分に低減する効果を得ることができない。一方、ワイヤ
中の全酸素量が0.0080重量%未満であると、良好
なアーク安定性を得ることができない。従って、ワイヤ
中のO含有量は0.0080重量%以上とし、ワイヤ中
心部(ワイヤ表面から0.01mmの深さまでの領域を
除く領域)のO含有量は0.0065重量%以下とす
る。なお、ワイヤ中心部及びワイヤ表層部の酸素濃度を
制御する方法としては、O含有量が中心部規定値より少
ない材料を選択してワイヤ素材を作製し、このワイヤ素
材の焼鈍時に、焼鈍雰囲気を調整してワイヤ素材の表面
を酸化して、ワイヤ全体のO含有量を0.0080重量
%以上にする方法がある。
When the O content at the center of the wire exceeds 0.0065% by weight based on the total weight of the wire, the effect of sufficiently reducing the amount of slag cannot be obtained. On the other hand, if the total oxygen content in the wire is less than 0.0080% by weight, good arc stability cannot be obtained. Therefore, the O content in the wire is set to 0.0080% by weight or more, and the O content in the center portion of the wire (excluding the area from the wire surface to a depth of 0.01 mm) is set to 0.0065% by weight or less. In addition, as a method for controlling the oxygen concentration in the central portion of the wire and the surface portion of the wire, a material having a lower O content than the specified value in the central portion is selected to prepare a wire material, and when the wire material is annealed, the annealing atmosphere is changed. There is a method of adjusting and oxidizing the surface of the wire material to make the O content of the entire wire 0.0080% by weight or more.

【0034】本発明においては、上述の成分と鉄とを除
く成分については、ワイヤ中に故意に添加しないものと
するが、不純物レベルとして、Pが0.020重量%以
下、Al、Ni、Nb、V及びZrが、夫々0.05重
量%以下、Bが0.0010重量%以下であれば、特に
本発明のワイヤに影響を及ぼすものではないので、許容
することができる。また、ソリッドワイヤとしてのCu
メッキの有無についても、本発明のワイヤに影響を及ぼ
すものではないので、特に規定しない。
In the present invention, components other than the above-mentioned components and iron are not intentionally added to the wire. However, as an impurity level, P is 0.020% by weight or less, Al, Ni, and Nb. , V, and Zr are each 0.05% by weight or less, and B is 0.0010% by weight or less, since it does not particularly affect the wire of the present invention, so that it is acceptable. In addition, Cu as a solid wire
The presence or absence of plating is not particularly specified because it does not affect the wire of the present invention.

【0035】[0035]

【実施例】以下、本発明に係るガスシールドアーク溶接
用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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the gas shielded arc welding wire according to the present invention will be specifically described in comparison with comparative examples.

【0036】先ず、ワイヤ中のSi含有量及びMn含有
量並びにこれらの比率のみを変化させた種々のワイヤを
作製し、これらのワイヤを使用して下記表1に示す溶接
条件で母材を溶接して、スラグ発生量を測定した。図2
はスラグ発生量測定時における溶接母材の形状及び積層
方法を示す模式図である。図2に示すように、傾斜した
端面を有し、板厚が28mmである2枚の鋼板12を、
その傾斜端面を対向させて配置し、裏面に裏当て材13
を配置した。なお、ルート間隔は7mm、開先角度は3
5゜とした。そして、形成された開先に対してガスシー
ルドアーク溶接することにより溶接金属14を形成した
後、発生したスラグを採取して、溶接方向の単位長さあ
たりのスラグ発生量を測定した。なお、図2において、
溶接金属中に示す数字は各パスにより積層された溶接金
属の積層順序を示す。
First, various wires were prepared by changing only the Si content and the Mn content in the wires and their ratios, and the base metal was welded using these wires under the welding conditions shown in Table 1 below. Then, the amount of slag generated was measured. FIG.
FIG. 2 is a schematic diagram showing the shape of a welding base material and a lamination method when measuring the amount of slag generated. As shown in FIG. 2, two steel plates 12 having inclined end surfaces and having a thickness of 28 mm
The inclined end faces are arranged to face each other, and
Was placed. The root interval is 7 mm and the groove angle is 3
5 mm. Then, after forming the weld metal 14 by performing gas shield arc welding on the formed groove, the generated slag was sampled, and the amount of slag generated per unit length in the welding direction was measured. In FIG. 2,
The numbers shown in the weld metal indicate the order of lamination of the weld metal laminated by each pass.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】図3は縦軸にスラグ発生量をとり、横軸に
Si含有量とMn含有量との比([Si]/[Mn])
をとって、スラグ発生量と、SiとMnとの含有量比と
の関係を示すグラフ図である。図3に示すように、本発
明範囲Y([Si]/[Mn]:0.4乃至0.9)に
おいては、スラグ発生量が0.35g/cm以下とな
り、スラグの発生量を低減することができた。また、本
発明の好ましい範囲Z([Si]/[Mn]:0.5乃
至0.8)においては、スラグ発生量が0.25g/c
m以下となり、更に一層スラグ発生量を低減することが
できた。
FIG. 3 shows the slag generation amount on the vertical axis, and the ratio of the Si content to the Mn content ([Si] / [Mn]) on the horizontal axis.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a slag generation amount and a content ratio of Si and Mn. As shown in FIG. 3, in the range Y ([Si] / [Mn]: 0.4 to 0.9) of the present invention, the amount of slag generated is 0.35 g / cm or less, and the amount of slag generated is reduced. I was able to. In a preferred range Z ([Si] / [Mn]: 0.5 to 0.8) of the present invention, the amount of slag generated is 0.25 g / c.
m or less, and the amount of slag generation was further reduced.

【0039】次に、種々のワイヤを使用して、上記表1
及び図2に示す溶接条件で母材を溶接し、スラグ発生量
を測定すると共に、X線透過撮影及び超音波探傷試験
(UT)による溶接金属の健全性、溶接金属の強度及び
シャルピー吸収エネルギーを測定した。また、スラグの
剥離性、ビード外観及びアークの安定性を官能により評
価した。更に、下記表2に示す溶接条件で溶接して、ス
パッタ発生量を測定した。
Next, using various wires, the above Table 1 was used.
The base metal was welded under the welding conditions shown in FIG. 2 and the amount of slag generated was measured, and the integrity of the weld metal, the strength of the weld metal, and the Charpy absorbed energy by X-ray radiography and ultrasonic testing (UT) were measured. It was measured. The slag peelability, bead appearance and arc stability were evaluated organoleptically. Furthermore, welding was performed under the welding conditions shown in Table 2 below, and the amount of generated spatter was measured.

【0040】[0040]

【表2】 [Table 2]

【0041】図4はスパッタ発生量の測定方法を示す斜
視図である。鋼板15をその長手方向を水平にして配置
し、両側方にスパッタ捕集箱16を設置した。スパッタ
捕集箱16は鋼板15に当接する面に開口部(図示せ
ず)を有している。そして、鋼板15の上面を溶接しつ
つ、トーチ17を溶接方向19に移動させ、溶接により
発生したスパッタ18を捕集箱16の内部に捕集して、
捕集箱16の重量増加分を測定することにより、スパッ
タ発生量を算出した。実施例及び比較例の各ワイヤの組
成を下記表3乃至6に示し、評価結果を下記表7乃至1
0に示す。なお、下記表3乃至6に示すワイヤ組成のう
ち、ワイヤ中心部のO含有量については、ワイヤの表面
から100乃至110μmの深さまでの表層部を研削し
て、残部のO含有量を測定することにより得た。
FIG. 4 is a perspective view showing a method for measuring the amount of spatter generated. The steel plate 15 was arranged with its longitudinal direction being horizontal, and spatter collection boxes 16 were installed on both sides. The sputter collection box 16 has an opening (not shown) on a surface that contacts the steel plate 15. Then, while welding the upper surface of the steel plate 15, the torch 17 is moved in the welding direction 19, and the spatter 18 generated by welding is collected inside the collection box 16,
The amount of spatter generation was calculated by measuring the weight increase of the collection box 16. The compositions of the wires of the examples and comparative examples are shown in Tables 3 to 6 below, and the evaluation results are shown in Tables 7 to 1 below.
0 is shown. In the wire compositions shown in Tables 3 to 6 below, the O content at the center of the wire is measured by grinding the surface layer from the surface of the wire to a depth of 100 to 110 μm and measuring the O content at the remaining portion. Was obtained.

【0042】また、下記表7乃至10において、スラグ
発生量は、溶接後にスラグを全量採取してこれを計量
し、単位溶接長あたりに換算した値(全スラグ量/40
cm)により評価し、0.25g/cm未満である場合
を極めて良好、0.25g/cm以上0.35g/cm
未満である場合を良好とし、0.35g/cm以上であ
る場合を不良とした。スラグ剥離性、アーク安定性及び
ビード外観については、良好なものから3段階で評価
し、極めて良好なものを◎、良好なものを○とし、不良
であったものを×とした。
Further, in Tables 7 to 10 below, the amount of slag generation is a value obtained by collecting all slag after welding, weighing it, and converting it per unit welding length (total slag amount / 40).
cm), and when it is less than 0.25 g / cm, it is extremely good, and 0.25 g / cm or more and 0.35 g / cm.
If the value is less than 0.35 g / cm, it is regarded as good. The slag removability, arc stability, and bead appearance were evaluated on a three-point scale from good to poor, ◎ was extremely good, ○ was good, and x was poor.

【0043】更に、引張強さについては、490N/m
2級鋼用の溶接ワイヤとして適正とされる範囲であっ
て、490乃至600N/mm2である場合を合格と
し、490N/mm2未満である場合又は600N/m
2を超える場合を不合格とした。吸収エネルギーにつ
いては、0℃において47J以上である場合を合格と
し、47J未満である場合を不合格とした。X線透過試
験及び超音波探傷試験による溶接金属の健全性について
は、割れ、融合不良、スラグ巻き込み及びブローホール
等の欠陥が発生しなかったものを合格とし、これらのう
ち1つでも確認されたものを不合格とした。スパッタ発
生量については、1.50g/分未満である場合を極め
て良好、1.50g/分以上であって2.00g/分未
満である場合を良好とし、2.00g/分以上である場
合を不良とした。
Further, regarding the tensile strength, 490 N / m
The range is considered to be appropriate as a welding wire for m 2 grade steel, and if it is 490 to 600 N / mm 2 , it is acceptable, and if it is less than 490 N / mm 2 or 600 N / m 2
a case in which more than m 2 was rejected. Regarding the absorbed energy, a case where the energy was 47 J or more at 0 ° C. was regarded as a pass, and a case where the energy was less than 47 J was rejected. Regarding the soundness of the weld metal by the X-ray transmission test and the ultrasonic flaw detection test, one in which no defects such as cracks, poor fusion, slag entrainment and blow holes were generated was accepted, and at least one of these was confirmed. Things were rejected. Regarding the amount of spatter generated, the case where the amount is less than 1.50 g / min is extremely good, the case where the amount is 1.50 g / min or more and less than 2.00 g / min is good, and the case where the amount is 2.00 g / min or more. Was regarded as defective.

【0044】[0044]

【表3】 [Table 3]

【0045】[0045]

【表4】 [Table 4]

【0046】[0046]

【表5】 [Table 5]

【0047】[0047]

【表6】 [Table 6]

【0048】[0048]

【表7】 [Table 7]

【0049】[0049]

【表8】 [Table 8]

【0050】[0050]

【表9】 [Table 9]

【0051】[0051]

【表10】 [Table 10]

【0052】上記表3乃至10に示すように、実施例N
o.1乃至14は、ワイヤの組成及びSi含有量とMn
含有量との比が適切に調整されているので、スラグの発
生量が少ないと共に、スラグ剥離性及びビード外観が優
れたものとなった。また、気孔欠陥及び割れ等の溶接欠
陥も発生せず、健全な溶接金属を得ることができた。更
に、溶接金属の強度及びじん性についても良好であり、
アーク安定性が良好であると共に、スパッタ発生量が少
ないものとなった。特に、実施例No.4乃至14は、
ワイヤ全体のO含有量及びワイヤ中心部のO含有量が適
切に調整されているので、アーク安定性をより一層向上
させることができると共に、スラグ発生量を更に一層低
減することができた。
As shown in Tables 3 to 10 above, Example N
o. 1 to 14 are composition of wire, Si content and Mn.
Since the ratio to the content was appropriately adjusted, the amount of slag generated was small, and the slag removability and bead appearance were excellent. In addition, welding defects such as pore defects and cracks did not occur, and a sound weld metal could be obtained. Furthermore, the strength and toughness of the weld metal are good,
The arc stability was good and the amount of spatter generated was small. In particular, in Example No. 4 to 14
Since the O content of the entire wire and the O content of the central portion of the wire are appropriately adjusted, the arc stability can be further improved, and the amount of slag generated can be further reduced.

【0053】一方、比較例No.15はワイヤ中のC含
有量が本発明範囲の上限を超えているので、CO爆発が
増加して、細かいスパッタの発生量が増加した。また、
ワイヤ中のCr含有量が本発明範囲の上限を超えている
ので、溶接金属の強度が過剰になると共に、じん性が低
下した。比較例No.16は一般的なJIS Z331
2 YGW11に適合するワイヤの1種であるが、ワイ
ヤ中のMn含有量が本発明範囲の上限を超えていると共
に、Cr含有量が本発明範囲の下限未満であるので、ス
ラグ発生量が増加し、スラグの剥離性も低下した。比較
例No.17はワイヤ中のC及びMnの含有量が本発明
範囲の下限未満であるので、焼入れ性が小さくなり、溶
接金属の強度が490N/mm2以下と低くなると共
に、じん性が低下した。また、脱酸不足によりブローホ
ールが発生した。
On the other hand, in Comparative Example No. In No. 15, since the C content in the wire exceeded the upper limit of the range of the present invention, CO explosion increased and the amount of fine spatters increased. Also,
Since the Cr content in the wire exceeded the upper limit of the range of the present invention, the strength of the weld metal became excessive and the toughness was lowered. Comparative Example No. 16 is a general JIS Z331
2 Although it is one type of wire conforming to YGW11, the amount of slag is increased because the Mn content in the wire exceeds the upper limit of the present invention and the Cr content is less than the lower limit of the present invention. However, the slag removability also decreased. Comparative Example No. In No. 17, since the contents of C and Mn in the wire were less than the lower limit of the range of the present invention, the hardenability was reduced, the strength of the weld metal was reduced to 490 N / mm 2 or less, and the toughness was reduced. In addition, blow holes were generated due to insufficient deoxidation.

【0054】比較例No.18はワイヤ中のSi及びS
含有量が本発明範囲の上限を超えているので、溶接金属
の強度が過剰になると共に、じん性が不足した。また、
ワイヤ中のS含有量が本発明範囲の上限を超えたことに
より高温割れが発生した。更に、[Si]/[Mn]か
ら算出されるAが本発明範囲の上限を超えているので、
スラグ発生量が増加し、スラグがガラス質となってスラ
グ巻き込み欠陥が発生すると共に、ビードの外観が劣化
した。比較例No.19はワイヤ中のSi及びS含有量
が本発明範囲の下限未満であるので、ビードのなじみが
悪くなり、ビード外観が劣化した。また、ワイヤ中のS
i含有量が本発明範囲の下限未満であるので、脱酸不足
となりブローホールが発生した。更に、[Si]/[M
n]から算出されるAが本発明範囲の下限未満であるの
で、スラグ発生量が増加すると共に、スラグの剥離性が
悪化した。
Comparative Example No. 18 is Si and S in the wire
Since the content exceeds the upper limit of the range of the present invention, the strength of the weld metal becomes excessive and the toughness is insufficient. Also,
Hot cracking occurred when the S content in the wire exceeded the upper limit of the range of the present invention. Further, since A calculated from [Si] / [Mn] exceeds the upper limit of the range of the present invention,
The amount of slag generated increased, the slag became vitreous, slag entrainment defects occurred, and the bead appearance deteriorated. Comparative Example No. In No. 19, since the content of Si and S in the wire was less than the lower limit of the range of the present invention, the familiarity of the bead became poor and the bead appearance was deteriorated. In addition, S in the wire
Since the i content was less than the lower limit of the range of the present invention, deoxidation was insufficient and blowholes occurred. Furthermore, [Si] / [M
n] is less than the lower limit of the range of the present invention, so that the amount of slag generated increased and the slag removability deteriorated.

【0055】比較例No.20は、Si及びMn含有量
は本発明の範囲内であるが、[Si]/[Mn]から算
出されるAが本発明範囲の上限を超えているので、スラ
グ発生量が増加した。また、スラグがガラス質となり、
スラグ巻き込み欠陥が発生すると共に、ビードの外観が
劣化した。比較例No.21はワイヤ中のSi及びMn
含有量は本発明の範囲内であるが、[Si]/[Mn]
から算出されるAが本発明範囲の下限未満であると共
に、Ti含有量が本発明範囲の上限を超えているので、
スラグ発生量が増加すると共に、スラグ剥離性が低下し
た。
Comparative Example No. In No. 20, although the contents of Si and Mn were within the range of the present invention, the amount of slag generated increased because A calculated from [Si] / [Mn] exceeded the upper limit of the range of the present invention. Also, the slag becomes glassy,
A slag entrainment defect occurred and the bead appearance deteriorated. Comparative Example No. 21 is Si and Mn in the wire
Although the content is within the scope of the present invention, [Si] / [Mn]
Since A calculated from is below the lower limit of the present invention range and the Ti content exceeds the upper limit of the present invention range,
As the amount of slag generated increased, the slag peelability decreased.

【0056】比較例No.22はワイヤ中のアーク安定
性を向上させる元素であるTi含有量が本発明範囲の下
限未満であるので、スラグの発生量は低減されたが、ス
パッタ発生量が著しく増加した。また、ワイヤ中のCr
含有量が本発明範囲の上限を超えているので、溶接金属
の強度が過剰になると共に、じん性が低下した。比較例
No.23はワイヤ中のMn含有量が本発明範囲の上限
を超えていると共に、[Si]/[Mn]から算出され
るA及びCr含有量が本発明範囲の下限未満であり、C
rによる脱酸効果を得ることができないので、スラグの
発生量が増加した。また、ワイヤ中のSi含有量が本発
明範囲の下限未満であるので、脱酸不足によりブローホ
ールが発生した。更に、ワイヤ中のSi及びS含有量が
本発明範囲の下限未満であるので、ビードのなじみが悪
くなり、ビード外観も劣化した。更に、スラグ中のMn
酸化物の比率が高くなっているので、スラグの剥離性が
低下した。
Comparative Example No. In No. 22, since the content of Ti, which is an element for improving the arc stability in the wire, was less than the lower limit of the range of the present invention, the generation amount of slag was reduced, but the generation amount of spatter was significantly increased. In addition, Cr in the wire
Since the content exceeds the upper limit of the range of the present invention, the strength of the weld metal becomes excessive and the toughness decreases. Comparative Example No. In No. 23, the Mn content in the wire exceeded the upper limit of the present invention, and the A and Cr contents calculated from [Si] / [Mn] were less than the lower limit of the present invention.
Since the deoxidizing effect by r could not be obtained, the amount of slag generated increased. Also, since the Si content in the wire was less than the lower limit of the present invention, blowholes were generated due to insufficient deoxidation. Furthermore, since the content of Si and S in the wire was less than the lower limit of the range of the present invention, the familiarity of the bead became poor, and the bead appearance also deteriorated. Furthermore, Mn in slag
Since the oxide ratio was high, the removability of the slag was reduced.

【0057】比較例No.24は、ワイヤ中のC及びS
i含有量が本発明範囲の上限を超えていると共に、ワイ
ヤ中のMn含有量が本発明範囲の下限未満であるので、
溶接金属の強度が過剰になると共に、じん性が低下し
た。また、[Si]/[Mn]から算出されるAが本発
明範囲の上限を超えているので、スラグ発生量が増加
し、スラグがガラス質となって、スラグ巻き込み欠陥が
発生すると共に、ビードの外観が悪化した。比較例N
o.25はワイヤ中のC含有量が本発明範囲の上限を超
えているので、溶接金属の強度が過剰になった。また、
ワイヤ中のTi含有量が本発明範囲の下限未満であるの
で、アークの安定性が低下して、スパッタ発生量が極め
て多くなった。
Comparative Example No. 24 indicates C and S in the wire
Since the i content exceeds the upper limit of the present invention and the Mn content in the wire is less than the lower limit of the present invention,
As the strength of the weld metal became excessive, the toughness decreased. Further, since A calculated from [Si] / [Mn] exceeds the upper limit of the range of the present invention, the amount of slag generated increases, the slag becomes vitreous, slag entrainment defects occur, and beads are formed. The appearance of deteriorated. Comparative Example N
o. In No. 25, the strength of the weld metal became excessive because the C content in the wire exceeded the upper limit of the range of the present invention. Also,
Since the Ti content in the wire was less than the lower limit of the range of the present invention, the stability of the arc was reduced, and the amount of spatter generated was extremely large.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ワイヤの組成を適切に規定していると共に、Si含有量
とMn含有量との比を適切に規定しているので、溶接金
属の機械的性能並びに耐欠陥性及びスパッタ発生等の溶
接作業性を低下させることなく、スラグの発生量を低減
することができると共に、スラグ剥離性を向上させるこ
とができる。また、ワイヤ中にOを含有させた場合に、
そのO含有量及びワイヤ中心部のO含有量を厳密に規定
すると、スラグの発生量をより一層低減することができ
ると共に、アークの安定性を向上させることができるガ
スシールドアーク溶接用ワイヤを得ることができる。こ
れにより、連続溶接する場合において、スラグの除去が
必要となる最大板厚が大きくなると共に、スラグ除去の
工程数を減少させることができる。従って、溶接作業が
容易になり、溶接工程の能率を著しく向上させることが
できるので、多大な工業的価値を得ることができる。
As described in detail above, according to the present invention,
Since the composition of the wire is properly defined and the ratio between the Si content and the Mn content is appropriately defined, the welding performance such as mechanical performance and defect resistance of the weld metal and spatter generation is improved. Without lowering, the amount of slag generated can be reduced and the slag removability can be improved. When O is contained in the wire,
When the O content and the O content at the center of the wire are strictly defined, a gas-shielded arc welding wire that can further reduce the amount of slag and improve the stability of the arc can be obtained. be able to. Thereby, in the case of continuous welding, the maximum thickness required to remove slag increases, and the number of slag removal steps can be reduced. Therefore, the welding operation is facilitated and the efficiency of the welding process can be significantly improved, so that a great industrial value can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)は移行中の溶滴を示す平面図、(b)は
その側面図であり、(c)は縦軸に酸素濃度をとり、横
軸に図1(a)及び図1(b)に示すX−X線に沿う位
置をとって、酸素濃度と位置との関係を示すグラフ図で
ある。
1 (a) is a plan view showing a droplet during transition, FIG. 1 (b) is a side view thereof, FIG. 1 (c) is an oxygen concentration on the vertical axis, and FIG. It is a graph which shows the relationship between oxygen concentration and a position which takes the position along XX shown to 1 (b).

【図2】スラグ発生量測定時における溶接母材の形状及
び積層方法を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a shape of a welding base material and a lamination method when measuring a slag generation amount.

【図3】縦軸にスラグ発生量をとり、横軸にSi含有量
とMn含有量との比([Si]/[Mn])をとって、
スラグ発生量と、SiとMnとの含有量比との関係を示
すグラフ図である。
FIG. 3 shows a slag generation amount on a vertical axis and a ratio ([Si] / [Mn]) of a Si content and a Mn content on a horizontal axis.
It is a graph which shows the relationship between the amount of slag generation, and the content ratio of Si and Mn.

【図4】スパッタ発生量の測定方法を示す斜視図であ
る。
FIG. 4 is a perspective view showing a method for measuring a sputter generation amount.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11;溶滴 12,15;鋼板 13;裏当て材 14;溶接金属 16;スパッタ捕集箱 17;トーチ 18;スパッタ 11; droplets 12, 15; steel plate 13; backing material 14; weld metal 16; spatter collection box 17; torch 18;

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 C:0.03乃至0.10重量%、S
i:0.60乃至1.20重量%、Mn:1.20乃至
1.60重量%、S:0.010乃至0.025重量
%、Ti:0.08乃至0.20重量%及びCr:0.
020乃至0.100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Siの含有量を重量%で
[Si]、前記Mnの含有量を重量%で[Mn]とした
とき、数式A=[Si]/[Mn]によって算出される
Aが0.40乃至0.90であることを特徴とするガス
シールドアーク溶接用ワイヤ。
1. C: 0.03 to 0.10% by weight, S
i: 0.60 to 1.20% by weight, Mn: 1.20 to 1.60% by weight, S: 0.010 to 0.025% by weight, Ti: 0.08 to 0.20% by weight, and Cr: 0.
020 to 0.100% by weight, with the balance being Fe and unavoidable impurities. When the content of Si is [Si] in weight% and the content of Mn is [Mn] in weight%, A gas shielded arc welding wire characterized in that A calculated by the formula A = [Si] / [Mn] is 0.40 to 0.90.
【請求項2】 更に、0.0080重量%以上のOを含
有し、ワイヤ表面から0.01mmの深さまでの領域を
除くワイヤ中心部のOは、ワイヤ全重量あたり0.00
65重量%以下に規制されてい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ワイヤ。
2. The composition according to claim 2, further comprising 0.0080% by weight of O, and excluding the region from the surface of the wire to a depth of 0.01 mm, O at the center of the wire is 0.00% of the total weight of the wire.
The gas shielded arc welding wire according to claim 1, wherein the wire is regulated to 65% by weight or less.
【請求項3】 前記Siは0.70乃至1.20重量%
であることを特徴とする請求項1又は2に記載のガスシ
ールドアーク溶接用ワイヤ。
3. The Si content is 0.70 to 1.20% by weight.
The gas-shielded arc welding wire according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記Mnは1.20乃至1.50重量%
であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項
に記載のガスシールドアーク溶接用ワイヤ。
4. The Mn content is 1.20 to 1.50% by weight.
The gas shielded arc welding wire according to any one of claims 1 to 3, wherein:
【請求項5】 前記Tiは0.08乃至0.14重量%
であ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ワイヤ。
5. The Ti content is 0.08 to 0.14% by weight.
The gas shielded arc welding wire according to any one of claims 1 to 4, wherein:
【請求項6】 前記Aは0.50乃至0.80であるこ
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ワイヤ。
6. The gas shielded arc welding wire according to claim 1, wherein A is 0.50 to 0.80.
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