TWI316885B - Solid wire - Google Patents
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Description
1316885 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於電弧熔接所使用之實心線材,詳而言2 ,係關於適用於薄板的電弧熔接之碳鋼實心線材。 【先前技術】 近年來,基於環保問題之觀點,關於改善汽車燃料、消 耗率的要求越來越嚴格。爲了因應這種要求,係嘗試將& 往之抗張強度 300MPa以下的軟鋼板替換成抗張強度 4 0 0MPa以上的高強度鋼板,以減低板厚,並謀求輕量化 〇 當板厚減少時,在點熔接法的情形雖幾乎不會發生問 題’但在電弧熔接法的情形,電弧熱會使鋼板熔融而形成 穿孔,亦即容易發生所謂熔穿(burn through)。 又關於鋼板之高強度化’ 一般是藉由控制壓延時之冷 卻、將鋼板中之添加元素增量來達成。將鋼板中之添加元 素增量時,電弧熔接時熔池之黏性會昇高,造成熔合性變 差而在熔接止端部的厚度方向形成缺口,亦即容易發生所 謂過熔低陷(undercut)。 此外,在熔接操作方面,爲了提昇熔接效率而加大熔 接速度時,電弧會作用於熔池之前方,亦即電弧容易直接 作用於熔融面而發生熔穿。就算還沒到熔穿的程度,連待 熔接之板材背側都產生熔融時(所謂裏波)時,非常容易 發生高溫裂痕。 -5- (2) 1316885 例如,日本特開200 1 -963 92號公報所記載的技術, 係使用既定電阻率之0.9mm以下的細徑線材以減少單位 熔敷量之熱輸入,藉此抑制熔穿產生(亦即,提昇耐熔穿 性)。 又例如,日本特許2 922 8 1 4號公報記載之技術,係限 定線材之Si + Mn、Six(Si + Mn),進一步在Ar中含有極 少量(3〜7%)之氧氣,藉此來提昇耐熔穿性。該技術, 係藉由適度提高線材之電阻率以減少單位熔敷量之熱輸入 ,並藉由提高保護氣體之Ar比例以減少熔接滲透深度( weld penetration),且使前述兩作用產生相乘效果。 又例如在日本特開平9-94667號公報與日本特許 3 345 8 8 3號公報中,係使用在前端裝設有陶瓷之特殊的熔 接通電頭。其藉由提高溶接通電頭的前端之通電點與電弧 產生點間所產生之電阻發熱,以減少單位熔敷量之熱輸入 ,而提昇耐熔穿性,並藉由減少電流以減低電弧力而抑制 過熔低陷的發生(亦即提昇耐過熔低陷性)。 又例如在日本特開2005 -2542 84號公報記載的技術, 係使用Ar與C02作爲保護氣體,藉由混入多量(5.5〜 1 5% )的02以改變熔池之對流方向,藉此提昇耐過熔低 陷性。 根據以往的經驗得知,藉由進行向下垂直熔接能提昇 耐熔穿性與耐過熔低陷性,但這時不僅熔接姿勢受到限制 ,且當向下前進的角度過大時會發生熔接道(bead)之垂 落與大量的熔濺物,因此存在著難以控制之問題。 (3) 1316885 【發明內容】 然而’日本特開200 1 -96392號公報所記載之細徑線 材’由於直徑太細’不僅容易發生挫曲,且線材之進給安 定性不佳’因此熔接作業性不佳。此外,該細徑線材,由 於成本變高’同時會發生熔接成本變高的問題。 此外’日本特許29228 1 4號公報記載之線材單體,並 無法解決耐熔穿性差之問題。又當保護氣體中Ar比例昇 高時’保護氣體之成本變高,而會發生溶接成本變高的問 題。 另一方面,在日本特開平9-94667號公報與日本特許 3345883號公報,由於使用特殊的熔接通電頭,其成本會 變高’而造成熔接作業的成本變高。 此外’日本特開2005 -254284號所記載之電弧熔接方 法’由於使用特殊的保護氣體,保護氣體的成本變高,而 有熔接成本上昇的問題,此外,由於氧含量多,而會產生 大量的熔渣與熔濺物。當發生熔渣與熔濺物時,會使熔接 部之塗覆性變差。伴隨著熔接金屬之含氧量的大幅增加, 夾雜物會增多,而容易發生高溫裂痕(亦即,耐裂痕性變 差)。 另外,除前述問題以外,爲了廣泛適用於一般的薄板 熔接’所要求具備的特性包括:與母材同等級以上的熔接 金屬硬度、不易產生脆弱破壞、爲了順利進行熔接之良好 進給安定性。 (4) Ϊ316885 本發明係有鑑於前述課題而構成者,其目的係提供一 種實心線材,其能將熔接成本降到最低,具有優異的線材 之進給安定性、耐熔穿性、耐過熔低陷性、耐裂痕性,不 容易發生熔渣及熔濺物,且具有與母材同等級以上的熔接 金屬硬度,不易產生脆弱破壞。 可解決前述課題之本發明的實心線材,係用來進行電 弧熔接之實心線材,係含有C : 0.0 0 5〜0 · 0 6 0質量%、S i :0.60 〜1.00 質量 %、Μη: 1.10 〜1_65 質量%、S: 0.045 〜0.090質量%、Ο: 0.0015〜0.0100質量%,且前述C與 前述S之合計含量在0.125質量%以下,Ρ含量0.017質 量%以下,剩餘成分由Fe及雜質所構成;在前述雜質中 ,含有Ti : 0.1 5質量%以下、B : 0·0050質量%以下、N : 0.00 75 質量 %以下,且將 Cr、Ni、Al、Nb、V、Zr、La 及 Ce分別限制爲0.20質量%以下。 本發明之實心線材,藉由將C、Si、Μη、S、Ο之含 量限定於特定的範圍,可大幅降低熔池之黏性與表面張力 ,而在進行電弧熔接時形成較深的熔池。藉此,能獲得緩 和電弧力的障壁作用,能降低熔接滲透深度,而能提昇耐 熔穿性。 本發明之實心線材,由於能大幅降低熔池之黏性與表 面張力,即使在發生過熔低陷的情形,在溶池形成熔融狀 之熔接金屬,受重力作用會流向該過熔低陷部分,當熔接 部位凝固時可塡滿過熔低陷(亦即,可提昇耐過熔低陷性 -8 - (5) 1316885 本發明之實心線材,藉由將S含量與Ο含量最佳化 ,不易發生熔渣及熔濺物,又藉由將c含量、s含量、C 與s之合計含量、Ρ含量、C與S之合計含量等最佳化, 能提昇耐裂痕性。 本發明之實心線材,藉由將特定種類雜質含量限定於 特定範圍,可進一步防止熔池之黏性與表面張力昇高,因 此在進行電弧熔接時能更進一步防止熔池變淺。因此,能 Φ 更確實地獲得緩和電弧力的障壁作用,能降低熔接滲透深 度,而能提昇耐熔穿性與耐過熔低陷性,因此更不容易發 生熔渣與熔濺物。特別是,藉由將Β限制在特定含量以下 ,能更加提昇耐裂痕性,藉由將Ν限制在特定含量以下 ,能防止熔接金屬的脆化,因此能謀求熔接部之完整性。 本發明之實心線材,較佳爲,將前述〇與前述Ν的 合計含量限制爲〇.〇1 10質量%以下。本發明之實心線材, 較佳爲含有0.30質量%以下的Mo。 • 如此般,本發明之實心線材,藉由添加Mo可提昇熔 接金屬的強度,又藉由將Mo限定爲特定含量以下,可防 . 止熔池之黏性與表面張力變高,因此在進行電弧熔接時能 _ 防止熔池變淺。藉此,能確實地獲得緩和電弧力的障壁作 用,能降低熔接滲透深度,而能提昇耐熔穿性與耐過熔低 陷性,因此不容易發生熔濺物。 本發明之實心線材較佳爲,在前述實心線材表面,相 對於前述實心線材全體,具有合計含量爲0.5〜30PPm之 K、L i、N a、C a。 -9- (6) 1316885 本發明之實心線材,藉由在表面塗布或附著選自特定 群中之至少1種元素,且設定在前述特定範圍’故電子容 易釋出,在使用Ar與氧化性氣體(〇2、C〇2等)進行熔 接時,能產生電弧安定劑的作用。因此,能抑制電弧的長 度改變,而能更加提昇耐熔穿性。 本發明之實心線材較佳爲’在前述實心線材表面,前 述實心線材每l〇kg含有0.01〜l.OOg之MoS2。 Φ 本發明之實心線材,藉由在其表面塗布或附著Μ 〇 S 2 ,且設定在前述特定範圍,能減少通電點之瞬間熔合而減 少阻力,因此能提昇實心線材之進給安定性。 本發明之實心線材的表面能用鍍銅披覆。 藉由將本發明之實心線材用鍍銅披覆,能提昇防鏽性 、通電頭之耐磨耗性、在生產線材時之伸線性(生產性) ,因此能謀求低成本化。 依據本發明之實心線材,能將熔接成本降到最低,具 ® 有優異的線材之進給安定性、耐熔穿性、耐過熔低陷性、 耐裂痕性,不容易發生熔渣及熔濺物,且具有與母材同等 . 級以上的熔接金屬硬度,又不易產生脆弱破壞。 【實施方式】 接著,詳細說明本發明的實心線材之最佳實施形態。 本案發明人等,著眼於前述向下垂直熔接時熔池及熔 接金屬之舉動而想到,不拘水平熔接、向下熔接、橫向熔 接、向上熔接、向上垂直熔接等之姿勢,只要熔池與熔接 -10- (7) 1316885 金屬都能獲得與前述相同的舉動,應可進行更良好的電弧 熔接,而進行深入硏究。 首先。參照第1圖說明本發明之實心線材之原理。第 1圖係電弧熔接之示意圖’ (a )係使用習知實心線材進 行電弧熔接之示意圖’ (b )係使用本發明的實心線材進 行電弧熔接之示意圖。 如第1 ( a )圖所示,使用習知的實心線材3 1進行電 弧熔接時,熔池6之黏性、表面張力大。因此,電弧力與 表面張力所產生之熔池6的上推力Pi會大於重力p2,熔 池6本身之重力P2所造成的下降作用變小。亦即,電弧 正下方之熔池6的深度L!變小,熔接滲透深度l2變大。 此外’從通電頭2/實心線材31的通電點(主要爲 通電頭2的前端)至電弧5產生點、所謂突出部分a及 形成於前端之熔滴4本身的電阻發熱變低。 於是,本案發明人等發現,如第1 ( b )圖所示,在 進行向下垂直熔接時,重力會使熔池從電弧後方朝向電弧 正下方移動,亦即能在電弧正下方持續形成深的熔池而產 生緩和電弧力之障壁作用,藉此抑制熔穿(提昇耐熔穿性 )。此外,即使在瞬間產生過熔低陷,基於重力造成之熔 池下降作用,溶池之熔接金屬會流向該過熔低陷部位,在 凝固時會塡滿過熔低陷(提昇耐過熔低陷性)。 藉由減低從電弧5正下方至電弧5後方所形成之熔池 6的黏性、表面張力,使P 2大於P1 ’即可將熔池6推向 電弧5正下方。藉此,電弧5正下方之熔池6深度變 -11 - (8) 1316885 大’可抑制電弧力的作用’而減少熔接滲透深度L 2。 本案發明人’經深入硏究的結果發現,藉由提高實心 線材本身的電阻’以增加突出部分及熔滴本身的電阻發熱 而使溫度上昇’可減低電弧熱產生之熔融作用而減少溶接 之熱輸入’又藉由將實心線材的成分組成最佳化能大幅降 低熔池之黏性與表面張力,而使作用於熔池之重力作用充 分發揮’如此般即使在向下垂直熔接以外的姿勢,仍能實 現上述機制。 又在硏究的階段發現’若採用習知手段,例如氣體成 分之高含氧化、減少實心線材成分之Si、Μη等的強脫氧 成分含量等來進行高含氧化,以減低熔池之黏性與表面張 力,會產生:熔渣之大量產生、氣孔、熔接道形狀變差、 熔濺物增加等的各種問題。 本案發明人進一步發現到,作爲改善此問題之手段, 藉由將S與0的含量最佳化,能抑制熔渣與熔濺物之產 生,能在維持良好的熔接道形狀下大幅降低熔池之黏性與 表面張力。 此外,已知當S濃度高時容易發生高溫裂痕。本案發 明人同時發現到,藉由將C含量、Ρ含量、S含量、C與 S之合計含量等既定元素的含量做適當的限制,特別是如 第2圖所示,即使在含有高濃度S的情形,藉由適當地限 制C含量,即可抑制高溫裂痕(提昇耐裂痕性)。第2圖 係用來說明本發明之實心線材之C與S含量之適當範圍 -12- (9) 1316885 本案發明人基於上述認知,而完成適用於進行電弧熔 接之本發明的實心線材。 本發明之實心線材’係含有C : 〇 . 〇 〇 5〜〇 · 〇 6 0質量% 、Sl· 0.60 〜i.00 質量%、Μη: 1.10 〜165 質量%、S: 0.045〜0.090質量%、〇: 〇.0〇15〜〇〇1〇〇質量%,且前述 c與則述S之合計含量在0.125質量%以下,Ρ含量0.017 質量%以下’剩餘成分由Fe及雜質所構成。 ® 以下說明本發明之實心線材中實施上述數値限定的理 由。 (C: 0.005 〜0.060 質量 % ) C具有脫氧作用,具有提高熔接金屬強度之效果。在 薄板熔接的情形,由於不須進行多層熔接,不須考慮再加 熱所造成之強度降低,即使添加量不高,在一般使用之 3 00MPa以下的軟鋼至590MPa級的高張力鋼板之範圍, 仍能獲得與母材同等級以上的強度。 ® 然而,當C含量未達0.005質量%時,其強度僅適用 於軟鋼而缺乏泛用性。因此,C含量必須爲0.005質量% . 以上。 . 另一方面當C含量變高’如前述般耐裂痕性會顯著變 差。又在電弧附近CO會發生爆炸’不僅熔擺物產生量變 多’微粒(fume )之產生也會變多。又由於過度脫氧造成 熔池之含氧量變少,而使熔池之黏性及表面張力變高。因 此,考慮到耐裂痕性,c含量必須爲〇·060質量%以下, 較佳爲0.0 5 0質量%以下。此外,如後述般,依S含量之 -13- (10) 1316885 多寡,也能進一步降低C的上限値。 (Si: 0.60 〜1.00 質量 % ) S i乃確保強度之必要兀素’且具有提局實心線材電 阻的作用。含量未達0.6 0質量%時,強度會降低,除軟鋼 以外無法適用於其他鋼材。又由於實心線材之電阻變得過 小’單位進給量之電流値上昇。結果,熱輸入量變多,容 易使耐熔穿性與耐過熔低陷性變差。因此,Si含量必須 爲0.6 0質量%以上。 另一方面,當Si含量超過1.00質量%時,會形成過 度脫氧,造成熔池之含氧量變少而使熔池之黏性及表面張 力變高。因此,緩和電弧力之障壁作用會減低,耐熔穿性 與耐過熔低陷性容易變差。又當Si含量過多時,熔接金 屬會脆化,熔接部之硬度等可能會變差。因此,Si含量 必須爲1.0 0質量%以下。 (Mn : 1 . 1 0 〜1.65 質量 % ) Μη乃確保強度之必要元素,且具有提高實心線材電 阻的作用。Μη含量未達1 · 1 0質量%時,強度會降低,除 軟鋼以外無法適用於其他鋼材。又由於實心線材之電阻變 得過小,單位進給量之電流値上昇。結果,熱輸入量變多 ,容易使耐熔穿性與耐過熔低陷性變差。又當Μη過少時 熔接金屬會產生脆化,熔接部可能會喪失完整性。因此, Μη含量必須爲1 . 1 0質量%以上。 另一方面,當Μη含量超過1.65質量%時,會形成過 度脫氧,造成熔池之含氧量變少而使熔池之黏性及表面張 -14- (11) 1316885 力變高。因此,熔池之熔接金屬不容易流向電弧正下方, 緩和電弧力之障壁作用會減低,耐熔穿性與耐過熔低陷性 容易變差。又會大量產生熔渣而造成塗覆性變差。因此 Μη含量必須爲1.65質量%以下。 (S: 0.045 〜0.090 質量 % ) S乃本發明最重要的元素之一,具有降低熔池的黏性 與表面張力的作用。藉由含有適量的S,即使電弧位於熔 池前方的情形,仍容易藉由低黏性與低表面張力之熔池來 獲得緩和電弧力之障壁作用,因此能提昇耐熔穿性與耐過 熔低陷性。爲了獲得這種效果,S含量必須爲0.045質量 %以上。 另一方面,當S含量超過0.090質量%時,除熔池外 ,實心線材前端所形成之熔滴的表面張力也會大幅降低, 熔滴將難以保持球形。又與形成過厚之熔池相輔,即使將 電弧長度拉長仍會形成短路狀態,因此熔濺物變得非常多 。這時,就算調整其他的元素仍無法提昇耐裂痕性。當連 鋼板的背側都產生熔融時,非常容易發生高溫裂痕。又熔 池黏性變得過低,受重力作用熔接道容易垂落,在搭疊塡 角熔接之上板側難以形成熔接道,因此耐過熔低陷性會變 差。此外,熔接金屬會脆化,可能使熔接部喪失完整性。 因此,S含量必須爲0.090質量%以下。又基於提昇耐過 熔低陷性、韌性(防止熔接金屬的脆化)之觀點,S含量 更佳爲0.073質量%以下。 (0 : 0.0015 〜0.0100 質量 % ) -15- (12) 1316885 藉由同時添加適量之S與0,可適度降低熔池的黏性 與表面張力,因此能有效提昇耐熔穿性與耐過熔低陷性。 爲了達成該效果,〇含量必須爲0 · 0 0 1 5質量%以上。 另一方面,當實心線材之0含量超過0.0100質量% 時,高含氧量造成之熔池的黏性與表面張力之降低作用過 強,而會產生:熔濺物增加、熔渣之大量發生、夾雜物增 加所導致之耐裂痕性變差等的問題。雖然耐熔穿性不會變 差,但由於熔池的黏性過低,受重力作用容易造成熔接道 垂落,在搭疊塡角熔接之上板側難以形成熔接道,因此耐 過熔低陷性會變差。此外,熔接金屬會脆化,可能使熔接 部喪失完整性。因此,0含量必須爲0.0100質量%以下。 又,依以下所說明之N含量的多寡,如後述般,Ο含量之 上限値可能限定成更低。 爲了在實心線材中含有前述含量之〇,可緩和熔製時 的脫氧處理條件,而使線材之〇含量增多。或是在實心 線材之伸線過程進行退火,而在表面附近產生氧化並使其 殘留,藉此使表面之0濃度增高。 (c與S之合計含量:0.125質量%以下) C與S都是會使耐裂痕性變差的元素,雖分別設有上 限値,但當其等的合計含量超過0.125質量%時,即使C 與S之個別含量在前述上限値以下,其耐裂痕性仍容易變 差。因此,爲了提昇耐裂痕性,C與S之合計含量必須爲 0.1 2 5質量%以下。 (P : 0.017質量%以下) -16- (13) 1316885 P,和C同樣地,會使耐裂痕性顯著變差,因此必須 儘量減少其含量。在 JIS Z3312,P含量之容許値雖爲 0.030質量%,但在本發明由於S含量高,爲了避免耐裂 痕性變差,必須壓低P含量。當P含量超過〇 · 〇 1 7質量% 時,在連鋼板背側都產生熔融時,非常容易發生高溫裂痕 。因此,P含量必須爲0.0 1 7質量%以下。 (剩餘成分爲Fe及雜質) φ 本發明之實心線材之剩餘成分爲Fe及雜質。 雜質中,含有Ti: 0.15質量%以下、B: 0.0050質量 %以下、N : 0.0075質量%以下,且將Cr、Ni、Al、Nb、 V、Zr、La及Ce分別限制爲0.20質量%以下。 當含有 Cr、Ni、Al、Nb、V、Zr、La 及 Ce 時’熔池 的黏性與表面張力會變高。結果,熔池中之熔融金屬不容 易流向電弧正下方,緩和電弧力之障壁作用降低,不僅耐 熔穿性與耐過熔低陷性變差,且會發生大量的熔濺物。 Φ Ni以外的元素,由於會氧化而造成熔渣之大量產生 ,會使塗覆性變差。 . B含量超過0.0050質量%時’耐裂痕性會顯著變差。 N含量超過0.0075質量%時,熔接金屬發生脆化,熔接部 之硬度等可能會變差。 因此,前述雜質量越少越好’但只要在上述範圍內, 對本發明之實心線材而言都是可容許的。又更佳爲,Cr 及Ni爲0.05質量%以下,Ti爲〇·〇5質量%以下,Al、Nb 、V、Zr、La及Ce爲0.01質量%以下,B爲0.0030質量 -17- (14) 1316885 %以下。假使在此範圍內積極添加該等雜質,由於不會 響本發明之目的,故屬於本發明之範疇。 本發明之實心線材,較佳爲將〇與N之合計含量 制爲0.0110質量%以下,更佳爲將Mo含量限制爲〇· 質量%以下。 (0與N之合計含量:0.0110質量%以下) 0與N之合計含量超過0.0110質量%時,雖然耐熔 性不會產生問題,但由於熔池的黏性變得過低,受重力 用容易造成熔接道垂落,在搭疊塡角熔接之上板側難以 成熔接道,因此耐過熔低陷性會變差。因此,〇與N之 計含量必須爲0.01 10質量%以下。 (Mo : 0.30質量%以下)
Mo可提昇熔接金屬的強度。能有效發揮該效果的 限雖沒有特別的限定,藉由含有0.05質量%以上能使前 效果變顯著。 另一方面,當Mo含量超過0.30質量%時,熔池的 性與表面張力會變高。結果,由於熔池之熔接金屬不容 流向電弧正下方,緩和電弧力之障壁作用降低,耐熔穿 與耐過熔低陷性變差,且會發生大量的熔濺物。因此 Mo含量較佳爲0,30質量%以下。 本發明之實心線材較佳爲,在該實心線材表面,具 合計含量爲0.5〜30ppm之選自K、Li、Na、Ca中至少 種以上的元素。又,本發明之實心線材更佳爲,在該實 線材的表面含有0.01〜l.〇〇g/l〇kg之MoS2。 影 限 30 穿 作 形 合 下 述 黏 易 性 有 1 心 -18- (15) 1316885 (在該實心線材表面,相對於實心線材全體’具有合 計含量爲0.5〜30ppm之選自K、Li、Na、Ca中至少1種 元素。) 就算不含有K、Li、Na、Ca也不會有問題’但在使 用Ar與氧化性氣體(〇2、C02 )進行熔接中’這些元素 具有電弧安定劑的作用。當這些元素位於熔滴表面附近時 ,電子釋出變容易,有助於電弧的安定化。當電弧不安定 時,電弧長度會改變’電弧力也會產生變動。因此耐熔穿 性變差,故電弧越安定越好。藉由塗布或含有具電弧安定 性作用之前述元素中的至少1種以上,可達成電弧的安定 化。相對於實心線材全體,當該等元素之合計含量爲 0.5ppm以上時,可獲得顯著的效果。 對於實心線材全體,當該等元素之合計含量超過 30ppm以上時,不僅電弧之安定化效果變飽和,反而會影 響實心線材表面的潤滑性而造成進給安定性變差,因此基 於實用上的觀點,將上限設定爲此數値。 然而,要在熔製過程中添加該等元素會有困難。藉由 塗布於實心線材表面以含有該等元素之手段包括:(a ) 在伸線過程中,使用碳酸鉀、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鈣等 的含K ' Li、Na、Ca之伸線潤滑劑,以使其等殘留於實 心線材表面;(b )在浸漬於含K、L i、N a、C a之溶液後 進行退火,而使其等擴散至實心線材表面之粒界或粒內; (c )使用氰化鉀、氰化鈉溶液來實施鍍銅;(d )在表面 附近塗布含有K、L i、N a、C a之油作爲進給潤滑劑。 -19- (16) 1316885 (在該實心線材的表面,每10kg實心線材含有0.01 〜l.OOg 之 M0S2) 若在實心線材的表面具有Mo S2,可減少通電點之瞬 間熔合而降低電阻,因此能提昇實心線材之進給安定性。 當實心線材之進給安定性不佳時,電弧長度會改變,電弧 力也會產生變動。因此耐熔穿性變差,故實心線材之進給 安定性越安定越好。藉由塗布Mo S2可提昇耐熔穿性。對 每10kg實心線材,在表面塗布0.01〜l.OOg之MoS2時, 能有效發揮前述效果。 另一方面,對每l〇kg實心線材,在表面塗布超過 l.OOg之MoS2時,MoS2容易堆積在進給導管與通電頭內 ,反而會影響潤滑性而造成進給安定性變差。因此,實心 線材表面所塗布(含有)之Mo S2含量,較佳爲1 .〇〇g以 下。 關於在實心線材上MoS2之塗布方法,可在伸線過程 將其混入抽拉潤滑劑中,而在最終口徑之線材內使其殘存 ;或使其混入潤滑油中,再塗布於精加工徑之線材。 (鍍銅) 本發明之實心線材也能用鍍銅披覆。 一般的實心線材’藉由在未披覆線的表面披覆鍍銅, 可提昇防鏽性,維持通電頭之耐磨耗性,提昇實心線材生 產時之伸線性而提昇生產性,並謀求低成本化等等。 又在未披覆線的表面披覆鍍銅時,通電部之電阻昇高 。這時的發熱效果’使得實心線材到達電弧產生部位時之 -20- (17) 1316885 溫度變高’實心線材成爲易熔狀態。由於熔接電源所供給 的電流足以讓實心線材熔融,成爲易熔狀態之實心線材能 謀求低電流化,形成一定熔融量所需之熱輸入可減少。因 此,能進一步減低熔接滲透深度,並減弱電弧力。藉此, 能提昇耐過熔低陷性。 〔實施例〕 φ 以下,將符合本發明要件之實施例與不符合本發明要 件之比較例進行對比,以詳細說明本發明之實心線材。 製作出具有表1〜表3所示的組成成分之直徑Φ1·2ηΐϊη 之實心線材,針對(1 )耐溶穿性、(2 )耐過熔低陷性、 (3 )熔接金屬之硬度、(4 )耐裂痕性、(5 )熔濺物產 生量、(6)進給安定性、(7)熔渣包覆率、(8)夏比 衝擊吸收能量等的各評價項目進行評價。(1)〜(8)評 價項目之評價方法如下所示。 -21 - (18)1316885 鍍銅 HP 摧 * 摧 s * 摧 埋 摧 * * 摧 璀 摧 MoS2 1 1 1 1 1 1 1 1 | 〇.1〇 | | o.io | 丨 0.10 1 o.io 1 | o.io | [0.10 0.10 0.10 1 1 1 1 1 1 t 1 0.10 1 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 K,Na,Li,Ca 1 1 1 1 ,K:5 K:5 K:5 Κ:5 1 1 1 1 1 K:5 I 1 K:5 1 1 K··5 1 1 K:5 1 1 1 1 1 K:5 K:5 1 VI ώ 1 1 1 1 K:5 K:5 ώ Mo 1 0.15 1 0.15 1 0.15 1 1 0.15 1 0.15 1 0.15 J 1 1 〇·151 1 1 0.15 1 1 LAllj 1 0.15 1 0.15 1 0.15 1 0.15 1 0.15 O+N 0.0118 0.0118 0.0080 0.0080 0.0118 0.0118 0.0080 ,0.0080 |〇.0118| |0.0118」 Ό.0080 0.0080 |〇.0118| |〇.0118| 0.0080 10.00801 |〇_0118| |〇.0118| [0.0080 [0.0080j |〇.0118| 0.01181 0.0080 丨0.0080 0.01181 0.0118 0.0080 0.0080 0.0118 0.0118 0.0080 〇 0.0045 〇 d S 〇 o 0.⑻ 55 0.0045 0.00451 10.0055 |0.0055| 0.00451 0.0045] S 〇 〇 0.00551 0.0045] |0.0045| |0.0055] 0 0 |0.0045| |0.0045| \n »0 〇 d |〇.0055l |0.0045| |〇.0045] 0.0055: 0.0055 0.0045! 0.0045 0.0055 0.0055 0.0045 0.0045 0.0055 0.0073 0.0073 0.0025 0.0025 0.0073 0.0073 0.0025 |0.0025 |0.0073| 0.00731 0.0025 0.0025 |0.0073| |0.0073| |0.0025| |0.0025| |0.0073| |0.0073| |0.0025| 10.0025 |0.0073| 0 0 0.0025 0.0025 0.0073 0.0073 0.0025 0.0025 0.0073 0.0073 0.0025 CQ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 * 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 N 1 1 1 1 i 1 1 1 1 1 I i 1 1 1 > i 1 1 1 1 1 1 • 1 1 1 1 1 1 1 1 Xi Z 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 p 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 < < 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1 1 1 1 1 1 1 • 1 1 1 1 1 1 1 c+s 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 10.095 [0.095 I I0.0951 1 0.095 I 0.095 I 1 0.095 I 0.095 I I 0.095 I 0.095 0.095 ! 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 Xfl 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 1 I 0.060 1 1 0.060 1 | 0.060 | | 0.060 | | 0.060 | | 0.060 | 1 0.060 1 1 0.060 I 10.060J I 0.060 I 0.060 I I 0.060 I 1 0.060 1 0.060 ' 0.060 丨 0.060 ' 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 a- 0.010 0.010 0.010 0.010 10.010 1 S 0.010 | 1 o.oio 1 | o.oio | | 0.010 ! | 0.010 ] | 0.010 | io.oio 1 10.010 Io.oio Io.oio Io.oio Io.oio 1 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 a s o 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 Lm〇J 1 1.40 1.40 Li^〇J 1.40」 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 0.80 0.80 0.80 0.80 j 0.80 ! 0.80 1 0.80 1 | 0.80 I 「0,80 1 | 0.80 I | 0.80 | | 0.80 I 0.80 I 0.80 1 0.80 1 1 0.80 1 1 0.80 1 0.80 0.80 ' 0.80 1 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 u 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 | 0.035 I 0.035 1 0.035 i 0.035 | 0.035 I 1 0.035 1 1 0.035 1 0.035 0.035 0.035 ! 0,035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 d — (N m 对 卜 〇〇 Os 〇 CN 'St r- 〇〇 0 m fS a -22- (19)1316885
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0.060 i 1 0.060 1 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.047 0.018 0.002 P-. 0.008 0.012 0.018 0.019 0.010 10.010 1 1 0.012 1 | 0.012 | 10.006 I | o.oio | IO.OIOJ 0.010 1 0.010 1 o.oio I 0.010 1 0.010 | o.oio I 1 o.oio 1 0.010 ί I o.oio! 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.015 0.022 0.010 c 2 5〇 1.80 1.40 1.35 ο ο o ,1.40 0 1.40 1.40 1.40 〇 1 1.40 ! 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 0 1.40 1.40 m 1.25 1.85 0.90 0.95 0.80 0.85 0.80 0.80 s ;0.80 0.80 0.65 1 0.90 1 0.80 I 0.80 1 0.80 I 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 | 1 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.65 0.25 0.75 u 0.040 0.040 0.020 0.020 0.035 0.035 | 0.090 1 0.050 j 丨 0.040 1 | 0.060 | 0.060 1 I0.035 I 0.035 I [0.035 I 0.035 0.035 1 0.035 1 0.035 1 0.035 I 0.035 J 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.050 0.050 0.100 No. 2 xn ίο $ $ 〇 (N rn νΊ JO 00 § 00 00 S οο 〇〇 〇〇 m On -24- (21) 1316885 (η耐熔穿性 第3圖係用來說明搭疊塡角熔接試驗以及過熔低陷 度的定義之說明圖。 如第3圖所示,將板厚2.0mm、抗張強度520MPa 碳鋼板以根間隔(root gap) 〇.5mm、搭疊長4mm的方 上下搭疊成接頭,於水平姿勢、熔接速度80cm/min進 搭疊熔接。此時保護氣體之組成爲 Ar80% + C〇2 20%, 性是以母材爲負極,實心線材之突出長度爲1 5mm,以 的刻度來改變電流値,將不易產生熔穿之最大電流値下 實心線材進給速度定爲「極限進給速度(m/min )」, 用於耐熔穿性之評價。在此,未採用電流値來評價耐熔 性之理由在於,依實心線材成分組成之不同,電流値與 給速度之關係會改變。關於電壓値,係在每次改變電流 時進行調整,而取電弧最安定時之値(最佳判斷値)。 此般,當熔敷量一定時,由於極限進給速度越大熔接滲 深度越淺,故耐熔穿性越優異。 關於耐熔穿性,極限進給速度爲5.60m/min以上、 達6.5 0m/min的情形評價爲良好(〇),極限進給速度 6.5 0m/min以上的情形評價爲優良(◎),極限進給速 未達5.60m/min的情形評價爲不良(X )。又將良好( )及優良(◎)的情形判定爲合格,將不良(X )的情 判定爲不合格。 (2 )耐過熔低陷性 根據(1 )的試驗結果,設定電流値(極限進給速 深 之 式 行 極 5 A 之 使 穿 進 値 如 透 未 爲 度 〇 形 度 -25- (22) 1316885 的電流値-3 0 A )、電壓(最佳判斷値+2 V ) ’拍攝依此 條件進行熔接時之熔接道的截面微觀相片(倍率10倍) ’根據該截面微觀相片來測定熔接止端部之深度(表4〜 6中之「過熔低陷深度」)。如第3圖所示,測量上側板 與下側板雙方,以其最大値作爲評價値。 耐過熔低陷之評價,係將前述最大値〇 . 5 〇 m m以下超 過0.20mm的情形評價爲良好(〇),將最大値0.20mm 以下的情形評價爲優良(◎),將最大値超過〇 · 5 Omm的 情形評價爲不良(X)。 又將良好(〇)及優良(◎)的情形判定爲合格,將 不良(X )的情形判定爲不合格。 (3 )熔接金屬之硬度 根據(1 )的試驗結果設定電流値(極限進給速度的 電流値-1 0A ),對於依此條件進行熔接而構成之搭疊接 頭之熔接金屬的截面中央部,取3點測定維氏硬度(負荷 lkgf ( 1N )),以其平均値作爲熔接金屬的強度(HV ) 〇 關於熔接金屬之評價,基於必須與母材同等級以上之 一般見解’將維氏硬度1 60HV以上者評價爲良好(〇) ’將維氏硬度未達160HV者評價爲不良(x )。又將良好 (〇)的情形判定爲合格,將不良(X )的情形判定爲不 合格。 (4 )耐裂痕性 根據(1 )的試驗結果,在極限進給速度的電流値及 -26- (23) 1316885 極限進給速度下以熔接長度1 00mm進行1 〇次熔接,並進 行X射線透過試驗。在表4〜表6中以是否發生「裂痕」 來表示。 關於耐裂痕性之評價,根據X射線透過試驗的結果 ,將未發生裂痕的情形評價爲「無」(良好(〇)),將 發生裂痕的情形評價爲「有」(不良(X))。又將良好 (〇)的情形判定爲合格,將不良(X )的情形判定爲不 合格。 對所有發生裂痕的情形進行調査的結果,如第4圖所 示,裂痕之發生形態係在熔接道的大致中央部產生縱裂痕 。觀察其斷口的結果可知,高溫裂痕屬於凝固裂痕。第4 圖係用來說明在評價耐裂痕性時評價對象之裂痕。 (5 )熔濺物產生量 使用堆積熔接(bead on plate),以電流200Α、設定 電壓(電弧附近之放大投影時電弧長度成爲2mm)進行 熔接’用捕集箱捕集所發生之熔濺物並測定其重量。 關於熔濺物產生量之評價,熔灑物產生量超過1.30 g/min、l_50g/min以下的情形評價爲良好(〇),1.30 g/min以下的情形評價爲優良(◎),熔濺物的產生量超 過1.50g/min的情形評價爲不良(X )。又將良好(〇) 及優良(◎)的情形判定爲合格,將不良(X )的情形判 定爲不合格。 (6 )進給安定性 使用堆積熔接,在實心線材進給速度6.00m/min、電 -27- (24) 1316885 弧長度2mm的電壓下進行1小時溶接,評價其安定性。 關於進給安定性之評價,進給速度完全未產生變動的 情形評價爲優良(◎),進給速度有些許變動但實用上沒 有問題的情形評價爲良好(〇),進給速度之變動大、電 弧不安定、實用上有問題的情形評價爲不良(X)。又將 良好(〇)及優良(◎)的情形判定爲合格’將不良(X )的情形判定爲不合格。 (7 )熔渣之包覆率 在熔接後之電沉積塗覆中,爲了評價因熔渣剝離而發 生塗覆剝離之危險性,係測定熔接道上所產生之熔渣的面 積率。 關於溶渣之包覆率的評價,相對於熔接道之表面積, 將熔渣合計面積之比例4 · 0 %以下的情形評價爲優良(◎ ),將比例超過4.0 %、5.0 %以下的情形評價爲良好(〇 ),將比例超過5.0%的情形評價爲不良(X )。又將良好 (〇)及優良(◎)的情形判定爲合格’將不良(X )的 情形判定爲不合格。 (8 )夏比衝擊吸收能量 爲了簡單地評價溶接部之衝擊性能、亦即熔接部之溶 接金屬是否發生脆化,依JIS 23312「軟鋼及高張力鋼用 MAG熔接實心線材」之標準測定夏比衝擊吸收能量。試 驗溫度爲〇 t:,測定3根取其平均値進行評價。 關於夏比衝擊吸收能量之評價’將一般最常用的指標 之27J以上47J以下的情形評價爲良好(〇),將47J以 -28- (25) 1316885 上的情形評價爲優良(◎),將夏比衝擊吸收能量未達 27J的情形,判斷其爲發生脆化之金屬而評價爲不良(X )。又將良好(〇)及優良(◎)的情形判定爲合格,將 不良(X )的情形判定爲不合格。 (1)〜(8)之評價項目的評結果顯示於表4〜6。
-29- 1316885 〔i〕 1 辑 W 5t 5: 5: St 5: %: 5: 5t 5; 5: 55 5; :t 5; 5s 55 St 5; St 5: % a; ¢: 5S % 5¾ 極限進給速度 (m/min) 〇 〇 ◎ ◎ 〇 〇 ◎ ◎ 〇 〇 ◎ ◎ 〇 〇 ◎ ◎ 〇 〇 ◎ ◎ 〇 〇 ◎ ◎ 〇 〇 ◎ ◎ 〇 〇 ◎ 5S 5〇 in 00 in vb 00 •n § vS g 00 00 s wi »ri s s 卜; (N fN vd s K s g uS s wi m O s r4 rj SO iS s rj 2 VO '-Ο CN •n m to m Os 寸 雜 »6 § Μ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ © ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ § o s is 〇〇 g s g 00 ss s rn 00 s g; in § 〇 1·^ s JO 00 轿 駿 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ •η (N 卜 rj o cn fM rn V) <N Γ Η Ο ΓΛ Cv| CO »n CN 卜 (N o CO CN rn r4 Γ Η o rn <s cn Γ Η as (N fS rn cn Γ Η 〇\ (S ΓΊ rn 对 rn rs ON (N rn ΠΊ 卜 (N ON (N (Ν (^i #1 你 Μ 绷 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 熔濺物產生量 (g/min) ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ g m 〇 CS g s s g ON s; o s o s 〇 00 o o 00 o *rt ON o s o o σ\ o s § 〇 S o s ο 蜮 酿 m 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 o 〇 〇 〇 〇 〇 〇 涯 摧 摧 « 摧 摧 m * 摧 摧 m 壊 m 摧 摧 埋 摧 « * 摧 埋 * 摧 摧 璀 m 摧 摧 璀 摧 璀 feS m > 領£ m m 〇 〇 O 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 3 <N *—< 1·« 00 (Ν (N 00 00 OS 00 cs *—H σ\ S3 ίΝ <N 1-H 00 ψ-m CN ON ψ-^ 00 m 塑? 埋旦 筠 療 〇 〇 ◎ ◎ 〇 〇 ◎ ◎ 〇 〇 ◎ ◎ 〇 〇 ◎ ◎ 〇 〇 ◎ ◎ 〇 〇 ◎ ◎ 〇 〇 ◎ ◎ 〇 〇 ◎ o o >T) d «Λ c5 d xr> m O ο d Ο Ο ID d *n m d o o o o >T) d o V) m d s d o d W-i m d o d o d Vi d d •r» m d s d o d d U-) d s d o d {Q d ο ο d — ΓΛ U*5 卜 00 ON o (N »·Μ 卜 00 〇\ r3 s V〇 fS 00 iN a -30- 1316885 (2
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No.1〜56、88〜91,由於實心線材之組成成分符合本 發明的要件,極限進給速度(耐熔穿性)、耐過熔低陷性 、熔接金屬之硬度、耐裂痕性、熔濺物產生量、實心線材 之進給安定性、熔渣包覆率、夏比衝擊吸收能量(衝擊性 能)等的各評價項目,都獲得良好的評價結果(實施例, 參照表4、5、6之備考欄)。 另一方面,N 〇 . 5 7〜8 7 ' 9 2、9 3,由於實心線材之組 成成分不符合本發明的要件,前述各評價項目之任一者獲 得不良的評價結果(比較例,參照表5、6之備考欄)。 其具體內容如下所述。
No.57,由於C含量過少,熔接金屬之硬度不足。亦 即,熔接部之強度不足而缺乏泛用性。
No.58,由於C含量過多,造成過度脫氧,極限進給 速度變小,且過熔低陷深度變深。亦即,耐熔穿性、耐過 熔低陷性不佳。又熔濺物之產生量多,且發生凝固裂痕, 因此耐裂痕性不佳。
No.59,由於Si含量過少,熔接金屬之硬度不足。亦 即,熔接部之強度不足而缺乏泛用性。又由於實心線材之 電阻低,單位進給量之電流値變高。因此,熱輸入與電弧 力變大,容易發生熔穿與過熔低陷,耐熔穿性、耐過熔低 陷性不佳。
No.60,由於Si含量過多,造成過度脫氧,耐熔穿性 、耐過熔低陷性不佳。又夏比衝擊吸收能量之評價不佳, 溶接金屬產生脆化。 -33- (30) (30)1316885 Νο·61、62,由於Μη含量過少,熔接金屬之硬度不 足。亦即,熔接部之強度不足而缺乏泛用性。又由於實心 線材之電阻低,單位進給量之電流値變高。因此,熱輸入 與電弧力變大,容易發生熔穿與過熔低陷,耐熔穿性、耐 過熔低陷性不佳。且夏比衝擊吸收能量之評價不佳,熔接 金屬產生脆化。
No.63,由於Μη含量過多,造成過度脫氧,耐熔穿 性、耐過熔低陷性不佳。又由於產生多量的熔渣,熔渣包 覆率高。因此代表著塗覆性差。
No.64,Μη含量、C與S之合計含量、Ν含量都過多 。由於Μη含量過多,造成過度脫氧,耐熔穿性' 耐過熔 低陷性不佳。又由於產生多量的熔渣,熔渣包覆率高。因 此代表著塗覆性差。C與S個別的含量雖符合本發明的要 件,但C與S的合計含量超出上限値,因此發生凝固裂 痕。亦即耐裂痕性不佳。又由於Ν過多,夏比衝擊吸收 能量之評價不佳’熔接金屬產生脆化。
No.65,由於P含量過多,發生凝固裂痕。亦即耐裂 痕性不佳。又由於S含量過少,熔池的黏性與表面張力無 法降低至適當範圍,對於位於熔池前方之電弧’緩和其電 弧力之障壁作用無法產生。因此’耐熔穿性、耐過熔低陷 性不佳。
No.66,由於P含量過多,發生凝固裂痕。亦即耐裂 痕性不佳。又由於S含量過少,熔池的黏性與表面張力無 法降低至適當範圍,對於位於熔池前方之電弧’緩和其電 -34- (31) 1316885 弧力之障壁作用無法產生。因此’耐熔穿性、耐過熔低陷 性不佳。
No.67,由於S含量過少’熔池的黏性與表面張力無 法降低至適當範圍。因此’熔池無法獲得用來緩和電弧力 之障壁作用,結果耐熔穿性、耐過熔低陷性不佳。
No.68,由於S含量、C與S之合計含量都過多,產 生凝固裂痕。亦即耐裂痕性不佳’又由於熔滴的黏性與表 面張力過低,熔滴與熔池容易發生短路’熔濺物之產生量 非常多。又夏比衝擊吸收能量之評價不佳’熔接金屬產生 脆化。雖耐熔穿性良好,但熔池容易因重力造成垂落’上 板側容易發生過熔低陷,其耐過熔低陷性不佳。
No.69,C含量、Si含量、S含量、C與S之合計含 量全都過多。發生凝固裂痕故耐裂痕性不佳。耐熔穿性、 耐過熔低陷性不佳》又溶濺物之產生量多。此外,夏比衝 擊吸收能量之評價不佳,熔接金屬產生脆化。 Νο·70、71、72,C與S個別的含量雖符合本發明的 要件,但C與S的合計含量超出上限値,因此發生凝固 裂痕。亦即耐裂痕性不佳。 Νο·73,C與S個別的含量雖符合本發明的要件,但 C與S的合計含量超出上限値,且〇與Ν之合計含量超 出本發明規定之上限値,因此發生凝固裂痕。亦即耐裂痕 性不佳。
No· 74,由於Cr含量過多,熔池的黏性與表面張力過 高’耐熔穿性與耐過熔低陷性不佳。又由於產生多量的熔 -35- (32) 1316885 渣,熔渣包覆率很高。又熔濺物之產生量多。
No.75,由於Ni含量過多,熔池的黏性與表面張力過 高,耐熔穿性與耐過熔低陷性不佳。又熔濺物之產生量多 〇
No.76 > 77、78、79、80、81、82,分別由於 Al、Ti 、Nb、V、Zr、La、Ce之含量過多,熔池的黏性與表面 張力過高,耐熔穿性與耐過熔低陷性不佳。又由於產生多 量的熔渣,熔渣包覆率很高。且熔濺物之產生量多。
No.83,由於B含量過多,發生凝固裂痕,結果耐裂 痕性不佳。
No. 84,由於N含量過多,雖未產生氣孔缺陷,但熔 接金屬發生脆化。
No. 85,由於Ο含量過少,熔池的黏性與表面張力無 法降低至適當範圍。因此,熔池無法獲得用來緩和電弧力 之障壁作用,結果耐熔穿性、耐過熔低陷性不佳。 Νο·86,由於Ο含量過少、〇與N之合計含量過多, 夾雜物變多而發生裂痕。亦即,耐裂痕性不佳。此外,由 於熔池的黏性與表面張力過低而使熔滴與溶池間容易發生 短路,熔濺物之產生量非常多。又夏比衝擊吸收能量之評 價不佳’熔接金屬產生脆化。雖耐熔穿性良好,但熔池容 易因重力造成垂落,上板側容易發生過熔低陷,亦即耐過 熔低陷性不佳。又熔渣多,熔渣之包覆率高。亦即代表塗 覆性差。 Νο_87,由於Mo含量過多’熔池的黏性與表面張力 -36- (33) 1316885 過高,耐熔穿性、耐過熔低陷性不佳。且熔濺物之產生量 多。
No.92,屬流通於市面之一種實心線材,其Si含量與 S含量低於本發明的要件,P含量超出本發明的要件。由 於Si含量不足,熔接金屬之硬度不佳。因此熔接部之強 度不足,代表其缺乏泛用性。又由於實心線材之電阻低, 單位進給量之電流値變高。因此,熱輸入與電弧力變大。 又,由於S含量過低,熔池的黏性與表面張力無法降低至 適當範圍,熔池無法獲得用來緩和電弧力之障壁作用,故 容易發生熔穿與過熔低陷。亦即,耐熔穿性、耐過熔低陷 性不佳。此外,由於p含量過多’發生裂痕,結果耐裂痕 性不佳。
No.93,屬流通於市面之一種實心線材,其C、Μη、 B、Mo含量超出本發明的要件,S含量低於本發明的要件 。由於C含量與B含量過多,造成裏波熔接而發生裂痕 (耐裂痕性差)。又C、Μη、Mo之含量過多,S含量過 少,熔池的黏性與表面張力非常高,耐熔穿性與耐過熔低 陷性不佳。又熔濺物產生量變多。又由於Μη含量高,產 生多量的熔渣,熔渣包覆率高。亦即代表塗覆性不佳。 【圖式簡單說明】 第1 ( a )圖係使用習知實心線材進行電弧熔接時熔 池與熔接滲透深度之說明圖,第1(b)圖係使用本發明 的實心線材進行電弧熔接時熔池與熔接滲透深度之說明圖 -37- (34) 1316885 第2圖係用來說明本發明之實心線材之C與S含量 之適當範圍。 第3圖係用來說明搭疊塡角熔接試驗以及過熔低陷深 度的定義之說明圖。 第4圖係用來說明在評價耐裂痕性時評價對象之裂痕 〇 【主要元件符號說明】 2 :通電頭 4 :熔滴 5 :電弧 6 :熔池 3 1 :實心線材 A :突出部分
Li:電弧正下方之熔池溁度 L2 :熔接滲透深度 Pi :上推力 P2 :重力 -38-
Claims (1)
1316885 (1) 十、申請專利範圍 1. 一種用來進行電弧熔接之實心線材,係含有C: 0.005 〜0.060 質量%、Si: 0.60 〜1.00 質量%、Μη: 1.1〇 〜1.65 質量 %、S: 0.045 〜0.090 質量%、0: 0.0015 〜 0.0100質量%,且前述C與前述S之合計含量在0.125質 量%以下’ Ρ含量0.017質量%以下,剩餘成分由Fe及雜 質所構成;在前述雜質中,含有Ti: 0.15質量%以下、B :0.0050質量%以下、N : 0.0075質量%以下,且將Cr、 Ni、Al、Nb、V、Zr、La及C e分別限制爲〇. 2 〇質量%以 下。 2 ·如申請專利範圍第1項之實心線材,其中’前述〇 與前述N之合計含量限制爲〇 . 〇 1 1 〇質量%以下。 3 .如申請專利範圍第1項之實心線材,其中含有Mo :0 · 3 0質量%以下。 4. 如申請專利範圍第1項之實心線材,其中,在前述 實心線材的表面,相對於前述實心線材全體,具有合計含 量爲 0_5 〜30ppm 之 K、Li、Na、Ca。 5. 如申請專利範圍第1項之實心線材,其中,在前述 實心線材的表面,前述實心線材每10kg含有〇.〇1〜1.00g 之 MoS2。 6 _如申請專利範圍第1至5項中任一項之實心線材, 其表面係用鍍銅披覆。 -39-
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