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JP6365063B2 - High toughness flux shielded wire for gas shielded arc welding with excellent vertical welding workability - Google Patents

High toughness flux shielded wire for gas shielded arc welding with excellent vertical welding workability Download PDF

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JP6365063B2 JP2014151664A JP2014151664A JP6365063B2 JP 6365063 B2 JP6365063 B2 JP 6365063B2 JP 2014151664 A JP2014151664 A JP 2014151664A JP 2014151664 A JP2014151664 A JP 2014151664A JP 6365063 B2 JP6365063 B2 JP 6365063B2
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児嶋 一浩
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Description

本発明は、鋼製外皮にフラックスが充填されたガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ(以下、単にワイヤと表記することがある。)に関するもので、特に、立向溶接の作業性に優れ、且つ高靭性な溶接金属が得られるフラックス入りワイヤに関する。   The present invention relates to a flux-cored wire for gas shielded arc welding (hereinafter sometimes simply referred to as a wire) in which a steel outer sheath is filled with flux, and in particular, has excellent workability in vertical welding, and The present invention relates to a flux-cored wire from which a high toughness weld metal can be obtained.

フラックス入りワイヤは、高能率なガスシールドアーク溶接を可能にする溶接材料として広く産業界に普及している。その代表的なワイヤとして、ルチルなどのTi酸化物を主たるスラグ形成材としたルチル系フラックス入りワイヤがある。このルチル系ワイヤは優れた溶接作業性を有しており、下向、立向等の各種溶接姿勢において容易に溶接が施工できる特徴を有している。しかし、このワイヤは、Ti酸化物をワイヤ中に多量に含有することからスラグの塩基度が低くなる。このため溶接金属の酸素量が高くなりやすく、例えば、高強度鋼や低温用鋼などの溶接において、溶接金属の靭性確保がしばしば困難となる。   Flux-cored wires are widely used in industry as welding materials that enable highly efficient gas shielded arc welding. As a typical wire, there is a rutile flux-cored wire using a Ti oxide such as rutile as a main slag forming material. This rutile wire has excellent welding workability, and has a feature that welding can be easily performed in various welding postures such as downward and vertical. However, since this wire contains a large amount of Ti oxide in the wire, the basicity of the slag is lowered. For this reason, the oxygen content of the weld metal tends to be high, and it is often difficult to ensure the toughness of the weld metal in, for example, welding of high-strength steel or low-temperature steel.

そこで、種々の溶接姿勢に対応でき、かつ溶接金属の靭性を確保できるワイヤとして、ルチルに代わり、CaO、MgO、SrO、BaO等の酸化物やCaF等の弗化物を主成分として使用するフラックス入りワイヤが提案されている。例えば、本発明者らによる特許文献1では、CaO、CaF、MgO、MgF、SrO、SrF、BaO、BaF等をフラックス成分として含有することで、溶接金属の靭性を向上し、且つ全姿勢溶接を可能にするワイヤが開示さている。また、特許文献2では、BaFや鉄酸化物、Mn酸化物、Zr酸化物などの酸化物を用いて下向と立向姿勢を可能とし、かつ高靭性な溶接金属を得られるワイヤが開示されている。 Therefore, as a wire that can cope with various welding postures and secure the toughness of the weld metal, a flux that uses oxides such as CaO, MgO, SrO, BaO and fluorides such as CaF 2 as a main component instead of rutile. Cored wires have been proposed. For example, in Patent Literature 1 by the present inventors, CaO, CaF 2 , MgO, MgF 2 , SrO, SrF 2 , BaO, BaF 2 and the like are contained as flux components, thereby improving the toughness of the weld metal, and A wire that enables all-position welding is disclosed. Further, Patent Document 2 discloses a wire that enables a downward and vertical posture using an oxide such as BaF 2 , iron oxide, Mn oxide, and Zr oxide, and obtains a tough weld metal. Has been.

特許第4834191号公報Japanese Patent No. 4834191 特開2008−119748号公報JP 2008-119748 A

例えば、図1に示すように組み合わされた鋼板1、1の角部2を溶接する立向上進溶接では、溶接金属3の断面形状が、図2に示すような凸形状となりやすい。
溶接金属の形状が凸形状となると、後続パスを溶接する際に、溶接金属の止端部4、4で融合不良を生じやすくなるため、融合不良を回避するには、溶接金属をグラインダー等で研削して、図3に示すように溶接金属3の表面を平滑化してから後続パスを溶接するなどの作業が必要となる。しかし、このような作業を行うことは、溶接施工能率の観点から大きな障害となる。
For example, in the vertical improvement welding in which the corner portions 2 of the steel plates 1 and 1 combined as shown in FIG. 1 are welded, the cross-sectional shape of the weld metal 3 tends to be a convex shape as shown in FIG.
When the shape of the weld metal is convex, it becomes easy to cause poor fusion at the toe ends 4 and 4 of the weld metal when welding subsequent passes. To avoid poor fusion, the weld metal can be removed with a grinder or the like. It is necessary to grind and smooth the surface of the weld metal 3 as shown in FIG. However, performing such work is a major obstacle from the viewpoint of welding construction efficiency.

本発明者らの検討では、CaOなどの酸化物と弗化物を主要なフラックス成分とするフラックス入りワイヤを用いることにより、溶接金属の垂れ落ちを生じることなく立向上進溶接が実施でき、かつ、高靭性な溶接金属を得ることができるが、溶接金属の形状が凸形状となる場合が認められた。特許文献1、2ではそのような問題については、特に言及されていない。   In the study by the present inventors, by using a flux-cored wire whose main flux component is an oxide such as CaO and fluoride, vertical welding can be carried out without causing the weld metal to sag, and Although a tough weld metal can be obtained, it has been recognized that the weld metal has a convex shape. Patent Documents 1 and 2 do not particularly mention such a problem.

そこで、本発明はそのような問題点に鑑み、高靭性な溶接金属が得られ、且つ立向溶接において溶接金属の形状を凸形状ではなく平滑形状とすることができるガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤを提供することを課題とする。   Therefore, in view of such problems, the present invention provides a high-toughness weld metal, and a flux-filled gas shielded arc welding that can make the shape of the weld metal not a convex shape but a smooth shape in vertical welding. It is an object to provide a wire.

本発明者らは、上述の課題を解決すべくフラックス入りワイヤに含有するべき新しいフラックス成分を探索した。その過程で、平滑な溶接金属形状を得るためにはワイヤにMnOとCaOを共に含有させることが有効であることを見出した。この検討に基づいてなされた本発明の要旨は次のとおりである。   The present inventors searched for a new flux component to be contained in the flux-cored wire in order to solve the above-described problems. In the process, it was found that it is effective to contain both MnO and CaO in the wire in order to obtain a smooth weld metal shape. The gist of the present invention made based on this study is as follows.

[1] 鋼製外皮にフラックスを充填してなるガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤにおいて、以下の(a)から(d)の条件を同時に満足することを特徴とするガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
(a)MnOがワイヤ全質量に対する質量%で1.0%以上、6.0%以下で含有されること。
(b)CaOがワイヤ全質量に対する質量%で1.0%以上、6.0%以下で含有されること。
(c)ワイヤ全質量に対する質量%で、MnOとCaOの合計含有量が、4.0%以上であること。
)下記の式(1)で定義されるPcmの値が0.15%以上、0.40%以下の範囲であり、且つPとSの合計質量がワイヤ全質量に対する質量%で0.040%以下に制限されていること。
Pcm=N(C)+N(Si)/30+N(Mn)/20+N(Cu)/20+N(Ni)/60+N(Cr)/20
+N(Mo)/15+N(V)/10+5N(B) ・・・式(1)
ここで、N(X):ワイヤ全質量に対する元素Xの質量%。
)残部がFe、アーク安定剤、及び不可避不純物であること。
[2] さらに、MgF、CaF、SrF、BaFのうち1種または2種以上が含有され、その含有量の合計がワイヤ全質量に対する質量%で5.0%以下であることを特徴とする上記[1]に記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
[3] さらに、Si酸化物、Al酸化物、Ti酸化物、B酸化物、Zr酸化物、Fe酸化物、MnOを除くMn酸化物の1種または2種以上が含有され、その含有量の合計がワイヤ全質量に対する質量%で4.0%以下であることを特徴とする上記[1]又は[2]に記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
[4] さらに、金属状態のAl、Ti、Mg、Zr、Ca、Ce、Laのうち1種または2種以上が含有され、その含有量の合計がワイヤ全質量に対して2.0%以下であることを特徴とする上記[1]〜[3]の何れかに記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
[5] さらに、MgCO3、CaCO、SrCO、BaCO、MnCOの1種または2種以上が含有され、その含有量の合計がワイヤ全質量に対する質量%で4.0%以下であり、かつ、CaCO 、MnCO の1種または2種が含有される場合は、フラックス入りワイヤに含有されるCaO、MnO量に、CaCO 、MnCO の熱分解によって生成するCaO、MnO量を加算した合計量が、CaO、MnOのそれぞれの含有量の上限を超えない量で、CaCO 、MnCO を含有させることを特徴とする上記[1]〜[4]の何れかに記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
[6] さらに、MgO、SrO、BaOの1種または2種以上が含有され、その含有量の合計がワイヤ全質量に対する質量%で3.2%以下であり、かつ、フラックス入りワイヤにMgCO 、SrCO 、BaCO の1種または2種以上が含有される場合は、MgCO 、SrCO 、BaCO の熱分解によって生成するMgO、SrO、BaO量を加算した合計量が3.2質量%を超えない量で含有させることを特徴とする上記[1]〜[5]の何れかに記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
[7] さらに、Nbがワイヤ全質量に対する質量%で0.1%以下の範囲で含有されることを特徴とする上記[1]〜[6]の何れかに記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
[8] 前記鋼製外皮にスリット状の隙間が無いことを特徴とする上記[1]〜[7]の何れかに記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
[9] 前記鋼製外皮にスリット状の隙間があることを特徴とする上記[1]〜[7]の何れかに記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
[1] A flux-cored wire for gas shielded arc welding formed by filling a steel outer shell with flux, which satisfies the following conditions (a) to (d) simultaneously: Wire.
(A) MnO is contained by 1.0% or more and 6.0% or less by mass% with respect to the total mass of the wire.
(B) CaO is contained by 1.0% or more and 6.0% or less by mass% with respect to the total mass of the wire.
(C) The total content of MnO and CaO is 4.0% or more by mass% with respect to the total mass of the wire.
( D ) The value of Pcm defined by the following formula (1) is in the range of 0.15% or more and 0.40% or less, and the total mass of P and S is 0. Be limited to 040% or less.
Pcm = N (C) + N (Si) / 30 + N (Mn) / 20 + N (Cu) / 20 + N (Ni) / 60 + N (Cr) / 20
+ N (Mo) / 15 + N (V) / 10 + 5N (B) (1)
Here, N (X): mass% of element X with respect to the total mass of the wire.
( E ) The balance is Fe, an arc stabilizer, and inevitable impurities.
[2] Further, one or more of MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , and BaF 2 are contained, and the total content is 5.0% or less by mass% with respect to the total mass of the wire. The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to the above [1], which is characterized by the above.
[3] Further, one or more of Mn oxides other than Si oxide, Al oxide, Ti oxide, B oxide, Zr oxide, Fe oxide, and MnO are contained, The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to the above [1] or [2], wherein the total is 4.0% or less by mass% with respect to the total mass of the wire.
[4] Further, one or more of Al, Ti, Mg, Zr, Ca, Ce, and La in the metal state are contained, and the total content is 2.0% or less with respect to the total mass of the wire. The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of the above [1] to [3], wherein
[5] Further, one or more of MgCO 3, CaCO 3 , SrCO 3 , BaCO 3 , and MnCO 3 are contained, and the total content is 4.0% or less by mass% based on the total mass of the wire. In addition, when one or two of CaCO 3 and MnCO 3 are contained, the amount of CaO and MnO generated by thermal decomposition of CaCO 3 and MnCO 3 is added to the amount of CaO and MnO contained in the flux-cored wire. the total amount obtained by adding the, CaO, in an amount not to exceed the upper limit of the content of each of MnO, according to any one of [1] to [4], wherein the Rukoto is contained CaCO 3, MnCO 3 Flux-cored wire for gas shielded arc welding.
[6] In addition, MgO, SrO, is contained in one or more of BaO, the total content of Ri der 3.2% or less by mass% with respect to total mass of the wire, and, MgCO the flux cored wire 3 , when one or more of SrCO 3 and BaCO 3 are contained , the total amount obtained by adding the amounts of MgO, SrO, and BaO generated by thermal decomposition of MgCO 3 , SrCO 3 , and BaCO 3 is 3.2. gas shielded arc welding flux cored wire according to any one of [1] to [5], wherein the Rukoto is contained in an amount not in excess of mass%.
[7] The flux for gas shielded arc welding according to any one of the above [1] to [6], wherein Nb is contained in a range of 0.1% or less by mass% relative to the total mass of the wire. Cored wire.
[8] The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of [1] to [7], wherein the steel outer shell has no slit-like gap.
[9] The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of [1] to [7], wherein the steel outer shell has a slit-like gap.

本発明によれば、高靭性溶接金属が得られ、且つ立向溶接において溶接金属の表面形状を凸形状ではなく平滑形状にできるフラックス入りワイヤを提供することができる。   According to the present invention, a high-toughness weld metal can be obtained, and a flux-cored wire that can make the surface shape of the weld metal not a convex shape but a smooth shape in vertical welding can be provided.

立向上進溶接の要領を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the point of vertical improvement progress welding. 溶接金属の断面形状が凸形状である例を示す図である。It is a figure which shows the example whose cross-sectional shape of a weld metal is convex shape. 溶接金属の望ましい断面形状の1例を示す図である。It is a figure which shows an example of the desirable cross-sectional shape of a weld metal. 溶接金属の断面形状を評価する指標であるdce値を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the dce value which is a parameter | index which evaluates the cross-sectional shape of a weld metal. MnOの含有量がdce値に及ぼす影響を示す図である。It is a figure which shows the influence which content of MnO has on a dce value. フラックス入りワイヤの製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of a flux cored wire. 溶接金属の欠陥、酸素量、シャルピー衝撃値及び硬度を評価するための開先形状を示す図である。It is a figure which shows the groove shape for evaluating the defect of a weld metal, oxygen amount, Charpy impact value, and hardness. 溶接金属の硬度計測位置を説明する図である。It is a figure explaining the hardness measurement position of a weld metal. ワイヤの切断断面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cut cross section of a wire.

特許文献1ではCaOを用いてスラグの融点を高融点とすることで全姿勢溶接を可能としている。しかしながら、そのフラックス入りワイヤでは、立向溶接は可能であるが、その溶接金属形状は図2のように凸形状となる場合が認められた。溶接金属の形状が凸形状となると、前述のように平滑化するための作業が必要になり、溶接施工能率上大きな問題となる。   In Patent Document 1, all-position welding is enabled by using CaO to increase the melting point of slag. However, with the flux-cored wire, vertical welding is possible, but it has been recognized that the weld metal has a convex shape as shown in FIG. If the shape of the weld metal is a convex shape, the work for smoothing is required as described above, which is a serious problem in terms of welding work efficiency.

そこで、本発明者らは、CaOなどの酸化物を含有するフラックス入りワイヤにおいて、立向溶接で形成される溶接金属の形状に対するCaO以外の酸化物の影響を調査した。
立向溶接における溶接金属の形状評価においては、一般的に広く普及している測定方法がないため、本発明者らは溶接金属の形状を評価できる測定方法について検討し、以下のような方法を考案した。
即ち、図4に示すように角度90°で配置された鋼板1、1によって形成される角部2を開先として立向上進溶接を行い、得られた溶接金属3の両止端部4、4を結んだ線Aと、溶接金属3の凸部頂点5を通過し、線Aと並行な線Bとの間の距離をdceとして、このdce値を溶接金属の断面から測定して、溶接金属の形状を評価するようにした。
Therefore, the present inventors investigated the influence of oxides other than CaO on the shape of the weld metal formed by vertical welding in a flux-cored wire containing an oxide such as CaO.
In the shape evaluation of weld metal in vertical welding, since there is no measurement method that is generally widely used, the present inventors examined a measurement method that can evaluate the shape of the weld metal, and used the following method. Devised.
That is, as shown in FIG. 4, the corner portion 2 formed by the steel plates 1 and 1 arranged at an angle of 90 ° is used as a groove to perform the vertical improvement welding, and both toe ends 4 of the obtained weld metal 3 are obtained. The distance between the line A connecting the line 4 and the convex vertex 5 of the weld metal 3 and the line B parallel to the line A is dce, and this dce value is measured from the cross section of the weld metal. The shape of the metal was evaluated.

フラックス成分としてワイヤ中に添加される酸化物は、主に、スラグを形成して溶接金属を包皮し、溶接金属の形状を良好に維持する作用を有しているので、CaO以外の酸化物に着目して、各種酸化物の含有量とdce値の関係を調べる実験を鋭意進めてきた。その過程で、特に、MnOが溶接金属の凸形状の解消に有効であることを見出した。
以下、そのような知見が得られた実験結果の一例を示す。なお、以降の説明において、「%」は特に説明がない限り、「質量%」を意味し、各成分の含有量は、ワイヤ全質量に対する質量%を意味するものとする。
The oxide added to the wire as a flux component mainly has the effect of forming a slag to envelop the weld metal and maintaining a good shape of the weld metal. Attention has been focused on experiments to investigate the relationship between the content of various oxides and the dce value. In the process, it was found that MnO is particularly effective in eliminating the convex shape of the weld metal.
Hereinafter, an example of an experimental result in which such knowledge is obtained will be shown. In the following description, “%” means “mass%” unless otherwise specified, and the content of each component means mass% relative to the total mass of the wire.

図5に、MnO:0.4〜6.9%、CaO:3.7%、CaF:0.9%、Si酸化物:0.5%、Ti酸化物:0.3%をフラックス成分として含有するワイヤを用いて、図1に示す継手を立向上進溶接した場合の、溶接金属のdce値とMnO含有量の関係を示す。 In FIG. 5, MnO: 0.4 to 6.9%, CaO: 3.7%, CaF 2 : 0.9%, Si oxide: 0.5%, Ti oxide: 0.3% are flux components. 1 shows the relationship between the dce value of the weld metal and the MnO content when the joint shown in FIG.

図5に示されるように、MnO含有量が1.0%以上、6.0%以下の時にdce値が2.0以下に大きく低下し、溶接金属の凸形状が抑制されており、平滑形状の溶接金属が得られることが分かる。このような結果が得られた理由に関しては必ずしも明確にはなっていないが、溶融金属と溶融スラグの界面張力や止端部における溶融スラグと母材鋼板との濡れ性が影響していると推定している。   As shown in FIG. 5, when the MnO content is 1.0% or more and 6.0% or less, the dce value is greatly reduced to 2.0 or less, the convex shape of the weld metal is suppressed, and the smooth shape It can be seen that a weld metal is obtained. The reason why such a result was obtained is not necessarily clear, but it is estimated that the interfacial tension between the molten metal and molten slag and the wettability between the molten slag and the base steel sheet at the toe are affected. doing.

本発明は以上のような検討の結果なされたものであり、以下、本発明のフラックス入りワイヤについて、特徴とする技術要件の限定理由や好ましい態様について順次説明する。
先ず、鋼製外皮内に充填されるフラックス成分及びその他の成分について説明する。
The present invention has been made as a result of the above studies, and the reasons for limiting the technical requirements and preferred aspects of the flux-cored wire of the present invention will be sequentially described below.
First, the flux component and other components filled in the steel outer shell will be described.

最初に、MnOの含有に関してその理由を述べる。
MnOは、上記のように平滑な溶接金属形状を形成する作用があり、その目的でフラックス中に添加する。MnOの含有量が1.0%未満の場合には、含有量が少なすぎて立向溶接において溶接金属が凸形状となる場合がある。また、含有量が6.0%を超えるとアークが不安定となり溶融池が激しく振動する場合がある。このため、平滑な溶接金属形状が得られにくくなり凸形の溶接金属形状となり易い。以上の理由により、MnOは1.0%以上、6.0%以下と規定した。また、MnOの含有量が1.6%以上、5.5%以下の場合は溶接金属形状を平滑化する効果が明瞭であり好ましい。更に、含有量が2.6%以上、5.0%以下に制限されている場合は、溶接金属形状を平滑化する効果が特に明瞭に発現するため、尚一層好ましい。MnOは塩基性物質であり、ワイヤ中に含まれていても溶接金属酸素量を著しく増加させることは無い。このため、溶接金属の靭性は非常に良好である。
First, the reason for the inclusion of MnO will be described.
MnO has the effect of forming a smooth weld metal shape as described above, and is added to the flux for that purpose. When the content of MnO is less than 1.0%, the content is too small, and the weld metal may have a convex shape in vertical welding. On the other hand, if the content exceeds 6.0%, the arc may become unstable and the molten pool may vibrate vigorously. For this reason, it becomes difficult to obtain a smooth weld metal shape, and it tends to be a convex weld metal shape. For the above reasons, MnO is defined as 1.0% or more and 6.0% or less. Moreover, when the content of MnO is 1.6% or more and 5.5% or less, the effect of smoothing the weld metal shape is clear and preferable. Furthermore, when the content is limited to 2.6% or more and 5.0% or less, the effect of smoothing the shape of the weld metal is manifested particularly clearly, which is still more preferable. MnO is a basic substance and does not significantly increase the amount of weld metal oxygen even if it is contained in the wire. For this reason, the toughness of the weld metal is very good.

続いて、CaOの含有に関してその理由を述べる。
CaOはMnOと同様に塩基性物質であり、ワイヤ中に含まれていても溶接金属酸素量を著しく増加させることは無い。立向溶接においてはスラグで溶融池を保持することが極めて重要であり、スラグの融点は高温であることが必要である。CaOは高融点物質であるため、MnOと共に用いてスラグの融点を高温化するのに有効である。
Subsequently, the reason for the CaO content will be described.
CaO is a basic substance like MnO, and does not significantly increase the amount of weld metal oxygen even if contained in the wire. In vertical welding, it is extremely important to hold the molten pool with slag, and the melting point of the slag needs to be high. Since CaO is a high melting point substance, it is effective for raising the melting point of slag with MnO.

CaOの含有量が1.0%未満の場合には含有量が少なすぎ、立向溶接において溶融池が溶接時に垂れ落ち、溶接が不能となる。また、6.0%を超えて含有するとスラグ融点が高すぎるためにスラグの凝固が早くなり、スラグの流動性が確保できないためスラグ巻込みが発生しやすくなる。以上の理由により、CaOは1.0%以上、6.0%以下と規定した。また、CaOの含有量は必要に応じて1.7%以上、5.5%以下、又は2.2%以上、4.9%以下に制限してもよい。   When the content of CaO is less than 1.0%, the content is too small, and in vertical welding, the molten pool drips during welding, making welding impossible. On the other hand, if the content exceeds 6.0%, the melting point of the slag is too high, so that the solidification of the slag is accelerated and the fluidity of the slag cannot be ensured, so that slag is likely to occur. For these reasons, CaO is defined as 1.0% or more and 6.0% or less. Further, the content of CaO may be limited to 1.7% to 5.5%, or 2.2% to 4.9% as necessary.

なお、MnOとCaOの合計含有量は4.0%以上とすることが好ましい。また、CaO、MnOは単体の酸化物でワイヤ中に含有される必要はなく、例えばCaO・MnOのような複合酸化物で含有されても問題無い。この場合、CaOとMnOは該当する部分の質量のみを含有量として計算する。   The total content of MnO and CaO is preferably 4.0% or more. Further, CaO and MnO do not need to be contained in the wire as simple oxides, and there is no problem even if they are contained in a complex oxide such as CaO · MnO. In this case, for CaO and MnO, only the mass of the corresponding part is calculated as the content.

ワイヤに含まれる合金元素としては、C、Si、Mn、P、S、Cu、Ni、Cr、Mo、V、B等の各種元素があるが、これらの含有量は下記の式(1)で定義されるPcm値が0.15%以上、0.40%以下の範囲であり、且つPとSの合計質量がワイヤ全質量に対する質量%で0.040%以下に制限されていることが必要である。
Pcm=N(C)+N(Si)/30+N(Mn)/20+N(Cu)/20+N(Ni)/60+N(Cr)/20
+N(Mo)/15+N(V)/10+5N(B) ・・・式(1)
ここで、N(X):ワイヤ全質量に対する元素Xの質量%。
式(1)はPcmとして広く知られている式であり(溶接学会編:「溶接・接合技術概論」、産報出版、東京、(1998)118頁参照)、溶接金属の焼き入れ性を評価できる式である。
The alloy elements contained in the wire include various elements such as C, Si, Mn, P, S, Cu, Ni, Cr, Mo, V, and B. The content of these elements is represented by the following formula (1). It is necessary that the defined Pcm value is in the range of 0.15% or more and 0.40% or less, and the total mass of P and S is limited to 0.040% or less in terms of mass% based on the total mass of the wire. It is.
Pcm = N (C) + N (Si) / 30 + N (Mn) / 20 + N (Cu) / 20 + N (Ni) / 60 + N (Cr) / 20
+ N (Mo) / 15 + N (V) / 10 + 5N (B) (1)
Here, N (X): mass% of element X with respect to the total mass of the wire.
Formula (1) is a formula that is widely known as Pcm (see Welding Society: “Introduction to Welding and Joining Technology”, Sangyo Publishing, Tokyo, (1998) p. 118) and evaluates the hardenability of weld metal. It is an expression that can be done.

Pcm値が0.15%未満の場合は、溶接金属の焼入れ性が低すぎて、粒界フェライトのような粗大組織が生成し、溶接金属の靭性が劣化する。逆にPcm値が0.40%を超える場合は、溶接金属が硬くなりすぎてマルテンサイトのような硬化組織が主体となり、溶接金属の靭性が劣化する。このため、溶接金属に要求される靭性を確保するためには、Pcm値は0.15%以上、0.40%以下の範囲であることが必須である。
なお、式(1)では溶接金属の焼入れ性を議論しているので、酸化物、弗化物、炭酸塩として含有される元素は対象外である。
When the Pcm value is less than 0.15%, the hardenability of the weld metal is too low, and a coarse structure such as grain boundary ferrite is generated, and the toughness of the weld metal is deteriorated. On the other hand, when the Pcm value exceeds 0.40%, the weld metal becomes too hard and a hardened structure such as martensite is mainly used, and the toughness of the weld metal is deteriorated. For this reason, in order to ensure the toughness requested | required of a weld metal, it is essential that Pcm value is the range of 0.15% or more and 0.40% or less.
In addition, since the hardenability of the weld metal is discussed in Formula (1), elements contained as oxides, fluorides, and carbonates are out of scope.

また、ワイヤ中のPとSの合計含有量は溶接金属の高温割れ回避と靭性確保の観点から0.04%以下に制限される必要がある。しかしながらPとSを過剰に低減することは工業的な観点から製造上の負荷が高くなり現実的では無く、PとSの合計含有量は0.001%以下に低減する必要はない。   Further, the total content of P and S in the wire needs to be limited to 0.04% or less from the viewpoint of avoiding hot cracking of the weld metal and ensuring toughness. However, excessively reducing P and S is not practical from an industrial viewpoint because the production load increases, and the total content of P and S does not need to be reduced to 0.001% or less.

以上が本発明の基本骨子であるが、本発明のワイヤを更に高性能にするための追加要件を以下に説明する。   The above is the basic outline of the present invention, but additional requirements for making the wire of the present invention higher performance will be described below.

まず、MgF、CaF、SrF、BaFの添加について述べる。
これらの弗化物は溶接継手における拡散性水素量を低減する効果を発現するので、その1種または2種以上を本発明のワイヤに含有することができる。しかしながら、5.0%を超えて含有されると、ヒューム発生量が多くなり、溶接作業環境に悪影響を生じやすくなる。このため、MgF、CaF、SrF、BaFの1種または2種以上の合計質量は5.0%以下と規定した。また、ヒューム発生量を低減したい意向を有する溶接作業現場で本発明のワイヤを使用する場合は、MgF、CaF、SrF、BaFの1種または2種以上の合計質量は3.0%以下が好ましく、ヒューム発生量を特に気にする溶接作業現場で本発明のワイヤを使用する場合は、MgF、CaF、SrF、BaFの1種または2種以上の合計質量は1.0%未満以下が更に好ましい。尚、拡散性水素の低減効果を明瞭に得るにはMgF、CaF、SrF、BaFの1種または2種以上の合計含有量は0.2%以上が好ましい。
First, MgF 2, CaF 2, SrF 2, describes the addition of BaF 2.
Since these fluorides exhibit an effect of reducing the amount of diffusible hydrogen in the welded joint, one or more of them can be contained in the wire of the present invention. However, if the content exceeds 5.0%, the amount of fume generation increases, and the welding work environment tends to be adversely affected. For this reason, the total mass of one or more of MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , and BaF 2 is defined as 5.0% or less. Moreover, when using the wire of this invention in the welding work site which intends to reduce the amount of fumes generated, the total mass of one or more of MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , and BaF 2 is 3.0. % Or less, and when the wire of the present invention is used in a welding work site where the amount of generated fume is particularly concerned, the total mass of one or more of MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , and BaF 2 is 1 More preferably, it is less than 0.0%. In order to clearly obtain the effect of reducing diffusible hydrogen, the total content of one or more of MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , and BaF 2 is preferably 0.2% or more.

続いて、Si酸化物、Al酸化物、Ti酸化物、B酸化物、Zr酸化物、Fe酸化物、MnOを除くMn酸化物について述べる。
これらの酸化物がスラグ中に含まれると、溶接金属の酸素量が増加し、溶接金属の靭性が劣化する場合があることが知られている。従って、溶接金属の靭性確保の観点からは、これら酸化物の含有量は極力低く抑制されることが好ましい。しかしながら、これらの酸化物は溶接金属をスラグが包皮する際に、包皮の均一性を高めるため、スラグ剥離を容易とする効果がある。
Subsequently, Mn oxides excluding Si oxide, Al oxide, Ti oxide, B oxide, Zr oxide, Fe oxide, and MnO will be described.
It is known that when these oxides are contained in the slag, the amount of oxygen in the weld metal increases and the toughness of the weld metal may deteriorate. Therefore, from the viewpoint of ensuring the toughness of the weld metal, the content of these oxides is preferably suppressed as low as possible. However, these oxides have an effect of facilitating slag peeling because the uniformity of the foreskin is enhanced when the slag encloses the weld metal.

そこで本発明者らは、これらの酸化物の含有量に関して溶接金属の靭性に悪影響を及ぼさない範囲を実験的に探索した。その結果、Si酸化物、Al酸化物、Ti酸化物、B酸化物、Zr酸化物、Fe酸化物、MnOを除くMn酸化物の合計質量が4.0%以下であれば、溶接金属の靭性劣化が実用上問題にならない範囲に抑制でき、且つ良好なスラグ剥離性が確保されることを見出した。以上の理由により、Si酸化物、Al酸化物、Ti酸化物、B酸化物、Zr酸化物、Fe酸化物、MnOを除くMn酸化物の1種または2種以上が含有される場合の合計質量を4.0%以下に制限する。また、スラグ剥離性の改善効果を明瞭に得るためには、これら酸化物の合計質量を0.2%以上とすることが好ましい。また必要に応じて、これら酸化物の合計含有量を2.8%以下、又は1.0以下%に制限することができる。   Therefore, the inventors experimentally searched for a range in which the content of these oxides does not adversely affect the toughness of the weld metal. As a result, if the total mass of Mn oxide excluding Si oxide, Al oxide, Ti oxide, B oxide, Zr oxide, Fe oxide, and MnO is 4.0% or less, the toughness of the weld metal It has been found that deterioration can be suppressed within a practical range and good slag releasability is ensured. For the above reasons, the total mass when one or more of Mn oxides excluding Si oxide, Al oxide, Ti oxide, B oxide, Zr oxide, Fe oxide, and MnO is contained. Is limited to 4.0% or less. In order to clearly obtain the effect of improving the slag peelability, the total mass of these oxides is preferably 0.2% or more. If necessary, the total content of these oxides can be limited to 2.8% or less, or 1.0% or less.

なお、上記酸化物が複合酸化物の場合には、例えば、Al・SiOでは、Alの部分をAl酸化物、SiOの部分をSi酸化物とするように、それぞれ当該する部分の質量を計算して合計質量を求めることとし、Si酸化物はSiO換算値、Al酸化物はAl換算値、Ti酸化物はTiO換算値、B酸化物はB換算値、Zr酸化物はZrO換算値、Fe酸化物はFeO換算値、MnOを除くMn酸化物はMnO換算値で含有量を定義する。 In the case where the oxide is a composite oxide, for example, in Al 2 O 3 .SiO 2 , the Al 2 O 3 portion is Al oxide and the SiO 2 portion is Si oxide. The total mass is calculated by calculating the mass of the part concerned, Si oxide is converted to SiO 2 , Al oxide is converted to Al 2 O 3 , Ti oxide is converted to TiO 2 , and B oxide is B 2 O 3 equivalent value, Zr oxide is ZrO 2 equivalent value, Fe oxide is FeO equivalent value, and Mn oxide excluding MnO is MnO 2 equivalent value.

続いて、脱酸元素としてのAl、Ti、Mg、Zr、Ca、Ce、Laについて述べる。
金属状態のAl、Ti、Mg、Zr、Ca、Ce、Laは何れも強力な脱酸作用を有し、溶接金属の低酸素化に有効な元素であることが知られており、これらの元素の1種または2種以上の含有量の合計値が2.0%以下の範囲で添加できる。この脱酸効果を明瞭に発現するためには、Al、Ti、Mg、Zr、Ca、Ce、Laの合計含有量が0.2%以上であることが好ましい。一方、Al、Ti、Mg、Zr、Ca、Ce、La合計量が2.0%を超えて含有されるとM−A組織のような極所的硬質組織が生成し溶接金属の靭性が劣化する。このため、金属状態のAl、Ti、Mg、Zr、Ca、Ce、Laの合計含有量は2.0%以下と定めた。
Subsequently, Al, Ti, Mg, Zr, Ca, Ce, and La as deoxidizing elements will be described.
Metallic Al, Ti, Mg, Zr, Ca, Ce and La all have a strong deoxidizing action and are known to be effective elements for reducing oxygen in weld metals. The total value of the content of one kind or two kinds or more can be added within a range of 2.0% or less. In order to express this deoxidation effect clearly, the total content of Al, Ti, Mg, Zr, Ca, Ce, and La is preferably 0.2% or more. On the other hand, if the total amount of Al, Ti, Mg, Zr, Ca, Ce, and La exceeds 2.0%, an extreme hard structure such as the MA structure is formed, and the toughness of the weld metal deteriorates. To do. For this reason, the total content of Al, Ti, Mg, Zr, Ca, Ce, and La in the metal state is determined to be 2.0% or less.

これらの金属元素は必ずしも純金属(不可避不純物の含有は可)で含有させる必要は無く、Al−Mg等の合金の形態で含有されていても何ら問題ない。なお、ここでは溶接中の脱酸反応を前提としているので、酸化物、弗化物、炭酸塩として含まれるAl、Ti、Mg、Zr、Ca、Ce、Laは含まれない。   These metal elements do not necessarily need to be contained as pure metals (inevitable impurities can be contained), and there is no problem even if they are contained in the form of an alloy such as Al—Mg. Here, since it is premised on a deoxidation reaction during welding, Al, Ti, Mg, Zr, Ca, Ce, and La contained as oxides, fluorides, and carbonates are not included.

続いて、炭酸塩としてCaCO、MgCO3、SrCO、BaCO、MnCOについて述べる。
本発明のワイヤには、炭酸塩としてCaCO、MgCO3、SrCO、BaCO、MnCOの1種又は2種以上を含有できる。これらの炭酸塩はアーク熱で熱分解してワイヤ内部から炭酸ガスを発生させる。これにより、溶接時にワイヤ先端に形成される溶滴の離脱を容易にし、溶滴を細かくする効果がある。
この効果を明瞭に得るためには、CaCO、MgCO3、SrCO、BaCO、MnCOの合計含有量が0.2%以上であることが好ましい。一方、CaCO、MgCO3、SrCO、BaCO、MnCOの1種又は2種以上の含有量の合計が4.0%を超えると炭酸ガスの発生が過剰となり、ワイヤ先端に形成される溶滴を吹き飛ばすので逆にスパッタ量が増加する。このためCaCO、MgCO3、SrCO、BaCO、MnCOの合計含有量はその上限値を4.0%以下とした。
Subsequently, CaCO 3 , MgCO 3, SrCO 3 , BaCO 3 , and MnCO 3 will be described as carbonates.
The wire of the present invention can contain one or more of CaCO 3 , MgCO 3, SrCO 3 , BaCO 3 , and MnCO 3 as carbonates. These carbonates are pyrolyzed by arc heat to generate carbon dioxide from the inside of the wire. Thereby, the detachment of the droplet formed at the wire tip during welding is facilitated, and there is an effect of making the droplet fine.
In order to clearly obtain this effect, the total content of CaCO 3 , MgCO 3, SrCO 3 , BaCO 3 , and MnCO 3 is preferably 0.2% or more. On the other hand, if the total content of one or more of CaCO 3 , MgCO 3, SrCO 3 , BaCO 3 , and MnCO 3 exceeds 4.0%, carbon dioxide is excessively generated and formed at the wire tip. On the contrary, the spatter amount increases because the droplets are blown off. For this reason, the upper limit of the total content of CaCO 3 , MgCO 3, SrCO 3 , BaCO 3 , and MnCO 3 is set to 4.0% or less.

なお、CaCO、MgCO3、SrCO、BaCO、MnCOは、それぞれ、以下の式(2)から式(6)に示すとおり、CaO、MgO、BaO、SrO、MnOを含有している物質であり、CaCO、MgCO3、SrCO、BaCO、MnCOが含有される場合には、熱分解によって生成するCaO、MgO、BaO、SrO、MnOは前述のCaO、MnO及び後述のMgO、BaO、SrOのそれぞれの含有量に加算される。したがって、加算後のCaO、MnOのそれぞれの含有量および、加算後のMgO、BaO、SrOの合計含有量が、それぞれ規定された上限の含有量を超えないようにこれらの炭酸塩を含有させる必要がある。
CaCO→CaO+CO ・・・式(2)
MgCO→MgO+CO ・・・式(3)
BaCO→BaO+CO ・・・式(4)
SrCO→SrO+CO ・・・式(5)
MnCO→MnO+CO ・・・式(6)
Note that CaCO 3 , MgCO 3, SrCO 3 , BaCO 3 , and MnCO 3 are substances containing CaO, MgO, BaO, SrO, and MnO, as shown in the following formulas (2) to (6). When CaCO 3 , MgCO 3, SrCO 3 , BaCO 3 , and MnCO 3 are contained, CaO, MgO, BaO, SrO, and MnO generated by thermal decomposition are the above-mentioned CaO, MnO, and MgO described below, It is added to each content of BaO and SrO. Therefore, it is necessary to contain these carbonates so that the respective contents of CaO and MnO after addition and the total contents of MgO, BaO and SrO after addition do not exceed the specified upper limit contents, respectively. There is.
CaCO 3 → CaO + CO 2 Formula (2)
MgCO 3 → MgO + CO 2 Formula (3)
BaCO 3 → BaO + CO 2 Formula (4)
SrCO 3 → SrO + CO 2 Formula (5)
MnCO 3 → MnO + CO 2 Formula (6)

続いて、MgO、SrO、BaOについて述べる。
本発明のワイヤには、先に挙げた酸化物以外の酸化物として、MgO、SrO、BaOを含有できる。これらはスラグの粘性を低下させる働きがあるため、溶融池からのスラグ排出をより容易にする。MgO、SrO、BaOが含有されると溶融池にスラグが滞留せず、速やかに溶接方向の後方へスラグが流れていくので、溶接施工者はより容易に溶融池の位置を確認することができる。しかしながら、これらの含有量が多すぎるとスラグの粘性が著しく低下し、立向溶接で溶融池を保持できず、溶接不能となりやすいので、MgO、SrO、BaOの合計含有量は3.2%以下とした。尚、MgO、SrO、BaOの効果を発現するには、これらの合計含有量で0.1%以上の含有が好ましい。
Subsequently, MgO, SrO, and BaO will be described.
The wire of the present invention can contain MgO, SrO, and BaO as oxides other than the oxides listed above. Since these have the function of reducing the viscosity of the slag, the slag can be easily discharged from the molten pool. When MgO, SrO, and BaO are contained, the slag does not stay in the molten pool, and the slag flows quickly to the rear in the welding direction, so that the welder can more easily confirm the position of the molten pool. . However, if these contents are too large, the viscosity of the slag is remarkably lowered, the molten pool cannot be maintained by vertical welding, and welding is likely to be impossible. Therefore, the total content of MgO, SrO, BaO is 3.2% or less. It was. In order to exhibit the effects of MgO, SrO, and BaO, the total content of these elements is preferably 0.1% or more.

続いて、Nbの効果について説明する。
本発明のワイヤを用いた溶接金属は一般的に多層盛り溶接であり、後続パスの溶接熱影響により、溶接金属の一部に軟化部分を生じる場合がある。この軟化を抑制するためにNbをワイヤ中に含有することができる。この効果を明瞭に得るためには、Nbの含有量が0.01%以上であることが好ましい。一方、Nbの含有量が0.1%を超えるとM−A組織のような硬化組織が過剰に生成し、溶接金属の靭性が劣化する。このため、Nbの含有量はその含有量を0.1%以下とした。
Next, the effect of Nb will be described.
The weld metal using the wire of the present invention is generally multi-layer welding, and a softened part may be generated in a part of the weld metal due to the influence of welding heat in the subsequent pass. In order to suppress this softening, Nb can be contained in the wire. In order to clearly obtain this effect, the Nb content is preferably 0.01% or more. On the other hand, if the Nb content exceeds 0.1%, a hardened structure such as an MA structure is excessively generated, and the toughness of the weld metal deteriorates. For this reason, the Nb content is set to 0.1% or less.

続いて、鋼製外皮内に充填するその他の成分について説明する。
本発明のワイヤでも、従来一般的に用いられている鉄粉、アーク安定剤を含有させることは、何ら制限されるものではなく、それらの成分を必要に応じて外皮内に含有させることにより、フラックス入りワイヤの機能をより高めることができる。以下これらの成分について述べる。
Subsequently, other components filled in the steel outer shell will be described.
Even in the wire of the present invention, it is not limited at all to contain iron powder and an arc stabilizer that are generally used in the past, and by including those components in the outer skin as necessary, The function of the flux-cored wire can be further enhanced. These components are described below.

鉄粉がフラックス中に含有すると、溶着効率の向上やアーク安定性の改善が図られることはよく知られている。しかし、鉄粉は過剰に添加すると伸線中にワイヤが破断しやすくなる傾向があるため、添加する場合の含有量は5.0%以下が好ましい。   It is well known that when iron powder is contained in the flux, the welding efficiency is improved and the arc stability is improved. However, since iron powder tends to break during wire drawing when iron powder is added in excess, the content when added is preferably 5.0% or less.

アーク安定剤としては、一般的に用いられているLi、Na、K、Rbを含む酸化物、弗化物、炭酸塩等を適宜選択して、0.001%以上、1.0%以下程度の範囲で含有させることができる。   As the arc stabilizer, generally used oxides, fluorides, carbonates and the like containing Li, Na, K, and Rb are appropriately selected, and are 0.001% or more and 1.0% or less. It can be contained in a range.

上記に説明した合金成分や金属脱酸成分の一部は鋼製外皮内に含有できるが、それらの成分は、ワイヤ全体で決められるものであるから、フラックス成分と鋼製外皮の何れに含有されていても問題が無く、ワイヤ全体としての含有量が重要である。   Some of the alloy components and metal deoxidation components described above can be contained in the steel outer sheath, but since these components are determined by the entire wire, they are contained in either the flux component or the steel outer sheath. Even if there is no problem, the content of the entire wire is important.

次に、ワイヤの鋼製外皮の形態に関して述べる。フラックス入りワイヤには、鋼製外皮の合わせ目を溶接した、鋼製外皮にスリット状の隙間が無いワイヤと、溶接を行わず鋼製外皮の合わせ目にスリット状の隙間を有するワイヤとに大別できる。本発明のワイヤは、フラックス中に、CaOや弗化物のような吸湿を起こしやすい物質を含んでおり、鋼製外皮に隙間があると吸湿の原因となるため、そのような隙間が無いワイヤが、吸湿を防止し溶接ワイヤの品質を安定させる観点から有用である。   Next, the form of the steel outer sheath of the wire will be described. For flux-cored wires, there are two types of wires: one with a steel outer seam welded without a slit gap in the steel outer shell and one with a slit outer gap in the steel outer joint without welding. Can be separated. The wire of the present invention contains a substance that easily absorbs moisture, such as CaO or fluoride, in the flux, and if there is a gap in the steel outer shell, it causes moisture absorption. It is useful from the viewpoint of preventing moisture absorption and stabilizing the quality of the welding wire.

もちろん鋼製外皮にスリット状の隙間があるワイヤとすることも可能であるが、その場合には、使用直前まで密閉容器に梱包してフラックスの吸湿を抑制することが好ましい。更に、拡散性水素を低減する観点から、ワイヤ表面に塗布される潤滑油は、パーフルオロポリエーテルのように水素分を含まない油が好ましいが、これ以外に通常に使用される潤滑油を本発明のワイヤに塗布しても問題無い。   Of course, it is possible to use a wire having a slit-like gap in the steel outer shell, but in that case, it is preferable to pack in a sealed container until just before use to suppress moisture absorption of the flux. Furthermore, from the viewpoint of reducing diffusible hydrogen, the lubricating oil applied to the wire surface is preferably an oil containing no hydrogen content such as perfluoropolyether. There is no problem even if it is applied to the wire of the invention.

本実施形態で用いるフラックス入りワイヤは、通常のフラックス入りワイヤの製造方法と同様の製造工程によって製造することができる。
すなわち、まず、外皮となる鋼帯、及び、金属酸化物、金属弗化物、合金成分、金属炭酸塩及びアーク安定剤が所定の含有量になるように配合したフラックスを準備する。鋼帯を長手方向に送りながら成形ロールによりオープン管(U字型)に成形して鋼製外皮とし、この成形途中でオープン管の開口部からフラックスを供給し、開口部の相対するエッジ面を突合せシーム溶接する。溶接により得られた隙間無しの管を伸線し、伸線途中あるいは伸線工程完了後に焼鈍処理して、所望の線径を有し、鋼製外皮の内部にフラックスが充填されたスリット状の隙間がない(シームレス)ワイヤを得る。また、スリット状の隙間がある(シームを有する)ワイヤは、オープン管の開口部からフラックスを供給した後、シーム溶接をしない隙間有りの管とし、それを伸線することで得られる。
The flux cored wire used in the present embodiment can be manufactured by the same manufacturing process as that of a normal flux cored wire manufacturing method.
That is, first, a steel strip to be an outer skin and a flux prepared so as to have a predetermined content of metal oxide, metal fluoride, alloy component, metal carbonate and arc stabilizer are prepared. While feeding the steel strip in the longitudinal direction, it is formed into an open tube (U-shaped) with a forming roll to form a steel outer shell. During this forming, flux is supplied from the opening of the open tube, and the opposing edge surface of the opening is Butt seam welding. A wire without a gap obtained by welding is drawn, annealed in the middle of the drawing or after the drawing process is completed, has a desired wire diameter, and has a slit shape in which a flux is filled in the steel outer shell. Get a wire with no gaps (seamless). Further, a wire having a slit-like gap (having a seam) is obtained by supplying a flux from an opening of an open pipe, then forming a pipe with a gap without seam welding, and drawing it.

ここで、シームレスワイヤの形態、とくに断面構造について図9(a)〜図9(c)を用いて説明する。図9(a)〜図9(c)は、ワイヤの切断断面を示す図である。
突合せシーム溶接されて作ったスリット状の隙間が無いワイヤを切断した断面は、図9(a)のように見える。この断面は、研磨して、エッチングすれば、溶接跡が観察されるが、エッチングしないと溶接跡は観察されない。そのため、シームレスと呼ぶことがある。溶接学会編「新版 溶接・接合技術入門」(2008年)産報出版、p.111には、シームレスタイプと記載されている。また、図9(b)や図9(c)のように隙間がある場合でも、突合せてから、ろう付けしたり、かしめてから、ろう付けしても、スリット状の隙間が無いワイヤが得られる。なお図9(b)、図9(c)において、ろう付けを施さなかったそのままのワイヤは、図示しているとおり、スリット状の隙間があるワイヤとなる。
Here, the form of the seamless wire, particularly the cross-sectional structure, will be described with reference to FIGS. 9 (a) to 9 (c). Fig.9 (a)-FIG.9 (c) are figures which show the cross section of a wire.
A cross section obtained by cutting a wire without slit-like gaps made by butt seam welding looks like FIG. If this cross section is polished and etched, welding marks are observed, but if not etched, no welding marks are observed. Therefore, it may be called seamless. It is described as “seamless type” in the “New Edition Introduction to Welding and Joining Technology” (2008) Sangyo Shuppan, p.111, edited by the Japan Welding Society. Even if there is a gap as shown in FIGS. 9B and 9C, a wire having no slit-like gap can be obtained even after brazing or brazing after bracing. It is done. In FIGS. 9B and 9C, the wire that is not brazed is a wire having a slit-like gap as shown.

本発明のワイヤの直径に関しては特段の制約は無いが、溶接能率とワイヤ生産性の両方を鑑みて、1.2mmから1.6mmの範囲とすることが好ましい。更に鋼製外皮内に充填されたフラックス全質量はワイヤ全質量に対する質量%で6.0%以上、18.0%以下であることが好ましい。   Although there is no special restriction regarding the diameter of the wire of the present invention, it is preferable to set it in the range of 1.2 mm to 1.6 mm in view of both welding efficiency and wire productivity. Further, the total mass of the flux filled in the steel outer shell is preferably 6.0% or more and 18.0% or less in terms of mass% with respect to the total mass of the wire.

以下、実施例を用いて本発明と比較例の効果を検証する。
表1に示す成分の鋼製外皮用の鋼板を、図6に示すようにU型に成形し、この段階で上部よりフラックスを鋼板のU溝内に充填した後、U型の鋼板をO型へと成形して管状のワイヤ素管とした。スリット状の隙間有りのワイヤでは、このワイヤ素管を伸線工程を経て直径1.2mmφの試作ワイヤに仕上げた。また、スリット状の隙間無しのワイヤでは、ワイヤ素管の鋼製外皮の合わせ目を溶接し、フラックスの吸湿原因となる鋼製外皮のスリット状隙間を無くする工程を経てから伸線を実施し、直径1.2mmφの試作ワイヤへと仕上げた。
Hereinafter, effects of the present invention and comparative examples will be verified using examples.
A steel sheet for steel skin having the components shown in Table 1 is formed into a U-shape as shown in FIG. 6, and at this stage, flux is filled into the U-groove of the steel sheet from above, and then the U-shaped steel sheet is converted into an O-shape. It was formed into a tubular wire blank. In the case of a wire having a slit-like gap, the wire tube was finished into a trial wire having a diameter of 1.2 mmφ through a wire drawing process. For wires without slit-like gaps, wire is drawn after the process of removing the slit-like gaps in the steel sheath that causes moisture absorption of the flux by welding the seam of the steel sheath of the wire base tube. A finished wire having a diameter of 1.2 mmφ was prepared.

試作したワイヤのフラックス組成を表5、7、9、11、13、15、17、19、21に示す。
各表において、表5のワイヤ番号1からワイヤ番号9のワイヤは、MnOの効果を検証したものである。表7のワイヤ番号10からワイヤ番号18のワイヤは、CaOの効果を検証したものである。表9ワイヤ番号19からワイヤ番号30はワイヤ成分から決定されるPcm値、Nb含有量、及びP、S含有量を検証するものである。
Tables 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, and 21 show the flux compositions of the prototyped wires.
In each table, the wires No. 1 to No. 9 in Table 5 verify the effect of MnO. The wires No. 10 to No. 18 in Table 7 verify the effect of CaO. Table 9 Wire No. 19 to Wire No. 30 verify the Pcm value, Nb content, and P and S contents determined from the wire components.

表11のワイヤ番号31からワイヤ番号48のワイヤは、MgF、CaF、SrF、BaFの効果を検証したものであり、表13のワイヤ番号49からワイヤ番号71のワイヤは、Si酸化物、Al酸化物、Ti酸化物、B酸化物、Zr酸化物、Fe酸化物、MnOを除くMn酸化物の含有量を検証したものである。 The wires No. 31 to No. 48 in Table 11 verify the effects of MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , and BaF 2. The wires No. 49 to No. 71 in Table 13 are Si-oxidized. The content of Mn oxides except for oxides, Al oxides, Ti oxides, B oxides, Zr oxides, Fe oxides, and MnO was verified.

表15のワイヤ番号72からワイヤ番号93は脱酸元素として含有されるAl、Ti、Mg、Zr、Ca、Ce、Laの含有量を検証したものである。表17のワイヤ番号94からワイヤ番号111はCaCO、MgCO3、SrCO、BaCO、MnCOの含有量を検証したものである。
表19のワイヤ番号112からワイヤ番号123は、MgOSrO、BaOの含有量を検証したものである。表21のワイヤ番号124は上記の各含有物質が複合添加された効果を検証したものである。表23のワイヤ番号125からワイヤ番号149は鋼製外皮のスリットを無くした場合の効果を検証したものである。
Wire numbers 72 to 93 in Table 15 verify the contents of Al, Ti, Mg, Zr, Ca, Ce, and La contained as deoxidizing elements. Wire numbers 94 to 111 in Table 17 verify the contents of CaCO 3 , MgCO 3, SrCO 3 , BaCO 3 , and MnCO 3 .
The wire numbers 112 to 123 in Table 19 verify the contents of MgO 2 , SrO, and BaO. The wire number 124 in Table 21 verifies the effect of adding the above-mentioned contained substances in combination. The wire numbers 125 to 149 in Table 23 verify the effects of eliminating the steel outer slit.

以上の試作したワイヤを用いて次の試験を行い、ワイヤの性能を評価した。
第1試験では、試作したワイヤの立向上進溶接の可否、スパッタ発生量、溶接金属形状の平滑さ、及びスラグ剥離性を評価した。第1試験は表3に示す立向姿勢の条件によって立向上進溶接で行った。第1試験に使用した鋼材は、表2に示す成分の10mm厚鋼板であり、これを図1に示すような90°の角度に組み立てて使用した。
The following tests were conducted using the above-described prototyped wires to evaluate the performance of the wires.
In the first test, evaluation was made on whether or not the test-made wire can be welded in the vertical direction, the amount of spatter generated, the smoothness of the weld metal shape, and the slag peelability. The first test was conducted by vertical improvement welding under the conditions of the vertical posture shown in Table 3. The steel material used in the first test was a 10 mm thick steel plate having the components shown in Table 2, and this was assembled and used at an angle of 90 ° as shown in FIG.

立向上進溶接の可否は図1の溶接で安定して500mmの溶接長が得られたか否かで判断した。この溶接中に発生したスパッタを捕集してスパッタの重量を計測し、アークタイム1分間当たりのスパッタ発生量を評価した。溶接終了後に溶接金属を包皮しているスラグを剥離し、スラグ剥離に要した時間を計測した。スラグを剥離した後に溶接金属の断面を切出して、溶接金属の平滑さを図4に示す要領で計測した。   Whether or not vertical improvement welding is possible was determined by whether or not a welding length of 500 mm was stably obtained by the welding shown in FIG. Spatter generated during the welding was collected, the weight of the spatter was measured, and the amount of spatter generated per minute of arc time was evaluated. After welding, the slag covering the weld metal was peeled off, and the time required for slag peeling was measured. After peeling the slag, a cross section of the weld metal was cut out, and the smoothness of the weld metal was measured as shown in FIG.

第1試験で合格したワイヤは第2試験へと進み、第2試験では溶接欠陥の有無と溶接属の酸素量、靭性、硬度分布を評価した。第2試験は表3に示す立向姿勢の条件によって立向上進溶接で行った。第2試験では、図7に示す開先を形成した鋼板を使用し、多層盛り溶接で鋼材の表面に余盛りが形成されるまで溶接を行い、その溶接長は500mmとした。
第2試験で作製された溶接継手はX線検査で非破壊試験を実施し、溶接欠陥の有無を評価した。X線検査の後に溶接金属から、酸素分析用にピンサンプルを採取し、更にJIS Z 2242 に定める10mmフルサイズのVノッチシャルピー試験片を採取して試験に供した。シャルピー試験片のノッチは溶接金属の中央部に加工した。また、溶接金属の断面を切り出して、図8に示すように鋼板表面から7mm下の位置において溶接金属のビッカース硬度を2mm間隔で測定した。硬度計測に使用した荷重は98Nである。得られたビッカース硬度の最大値と最小値の差を硬度分布の均質性として評価した。
The wire that passed the first test proceeded to the second test, and in the second test, the presence or absence of welding defects and the oxygen content, toughness, and hardness distribution of the welding genus were evaluated. The second test was conducted by vertical improvement welding under the conditions of the vertical posture shown in Table 3. In the second test, a steel plate having a groove shown in FIG. 7 was used, and welding was performed until a surplus was formed on the surface of the steel by multi-layer welding, and the welding length was 500 mm.
The welded joint produced in the second test was subjected to a nondestructive test by X-ray inspection and evaluated for the presence or absence of weld defects. After the X-ray inspection, a pin sample was collected from the weld metal for oxygen analysis, and a 10 mm full-size V-notch Charpy test piece defined in JIS Z 2242 was further collected for testing. The notch of the Charpy specimen was processed in the center of the weld metal. Further, a cross section of the weld metal was cut out, and the Vickers hardness of the weld metal was measured at intervals of 2 mm at a position 7 mm below the steel plate surface as shown in FIG. The load used for the hardness measurement is 98N. The difference between the maximum value and the minimum value of the obtained Vickers hardness was evaluated as the homogeneity of the hardness distribution.

更に、第3試験として溶接時のヒューム発生量と拡散性水素量を計測した。溶接時のヒューム発生量はJIS Z 3930に準拠して計測した。また、拡散性水素量はJIS Z 3118に準拠して計測した。第3試験では、表3に示す下向姿勢の条件を使用し、下向溶接で評価を実施した。
上記の第1試験から第3試験に関する合否基準は、表4に一覧表として記載した。
Further, as a third test, the amount of fumes generated during welding and the amount of diffusible hydrogen were measured. The amount of fumes generated during welding was measured according to JIS Z 3930. The amount of diffusible hydrogen was measured according to JIS Z 3118. In the third test, the downward posture conditions shown in Table 3 were used, and evaluation was performed by downward welding.
The acceptance criteria for the first to third tests are listed in Table 4.

次に、試作したワイヤを用いた試験の評価結果を示す。
表5のワイヤを用いてMnO含有量を検証した結果を表6に示す。
本発明の範囲内に成分が調整されたワイヤ番号1番から7番では良好な結果が得られて合格となった。特に、MnOの含有量が1.6%以上、5.5%以下であるワイヤ番号2番から6番では溶接金属形状を平滑化する効果が明瞭であり好ましい結果であった。更に、MnO含有量が2.6%以上、5.0%以下であるワイヤ番号3番から5番では、溶接金属形状を平滑化する効果が特に明瞭に発現した尚一層好ましい結果であった。一方、MnO含有量が本発明の範囲を逸脱したワイヤ番号8番と9番は平滑な溶接金属形状が得られず不合格であった。
Next, the evaluation result of the test using the prototyped wire is shown.
Table 6 shows the results of verifying the MnO content using the wires in Table 5.
Good results were obtained with wire numbers 1 to 7 whose components were adjusted within the scope of the present invention and passed. In particular, wire Nos. 2 to 6 having a MnO content of 1.6% or more and 5.5% or less had a clear and preferable result of smoothing the weld metal shape. Furthermore, wire Nos. 3 to 5 having a MnO content of 2.6% or more and 5.0% or less were even more preferable results in which the effect of smoothing the shape of the weld metal was clearly manifested. On the other hand, wire numbers 8 and 9 whose MnO content deviated from the scope of the present invention were rejected because a smooth weld metal shape was not obtained.

表7のワイヤを用いてCaO含有量を検証した結果を表8に示す。
本発明の範囲内に成分が調整されたワイヤ番号10番から16番では良好な結果が得られて合格となった。一方、CaO含有量が本発明の範囲を逸脱したワイヤ番号17番は立向上進溶接が不能であり、ワイヤ番号18番ではスラグ巻込みが発生したため共に不合格であった。
Table 8 shows the results of verifying the CaO content using the wires in Table 7.
Good results were obtained with wire numbers 10 to 16 whose components were adjusted within the scope of the present invention and passed. On the other hand, wire No. 17 in which the CaO content deviated from the scope of the present invention was not capable of standing up welding, and wire No. 18 was rejected because slag entrainment occurred.

表9のワイヤを用いて合金元素含有量の指標としてPcm値、Nb含有量、PとSの合計含有量を検証した結果を表10に示す。
本発明の範囲内に成分が調整されたワイヤ番号19番から26番では良好な結果が得られて合格となった。Nbが本発明の範囲で含有されたワイヤ番号24番から26番は、溶接金属内で後続パスの再熱を受けた部分の軟化が抑制されたため、溶接金属内の硬度差が少なくなり、より均質な硬度分布を有する溶接金属が得られた。一方で、Nb含有量が本発明の範囲を逸脱したワイヤ番号27番は溶接金属の靭性が劣化して不合格であった。Pcm値が本発明の範囲を逸脱したワイヤ番号28番と29番も共に溶接金属の靭性が劣化して不合格であった。またPとSの合計含有量が本発明の範囲を逸脱したワイヤ番号30番では溶接金属に割れが認められ、靭性も劣化したため不合格であった。
Table 10 shows the results of verifying the Pcm value, the Nb content, and the total content of P and S as indicators of the alloy element content using the wires in Table 9.
Good results were obtained with wire numbers 19 to 26 whose components were adjusted within the scope of the present invention and passed. The wire numbers 24 to 26, in which Nb is contained within the scope of the present invention, suppresses the softening of the portion of the weld metal that has undergone reheating in the subsequent pass, and therefore the hardness difference in the weld metal is reduced. A weld metal having a homogeneous hardness distribution was obtained. On the other hand, the wire number 27 in which the Nb content deviated from the scope of the present invention was rejected because the toughness of the weld metal deteriorated. Both wire numbers 28 and 29, whose Pcm values deviated from the scope of the present invention, were rejected due to deterioration of the toughness of the weld metal. In addition, the wire number 30 in which the total content of P and S deviated from the scope of the present invention was rejected because cracks were observed in the weld metal and toughness deteriorated.

表11のワイヤを用いて弗化物の含有量を検証した結果を表12に示す。
本発明の範囲内に成分が調整されたワイヤ番号31番から47番では良好な結果が得られて合格となった。弗化物の合計含有量が本発明の範囲で0.2%含有されているワイヤ番号32番から35番では拡散性水素を低減する効果が明瞭に発現しており、好ましい結果であった。ワイヤ番号36番から47番では、弗化物の合計含有量が本発明の範囲で0.8%以上であるので、拡散性水素の低減効果が更に明瞭に発現し、尚一層好ましい結果であった。一方、弗化物の合計含有量が本発明の範囲を逸脱したワイヤ番号48番ではヒューム発生量が増加して不合格となった。
Table 12 shows the results of verifying the fluoride content using the wires in Table 11.
With wire numbers 31 to 47 whose components were adjusted within the scope of the present invention, good results were obtained and passed. Wire Nos. 32 to 35 containing 0.2% of the total fluoride content within the range of the present invention clearly exhibited the effect of reducing diffusible hydrogen, which was a favorable result. With wire numbers 36 to 47, the total content of fluorides was 0.8% or more within the scope of the present invention, so that the effect of reducing diffusible hydrogen was more clearly manifested, which was a more preferable result. . On the other hand, wire No. 48 in which the total content of fluoride deviated from the scope of the present invention was rejected due to an increase in the amount of fumes generated.

表13のワイヤを用いてSi酸化物、Al酸化物、Ti酸化物、B酸化物、Zr酸化物、Fe酸化物、MnOを除くMn酸化物の含有量を検証した結果を表14に示す。
本発明の範囲内に成分が調整されたワイヤ番号49番から70番では良好な結果が得られて合格となった。特にSi酸化物、Al酸化物、Ti酸化物、B酸化物、Zr酸化物、Fe酸化物、MnOを除くMn酸化物の合計含有量が本発明の範囲で0.2%以上であるワイヤ番号50番から70番ではスラグ剥離性が向上する好ましい結果であった。一方これらの酸化物が本発明の範囲を逸脱したワイヤ番号71番は溶接金属の酸素が高くなり、溶接金属の靭性が劣化して不合格であった。
Table 14 shows the results of verifying the content of Mn oxide excluding Si oxide, Al oxide, Ti oxide, B oxide, Zr oxide, Fe oxide, and MnO using the wires in Table 13.
Good results were obtained with wire numbers 49 to 70 whose components were adjusted within the scope of the present invention and passed. In particular, the wire number in which the total content of Mn oxide excluding Si oxide, Al oxide, Ti oxide, B oxide, Zr oxide, Fe oxide and MnO is 0.2% or more within the scope of the present invention. In the case of No. 50 to No. 70, the slag peelability was improved. On the other hand, wire No. 71 in which these oxides deviated from the scope of the present invention was rejected because the oxygen of the weld metal was high and the toughness of the weld metal deteriorated.

表15のワイヤを用いて脱酸元素であるAl、Ti、Mg、Zr、Ca、Ce、Laの含有量を検証した結果を表16に示す。
本発明の範囲内に成分が調整されたワイヤ番号72番から92番では良好な結果が得られて合格となった。特にAl、Ti、Mg、Zr、Ca、Ce、Laの合計含有量が本発明の範囲で0.2%以上であるワイヤ番号74番から92番では溶接金属の酸素が低減し、溶接金属の靭性が更に向上する好ましい結果であった。一方、これら脱酸用金属元素の合計含有量が本発明の範囲を逸脱したワイヤ番号93番では溶接金属の靭性が劣化したため不合格となった。
Table 16 shows the results of verifying the contents of Al, Ti, Mg, Zr, Ca, Ce, and La, which are deoxidizing elements, using the wires in Table 15.
Good results were obtained with wire numbers 72 to 92 whose components were adjusted within the scope of the present invention and passed. In particular, when the total content of Al, Ti, Mg, Zr, Ca, Ce, and La is 0.2% or more within the range of the present invention, the wire numbers 74 to 92 reduce the oxygen of the weld metal, It was a favorable result that the toughness was further improved. On the other hand, wire number 93, in which the total content of these deoxidizing metal elements deviated from the scope of the present invention, was rejected because the toughness of the weld metal deteriorated.

表17のワイヤを用いてCaCO、MgCO3、SrCO、BaCO、MnCOの含有量を検証した結果を表18に示す。
本発明の範囲内に成分が調整されたワイヤ番号94番から110番では良好な結果が得られて合格となった。特に、これらの合計含有量が本発明の範囲で0.2%以上であるワイヤ番号95番から110番ではスパッタ発生量が低減しており、より好ましい結果であった。一方これら炭酸塩の合計含有量が本発明の範囲を逸脱したワイヤ番号111番では、スパッタ発生量が増加して不合格となった。
Table 18 shows the results of verifying the contents of CaCO 3 , MgCO 3, SrCO 3 , BaCO 3 , and MnCO 3 using the wires in Table 17.
Good results were obtained with wire numbers 94 to 110 whose components were adjusted within the scope of the present invention and passed. In particular, wire Nos. 95 to 110 having a total content of 0.2% or more within the range of the present invention reduced the amount of spatter generated, which was a more preferable result. On the other hand, the wire No. 111 in which the total content of these carbonates deviated from the scope of the present invention was rejected due to an increase in the amount of spatter generated.

表19のワイヤを用いてMgOSrO、BaOの含有量を検証した結果を表20に示す。
本発明の範囲内に成分が調整されたワイヤ番号112番から122番では良好な結果が得られて合格となった。特にMgOSrO、BaOの合計含有量が0.2%以上であるワイヤ番号113番から122番では、溶接施工時に溶融池の観察がより容易に行うことができ、溶接作業者の作業負荷低減が確認できた。一方、MgOSrO、BaOの合計含有量が本発明の範囲を逸脱したワイヤ番号123番では立向上進溶接が不可能であり、不合格となった。
Table 20 shows the results of verifying the contents of MgO 2 , SrO, and BaO using the wires in Table 19.
Good results were obtained with wire numbers 112 to 122 whose components were adjusted within the scope of the present invention and passed. In particular , with wire numbers 113 to 122, in which the total content of MgO 2 , SrO, and BaO is 0.2% or more, the weld pool can be more easily observed during welding, and the work load on the welding operator can be reduced. Was confirmed. On the other hand, when the total content of MgO 2 , SrO and BaO deviated from the scope of the present invention, wire No. 123 was not able to be welded and was rejected.

表21のワイヤ番号124番では、上記の含有物質が複合して含有された場合を検証した。結果を表22に示すが、全ての物質が本発明の範囲内で含有されているので、試験結果は良好であり合格であった。   In the case of wire number 124 in Table 21, the case where the above-mentioned contained substances were contained in combination was verified. The results are shown in Table 22. Since all substances were contained within the scope of the present invention, the test results were good and passed.

表23のワイヤ番号125番から149番を用いて鋼製外皮のスリット状の隙間の影響を検証した結果を表24に示す。鋼製外皮のスリット状の隙間を無くすと、拡散性水素が一層低下して、より好ましい結果が得られ、ワイヤ番号125番から149番は全て合格であった。特に弗化物の含有と鋼製外皮のスリット状の隙間を無くす効果が重畳したワイヤ番号134番から149番では拡散性水素量が特に低減されており、より一層好ましい結果であった。尚、表23のワイヤは、鋼製外皮のスリット状の隙間が拡散性水素量に及ぼす影響を検証する目的で供試されているので、拡散性水素量以外の試験は割愛した。   Table 24 shows the results of verifying the effect of the slit-shaped gaps in the steel outer sheath using the wire numbers 125 to 149 in Table 23. Eliminating the slit-like gaps in the steel outer shell further reduced the diffusible hydrogen and gave more favorable results. Wire numbers 125 to 149 all passed. In particular, the numbers of diffusible hydrogen were particularly reduced in wire numbers 134 to 149, where the effect of eliminating the inclusion of fluoride and the elimination of slit-like gaps in the steel outer shell was reduced, which was a more preferable result. The wires in Table 23 were tested for the purpose of verifying the effect of the slit-shaped gaps in the steel outer shell on the amount of diffusible hydrogen, so tests other than the amount of diffusible hydrogen were omitted.

以上に示したように、本発明のフラックス入りワイヤは平滑な溶接金属形状が立向上進溶接で容易に得られ、これによって溶接欠陥が発生する危険性を大幅に低減できることが明らかとなった。また、溶接金属の靭性も良好であり、溶接金属の安全性も非常に高いと判断される。また弗化物を含有させた場合には拡散性水素が低減でき、この効果は鋼製外皮のスリットを無くすることで更に明瞭に発現することが確認された。以上の結果より、本発明のフラックス入りワイヤは多大なる工業的価値を提供するものである。   As described above, it has been clarified that the flux-cored wire of the present invention has a smooth weld metal shape that can be easily obtained by standing-up advance welding, thereby greatly reducing the risk of weld defects. Moreover, it is judged that the toughness of the weld metal is good and the safety of the weld metal is very high. In addition, it was confirmed that diffusible hydrogen can be reduced when fluoride is contained, and this effect is more clearly manifested by eliminating the slits in the steel shell. From the above results, the flux-cored wire of the present invention provides great industrial value.

1 鋼板
2 組み合わされた鋼板の角部
3 溶接金属
4 立向溶接によって形成された溶接金属の止端部
5 立向溶接によって形成された溶接金属の凸部頂点
A 溶接金属の両端の止端部を結ぶ線
B 溶接金属の凸部頂点をとおり線Aに平行な線
dce 線AとBの間の距離(mm)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steel plate 2 Corner | angular part of combined steel plate 3 Weld metal 4 The toe part of the weld metal formed by vertical welding 5 The convex vertex of the weld metal formed by vertical welding A The toe part of both ends of weld metal Line B connecting the projection vertex of the weld metal and parallel to line A dce Distance between lines A and B (mm)

Claims (9)

鋼製外皮にフラックスを充填してなるガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤにおいて、以下の(a)から(d)の条件を同時に満足することを特徴とするガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
(a)MnOがワイヤ全質量に対する質量%で1.0%以上、6.0%以下で含有されること。
(b)CaOがワイヤ全質量に対する質量%で1.0%以上、6.0%以下で含有されること。
(c)ワイヤ全質量に対する質量%で、MnOとCaOの合計含有量が、4.0%以上であること。
)下記の式(1)で定義されるPcmの値が0.15%以上、0.40%以下の範囲であり、且つPとSの合計質量がワイヤ全質量に対する質量%で0.040%以下に制限されていること。
Pcm=N(C)+N(Si)/30+N(Mn)/20+N(Cu)/20+N(Ni)/60+N(Cr)/20
+N(Mo)/15+N(V)/10+5N(B) ・・・式(1)
ここで、N(X):ワイヤ全質量に対する元素Xの質量%。
)残部がFe、アーク安定剤、及び不可避不純物であること。
A flux-cored wire for gas shielded arc welding, in which a steel sheath is filled with a flux, wherein the following conditions (a) to (d) are satisfied simultaneously:
(A) MnO is contained by 1.0% or more and 6.0% or less by mass% with respect to the total mass of the wire.
(B) CaO is contained by 1.0% or more and 6.0% or less by mass% with respect to the total mass of the wire.
(C) The total content of MnO and CaO is 4.0% or more by mass% with respect to the total mass of the wire.
( D ) The value of Pcm defined by the following formula (1) is in the range of 0.15% or more and 0.40% or less, and the total mass of P and S is 0. Be limited to 040% or less.
Pcm = N (C) + N (Si) / 30 + N (Mn) / 20 + N (Cu) / 20 + N (Ni) / 60 + N (Cr) / 20
+ N (Mo) / 15 + N (V) / 10 + 5N (B) (1)
Here, N (X): mass% of element X with respect to the total mass of the wire.
( E ) The balance is Fe, an arc stabilizer, and inevitable impurities.
さらに、MgF、CaF、SrF、BaFのうち1種または2種以上が含有され、その含有量の合計がワイヤ全質量に対する質量%で5.0%以下であることを特徴とする請求項1に記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。 Further, one or more of MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , and BaF 2 are contained, and the total content is 5.0% or less by mass% with respect to the total mass of the wire. The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to claim 1. さらに、Si酸化物、Al酸化物、Ti酸化物、B酸化物、Zr酸化物、Fe酸化物、MnOを除くMn酸化物の1種または2種以上が含有され、その含有量の合計がワイヤ全質量に対する質量%で4.0%以下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フラックス入りワイヤ。   Further, one or more of Mn oxides other than Si oxide, Al oxide, Ti oxide, B oxide, Zr oxide, Fe oxide, and MnO are contained, and the total content is wire. The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to claim 1 or 2, wherein the mass% with respect to the total mass is 4.0% or less. さらに、金属状態のAl、Ti、Mg、Zr、Ca、Ce、Laのうち1種または2種以上が含有され、その含有量の合計がワイヤ全質量に対して2.0%以下であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。   Further, one or more of Al, Ti, Mg, Zr, Ca, Ce, and La in the metal state are contained, and the total content is 2.0% or less with respect to the total mass of the wire. The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 3. さらに、MgCO3、CaCO、SrCO、BaCO、MnCOの1種または2種以上が含有され、その含有量の合計がワイヤ全質量に対する質量%で4.0%以下であり、かつ、CaCO 、MnCO の1種または2種が含有される場合は、フラックス入りワイヤに含有されるCaO、MnO量に、CaCO 、MnCO の熱分解によって生成するCaO、MnO量を加算した合計量が、CaO、MnOのそれぞれの含有量の上限を超えない量で、CaCO 、MnCO を含有させることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
Furthermore, MgCO 3, CaCO 3, SrCO 3, BaCO 3, 1 or more kinds of MnCO 3 is contained state, and are total 4.0% or less by mass% with respect to total mass of the wire of the content, and When one or two of CaCO 3 and MnCO 3 are contained, the amount of CaO and MnO generated by thermal decomposition of CaCO 3 and MnCO 3 is added to the amount of CaO and MnO contained in the flux-cored wire . the total amount, CaO, in an amount not to exceed the upper limit of the content of each of MnO, gas shielded arc according to any one of claims 1 to 4, characterized in Rukoto is contained CaCO 3, MnCO 3 Flux-cored wire for welding.
さらに、MgO、SrO、BaOの1種または2種以上が含有され、その含有量の合計がワイヤ全質量に対する質量%で3.2%以下であり、かつ、フラックス入りワイヤにMgCO 、SrCO 、BaCO の1種または2種以上が含有される場合は、MgCO 、SrCO 、BaCO の熱分解によって生成するMgO、SrO、BaO量を加算した合計量が3.2質量%を超えない量で含有させることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。 Further, MgO, SrO, is contained in one or more of BaO, the total content of Ri der 3.2% or less by mass% with respect to total mass of the wire, and, MgCO 3 in the flux cored wire, SrCO 3 , when one or more of BaCO 3 are contained , the total amount of MgO 3 , SrCO 3 , BaCO 3 generated by thermal decomposition of MgCO 3 , SrCO 3 , BaCO 3 is 3.2% by mass. gas shielded arc welding flux cored wire according to any one of claims 1 to 5, wherein Rukoto is contained in an amount not in excess. さらに、Nbがワイヤ全質量に対する質量%で0.1%以下の範囲で含有されることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。   Furthermore, Nb is contained in the range of 0.1% or less by the mass% with respect to the total mass of a wire, The flux cored wire for gas shielded arc welding of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. 前記鋼製外皮にスリット状の隙間が無いことを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。   The flux cored wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 7, wherein the steel outer shell has no slit-like gap. 前記鋼製外皮にスリット状の隙間があることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。   The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 7, wherein the steel outer shell has a slit-like gap.
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