JPH01233092A - 被覆アーク溶接棒 - Google Patents
被覆アーク溶接棒Info
- Publication number
- JPH01233092A JPH01233092A JP5784588A JP5784588A JPH01233092A JP H01233092 A JPH01233092 A JP H01233092A JP 5784588 A JP5784588 A JP 5784588A JP 5784588 A JP5784588 A JP 5784588A JP H01233092 A JPH01233092 A JP H01233092A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- core wire
- speed
- tio2
- carbon steel
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3608—Titania or titanates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は製缶、建築など軟鋼の薄板構造物の溶接に用い
られる被覆アーク溶接棒に係り、詳細には溶着速度を速
め、かつまた健全な溶接金属を得る高酸化チタン系被覆
アーク溶接棒に関するものである。
られる被覆アーク溶接棒に係り、詳細には溶着速度を速
め、かつまた健全な溶接金属を得る高酸化チタン系被覆
アーク溶接棒に関するものである。
［従来の技術］
高酸化チタン系被覆アーク溶接棒は、イルミナイト系被
覆アーク溶接棒に比べ、再アーク性が優れているため断
続溶接などでアークを中断しても被覆筒を軽く母材に接
触させるだけで、容易にアークを再発生させることがで
きる。
覆アーク溶接棒に比べ、再アーク性が優れているため断
続溶接などでアークを中断しても被覆筒を軽く母材に接
触させるだけで、容易にアークを再発生させることがで
きる。
又ライムチタニャ系やイルミナイト系被覆アーク溶接棒
に比べ、垂直部の下進溶接が可能なため能率的であり、
スパッタが小粒で発生量が少なく、ビード表面にスラグ
の焼付きが生じないために、ビード外観を重要視する溶
接構造物に最適であるなどの特徴を有している。
に比べ、垂直部の下進溶接が可能なため能率的であり、
スパッタが小粒で発生量が少なく、ビード表面にスラグ
の焼付きが生じないために、ビード外観を重要視する溶
接構造物に最適であるなどの特徴を有している。
しかしながら、上記特徴を得るために主成分としてＴ
ｉｏ ２を多く添加するために、溶着速度が遅い欠点を
併せもっている。
ｉｏ ２を多く添加するために、溶着速度が遅い欠点を
併せもっている。
このような欠点を解消するために従来から種々の検討が
なされている。例えば■産報発行（昭和３７年７月１５
日初版発行）「溶接アーク現象」３１４頁には、溶融速
度と心線種の関係について記載されているが、溶融速度
には被覆剤の影響が大きく溶融速度を顕著に向上させる
手段は記載されていない。
なされている。例えば■産報発行（昭和３７年７月１５
日初版発行）「溶接アーク現象」３１４頁には、溶融速
度と心線種の関係について記載されているが、溶融速度
には被覆剤の影響が大きく溶融速度を顕著に向上させる
手段は記載されていない。
また特公昭６０−３９４７９号公報では、高セルローズ
系溶接棒において水ガラスのモル比を限定して棒焼は現
象を防止し、溶接能率を高めることが示されているか、
本発明者等が高酸化チタン系被覆アーク溶接棒で確認し
たところ、高モル比の水ガラスを使用すると、低モル比
水ガラス使用に比べ、被覆表面の乾燥が速いために、溶
接棒製造時に被覆に乾燥割れが生じ易く、生産性を限外
するので好ましくない結果となっている。
系溶接棒において水ガラスのモル比を限定して棒焼は現
象を防止し、溶接能率を高めることが示されているか、
本発明者等が高酸化チタン系被覆アーク溶接棒で確認し
たところ、高モル比の水ガラスを使用すると、低モル比
水ガラス使用に比べ、被覆表面の乾燥が速いために、溶
接棒製造時に被覆に乾燥割れが生じ易く、生産性を限外
するので好ましくない結果となっている。
さらにまた本発明者等が開示した特公昭６２−１６７５
４号公報は心線の０．Ａρ、Ｎを制限して耐棒焼は性を
改善し、従来溶接棒よりも２〜３割高い電流を用いて溶
接能率を向上させる方法であるが、高酸化チタン系被覆
アーク溶接棒に限定すれば、その用途が１ｍｍ〜６＋ｎ
＋ｎ程度の薄板の溶接にあるところから、アーク熱によ
る鋼板の溶は落ちを考慮すると、あまり高い電流を用い
ることは不可能であり、イルミナイト系やライムチタニ
ャ系被覆アーク溶接棒など、用途々（比較的厚板で高電
流が使用できる溶接棒に比べ、メリットが少なく問題と
なっていた。
４号公報は心線の０．Ａρ、Ｎを制限して耐棒焼は性を
改善し、従来溶接棒よりも２〜３割高い電流を用いて溶
接能率を向上させる方法であるが、高酸化チタン系被覆
アーク溶接棒に限定すれば、その用途が１ｍｍ〜６＋ｎ
＋ｎ程度の薄板の溶接にあるところから、アーク熱によ
る鋼板の溶は落ちを考慮すると、あまり高い電流を用い
ることは不可能であり、イルミナイト系やライムチタニ
ャ系被覆アーク溶接棒など、用途々（比較的厚板で高電
流が使用できる溶接棒に比べ、メリットが少なく問題と
なっていた。
以上述べたように、高酸化チタン系被覆アーク溶接棒は
ビード表面、再アーク性などに優れた特徴を有する反面
、溶着速度に問題があるため溶接能率向上をめざす業界
では、この欠点を解消した高酸化チタン系被覆アーク溶
接棒の開発を強く望んでいた。
ビード表面、再アーク性などに優れた特徴を有する反面
、溶着速度に問題があるため溶接能率向上をめざす業界
では、この欠点を解消した高酸化チタン系被覆アーク溶
接棒の開発を強く望んでいた。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は、従来から用いられているＴ ｉｏ ２を主成
分とする高酸化チタン系被覆アーク溶接棒の課題である
溶着速度を向上させ、特に高電流を使用することなく、
溶着能率を改善させた被覆アーク溶着棒を提供するもの
である。
分とする高酸化チタン系被覆アーク溶接棒の課題である
溶着速度を向上させ、特に高電流を使用することなく、
溶着能率を改善させた被覆アーク溶着棒を提供するもの
である。
［課題を解決するための手段］
以上のような状況から本発明者等は、高酸化チタン系被
覆アーク溶接棒の溶着速度向上について、主として心線
面から検討するために、特公昭６２−１８７５４号公報
に引き続き鋭意研究を進めてきた。
覆アーク溶接棒の溶着速度向上について、主として心線
面から検討するために、特公昭６２−１８７５４号公報
に引き続き鋭意研究を進めてきた。
その結果使用する心線の８１を、特公昭６２−１８７５
４号公報の特許請求の範囲よいも増加させ、Ａ、Ｑ量を
極力低めにおさえるとともにＮ、 Ｏを制限し、被覆
剤を高酸化チタン系に限定することにより、溶着棒の溶
着速度を速め作業能率を大幅に改善する知見を得て、本
発明を成したものである。
４号公報の特許請求の範囲よいも増加させ、Ａ、Ｑ量を
極力低めにおさえるとともにＮ、 Ｏを制限し、被覆
剤を高酸化チタン系に限定することにより、溶着棒の溶
着速度を速め作業能率を大幅に改善する知見を得て、本
発明を成したものである。
すなわち本発明はＳ ｉ０．０３５〜０．１０％、Ａ、
１ｌｌ０．００２％以下、 Ｎ０．００８％以下、 ０
０．００１〜０．００９５％に制限した炭素鋼心線の周
囲にＴ１０２３５〜５３％、 Ｓ １０２１３〜２８
％、Ａ１２２０３２〜７％、Ｍｎ ３〜８％、ＣａＣＯ
３１〜８％、有機物３〜７％の範囲から成る被覆剤を塗
装したことを特徴とする被覆アーク溶接棒である。
１ｌｌ０．００２％以下、 Ｎ０．００８％以下、 ０
０．００１〜０．００９５％に制限した炭素鋼心線の周
囲にＴ１０２３５〜５３％、 Ｓ １０２１３〜２８
％、Ａ１２２０３２〜７％、Ｍｎ ３〜８％、ＣａＣＯ
３１〜８％、有機物３〜７％の範囲から成る被覆剤を塗
装したことを特徴とする被覆アーク溶接棒である。
なお、本発明における炭素鋼心線とは、特許請求の範囲
の化学成分以外の化学成分が、ＪＩＳＺ ３５２３に
準拠していることを意味する。
の化学成分以外の化学成分が、ＪＩＳＺ ３５２３に
準拠していることを意味する。
以下に本発明の詳細な説明する。
本発明溶接棒の構成要件は、次のような試験結果に基づ
くものである。
くものである。
すなわち、製鋼工程においてＣ０，０５〜０．０９％。
Ｍ ｎ ０ 、５１〜０ 、６５％を含む炭素鋼心線に
Ｓｔ、Ａ、Ｑ。
Ｓｔ、Ａ、Ｑ。
Ｎ、Ｏを種々変化させて組合せた炭素鋼心線（直径３．
２ｍｌ１１長さ３５０ｍｍ）を作製してＴｉＯ２４７，
８％、 ＳｉＯ２５，５％、 ｌ？ ２０ｓ ８．１
％。
２ｍｌ１１長さ３５０ｍｍ）を作製してＴｉＯ２４７，
８％、 ＳｉＯ２５，５％、 ｌ？ ２０ｓ ８．１
％。
Ｍｎ ４．２％、 Ｃａ ＣＯａ ５．５％、有機物
４．８％。
４．８％。
その他の成分としてＫ ０．Ｎ ａ ２０． Ｍｇ
０゜Ｆｅ２Ｏ３なと６．１％から成る被覆剤を、前記の
それぞれの炭素鋼心線に、被覆率が約３０％になるよう
に被覆塗装した溶接棒を作製した。
０゜Ｆｅ２Ｏ３なと６．１％から成る被覆剤を、前記の
それぞれの炭素鋼心線に、被覆率が約３０％になるよう
に被覆塗装した溶接棒を作製した。
得られたそれぞれの試験溶接棒を用いて、ＪＩＳ ２
３１８２被覆アーク溶接棒の溶着速度測定方法に準拠
して、第１図に示す要領により、交流溶接機を用いて１
３０Ａで溶接を行ない溶着速度を測定した。図中１は鋼
板、（イ） ； １００ ｍｍ、 ＠；４００ ｍｍ、
（ハ）；６＋＋＋＋ｎ、２はビードを示す。
３１８２被覆アーク溶接棒の溶着速度測定方法に準拠
して、第１図に示す要領により、交流溶接機を用いて１
３０Ａで溶接を行ない溶着速度を測定した。図中１は鋼
板、（イ） ； １００ ｍｍ、 ＠；４００ ｍｍ、
（ハ）；６＋＋＋＋ｎ、２はビードを示す。
その結果第２図に示すとおり、溶着速度の向上には特に
Ｓｉ量が最も大きく影響することを見出した。すなわち
心線にＳｉが適量添加されることにより、心線の抵抗か
増し溶液中に心線温度の上昇がおこり、心線の溶融速度
が上昇するために溶着速度が向上すると考えられる。
Ｓｉ量が最も大きく影響することを見出した。すなわち
心線にＳｉが適量添加されることにより、心線の抵抗か
増し溶液中に心線温度の上昇がおこり、心線の溶融速度
が上昇するために溶着速度が向上すると考えられる。
Ａ、Ｑ、Ｎ、０が本発明の範囲にあれば５ｉｆｆｉが０
．０３５％未満では溶着速度の向上効果が十分でなく、
逆に０．１０％を超えると心線の抵抗が大きくなり過ぎ
、溶接中に心線が過熱し、被覆剤が変質する棒焼は現象
が生じ、正常な溶接金属が得られなくなる。
．０３５％未満では溶着速度の向上効果が十分でなく、
逆に０．１０％を超えると心線の抵抗が大きくなり過ぎ
、溶接中に心線が過熱し、被覆剤が変質する棒焼は現象
が生じ、正常な溶接金属が得られなくなる。
Ａβは０．００２％を超えるとスパッタが増加して、溶
着速度向上には不適当である。Ｎはｏ、ｏｏｇ％を超え
ると水平すみ肉ビードのプロボールか増加し、更に０が
０．０旧％未満では耐ピット性が劣り、０．００９５％
を超えると水平すみ肉ビードのブロホールが増加すると
ともに、スパッタか増加して溶着速度が遅くなった。
着速度向上には不適当である。Ｎはｏ、ｏｏｇ％を超え
ると水平すみ肉ビードのプロボールか増加し、更に０が
０．０旧％未満では耐ピット性が劣り、０．００９５％
を超えると水平すみ肉ビードのブロホールが増加すると
ともに、スパッタか増加して溶着速度が遅くなった。
第２図のＡｌｌ、Ｎ、Ｏの化学組成を次に示す。
第 １ 表
（ｖｔ％）
以上のような理由により本発明における炭素鋼心線中の
Ｓｉ 、 Ａ、Ｑ、 Ｎ、 Ｏの含有量を前記のように
定めたものである。
Ｓｉ 、 Ａ、Ｑ、 Ｎ、 Ｏの含有量を前記のように
定めたものである。
また前記の心線組成と被覆剤の関係を更に詳細に調査す
るために、通常用いられる高酸化チタン系被覆アーク溶
接棒について、配合比率を変化させて前記心線との組合
せを検討したところ、Ｔ ｉＯ２３５〜５３％、 Ｓ
Ｌ ０２１３〜２８％。
るために、通常用いられる高酸化チタン系被覆アーク溶
接棒について、配合比率を変化させて前記心線との組合
せを検討したところ、Ｔ ｉＯ２３５〜５３％、 Ｓ
Ｌ ０２１３〜２８％。
Ａρ２ｏ３２〜７％、 Ｍｎ ３〜８％、 Ｃａ ＣＯ
ａ１〜８％、有機物３〜７％の範囲内であれば、いずれ
の溶接棒も溶着速度を向上させ得ることを確認した。
ａ１〜８％、有機物３〜７％の範囲内であれば、いずれ
の溶接棒も溶着速度を向上させ得ることを確認した。
なお、前記被覆剤組成として使用される被覆剤としては
、ＴｉＯ２源はルチール、合成ルチール、チタンスラグ
、イルミナイトなど、Ｓ ｉＯＺ源として珪砂、タルク
なと、Ａｇ２Ｏ３源としてマイカ、アルミナなど、Ｍｎ
源としてＦｅ−Ｍｎ、金属マンガンなと、ＣａＣＯ３源
として炭酸石炭、ドロマイトなど、有機物として澱粉、
デキストリンアルギン酸ソーダなどを用いるものである
。
、ＴｉＯ２源はルチール、合成ルチール、チタンスラグ
、イルミナイトなど、Ｓ ｉＯＺ源として珪砂、タルク
なと、Ａｇ２Ｏ３源としてマイカ、アルミナなど、Ｍｎ
源としてＦｅ−Ｍｎ、金属マンガンなと、ＣａＣＯ３源
として炭酸石炭、ドロマイトなど、有機物として澱粉、
デキストリンアルギン酸ソーダなどを用いるものである
。
本発明は以上述べたような心線と被覆剤を用い、被覆率
が２２〜３８％になるように、通常の押出し式塗装機に
より製造されるものである。
が２２〜３８％になるように、通常の押出し式塗装機に
より製造されるものである。
［実 施 例］
第２表に本発明溶接棒および比較溶接棒に用いた炭素鋼
心線の化学成分を、第３表には前記心線と被覆剤の組合
せによる溶接作業性および溶着速度の評価を示す。
心線の化学成分を、第３表には前記心線と被覆剤の組合
せによる溶接作業性および溶着速度の評価を示す。
溶接棒は心線径３．２ｍｍ、長さ３５０ｍｍで被覆率は
約３０％であり、溶接作業性は通常使用される厚さ３．
２ｍｍの鋼板を用い下向ずみ肉、水平すみ肉、立向王道
すみ肉の各姿勢で評価し、良好なものをＯ印、不良のも
のをＸ印とした。
約３０％であり、溶接作業性は通常使用される厚さ３．
２ｍｍの鋼板を用い下向ずみ肉、水平すみ肉、立向王道
すみ肉の各姿勢で評価し、良好なものをＯ印、不良のも
のをＸ印とした。
また溶着速度はＪＩＳ ２ ３１ｇ２に準拠して、第
１図に示すような要領により、１３０Ａで溶接して測定
し、溶着速度が１７ｇ／ｍｉｎ以上のものを良好○印、
１７ｇ／ｍｉｎに満たないものを不良Ｘ印とした。
１図に示すような要領により、１３０Ａで溶接して測定
し、溶着速度が１７ｇ／ｍｉｎ以上のものを良好○印、
１７ｇ／ｍｉｎに満たないものを不良Ｘ印とした。
本発明溶接棒Ｅ１〜Ｅ５は溶接作業性が良好で、かつ溶
着速度も速く良好な値を示した。
着速度も速く良好な値を示した。
比較溶接棒ではＥ６．Ｅ７は被覆剤の主成分であるＴ
ｉ Ｏ２添加量と溶着速度の関係を調査したもので、い
ずれの溶接棒も溶着速度は良好な値を示したか、Ｅ６は
被覆剤のＴ ｉＯ２量が多過ぎるため、水平ずみ肉でス
ラグが被覆筒先端にからみ易く、ビード形状が乱れた。
ｉ Ｏ２添加量と溶着速度の関係を調査したもので、い
ずれの溶接棒も溶着速度は良好な値を示したか、Ｅ６は
被覆剤のＴ ｉＯ２量が多過ぎるため、水平ずみ肉でス
ラグが被覆筒先端にからみ易く、ビード形状が乱れた。
Ｅ７はＴ ｉ Ｏ２が少な過ぎるために立向下進溶接で
スラグが垂れ落ち易く、ビード形状も劣化した。
スラグが垂れ落ち易く、ビード形状も劣化した。
Ｅ８は心線中のＳｉが低過ぎるため溶着速度向上に効果
がなく、Ｅ９はＡ［ｆｆｉが多いためにスバッタロスに
よる溶着速度の低下がみられた。
がなく、Ｅ９はＡ［ｆｆｉが多いためにスバッタロスに
よる溶着速度の低下がみられた。
ＥＩＯはＳｉ量が低過ぎるためＥ８同様溶着速度向上に
顕著な効果が得られず、Ｅ月は溶着速度は向上するが、
心線のＮか高いために水平すみ肉ビードのブロホールが
増加した。
顕著な効果が得られず、Ｅ月は溶着速度は向上するが、
心線のＮか高いために水平すみ肉ビードのブロホールが
増加した。
Ｅｌ２はＳｉが高いために溶着速度は速いものの棒焼は
傾向が見られるので、溶接作業性をＸ印不良評価とした
。Ｅｌ３はＮが高いためにプロボールが増加するととも
に、Ｏか高いためスパッタが増加して溶着速度を遅くし
た。Ｅｌ、４はＯが少な過ぎるために、ビード止端部に
ピットが発生した。
傾向が見られるので、溶接作業性をＸ印不良評価とした
。Ｅｌ３はＮが高いためにプロボールが増加するととも
に、Ｏか高いためスパッタが増加して溶着速度を遅くし
た。Ｅｌ、４はＯが少な過ぎるために、ビード止端部に
ピットが発生した。
Ｅｌ５はＡｐか多過ぎるためにスパッタが多く溶着速度
は向上しなかった。
は向上しなかった。
［発明の効果コ
以上のように本発明溶接棒によれば、従来溶接棒の欠点
であった溶着速度か大幅に向上するため、溶接能率が改
善され溶接業界に寄与するところ大である。
であった溶着速度か大幅に向上するため、溶接能率が改
善され溶接業界に寄与するところ大である。
第１図は溶着速度測定のための要領を示し、（ａ）は平
面図、（ｂ）は側面図、第２図は心線中の８１゜Ａ、Ｑ
、Ｎ、Ｏと溶着速度の関係を示す図表である。 １・・・鋼 板 ２・・・ビード代 理 人
弁理士 茶野木 立 夫手続補正書（自発） 昭和６３年４月２７日
面図、（ｂ）は側面図、第２図は心線中の８１゜Ａ、Ｑ
、Ｎ、Ｏと溶着速度の関係を示す図表である。 １・・・鋼 板 ２・・・ビード代 理 人
弁理士 茶野木 立 夫手続補正書（自発） 昭和６３年４月２７日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｓｉ０．０３５〜０．１０重量％（以下重量％）Ａｌ０
．００２％以下 Ｎ０．００８％以下 Ｏ０．００１〜０．００９５％ に制限した炭素鋼心線の周囲に ＴｉＯ＿２３５〜５３％ ＳｉＯ＿２１３〜２８％ Ａｌ＿２Ｏ＿３２〜７％ Ｍｎ３〜８％ ＣｕＣＯ＿３１〜８％ 有機物３〜７％ 残部上記以外の酸化物、金属および不可避的不純物から
成る被覆剤を塗装してなることを特徴とする被覆アーク
溶接棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5784588A JPH01233092A (ja) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | 被覆アーク溶接棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5784588A JPH01233092A (ja) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | 被覆アーク溶接棒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01233092A true JPH01233092A (ja) | 1989-09-18 |
Family
ID=13067314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5784588A Pending JPH01233092A (ja) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | 被覆アーク溶接棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01233092A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014021097A1 (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 被覆アーク溶接棒 |
| JP2019000867A (ja) * | 2017-06-14 | 2019-01-10 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | 高酸化チタン系被覆アーク溶接棒 |
-
1988
- 1988-03-11 JP JP5784588A patent/JPH01233092A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014021097A1 (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 被覆アーク溶接棒 |
| JP2014028390A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Kobe Steel Ltd | 被覆アーク溶接棒 |
| JP2019000867A (ja) * | 2017-06-14 | 2019-01-10 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | 高酸化チタン系被覆アーク溶接棒 |
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