JPH04118196A - ガスシールドアーク交流溶接用ソリッドワイヤ - Google Patents
ガスシールドアーク交流溶接用ソリッドワイヤInfo
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- JPH04118196A JPH04118196A JP23431190A JP23431190A JPH04118196A JP H04118196 A JPH04118196 A JP H04118196A JP 23431190 A JP23431190 A JP 23431190A JP 23431190 A JP23431190 A JP 23431190A JP H04118196 A JPH04118196 A JP H04118196A
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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】
(技術分野)
本発明は、ガスシールドアーク交流溶接において好適に
用いられる、アーク安定性に優れたソリッドワイヤに関
するものである。
用いられる、アーク安定性に優れたソリッドワイヤに関
するものである。
(背景技術)
一般に、ガスシールドアーク溶接法において、直流電源
を用い、溶接ワイヤ側をプラスに接続した棒プラスの溶
接は、溶は込みが深く、溶接速度が速いところから、自
動化が可能となる等の利点があり、現在、被覆アーク溶
接法に替えて、多くの分野で使用されているが、自動車
業界等で用いられる薄板鋼板を溶接するに際しては、溶
は落ち(抜は落ち)が生じてしまい、それを防止するた
めに、小電流で溶接しなければならず、能率が悪いとい
う問題があった。
を用い、溶接ワイヤ側をプラスに接続した棒プラスの溶
接は、溶は込みが深く、溶接速度が速いところから、自
動化が可能となる等の利点があり、現在、被覆アーク溶
接法に替えて、多くの分野で使用されているが、自動車
業界等で用いられる薄板鋼板を溶接するに際しては、溶
は落ち(抜は落ち)が生じてしまい、それを防止するた
めに、小電流で溶接しなければならず、能率が悪いとい
う問題があった。
そのために、溶接ワイヤ側をマイナスに接続した直流棒
マイナスの溶接が、薄板鋼板用の溶接法として検討され
ているが、かかる溶接法では、落ち込みが少ないが、溶
接ワイヤの溶融速度が速いところから、健全な溶接がし
難い等の問題があり、実用化には至っていない。
マイナスの溶接が、薄板鋼板用の溶接法として検討され
ているが、かかる溶接法では、落ち込みが少ないが、溶
接ワイヤの溶融速度が速いところから、健全な溶接がし
難い等の問題があり、実用化には至っていない。
そこで、ガスシールドアーク溶接において、そレラ棒プ
ラスと棒マイナスのそれぞれの特徴を併わせ待った交流
アークに着目し、種々検討が行なわれてきたが、かかる
溶接では、交番電流となるために、従来のソリッドワイ
ヤを用いた場合には、棒マイナスから棒プラスに移行す
る際に、アークが再発生しなかったり、またアーク長が
変動し、スパッタが発生したりする等の問題があり、そ
のような問題を防止するために、高価なフラックスワイ
ヤを用いてフラックスのイオン化現象下にてアークの発
生を助長していたのである。
ラスと棒マイナスのそれぞれの特徴を併わせ待った交流
アークに着目し、種々検討が行なわれてきたが、かかる
溶接では、交番電流となるために、従来のソリッドワイ
ヤを用いた場合には、棒マイナスから棒プラスに移行す
る際に、アークが再発生しなかったり、またアーク長が
変動し、スパッタが発生したりする等の問題があり、そ
のような問題を防止するために、高価なフラックスワイ
ヤを用いてフラックスのイオン化現象下にてアークの発
生を助長していたのである。
(解決課題)
ここにおいて、本発明は、上記の如き事情を背景にして
為されたものであって、その解決すべき課Bとするとこ
ろは、ガスシールドアーク交流溶接手法に好適に用いら
れて、アークの再発生が容易な、且つ安価なソリッドワ
イヤを提供することにある。
為されたものであって、その解決すべき課Bとするとこ
ろは、ガスシールドアーク交流溶接手法に好適に用いら
れて、アークの再発生が容易な、且つ安価なソリッドワ
イヤを提供することにある。
(解決手段)
そして、かかる課題を解決するために、本発明者らは、
高融点のタングステンの熱陰極特性による熱電子放出現
象に着目し、鋭意検討した結果、重量基準で、C: 0
.15%以下、S i : 0.1〜0.9%、Mn:
0.3〜2.0%、P : 0.03%以下、S :
0.03%以下、及びW : 0.02〜2.0%を含
み、残部がFe及び不可避的不純物からなるガスシール
ドアーク交流溶接用ソリッドワイヤを見い出し、本発明
を完成するに至ったのである。
高融点のタングステンの熱陰極特性による熱電子放出現
象に着目し、鋭意検討した結果、重量基準で、C: 0
.15%以下、S i : 0.1〜0.9%、Mn:
0.3〜2.0%、P : 0.03%以下、S :
0.03%以下、及びW : 0.02〜2.0%を含
み、残部がFe及び不可避的不純物からなるガスシール
ドアーク交流溶接用ソリッドワイヤを見い出し、本発明
を完成するに至ったのである。
なお、かかる本発明にあっては、好適には、上記組成に
加えて、重量基準で、Ti:0.5%以下、Zr:0.
5%以下、V : 0.5%以下、Cr:2.0%以下
、Ni:2.0%以下、Cu:1.0%以下、Mo:1
.5%以下、及びB:0.01%のうちの少なくとも1
種が、更に含有せしめられることとなる。
加えて、重量基準で、Ti:0.5%以下、Zr:0.
5%以下、V : 0.5%以下、Cr:2.0%以下
、Ni:2.0%以下、Cu:1.0%以下、Mo:1
.5%以下、及びB:0.01%のうちの少なくとも1
種が、更に含有せしめられることとなる。
(具体的構成)
ところで、本発明に従うソリッドワイヤ中に含有せしめ
られるC(炭素)は、その含有量が多過ぎると、溶着金
属の硬度上昇や靭性劣化等の問題を惹起するところから
、0.15%以下(重量基準、以下同じ)、好ましくは
0.12%以下の割合において含有せしめられる必要が
ある。
られるC(炭素)は、その含有量が多過ぎると、溶着金
属の硬度上昇や靭性劣化等の問題を惹起するところから
、0.15%以下(重量基準、以下同じ)、好ましくは
0.12%以下の割合において含有せしめられる必要が
ある。
また、Si(ケイ素)は、溶接部の形成に際して、溶接
雰囲気中の酸素の影響を避けるために脱酸剤として加え
られるものであるが、その含有量が0.1%未満では脱
酸が不足し、一方、0.9%を越えるようになると、靭
性の劣化が惹起されるようになるので、その添加範囲は
0.1〜0.9%とされる。特に、好ましい範囲は、0
.3%〜0.8%である。
雰囲気中の酸素の影響を避けるために脱酸剤として加え
られるものであるが、その含有量が0.1%未満では脱
酸が不足し、一方、0.9%を越えるようになると、靭
性の劣化が惹起されるようになるので、その添加範囲は
0.1〜0.9%とされる。特に、好ましい範囲は、0
.3%〜0.8%である。
さらに、Mn(マンガン)も、Stと同様に脱酸剤とし
て添加されるものであり、0.3%未満の含有量では、
脱酸が不足であるため、0.3%以上において添加され
る。なお、Mn量が2.0%を越えるようになると、ビ
ード形状に不良が生じるので、それ以上の添加は避ける
べきである。特に、Mn含有量の好ましい添加範囲とし
ては、1.1%〜1.8%である。
て添加されるものであり、0.3%未満の含有量では、
脱酸が不足であるため、0.3%以上において添加され
る。なお、Mn量が2.0%を越えるようになると、ビ
ード形状に不良が生じるので、それ以上の添加は避ける
べきである。特に、Mn含有量の好ましい添加範囲とし
ては、1.1%〜1.8%である。
そして、P(燐)及びS(硫黄)は、共に、0.3%を
越える割合において添加されると、耐溶接割れ性が低下
するようになるため、その含有量は0.3%以下とされ
、特に好ましくは、0.25%以下である。
越える割合において添加されると、耐溶接割れ性が低下
するようになるため、その含有量は0.3%以下とされ
、特に好ましくは、0.25%以下である。
また、本発明において重要な意義を有する元素であるW
(タングステン)は、一般に、熱陰極特性により、熱電
子放出現象を生ぜしめ、棒プラスから棒マイナスへの移
行時に、アークを誘導し、アークの再発生を助長する作
用を為すと考えられるものであり、そのような効果を充
分に奏せしめるためには、少なくとも0.02%以上の
割合で含有せしめる必要があるが、その2.0%を越え
る添加は、かかるWが、比較的高価なものであるため、
コストの上昇を招き、製造性の低下を惹起するところか
ら、一般に0.02〜2.0%の割合で含有せしめられ
ることとなる。
(タングステン)は、一般に、熱陰極特性により、熱電
子放出現象を生ぜしめ、棒プラスから棒マイナスへの移
行時に、アークを誘導し、アークの再発生を助長する作
用を為すと考えられるものであり、そのような効果を充
分に奏せしめるためには、少なくとも0.02%以上の
割合で含有せしめる必要があるが、その2.0%を越え
る添加は、かかるWが、比較的高価なものであるため、
コストの上昇を招き、製造性の低下を惹起するところか
ら、一般に0.02〜2.0%の割合で含有せしめられ
ることとなる。
本発明は、このような所定の元素を特定割合の量で配合
、含有せしめ、残部をFe(鉄)及び不可避的不純物と
して、ソリッドワイヤを構成せしめたものであって、こ
れにより、アークの再発生を確実に行なうことが可能と
なり、以て薄板鋼板等の溶接に適したガスシールドアー
ク交流溶接における溶接ワイヤとして、好適に用いられ
るのである。
、含有せしめ、残部をFe(鉄)及び不可避的不純物と
して、ソリッドワイヤを構成せしめたものであって、こ
れにより、アークの再発生を確実に行なうことが可能と
なり、以て薄板鋼板等の溶接に適したガスシールドアー
ク交流溶接における溶接ワイヤとして、好適に用いられ
るのである。
そして、上記の如き、本発明に従うソリッドワイヤを使
用して、所定のガス雰囲気中で通常のアーク交流溶接を
行なうに際して、保護ガスとしては、一般に、公知のも
のが何れも用いられ、例えば二酸化炭素(CO2)、A
rの如き単一成分ガスや、それらの複合ガス、例えば1
0〜25%CO□−Ar、2〜10%02−Ar、Co
g −02−Ar等の混合ガスが挙げられ、また、溶接
電流としては、通常のサイン波形のものの他に、パルス
波形を与えるもの等、公知の交番電流が用いられるもの
である。
用して、所定のガス雰囲気中で通常のアーク交流溶接を
行なうに際して、保護ガスとしては、一般に、公知のも
のが何れも用いられ、例えば二酸化炭素(CO2)、A
rの如き単一成分ガスや、それらの複合ガス、例えば1
0〜25%CO□−Ar、2〜10%02−Ar、Co
g −02−Ar等の混合ガスが挙げられ、また、溶接
電流としては、通常のサイン波形のものの他に、パルス
波形を与えるもの等、公知の交番電流が用いられるもの
である。
さらに、本発明にあっては、上記化学組成の本発明に従
うソリッドワイヤに、更に必要に応じて、Ti(チタン
)、Zr(ジルコニウム)、■(バナジウム)、Cr(
クロム)、 Ni にッケル)。
うソリッドワイヤに、更に必要に応じて、Ti(チタン
)、Zr(ジルコニウム)、■(バナジウム)、Cr(
クロム)、 Ni にッケル)。
Cu(銅)、 Mo (モリブデン)、及びB(ホウ素
)のうち少なくとも1種を添加せしめることが出来る。
)のうち少なくとも1種を添加せしめることが出来る。
すなわち、Ti、Zr、及び■は、脱酸剤として添加さ
れて、窒素を固定し、靭性を向上せしめる利点があり、
それらの効果を充分に享受し得る量において含有される
こととなるが、何れも、0.5%を越えて添加されても
、それ以上の効果が見られないことから、それぞれ、0
.5%以下の割合にて添加されることとなる。
れて、窒素を固定し、靭性を向上せしめる利点があり、
それらの効果を充分に享受し得る量において含有される
こととなるが、何れも、0.5%を越えて添加されても
、それ以上の効果が見られないことから、それぞれ、0
.5%以下の割合にて添加されることとなる。
また、Cr、Ni、Moも、強度の向上や、高硬度とな
るのを防止するため、換言すれば耐割れ性の向上を図り
得るところから、Cr及びNiは、それぞれ2.0%以
下の割合において、またMoは1.5%以下の割合にお
いて、添加されることとなるが、何れの成分にあっても
、それよりも多い添加は、効果に差異が見られないこと
から、経済性の点でも好ましくない。
るのを防止するため、換言すれば耐割れ性の向上を図り
得るところから、Cr及びNiは、それぞれ2.0%以
下の割合において、またMoは1.5%以下の割合にお
いて、添加されることとなるが、何れの成分にあっても
、それよりも多い添加は、効果に差異が見られないこと
から、経済性の点でも好ましくない。
更に、Cuも1.0%以下の割合で含有せしめられ、こ
れによって耐食性や耐候性の向上が有利に図られ得る。
れによって耐食性や耐候性の向上が有利に図られ得る。
また、Bは、靭性の向上や、溶融金属の硬度の上昇(割
れ)の防止を、効果的に図るために、0.01%を以下
の割合で添加されるものである。
れ)の防止を、効果的に図るために、0.01%を以下
の割合で添加されるものである。
(実施例)
以下に、本発明を更に具体的に明らかにするために、本
発明の実施例を示すが、本発明が、かかる実施例の記載
によって何等の制約をも受けるものでないことは、言う
までもないところであり、また本発明を逸脱しない限り
において、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修
正、改良等が加えられ得るものであることが、理解され
るべきである。
発明の実施例を示すが、本発明が、かかる実施例の記載
によって何等の制約をも受けるものでないことは、言う
までもないところであり、また本発明を逸脱しない限り
において、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修
正、改良等が加えられ得るものであることが、理解され
るべきである。
実施例 1
シールドガスとして、20%CO□含有のArガスを用
い、下記第1表に示す成分組成を有し、ワイヤ径:1.
2mmφの各種のソリッドワイヤを使用して、溶接電流
:100A、アーク電圧:27〜30V、サイクル数:
240サイクル/min。
い、下記第1表に示す成分組成を有し、ワイヤ径:1.
2mmφの各種のソリッドワイヤを使用して、溶接電流
:100A、アーク電圧:27〜30V、サイクル数:
240サイクル/min。
溶接速度: 100 cm/min 、なる溶接条件下
に、■開先間隔:0.2mmにおいて、1.0mm厚の
鋼板(材質:5PCC)をアーク溶接した。その際のア
ーク未発生回数を測定すると共に、ビード形状の評価を
行ない、その結果を、下記第1表に併ゎせ示した。
に、■開先間隔:0.2mmにおいて、1.0mm厚の
鋼板(材質:5PCC)をアーク溶接した。その際のア
ーク未発生回数を測定すると共に、ビード形状の評価を
行ない、その結果を、下記第1表に併ゎせ示した。
なお、ビード形状とは、アーク未発生により、開先間に
ワイヤが進入することにより形成された穴部、即ち溶は
落ちの有無と、ビード外観を観察した結果であり、溶は
落ちがなく、ビード外観も良好であったものを○、溶は
落ちはないが、ビード外観が不良であったものを△、溶
は落ちがあり、外観も不良であったものを×として、表
わした。
ワイヤが進入することにより形成された穴部、即ち溶は
落ちの有無と、ビード外観を観察した結果であり、溶は
落ちがなく、ビード外観も良好であったものを○、溶は
落ちはないが、ビード外観が不良であったものを△、溶
は落ちがあり、外観も不良であったものを×として、表
わした。
かかる第1表の結果から明らかなように、Wを所定量に
おいて含有する、本発明に従うNo、 1〜6のソリッ
ドワイヤは、何れもアーク未発生回数が殆どなく、従っ
て優れたビード形状が得られたことが認められる。一方
、比較材であるNo、 7〜1゜のソリッドワイヤにあ
っては、アーク未発生回数が極めて多く、そのために何
れも溶は落ちが認め実施例 2 実施例1と同様に、シールドガスとして20%COz含
有のArガスを用いて、下記第2表に示す成分組成を有
し、ワイヤ径:1.2++m+φの各種のソリッドワイ
ヤを使用して、溶接電流:100A、サイクル数: 2
40 /win 、アーク電圧:27〜30V、溶接速
度40 cm/win 、なる溶接条件下に、ビードオ
ンプレートにおいて、10mm1の鋼板(材質:5PC
D)をアーク溶接した。その際のアーク未発生回数及び
ビード外観の評価を行ない、その結果を、下記第2表に
併わせ示した。
おいて含有する、本発明に従うNo、 1〜6のソリッ
ドワイヤは、何れもアーク未発生回数が殆どなく、従っ
て優れたビード形状が得られたことが認められる。一方
、比較材であるNo、 7〜1゜のソリッドワイヤにあ
っては、アーク未発生回数が極めて多く、そのために何
れも溶は落ちが認め実施例 2 実施例1と同様に、シールドガスとして20%COz含
有のArガスを用いて、下記第2表に示す成分組成を有
し、ワイヤ径:1.2++m+φの各種のソリッドワイ
ヤを使用して、溶接電流:100A、サイクル数: 2
40 /win 、アーク電圧:27〜30V、溶接速
度40 cm/win 、なる溶接条件下に、ビードオ
ンプレートにおいて、10mm1の鋼板(材質:5PC
D)をアーク溶接した。その際のアーク未発生回数及び
ビード外観の評価を行ない、その結果を、下記第2表に
併わせ示した。
なお、この実施例においては、ビードオンプレートであ
るため、ビードの溶は落ちはなく、従ってその評価は、
ビード外観によるものである。
るため、ビードの溶は落ちはなく、従ってその評価は、
ビード外観によるものである。
かかる第2表の結果から明らかなように、本発明に従う
ソリッドワイヤNα11〜16にあっては、アーク未発
生回数が何れもOであり、良好なビード形状が得られた
。これに対して、比較材であるNα17〜22は、アー
ク未発生回数が極めて多く、ビード形状も劣るものであ
った。
ソリッドワイヤNα11〜16にあっては、アーク未発
生回数が何れもOであり、良好なビード形状が得られた
。これに対して、比較材であるNα17〜22は、アー
ク未発生回数が極めて多く、ビード形状も劣るものであ
った。
(発明の効果)
以上の説明から明らかなように、本発明に従うソリッド
ワイヤは、ガスシールドアーク交流溶接に用いられて、
交流アークを、確実に且つ安定的に、連続して得ること
が出来、従って、所望の溶は込みや強度においてアーク
溶接を行なうことが容易となり、薄板鋼板等の広範な溶
接を可能にしたのである。
ワイヤは、ガスシールドアーク交流溶接に用いられて、
交流アークを、確実に且つ安定的に、連続して得ること
が出来、従って、所望の溶は込みや強度においてアーク
溶接を行なうことが容易となり、薄板鋼板等の広範な溶
接を可能にしたのである。
また、かかるソリッドワイヤは、品質が安定し、安価で
あるところ゛から、このようなソリッドワイヤを用いた
ガスシールドアーク交流溶接を、低コストで、しかも安
定して行ない得るようにしたのである。
あるところ゛から、このようなソリッドワイヤを用いた
ガスシールドアーク交流溶接を、低コストで、しかも安
定して行ない得るようにしたのである。
Claims (2)
- (1)重量基準で、C:0.15%以下、Si:0.1
〜0.9%、Mn:0.3〜2.0%、P:0.03%
以下、S:0.03%以下、及びW:0.02〜2.0
%を含み、残部がFe及び不可避的不純物からなること
を特徴とするガスシールドアーク交流溶接用ソリッドワ
イヤ。 - (2)重量基準で、Ti:0.5%以下、Zr:0.5
%以下、V:0.5%以下、Cr:2.0%以下、Ni
:2.0%以下、Cu:1.0%以下、Mo:1.5%
以下、及びB:0.01%のうちの少なくとも1種を、
更に含むことを特徴とする請求項(1)記載のガスシー
ルドアーク交流溶接用ソリッドワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234311A JP3038846B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | ガスシールドアーク交流溶接用ソリッドワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2234311A JP3038846B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | ガスシールドアーク交流溶接用ソリッドワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04118196A true JPH04118196A (ja) | 1992-04-20 |
| JP3038846B2 JP3038846B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=16969018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2234311A Expired - Lifetime JP3038846B2 (ja) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | ガスシールドアーク交流溶接用ソリッドワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3038846B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101905390A (zh) * | 2010-08-23 | 2010-12-08 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种低合金高强度的气体保护焊丝 |
| CN101983827A (zh) * | 2010-10-19 | 2011-03-09 | 成都新大洋焊接材料有限责任公司 | 一种合金抗蠕变耐热钢埋弧焊丝 |
| RU2854688C1 (ru) * | 2025-04-09 | 2026-01-15 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский метизно-калибровочный завод "ММК-МЕТИЗ" | Сварочная проволока |
-
1990
- 1990-09-03 JP JP2234311A patent/JP3038846B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101905390A (zh) * | 2010-08-23 | 2010-12-08 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种低合金高强度的气体保护焊丝 |
| CN101983827A (zh) * | 2010-10-19 | 2011-03-09 | 成都新大洋焊接材料有限责任公司 | 一种合金抗蠕变耐热钢埋弧焊丝 |
| RU2854688C1 (ru) * | 2025-04-09 | 2026-01-15 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский метизно-калибровочный завод "ММК-МЕТИЗ" | Сварочная проволока |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3038846B2 (ja) | 2000-05-08 |
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