JPH0451274B2 - - Google Patents
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- JPH0451274B2 JPH0451274B2 JP57168430A JP16843082A JPH0451274B2 JP H0451274 B2 JPH0451274 B2 JP H0451274B2 JP 57168430 A JP57168430 A JP 57168430A JP 16843082 A JP16843082 A JP 16843082A JP H0451274 B2 JPH0451274 B2 JP H0451274B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- welding
- amount
- oxygen amount
- spatter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- 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
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550°C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
本発明は、送給性が良く、スパツタの発生の少
ない溶接作業性に優れたアーク溶接用鋼ワイヤに
関するものである。 一般にCO2ガスシールド溶接、MIG溶接などに
は銅メツキを施した0.8〜2.4mmφの溶接用ワイヤ
が使用されている。これらの溶接用ワイヤは通常
スプールがボビンに巻装された状態で、あるいは
ペイルパツクと呼ばれる円筒容器に装填された状
態で溶接に供せられる。これらのワイヤが使用さ
れるときは、上記の状態のワイヤを溶接機の付属
装着である送給機に装着し、送給ローラーを通り
３〜20ｍにおよぶフレキシブルコンジツトチユー
ブ、溶接トーチ、コンタクトチツプを経て、溶接
に供される例が多い。 このような溶接において、ワイヤは一定速度で
供給されることがもとめられるものであるが、し
かし、ワイヤはフレキシブルコンジツトの案内管
であるライナー、トーチ、チツプとの間の接触抵
抗およびフレキシブルコンジツトチユーブの屈曲
部とを通りぬけるための抵抗力などが作用するた
め、これらの抵抗力が大きくなると溶接ワイヤの
送給速度が不均一となり、ついには送給停止の事
態がおこるにいたる。その結果、溶接アークの不
安定、ビード形状の不揃、融合不良、アンダーカ
ツトの発生など種々の溶接欠陥が生ずるようにな
る。 最近、溶接作業の複雑化、高速化、広範囲化に
ともないフレキシブルコンジツトライナーとの摩
擦抵抗が小さく、送給が円滑でかつ安定で、常に
定速送給されるような溶接ワイヤ、すなわち送給
性の良好な溶接ワイヤがますます強く要求される
ようになつた。 従来、ワイヤの送給性を改善するために、送給
機の送給パワーを高めるか、あるいはワイヤ自体
の送給性を向上させることがおこなわれてきた。
例えばワイヤ自体の送給性を向上させるべく、ワ
イヤ表面に液状の潤滑油を塗布し、ワイヤの表面
の潤滑能を上げ、送給抵抗の軽減を計る方法が行
なわれているが、必ずしも安定した送給性を示す
ものはえられなかつた。 その理由は、液状の潤滑剤を銅メツキしたワイ
ヤの表面に、均一にかつ安定した状態で塗布する
ことが困難であり、所定の性能を得るためには、
潤滑油を多量に塗布せざるをえなかつたからであ
る。また必要以上に多量に塗布されたワイヤ表面
の潤滑油は、溶接部の材質変化を生ぜしめたり、
あるいは溶接作業性に悪影響をおよぼすことが知
られている。 その他、ワイヤの表面を強制的に加圧し、表面
粗度を変え接触抵抗を軽減する方法などもある
が、その効果は、前記した潤滑油の塗布による送
給性の改善の効果と大同小異であり、未だ満足す
べきものではない。一方、炭酸ガスシールド溶接
（以下CO2溶接と云う）は、高能率、低コストで
ある長所を有する反面、溶接時に、スパツタと称
する溶融粒滴の多発飛散現象による溶着効率の低
下、ガスノズルに附着することによるガスシール
ド性の阻害などから、溶接欠陥の発生や、さらに
はスパツタの除去に労力を要する等の欠点が大き
な問題点であつた。 このスパツタリング現象は、特に250A以上の
比較的大電流域の溶接条件下で著しく、従来技術
での減少対策としては、１）溶接電源特性の改
善、２）シールドガス組成の変更、３）ワイヤに
合金元素の添加などが行なわれてきた。 １）はCO2溶接機の出力特性、整流方式および
電源、ワイヤ送給機の制御方式などの改善を意図
するものである。しかし、スパツタの発生は本質
的にCO2溶接のアーク現象に起因するものである
から、自ら限界がある。 ２）はシールドガスをCO2から、不活性ガスで
あるArガスを主体とすることによりアークを安
定化させ、スパツタ発生の減少を計るもので、効
果的な方法であるが、コストが高い欠点がある。 ３）はワイヤに合金元素を添加して行なうもの
で、例えば特公昭50−3256号公報などにはTiの
添加効果が開示されている。また周知のように
JISZ3312では、YCW1として規格化され、広く
用いられている。しかしながら上記のような従来
技術のワイヤでは、いずれも前述のようにスパツ
タ発生の問題点を解決するには十分とはいいがた
い。 以上述べたように、CO2溶接、MIG溶接におけ
るワイヤの送給性および特に、CO2溶接の大電流
域の溶接条件におけるスパツタ発生の減少には、
共に従来技術では問題があり、新規な技術が必要
となつていた。 本発明者らは、長期に亘り種々の観点から問題
解決のための研究をおこなつてきたが、溶接ワイ
ヤに内部酸化層を形成させることにより、ワイヤ
の送給性はもとより、CO2溶接の大電流域溶接に
おいてもスパツタを発生しない溶接ワイヤの開発
に成功した。 周知のとおり金属材料の内部酸化は、材料組成
および酸化条件を制御することにより、外部酸化
をともなわないで金属素地内の酸化が可能であ
る。すなわち溶接ワイヤを内部酸化したのち、簡
単な酸洗でワイヤ表面に銅メツキを施すことので
きる利点がある。しかも銅メツキを施したのち伸
線すると、銅メツキ表面に亀甲状のワレを生じ、
これが潤滑油を適度に滞溜せしめ、送給性を飛躍
的に向上する。また、内部酸化によつてもたらさ
れた溶接ワイヤの有効酸素量が40〜300ppmのと
き、スパツタの発生が著しく抑制されるのであ
る。 こゝに言う有効酸素量とは、内部酸化を施した
溶接ワイヤを銅メツキしたのち、酸素分析をおこ
ない得られた酸素量（全酸素量）から、ワイヤ素
材の酸素量を差引いた値をいう。 有効酸素量＝（溶接ワイヤの全酸素量）−（ワイ
ヤ素材の酸素量） すなわち、本発明は溶接ワイヤの送給性向上と
スパツタ発生量の減少の問題を、ワイヤの酸素存
在形態と、酸素量を意図的に調整ならびに規制す
るという従来技術とはことなる新たな技術思想に
よつて解決したものである。 すなわち、本発明の要旨は、重量％で、Ｃ：
0.06〜0.15％、Mn：1.0〜2.5％、Si：0.5〜3.0％
を夫々含有し、又はこれにさらにTi：0.05〜0.40
％、Cr：0.5〜1.0％、Al：0.05〜0.5％のいずれか
１種以上を含有し、但しTi，Cr，Alの２種以上
の合計を2.0％以下とし、残部はFeおよび製鋼上
不可避の不純物元素からなり、銅メツキ表面に亀
甲状または擦傷状のワレを有し、さらに次式で規
定される有効酸素量が40〜300ppmであり、且つ
該有効酸素量が内部酸化層で与えられることを特
徴とする溶接作業性に優れたアーク溶接用鋼ワイ
ヤにある。 有効酸素量＝（溶接ワイヤの全酸素量） −（ワイヤ素材の酸素量） 以下に本発明を詳細に説明する。 第１図は本発明ワイヤの内部酸化層の状態を、
1.2mm径のワイヤを斜めに研摩して金属顕微鏡に
より、倍率400倍で観察したスケツチ図（傾斜角
6゜）である。ａは従来ワイヤで、内部酸化層のな
いもの、ｂは本発明のワイヤで、ワイヤ表面から
内部に向つて内部酸化層がみとめられるものであ
る。 こゝで、有効酸素量を規定した理由は、
300ppmを超えるとワイヤ表面の内部酸化層の酸
化物濃度が過剰となり、銅メツキ性が劣化し、伸
線加工中に銅メツキが剥離するためである。また
40ppm未満であると、メツキ表面に潤滑油を滞溜
せしめるに必要な亀甲状ワレが不足すると同時
に、スパツタに対しても効果がみとめられなくな
る。 第２図は前述の亀甲状のワレを示す金属顕微鏡
観察によるスケツチ図（倍率×100）である。ａ
は従来ワイヤの表面で、有効酸素量が20ppmのも
ので、ｂは本発明ワイヤの表面であつて、有効酸
素量が内部酸化層によつて150ppmをあたえた事
例である。 つぎに、合金元素Ｃ、Si、MnおよびCr、Al、
Tiの含有量を規定した理由を述べる。 本来、内部酸化層は、鉄よりも酸素との親和力
のつよい合金元素を特定量含有した溶接ワイヤに
おいて、はじめてもつとも理想的に生成されるも
のである。これらの元素には、Si、Mn、Al、
Cr、Tiなどがあり、それぞれ目的に応じて適当
量含有せしめる必要がある。 Ｃは0.06％未満のとき、スパツタ発生の総量と
しては変らないが、大粒のスパツタが発生する。
大粒のスパツタはノズルや溶接部近傍に強個に付
着し、スパツタ除去の問題発生の頻度が高い。し
たがつて、Ｃの含有量はこれを防止するため0.06
％以上とした。0.06％Ｃ以上のとき、大電流域に
おける粒滴移行がなめらかになり、スパツタはわ
ずかに減少した。これはCO2溶接アーク中におい
て、溶滴、溶融池におけるCO反応が活溌になる
ためとみられている。 しかし、ワイヤのＣが0.15％を超えると、溶接
金属のＣ含有量が増加し、引張強さが高く、伸び
が減少し、衝撃靭性が低下するので、Ｃは0.15％
以下に限定した。 Siは、鋼ワイヤ表面に内部酸化層を形成させる
に不可欠の元素である。Siが0.5％未満の時、制
御雰囲気の酸素ポテンシヤルをPo2で１×
10-16atm〜１×10-23atmの範囲内に調整して加
熱しても、内部酸化層の生成は極めて微弱で、有
効酸素量は40ppm未満となり、ワイヤ送給性は劣
化し、大粒のスパツタが発生するばかりでなく、
CO2溶接金属中のSiが低下し、溶接ビード表面に
ピツトの発生が認められるようになる。Siが0.5
％以上、特に0.7％以上になると、内部酸化層の
生成が顕著となり、有効酸素量が増加し、ワイヤ
表面に亀甲状のワレが形成され、ワイヤ送給性も
向上するばかりでなく、スパツタも著しく減少す
る。しかし、Siが3.0％を超えると、むしろ内部
酸化層の生成は抑えられ、かわつて外部酸化層の
生成が顕著となり、その結果メツキの密着性は著
しく低下し、ワイヤの送給抵抗は増大して溶接作
業性は劣化する。それゆえ、Siは0.5〜3.0％、好
ましくは0.7〜2.0％とした。 Mnは1.0％を超えると、Siが0.5％以上特に0.7
％以上のとき、内部酸化層の生成を促進するが、
Mnは2.5％を超えると溶接金属のMn量が増大し、
その結果硬度が上昇する。それゆえ伸びが低下
し、衝撃靭性も低下する。しかもSiが3.0％を超
えると、2.5％超のMnは鋼ワイヤ表面にMnSiO3
を生成し、外部酸化層の形成を助長するので、
Mnの範囲は1.0〜2.5％、好ましくは1.5〜2.5％と
した。 次に、前述のＣ、Si、Mnの範囲を夫々満足す
るとともに、Ti、Cr、Alのいずれか１種をTi：
0.05〜0.40％、Cr：0.5〜1.0％、Al：0.05〜0.5％
を含有し、但しTi、Cr、Alの２種以上の合計を
2.0％としたとき内部酸化層の生成がより顕著と
なる効果を有する。それぞれこの範囲未満では内
部酸化層に対してほとんど効果が認められず、上
記の範囲の上限をこえると内部酸化層よりもむし
ろ外部酸化層の生成が促進され、その結果、メツ
キの密着性が著しく劣化し、送給性が著しく低下
した。 次に、実施例を記し本発明の効果をさらに具体
的に説明する。 実施例 １ Ｃ、Si、Mn、Cr、Al、Tiが第１表に示すよう
な化学的組成を有する試料を溶製し、鍜造、伸線
の工程を経て、2.2mmのワイヤに仕上げた。これ
らのワイヤを第２表に示すCO−CO2制御雰囲炉
で焼鈍し、内部酸化層を形成せしめ、しかるのち
酸洗（HCl10％、60℃）後、銅メツキを施し、伸
線し1.2mmのワイヤで溶接作業性を評価した。第
３表はCO／CO2＝2.5／１雰囲気中で800℃×120
分焼なまししたワイヤの内部酸化層の厚さ、有効
酸素量、送給性およびスパツタ発生量を示す。 スパツタ発生量はスパツタ捕集箱で採取し、送
給性はワイヤ送給モータの電機子電流値を測定
し、送給性の良否は電流値が2A以下であれば合
格とした。 第４表に測定条件を示す。 第３図は、第３表の有効酸素量とスパツタ量と
の関係を示す説明のための図である。図中、破線
ａは銅メツキ不良を示す。 先ず、第３図に示すように、有効酸素量が
40ppm未満および300ppmを超えると、スパツタ
量は4gr／min以上と急激に増加し、（第３表No.
28、No.31、No.33、No.36）、40ppm未満では、第３
表No.３、No.４、No.８の如くワイヤ表面のワレも認
められず送給性も劣化する。 一方、有効酸素量が40〜300ppmで、亀甲状ワ
レがあつても、ワイヤの化学成分が本発明の範囲
外である場合には、作業性の低下がみとめられ
る。（第３表No.１、No.２、No.12、No.16、No.21） 実施例 ２ 試料No.６を使つてCO／CO2を2.5／１、４／１
および６／１とした雰囲気中で700℃、800℃およ
び900℃に８分、60分および120分焼鈍したワイヤ
の有効酸素量、メツキ密着性、表面のワレおよび
送給性、スパツタ量を評価した。（溶接条件は第
４表に同じ） 第５表に得られた結果を示す。CO／CO2の比
を2.5／１〜６／１に調整し、温度、時間を特定
の範囲に制御し加熱することによつて、送給性、
スパツタ量ともに優れた結果が得られることがわ
かる。
ない溶接作業性に優れたアーク溶接用鋼ワイヤに
関するものである。 一般にCO2ガスシールド溶接、MIG溶接などに
は銅メツキを施した0.8〜2.4mmφの溶接用ワイヤ
が使用されている。これらの溶接用ワイヤは通常
スプールがボビンに巻装された状態で、あるいは
ペイルパツクと呼ばれる円筒容器に装填された状
態で溶接に供せられる。これらのワイヤが使用さ
れるときは、上記の状態のワイヤを溶接機の付属
装着である送給機に装着し、送給ローラーを通り
３〜20ｍにおよぶフレキシブルコンジツトチユー
ブ、溶接トーチ、コンタクトチツプを経て、溶接
に供される例が多い。 このような溶接において、ワイヤは一定速度で
供給されることがもとめられるものであるが、し
かし、ワイヤはフレキシブルコンジツトの案内管
であるライナー、トーチ、チツプとの間の接触抵
抗およびフレキシブルコンジツトチユーブの屈曲
部とを通りぬけるための抵抗力などが作用するた
め、これらの抵抗力が大きくなると溶接ワイヤの
送給速度が不均一となり、ついには送給停止の事
態がおこるにいたる。その結果、溶接アークの不
安定、ビード形状の不揃、融合不良、アンダーカ
ツトの発生など種々の溶接欠陥が生ずるようにな
る。 最近、溶接作業の複雑化、高速化、広範囲化に
ともないフレキシブルコンジツトライナーとの摩
擦抵抗が小さく、送給が円滑でかつ安定で、常に
定速送給されるような溶接ワイヤ、すなわち送給
性の良好な溶接ワイヤがますます強く要求される
ようになつた。 従来、ワイヤの送給性を改善するために、送給
機の送給パワーを高めるか、あるいはワイヤ自体
の送給性を向上させることがおこなわれてきた。
例えばワイヤ自体の送給性を向上させるべく、ワ
イヤ表面に液状の潤滑油を塗布し、ワイヤの表面
の潤滑能を上げ、送給抵抗の軽減を計る方法が行
なわれているが、必ずしも安定した送給性を示す
ものはえられなかつた。 その理由は、液状の潤滑剤を銅メツキしたワイ
ヤの表面に、均一にかつ安定した状態で塗布する
ことが困難であり、所定の性能を得るためには、
潤滑油を多量に塗布せざるをえなかつたからであ
る。また必要以上に多量に塗布されたワイヤ表面
の潤滑油は、溶接部の材質変化を生ぜしめたり、
あるいは溶接作業性に悪影響をおよぼすことが知
られている。 その他、ワイヤの表面を強制的に加圧し、表面
粗度を変え接触抵抗を軽減する方法などもある
が、その効果は、前記した潤滑油の塗布による送
給性の改善の効果と大同小異であり、未だ満足す
べきものではない。一方、炭酸ガスシールド溶接
（以下CO2溶接と云う）は、高能率、低コストで
ある長所を有する反面、溶接時に、スパツタと称
する溶融粒滴の多発飛散現象による溶着効率の低
下、ガスノズルに附着することによるガスシール
ド性の阻害などから、溶接欠陥の発生や、さらに
はスパツタの除去に労力を要する等の欠点が大き
な問題点であつた。 このスパツタリング現象は、特に250A以上の
比較的大電流域の溶接条件下で著しく、従来技術
での減少対策としては、１）溶接電源特性の改
善、２）シールドガス組成の変更、３）ワイヤに
合金元素の添加などが行なわれてきた。 １）はCO2溶接機の出力特性、整流方式および
電源、ワイヤ送給機の制御方式などの改善を意図
するものである。しかし、スパツタの発生は本質
的にCO2溶接のアーク現象に起因するものである
から、自ら限界がある。 ２）はシールドガスをCO2から、不活性ガスで
あるArガスを主体とすることによりアークを安
定化させ、スパツタ発生の減少を計るもので、効
果的な方法であるが、コストが高い欠点がある。 ３）はワイヤに合金元素を添加して行なうもの
で、例えば特公昭50−3256号公報などにはTiの
添加効果が開示されている。また周知のように
JISZ3312では、YCW1として規格化され、広く
用いられている。しかしながら上記のような従来
技術のワイヤでは、いずれも前述のようにスパツ
タ発生の問題点を解決するには十分とはいいがた
い。 以上述べたように、CO2溶接、MIG溶接におけ
るワイヤの送給性および特に、CO2溶接の大電流
域の溶接条件におけるスパツタ発生の減少には、
共に従来技術では問題があり、新規な技術が必要
となつていた。 本発明者らは、長期に亘り種々の観点から問題
解決のための研究をおこなつてきたが、溶接ワイ
ヤに内部酸化層を形成させることにより、ワイヤ
の送給性はもとより、CO2溶接の大電流域溶接に
おいてもスパツタを発生しない溶接ワイヤの開発
に成功した。 周知のとおり金属材料の内部酸化は、材料組成
および酸化条件を制御することにより、外部酸化
をともなわないで金属素地内の酸化が可能であ
る。すなわち溶接ワイヤを内部酸化したのち、簡
単な酸洗でワイヤ表面に銅メツキを施すことので
きる利点がある。しかも銅メツキを施したのち伸
線すると、銅メツキ表面に亀甲状のワレを生じ、
これが潤滑油を適度に滞溜せしめ、送給性を飛躍
的に向上する。また、内部酸化によつてもたらさ
れた溶接ワイヤの有効酸素量が40〜300ppmのと
き、スパツタの発生が著しく抑制されるのであ
る。 こゝに言う有効酸素量とは、内部酸化を施した
溶接ワイヤを銅メツキしたのち、酸素分析をおこ
ない得られた酸素量（全酸素量）から、ワイヤ素
材の酸素量を差引いた値をいう。 有効酸素量＝（溶接ワイヤの全酸素量）−（ワイ
ヤ素材の酸素量） すなわち、本発明は溶接ワイヤの送給性向上と
スパツタ発生量の減少の問題を、ワイヤの酸素存
在形態と、酸素量を意図的に調整ならびに規制す
るという従来技術とはことなる新たな技術思想に
よつて解決したものである。 すなわち、本発明の要旨は、重量％で、Ｃ：
0.06〜0.15％、Mn：1.0〜2.5％、Si：0.5〜3.0％
を夫々含有し、又はこれにさらにTi：0.05〜0.40
％、Cr：0.5〜1.0％、Al：0.05〜0.5％のいずれか
１種以上を含有し、但しTi，Cr，Alの２種以上
の合計を2.0％以下とし、残部はFeおよび製鋼上
不可避の不純物元素からなり、銅メツキ表面に亀
甲状または擦傷状のワレを有し、さらに次式で規
定される有効酸素量が40〜300ppmであり、且つ
該有効酸素量が内部酸化層で与えられることを特
徴とする溶接作業性に優れたアーク溶接用鋼ワイ
ヤにある。 有効酸素量＝（溶接ワイヤの全酸素量） −（ワイヤ素材の酸素量） 以下に本発明を詳細に説明する。 第１図は本発明ワイヤの内部酸化層の状態を、
1.2mm径のワイヤを斜めに研摩して金属顕微鏡に
より、倍率400倍で観察したスケツチ図（傾斜角
6゜）である。ａは従来ワイヤで、内部酸化層のな
いもの、ｂは本発明のワイヤで、ワイヤ表面から
内部に向つて内部酸化層がみとめられるものであ
る。 こゝで、有効酸素量を規定した理由は、
300ppmを超えるとワイヤ表面の内部酸化層の酸
化物濃度が過剰となり、銅メツキ性が劣化し、伸
線加工中に銅メツキが剥離するためである。また
40ppm未満であると、メツキ表面に潤滑油を滞溜
せしめるに必要な亀甲状ワレが不足すると同時
に、スパツタに対しても効果がみとめられなくな
る。 第２図は前述の亀甲状のワレを示す金属顕微鏡
観察によるスケツチ図（倍率×100）である。ａ
は従来ワイヤの表面で、有効酸素量が20ppmのも
ので、ｂは本発明ワイヤの表面であつて、有効酸
素量が内部酸化層によつて150ppmをあたえた事
例である。 つぎに、合金元素Ｃ、Si、MnおよびCr、Al、
Tiの含有量を規定した理由を述べる。 本来、内部酸化層は、鉄よりも酸素との親和力
のつよい合金元素を特定量含有した溶接ワイヤに
おいて、はじめてもつとも理想的に生成されるも
のである。これらの元素には、Si、Mn、Al、
Cr、Tiなどがあり、それぞれ目的に応じて適当
量含有せしめる必要がある。 Ｃは0.06％未満のとき、スパツタ発生の総量と
しては変らないが、大粒のスパツタが発生する。
大粒のスパツタはノズルや溶接部近傍に強個に付
着し、スパツタ除去の問題発生の頻度が高い。し
たがつて、Ｃの含有量はこれを防止するため0.06
％以上とした。0.06％Ｃ以上のとき、大電流域に
おける粒滴移行がなめらかになり、スパツタはわ
ずかに減少した。これはCO2溶接アーク中におい
て、溶滴、溶融池におけるCO反応が活溌になる
ためとみられている。 しかし、ワイヤのＣが0.15％を超えると、溶接
金属のＣ含有量が増加し、引張強さが高く、伸び
が減少し、衝撃靭性が低下するので、Ｃは0.15％
以下に限定した。 Siは、鋼ワイヤ表面に内部酸化層を形成させる
に不可欠の元素である。Siが0.5％未満の時、制
御雰囲気の酸素ポテンシヤルをPo2で１×
10-16atm〜１×10-23atmの範囲内に調整して加
熱しても、内部酸化層の生成は極めて微弱で、有
効酸素量は40ppm未満となり、ワイヤ送給性は劣
化し、大粒のスパツタが発生するばかりでなく、
CO2溶接金属中のSiが低下し、溶接ビード表面に
ピツトの発生が認められるようになる。Siが0.5
％以上、特に0.7％以上になると、内部酸化層の
生成が顕著となり、有効酸素量が増加し、ワイヤ
表面に亀甲状のワレが形成され、ワイヤ送給性も
向上するばかりでなく、スパツタも著しく減少す
る。しかし、Siが3.0％を超えると、むしろ内部
酸化層の生成は抑えられ、かわつて外部酸化層の
生成が顕著となり、その結果メツキの密着性は著
しく低下し、ワイヤの送給抵抗は増大して溶接作
業性は劣化する。それゆえ、Siは0.5〜3.0％、好
ましくは0.7〜2.0％とした。 Mnは1.0％を超えると、Siが0.5％以上特に0.7
％以上のとき、内部酸化層の生成を促進するが、
Mnは2.5％を超えると溶接金属のMn量が増大し、
その結果硬度が上昇する。それゆえ伸びが低下
し、衝撃靭性も低下する。しかもSiが3.0％を超
えると、2.5％超のMnは鋼ワイヤ表面にMnSiO3
を生成し、外部酸化層の形成を助長するので、
Mnの範囲は1.0〜2.5％、好ましくは1.5〜2.5％と
した。 次に、前述のＣ、Si、Mnの範囲を夫々満足す
るとともに、Ti、Cr、Alのいずれか１種をTi：
0.05〜0.40％、Cr：0.5〜1.0％、Al：0.05〜0.5％
を含有し、但しTi、Cr、Alの２種以上の合計を
2.0％としたとき内部酸化層の生成がより顕著と
なる効果を有する。それぞれこの範囲未満では内
部酸化層に対してほとんど効果が認められず、上
記の範囲の上限をこえると内部酸化層よりもむし
ろ外部酸化層の生成が促進され、その結果、メツ
キの密着性が著しく劣化し、送給性が著しく低下
した。 次に、実施例を記し本発明の効果をさらに具体
的に説明する。 実施例 １ Ｃ、Si、Mn、Cr、Al、Tiが第１表に示すよう
な化学的組成を有する試料を溶製し、鍜造、伸線
の工程を経て、2.2mmのワイヤに仕上げた。これ
らのワイヤを第２表に示すCO−CO2制御雰囲炉
で焼鈍し、内部酸化層を形成せしめ、しかるのち
酸洗（HCl10％、60℃）後、銅メツキを施し、伸
線し1.2mmのワイヤで溶接作業性を評価した。第
３表はCO／CO2＝2.5／１雰囲気中で800℃×120
分焼なまししたワイヤの内部酸化層の厚さ、有効
酸素量、送給性およびスパツタ発生量を示す。 スパツタ発生量はスパツタ捕集箱で採取し、送
給性はワイヤ送給モータの電機子電流値を測定
し、送給性の良否は電流値が2A以下であれば合
格とした。 第４表に測定条件を示す。 第３図は、第３表の有効酸素量とスパツタ量と
の関係を示す説明のための図である。図中、破線
ａは銅メツキ不良を示す。 先ず、第３図に示すように、有効酸素量が
40ppm未満および300ppmを超えると、スパツタ
量は4gr／min以上と急激に増加し、（第３表No.
28、No.31、No.33、No.36）、40ppm未満では、第３
表No.３、No.４、No.８の如くワイヤ表面のワレも認
められず送給性も劣化する。 一方、有効酸素量が40〜300ppmで、亀甲状ワ
レがあつても、ワイヤの化学成分が本発明の範囲
外である場合には、作業性の低下がみとめられ
る。（第３表No.１、No.２、No.12、No.16、No.21） 実施例 ２ 試料No.６を使つてCO／CO2を2.5／１、４／１
および６／１とした雰囲気中で700℃、800℃およ
び900℃に８分、60分および120分焼鈍したワイヤ
の有効酸素量、メツキ密着性、表面のワレおよび
送給性、スパツタ量を評価した。（溶接条件は第
４表に同じ） 第５表に得られた結果を示す。CO／CO2の比
を2.5／１〜６／１に調整し、温度、時間を特定
の範囲に制御し加熱することによつて、送給性、
スパツタ量ともに優れた結果が得られることがわ
かる。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
第１図は本発明ワイヤの断面状態を示すスケツ
チ図（倍率×400）で、ａは従来ワイヤ、ｂは本
発明ワイヤ、第２図は本発明ワイヤの表面状態を
示すスケツチ図（倍率×100）で、ａは従来ワイ
ヤ、ｂは本発明ワイヤ、第３図は第３表の鋼ワイ
ヤの有効酸素量（ppm）とスパツタ量（gr／
min）との関係を示す図表である。
チ図（倍率×400）で、ａは従来ワイヤ、ｂは本
発明ワイヤ、第２図は本発明ワイヤの表面状態を
示すスケツチ図（倍率×100）で、ａは従来ワイ
ヤ、ｂは本発明ワイヤ、第３図は第３表の鋼ワイ
ヤの有効酸素量（ppm）とスパツタ量（gr／
min）との関係を示す図表である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ：0.06〜0.15％（重量％以下同じ）、Mn：
1.0〜2.5％、Si：0.5〜3.0％を夫々含有し、残部は
Feおよび不可避の不純物元素からなり、銅メツ
キ表面に亀甲状または擦傷状のワレを有し、さら
に次式で規定される有効酸素量が40〜300ppmで
あり、且つ該有効酸素量が内部酸化層で与えられ
ることを特徴とする溶接作業性に優れたアーク溶
接用鋼ワイヤ。 有効酸素量＝（溶接ワイヤの全酸素量） −（ワイヤ素材の酸素量） ２ Ｃ：0.06〜0.15％（重量％以下同じ）、Mn：
1.0〜2.5％、Si：0.5〜3.0％を夫々含有し、さらに
Ti：0.05〜0.40％、Cr：0.5〜1.0％、Al：0.05〜
0.5％のいずれか１種以上を含有し、但しTi，
Cr，Alの２種以上の合計を2.0％以下とし、残部
はFeおよび不可避の不純物元素からなり、銅メ
ツキ表面に亀甲状または擦傷状のワレを有し、さ
らに次式で規定される有効酸素量が40〜300ppm
であり、且つ該有効酸素量が内部酸化層であたえ
られることを特徴とする溶接作業性にすぐれたア
ーク溶接用鋼ワイヤ。 有効酸素量＝（溶接ワイヤの全酸素量） −（ワイヤ素材の酸素量）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16843082A JPS5961592A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | ア−ク溶接用鋼ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16843082A JPS5961592A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | ア−ク溶接用鋼ワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5961592A JPS5961592A (ja) | 1984-04-07 |
| JPH0451274B2 true JPH0451274B2 (ja) | 1992-08-18 |
Family
ID=15867968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16843082A Granted JPS5961592A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | ア−ク溶接用鋼ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5961592A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995024292A1 (en) * | 1994-03-11 | 1995-09-14 | Nippon Steel Corporation | Wire for gas metal-arc welding |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60231590A (ja) * | 1984-05-01 | 1985-11-18 | Kobe Steel Ltd | アーク安定性の良いガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ |
| JP2556847B2 (ja) * | 1986-12-10 | 1996-11-27 | 株式会社神戸製鋼所 | ガスシ−ルド溶接用ワイヤ |
| JPH01202391A (ja) * | 1988-02-08 | 1989-08-15 | Kawasaki Steel Corp | ワイヤ送給性の良好なフラックス入リワイヤ |
| CN100460135C (zh) * | 2007-03-30 | 2009-02-11 | 沈阳航空工业学院 | 一种600MPa级气体保护焊丝 |
Family Cites Families (7)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5536058A (en) * | 1978-09-08 | 1980-03-13 | Kawasaki Steel Corp | Steel wire for short circuiting translation type carbonic acid gas shielded arc welding |
| JPS5564992A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-16 | Kawasaki Steel Corp | Copper plated steel wire for co2 gas arc welding |
| JPS56144892A (en) * | 1980-04-10 | 1981-11-11 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | Wire for welding |
| JPS5758994A (en) * | 1980-09-25 | 1982-04-09 | Kobe Steel Ltd | Wire for low spatter carbon dioxide gas shielded arc welding |
| JPS58128294A (ja) * | 1982-01-27 | 1983-07-30 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | 溶接用細径鋼ワイヤ |
| JPS58187298A (ja) * | 1982-04-24 | 1983-11-01 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | ア−ク溶接用鋼ワイヤ |
| JPS649117A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-12 | Toshiba Corp | Paper and sheet processing apparatus |
-
1982
- 1982-09-29 JP JP16843082A patent/JPS5961592A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995024292A1 (en) * | 1994-03-11 | 1995-09-14 | Nippon Steel Corporation | Wire for gas metal-arc welding |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5961592A (ja) | 1984-04-07 |
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