JPH08267282A

JPH08267282A - オーステナイト系ステンレス鋼用フラックス入りワイヤ

Info

Publication number: JPH08267282A
Application number: JP7686595A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Maruyama; 敏治丸山; Tsuneji Ogawa; 恒司小川; Shigeki Nishiyama; 繁樹西山
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1996-10-15
Anticipated expiration: 2015-04-04
Also published as: JP3027313B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】高強度と高靱性とを兼ね備え、３０８系等の
オーステナイト系ステンレス鋼の溶接に好適のステンレ
ス鋼用フラックス入りワイヤの提供。【構成】オーステナイト系ステンレス鋼よりなる外皮
にフラックスを充填したフラックス入りワイヤにおい
て、ワイヤ中にワイヤ全重量あたり、金属成分及び／又
は合金成分として、Ｃ，Ｎ，Ｃ＋Ｎ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍ
ｏ，Ｎｂ，Ｃｕ，Ｔｉ，Ｓｉ，Ｍｎの量を特定し、ワイ
ヤ中に含有される各種合金元素を示す指標Ｆ，Ａによっ
て示される下記数式の値Ｋが１３．５〜２３．５とす
る。Ｆ＝0.5×〔Ｓｉ〕＋1.02×〔Ｃｒ〕＋1.08×〔Ｍｏ〕
＋0.3×〔Ｔｉ〕＋0.2×〔Ｎｂ〕＋0.30 Ａ＝24×〔Ｃ〕＋28×〔Ｎ〕＋0.25×〔Ｍｎ〕＋0.5×
〔Ｃｕ〕＋1.10×〔Ｎｉ〕Ｋ＝4.06×F−3.23×A−32.3

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はステンレス鋼用フラック
ス入りワイヤに関し、特に３０８系オーステナイト系ス
テンレス鋼からなる溶接金属において高強度かつ高い衝
撃靱性特性を有するオーステナイト系ステンレス鋼用フ
ラックス入りワイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】ステンレス鋼溶接用フラ
ックス入りワイヤは、溶接施工面における優れた能率性
と良好な溶接作業性を有することから、近年急速な普及
を成し遂げ、現在においては広く産業界に用いられてい
る。そのなかでステンレス鋼鋼材の適用用途としての液
体窒素、液体酸素、ＬＮＧタンク等の極低温領域で、各
種容器の製作に際し、フラックス入りワイヤの適用が普
及しており、極低温用途用のフラックス入りワイヤも開
発されている。

【０００３】このような極低温環境では、母材と共に溶
接部においても厳しい靱性特性が求められており、この
ような要求に対して溶接部（溶接金属）のフェライト含
有量を低く設計する（フェライトナンバーにて３〜５前
後）ことと、溶接金属中の酸素量を低減することで、低
温特性の向上を図ることが従来一般的に採用されてき
た。

【０００４】現在市販の大半のステンレス鋼用フラック
ス入りワイヤに用いられているスラグ成分系は、溶接金
属の低炭素化と良好な溶接作業性を確保するため、Ｔｉ
Ｏ₂，ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃等を主原料とした強酸性タイプ
のスラグを有している。このため、他の溶接法と比較す
ると溶接金属中の酸素量は７００〜１２００ｐｐｍ程度
と高く、溶接金属中には多量の酸化物系の非金属介在物
が存在している。その結果、他の溶接法と比べると、溶
接金属の衝撃靱性値は低くなりがちであった。

【０００５】このような中でステンレス鋼用フラックス
入りワイヤでは、溶接金属靱性を向上させるために、従
来高温割れ防止の観点から通常は７〜１０前後にコント
ロールされている溶接金属中のフェライト量を３〜５程
度にまで下げる方法が一般的に用いられており、このよ
うな低フェライト化技術が、極低温での靱性を確保する
ための唯一の技術であった。

【０００６】しかし、溶接金属の低フェライト化の結果
として、溶接部の高温割れ感受性が高まるとともに、強
度低下を招きやすいことがしばしば問題となっていた。
一方、近年ステンレス鋼の構造材としての適用の拡大と
ともに、鋼材側ではＴＭＣＰ技術の発達で高強度３０４
系材料の開発／実用化がすすみ、ＬＮＧタンク等の極低
温用機器へ３０４系材料が適用される一方で、ＦＣＷ
（フラックス入りワイヤ）溶接材料に対しても高強度／
高靱性化の要求が高まり、従来の低フェライト化技術で
は、高強度対応が困難となっており、新しい技術開発が
望まれていた。

【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、高強度と高靱性とを兼ね備え、３０８系等
のオーステナイト系ステンレス鋼の溶接に好適のステン
レス鋼用フラックス入りワイヤを提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るオーステナ
イト系ステンレス鋼用フラックス入りワイヤは、オース
テナイト系ステンレス鋼からなる外皮にフラックスを充
填してなるフラックス入りワイヤにおいて、ワイヤ中に
ワイヤ全重量あたり、金属成分及び／又は合金成分とし
てＣ：０．０１５〜０．０５０重量％Ｎ：０．００５〜０．０４０重量％Ｃ＋Ｎ：０．０２５〜０．０７５重量％Ｃｒ：１９．０〜２２．５重量％Ｎｉ：８．２〜９．７重量％Ｍｏ：０．５重量％以下Ｎｂ：０．１重量％以下Ｃｕ：０．５重量％以下Ｔｉ：０．５重量％以下Ｓｉ：０．２〜１．５重量％Ｍｎ：０．７〜５．０重量％を含有し、ワイヤ中に含有される各種合金元素を示す指
標Ｆ，Ａによって示される下記数式１乃至３により得ら
れる値Ｋが１３．５〜２３．５の範囲にあることを特徴
とする。

【０００９】

【数１】Ｆ＝0.5×[Si]＋1.02×[Cr]＋1.08×[Mo]＋0.3×[Ti]＋0.2×[Nb]＋0.30

【００１０】

【数２】Ａ＝24×[C]＋28×[N]＋0.25×[Mn]＋0.5×[Cu]＋1.10×[Ni]

【００１１】

【数３】Ｋ＝4.06×F−3.23×A−32.3 なお、[ ]の数値は、その成分の含有量（重量％）を示
す。

【００１２】また、フラックス中にワイヤ全重量あた
り、ＳｉＯ₂：０．５〜５．０重量％ＴｉＯ₂：１．０〜９．０重量％ＺｒＯ₂：０．１〜４．０重量％を含有し、Ａｌ₂Ｏ₃ ：３．５重量％以下に規制し、且
つ、Ａｌ₂Ｏ₃ ＋ＺｒＯ₂ ：１．０〜６．０重量％であ
り、金属炭酸塩：０．０２〜０．１５重量％、アルカリ
金属フッ化物：０．０２〜１．０重量％を含有し、且
つ、フラックス全体に含まれる金属酸化物、非金属酸化
物、金属炭酸塩及び金属フッ化物の総量をワイヤ全重量
あたり３．０〜１２．０重量％に規制することができ
る。

【００１３】

【作用】従来より３０８（Ｌ）系ステンレス溶接金属の
高強度化策として、溶接金属のＣ＋Ｎ量を増加させるこ
とが有効であることが周知の技術とされている。

【００１４】本発明者らは、この技術の検証を進めた結
果、図１に示すように、３０８系溶接金属に対するＣ＋
Ｎ量の増加は溶接金属の高強度化を可能にするものの、
一方では図２に示すように、溶接金属の靱性低下を招く
ことが明らかになった。このため、現時点での課題とし
ての、「高強度かつ高靱性化」に対しては、従来より周
知の技術は適用できないことが判明した。

【００１５】なお、図１は横軸にＣ＋Ｎ量をとり、縦軸
に引張強度をとって３０８系ＦＣＷ（フラックス入りワ
イヤ）溶着金属の強度に及ぼすＣ＋Ｎ量の影響を示すグ
ラフ図である。図２は横軸にＣ＋Ｎ量をとり、縦軸に−
１９６℃における吸収エネルギをとって両者の関係を示
すグラフ図である。但し、図１及び図２において、ＪＩ
ＳＺ３１１９．図３．Ｂにて規定されているＦＮ（フェ
ライトナンバー）は５．５〜８．９である。

【００１６】更に、本発明者等は、溶接金属のフェライ
ト量の影響を検証すべく、３０８（Ｌ）系溶接金属の強
度／靱性に対する影響の再確認を行った。従来より周知
の技術として、溶接金属のフェライト量は多層盛り溶接
金属においては溶接熱サイクルによる熱時効効果により
炭化物が析出し、σ相等の脆化相が出現することによっ
て、溶接金属の靱性低下を招きやすいため、溶接金属の
高靱性化のためには、低フェライト組織が望ましいとさ
れていた。しかし、本願発明者等の試験の結果は、一部
では従来の周知の技術の立証となったと同時に新たな新
事実の発見を提示するものであった。これを図３、図４
に示す。

【００１７】図３は横軸にフェライトナンバーをとり、
縦軸に吸収エネルギをとって、多層盛り溶接金属のフェ
ライト量と−１９６℃でのシャルピー衝撃試験結果との
関係を示したものである。溶接金属のフェライト量がほ
ぼ１１以下では従来の知見通り、フェライト量の低下に
ともなって靱性値は向上しており、従来の高靱性指向の
溶接金属組成設計の妥当性を証明している。しかし、本
発明者の試験結果は図３に示すとおり、フェライト量１
１以上の高フェライトの領域においても靱性が向上する
領域が存在することを示しており、フェライト量が１３
以上、２３以下の領域で靱性が高位安定化することを見
いだした。

【００１８】更に、このような高フェライト組成での高
靱性化は、溶接金属中のＣ＋Ｎ量とも密接な関係があ
り、Ｃ＋Ｎ量の増加と共に、例え高フェライト組成であ
っても溶接金属の靱性は低下することが明らかになっ
た。

【００１９】一方、図４は横軸にフェライトナンバーを
とり、縦軸に引張強度をとって、多層盛り溶接金属のフ
ェライト量と室温での引張破断強度との関係を示したも
のである。図４より明らかなように、溶接金属中のフェ
ライト量の増加と共に溶接金属の強度も増加しており、
本発明のもう１つの課題である「高強度化」も高フェラ
イト化溶接金属の開発によって達成されることが明らか
となった。勿論、この場合も溶接金属中のＣ＋Ｎ量と密
接な関係があり、図１からも示唆されるように適切なＣ
＋Ｎ量の設定によって、高強度と高靱性が両立すること
はいうまでもない。

【００２０】以上のような知見に基づき本発明者等は、
この「高強度」と「高靱性」とを両立させたワイヤを開
発した。以下、本願発明における数値限定理由について
説明する。

【００２１】（１）ワイヤ中のＣ量ワイヤ中に含有される炭素（Ｃ）は、溶接によって溶接
金属中に移行し、溶接金属の強度及びフェライト量の調
整に寄与するものである。このため、本発明で規定する
ワイヤ中の炭素量は溶接によって実質的にある程度の歩
留まりでもって溶接金属中に移行する元素でなければな
らない。しかるにワイヤ中に添加されるフラックス中等
に存在する各種炭酸塩及び炭素化合物等に含有される炭
素については、実質的には溶接のアークによって分解溶
融される前に、ワイヤ中で溶接電流によるジュール熱で
分解し、大半は炭酸ガス等となって飛散し、実質的に溶
接金属に歩留まる炭素量は殆どない。よって、本発明で
規定するワイヤ中の炭素量とは、ワイヤを事前に１００
０℃まで加熱し、各種炭酸塩等の分解をすませてから、
実質的なワイヤ中での炭素量を燃焼法によって測定した
値でもって規定する。

【００２２】このような測定方法によって得られた炭素
量は、本ワイヤにおいては、０．０１５〜０．０５０重
量％でなければならず、０．０１５重量％未満では溶接
時に溶接金属中に生じる酸化還元反応に寄与する炭素量
が不足し、実質的に脱酸不足を生じ、溶接金属の強度不
足及び溶接金属中のブローホール等の溶接欠陥が生じや
すくなる。また、０．０５０重量％を超えると、溶接金
属中の炭素量の増加による靱性低下と、溶接時に発生す
るスパッタ量の増加を引き起こしやすくなる。

【００２３】（２）ワイヤ中のＮ量ワイヤ中のＮ量は、ワイヤ中での含有量が約０．１％以
下では、溶接によってほぼ１００％溶接金属中に移行す
る。そして、このＮは溶接金属の強度と靱性に影響する
だけでなく、溶接作業時のスラグ剥離性に対して大きな
影響を与える。ワイヤ中のＮ量が０．００５重量％以下
では溶接金属の強度が低くなりすぎ、逆に０．０４０重
量％以上では靱性の低下をもたらす。またＮ量の増加に
伴い、溶接時のスラグ剥離性が劣化することから、本発
明ではワイヤ中のＮ量を０．００５〜０．０４０重量％
とした。

【００２４】（３）ワイヤ中のＣ＋Ｎ量ワイヤ中のＣ＋Ｎ量は溶接金属の強度と靱性に影響し、
Ｃ＋Ｎ量が０．０２５重量％以下ではフェライト量が所
定量確保され、溶接金属の靱性は向上するものの、強度
が低下し本発明の開発目標（５５０Ｎ／ｍｍ²）とする
レベルに達しなくなる。逆にワイヤ中でのＣ＋Ｎ量が
０．０７５重量％以上になると溶接金属の強度レベルは
十分に確保できるものの、仮にフェライト量が所定レベ
ルであっても靱性の低下が顕著となり、本発明の開発目
標（４０Ｊ以上、ａｔ−１９６℃）を満たさなくなる。

【００２５】（４）ワイヤ中のＣｒ，Ｎｉ，Ｍｏ量ワイヤ中のＣｒ，Ｎｉ，Ｍｏ量は、溶接金属のフェライ
ト量を決定する重要な構成成分であるとともに、３０８
系溶接金属の耐酸化性とオーステナイトの安定性、熱サ
イクルによる脆化挙動の抑制に重要な元素である。ワイ
ヤ中のＣｒ量が１９．０重量％未満では本発明のポイン
トとなる高フェライト組織の溶接金属を得るのに不十分
であり、逆に２２．５重量％を超えると溶接時の多重熱
サイクルによる脆化傾向が顕著となる。また、ワイヤ中
でのＮｉ量は８．２重量％未満ではオーステナイトの安
定度が低く、高フェライト組織の脆化傾向が顕著にな
り、逆に９．７重量％を超えると本発明のポイントとな
る高フェライト組織か得られにくくなる。またワイヤ中
のＭｏ量はフェライト組織の確保及び安定化に有効であ
るが、過多に添加されると高フェライト組織での脆化が
顕著となるために、その上限を０．５重量％とした。

【００２６】（５）ワイヤ中のＮｂ，Ｔｉ量ワイヤ中のＮｂ，Ｔｉ量は溶接金属中に移行してフェラ
イト相の安定化に寄与するものであるが、Ｎｂは過多に
添加されるとスラグ剥離性を劣化させ、またＴｉは過多
に添加されると強脱酸剤としての効果から、溶接金属中
の炭素の増加を招き、溶接金属の靱性低下が問題とな
る。このため、Ｎｂ，Ｔｉは上限を夫々０．ｌ重量％，
０．５重量％とした。

【００２７】（６）ワイヤ中のＣｕ量ワイヤ中のＣｕは、溶接金属オーステナイト相の安定化
をもたらす効果があるが、一方では溶接金属の耐高温割
れ感受性を高めるため、その添加量上限を０．５重量％
とした。

【００２８】（７）ワイヤ中のＳｉ，Ｍｎ量ワイヤ中のＳｉ，Ｍｎは、溶接金属の脱酸剤としての重
要な元素であり、いずれも少なすぎると脱酸不足を引き
起こし、ブローホール等の気孔欠陥の発生原因となった
り、溶接金属の靱性低下原因となるため、Ｓｉ量は最低
０．２重量％、Ｍｎ量は最低０．７重量％が必要であ
る。またＳｉはフェライト安定化元素であるが、過多に
添加されると同一フェライト量であっても脆化感受性を
高めることからその上限を１．５重量％とした。

【００２９】一方Ｍｎは、脱酸剤であるとともにオース
テナイト安定化元素であるため、過多に添加されると溶
接金属自体のＭｎ含有量の増加と炭素シールド雰囲気よ
りの炭素の還元により高炭素組成の溶接金属となりやす
く、所定のフェライト組織を維持することが困難になる
ことから、その上限を５．０重量％とした。

【００３０】（８）Ｋ値上記の各元素の添加範囲において、溶接金属を所定のフ
ェライト量と所定の強度レベルに維持するために、ワイ
ヤ中に含有される各種合金元素量を示す指数Ｆ，Ａによ
って算出される前記数式３の値Ｋが１３．５〜２３．５
の範囲にあることか必要である。Ｋ値が１３．５以下で
は溶接金属の強度／靱性が不十分となり、２３．５以上
では多重熱サイクルを受けた場合の脆化傾向が顕著とな
る。

【００３１】（９）ワイヤ中のスラグ原料の総和本発明のワイヤでは、ワイヤ中での合金元素を最適化し
て適切なフェライト組織を安定して確保することが重要
である。しかし、フラックス中に含有される非金属原料
であるスラグ原料の量と組成は、溶接時に溶接金属中に
移行する各種元素の歩留まりを大きく変化させるため
に、これらをある程度の範囲でコントロールするのが望
ましい。このため、ワイヤ中に含まれるスラグ原料の量
は３．０〜１２．０重量％であることが必要である。

【００３２】スラグ原料の量が３．０重量％以下では、
本発明のワイヤでの合金元素の歩留まりが著しく変化
し、溶接金属は所定のフェライト量や炭素含有量が得に
くくなり、十分な強度及び靱性の両立が困難となる。ま
た、逆に、スラグ原料の量が１２．０重量％を超すと溶
接金属の機械的特性にはなんら問題がないものの、実際
の溶接時にはスラグ過多となり、実継手の狭隘部等の溶
接時にスラグ巻欠陥及び融合不良欠陥の発生原因とな
る。なお、好ましくは、５．０〜１２．０重量％であ
る。このようなスラグ原料の量のコントロールは本発明
においては溶接金属のフェライト組織制御の安定化技術
として行われるものであり、同様な意味あいで本発明の
フラックス入りワイヤにて使用するフープはステンレス
鋼の中でもオーステナイト系ステンレス鋼に限定するも
のである。

【００３３】また、ワイヤ中に含有されるスラグ原料の
組成によっても溶接金属への合金元素の歩留まり変化が
生じるため、これらについても所定の成分系を特定して
おくことが必要となる。本発明で溶接時の条件変動（電
流、電圧、速度、等）による溶接金属組織への影響を最
小化するために、即ち合金組成のワイヤから溶接金属へ
の歩留まりが比較的安定しているスラグ系を選定した。
以下に各成分の数値限定理由を説明する。

【００３４】なお、本発明におけるスラグ原料の量と
は、フラックス全体に含まれる金属酸化物、非金属酸化
物、金属炭酸塩及び金属フッ化物の総量をいう。

【００３５】（１０）金属炭酸塩本発明のワイヤ中には実使用時の溶接作業性を考慮し
て、ＣａＣＯ₃、Ｌｉ₂ＣＯ₃，ＢａＣＯ₃、ＭｇＣＯ₃，
炭酸ストロンチュウム等の各種金属炭酸塩の中から１種
以上で合計０．０２〜０．１５重量％の範囲で添加する
ことができる。これらの金属炭酸塩は０．０２重量％以
上添加することでアーク安定性を向上させ、アーク長変
動を少なくする効果がある。しかし、０．１５重量％を
超えると、溶接時に炭酸塩の分解が活発となり、アーク
不安定現象／アーク長の大きな変動を招き、その結果と
して溶接金属の組成／組織の不安定現象につながる結果
となる。

【００３６】（１１）アルカリ金属フッ化物アルカリ金属フッ化物は、少量の添加によってアークの
集中性を高めることが可能であり、また溶接時の耐気孔
性の向上にも大きな効果をもたらすものである。このた
め、本発明においては、最低でもワイヤ中に０．０２重
量％を含有することが必要である。しかし、過多に含有
すると溶接時に生じるこれらの成分の分解現象によって
アーク長の変動及びスパッタの発生が顕著となり、溶接
金属組織の安定制御が困難となる。このため、添加の上
限は１．０重量％とした。

【００３７】（１２）ＳｉＯ₂，ＴｉＯ₂，ＺｒＯ₂，Ａ
ｌ₂Ｏ₃ ＳｉＯ₂，ＴｉＯ₂，ＺｒＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃は本願ワイヤの
主要なスラグ形成材となるものである。

【００３８】ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃はスラグの粘性を調整
すると共に、溶接時の溶融金属の流動性、なじみを調整
する効果がある。

【００３９】ＳｉＯ₂は０．５重量％より少ないと、溶
接時のなじみを損なうと共に溶接後のビードの外観、色
調を損ね、また５．０重量％を超えると溶接時のスラグ
剥離性を極めて低下させる。Ａｌ₂Ｏ₃については、本発
明において必ずしも添加を必要としないが、故意に添加
した場合３．５重量％を超えるとスラグ剥離性を低下さ
せるため、その添加上限を３．５重量％とした。

【００４０】ＴｉＯ₂，ＺｒＯ₂もＳｉＯ₂と同様にスラ
グの粘性を調整する原料であるが、ＴｉＯ₂は１．０重
量％以下ではアークの安定性を損ない易くなると共に、
スラグ剥離性、溶融金属の包被性が低下する。また、Ｔ
ｉＯ₂が９．０重量％以上になると溶融金属の流動性が
大きくなりすぎて、すみ肉溶接時等での溶接ビードの包
被性が損なわれると共にスラグの先行現象等による溶接
ビードの形状不整やスラグ巻き込みが発生する。

【００４１】また、ＺｒＯ₂も０．ｌ重量％以下では溶
融金属の流動性が大きすぎる（ビード形状不良）と共に
溶融金属の包被性が低下する。またＺｒＯ₂が４．０重
量％以上になると溶接スラグの粘性が高くなりすぎてス
ラグ巻き込みや融合不良等の欠陥を生じる。

【００４２】またＡｌ₂Ｏ₃とＺｒＯ₂の両者の和が１．
０重量％以下では溶接時のスラグの粘性が不足するため
に立向等の姿勢での溶接ビードの形状が不整となりやす
く、また、６．０重量％以上になると逆にスラグ粘性が
大きすぎて、横向き、水平すみ肉溶接時でのビード形状
不良となり易い。

【００４３】

【実施例】次に、本発明の実施例について、その比較例
と比較して説明する。下記表１に示す組成の供試ステン
レス鋼外皮にフラックスを充填し、表３に示す組成のフ
ラックス入りワイヤを製作し、表２に示す溶接条件でＳ
ＵＳ３０４ＬＮ鋼をアーク溶接した。その開先部形状を
図５に示す。なお、表３はワイヤ全重量あたりの成分及
び本発明にて規定した指数を示す。また、表４は溶接金
属の引張強度及びシャルピー衝撃試験結果を示す。

【００４４】

【表１】単位は重量％である。

【００４５】

【表２】

【００４６】

【表３】

【００４７】

【表４】

【００４８】この表４から明らかなように、本発明の実
施例は、いずれも強度及び靱性が優れているが、比較例
は強度及び靱性のいずれかが低い。

【００４９】即ち、比較例２３，２４はＣ又はＮが下限
値を外れており、引張強度が低い。比較例２５はＣが多
すぎてスパッタが多く、また衝撃値も低い。比較例２６
はＣ＋Ｎが高すぎるため、衝撃値が低い。比較例２７は
Ｎが高すぎスラグ剥離性が劣っている。また衝撃値も低
い。比較例２８はＮｉが低すぎてオーステナイトが不安
定となり、衝撃値が低下した。比較例２９は指数Ｋが低
く、衝撃値が低い。比較例３０は指数Ｋが高すぎて衝撃
値が低い。比較例３１は指数Ｋが低く衝撃値が低い。比
較例３２はＭｏが多いため、衝撃値が低い。比較例３３
はＮｂが多く、スラグ剥離性が劣っている。比較例３４
はＣｕが高すぎ高温割れが発生した。比較例３５はＴｉ
が高すぎるため、溶接金属中の炭素が上昇し、溶接金属
中のフェライトが低下して衝撃値が低下した。比較例３
６はＳｉが低く、脱酸不足にてブローホールが発生し
た。比較例３７はＳｉが高すぎ、衝撃値が低下した。比
較例３８はＭｎが低く脱酸不足にてブローホールが発生
し、また溶接金属中の炭素が低下して強度不足となっ
た。比較例３９はＭｎが高すぎ、溶接金属中の炭素が上
昇し、フェライトが低下して靱性が低下した。

【００５０】なお、実施例４０〜５０は本発明例ではあ
るが、フラックス成分の影響で以下の点が若干認められ
た。即ち、実施例４０は若干のなじみ不良、実施例４１
は若干のスラグ剥離性不良、実施例４２はアーク不安
定、スラグ包被性不良、実施例４３はスラグ巻き込み、
実施例４４は若干のブローホール、実施例４５は若干の
スパッタ増加、実施例４６はスラグ剥離性不良、実施例
４７は若干のスラグ巻き込み、融合不良、実施例４８は
若干のビード形状不良、実施例４９はスラグ包被性不
良、実施例５０は若干のスラグ巻き込みが生じた。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワイヤ中の含まれる成分の組成を適切に規定したので、
高強度及び高靱性の溶接金属を得ることができ、オース
テナイト系ステンレス鋼の溶接用ワイヤとして極めて有
益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】３０８系ＦＣＷ溶着金属の強度に及ぼす溶着金
属中の（Ｃ＋Ｎ）量の影響を示すグラフ図である。

【図２】３０８系ＦＣＷ溶着金属の靱性に及ぼす溶着金
属中の（Ｃ＋Ｎ）量の影響を示すグラフ図である。

【図３】３０８系ＦＣＷ溶着金属の靱性に及ぼす溶着金
属中のフェライト量の影響を示すグラフ図である。

【図４】３０８系ＦＣＷ溶着金属の強度に及ぼす溶着金
属中のフェライト量の影響を示すグラフ図である。

【図５】開先形状を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オーステナイト系ステンレス鋼からなる
外皮にフラックスを充填してなるフラックス入りワイヤ
において、ワイヤ中にワイヤ全重量あたり、金属成分及
び／又は合金成分としてＣ：０．０１５〜０．０５０重量％Ｎ：０．００５〜０．０４０重量％Ｃ＋Ｎ：０．０２５〜０．０７５重量％Ｃｒ：１９．０〜２２．５重量％Ｎｉ：８．２〜９．７重量％Ｍｏ：０．５重量％以下Ｎｂ：０．１重量％以下Ｃｕ：０．５重量％以下Ｔｉ：０．５重量％以下Ｓｉ：０．２〜１．５重量％Ｍｎ：０．７〜５．０重量％を含有し、ワイヤ中に含有される各種合金元素を示す指
標Ｆ，Ａによって示される下記数式の値Ｋが１３．５〜
２３．５の範囲にあることを特徴とするオーステナイト
系ステンレス鋼用フラックス入りワイヤ。Ｆ＝0.5×[Si]＋1.02×[Cr]＋1.08×[Mo]＋0.3×[Ti]＋0.2×[Nb]＋0.30 Ａ＝24×[C]＋28×[N]＋0.25×[Mn]＋0.5×[Cu]＋1.10×[Ni] Ｋ＝4.06×F−3.23×A−32.3
【請求項２】フラックス中にワイヤ全重量あたり、ＳｉＯ₂：０．５〜５．０重量％ＴｉＯ₂：１．０〜９．０重量％ＺｒＯ₂：０．１〜４．０重量％を含有し、Ａｌ₂Ｏ₃ ：３．５重量％以下に規制し、且
つ、Ａｌ₂Ｏ₃ ＋ＺｒＯ₂ ：１．０〜６．０重量％であ
り、金属炭酸塩：０．０２〜０．１５重量％、アルカリ
金属フッ化物：０．０２〜１．０重量％を含有し、且
つ、フラックス全体に含まれる金属酸化物、非金属酸化
物、金属炭酸塩及び金属フッ化物の総量をワイヤ全重量
あたり３．０〜１２．０重量％に規制したことを特徴と
する請求項１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼用
フラックス入りワイヤ。