WO2013133140A1 - ソリッドワイヤおよびこれを用いたガスシールドアーク溶接方法 - Google Patents

ソリッドワイヤおよびこれを用いたガスシールドアーク溶接方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2013133140A1
WO2013133140A1 PCT/JP2013/055567 JP2013055567W WO2013133140A1 WO 2013133140 A1 WO2013133140 A1 WO 2013133140A1 JP 2013055567 W JP2013055567 W JP 2013055567W WO 2013133140 A1 WO2013133140 A1 WO 2013133140A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
period
mass
solid wire
welding
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2013/055567
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
瞬 泉谷
圭 山崎
励一 鈴木
圭一郎 柳
上田　裕司
一生 中村
上園　敏郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihen Corp
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Daihen Corp
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihen Corp, Kobe Steel Ltd filed Critical Daihen Corp
Priority to EP13758142.7A priority Critical patent/EP2823931B1/en
Priority to ES13758142T priority patent/ES2745256T3/es
Priority to US14/382,691 priority patent/US9616528B2/en
Priority to CN201380012352.2A priority patent/CN104159700B/zh
Priority to KR1020147024920A priority patent/KR101623676B1/ko
Publication of WO2013133140A1 publication Critical patent/WO2013133140A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261—Rods, electrodes or wires
    • 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
    • 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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/025—Seam welding; Backing means; Inserts for rectilinear seams
    • 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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/09—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • B23K9/091—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits
    • B23K9/093—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits the frequency of the pulses produced being modulable
    • 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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • 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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
    • 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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/23—Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded
    • 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
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/006—Vehicles
    • 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
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/34—Coated articles ; Surface treated articles
    • 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
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys

Definitions

  • the present invention relates to gas shielded arc welding, a solid wire for galvanized steel sheet welding, and a gas shielded arc welding method using the same.
  • Galvanized steel sheets are used in many fields such as automobiles, construction / building materials, and electric products because they are relatively inexpensive and have excellent rust resistance.
  • galvanized steel sheets vary in the amount of galvanized basis weight (adhesion amount) depending on the field in which they are used.
  • the used gas metal arc welding (GMAW) is used, and in particular, the welding is frequently used in the automobile field.
  • the galvanized steel sheet has the above merits (inexpensive and rust resistance), it cannot be said that the weldability at the time of gas metal arc welding using a solid wire is excellent, such as pits and blowholes. It is known that a lot of pore defects and spatter are generated.
  • the reason why the weldability of the galvanized steel sheet is not excellent is that the boiling point of zinc is significantly lower than that of iron. That is, in a state where iron is melted during welding of the galvanized steel sheet, zinc is already in a vaporized state and exists as steam (zinc gas). As a result, the zinc gas generated from the molten pool remains in the molten pool, thereby causing pore defects such as pits and blowholes. Moreover, the zinc gas ejected from the molten pool disturbs the droplet transfer during welding and generates a large amount of spatter.
  • Patent Document 1 proposes a welding method that uses a wire in which the contents of Si and Mn are kept within a predetermined value and uses Ar gas containing a predetermined amount of CO 2 or O 2 as a shielding gas. ing.
  • Patent Document 2 and Patent Document 3 propose a wire in which the contents of Si and Mn are suppressed within a predetermined value.
  • Patent Document 4 proposes a wire in which the content of Si and Mn is kept within a predetermined value and a predetermined amount of Al and Ti are contained.
  • Patent Document 5 proposes a wire in which the contents of Si, Mn, and Cr are suppressed within a predetermined value.
  • Patent Documents 2 to 5 all limit the composition of the wire. However, if only the composition is limited, severe welding conditions such as a downward posture in which pore defects and spatter frequently occur are limited. In addition, the effects of suppressing generation of pore defects and reducing spatter cannot be sufficiently exhibited.
  • Patent Documents 1 to 5 are not sufficient in terms of suppressing the generation of pore defects and reducing spatter.
  • the present invention improves the low spattering property and the pore resistance (the performance of suppressing the generation of pore defects such as pits and blowholes) and has a solid bead with an excellent bead appearance and gas shielded arc welding using the same. It is an object to provide a method.
  • the present inventors limited each element contained in the solid wire to a predetermined amount, and used Ar gas containing a predetermined amount of CO 2 gas as a shielding gas. As a result, the inventors have found that the above problems can be solved, and have completed the present invention.
  • the solid wire according to the present invention is for gas shielded arc welding using a shielding gas, and is a solid wire for galvanized steel sheet welding, and the solid wire is C: 0.15 mass% or less, Si: 0.40 to 0.90 mass%, Mn: 0.20 to 1.50 mass%, P: 0.0500 mass% or less, S: 0.0080 mass% or less, O : 0.0100 mass% or less, Cr: 1.00 mass% or less, the balance being Fe and inevitable impurities, 1.0 ⁇ (Si mass% + Mn mass%) / ⁇ 100 (S mass% + O mass%) ⁇ ⁇ 4.0 and 0.50 ⁇ Mn mass% / Si mass% ⁇ 2.00, and the shielding gas is Ar gas containing 25 to 40% CO 2 gas. It is characterized by being.
  • the solid wire according to the present invention can increase the surface tension of the molten metal formed by melting the solid wire by limiting each element contained in the solid wire to a predetermined amount,
  • the thickness L (see FIG. 1) of the melted portion can be controlled to be thin. Therefore, zinc gas, which is particularly problematic when a galvanized steel sheet is used as the base material, is easily released from the upper surface of the melted portion to the outside. As a result, it is possible to suppress the occurrence of pore defects such as pits and blowholes generated by solidification with zinc gas remaining in the molten metal.
  • the solid wire according to the present invention increases the surface tension of the droplet formed at the tip of the solid wire at the time of gas shield arc welding by limiting each element contained in the solid wire to a predetermined amount.
  • the shape of the droplet can be stabilized, and as a result, the occurrence of spatter can be suppressed.
  • the solid wire according to the present invention increases the arc force generated between the solid wire and the base material during gas shielded arc welding by using Ar gas containing a predetermined amount of CO 2 gas as the shielding gas.
  • the welded portion directly below the solid wire can be dug down greatly. Therefore, at the time of gas shield arc welding, the thickness L (see FIG. 1) of the melted portion can be controlled to be thin, and finally the occurrence of pore defects such as pits and blowholes can be suppressed.
  • the solid wire according to the present invention has an excellent bead appearance by limiting each element contained in the solid wire to a predetermined amount and limiting the value of Mn mass% / Si mass% to a predetermined value or less. Can be.
  • the solid wire according to the present invention preferably has a wire diameter of 0.7 to 1.1 mm.
  • the solid wire according to the present invention can easily apply a pinch force to the droplet formed at the tip of the solid wire during gas shielded arc welding by limiting the wire diameter to a predetermined range.
  • the droplet transfer is performed smoothly.
  • the droplets can be prevented from becoming coarse, the effect of suppressing the generation of spatter can be further improved.
  • the solid wire is fed into a shielding gas that is Ar gas containing 25 to 40% CO 2 gas, and a welding current is supplied to the solid wire, An arc is generated between the solid wire and a galvanized steel sheet as a base material to perform welding.
  • a shielding gas that is Ar gas containing 25 to 40% CO 2 gas
  • the gas shielded arc welding method according to the present invention can increase the surface tension of the molten metal formed by melting the solid wire by using the solid wire, and the thickness L of the molten portion can be increased. (See FIG. 1) can be controlled to be thin. Therefore, zinc gas, which is particularly problematic when a galvanized steel sheet is used as the base material, is easily released from the upper surface of the melted portion to the outside. As a result, it is possible to suppress the occurrence of pore defects such as pits and blowholes generated by solidification with zinc gas remaining in the molten metal.
  • the gas shielded arc welding method according to the present invention can increase the surface tension of the droplet formed at the tip of the solid wire by using the solid wire, and can stabilize the shape of the droplet. As a result, the occurrence of sputtering can be suppressed.
  • the gas shielded arc welding method increases the arc force generated between the solid wire and the base material by using Ar gas containing a predetermined amount of CO 2 gas as the shielding gas.
  • the weld directly underneath can be dug down greatly. Therefore, the thickness L (see FIG. 1) of the melted portion can be controlled to be thin, and finally the occurrence of pore defects such as pits and blow holes can be suppressed.
  • the gas shielded arc welding method according to the present invention can have an excellent bead appearance by using the solid wire.
  • the welding current is a pulse current
  • the pulse current includes a first peak energization, a second peak energization, and a base current energization as one pulse cycle.
  • the current value of the first peak is 440 to 500 A
  • the period of the first peak is 0.2 to 0.6 ms
  • the current value of the second peak is 300 to 400 A
  • the second peak The peak period is preferably 0.2 to 0.6 ms
  • the period from the first peak to the second peak is preferably 0.2 to 0.6 ms.
  • the gas shielded arc welding method according to the present invention uses a predetermined pulse current having two peaks as the welding current, so that even if the content ratio of the CO 2 gas in the shield gas is large, a cut or the like The effect of suppressing the generation of spatter can be improved without causing welding defects.
  • the gas shielded arc welding method uses, as the welding current, a pulse current that alternately repeats a first period in which one pulse cycle is densely continuous and a second period in which one pulse cycle is sparsely continuous.
  • the first period and the second period are repeated at a frequency of 5 to 30 Hz.
  • the gas shielded arc welding method according to the present invention can vibrate the melted portion by using a pulse current that alternately repeats the first period and the second period at a predetermined frequency as the welding current. It becomes easy to discharge the zinc gas contained in the melting part to the outside. As a result, it is possible to suppress the occurrence of pore defects such as pits and blowholes generated by solidification with zinc gas remaining in the molten metal.
  • the solid wire according to the present invention is capable of suppressing the occurrence of pore defects such as pits and blowholes and spatter by limiting each element contained in the solid wire to a predetermined amount, and having an excellent bead appearance. It can be.
  • the solid wire according to the present invention can increase the arc force generated between the solid wire and the base material by using Ar gas containing a predetermined amount of CO 2 gas as the shielding gas. Further, the occurrence of pore defects such as pits and blow holes can be further suppressed.
  • the solid wire according to the present invention can improve the low spattering property and the pore resistance (the performance of suppressing the generation of pore defects such as pits and blowholes) and have an excellent bead appearance.
  • the gas shielded arc welding method according to the present invention can suppress the generation of pore defects such as pits and blowholes and the occurrence of spatter by using the solid wire, and can have an excellent bead appearance. .
  • the gas shielded arc welding method according to the present invention can increase the arc force generated between the solid wire and the base material by using Ar gas containing a predetermined amount of CO 2 gas as the shielding gas. As a result, generation of pore defects such as pits and blow holes can be further suppressed.
  • the gas shielded arc welding method according to the present invention can improve the low spattering property and the pore resistance (the performance of suppressing the generation of pore defects such as pits and blowholes) and can have an excellent bead appearance.
  • FIG. 3 is a waveform diagram of a pulse current having two peaks used in gas shielded arc welding according to the present invention
  • (a) to (d) are schematic diagrams showing a state of a droplet at a predetermined point in the waveform diagram.
  • It is a waveform diagram of pulse current / voltage having two pulse periods used in gas shielded arc welding according to the present invention
  • (a) is a waveform diagram of pulse current
  • (b) is a waveform diagram of voltage. It is the base material used at the time of the gas shield arc welding in the Example which concerns on this invention.
  • Example which concerns on this invention it is a schematic diagram explaining the movement of the wire performed at the time of gas shield arc welding, (a) is a schematic diagram explaining a horizontal attitude
  • the gas shielded arc welding is welding performed by generating an arc 2 between the solid wire 1 and a molten portion of the base material W (hereinafter also referred to as a molten pool).
  • a molten pool a molten portion of the base material W
  • galvanization with a low boiling point becomes the zinc gas 3
  • this zinc gas 3 floats from the lower part to the upper part of the molten part.
  • this zinc gas 3 is released from the upper surface of the melted part to the outside, there is no problem, but if it remains in the melted part and solidifies in that state, a blowhole that is a substantially spherical cavity is formed. Will be done. In addition, when the zinc gas 3 is solidified near the surface of the base material W, pits that are small recessed holes are formed.
  • the zinc gas 3 generated from the lower part of the melted part can be easily released from the upper surface of the melted part to the outside, and the zinc gas 3 enters the melted part. This is based on the idea of finally suppressing the generation of pore defects by reducing the possibility of staying.
  • the molten metal is held in a raised state as shown in FIG. 1 around the molten portion, and the molten metal flows into the molten portion.
  • the thickness L of the molten portion of the base material W is controlled to be thin by combining the means for preventing the above and (ii) the means for greatly digging the molten portion directly below the solid wire 1 by increasing the arc force. . That is, according to the present invention (i) and (ii), the occurrence of pore defects can be suppressed by controlling the thickness L of the melted portion of the base material W to be thin.
  • the above (i) is mainly controlled by restricting the composition of the solid wire, and the above (ii) mainly has a large CO 2 content in the shielding gas. Control by limiting to the range.
  • the effect of suppressing the generation of pore defects can be further improved by combining means for vibrating the molten part (molten pool) so that the zinc gas 3 can easily escape from the molten part.
  • the above (iii) is mainly controlled by using a pulse current that alternately repeats the first period and the second period at a predetermined frequency as the welding current.
  • the present invention limits the CO 2 content ratio of the shielding gas to a large range in order to control the above (ii), when the CO 2 content ratio increases, the force to lift the droplets formed at the tip of the solid wire also increases. It gets bigger. As a result, the shape of the droplet usually changes and a large sputter of 1 mm or more is generated. However, the shape of the droplet is hardly changed by increasing the surface tension ST of the droplet (molten metal) by (i). As a result, according to the present invention (i), the occurrence of sputtering can be suppressed.
  • (i) can be controlled mainly by limiting the composition of the solid wire.
  • the above (iv) can be controlled by limiting the diameter of the solid wire, and the above (v) can be obtained by applying a predetermined pulse current having two peaks to the welding current. It can control by using as.
  • Solid wire The solid wire according to the present invention (hereinafter also simply referred to as a wire) is a solid wire for welding a galvanized steel sheet as well as for gas shielded arc welding using a shielding gas.
  • the solid wire according to the present invention contains a predetermined amount of C, Si, Mn, P, S, O, Cr, and the balance is composed of Fe and inevitable impurities, and Si, Mn, S, The content of O satisfies a predetermined relationship.
  • C 0.15 mass% or less
  • C is an element that improves the strength. If C is present in excess of 0.15% by mass, it may cause spattering frequently, so the content of C is preferably as low as possible and there is no problem even if it is free. Therefore, the C content is 0.15% by mass or less (including 0% by mass).
  • Si 0.40-0.90 mass%
  • Si is an effective deoxidizer and is an indispensable element in deoxidation of weld metal.
  • Si content is less than 0.40% by mass, the deoxidation effect is impaired, the surface tension is lowered, and pore defects such as pits and blowholes are likely to occur.
  • Si has a feature that the electrical resistance of the wire decreases as the content decreases, and the wire is less likely to melt as the electrical resistance of the wire decreases (the electrical resistance heat decreases). As a result, the arc force is increased, so that pore defects such as pits and blowholes can be suppressed.
  • the Si content exceeds 0.90 mass%, the amount of slag generated on the bead surface increases. Accordingly, the Si content is set to 0.40 to 0.90 mass%.
  • Mn is an effective deoxidizer similar to Si, and is an element that easily binds to S.
  • Mn is an effective deoxidizer similar to Si, and is an element that easily binds to S.
  • the content of Mn is less than 0.20% by mass, the deoxidation and desulfurization effects are impaired, the surface tension is lowered, and pore defects such as pits and blowholes are likely to occur.
  • the Mn content exceeds 1.50% by mass, a thin oxide film that hardly peels off is generated on the bead surface. Therefore, the Mn content is 0.20 to 1.50 mass%.
  • P 0.0500% by mass or less
  • P is an element that is generally mixed as an impurity, and is preferably as low as possible from the viewpoint of weld cracking.
  • P forms a stable compound (such as P—Zn) with zinc at a temperature equal to or higher than the melting point of zinc, and thus has an effect of improving the porosity resistance.
  • the P content exceeds 0.0500% by mass, cracking occurs. Therefore, the P content is 0.0500% by mass or less (including 0% by mass).
  • S is an element that lowers the surface tension of the molten metal when added in a small amount, and the content is preferably as small as possible. Specifically, when the S content exceeds 0.0080% by mass, the surface tension of the molten metal is excessively lowered, and pits and blowholes are easily generated. Therefore, the S content is 0.0080% by mass or less (including 0% by mass).
  • O is an element that reduces the surface tension of the molten metal when added in a small amount, and the content is preferably as small as possible. Specifically, when the O content exceeds 0.0100 mass%, the surface tension of the molten metal is excessively lowered, and pits and blowholes are easily generated. Therefore, the O content is 0.0100% by mass or less (including 0% by mass).
  • Cr is an element that increases viscosity when added to Fe.
  • the viscosity of the wire increases, it is possible to prevent the weld metal from flowing too much directly under the arc.
  • the Cr content exceeds 1.00% by mass, the viscosity becomes excessively high, the bead shape becomes convex, and the bead appearance becomes poor.
  • the Cr content is 0.10 to 0.60 mass%, the porosity resistance can be improved more appropriately. Accordingly, the Cr content is 1.00% by mass or less, preferably 0.10 to 0.60% by mass.
  • elements that greatly reduce the surface tension are oxygen (O) and sulfur (S). That is, it is necessary to suppress the addition of O and S elements as much as possible.
  • elements such as O and S are easily bonded to Si and Mn, and by generating oxides and sulfides, the surface tension of O and S can be prevented and the surface tension can be kept high. Therefore, in this invention, it defines about the relationship of content of Si, Mn, S, and O, and content of O, S, Si, and Mn which satisfy
  • the “element mass%” in the formula of the present invention including the formula (1) is the mass% of the element with respect to the total mass of the solid wire.
  • the remainder of the solid wire is composed of Fe and unavoidable impurities.
  • the unavoidable impurities include Cu, Mo, Al, Ti, Nb, Zr, and N, which are contained within a range that does not hinder the effects of the present invention. It is acceptable. Details are as follows.
  • Cu and Mo are elements that increase the strength, and may be added when strength adjustment is necessary. If Cu exceeds 3.00% by mass, the wire is disconnected at the time of wire drawing, so the Cu content is 3.00% by mass or less. If Mo exceeds 5.00 mass%, weld cracking occurs due to excessive strength, so the Mo content is 5.00 mass% or less.
  • Al, Ti, Nb, and Zr are strong deoxidizing elements, and can reduce the oxygen content of the molten metal and reduce the surface tension. Therefore, it is effective when the oxygen content in the wire is high. It is. However, if each amount exceeds 0.500% by mass, a large amount of slag is generated. Therefore, the contents of Al, Ti, Nb, and Zr are each 0.500% by mass or less.
  • N is an element that is generally mixed as an impurity, and as the N content increases, an excessive increase in strength and porosity defects occur. In order to prevent these occurrences, the N content is set to 0.0200% by mass or less.
  • the diameter of the solid wire is preferably 0.7 to 1.1 mm. More preferably, it is 0.8 to 1.0 mm.
  • the shielding gas according to the present invention is Ar gas containing 25 to 40% CO 2 gas. That is, the shielding gas according to the present invention is Ar—CO 2 gas composed of 25 to 40% CO 2 gas and the balance Ar gas.
  • Ar—CO 2 gas used for gas shielded arc welding has a CO 2 gas content of 20%. This is because when the CO 2 content ratio of the Ar—CO 2 gas is increased, a large amount of spatter is generated, and those having a CO 2 gas content exceeding 20% are hardly used.
  • the conventional Ar—CO 2 gas having a CO 2 content ratio is not preferable because the arc force is small and the possibility of occurrence of pore defects such as pits and blowholes increases.
  • the present invention by using the solid wire with a limited content of each element in a predetermined amount, even Ar-CO 2 gas containing CO 2 gas to 40% to suppress the generation of sputter
  • Ar-CO 2 gas containing CO 2 gas to 40% to suppress the generation of sputter
  • stable welding was possible, and the arc was concentrated by the characteristics of arc contraction possessed by CO 2 , and it was possible to increase the arc force (improve porosity).
  • the content of CO 2 gas exceeds 40%, the generation of spatter cannot be suppressed.
  • the content of CO 2 gas is less than 25%, sufficient arc force cannot be obtained. Accordingly, the CO 2 content ratio of Ar gas (Ar—CO 2 gas) as a shielding gas is 25 to 40%.
  • the base material to be welded is a galvanized steel sheet.
  • the galvanized steel sheet is a plate material in which a galvanized film is formed on the surface of the steel sheet, and the composition, thickness, etc. of the steel sheet are not particularly limited. Further, the basis weight of galvanization on the surface of the base material is not particularly limited.
  • a solid wire is fed into a shielding gas that is Ar gas (Ar—CO 2 gas), and a welding current is supplied to the solid wire.
  • the welding is performed by generating an arc between the base material and the galvanized steel sheet.
  • the welding current used in the gas shielded arc welding method according to the present invention is preferably a pulse current.
  • the pulse current is preferably one in which the first peak energization, the second peak energization, and the base current energization are repeated in one pulse cycle.
  • the pulse current 10 includes a peak rising period Tup, a first peak period Tp1, a transition period Tsf, a second peak period Tp2, and a peak falling period Tdn.
  • the base period Tb is repeated as one pulse period Tf.
  • Ar gas having a high CO 2 content ratio that is, a gas having a low Ar content ratio
  • a gas having a low Ar content ratio pulse current welding is performed.
  • the arc generation position is a low position on the side of the solid wire (position close to the solid wire tip)
  • the droplet formed on the solid wire tip cannot be sufficiently squeezed by the pinch force, and is appropriate. It becomes difficult to generate a spray arc.
  • the present invention uses the pulse current as described above as the welding current, so that the arc generation position is located at a high position on the side surface of the solid wire (position far from the solid wire tip) by the pulse current in the first peak period Tp1.
  • the pinch force was appropriately applied to the entire droplet formed on the solid wire tip.
  • by providing the pulse current with the second peak period Tp2 it is avoided that the pulse area of one cycle is excessive, and the occurrence of welding defects such as cuts is avoided.
  • the arc In order to appropriately apply a pinch force to the entire droplet formed on the solid wire tip during the first peak period Tp1, the arc is located at a position closer to the base end than the wire tip (wire liquefaction start portion), that is, It is necessary to generate from a high position on the side of the wire (a position far from the solid wire tip).
  • the current value Ip1 of the first peak of the pulse current is less than 440 A, no arc is generated from a sufficiently high position on the side surface of the wire.
  • the current value Tp1 of the first peak exceeds 500 A, the side surface of the wire is excessively melted. Therefore, the current value Ip1 of the first peak is preferably 440 to 500A.
  • the first peak period Tp1 is a period necessary to squeeze the upper side surface of the droplet formed on the wire tip by the pinch force. On the other hand, if it exceeds 0.6 ms, the droplets are excessively stretched, and a short circuit (short) that causes the occurrence of spatter tends to occur. Therefore, the first peak period Tp1 is preferably 0.2 to 0.6 ms.
  • the second peak period Tp2 In the second peak period Tp2, among the droplets formed at the tip of the wire, the middle and lower droplets are wrapped with an arc and appropriately separated by a pinch force.
  • the current value Ip2 of the second peak is less than 300 A, it is difficult to form a spray arc, and an arc is generated from the lowest part of the droplet formed at the wire tip, and the droplet transfer is excellent. Will not be performed.
  • the current exceeds 400 A there is no difference from the current value of the first peak, the current value as a whole (average current value) increases, that is, the pulse area becomes excessive, and when applied to high-speed welding, it is cut at the bead end. Such a welding defect is likely to occur. Therefore, the current value Ip2 of the second peak is preferably 300 to 400A.
  • the second peak period Tp2 is less than 0.2 ms, it is not possible to secure a time for squeezing the droplets with a pinch force. Short-circuiting that causes generation is likely to occur. Therefore, the period Tp2 of the second peak is preferably 0.2 to 0.6 ms.
  • the transition period Tsf from the first peak to the second peak is preferably 0.2 to 0.6 ms, which is the same as the first peak period Tp1, so that the pulse area does not become excessive.
  • the base current value Ib and the period Tb are not particularly limited, but it is preferably 20 to 80 A for the current value Ib and 0.5 to 20 ms for the period Tb.
  • the peak rising period Tup and the peak falling period Tdn are not particularly limited, but the period Tup is preferably 0.4 to 0.8 ms, and the period Tdn is preferably 0.4 to 1.2 ms.
  • the first peak period Tp1 a pinch force acts on the entire droplet 4 formed at the tip of the solid wire 1 (see FIG. 2A).
  • the middle and lower droplets 4 of the droplets 4 formed at the tip of the solid wire 1 are wrapped with an arc and are being separated by a pinch force (see FIG. 2B).
  • the spherical droplet 5 is separated from the droplet 4 formed at the tip of the solid wire 1 (see FIG. 2C). Thereafter, in the base period Tb, the separated droplet 5 is transferred to the welded portion. (See FIG. 2 (d)).
  • the pulse current alternately repeats a first period P1 in which one pulse period is densely continuous and a second period P2 in which one pulse period is sparsely continuous at a predetermined frequency. It is preferable.
  • the pulse current includes a first period P1 in which a pulse wave whose one pulse period is a predetermined period densely continues, and a second period P2 in which a pulse wave whose one pulse period is longer than the predetermined period is sparsely continuous. Are preferably alternately repeated at a predetermined frequency.
  • the current value of the welding current is approximately proportional to the wire feed speed, and the wire feed speed must be set in relation to the welding amount determined by the welding speed and the bead cross section. Only the current value of the current cannot be set freely large.
  • the welding current in the first period P1 is increased without changing the average welding current, and the welding current in the second period P2. Can be reduced. Therefore, in the first period P1, it is possible to push the molten metal directly under the solid wire and dig deeper the molten portion with a large arc force.
  • the molten metal in the solidification process can be periodically vibrated, and is contained in the molten part by the vibration.
  • the zinc gas 3 can be discharged to the outside.
  • the pulse current repeats the first period P1 and the second period P2 at a frequency of 5 to 30 Hz.
  • the pulse current is preferably one in which the first period P1 and the second period P2 are one cycle and the cycle is repeated at a frequency of 5 to 30 Hz.
  • the length of one pulse period is not particularly limited, but one pulse period in the first period P1 is preferably 2 to 25 ms, and one pulse period in the second period P2 is preferably 2 to 25 ms. .
  • the pulse current is one in which the first period P1 in which one pulse period is densely repeated and the second period P2 in which one pulse period is sparsely repeated are alternately repeated at a predetermined frequency.
  • One pulse period in P1 and the second period P2 may be configured from the first peak energization, the second peak energization, and the base current energization.
  • Solid wire, shielding gas Solid wires having the compositions shown in Table 1 (wire Nos. W1 to W42) were used.
  • the base material was SGCC (hot dip galvanized steel sheet) based on JIS G 3302, and the basis weight of galvanization was 45 g / m 2 . Then, as shown in FIG. 4, two hot-dip galvanized steel sheets (300 mm ⁇ 55 mm ⁇ 2.3 mm) are shifted and overlapped by 25 mm, and bonded (temporarily attached) by spot welding with a welding gap of 0 mm. Created conditions that are likely to occur.
  • SGCC hot dip galvanized steel sheet
  • the pulse waveform of the pulse current used as the welding current was specifically the waveform shown in FIG.
  • the CO 2 gas content of the shielding gas was 25 to 40%, welding was performed with 1V higher than the above voltage, and when it exceeded 40%, it was increased by 2V.
  • the voltage in the first period-second period 27 V-25 V
  • the distance between the base material and the chip 12 mm
  • the flow rate 25 liter / min
  • the welding speed 100 cm / min
  • Welding was performed under the condition of wire feed speed: 2000 cm / min.
  • blowhole measurement method and evaluation criteria The blowhole is measured by a method based on a radiation transmission test (RT: see JIS Z 3104), the number of blowholes in a bead in 250 mm is measured, and the average value of two measurements is calculated. Evaluation was performed by value.
  • the measurement of generated spatter is common to each example, and welding is performed in a box made of a copper plate having a height of 300 mm ⁇ width of 300 mm ⁇ length of 450 mm, and all spatter generated in one minute is collected from the box and collected. The total mass of the sputter was measured to obtain the spatter amount (g / min).
  • the slag coverage was measured from the area of the bead appearance (bead 250 mm) taken with a digital camera and binarized to separate the slag and the metal surface. When the coverage ratio exceeded 15%, the bead appearance was poor, and therefore, it was evaluated as defective (x), and when it was 15% or less, it was evaluated as good ( ⁇ ).
  • Tables 2A to 5 show the results of welding using each solid wire under predetermined welding conditions.
  • the underline in the table indicates that the requirement of the present invention is not satisfied.
  • Ar + numerical value CO 2 indicates Ar—CO 2 gas composed of a numerical value of CO 2 gas and the balance Ar gas.
  • the wave frequency in the table is a cycle in which the first period (period in which one pulse period is densely continuous) and the second period (period in which one pulse period is sparsely continuous) are defined as one cycle. Indicates the frequency.
  • Tables 2A and 2B show the results when the composition of the solid wire and the composition of the shield gas are changed.
  • Test No. in Table 2A 1 to 32 are examples of the present invention. In either case, the number of pits, the number of blow holes, and the amount of spatter were reduced, the slag coverage was suppressed, and the bead appearance was good.
  • Test No. 13 (wire No. W13) was not subjected to copper plating, but it was found that the same effect as other plated wires was obtained.
  • Test No. Nos. 27 to 32 were obtained by greatly increasing the CO 2 content of the shielding gas compared to the conventional one (Ar-20% CO 2 ), but it was found that very good porosity resistance was obtained. .
  • test No. in Table 2B. 33 to 57 are comparative examples of the present invention.
  • test No. 33 to 49 the CO 2 content of the shielding gas was within the range specified in the present invention. However, test no. Since No. 33 had a high S content, the surface tension was low, and many pits and blowholes were generated.
  • Test No. No. 44 had a large content of S and a large content of Mo, so that cracks occurred on the bead surface and many pits and blowholes occurred.
  • Test No. No. 46 had a large P content, so cracking occurred on the bead surface.
  • Test No. Nos. 51 to 53 had many pits and blowholes because the shielding gas had a low CO 2 content.
  • Table 3 shows the results when the diameter of the solid wire, the composition of the solid wire, and the composition of the shielding gas are changed.
  • Test No. in Table 3 58 to 79 are examples of the present invention. In either case, the number of pits, the number of blow holes, and the amount of spatter were reduced, the slag coverage was suppressed, and the bead appearance was good.
  • test No. in Table 3 80 to 85 are comparative examples of the present invention.
  • Tables 4A and 4B show the results when the pulse current waveform, the diameter of the solid wire, and the composition of the shield gas are changed.
  • Test No. in Tables 4A and 4B 86 to 165 are examples of the present invention. In either case, the number of pits, the number of blow holes, and the amount of spatter were reduced, the slag coverage was suppressed, and the bead appearance was good.
  • test no. Nos. 86 to 125 use a pulse current that satisfies the conditions of the first peak current value and period, the second peak current value and period, and the transition period defined by the present invention, so the sputtering suppression effect is extremely good. As a result, the pit and blowhole suppression effect was also better than the result.
  • test no. Nos. 126 to 165 used pulse currents that did not satisfy any of the conditions of the first peak current value and period, the second peak current value and period, and the transition period defined in the present invention. . Compared to 86 to 125, one of the pit suppression effect, blowhole suppression effect, and sputtering suppression effect was slightly inferior.
  • test no. For 126 to 135, 139, 143, and 146 to 165, the blowhole suppression effect was good, but it was 8.5 pieces / 250 mm or more. Compared with 86-125, the result of the blowhole suppression effect was slightly inferior.
  • test no. For 126, 127, 129, 131, 133, 135 to 147, 149, 151, 153, 155 to 157, 159, 161, 163, and 165, the sputter suppression effect was good or relatively good, and the test No. . Compared with 86-125, the sputtering suppression effect was slightly inferior.
  • Table 5 shows the results when the pulse frequency of the pulse current, the diameter of the solid wire, and the composition of the shielding gas are changed.
  • Reference numerals 166 to 201 are examples of the present invention. In either case, the number of pits, the number of blow holes, and the amount of spatter were reduced, the slag coverage was suppressed, and the bead appearance was good.
  • test no. 166 to 189 use a pulse current that repeats the first period and the second period at a predetermined frequency defined by the present invention, resulting in extremely good pit suppression effect and sputtering suppression effect, The result of the blowhole suppression effect was also good.
  • test no. Nos. 190 to 201 used test currents No. 190 and No. 201 because pulse currents that do not satisfy the condition of repeating the first period and the second period at a predetermined frequency defined by the present invention were used. Compared with 166 to 189, one of the pit suppression effect, blowhole suppression effect, and sputtering suppression effect was slightly inferior.
  • test no. For 190, 191, 193, 194, and 196 to 201, the results showed that the pit suppression effect was good, and test no. Compared with 166 to 189, the pit suppression effect was slightly inferior.
  • test no. For 190, 191, 193, 194, 196, 197, 199, and 200, the results of test No. Compared with 166 to 189, the blowhole suppression effect was slightly inferior.
  • test no. For 190, 192, 193, 195, 196, and 199, only the results of good sputtering suppression effects were obtained. Compared with 166 to 189, the sputtering suppression effect was slightly inferior.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Description

ソリッドワイヤおよびこれを用いたガスシールドアーク溶接方法
　本発明は、ガスシールドアーク溶接用であるとともに、亜鉛めっき鋼板溶接用のソリッドワイヤおよびこれを用いたガスシールドアーク溶接方法に関する。
　亜鉛めっき鋼板は、比較的安価であるとともに優れた耐錆性を有することから、自動車、建築・建材、電気製品等の多くの分野で使用されている。
　ここで、亜鉛めっき鋼板は、使用される分野により亜鉛めっきの目付け量（付着量）が異なるが、どのような目付け量であっても、亜鉛めっき鋼板の溶接には大抵の場合、ソリッドワイヤを用いたガスメタルアーク溶接（ＧＭＡＷ）が用いられており、特に、自動車分野においては、当該溶接が多用されている。
　亜鉛めっき鋼板は、上記のようなメリット（安価、耐錆性）を有する一方で、ソリッドワイヤを用いたガスメタルアーク溶接時における溶接性に関しては優れているとはいえず、ピットやブローホールといった気孔欠陥や、スパッタを多く発生させることが知られている。
　このように亜鉛めっき鋼板の溶接性が優れない原因は、亜鉛の沸点が鉄の沸点よりも大幅に低い点にあると考えられる。つまり、亜鉛めっき鋼板の溶接中に鉄が溶融している状態において、亜鉛は既に気化状態となっており、蒸気（亜鉛ガス）として存在している。その結果、溶融池から発生した亜鉛ガスが、当該溶融池内に残留することにより、ピットやブローホールといった気孔欠陥を発生させてしまう。また、溶融池から噴出した亜鉛ガスが、溶接時の溶滴移行を乱し、スパッタを大量に発生させてしまう。
　このような事情を考慮し、ピットやブローホールといった気孔欠陥の発生を抑制し、スパッタを低減するソリッドワイヤに関して、以下のような様々な提案がなされている。
　例えば、特許文献１には、Ｓｉ、Ｍｎの含有量を所定値以内に抑えたワイヤを用いるとともに、シールドガスとして所定量のＣＯ２またはＯ２を含有させたＡｒガスを用いる溶接方法が提案されている。
　また、特許文献２および特許文献３には、Ｓｉ、Ｍｎの含有量を所定値以内に抑えたワイヤが提案されている。
　また、特許文献４には、Ｓｉ、Ｍｎの含有量を所定値以内に抑えるとともに、Ａｌ、Ｔｉを所定量含有させたワイヤが提案されている。
　また、特許文献５には、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒの含有量を所定値以内に抑えたワイヤが提案されている。
特開平０１－１４３７７５号公報 特開昭６３－２４２４８８号公報 特開平０４－１３５０８８号公報 特開平０７－８０６７８号公報 特開２００４－１３６３４２号公報
　特許文献２～特許文献５に係る技術は、いずれも、ワイヤの組成を制限しているが、当該組成のみを制限するだけでは、気孔欠陥やスパッタが多発する下進姿勢等の厳しい溶接条件では、気孔欠陥の発生の抑制およびスパッタの低減という効果を十分には発揮できない。
　また、特許文献１に係る技術は、ワイヤの組成とシールドガスの組成とを制限しているが、当該組み合わせであると、気孔欠陥の発生の抑制およびスパッタの低減という効果を十分には発揮できない。加えて、特許文献１に係る技術は、シールドガスにＯ２を混合させた場合、溶融池の表面張力が低下しすぎてしまい、気孔欠陥やスパッタを多量に発生させてしまう。
　つまり、特許文献１～特許文献５に係る技術は、気孔欠陥の発生を抑制し、スパッタを低減するという点において、十分なものではなかった。
　そこで、本発明は、低スパッタ性および耐気孔性（ピットやブローホールといった気孔欠陥の発生抑制性能）を向上させるとともに、ビード外観を優れたものとするソリッドワイヤおよびこれを用いたガスシールドアーク溶接方法を提供することを課題とする。
　本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、ソリッドワイヤに含まれる各元素を所定量に制限するとともに、シールドガスとして所定量のＣＯ２ガスを含むＡｒガスを用いることにより、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明に係るソリッドワイヤは、シールドガスを用いるガスシールドアーク溶接用であるとともに、亜鉛めっき鋼板溶接用のソリッドワイヤであって、前記ソリッドワイヤは、当該ソリッドワイヤ全質量に対し、Ｃ：０．１５質量％以下、Ｓｉ：０．４０～０．９０質量％、Ｍｎ：０．２０～１．５０質量％、Ｐ：０．０５００質量％以下、Ｓ：０．００８０質量％以下、Ｏ：０．０１００質量％以下、Ｃｒ：１．００質量％以下、を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物であり、１．０≦（Ｓｉ質量％＋Ｍｎ質量％）／｛１００（Ｓ質量％＋Ｏ質量％）｝≦４．０と、０．５０≦Ｍｎ質量％／Ｓｉ質量％≦２．００と、を満足し、前記シールドガスは、２５～４０％のＣＯ２ガスを含むＡｒガスであることを特徴とする。
　このように、本発明に係るソリッドワイヤは、ソリッドワイヤに含まれる各元素を所定量に制限することにより、ソリッドワイヤが溶融することで形成される溶融金属の表面張力を高くすることができ、ガスシールドアーク溶接時において、溶融部の厚みＬ（図１参照）を薄い状態に制御することができる。したがって、母材として亜鉛めっき鋼板を用いた場合に特に問題となる亜鉛ガスを、溶融部の上表面から外側に放出させ易くする。その結果、溶融金属中に亜鉛ガスが留まった状態で凝固することにより発生するピットやブローホールといった気孔欠陥の発生を抑制することができる。
　また、本発明に係るソリッドワイヤは、ソリッドワイヤに含まれる各元素を所定量に制限することにより、ガスシールドアーク溶接時において、ソリッドワイヤ先端に形成される溶滴の表面張力を高くして、当該溶滴の形状を安定させることができ、その結果、スパッタの発生を抑制することができる。
　さらに、本発明に係るソリッドワイヤは、シールドガスとして所定量のＣＯ２ガスを含むＡｒガスを用いることにより、ガスシールドアーク溶接時においてソリッドワイヤと母材との間に発生するアーク力を大きくし、ソリッドワイヤ直下の溶接部を大きく掘り下げることができる。したがって、ガスシールドアーク溶接時において、溶融部の厚みＬ（図１参照）を薄い状態に制御することができ、最終的に、ピットやブローホールといった気孔欠陥の発生を抑制することができる。
　加えて、本発明に係るソリッドワイヤは、ソリッドワイヤに含まれる各元素を所定量に制限するとともに、Ｍｎ質量量％／Ｓｉ質量％の値を所定値以下に制限することにより、ビード外観を優れたものとすることができる。
　また、本発明に係るソリッドワイヤは、ワイヤ直径が、０．７～１．１ｍｍであることが好ましい。
　このように、本発明に係るソリッドワイヤは、ワイヤ直径を所定範囲に制限することにより、ガスシールドアーク溶接時において、ソリッドワイヤの先端に形成される溶滴に対してピンチ力が適切にかかり易くなり、スムーズに溶滴移行が行われることになる。その結果、溶滴の粗大化を防止することができるため、スパッタの発生の抑制という効果をさらに向上させることができる。
　本発明に係るガスシールドアーク溶接方法は、前記ソリッドワイヤを、２５～４０％のＣＯ２ガスを含むＡｒガスであるシールドガス中に送給し、当該ソリッドワイヤに溶接電流を供給することで、当該ソリッドワイヤと母材である亜鉛めっき鋼板との間にアークを発生させて溶接を行うことを特徴とする。
　このように、本発明に係るガスシールドアーク溶接方法は、前記ソリッドワイヤを用いることにより、ソリッドワイヤが溶融することで形成される溶融金属の表面張力を高くすることができ、溶融部の厚みＬ（図１参照）を薄い状態に制御することができる。したがって、母材として亜鉛めっき鋼板を用いた場合に特に問題となる亜鉛ガスを、溶融部の上表面から外側に放出させ易くする。その結果、溶融金属中に亜鉛ガスが留まった状態で凝固することにより発生するピットやブローホールといった気孔欠陥の発生を抑制することができる。
　また、本発明に係るガスシールドアーク溶接方法は、前記ソリッドワイヤを用いることにより、ソリッドワイヤ先端に形成される溶滴の表面張力を高くして、当該溶滴の形状を安定させることができ、その結果、スパッタの発生を抑制することができる。
　さらに、本発明に係るガスシールドアーク溶接方法は、シールドガスとして所定量のＣＯ２ガスを含むＡｒガスを用いることにより、ソリッドワイヤと母材との間に発生するアーク力を大きくし、ソリッドワイヤ直下の溶接部を大きく掘り下げることができる。したがって、溶融部の厚みＬ（図１参照）を薄い状態に制御することができ、最終的に、ピットやブローホールといった気孔欠陥の発生を抑制することができる。
　加えて、本発明に係るガスシールドアーク溶接方法は、前記ソリッドワイヤを用いることにより、ビード外観を優れたものとすることができる。
　また、本発明に係るガスシールドアーク溶接方法は、前記溶接電流が、パルス電流であって、前記パルス電流は、第１ピークの通電、第２ピークの通電およびベース電流の通電を１パルス周期として繰り返すものであって、前記第１ピークの電流値が４４０～５００Ａ、前記第１ピークの期間が０．２～０．６ｍｓであり、前記第２ピークの電流値が３００～４００Ａ、前記第２ピークの期間が０．２～０．６ｍｓであり、前記第１ピークから前記第２ピークに移行する期間が０．２～０．６ｍｓであることが好ましい。
　このように、本発明に係るガスシールドアーク溶接方法は、溶接電流として２つのピークを有する所定のパルス電流を用いることにより、シールドガス中のＣＯ２ガスの含有割合が多くても、カット等の溶接欠陥を生じさせることなく、スパッタの発生を抑制する効果を向上させることができる。
　また、本発明に係るガスシールドアーク溶接方法は、１パルス周期が密に連続する第１期間と、１パルス周期が疎に連続する第２期間と、を交互に繰り返すパルス電流を前記溶接電流として用いるガスシールドアーク溶接方法であって、前記第１期間と前記第２期間とを、５～３０Ｈｚの周波数で繰り返すことが好ましい。
　このように、本発明に係るガスシールドアーク溶接方法は、溶接電流として、第１期間と第２期間とを所定の周波数で交互に繰り返すパルス電流を用いることにより、溶融部を振動させることができ、溶融部に内包されている亜鉛ガスを外側に放出させ易くなる。その結果、溶融金属中に亜鉛ガスが留まった状態で凝固することにより発生するピットやブローホールといった気孔欠陥の発生を抑制することができる。
　本発明に係るソリッドワイヤは、ソリッドワイヤに含まれる各元素を所定量に制限することにより、ピットやブローホールといった気孔欠陥、およびスパッタの発生を抑制することができるとともに、ビード外観を優れたものとすることができる。
　また、本発明に係るソリッドワイヤは、シールドガスとして所定量のＣＯ２ガスを含むＡｒガスを用いることにより、ソリッドワイヤと母材との間に発生するアーク力を大きくすることができ、その結果、ピットやブローホールといった気孔欠陥の発生をさらに抑制することができる。
　つまり、本発明に係るソリッドワイヤは、低スパッタ性および耐気孔性（ピットやブローホールといった気孔欠陥の発生抑制性能）を向上させるとともに、ビード外観を優れたものとすることができる。
　本発明に係るガスシールドアーク溶接方法は、前記ソリッドワイヤを用いることにより、ピットやブローホールといった気孔欠陥、およびスパッタの発生を抑制することができるとともに、ビード外観を優れたものとすることができる。
　また、本発明に係るガスシールドアーク溶接方法は、シールドガスとして所定量のＣＯ２ガスを含むＡｒガスを用いることにより、ソリッドワイヤと母材との間に発生するアーク力を大きくすることができ、その結果、ピットやブローホールといった気孔欠陥の発生をさらに抑制することができる。
　つまり、本発明に係るガスシールドアーク溶接方法は、低スパッタ性および耐気孔性（ピットやブローホールといった気孔欠陥の発生抑制性能）を向上させるとともに、ビード外観を優れたものとすることができる。
本発明に係るソリッドワイヤを用いてガスシールドアーク溶接を行っている状態を示す模式図である。 本発明に係るガスシールドアーク溶接で用いる２つのピークを有するパルス電流の波形図であり、（ａ）～（ｄ）は波形図中の所定時点における溶滴の状態を示す模式図である。 本発明に係るガスシールドアーク溶接で用いる２つのパルス期間を有するパルス電流／電圧の波形図であり、（ａ）はパルス電流の波形図、（ｂ）は電圧の波形図である。 本発明に係る実施例においてガスシールドアーク溶接時に使用した母材である。 本発明に係る実施例においてガスシールドアーク溶接時に行ったワイヤの移動を説明する模式図であり、（ａ）は水平姿勢を説明する模式図であり、（ｂ）は下進姿勢を説明する模式図である。 本発明に係る実施例においてガスシールドアーク溶接時に使用したパルス電流の波形図である。
　以下、適宜図面を参照して、本発明に係るソリッドワイヤおよびこれを用いたガスシールドアーク溶接方法を実施するための形態（実施形態）について説明する。
［気孔欠陥およびスパッタの発生を抑制するメカニズム］
　まず、亜鉛めっき鋼板のガスシールドアーク溶接時において、気孔欠陥およびスパッタの発生を抑制するメカニズムについて、図１を用いて簡単に説明する。
（気孔欠陥について）
　ガスシールドアーク溶接とは、ソリッドワイヤ１と母材Ｗの溶融部（以下、溶融池ともいう）との間にアーク２を発生させて行う溶接である。ここで、母材Ｗが亜鉛めっき鋼板である場合、アーク２の熱により、沸点の低い亜鉛めっきが亜鉛ガス３となり、この亜鉛ガス３が溶融部の下部から上部へと浮上する。
　この亜鉛ガス３が、溶融部の上表面から外側に放出されれば問題はないが、溶融部の中に留まり、その状態のまま凝固してしまうと、略球状の空洞であるブローホールが形成されることとなってしまう。また、亜鉛ガス３が母材Ｗの表面付近で凝固してしまうと、小さな窪み穴であるピットが形成されることとなってしまう。
　本発明は、溶融部の厚みＬを薄い状態に制御することにより、溶融部の下部から発生する亜鉛ガス３を溶融部の上表面から外側に放出させ易くし、亜鉛ガス３が溶融部中に留まる可能性を低減させることで、最終的に気孔欠陥の発生を抑制するという考えに基づくものである。
　そして、本発明は、（ｉ）溶融金属の表面張力ＳＴを高くすることにより、溶融部の周辺に図１のような盛り上がった状態で溶融金属を保持して、溶融部への溶融金属の流入を防止する手段と、（ii）アーク力を大きくすることで、ソリッドワイヤ１直下の溶融部を大きく掘り下げる手段と、を組み合わせることで、母材Ｗの溶融部の厚みＬを薄い状態に制御する。つまり、本発明は、前記（ｉ）、（ii）により、母材Ｗの溶融部の厚みＬを薄い状態に制御することで、気孔欠陥の発生を抑制することができる。
　なお、詳細については後記するが、前記（ｉ）については、主に、ソリッドワイヤの組成を制限することで制御し、前記（ii）については、主に、シールドガスのＣＯ２含有割合を大きな範囲に制限することで制御する。
　さらに、（iii）亜鉛ガス３が溶融部から抜け易くなるように溶融部（溶融池）を振動させるという手段を組み合わせることで、気孔欠陥の発生の抑制という効果をさらに向上させることができる。
　なお、詳細については後記するが、前記（iii）については、主に、第１期間と第２期間とを所定の周波数で交互に繰り返すパルス電流を溶接電流として用いることで制御する。
（スパッタについて）
　本発明は、前記（ii）を制御するためにシールドガスのＣＯ２含有割合を大きい範囲に制限しているが、ＣＯ２含有割合が大きくなると、ソリッドワイヤ先端に形成される溶滴を持ち上げる力も大きくなってしまう。その結果、通常では、溶滴の形状が変化し、１ｍｍ以上の大きなスパッタを発生させることとなってしまう。しかし、前記（ｉ）により、溶滴（溶融金属）の表面張力ＳＴを高くすることで、溶滴の形状が変化し難くなる。その結果、本発明は、前記（ｉ）により、スパッタの発生を抑制することができる。
　なお、前記（ｉ）については、前記のとおり、主に、ソリッドワイヤの組成を制限することで制御することができる。
　さらに、（iv）ソリッドワイヤの直径を所定以下に制限する手段を組み合わせることにより、ソリッドワイヤ先端の溶滴にピンチ力を適切に作用させスムーズに溶滴移行をさせることで、溶滴の粗大化を防止することができるため、スパッタの発生の抑制という効果をさらに向上させることができる。
　またさらに、（ｖ）ピンチ力がソリッドワイヤ先端に形成される溶滴の全体に作用するように、２つのピークを有するパルス電流を溶接電流として用いる手段を組み合わせることにより、スパッタの発生の抑制という効果をさらに向上させることができる。
　なお、詳細については後記するが、前記（iv）については、ソリッドワイヤの直径を制限することで制御することができ、前記（ｖ）については、２つのピークを有する所定のパルス電流を溶接電流として用いることで制御することができる。
［ソリッドワイヤ］
　本発明に係るソリッドワイヤ（以下、単に、ワイヤともいう）は、シールドガスを用いるガスシールドアーク溶接用であるとともに、亜鉛めっき鋼板溶接用のソリッドワイヤである。
　そして、本発明に係るソリッドワイヤは、所定量のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｏ、Ｃｒ、を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物で構成されるとともに、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｓ、Ｏの含有量が所定の関係を満たすことを特徴とする。
　以下、本発明に係るソリッドワイヤの各元素の含有量を限定した理由について説明するが、この含有量は、ソリッドワイヤ全質量に対する含有量である。
（Ｃ：０．１５質量％以下）
　Ｃは、強度を向上させる元素である。Ｃは、０．１５質量％を超えて過剰に存在するとスパッタが多発する原因にもなるため、Ｃの含有量は少ない程好ましく、フリーでも問題は無い。したがって、Ｃの含有量は、０．１５質量％以下（０質量％も含む）とする。
（Ｓｉ：０．４０～０．９０質量％）
　Ｓｉは、有効な脱酸剤であり、溶接金属の脱酸においては不可欠な元素である。Ｓｉの含有量が０．４０質量％未満であると脱酸効果が損なわれ、表面張力が低下し、ピットやブローホールといった気孔欠陥が発生しやすくなる。一方、Ｓｉは、含有量が低くなるほどワイヤの電気抵抗が低くなるという特徴を持ち、ワイヤの電気抵抗が低くなるほどワイヤは溶融し難くなる（電気抵抗熱が低くなる）ため、必要な溶接電流は大きくなり、その結果、アーク力が高くなることにより、ピット、ブローホール等の気孔欠陥を抑制することができる。また、Ｓｉの含有量が０．９０質量％を超えるとビード表面に発生するスラグ量が多くなってしまう。したがって、Ｓｉの含有量は、０．４０～０．９０質量％とする。
（Ｍｎ０．２０～１．５０質量％）
　Ｍｎは、Ｓｉと同じく有効な脱酸剤であり、Ｓと結合し易い元素である。Ｍｎの含有量が０．２０質量％未満であると、脱酸、脱硫効果が損なわれ、表面張力が低下し、ピットやブローホールといった気孔欠陥が発生しやすくなる。一方、Ｍｎの含有量が１．５０質量％を超えると、ビード表面に剥離し難い薄い酸化膜を発生させてしまう。したがって、Ｍｎの含有量は、０．２０～１．５０質量％とする。
（Ｐ：０．０５００質量％以下）
　Ｐは、一般的に不純物として混入する元素であり、溶接割れの観点から出来るだけ含有量は少ない方が好ましい。一方で、亜鉛めっき鋼板の溶接において、Ｐは亜鉛の融点以上の温度で亜鉛と安定な化合物（Ｐ－Ｚｎ系等）を形成するため、耐気孔性を向上させる効果を有する。しかし、Ｐの含有量が０．０５００質量％を超えると、割れを発生させてしまう。したがって、Ｐの含有量は、０．０５００質量％以下（０質量％も含む）とする。
（Ｓ：０．００８０質量％以下）
　Ｓは、少量の添加で溶融金属の表面張力を低下させる元素であり、含有量は極力少ないほうが好ましい。詳細には、Ｓの含有量が０．００８０質量％を超えると、溶融金属の表面張力が過剰に低下し、ピット、ブローホールが発生し易くなる。
　したがって、Ｓの含有量は、０．００８０質量％以下（０質量％も含む）とする。
（Ｏ：０．０１００質量％以下）
　Ｏは、Ｓと同様に少量の添加で溶融金属の表面張力を低下させる元素であり、含有量は極力少ないほうが好ましい。詳細には、Ｏの含有量が０．０１００質量％を超えると、溶融金属の表面張力が過剰に低下し、ピット、ブローホールが発生し易くなる。したがって、Ｏの含有量は、０．０１００質量％以下（０質量％も含む）とする。
（Ｃｒ：１．００質量％以下）
　Ｃｒは、Ｆｅに添加すると粘性を増加させる元素である。そして、ワイヤの粘性が増加するとアーク直下に溶接金属が流入し過ぎるのを防止することができる。ただし、Ｃｒの含有量が１．００質量％を超えると粘性が過剰に高くなり、ビード形状が凸型となり、ビード外観が粗悪となる。なお、Ｃｒの含有量が０．１０～０．６０質量％であると、耐気孔性をより適切に向上させることができる。したがって、Ｃｒの含有量は、１．００質量％以下であり、好ましくは、０．１０～０．６０質量％である。
（１．０≦（Ｓｉ質量％＋Ｍｎ質量％）／｛１００（Ｓ質量％＋Ｏ質量％）｝≦４．０）
　前記のとおり、気孔欠陥の発生を抑制するためには、溶融金属の表面張力を高くする必要があり、この溶融金属の表面張力はソリッドワイヤの化学組成に依存する。
　ここで、ソリッドワイヤを形成する元素の中で大きく表面張力を低下させる元素は、酸素（Ｏ）および硫黄（Ｓ）である。すなわち、Ｏ、Ｓの元素の添加をなるべく抑える必要がある。また、Ｏ、Ｓといった元素はＳｉ、Ｍｎと結合し易く、酸化物、硫化物を生成させることで、Ｏ、Ｓの表面の吸着を防ぎ表面張力を高く保つこともできる。よって、本発明では、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｓ、Ｏの含有量の関係について規定しており、以下の式（１）を満たすＯ、Ｓ、Ｓｉ、Ｍｎの含有量が最適である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　上記パラメーターが１．０未満となる場合は、表面張力が低下しすぎることによって、ピットやブローホールといった気孔欠陥が多く発生する。一方、上記パラメーターが４．０を超えるとスラグ量が多くなり、かつ表面張力が過剰に高くなることによってビード形状が凸状になり、ビード外観が悪化する。したがって、１．０≦（Ｓｉ質量％＋Ｍｎ質量％）／｛１００（Ｓ質量％＋Ｏ質量％）｝≦４．０とする。なお、前記式（１）を含む本発明の式中の「元素質量％」とは、ソリッドワイヤ全質量に対する当該元素の質量％のことである。
（０．５０≦Ｍｎ質量％／Ｓｉ質量％≦２．００）
　Ｓｉ、Ｍｎの含有量が、前記式（１）の範囲を満たしても、Ｍｎ質量％／Ｓｉ質量％比が十分に高くないと有用な脱酸速度が得られない。詳細には、Ｍｎ質量量％／Ｓｉ質量％の値が０．５０未満であると、十分な脱酸作用が得られないため、酸素が過剰となり、溶融金属の表面張力が低下し、その結果、ピットやブローホールといった気孔欠陥が発生し易くなる。一方、Ｍｎ質量量％／Ｓｉ質量％の値が２．００を超えると、Ｍｎの含有比率が大きくなることで、ビード表面に剥離し難いＭｎ酸化物が生成し、その結果、ビード外観が粗悪となる。したがって、Ｍｎ質量％／Ｓｉ質量％比を以下の式（２）の範囲に設定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
（Ｆｅおよび不可避的不純物）
　ソリッドワイヤの残部は、Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、当該不可避的不純物としては、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｎ等が挙げられ、本発明の効果を妨げない範囲で含有することが許容される。詳細には以下の通りである。
　Ｃｕ、Ｍｏは、強度を上昇させる元素であり、強度調整が必要な場合は添加しても良い。Ｃｕは、３．００質量％を超えるとワイヤの伸線時において断線してしまうため、Ｃｕの含有量は３．００質量％以下とする。Ｍｏは、５．００質量％を超えると強度過剰により、溶接割れが発生するため、Ｍｏの含有量は５．００質量％以下とする。
　また、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒは、強脱酸元素であり、溶融金属の酸素量を低減し、表面張力を低下させることが可能であるため、ワイヤ中の酸素量が高い場合は効果的である。しかし、それぞれ、０．５００質量％を超えて添加するとスラグが多量に発生する。よって、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒの含有量は、それぞれ０．５００質量％以下とする。
　Ｎは、一般的に不純物として混入する元素であり、Ｎの含有量が大きいほど、強度の過剰増加や気孔欠陥が発生する。これらの発生を防止するため、Ｎの含有量は、０．０２００質量％以下とする。
（ソリッドワイヤの直径）
　ソリッドワイヤの直径は、小さいほどピンチ力がかかり易く、溶滴移行がスムーズとなる。しかし、直径が０．７ｍｍ未満であると、アーク力の低下により、ピットやブローホールといった気孔欠陥が発生し易くなる。一方、直径が１．１ｍｍを超えると、ソリッドワイヤ先端の溶滴が粗大化するため、１ｍｍ以上の径を呈する大きなスパッタが発生し易くなる。したがって、ソリッドワイヤの直径は、０．７～１．１ｍｍであることが好ましい。なお、より好ましくは、０．８～１．０ｍｍである。
［シールドガス］
　本発明に係るシールドガスは、２５～４０％のＣＯ２ガスを含むＡｒガスである。つまり、本発明に係るシールドガスは、２５～４０％のＣＯ２ガスと、残部がＡｒガスと、からなるＡｒ－ＣＯ２ガスである。
　通常、ガスシールドアーク溶接に使用されるＡｒ－ＣＯ２ガスは、ＣＯ２ガスの含有量が２０％のものである。これは、Ａｒ－ＣＯ２ガスのＣＯ２含有比率が大きくなるとスパッタが多量に発生してしまうからであり、ＣＯ２ガスの含有量が２０％を超えるものはほとんど使用されていなかった。しかし、耐気孔性を考慮すると、従来のＣＯ２含有比率のＡｒ－ＣＯ２ガスでは、アーク力が小さく、ピットやブローホールといった気孔欠陥が発生する可能性が高くなってしまうため、好ましくない。
　そこで、本発明では、各元素の含有量を所定量に制限した前記ソリッドワイヤを用いることにより、ＣＯ２ガスを４０％まで含有したＡｒ－ＣＯ２ガスであっても、スパッタの発生を抑制しつつ、安定した溶接を可能とし、かつ、ＣＯ２が有するアーク緊縮の特性によりアークを集中させ、アーク力を高める（耐気孔性を向上させる）ことも可能とした。ただし、ＣＯ２ガスの含有量が４０％を超えると、スパッタの発生を抑制することができなくなる。一方、ＣＯ２ガスの含有量が２５％未満であると、十分なアーク力を得られない。したがって、シールドガスであるＡｒガス（Ａｒ－ＣＯ２ガス）のＣＯ２含有比率は、２５～４０％である。
［母材］
　溶接対象となる母材は、亜鉛めっき鋼板である。そして、亜鉛めっき鋼板は、鋼板の表面に亜鉛めっき皮膜が形成された板材であって、鋼板の組成、厚さ等については特に限定されない。また、母材表面に対する亜鉛めっきの目付け量についても特に限定されない。
［ガスシールドアーク溶接方法］
　次に、ガスシールドアーク溶接方法を説明する。
　本発明に係るガスシールドアーク溶接方法は、ソリッドワイヤを、Ａｒガス（Ａｒ－ＣＯ２ガス）であるシールドガス中に送給し、当該ソリッドワイヤに溶接電流を供給することで、当該ソリッドワイヤと母材である亜鉛めっき鋼板との間にアークを発生させて溶接を行うことを特徴とする。
（２つのピークを有するパルス電流）
　本発明に係るガスシールドアーク溶接方法で用いる溶接電流は、パルス電流であることが好ましい。そして、パルス電流は、第１ピークの通電、第２ピークの通電およびベース電流の通電を１パルス周期として繰り返すものであることが好ましい。
　詳細には、図２に示すように、パルス電流１０は、ピーク立上り期間Ｔｕｐと、第１ピークの期間Ｔｐ１と、移行期間Ｔｓｆと、第２ピークの期間Ｔｐ２と、ピーク立下り期間Ｔｄｎと、ベース期間Ｔｂと、を１パルス周期Ｔｆとして繰り返すものである。
　まず、前記のようなパルス電流を溶接電流として用いる理由について簡単に説明する。
　本発明では、シールドガスとしてＣＯ２含有比率の高いＡｒガス（つまり、Ａｒの含有比率の低いガス）を使用することを特徴とするが、Ａｒの含有比率の低いガスを用いると、パルス電流溶接時にアークがスプレーアーク化し難くなり、スパッタが発生し易くなってしまう。具体的には、アークの発生位置がソリッドワイヤ側面の低い位置（ソリッドワイヤ先端から近い位置）となるため、ソリッドワイヤ先端に形成される溶滴をピンチ力により十分に絞ることができず、適切なスプレーアークを発生させ難くなってしまう。
　一般的には、シールドガス中のＡｒガスの含有比率が低い場合、パルス電流の電流値を大きくすることによりスプレーアーク化を図ろうとする。しかし、通常の矩形波や台形波を呈するパルス電流（図２の２０参照）では、単に電流値を大きくすると、パルス面積が過大となってしまい、高速溶接に適用するとビード端にカット等の溶接欠陥が発生し易くなる。
　そこで、本発明は、前記のようなパルス電流を溶接電流として用いることで、第１ピークの期間Ｔｐ１のパルス電流により、アークの発生位置をソリッドワイヤ側面の高い位置（ソリッドワイヤ先端から遠い位置）とし、ソリッドワイヤ先端に形成される溶滴全体に適切にピンチ力を作用させることとした。また、本発明は、パルス電流に第２ピークの期間Ｔｐ２を設けることにより、１周期のパルス面積が過大となることを回避し、カット等の溶接欠陥の発生を回避することとした。
（第１ピーク）
　第１ピークの期間Ｔｐ１において、ソリッドワイヤ先端に形成される溶滴全体に適切にピンチ力を作用させるためには、アークは、ワイヤ先端（ワイヤ液化開始部）よりも基端側の位置、つまり、ワイヤ側面の高い位置（ソリッドワイヤ先端から遠い位置）から発生させる必要がある。ここで、パルス電流の第１ピークの電流値Ｉｐ１が４４０Ａ未満であると、ワイヤ側面の十分に高い位置からアークが発生しない。一方、第１ピークの電流値Ｔｐ１が５００Ａを超えると、ワイヤ側面を過剰に溶融させてしまう。したがって、第１ピークの電流値Ｉｐ１は、４４０～５００Ａが好ましい。
　また、第１ピークの期間Ｔｐ１は、ピンチ力によりワイヤ先端に形成された溶滴の上部側面を絞るのに必要な期間であるため、０．２ｍｓ未満になるとピンチ力で溶滴を絞る時間が確保できず、一方、０．６ｍｓを超えると、液滴が過剰に伸びすぎ、スパッタの発生を引き起こす短絡（ショート）が生じ易くなる。したがって、第１ピークの期間Ｔｐ１は、０．２～０．６ｍｓが好ましい。
（第２ピーク）
　第２ピークの期間Ｔｐ２において、ワイヤ先端に形成された溶滴のうち中下部の溶滴をアークで包み、ピンチ力で適切に切り離すこととなる。ここで、第２ピークの電流値Ｉｐ２が３００Ａ未満であると、スプレーアークになり難く、ワイヤ先端に形成された溶滴の最下部からアークが発生する状態となってしまい、良好な溶滴移行が行われなくなる。一方、４００Ａを超えると、第１ピークの電流値と差異がなくなり、電流値全体（平均電流値）が高くなる、つまり、パルス面積が過大となってしまい、高速溶接に適用するとビード端にカット等の溶接欠陥が発生し易くなる。したがって、第２ピークの電流値Ｉｐ２は、３００～４００Ａであることが好ましい。
　また、第２ピークの期間Ｔｐ２は、０．２ｍｓ未満であると、ピンチ力で溶滴を絞る時間が確保できず、一方、０．６ｍｓを超えると、液滴が過剰に伸びすぎ、スパッタの発生を引き起こす短絡（ショート）が生じ易くなる。したがって、第２ピークの期間Ｔｐ２は、０．２～０．６ｍｓであることが好ましい。
　第１ピークから第２ピークへの移行期間Ｔｓｆについては、パルス面積が過大となり過ぎないように、第１ピークの期間Ｔｐ１と同じ０．２～０．６ｍｓであることが好ましい。
　ベースの電流値Ｉｂおよび期間Ｔｂについては、特に制限されないが、電流値Ｉｂについては、２０～８０Ａ、期間Ｔｂについては、０．５～２０ｍｓが好ましい。
　また、ピーク立上り期間Ｔｕｐ、ピーク立下り期間Ｔｄｎについても、特に制限されないが、期間Ｔｕｐは０．４～０．８ｍｓ、期間Ｔｄｎは０．４～１．２ｍｓが好ましい。
　なお、前記のパルス電流を使用した場合のソリッドワイヤ１先端に形成される溶滴の状態を、図２を用いて以下に説明する。
　第１ピークの期間Ｔｐ１では、ソリッドワイヤ１先端に形成された溶滴４全体にピンチ力が作用する（図２（ａ）参照）。そして、第２ピークの期間Ｔｐ２では、ソリッドワイヤ１先端に形成された溶滴４のうち中下部の溶滴４がアークで包まれ、ピンチ力で切り離されようとしており（図２（ｂ）参照）、第２ピークの期間Ｔｐ２後のピーク立下り期間Ｔｄｎでは、ソリッドワイヤ１先端に形成された溶滴４から球状を呈する溶滴５が切り離されている（図２（ｃ）参照）。その後、ベース期間Ｔｂでは、切り離された溶滴５が溶接部に移行することとなる。（図２（ｄ）参照）。
（２つのパルス期間を有するパルス電流）
　パルス電流は、図３（ａ）に示すように、１パルス周期が密に連続する第１期間Ｐ１と、１パルス周期が疎に連続する第２期間Ｐ２と、を所定の周波数で交互に繰り返すものであることが好ましい。言い換えると、パルス電流は、１パルス周期が所定期間であるパルス波が密に連続する第１期間Ｐ１と、１パルス周期が前記所定期間よりも長いパルス波が疎に連続する第２期間Ｐ２と、を所定の周波数で交互に繰り返すものであることが好ましい。
　まず、前記のようなパルス電流を溶接電流として用いる理由について簡単に説明する。
　ソリッドワイヤ直下の溶融部の亜鉛めっきをアーク熱で積極的に蒸発させるには、アーク力を大きくする大きな電流を溶接電流として用いればよい。しかし、溶接電流の電流値は、ワイヤ送給速度と略比例関係にあり、当該ワイヤ送給速度は溶接速度とビード断面とによって決まる溶着量との関係で設定する必要があるため、単純に溶接電流の電流値のみを自由に大きく設定することはできない。
　そこで、本発明では、前記のようなパルス電流を溶接電流として用いることで、平均的な溶接電流の大きさは変えずに、第１期間Ｐ１の溶接電流を大きく、第２期間Ｐ２の溶接電流を小さくすることが可能となる。したがって、第１期間Ｐ１で、大きなアーク力により、ソリッドワイヤ直下の溶融金属を押しのけ、溶融部をより深く掘り進めることができる。加えて、第１期間Ｐ１の溶接電流と第２期間Ｐ２の溶接電流とを交互に繰り返すことにより、周期的に凝固過程の溶融金属を振動させることができ、その振動により溶融部に内包されている亜鉛ガス３を外側に放出することができる。
（第１期間と第２期間）
　第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とを繰り返す周波数が５Ｈｚ未満であると、１パルス周期が疎に連続する第２期間Ｐ２が長くなるため、当該期間において適切に亜鉛めっきの蒸発を促し難くなる。また、ビード外観に不均一な波目がついてしまう。
　一方、この周波数が３０Ｈｚを超えると、切り替え周期が早すぎることにより、１パルス周期が密に連続する第１期間Ｐ１が短く、適切に亜鉛めっきの蒸発を促進し難くなる。また、凝固過程の溶融金属を十分に振動させることができず、その結果、溶接金属に内包される気泡を溶融金属外側に放出させる効果が小さくなってしまう。
　したがって、パルス電流は、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とを、５～３０Ｈｚの周波数で繰り返すものであることが好ましい。言い換えると、パルス電流は、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とを１つのサイクルとして、当該サイクルを５～３０Ｈｚの周波数で繰り返すものであることが好ましい。
　なお、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２との電圧については、図３（ｂ）に示すように変動することとなる。
　１パルス周期の長さについては特に制限されないが、第１期間Ｐ１における１パルス周期は、２～２５ｍｓであることが好ましく、第２期間Ｐ２における１パルス周期は、２～２５ｍｓであることが好ましい。
　なお、パルス電流は、１パルス周期が密に連続する第１期間Ｐ１と、１パルス周期が疎に連続する第２期間Ｐ２と、を所定の周波数で交互に繰り返すものであるとともに、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とにおける１パルス周期が、前記した第１ピークの通電、第２ピークの通電およびベース電流の通電から構成されるものであってもよい。
　次に、本発明の要件を満たす実施例とそうでない比較例とを例示して、本発明に係るソリッドワイヤおよびこれを用いたガスシールドアーク溶接方法について説明する。
（ソリッドワイヤ、シールドガス）
　ソリッドワイヤは、表１に示す組成（ｗｉｒｅ　Ｎｏ．Ｗ１～Ｗ４２）のものを使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表１の試験Ｎｏ．１３（ｗｉｒｅ　Ｎｏ．Ｗ１３）を除き、ソリッドワイヤの表面にはＣｕめっき（ワイヤ全質量に対してＣｕが０．２０質量％となる量）が施されていた。なお、後掲の表２Ａ～５のｗｉｒｅ　Ｎｏ．と表１のｗｉｒｅ　Ｎｏ．とは対応している。また、使用したシールドガスの組成を表２Ａ～５に示す。
（母材）
　母材は、ＪＩＳ　Ｇ　３３０２に準拠したＳＧＣＣ（溶融亜鉛めっき鋼板）であって、亜鉛めっきの目付け量が４５ｇ／ｍ２のものを用いた。そして、図４に示すように、２枚の溶融亜鉛めっき鋼板（３００ｍｍ×５５ｍｍ×２．３ｍｍ）を２５ｍｍだけずらして重ね、溶接ギャップ０ｍｍとして、スポット溶接で接着（仮着け）し、気孔欠陥が発生し易い条件を作った。
（アーク溶接条件）
　図４に示すように、スポット溶接で接着された２枚の前記母材の隅部６に対して重ね溶接（２５０ｍｍ）を行うという方法で溶接を行った。そして、図４に示すようなビード７を形成させた。なお、表２Ａ～５に記載の試験Ｎｏ．１～２０１については、図５（ｂ）に示す下進姿勢（水平面に対し３０°）であるとともに、トーチ角度が母材面に対して垂直となる状態で溶接を行った。
　表２Ａ～３に記載の試験Ｎｏ．１～８５について、平均電流－電圧、母材－チップ間距離、流量（シールドガス）、溶接速度、ワイヤ送給速度の詳細な条件は以下の通りである。
　ワイヤ径０．６～０．７ｍｍのソリッドワイヤを使用する場合は、平均電流－電圧２００～２２０Ａ－２９～３０Ｖ、母材－チップ間距離：１５ｍｍ、流量：２５リットル／ｍｉｎ、溶接速度：１００ｃｍ／ｍｉｎ、ワイヤ送給速度：１５００ｃｍ／ｍｉｎという条件で溶接を行った。
　ワイヤ径０．８～１．０ｍｍのソリッドワイヤを使用する場合は、平均電流－電圧２１０～２３０Ａ－２７～２９Ｖ、母材－チップ間距離：１５ｍｍ、流量：２５リットル／ｍｉｎ、溶接速度：１００ｃｍ／ｍｉｎ、ワイヤ送給速度：１１００ｃｍ／ｍｉｎという条件で溶接を行った。
　ワイヤ径１．２～１．４ｍｍのソリッドワイヤを使用する場合は、平均電流－電圧２２０～２４０Ａ－２３～２５Ｖ、母材－チップ間距離：１５ｍｍ、流量：２５リットル／ｍｉｎ、溶接速度：１００ｃｍ／ｍｉｎ、ワイヤ送給速度：７００ｃｍ／ｍｉｎという条件で溶接を行った。
　ワイヤ径１．６ｍｍのソリッドワイヤを使用する場合は、平均電流－電圧２３０～２５０Ａ－２１～２３Ｖ、母材－チップ間距離：１５ｍｍ、流量：２５リットル／ｍｉｎ、溶接速度：１００ｃｍ／ｍｉｎ、ワイヤ送給速度：５００ｃｍ／ｍｉｎという条件で溶接を行った。
　また、溶接電流として用いたパルス電流のパルス波形は、具体的には、図６に示す波形であった。なお、シールドガスのＣＯ２ ガス含有比率が２５～４０％の場合は上記の電圧よりも１Ｖ高くし、４０％を超える場合は２Ｖ高くして溶接を行った。
　表４Ａ，４Ｂに記載の試験Ｎｏ．８６～１６５について、ベース電流値、電圧、母材－チップ間距離、流量（シールドガス）、溶接速度、ワイヤ送給速度の詳細な条件は以下の通りである。
　ワイヤ径１．０ｍｍのソリッドワイヤを使用する場合は、ベース電流－電圧：４０Ａ－２６～２８Ｖ、母材－チップ間距離：１５ｍｍ、流量：２５リットル／ｍｉｎ、溶接速度：１００ｃｍ／ｍｉｎ、ワイヤ送給速度：１０００ｃｍ／ｍｉｎという条件で溶接を行った。
　ワイヤ径０．７ｍｍのソリッドワイヤを使用する場合は、ベース電流－電圧：４０Ａ－２５～２７Ｖ、母材－チップ間距離：１２ｍｍ、流量：２５リットル／ｍｉｎ、溶接速度：１００ｃｍ／ｍｉｎ、ワイヤ送給速度：２０００ｃｍ／ｍｉｎという条件で溶接を行った。
　また、シールドガスのＣＯ２ガス含有比率が４０％の場合は上記の電圧よりも１Ｖ高くして溶接を行った。
　表５に記載の試験Ｎｏ．１６６～２０１について、第１期間－第２期間の電圧、母材－チップ間距離、流量（シールドガス）、溶接速度、ワイヤ送給速度の詳細な条件は以下の通りである。
　ワイヤ径１．０ｍｍのソリッドワイヤを使用する場合は、第１期間－第２期間の電圧：２８Ｖ－２６Ｖ、母材－チップ間距離：１５ｍｍ、流量：２５リットル／ｍｉｎ、溶接速度：１００ｃｍ／ｍｉｎ、ワイヤ送給速度：１０００ｃｍ／ｍｉｎという条件で溶接を行った。
　ワイヤ径０．７ｍｍのソリッドワイヤを使用する場合は、第１期間－第２期間の電圧：２７Ｖ－２５Ｖ、母材－チップ間距離：１２ｍｍ、流量：２５リットル／ｍｉｎ、溶接速度：１００ｃｍ／ｍｉｎ、ワイヤ送給速度：２０００ｃｍ／ｍｉｎという条件で溶接を行った。
　また、シールドガスのＣＯ２ガス含有比率が４０％の場合は上記の電圧よりも１Ｖ高くして溶接を行った。
（ピットの測定方法と評価基準）
　ピットの測定は目視で行い、２５０ｍｍのビード中のピット個数を測定し、２回の測定値の平均の値を算出し、当該値で評価を行った。
　標準ガス（Ａｒ＋２０％ＣＯ２ガス）の場合のピット数が５．５個／２５０ｍｍ（表２Ｂの試験Ｎｏ．５３参照）であることから、５．０個以下（０個は含まない）の場合を、耐気孔性の向上効果があるとして、良好（〇）と評価し、０個の場合を、極めて良好（◎）と評価した。なお、５．０個を超える場合を、不良（×）と評価した。
（ブローホールの測定方法と評価基準）
　ブローホールの測定は放射線透過試験（ＲＴ：ＪＩＳ　Ｚ　３１０４参照）に準拠した方法で行い、２５０ｍｍ中のビード中のブローホール個数を測定し、２回の測定値の平均の値を算出し、当該値で評価を行った。
　標準ガス（Ａｒ＋２０％ＣＯ２ガス）の場合のブローホール数が３１．０個／２５０ｍｍ（表２Ｂの試験Ｎｏ．５３参照）であることから、２０．０個を超えても３０．０個以下であれば一定の耐気孔性の向上効果がある（従来よりも少し効果が確認できる）として、比較的良好（△）と評価し、２０．０個以下（０個は含まない）の場合を、耐気孔性の向上効果があるとして、良好（〇）と評価し、０個の場合を、極めて良好（◎）と評価した。
　なお、３０．０個を超える場合を、不良（×）と評価した。
（スパッタ量の測定方法と評価基準）
　発生したスパッタの測定は、各例とも共通して、銅板で作成した高さ３００ｍｍ×横３００ｍｍ×縦４５０ｍｍの箱中で溶接を行い、１分間に発生したスパッタ全てを箱内から採取し、集めたスパッタの全質量を測定してスパッタ量（ｇ／ｍｉｎ）とした。
　スパッタ量は１．８０ｇ／ｍｉｎを超えると目に見えてスパッタが多く飛散するため、１．５０ｇ／ｍｉｎを超えても１．８０ｇ／ｍｉｎ以下であればある一定のスパッタ抑制効果があるとして、比較的良好（△）と評価し、１．５０ｇ／ｍｉｎ以下を良好（〇）と評価し、その半分の値である０．７５ｇ／ｍｉｎ以下を極めて良好（◎）と評価した。なお、１．８０ｇ／ｍｉｎを超える場合を、不良（×）と評価した。
（スラグ被覆率の測定方法と評価基準）
　スラグ被覆率はビード外観（ビード２５０ｍｍ分）をデジタルカメラにて撮影し、その画像を２値化することにより、スラグと金属面を分け、その面積から測定した。被覆率が１５％を超える場合はビード外観が粗悪なものとなるため、不良（×）と評価し、１５％以下の場合は良好（〇）と評価した。
（ビード外観の確認方法と評価基準）
　ビード外観の確認は目視で行い、ビード表面において、蛇行、ハンピング、アンダカット等の溶接欠陥、スラグ被覆の存在の有無を確認した。前記のような溶接欠陥・スラグ被覆がビード表面に存在する場合を不良（×）と評価し、存在しない場合を良好（○）と評価した。なお、スラグ被覆の有無の基準については前記基準（１５％を超える場合を有と評価）による。
　各ソリッドワイヤを用いて、所定の溶接条件で溶接を行った結果を表２Ａ～５に示す。なお、表中の下線は本発明の要件を満たさないことを示す。また、表中のＡｒ＋数値ＣＯ２とは、数値％のＣＯ２ガスと、残部がＡｒガスと、からなるＡｒ－ＣＯ２ガスを示す。そして、表中のウェーブ周波数とは、第１期間（１パルス周期が密に連続する期間）と第２期間（１パルス周期が疎に連続する期間）とを１つのサイクルとして、当該サイクルを繰り返す周波数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　表２Ａ，２Ｂは、ソリッドワイヤの組成とシールドガスの組成とを変化させた場合の結果である。
　表２Ａの試験Ｎｏ．１～３２は本発明の実施例となる。いずれの場合もピット数、ブローホール数、およびスパッタ量が低減されているとともに、スラグ被覆率も抑えられ、かつ、ビード外観も良好であった。
　また、試験Ｎｏ．１３（ｗｉｒｅ　Ｎｏ．Ｗ１３）は銅めっきを施していないものであるが、めっきを施した他のワイヤと同様の効果が得られることがわかった。また、試験Ｎｏ．２７～３２は、シールドガスのＣＯ２含有割合を従来のもの（Ａｒ－２０％ＣＯ２）と比較して大きく増加させたものであるが、極めて良好な耐気孔性が得られることがわかった。
　一方、表２Ｂの試験Ｎｏ．３３～５７は本発明の比較例となる。
　試験Ｎｏ．３３～４９は、シールドガスのＣＯ２含有割合が本発明の規定の範囲に該当していた。しかし、試験Ｎｏ．３３は、Ｓの含有量が多かったため、表面張力が低くなり、ピットおよびブローホールが多く発生した。
　試験Ｎｏ．３４は、Ｍｎ／Ｓｉの比率が小さかったため、脱酸効果が低下し、表面張力が低くなり、ブローホールが多く発生した。
　試験Ｎ０．３５、３６は、Ｍｎ／Ｓｉの比率が大きかったため、スラグ被覆率が高くなり、ビード外観が粗悪となった。
　試験Ｎｏ．３７、３８は、Ｓの含有量が多かったため、ピットおよびブローホールが多く発生するとともに、試験Ｎｏ．３７はスパッタが増加した。
　試験Ｎｏ．３９は、Ｃｒの含有量が多かったため、粘性が上昇し、凸型のビードとなってしまった。
　試験Ｎｏ．４０は、Ｓｉの含有量が多く、Ｃｕの含有量も多かったため、過剰強度によりワイヤ伸線中に断線した。
　試験Ｎｏ．４１～４３は、Ｓの含有量が多かったことから、ピットおよびブローホールが多く発生するとともに、試験Ｎｏ．４３は、スパッタが増加し、かつビード外観が粗悪となった。
　試験Ｎｏ．４４は、Ｓの含有量が多く、Ｍｏの含有量も多かったため、ビード表面に割れが発生するとともに、ピットおよびブローホールが多く発生した。
　試験Ｎｏ．４５は、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｓの含有量が本発明の規定する範囲に該当しなかったため、スラグ被覆率が高くなり、ビード外観が粗悪となった。
　試験Ｎｏ．４６は、Ｐの含有量が多かったため、ビード表面に割れが発生した。
　試験Ｎｏ．４７は、Ｓｉ、Ｍｎの含有量が多かったためスラグ被覆率が高くなり、Ｃの含有量が多かったためスパッタが増加した。
　試験Ｎｏ．４８、４９は、Ｓの含有量が多かったため、ピットおよびブローホールが多く発生するとともに、試験Ｎｏ．４８は、スラグ被覆率が高くなり、ビード外観が粗悪となった。
　試験Ｎｏ．５１～５３は、シールドガスのＣＯ２含有割合が少なかったため、ピットおよびブローホールが多く発生した。
　試験Ｎｏ．５０、５４～５７は、シールドガスのＣＯ２含有割合が多かったため、スパッタが多く発生した。
　表３は、ソリッドワイヤの直径とソリッドワイヤの組成とシールドガスの組成とを変えた場合の結果となる。
　表３中の試験Ｎｏ．５８～７９は本発明の実施例となる。いずれの場合もピット数、ブローホール数、およびスパッタ量が低減されているとともに、スラグ被覆率も抑えられ、かつ、ビード外観も良好であった。
　特に、試験Ｎｏ．５８～７０は、ワイヤの直径が０．７～１．１ｍｍの範囲であったことから、スパッタ抑制効果が極めて良好という結果となるとともに、ブローホール抑制効果も良好という結果となった。
　なお、試験Ｎｏ．７１～７６は、ワイヤの直径が大きかったことから、スパッタ抑制効果が比較的良好という結果にとどまることとなった。
　また、試験Ｎｏ．７７～７９は、ワイヤの直径が小さかったことから、ブローホール抑制効果が比較的良好という結果にとどまることとなった。
　一方、表３中の試験Ｎｏ．８０～８５は本発明の比較例となる。
　試験Ｎｏ．８０～８５は、Ｓの含有量が多かったため、表面張力が低くなり、ピットおよびブローホールが多く発生した。
　表４Ａ，４Ｂは、パルス電流の波形とソリッドワイヤの直径とシールドガスの組成とを変えた場合の結果である。
　表４Ａ，４Ｂ中の試験Ｎｏ．８６～１６５は本発明の実施例となる。いずれの場合もピット数、ブローホール数、およびスパッタ量が低減されているとともに、スラグ被覆率も抑えられ、かつ、ビード外観も良好であった。
　特に、試験Ｎｏ．８６～１２５は、本発明の規定する第１ピークの電流値および期間、第２ピークの電流値および期間、ならびに移行期間の条件を満たすパルス電流を用いていたことから、スパッタ抑制効果が極めて良好という結果となるとともに、ピットおよびブローホール抑制効果についても良好以上の結果となった。
　一方、試験Ｎｏ．１２６～１６５は、本発明の規定する第１ピークの電流値および期間、第２ピークの電流値および期間、ならびに移行期間のいずれかの条件を満たさないパルス電流を用いていたことから、試験Ｎｏ．８６～１２５と比較すると、ピット抑制効果、ブローホール抑制効果、スパッタ抑制効果のうち、いずれかの効果が若干劣るという結果となった。
　例えば、試験Ｎｏ．１２６～１３５、１３９、１４３、１４６～１６５については、ブローホール抑制効果は良好という結果であったが、８．５個／２５０ｍｍ以上となっており、試験Ｎｏ．８６～１２５と比較すると、ブローホール抑制効果が若干劣るという結果となった。
　また、試験Ｎｏ．１２６、１２７、１２９、１３１、１３３、１３５～１４７、１４９、１５１、１５３、１５５～１５７、１５９、１６１、１６３、１６５については、スパッタ抑制効果は良好または比較的良好という結果にとどまり、試験Ｎｏ．８６～１２５と比較すると、スパッタ抑制効果が若干劣るという結果となった。
　表５は、パルス電流のパルス周波数とソリッドワイヤの直径とシールドガスの組成とを変えた場合の結果である。
　表５中の試験Ｎｏ．１６６～２０１は本発明の実施例となる。いずれの場合もピット数、ブローホール数、およびスパッタ量が低減されているとともに、スラグ被覆率も抑えられ、かつ、ビード外観も良好であった。
　特に、試験Ｎｏ．１６６～１８９は、第１期間と第２期間とを、本発明の規定する所定の周波数で繰り返すパルス電流を用いていたことから、ピット抑制効果およびスパッタ抑制効果が極めて良好という結果となるとともに、ブローホール抑制効果についても良好という結果となった。
　一方、試験Ｎｏ．１９０～２０１は、第１期間と第２期間とを、本発明の規定する所定の周波数で繰り返すという条件を満たさないパルス電流を用いていたことから、試験Ｎｏ．１６６～１８９と比較すると、ピット抑制効果、ブローホール抑制効果、スパッタ抑制効果のうち、いずれかの効果が若干劣るという結果となった。
　例えば、試験Ｎｏ．１９０、１９１、１９３、１９４、１９６～２０１については、ピット抑制効果が良好という結果にとどまり、試験Ｎｏ．１６６～１８９と比較すると、ピット抑制効果が若干劣るという結果となった。
　また、試験Ｎｏ．１９０、１９１、１９３、１９４、１９６、１９７、１９９、２００については、ブローホール抑制効果が比較的良好という結果にとどまり、試験Ｎｏ．１６６～１８９と比較すると、ブローホール抑制効果が若干劣るという結果となった。
　また、試験Ｎｏ．１９０、１９２、１９３、１９５、１９６、１９９については、スパッタ抑制効果が良好という結果にとどまり、試験Ｎｏ．１６６～１８９と比較すると、スパッタ抑制効果が若干劣るという結果となった。
　以上、本発明に係るソリッドワイヤおよびこれを用いたガスシールドアーク溶接方法について、発明を実施する形態および実施例により詳細に説明したが、本発明の趣旨はこれらの説明に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。
　１　ソリッドワイヤ（ワイヤ）
　２　アーク
　３　亜鉛ガス
　４　ソリッドワイヤ先端に形成された溶滴（溶滴、溶融金属）
　５　球状を呈する溶滴（溶滴、溶融金属）
　６　隅部
　７　ビード
　１０　パルス電流（本発明）
　２０　パルス電流（従来）
　Ｗ　母材（亜鉛めっき鋼板）
　ＳＴ　表面張力
　Ｔｕｐ　ピーク立上り期間
　Ｔｐ１　第１ピークの期間
　Ｔｓｆ　移行期間
　Ｔｐ２　第２ピークの期間
　Ｔｄｎ　ピーク立下り期間
　Ｔｂ　ベース期間
　Ｔｆ　１パルス周期
　Ｐ１　第１期間
　Ｐ２　第２期間

Claims (5)

  1. 　シールドガスを用いるガスシールドアーク溶接用であるとともに、亜鉛めっき鋼板溶接用のソリッドワイヤであって、
    　前記ソリッドワイヤは、当該ソリッドワイヤ全質量に対し、
    　Ｃ：０．１５質量％以下、
    　Ｓｉ：０．４０～０．９０質量％、
    　Ｍｎ：０．２０～１．５０質量％、
    　Ｐ：０．０５００質量％以下、
    　Ｓ：０．００８０質量％以下、
    　Ｏ：０．０１００質量％以下、
    　Ｃｒ：１．００質量％以下、
    を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物であり、
    　前記ソリッドワイヤは、
    　１．０≦（Ｓｉ質量％＋Ｍｎ質量％）／｛１００（Ｓ質量％＋Ｏ質量％）｝≦４．０
    　０．５０≦Ｍｎ質量％／Ｓｉ質量％≦２．００
    を満足し、かつ
    　前記シールドガスは、２５～４０％のＣＯ２ガスを含むＡｒガスであることを特徴とするソリッドワイヤ。
  2. 　ワイヤ直径が、０．７～１．１ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のソリッドワイヤ。
  3. 　請求項１または請求項２に記載のソリッドワイヤを、２５～４０％のＣＯ２ガスを含むＡｒガスであるシールドガス中に送給し、当該ソリッドワイヤに溶接電流を供給することで、当該ソリッドワイヤと母材である亜鉛めっき鋼板との間にアークを発生させて溶接を行うことを特徴とするガスシールドアーク溶接方法。
  4. 　前記溶接電流は、パルス電流であって、
    　前記パルス電流は、第１ピークの通電、第２ピークの通電およびベース電流の通電を１パルス周期として繰り返すものであって、
    　前記第１ピークの電流値が４４０～５００Ａ、前記第１ピークの期間が０．２～０．６ｍｓであり、
    　前記第２ピークの電流値が３００～４００Ａ、前記第２ピークの期間が０．２～０．６ｍｓであり、
    　前記第１ピークから前記第２ピークに移行する期間が０．２～０．６ｍｓであることを特徴とする請求項３に記載のガスシールドアーク溶接方法。
  5. 　１パルス周期が密に連続する第１期間と、１パルス周期が疎に連続する第２期間と、を交互に繰り返すパルス電流を前記溶接電流として用い、
    　前記第１期間と前記第２期間とを、５～３０Ｈｚの周波数で繰り返すことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のガスシールドアーク溶接方法。
PCT/JP2013/055567 2012-03-09 2013-02-28 ソリッドワイヤおよびこれを用いたガスシールドアーク溶接方法 Ceased WO2013133140A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13758142.7A EP2823931B1 (en) 2012-03-09 2013-02-28 Solid wire, and gas-shielded arc welding method using same
ES13758142T ES2745256T3 (es) 2012-03-09 2013-02-28 Alambre sólido y método de soldadura con arco sumergido en gas inerte
US14/382,691 US9616528B2 (en) 2012-03-09 2013-02-28 Solid wire, and gas-shielded arc welding method using same
CN201380012352.2A CN104159700B (zh) 2012-03-09 2013-02-28 实芯焊丝和使用其的气体保护电弧焊方法
KR1020147024920A KR101623676B1 (ko) 2012-03-09 2013-02-28 솔리드 와이어 및 이것을 이용한 가스 실드 아크 용접 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-053779 2012-03-09
JP2012053779A JP5787798B2 (ja) 2012-03-09 2012-03-09 ソリッドワイヤおよびこれを用いたガスシールドアーク溶接方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013133140A1 true WO2013133140A1 (ja) 2013-09-12

Family

ID=49116621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/055567 Ceased WO2013133140A1 (ja) 2012-03-09 2013-02-28 ソリッドワイヤおよびこれを用いたガスシールドアーク溶接方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9616528B2 (ja)
EP (1) EP2823931B1 (ja)
JP (1) JP5787798B2 (ja)
KR (1) KR101623676B1 (ja)
CN (1) CN104159700B (ja)
ES (1) ES2745256T3 (ja)
WO (1) WO2013133140A1 (ja)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10646949B2 (en) * 2014-01-31 2020-05-12 Nippon Steel Corporation Spot welded joint and spot welding method
JP6430139B2 (ja) * 2014-04-18 2018-11-28 岩谷産業株式会社 鋼材のｍａｇ溶接方法
JP6412817B2 (ja) * 2015-03-24 2018-10-24 岩谷産業株式会社 亜鉛めっき鋼板の溶接方法
JP6114785B2 (ja) * 2015-05-29 2017-04-12 日新製鋼株式会社 溶接部外観と溶接強度に優れた溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法、および溶接部材の製造方法
JP6518160B2 (ja) 2015-07-27 2019-05-22 株式会社神戸製鋼所 亜鉛めっき鋼板の溶接方法
JP6762131B2 (ja) * 2016-04-28 2020-09-30 株式会社神戸製鋼所 フラックス入りワイヤ
JP6487877B2 (ja) * 2016-06-20 2019-03-20 日新製鋼株式会社 溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法、溶接部材の製造方法および溶接部材
JP6385411B2 (ja) 2016-10-28 2018-09-05 日新製鋼株式会社 溶接部材およびその製造方法
US11815127B2 (en) * 2016-12-23 2023-11-14 Posco Co., Ltd Welded member for plated steel plate excellent in weld zone porosity resistance and fatigue properties and method for manufacturing the same
JP6285062B1 (ja) * 2017-03-02 2018-02-28 日新製鋼株式会社 溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法および溶接部材の製造方法
MX2019010305A (es) * 2017-03-02 2019-10-21 Kobe Steel Ltd Procedimiento de soldeo por arco.
JP6904162B2 (ja) * 2017-08-24 2021-07-14 日本製鉄株式会社 溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法および溶接部材の製造方法
JP6941410B2 (ja) * 2017-08-31 2021-09-29 株式会社ダイヘン パルスアーク溶接制御方法
JP7048382B2 (ja) * 2018-03-28 2022-04-05 株式会社神戸製鋼所 ガスシールドアーク溶接の制御方法及び制御装置
MX2019007638A (es) * 2018-06-18 2020-08-17 Posco Miembro soldado para placa de acero enchapada excelente en resistencia a la porosidad en la zona soldada y propiedades de fatiga y método para fabricar la misma.
JP7146571B2 (ja) * 2018-10-25 2022-10-04 株式会社神戸製鋼所 ガスシールドアーク溶接方法
KR102135663B1 (ko) * 2019-02-15 2020-07-21 현대종합금속 주식회사 Co2 100% 가스를 이용한 플럭스-코어-와이어 용 펄스용접 파형제어방법
JP7267770B2 (ja) 2019-02-25 2023-05-02 株式会社神戸製鋼所 めっき鋼板の接合方法及び接合構造体
JP7352253B2 (ja) * 2019-05-13 2023-09-28 国立大学法人大阪大学 機械部品
US20220402078A1 (en) * 2019-10-31 2022-12-22 Jfe Steel Corporation Mig welding method
WO2021210335A1 (ja) * 2020-04-15 2021-10-21 Ｊｆｅスチール株式会社 アーク溶接継手およびアーク溶接方法
EP4144478B1 (en) * 2020-04-28 2025-09-10 Posco Welding wires for obtaining giga-grade welds, welded structures manufactured using same, and welding method thereof
JP7522632B2 (ja) * 2020-10-14 2024-07-25 株式会社ダイヘン ガスシールドアーク溶接方法及びガスシールドアーク溶接装置
MX2023012393A (es) * 2021-04-28 2023-11-06 Jfe Steel Corp Union soldada por arco y metodo de soldadura por arco.
US20240198447A1 (en) * 2021-04-28 2024-06-20 Jfe Steel Corporation Arc welded joint and arc welding method
MX2023012392A (es) * 2021-04-28 2023-11-06 Jfe Steel Corp Union soldada por arco y metodo de soldadura por arco.
JP7473508B2 (ja) * 2021-08-20 2024-04-23 株式会社神戸製鋼所 造形物の評価方法及び造形物の製造方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63242488A (ja) 1987-03-30 1988-10-07 Daido Steel Co Ltd ガスシ−ルドア−ク溶接用ワイヤ
JPH01143775A (ja) 1987-11-28 1989-06-06 Nippon Steel Corp 亜鉛メッキ鋼板のアーク溶接方法
JPH04135088A (ja) 1990-09-25 1992-05-08 Kobe Steel Ltd 亜鉛めっき鋼板溶接用ワイヤ及び溶接方法
JPH05200581A (ja) * 1992-01-27 1993-08-10 Nippon Steel Corp 炭酸ガスシールドアーク溶接ワイヤ
JPH06210490A (ja) * 1993-01-12 1994-08-02 Sumitomo Metal Ind Ltd 亜鉛系めっき鋼板の溶接ワイヤおよび溶接方法
JPH0780678A (ja) 1993-09-10 1995-03-28 Nippon Steel Corp ガスシールドアーク溶接ワイヤ
JPH07232294A (ja) * 1994-02-23 1995-09-05 Sumitomo Metal Ind Ltd 亜鉛めっき鋼板用溶接ワイヤおよび溶接方法
JP2004136342A (ja) 2002-10-18 2004-05-13 Jfe Steel Kk ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0825054B2 (ja) * 1988-06-09 1996-03-13 大同特殊鋼株式会社 亜鉛メッキ鋼板の溶接方法および溶接ワイヤ
US5473139A (en) * 1993-01-18 1995-12-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Pulsed arc welding apparatus having a consumable electrode wire
US6093906A (en) * 1999-07-23 2000-07-25 Lincoln Global, Inc. Method of pipe welding
US6570127B2 (en) * 2001-05-03 2003-05-27 Praxair Technology, Inc. Shielding gas mixture for MIG brazing
JP4006009B2 (ja) * 2005-03-28 2007-11-14 大陽日酸株式会社 亜鉛めっき鋼板のｍａｇ溶接用シールドガスおよびこのシールドガスを使用した溶接方法
JP5036197B2 (ja) * 2006-03-10 2012-09-26 株式会社神戸製鋼所 パルスアーク溶接方法
JP5066378B2 (ja) * 2007-03-22 2012-11-07 日鐵住金溶接工業株式会社 溶融亜鉛系めっき鋼板のパルスｍａｇ溶接用銅めっきソリッドワイヤ
CN102149502A (zh) * 2008-09-30 2011-08-10 大阳日酸株式会社 钢板的气体保护电弧钎焊方法
JP5199910B2 (ja) * 2009-02-12 2013-05-15 株式会社神戸製鋼所 消耗電極式パルスアーク溶接の溶接制御装置およびそのアーク長制御方法、並びにその溶接制御装置を備えた溶接システム
JP2011131243A (ja) 2009-12-24 2011-07-07 Nippon Steel Corp 亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法及びアーク溶接継手
CN102319967A (zh) * 2011-09-02 2012-01-18 天津大桥焊丝有限公司 一种低碳高强度结构钢用气体保护焊实心焊丝

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63242488A (ja) 1987-03-30 1988-10-07 Daido Steel Co Ltd ガスシ−ルドア−ク溶接用ワイヤ
JPH01143775A (ja) 1987-11-28 1989-06-06 Nippon Steel Corp 亜鉛メッキ鋼板のアーク溶接方法
JPH04135088A (ja) 1990-09-25 1992-05-08 Kobe Steel Ltd 亜鉛めっき鋼板溶接用ワイヤ及び溶接方法
JPH05200581A (ja) * 1992-01-27 1993-08-10 Nippon Steel Corp 炭酸ガスシールドアーク溶接ワイヤ
JPH06210490A (ja) * 1993-01-12 1994-08-02 Sumitomo Metal Ind Ltd 亜鉛系めっき鋼板の溶接ワイヤおよび溶接方法
JPH0780678A (ja) 1993-09-10 1995-03-28 Nippon Steel Corp ガスシールドアーク溶接ワイヤ
JPH07232294A (ja) * 1994-02-23 1995-09-05 Sumitomo Metal Ind Ltd 亜鉛めっき鋼板用溶接ワイヤおよび溶接方法
JP2004136342A (ja) 2002-10-18 2004-05-13 Jfe Steel Kk ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ

Also Published As

Publication number Publication date
CN104159700A (zh) 2014-11-19
EP2823931A1 (en) 2015-01-14
ES2745256T3 (es) 2020-02-28
US9616528B2 (en) 2017-04-11
CN104159700B (zh) 2016-08-24
JP2013184216A (ja) 2013-09-19
EP2823931B1 (en) 2019-08-28
KR101623676B1 (ko) 2016-05-23
KR20140122269A (ko) 2014-10-17
US20150027995A1 (en) 2015-01-29
EP2823931A4 (en) 2016-03-30
JP5787798B2 (ja) 2015-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5787798B2 (ja) ソリッドワイヤおよびこれを用いたガスシールドアーク溶接方法
JP7311473B2 (ja) アーク溶接方法
KR20080055663A (ko) 가스 실드 아크 용접방법
WO2014126246A1 (ja) ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ、ガスシールドアーク溶接金属、溶接継手、溶接部材、溶接方法、および溶接継手の製造方法
JP2010017733A (ja) チタニヤ系ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2009233707A (ja) 鋼板の高速ガスシールドアーク溶接方法
KR102004103B1 (ko) 아연 도금 강판의 용접 방법
KR102910129B1 (ko) 아크 용접 이음매 및 아크 용접 방법
CN114616068A (zh) Mig焊接方法
WO2017057194A1 (ja) 高電流パルスアーク溶接方法及びフラックス入り溶接ワイヤ
JP3802642B2 (ja) 亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法
JP2006159273A (ja) 亜鉛系めっき鋼板の高速ガスシールドアーク溶接方法
KR102190331B1 (ko) 용접부 외관 및 용접 강도가 뛰어난 용융 Zn계 도금 강판의 아크 용접 방법 및 용접 부재의 제조 방법
JP6487877B2 (ja) 溶融Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法、溶接部材の製造方法および溶接部材
KR20230154327A (ko) 아크 용접 이음매 및 아크 용접 방법
JP4791218B2 (ja) ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ
KR20090110247A (ko) 순수 Ａｒ 실드 가스 용접용 ＭＩＧ 플럭스 코어드 와이어 및 ＭＩＧ 아크용접 방법
JP7364088B2 (ja) アーク溶接継手およびアーク溶接方法
WO2023243728A1 (ja) アーク溶接継手の製造方法、アーク溶接継手、及び自動車部品
JP2023049932A (ja) 片面突合せ溶接方法及び溶接継手の製造方法
KR100412044B1 (ko) 오스테나이트계 스테인리스 플럭스 코어드 와이어
JPH0732152A (ja) 亜鉛めっき鋼板のガスシールドアーク溶接方法および補助ワイヤ
JP2010064140A (ja) 薄鋼板のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13758142

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013758142

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14382691

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20147024920

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A