專利名稱：氣體保護電弧焊接用實芯焊絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對強度為520N/mm2級以下的碳鋼進行碳酸氣體保護電弧焊接時使用的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲。
背景技術(shù)：
二氧化碳(CO2)氣體作為保護氣體在氣體保護電弧焊接法中具有能效高的優(yōu)點，近來，在建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中，以此碳酸氣體保護電弧焊接法為主進行使用。還有，在其焊接質(zhì)量方面，由于以提高抗震性為要點、以提高焊接接頭的性能為目的，所以在1997年的JASS6修改以及1999年的建筑基準法的修改中，對焊接時的熱量輸入·焊道間溫度的上限管理作出了規(guī)定。
對于此動向，在焊接焊絲中也同樣，開發(fā)有與大熱量輸入·高焊道間溫度相對應(yīng)的焊絲，1999年規(guī)定了540N/mm2級焊絲作為JIS(JapaneseIndustrial Standards日本工業(yè)規(guī)格)。使用此焊絲，例如對于490N/mm2級鋼板，允許焊接時最大熱量輸入達到40kJ/cm，焊道間溫度達到350℃，還有，對于520N/mm2級鋼板，允許焊接時最大熱量輸入達到30kJ/cm，焊道間溫度達到250℃。此后至今，與大熱量輸入·高焊道間溫度條件下的現(xiàn)有的焊接焊絲相比可以得到優(yōu)異的機械性能，所以此540N/mm2級焊絲急速地得到普及。特別是，和機械人焊接不同，人手是必要的，在熱量輸入以及焊道間溫度的管理困難的半自動焊接中，熱量管理的許可范圍大的540N/mm2級焊絲的普及是驚人的。
至此，作為碳酸氣體保護電弧焊接用大電流·高焊道間溫度相對應(yīng)的焊絲，開發(fā)出了，與過去相比含有更多的Si、Mn以及Ti等的脫氧成分，并且根據(jù)必要添加了Mo、B、Cr、Al、Nb以及V等的焊接焊絲(參照特開平10-230387號公報、特開平11-90678號公報、特開2000-317678號公報、特開2001-287086號公報、特開2002-321087號公報、特開2002-346789號公報、特開2002-79395號公報、特開2003-119550號公報、特開2003-136281號公報)。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述現(xiàn)有的技術(shù)中有以下所示的問題點。在鋼結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域中在焊道間溫度管理被導入的當初，到達規(guī)定的溫度，和得到冷卻之間就產(chǎn)生了等待時間，所以即使在焊接部焊渣堆積，操作者也能夠使用鑿子除去焊渣。因此，如上述各文獻所記載的焊接焊絲那樣，至此所開發(fā)的540N/mm2級的碳酸氣體焊接用大電流·高焊道間溫度所對應(yīng)的焊絲，都沒有考慮到焊渣剝離性。但是，近來，開發(fā)并普及了，焊接操作者一個人會同時擔當多個焊接接頭，當焊接接頭到達規(guī)定的溫度，就會轉(zhuǎn)移到其他的焊接接頭進行焊接，剛才焊接過的接頭在此間進行冷卻的方法。如此，操作者就沒有了等待時間，歷來所沒有被認識到的大電流·高焊道間溫度相對應(yīng)的焊絲的惡劣的焊渣剝離性，作為降低焊接效率的嚴重問題開始被認識到。
本發(fā)明鑒于此問題點，其目的在于，提供一種對強度為520N/mm2級以下的碳鋼進行碳酸氣體保護電弧焊時，高效的且焊接部機械性能優(yōu)異的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲。
本第1發(fā)明的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，含有Si0.70至1.00質(zhì)量％、Mn1.50至1.90質(zhì)量％、S0.005至0.025質(zhì)量％、Ti0.19至0.25質(zhì)量％、Mo0.12至0.35質(zhì)量％、C0.020至0.100質(zhì)量％、B滿足下述式1含量以及Cu0.01至0.45質(zhì)量％，此外，選擇性的含有Nb、V、Cr以及Ni中至少一種的元素分別抑制在0.20質(zhì)量％以下或者Al0.20質(zhì)量％以下，余量由Fe以及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，在述不可避免的雜質(zhì)中，限制P0.020質(zhì)量％以下、O0.0160質(zhì)量％以下，此外，Si含量和Mn含量的比(Si/Mn)為0.385以上，Mn以及Mo的總含量為2.20質(zhì)量％以下，S以及O的總含量為0.034質(zhì)量％以下。
式10.020≤[C]≤0.050時
0.0015≤[B]≤0.00500.050＜[C]≤0.060時0.009-0.15×[C]≤[B]≤0.00500.060＜[C]≤0.080時0＜[B]≤0.00500.080≤[C]≤0.100時0＜[B]≤0.013-0.10×[C](這里，C含量(質(zhì)量％)[C]、B含量(質(zhì)量％)[B])在本第1發(fā)明中，分別規(guī)定了焊絲中的Mn、Mo、Ti以及O的含量的上限值，和S含量的下限值，此外，Si含量和Mn含量的比進行了優(yōu)化，并且規(guī)定了C含量少時的B含量的下限值，所以可以提高焊渣剝離性，提高半自動焊接的焊接效率。還有，通過對各成分的含量進行如上述的規(guī)定，即使進行大熱量輸入·高焊道間溫度條件下的焊接，也能構(gòu)維持焊接金屬部的機械性質(zhì)的良好的狀態(tài)。此外，由于規(guī)定了Ti含量的下限值，所以電弧穩(wěn)定飛濺發(fā)生量減少，并且焊渣適量產(chǎn)生能夠得到良好的保護性。
使其含有Nb、V、Cr以及Ni中至少一種的元素分別抑制在0.20質(zhì)量％以下，不是必須。但是，使其含有Nb、V、Cr以及Ni中至少一種的元素分別抑制在0.20質(zhì)量％以下時，能夠進一步提高焊接金屬部的強度。
使其含有Al0.20質(zhì)量％以下，不是必須。但是，使其含有Al0.20質(zhì)量％以下時，能夠進一步提高焊接金屬部的強度。
C含量可以為0.040至0.080質(zhì)量％。由此，可以進一步提高強度及韌性，并且在焊縫坡口窄的時候也能夠得到優(yōu)異的耐破裂性。還有，Si含量可以在0.75質(zhì)量％以上。由此，能夠穩(wěn)定的提高強度。此外，Mn含量可以為1.62至1.80質(zhì)量％。由此，能夠進一步增強強度及韌性，提高焊渣剝離性。
另一方面，S含量可以為0.009質(zhì)量％以上。由此，可以進一步提高焊渣剝離性。Cu作為電鍍成分添加時，能夠?qū)崿F(xiàn)焊絲耐銹性的提高。此外，Si含量和Mn含量的比(Si/Mn)可以為0.400以上。由此，進一步提高焊渣剝離性。此外還有，O含量可以限制在0.0100質(zhì)量％以下。由此，能夠更穩(wěn)定的提高焊渣剝離性、耐破裂性、韌性。
本第2發(fā)明的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，鋼芯線的四周形成有鍍銅層，含有C0.020至0.080質(zhì)量％、Si0.75至0.95質(zhì)量％、Mn1.60至1.90質(zhì)量％、S0.003至0.017質(zhì)量％、Ti0.19至0.25質(zhì)量％、Mo0.14至0.35質(zhì)量％、O0.0025至0.0160質(zhì)量％和鍍銅層及芯線中所含Cu的全Cu0.15至0.45質(zhì)量％，余量由Fe以及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn含量和Si含量的差為1.10質(zhì)量％以下，Mn以及Mo的總含量為2.20質(zhì)量％以下，S以及O的總含量為0.0290質(zhì)量％以下，在上述不可避免的雜質(zhì)中，限制P0.020質(zhì)量％以下、N0.0080質(zhì)量％以下。
在本第2發(fā)明中，分別規(guī)定了焊絲中的Mn含量、Mo含量以及Ti含量的上限值和S含量的下限值，并且O含量進行優(yōu)化，此外，分別規(guī)定了Mn含量和Si含量的差([Mn]-[Si])、Mn以及Mo的總含量([Mn]+[Mo])和S以及O的總含量([S]+[O])的上限值，所以可以提高焊渣剝離性、提高半自動焊接中的焊接效率。還有，由于各成分的含量如上述進行了規(guī)定，所以即使進行大熱量輸入·高焊道間溫度條件下的焊接，也能構(gòu)維持焊接金屬部的機械性質(zhì)的良好的狀態(tài)。此外，由于規(guī)定了Ti含量的下限值，所以電弧穩(wěn)定飛濺發(fā)生量減少，并且焊渣適量產(chǎn)生能夠得到良好的保護性。
此氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，此外，還可以含有B0.0005至0.0050質(zhì)量％。由此，能夠進一步提高焊接金屬部的強度以及韌性。
還有，可以含有Nb、V、Al、Cr以及Ni中至少一種的元素分別抑制在0.20質(zhì)量％以下。由此，能夠進一步提高焊接金屬部的強度。
另一方面，本第2發(fā)明的焊絲，Mn含量可以為1.85質(zhì)量％以下。由此，能夠進一步增強強度及韌性，提高焊渣剝離性。還有，S含量可以為0.005質(zhì)量％以上。由此，可以進一步提高焊渣剝離性。此外，Mo含量可以為0.22質(zhì)量％以下。由此，能夠進一步提高焊渣剝離性。此外還有，O含量可以為0.0035質(zhì)量％以上。由此，能夠進一步提高焊渣剝離性。此外還有，鍍銅層及線芯中所含Cu的總Cu含量可以為0.30質(zhì)量％以下。由此，能夠提高焊渣剝離性。并且提高耐破裂性。
在本第1發(fā)明中、本第2發(fā)明中，此外還有，在焊絲表面，焊絲每10kg的重量，可以使其附著0.01g/10kg至1.00g/10kg的MoS2。由此，能夠進一步提高焊渣剝離性。
根據(jù)本第1發(fā)明以及第2發(fā)明，通過對氣體保護電弧焊接用實芯焊絲的組成進行如上述的規(guī)定，能夠使對強度為520N/mm2級以下的碳鋼進行大熱量輸入·高焊道間溫度條件下的碳酸氣體保護電弧焊接時的焊渣剝離性得到改善，使半自動焊接的焊接效率得到提高，并且能夠充分地確保焊接金屬部地機械性能。


圖1橫軸為C含量，縱軸為B含量，是表示本第1發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。
圖2橫軸為Mn含量，縱軸為Mo含量，是表示本第1發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。
圖3橫軸為Si含量，縱軸為Ti含量，是表示本第1發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。
圖4橫軸為S含量，縱軸為O含量，是表示本第1發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。
圖5橫軸為Si含量，縱軸為Mn含量，是表示本第1發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。
圖6是表示焊接試驗片的形狀和尺寸的平面圖以及側(cè)面圖。
圖7橫軸為Si含量，縱軸為Ti含量，是表示本第2發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。
圖8橫軸為Mn含量，縱軸為Mo含量，是表示本第2發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。
圖9橫軸為Si含量，縱軸為Mn含量，是表示本第2發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。
圖10橫軸為S含量，縱軸為O含量，是表示本第2發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。
具體實施例方式
本發(fā)明者們，為了解決上述問題，對焊接焊渣進行了不斷研究，判明了影響焊渣生成量以及焊渣剝離性的因素，得出了以下認識。焊接焊渣的生成量，與強脫氧成分，即，與Mn以及Ti的含量有很強的關(guān)系，這些元素的含量增大，則焊渣的生成量也增加。還有，焊渣剝離性，與熔融狀態(tài)的焊渣/焊接金屬間界面能量、凝固后的焊渣自身的強度、焊接金屬表面的凹凸、即，物理的高低位差以及其高低部位的生成頻率有很強的關(guān)系，隨著Mn含量以及Mo含量的增加，S含量的減少，和C含量以及B含量共同減少而下降。這些都是過去未知的認識。因此，這些影響因素，在現(xiàn)有的高張力鋼用焊接焊絲、低溫鋼用焊接焊絲以及高電流用焊接焊絲中，被認為是與焊渣量增大以及焊渣剝離性低下分不開的因素。
另一方面，基于上述認識，還判明了，過度追求降低焊渣生成量以及提高焊渣剝離性，會使焊接金屬部的強度以及韌性等的機械性能下降，高電流焊接時的電弧穩(wěn)定性下降，還有容易發(fā)生飛濺量增大的問題。還有，本發(fā)明者們還發(fā)現(xiàn)，作為焊絲成分以外的因素，焊絲輸送不穩(wěn)定，則熔池的形狀混亂生成的焊渣厚度不均，焊渣剝離性下降。
還有，半自動焊接，由于個人的技術(shù)水平的差很大，技術(shù)水平低的焊接者施加極高的焊接電流、過剩的橫擺、或者過量增加一個焊道的熔敷量等原因，使熔池的保護性惡化，發(fā)生氣泡等的氣孔缺陷。因此，焊渣量過量減少，則熔池不能受焊渣的保護而暴露在氛圍氣體中，保護性下降，所以導致耐氣孔缺陷性進一步惡化。
本發(fā)明者們對上述各因素進行了考慮，開發(fā)出了，適用于半自動焊接的大熱量輸入·高電流焊接用的優(yōu)化焊接焊絲，即，(1)焊渣剝離性良好，(2)焊渣生成量適當，(3)即使在熱量輸入大，焊道間溫度高，因而焊接金屬部的冷卻速度變小的焊接條件中也能夠確保焊接金屬部的機械強度優(yōu)異，此外，還可以防止由于噴嘴堵塞而導致的連續(xù)焊接所受的阻礙，(4)飛濺發(fā)生量少的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲。
以下，對本第1發(fā)明的實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲(以下，簡稱為焊絲)，參照附圖進行具體的說明。
首先，對本第發(fā)明的第1的實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲進行說明。本實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲為，對于490N/mm2級鋼板，在最大熱量輸入達到40kJ/cm，最高焊道間溫度達到350℃的條件下進行碳酸氣體保護焊接時，或者，對于520N/mm2級鋼板，在最大熱量輸入達到30kJ/cm，最高焊道間溫度達到250℃的條件下進行碳酸氣體保護焊接時所使用的焊絲。此焊絲，例如，使用于半自動焊接。
本實施方式的焊絲的組成為，含有Si0.70至1.00質(zhì)量％、Mn1.50至1.90質(zhì)量％、、S0.005至0.025質(zhì)量％、Ti0.19至0.25質(zhì)量％、Mo0.12至0.35質(zhì)量％、C0.020至0.100質(zhì)量％、B0.0050質(zhì)量％以下以及Cu0.45質(zhì)量％以下，余量為Fe以及不可避免的雜質(zhì)。還有，在不可避免的雜質(zhì)中，限制P0.02質(zhì)量％以下、O0.0160質(zhì)量％以下。此外，Si含量和Mn含量的比(Si/Mn)為0.385以上，Mn以及Mo的總含量為2.20質(zhì)量％以下，S以及O的總含量為0.034質(zhì)量％以下，C含量(質(zhì)量％)為[C]，B含量(質(zhì)量％)為[B]時，[C]以及[B]滿足下述式1。
式10.020≤[C]≤0.050時0.0015≤[B]≤0.00500.050＜[C]≤0.060時0.009-0.15×[C]≤[B]≤0.00500.060＜[C]≤0.080時0＜[B]≤0.00500.080≤[C]≤0.100時0＜[B]≤0.013-0.10×[C](這里，C含量(質(zhì)量％)[C]、B含量(質(zhì)量％)[B])還有，在本實施方式的焊絲組成中，優(yōu)選為，Si0.75至1.00質(zhì)量％、Mn1.62至1.80質(zhì)量％、C0.040至0.080質(zhì)量％、S0.009至0.025質(zhì)量％、Cu0.01至0.45質(zhì)量％、Si/Mn為0.400以上、O0.0100質(zhì)量％以下。
此外，在焊絲的表面，每10kg焊絲附著有0.01至1.00g的MoS2。即，MoS2的附著量為0.01g/10kg至1.00g/10kg。此MoS2例如通過涂敷使其附著在焊絲表面。
以下，對本發(fā)明的數(shù)值限定理由進行說明。
Si含量0.70至1.00質(zhì)量％
硅(Si)，對焊渣生成量以及焊渣剝離性沒有很大影響，主要是為了確保強度、防止由于脫氧而發(fā)生的氣孔缺陷以及提高適應(yīng)性而添加。這些效果，在添加0.70質(zhì)量％以上時有效。因此，Si含量為0.70質(zhì)量％以上。優(yōu)選為0.75質(zhì)量％以上。另一方面，Si含量超過1.00質(zhì)量％過量添加，則焊接金屬部的韌性下降。因此，Si含量為1.00質(zhì)量％以下。但是，與Mn含量相比Si含量大幅低下，則焊渣組成會發(fā)生變化焊渣剝離性下降，所以Si含量和Mn含量的比有必要進行調(diào)節(jié)。
Mn含量1.50至1.90質(zhì)量％錳，促進脫氧，并且具有使焊接金屬部的強度以及韌性得到提高的效果。歷來的一般的大熱量輸入用焊絲含有多量的Mn，但在本發(fā)明中，Mn含量比現(xiàn)有的焊絲低，通過此方法，改善焊接金屬部的機械性質(zhì)和焊渣剝離性的平衡。具體地說，Mn含量低于1.50質(zhì)量％則大熱量輸入時的焊接金屬部的強度以及韌性不足。因此，Mn含量為1.50質(zhì)量％以上。優(yōu)選為1.62質(zhì)量％以上。另一方面，Mn含量超過1.90質(zhì)量％，則焊渣量增加焊渣剝離性下降。因此，Mn含量為1.90質(zhì)量％以下。優(yōu)選為1.80質(zhì)量％以下。但是，Mo含量多的時候以及Si含量少的時候，根據(jù)Mo含量以及Si含量有必要降低Mn含量的上限。
S含量0.005至0.025質(zhì)量％硫磺(S)，具有降低熔池的表面張力，使凝固時的物理的凹凸減少光滑焊接金屬部表面的效果。由此，提高焊渣剝離性。但是，S含量低于0.005質(zhì)量％則不能得到此效果。因此，S含量為0.005質(zhì)量％以上。優(yōu)選為0.009質(zhì)量％以上。另一方面，S含量超過0.025質(zhì)量％，則焊接金屬部的表面形狀的改善效果飽和，并且焊接金屬部的韌性下降，易發(fā)生高溫破裂。還有，焊渣的形狀顆?；?，成為防礙電弧熔融的不穩(wěn)定因素，并且易發(fā)生焊接金屬部的高溫破裂。此外，根據(jù)被焊接材的板厚，焊渣呈島狀分布，連接在一起致使不能剝離，反而會惡化焊渣剝離性。因此，S含量為0.025質(zhì)量％以下。但是，O含量多時，根據(jù)O含量有必要降低S含量的上限。
Ti含量0.19至0.25質(zhì)量％鈦(Ti)，具有提高高電流區(qū)域的電弧穩(wěn)定性的效果，是焊渣生成的主要成分。Ti含量低于0.19質(zhì)量％，則半自動焊接所使用的430A以上的高電流區(qū)域中電弧穩(wěn)定性下降，飛濺發(fā)生量增加，并且焊渣量不足而惡化熔池的保護性。因此，Ti含量為0.19質(zhì)量％以上。另一方面，Ti含量超過0.25質(zhì)量％，則焊渣量過量增多，焊渣剝離性降低。因此，Ti含量為0.25質(zhì)量％以下。
Mo含量0.12至0.35質(zhì)量％鉬(Mo)，具有提高焊接金屬的淬火性，提高焊接金屬部的1強度的效果。在半自動焊接中為了得到此效果，Mo有必要添加0.12質(zhì)量％以上。因此，Mo含量為0.12質(zhì)量％以上。另一方面，Mo會提升焊渣的硬度，焊渣破裂困難使剝離性降低。特別是，Mo含量超過0.35質(zhì)量％，則焊渣剝離性激減。因此，Mo含量為0.35質(zhì)量％以下。但是，Mn含量多的時候，有必要根據(jù)Mn含量降低Mo含量的上限。
C含量0.020至0.100質(zhì)量％碳(C)，提高焊接金屬的淬火性，是確保焊接金屬部的強度重要的添加元素，C含量低于0.020質(zhì)量％時，不能確保大熱量輸入·高焊道間溫度焊接時必要的強度。因此，C含量為0.020質(zhì)量％以上。優(yōu)選為0.040質(zhì)量％以上。但是，B不足的時候，有必要提高C含量的下限。另一方面，C過量添加，則易發(fā)生焊接金屬部的高溫破裂，特別是，C含量超過0.100質(zhì)量％，則高溫破裂的發(fā)生變得十分顯著。因此，C含量為0.100質(zhì)量％以下。優(yōu)選為0.080質(zhì)量％以下。但是，B含量多時有必要降低C含量的上限。
B0.0050質(zhì)量％以下硼(B)，少量添加可以提高焊接金屬的淬火性，具有提高焊接金屬部的強度和韌性的效果，但B含量超過0.0050質(zhì)量％，則焊接金屬部易發(fā)生高溫破裂。因此，B含量為0.0050質(zhì)量％以下。但是，B含量，有必要根據(jù)C含量進行調(diào)節(jié)。
具體地說，C含量為0.0060質(zhì)量％以上時，沒有必要設(shè)定下限值，可以不添加B。另一方面，C含量少時，由于焊接金屬的淬火性不足，所以有必要適量的添加B。還有，C含量以及B含量均少的時候，相圖中的固液共存溫度區(qū)域過于狹小，熔池的表面和焊渣的界面能量變小進而穩(wěn)定化，焊渣剝離性下降。因此，有必要對B含量以及C含量設(shè)定下限值。
例如，C含量(質(zhì)量％)為[C]，B含量(質(zhì)量％)為[B]時，焊絲中的C含量以及B含量為，0.020≤[C]≤0.050且[B]＜0.0015，則焊接金屬部的強度、韌性以及焊渣剝離性下降。因此C含量為0.020至0.050質(zhì)量％時，B含量為0.0015質(zhì)量％以上。
還有，0.050＜[C]＜0.060時，[B]＜0.009-0.15×[C]，則焊接金屬部的強度、韌性以及焊渣剝離性下降。因此，0.050＜[C]＜0.060時，[B]≥0.009-0.15×[C]。
此外，C含量以及B含量均多的時候，由于焊接金屬部易發(fā)生高溫破裂，所以可以設(shè)定B含量的上限。具體地說，0.080≤[C]≤0.100時，[B]＞0.013-0.1×[C]，則焊接金屬部發(fā)生高溫破裂。因此，0.080≤[C]≤0.100時，[B]≤0.013-0.10×[C]。
Cu含量0.45質(zhì)量％以下銅(Cu)，具有提高焊接金屬的淬火性的效果，但是過量添加則焊接金屬部易發(fā)生高溫破裂，并且焊渣的性質(zhì)發(fā)生變化剝離性下降。焊絲中添加Cu超過0.45質(zhì)量％，則這些問題變得非常顯著，所以Cu含量為0.45質(zhì)量％以下。優(yōu)選為，0.01至0.45質(zhì)量％。還有，在焊絲表面實施電鍍時，Cu含量為電鍍層所含Cu成分和線材內(nèi)所含Cu成分的合計值。
Si含量和Mn含量的比(Si/Mn)0.385以上Si以及Mn，不僅分別的含量會影響焊渣剝離性，而且Si含量和Mn含量的比(Si/Mn)也對焊渣剝離性有很大影響。具體地說，Si/Mn大的時候焊渣剝離性良好。另一方面，Si/Mn低于0.385，則焊渣特性發(fā)生變化硬度上升，焊渣和焊接金屬表面的緊密性升高，焊渣剝離性下降。因此，Si/Mn為0.385以上。優(yōu)選為0.400以上。
Mn以及Mo的總含量2.20質(zhì)量％以下Mn以及Mo均有降低焊渣剝離性的性質(zhì)，Mn以及Mo的總含量超過2.20質(zhì)量％，則焊渣剝離性顯著下降。因此，Mn以及Mo的總含量為2.20質(zhì)量％以下。
S以及O的總含量0.034質(zhì)量％以下S以及O的總含量超過0.034質(zhì)量％，則焊接金屬部易發(fā)生高溫破裂，并且焊渣的形狀顆?；赖K電弧熔融，成為不穩(wěn)定因素。還有，焊接金屬部的韌性也下降。還有，根據(jù)被焊接材的板厚，焊渣呈島狀分布，焊渣連接在一起致使不能剝離，惡化焊渣剝離性。因此，S以及O的總含量為0.034質(zhì)量％以下。
P含量0.020質(zhì)量％以下在鋼中磷(P)作為不可避免的雜質(zhì)混入，P是使高溫破裂發(fā)生的主要元素之一，在本發(fā)明的焊絲中，人為的添加不會有好處。還有，P含量超過0.020質(zhì)量％，則焊接金屬部發(fā)生高溫破裂，所以P含量限制在0.020質(zhì)量％以下。
O含量0.0160質(zhì)量％以下在鋼中氧(O)作為不可避免的雜質(zhì)混入，由于焊渣是氧化物，所以O(shè)含量增加則通過化學反應(yīng)生成的焊渣生成量也會增加，此外，O含量過量則焊渣剝離性下降。還有，O含量增加，則焊接金屬部中的夾雜物增加，所以容易發(fā)生焊接金屬部的高溫破裂，并且焊接金屬部的韌性下降。O含量如果在0.0160質(zhì)量％以下，這些問題就不會發(fā)生，所以O(shè)含量限制在0.0160質(zhì)量％以下。優(yōu)選為0.0100質(zhì)量％以下。但是，S含量多的時候，為了防止高溫破裂，要降低O含量的上限值。還有，上述的O含量的規(guī)定，與焊絲中的O的分布，即，線材中所含有或者在焊絲表面存在等的O的存在位置無關(guān)，是焊絲全體中所含O的總量。
焊絲的表面的MoS2附著量0.01g/10kg至1.00g/10kg如上所述，焊絲的輸送性也會很大地影響焊渣剝離性。焊絲的輸送穩(wěn)定，則熔池的形成也穩(wěn)定，所生成的焊渣的厚度均勻，熱收縮應(yīng)變量均勻作用，所以焊渣容易全面剝離。焊絲表面存在的MoS2，使塞尖引線間的給電點的熔接降低，焊絲的輸送性得到提高。歷來，通過沿焊絲表面的晶界使焊絲過量氧化而提高焊絲的輸送性的技術(shù)為大家所熟識，但此方法中O含量過量，具有隨焊渣生成量的增加焊渣剝離性下降的缺點。對此，在焊絲表面附著MoS2的方法，就沒有了焊渣剝離性低下的問題，所以本發(fā)明的提高焊絲的輸送性的方法適于使用。通過在焊絲表面上附著0.01g/10kg至1.00g/10kg的MoS2，可以得到此效果。另一方面，附著MoS2超過0.01g/10kg至1.00g/10kg，則在輸送機構(gòu)內(nèi)，MoS2進行堆積，所以會發(fā)生輸送機構(gòu)內(nèi)MoS2堵塞的輸送問題。其結(jié)果為，影響焊渣的特性，以及焊渣剝離性低下。因此，焊絲表面的MoS2附著量為0.01g/10kg至1.00g/10kg。
上述的各成分的含量的限定理由參照附圖集中進行說明。圖1橫軸為C含量，縱軸為B含量，是表示本發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。還有，圖2橫軸為Mn含量，縱軸為Mo含量，是表示本發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。此外，圖3橫軸為Si含量，縱軸為Ti含量，是表示本發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。此外還有，圖4橫軸為S含量，縱軸為O含量，是表示本發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。此外還有，圖5橫軸為Si含量，縱軸為Mn含量，是表示本發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。還有，在圖1至圖5中，領(lǐng)域1表示本發(fā)明的范圍，領(lǐng)域2位于領(lǐng)域1的內(nèi)部，表示本發(fā)明中的優(yōu)選范圍。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的范圍(領(lǐng)域1)，C含量增多，則焊接金屬部的耐高溫破裂性降低。還有，根據(jù)本發(fā)明的范圍，C含量減少，則焊接金屬部的強度以及耐高溫破裂性降低。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的范圍，B含量增多，則發(fā)生焊接金屬部的高溫破裂。還有，C含量為0.06質(zhì)量％以下時，B含量根據(jù)本發(fā)明的范圍減少，則焊渣剝離性下降。
還有，如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的范圍Mn含量增多，則焊渣量過量，焊渣剝離性下降。還有，根據(jù)本發(fā)明的范圍Mn含量少，則焊接金屬部的強度以及韌性下降。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的范圍Mo含量增多，則焊渣剝離性下降。還有，根據(jù)本發(fā)明的范圍Mo含量減少，則焊接金屬部的強度下降。
此外，如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的范圍Si含量增多則焊接金屬部的韌性下降。還有，根據(jù)本發(fā)明的范圍Si含量減少，則焊接金屬部的強度下降。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的范圍Ti含量增多，則焊渣剝離性下降。還有，根據(jù)本發(fā)明的范圍Ti含量減少，則電弧變得不穩(wěn)定，飛濺量增加。
此外還有，如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的范圍S含量增多，則焊接金屬部的韌性下降并且耐高溫破裂性下降。還有，根據(jù)本發(fā)明的范圍S含量減少，則焊渣剝離性下降。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的范圍O含量增多，則焊接金屬部的韌性以及耐高溫破裂性下降并且焊渣剝離性下降。
此外還有，如圖5所示，Si含量與Mn含量的比(Si/Mn)根據(jù)本發(fā)明范圍減小，則焊渣剝離性下降。
以下，對本實施方式的效果進行說明。如上所述，在本實施方式的焊絲中，Mn含量為1.90質(zhì)量％以下、Mo含量為0.35質(zhì)量％以下、Ti含量為0.25質(zhì)量％以下、O含量為0.0160質(zhì)量％以下，并且S含量為0.005質(zhì)量％以上，此外，Si含量與Mn含量的比(Si/Mn)為0.385以上，C含量少的時候設(shè)定有B含量的下限值，所以焊渣剝離性良好，能夠進行高效的半自動焊接。還有，由于如上述對各成分進行規(guī)定，所以即使進行大熱量輸入·高焊道間溫度條件下的焊接，也能構(gòu)維持焊接金屬部的機械性質(zhì)的良好的狀態(tài)。此外，由于Ti含量為0.19質(zhì)量％以上，所以電弧穩(wěn)定飛濺發(fā)生量少，并且焊渣適量熔池的保護性良好。
如此，在本實施方式中，由于焊絲各成分在適當范圍內(nèi)進行規(guī)定，所以在以鋼結(jié)構(gòu)為主的所使用的大熱量輸入·高焊道間溫度的焊接中，能夠得到焊接金屬部的良好的機械性質(zhì)，和半自動焊接所必要的優(yōu)異的電弧穩(wěn)定性，此外通過對焊渣生成量的適當控制，維持對保護不良的耐性，大幅提高焊渣剝離性，能夠提高半自動焊接的效率。由此，能夠大幅降低鋼結(jié)構(gòu)建筑的成本。
接著，對本第1發(fā)明的第2實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲進行說明。本第2的實施方式的焊絲也同上述第1的實施方式的焊絲同樣進行使用。
本實施方式的焊絲的組成為，含有Si0.70至1.00質(zhì)量％、Mn1.50至1.90質(zhì)量％、、S0.005至0.025質(zhì)量％、Ti0.19至0.25質(zhì)量％、Mo0.12至0.35質(zhì)量％、C0.020至0.100質(zhì)量％、B0.0050質(zhì)量％以下以及Cu0.45質(zhì)量％以下，此外，還含有Nb、V、Cr、Al以及Ni中至少一種的元素分別抑制在0.20質(zhì)量％以下，余量為Fe以及不可避免的雜質(zhì)。還有，在不可避免的雜質(zhì)中，限制P0.02質(zhì)量％以下、O0.0160質(zhì)量％以下。此外，Si含量和Mn含量的比(Si/Mn)為0.385以上，Mn以及Mo的總含量為2.20質(zhì)量％以下，S以及O的總含量為0.034質(zhì)量％以下，C含量(質(zhì)量％)為[C]，B含量(質(zhì)量％)為[B]時，[C]以及[B]滿足上述式1。
還有，在本實施方式的焊絲組成中，優(yōu)選為，Si0.75至1.00質(zhì)量％、Mn1.62至1.80質(zhì)量％、C0.040至0.080質(zhì)量％、S0.009至0.025質(zhì)量％、Cu0.01至0.45質(zhì)量％、Si/Mn為0.400以上、O0.0100質(zhì)量％以下。
此外，在焊絲的表面，每10kg焊絲附著有0.01至1.00g的MoS2。即，MoS2的附著量為0.01g/10kg至1.00g/10kg。此MoS2例如通過涂敷使其附著在焊絲表面。
以下，對Nb、V、Cr、Al以及Ni的含量的數(shù)值限定理由進行說明。還有，本實施方式的焊絲的上述以外成分的數(shù)值限定理由，與上述第1的實施方式相同。
Nb、V、Cr、以及Ni中至少一種的元素分別抑制在0.20質(zhì)量％以下Nb、V、Cr、以及Ni是為了提高焊接金屬部的強度，根據(jù)必要微量添加的元素。但是，分別其含量超過0.20質(zhì)量％，則焊渣剝離性下降并且飛濺發(fā)生量增加。還有，Nb、V以及Cr含量分別超過0.20質(zhì)量％，則焊接金屬部的韌性下降。因此，添加Nb、V、Cr、以及Ni時，其含量分別限制在0.20質(zhì)量％以下。
在本實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲中，添加有Nb、V、Cr、以及Ni中至少一種的元素分別抑制在0.20質(zhì)量％以下，與第1的實施方式的焊絲相比，能夠進一步提高焊接金屬部的強度。還有，本實施方式的上述之外的效果，與上述第1的實施方式的焊絲相同。
接著，對本第1發(fā)明的第3實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲進行說明。本第3的實施方式的焊絲也同上述第1的實施方式的焊絲同樣進行使用。
本實施方式的焊絲的組成為，含有Si0.70至1.00質(zhì)量％、Mn1.50至1.90質(zhì)量％、、S0.005至0.025質(zhì)量％、Ti0.19至0.25質(zhì)量％、Mo0.12至0.35質(zhì)量％、C0.020至0.100質(zhì)量％、B0.0050質(zhì)量％以下以及Cu0.45質(zhì)量％以下，此外，還含有Al0.20質(zhì)量％以下，余量為Fe以及不可避免的雜質(zhì)。還有，在不可避免的雜質(zhì)中，限制P0.02質(zhì)量％以下、O0.0160質(zhì)量％以下。此外，Si含量和Mn含量的比(Si/Mn)為0.385以上，Mn以及Mo的總含量為2.20質(zhì)量％以下，S以及O的總含量為0.034質(zhì)量％以下，C含量(質(zhì)量％)為[C]，B含量(質(zhì)量％)為[B]時，[C]以及[B]滿足上述式1。
本實施方式的特征在于含有Al，下面對此進行說明。
Al0.20質(zhì)量％以下Al是為了提高焊接金屬部的強度，根據(jù)必要而微量添加的元素。但是，含量超過0.20質(zhì)量％，則焊渣剝離性下降并且飛濺發(fā)生量增加。還有，Al的含量超過0.20質(zhì)量％，則焊接金屬部的韌性下降。因此，添加Al的時候，其含量控制在0.20質(zhì)量％以下。
在本實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲中，由于添加了0.20質(zhì)量％以下的Al，與第1的實施方式的焊絲相比，能夠進一步提高焊接金屬部的強度。還有，本實施方式的上述之外的效果，與上述第1的實施方式的焊絲相同。
在上述的第1～第3的實施方式中，表示有在焊絲表面附著MoS2的例子，但是MoS2未必有進行附著的必要。還有，焊絲可以由線材以及此線材的周圍所覆蓋的鍍銅層而構(gòu)成。
接著，對本第2發(fā)明的實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲(以下，簡稱焊絲)，參照附圖進行具體說明。
首先，對本第2發(fā)明的第1的實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲進行說明。本實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲是，在鋼芯線的周圍形成有鍍銅層的實芯焊絲，對于490N/mm2級鋼板，在最大熱量輸入達到40kJ/cm，最高焊道間溫度達到350℃的條件下進行碳酸氣體保護焊接時，或者，對于520N/mm2級鋼板，在最大熱量輸入達到30kJ/cm，最高焊道間溫度達到250℃的條件下進行碳酸氣體保護焊接時所使用的焊絲。此焊絲，例如，使用于半自動焊接。
本實施方式的焊絲的組成，含有C0.020至0.080質(zhì)量％、Si0.75至0.95質(zhì)量％、Mn1.60至1.90質(zhì)量％、S0.003至0.017質(zhì)量％、Ti0.19至0.25質(zhì)量％、Mo0.14至0.35質(zhì)量％、O0.0025至0.0160質(zhì)量％和鍍銅層及芯線中所含Cu的全Cu0.15至0.45質(zhì)量％，余量為Fe以及不可避免的雜質(zhì)，還有，Mn含量([Mn])和Si含量([Si])的差([Mn]-[Si])為1.10質(zhì)量％以下，Mn以及Mo的總含量，即，Mn含量([Mn])和Mo含量([Mo])的和([Mn]+[Mo])為2.20質(zhì)量％以下，并且，S以及O的總含量，即，S含量([S])和O含量([O])的和([S]+[O])為0.0290質(zhì)量％以下。此外，在上述不可避免的雜質(zhì)中，限制P0.020質(zhì)量％以下、N0.0080質(zhì)量％以下。
還有，在本實施方式的焊絲的組成中，優(yōu)選為，Mn1.85質(zhì)量％以下、S0.005質(zhì)量％以上、Mo0.22質(zhì)量％以下、O0.0035質(zhì)量％以上、全Cu0.30質(zhì)量％以下。
此外，在焊絲的表面上，每10kg焊絲附著有0.01至1.00g的MoS2。即，MoS2的附著量為0.01g/10kg至1.00g/10kg。此MoS2例如通過涂敷使其附著在焊絲表面。
以下，對本實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲的數(shù)值限定理由進行說明。
在Ti含量、[Mn]+[Mo](Mn含量和Mo含量的和)、P含量以及焊絲表面的MoS2附著量中，數(shù)值范圍限定及其限定理由均與本第1發(fā)明的時候相同。
在C含量、Si含量、Mn含量、S含量、Mo含量以及[S]+[O](S含量和O含量的和)中，數(shù)值范圍限定理由與本第1發(fā)明的時候相同。但是，數(shù)值范圍和第1發(fā)明的時候不同，C0.020至0.080質(zhì)量％、Si0.75至0.95質(zhì)量％、Mn1.60至1.90質(zhì)量％、S0.003至0.017質(zhì)量％(優(yōu)選為0.005至0.017質(zhì)量％)、Mo0.14至0.35質(zhì)量％(優(yōu)選為0.14至0.22質(zhì)量％)以及[S]+[O]0.0290質(zhì)量％以下。
但是，在C含量中，與本第1發(fā)明不同，沒有必要考慮與B含量的關(guān)系。
以下，對其他的數(shù)值限定的理由，進行說明。
O0.0025至0.0160質(zhì)量％由于焊渣是氧化物，所以O(shè)含量增加則通過化學反應(yīng)生成的焊渣生成量也會增加，此外，O含量過量則焊渣剝離性惡化。還有，O含量增加，則焊接金屬部中的夾雜物增加，所以容易發(fā)生焊接金屬部的高溫破裂，并且焊接金屬部的韌性下降。O含量如果在0.0160質(zhì)量％以下，這些問題就不會發(fā)生，所以O(shè)含量限制在0.0160質(zhì)量％以下。但是，S含量多的時候，為了防止高溫破裂，所以希望降低O含量的上限值。另一方面，O過少則鐵水的粘性變高，焊絲融化時的熔滴的脫離性受損，飛濺增加。此外，焊渣量過少，根據(jù)被焊接材的厚度，焊渣不能形成均一的覆蓋形成島狀，所以焊渣連接在一起致使不能剝離，惡化焊渣剝離性。為了得到適當?shù)娘w濺量以及飛濺發(fā)生量的O含量的下限值為0.0025質(zhì)量％，優(yōu)選為0.0035質(zhì)量％。還有，上述的O含量的規(guī)定，與焊絲中的O的分布，即，線材中所含有或者在焊絲表面存在等的O的存在位置無關(guān)，是焊絲全體中所含O的總量。
鍍銅層以及芯線中所含的Cu的全Cu0.15至0.45質(zhì)量％銅(Cu)具有一些使焊接金屬的淬火性提高的效果，但是過量添加則焊接金屬部容易發(fā)生高溫破裂，并且焊渣的性質(zhì)發(fā)生變化剝離性惡化。那么，鍍銅層以及芯線中所含的Cu的全Cu含量超過0.45質(zhì)量％，則這些問題更加顯著。另一方面，全Cu含量低于0.15質(zhì)量％，則鍍銅層的厚度變薄，和接觸片的接觸電阻變得不穩(wěn)定，有損電弧穩(wěn)定性。因此，全Cu含量為0.15至0.45質(zhì)量％。還有，全Cu含量的優(yōu)選上限值為0.30質(zhì)量％。
-[Si]1.10質(zhì)量％以下Si以及Mn，分別的含量不僅影響到焊渣剝離性，而且Si含量和Mn含量的差對焊渣剝離性也有很大影響。具體地說，Mn含量([Mn])和Si含量([Si])的差([Mn]-[Si])小的時候焊渣剝離性良好。另一方面，[Mn]-[Si]大的時候，則焊渣特性變化硬度上升，焊渣和焊接金屬表面的緊密性升高，焊渣剝離性惡化。那么，[Mn]-[Si]超過1.10質(zhì)量％，則焊渣剝離性顯著惡化。因此，Mn含量和Si含量的差([Mn]-[Si])控制在1.10質(zhì)量％以下。
N0.0080質(zhì)量％以下鋼中的氮作為不可避免的雜質(zhì)混入，氮是使焊接金屬脆化并且是成為氣泡發(fā)生原因的元素。因此，在以得到高韌性的焊接金屬部為目的之一的540N/mm2級焊絲中，有必要降低N含量。還有，N含量多則熔池的穩(wěn)定性顯著惡化，焊渣量增加并且焊渣剝離性下降。因此，焊絲中N越少越好，N含量限制在0.0080質(zhì)量％以下。
對上述各成分的含量的限定理由參照附圖集中進行說明。圖7橫軸為Si含量，縱軸為Ti含量，是表示本發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。還有，圖8橫軸是Mn含量，縱軸是Mo含量，是表示本發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。此外，圖9橫軸是Si含量，縱軸是Mn含量，是表示本發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。此外還有，圖10橫軸是S含量，縱軸是O含量，是表示本發(fā)明的成分范圍之內(nèi)以及此成分范圍之外的影響的圖表。還有，在圖7至圖10中，領(lǐng)域1表示本發(fā)明的范圍，領(lǐng)域2位于領(lǐng)域1的內(nèi)部，表示本發(fā)明中的優(yōu)選范圍。
如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明的范圍(領(lǐng)域1)Si含量增多則焊接金屬部的韌性下降。還有，根據(jù)本發(fā)明的范圍Si含量減少，則焊接金屬部的強度下降。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的范圍Ti含量增多，則焊渣剝離性下降。還有，根據(jù)本發(fā)明的范圍Ti含量減少，則電弧變得不穩(wěn)定，飛濺量增加。
如圖8所示，根據(jù)本發(fā)明的范圍Mn含量增多，則焊渣量過量，焊渣剝離性下降。還有，根據(jù)本發(fā)明的范圍Mn含量少，則焊接金屬部的強度以及韌性下降。另外，根據(jù)本發(fā)明的范圍Mo含量增多，則焊渣剝離性下降。還有，根據(jù)本發(fā)明的范圍Mo含量減少，則焊接金屬部的強度下降。
如圖9所示，Mn含量([Mn])和Si含量([Si])的差([Mn]-[Si])超過本發(fā)明的范圍，則焊渣剝離性惡化。如圖10所示，根據(jù)本發(fā)明的范圍S含量增多，則焊接部金屬韌性下降并且耐高溫破裂下降。還有，根據(jù)本發(fā)明的范圍S含量少，則焊渣剝離性惡化。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的范圍O含量多，則焊渣量過量并且焊渣剝離性惡化，此外焊接金屬部的韌性以及耐高溫破裂性下降。還有，根據(jù)本發(fā)明的范圍O含量少，則焊渣剝離性惡化。
以下，對本實施方式的效果進行說明。如上所述，在本實施方式的焊絲中，Mn含量為1.90質(zhì)量％以下，Mo含量為0.35質(zhì)量％以下，Ti含量為0.25質(zhì)量％以下，S含量為0.003質(zhì)量％以上，O含量為0.0025至0.0161質(zhì)量％，此外，Mn含量和Si含量的差([Mn]-[Si])為1.10質(zhì)量％以下，Mn以及Mo的總含量([Mn]+[Mo])為2.20質(zhì)量％以下，S以及O的總含量([S]+[O])為0.0290質(zhì)量％以下，所以焊渣剝離性良好，能夠進行高效的半自動焊接。還有，各成分的含量如上述進行規(guī)定，所以即使在大熱量輸入·高焊道間溫度條件下進行焊接，也能構(gòu)維持焊接金屬部的機械性質(zhì)的良好的狀態(tài)。此外，Ti含量為0.19質(zhì)量％以上，所以電弧穩(wěn)定飛濺發(fā)生量變少，而且焊渣量適量對熔池的保護性良好。
如此，在本實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲中，由于焊絲的各成分規(guī)定在適當范圍內(nèi)，在作為鋼結(jié)構(gòu)建筑主要所使用的大熱量輸入·高焊道間溫度用碳酸氣體焊接中，能夠得到焊接金屬部的良好的機械性質(zhì)、半自動焊接所必要的優(yōu)異的電弧的穩(wěn)定性，此外由于焊渣生成量適量所以維持對保護不良的耐性，焊渣剝離性大幅提高，能夠提高半自動焊接工程的效率。因此，可以大幅降低鋼結(jié)構(gòu)建筑的成本。
接著，對本第2發(fā)明的第2實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲進行說明。本實施方式的焊絲，在上述第1的實施方式的焊絲的各成分之上，還添加了B，其組成為，含有C0.020至0.080質(zhì)量％、Si0.75至0.95質(zhì)量％、Mn1.60至1.90質(zhì)量％、S0.003至0.017質(zhì)量％、Ti0.19至0.25質(zhì)量％、Mo0.14至0.35質(zhì)量％、O0.0025至0.0160質(zhì)量％、全Cu0.15至0.45質(zhì)量％以及B0.0005至0.0050質(zhì)量％，余量為Fe以及不可避免的雜質(zhì)，還有，Mn含量和Si含量的差([Mn]-[Si])為1.10質(zhì)量％以下，Mn以及Mo的總含量([Mn]+[Mo])為2.20質(zhì)量％以下，并且，S以及O的總含量([S]+[O])為0.0290質(zhì)量％以下。此外，在上述不可避免的雜質(zhì)中，限制P0.020質(zhì)量％以下、N0.0080質(zhì)量％以下。
還有，在本實施方式的焊絲的組成中，優(yōu)選為，Mn1.85質(zhì)量％以下、S0.005質(zhì)量％以上、Mo0.22質(zhì)量％以下、O0.0035質(zhì)量％以上、全Cu0.30質(zhì)量％以下。
以下，對本實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲的B含量的數(shù)值的限定理由進行說明。還有，本實施方式的焊絲中的B以外的成分的添加理由以及數(shù)值限定理由，與上述的第1的實施方式的焊絲相同。
B0.0005至0.0050質(zhì)量％硼(B)少量的添加具有提高焊接金屬的淬火性、使焊接金屬部的強度以及韌性得到提高的效果。但是，B含量低于0.0005質(zhì)量％時，不能得到其效果。另一方面，B含量超過0.0050質(zhì)量％，則焊接金屬部容易發(fā)生高溫破裂。因此，B含量為0.0005至0.0050質(zhì)量％。
在本實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲中，由于B以0.0005至0.0050質(zhì)量％進行添加，所以與上述的第1的實施方式的焊絲相比，能夠使焊接金屬部的強度以及韌性得到提高。還有，本實施方式的焊絲的上述以外的構(gòu)成以及效果，與上述的第1的實施方式的焊絲相同。
接著，對本第2發(fā)明的第3的實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲進行說明。本實施方式的焊絲，在上述第1的實施方式的焊絲的各成分之上，此外，還添加有Nb、V、Al、Cr以及Ni中至少一種的元素，其組成為，含有C0.020至0.080質(zhì)量％、Si0.75至0.95質(zhì)量％、Mn1.60至1.90質(zhì)量％、S0.003至0.017質(zhì)量％、Ti0.19至0.25質(zhì)量％、Mo0.14至0.35質(zhì)量％、O0.0025至0.0160質(zhì)量％以及全Cu0.15至0.45質(zhì)量％，并且此外還含有Nb、V、Al、Cr以及Ni中至少一種的元素并分別抑制在0.20質(zhì)量％以下，余量為Fe以及不可避免的雜質(zhì)。還有，Mn含量和Si含量的差([Mn]-[Si])為1.10質(zhì)量％以下，Mn以及Mo的總含量([Mn]+[Mo])為2.20質(zhì)量％以下，并且，S以及O的總含量([S]+[O])為0.0290質(zhì)量％以下。此外，在上述不可避免的雜質(zhì)中，限制P0.020質(zhì)量％以下、N0.0080質(zhì)量％以下。
還有，在本實施方式的焊絲的組成中，優(yōu)選為，Mn1.85質(zhì)量％以下、S0.005質(zhì)量％以上、Mo0.22質(zhì)量％以下、O0.0035質(zhì)量％以上、全Cu0.30質(zhì)量％以下。
以下，對本實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲的Nb、V、Cr、Al以及Ni的含量的數(shù)值的限定理由進行說明。還有，本實施方式的焊絲中的上述以外的成分的添加理由以及數(shù)值限定理由，與上述的第1的實施方式的焊絲相同。
Nb、V、Al、Cr以及Ni中至少一種的元素分別0.20質(zhì)量％以下Nb、V、Al、Cr以及Ni是使焊接金屬的強度得到提高，根據(jù)必要而微量添加的元素。但是，這些成分的含量分別超過0.20質(zhì)量％，則焊渣剝離性惡化并且飛濺發(fā)生量增加。還有，Nb、V、Al、Cr以及Ni的含量分別超過0.20質(zhì)量％，則焊接金屬部的韌性下降。因此，添加Nb、V、Al、Cr以及Ni時，其含量分別抑制在0.20質(zhì)量％以下。
在本實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲中，由于添加Nb、V、Al、Cr以及Ni中至少一種的元素并分別限制在0.20質(zhì)量％以下，所以與上述的第1的實施方式的焊絲相比，能夠提高焊接金屬部的強度。還有，本實施方式的焊絲的上述以外的構(gòu)成以及效果，與上述的第1的實施方式的焊絲相同。
接著，對本第2發(fā)明的第4的實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲進行說明。本實施方式的焊絲，在上述第1的實施方式的焊絲的各成分之上，還添加有Nb、V、Al、Cr以及Ni中至少一種的元素和B，其組成為，含有C0.020至0.080質(zhì)量％、Si0.75至0.95質(zhì)量％、Mn1.60至1.90質(zhì)量％、S0.003至0.017質(zhì)量％、Ti0.19至0.25質(zhì)量％、Mo0.14至0.35質(zhì)量％、O0.0025至0.0160質(zhì)量％、全Cu0.15至0.45質(zhì)量％以及B0.0005至0.0050質(zhì)量％，并且，此外還含有Nb、V、Al、Cr以及Ni中至少一種的元素并分別抑制在0.20質(zhì)量％以下，余量為Fe以及不可避免的雜質(zhì)。還有，Mn含量和Si含量的差([Mn]-[Si])為1.10質(zhì)量％以下，Mn以及Mo的總含量([Mn]+[Mo])為2.20質(zhì)量％以下，并且，S以及O的總含量([S]+[O])為0.0290質(zhì)量％以下。此外，在上述不可避免的雜質(zhì)中，限制P0.020質(zhì)量％以下、N0.0080質(zhì)量％以下。
還有，在本實施方式的焊絲的組成中，優(yōu)選為，Mn1.85質(zhì)量％以下、S0.005質(zhì)量％以上、Mo0.22質(zhì)量％以下、O0.0035質(zhì)量％以上、全Cu0.30質(zhì)量％以下。
還有，本實施方式的焊絲的B的添加理由以及數(shù)值限定理由與上述的第2的實施方式的焊絲相同，Nb、V、Al、Cr以及Ni的添加理由以及數(shù)值的限定理由與上述的第3的實施方式的焊絲相同，此外的元素的添加理由以及數(shù)值限定理由與上述的第1的實施方式的焊絲相同。
在本實施方式的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲中，B以0.0005至0.0050質(zhì)量％進行添加，并且添加Nb、V、Al、Cr以及Ni中至少一種的元素并分別抑制在0.20質(zhì)量％以下，所以與上述第2以及第3的實施方式的焊絲相比，能夠使焊接金屬部的強度更一步得到提高。還有，本實施方式的上述以外的構(gòu)成和效果，與上述的第1的實施方式的焊絲相同。
實施例1以下，在本第1發(fā)明的實施例的效果中，與其權(quán)利要求范圍之外的比較例進行比較具體地進行說明。圖6是表示焊接試驗片的形狀以及尺寸的平面圖以及側(cè)面圖。如圖6所示，作為母材，準備有縱向為350mm、橫向為A＝125mm、厚度為D＝25mm的鋼板11，和縱向為300mm、橫向為A＝150mm、厚度為D＝25mm的鋼板12。在鋼板12中，形成有坡口角度為35℃的半V型坡口(single bevel groove)。然后，使鋼板11以及鋼板12的長邊間形成C＝7mm的間隔，鋼板11以及鋼板12平行放置。還有，在鋼板12的表面的縱方向中央部且距坡口10mm的位置，設(shè)定焊道間溫度測定位置T。然后，在鋼板11以及鋼板12的對向部分內(nèi)側(cè)，配置有墊板13。還有，在鋼板12的縱方向的兩側(cè)分別配置有固定接頭14，對鋼板11以及12相互進行固定。還有，在圖6的側(cè)面圖中，固定接頭14如圖所示被省略掉。鋼板11以及12，使用的是下述表8中所示組成(JIS G3136 SN490C)的鋼材。
然后，使用多種的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲(圖中沒有顯示)，進行坡口焊接。由此，在鋼板11與鋼板12之間，形成焊縫15。此時的焊接條件如下表1所示。還有，所使用的焊絲的組成如下述表2至表5所示。還有，下述表2以及表4所示各成分的含量和下述表3以及表5所示MoS2以外的含量的單位為[質(zhì)量％]，下述表3以及表5所示MoS2的附著量的單位為[g/10kg]，即，每10kg焊絲的g數(shù)。還有，下述表2至表5所示焊絲，包括線材表面實施有鍍銅的焊絲，和沒有實施鍍銅的焊絲兩種，以焊絲全質(zhì)量中的Cu含量(質(zhì)量％)為指標進行了整理。
表1


表2


表3


表4


表5


然后，對焊接中的(1)電弧穩(wěn)定性以及(2)飛濺發(fā)生量進行了評價。還有，焊接完成后，通過數(shù)碼圖像處理，對(3)焊渣的剝離性進行了評價，還有，計算出(4)焊接效率。此外，對(5)焊接金屬部的機械的性質(zhì)進行了評價。此外還有，對(6)焊接金屬部的高溫破裂的發(fā)生與否進行了調(diào)查。以下，對這些評價方法進行說明。
(1)電弧穩(wěn)定性電弧穩(wěn)定性是根據(jù)焊接中的功能試驗而進行了評價。焊絲的輸送性優(yōu)異、熔滴移動性圓滑、全體的電弧穩(wěn)定性極其優(yōu)異時判定為非常良好(◎)，焊絲輸送性有時會瞬間惡化。熔滴移動性有時會一時的不穩(wěn)定，電弧穩(wěn)定性在實用上沒有問題的水平判定為良好(○)，這些顯著發(fā)生成為問題時判定為不良(×)。
(2)飛濺發(fā)生量飛濺發(fā)生量對焊接完成后保護噴嘴上附著的焊渣進行回收，通過測定其質(zhì)量而進行評價。所回收的飛濺量為2.5g以下時判定為良好(○)，多于2.5g時判定為不良(×)。
(3)焊渣剝離性在本實施例中，以定量評價法對自然剝離性進行了評價。首先，焊接完成后，如圖6所示在焊道間溫度的測定位置T中所測定的鋼板表面溫度冷卻到250℃時，對焊縫15的外觀進行拍照。接著，將其焊縫外觀照片讀入計算機中通過圖像解析軟件進行二進制化處理，區(qū)分出焊渣自然剝離區(qū)域，和焊渣附著區(qū)域。然后，通過上述圖像解析軟件，分別計算出焊渣自然剝離區(qū)域的面積，和焊渣附著區(qū)域的面積。然后，根據(jù)這些面積，求出焊渣剝離率。焊渣自然剝離區(qū)域的面積為a，焊渣附著區(qū)域的面積為b，焊渣剝離率為R(％)時，焊渣剝離率按下述式2進行計算。焊渣剝離率R為13％以上時，判定為良好(○)，低于13％時判定為不良(×)。
式2R＝{a/(a+b)}×100(4)焊接效率焊接效率E(％)為，測定從第1焊道到最后焊道的一個焊道前的焊接之間除去焊渣所需時間的和∑ST，和從第1焊道到最后焊道的一個焊道前的焊接之間的電弧發(fā)生時間∑AT，根據(jù)式3進行計算。焊接效率E，當焊渣除去容易時，短時間的完成度高，為優(yōu)異。因此，焊接效率E在70％以上時，為良好(○)，低于70％時為不良(×)。
式3E＝{∑AT/(∑ST+∑AT)}×100(5)焊接金屬部的機械性質(zhì)對焊接金屬部的機械性質(zhì)的評價，進行了抗拉伸試驗的強度測定，擺錘式?jīng)_擊試驗的韌性測定。從圖4所示試驗片，在其中心焊縫表面下10mm、焊縫的寬度中央部，采取了JIS Z3111中所規(guī)定的試驗片，供于抗拉伸試驗和擺錘沖擊試驗。還有，抗拉伸試驗在室溫(20℃)的環(huán)境下進行。還有，擺錘沖擊試驗在0℃的環(huán)境下進行，3個試驗片分別進行測定其平均值為評價值。然后，在強度試驗中，抗拉伸強度在490N/mm2(＝490MPa)以上時為合格(○)，低于其時為不合格(×)。還有，在韌性試驗中，擺錘沖擊試驗的吸收能量在70J以上時為合格(○)，低于其時為不合格(×)。
(6)高溫破裂焊接金屬部的高溫破裂發(fā)生與否，通過超聲波探傷試驗進行了調(diào)查。
這些的評價結(jié)果在下述表6以及表7中集中表示。
表6


表7


表8


首先，對表6中所示結(jié)果進行說明。NO.1至28為本發(fā)明的實施例。在實施例NO.1至28中，各成分的含量均在本發(fā)明的范圍內(nèi)，所以焊渣剝離性良好，焊接效率高，焊接金屬部的強度以及韌性高，電弧的穩(wěn)定性優(yōu)異，飛濺的發(fā)生量少，耐高溫破裂性良好。因此，能夠得到優(yōu)異的焊接操作性以及焊接金屬的機械性質(zhì)。
相對與此，表7中所示No.29至62為比較例。比較例No.29的C過少其焊接金屬部的強度以及韌性不足。比較例No.30以及31的C過量在其焊接金屬部發(fā)生了高溫破裂。No.32的Si過少其焊接金屬部的強度不足。比較例No.33的Si過量其焊接金屬部的韌性不足。比較例No.34以及35的Ti過少其飛濺發(fā)生量多且電弧穩(wěn)定性惡化。比較例No.36的Ti過量，其焊渣剝離性差、焊接效率也惡化。比較例No.37的Mn過少其焊接金屬部的強度以及韌性均下降。比較例No.38的Mn過量，其焊接剝離性差、焊接效率也低下。
比較例No.39是Si以及Mn單獨含量沒有問題的材料，但其比率(Si/Mn)過少時，平衡變差，所以焊渣剝離性差、焊接效率也低下。比較例No.40以及41，不僅Si/Mn過少，而且Ti含量也過少，焊渣剝離性差，隨之而來的是焊接效率下降，此外，電弧穩(wěn)定性惡化，飛濺發(fā)生量過量。比較例No.42的Mo過少其抗拉伸強度較低。比較例No.43的Mo過量，其焊渣的剝離性差，焊接效率也差。比較例No.44是Mn以及Mo的單獨含量沒有問題的材料，但Mn以及Mo的合量過量，所以焊渣剝離性差，焊接效率也差。比較例No.45的S過少，其焊渣的剝離性差，焊接效率也差。比較例No.46的S過量，其韌性低并且發(fā)生了高溫破裂。
比較例No.47的O過量，其焊渣量增加剝離性下降。還有，焊接金屬中的夾雜物過量發(fā)生高溫破裂，韌性較低。比較例No.48是S以及O的單獨含量沒有問題的材料，但S以及O的合量過量，其韌性較低并且發(fā)生了高溫破裂。比較例No.49的P過量，發(fā)生了高溫破裂。比較例No.50的Cu過量，其焊渣剝離性差，焊接效率較低，此外，發(fā)生了高溫破裂。比較例No.51的B過量，發(fā)生了高溫破裂。比較例No.52，相對于C含量B含量過量，發(fā)生了高溫破裂。比較例No.53至56相反相對于C含量B含量不足，所以韌性很低。還有，熔池合焊渣間的界面能量變小，焊渣剝離性差，其結(jié)果為焊接效率降低。比較例No.57至61，分別Nb、V、Al、Cr、Ni過量，其焊渣剝離性差，焊接效率降低。還有，電弧變得不穩(wěn)定，飛濺量增加。此外，比較例No.57至60，焊接金屬部的韌性也下降。比較例No.62的焊絲表面的MoS2附著量過量，管道內(nèi)襯等的輸送機構(gòu)內(nèi)MoS2堆積堵塞，焊絲的輸送變得不穩(wěn)定。其結(jié)果，有損電弧穩(wěn)定性，焊渣分布不均，產(chǎn)生不好影響，焊渣的剝離性下降。還有，焊接效率也低下，飛濺量增加。
實施例2以下，在本第2發(fā)明的實施例的效果中，與本發(fā)明的范圍之外的比較例進行比較具體地進行說明。
與實施例1同樣，使用圖6所示的焊接試驗片。但是，與實施例1有以下不同，鋼板11的橫向為A＝125mm，鋼板12的橫向為B＝125mm，鋼板11以及12的厚度為D＝28mm，以及鋼板11和12的長邊間的間隔為C＝6mm。鋼板11以及12，與實施例1相同使用了如表8所示組成(JIS G3136SN490C)。
然后，使用了多種的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲(圖中沒有顯示)，進行了坡口焊接。由此，在鋼板11和鋼板12之間，形成了焊縫15。此時的焊接條件在上述表1中表示。還有，所使用的焊絲的組成在下述表9以及表10中表示。還有，下述表9以及表10所示焊絲組成的余量為Fe以及不可避免的雜質(zhì)。還有，下述表9以及表10所示MoS2附著量的單位為[g/10kg]，即，每10kg焊絲的g數(shù)。還有，下述表9以及表10所示焊絲任一個芯線的表面都實施有鍍銅，以本實施例中鍍銅層以及芯線中所包含的Cu的全Cu含量(質(zhì)量％)為指標進行了整理。
表9


表10


然后，對焊接中的(1)電弧穩(wěn)定性以及(2)飛濺發(fā)生量進行了評價。還有，焊接完成后，通過數(shù)碼圖像處理，對(3)焊渣的剝離性進行了評價，還有，計算出(4)焊接效率。此外，對(5)焊接金屬部的機械的性質(zhì)進行了評價。此外還有，對(6)焊接金屬部的高溫破裂的發(fā)生與否進行了調(diào)查。這些評價方法，與實施例1的情況相同。
這些評價結(jié)果在下述表11以及表12中集中表示。
表11


表12


如上述表11所示，本第2發(fā)明的實施例No.1至No.28的焊絲，各成分的含量在本發(fā)明的范圍內(nèi)，所以焊渣剝離性良好，焊接效率高，焊接金屬部的強度以及韌性高，電弧的穩(wěn)定性優(yōu)異，飛濺的發(fā)生量少，耐高溫破裂性良好。因此，能夠得到優(yōu)異的焊接操作性以及焊接金屬的機械性質(zhì)。
另一方面，上述表12所示No.29至No.59的焊絲為本第2發(fā)明的比較例。No.29的焊絲C過少其焊接金屬部的強度以及韌性不足。No.30以及31的焊絲C過量其焊接金屬部發(fā)生了高溫破裂。No.32的焊絲的Si過少其焊接金屬部的強度不足。No.33的焊絲的Si過量其焊接金屬部的韌性不足。No.34以及No.35的焊絲Ti過少其飛濺發(fā)生量多且電弧穩(wěn)定性差。
No.36的焊絲Ti過量，其焊渣剝離性差，焊接效率也差。No.37的焊絲Mn過少其焊接金屬部的抗拉伸強度以及韌性均低。No.38的焊絲Mn過量，其焊渣剝離性差，焊接效率也差。
No.39的焊絲是Si以及Mn單獨含量沒有問題的材料，但Mn含量與Si含量的差([Mn]-[Si])過大，平衡變差，所以焊渣剝離性差，焊接效率也差。No.40以及No.41的焊絲，Si以及Ti過少且Mn含量與Si含量的差([Mn]-[Si])過大，所以焊接金屬部的強度不足，還有，焊渣剝離性差，隨之而來的焊接效率也低，此外，電弧穩(wěn)定性惡化，飛濺發(fā)生量也過量。No.42的焊絲Mo過少其抗拉伸強度低。No.43的焊絲Mo過量，其焊渣的剝離性差，焊接效率也低。No.44的焊絲是Mn以及Mo的單獨含量都沒有問題的材料，但Mn以及Mo的總含量過量，所以焊渣剝離性差，焊接效率也低。No.45的焊絲S過少，其焊渣剝離性差，焊接效率也差。No.46的焊絲S過量，其韌性下降并且發(fā)生了高溫破裂。
No.47的焊絲O過量，其焊渣量增加剝離性下降。還有，焊接金屬中的夾雜物過量則發(fā)生了高溫破裂，韌性也低。No.48的焊絲是S以及O的單獨含量沒有問題的材料，S以及O的總含量過量，其韌性低并且發(fā)生了高溫破裂。No.49的焊絲P過量，發(fā)生了高溫破裂。No.50的焊絲Cu過量，焊渣剝離性差，焊接效率下降，此外，發(fā)生了高溫破裂。No.51的焊絲B過量，發(fā)生了高溫破裂。No.52的焊絲，O不足，所以焊渣量過少，焊渣剝離性惡化焊接效率下降。此外，熔滴的脫離性惡化，飛濺增加。No.53的焊絲，Cu不足，所以鍍銅層的厚度變薄，焊接時的焊嘴和焊絲間的通電性惡化，飛濺增加。
No.54至No.58的焊絲，分別Nb、V、Al、Cr或者Ni過量，其焊渣剝離性惡化，焊接效率也下降。還有，電弧變得不穩(wěn)定，飛濺量增加。此外，No.54至No.57的焊絲，焊接金屬部的韌性也下降。No.59的焊絲表面的MoS2的附著量過量，管道內(nèi)襯等的輸送機構(gòu)內(nèi)MoS2堆積堵塞，焊絲的輸送變得不穩(wěn)定。其結(jié)果，有損電弧穩(wěn)定性，焊渣分布不均，產(chǎn)生不好影響，焊渣的剝離性下降。還有，焊接效率也下降，飛濺量增加。
權(quán)利要求
1.一種氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，含有Si0.70至1.00質(zhì)量％、Mn1.50至1.90質(zhì)量％、S0.005至0.025質(zhì)量％、Ti0.19至0.25質(zhì)量％、Mo0.12至0.35質(zhì)量％、C0.020至0.100質(zhì)量％、B滿足下述式(1)含量、以及Cu0.01至0.45質(zhì)量％，余量由Fe以及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，在上述不可避免的雜質(zhì)中，限制P0.020質(zhì)量％以下、O0.0160質(zhì)量％以下，此外，Si含量和Mn含量的比Si/Mn為0.385以上，Mn以及Mo的總含量為2.20質(zhì)量％以下，S以及O的總含量為0.034質(zhì)量％以下，式(1)0.020≤[C]≤0.050時，0.0015≤[B]≤0.0050；0.050＜[C]≤0.060時，0.009-0.15×[C]≤[B]≤0.0050；0.060＜[C]≤0.080時，0＜[B]≤0.0050；0.080≤[C]≤0.100時，0＜[B]≤0.013-0.10×[C]；這里，C含量以質(zhì)量％計為[C]、B含量以質(zhì)量％計為[B]。
2.一種氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，含有Si0.70至1.00質(zhì)量％、Mn1.50至1.90質(zhì)量％、S0.005至0.025質(zhì)量％、Ti0.19至0.25質(zhì)量％、Mo0.12至0.35質(zhì)量％、C0.020至0.100質(zhì)量％、B0.0050質(zhì)量％以下、以及Cu0.01至0.45質(zhì)量％，此外，還含有Nb、V、Cr以及Ni中至少一種的元素并且抑制在0.20質(zhì)量％以下，余量由Fe以及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，在上述不可避免的雜質(zhì)中，限制P0.020質(zhì)量％以下、O0.0160質(zhì)量％以下，此外，Si含量和Mn含量的比Si/Mn為0.385以上，Mn以及Mo的總含量為2.20質(zhì)量％以下，S以及O的總含量為0.034質(zhì)量％以下，式(1)0.020≤[C]≤0.050時0.0015≤[B]≤0.0050；0.050＜[C]≤0.060時0.009-0.15×[C]≤[B]≤0.0050；0.060＜[C]≤0.080時0＜[B]≤0.0050；0.080≤[C]≤0.100時0＜[B]≤0.013-0.10×[C]；這里，C含量以質(zhì)量％計為[C]、B含量以質(zhì)量％計為[B]。
3.一種氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，含有Si0.70至1.00質(zhì)量％、Mn1.50至1.90質(zhì)量％、S0.005至0.025質(zhì)量％、Ti0.19至0.25質(zhì)量％、Mo0.12至0.35質(zhì)量％、C0.020至0.100質(zhì)量％、B0.0050質(zhì)量％以下、Cu0.01至0.45質(zhì)量％以及Al0.20質(zhì)量％以下，余量由Fe以及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，在上述不可避免的雜質(zhì)中，限制P0.020質(zhì)量％以下、O0.0160質(zhì)量％以下，此外，Si含量和Mn含量的比Si/Mn為0.385以上，Mn以及Mo的總含量為2.20質(zhì)量％以下，S以及O的總含量為0.034質(zhì)量％以下，式(1)0.020≤[C]≤0.050時0.0015≤[B]≤0.0050；0.050＜[C]≤0.060時0.009-0.15×[C]≤[B]≤0.0050；0.060＜[C]≤0.080時0＜[B]≤0.0050；0.080≤[C]≤0.100時0＜[B]≤0.013-0.10×[C]；這里，C含量以質(zhì)量％計為[C]、B含量以質(zhì)量％計為[B]。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，C含量為0.040至0.080質(zhì)量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，Si含量為0.75質(zhì)量％以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，Mn含量為1.62至1.80質(zhì)量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，S含量為0.009質(zhì)量％以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，Si含量和Mn含量的比Si/Mn為0.400以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，O含量限制在0.0100質(zhì)量％以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，在焊絲表面，對每10kg重量的上述焊絲，附著有0.01g/10kg至1.00g/10kg的MoS2。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，在鋼芯線的四周形成有鍍銅層，C0.080質(zhì)量％以下、Si0.75至0.95質(zhì)量％、Mn1.60質(zhì)量％以上、S0.017質(zhì)量％以下、Mo0.14質(zhì)量％以上、O0.0025質(zhì)量％以上，和鍍銅層以及芯線中所含Cu的全Cu0.15質(zhì)量％以上，S以及O的總含量為0.0290質(zhì)量％以下，在上述不可避免的雜質(zhì)中，限制N為0.0080質(zhì)量％以下。
12.一種氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，鋼芯線的周面形成有鍍銅層，含有C0.020至0.080質(zhì)量％、Si0.75至0.95質(zhì)量％、Mn1.60至1.90質(zhì)量％、S0.003至0.017質(zhì)量％、Ti0.19至0.25質(zhì)量％、Mo0.14至0.35質(zhì)量％、O0.0025至0.0160質(zhì)量％，和鍍銅層及芯線中所含Cu的全Cu0.15至0.45質(zhì)量％，余量由Fe以及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn含量和Si含量的差為1.10質(zhì)量％以下，Mn以及Mo的總含量為2.20質(zhì)量％以下，S以及O的總含量為0.0290質(zhì)量％以下，在上述不可避免的雜質(zhì)中，限制P為0.020質(zhì)量％以下、N為0.0080質(zhì)量％以下。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，此外，還含有B0.0005至0.0050質(zhì)量％。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，此外，還含有Nb、V、Al、Cr以及Ni中至少一種的元素分別抑制在0.20質(zhì)量％以下。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，Mn含量為1.85質(zhì)量％以下。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，S含量為0.005質(zhì)量％以上。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，Mo含量為0.22質(zhì)量％以下。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，O含量為0.0035質(zhì)量％以上。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，鍍銅層以及芯線中所含Cu的全Cu含量為0.30質(zhì)量％以下。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其特征在于，在焊絲表面，對每10kg重量的上述焊絲，附著有0.01g/10kg至1.00g/10kg的MoS2。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣體保護電弧焊接用實芯焊絲，其組成為，含有Si0.70至1.00質(zhì)量％、Mn1.50至1.90質(zhì)量％、S0.005至0.025質(zhì)量％、Ti0.19至0.25質(zhì)量％、Mo0.12至0.35質(zhì)量％、C0.020至0.100質(zhì)量％、B0.0050質(zhì)量％以下以及Cu0.45質(zhì)量％，限制P0.020質(zhì)量％以下、O0.0160質(zhì)量％以下，Si/Mn為0.385以上，Mn以及Mo的總含量為2.20質(zhì)量％以下，S以及O的總含量為0.034質(zhì)量％以下，此外，C含量(質(zhì)量％)為[C]、B含量(質(zhì)量％)為[B]時，[C]和[B]的關(guān)系滿足給定的條件。此焊絲，對強度為520N/mm
文檔編號B23K9/16GK1935443SQ20051010999
公開日2007年3月28日 申請日期2005年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月22日
發(fā)明者鈴木勵一, 中野利彥 申請人:株式會社神戶制鋼所