CN108698175B

CN108698175B - 药芯焊丝、焊接接头的制造方法和焊接接头

Info

Publication number: CN108698175B
Application number: CN201680083091.7A
Authority: CN
Inventors: 渡边耕太郎; 熊谷达也; 富士本博纪; 户冢康仁
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2016-03-08
Filing date: 2016-03-08
Publication date: 2021-01-15
Anticipated expiration: 2036-03-08
Also published as: JP6766866B2; BR112018015822B1; US11331742B2; KR20180108731A; KR102118387B1; EP3427890B1; JPWO2017154120A1; WO2017154120A1; CA3013886C; BR112018015822A2; EP3427890A1; EP3427890A4; CN108698175A; CA3013886A1; MX2018010659A; AU2016396546A1; US20200070273A1; AU2016396546B2

Abstract

本发明的一技术方案涉及的药芯焊丝具备钢制外皮和填充到所述钢制外皮的焊剂，所述焊剂包含F换算值的合计值α为0.21％以上的氟化物、含量的合计值β为0.30％以上且小于3.50％的氧化物和含量的合计值为0～3.50％的碳酸盐，CaO含量为0％以上且小于0.20％，铁粉含量为0％以上且小于10.0％，X值为5.0％以下，CaF₂含量小于0.50％，Ti氧化物含量为0.10％以上且小于2.50％，MgCO₃、Na₂CO₃以及LiCO₃的含量的合计值为0～3.00％，其它化学成分在预定范围内，Ceq为0.45～1.20％。

Description

药芯焊丝、焊接接头的制造方法和焊接接头

技术领域

本发明涉及药芯焊丝、焊接接头的制造方法和焊接接头。本发明特别涉及用于抗拉强度780MPa以上的高强度钢的焊接，能够省略用于防止低温裂纹的预热作业或者使预热作业时的预热温度降低，能够得到低温韧性优异的焊接金属，且能够抑制溅射(溅射物，sputter)产生的药芯焊丝。

背景技术

近年来，针对大楼及桥梁等建筑物的大型化以及高层化的需求不断增加。伴随于此，作为用于制造建筑物的钢材，使用780MPa级(抗拉强度780MPa以上)或更高的抗拉强度的高强度钢。

通过使用这些高强度钢作为建筑物的材料，能够削减用于得到建筑物所需要的强度的钢材的量。通过钢材使用量减少，钢材费用和钢材运输费用减少，进而削减建筑物的重量。由此，钢材的处理变得容易，且焊接量被削减，因此可期待建设工期缩短以及施工成本削减等。

但是，虽然对高强度钢的使用需求变得非常高，但是780MPa级以上的高强度钢的使用量在上述建筑物中所使用的钢材的总体量中占有的比例仅为微量。

其原因是由于高强度钢的焊接裂纹敏感性高。为了抑制焊接裂纹，必须进行预热作业，因此高强度钢的使用使焊接施工效率变差。

而且，在建筑物设置于低温环境的情况下，对于建筑物所使用的钢材以及焊接材料，需要有极高的低温韧性。钢材强度越高，越难以确保焊接部的强度以及低温韧性。这也成为不使用780MPa级的高强度钢的主要原因。

因此，为了广泛地使用780MPa级以上的高强度钢，强烈地需要一种能够省略预热作业或使预热作业时的预热温度降低，且能够得到低温韧性优异的焊接部的焊丝。

作为能得到高韧性的焊接金属的药芯焊丝，提出了将氟化物作为熔渣形成剂而添加到焊剂中的焊丝(例如参照专利文献1～5)。

在这些文献中，通过氟化物提高熔融池的碱度，降低焊接金属的氧量，能得到具有高的低温韧性的焊接部。但是，专利文献1～4都是主要以焊接裂纹不会成为问题的强度等级的钢板作为焊接对象的文献，对于焊接金属的低温裂纹完全没有研究。

与此相对，在专利文献5中提出了一种焊丝，在490～780MPa级高强度钢用的药芯焊丝中，通过使V的添加量最佳化，使V吸藏扩散性氢从而改善低温裂纹耐性，由此虽然是780MPa级的焊丝也将焊接裂纹停止预热温度设为50℃以下。然而，在780MPa级以上的钢的焊接中，对焊接金属要求有更高的韧性，但在专利文献5中，对于焊接金属的韧性并没有特别研究。

作为上述的飞跃性地改良了现有技术的技术，专利文献6公开了一种在对抗拉强度780MPa以上的高强度钢进行焊接时不需要预热、或者即使预热温度低也具有低温裂纹耐性的焊丝。在气体保护电弧焊中，作为保护气体，优选使用成本低的100％CO₂气体，但在专利文献6中没有示出使用100％CO₂气体的例子。

在专利文献7～9中公开了使用药芯焊丝的脉冲气体保护电弧焊方法，该药芯焊丝含有CaF₂及其他氟化物和氧化物，氟化物和氧化物的含量之比设为预定范围内，进而Ceq的含量被限制在预定范围内。根据专利文献7～9，能够得到在抗拉强度950MPa以上的超高强度钢的焊接时抑制延展性降低裂纹的产生、具有优异断裂伸长率的焊接金属。

在专利文献10中，公开了一种气体保护电弧焊用的金属系药芯焊丝，其含有选自包含一种或两种以上的碱金属的氧化物、氟化物、碳酸盐之中的一种以上的化合物，比表面积被控制在预定范围内。根据专利文献10，提供一种渗透性优异、焊接金属的机械性质以及焊接操作性良好的药芯焊丝。

在专利文献11中公开了一种气体保护电弧焊用的药芯焊丝，其含有TiO₂、碱金属氟化物以及PTFE，碱金属氟化物的含量与PTFE的含量之比被控制在预定范围内，碱土金属氟化物的含量被限制在预定量以下。根据专利文献11，提供一种防止在电弧焊接时扩散性氢进入焊接部，耐吸湿性优异，示出良好的焊接操作性的药芯焊丝。

在专利文献12中公开了一种耐候性钢用的气体保护电弧焊用药芯焊丝，其包含Ti氧化物、Si氧化物、Al氧化物、Na化合物及K化合物、和金属氟化物，Al氧化物的表观密度以及平均粒径被控制在预定范围内的。根据专利文献12，提供一种在焊接耐候性钢时全位置焊接中的焊接操作性良好，能得到强度以及韧性优异的焊接金属的药芯焊丝。

专利文献13公开了一种气体保护电弧焊用药芯焊丝，其包含金属氟化物和TiO₂，Mg含量和Al含量被控制在由预定的数学式规定的范围内。根据专利文献13，提供一种焊接操作性良好，且能够得到具有优异的低温韧性的焊接部的药芯焊丝。

专利文献14公开了一种使外皮或焊剂含有V的490～780MPa级高强度钢用药芯焊丝。根据专利文献14，提供使焊接金属的低温裂纹耐性提高的药芯焊丝。

专利文献15公开了一种气体保护电弧焊用药芯焊丝，其包含金属氟化物、中性氧化物或碱性氧化物、Al以及Mg中的一种或两种、脱氧剂和粘接材料，C、Si以及Mn的含量处于预定范围内。根据专利文献15，提供焊接操作性优异，且能够得到低温韧性良好的焊接金属的药芯焊丝。

在专利文献16中公开了一种高强度钢气体保护电弧焊用药芯焊丝，其包含TiO₂、SiO₂、ZrO₂、Al₂O₃以及氟化物，它们的含量控制在由预定的数学式所规定的范围内，氢量限制在预定量以下。根据专利文献16，提供焊接操作性优异，能够得到机械性性质优异的焊接金属的药芯焊丝。

但是，专利文献7～9所公开的药芯焊丝需要含有大量的CaF₂。由于CaF₂使溅射量增大，所以专利文献7～9所公开的药芯焊丝使焊接操作性降低。

专利文献10所记载的药芯焊丝是焊剂不含有熔渣形成剂的金属系焊丝。由熔渣形成剂得到的焊接熔渣具有从熔融池除去杂质的效果、调整焊缝宽度以及焊波而使焊接金属的外观变得良好的效果、以及防止刚凝固后的焊接金属的氧化以及氮化的效果，但根据专利文献10所公开的焊丝，不能得到这些焊接熔渣的效果。

在专利文献11中没有公开充分地降低焊接金属的扩散性氢量的方法。使用专利文献11所公开的药芯焊丝的实施例而得到的焊接金属的扩散性氢最低为1.9ml/100g。根据本发明人的见解，在焊接金属的扩散性氢量为1.9ml/100g以上的情况下，难以不产生低温裂纹地进行预热的省略和预热温度的降低。进而，在专利文献11中，关于使用CO₂气体为100％的气体作为保护气体的情况下的溅射量没有任何研究，而且也没有公开用于使溅射量降低的手段。

在专利文献12中没有公开使焊接金属的低温裂纹耐性提高的手段。专利文献12所公开的氟化物量不足以使焊接金属的扩散性氢降低。

专利文献13和14所公开的药芯焊丝需要含有大量CaF₂。由于CaF₂使溅射量增大，所以专利文献13所公开的药芯焊丝使焊接操作性降低。

专利文献15所公开的药芯焊丝是难以产生低温裂纹的低强度钢用的焊料，没有进行用于使低温裂纹耐性提高的研究，另外也没有公开使低温裂纹耐性提高的手段。

专利文献16所公开的药芯焊丝需要大量TiO₂。因此，在将专利文献16所公开的药芯焊丝供给于使用100％CO₂气体作为保护气体的焊接的情况下，所得到的焊接金属的韧性受损。

由此，在780MPa以上的高强度钢的焊接接头中，需要通过气体保护电弧焊来形成强度以及韧性优异、并且很难产生低温裂纹的焊接金属。进而，需要即使在使用CO₂气体为100％的气体的情况下也能够抑制溅射产生地焊接。

在先技术文献

专利文献1:日本特开平01－271098号公报

专利文献2:日本特开平03－294093号公报

专利文献3:日本特开平06－155079号公报

专利文献4:日本特开平08－197283号公报

专利文献5:日本特开平08－257785号公报

专利文献6：国际公开第2014/119082号

专利文献7:日本特开2014－14833号公报

专利文献8:日本特开2014－79807号公报

专利文献9:国际公开第2013/168670号公报

专利文献10:日本特开2002－331384号公报

专利文献11:日本特开2007－90376号公报

专利文献12:日本特开2013－151001号公报

专利文献13:日本特开平6－155079号公报

专利文献14:日本特开平8－257785号公报

专利文献15:日本特开平1－271098号公报

专利文献16:日本特开2013－18012号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够得到高强度以及高韧性、且低温裂纹耐性优异的焊接部、并且能够大幅度降低焊接中的溅射产生量的药芯焊丝。

另外，本发明的目的在于，提供一种能够省略用于防止低温裂纹的预热作业或使预热作业时的预热温度降低、能够大幅度降低溅射产生量的焊接接头的制造方法。

进而，本发明的目的在于，提供一种高强度且高韧性的焊接接头。

本发明的要旨如下。

(1)本发明的一技术方案涉及的药芯焊丝，具备钢制外皮和填充到所述钢制外皮中的焊剂(flux)，所述焊剂包含：氟化物，所述氟化物是选自CaF₂、MgF₂、Na₃AlF₆、LiF、NaF、K₂ZrF₆、BaF₂以及K₂SiF₆之中的一种或两种以上，所述氟化物相对于所述药芯焊丝的总质量以F换算值计的合计值α为0.21％以上；氧化物，所述氧化物包含选自Fe氧化物、Ba氧化物、Na氧化物、Ti氧化物、Si氧化物、Zr氧化物、Mg氧化物、Al氧化物、Mn氧化物以及K氧化物之中的一种或两种以上，除CaO以外，所述氧化物相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计的含量合计值β为0.30％以上且小于3.50％；以及碳酸盐，所述碳酸盐相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计的含量的合计值为0～3.50％，包含选自MgCO₃、Na₂CO₃、LiCO₃、CaCO₃、K₂CO₃、BaCO₃、FeCO₃以及MnCO₃之中的一种或两种以上，所述焊剂中的所述CaO的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计为0％以上且小于0.20％，所述焊剂中的铁粉的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计为0％以上且小于10.0％，使用式1算出的X值为5.0％以下，所述CaF₂的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计小于0.50％，所述Ti氧化物的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计为0.10％以上且小于2.50％，所述MgCO₃、所述Na₂CO₃以及所述LiCO₃的含量的合计值相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计为0～3.00％，除所述氟化物、所述氧化物、所述CaO、所述碳酸盐以及所述铁粉以外的化学成分相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计，包含：C：0.003～0.200％、Si：0.20～1.50％、Mn：1.00～3.50％、Mg：0.10％以下、P：0.020％以下、S：0.020％以下、Al：0.001～0.300％、Ni：0.50～4.00％、Mo：0.10～2.00％、Cu：0～0.50％、Cr：0～1.50％、Nb：0～0.10％、V：0～0.40％、Ti：0～0.30％、B：0～0.0100％、Ca：0～0.50％和REM：0～0.0100％，余量由铁和杂质构成，使用下述式2算出的Ceq为0.45～1.20％，

X＝[NaF]+[MgF₂]+[Na₃AlF₆]+1.50×([K₂SiF₆]+[K₂ZrF₆]+[LiF]+[BaF₂])+3.50×([CaF₂])：式1

其中，标记[]的化学式以质量％为单位表示各个所述化学式所对应的氟化物相对于所述药芯焊丝的所述总质量的含量，

Ceq＝[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14：式2

其中，标记[]的元素符号以质量％为单位表示除所述氟化物、所述氧化物、所述CaO、所述碳酸盐以及所述铁粉以外的所述化学成分所含有的各所述元素符号所对应的元素相对于所述药芯焊丝的所述总质量的含量。

(2)上述(1)所述的药芯焊丝也可以是，除所述氟化物、所述氧化物、所述CaO、所述碳酸盐以及所述铁粉以外的化学成分相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计，包含0.07％以下的Mg。

(3)上述(1)或(2)所述的药芯焊丝也可以是，除所述氟化物、所述氧化物、所述CaO、所述碳酸盐以及所述铁粉以外的化学成分满足式3。

([Mg]+10×[Al])≤0.45：式3

其中，标记[]的元素符号以质量％为单位表示除所述氟化物、所述氧化物、所述CaO、所述碳酸盐以及所述铁粉以外的所述化学成分所含有的、各所述元素符号所对应的元素相对于所述药芯焊丝的所述总质量的含量。

(4)上述(1)～(3)的任一项所述的药芯焊丝也可以是，所述碳酸盐的含量的合计相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计超过0.30％且为3.50％以下，所述MgCO₃、所述Na₂CO₃以及所述LiCO₃的含量的合计相对于所述所述总质量以质量％计为0.30～3.00％。

(5)上述(1)～(4)的任一项所述的药芯焊丝也可以是，所述α为0.50％以上。

(6)上述(1)～(5)的任一项所述的药芯焊丝也可以是，所述X值为4.5％以下。

(7)上述(1)～(6)的任一项所述的药芯焊丝也可以是，所述Ti氧化物的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计为0.10～1.80％。

(8)上述(1)～(7)的任一项所述的药芯焊丝也可以是，所述CaF₂的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计为0.20％以下。

(9)上述(1)～(8)的任一项所述的药芯焊丝也可以是，α/β为0.10～4.00。

(10)上述(1)～(9)的任一项所述的药芯焊丝也可以是，所述Na₃AlF₆和所述NaF相对于所述的所述总质量以质量％计的含量合计，相对于所述氟化物相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计的含量合计的比例为0.50以上。

(11)上述(1)～(10)的任一项所述的药芯焊丝也可以是，在日本工业标准JISZ3111－2005所规定的熔敷金属的拉伸试验中，使用所述药芯焊丝进行气体保护电弧焊时熔敷金属的抗拉强度为690MPa以上且小于1500MPa。

(12)上述(1)～(11)的任一项所述的药芯焊丝也可以是，所述钢制外皮具有无缝形状。

(13)上述(1)～(11)的任一项所述的药芯焊丝也可以是，所述钢制外皮具有条状缝隙的形状。

(14)上述(1)～(13)的任一项所述的药芯焊丝也可以是，所述药芯焊丝还具备在所述药芯焊丝的表面涂布的全氟聚醚油。

(15)本发明的另一技术方案涉及的焊接接头的制造方法，具备使用上述(1)～(14)的任一项所述的药芯焊丝对钢材进行气体保护电弧焊的工序。

(16)在上述(15)所述的焊接接头的制造方法中，也可以是，所述钢材为选自下述钢板之中的一种，板厚为12mm以下且Pcm为0.36％以下的钢板、板厚超过12mm且为25mm以下并且Pcm为0.33％以下的钢板、板厚超过25mm且为40mm以下并且Pcm为0.31％以下的钢板以及板厚超过40mm且为100mm以下并且Pcm为0.29％以下的钢板，在进行所述气体保护电弧焊时，在所述钢材的温度小于5℃的情况下对所述钢材省略预热而进行气体保护电弧焊。

(17)本发明的又一技术方案涉及的焊接接头，是采用上述(15)或(16)所述的制造方法而得到的。

(18)本发明的另一技术方案涉及的药芯焊丝，具备钢制外皮和填充到所述钢制外皮的内部的焊剂，通过使用所述药芯焊丝在JIS Z 3118所规定的条件下进行焊接而得到的焊接金属的扩散性氢量为1.0ml/100g以下，使用所述药芯焊丝，在焊丝极性为正、电流值为270A、电压值为29～32V、焊接速度为30cm/分钟、保护气体种类为100％CO₂气体并且保护气体流量为25L/分钟的条件下进行直流气体保护电弧焊时产生的溅射的单位焊接时间的重量为5.0g/分钟以下。

(19)本发明的另一技术方案涉及的药芯焊丝，具备钢制外皮和填充到所述钢制外皮的内部的焊剂，在所述药芯焊丝中，相对于所述药芯焊丝的总质量，以质量％计，Ti氧化物的含量以质量％计为0.10～2.50％，且包含0.5～4.00％的Ni，通过使用所述药芯焊丝在JIS Z 3118所规定的条件下进行直流气体保护电弧焊而得到的焊接金属的扩散性氢量为1.0ml/100g以下，使用所述药芯焊丝，在焊丝极性为正、电流值为270A、电压值为29～32V、焊接速度为30cm/分钟、保护气体种类为100％CO₂气体并且保护气体流量为25L/分钟的条件下进行直流气体保护电弧焊时产生的溅射的单位焊接时间的重量为5.0g/分钟以下。

根据本发明的上述技术方案涉及的药芯焊丝、以及本发明涉及的焊接方法，能够得到高强度以及高韧性的焊接部，能够大幅度降低焊接中的溅射产生量，能够省略用于防止低温裂纹的预热或使预热作业时的预热温度降低。

本发明涉及的焊接接头具备高强度和高韧性的焊接部。

本发明涉及的药芯焊丝以及焊接接头的制造方法能够应用于任何钢材，但在应用于难以适用通常的药芯焊丝以及焊接接头的制造方法的780MPa以上的高强度钢的焊接的情况下，获得特别显著的效果。在该情况下，本发明也能够省略用于防止低温裂纹的预热作业或使预热作业时的预热温度降低。进而，本发明涉及的药芯焊丝以及焊接接头的制造方法能够与任何保护气体进行组合，但在与难以和通常的药芯焊丝以及焊接接头的制造方法组合的100％CO₂气体组合的情况下，获得特别显著的效果。在该情况下，本发明也能够显著降低溅射的产生量。

附图说明

图1是表示药芯焊丝的X值和使用了药芯焊丝的焊接时的溅射量的关系的图。

图2是表示药芯焊丝的F换算值和使用药芯焊丝而得到的焊接金属扩散性氢量的关系的图。

图3是表示药芯焊丝的CaF₂含量和使用了药芯焊丝焊接时的溅射量的关系的图。

图4是表示药芯焊丝的NaF+Na₃AlF₆比率和使用了药芯焊丝焊接时的溅射量的关系的图。

图5是表示药芯焊丝的Mg含量和使用药芯焊丝而得到的焊接金属的扩散性氢量的关系的图。

图6是表示药芯焊丝的“Mg+10×Al”和使用药芯焊丝而得到的焊接金属的扩散性氢量的关系的图。

图7A是使边缘面对接地焊接而制成的药芯焊丝的切割面的照片。

图7B是使边缘面对接而制成的药芯焊丝的切割面的照片。

图7C是使边缘面铆接而制成的药芯焊丝的切割面的照片。

图8是表示2mmV型缺口夏比冲击试样以及圆棒拉伸试样的制取位置的图。

具体实施方式

在焊接时使HAZ产生低温裂纹的因素是HAZ的硬度和焊接金属中的扩散性氢量等。本发明人研究了用于切实地抑制HAZ中的低温裂纹的各种方法。研究结果明确了，只要能够通过使焊接金属中的扩散性氢量足够低来抑制氢向HAZ的侵入，则即使在HAZ的硬度非常高的情况下，也能够抑制HAZ中的低温裂纹。但是，根据现有技术，难以使刚焊接后的焊接金属中的扩散性氢量充分地降低。本发明人为了充分地降低刚焊接后的焊接金属中的扩散性氢量，使用使焊剂成分的种类和配比发生各种变化的药芯焊丝来反复进行研讨。

其结果是，本发明人发现在氟化物的含量以F换算值计的合计值处于特定范围内的情况下，焊接金属的扩散性氢量被抑制为小于1.0ml/100g，低温裂纹耐性大幅度提高。另外，本发明人还发现了通过使焊剂含有碳酸盐，并且限制CaO含量和Mg含量，从而能够进一步降低扩散性氢量。

但是，焊剂所含的氟化物有时使溅射量增大。特别是在将含有大量氟化物的药芯焊丝应用于保护气体为100％CO₂气体的焊接的情况下，有时溅射量变得非常多。本发明人为了抑制溅射量，使用使焊剂所含的氟化物种类不同的药芯焊丝来反复进行研究。

其结果是，本发明人发现了氟化物的含量的F换算值与刚焊接后的焊接金属中的扩散性氢量之间具有良好的相关性、以及使用下述式算出的溅射产生指数X与溅射生成量之间具有良好的相关性。

X＝[NaF]+[MgF₂]+[Na₃AlF₆]+1.50×([K₂SiF₆]+[K₂ZrF₆]+[LiF]+[BaF₂])+3.5×[CaF₂]

在上述式中，用括号括起来的化学式是各化学式所对应的氟化物相对于药芯焊丝的总质量以质量％为单位计的含量。上述式是通过测定在将使各氟化物的量进行了各种变化的药芯焊丝供给于100％CO₂保护气体的焊接时产生的溅射量，并对各氟化物量和溅射量的关系进行多元回归分析而得到的。图1是表示X值和溅射量的关系的图。从该图可知，X值与溅射量之间具有良好的相关性。因此，如果以使焊剂中所含的氟化物的F换算值尽可能大，且使根据焊剂中所含的氟化物算出的X值尽可能小的方式确定焊剂中所含的氟化物的种类以及配比，则能够提供一种药芯焊丝，其使刚焊接后的焊接金属中的扩散性氢量小于1.0ml/100g，且不会损害保护气体为100％CO₂气体的焊接的操作性。

另外，本发明人发现了限制氟化物之中的CaF₂含量也是用于降低溅射产生量所需要的。

本发明是鉴于以上这样的研究结果而完成的。以下，对本实施方式涉及的药芯焊丝进行说明。

本实施方式涉及的药芯焊丝具备钢制外皮和填充到钢制外皮的内部的焊剂。首先，对焊剂的成分进行说明。本实施方式涉及的药芯焊丝的焊剂包含氟化物和除CaO以外的氧化物，优选还包含碳酸盐。另外，本实施方式涉及的药芯焊丝的焊剂也可以进一步包含CaO和铁粉，但CaO和铁粉不是用于解决本实施方式涉及的药芯焊丝的课题所需要的成分。特别是CaO接触到大气时变为包含氢的化合物即CaOH，使焊接金属的扩散性氢量增加，因此合适是的不包含CaO。以下，对这些成分详细地说明。再者，在以下的说明中“％”只要没有特别说明，就表示“相对于药芯焊丝的总质量的质量％”。

(相对于药芯焊丝的总质量的氟化物的F换算值的合计：0.21％以上)

本实施方式涉及的药芯焊丝的焊剂包含以相对于药芯焊丝的总质量的F换算值计为合计0.21％以上的氟化物。相对于药芯焊丝的总质量的F换算值是指，用相对于药芯焊丝的总质量的质量％来表示药芯焊丝中的氟化物所含的氟(F)的量。如后述那样，本实施方式涉及的药芯焊丝的氟化物是选自CaF₂、MgF₂、Na₃AlF₆、LiF、NaF、K₂ZrF₆、BaF₂以及K₂SiF₆之中的一种以上，相对于药芯焊丝的总质量的F换算值的合计通过以下的数学式求出。

(F换算值的合计)＝0.487×[CaF₂]+0.610×[MgF₂]+0.732×[LiF]+0.452×[NaF]+0.402×[K₂ZrF₆]+0.217×[BaF₂]+0.517×[K₂SiF₆]+0.543×[Na₃AlF₆

在上述式中，用括号括起来的化学式是各化学式涉及的氟化物相对于药芯焊丝的总质量以质量％计的含量。以下，有时将“相对于药芯焊丝的总质量的F换算值”记载为“F换算值”。另外，标号“α”定义为相对于药芯焊丝的总质量的氟化物的F换算值的合计。

再者，上述的各氟化物的F换算值的系数是根据各氟化物所含的氟的原子量及个数、和各氟化物的化学式量而算出的。例如，CaF₂的F换算值的系数0.487是通过将氟原子量19.00乘以2倍的值除以CaF₂的化学式量78.08而得到的值(也就是说，19.00×2/78.08＝0.487)。

焊剂中的氟化物具有使焊接金属的扩散性氢量降低而使焊接金属的低温裂纹耐性显著提高的作用。其理由虽然并不清楚，但是推测为氟化物中的F和氢(H)在焊接中结合而成为氟化氢(HF)，该HF排出到焊接金属外。但是，在焊剂中的氟化物量的F换算值合计小于0.21％的情况下，有时无法使焊接金属的扩散性氢量成为小于1.0ml/100g，因此有可能焊接金属的低温裂纹耐性不够充分。因此，本实施方式涉及的药芯焊丝的焊剂需要包含以F换算值计为0.21％以上的氟化物。为了进一步降低焊接金属的扩散性氢量，也可以将氟化物的以F换算值计的合计量下限设为0.25％、0.30％、0.35％、0.40％、0.45％、0.50％、0.60％、0.65％、0.70％、0.80％或0.90％。另一方面，在要使溅射产生量的降低优先于扩散性氢量的降低的情况下，也可以将F换算值的合计量上限设为2.00％、1.70％、1.50％、1.30％、1.10％、1.00％、0.90％、0.80％、0.70％、0.60％、0.50％或0.40％。

以下，对本发明人得到上述见解的实验进行说明。将上述的F换算值的合计为不同种类的药芯焊丝供给于以下条件的焊接，使用依照JIS Z3118：2007“钢焊接部的氢量测定方法”的方法对通过该焊接所得到的焊接金属的扩散性氢量进行测定。

焊丝直径：1.2mm

焊接气体种类：100％CO₂

气体流量：25L/分钟

焊接电流：270A

焊接速度35cm/分钟

焊接环境温度：20℃

焊接环境湿度：60％

姿势：向下

极性：焊丝+(正)

电流：直流

在图2的图中示出通过上述实验所得到的药芯焊丝的F换算值的合计和焊接金属的扩散性氢量的关系。从该图形可知，在药芯焊丝的F换算值的合计为0.21％以上的情况下，扩散性氢量降低到1.0ml/100g以下。另外，从该图可知，在药芯焊丝的F换算值的合计为0.50％以上的情况下，扩散性氢量降低到0.6ml/100g以下。

在氟化物的含量过量的情况下，焊接中的溅射量增大。但是，在本实施方式涉及的药芯焊丝中，不需要确定氟化物的F换算值的上限值。因为本发明人发现了应使用后述的溅射产生指数X来限制氟化物的含量的上限值。氟化物的F换算值能够以溅射产生指数X变为以下说明的范围内的方式进行选择。

(氟化物的种类：选自CaF₂、MgF₂、Na₃AlF₆、LiF、NaF、K₂ZrF₆、BaF₂以及K₂SiF₆之中的一种或两种以上)

本实施方式涉及的药芯焊丝的氟化物是选自CaF₂、MgF₂、Na₃AlF₆、LiF、NaF、K₂ZrF₆、BaF₂以及K₂SiF₆之中的一种或两种以上。这些氟化物进行电离而产生的Ca、Mg、Li、Na、K、Zr、Ba、Si以及Al作为与氧结合而使焊接金属中的氧量降低的脱氧元素发挥作用。

(氟化物的X值：5.0％以下)

在氟化物的含量过大的情况下，焊接时产生的溅射量变得过量，焊接性劣化。本发明人针对使F换算值尽量增加、且使溅射量减少到容许范围内的方法进行了研究。其结果是，本发明人认识到氟化物对溅射量造成的影响根据氟化物的种类而不同。并且，本发明人进一步进行研究，结果发现了在根据下式算出的溅射产生指数X(X值)与溅射量之间具有良好的相关性。

X＝[NaF]+[MgF₂]+[Na₃AlF₆]+1.50×([K₂SiF₆]+[K₂ZrF₆]+[LiF]+[BaF₂])+3.50×([CaF₂])

在上式中，用括号括起来的化学式是各化学式所对应的氟化物相对于药芯焊丝的总质量以质量％为单位计的含量。上式是通过测定在将使各氟化物的量进行了各种变化的药芯焊丝供给于100％CO₂保护气体的焊接时产生的溅射量，并对各氟化物量和溅射量的关系进行多元回归分析而得到的。

以下，对本发明人得到与X值有关的见解的实验进行说明。将上述X值的合计不同的各种药芯焊丝供给于以下条件的焊接。

焊丝直径：1.2mm

焊接气体种类：100％CO₂气体

焊接气体流量：25L/分钟

焊接电流：270A

焊接电压：29～32V

焊接速度：30cm/分钟

焊接姿势：向下

焊接时间：60秒

极性：焊丝+(正)

电流：直流

通过在铜制溅射捕集箱的内部实施上述条件下的焊接，从而对在焊接中产生的溅射(在焊接后附着在铜制溅射捕集箱以及钢板的溅射)进行捕集，测定其重量。再者，在本实验中，测定了焊接中产生的全部溅射的合计重量。

在图1的图中示出通过上述实验所得到的药芯焊丝的X值和每1分种的全部溅射产生量的关系。从该图可知，在药芯焊丝的X值为5.0％以下的情况下，全部的溅射产生量降低。基于该实验结果，本发明人将本实施方式涉及的药芯焊丝的X值的上限值确定为5.0％。在本实施方式涉及的药芯焊丝中，需要以使X值满足上述条件的方式控制氟化物的含量以及种类。X值的优选上限值为4.5％。在要使溅射产生量降低的情况下，也可以将X值的上限值设为4.0％、3.5％、3.0％、2.5％、2.0％、1.8％、1.6％、1.4％、1.2％或1.0％。

不需要限定X值的下限值。但是，由于需要将F换算值的合计设为0.21％以上，所以也可以将能满足F换算值的规定的X值的最小值设为X值的下限值。具体地说，X值成为最小的情况是F换算值的合计为最低值(0.21％)、且氟化物仅由MgF₂构成的情况。在作为氟化物而仅含有MgF₂的状况下，MgF₂的必要最小量为0.344％(＝0.21/0.610)。因此，不存在X值的下限值低于0.344％的可能性。因而，也可以将X值的下限值设为0.344％。在谋求扩散性氢量的进一步降低的情况下，也可以将X值的下限值设为0.40％、0.60％、0.80％、1.00％、1.20％、1.40％、1.60％或1.80％。

(CaF₂相对于药芯焊丝的总质量以质量％计的含量：小于0.50％)

CaF₂是特别容易使溅射量增大的氟化物。本发明人认识到即使氟化物的X值为2.0％以下，相对于药芯焊丝的总质量以质量％计为0.50％以上的CaF₂也会使大量的溅射产生，使焊接操作性恶化。以下，对本发明人得到与CaF₂含量有关的见解的实验进行说明。将CaF₂含量不同、且X值为上述规定范围内的各种药芯焊丝供给于与作成图1的图时相同条件的焊接，使用与作成图1的图形时相同的方法，求出直径1.5mm以上的每1分钟的溅射产生量。再者，在本实验中，根据焊接中产生的溅射，筛选直径1.5mm以上的溅射，测定1.5mm以上的溅射的合计重量。图3的图示出通过该实验所得到的CaF₂含量与每1分钟的直径1.5mm以上的溅射产生量的关系。从该图可知，在CaF₂含量为0.5％以上的情况下，溅射产生量增大。另一方面，从该图可知，在CaF₂含量为0.2％以下的情况下，直径1.5mm以上的溅射产生量进一步减少。因此，确定为本实施方式涉及的药芯焊丝的CaF₂含量小于0.50％。CaF₂的含量的优选上限值为0.20％。也可以根据需要，将CaF₂含量设为小于0.10％、小于0.06％、小于0.04％或小于0.02％。

只要满足上述的与F换算值以及X值相关的条件，就不需要单独规定CaF₂以外的氟化物的各含量。但是，Na₃AlF₆和NaF相对于焊丝总质量以质量％为单位计的总含量优选为氟化物相对于焊丝总质量的以质量％为单位计的总含量的50％以上。以下，将Na₃AlF₆和NaF相对于焊丝总质量的以质量％为单位计的总含量在氟化物相对于焊丝总质量的以质量％为单位计的总含量中占有的比例称为Na₃AlF₆+NaF率。

以下，对本发明人得到上述见解的实验进行说明。本发明人将Na₃AlF₆+NaF率不同的各种药芯焊丝供给于与作成图3的图时相同条件的焊接，使用与作成图3的图时相同的方法，求出每1分钟的直径1.5mm以上的溅射产生量。在图4的图中示出通过该实验所得到的Na₃AlF₆+NaF率与每1分钟的直径1.5mm以上的溅射产生量的关系。从该图可知，在Na₃AlF₆+NaF率为50％以上的情况下，直径1.5mm以上的溅射产生量降低。因此，在本实施方式涉及的药芯焊丝中，优选Na₃AlF₆+NaF率为50％以上。也可以根据需要，将该Na₃AlF₆+NaF率设为60％以上、80％以上、90％以上或100％。再者，也可以替代该Na₃AlF₆+NaF率，将在溅射产生指数X的计算式中相对于系数为1的Na₃AlF₆、NaF以及MgF₂的焊丝总质量的以质量％为单位计的总含量在氟化物相对于焊丝总质量的以质量％为单位计的总含量中占有的比例(Na₃AlF₆+NaF+MgF₂率)设为50％以上、60％以上、80％以上、90％以上或100％。

(氧化物的种类：包含选自Fe氧化物、Ba氧化物、Na氧化物、Ti氧化物、Si氧化物、Zr氧化物、Mg氧化物、Al氧化物、Mn氧化物以及K氧化物之中的一种以上，且除CaO以外)

(除CaO以外的氧化物相对于药芯焊丝的总质量的以质量％计的总含量：0.30％以上且小于3.50％)

本实施方式涉及的药芯焊丝的焊剂含有合计为0.30％以上且小于3.50％的氧化物。该氧化物的种类包含选自Fe氧化物、Ba氧化物、Na氧化物、Ti氧化物、Si氧化物、Zr氧化物、Mg氧化物、Al氧化物、Mn氧化物以及K氧化物之中的一种或两种以上，且除CaO以外。在本实施方式中，将相对于药芯焊丝的总质量以质量％计的除CaO以外的氧化物的含量的合计定义为“β”。在本实施方式中，有时将“除CaO以外的氧化物”仅称为“氧化物”。

除CaO以外的氧化物具有良好地维持焊缝形状的效果。在除CaO以外的氧化物含量的合计小于0.30％的情况下，有时焊缝形状变差。为了进一步良好地维持焊缝形状，也可以将除CaO以外的氧化物的合计量的下限设为0.40％、0.50％、0.60％或0.70％。但是，在β为3.50％以上的情况下，有时使焊接金属的韧性降低。为了改善焊接金属的韧性，也可以将合计量β的上限设为3.00％、2.50％、2.25％、2.00％、1.75％、1.50％、1.25％、1.00％、0.90％、0.80％或0.70％。

除CaO以外的氧化物的种类没有特别限定。再者，在本实施方式中，β看作是除了Fe氧化物、Ba氧化物、Na氧化物、Ti氧化物、Si氧化物、Zr氧化物、Mg氧化物、Al氧化物、Mn氧化物以及K氧化物的合计量之外还加上了焊剂的造粒所使用的粘合剂等所含的氧化物的含量。

(Ti氧化物相对于药芯焊丝的总质量以质量％计的含量：0.10％以上且小于2.50％)

Ti氧化物有助于焊缝形状的改善。即使在除CaO以外的氧化物的含量的合计为0.30％以上且小于3.50％的情况下，也有时在除CaO以外的氧化物所含有的Ti氧化物小于0.10％的情况下焊缝形状变差。因此，需要将Ti氧化物的含量的下限值设为0.10％。由于将Ti氧化物作为电弧稳定剂来使用，为了进一步得到良好的焊缝形状，也可以将Ti氧化物的含量的下限值设为0.15％、0.20％、0.25％、0.30％、0.40％或0.45％。另一方面，在Ti氧化物的含量为2.50％以上的情况下，有时使焊接金属的韧性降低。因此，需要将Ti氧化物的含量的上限值设为小于2.50％。为了进一步改善焊接金属的韧性，也可以将Ti氧化物的含量的上限值设为2.40％、2.20％、2.00％、1.80％、1.50％、1.25％、1.00％、0.90％、0.80％、0.70％、0.60％或0.50％。

(α相对于β的比：优选为0.10～4.00)

在本实施方式涉及的药芯焊丝中，为了使焊接金属中的扩散性氢量成为小于1.0ml/100g，优选将α相对于β的比(即α/β)设为0.10～4.00。在α/β为0.10以上的情况下，能够更好地使焊接金属中的扩散性氢量减少。也可以根据需要，将α/β的下限值设为0.20、0.30、0.50或0.70。在α/β超过4.00的情况下，有时过量地生成焊接烟尘以及熔渣，焊接操作性降低。但是，只要满足与氟化物以及氧化物有关的上述规定，即使α/β小于0.10或超过4.00也能得到优选的特性。α相对于β的比的优选下限值为0.20。α相对于β的比的优选上限值为3.8、3.50、3.00、2.50、2.00或1.50。

(碳酸盐相对于药芯焊丝的总质量以质量％计的含量的合计：0～3.50％)

(碳酸盐的种类：包含选自MgCO₃、Na₂CO₃、LiCO₃、CaCO₃、K₂CO₃、BaCO₃、FeCO₃以及MnCO₃之中的一种或两种以上)

(MgCO₃、Na₂CO₃以及LiCO₃的一种或两种以上相对于药芯焊丝的总质量以质量％计的含量的合计：0～3.00％)

本实施方式涉及的药芯焊丝的焊剂不必须包含碳酸盐。因此，在本实施方式涉及的药芯焊丝中，碳酸盐的含量的下限值为0％。但是，碳酸盐通过电弧进行电离，使CO₂气体产生。CO₂气体降低焊接气氛中的氢分压，使焊接金属中的扩散性氢量降低。为了得到该效果，本实施方式涉及的药芯焊丝的焊剂也可以包含碳酸盐。碳酸盐的含量合计的优选下限值超过0.30％。为了进一步降低焊接金属中的扩散性氢量，也可以将碳酸盐的含量合计的下限设为0.50％、1.00％或1.50％。

另一方面，在碳酸盐的含量合计超过3.50％的情况下，焊接烟尘过量地发生，因此焊接操作性恶化。为了进一步降低焊接烟尘产生量，也可以将碳酸盐含量合计的上限设为3.00％、2.50％、2.00％、1.50％、1.00％、0.50％、0.10％、0.04％、0.02％或0.01％。

本实施方式涉及的药芯焊丝的焊剂所含有的碳酸盐的种类优选包含选自MgCO₃、Na₂CO₃、LiCO₃、CaCO₃、K₂CO₃、BaCO₃、FeCO₃以及MnCO₃之中的一种或两种以上，但不限于此。只要碳酸盐的含量为上述范围内，碳酸盐的种类以及组成就没有限定。

上述碳酸盐所含有的MgCO₃、Na₂CO₃以及LiCO₃的一种或两种以上的含量的合计需要设为0～3.00％。即使碳酸盐的总含量为0～3.50％，在碳酸盐所含有的MgCO₃、Na₂CO₃以及LiCO₃的一种或两种以上的含量合计超过3.00％时，焊缝也容易下垂，因此焊接操作性恶化。为了抑制焊缝的下垂，也可以将碳酸盐含量合计的上限设为2.70％、2.50％或2.00％。另一方面，为了进一步降低焊接金属中的氢，也可以将MgCO₃、Na₂CO₃、LiCO₃的一种或两种以上的含量合计的下限设为0.30％、0.50％、0.75％或1.00％。

(CaO相对于药芯焊丝的总质量以质量％计的含量：0％以上且小于0.20％)

存在本实施方式涉及的药芯焊丝的焊剂中包含CaO的情况。但是，在本实施方式涉及的药芯焊丝中，需要使焊剂中的CaO含量小于0.20％。CaO变为包含氢的化合物即CaOH，因此使焊接金属的扩散性氢增加，损害焊接金属的低温裂纹耐性。CaO含量的优选上限值为0.18％、0.10％、0.05％、0.02％或0.01％。优选不包含CaO，因此CaO含量的下限值为0％。CaO有可能作为杂质而在通常的焊剂材料中包含0.20％以上，因此在本实施方式涉及的药芯焊丝的制造时需要选定不包含CaO的材料。

(铁粉相对于药芯焊丝的总质量以质量％计的含量：0％以上且小于10.0％)

如上所述，也可以在本实施方式涉及的药芯焊丝的焊剂中含有铁粉。铁粉是有时为了调整药芯焊丝中的焊剂的填充率或者提高熔敷效率而根据需要含有的成分。但是，在铁粉表层附着的氧有时使焊接金属的氧量增加而使韧性降低。因此，在本实施方式涉及的药芯焊丝中，需要使铁粉的含量小于10.0％。铁粉含量的优选上限值为8％、6％、4％、2％或1％。由于优选不含铁粉，所以在本实施方式涉及的药芯焊丝中，铁粉含量的下限值为0％。再者，铁粉和上述Fe氧化物不同。铁粉是主要由未被氧化的Fe构成的物质，Fe氧化物是赤铁矿、褐铁矿以及磁铁矿等的主要由氧化铁构成的物质。二者能够使用EPMA等公知的成分分析装置来辨别。

本实施方式涉及的焊剂也可以含有将上述氟化物、除CaO外的氧化物、CaO、碳酸盐以及铁粉除外的成分。例如，也可以在焊剂中以不是氟化物、氧化物或碳酸盐的状态(例如金属粉或合金粉的状态)含有后述的熔敷金属的化学成分以及用于控制Ceq的合金成分。

接着，对本实施方式涉及的药芯焊丝的将氟化物、除CaO外的氧化物、CaO、碳酸盐以及铁粉除外的化学成分进行说明。在以下的说明中只要没有特别说明，“％”就表示“相对于药芯焊丝的总质量的质量％”。以下说明的化学成分可以包含在钢制外皮中，也可以如上述那样作为金属粉或合金粉而包含在焊剂中，还可以包含在钢制外皮的外表面的镀层中。氟化物、除CaO外的氧化物、CaO以及碳酸盐主要在焊接时作为熔渣排出到焊接金属外，以金属或合金的状态包含的元素主要熔解在焊接金属中。在以下的说明中，有时将“药芯焊丝的将氟化物、除CaO外的氧化物、CaO、碳酸盐以及铁粉除外的化学成分”仅称为“药芯焊丝的化学成分”。

(C：0.003～0.200％)

药芯焊丝中的C含量越多，焊接金属中的C含量越增加，焊接金属的强度越提高。但是，如果C变得过多，则有时碳化物在焊接金属中过量地生成，焊接金属的韧性劣化。因此，为了确保焊接金属的韧性，将C含量上限设为0.200％。另外，为了稳定地确保低温韧性，也可以将C含量上限设为0.100％、0.090％、0.08％或0.070％。焊丝中的C含量由于制造外皮材料时的制钢上的限制而难以设为小于0.003％，因此将其设为下限。也可以根据需要，将C含量下限设为0.010％、0.020％、0.030％、0.040％、0.050％或0.060％。

(Si：0.20～1.50％)

Si是脱氧元素，具有降低焊接金属中的氧量，提高焊接金属的清洁度，使焊接金属的韧性提高的作用。为了得到该效果，需要将Si含量下限设为0.20％。但是，当超过1.50％而含有Si时，有时使焊接金属的韧性劣化。因此将1.50％设为Si含量的上限。为了使焊接金属中的氧量充分地降低，也可以将Si含量的下限设为0.25％、0.30％或0.35％。为了稳定地确保焊接金属的韧性，也可以将Si含量的上限设为0.80％、0.70％或0.60％。

(Mn：1.00～3.50％)

Mn使焊接金属中的氧量降低，提高焊接金属的清洁度，由此使焊接金属的韧性提高。为了切实地发挥其效果，需要将Mn含量下限设为1.00％。另一方面，当超过3.50％而含有Mn时，有时焊接金属的晶界脆化敏感性增加，焊接金属的韧性劣化。因此，将3.50％设为Mn含量的上限。为了更稳定地提高焊接金属的强度，也可以将Mn含量下限设为1.01％、1.20％、1.40％或1.60％。为了进一步提高焊接金属的韧性，也可以将Mn含量上限设为2.60％、2.40％、2.20％或2.00％。

(Mg：0.10％以下)

本实施方式涉及的药芯焊丝的Mg含量的上限值为0.10％，优选为少量。本发明人认识到药芯焊丝中的Mg即使是微量，也会使焊接金属的扩散性氢量增大。

以下，对本发明人得到上述见解的实验进行说明。将Mg含量不同的各种药芯焊丝供给于与作成图2的图时相同条件的焊接，使用与作成图2的图时相同的方法，求出焊接金属的扩散性氢量。在图5的图中示出通过上述实验所得到的药芯焊丝的Mg含量和焊接金属的扩散性氢量的关系。从该图可知，在药芯焊丝的Mg含量为0.10％以下的情况下，扩散性氢量降低到1.0ml/100g以下。基于该实验结果，本发明人认识到本实施方式涉及的药芯焊丝的化学成分的Mg含量需要设为0.10％以下，优选设为0.08％以下、0.07％以下、0.05％、0.03％以下或0.01％以下。再者，在TiO₂量少的情况下，由Mg带来的扩散性氢量的增大效果变得显著。

Mg不是必须的成分，因此药芯焊丝的化学成分的Mg含量的下限值为0％。另一方面，Mg具有降低焊接金属中的氧而使焊接金属的韧性提高的效果。因此，也可以将药芯焊丝的化学成分的Mg含量设为0.05％以上。

(P：0.020％以下)

P是杂质元素，在焊接金属中过度地存在的情况下，有时使焊接金属的韧性以及延展性都降低，因此优选P含量尽量降低。为了使P对韧性以及延展性的不良影响成为能够容许的范围内，将P含量设为0.020％以下。为了切实地防止焊接金属的韧性以及延展性的降低，优选将P含量设为0.017％、0.015％、0.012％或0.010％以下。不需要制限P的下限。P含量的下限也可以设为0％。

(S：0.020％以下)

S也是杂质元素，在焊接金属中过度地存在的情况下，有时使焊接金属的韧性劣化，因此优选S含量尽量降低。为了使S对韧性的不良影响成为能够容许的范围内，将P含量设为0.020％以下。为了切实地防止焊接金属的韧性的劣化，优选将S含量设为0.017％、0.015％、0.012％或0.010％以下。不需要限制S的下限。S含量的下限也可以设为0％。

(Al：0.001～0.300％)

Al是脱氧元素，与Si同样地使焊接金属中的氧量降低，提高焊接金属的清洁度，使焊接金属的韧性提高。为了得到其效果，需要将Al含量的下限设为0.001％。另一方面，当超过0.300％而含有Al时，有时Al形成氮化物以及氧化物而使焊接金属的韧性降低。因此，将0.300％设为Al含量的上限。另外，为了充分地得到使焊接金属的韧性提高的效果，也可以将Al含量的下限设为0.0015％、0.002％、0.003％或0.004％。为了抑制粗大氧化物的生成，也可以将Al含量上限设为0.275％、0.250％或0.200％。

(Ni：0.50～4.00％)

Ni是通过固溶韧化(通过固溶提高韧性的作用)，无论焊接金属的组织以及成分如何都能使焊接金属的韧性提高的唯一元素。特别是为了提高抗拉强度为780MPa以上的高强度焊接金属的韧性，Ni是有效的元素。为了得到需要的固溶韧化效果，需要将Ni含量下限设为0.50％。Ni含量越多，在使韧性提高方面越有利。但是，当含量超过4.00％时，有时在焊接金属中生成岛状马氏体，焊接金属的韧性劣化。因此，将4.00％设为Ni含量的上限。为了切实地得到Ni的韧性提高效果，也可以将Ni含量的下限设为0.80％、1.00％、1.50％、2.00％或2.20％。另外，为了确保焊接金属的韧性，也可以将Ni含量上限设为3.30％、3.10％、2.90％或2.70％。

(Mo：0.10～2.00％)

Mo是提高淬透性的元素。进而，Mo是形成微细碳化物并通过析出强化来提高抗拉强度的元素。另外，Mo具有在多层堆焊时抑制焊接金属受到后续焊道引起的再加热时的强度降低，还抑制韧性的劣化的效果。由于在大型结构物中使用厚板，所以在该情况下，焊接通过多层堆焊来进行。在多层堆焊中，由于在其前的焊道中形成的焊接金属受到来自后续的焊道的再加热，因而在前面的焊道中形成的焊接金属产生软化。在被焊接材料(母材)为780MPa级的高强度钢的情况下，焊接金属的组织变为贝氏体主体，因此其软化程度变大，因此难以稳定地确保焊接金属的强度。进而，通过该再加热，焊接金属的渗碳体发生粗大化，因此焊接金属的韧性也劣化。Mo具有以下效果：在多层堆焊中受到再加热时，在焊接金属内形成微细碳化物，由此抑制焊接金属的强度降低，进一步抑制渗碳体的粗大化，由此也抑制焊接金属的韧性劣化。

为了发挥这些效果，需要将Mo含量下限设为0.10％。另一方面，当超过2.00％而含有Mo时，有时析出物变得粗大化，焊接金属的韧性劣化，因此将Mo含量上限设为2.00％。为了进一步抑制再加热造成的焊接金属的强度降低以及韧性降低，也可以将Mo含量下限设为0.20％、0.30％或0.50％。另外，为了防止含有过量的Mo导致的焊接金属的韧性劣化，也可以将Mo上限设为0.90％、0.80％或0.70％。

在本实施方式涉及的药芯焊丝中，作为合金成分或脱氧成分，能够进一步根据焊接的钢板的强度等级或求出的焊接金属的韧性的程度，含有Cu、Cr、V、Ti、Nb、B以及Bi的一种或两种以上来作为选择元素。但是，无论是否含有选择元素，只要药芯焊丝中的必须元素的含量在上述规定范围内，该药芯焊丝就视为本实施方式涉及的药芯焊丝。因此，Cu、Cr、V、Ti、Nb、B以及Bi的含量的下限值为0％。

(Cu：0～0.50％)

Cu能够使焊接金属的强度和韧性提高。Cu含量下限设为0％，但为了充分地得到这些效果，也可以将Cu含量下限设为0.10％。另一方面，当Cu含量超过0.50％时，有时焊接金属的韧性降低。因此，在药芯焊丝中含有Cu的情况下的Cu含量上限设为0.50％。为了切实地得到含有Cu的效果、并且防止韧性的降低，也可以将Cu含量下限设为0.15％或0.20％。为了提高韧性，也可以将Cu含量上限设为0.40％或0.30％。

再者，可以包含在药芯焊丝的钢制外皮表面的镀层中，也可以作为单质或合金包含在焊剂中。Cu镀层也具有使防锈性、通电性以及芯片磨损耐性提高的效果。因此，药芯焊丝的Cu含量除了包含在钢制外皮以及焊剂中的任一方或两方中的Cu量以外，还包括在药芯焊丝表面镀铜的情况下包含在铜镀层中的Cu量。

(Cr：0～1.50％)

Cr提高焊接金属的淬透性，因此是对焊接金属的高强度化有效的元素。Cr含量下限设为0％，但为了得到其效果，也可以将Cr含量下限设为0.10％。另一方面，当超过1.50％而过量地含有Cr时，有时使焊接金属的贝氏体组织不均匀地固化，使韧性劣化。因此，含有Cr的情况下的Cr含量上限设为1.50％。为了进一步抑制由Cr造成的韧性劣化，也可以将Cr上限设为1.00％、0.75％、0.50％或0.25％。

(V：0～0.40％)

V提高焊接金属的淬透性，因此是对焊接金属的高强度化有效的元素。V含量下限设为0％，但为了得到其效果，也可以将V含量下限设为0.01％。另一方面，当超过0.40％而过量地含有V时，有时由于在焊接金属中析出碳化物，发生焊接金属的硬化以及韧性劣化。因此，含有V的情况下的V含量上限设为0.40％。为了切实地得到含有V带来的效果、并且防止含有过量的V而造成的韧性劣化，也可以将V含量上限设为0.30％、0.20％、0.10％或0.05％。

(Ti：0～0.30％)

Ti与Al同样地也是作为脱氧元素有效的元素，具有使焊接金属中的氧量降低的效果。另外，Ti也具有固定焊接金属的固溶N而缓和固溶N对韧性造成的不良影响的效果。Ti含量下限设为0％，但为了发挥这些效果，也可以将Ti含量下限设为0.01％。但是，当药芯焊丝中的Ti含量超过0.30％而变得过量时，由于粗大氧化物的形成引起的韧性劣化、以及过量的析出强化导致的韧性劣化在焊接金属中发生的可能性变大。因此，含有Ti的情况下的Ti含量上限设为0.30％。为了切实地得到含有Ti带来的效果，也可以将Ti含量下限设为0.015％、0.02％或0.04％。另外，为了进一步抑制Ti造成的韧性劣化，也可以将Ti上限设为0.20％、0.10％或0.05％。

(Nb：0～0.10％)

Nb在焊接金属中形成微细碳化物，因此是为了确保析出强化带来的焊接金属的抗拉强度而有效的元素。Nb含量下限设为0％，但为了得到这些效果，也可以将Nb含量下限设为0.01％。另一方面，超过0.10％而含有Nb，有时在焊接金属中过量地含有的Nb形成粗大析出物而使焊接金属的韧性劣化，因此不优选。因此，含有Nb的情况下的Nb含量上限设为0.10％。为了切实地得到含有Nb带来的效果，也可以将Nb含量下限设为0.015％或0.02％。另外，为了进一步抑制Nb造成的韧性劣化，也可以将是Nb上限设为0.05％、0.04％或0.03％。

(B：0～0.0100％)

在焊接金属中适量含有的B与固溶N结合而形成BN，减少固溶N对于韧性的不良影响。另外，B也具有提高焊接金属的淬透性而有助于强度提高的效果。B含量下限设为0％，但为了得到这些效果，也可以将药芯焊丝中的B含量下限设为0.0001％。另一方面，B含量变为超过0.0100％，焊接金属中的B变得过量，形成粗大BN以及Fe₂₃(C、B)₆等的B化合物，使韧性反而劣化的可能性变高，因此不优选。因此，含有B的情况下的B含量上限设为0.0100％。为了切实地得到含有B带来的效果，也可以将B含量下限设为0.0003％或0.0010％。另外，为了进一步抑制B造成的韧性劣化，也可以将B上限设为0.0080％、0.0060％或0.0040％。

(Bi：0～0.0100％)

Bi不是必须的成分，因此药芯焊丝的化学成分的Bi含量下限值为0％。另一方面，Bi是改善熔渣的剥离性的元素。因而，也可以将药芯焊丝的化学成分的Bi含量设为0.0010％以上。在药芯焊丝的化学成分的Bi含量超过0.0100％的情况下，焊接金属容易产生凝固裂纹，因此药芯焊丝的化学成分的Bi含量上限值为0.0100％。药芯焊丝的化学成分的Bi含量上限值优选为0.0080％。

在本发明中，除了上述成分之外，还可以出于调整焊接金属的延展性以及韧性的目的，根据需要在以下范围内使药芯焊丝中含有Ca以及REM之中的一种或两种。但是，无论是否含有Ca以及REM，只要药芯焊丝中的必须元素的含量在上述规定范围内，该药芯焊丝就视为本实施方式涉及的药芯焊丝。因此，Ca以及REM的含量下限值为0％。

(Ca：0～0.50％)

(REM：0～0.0100％)

Ca以及REM均使硫化物的结构变化，将焊接金属中的硫化物以及氧化物的尺寸微细化，有助于焊接金属的韧性提高。Ca含量以及REM含量的下限设为0％，但为了得到其效果，可以将Ca含量下限值设为0.01％，可以将REM含量下限值设为0.0002％。另一方面，当过量地含有Ca以及REM的至少一方时，产生硫化物以及氧化物的粗大化，导致焊接金属的韧性劣化。另外，当过量地含有Ca以及REM的至少一方时，也产生焊缝形状劣化、以及焊接性劣化的可能性。因此，在含有Ca以及REM的至少一方的情况下，将Ca含量上限值设为0.50％，将REM含量上限值设为0.0100％。为了切实地得到含有这些元素带来的效果，可以将Ca含量下限设为0.03％，可以将REM含量下限设为0.0003％。从防止焊接金属的韧性观点出发，可以将Ca上限设为0.45％、0.40％、0.35％或0.30％，可以将REM上限设为0.0090％、0.0080％、0.0070％或0.0060％。

(Ceq：0.45～1.20质量％)

在本实施方式涉及的药芯焊丝中，作为合金成分或脱氧成分，如以上那样含有各元素。进而，为了确保焊接金属的抗拉强度，需要进一步控制C、Si、Mn、Ni、Cr、Mo以及V的含量，以使得用下述式定义的由日本焊接协会(WES)确定的碳当量Ceq变为0.45～1.20质量％。

Ceq＝[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14

在上述式中，用括号括起来的元素符号是药芯焊丝的、将氟化物、除CaO外的氧化物、CaO、碳酸盐以及铁粉除外的化学成分所含的各元素符号所对应的元素相对于药芯焊丝的总质量以质量％为单位计的含量。即，根据本实施方式的药芯焊丝的化学成分算出的Ceq(药芯焊丝的Ceq)是没有考虑以氟化物、除CaO外的氧化物、CaO或碳酸盐的状态而包含在药芯焊丝中的元素的含量而算出的。以氟化物、除CaO外的氧化物、CaO或碳酸盐的状态而包含在药芯焊丝中的元素的大半部分在焊接时作为熔渣而排出到焊接金属的外部，因此实质上不会影响焊接金属的淬透性。

在药芯焊丝的Ceq值高的情况下，焊接金属发生硬化，因此焊接金属的抗拉强度提高，但焊接金属的韧性降低。本实施方式涉及的药芯焊丝的目的之一是得到具有690MPa以上的抗拉强度的焊接金属，但在该Ceq的值小于0.45％的情况下，得不到具有690MPa以上的抗拉强度的焊接金属。另一方面，当Ceq的值超过1.20％时，焊接金属的抗拉强度变得过剩，焊接金属的韧性降低。因此，Ceq的范围设为0.45～1.20％。为了使抗拉强度和韧性这两者更有效地提高，可以将Ceq的下限设为0.48％、0.50％、0.52％、0.55％、0.58％或0.61％，也可以将Ceq的上限设为1.15％、1.10％、1.05％、1.00％、0.95％、0.90％、0.85％或0.80％。

进而，本发明人认识到本实施方式涉及的药芯焊丝的化学成分优选满足下式。

([Mg]+10×[Al])≤0.45

[Mg]和[Al]以质量％为单位表示药芯焊丝的将氟化物、除CaO外的氧化物以及碳酸盐除外的化学成分所含的Mg以及Al相对于药芯焊丝的总质量的含量。本发明人认识到在药芯焊丝的化学成分所含的Mg以及Al的量与焊接金属中的扩散性氢量之间具有关系，特别是在焊接气氛为高温多湿的情况下“[Mg]+10×[Al]”的控制有助于扩散性氢量的降低。进而，本发明人发现了通过对由Mg含量以及Al含量不同的各种药芯焊丝得到的焊接金属的扩散性氢量进行多元回归分析，在“[Mg]+10×[Al]”与扩散性氢量之间具有图6所示的良好的线性关系。

以下，对本发明人得到上述见解的实验进行说明。将上述的“[Mg]+10×[Al]”不同的各种药芯焊丝供给于以下条件的焊接，使用与制作图2的图时相同的方法，测定了通过该焊接所得到的焊接金属的扩散性氢量。

焊接气体种类：100％CO₂

焊接电流：270A

焊接环境温度：30℃

焊接环境湿度：80％

上述焊接环境在本实施方式涉及的药芯焊丝所属的技术领域中视为所谓的高温多湿环境。在图6的图中示出通过上述实验所得到的“[Mg]+10×[Al]”和焊接金属的扩散性氢量的关系。从该图可知，在“[Mg]+10×[Al]”为0.45％以下的情况下，即使焊接环境为高温多湿环境，也进一步降低扩散性氢量。基于该实验结果，本发明人认识到本实施方式涉及的焊丝的化学成分优选以“[Mg]+10×[Al]”变为0.45％以下的方式进行控制，进一步优选设为0.40％以下、0.38％或0.35％以下。在高温多湿环境下进行焊接的情况下，焊接金属的扩散性氢量容易变高，因此该特征获得在高温多湿环境下的焊接性的改善这样的显著效果。但是，即使“[Mg]+10×[Al]”超过0.45％，只要Mg含量以及Al含量为上述数值范围内，就不会损坏本实施方式涉及的药芯焊丝的特性。

以上是与本实施方式涉及的药芯焊丝的化学成分所含的各元素的含量有关的限定理由，其它余量成分为Fe和杂质。作为Fe成分，包含钢制外皮的Fe、在焊剂中添加的铁粉以及合金成分中的Fe。

接着，对本实施方式涉及的药芯焊丝的形状进行说明。

在图7A～图7C中示出药芯焊丝的切割面。图7A示出使边缘面对接并焊接而制作的药芯焊丝，图7B示出使边缘面对接而制作的药芯焊丝，图7C示出铆接边缘面而制作的药芯焊丝。像这样地，对于药芯焊丝，可以大致分为如图7A所示那样在钢制外皮没有条状缝隙的焊丝、和如图7B、图7C所示那样钢制外皮具有条状缝隙6的焊丝。在本实施方式涉及的药芯焊丝中，能够采用任何截面结构。但是，为了抑制焊接金属的低温裂纹，优选设为没有条状缝隙的焊丝(无缝焊丝)。

在焊接时侵入到焊接部的氢向焊接金属内以及被焊接材料(母材)侧扩散，集聚在应力集中部，成为低温裂纹的产生原因。可以认为氢的供给源是焊接材料保有的水分、从大气混入的水分和在钢表面附着的锈以及水垢等。在充分地管理了焊接部的清洁性以及气体屏蔽的条件等的焊接下，焊丝中所含的水分的氢成为焊接接头的扩散性氢的主要供给源。

因而，除去钢制外皮的条状缝隙，从药芯焊丝制造后到使用药芯焊丝为止的期间，优选抑制大气中的氢从钢制外皮向焊剂侵入。在钢制外皮具有条状缝隙(seam)的情况下，大气中的水分容易从钢制外皮的条状缝隙向焊剂中侵入，因此不能充分地防止水分等氢源向药芯焊丝中侵入。在从药芯焊丝的制造后到药芯焊丝的使用为止的期间长的情况下，优选采取防止氢源侵入的对策：在能够将药芯焊丝整体保持为真空包装，将药芯焊丝整体在能够保持为干燥的状态的容器内保存；或使用焊接等方法填埋药芯焊丝的钢制外皮的间隙等。

本实施方式涉及的药芯焊丝的直径没有特别规定，但例如为φ1.0～φ2.0mm。一般的药芯焊丝的直径为φ1.2～φ1.6mm。本实施方式涉及的药芯焊丝的填充率只要满足上述条件就没有特别限定。例如，本实施方式涉及的药芯焊丝的一般的填充率下限值为10％或12％。例如，本实施方式涉及的药芯焊丝的一般的填充率上限值为20％或17％。

另外，为了使焊丝的进给性变好，本实施方式涉及的药芯焊丝也可以还具有涂布在焊丝表面的润滑油。作为焊丝用的润滑剂，能够使用各种润滑剂，但为了降低扩散性氢来防止焊接金属的低温裂纹，涂布在焊丝表面的润滑油优选为如全氟聚醚(PFPE)那样不包含氢量的油。另外，如上述那样，本实施方式涉及的药芯焊丝也可以还具有形成在焊丝表面的镀层。在该情况下，润滑剂涂布在镀层的表面。

本实施方式涉及的药芯焊丝所含的氢量没有特别规定。其原因是，药芯焊丝中的氢量在从制造到使用为止的期间会变动。但是，在刚制造后的阶段中，优选相对于药芯焊丝的总质量为12ppm以下。药芯焊丝中的氢量有可能通过在药芯焊丝的保管期间水分侵入到药芯焊丝内而增大。因此，在从焊丝制造到焊丝使用为止的期间长的情况下，优选利用上述手段来防止水分的侵入。

接着，对本实施方式涉及的药芯焊丝的制造方法进行说明。本实施方式涉及的药芯焊丝能够通过通常的药芯焊丝的制造方法来制造。以下，说明制造方法的一例。

具有无缝形状的药芯焊丝的制造方法具备：制备焊剂的工序；一边沿长度方向输送钢带，一边利用成型辊进行成型而得到U字型的开口管的工序；经过开口管的开口部而向开口管内供给焊剂的工序；使开口管的开口部的相对的边缘面进行对接焊接的工序；对无缝管进行拉丝的工序；以及在拉丝工序的途中或拉丝工序完成后，对药芯焊丝进行退火处理的工序。焊剂以药芯焊丝的氟化物量、化学成分、除CaO外的氧化物量、CaO量以及碳酸盐量等成为上述规定范围内的方式进行制备。再者，需要注意到根据钢制外皮的材料即钢带的宽度以及厚度、和焊剂的填充量等而决定的焊剂的填充率也会影响药芯焊丝的氟化物量、除CaO外的氧化物量、CaO量、碳酸盐量以及化学成分等。对接焊接通过电阻焊、激光焊接或TIG焊接等来进行。另外，在拉丝工序的途中或拉丝工序完成后，为了除去药芯焊丝中的水分，对药芯焊丝进行退火。在将药芯焊丝的氢含量设为12ppm以下的情况下，需要将退火温度设为650～900℃，将退火时间设为4小时以上。

在具有条状缝隙的药芯焊丝的制造方法中，替代使开口管的端部对接焊接而得到无缝管的工序，具有将开口管成型而使开口管的端部对接从而得到有条状缝隙的管的工序，除这一点以外与具有无缝形状的药芯焊丝的制造方法相同。具有条状缝隙的药芯焊丝的制造方法也可以还具备对经过对接的开口管的端部进行铆接的工序。在具有条状缝隙的药芯焊丝的制造方法中，对有条状缝隙的管进行拉丝。

切割了对接焊缝而制成的无条状缝隙的焊丝的截面，看上去如图7A那样。在该截面中，只要没有进行研磨以及蚀刻，就不会观察到焊接痕迹。因此，钢制外皮被对接焊缝的焊丝有时如上述那样被称为无缝。例如，在焊接学会编制“新版焊接·接合技术入门”(2008年)产报出版、p.111中，这种焊丝被记载为无缝类型的焊丝。

图7B示出边缘面被对接后没有焊接的药芯焊丝的例子，图7C示出边缘面对接后铆接的例子。即使焊接图7B以及图7C的药芯焊丝的钢制外皮的缝隙，也能得到无条状缝隙的药芯焊丝。

使用以上说明的药芯焊丝进行了气体保护电弧焊时的熔敷金属的抗拉强度是具有与780MPa以上的抗拉强度的高强度钢大致同等水平即690～1500MPa。其原因是，在熔敷金属的抗拉强度小于690MPa的情况下，焊接接头的强度无法确保780MPa。换句话说，其原因是，当熔敷金属的抗拉强度为690MPa以上时，焊接接头的强度能够确保780MPa。再者，也可以根据需要，将熔敷金属的抗拉强度下限设为780MPa。当熔敷金属的抗拉强度为1500MPa以上时，熔敷金属的韧性容易劣化。熔敷金属的抗拉强度上限也可以限制为1100MPa、1050MPa、1000MPa、950MPa或900MPa。

在此，熔敷金属(Deposited Metal)表示从焊料(药芯焊丝)转移到焊接部的金属。熔敷金属的抗拉强度能够进行日本工业标准JIS Z 3111－2005规定的熔敷金属的拉伸试验来求出。另外，也可以将熔敷金属在－40℃下的夏比吸收能(3个平均值)设为47J以上。

以上说明的本实施方式的药芯焊丝能够应用于所有种类的钢材的焊接，特别适合用于具有780MPa以上的抗拉强度的高强度钢板的气体保护电弧焊。通过使用本实施方式的药芯焊丝进行焊接，能得到扩散性氢量为1.0ml/100g以下的焊接金属，抑制焊接金属的低温裂纹的产生。即使是在对低温裂纹敏感性高的高碳钢材进行电弧焊的情况下，本实施方式涉及的药芯焊丝即使省略预热作业或降低预热作业时的预热温度，也能够防止低温裂纹。

在此，本实施方式中的扩散性氢量是使用依照JIS Z 3118：2007“钢焊接部的氢量测定方法”的方法测定出的扩散性氢量。另外，钢材的Pcm(％)是指利用下式计算出的值。

Pcm＝(C)+(Si)/30+(Mn)/20+(Cu)/20+(Ni)/60+(Cr)/20+(Mo)/15+(V)/10+5×(B)

再者，上述式所含的用括号括起来的各元素表示钢材所含的各元素的含量(质量％)。钢材中没有含有的元素的含量视为0质量％。

接着，对本实施方式涉及的焊接接头的制造方法进行说明。

(焊接接头的制造方法：使用本实施方式涉及的药芯焊丝)

本实施方式涉及的焊接接头的制造方法具备使用上述本实施方式涉及的药芯焊丝对钢材进行气体保护电弧焊的工序。作为被焊接材料的母材没有特别限定，主要是抗拉强度780MPa以上的钢材。由于不妨碍对抗拉强度比焊接金属的抗拉强度高的钢材进行焊接，所以不需要特别限制钢材的抗拉强度上限。但是，也可以将钢材的抗拉强度上限限制为1100MPa、1050MPa、1000MPa、940MPa或900MPa。钢材板厚没有特别限定，但一般的钢材板厚为3～100mm，因此也可以限定为该板厚。

例如，通过将2张该高强度钢的母材放置在焊接位置以使得在其间形成坡口，使用本实施方式涉及的药芯焊丝进行气体保护电弧焊，使母材间生成焊接金属，从而形成由焊接金属和其两侧的母材钢板构成的焊接接头。

在本实施方式涉及的焊接接头的制造方法中，通过使用适于所述条件的药芯焊丝，对所述母材进行基于气体保护电弧焊的多层堆焊，形成焊接金属，从而能够达成目的。气体保护电弧焊的方法不特别限定，能够采用通常使用的方法。例如，作为保护气体，除了100％CO₂气体之外，还能够使用Ar气体和3～20vol％CO₂气体的混合气体等。本实施方式涉及的药芯焊丝，即使与100vol％CO₂气体组合使用，也不会使溅射量增加。另外，在本实施方式涉及的焊接接头的制造方法中，电流以及电压等的焊接条件也能够设为通常使用的条件。

再者，钢材为选自板厚为12mm以下且Pcm为0.36％以下的钢板、板厚超过12mm且为25mm以下并且Pcm为0.33％以下的钢板、板厚超过25mm且为40mm以下并且Pcm为0.31％以下的钢板、以及板厚超过40mm且为100mm以下并且Pcm为0.29％以下的钢板之中的一种，在对钢材进行气体保护电弧焊时，钢材温度小于5℃的情况下，优选将钢材温度预热到5℃以上之后进行气体保护电弧焊。钢材的种类以及焊接时的钢材温度在上述范围内，即使没有预热而进行焊接，也未必产生低温裂纹。在焊接后进行X射线、UST等的非破坏检查，在焊接接头存在裂纹等情况下，只要修补开裂的部分即可。另外，钢材的种类在上述范围内，但在焊接时的钢材温度为5℃以上的情况下，即使省略预热也能够切实地防止低温裂纹。因此，通过使用本实施方式涉及的药芯焊丝，能够大幅度降低包含焊接修补在内的焊接施工的成本，能够大幅度缩短焊接施工时间。

接着，对本实施方式涉及的焊接接头进行说明。

本实施方式涉及的焊接接头通过上述本实施方式涉及的焊接方法而得到。本实施方式涉及的焊接接头是使用良好地控制了Ceq、氧量以及熔渣形成剂的量的本实施方式涉及的焊丝来制造的，因此具备如下的焊接金属：具有高强度以及高韧性，扩散性氢量为1.0ml/100g以下，且具有良好的焊缝形状。焊接接头的形状根据用途等而决定，并不特别限定。本实施方式涉及的焊接接头能够做成通常的对接接头、角接头、T型接头等形成坡口的焊接接头。因此，对于在本实施方式涉及的焊接接头的制造方法中被焊接的钢板的形状，只要至少形成焊接接头的部分是板状即可，也可以整体不是板，例如还包含型钢等。另外，本实施方式涉及的焊接接头并不限定于由多个钢板构成，但也可以是将1张钢板成型为管状等预定形状的对接焊接接头。

本发明的另一技术方案涉及的药芯焊丝具备钢制外皮和填充到所述钢制外皮内部的焊剂，通过使用所述药芯焊丝在JIS Z 3118所规定的条件下进行直流气体保护电弧焊而得到的焊接金属的扩散性氢量为1.0ml/100g以下，使用所述药芯焊丝，在焊丝极性为正、电流值为270A、电压值为29～32V、焊接速度为30cm/分钟、保护气体种类为100％CO₂气体并且保护气体流量为25L/分钟的条件下进行直流气体保护电弧焊时产生的溅射的单位焊接时间的重量为5.0g/分钟以下。本发明的另一技术方案涉及的药芯焊丝具备钢制外皮和填充到所述钢制外皮内部的焊剂，在所述药芯焊丝中，以相对于所述药芯焊丝的总质量的质量％计，Ti氧化物的含量以质量％计为0.10～2.50％，且包含0.5～4.00％的Ni，通过使用所述药芯焊丝在JIS Z3118所规定的条件下进行直流气体保护电弧焊而得到的焊接金属的扩散性氢量为1.0ml/100g以下，使用所述药芯焊丝，在焊丝极性为正、电流值为270A、电压值为29～32V、焊接速度为30cm/分钟、保护气体种类为100％CO₂气体并且保护气体流量为25L/分钟的条件下进行直流气体保护电弧焊时产生的溅射的单位焊接时间的重量为5.0g/分钟以下。焊丝的极性小至能够忽略对焊接金属的扩散性氢量以及溅射产生量带来的影响的程度，因此可以是正和负中的任一个，但优选为正。例如，在焊丝侧为正、姿势向下、电流值为270A、电压值为30V、焊接速度为30cm/分钟、保护气体种类为100％CO₂气体并且保护气体流量为25l/分钟的条件下，使用本实施方式涉及的药芯焊丝来进行直流气体保护电弧焊的情况下，能够使焊接金属的扩散性氢量切实地成为1.0ml/100g以下。本实施方式涉及的药芯焊丝能够得到低温裂纹耐性优异的焊接部，能够大幅度降低焊接中的溅射产生量。特别是，根据本实施方式涉及的药芯焊丝，即使是焊接780MPa以上的高强度钢时，也能够省略用于防止低温裂纹的预热作业、或者能够使预热作业时的预热温度降低。进而，根据本实施方式涉及的药芯焊丝，即使保护气体是100％CO₂气体，也能够降低溅射产生量。

实施例

接着，对于本发明的实施例进行说明，但实施例中的条件是为了确认本发明的可实施性以及效果而采用的一条件例，本发明并不限定于这一条件例。在不超出本发明的要旨而实现本发明的目的的范围内，本发明能够采用各种条件。

采用具备以下工序的制造方法制作了焊丝直径为φ1.2mm的具有无缝形状的药芯焊丝：制备焊剂的工序；一边沿长度方向输送钢带，一边利用成型辊成型而得到U字型的开口管的工序；经过开口管的开口部而向开口管内供给焊剂的工序；使开口管的开口部的相对的边缘面进行对接焊接的工序；对无缝管进行拉丝的工序；以及在拉丝工序的途中或拉丝工序完成后，在650～900℃的退火温度以及4小时以上的退火时间，对药芯焊丝进行退火处理的工序。另外，替代使开口管的端部对接焊接而得到无缝管的工序，具有将开口管成型而使开口管的端部对接而得到有条状缝隙的管的工序，除了这一点以外采用与具有无缝形状的药芯焊丝的制造方法相同的制造方法，制作了具有有条状缝隙的焊丝直径为φ1.2mm的药芯焊丝。另外，通过一部分做成对条状缝隙不焊接的有条状缝隙的管并将其拉丝，从而试制了焊丝直径为φ1.2mm的药芯焊丝。在表1A～表2B中示出试制出的药芯焊丝的熔渣成分的组成，在表3A～表4B中示出合金成分的组成。其中，焊丝整体的余量为Fe和杂质。再者，表1A～4B的比较例中的标记了下划线的数值在本发明的范围外。另外，在表中记载的“氟化物”“氧化物”“碳酸盐”“CaO”“铁粉”“除氟化物、氧化物、CaO、碳酸盐以及铁粉以外的化学成分”的单位是相对于药芯焊丝的总质量的质量％。“F换算值合计”“X值”“氧化物合计”“α/β”“Ceq”是基于上述值算出的值。

另外，Ti氧化物、Si氧化物、Zr氧化物、Mg氧化物以及Al氧化物分别使用了TiO₂、SiO₂、ZrO₂、MgO以及Al₂O₃。在表1A～表2B中，“碳酸盐”是指选自MgCO₃、Na₂CO₃、LiCO₃、CaCO₃、K₂CO₃、BaCO₃、FeCO₃以及MnCO₃之中的一种以上。

[表1A]

[表1B]

[表2A]

[表2B]

[表3A]

[表3B]

[表4A]

[表4B]

使用该药芯焊丝，将板厚为20mm的JIS G3106的SM490A作为母材，以根部间隙16mm、坡口角度20°进行对接，使用该钢板的衬垫金属，在100％CO₂气体(焊接气体流量：25L/分钟)、焊接电流270A、焊接电压30V、焊接速度30cm/分钟的焊接条件下实施了焊接。在母材的坡口面以及衬垫金属的表面，使用进行试验的药芯焊丝，实施了2层以上、且堆高高度3mm以上的预堆边焊。在全部焊接中，焊接电流设为直流，将焊丝极性设为正。

再者，在药芯焊丝33、42、75以及84涂布了PFPE油，但在其它药芯焊丝没有涂布PFPE。在药芯焊丝14、29、76以及95的评价中，在所述焊接条件下，使用20％CO₂和80％Ar的混合气体作为保护气体，在其它药芯焊丝的评价中，使用了100％CO₂气体作为保护气体。药芯焊丝4、32、73、81是铆接外皮而将焊丝造管的具有条状缝隙的药芯焊丝，其它药芯焊丝是焊接了条状缝隙的无缝焊丝。

由所得到的焊接金属制取了依照JIS Z3111－2005(熔敷金属的拉伸以及冲击试验方法)的A1号拉伸试样(圆棒)(直径＝12.5mm)5和夏比试样(V切口试样)4。图8是表示试样的制取位置的图，在钢板1配置衬垫金属2来进行焊接，形成焊缝3，制取了2mmV切口夏比冲击试样4以及圆棒拉伸试样5。使用这些试样，进行机械特性试验，测定熔敷金属的抗拉强度以及夏比吸收能。再者，在坡口部以及衬垫材料的表面实施了预堆边焊。在表5和表6中示出所得到的机械特性的结果。关于机械特性评价，将能够得到抗拉强度为710MPa以上且夏比吸收能为55J以上的焊接金属的药芯焊丝设为合格。再者，夏比冲击试验时的试验条件如以下所述。

试样形状：4号夏比试样(2mmV切口)

试验温度：－40℃

另外，在100％CO₂气体(焊接气体流量：25L/分钟)、焊接姿势向下、焊接电流270A、焊接电压30V、焊接速度30cm/分钟的焊接条件下，进行了耐低温裂纹试验和扩散性氢量测定。在耐低温裂纹试验中，使用表7所示的焊接结构用高强度钢板的板厚50mm的钢板，依照JIS Z3158(y形焊接裂纹试验方法1993年)，使用板厚25mm的相同钢板，依照JIS Z 3157(U形焊接裂纹试验)，在温度5℃－湿度60％的恒定气氛管理下不进行预热，分别实施试验，将表面以及截面没有裂纹的情况设为合格。扩散性氢量测定试验是在上述的耐低温裂纹试验的焊接条件下，使用依照JIS Z 3118(钢焊接部的氢量测定方法2007年)的气相色谱法进行了实施。

在表5和表6中示出所得到的y形焊接裂纹试验、U形焊接裂纹试验结果。关于扩散性氢小于1.0ml/100g的焊接金属，在温度为5℃的低温的条件下即使不进行预热，在试样的所有截面中也都没有截面裂纹(未产生截面裂纹)，证明了极高的低温裂纹耐性。

溅射产生量的评价利用以下方法进行。首先，将药芯焊丝供给于以下条件的焊接。

焊接气体种类：100％CO₂气体

焊接气体流量：25L/分钟

焊接电流：270A

焊接电压：29～32V

焊接速度：30cm/分钟

焊接姿势：向下

焊接时间：60秒

极性：焊丝+(正)，且直流

通过在铜制的捕集箱内部实施上述条件下的平板堆焊焊接，对在焊接中箱内飞散的溅射以及附着于钢板的溅射的全部进行回收，测定全部的溅射的重量，算出了每单位时间的溅射产生量。对于其溅射产生量，将小于5.0g/分钟的试样判定为合格。在表5和表6中示出结果。

焊接操作性的评价是基于烟尘以及电弧的状态而进行。在评价上述的溅射产生量的焊接时，烟尘产生显著的水平或电弧非常不稳定的水平判定为焊接操作性不良。将烟尘产生少、电弧稳定的水平判定为焊接操作性良好。在表5和表6中示出结果。

如表5以及表6的试验结果所示那样，关于由作为本发明例的药芯焊丝1～62所得到的焊接金属，抗拉强度、韧性、低温裂纹耐性全部优异，是合格的。进而，使用了作为本发明例的药芯焊丝的焊接的操作性为良好。另一方面，作为比较例的药芯焊丝63～100由于不满足本发明规定的要件，因此所得到的焊接金属的抗拉强度、韧性以及低温裂纹耐性、和焊接中的操作性的至少1个以上变为不合格。

[表5]

[表6]

[表7]

进而，使用Pcm为0.30％的板厚12mm、Pcm为0.29％的板厚25mm、Pcm为0.28％的板厚40mm以及Pcm为0.27％的板厚100mm的钢板，分别保持原厚度，在与所述耐低温裂纹试验相同的焊接条件且温度5℃－湿度60％下不进行预热，进行了与所述耐低温裂纹试验同样的y形焊接裂纹试验和U形焊接裂纹试验。其结果是，在全部试验中，确认了在表面以及截面没有裂纹。

产业上的可利用性

本发明涉及的药芯焊丝能够得到具有高强度以及高韧性、低温裂纹耐性优异、以及具有良好的焊缝形状的焊接部，能够大幅度降低焊接中的溅射产生量。本发明涉及的焊接方法能够省略用于防止焊接金属的低温裂纹的预热作业、或者能够使预热作业时的预热温度降低，并且能够大幅度降低溅射产生量。本发明涉及的焊接接头具备高强度且高韧性、具有良好的焊缝形状的焊接部。特别是根据本发明，即使是焊接780MPa以上的高强度钢时，也能够省略用于防止低温裂纹的预热作业、或者能够使预热作业时的预热温度降低。进而，根据本发明，即使保护气体是100％CO₂气体，也能够降低溅射的产生量。因此，本发明能够显著提高焊接施工能率，产业界中的价值极高。

附图标记说明

1 钢板

2 衬垫金属

3 焊缝

4 2mmV切口夏比冲击试样

5 圆棒拉伸试样

6 间隙

Claims

1.一种药芯焊丝，具备钢制外皮和填充到所述钢制外皮中的焊剂，所述药芯焊丝的特征在于，

所述焊剂包含：

氟化物，其是选自CaF₂、MgF₂、Na₃AlF₆、LiF、NaF、K₂ZrF₆、BaF₂和K₂SiF₆之中的一种或两种以上，所述氟化物相对于所述药芯焊丝的总质量以F换算值计的合计值α为0.21％以上；

氧化物，其包含选自Fe氧化物、Ba氧化物、Na氧化物、Ti氧化物、Si氧化物、Zr氧化物、Mg氧化物、Al氧化物、Mn氧化物和K氧化物之中的一种或两种以上，除CaO以外，所述氧化物的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计的合计值β为0.30％以上且小于3.50％；以及

碳酸盐，其相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计的含量的合计值为0～3.50％，包含选自MgCO₃、Na₂CO₃、LiCO₃、CaCO₃、K₂CO₃、BaCO₃、FeCO₃和MnCO₃之中的一种或两种以上，

所述焊剂中的所述CaO的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计为0％以上且小于0.20％，

所述焊剂中的铁粉的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计为0％以上且小于10.0％，使用式1算出的X值为5.0％以下，

所述CaF₂的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计小于0.50％，

所述Ti氧化物的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计为0.10％以上且小于2.50％，

所述MgCO₃、所述Na₂CO₃和所述LiCO₃的含量的合计值相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计为0～3.00％，

除所述氟化物、所述氧化物、所述CaO、所述碳酸盐和所述铁粉以外的化学成分相对于所述药芯焊丝的所述总质量，以质量％计，包含：

C：0.003～0.200％、Si：0.20～1.50％、Mn：1.00～3.50％、Mg：0.10％以下、P：0.020％以下、S：0.020％以下、Al：0.001～0.300％、Ni：0.50～4.00％、Mo：0.10～2.00％、Cu：0～0.50％、Cr：0～1.50％、Nb：0～0.10％、V：0～0.40％、Ti：0～0.30％、B：0～0.0100％、Bi：0～0.0100％、Ca：0～0.50％和REM：0～0.0100％，余量由铁和杂质构成，

使用下述式2算出的Ceq为0.45～1.20％，

X＝[NaF]+[MgF₂]+[Na₃AlF₆]+1.50×([K₂SiF₆]+[K₂ZrF₆]+[LiF]+[BaF₂])+3.50×([CaF₂]) 式1

Ceq＝[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14 式2

其中，标记[]的元素符号以质量％为单位表示除所述氟化物、所述氧化物、所述CaO、所述碳酸盐和所述铁粉以外的所述化学成分所含有的各所述元素符号所对应的元素相对于所述药芯焊丝的所述总质量的含量。

2.根据权利要求1所述的药芯焊丝，其特征在于，

除所述氟化物、所述氧化物、所述CaO、所述碳酸盐和所述铁粉以外的化学成分相对于所述药芯焊丝的所述总质量，以质量％计，包含0.07％以下的Mg。

3.根据权利要求1或2所述的药芯焊丝，其特征在于，

除所述氟化物、所述氧化物、所述CaO、所述碳酸盐和所述铁粉以外的化学成分满足式3，

([Mg]+10×[Al])≤0.45 式3

其中，标记[]的元素符号是以质量％为单位表示除所述氟化物、所述氧化物、所述CaO、所述碳酸盐和所述铁粉以外的所述化学成分所含有的、各所述元素符号所对应的元素相对于所述药芯焊丝的所述总质量的含量。

4.根据权利要求1或2所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述碳酸盐的含量合计相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计超过0.30％且为3.50％以下，

所述MgCO₃、所述Na₂CO₃和所述LiCO₃的含量合计相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计为0.30～3.00％。

5.根据权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，

6.根据权利要求1、2、5中任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述α为0.50％以上。

7.根据权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述α为0.50％以上。

8.根据权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述α为0.50％以上。

9.根据权利要求1、2、5、7、8中任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述X值为4.5％以下。

10.根据权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述X值为4.5％以下。

11.根据权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述X值为4.5％以下。

12.根据权利要求6所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述X值为4.5％以下。

13.根据权利要求1、2、5、7、8、10～12中任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述Ti氧化物的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计为0.10～1.80％。

14.根据权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，

15.根据权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，

16.根据权利要求6所述的药芯焊丝，其特征在于，

17.根据权利要求9所述的药芯焊丝，其特征在于，

18.根据权利要求1、2、5、7、8、10～12、14～17中任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述CaF₂的含量相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计为0.20％以下。

19.根据权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，

20.根据权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，

21.根据权利要求6所述的药芯焊丝，其特征在于，

22.根据权利要求9所述的药芯焊丝，其特征在于，

23.根据权利要求13所述的药芯焊丝，其特征在于，

24.根据权利要求1、2、5、7、8、10～12、14～17、19～23中任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，

α/β为0.10～4.00。

25.根据权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，

α/β为0.10～4.00。

26.根据权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，

α/β为0.10～4.00。

27.根据权利要求6所述的药芯焊丝，其特征在于，

α/β为0.10～4.00。

28.根据权利要求9所述的药芯焊丝，其特征在于，

α/β为0.10～4.00。

29.根据权利要求13所述的药芯焊丝，其特征在于，

α/β为0.10～4.00。

30.根据权利要求18所述的药芯焊丝，其特征在于，

α/β为0.10～4.00。

31.根据权利要求1、2、5、7、8、10～12、14～17、19～23、25～30中任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述Na₃AlF₆和所述NaF相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计的含量合计，相对于所述氟化物相对于所述药芯焊丝的所述总质量以质量％计的含量合计的比例为0.50以上。

32.根据权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，

33.根据权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，

34.根据权利要求6所述的药芯焊丝，其特征在于，

35.根据权利要求9所述的药芯焊丝，其特征在于，

36.根据权利要求13所述的药芯焊丝，其特征在于，

37.根据权利要求18所述的药芯焊丝，其特征在于，

38.根据权利要求24所述的药芯焊丝，其特征在于，

39.根据权利要求1、2、5、7、8、10～12、14～17、19～23、25～30、32～38中任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，

在日本工业标准JIS Z3111－2005所规定的熔敷金属的拉伸试验中，使用所述药芯焊丝进行气体保护电弧焊时的熔敷金属的抗拉强度为690MPa以上且小于1500MPa。

40.根据权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，

41.根据权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，

42.根据权利要求6所述的药芯焊丝，其特征在于，

43.根据权利要求9所述的药芯焊丝，其特征在于，

44.根据权利要求13所述的药芯焊丝，其特征在于，

45.根据权利要求18所述的药芯焊丝，其特征在于，

46.根据权利要求24所述的药芯焊丝，其特征在于，

47.根据权利要求31所述的药芯焊丝，其特征在于，

48.根据权利要求1、2、5、7、8、10～12、14～17、19～23、25～30、32～38、40～47中任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮具有无缝形状。

49.根据权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮具有无缝形状。

50.根据权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮具有无缝形状。

51.根据权利要求6所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮具有无缝形状。

52.根据权利要求9所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮具有无缝形状。

53.根据权利要求13所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮具有无缝形状。

54.根据权利要求18所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮具有无缝形状。

55.根据权利要求24所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮具有无缝形状。

56.根据权利要求31所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮具有无缝形状。

57.根据权利要求39所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮具有无缝形状。

58.根据权利要求1、2、5、7、8、10～12、14～17、19～23、25～30、32～38、40～47中任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮是具有条状缝隙的形状。

59.根据权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮是具有条状缝隙的形状。

60.根据权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮是具有条状缝隙的形状。

61.根据权利要求6所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮是具有条状缝隙的形状。

62.根据权利要求9所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮是具有条状缝隙的形状。

63.根据权利要求13所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮是具有条状缝隙的形状。

64.根据权利要求18所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮是具有条状缝隙的形状。

65.根据权利要求24所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮是具有条状缝隙的形状。

66.根据权利要求31所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮是具有条状缝隙的形状。

67.根据权利要求39所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述钢制外皮是具有条状缝隙的形状。

68.根据权利要求1、2、5、7、8、10～12、14～17、19～23、25～30、32～38、40～47、49～57、59～67中任一项所述的药芯焊丝，其特征在于，

所述药芯焊丝还具备在所述药芯焊丝的表面涂布的全氟聚醚油。

69.根据权利要求3所述的药芯焊丝，其特征在于，

70.根据权利要求4所述的药芯焊丝，其特征在于，

71.根据权利要求6所述的药芯焊丝，其特征在于，

72.根据权利要求9所述的药芯焊丝，其特征在于，

73.根据权利要求13所述的药芯焊丝，其特征在于，

74.根据权利要求18所述的药芯焊丝，其特征在于，

75.根据权利要求24所述的药芯焊丝，其特征在于，

76.根据权利要求31所述的药芯焊丝，其特征在于，

77.根据权利要求39所述的药芯焊丝，其特征在于，

78.根据权利要求48所述的药芯焊丝，其特征在于，

79.根据权利要求58所述的药芯焊丝，其特征在于，

80.一种焊接接头的制造方法，具备使用权利要求1～79中任一项所述的药芯焊丝对钢材进行气体保护电弧焊的工序。

81.根据权利要求80所述的焊接接头的制造方法，其特征在于，

所述钢材为选自下述钢板之中的一种，

板厚为12mm以下并且Pcm为0.36％以下的钢板、板厚超过12mm且为25mm以下并且Pcm为0.33％以下的钢板、板厚超过25mm且为40mm以下并且Pcm为0.31％以下的钢板以及板厚超过40mm且为100mm以下并且Pcm为0.29％以下的钢板，

在进行所述气体保护电弧焊时，在所述钢材的温度小于5℃的情况下对所述钢材预热以使得所述钢材的温度成为5℃以上，在所述钢材的温度为5℃以上的情况下不对所述钢材预热而进行气体保护电弧焊，

在此，Pcm利用式4算出，

Pcm＝[C]+[Si]/30+[Mn]/20+[Cu]/20+[Ni]/60+[Cr]/20+[Mo]/15+[V]/10+5×[B] 式4

其中，标记[]的元素符号是以质量％为单位表示所述钢材所含有的所述元素符号所对应的各个元素的含量。

82.一种焊接接头，其特征在于，是采用权利要求80或81所述的焊接接头的制造方法而得到的。