JP2002011594A

JP2002011594A - ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ

Info

Publication number: JP2002011594A
Application number: JP2000195249A
Authority: JP
Inventors: Yukinobu Matsushita; 行伸松下; Tomokazu Morimoto; 朋和森本; Hiroyuki Kawasaki; 浩之川▲崎▼
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2000-06-28
Filing date: 2000-06-28
Publication date: 2002-01-15
Anticipated expiration: 2020-06-28
Also published as: JP4454112B2

Abstract

(57)【要約】【課題】フラックス中にアルミニウム酸化物を添加し
てもスパッタの増加等が生じることなく、立向溶接姿勢
において良好なビード形状及び良好な溶接作業性を得る
ことができるガスシールドアーク溶接用フラックス入り
ワイヤを提供する。【解決手段】金属製外皮中にフラックスを充填してな
るガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤにお
いて、フラックスはアルミニウム酸化物が添加されたチ
タン酸化物原料を含有し、このチタン酸化物原料はＡｌ
₂Ｏ₃換算でチタン酸化物原料の全質量あたり０．５乃至
１０質量％のアルミニウム酸化物を含有するものであ
り、フラックス中の総量で、チタン酸化物はＴｉＯ₂換
算でワイヤ全質量あたり４．５乃至９．０質量％、アル
ミニウム酸化物はＡｌ₂Ｏ₃換算でワイヤ全質量あたり
０．０５乃至１．５質量％含有されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属製外皮中にフ
ラックスを充填してなるガスシールドアーク溶接用フラ
ックス入りワイヤに関し、特に、良好な立向ビード形状
及び良好な溶接作業性を有するガスシールドアーク溶接
用フラックス入りワイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＴｉＯ₂を主成分としたフラック
スを含有する全姿勢用のガスシールドアーク溶接用フラ
ックス入りワイヤにおいては、スラグの流動性を調整
し、立向姿勢でのビード形状を改善する目的でＡｌ₂Ｏ₃
等のアルミニウム酸化物が添加されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ガスシールド
アーク溶接用フラックス入りワイヤはＡｌ₂Ｏ₃の添加に
よりスラグの粘性が増加し、立向姿勢でのビード形状が
向上するものの、スパッタの大幅な増加は避けられない
という問題点がある。

【０００４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、フラックス中にアルミニウム酸化物を添加
してもスパッタの増加等が生じることなく、立向溶接姿
勢において良好なビード形状及び良好な溶接作業性を得
ることができるガスシールドアーク溶接用フラックス入
りワイヤを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るガスシール
ドアーク溶接用フラックス入りワイヤは、金属製外皮中
にフラックスを充填してなるガスシールドアーク溶接用
フラックス入りワイヤにおいて、前記フラックスはアル
ミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料を含有
し、このチタン酸化物原料はＡｌ₂Ｏ₃換算でチタン酸化
物原料の全質量あたり０．５乃至１０質量％のアルミニ
ウム酸化物を含有するものであり、前記フラックス中の
総量で、チタン酸化物はＴｉＯ₂換算でワイヤ全質量あ
たり４．５乃至９．０質量％、アルミニウム酸化物はＡ
ｌ₂Ｏ₃換算でワイヤ全質量あたり０．０５乃至１．５質
量％含有されることを特徴とする。

【０００６】この場合、前記金属製外皮及び前記フラッ
クスの一方又は双方中に、ワイヤ全質量あたりＳｉ：
０．１乃至１．２質量％、Ｍｎ：１．０乃至３．０質量
％、Ｂ：０．００１乃至０．０２５質量％、Ｍｇ：０．
１乃至０．８質量％及び金属フッ化物：Ｆ換算で０．０
１乃至０．３０質量％を含有することが好ましい。

【０００７】また、前記アルミニウム酸化物が添加され
たチタン酸化物原料の平均粒径は７５乃至６００μｍで
あることが好ましい。

【０００８】更に、前記アルミニウム酸化物が添加され
たチタン酸化物原料の比表面積は１．５ｍ²／ｇ以下で
あることが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】本願発明者等は本発明の課題を解
決するために鋭意実験研究を重ねた結果、ガスシールド
アーク溶接用フラックス入りワイヤのフラックスの成分
として、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物
原料を含有させることにより、アルミニウム酸化物がフ
ラックス中に均一に分散されるため、溶接作業性を劣化
させることなく、スラグの粘性を増加させ、立向姿勢に
おけるビード形状が改善されることを見出した。また、
このアルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料
のアルミニウム酸化物はアーク集中性を高め、アークを
安定させてスパッタ発生量を低減すると共に、溶け込み
深さを深くする。

【００１０】更に、溶接金属の衝撃性能の観点から、金
属製外皮及びフラックスの一方又は双方の中に、ワイヤ
全質量あたりＳｉ：０．１乃至１．２質量％、Ｍｎ：
１．０乃至３．０質量％、Ｂ：０．００１乃至０．０２
５質量％、Ｍｇ：０．１乃至０．８質量％及び金属フッ
化物：Ｆ換算で０．０１乃至０．３０質量％を含有する
ことが好ましい。

【００１１】以下、本発明のガスシールドアーク溶接用
フラックス入りワイヤの数値限定理由について説明す
る。

【００１２】アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸
化物原料：Ａｌ₂ Ｏ₃ 換算でチタン酸化物原料の全質量あ
たり０．５乃至１０質量％のアルミニウム酸化物を含有
アルミニウム酸化物（Ａｌ₂Ｏ₃）をフラックス中に均一
に分散させるため、アルミニウム酸化物は少なくともそ
の一部をチタン酸化物原料に添加された形でフラックス
中に添加する。チタン酸化物原料に添加されたアルミニ
ウム酸化物はアーク集中性を高め、アークを安定させて
スパッタ発生量を低減すると共に、溶け込み深さを深く
する効果を有する。アルミニウム酸化物が添加されたチ
タン酸化物原料のアルミニウム酸化物の含有量がＡｌ₂
Ｏ₃換算でチタン酸化物原料の全質量あたり０．５質量
％未満では、Ａｌ₂Ｏ₃の量が少なく、スラグの粘性が殆
ど増加しないため、立向姿勢におけるビード形状を向上
させる効果が発揮されない。一方、アルミニウム酸化物
が添加されたチタン酸化物原料のアルミニウム酸化物の
含有量がＡｌ₂Ｏ₃換算でチタン酸化物原料の全質量あた
り１０質量％を超えると、アルミニウム酸化物が吸湿す
るためにフラックスの吸湿特性が劣化して、ワイヤ水分
量が増加してしまう等の問題が発生する。従って、アル
ミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料はＡｌ₂
Ｏ₃換算でチタン酸化物の全質量あたり０．５乃至１０
質量％のアルミニウム酸化物を含有する。

【００１３】アルミニウム酸化物：フラックス中の総量
でＡｌ₂ Ｏ₃ 換算でワイヤ全質量あたり０．０５乃至１．
５質量％アルミニウム酸化物の含有量がフラックス中の総量でＡ
ｌ₂Ｏ₃換算でワイヤ全質量あたり０．０５質量％未満で
は、スラグの粘性増加による立向ビード形状を改善する
効果が期待できない。一方、アルミニウム酸化物の含有
量がフラックス中の総量でＡｌ₂Ｏ₃換算でワイヤ全質量
あたり１．５質量％を超えると、スパッタの増加及びス
ラグの硬化によるスラグ剥離性の劣化等が発生する。従
って、アルミニウム酸化物の含有量はフラックス中の総
量でＡｌ₂Ｏ₃換算でワイヤ全質量あたり０．０５乃至
１．５質量％とする。なお、本発明においては、チタン
酸化物に添加されたアルミニウム酸化物以外にも、フラ
ックス中に補助的にアルミニウム酸化物を単独で添加す
ることも可能である。しかし、溶接作業性の劣化防止の
観点から、補助的に単独で添加するアルミニウム酸化物
の含有量はフラックス中の総量でＡｌ₂Ｏ₃換算でワイヤ
全質量あたり１．０質量％以下とし、好ましくは、０．
５質量％以下とする。いずれにしても、アルミニウム酸
化物の含有量はフラックス中の総量でＡｌ₂Ｏ₃換算でワ
イヤ全質量あたり０．０５乃至１．５質量％とする必要
がある。

【００１４】チタン酸化物：フラックス中の総量でＴｉ
Ｏ₂ 換算でワイヤ全質量あたり４．５乃至９．０質量％チタン酸化物の含有量がフラックス中の総量でＴｉＯ₂
換算でワイヤ全質量あたり４．５質量％未満では、スラ
グの粘性が不十分で、立向姿勢で溶接できなくなるだけ
でなく、アークが不安定になり、スパッタも増加する。
一方、チタン酸化物の含有量がフラックス中の総量でＴ
ｉＯ₂換算でワイヤ全質量あたり９．０質量％を超える
と、溶接金属中の酸素量が増加して溶接金属の衝撃性能
が劣化する等の問題が発生する。また、スラグが硬化し
てスラグ剥離性が著しく劣化すると共に、スパッタも増
加する。従って、チタン酸化物の含有量はフラックス中
の総量でＴｉＯ₂換算でワイヤ全質量あたり４．５乃至
９．０質量％とする。なお、フラックス中にアルミニウ
ム酸化物が添加されたチタン酸化物原料以外に、アルミ
ニウム酸化物が添加されていないチタン酸化物を別途添
加することも可能である。しかし、この場合において
も、チタン酸化物の含有量は上述の如く、フラックス中
の総量でＴｉＯ₂換算でワイヤ全質量あたり４．５乃至
９．０質量％とする必要がある。

【００１５】本発明のガスシールドアーク溶接用フラッ
クス入りワイヤに使用されるアルミニウム酸化物が添加
されたチタン酸化物原料は、上述の如く、アルミニウム
酸化物の含有量がフラックス中の総量でＡｌ₂Ｏ₃換算で
チタン酸化物の全質量あたり０．５乃至１０質量％であ
る。このようなアルミニウム酸化物が添加されたチタン
酸化物原料としては、工業的に製造されたもので顔料又
は塗料に使用されるものが流用できる。これらのチタン
酸化物原料は、一般的に、親油性を向上させる目的でＴ
ｉＯ₂の粒子の表面にＡｌ₂Ｏ₃のコーティングが施され
たものであり、そのチタン酸化物原料は数質量％のＡｌ
₂Ｏ₃を含有している。しかし、これらのチタン酸化物原
料において、ＴｉＯ₂の粒子は、一般的に、数質量％の
水分を含んでいるため、そのままでは、フラックス入り
ワイヤ用の原料として使用することができない。また、
この粒子は粒度も細かいため、製造上、フラックスの流
動性が問題になる。従って、この粒子をフラックス入り
ワイヤ用の原料として使用するためには、乾燥、造粒、
焼成及び粉砕の予備処理を行ない、平均粒径を７５乃至
６００μｍとし、比表面積を１．５ｍ²／ｇ以下とする
ことが好ましい。また、Ａｌ₂Ｏ₃の分散性を向上させる
ためには、原料となるＴｉＯ₂の粒子はできるだけ細か
い方が好ましい。

【００１６】図１はアルミニウム酸化物の存在形態を示
す断面図であって、（ａ）はＴｉＯ ₂の粒子の表面にＡ
ｌ₂Ｏ₃層が存在する原料を示す断面図、（ｂ）はＡｌ₂
Ｏ₃の粒子の表面にＴｉＯ₂層が存在する原料を示す断面
図である。また、上述のアルミニウム酸化物が添加され
たチタン酸化物原料は、顔料用のＴｉＯ₂の粒子１の表
面にＡｌ₂Ｏ₃層２を有しているが、逆に、Ａｌ₂Ｏ₃の粒
子３の表面にＴｉＯ₂層４があっても、最終的なＡｌ₂Ｏ
₃の分散性に影響を与えるものではない。このため、Ｔ
ｉＯ₂層４によりＡｌ₂Ｏ₃の粒子３を被覆し内部にＡｌ₂
Ｏ₃の粒子３が存在するものをフラックス入りワイヤ用
の原料として使用しても効果は同じである。

【００１７】また、Ａｌ₂Ｏ₃はＴｉＯ₂よりも親水性が
高いため、上述の如く、アルミニウム酸化物が添加され
たチタン酸化物原料のアルミニウム酸化物の含有量、即
ち、ＴｉＯ₂の粒子を被覆するアルミニウム酸化物の含
有量がＡｌ₂Ｏ₃換算でチタン酸化物原料の全質量あたり
１０質量％を超えると、乾燥等の前処理を施しても、粒
子の再吸湿によりワイヤ水分量が増加するという問題が
発生する。

【００１８】アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸
化物原料の平均粒径：７５乃至６００μｍ焼成及び粉砕の前処理を施した後、アルミニウム酸化物
が添加されたチタン酸化物原料の平均粒径が７５μｍ未
満では、フラックスの流動性が悪くなるため、フラック
ス率が安定しない等の問題が発生する。一方、アルミニ
ウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の平均粒径が
６００μｍを超えると、フラックスの流動性は確保され
るものの、チタン酸化物原料の粒径が大きいため、伸線
中に断線する等の問題が発生する。従って、アルミニウ
ム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の平均粒径は７
５乃至６００μｍとすることが好ましい。

【００１９】アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸
化物原料の比表面積：１．５ｍ² ／ｇ以下アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の比
表面積が１．５ｍ²／ｇを超えると、吸湿量が増加する
ため、即ち、吸湿性が劣化するため、フラックスのワイ
ヤ水分量が多くなり、溶接時に、気孔欠陥が発生した
り、又は低温割れが発生したりするという問題が発生す
る。従って、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸
化物原料の比表面積は１．５ｍ²／ｇ以下とすることが
好ましい。

【００２０】Ｓｉ：ワイヤ全質量あたり０．１乃至１．
２質量％Ｓｉは溶融金属の粘性を調整しビード外観及びビード形
状を良好にする効果を有している。また、適度にＳｉを
添加することにより、スパッタを低減する効果も有して
いる。しかし、Ｓｉの含有量がワイヤ全質量あたり０．
１質量％未満では、ビード外観及びビード形状を良好に
する効果並びにスパッタを低減する効果を得ることがで
きない。一方、Ｓｉの含有量がワイヤ全質量あたり１．
２質量％を超えると、溶接金属の強度が上昇し衝撃性能
の劣化等が発生する。従って、Ｓｉの含有量はワイヤ全
質量あたり０．１乃至１．２質量％とすることが好まし
い。

【００２１】Ｍｎ：ワイヤ全質量あたり１．０乃至３．
０質量％ＭｎはＳｉと同様に溶融金属の粘性を調整してビード外
観及びビード形状を良好にすると共に、溶接金属の脱酸
を促進する。また、Ｍｎの一部は溶接金属中に歩留まっ
てその一成分になり、焼き入れ性を高めて溶接金属の組
織を微細化し溶接金属の衝撃性能を向上させる効果があ
る。しかし、Ｍｎの含有量がワイヤ全質量あたり１．０
質量％未満では、ビード外観及びビード形状を良好にす
ると共に、溶接金属の脱酸を促進し溶接金属の衝撃性能
を向上させる効果を得ることができない。一方、Ｍｎの
含有量がワイヤ全質量あたり３．０質量％を超えると、
溶接金属の強度が増加して衝撃性能の劣化が発生する。
従って、Ｍｎの含有量はワイヤ全質量あたり１．０乃至
３．０質量％とすることが好ましい。

【００２２】なお、フラックスのＳｉ及びＭｎの添加源
としては、電解Ｍｎ、Ｆｅ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｓｉ及びＳｉ
−Ｍｎ合金等を使用することができる。

【００２３】Ｂ：ワイヤ全質量あたり０．００１乃至
０．０２５質量％Ｂは溶接金属の組織を微細化し、衝撃性能を向上させる
効果がある。Ｂの含有量がワイヤ全質量あたり０．００
１質量％未満では、溶接金属の組織を微細化する効果が
ない。一方、Ｂの含有量がワイヤ全質量あたり０．０２
５質量％を超えると、逆に溶接金属の組織が粗大化する
ため、溶接金属の衝撃性能が劣化する。従って、Ｂの含
有量はワイヤ全質量あたり０．００１乃至０．００２５
質量％とすることが好ましい。なお、Ｂの添加源として
は、Ｆｅ−Ｂ等の合金があり、このＦｅ−Ｂ等の合金に
よる添加以外にＢ酸化物による添加も可能である。Ｂ酸
化物によりＢを添加した場合には、Ｂ酸化物は溶接中に
還元されてＢとなり、溶接金属中に歩留まってその一成
分になる。

【００２４】金属フッ化物：ワイヤ全質量あたりＦ換算
で０．０１乃至０．３０質量％金属フッ化物はアーク安定性を高めてスパッタ発生量を
低減すると共に、溶接金属中の水素量を低減し耐低温割
れ性を高める効果がある。これらの作用はワイヤ全質量
あたりＦ換算で０．０１質量％以上の金属フッ化物を含
有することにより発現する。一方、金属フッ化物の含有
量がワイヤ全質量あたりＦ換算で０．３０質量％を超え
ると、スパッタ及びヒューム発生量が増加すると共に、
スラグの流動性が過大になりビード形状が劣化する。従
って、金属フッ化物の含有量はワイヤ全質量あたりＦ換
算で０．０１乃至０．３０質量％とすることが好まし
い。なお、金属フッ化物としては、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｍ
ｇ及びＣａ等のアルカリ金属並びにアルカリ土類金属の
フッ化物が一般的に使用される。

【００２５】Ｍｇ：ワイヤ全質量あたり０．１乃至０．
８質量％Ｍｇは溶接金属の脱酸を促進し、溶接金属中の酸素量を
低減すると共に、Ｂ酸化物又は酸化チタンを還元する。
これにより、チタン及びＢは溶接金属中に歩留まり、溶
接金属の組織を微細化して溶接金属の衝撃性能を向上さ
せる。この効果はＭｇの含有量がワイヤ全質量あたり
０．１質量％以上で発現する。一方、Ｍｇの含有量がワ
イヤ全質量あたり０．８質量％を超えると、それ以上脱
酸が促進されず、また、スパッタの増加及びスラグの硬
化によるスラグ剥離性の劣化が発生する。従って、Ｍｇ
の含有量はワイヤ全質量あたり０．１乃至０．８質量％
とすることが好ましい。

【００２６】なお、本発明においては、上記要件を満足
する範囲内で金属製外皮及び／又はフラックスに他の合
金成分を添加することも可能である。例えばＮｉ、Ｍ
ｏ、Ｃｒ及びＣｕは本発明の効果に関して特に影響を及
ぼさないので必要に応じて添加することができる。ま
た、脱酸剤として、前記Ｓｉ、Ｍｎ及びＭｇ以外にＴ
ｉ、Ｚｒ及びＡｌ等も添加できるが、これらの元素の総
量がワイヤ全質量あたり０．８質量％を超えると、アー
ク安定性、ビード外観及びビード形状等が劣化する。更
に、アーク安定剤として、Ｋ、Ｎａ及びＬｉ等のアルカ
リ金属の酸化物又は炭酸塩等を添加することができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の範囲に入るガスシールドアー
ク溶接用フラックス入りワイヤの実施例について、その
特性を比較例と比較して具体的に説明する。

【００２８】下記表１乃至８に示す組成を有するガスシ
ールドアーク溶接用フラックス入りワイヤを作製した。
下記表１乃至８に示す項目の測定方法について説明す
る。

【００２９】チタン酸化物の測定については、チタン酸
化物を含むワイヤよりフラックスを分離し、フラックス
をアルカリ溶解し、Ｔｉを溶解した後、不要分を分離し
た溶液を酸化還元滴定で定量して金属Ｔｉ量を測定し、
これをＴｉＯ₂に換算する。このＴｉＯ₂換算値をチタン
酸化物の量とする。

【００３０】アルミニウム酸化物の測定については、ア
ルミニウム酸化物を含むチタン酸化物をアルカリ溶融
し、Ａｌを溶解した後、その溶液をキレート滴定でＡｌ
量を求め、これをＡｌ₂Ｏ₃に換算する。このＡｌ₂Ｏ₃換
算値をアルミニウム酸化物の量とする。

【００３１】チタン酸化物原料の平均粒径は、ＪＩＳ
Ｚ８８１５に規定された乾式ふるい分け試験により測定
した。また、チタン酸化物原料の比表面積はＮ₂の吸着
量を求め、Ｂ.Ｅ.Ｔ（Brunauer，Emmett and Teller）
の多点法により計算して求めた。

【００３２】更に、フッ素量は、ＪＩＳＭ８５１４
（鉄鋼用ほたる石−分析方法）に規定されたフッ素量定
量方法により測定した。

【００３３】上述のワイヤを使用して下記表９に示す溶
接条件で溶接し、溶接作業性（立向溶接におけるビード
形状、スパッタ発生状況及びアークの集中性）について
評価した。この結果を表１０及び１１に示す。以下、溶
接作業性の評価方法及び評価基準について説明する。

【００３４】ビード形状は、官能評価により評価した。
評価は、ビード表面がほぼ完全に平ら（フラット）な状
態のものを◎（極めて良好）とし、ビード表面がほぼ平
ら（フラット）な状態なものを○（良好）とし、ビード
表面が若干凸な状態のものを△（やや不良）とし、ビー
ド表面が凸な状態のものを×（不良）とした。

【００３５】また、スパッタ発生量は、官能により評価
した。評価は、スパッタの粒径が小さく発生量も少ない
ものを◎（極めて良好）とし、スパッタの粒径が若干大
きいが発生量が少ないものを○（良好）とし、スパッタ
の粒径が大きく発生量も若干多いものを△（やや不良）
とし、スパッタの粒径が大きく発生量も多いものを×
（不良）とした。

【００３６】更に、アークの集中性は、官能評価により
評価した。評価は、アークの広がりが小さく溶け込みが
深い感じがするものを◎（極めて良好）とし、アークの
広がりは若干広いが溶け込みは深い感じがするものを○
（良好）とし、アークの広がりが大きく溶け込みも浅い
感じがするものを△（やや不良）とした。

【００３７】更にまた、ワイヤ吸湿性については、温度
が３０℃で相対湿度が８０％の雰囲気に１週間放置した
後のワイヤ水分量が７００質量ｐｐｍ以上となるものを
△とした。また、フラックス流動性は、フラックスの流
れが悪く、ワイヤ生産においてフラックス率が安定しな
い状態のものを△とした。更に、ワイヤ生産時に断線が
生じたものを表１０及び１１の「その他特性」の欄に
「ワイヤ伸線性劣る」と表現した。

【００３８】なお、表２において「≦０．１」は０．１
以下であることを示す。表３及び表７のその他合金成分
の欄において、左側に示すのはその他合金成分の物質名
であり、右側の数値はそのワイヤ全質量あたりの含有量
を示す。また、その他脱酸剤の欄においても、左側に示
すのはその他脱酸剤の物質名であり、右側の数値はその
ワイヤ全質量あたりの含有量を示す。表３及び表７にお
いて「―」は添加されていないことを示す。更に、表４
及び表８のフッ化物量の欄において、左側に示すのはフ
ッ化物の物質名であり、右側の数値はそのワイヤ全質量
あたりの含有量を示す。更にまた、Ｆ量はフッ化物をＦ
に換算した値を示し、アーク安定剤とは、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂
Ｏ及びＬｉ₂Ｏであり、スラグ形成剤とは、ＳｉＯ₂、Ｚ
ｒＯ₂及びＭｇＯであり、残部とは、Ｆｅ及びその他で
ある。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】

【表３】

【００４２】

【表４】

【００４３】

【表５】

【００４４】

【表６】

【００４５】

【表７】

【００４６】

【表８】

【００４７】

【表９】

【００４８】

【表１０】

【００４９】

【表１１】

【００５０】上記表１０に示すように、実施例No.１乃
至１５は立向姿勢におけるビード形状、スパッタ発生状
況及びアークの集中性について、良好な結果を得ること
ができた。なお、実施例No.９は請求項１を満足するも
のの、その他のＡｌ₂Ｏ₃量が本発明の上限値を超えてい
るので、スパッタ発生状況が若干劣った。

【００５１】実施例No.１０は請求項１を満足するもの
の、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料
の平均粒径が本発明の上限値を超えているので、伸線性
が若干劣った。実施例No.１１は請求項１を満足するも
のの、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原
料の平均粒径が本発明の下限値未満であり、アルミニウ
ム酸化物が添加されたチタン酸化物原料の比表面積が本
発明の上限値を超えているので、フラックス流動性及び
ワイヤ吸湿性が若干劣った。

【００５２】実施例No.１２は請求項１を満足するもの
の、外皮及び／又はフラックスに含有されるＳｉの含有
量が本発明の上限値を超え、Ｍｇの含有量が本発明の下
限値未満であるが、これらは溶接金属の衝撃性を劣化さ
せるものなので、溶接作業性に影響はなく立向姿勢にお
けるビード形状、スパッタ発生状況及びアーク集中性に
ついて、良好な結果を得ることができた。実施例No.１
３は請求項１を満足するものの、外皮及び／又はフラッ
クスに含有されるＭｎ及びＭｇの含有量が本発明の上限
値を超え、Ｂの含有量が本発明の下限値未満であるの
で、スパッタ発生状況が若干劣った。実施例No.１４は
請求項１を満足するものの、外皮及び／又はフラックス
に含有されるＳｉ、Ｍｎ及びＢの含有量が本発明の下限
値未満であるので、スパッタ発生状況が若干劣った。

【００５３】実施例No.１５は請求項１を満足するもの
の、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物原料
の平均粒径が本発明の下限値未満であるので、フラック
ス流動性が若干劣った。実施例No.１６は請求項１を満
足するものの、アルミニウム酸化物が添加されたチタン
酸化物原料の比表面積が本発明の上限値を超えているの
で、ワイヤ吸湿性が若干劣った。実施例No.１７は請求
項１を満足するものの、金属フッ化物のＦ換算量が本発
明の下限値未満であるので、スパッタ発生状況が若干劣
った。実施例No.１８は請求項１を満足するものの、金
属フッ化物のＦ換算量が本発明の上限値を超えているの
で、スパッタ発生状況が若干劣り、またヒューム発生量
も若干多かった。実施例No.１９は請求項１を満足する
ものの、アルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物
原料の平均粒径が本発明の下限値未満であり、比表面積
が本発明の上限値を超えており、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｂ、Ｍｇ
及び金属フッ化物のＦ換算量が適正範囲から外れている
ので、スパッタ発生状況及びアークの集中性が若干劣っ
た。また、ヒューム発生量が若干多かった。

【００５４】一方、上記表１１に示すように、比較例N
o.２０はアルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化物
原料中のＡｌ₂Ｏ₃換算でのアルミニウム酸化物量が本発
明の上限値を超えているので、ワイヤ吸湿性が不可であ
った。比較例No.２１はワイヤ全質量あたりの総ＴｉＯ₂
量が本発明の上限値を超えているので、スパッタ発生状
況が劣った。また、衝撃性能が劣化した。比較例No.２
２はワイヤ全質量あたりの総ＴｉＯ₂量が本発明の下限
値未満であるので、立向姿勢におけるビード形状が劣
り、スパッタ発生状況が若干劣った。比較例No.２３は
ワイヤ全質量あたりの総Ａｌ₂Ｏ₃量が本発明の上限値を
超えているので、スパッタが増加しスパッタ発生状況が
劣った。比較例No.２４はワイヤ全質量あたりの総Ａｌ₂
Ｏ₃量が本発明の下限値未満であるので、立向姿勢にお
けるビード形状及びアークの集中性が若干劣った。比較
例No２５はアルミニウム酸化物が添加されたチタン酸化
物原料中のＡｌ₂Ｏ₃換算でのアルミニウム酸化物量が本
発明の下限値未満であるので、立向溶接におけるビード
形状が劣り、スパッタ発生状況も若干劣った。

【００５５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、チ
タン酸化物に含有されるアルミニウム酸化物の含有量、
チタン酸化物の含有量及びチタン酸化物に含有されるア
ルミニウム酸化物も含めたアルミニウム酸化物の含有量
を適切に規定しているので、フラックス中にアルミニウ
ム酸化物を添加してもスパッタの増加等が生じることな
く、立向溶接姿勢において良好なビード形状及び良好な
溶接作業性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アルミニウム酸化物の存在形態を示す断面図で
あって、（ａ）はＴｉＯ₂の粒子の表面にＡｌ₂Ｏ₃層が
存在する原料を示す断面図、（ｂ）はＡｌ₂Ｏ₃の粒子の
表面にＴｉＯ₂層が存在する原料を示す断面図である。

【符号の説明】

１、３；粒子２；Ａｌ₂Ｏ₃層４；ＴｉＯ₂層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川▲崎▼ 浩之神奈川県藤沢市宮前字裏河内100番１株式会社神戸製鋼所藤沢事業所内Ｆターム(参考） 4E084 AA02 AA07 AA17 BA03 BA04 BA12 BA18 CA23 CA24 DA10 FA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属製外皮中にフラックスを充填してな
るガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤにお
いて、前記フラックスはアルミニウム酸化物が添加され
たチタン酸化物原料を含有し、このチタン酸化物原料は
Ａｌ₂Ｏ₃換算でチタン酸化物原料の全質量あたり０．５
乃至１０質量％のアルミニウム酸化物を含有するもので
あり、前記フラックス中の総量で、チタン酸化物はＴｉ
Ｏ₂換算でワイヤ全質量あたり４．５乃至９．０質量
％、アルミニウム酸化物はＡｌ₂Ｏ₃換算でワイヤ全質量
あたり０．０５乃至１．５質量％含有されることを特徴
とするガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイ
ヤ。
【請求項２】前記金属製外皮及び前記フラックスの一
方又は双方の中に、ワイヤ全質量あたりＳｉ：０．１乃
至１．２質量％、Ｍｎ：１．０乃至３．０質量％、Ｂ：
０．００１乃至０．０２５質量％、Ｍｇ：０．１乃至
０．８質量％及び金属フッ化物：Ｆ換算で０．０１乃至
０．３０質量％を含有することを特徴とする請求項１に
記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイ
ヤ。
【請求項３】前記アルミニウム酸化物が添加されたチ
タン酸化物原料の平均粒径は７５乃至６００μｍである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のガスシールド
アーク溶接用フラックス入りワイヤ。
【請求項４】前記アルミニウム酸化物が添加されたチ
タン酸化物原料の比表面積は１．５ｍ²／ｇ以下である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載
のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。