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JP2022102850A - SOLID WIRE FOR GAS SHIELD ARC WELDING USED FOR WELD OF LOW Si STEEL, JOINTING METHOD OF LOW Si STEEL, AND REPAIR METHOD OF LOW Si STEEL - Google Patents

SOLID WIRE FOR GAS SHIELD ARC WELDING USED FOR WELD OF LOW Si STEEL, JOINTING METHOD OF LOW Si STEEL, AND REPAIR METHOD OF LOW Si STEEL Download PDF

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JP2022102850A
JP2022102850A JP2020217848A JP2020217848A JP2022102850A JP 2022102850 A JP2022102850 A JP 2022102850A JP 2020217848 A JP2020217848 A JP 2020217848A JP 2020217848 A JP2020217848 A JP 2020217848A JP 2022102850 A JP2022102850 A JP 2022102850A
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steel
less
low
wire
solid wire
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JP2020217848A
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Japanese (ja)
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大輔 大村
Daisuke Omura
友勝 岩上
Tomokatsu Iwagami
竜一 志村
Ryuichi Shimura
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Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
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Abstract

To provide a solid wire for gas shield arc welding which is excellent in work efficiency relative to a weld rod, and in which excessive deposition of a deposit or corrosion can be suppressed on zinc plating after performing weld to a low Si steel, and a jointing method of a low Si steel capable of forming deposit metal with preferable mechanical performances, and a repair method of the low Si steel.SOLUTION: There is provided a solid wire for gas shield arc welding which is used for at least one application out of, jointing of a low Si steel and repair of a defective part of the low Si steel. In the solid wire for gas shield arc welding, a steel component includes a steel wire which comprises, in mass% with respect to total mass of the wire: 0.02-0.15% of C; 0.15% or less of Si; 0.3-2.2% of Mn; 0.05-0.30% of Ti; 0.001-0.10% of Al; 0.015% or less of P; 0.030% or less of S; 0.0080% or less of N; and 0.0080% or less of O, with a balance formed of Fe and impurities. There is also provided a weld method using the same solid wire.SELECTED DRAWING: None

Description

本開示は、Si含有量が0.05質量%以下である低Si鋼材の接合又は補修に使用されるガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ、低Si鋼材の接合方法及び低Si鋼材の補修方法に関する。 The present disclosure relates to a solid wire for gas shielded arc welding used for joining or repairing a low Si steel material having a Si content of 0.05% by mass or less, a method for joining a low Si steel material, and a method for repairing a low Si steel material.

ガスシールドアーク溶接は、様々な分野で広く用いられており、例えば、建築分野では鋼製柱の組み立て、接合などの溶接に用いられている。
鋼部材に対し、ソリッドワイヤを用いたガスシールドアーク溶接を行うと、シールドガス中の酸化性ガスに含まれる酸素が鋼材やワイヤに含まれるSiやMnなどの元素と反応することで溶着金属中の酸素量を低下させ、引張性能、衝撃性能を確保することができる。
Gas shielded arc welding is widely used in various fields, for example, in the construction field, it is used for welding such as assembling and joining steel columns.
When gas shielded arc welding is performed on a steel member using a solid wire, oxygen contained in the oxidizing gas in the shield gas reacts with elements such as Si and Mn contained in the steel material and the wire to be contained in the weld metal. It is possible to reduce the amount of oxygen in the steel and secure tensile performance and impact performance.

溶融亜鉛に対する耐食性を向上させるために一般的に、低Si系の溶接材料が使用されているが、ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤは、脱酸剤として働くSiを低減することは難しく、溶融亜鉛に対する耐食性が悪い。そのため、溶融亜鉛めっき釜や溶接後に溶融亜鉛めっきを行う部材には、ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ溶接は行われておらず、溶接棒による溶接が行われている。しかし、溶接棒では、1本の溶接棒で溶接が完了しないために作業時間が長くなる問題点がある。 Low Si-based welding materials are generally used to improve corrosion resistance to molten zinc, but it is difficult to reduce Si acting as a deoxidizer in gas shielded arc welding solid wires, and molten zinc. Poor corrosion resistance to. Therefore, the hot-dip galvanizing kettle and the members to be hot-dip galvanized after welding are not subjected to solid wire welding for gas shielded arc welding, but are welded by a welding rod. However, the welding rod has a problem that the working time becomes long because the welding is not completed with one welding rod.

このような問題に対し、特許文献1のソリッドワイヤは、Siを0.2~0.5%と低減してAlの添加により脱酸効果を得ているが、Si含有量の検討が不十分であり、また溶融亜鉛での耐食性および溶融亜鉛めっきでの意匠性について、検討されていない。
また、特許文献2には、Si含有量が0.10%未満に制御されたパルスMAG溶接用ソリッドワイヤが提案されている。特許文献2には、このようなソリッドワイヤにより、薄鋼板の溶接におけるスパッタ発生量が少なく、溶接部材とのなじみが良好で、平坦かつ幅広なビード形状を得ることが可能であることが記載されている。
To solve such a problem, the solid wire of Patent Document 1 reduces Si to 0.2 to 0.5% and obtains a deoxidizing effect by adding Al, but the Si content is not sufficiently examined. Moreover, the corrosion resistance in hot-dip zinc and the design property in hot-dip galvanizing have not been investigated.
Further, Patent Document 2 proposes a solid wire for pulse MAG welding in which the Si content is controlled to less than 0.10%. Patent Document 2 describes that such a solid wire can obtain a flat and wide bead shape with a small amount of spatter generated in welding of a thin steel plate and good compatibility with a welded member. ing.

特許第5652574号公報Japanese Patent No. 5652574 特許第5037369号公報Japanese Patent No. 5037369

高い強度が必要とされず、低コスト化などの理由でSi含有量を0.05質量%以下に抑えた鋼材(本開示において「低Si鋼材」と称する。)を溶接により接合する場合、あるいは、低Si鋼材の欠損部を溶接材料で肉盛りして補修する場合、溶接材料として溶接棒で行うと、溶接棒を繰り返し交換する必要が生じ作業効率が悪い。また、溶接棒を用いるとスラグが多くなり、廃棄物が増えるという課題もある。 When joining steel materials (referred to as "low Si steel materials" in the present disclosure) whose Si content is suppressed to 0.05% by mass or less for reasons such as low cost without the need for high strength, or when joining by welding, or When repairing a defective portion of a low Si steel material by overlaying it with a welding material, if the welding rod is used as the welding material, it is necessary to repeatedly replace the welding rod, resulting in poor work efficiency. Another problem is that the use of welding rods increases the amount of slag and waste.

一方、ソリッドワイヤを用いることで作業効率の向上を図ることができるが、耐食性の向上のため、溶接後の低Si鋼材に亜鉛めっきを施すと溶接部に鉄と亜鉛を含む析出物(Fe-Zn金属間化合物)が過剰に析出して外観が損なわれる場合がある。この場合、意匠性が問われる制作物では、過析出部を研削する手間が発生してしまう。
また、低Si鋼材に対してガスシールドアーク溶接を行って製造しためっき釜の場合、めっき釜に溶融亜鉛を収容する亜鉛めっき工程では、めっき釜の溶接部に析出物が過剰に析出するとともに、めっき釜の溶接部における鋼材の厚みが薄くなる(減肉)という問題がある。
また、低Si鋼材の接合だけでなく、ソリッドワイヤを用いたガスシールドアーク溶接によって低Si鋼材の欠損部の補修を行った場合も同様の問題が生じる。
On the other hand, it is possible to improve work efficiency by using solid wire, but in order to improve corrosion resistance, when zinc plating is applied to the low Si steel material after welding, a precipitate containing iron and zinc (Fe-) is applied to the welded portion. Zn intermetallic compound) may be excessively deposited and the appearance may be impaired. In this case, in a product whose design is required, it takes time and effort to grind the overprecipitated portion.
Further, in the case of a plating kettle manufactured by performing gas shield arc welding on a low Si steel material, in the zinc plating step of accommodating molten zinc in the plating kettle, deposits are excessively deposited on the welded portion of the plating kettle and at the same time. There is a problem that the thickness of the steel material in the welded part of the plating pot becomes thin (thickening).
Further, the same problem occurs not only when the low Si steel material is joined but also when the defective portion of the low Si steel material is repaired by gas shielded arc welding using a solid wire.

本開示は、上述の実情に鑑みてなされたものであり、溶接棒を用いる場合よりも作業効率に優れ、低Si鋼材に対して溶接を行った後、低Si鋼材に亜鉛めっきを施した場合や亜鉛めっき釜として用いた場合に溶接部における析出物の過剰な析出や腐食が抑制されるガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ、並びに該ソリッドワイヤを用いて機械性能が良好な溶着金属を形成することができる低Si鋼材の接合方法及び低Si鋼材の補修方法を提供することを課題とする。 The present disclosure has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has superior work efficiency as compared with the case of using a welding rod. When welding is performed on a low Si steel material and then zinc plating is applied to the low Si steel material. A solid wire for gas shielded arc welding that suppresses excessive precipitation and corrosion of precipitates in the weld when used as a zinc plating kettle, and a welded metal with good mechanical performance are formed using the solid wire. It is an object of the present invention to provide a method for joining a low-Si steel material and a method for repairing a low-Si steel material.

上記課題は下記の手段によって解決される。
<1> Si含有量が0.05質量%以下である低Si鋼材の接合及び前記低Si鋼材の欠損部の補修の少なくとも一方の用途に用いるガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤであって、
鋼成分が、ワイヤ全質量に対する質量%で、
C:0.02~0.15%、
Si:0.15%以下、
Mn:0.3~2.2%、
Ti:0.05~0.30%、
Al:0.001~0.10%、
P:0.015%以下、
S:0.030%以下、
N:0.0080%以下、及び
O:0.0080%以下、
を含み、残部がFe及び不純物からなる鋼線を含むガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
<2> 前記ワイヤ全質量に対する質量%で、
Sb:0.10%以下
Cu:0.50%以下、
Cr:1.5%以下、
Nb:0.3%以下、
V:0.3%以下、
Mo:1.0%以下、
Ni:3.0%以下、及び
B:0.010%以下
からなる群より選ばれる1種又は2種以上をさらに含む<1>に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
<3> 前記鋼線の表面に銅めっき層が形成されており、前記Cuの少なくとも一部が前記銅めっき層として含まれている、<2>に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
<4> Si含有量が0.05質量%以下である低Si鋼材に対し、<1>~<3>のいずれか1つに記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤと、Ar及び5~30体積%のCOを含むシールドガスとを用いたガスシールド溶接によって接合を行う工程を含む、低Si鋼材の接合方法。
<5> Si含有量が0.05質量%以下であり、欠損部を有する低Si鋼材に対し、<1>~<3>のいずれか1つに記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤと、Ar及び5~30体積%のCOを含むシールドガスとを用いたガスシールド溶接によって前記欠損部に肉盛りを行って補修する工程を含む、低Si鋼材の補修方法。
The above problem is solved by the following means.
<1> A solid wire for gas shielded arc welding used for at least one of the applications of joining a low Si steel material having a Si content of 0.05% by mass or less and repairing a defective portion of the low Si steel material.
The steel component is mass% of the total mass of the wire.
C: 0.02 to 0.15%,
Si: 0.15% or less,
Mn: 0.3-2.2%,
Ti: 0.05 to 0.30%,
Al: 0.001 to 0.10%,
P: 0.015% or less,
S: 0.030% or less,
N: 0.0080% or less, and O: 0.0080% or less,
A solid wire for gas shielded arc welding containing a steel wire containing Fe and impurities as a balance.
<2> By mass% with respect to the total mass of the wire
Sb: 0.10% or less Cu: 0.50% or less,
Cr: 1.5% or less,
Nb: 0.3% or less,
V: 0.3% or less,
Mo: 1.0% or less,
The solid wire for gas shielded arc welding according to <1>, further comprising one or more selected from the group consisting of Ni: 3.0% or less and B: 0.010% or less.
<3> The solid wire for gas shielded arc welding according to <2>, wherein a copper plating layer is formed on the surface of the steel wire, and at least a part of the Cu is contained as the copper plating layer.
<4> For a low Si steel material having a Si content of 0.05% by mass or less, the solid wire for gas shielded arc welding according to any one of <1> to <3>, Ar and 5 to 30 A method for joining a low Si steel material, which comprises a step of joining by gas shield welding using a shield gas containing CO 2 by volume.
<5> The solid wire for gas shielded arc welding according to any one of <1> to <3> for a low Si steel material having a Si content of 0.05% by mass or less and having a defect. A method for repairing a low Si steel material, which comprises a step of overlaying and repairing the defect portion by gas shield welding using Ar and a shield gas containing 5 to 30% by volume of CO 2 .

本開示によれば、溶接棒を用いる場合よりも作業効率に優れ、低Si鋼材に対して溶接を行った後、低Si鋼材を亜鉛めっきを施した場合や亜鉛めっき釜として用いた場合に溶接部における析出物の過剰な析出や腐食が抑制されるガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ、並びに該ソリッドワイヤを用いて機械性能が良好な溶着金属を形成することができる低Si鋼材の接合方法及び低Si鋼材の補修方法が提供される。 According to the present disclosure, the work efficiency is superior to that when a welding rod is used, and when a low Si steel material is welded and then the low Si steel material is zinc-plated or used as a zinc plating kettle, welding is performed. A solid wire for gas shielded arc welding that suppresses excessive precipitation and corrosion of precipitates in the part, and a method for joining low Si steel materials that can form a welded metal with good mechanical performance using the solid wire and low A method for repairing Si steel is provided.

実施例において溝開先の溶接に用いた鋼板形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the steel plate used for welding the groove groove in an Example. 図1に示す鋼板の端部におけるXで示す領域を拡大して示す正面図である。FIG. 3 is an enlarged front view showing a region indicated by X at the end of the steel plate shown in FIG. 1. 図1に示す鋼材の溝開先をソリッドワイヤ(A)及び溶接棒(B)を用いて溶接した後、亜鉛めっきを施す前の鋼材の端部を示す図である。It is a figure which shows the end part of the steel material after welding the groove groove of the steel material shown in FIG. 1 with a solid wire (A) and a welding rod (B), and before galvanizing. 図1に示す鋼材の溝開先をソリッドワイヤ(A)及び溶接棒(B)を用いて溶接した後、亜鉛めっきを施した後の鋼材の端部を示す図である。It is a figure which shows the end part of the steel material after welding the groove groove of the steel material shown in FIG. 1 with a solid wire (A) and a welding rod (B), and then galvanizing.

以下、本開示の一例である実施形態について説明する。
なお、本明細書中において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値に「超」又は「未満」が付されていない場合は、これらの数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。また、「~」の前後に記載される数値に「超」又は「未満」が付されている場合の数値範囲は、これらの数値を下限値又は上限値として含まない範囲を意味する。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階的な数値範囲の上限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値に置き換えてもよく、また、実施例に示されている値に置き換えてもよい。また、ある段階的な数値範囲の下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の下限値に置き換えてもよく、また、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
含有量について、「%」は特に断りのない限り「質量%」を意味する。
また、含有量(%)について下限値を限定せずに「~%以下」として上限値のみを限定している場合は、0%超~上限値の範囲内で含み得ることを意味する。
Hereinafter, embodiments that are an example of the present disclosure will be described.
In the present specification, the numerical range represented by using "-" is such a numerical value when "exceeding" or "less than" is not added to the numerical values described before and after "-". Means the range including as the lower limit value and the upper limit value. In addition, the numerical range when "greater than" or "less than" is added to the numerical values before and after "to" means a range in which these numerical values are not included as the lower limit value or the upper limit value.
In the numerical range described stepwise in the present specification, the upper limit of the numerical range described in one step may be replaced with the upper limit value of the numerical range described in another step, and in the examples. It may be replaced with the value shown. Further, the lower limit of the numerical range in one step may be replaced with the lower limit of the numerical range described in another step, or may be replaced with the value shown in the embodiment.
Regarding the content, "%" means "mass%" unless otherwise specified.
Further, when the content (%) is not limited to the lower limit value and only the upper limit value is limited to "~% or less", it means that the content can be contained within the range of more than 0% to the upper limit value.

本開示の発明者らは、前述の課題を解決すべく、従来使用されていなかったソリッドワイヤを適用することを鋭意検討した。その結果、ソリッドワイヤの鋼成分を調整することにより、低Si鋼材に対して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も、溶接後の亜鉛めっきにおいて析出物の過剰な析出が抑制され、外観及び耐食性の低下が効果的に抑制されることを見出した。
また、本開示のソリッドワイヤは、従来のソリッドワイヤと同様に銅めっきを行っても支障ないことを見出した。以下、それぞれの成分の限定理由について説明する。
The inventors of the present disclosure have diligently considered the application of solid wires that have not been used in the past in order to solve the above-mentioned problems. As a result, by adjusting the steel component of the solid wire, even if gas shielded arc welding is performed on the low Si steel material using the solid wire, excessive precipitation of precipitates is suppressed in the zinc plating after welding. It has been found that the deterioration of appearance and corrosion resistance is effectively suppressed.
Further, it has been found that the solid wire of the present disclosure does not have any problem even if it is copper-plated in the same manner as the conventional solid wire. Hereinafter, the reasons for limiting each component will be described.

なお、本開示におけるガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ(本開示において「ソリッドワイヤ」又は単に「ワイヤ」と称する場合がある。)は、銅めっきの有無に関わらず、素地となる鋼部分を「鋼線」と称する。すなわち、めっきが施されていない場合は、鋼線によってソリッドワイヤが構成されており、銅めっきが施されている場合は、鋼線と銅めっき層によってソリッドワイヤが構成されている。
また、本開示における「ワイヤ全質量」とは、銅めっきが施されている場合は、銅めっきを含めたソリッドワイヤの全質量を意味する。また、以下においては、ソリッドワイヤの化学成分をワイヤの全質量に対する質量%で表す。
In the solid wire for gas shielded arc welding in the present disclosure (sometimes referred to as "solid wire" or simply "wire" in the present disclosure), the steel portion as the base material is "steel" regardless of the presence or absence of copper plating. Called "line". That is, when not plated, the solid wire is composed of steel wire, and when copper plated, the solid wire is composed of the steel wire and the copper-plated layer.
Further, the “total wire mass” in the present disclosure means the total mass of the solid wire including the copper plating when copper plating is applied. Further, in the following, the chemical composition of the solid wire is expressed by mass% with respect to the total mass of the wire.

<ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ>
本開示に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤは、Si含有量が0.05質量%以下である低Si鋼材の接合及び前記低Si鋼材の欠損部の補修の少なくとも一方の用途に用いるものであり、鋼成分が、ワイヤ全質量に対する質量%で、
C:0.02~0.15%、
Si:0.15%以下、
Mn:0.3~2.2%、
Ti:0.05~0.30%、
Al:0.001~0.10%、
P:0.015%以下、
S:0.030%以下、
N:0.0080%以下、及び
O:0.0080%以下、
を含み、残部がFe及び不純物からなる鋼線を含む。
<Solid wire for gas shield arc welding>
The solid wire for gas shielded arc welding according to the present disclosure is used for at least one of the application of joining a low Si steel material having a Si content of 0.05% by mass or less and repairing a defective portion of the low Si steel material. , The steel component is mass% of the total weight of the wire,
C: 0.02 to 0.15%,
Si: 0.15% or less,
Mn: 0.3-2.2%,
Ti: 0.05 to 0.30%,
Al: 0.001 to 0.10%,
P: 0.015% or less,
S: 0.030% or less,
N: 0.0080% or less, and O: 0.0080% or less,
Includes steel wire with the balance consisting of Fe and impurities.

〔C:0.02~0.15%〕
Cは、アークを安定化し溶滴を細粒化する作用があり、C含有量が0.02%未満では、溶滴が大きくなってアークが不安定になり、スパッタ発生量が多くなる。また、C含有量が0.02%未満では、溶着金属の強度が十分得られず、所望の強度を得ることができない。従って、C含有量の下限は0.02%である。一方、C含有量が0.15%を超えれば、溶着金属の引張強さが高くなり過ぎて靭性が低下し、耐割れ性が低下する。従って、C含有量の上限は0.15%とする。
[C: 0.02 to 0.15%]
C has the effect of stabilizing the arc and atomizing the droplets, and if the C content is less than 0.02%, the droplets become large, the arc becomes unstable, and the amount of spatter generated increases. Further, if the C content is less than 0.02%, the strength of the weld metal cannot be sufficiently obtained, and the desired strength cannot be obtained. Therefore, the lower limit of the C content is 0.02%. On the other hand, if the C content exceeds 0.15%, the tensile strength of the weld metal becomes too high, the toughness decreases, and the crack resistance decreases. Therefore, the upper limit of the C content is 0.15%.

〔Si:0.15%以下〕
通常の溶接ワイヤでは脱酸元素としてSiを積極的に添加している。また、Siでアーク溶接時に溶融池の脱酸を促進することにより溶着金属の引張強さを向上させる。しかしながら、耐食性を向上させるためにはSiを極力低減させることが望ましい。このため、Si含有量の上限は0.15%以下とする。Si含有量は好ましくは0.10%以下である。
[Si: 0.15% or less]
In ordinary welding wires, Si is positively added as a deoxidizing element. In addition, the tensile strength of the weld metal is improved by promoting deoxidation of the molten metal during arc welding with Si. However, in order to improve corrosion resistance, it is desirable to reduce Si as much as possible. Therefore, the upper limit of the Si content is 0.15% or less. The Si content is preferably 0.10% or less.

〔Mn:0.3~2.2%〕
MnもSiと同様に脱酸元素であって、アーク溶接時における溶融池の脱酸を促進すると共に、溶着金属の強度を向上させる元素である。Mn含有量が0.3%未満では溶着金属の引張強さが足りず、脱酸不足で気孔欠陥が発生する。このため、Mn含有量は0.3%以上とする。
一方、Mn含有量が2.2%を超えると、溶着金属における引張強さが高くなりすぎ、靱性が低下する。そのため、Mn含有量の上限は2.2%とする。
[Mn: 0.3 to 2.2%]
Mn is also a deoxidizing element like Si, and is an element that promotes deoxidation of the molten pool during arc welding and improves the strength of the weld metal. If the Mn content is less than 0.3%, the tensile strength of the weld metal is insufficient, and pore defects occur due to insufficient deoxidation. Therefore, the Mn content is set to 0.3% or more.
On the other hand, when the Mn content exceeds 2.2%, the tensile strength of the weld metal becomes too high and the toughness decreases. Therefore, the upper limit of the Mn content is 2.2%.

〔Ti:0.05~0.30%〕
Tiは脱酸剤であり、溶着金属の引張強さを向上させる元素である。Ti含有量が0.05%未満では引張強さが低くなり、脱酸不足で気孔欠陥が発生する。一方、0.30%を超えると引張強さが高くなりすぎ、靱性が低下する。
[Ti: 0.05 to 0.30%]
Ti is a deoxidizing agent and is an element that improves the tensile strength of the weld metal. If the Ti content is less than 0.05%, the tensile strength becomes low, and pore defects occur due to insufficient deoxidation. On the other hand, if it exceeds 0.30%, the tensile strength becomes too high and the toughness decreases.

〔Al:0.001~0.10%〕
Alは脱酸元素であって、アーク溶接時における溶融金属の脱酸を促進することにより溶着金属の強度を向上させる。そのため、Al含有量の下限値は0.001%とする。
一方、Alが過剰に含有されると、Al系酸化物が過剰に生成し、溶着金属の延性が低下する。Al含有量が0.10%を超えると、溶着金属の引張強さが高くなりすぎ、靱性が低下する。このためAl含有量の上限を0.10%とする。
[Al: 0.001 to 0.10%]
Al is a deoxidizing element and improves the strength of the weld metal by promoting deoxidation of the molten metal during arc welding. Therefore, the lower limit of the Al content is 0.001%.
On the other hand, when Al is excessively contained, Al-based oxides are excessively generated, and the ductility of the weld metal is lowered. When the Al content exceeds 0.10%, the tensile strength of the weld metal becomes too high and the toughness decreases. Therefore, the upper limit of the Al content is set to 0.10%.

〔P:0.015%以下〕
Pは、一般に鋼中に不純物として混入する元素であって、Pは、溶着金属の高温割れを発生させる主要元素の一つである。P含有量を低く抑えると耐食性の効果があるため、できる限り抑制することが望ましい。P含有量が0.015%を越えると、耐食性が低下し、溶着金属の高温割れが起こりやすくなるので、P含有量の上限を0.015%とする。
[P: 0.015% or less]
P is an element generally mixed as an impurity in steel, and P is one of the main elements that cause high-temperature cracking of a weld metal. It is desirable to suppress the P content as much as possible because it has the effect of corrosion resistance when the P content is kept low. If the P content exceeds 0.015%, the corrosion resistance is lowered and the weld metal is liable to crack at high temperature. Therefore, the upper limit of the P content is set to 0.015%.

〔S:0.030%以下〕
Sも、Pと同様に一般に鋼中に不純物として混入する元素であって、またアーク溶接用ソリッドワイヤ中にも不純物として含まれるのが通常である。Sが0.030%を超えると、溶着金属の高温割れが発生し易くなる。また、靭性が低下する。このため、S含有量の上限を0.030%とする。
[S: 0.030% or less]
Like P, S is also an element that is generally mixed as an impurity in steel, and is usually contained as an impurity in solid wire for arc welding. When S exceeds 0.030%, high temperature cracking of the weld metal is likely to occur. It also reduces toughness. Therefore, the upper limit of the S content is set to 0.030%.

[N:0.0080%以下]
Nも鋼中に一般的に不純物として混入する元素である。このため、本開示に係るアーク溶接用ソリッドワイヤの鋼線中にも不純物としてNが含まれる。N含有量が0.0080%を超えると溶着金属の靱性が低下し、気孔欠陥が発生し易くなる。また、鋼中に大きな窒化物の介在物として存在するようになり、溶着金属中にそのまま介在物として存在して溶接欠陥となり易くなる。このためN含有量は0.0080%以下とする。
[N: 0.0080% or less]
N is also an element that is generally mixed in steel as an impurity. Therefore, N is also contained as an impurity in the steel wire of the solid wire for arc welding according to the present disclosure. When the N content exceeds 0.0080%, the toughness of the weld metal is lowered, and pore defects are likely to occur. In addition, it will be present as inclusions of large nitrides in the steel, and will be present as inclusions in the weld metal as they are, and will easily become welding defects. Therefore, the N content is set to 0.0080% or less.

[O:0.0080以下]
Oも鋼中に一般的に不純物として混入する元素である。このため、本開示に係るアーク溶接用ソリッドワイヤの鋼線中にも不純物としてOが含まれる。Oが0.0080%を超えると溶着金属の靱性が低下し、気孔欠陥が発生し易くなる。また、鋼中に大きな酸化物の介在物として存在するようになり、溶着金属中にそのまま介在物として存在して溶接欠陥となり易くなる。このためO含有量は0.0080%以下とする。
[O: 0.0080 or less]
O is also an element that is generally mixed in steel as an impurity. Therefore, O is also contained as an impurity in the steel wire of the solid wire for arc welding according to the present disclosure. When O exceeds 0.0080%, the toughness of the weld metal is lowered, and pore defects are likely to occur. In addition, it will be present as inclusions of large oxides in the steel, and will be present as inclusions in the weld metal as they are, and will easily become welding defects. Therefore, the O content is set to 0.0080% or less.

本開示に係るソリッドワイヤは、上記元素以外に他の元素を含むことができる。例えば、Sb、Cu、Cr、Nb、V、Mo、Ni、Bは、本開示に係るソリッドワイヤの鋼線に含まれても同様の効果が得られるので、1種又は2種以上を含有してもよい。なお、Cuは、鋼線の表面に形成された銅めっきとして含まれていてもよい。これらの各元素をソリッドワイヤに含有させる場合には、それぞれワイヤ全質量に対して以下の含有量とする。 The solid wire according to the present disclosure may contain other elements in addition to the above elements. For example, Sb, Cu, Cr, Nb, V, Mo, Ni, and B contain one or more of Sb, Cu, Cr, Nb, V, Mo, Ni, and B because the same effect can be obtained even if they are contained in the steel wire of the solid wire according to the present disclosure. You may. Cu may be contained as copper plating formed on the surface of the steel wire. When each of these elements is contained in the solid wire, the content is as follows with respect to the total mass of the wire.

〔Sb:0.10%以下〕
Sbは含有しなくてもよい。Sbを含有する場合は、Sと同様に、溶融池の表面張力を増加させることで、溶接池の内向き対流を発生させてスラグを溶接ビードの中央に集めることを可能とする。従って、溶接ビードの止端部にスラグが残存することを防止することが可能となり、溶接作業性が良好となる。
一方、Sb含有量が過剰であると、溶着金属の靱性が低下する。このため、Sbの上限は0.10%以下とする。
[Sb: 0.10% or less]
Sb may not be contained. When Sb is contained, similarly to S, by increasing the surface tension of the molten pool, it is possible to generate inward convection in the weld pool and collect the slag in the center of the weld bead. Therefore, it is possible to prevent slag from remaining on the toe of the weld bead, and the welding workability is improved.
On the other hand, if the Sb content is excessive, the toughness of the weld metal is lowered. Therefore, the upper limit of Sb is set to 0.10% or less.

〔Cu:0.50%以下〕
Cuは含有しなくてもよい。Cuを鋼線に含有してもよいし、或いは鋼線中のCuの有無に拘らず、銅めっきとして含有することもできる。アーク溶接用ソリッドワイヤにおいて銅めっきはワイヤ送給性と通電性を安定化するために施されることが多い。また、銅めっきを施さない場合でも鋼線にCuがある程度含まれていてもよい。
一方、Cuが過剰となると、溶接割れが発生しやすくなる。このため、Cu含有量の上限は0.50%以下とする。
[Cu: 0.50% or less]
Cu may not be contained. Cu may be contained in the steel wire, or may be contained as copper plating regardless of the presence or absence of Cu in the steel wire. In solid wire for arc welding, copper plating is often applied to stabilize the wire feedability and electrical conductivity. Further, even when copper plating is not performed, the steel wire may contain Cu to some extent.
On the other hand, when Cu is excessive, welding cracks are likely to occur. Therefore, the upper limit of the Cu content is 0.50% or less.

〔Cr:1.5%以下〕
Crは含有しなくてもよい。Crを含有する場合は、Crは溶接部の焼入れ性を高めて強度を高める一方で、過剰に含有させた場合、溶接部の延性が低下する。従って、Crを含有する場合には1.5%以下とする。
[Cr: 1.5% or less]
Cr may not be contained. When Cr is contained, Cr enhances the hardenability of the welded portion to increase the strength, while when it is excessively contained, the ductility of the welded portion is lowered. Therefore, when Cr is contained, the content is 1.5% or less.

〔Nb:0.3%以下〕
Nbは含有しなくてもよい。Nbを含有する場合は、Nbは溶接部の焼入れ性を高めて溶着金属の強度を高めることができる。しかし、過剰に含有させた場合、溶接部の靭性が低下する。従って、Nbを含有する場合は0.3%以下とする。
[Nb: 0.3% or less]
Nb may not be contained. When Nb is contained, Nb can enhance the hardenability of the welded portion and increase the strength of the weld metal. However, if it is contained in an excessive amount, the toughness of the welded portion is lowered. Therefore, when Nb is contained, it should be 0.3% or less.

〔V:0.3%以下〕
Vは含有しなくてもよい。Vを含有する場合は、Vは、溶接部の焼入れ性を高めて引張強さを向上させるために含有させてもよいが、過剰に含有させた場合、溶接部の靭性が低下する。従って、V含有量の上限は0.3%以下である。
[V: 0.3% or less]
V may not be contained. When V is contained, V may be contained in order to enhance the hardenability of the welded portion and improve the tensile strength, but if it is excessively contained, the toughness of the welded portion is lowered. Therefore, the upper limit of the V content is 0.3% or less.

〔Mo:1.0%以下〕
Moは含有しなくてもよい。Moを含有する場合は、Moは、溶接部の焼入れ性を高めて引張強さを向上させるために含有させてもよいが、過剰に含有させた場合、溶接部の引張強さが高くなり過ぎて靭性が低下する。従って、Mo含有量の上限は1.0%以下である。
[Mo: 1.0% or less]
Mo may not be contained. When Mo is contained, Mo may be contained in order to enhance the hardenability of the welded portion and improve the tensile strength, but when it is excessively contained, the tensile strength of the welded portion becomes too high. And the toughness decreases. Therefore, the upper limit of the Mo content is 1.0% or less.

〔Ni:3.0%以下〕
Niは含有しなくてもよい。Niを含有する場合は、Niは、溶接部の引張強さと伸びを向上させるために含有させてもよいが、過剰に含有させた場合、溶接割れが発生しやすくなる。従って、Ni含有量の上限は3.0%以下である。好ましくは2.5%以下である。
[Ni: 3.0% or less]
Ni may not be contained. When Ni is contained, Ni may be contained in order to improve the tensile strength and elongation of the welded portion, but if it is excessively contained, welding cracks are likely to occur. Therefore, the upper limit of the Ni content is 3.0% or less. It is preferably 2.5% or less.

〔B:0.010%以下〕
Bは含有しなくてもよい。Bを含有する場合は、Bは、Tiとの相乗効果により溶着金属の組織を改善して靱性を向上させる効果があるが、過剰に含有させた場合、溶着金属の溶接割れが発生する。従って、B含有量の上限は0.010%である。好ましくは、0.005%以下である。
[B: 0.010% or less]
B may not be contained. When B is contained, B has an effect of improving the structure of the weld metal and improving the toughness by a synergistic effect with Ti, but when it is excessively contained, welding cracks of the weld metal occur. Therefore, the upper limit of the B content is 0.010%. It is preferably 0.005% or less.

〔残部:Fe及び不純物〕
上記で説明した成分の残部はFe及び不純物からなる。不純物とは、原材料に含まれる成分や、製造の過程で混入される成分であって、鋼線に意図的に含有させた成分ではない成分をいう。鋼線に含まれる不純物は総量が2%以下、より望ましくは1%以下である。
[Remaining: Fe and impurities]
The rest of the components described above consist of Fe and impurities. Impurities refer to components contained in raw materials and components mixed in during the manufacturing process, not components intentionally contained in steel wire. The total amount of impurities contained in the steel wire is 2% or less, more preferably 1% or less.

(銅めっき)
本開示に係るソリッドワイヤは、鋼線の表面に形成された銅めっきをさらに備えてもよい。銅めっきを施すことで、ワイヤ送給性と通電性を安定化させることができる。
鋼線の表面に銅めっきを形成したソリッドワイヤとする場合、銅めっきの付着量は特に限定されないが、ワイヤ全質量に対する銅めっき量と鋼線に含有されるCu量の総量、すなわち、ソリッドワイヤ全体としてのCu含有量が多過ぎると溶接割れが発生する。かかる観点から、銅めっきに含まれるCuの含有量は、ワイヤ全質量に対する質量%で0.5%以下であることが好ましい。
(Copper plating)
The solid wire according to the present disclosure may further include copper plating formed on the surface of the steel wire. By applying copper plating, wire feeding and electrical conductivity can be stabilized.
In the case of a solid wire having copper plating formed on the surface of the steel wire, the amount of copper plating adhered is not particularly limited, but the total amount of copper plating and the amount of Cu contained in the steel wire with respect to the total weight of the wire, that is, the solid wire If the Cu content as a whole is too high, welding cracks will occur. From this point of view, the content of Cu contained in the copper plating is preferably 0.5% or less in mass% with respect to the total mass of the wire.

なお、前述したように、本開示に係るソリッドワイヤは、鋼線にCuを含んでもよく、例えばワイヤ全質量に対して0.1%以下のCuを含んでもよい。そのため、銅めっきを施したソリッドワイヤとする場合は、本開示に係るソリッドワイヤにおけるCuの総含有量は0.1~0.5%であることが好ましい。 As described above, the solid wire according to the present disclosure may contain Cu in the steel wire, and may contain, for example, 0.1% or less of Cu with respect to the total mass of the wire. Therefore, in the case of a solid wire plated with copper, the total content of Cu in the solid wire according to the present disclosure is preferably 0.1 to 0.5%.

(ワイヤ直径)
本開示に係るソリッドワイヤの直径は特に限定されないが、例えば0.8~2.4mmである。
(Wire diameter)
The diameter of the solid wire according to the present disclosure is not particularly limited, but is, for example, 0.8 to 2.4 mm.

<ガスシールドアーク溶接>
次に、本開示に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤを用いて低Si鋼材に対してガスシールド溶接を行う方法について説明する。
本開示に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤは、Si含有量が0.05質量%以下である低Si鋼材を用いて低Si鋼材を接合する方法と、Si含有量が0.05質量%以下である低Si鋼材の欠損部に対し、欠損部に肉盛りを行って低Si鋼材を補修する方法に好適に用いることができる。
<Gas shield arc welding>
Next, a method of performing gas shield welding on a low Si steel material using the solid wire for gas shield arc welding according to the present disclosure will be described.
The solid wire for gas shielded arc welding according to the present disclosure includes a method of joining a low Si steel material using a low Si steel material having a Si content of 0.05% by mass or less and a Si content of 0.05% by mass or less. It can be suitably used in a method of repairing a low Si steel material by overlaying the defective portion of the low Si steel material.

すなわち、本開示に係る低Si鋼材の接合方法は、Si含有量が0.05質量%以下である低Si鋼材に対し、本開示に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤと、Ar及び5~30体積%のCOを含むシールドガスとを用いたガスシールド溶接によって接合を行う工程を含む方法である。
また、本開示に係る低Si鋼材の補修方法は、Si含有量が0.05質量%以下である低Si鋼材の欠損部に対し、本開示に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤと、Ar及び5~30体積%のCOを含むシールドガスとを用いたガスシールド溶接によって前記欠損部に肉盛りを行う工程を含む方法である。
That is, in the method for joining the low Si steel material according to the present disclosure, the solid wire for gas shielded arc welding according to the present disclosure, Ar and 5 to 30 are used for the low Si steel material having a Si content of 0.05% by mass or less. It is a method including a step of performing joining by gas shield welding using a shield gas containing CO 2 by volume.
Further, in the method for repairing a low Si steel material according to the present disclosure, a solid wire for gas shielded arc welding according to the present disclosure, Ar and It is a method including a step of overlaying the defective portion by gas shield welding using a shield gas containing 5 to 30% by mass of CO 2 .

本開示に係る低Si鋼材の接合方法又は低Si鋼材の補修方法において用いる低Si鋼材は、Si含有量が0.05質量%以下であれば他の成分及び組織は特に限定されず、溶接後の用途に応じて選択すればよい。
また、シールドガスとしては、Ar及び5~30体積%のCOを含むガスを用い、ArとCOの合計が100%であることが好ましいが、5体積%未満でArとCO以外のガスを含むことが許容される。
The low Si steel material used in the method for joining the low Si steel material or the method for repairing the low Si steel material according to the present disclosure is not particularly limited in other components and structures as long as the Si content is 0.05% by mass or less, and after welding. It may be selected according to the intended use.
Further, as the shield gas, a gas containing Ar and 5 to 30% by volume of CO 2 is used, and the total of Ar and CO 2 is preferably 100%, but less than 5% by volume other than Ar and CO 2 . It is permissible to contain gas.

本開示に係る低Si鋼材の接合方法によって形成された溶着金属部、及び低Si鋼材の補修方法によって形成された溶着金属部は、例えば、JIS Z3111:2005に規定される引張試験で得られる引張強さが430MPa以上であり、衝撃試験で得られるシャルピー吸収エネルギーは47J以上である。
また、溶接後に溶融亜鉛系めっきを施した後の耐食性も溶着金属の化学成分が適切に調整されているので優れた耐食性を示す。接合部又は肉盛り部には、亜鉛めっきにおいて過剰な析出物が抑制されるため、外観(意匠性)にも優れた制作物を製造することができる。
The welded metal portion formed by the method for joining the low Si steel material according to the present disclosure and the welded metal portion formed by the method for repairing the low Si steel material are, for example, the tensile strength obtained by the tensile test specified in JIS Z3111: 2005. The strength is 430 MPa or more, and the Charpy absorption energy obtained in the impact test is 47 J or more.
In addition, the corrosion resistance after hot-dip galvanizing after welding also shows excellent corrosion resistance because the chemical composition of the weld metal is appropriately adjusted. Since excessive precipitates are suppressed in the joint portion or the overlay portion in the zinc plating, it is possible to produce a product having an excellent appearance (design).

次に、実施例及び比較例により、本開示に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤについて具体的に説明するが、本開示に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤは、以下の実施例に限定されるものではない。 Next, the solid wire for gas shielded arc welding according to the present disclosure will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the solid wire for gas shielded arc welding according to the present disclosure is limited to the following examples. It's not a thing.

<ソリッドワイヤの製造>
原料鋼を真空溶解し、鍛造、圧延、伸線、焼鈍し、ワイヤ表面に必要に応じて銅めっきした後、1.2mmの製品径まで仕上げ伸線し、20kg巻きスプールとしたものを用いた。これらのソリッドワイヤの化学成分を表1に示す。表1におけるソリッドワイヤ全質量の化学組成と銅めっき付着量の各質量%は、いずれもワイヤ全質量に対する質量%を意味する。なお、本開示の範囲外の数値には下線を付した。また、表中の-の表示は、その元素を意図的に添加しなかった事を示す。
<Manufacturing of solid wire>
The raw material steel was vacuum melted, forged, rolled, wire drawn, annealed, copper-plated on the wire surface as needed, and then finished and drawn to a product diameter of 1.2 mm to form a 20 kg spool. .. The chemical composition of these solid wires is shown in Table 1. Each mass% of the chemical composition of the total mass of the solid wire and the amount of copper plating adhered in Table 1 means mass% with respect to the total mass of the wire. Values outside the scope of this disclosure are underlined. In addition, the indication of-in the table indicates that the element was not intentionally added.

Figure 2022102850000001
Figure 2022102850000001

<ガスシールドアーク溶接試験>
試作した直径1.2mmの各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溶接試験片を作製した。表2に示す種類の鋼材とガスを用いた。
溶接試験では、引張強さが400MPa級の鋼板で、表3に示す化学成分を有する鋼板に図1及び図2に示す溝開先を形成した鋼材を用いた。なお、図中の寸法の単位は「mm」である。
また、ソリッドワイヤの溶着金属の機械性能の評価は、JIS Z3312:2009に準じて実施し、溶接条件は表5の条件で行った。
<Gas shield arc welding test>
Welding test pieces were prepared by performing gas shielded arc welding using each of the prototype solid wires having a diameter of 1.2 mm. The types of steel and gas shown in Table 2 were used.
In the welding test, a steel sheet having a tensile strength of 400 MPa class and having groove grooves shown in FIGS. 1 and 2 formed on the steel sheet having the chemical components shown in Table 3 was used. The unit of dimensions in the figure is "mm".
The mechanical performance of the weld metal of the solid wire was evaluated according to JIS Z3312: 2009, and the welding conditions were as shown in Table 5.

(溶接金属の引張試験)
溶接金属の引張試験は、JIS Z3111:2005に準拠した溶着金属性能試験にて行った。
溶接ワイヤの規格であるJIS Z3312:2009 溶着金属の引張特性 記号43に準拠して、引張強さ(TS)が430MPa以上600MPa以下であった場合に強度が良好(合格)であると判断した。
(Tensile test of weld metal)
The tensile test of the weld metal was performed by a weld metal performance test in accordance with JIS Z3111: 2005.
According to JIS Z3312: 2009, the tensile property symbol 43 of the weld metal, which is a standard for welding wires, it was judged that the strength was good (passed) when the tensile strength (TS) was 430 MPa or more and 600 MPa or less.

(腐食試験:溶接金属の耐食性の確認)
430~450℃(平均440℃)の実操業している溶融亜鉛めっき釜の溶融亜鉛へ、72時間浸漬した溶接金属の耐食性(腐食速度)を評価した。1.30mg/cm/hr以下の場合を合格と判断した。
(Corrosion test: Confirmation of corrosion resistance of weld metal)
The corrosion resistance (corrosion rate) of the weld metal immersed in the hot-dip zinc of the hot-dip galvanizing kettle operating at 430 to 450 ° C. (average 440 ° C.) for 72 hours was evaluated. A case of 1.30 mg / cm 2 / hr or less was judged to be acceptable.

(溶接金属の衝撃試験)
溶接金属の衝撃試験は、JIS Z3111:2005に準拠した溶着金属性能試験にて行った。
溶接ワイヤの規格であるJIS Z3312:2009 溶着金属の衝撃特性 温度の記号0に準拠して、衝撃試験温度0℃のシャルピー吸収エネルギーが47Jであった場合に衝撃性能が良好(合格)であると判断した。
(Impact test of weld metal)
The impact test of the weld metal was performed by a weld metal performance test in accordance with JIS Z3111: 2005.
Welding wire standard JIS Z3312: 2009 Impact characteristics of weld metal According to the temperature symbol 0, the impact performance is good (passed) when the Charpy absorption energy at the impact test temperature of 0 ° C is 47J. It was judged.

(めっき試験)
溶接試験片を3分、450℃の溶融亜鉛に浸漬し、めっき状態を下記基準により評価した。Aが合格、Bが事実上合格、Cは不合格である。なお、図3はめっき前の溶接試験片の端部、図4はめっき後の溶接試験片の端部をそれぞれ示しており、各図中、Aは実施例1、BはJIS Z 3211:2008 E4319 Uの溶接棒である。
A:溶接部は母材と同等で、判らない。
B:溶接部と母材とは色調は異なるが、段差がない。
C:溶接部と母材との間で段差が分かる。
(Plating test)
The welding test piece was immersed in hot-dip zinc at 450 ° C. for 3 minutes, and the plating state was evaluated according to the following criteria. A passes, B effectively passes, and C fails. 3 shows the end of the welding test piece before plating, and FIG. 4 shows the end of the welding test piece after plating. In each drawing, A is Example 1 and B is JIS Z 3211: 2008. It is a welding rod of E4319 U.
A: The welded part is the same as the base material, and it is unknown.
B: The color tone of the welded part and the base material are different, but there is no step.
C: A step can be seen between the welded portion and the base metal.

各試験に用いた材料及び評価結果を表2に示す。 Table 2 shows the materials used for each test and the evaluation results.

Figure 2022102850000002
Figure 2022102850000002

比較例では、ソリッドワイヤの鋼成分が本開示で規定する範囲外であり、1つ以上の評価項目において不合格となった。 In the comparative example, the steel component of the solid wire was out of the range specified in this disclosure, and one or more evaluation items were rejected.

Figure 2022102850000003
Figure 2022102850000003

(溶接欠陥の確認)
溶接欠陥の評価は、図1の溝開先を溶接後、ビード表面にピットなどの気孔欠陥の発生有無を目視で確認し、また、溶接試験体を幅10mmで切断し垂直断面にブローホールなどの気孔欠陥の有無を目視で確認して評価した。気孔欠陥が一つでも現れた場合に不良とした。
(Confirmation of welding defects)
For the evaluation of welding defects, after welding the groove groove in FIG. 1, visually confirm the presence or absence of pore defects such as pits on the bead surface, and cut the welding test piece to a width of 10 mm and blow holes in the vertical cross section. The presence or absence of pore defects was visually confirmed and evaluated. If even one pore defect appeared, it was considered as defective.

(溶接作業効率の比較試験およびめっき試験)
実施例1のソリッドワイヤと溶接棒とをそれぞれ用いて図1及び図2に示す形状の鋼材10(供試材)の溝開先12A,12Bに、下記表4及び表5に示す条件にて溶接を行った場合の作業効率の比較およびめっき試験を行った。
表4に示すように、実施例1のソリッドワイヤを用いた場合は、溶接棒を用いた場合に比べて溶接時間が半分以下であった。また、比較例Bの溶接棒はPが高いために腐食試験結果およびめっき試験結果が悪かった。
(Comparative test of welding work efficiency and plating test)
Using the solid wire and the welding rod of Example 1, the groove grooves 12A and 12B of the steel material 10 (test material) having the shapes shown in FIGS. 1 and 2, respectively, under the conditions shown in Tables 4 and 5 below. We compared the work efficiency of welding and performed a plating test.
As shown in Table 4, when the solid wire of Example 1 was used, the welding time was less than half that of the case where the welding rod was used. Further, since the welding rod of Comparative Example B had a high P, the corrosion test result and the plating test result were poor.

Figure 2022102850000004
Figure 2022102850000004

Figure 2022102850000005
Figure 2022102850000005

(高Si鋼材に適用した場合の比較試験)
実施例1のソリッドワイヤを用いて、表3の鋼材1および鋼材2に対し、表5の条件でガスシールドアーク溶接を行った後、めっき試験をおこなった。なお、溶接では、Ar及び20体積%COを含むシールガス用いた。
表6に示すように、Si含有量が0.05質量%を超える鋼材2に溶接した場合は、鋼材2の鋼材の厚みが薄くなったため、外観評価はCと悪かった。
(Comparative test when applied to high Si steel materials)
Using the solid wire of Example 1, gas shielded arc welding was performed on the steel materials 1 and 2 in Table 3 under the conditions shown in Table 5, and then a plating test was performed. In welding, a seal gas containing Ar and 20% by volume CO 2 was used.
As shown in Table 6, when welding was performed on the steel material 2 having a Si content of more than 0.05% by mass, the thickness of the steel material of the steel material 2 became thin, so that the appearance evaluation was poor as C.

Figure 2022102850000006
Figure 2022102850000006

10 鋼材(供試材)
12A,12B 溝開先
10 Steel material (test material)
12A, 12B Groove groove

Claims (5)

Si含有量が0.05質量%以下である低Si鋼材の接合及び前記低Si鋼材の欠損部の補修の少なくとも一方の用途に用いるガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤであって、
鋼成分が、ワイヤ全質量に対する質量%で、
C:0.02~0.15%、
Si:0.15%以下、
Mn:0.3~2.2%、
Ti:0.05~0.30%、
Al:0.001~0.10%、
P:0.015%以下、
S:0.030%以下、
N:0.0080%以下、及び
O:0.0080%以下、
を含み、残部がFe及び不純物からなる鋼線を含むガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
A solid wire for gas shielded arc welding used for at least one of the applications of joining low Si steel materials having a Si content of 0.05% by mass or less and repairing defects in the low Si steel materials.
The steel component is mass% of the total mass of the wire.
C: 0.02 to 0.15%,
Si: 0.15% or less,
Mn: 0.3-2.2%,
Ti: 0.05 to 0.30%,
Al: 0.001 to 0.10%,
P: 0.015% or less,
S: 0.030% or less,
N: 0.0080% or less, and O: 0.0080% or less,
A solid wire for gas shielded arc welding containing a steel wire containing Fe and impurities as a balance.
前記ワイヤ全質量に対する質量%で、
Sb:0.10%以下
Cu:0.50%以下、
Cr:1.5%以下、
Nb:0.3%以下、
V:0.3%以下、
Mo:1.0%以下、
Ni:3.0%以下、及び
B:0.010%以下
からなる群より選ばれる1種又は2種以上をさらに含む請求項1又は請求項2に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
By mass% of the total mass of the wire
Sb: 0.10% or less Cu: 0.50% or less,
Cr: 1.5% or less,
Nb: 0.3% or less,
V: 0.3% or less,
Mo: 1.0% or less,
The solid wire for gas shielded arc welding according to claim 1 or 2, further comprising one or more selected from the group consisting of Ni: 3.0% or less and B: 0.010% or less.
前記鋼線の表面に銅めっき層が形成されており、前記Cuの少なくとも一部が前記銅めっき層として含まれている、請求項2に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。 The solid wire for gas shielded arc welding according to claim 2, wherein a copper plating layer is formed on the surface of the steel wire, and at least a part of the Cu is contained as the copper plating layer. Si含有量が0.05質量%以下である低Si鋼材に対し、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤと、Ar及び5~30体積%のCOを含むシールドガスとを用いたガスシールド溶接によって接合を行う工程を含む、低Si鋼材の接合方法。 The solid wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 3 and Ar and 5 to 30% by volume with respect to a low Si steel material having a Si content of 0.05% by mass or less. A method for joining a low Si steel material, which comprises a step of joining by gas shield welding using a shield gas containing CO 2 . Si含有量が0.05質量%以下であり、欠損部を有する低Si鋼材に対し、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤと、Ar及び5~30体積%のCOを含むシールドガスとを用いたガスシールド溶接によって前記欠損部に肉盛りを行って補修する工程を含む、低Si鋼材の補修方法。 The solid wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 3, and Ar and 5 are used for a low Si steel material having a Si content of 0.05% by mass or less and having a defect. A method for repairing a low Si steel material, which comprises a step of overlaying and repairing the defective portion by gas shield welding using a shield gas containing ~ 30% by mass of CO 2 .
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