Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP6958139B2 - Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method - Google Patents

Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP6958139B2
JP6958139B2 JP2017170412A JP2017170412A JP6958139B2 JP 6958139 B2 JP6958139 B2 JP 6958139B2 JP 2017170412 A JP2017170412 A JP 2017170412A JP 2017170412 A JP2017170412 A JP 2017170412A JP 6958139 B2 JP6958139 B2 JP 6958139B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flux
cored wire
oxide
content
wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017170412A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019042782A (en
Inventor
孟 松尾
耕太郎 渡邊
富士本 博紀
裕治 橋場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=65815122&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP6958139(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2017170412A priority Critical patent/JP6958139B2/en
Publication of JP2019042782A publication Critical patent/JP2019042782A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6958139B2 publication Critical patent/JP6958139B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Description

本発明は、ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ、及び溶接継手の製造方法に関する。 The present invention relates to a flux-cored wire for gas shielded arc welding and a method for manufacturing a welded joint.

近年、構造物材料の安全性に対する要求がますます厳しくなっている。その要求には、例えば機械的特性(引張強さ、及び靱性)並びに耐食性がある。耐食性が高い材料は、厳しい腐食環境下に晒される構造物に適する。 In recent years, the demand for safety of structural materials has become more and more stringent. The requirements include, for example, mechanical properties (tensile strength and toughness) and corrosion resistance. Highly corrosion resistant materials are suitable for structures exposed to harsh corrosive environments.

原油を輸送する原油タンカーの油槽や、原油を貯蔵する地上または地下原油タンクなどの、原油を輸送または貯蔵する油槽には、強度や溶接性に優れた溶接構造用鋼が使用されている。その鋼製油槽は、原油中に含まれる水分、塩分や腐食性ガス成分により、腐食環境に晒される。特に、原油タンカー油槽内面では、原油中の揮発成分や、混入海水、油田塩水中の塩分、昼夜の温度変動による結露などによって独特の腐食環境になり、鋼板と溶接部は腐食減肉する。全面腐食や局部腐食を防止する最も有効な方法は、表面に重塗装を施し、腐食環境から遮断することである。しかし、塗装作業は、その塗布する面積が膨大であること、また、塗膜の劣化により、塗り替えが必要となるため、検査や塗装に膨大な費用が発生する。 Welded structural steel with excellent strength and weldability is used in oil tanks for transporting or storing crude oil, such as oil tanks for crude oil tankers that transport crude oil and above-ground or underground crude oil tanks for storing crude oil. The steel oil tank is exposed to a corrosive environment due to the water, salt and corrosive gas components contained in the crude oil. In particular, the inner surface of a crude oil tanker oil tank becomes a unique corrosive environment due to volatile components in crude oil, mixed seawater, salt in oil field salt water, and dew condensation due to temperature fluctuations during the day and night, and the steel plate and welded parts are corroded and thinned. The most effective way to prevent total or local corrosion is to apply a heavy coat to the surface to protect it from the corrosive environment. However, in the painting work, the area to be applied is enormous, and repainting is required due to the deterioration of the coating film, so that a huge cost is incurred for inspection and painting.

さらに、鋼板の強度が高くなると、溶接金属に低温割れが発生するという問題も有する。低温割れとは、溶接後、溶接部の温度が常温付近に低下してから溶接部に発生する割れの総称であり、ビード下割れ及び止端割れ等はこの割れに属する。低温割れは、一般にその形状が鋭い切り欠きになるので、溶接欠陥の中でも特に重大な欠陥の一つである。低温割れの発生は、溶接施工の際に溶接部に予熱を行うことにより抑制可能であるが、予熱工程は溶接施工の費用及び工期を大きく増大させる。 Further, when the strength of the steel sheet is increased, there is a problem that low temperature cracks occur in the weld metal. Low-temperature cracking is a general term for cracks that occur in a welded portion after the temperature of the welded portion drops to around room temperature after welding, and cracks under the bead, cracks at the toe, and the like belong to these cracks. Cold cracking is one of the most serious welding defects because its shape is generally a sharp notch. The occurrence of low-temperature cracks can be suppressed by preheating the welded portion during welding, but the preheating process greatly increases the cost and period of welding.

特許文献1〜3には、溶接金属と鋼板中のCu、MoもしくはWの比率を制御することで、溶接部の耐食性を改善する技術が開示されている。その溶接方法は、被覆アーク溶接方法とサブマージアーク溶接が提案されている。しかし、原油タンカー等の溶接においては、ロンジといわれる補強材の水平すみ肉溶接、立向上進すみ肉溶接、立向下進すみ肉溶接、上向すみ肉溶接が行われ、各溶接姿勢におけるビード外観及び立向や上向姿勢における耐メタル垂れ性を含むビード形状、スラグ剥離性に優れたガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤの要望が強い。 Patent Documents 1 to 3 disclose a technique for improving the corrosion resistance of a welded portion by controlling the ratio of Cu, Mo or W in the weld metal and the steel sheet. As the welding method, a shielded metal arc welding method and a submerged arc welding method have been proposed. However, in the welding of crude oil tankers, horizontal fillet welding of reinforcing materials called longe, vertical fillet welding, vertical downward fillet welding, and upward fillet welding are performed, and beads in each welding posture are performed. There is a strong demand for flux-cored wires for gas shielded arc welding, which have excellent bead shape including metal sagging resistance in appearance, standing and upward posture, and excellent slag peeling property.

特許文献4〜5には、耐食性に優れたガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤが、提案されている。しかし、特許文献4及び特許文献5に提案されているガスシールドアーク溶接では、低温割れ対策に関しては、何ら言及されていない。 Patent Documents 4 to 5 propose flux-cored wires for gas shielded arc welding having excellent corrosion resistance. However, in the gas shielded arc welding proposed in Patent Document 4 and Patent Document 5, there is no mention of measures against low temperature cracking.

以上述べられた理由により、産業界では、機械的特性(引張強さ及び靱性)並びに耐食性に優れた溶接金属を製造可能であり、全姿勢溶接(特に立向上進溶接)が可能であり、且つ予熱作業を行うことなく、又は簡易的な予熱作業のみで低温割れの発生を抑制可能な溶接材料、及び溶接方法(溶接継手の製造方法)が待望されている。 For the reasons described above, in the industrial world, it is possible to manufacture weld metal having excellent mechanical properties (tensile strength and toughness) and corrosion resistance, all-attitude welding (particularly upright welding) is possible, and There is a long-awaited welding material and welding method (welding joint manufacturing method) capable of suppressing the occurrence of low-temperature cracks without performing preheating work or only by simple preheating work.

特開2005−21981号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-21981 特開2005−23421号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-23421 特開2012−1810号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-1810 特開2013−226577号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-226757 特開2013−226578号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-226578

耐食鋼の効果を十分に発揮するためには、耐食鋼の溶接部においても耐食性を確保する必要がある。一方、溶接材料は、溶接部の耐食性の確保の他にも、溶接部の機械特性(引張強さ、及び靱性)の確保、低温割れの抑制、溶接性の確保、並びに全姿勢溶接性の確保という特性をあわせて具備することが好ましい。しかしながら、これらの特性を具備する溶接材料は従来技術において提供されていなかった。 In order to fully exert the effect of the corrosion-resistant steel, it is necessary to ensure the corrosion resistance even in the welded portion of the corrosion-resistant steel. On the other hand, in the welding material, in addition to ensuring the corrosion resistance of the welded part, ensuring the mechanical properties (tensile strength and toughness) of the welded part, suppressing low temperature cracking, ensuring the weldability, and ensuring the all-posture weldability. It is preferable that the characteristics are also provided. However, welding materials having these properties have not been provided in the prior art.

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑み、溶接部に高い機械的特性(引張強さ及び靱性)を付与しながら、溶接部の耐食性を改善することができ、耐低温割れ性に優れ、溶接作業性が高く、且つ全姿勢溶接が可能なガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤと、溶接継手の製造方法とを提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned problems of the background technology, the present invention can improve the corrosion resistance of the welded portion while imparting high mechanical properties (tensile strength and toughness) to the welded portion, and is excellent in low temperature crack resistance. It is an object of the present invention to provide a flux-cored wire for gas shielded arc welding, which has high welding workability and is capable of full-position welding, and a method for manufacturing a welded joint.

本発明の要旨は次のとおりである。 The gist of the present invention is as follows.

(1)本発明の一態様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、鋼製外皮と、前記鋼製外皮の内部に充填されたフラックスと、を備え、前記フラックスが、前記フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で合計0.10〜3.00%の、CaF、MgF、LiF、NaF、KZrF、KSiF、及びNaAlFからなる群から選択される1種または2種以上である弗化物と、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対するTiO換算値が4.00〜7.50%のTi酸化物と、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する、FeO、NaO、SiO、ZrO、MgO、Al、MnO及びKOの各々の換算値で合計0.05〜2.00%の、Fe酸化物、Na酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物からなる群から選択される1種または2種以上である酸化物と、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で合計0〜0.60%の、MgCO、NaCO、LiCO、CaCO、KCO、FeCO、及びMnCOからなる群から選択される1種または2種以上である炭酸塩と、を含み、前記CaFの含有量が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0〜2.00%であり、CaO換算でのCa酸化物の含有量が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0%以上0.20%未満であり、前記フラックス入りワイヤの、前記弗化物、前記酸化物、前記Ti酸化物、前記Ca酸化物、および前記炭酸塩を除く化学成分が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で、C:0.003〜0.150%、Si:0.35〜1.00%、Mn:1.00〜5.00%以下、P:0.030%以下、S:0.020%以下、Cu:0〜1.50%、Cr:0〜5.00%、Mo:0〜1.50%、W:0〜1.50%、Sn:0〜1.00%、Sb:0〜1.00%、Al:0.001〜0.500%、Ni:0〜5.00%、Mg:0〜0.90%、Ti:0〜0.10%、B:0〜0.0200%、Nb:0〜0.20%、V:0〜0.20%、Bi:0〜0.030%、Ca:0〜0.50%、及びREM:0〜0.010%を含み、残部がFe及び不純物からなり、式1によって算出されるCeqが0.53〜1.00%であり、さらに式2が満たされる。
Ceq=[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14:式1
0.05≦[Cr]+[Mo]+[Cu]+[W]+[Sn]+[Sb]≦5.00:式2
式1、式2中の角括弧で囲まれた元素記号は、前記フラックス入りワイヤの、前記弗化物、前記酸化物、前記Ti酸化物、前記Ca酸化物、および前記炭酸塩を除く、前記化学成分における各前記元素記号に対応する元素の、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量である。
(2)上記(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では、式3によって算出されるX値が2.00%以下であってもよい。
X=0.7×([NaAlF]+[NaF]+[MgF])+0.8×([KSiF]+[KZrF])+0.9×([LiF])+3.5×([CaF]):式3
式3中の角括弧で囲まれた化学式は、各前記化学式に対応する化合物の、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量である。
(3)上記(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では、式4によって算出されるY値が5.0以上27.0以下であってもよい。
Y=([TiO]+1.2×[SiO]+1.4×[Al]+1.5×[ZrO])/(F)1/2:式4
式4中の角括弧で囲まれた化学式について、[TiO ]はTi酸化物のTiO 換算値、[SiO ]はSi酸化物のSiO 換算値、[Al ]はAl酸化物のAl 換算値、[ZrO ]はZr酸化物のZrO 換算値での、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する含有量であり、式4中のFは、前記弗化物のF換算値での合計含有量である。
(4)上記(1)〜(3)のいずれか一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では、前記フラックスが、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0%以上15.0%未満の鉄粉をさらに含んでもよい。
(5)上記(1)〜(4)のいずれか一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では、前記鋼製外皮がシームレス形状を有してもよい。
(6)上記(1)〜(4)のいずれか一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では、前記鋼製外皮がスリット状の隙間を有してもよい。
(7)上記(1)〜(6)のいずれか一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では、前記フラックス入りワイヤが、さらに、前記フラックス入りワイヤの表面にパーフルオロポリエーテル油を備えてもよい。
(8)本発明の別の態様に係る溶接継手の製造方法は、母材鋼板をガスシールドアーク溶接する工程を備え、溶接継手の片面又は両面における溶接金属の最表層を形成する際の溶接材料が上記(1)〜(7)のいずれか一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である。
(1) The flux-containing wire for gas shielded arc welding according to one aspect of the present invention includes a steel outer skin and a flux filled inside the steel outer skin, and the flux is the flux-containing wire of the flux-containing wire. 1 selected from the group consisting of CaF 2 , MgF 2 , LiF, NaF, K 2 ZrF 6 , K 2 SiF 6 , and Na 3 AlF 6 , with a total mass% of total mass of 0.10 to 3.00%. Seeds or fluorides of two or more, Ti oxide having a TiO 2 conversion value of 4.00 to 7.50% with respect to the total mass of the flux-filled wire, and FeO with respect to the total mass of the flux-filled wire. , Na 2 O, SiO 2 , ZrO 2 , MgO, Al 2 O 3 , MnO 2 and K 2 O, totaling 0.05 to 2.00% of Fe oxide, Na oxide, Si One or more oxides selected from the group consisting of oxides, Zr oxides, Mg oxides, Al oxides, Mn oxides, and K oxides, and the total mass of the flux-filled wire. One or two selected from the group consisting of MgCO 3 , Na 2 CO 3 , LiCO 3 , CaCO 3 , K 2 CO 3 , FeCO 3 , and MnCO 3 , with a total of 0 to 0.60% by mass. The CaF 2 content is 0 to 2.00% by mass with respect to the total mass of the flux-filled wire, and the Ca oxide content in terms of CaO is , 0% or more and less than 0.20% in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire, and the fluoride, the oxide, the Ti oxide, the Ca oxide, and the said of the flux-filled wire. The chemical components excluding carbonate are C: 0.003 to 0.150%, Si: 0.35 to 1.00%, Mn: 1.00 to 5 in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire. .00% or less, P: 0.030% or less, S: 0.020% or less, Cu: 0 to 1.50%, Cr: 0 to 5.00%, Mo: 0 to 1.50%, W: 0 to 1.50%, Sn: 0 to 1.00%, Sb: 0 to 1.00%, Al: 0.001 to 0.500%, Ni: 0 to 5.00%, Mg: 0 to 0 .90%, Ti: 0 to 0.10%, B: 0 to 0.0200%, Nb: 0 to 0.20%, V: 0 to 0.20%, Bi: 0 to 0.030%, Ca : 0 to 0.50%, and REM: 0 to 0.010% The balance is composed of Fe and impurities, the Ceq calculated by the formula 1 is 0.53 to 1.00%, and the formula 2 is further satisfied.
Ceq = [C] + [Si] / 24 + [Mn] / 6 + [Ni] / 40 + [Cr] / 5 + [Mo] / 4 + [V] / 14: Equation 1
0.05 ≤ [Cr] + [Mo] + [Cu] + [W] + [Sn] + [Sb] ≤ 5.00: Equation 2
The element symbol enclosed in square brackets in Formulas 1 and 2 excludes the fluoride, the oxide, the Ti oxide, the Ca oxide, and the carbonate of the flux-filled wire, the chemistry. It is the content of the element corresponding to each element symbol in the component in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire.
(2) In the flux-cored wire for gas shielded arc welding described in (1) above, the X value calculated by Equation 3 may be 2.00% or less.
X = 0.7 × ([Na 3 AlF 6 ] + [NaF] + [MgF 2 ]) + 0.8 × ([K 2 SiF 6 ] + [K 2 ZrF 6 ]) + 0.9 × ([LiF] ) +3.5 × ([CaF 2 ]): Equation 3
The chemical formula enclosed in square brackets in the formula 3 is the content of the compound corresponding to each of the chemical formulas in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire.
(3) In the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to (1) or (2) above, the Y value calculated by Equation 4 may be 5.0 or more and 27.0 or less.
Y = ([TiO 2 ] + 1.2 × [SiO 2 ] + 1.4 × [Al 2 O 3 ] + 1.5 × [ZrO 2 ]) / (F) 1/2 : Equation 4
Regarding the chemical formula enclosed in square brackets in Equation 4 , [TiO 2 ] is the TiO 2 conversion value of Ti oxide, [SiO 2 ] is the SiO 2 conversion value of Si oxide, and [Al 2 O 3 ] is Al oxidation. terms of Al 2 O 3 value of the object, [ZrO 2] is in terms of ZrO 2 value of Zr oxide, a containing chromatic said amount against the total mass of the flux cored wire, F in the formula 4, wherein It is the total content of the fluoride in F conversion value.
(4) In the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of (1) to (3) above, the flux is 0% or more in mass% with respect to the total mass of the flux-welded wire. It may further contain less than 0% iron powder.
(5) In the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of (1) to (4) above, the steel outer skin may have a seamless shape.
(6) In the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of (1) to (4) above, the steel outer skin may have a slit-shaped gap.
(7) In the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of (1) to (6) above, the flux-cored wire further applies perfluoropolyether oil to the surface of the flux-cored wire. You may prepare.
(8) A method for manufacturing a welded joint according to another aspect of the present invention includes a step of gas shielded arc welding of a base steel plate, and is a welding material for forming the outermost layer of weld metal on one side or both sides of the welded joint. Is the flux-containing wire for gas shielded arc welding according to any one of (1) to (7) above.

本発明に係るフラックス入りワイヤは、引張強さ、靱性、耐食性及び耐低温割れ性に優れ、良好なビード形状を有する溶接部を得ることができる。さらに、本発明に係るフラックス入りワイヤを用いて溶接をした場合、溶接作業性が高い。本発明に係るフラックス入りワイヤは、あらゆる種類のシールドガスと組み合わせても上述の効果を得ることができる。さらに、本発明に係る溶接継手の製造方法は、全姿勢溶接への適用が可能であり、且つ溶接金属の割れを防止するための予熱作業が不要となるか、または、予熱作業を著しく低減できる。 The flux-cored wire according to the present invention is excellent in tensile strength, toughness, corrosion resistance and low temperature cracking resistance, and a welded portion having a good bead shape can be obtained. Further, when welding is performed using the flux-cored wire according to the present invention, the welding workability is high. The flux-cored wire according to the present invention can obtain the above-mentioned effects even when combined with any kind of shield gas. Further, the method for manufacturing a welded joint according to the present invention can be applied to all-position welding, and preheating work for preventing cracking of the weld metal becomes unnecessary, or preheating work can be significantly reduced. ..

2mmVノッチシャルピー衝撃試験片及び丸棒引張り試験片の採取位置を示す概略図である。It is the schematic which shows the sampling position of the 2mm V notch Charpy impact test piece and the round bar tension test piece. 全面腐食試験に用いた試験装置を説明する図である。It is a figure explaining the test apparatus used for the total corrosion test. 孔食試験に用いた試験装置を説明する図である。It is a figure explaining the test apparatus used for the pitting corrosion test.

本発明者らは、溶接部に耐食性を付与するために、Cr、Mo、Cu、W、Sn、及びSbからなる群から選択される一種以上の元素を、合金成分としてフラックス入りワイヤに含有させることが有効である旨を見いだした。ただし、これら元素は溶接金属の靱性を損ないうる元素でもある。本発明者らは、これら元素の含有量を所定範囲内に限定し、さらに強度向上元素をフラックス入りワイヤに含有させることにより、溶接金属の耐食性を損なうことなく溶接金属の引張強さ及び靱性を確保することが可能である旨を見いだした。 In order to impart corrosion resistance to the welded portion, the present inventors include one or more elements selected from the group consisting of Cr, Mo, Cu, W, Sn, and Sb in the flux-cored wire as an alloy component. I found that it was effective. However, these elements are also elements that can impair the toughness of the weld metal. The present inventors limit the content of these elements to a predetermined range, and further include a strength-improving element in the flux-filled wire to increase the tensile strength and toughness of the weld metal without impairing the corrosion resistance of the weld metal. We found that it was possible to secure it.

また、本発明者らは、耐低温割れ性を確保するためには、弗化物をフラックス入りワイヤに含有させて溶接金属中の拡散性水素量を低減させることが有効である旨を見いだした。一方、弗化物はスパッタを増大させて溶接作業性を悪化させ、さらにビード形状不良を引き起こす場合がある。本発明者らは、弗化物の種類に一定の制約を加え、さらにその含有量を所定範囲内とすることで、耐低温割れ性及び溶接作業性の両方を確保可能であることを見いだした。さらに本発明者らは、Ti酸化物及びその他の酸化物をフラックス入りワイヤに含有させてスラグ量を増大させることにより、全姿勢溶接性を確保可能であることを見いだした。 Further, the present inventors have found that it is effective to contain a flux in a flux-cored wire to reduce the amount of diffusible hydrogen in the weld metal in order to secure the low temperature crack resistance. On the other hand, fluoride may increase spatter, deteriorate welding workability, and cause bead shape defects. The present inventors have found that both low-temperature crack resistance and welding workability can be ensured by imposing certain restrictions on the type of fluoride and further setting the content within a predetermined range. Furthermore, the present inventors have found that the omnidirectional weldability can be ensured by adding Ti oxide and other oxides to the flux-cored wire to increase the amount of slag.

以上の知見に基づいて得られた本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、鋼製外皮と、鋼製外皮の内部に充填されたフラックスとを備える。以下、本実施形態に係るフラックス入りワイヤを構成する要件の限定理由について説明する。 The flux-cored wire according to the present embodiment obtained based on the above findings includes a steel outer skin and a flux filled inside the steel outer skin. Hereinafter, the reasons for limiting the requirements for forming the flux-cored wire according to the present embodiment will be described.

まず、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスに含まれる成分について説明する。
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは、弗化物と、Ti酸化物と、酸化物(Ti酸化物およびCa酸化物を除く)と、を含み、好ましくは、さらに炭酸塩を含む。また、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスには、Ca酸化物及び鉄粉がさらに含まれても良いが、Ca酸化物及び鉄粉は本実施形態に係るフラックス入りワイヤの課題を解決するために不要である。以下に、これら成分について詳細に説明する。なお、以下の説明において「%」は、特に説明がない限り、「フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%」を意味する。
First, the components contained in the flux of the flux-cored wire according to the present embodiment will be described.
The flux of the flux-cored wire according to the present embodiment contains a fluoride, a Ti oxide, and an oxide (excluding Ti oxide and Ca oxide), and preferably further contains a carbonate. Further, the flux of the flux-cored wire according to the present embodiment may further contain Ca oxide and iron powder, but the Ca oxide and iron powder solve the problem of the flux-cored wire according to the present embodiment. It is not necessary for this. Hereinafter, these components will be described in detail. In the following description, "%" means "mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire" unless otherwise specified.

(Ti酸化物のTiO換算値:フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で4.00〜7.50%)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは、TiO換算値で、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で4.0〜7.5%のTi酸化物を含む。なお、Ti酸化物のTiO換算値とは、Tiの酸化物が全てTiOであると仮定した場合の、TiOの含有量を意味する。以下、「Ti酸化物のTiO換算値での含有量」を「Ti酸化物の含有量」と略す場合がある。TiO換算値は、フラックス入りワイヤに含まれる酸化物として存在するTiの質量をEPMA等の分析機器を用いて分析し、この酸化物としてのTiの質量に基づき算出することで求められる。なお、以下で説明するCa酸化物などについても、Ti酸化物に関し上述した事項と同様とする。
(Tio 2 conversion value of Ti oxide: 4.00 to 7.50% by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire)
The flux of the flux-cored wire according to the present embodiment contains 4.0 to 7.5% of Ti oxide in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire in terms of TiO 2. The TIO 2 conversion value of the Ti oxide means the content of TIO 2 when it is assumed that all the oxides of Ti are TIO 2. Hereinafter, the " content of Ti oxide in terms of TiO 2 " may be abbreviated as "content of Ti oxide". The TiO 2 conversion value is obtained by analyzing the mass of Ti existing as an oxide contained in the flux-filled wire using an analytical instrument such as EPMA and calculating based on the mass of Ti as this oxide. The same applies to the Ca oxide and the like described below as described above with respect to the Ti oxide.

Ti酸化物は主にスラグ形成剤として作用する。Ti酸化物の含有量が4.00%未満であるフラックス入りワイヤを用いて立向上進溶接を行う場合、溶融金属を垂れ落ちないように支えるために十分な量のスラグを確保することができないので、立向溶接性が確保できない。従って、Ti酸化物の含有量の下限値を4.00%とする。Ti酸化物の含有量の下限値は、より好適には4.20%である。立向溶接性を向上させるために、Ti酸化物の含有量の下限値を、4.40%、4.60%、4.80%、又は、5.30%としてもよい。 Ti oxide mainly acts as a slag forming agent. When performing upright welding using a flux-cored wire having a Ti oxide content of less than 4.00%, it is not possible to secure a sufficient amount of slag to support the molten metal so that it does not drip. Therefore, vertical weldability cannot be ensured. Therefore, the lower limit of the content of Ti oxide is set to 4.00%. The lower limit of the content of Ti oxide is more preferably 4.20%. In order to improve the vertical weldability, the lower limit of the content of Ti oxide may be 4.40%, 4.60%, 4.80%, or 5.30%.

一方、7.50%を超えるTi酸化物は、スラグ量を過剰に増大させるので、スラグまきこみの欠陥を増加させる。従って、Ti酸化物の含有量の上限値を7.50%とする。Ti酸化物の含有量の上限値は、より好適には7.00%である。必要に応じて、Ti酸化物の含有量の上限値を、6.70%、6.40%、6.20%、6.00%、5.90%、又は、5.80%としてもよい。 On the other hand, a Ti oxide exceeding 7.50% excessively increases the amount of slag, and thus increases the defects of slag entrainment. Therefore, the upper limit of the content of Ti oxide is set to 7.50%. The upper limit of the content of Ti oxide is more preferably 7.00%. If necessary, the upper limit of the content of Ti oxide may be 6.70%, 6.40%, 6.20%, 6.00%, 5.90%, or 5.80%. ..

(弗化物の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での合計含有量:0.10〜3.00%)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で合計0.10〜3.00%の弗化物を含む。フラックス中の弗化物は、溶接金属中の拡散性水素量を減少させて、溶接金属の耐低温割れ性を顕著に向上させる働きを有する。この理由は明らかではないが、弗化物中のFと水素(H)とが溶接中に結合して弗化水素(HF)となり、このHFが溶接金属外に放出されるからであると推測される。しかしながら、フラックス中の弗化物量の合計が0.10%未満である場合、溶接金属中の拡散性水素量が十分に低減されないので、溶接金属の耐低温割れ性が不十分になる。従って、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは、合計0.10%以上の弗化物を含むことが必要とされる。溶接金属の拡散性水素量をさらに低減するために、弗化物の合計量の下限を0.15%、0.20%、又は0.25%としてもよい。
(Total content of fluoride in mass% based on total mass of flux-cored wire: 0.10 to 3.00%)
The flux of the flux-cored wire according to the present embodiment contains a total of 0.10 to 3.00% of fluoride in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire. The flux in the flux has a function of reducing the amount of diffusible hydrogen in the weld metal and remarkably improving the low temperature crack resistance of the weld metal. The reason for this is not clear, but it is presumed that F and hydrogen (H) in the fluoride are combined during welding to form hydrogen fluoride (HF), and this HF is released to the outside of the weld metal. NS. However, when the total amount of fluoride in the flux is less than 0.10%, the amount of diffusible hydrogen in the weld metal is not sufficiently reduced, so that the low temperature crack resistance of the weld metal becomes insufficient. Therefore, the flux of the flux-cored wire according to the present embodiment is required to contain a total of 0.10% or more of fluoride. In order to further reduce the amount of diffusible hydrogen in the weld metal, the lower limit of the total amount of fluoride may be 0.15%, 0.20%, or 0.25%.

一方、弗化物の含有量が過剰である場合、溶接中のスパッタ量が増大する。従って、弗化物の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での合計含有量は3.00%以下とされる。拡散性水素量の低減よりもスパッタ発生量の低減を優先させたい場合には、弗化物の合計量の上限を2.50%、2.00%、1.50%、1.00%、又は、0.50%としても差し支えない。 On the other hand, if the fluoride content is excessive, the amount of spatter during welding increases. Therefore, the total content of fluoride in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire is 3.00% or less. If you want to prioritize the reduction of the amount of spatter generated over the reduction of the amount of diffusible hydrogen, the upper limit of the total amount of fluoride is 2.50%, 2.00%, 1.50%, 1.00%, or , 0.50% may be used.

(弗化物の種類:CaF、MgF、LiF、NaF、KZrF、KSiF、及びNaAlFからなる群から選択される1種または2種以上)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤの弗化物は、CaF、MgF、LiF、NaF、KZrF、KSiF、及びNaAlFからなる群から選択される1種または2種以上である。これら弗化物が電離して生じたCa、Mg、Li、Na、K、Zr、Si、およびAlは、酸素と結合して溶接金属中の酸素量を低減させる、脱酸元素として作用する。これら各種の弗化物の含有量の下限値は、弗化物の合計が0.10%以上となる限り、特に限定されない。
(Types of fluoride: one or more selected from the group consisting of CaF 2 , MgF 2 , LiF, NaF, K 2 ZrF 6 , K 2 SiF 6 , and Na 3 AlF 6)
The fluoride of the flux-cored wire according to the present embodiment is one or two selected from the group consisting of CaF 2 , MgF 2 , LiF, NaF, K 2 ZrF 6 , K 2 SiF 6 , and Na 3 AlF 6. That is all. Ca, Mg, Li, Na, K, Zr, Si, and Al generated by ionization of these fluorides act as deoxidizing elements that combine with oxygen to reduce the amount of oxygen in the weld metal. The lower limit of the content of these various fluorides is not particularly limited as long as the total of fluorides is 0.10% or more.

上述された弗化物の合計含有量、および後述するCaFの含有量が規定範囲内である限り、弗化物の種類および組成は限定されない。しかし、KZrF及びKSiFはアーク安定剤としても機能するので、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの弗化物は、KZrF及びKSiFを含むことが好ましい。また、アークの安定性の観点からは、複数種類の弗化物をフラックスに含有させ、これにより単一種類の弗化物の含有量を2.0%以下にすることが好ましい。さらに、弗化物は、後述するスパッタ発生指数Xを増大させにくいNaAlF、NaF、及びMgFのいずれかを含むことが好ましい。従って、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での弗化物の合計含有量に対する、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%でのNaAlF、NaF、およびMgFの合計含有量が、50%以上であることがより好ましく、60%以上、80%以上、90%以上又は100%であることが一層好ましい。 As long as the total content of the fluoride described above and the content of CaF 2 described later are within the specified range, the type and composition of the fluoride are not limited. However, since K 2 ZrF 6 and K 2 SiF 6 also function as arc stabilizers, the fluoride of the flux-cored wire according to the present embodiment preferably contains K 2 ZrF 6 and K 2 SiF 6. Further, from the viewpoint of arc stability, it is preferable that a plurality of types of fluorides are contained in the flux so that the content of a single type of fluoride is 2.0% or less. Further, the fluoride preferably contains any one of Na 3 AlF 6 , NaF, and MgF 2 , which does not easily increase the spatter generation index X described later. Therefore, the total content of Na 3 AlF 6 , NaF, and MgF 2 in% by mass of the total mass of the fluxed wire is 50% of the total content of fluoride in% by mass of the fluxed wire. It is more preferably 60% or more, 80% or more, 90% or more, or 100%.

(スパッタ発生指数X(X値):好ましくは2.00%以下)
弗化物の含有量が大きすぎる場合、溶接の際に生じるスパッタの量が過剰になり、溶接性が劣化する。本発明者らは、弗化物量を可能な限り増加させ、かつスパッタ量を許容範囲内まで減少させる方法について検討を行った。その結果、本発明者らは、NaAlF、NaF、およびMgFは他の種類の弗化物よりもスパッタ量を増大させにくく、CaFは他の種類の弗化物よりもスパッタ量を増大させやすいことを見出した。そして本発明者らはさらなる検討を行った結果、以下の式3によって算出されるスパッタ発生指数X(X値)とスパッタ量との間に良好な相関関係があることを見いだした。
X=0.7×([NaAlF]+[NaF]+[MgF])+0.8×([KSiF]+[KZrF])+0.9×([LiF])+3.5×([CaF]):式3
なお、無添加の弗化物に関しては、ゼロを上式に代入するものとする。上述の式3において、角括弧で囲まれた化学式は、各化学式に対応する弗化物の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での含有量である。
(Spatter generation index X (X value): preferably 2.00% or less)
If the fluoride content is too large, the amount of spatter generated during welding becomes excessive and the weldability deteriorates. The present inventors have studied a method for increasing the amount of fluoride as much as possible and reducing the amount of spatter within an acceptable range. As a result, we found that Na 3 AlF 6 , NaF, and MgF 2 are less likely to increase the amount of spatter than other types of fluoride , and CaF 2 is more difficult to increase the amount of spatter than other types of fluoride. I found it easy to make it. As a result of further studies, the present inventors have found that there is a good correlation between the spatter generation index X (X value) calculated by the following equation 3 and the spatter amount.
X = 0.7 × ([Na 3 AlF 6 ] + [NaF] + [MgF 2 ]) + 0.8 × ([K 2 SiF 6 ] + [K 2 ZrF 6 ]) + 0.9 × ([LiF] ) +3.5 × ([CaF 2 ]): Equation 3
For the additive-free fluoride, zero shall be substituted into the above equation. In the above formula 3, the chemical formula enclosed in square brackets is the content of the fluoride corresponding to each chemical formula in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire.

本発明者らは、各種弗化物の添加量とスパッタ発生量との関係を調査し、各弗化物がスパッタの発生量に及ぼす影響を明らかにする回帰式を得た。上記回帰式によって得られるX値と、スパッタ量との間に良好な相関関係があり、上記溶接条件においてスパッタ量を3.5g/min以下にするためにはX値を2.00%以下にすることが好ましいことを本発明者らは知見した。従って、本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、X値が2.00%以下となるように弗化物の含有量を制御することが好ましい。弗化物の含有量の単なる合計値を上述のように管理することによってもスパッタ量は制御可能であるが、X値を用いて弗化物の含有量を管理することは、スパッタ量抑制と溶接金属の水素量低減との両方を達成しやすくなるので、好ましい。X値の好ましい上限値は1.80%である。スパッタ発生量をさらに低減させたい場合、X値の上限値を1.60%、1.40%、1.20%、1.00%、0.90%、0.80%、又は、0.70%としてもよい。 The present inventors investigated the relationship between the amount of various fluorides added and the amount of spatter generated, and obtained a regression equation to clarify the effect of each fluoride on the amount of spatter generated. There is a good correlation between the X value obtained by the above regression equation and the spatter amount, and in order to reduce the spatter amount to 3.5 g / min or less under the above welding conditions, the X value should be 2.00% or less. The present inventors have found that it is preferable to do so. Therefore, in the flux-cored wire according to the present embodiment, it is preferable to control the fluoride content so that the X value is 2.00% or less. The spatter amount can be controlled by controlling the mere total value of the fluoride content as described above, but controlling the fluoride content using the X value suppresses the spatter amount and the weld metal. It is preferable because it is easy to achieve both reduction of the amount of hydrogen in the above. The preferable upper limit of the X value is 1.80%. If you want to further reduce the amount of spatter generated, set the upper limit of the X value to 1.60%, 1.40%, 1.20%, 1.00%, 0.90%, 0.80%, or 0. It may be 70%.

X値の下限値を限定する必要はない。しかしながら、弗化物の合計量を0.10%以上とする必要があるので、弗化物量の規定を満たし得るX値の最小値を、X値の下限値としてもよい。すなわち、X値が最小となるのは、弗化物の合計が最低値であり、且つ、弗化物がNaAlF、NaF、MgFのいずれかからなる場合である。従って、X値の下限値が0.07%(=0.7×0.10)を下回る可能性はない。このため、X値の下限値を0.07%としてもよい。拡散性水素量の一層の低減を図る場合には、X値の下限値を0.09%、又は0.11%としても差し支えない。X値は、弗化物の合計が上述した下限値以上である限り、小さい方が好ましい。 It is not necessary to limit the lower limit of the X value. However, since the total amount of fluoride needs to be 0.10% or more, the minimum value of the X value that can satisfy the regulation of the amount of fluoride may be set as the lower limit of the X value. That is, the X value is the minimum when the total amount of fluoride is the lowest value and the fluoride is composed of any of Na 3 AlF 6 , NaF, and MgF 2. Therefore, there is no possibility that the lower limit of the X value is less than 0.07% (= 0.7 × 0.10). Therefore, the lower limit of the X value may be 0.07%. When further reducing the amount of diffusible hydrogen, the lower limit of the X value may be 0.09% or 0.11%. The X value is preferably as small as long as the total amount of fluoride is equal to or greater than the above-mentioned lower limit value.

(CaFの含有量:フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で0〜2.00%)
CaFは、特にスパッタ量を増大させやすい弗化物である。本発明者らは、2.00%超のCaFは、多量のスパッタを発生させ、溶接作業性を悪化させることを知見した。従って、本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、CaFの含有量を2.00%以下とする必要がある。CaFの含有量の好ましい上限値は1.50%である。必要に応じて、CaFの含有量を、1.00%以下、0.50%以下、又は0.05%以下としてもよい。また、本実施形態に係るフラックス入りワイヤはCaFを必須としないので、CaFの含有量の下限値は0%である。
( Content of CaF 2 : 0 to 2.00% by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire)
CaF 2 is a fluoride that tends to increase the amount of spatter. The present inventors have found that CaF 2 exceeding 2.00% generates a large amount of sputtering and deteriorates welding workability. Therefore, in the flux-cored wire according to the present embodiment, the CaF 2 content needs to be 2.00% or less. The preferable upper limit of the CaF 2 content is 1.50%. If necessary, the CaF 2 content may be 1.00% or less, 0.50% or less, or 0.05% or less. Further, the flux-cored wire according to the present embodiment is therefore not essential CaF 2, the lower limit of the content of CaF 2 is 0%.

(Ti酸化物及びCa酸化物を除く酸化物の含有量の合計量:フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で0.05〜2.00%)
(Ti酸化物及びCa酸化物を除く酸化物の種類:Fe酸化物、Na酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物からなる群から選択される1種または2種以上)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは、上述の通りTi酸化物を含む。また、後述の通り、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスでは、Ca酸化物の含有量(CaO換算値)が0.10%以下とされる。本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは、これらTi酸化物およびCa酸化物以外の酸化物も、スラグ形成剤として含む。本実施形態に係るフラックス入りワイヤにおいて、スラグ形成剤としての酸化物は、Fe酸化物、Na酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物からなる群から選択される1種または2種以上である。以降、単に「酸化物」と記載した場合、その用語は上述の酸化物群を意味し、Ti酸化物及びCa酸化物を含まない。
TiO換算値で管理される上述のTi酸化物の含有量と同様に、Fe酸化物、Na酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物の含有量は、FeO、NaO、SiO、ZrO、MgO、Al、MnO及びKOの含有量それぞれに換算した値で管理される。以下「Fe酸化物、Na酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物からなる群から選択される1種または2種以上である酸化物の、FeO、NaO、SiO、ZrO、MgO、Al、MnO又はKOの各々の換算値での含有量の合計値」を、単に「酸化物の合計量」と略す。
(Total content of oxides excluding Ti oxide and Ca oxide: 0.05 to 2.00% by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire)
(Types of oxides excluding Ti oxides and Ca oxides: Fe oxides, Na oxides, Si oxides, Zr oxides, Mg oxides, Al oxides, Mn oxides, and K oxides. One or more selected from)
The flux of the flux-cored wire according to the present embodiment contains Ti oxide as described above. Further, as described later, in the flux of the flux-cored wire according to the present embodiment, the Ca oxide content (CaO conversion value) is 0.10% or less. The flux of the flux-cored wire according to the present embodiment also includes oxides other than these Ti oxides and Ca oxides as slag forming agents. In the flux-containing wire according to the present embodiment, the oxides as the slag forming agent are Fe oxide, Na oxide, Si oxide, Zr oxide, Mg oxide, Al oxide, Mn oxide, and K oxide. One or more selected from the group consisting of objects. Hereinafter, when simply referred to as "oxide", the term means the above-mentioned oxide group and does not include Ti oxide and Ca oxide.
Similar to the above-mentioned Ti oxide content controlled by TiO 2 conversion value, Fe oxide, Na oxide, Si oxide, Zr oxide, Mg oxide, Al oxide, Mn oxide, and K. The oxide content is controlled by a value converted into each of the contents of FeO, Na 2 O, SiO 2 , ZrO 2 , MgO, Al 2 O 3 , MnO 2 and K 2 O. Hereinafter, one or more oxidations selected from the group consisting of Fe oxides, Na oxides, Si oxides, Zr oxides, Mg oxides, Al oxides, Mn oxides, and K oxides. The "total value of the contents of FeO, Na 2 O, SiO 2 , ZrO 2 , MgO, Al 2 O 3 , MnO 2 or K 2 O at each conversion value" is simply "the total amount of oxides". Is abbreviated.

酸化物は、溶接ビード形状を良好に維持する効果と、立向溶接性を向上させる効果とを有する。Na酸化物、K酸化物、Mg酸化物、及びFe酸化物等は、アークを安定させる効果も有する。その効果を得るためには、酸化物の含有量を0.05%以上にする必要がある。これらの効果をより発揮させるために、酸化物の含有量の下限を、0.10%、0.15%、又は0.20%としてもよい。しかし、酸化物の含有量が2.00%を超えると、スラグの巻込みが生じる恐れがある。酸化物の好ましい上限値は1.50%、1.00%、又は0.50%である。 The oxide has an effect of maintaining a good weld bead shape and an effect of improving vertical weldability. Na oxide, K oxide, Mg oxide, Fe oxide and the like also have the effect of stabilizing the arc. In order to obtain the effect, the oxide content needs to be 0.05% or more. In order to exert these effects more, the lower limit of the oxide content may be 0.10%, 0.15%, or 0.20%. However, if the oxide content exceeds 2.00%, slag entrainment may occur. The preferred upper limit of the oxide is 1.50%, 1.00%, or 0.50%.

酸化物の含有量を、酸化物の種類ごとに規定する必要はないが、例えば、Si酸化物:0.08%以上0.95%以下、Zr酸化物:0.80%以下、Al酸化物:0.50%以下である組成が好適である。 It is not necessary to specify the oxide content for each type of oxide, but for example, Si oxide: 0.08% or more and 0.95% or less, Zr oxide: 0.80% or less, Al oxide. : A composition of 0.50% or less is preferable.

(Y値:好ましくは5.0〜27.0)
本実施形態に係るフラックスワイヤでは、以下の式4によって算出されるY値を5.0以上27.0以下とすることが好ましい。
Y=([TiO]+1.2×[SiO]+1.4×[Al]+1.5×[ZrO])/(F)1/2:式4
無添加の酸化物に関しては、ゼロを上式に代入するものとする。
上の式4中の角括弧で囲まれた各化学式に対応する化合物は、各化合物の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での含有量を示し、先述のような各酸化物に対応する換算値での含有量を示す。式4中の「F」は、弗化物のF換算値での合計含有量であり、下記の式Aにより表される。F換算値は、フラックス入りワイヤに含まれる弗素の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での値と実質的に同じ値となる。
0.487×[CaF]+0.610×[MgF]+0.732×[LiF]+0.452×[NaF]+0.402×[KZrF]+0.517×[KSiF]+0.543×[NaAlF]:式A
無添加の弗化物に関しては、ゼロを上式に代入するものとする。
上の式A中の角括弧で囲まれた弗化物の化学式は、各化学式に対応する弗化物の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%を示す。
(Y value: preferably 5.0 to 27.0)
In the flux wire according to the present embodiment, the Y value calculated by the following equation 4 is preferably 5.0 or more and 27.0 or less.
Y = ([TiO 2 ] + 1.2 × [SiO 2 ] + 1.4 × [Al 2 O 3 ] + 1.5 × [ZrO 2 ]) / (F) 1/2 : Equation 4
For additive-free oxides, zero shall be substituted into the above equation.
The compound corresponding to each chemical formula enclosed in square brackets in the above formula 4 indicates the content of each compound in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire, and corresponds to each oxide as described above. The content in the converted value is shown. “F” in the formula 4 is the total content of fluoride in terms of F, and is represented by the following formula A. The F conversion value is substantially the same as the value of fluorine contained in the flux-cored wire in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire.
0.487 x [CaF 2 ] +0.610 x [MgF 2 ] +0.732 x [LiF] +0.452 x [NaF] +0.402 x [K 2 ZrF 6 ] + 0.517 x [K 2 SiF 6 ] +0.543 × [Na 3 AlF 6 ]: Formula A
For additive-free fluoride, zero shall be substituted into the above equation.
The chemical formula of the fluoride enclosed in square brackets in the above formula A indicates the mass% of the fluoride corresponding to each chemical formula with respect to the total mass of the flux-cored wire.

本発明者らは、酸化物のうちTi酸化物(TiO換算値)、Si酸化物(SiO換算値)、Al酸化物(Al換算値)、及びZr酸化物(ZrO換算値)の量と弗化物量(F換算値)との関係を適正な範囲内にすることが好ましい旨を見いだした。弗化物量に対してTi酸化物、Si酸化物、Al酸化物、及びZr酸化物の量が多すぎる、すなわち、Y値が27.0超であるフラックス入りワイヤを用いて溶接を行った場合、高融点を有する酸化物系スラグの量が多くなるので、スラグ巻込みが生じやすくなることを本発明者らは知見した。一方、弗化物量に対してTi酸化物、Si酸化物、Al酸化物、及びZr酸化物の量が少なすぎる、すなわち、Y値が5.0未満であるフラックス入りワイヤを用いて溶接を行った場合、弗化物によってアーク力が高まり、溶融金属が圧迫され、ビード形状の劣化と立向溶接性の劣化とが生じやすくなることを本発明者らは知見した。従って、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのY値は5.0〜27.0とされることが好ましい。Y値の下限値は、さらに好ましくは7.0、9.0、10.0、11.0、又は12.0である。Y値の上限値は、さらに好ましくは25.0、22.5、20.0、18.0、16.0又は15.0である。 Among the oxides, the present inventors have Ti oxide (TiO 2 conversion value), Si oxide (SiO 2 conversion value), Al oxide (Al 2 O 3 conversion value), and Zr oxide (ZrO 2 conversion value). It was found that it is preferable to keep the relationship between the amount of (value) and the amount of fluoride (F conversion value) within an appropriate range. When welding is performed using a flux-cored wire in which the amount of Ti oxide, Si oxide, Al oxide, and Zr oxide is too large with respect to the amount of fluoride, that is, the Y value is more than 27.0. The present inventors have found that slag entrainment is likely to occur because the amount of oxide-based slag having a high melting point increases. On the other hand, welding is performed using a flux-cored wire in which the amounts of Ti oxide, Si oxide, Al oxide, and Zr oxide are too small with respect to the amount of fluoride, that is, the Y value is less than 5.0. In this case, the present inventors have found that the arc force is increased by the flux, the molten metal is compressed, and the bead shape is likely to be deteriorated and the vertical weldability is likely to be deteriorated. Therefore, the Y value of the flux-cored wire according to the present embodiment is preferably 5.0 to 27.0. The lower limit of the Y value is more preferably 7.0, 9.0, 10.0, 11.0, or 12.0. The upper limit of the Y value is more preferably 25.0, 22.5, 20.0, 18.0, 16.0 or 15.0.

(炭酸塩の含有量の合計:フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で0〜0.60%)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは、炭酸塩を含む必要がない。従って、本実施形態に係るフラックス入りワイヤにおいて、炭酸塩の含有量の下限値は0%である。しかしながら炭酸塩は、アークによって電離し、COガスを発生させる。COガスは、溶接雰囲気中の水素分圧を下げ、溶接金属中の拡散性水素量を低減させる。この効果を得るために、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは炭酸塩を含んでも良い。
(Total carbonate content: 0-0.60% by mass of flux-cored wire)
The flux of the flux-cored wire according to the present embodiment does not need to contain a carbonate. Therefore, in the flux-cored wire according to the present embodiment, the lower limit of the carbonate content is 0%. However, carbonates are ionized by the arc to generate CO 2 gas. The CO 2 gas lowers the partial pressure of hydrogen in the welding atmosphere and reduces the amount of diffusible hydrogen in the weld metal. In order to obtain this effect, the flux of the flux-cored wire according to the present embodiment may contain a carbonate.

一方、0.60%を超える量の炭酸塩は、溶接ビードの垂れを生じさせて溶接作業性を悪化させるおそれがある。従って、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスが含む炭酸塩の上限値を、0.60%とする必要がある。炭酸塩の含有量の好ましい上限値は0.40%である。必要に応じて、炭酸塩の含有量の上限値を、0.30%、0.20%、0.10%、0.06%、又は0.03%としてもよい。 On the other hand, an amount of carbonate exceeding 0.60% may cause the welding bead to sag and deteriorate the welding workability. Therefore, the upper limit of the carbonate contained in the flux of the flux-cored wire according to the present embodiment needs to be set to 0.60%. The preferable upper limit of the carbonate content is 0.40%. If necessary, the upper limit of the carbonate content may be 0.30%, 0.20%, 0.10%, 0.06%, or 0.03%.

(炭酸塩の種類:MgCO、NaCO、LiCO、CaCO、KCO、FeCO、及びMnCOからなる群から選択される1種または2種以上)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスに含まれる炭酸塩の種類は、MgCO、NaCO、LiCO、CaCO、KCO、FeCO、及びMnCOからなる群から選択される1種または2種以上である。炭酸塩の含有量が上述の範囲内である限り、炭酸塩の種類および組成は限定されない。
(Type of carbonate: One or more selected from the group consisting of MgCO 3 , Na 2 CO 3 , LiCO 3 , CaCO 3 , K 2 CO 3 , FeCO 3 , and MnCO 3)
Types of carbonate contained in the flux of the flux cored wire according to the present embodiment is selected from MgCO 3, Na 2 CO 3, LiCO 3, CaCO 3, K 2 CO 3, FeCO 3, and the group consisting of MnCO 3 1 type or 2 or more types. As long as the carbonate content is within the above range, the type and composition of the carbonate are not limited.

(Ca酸化物:フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で、CaO換算で0%以上0.20%未満)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスにCa酸化物が含まれる場合がある。しかしながら、本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、フラックス中のCa酸化物の含有量を0.20%未満(CaO換算)にする必要がある。Ca酸化物はスパッタを増大させて溶接性を悪化させる場合がある。Ca酸化物の含有量の好ましい上限値は0.15%、0.10%、0.05%、0.02%、又は、0.01%である。Ca酸化物は含まれないほうが好ましいので、Ca酸化物の含有量の下限値は0%である。Ca酸化物は、通常のフラックスの材料に不純物として0.20%以上含まれるおそれがあるので、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの製造の際には、Ca酸化物が含まれない材料を選定する必要がある。
(Ca oxide: 0% or more and less than 0.20% in terms of CaO, which is the mass% of the total mass of the flux-cored wire)
Ca oxide may be contained in the flux of the flux-cored wire according to the present embodiment. However, in the flux-cored wire according to the present embodiment, the content of Ca oxide in the flux needs to be less than 0.20% (CaO conversion). Ca oxide may increase spatter and deteriorate weldability. The preferred upper limit of the Ca oxide content is 0.15%, 0.10%, 0.05%, 0.02%, or 0.01%. Since it is preferable that Ca oxide is not contained, the lower limit of the Ca oxide content is 0%. Since Ca oxide may be contained in a normal flux material in an amount of 0.20% or more as an impurity, a material that does not contain Ca oxide is selected when producing the flux-cored wire according to the present embodiment. There is a need to.

(鉄粉:好ましくはフラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で0%以上15.0%未満)
上述の通り、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスに鉄粉が含まれていても良い。鉄粉は、フラックス入りワイヤにおけるフラックスの充填率の調整のために、または溶着効率の向上のために必要に応じて含有させる場合がある。
鉄粉含有量は特に規定されない。しかし、鉄粉の表層に付着した酸素が、溶接金属の酸素量を増加させて靭性を低下させる場合がある。したがって、本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、鉄粉の含有量を15.0%未満、又は10.0%未満にすることが好ましい。必要に応じて、鉄粉の含有量の上限値を8.0%、6.0%、4.0%、2.0%、又は、1.0%に制限してもよい。本実施形態に係るフラックス入りワイヤの課題を解決するために鉄粉は不要であるので、本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、鉄粉の含有量の下限値は0%である。
(Iron powder: preferably 0% or more and less than 15.0% by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire)
As described above, iron powder may be contained in the flux of the flux-cored wire according to the present embodiment. Iron powder may be contained as necessary for adjusting the flux filling rate in the flux-cored wire or for improving the welding efficiency.
The iron powder content is not particularly specified. However, the oxygen adhering to the surface layer of the iron powder may increase the amount of oxygen in the weld metal and reduce the toughness. Therefore, in the flux-cored wire according to the present embodiment, the iron powder content is preferably less than 15.0% or less than 10.0%. If necessary, the upper limit of the iron powder content may be limited to 8.0%, 6.0%, 4.0%, 2.0%, or 1.0%. Since iron powder is not required to solve the problem of the flux-containing wire according to the present embodiment, the lower limit of the iron powder content in the flux-containing wire according to the present embodiment is 0%.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤのフラックスは、上述された成分以外の成分を含んでも良い。例えば、溶接金属の化学成分およびCeq等を制御するための合金成分を、フラックス中に弗化物、酸化物、または炭酸塩ではない状態(例えば金属粉または合金粉の状態)で含有させてもよい。なお、金属粉及び合金粉は、溶接の際に鋼製外皮と同様に溶融し、溶接金属に影響する。従って、後述する合金成分は、金属粉若しくは合金粉の形態でフラックス入りワイヤに含まれても、又は鋼製外皮の形態でフラックス入りワイヤに含まれても、同じ効果を奏する。また、本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、上述された成分以外の弗化物、酸化物、炭酸塩等も、その特性を損なわない範囲で含有しても良い。この場合、上述された成分以外の弗化物、酸化物、及び炭酸塩の含有量は、上述された弗化物、酸化物、及び炭酸塩の含有量には含まれないものとする。また、上述された成分以外の弗化物、酸化物、及び炭酸塩を構成する元素の含有量は、後述する合金成分には含まれないものとする。 The flux of the flux-cored wire according to the present embodiment may contain components other than those described above. For example, the chemical component of the weld metal and the alloy component for controlling Ceq and the like may be contained in the flux in a state other than a fluoride, an oxide, or a carbonate (for example, a state of a metal powder or an alloy powder). .. The metal powder and the alloy powder melt at the time of welding in the same manner as the steel outer skin, and affect the weld metal. Therefore, the alloy component described later has the same effect whether it is contained in the flux-filled wire in the form of metal powder or alloy powder, or in the flux-filled wire in the form of a steel outer skin. Further, the flux-cored wire according to the present embodiment may contain fluorides, oxides, carbonates and the like other than the above-mentioned components as long as the characteristics are not impaired. In this case, the contents of fluorides, oxides, and carbonates other than the above-mentioned components shall not be included in the contents of the above-mentioned fluorides, oxides, and carbonates. Further, the contents of elements constituting fluoride, oxide, and carbonate other than the above-mentioned components shall not be included in the alloy components described later.

次に、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの、弗化物、酸化物(Ti酸化物及びCa酸化物を除く)、Ti酸化物、Ca酸化物、および炭酸塩を除く化学成分について説明する。以下の説明において、特に説明がない限り、「%」は、「フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%」を意味する。以下に説明する化学成分は、鋼製外皮に含まれても良いし、上述されたようにフラックスに含まれても良いし、鋼製外皮の外表面のめっきに含まれても良い。以下の説明において「弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、および炭酸塩を除く化学成分」を単に「化学成分」又は「合金成分」と称する場合がある。 Next, the chemical components of the flux-containing wire according to the present embodiment, excluding fluorides, oxides (excluding Ti oxides and Ca oxides), Ti oxides, Ca oxides, and carbonates, will be described. In the following description, unless otherwise specified, "%" means "% by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire". The chemical composition described below may be contained in the steel outer skin, may be contained in the flux as described above, or may be contained in the plating on the outer surface of the steel outer skin. In the following description, "chemical components excluding fluorides, oxides, Ti oxides, Ca oxides, and carbonates" may be simply referred to as "chemical components" or "alloy components".

(C:0.003〜0.150%)
Cは、固溶強化によって溶接金属の耐力及び引張強さを確保するために重要な元素である。フラックス入りワイヤの化学成分のC含有量が0.003%未満では、溶接金属の耐力及び引張強さを確保できない。一方、フラックス入りワイヤの化学成分のC含有量が0.150%を超えると、溶接金属中のC含有量が過剰になり、溶接金属の耐力及び引張強さが過度に上昇して、溶接金属の靭性が低下する。溶接金属の靭性、耐力、及び引張強さの全てを安定的に確保するためには、フラックス入りワイヤの化学成分のC含有量の下限値を0.003%にすることが好ましく、フラックス入りワイヤの化学成分のC含有量の上限値を0.080%にすることが好ましい。必要に応じて、C含有量の下限を0.010%、0.020%、0.030%、0.040%、0.050%、又は0.060%としてもよい。同様に、C含有量の上限を0.120%、0.100%、0.090%、0.080%、又は0.070%としてもよい。
(C: 0.003 to 0.150%)
C is an important element for ensuring the proof stress and tensile strength of the weld metal by solid solution strengthening. If the C content of the chemical component of the flux-containing wire is less than 0.003%, the proof stress and tensile strength of the weld metal cannot be ensured. On the other hand, when the C content of the chemical component of the flux-containing wire exceeds 0.150%, the C content in the weld metal becomes excessive, the toughness and tensile strength of the weld metal excessively increase, and the weld metal The toughness of the metal decreases. In order to stably secure all of the toughness, proof stress, and tensile strength of the weld metal, it is preferable to set the lower limit of the C content of the chemical component of the flux-cored wire to 0.003%, and the flux-cored wire. The upper limit of the C content of the chemical component of is preferably 0.080%. If necessary, the lower limit of the C content may be 0.010%, 0.020%, 0.030%, 0.040%, 0.050%, or 0.060%. Similarly, the upper limit of the C content may be 0.120%, 0.100%, 0.090%, 0.080%, or 0.070%.

(Si:0.35〜1.00%)
Siは、脱酸元素であり、溶接金属の酸素量を低減して溶接金属の清浄度を高める働きを有する。さらに本発明者らは、フラックス入りワイヤに含まれるSiが溶接金属の粘性を高め、立向溶接時の溶接金属の垂れを防ぎ、立向溶接性を向上させることを知見した。シールドガスをAr−20%COとした場合、フラックス入りワイヤのSi含有量が0.35%以上にすることにより、垂れ落ち上限電流値が顕著に上昇した。以上の知見に基づき、本発明者らは、本実施形態に係るフラックス入りワイヤのSi含有量の下限値を0.35%と規定した。ただし、フラックス入りワイヤの化学成分のSi含有量が1.00%を超える場合、Siが溶接金属の靱性を劣化させる。溶接金属の靭性を安定して確保するために、フラックス入りワイヤの化学成分のSi含有量の上限は、0.90%、0.80%、0.70%又は0.60%としてもよい。必要に応じて、Si含有量の下限を0.40%、0.45%、0.50%、又は0.60%としてもよい。
(Si: 0.35-1.00%)
Si is a deoxidizing element and has a function of reducing the amount of oxygen in the weld metal and improving the cleanliness of the weld metal. Furthermore, the present inventors have found that Si contained in the flux-filled wire increases the viscosity of the weld metal, prevents the weld metal from sagging during vertical welding, and improves the vertical weldability. When the shield gas was Ar-20% CO 2 , the Si content of the flux-cored wire was 0.35% or more, so that the upper limit current value of sagging increased remarkably. Based on the above findings, the present inventors have defined the lower limit of the Si content of the flux-cored wire according to the present embodiment as 0.35%. However, when the Si content of the chemical component of the flux-filled wire exceeds 1.00%, Si deteriorates the toughness of the weld metal. In order to stably secure the toughness of the weld metal, the upper limit of the Si content of the chemical component of the flux-filled wire may be 0.90%, 0.80%, 0.70% or 0.60%. If necessary, the lower limit of the Si content may be 0.40%, 0.45%, 0.50%, or 0.60%.

(Mn:1.00〜5.00%以下)
Mnは、溶接金属の焼入性を確保して溶接金属の強度を高めるために必要な元素である。その効果を確実に得るためには、フラックス入りワイヤの化学成分のMn含有量を1.00%にする必要がある。溶接金属の強度をさらに高めるために、フラックス入りワイヤの化学成分のMn含有量の下限値を1.25%、1.50%、又は2.00%としてもよい。一方、フラックス入りワイヤの化学成分のMn含有量が5.00%を超える場合、溶接金属の粒界脆化感受性が増加して溶接金属の靱性が劣化する。従って、Mn含有量の上限値を5.00%とする。好ましくは、Mn含有量の上限値は4.50%、4.00%、3.00%、又は3.50%である。
(Mn: 1.00 to 5.00% or less)
Mn is an element necessary for ensuring the hardenability of the weld metal and increasing the strength of the weld metal. In order to surely obtain the effect, it is necessary to set the Mn content of the chemical component of the flux-cored wire to 1.00%. In order to further increase the strength of the weld metal, the lower limit of the Mn content of the chemical component of the flux-cored wire may be 1.25%, 1.50%, or 2.00%. On the other hand, when the Mn content of the chemical component of the flux-containing wire exceeds 5.00%, the grain boundary embrittlement sensitivity of the weld metal increases and the toughness of the weld metal deteriorates. Therefore, the upper limit of the Mn content is set to 5.00%. Preferably, the upper limit of the Mn content is 4.50%, 4.00%, 3.00%, or 3.50%.

(P:0.030%以下)
Pは不純物元素であり、溶接金属の靱性を低下させるので、フラックス入りワイヤ中のP含有量は極力低減させる必要がある。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のP含有量の下限値は0%である。また、フラックス入りワイヤの化学成分のP含有量が0.030%以下であれば、Pの靱性への悪影響が許容できる範囲内となる。溶接金属の凝固割れを防止するために、フラックス入りワイヤの化学成分のP含有量は、より好適には、0.020%以下、0.015%以下、又は0.010%以下である。
(P: 0.030% or less)
Since P is an impurity element and reduces the toughness of the weld metal, it is necessary to reduce the P content in the flux-cored wire as much as possible. Therefore, the lower limit of the P content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. Further, when the P content of the chemical component of the flux-cored wire is 0.030% or less, the adverse effect on the toughness of P is within an acceptable range. In order to prevent solidification cracking of the weld metal, the P content of the chemical component of the flux-filled wire is more preferably 0.020% or less, 0.015% or less, or 0.010% or less.

(S:0.020%以下)
Sも不純物元素であり、溶接金属中に過大に存在すると、溶接金属の靱性と延性との両方を劣化させるので、フラックス入りワイヤ中のS含有量は極力低減させることが好ましい。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のS含有量の下限値は0%である。また、フラックス入りワイヤの化学成分のS含有量が0.020%以下であれば、溶接金属の靱性及び延性にSが及ぼす悪影響が許容できる範囲内となる。フラックス入りワイヤの化学成分のS含有量は、より好適には、0.010%以下、0.008%以下、0.006%以下、又は0.005%以下である。
(S: 0.020% or less)
S is also an impurity element, and if it is excessively present in the weld metal, both the toughness and ductility of the weld metal are deteriorated. Therefore, it is preferable to reduce the S content in the flux-filled wire as much as possible. Therefore, the lower limit of the S content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. Further, when the S content of the chemical component of the flux-cored wire is 0.020% or less, the adverse effect of S on the toughness and ductility of the weld metal is within an acceptable range. The S content of the chemical component of the flux-cored wire is more preferably 0.010% or less, 0.008% or less, 0.006% or less, or 0.005% or less.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、後述するように、Cr、Mo、Cu、W、Sn、及びSbの合計量をフラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で0.05〜5.00%とする必要がある。従って、本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、Cr、Mo、Cu、W、Sn、及びSbからなる群から選択される一種以上の元素を合金成分として含有する必要がある。ただし、上述の合計量規定が満たされる限り、Cr、Mo、Cu、W、Sn、又はSbの含有量は0%でもよい。以下に、Cr、Mo、Cu、W、Sn、及びSbそれぞれについて説明する。 As will be described later, in the flux-containing wire according to the present embodiment, the total amount of Cr, Mo, Cu, W, Sn, and Sb is 0.05 to 5.00% by mass with respect to the total mass of the flux-containing wire. There is a need to. Therefore, the flux-cored wire according to the present embodiment needs to contain one or more elements selected from the group consisting of Cr, Mo, Cu, W, Sn, and Sb as an alloy component. However, the content of Cr, Mo, Cu, W, Sn, or Sb may be 0% as long as the above-mentioned total amount regulation is satisfied. Hereinafter, each of Cr, Mo, Cu, W, Sn, and Sb will be described.

(Cr:0〜5.00%)
Crは、溶接金属の耐食性を向上させる効果がある。この効果を得るためには、Cr含有量を0.50%以上、1.00%以上、又は2.00%以上とすることが好ましい。ただし、後述する式2が満たされる限り、Cr含有量を0%としてもよい。一方、Crを5.00%超含有させると、溶接金属が過度に硬化して、溶接部の耐低温割れ性及び靭性が低下する場合がある。従って、Cr含有量の上限値は5.00%とする。Cr含有量の上限値を4.00%、3.00%、又は2.00%としてもよい。
(Cr: 0-5.00%)
Cr has the effect of improving the corrosion resistance of the weld metal. In order to obtain this effect, the Cr content is preferably 0.50% or more, 1.00% or more, or 2.00% or more. However, the Cr content may be 0% as long as the formula 2 described later is satisfied. On the other hand, if Cr is contained in an amount of more than 5.00%, the weld metal may be excessively hardened and the low temperature crack resistance and toughness of the welded portion may be lowered. Therefore, the upper limit of the Cr content is set to 5.00%. The upper limit of the Cr content may be 4.00%, 3.00%, or 2.00%.

(Mo:0〜1.50%)
(W:0〜1.50%)
Mo及びWは、原油環境及びバラスト環境の両方における耐食性に対して重要な元素である。MoとWとはほぼ同等の効果を有し、両者ともに1.50%を超えて含有させてもそれらの効果はほぼ飽和するだけでなく、溶接金属の靭性が劣化する等、悪影響も顕在化するため、本発明では上限を1.50%とする。耐食性効果を得るために、Mo及びWそれぞれの下限値を0.01%、0.05%又は0.10%としてもよい。ただし、後述する式2が満たされる限り、Mo含有量及びW含有量を0%としてもよい。また、溶接金属の靱性を確保するために、Mo及びWそれぞれの上限値を1.30%、1.00%又は0.50%としてもよい。
(Mo: 0 to 1.50%)
(W: 0 to 1.50%)
Mo and W are important elements for corrosion resistance in both crude oil and ballast environments. Mo and W have almost the same effect, and even if both are contained in excess of 1.50%, not only their effects are almost saturated, but also adverse effects such as deterioration of the toughness of the weld metal become apparent. Therefore, in the present invention, the upper limit is 1.50%. In order to obtain the corrosion resistance effect, the lower limit values of Mo and W, respectively, may be 0.01%, 0.05% or 0.10%. However, the Mo content and the W content may be set to 0% as long as the formula 2 described later is satisfied. Further, in order to secure the toughness of the weld metal, the upper limits of Mo and W may be set to 1.30%, 1.00% or 0.50%, respectively.

(Cu:0〜1.50%)
Cuは原油環境及びバラスト環境の両方における耐食性向上に有効である。さらに、Cuは、溶接金属の強度と靭性を向上させる効果を有する。その効果を十分に得るためには、フラックス入りワイヤの化学成分のCu含有量を0.01%以上とすることが好ましい。ただし、後述する式2が満たされる限り、Cu含有量を0%としてもよい。Cuは、フラックス入りワイヤの鋼製外皮の表面のめっきに含まれてもよく、および、フラックスに単体または合金として含まれても良い。Cuメッキは、防錆性、通電性、及び、耐チップ磨耗性を向上させる効果も有する。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のCu含有量は、鋼製外皮及びフラックスに含有されているCuと、ワイヤ表面のめっきに含まれるCuとの合計量である。一方、フラックス入りワイヤの化学成分のCu含有量が1.50%を超えると、溶接金属の靭性が低下する。フラックス入りワイヤの化学成分のCu含有量の上限値は、好ましくは1.30%、1.00%、又は0.70%である。
(Cu: 0 to 1.50%)
Cu is effective in improving corrosion resistance in both crude oil environment and ballast environment. Further, Cu has the effect of improving the strength and toughness of the weld metal. In order to obtain the effect sufficiently, it is preferable that the Cu content of the chemical component of the flux-cored wire is 0.01% or more. However, the Cu content may be 0% as long as the formula 2 described later is satisfied. Cu may be included in the plating on the surface of the steel outer skin of the flux-cored wire, and may be included in the flux as a simple substance or as an alloy. Cu plating also has the effect of improving rust prevention, electrical conductivity, and chip wear resistance. Therefore, the Cu content of the chemical component of the flux-containing wire is the total amount of the Cu contained in the steel outer skin and the flux and the Cu contained in the plating on the wire surface. On the other hand, if the Cu content of the chemical component of the flux-cored wire exceeds 1.50%, the toughness of the weld metal decreases. The upper limit of the Cu content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably 1.30%, 1.00%, or 0.70%.

(Sn:0〜1.00%)
(Sb:0〜1.00%)
Sn及びSbは、フラックス入りワイヤに0.01%以上含有させることによって、耐食性、特に液相部での局部腐食の進展を抑制する効果を有するため、必要に応じてフラックス入りワイヤに含有させても良い。この効果を安定的に得るために、Sn含有量及びSb含有量それぞれの下限を0.01%としてもよい。ただし、後述する式2が満たされる限り、Sn含有量及びSb含有量を0%としてもよい。また、Sn及びSbそれぞれを、1.0%を超えて過剰に含有させても、効果が飽和するたけでなく、焼き戻し脆化により、溶接金属の靱性が劣化する懸念もある。従って、Sn含有量及びSb含有量それぞれの上限を1.00%とする。Sn及びSbそれぞれの上限値を0.80%又は0.50%としてもよい。
(Sn: 0 to 1.00%)
(Sb: 0 to 1.00%)
By containing 0.01% or more of Sn and Sb in the flux-cored wire, it has an effect of suppressing corrosion resistance, particularly the progress of local corrosion in the liquid phase portion. Therefore, Sn and Sb are contained in the flux-cored wire as necessary. Is also good. In order to obtain this effect stably, the lower limit of each of the Sn content and the Sb content may be set to 0.01%. However, the Sn content and the Sb content may be set to 0% as long as the formula 2 described later is satisfied. Further, even if Sn and Sb are contained in excess of more than 1.0%, not only the effect is saturated, but also there is a concern that the toughness of the weld metal deteriorates due to temper embrittlement. Therefore, the upper limit of each of the Sn content and the Sb content is set to 1.00%. The upper limit of each of Sn and Sb may be 0.80% or 0.50%.

(Al:0.001〜0.500%)
Alは脱酸元素であり、Siと同様に、溶接金属中の酸素量を低減させ、溶接金属の清浄度向上効果を有する。フラックス入りワイヤの化学成分のAl含有量が0.001%未満では、溶接金属中の酸素量が高くなり、靭性を確保できない。フラックス入りワイヤの化学成分のAl含有量が0.500%を超える場合、Alが窒化物及び酸化物等を形成して、溶接金属の靱性を減少させ、さらにAlがスパッタも増加させる。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のAl含有量の上限を0.500%とする。フラックス入りワイヤの化学成分のAl含有量の上限値は、好ましくは0.400%、0.300%、0.200%、0.100%又は0.099%である。フラックス入りワイヤの化学成分のAl含有量の下限値は、好ましくは0.005%、0.010%、0.050%、0.100%、0.150%又は0.200%である。
(Al: 0.001 to 0.500%)
Al is a deoxidizing element, and like Si, it reduces the amount of oxygen in the weld metal and has the effect of improving the cleanliness of the weld metal. If the Al content of the chemical component of the flux-containing wire is less than 0.001%, the amount of oxygen in the weld metal becomes high, and toughness cannot be ensured. When the Al content of the chemical component of the flux-containing wire exceeds 0.500%, Al forms nitrides, oxides and the like to reduce the toughness of the weld metal, and Al also increases spatter. Therefore, the upper limit of the Al content of the chemical component of the flux-cored wire is set to 0.500%. The upper limit of the Al content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably 0.400%, 0.300%, 0.200%, 0.100% or 0.099%. The lower limit of the Al content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably 0.005%, 0.010%, 0.050%, 0.100%, 0.150% or 0.200%.

(Ni:0〜5.00%)
Niの固溶靭化により、溶接金属の靭性が向上する。この効果を得るためには、Ni含有量を0.30%以上、0.50%以上、又は1.00%以上とすることが好ましい。しかし、本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、別の合金元素によっても溶接部の靱性を向上させるので、Niの上記効果は必須ではない。従って、Ni含有量を0%としても、本実施形態に係るフラックス入りワイヤは課題を解決することができる。また、Niを5.00%超添加すると、溶接金属の耐高温割れ性および靭性が低下するので、Ni含有量の上限値は5.00%とする。Ni含有量の上限値を4.50%、4.00%、又は3.50%としてもよい。
(Ni: 0-5.00%)
The solid solution toughness of Ni improves the toughness of the weld metal. In order to obtain this effect, the Ni content is preferably 0.30% or more, 0.50% or more, or 1.00% or more. However, the flux-cored wire according to the present embodiment improves the toughness of the welded portion even by another alloying element, so that the above effect of Ni is not essential. Therefore, even if the Ni content is set to 0%, the flux-cored wire according to the present embodiment can solve the problem. Further, if Ni is added in excess of 5.00%, the high temperature crack resistance and toughness of the weld metal are lowered, so the upper limit of the Ni content is set to 5.00%. The upper limit of the Ni content may be 4.50%, 4.00%, or 3.50%.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤの化学成分は、以上の基本的な成分のほかに、必要に応じて下記の任意成分を含むことができる。しかし、本実施形態に係るフラックス入りワイヤは任意成分を含むことなくその課題を解決できるので、任意成分それぞれの含有量の下限値は0%である。 The chemical composition of the flux-cored wire according to the present embodiment may contain the following optional components, if necessary, in addition to the above basic components. However, since the flux-cored wire according to the present embodiment can solve the problem without containing any component, the lower limit of the content of each of the optional components is 0%.

(Mg:0〜0.90%)
Mgは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のMg含有量の下限値は0%である。一方、Mgは脱酸剤であり、溶接金属の酸素量を低減し、これにより溶接金属の靭性を向上させる元素である。その効果を十分に得るために、フラックス入りワイヤの化学成分のMg含有量を0.10%以上としてもよい。一方、フラックス入りワイヤの化学成分のMg含有量が0.90%を超える場合、アーク中で激しくMgと酸素とが反応し、スパッタ及びヒュームの発生量が増大する。従って、Mg含有量を0.90%以下とする。なお、フラックス入りワイヤの化学成分のMg含有量のさらに好ましい下限値は、0.15%、0.20%、0.25%、又は0.30%である。フラックス入りワイヤの化学成分のMg含有量の好ましい上限値は、0.70%、0.55%、0.45%、又は0.35%である。
(Mg: 0 to 0.90%)
Since Mg is not an essential component, the lower limit of the Mg content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. On the other hand, Mg is a deoxidizer and is an element that reduces the amount of oxygen in the weld metal and thereby improves the toughness of the weld metal. In order to obtain the effect sufficiently, the Mg content of the chemical component of the flux-cored wire may be 0.10% or more. On the other hand, when the Mg content of the chemical component of the flux-cored wire exceeds 0.90%, Mg and oxygen react violently in the arc, and the amount of spatter and fume generated increases. Therefore, the Mg content is set to 0.90% or less. The more preferable lower limit of the Mg content of the chemical component of the flux-cored wire is 0.15%, 0.20%, 0.25%, or 0.30%. The preferred upper limit of the Mg content of the chemical component of the flux-cored wire is 0.70%, 0.55%, 0.45%, or 0.35%.

(Ti:0〜0.10%)
Tiは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のTi含有量の下限値は0%である。一方、Tiは脱酸元素であり、溶接金属中の酸素量を低減させる効果がある。また、フラックス入りワイヤの化学成分に含まれるTiは、溶接金属中に僅かに残留して固溶Nを固定するので、固溶Nが溶接金属の靱性に及ぼす悪影響を緩和する効果を有する。従って、フラックス入りワイヤの化学成分が0.01%以上のTiを含有してもよい。しかしながら、フラックス入りワイヤの化学成分のTi含有量が0.10%を越えると、溶接金属において過度な析出物の生成による靱性劣化が生じるおそれがある。なお、フラックス入りワイヤの化学成分にTiを含有させる場合、一般的には、フェロチタン(鉄とチタンとの合金)をフラックス中に含有させる。フラックス入りワイヤの化学成分のTi含有量の上限値は、好ましくは0.08%、0.06%、0.04%、又は0.02%である。
(Ti: 0 to 0.10%)
Since Ti is not an essential component, the lower limit of the Ti content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. On the other hand, Ti is a deoxidizing element and has an effect of reducing the amount of oxygen in the weld metal. Further, Ti contained in the chemical component of the flux-containing wire remains slightly in the weld metal to fix the solid solution N, and thus has an effect of alleviating the adverse effect of the solid solution N on the toughness of the weld metal. Therefore, the chemical composition of the flux-cored wire may contain 0.01% or more of Ti. However, if the Ti content of the chemical component of the flux-cored wire exceeds 0.10%, the toughness of the weld metal may deteriorate due to the formation of excessive precipitates. When Ti is contained in the chemical component of the flux-cored wire, ferrotitanium (an alloy of iron and titanium) is generally contained in the flux. The upper limit of the Ti content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably 0.08%, 0.06%, 0.04%, or 0.02%.

(B:0〜0.0200%)
Bは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のB含有量の下限値は0%である。一方、Bは、溶接金属において固溶Nと結びついてBNを形成するので、固溶Nが溶接金属の靭性に及ぼす悪影響を減じる効果を有する。また、Bは溶接金属の焼入性を高めるので溶接金属の強度を向上させる効果も有する。従って、フラックス入りワイヤの化学成分が0.0005%以上のBを含有してもよい。しかしながら、フラックス入りワイヤの化学成分のB含有量が0.0200%超になると、溶接金属中のBが過剰となり、粗大なBN及びFe23(C、B)等のB化合物を形成して溶接金属の靭性を劣化させるので、好ましくない。フラックス入りワイヤの化学成分のB含有量の上限値は、好ましくは0.0150%、0.0100%、0.0050%、0.0030%、又は0.0010%である。
(B: 0-0.0200%)
Since B is not an essential component, the lower limit of the B content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. On the other hand, since B is combined with the solid solution N in the weld metal to form a BN, it has an effect of reducing the adverse effect of the solid solution N on the toughness of the weld metal. Further, B has an effect of improving the strength of the weld metal because it enhances the hardenability of the weld metal. Therefore, the chemical composition of the flux-cored wire may contain 0.0005% or more of B. However, when the B content of the chemical component of the flux-filled wire exceeds 0.0200%, B in the weld metal becomes excessive, forming coarse BN and B compounds such as Fe 23 (C, B) 6. It is not preferable because it deteriorates the toughness of the weld metal. The upper limit of the B content of the chemical component of the flux-filled wire is preferably 0.0150%, 0.0100%, 0.0050%, 0.0030%, or 0.0010%.

(Nb:0〜0.20%)
Nbは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のNb含有量の下限値は0%である。一方、Nbは、溶接金属において微細炭化物を形成し、この微細炭化物が溶接金属中で析出強化を生じさせるので、Nbは溶接金属の引張強さを向上させる。その効果を十分に得るためには、フラックス入りワイヤの化学成分のNb含有量を0.005%以上とすることが好ましい。しかしながら、フラックス入りワイヤの化学成分のNb含有量が0.20%を超えることは、Nbが溶接金属中で粗大な析出物を形成して溶接金属の靭性を劣化させるので、好ましくない。フラックス入りワイヤの化学成分のNb含有量の上限値は、好ましくは0.08%、0.06%、0.04%、又は0.02%である。
(Nb: 0 to 0.20%)
Since Nb is not an essential component, the lower limit of the Nb content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. On the other hand, Nb forms fine carbides in the weld metal, and the fine carbides cause precipitation strengthening in the weld metal, so that Nb improves the tensile strength of the weld metal. In order to obtain the effect sufficiently, it is preferable that the Nb content of the chemical component of the flux-cored wire is 0.005% or more. However, it is not preferable that the Nb content of the chemical component of the flux-filled wire exceeds 0.20% because Nb forms coarse precipitates in the weld metal and deteriorates the toughness of the weld metal. The upper limit of the Nb content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably 0.08%, 0.06%, 0.04%, or 0.02%.

(V:0〜0.20%)
Vは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のV含有量の下限値は0%である。一方、Vは溶接金属の焼入性を向上させるので、溶接金属の高強度化に有効な元素である。その効果を十分に得るためには、フラックス入りワイヤの化学成分のV含有量を0.01%以上とすることが好ましい。フラックス入りワイヤの化学成分のV含有量が0.20%を超える場合、溶接金属中のV炭化物の析出量が過剰となり、溶接金属が過剰に硬化し、溶接金属の靭性を劣化させる。フラックス入りワイヤの化学成分のV含有量の上限値は、好ましくは0.16%、0.12%、0.08%、0.04%、又は0.02%である。
(V: 0-0.20%)
Since V is not an essential component, the lower limit of the V content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. On the other hand, V is an element effective for increasing the strength of the weld metal because it improves the hardenability of the weld metal. In order to obtain the effect sufficiently, it is preferable that the V content of the chemical component of the flux-cored wire is 0.01% or more. When the V content of the chemical component of the flux-containing wire exceeds 0.20%, the amount of V-carbide deposited in the weld metal becomes excessive, the weld metal is excessively hardened, and the toughness of the weld metal is deteriorated. The upper limit of the V content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably 0.16%, 0.12%, 0.08%, 0.04%, or 0.02%.

(Bi:0〜0.030%)
Biは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のBi含有量の下限値は0%である。一方、Biは、スラグの剥離性を改善する元素である。その効果を十分に得るために、フラックス入りワイヤの化学成分のBi含有量を0.005%以上、0.010%以上又は0.012%以上とすることが好ましい。一方、フラックス入りワイヤの化学成分のBi含有量が0.030%を超える場合、溶接金属に凝固割れが発生しやすくなるので、フラックス入りワイヤの化学成分のBi含有量の上限値は0.030%である。フラックス入りワイヤの化学成分のBi含有量の上限値は、好ましくは0.025%、0.020%、0.017%、または0.015%である。
(Bi: 0 to 0.030%)
Since Bi is not an essential component, the lower limit of the Bi content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. On the other hand, Bi is an element that improves the peelability of slag. In order to sufficiently obtain the effect, the Bi content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably 0.005% or more, 0.010% or more, or 0.012% or more. On the other hand, when the Bi content of the chemical component of the flux-filled wire exceeds 0.030%, solidification cracks are likely to occur in the weld metal, so the upper limit of the Bi content of the chemical component of the flux-filled wire is 0.030. %. The upper limit of the Bi content of the chemical component of the flux-cored wire is preferably 0.025%, 0.020%, 0.017%, or 0.015%.

(Ca:0〜0.50%)
(REM:0〜0.010%)
Ca及びREMは必須成分ではないので、フラックス入りワイヤの化学成分のCa含有量及びREM含有量の下限値は0%である。一方、Ca及びREMは、いずれも溶接金属中での硫化物の構造を変化させ、また、硫化物及び酸化物のサイズを微細化させ、これにより溶接金属の延性及び靭性を向上させる働きを有する。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のCa含有量を0.002%以上としてもよく、フラックス入りワイヤの化学成分のREM含有量を0.0002%以上としてもよい。一方、フラックス入りワイヤの化学成分のCa含有量及びREM含有量が過剰である場合、スパッタ量が増大し、溶接性が損なわれる。従って、フラックス入りワイヤの化学成分のCa含有量の上限値は0.50%であり、フラックス入りワイヤの化学成分のREM含有量の上限値は0.010%である。
(Ca: 0 to 0.50%)
(REM: 0 to 0.010%)
Since Ca and REM are not essential components, the lower limit of the Ca content and the REM content of the chemical component of the flux-cored wire is 0%. On the other hand, both Ca and REM have a function of changing the structure of the sulfide in the weld metal and reducing the size of the sulfide and the oxide, thereby improving the ductility and toughness of the weld metal. .. Therefore, the Ca content of the chemical component of the flux-filled wire may be 0.002% or more, and the REM content of the chemical component of the flux-filled wire may be 0.0002% or more. On the other hand, when the Ca content and the REM content of the chemical components of the flux-cored wire are excessive, the spatter amount increases and the weldability is impaired. Therefore, the upper limit of the Ca content of the chemical component of the flux-filled wire is 0.50%, and the upper limit of the REM content of the chemical component of the flux-filled wire is 0.010%.

(残部:Feおよび不純物)
以上が本実施形態のフラックス入りワイヤの、弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、および炭酸塩を除く化学成分の限定理由であるが、その他の残部成分はFeと不純物を含む。残部のFeは、例えば鋼製外皮に含まれるFe、およびフラックス中に添加された合金粉中のFe等である。不純物とは、フラックス入りワイヤを工業的に製造する際に、原料に由来して、又は製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本実施形態に係るフラックス入りワイヤに悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
(Remaining: Fe and impurities)
The above is the reason for limiting the chemical components of the flux-filled wire of the present embodiment except for fluorides, oxides, Ti oxides, Ca oxides, and carbonates, but the other remaining components include Fe and impurities. The remaining Fe is, for example, Fe contained in the steel outer skin, Fe in the alloy powder added to the flux, and the like. Impurities are components derived from raw materials or mixed due to various factors in the manufacturing process when the flux-cored wire is industrially manufactured, and do not adversely affect the flux-cored wire according to the present embodiment. Means what is acceptable in the range.

(Ceq:0.20〜1.00%)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのCeqとは、以下の式1によって算出される、焼入性を示す指標(炭素当量)である。
Ceq=[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14:式1
無添加の元素に関しては、ゼロを上式に代入するものとする。
式1中の角括弧で囲まれた元素記号は、フラックス入りワイヤの、弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、および炭酸塩を除く、化学成分における各元素記号に対応する元素の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での含有量である。すなわち、本実施形態のフラックス入りワイヤの化学成分から算出されるCeq(フラックス入りワイヤのCeq)は、弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、または炭酸塩の状態でフラックス入りワイヤに含まれている元素の含有量を考慮せずに算出される。弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、または炭酸塩の状態でフラックス入りワイヤに含まれている元素は、溶接の際にスラグとして溶接金属の外部に実質的に排出されるので、溶接金属の焼入性に影響しない。
(Ceq: 0.25 to 1.00%)
The Ceq of the flux-cored wire according to the present embodiment is an index (carbon equivalent) indicating hardenability calculated by the following formula 1.
Ceq = [C] + [Si] / 24 + [Mn] / 6 + [Ni] / 40 + [Cr] / 5 + [Mo] / 4 + [V] / 14: Equation 1
For additive-free elements, zero shall be substituted into the above equation.
The element symbols enclosed in square brackets in Formula 1 are the elements corresponding to each element symbol in the chemical composition, except for fluorides, oxides, Ti oxides, Ca oxides, and carbonates, of the flux-filled wire. , The content in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire. That is, the Ceq (Ceq of the flux-cored wire) calculated from the chemical composition of the flux-cored wire of the present embodiment is converted into the flux-cored wire in the state of a flux, an oxide, a Ti oxide, a Ca oxide, or a carbonate. It is calculated without considering the content of the contained elements. Elements contained in the fluxed wire in the form of fluorides, oxides, Ti oxides, Ca oxides, or carbonates are substantially discharged to the outside of the weld metal as slag during welding. Does not affect the hardenability of weld metal.

フラックス入りワイヤのCeqは、溶接金属の焼入性に影響する。フラックス入りワイヤのCeqが高い場合、溶接金属が硬化するので溶接金属の引張強さが向上するが、一方で溶接金属の靭性が低下する。本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、そのCeqが0.20%以上となるように、弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、および炭酸塩を除く化学成分を制御する必要がある。フラックス入りワイヤのCeqが0.20%未満である場合、溶接金属のCeqも不足するので、溶接金属の引張強さが不足する。溶接金属の引張強さを高めるために、フラックス入りワイヤのCeqの下限を、0.22%、0.25%、0.30%又は0.32%としてもよい。一方、フラックス入りワイヤのCeqが1.00%を超える場合、溶接金属のCeqが過剰となることにより、溶接金属の靭性が不足する。溶接金属の靱性を高めるために、フラックス入りワイヤのCeqの上限値を、0.90%、0.80%、0.70%、0.60%、0.50%としてもよい。 The Ceq of the flux-cored wire affects the hardenability of the weld metal. When the Ceq of the flux-cored wire is high, the weld metal is hardened, so that the tensile strength of the weld metal is improved, but on the other hand, the toughness of the weld metal is lowered. In the flux-containing wire according to the present embodiment, it is necessary to control the chemical composition excluding fluoride, oxide, Ti oxide, Ca oxide, and carbonate so that the Ceq is 0.20% or more. .. When the Ceq of the flux-cored wire is less than 0.20%, the Ceq of the weld metal is also insufficient, so that the tensile strength of the weld metal is insufficient. In order to increase the tensile strength of the weld metal, the lower limit of Ceq of the flux-cored wire may be set to 0.22%, 0.25%, 0.30% or 0.32%. On the other hand, when the Ceq of the flux-cored wire exceeds 1.00%, the Ceq of the weld metal becomes excessive, so that the toughness of the weld metal is insufficient. In order to increase the toughness of the weld metal, the upper limit of Ceq of the flux-cored wire may be 0.90%, 0.80%, 0.70%, 0.60%, 0.50%.

(0.05≦[Cr]+[Mo]+[Cu]+[W]+[Sn]+[Sb]≦5.00)
本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、Mo、Cu、W、Sn及びSbの含有量それぞれが上述の通り規定されるが、さらに各元素の合計含有量が0.05〜5.00%の範囲内とされる。即ち、本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、以下の式2を満たす。
0.05≦[Cr]+[Mo]+[Cu]+[W]+[Sn]+[Sb]≦5.00:式2
式2中の角括弧で囲まれた元素記号は、フラックス入りワイヤの弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、および炭酸塩を除く、化学成分における各元素記号に対応する元素の、フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%での含有量である。
(0.05 ≦ [Cr] + [Mo] + [Cu] + [W] + [Sn] + [Sb] ≦ 5.00)
In the flux-cored wire according to the present embodiment, the contents of Mo, Cu, W, Sn and Sb are defined as described above, and the total content of each element is in the range of 0.05 to 5.00%. It is said to be inside. That is, the flux-cored wire according to the present embodiment satisfies the following equation 2.
0.05 ≤ [Cr] + [Mo] + [Cu] + [W] + [Sn] + [Sb] ≤ 5.00: Equation 2
The element symbols enclosed in square brackets in Formula 2 are the elements corresponding to each element symbol in the chemical composition, excluding fluorides, oxides, Ti oxides, Ca oxides, and carbonates of flaked wires. It is the content in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire.

Cr、Mo、Cu、W、Sn及びSbの合計含有量が0.05%未満である場合、溶接金属の耐食性が確保できない。また、Cr,Mo、Cu、W、Sn及びSbの合計含有量が5.00%超である場合、溶接部の耐割れ性及び靭性等が劣化する場合がある。そのため、Cr、Mo、Cu、W、Sn及びSbの合計含有量は5.00%以下とする必要がある。Cr、Mo、Cu、W、Sn及びSbの合計含有量の好ましい下限値は、0.10%、0.15%、又は0.20%である。Cr、Mo、Cu、W、Sn及びSbの合計含有量の好ましい上限は、4.00%、3.00%、又は2.00%である。Cr、Mo、Cu、W、Sn及びSbの合計含有量が0.05〜5.00%であれば、上述されるように、本実施形態に係るフラックス入りワイヤにおいては、Cr、Mo、Cu、W、Sn及びSbそれぞれの含有量を0%としてもよい。 When the total content of Cr, Mo, Cu, W, Sn and Sb is less than 0.05%, the corrosion resistance of the weld metal cannot be ensured. Further, when the total content of Cr, Mo, Cu, W, Sn and Sb exceeds 5.00%, the crack resistance and toughness of the welded portion may deteriorate. Therefore, the total content of Cr, Mo, Cu, W, Sn and Sb needs to be 5.00% or less. The preferable lower limit of the total content of Cr, Mo, Cu, W, Sn and Sb is 0.10%, 0.15%, or 0.20%. The preferred upper limit of the total content of Cr, Mo, Cu, W, Sn and Sb is 4.00%, 3.00%, or 2.00%. If the total content of Cr, Mo, Cu, W, Sn and Sb is 0.05 to 5.00%, as described above, in the flux-cored wire according to the present embodiment, Cr, Mo, Cu , W, Sn and Sb may be set to 0%.

上述された事項が満たされる限り、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの鋼製外皮は特に限定されないが、これを、例えば軟鋼外皮であって、その化学成分がC:0〜0.1%、Si:0〜0.10%、Mn:0〜3.00%、P:0.030%以下、S:0.020%以下、Al:0〜0.1%、及びN:0〜0.030%を含み、残部が鉄及び不純物を含むものとしてもよい。 As long as the above-mentioned matters are satisfied, the steel outer skin of the flux-filled wire according to the present embodiment is not particularly limited, and this is, for example, a mild steel outer skin having a chemical composition of C: 0 to 0.1%. Si: 0 to 0.10%, Mn: 0 to 3.00%, P: 0.030% or less, S: 0.020% or less, Al: 0 to 0.1%, and N: 0 to 0. It may contain 030% and the balance may contain iron and impurities.

次に、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの形状について説明する。
通常、フラックス入りワイヤは、鋼製外皮の継目が溶接されているのでスリット状の隙間がない形状(シームレス形状)を有するワイヤ(シームレスワイヤと呼ぶことがある)と、鋼製外皮の継目が溶接されていないのでスリット状の隙間を含む形状を有するワイヤとのいずれかに区別される。
Next, the shape of the flux-cored wire according to the present embodiment will be described.
Usually, in a flux-cored wire, since the seam of the steel outer skin is welded, the wire having a shape without a slit-shaped gap (seamless shape) (sometimes called a seamless wire) and the seam of the steel outer skin are welded. Since it is not welded, it is distinguished from a wire having a shape including a slit-shaped gap.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤでは、いずれの形状も採用することができる。しかしながら、溶接金属の低温割れの発生を抑制するためには、鋼製外皮にスリット状の隙間がないことが好ましい。溶接時に溶接部に侵入するH(水素)は、溶接金属及び被溶接材中に拡散し、応力集中部に集積して低温割れの発生原因となる。Hの供給源は様々であるが、溶接部の清浄度、およびガスシールドの条件が厳密に管理された状態で溶接が行われる場合、ワイヤ中に含まれる水分(HO)が、主なHの供給源となり、この水分の量が、溶接継手の拡散性水素量に強く影響する。鋼製外皮がシームを有する場合、大気中の水分がシームを通じてフラックス中に侵入しやすい。このため、鋼製外皮のシームを除去することにより、ワイヤ製造後からワイヤ使用までの間に、大気中の水分が鋼製外皮を通じてフラックス中に侵入することを抑制することが望ましい。鋼製外皮がシームを有し、且つワイヤ製造からワイヤ使用までの期間が長い場合は、水分等のHの供給源が侵入することを防止するために、フラックス入りワイヤ全体を真空包装するか、乾燥した状態に保持できる容器内でフラックス入りワイヤを保存することが望ましい。 Any shape can be adopted for the flux-cored wire according to the present embodiment. However, in order to suppress the occurrence of low-temperature cracking of the weld metal, it is preferable that the steel outer skin does not have a slit-shaped gap. H (hydrogen) that invades the welded portion during welding diffuses into the weld metal and the material to be welded and accumulates in the stress concentration portion, causing low-temperature cracking. There are various sources of H, but when welding is performed with the cleanliness of the weld and the conditions of the gas shield strictly controlled, the water content (H 2 O) contained in the wire is the main component. It becomes a source of H, and the amount of this water strongly affects the amount of diffusible hydrogen in the welded joint. If the steel crust has seams, atmospheric moisture can easily penetrate into the flux through the seams. For this reason, it is desirable to remove the seams of the steel outer skin to prevent moisture in the atmosphere from entering the flux through the steel outer skin between the time the wire is manufactured and the time the wire is used. If the steel crust has seams and the period from wire production to wire use is long, vacuum package the entire flux-cored wire to prevent the ingress of H sources such as moisture. It is desirable to store the flux-cored wire in a container that can be kept dry.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤに含まれる水素量は特に規定されないが、溶接金属の拡散性水素量を低減するためには、フラックス入りワイヤの全質量に対して12ppm以下であることが好ましい。フラックス入りワイヤ中の水素量は、フラックス入りワイヤの保管の間に、フラックス入りワイヤ内に水分が侵入することにより増大するおそれがある。従って、ワイヤ製造からワイヤ使用までの期間が長い場合は、上述の手段によって水分の浸入を防止することが望ましい。 The amount of hydrogen contained in the flux-filled wire according to the present embodiment is not particularly specified, but in order to reduce the amount of diffusible hydrogen in the weld metal, it is preferably 12 ppm or less with respect to the total mass of the flux-filled wire. The amount of hydrogen in the flux-cored wire may increase due to the ingress of moisture into the flux-cored wire during storage of the flux-cored wire. Therefore, when the period from wire production to wire use is long, it is desirable to prevent the ingress of moisture by the above-mentioned means.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤの直径は、特に規定されないが、例えばφ1.0〜φ2.0mmである。一般的なフラックス入りワイヤの直径はφ1.2〜φ1.6mmである。本実施形態に係るフラックス入りワイヤの充填率は、上述された条件が満たされる限り、特に限定されない。一般的なフラックス入りワイヤの充填率に鑑みて、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの充填率の下限値を、例えば10%、又は12%としてもよい。また、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの充填率の上限値を、例えば20%、又は17%としてもよい。 The diameter of the flux-cored wire according to the present embodiment is not particularly specified, but is, for example, φ1.0 to φ2.0 mm. The diameter of a general flux-cored wire is φ1.2 to φ1.6 mm. The filling rate of the flux-cored wire according to the present embodiment is not particularly limited as long as the above-mentioned conditions are satisfied. In view of the general packing rate of the flux-cored wire, the lower limit of the packing rate of the flux-cored wire according to the present embodiment may be set to, for example, 10% or 12%. Further, the upper limit of the filling rate of the flux-cored wire according to the present embodiment may be set to, for example, 20% or 17%.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、ワイヤ表面に塗布された潤滑剤をさらに備えても良い。ワイヤ表面に塗布された潤滑剤は、溶接時のワイヤの送給性を向上させる効果を有する。溶接ワイヤ用の潤滑剤としては、様々な種類のもの(例えばパーム油等の植物油)を使用できるが、溶接金属の低温割れを抑制するためには、Hを含有しないパーフルオロポリエーテル油(PFPE油)を使用することが好ましい。また、上述したように、本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、ワイヤ表面に形成されためっきをさらに備えても良い。この場合、潤滑剤はめっきの表面に塗布される。 The flux-cored wire according to the present embodiment may further include a lubricant applied to the wire surface. The lubricant applied to the surface of the wire has the effect of improving the feedability of the wire during welding. Various types of lubricants for welding wires (for example, vegetable oils such as palm oil) can be used, but in order to suppress low temperature cracking of the weld metal, H-free perfluoropolyether oil (PFPE) is used. Oil) is preferred. Further, as described above, the flux-cored wire according to the present embodiment may further include plating formed on the wire surface. In this case, the lubricant is applied to the surface of the plating.

次に、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの製造方法について説明する。
本実施形態のフラックス入りワイヤは、通常のフラックス入りワイヤの製造工程によって製造することができる。以下に、製造方法の一例を説明する。
Next, a method for manufacturing the flux-cored wire according to the present embodiment will be described.
The flux-cored wire of the present embodiment can be manufactured by a normal flux-cored wire manufacturing process. An example of the manufacturing method will be described below.

シームレス形状を有するフラックス入りワイヤの製造方法は、フラックスを調製する工程と、鋼帯を長手方向に送りながら、成形ロールを用いて成形してU字型のオープン管を得る工程と、オープン管の開口部を通じてオープン管内にフラックスを供給する工程と、オープン管の開口部の相対するエッジ部を突合せ溶接してシームレス管を得る工程と、シームレス管を伸線して所定の線径を有するフラックス入りワイヤを得る工程と、伸線する工程の途中または完了後にフラックス入りワイヤを焼鈍する工程とを備える。フラックスは、フラックス入りワイヤの弗化物量、酸化物量、炭酸塩量、及び化学成分などが上述された所定の範囲内になるように調製される。なお、鋼製外皮の材料である鋼帯の幅及び厚さ、並びにフラックスの充填量等によって決定されるフラックスの充填率も、フラックス入りワイヤの弗化物量、酸化物量、炭酸塩量、及び化学成分などに影響することに留意する必要がある。突合せ溶接は、電縫溶接、レーザ溶接、またはTIG溶接等により行われる。また、伸線工程の途中または伸線工程の完了後に、フラックス入りワイヤ中の水分を除去するために、フラックス入りワイヤは焼鈍される。フラックス入りワイヤのH含有量を12ppm以下とするために、焼鈍温度は、650℃以上とし、焼鈍時間は、4時間以上とすることが必要とされる。なお、フラックスの変質を防ぐために、焼鈍温度は900℃以下とされる必要がある。 The method for manufacturing a wire containing flux having a seamless shape includes a process of preparing flux, a process of forming a U-shaped open tube by forming a steel strip in the longitudinal direction using a forming roll, and an open tube. A process of supplying flux into the open pipe through the opening, a process of butt-welding the opposing edges of the opening of the open pipe to obtain a seamless pipe, and a process of drawing the seamless pipe and containing a flux having a predetermined wire diameter. The process includes a step of obtaining the wire and a step of quenching the flux-containing wire during or after the process of drawing the wire. The flux is prepared so that the amount of fluoride, the amount of oxide, the amount of carbonate, the chemical component, and the like of the flux-containing wire are within the above-mentioned predetermined ranges. The flux filling rate, which is determined by the width and thickness of the steel strip, which is the material of the steel outer skin, and the flux filling amount, is also the amount of flux, oxide amount, carbonate amount, and chemistry of the flux-cored wire. It should be noted that it affects the ingredients and the like. Butt welding is performed by electric stitch welding, laser welding, TIG welding, or the like. Further, the flux-cored wire is annealed in order to remove the moisture in the flux-cored wire during the wire drawing step or after the wire drawing step is completed. In order to make the H content of the flux-cored wire 12 ppm or less, it is necessary that the annealing temperature is 650 ° C. or higher and the annealing time is 4 hours or longer. The annealing temperature needs to be 900 ° C. or lower in order to prevent deterioration of the flux.

スリット状の隙間を有するフラックス入りワイヤの製造方法は、オープン管の端部を突き合わせ溶接してシームレス管を得る工程の代わりに、オープン管を成形してオープン管の端部を突き合わせてスリット状の隙間有りの管を得る工程を有する点以外は、シームレス形状を有するフラックス入りワイヤの製造方法と同じである。スリット状の隙間を有するフラックス入りワイヤの製造方法は、突き合わせられたオープン管の端部をかしめる工程をさらに備えても良い。スリット状の隙間を有するフラックス入りワイヤの製造方法では、スリット状の隙間有りの管を伸線する。 In the method of manufacturing a flux-containing wire having a slit-shaped gap, instead of the process of butt-welding the ends of the open pipes to obtain a seamless pipe, an open pipe is formed and the ends of the open pipes are butt-butted to form a slit-shaped wire. It is the same as the method for manufacturing a flux-containing wire having a seamless shape, except that it has a step of obtaining a tube with a gap. The method for producing a flux-cored wire having a slit-shaped gap may further include a step of crimping the end portion of the abutted open tube. In the method for manufacturing a flux-cored wire having a slit-shaped gap, a pipe having a slit-shaped gap is drawn.

突合せシーム溶接された、スリット状の隙間がないフラックス入りワイヤの断面は、研磨して、エッチングすれば、溶接跡が観察されるが、エッチングしないと溶接跡は観察されない。そのため、上記のようにシームレスと呼ぶことがある。例えば、溶接学会編「新版 溶接・接合技術入門」(2008年)産報出版、p.111には、突合せシーム溶接された、スリット状の隙間がないフラックス入りワイヤは、シームレスタイプのワイヤと記載されている。フラックス入りワイヤの鋼製外皮の隙間をろう付けしても、スリット状の隙間がないフラックス入りワイヤが得られる。 If the cross section of the butt-seam welded, flux-filled wire having no slit-shaped gap is polished and etched, a weld mark is observed, but if it is not etched, no weld mark is observed. Therefore, it is sometimes called seamless as described above. For example, "Introduction to Welding and Joining Technology" (2008), edited by the Welding Society, Sanpo Publishing, p. In 111, a flux-cored wire that is butt-seam welded and has no slit-shaped gap is described as a seamless type wire. Even if the gaps in the steel outer skin of the flux-cored wire are brazed, a flux-cored wire having no slit-shaped gaps can be obtained.

以上説明した本実施形態のフラックス入りワイヤは、あらゆる種類の鋼材の溶接に対して適用可能であり、本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、予熱なしで、あるいは予熱温度50℃以下で、低温割れを防止できる。 The flux-cored wire of the present embodiment described above can be applied to welding of all kinds of steel materials, and the flux-cored wire according to the present embodiment cracks at a low temperature without preheating or at a preheating temperature of 50 ° C. or less. Can be prevented.

次に、本実施形態に係る溶接継手の製造方法(溶接方法)について以下に説明する。本実施形態に係る溶接継手の製造方法は、母材鋼板をガスシールドアーク溶接する工程を備え、溶接金属の最表層を形成する際の溶接材料が、本実施形態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とされる。溶接が1パスのみである場合、その1パスにおいて本実施形態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が用いられる。開先形状がV形である場合などでは、表ビード及び裏ビードのうち少なくとも一方を形成する際に本実施形態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が用いられる。溶接継手の片面のみにおいて耐食性が要求される場合は、溶接継手の片面における溶接金属の最表層のみ(表ビード又は裏ビードのみ)を本実施形態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で形成すればよい。一方、溶接継手の両面において耐食性が要求される場合は、溶接継手の両面における溶接金属の最表層(表ビード及び裏ビードの両方)を本実施形態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で形成すればよい。当然のことながら、溶接金属の最表層以外の箇所を形成する際に本実施形態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を用いることは妨げられない。 Next, a method (welding method) for manufacturing a welded joint according to the present embodiment will be described below. The method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment includes a step of gas shielded arc welding of a base steel plate, and the welding material for forming the outermost layer of the weld metal is the flux for gas shielded arc welding according to the present embodiment. It is said to be an incoming wire. When welding is performed in only one pass, the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to the present embodiment is used in that one pass. When the groove shape is V-shaped or the like, the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to the present embodiment is used when forming at least one of the front bead and the back bead. When corrosion resistance is required on only one side of the welded joint, only the outermost layer of the weld metal (only the front bead or the back bead) on one side of the welded joint is formed with the flux-containing wire for gas shielded arc welding according to the present embodiment. You just have to. On the other hand, when corrosion resistance is required on both sides of the welded joint, the outermost layer of the weld metal (both the front bead and the back bead) on both sides of the welded joint is formed of the flux-containing wire for gas shielded arc welding according to the present embodiment. do it. As a matter of course, it is not hindered to use the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to the present embodiment when forming a portion other than the outermost layer of the weld metal.

本実施形態に係る溶接継手の製造方法において用いられる母材鋼板(母材)の種類は特に限定されない。耐食鋼の溶接に本実施形態に係る溶接継手の製造方法を適用した場合、母材及び溶接部の両方において耐食性が確保された溶接継手が得られるので、特に好適であると考えられる。 The type of base steel sheet (base material) used in the method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment is not particularly limited. When the method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment is applied to welding of corrosion-resistant steel, a welded joint in which corrosion resistance is ensured in both the base metal and the welded portion can be obtained, which is considered to be particularly suitable.

本実施形態に係る溶接継手の製造方法において用いられるフラックス入りワイヤの極性は、溶接金属の拡散性水素量およびスパッタ発生量に及ぼす影響が無視できる程度に小さいので、プラス及びマイナスのいずれであってもよいが、プラスであることが好ましい。 The polarity of the flux-cored wire used in the method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment is either positive or negative because the influence on the amount of diffusible hydrogen and the amount of spatter generated of the weld metal is so small that it can be ignored. It may be good, but it is preferably positive.

本実施形態に係る溶接継手の製造方法において用いられるシールドガスの種類は特に限定されない。本実施形態に係る溶接継手の製造方法は、シールドガスの種類に関わらず、優れた溶接作業性を発揮し、高強度、高靱性、及び高耐食性を有する溶接継手を得ることができる。しかしながら、一般的に多用されている100vol%の炭酸ガス、及びArと3〜30vol%COとの混合ガス等が、本実施形態に係る溶接継手の製造方法のシールドガスであることが好ましい。また、本実施形態に係るフラックス入りワイヤを用いた溶接の際のシールドガスは5Vol%以下のOガスを含んでいても良い。これらガスは廉価であるので、これらガスを用いた溶接は産業利用上有利である。通常、これらガスは、ルチル系FCWと組み合わせて用いられた際に、多量のスパッタを生じさせて溶接作業性を悪化させる。しかしながら本実施形態に係る溶接継手の製造方法は、スパッタ量を十分に抑制することができる本実施形態に係るフラックス入りワイヤを用いるので、これらガスがシールドガスである場合でも、良好な溶接作業性を発揮することができる。 The type of shield gas used in the method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment is not particularly limited. The method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment can obtain a welded joint exhibiting excellent welding workability and having high strength, high toughness, and high corrosion resistance regardless of the type of shield gas. However, it is preferable that 100 vol% carbon dioxide gas, which is generally used frequently, and a mixed gas of Ar and 3 to 30 vol% CO 2 are shield gases in the method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment. Further, the shield gas at the time of welding using the flux-cored wire according to the present embodiment may contain O 2 gas of 5 Vol% or less. Since these gases are inexpensive, welding using these gases is advantageous for industrial use. Usually, when these gases are used in combination with rutile-based FCW, a large amount of spatter is generated and the welding workability is deteriorated. However, since the method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment uses the flux-cored wire according to the present embodiment that can sufficiently suppress the amount of spatter, good welding workability is achieved even when these gases are shield gases. Can be demonstrated.

本実施形態に係る溶接継手の製造方法における溶接姿勢は特に限定されない。本実施形態に係る溶接継手の製造方法は、スパッタ量を十分に抑制し、且つ溶融金属の粘性を十分に高めることができる本実施形態に係るフラックス入りワイヤを用いるので、溶接姿勢が下向姿勢、横向姿勢、立向姿勢、及び上向姿勢のいずれであっても、良好な溶接作業性を発揮することができる。 The welding posture in the welding joint manufacturing method according to the present embodiment is not particularly limited. The method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment uses a flux-cored wire according to the present embodiment, which can sufficiently suppress the amount of spatter and sufficiently increase the viscosity of the molten metal, so that the welding posture is a downward posture. Good welding workability can be exhibited in any of the lateral posture, the vertical posture, and the upward posture.

本実施形態に係る溶接継手の製造方法によって得られる溶接継手は、母材鋼板(母材)と、溶接金属及び溶接熱影響部から構成される溶接部とを備える。Cr、Mo、Cu、W、Sn、及びSbの合計量、Ceq、弗化物の量、並びにスラグ形成剤の量等が好ましく制御された本実施形態に係るフラックス入りワイヤを用いて製造されるので、この溶接継手は、高強度、高靱性、及び高耐食性を有し、溶接金属の拡散性水素量が1.0ml/100g以下であり、且つ良好なビード形状を有する溶接金属を備える。溶接継手の母材は特に限定されないが、耐食鋼であることが好ましい。 The welded joint obtained by the method for manufacturing a welded joint according to the present embodiment includes a base metal plate (base material) and a welded portion composed of a weld metal and a weld heat-affected zone. Since it is manufactured using the flux-cored wire according to the present embodiment in which the total amount of Cr, Mo, Cu, W, Sn, and Sb, the amount of Ceq, the fluoride, the amount of the slag forming agent, and the like are preferably controlled. This welded joint comprises a weld metal having high strength, high toughness, and high corrosion resistance, having a diffusible hydrogen content of the weld metal of 1.0 ml / 100 g or less, and having a good bead shape. The base material of the welded joint is not particularly limited, but is preferably corrosion-resistant steel.

本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、上述の特徴を有するので、耐食性、耐低温割れ性、強度、及び靱性に優れる溶接部を得ることができ、且つ溶接中のスパッタ発生量を大幅に低減することができ、さらに全姿勢溶接に適用可能である。 Since the flux-cored wire according to the present embodiment has the above-mentioned characteristics, it is possible to obtain a welded portion having excellent corrosion resistance, low temperature cracking resistance, strength, and toughness, and the amount of spatter generated during welding is significantly reduced. It can be applied to all-position welding.

次に、実施例により、本発明の実施可能性及び効果についてさらに詳細に説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に徹して設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。 Next, the feasibility and effect of the present invention will be described in more detail by way of examples. Are all within the technical scope of the present invention.

発明例および比較例のフラックス入りワイヤは、以下に説明する方法により製造した。まず、鋼帯を長手方向に送りながら、成形ロールを用いて成形してU型のオープン管を得た。このオープン管の開口部を通じてオープン管内にフラックスを供給し、オープン管の開口部の相対するエッジ部を突合わせ溶接してシームレス管を得た。このシームレス管を伸線して、スリット状の隙間がないフラックス入りワイヤを得た。ただし、一部の試料は、シーム溶接をしないスリット状の隙間有りの管とし、それを伸線した。このようにして、最終のワイヤ径がφ1.2mmのフラックス入りワイヤを試作した。なお、これらフラックス入りワイヤの伸線作業の途中で、フラックス入りワイヤを650〜950℃の温度範囲内で4時間以上焼鈍した。試作後、ワイヤ表面には潤滑剤を塗布した。これらフラックス入りワイヤの構成を表に示す。 The flux-cored wires of the invention examples and the comparative examples were manufactured by the methods described below. First, while feeding the steel strip in the longitudinal direction, it was molded using a forming roll to obtain a U-shaped open pipe. Flux was supplied into the open pipe through the opening of the open pipe, and the opposing edges of the opening of the open pipe were butt-welded to obtain a seamless pipe. This seamless tube was drawn to obtain a flux-cored wire having no slit-shaped gap. However, for some samples, a slit-shaped tube with a gap that was not seam welded was used, and the tube was drawn. In this way, a flux-cored wire having a final wire diameter of φ1.2 mm was prototyped. In the middle of the wire drawing work of these flux-cored wires, the flux-cored wires were annealed in a temperature range of 650 to 950 ° C. for 4 hours or more. After the trial production, a lubricant was applied to the wire surface. The configuration of these flux-cored wires is shown in the table.

表1に開示された各弗化物の含有量、各酸化物の含有量及び酸化物(Ti酸化物、及びCa酸化物除く)の合計量、各炭酸塩の含有量及び炭酸塩の合計量、鉄粉の含有量、並びに弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、および炭酸塩を除く化学成分(合金成分として含まれる各元素の含有量)の単位は、フラックス入りワイヤ全質量に対する質量%である。表中において「フラックス入りワイヤ全質量に対する質量%」は、「質量%」と略し、「弗化物、酸化物、Ti酸化物、Ca酸化物、および炭酸塩を除く化学成分」は、「合金成分」と略した。表に開示された酸化物合計量とは、Fe酸化物、Na酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物の、FeO、NaO、SiO、ZrO、MgO、Al、MnO及びKOの各々の換算値での含有量の合計値であり、Ti酸化物及びCa酸化物の含有量は含まない。表に開示されたフラックス入りワイヤのX値(スパッタ発生指数X)及びY値は、それぞれ上述の式A、式3及び式4によって求められた値である。表に開示されたCeqは、上述の式1によって得られた値である。CaCO及びNaCO以外の炭酸塩に関しては、その含有量の合計値を「Other」列に記載した。 The content of each fluoride disclosed in Table 1, the content of each oxide and the total amount of oxides (excluding Ti oxide and Ca oxide), the content of each carbonate and the total amount of carbonate, The unit of iron powder content and chemical components (content of each element contained as alloy components) excluding fluorides, oxides, Ti oxides, Ca oxides, and carbonates is based on the total mass of the fluxed wire. It is mass%. In the table, "mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire" is abbreviated as "mass%", and "chemical components excluding fluorides, oxides, Ti oxides, Ca oxides, and carbonates" are "alloy components". I abbreviated. The total amount of oxides disclosed in the table is FeO, Na 2 of Fe oxide, Na oxide, Si oxide, Zr oxide, Mg oxide, Al oxide, Mn oxide, and K oxide. It is the total value of the converted values of O, SiO 2 , ZrO 2 , MgO, Al 2 O 3 , MnO 2 and K 2 O, and does not include the contents of Ti oxide and Ca oxide. The X value (spatter generation index X) and Y value of the flux-cored wire disclosed in the table are the values obtained by the above-mentioned formulas A, 3 and 4, respectively. The Ceq disclosed in the table is the value obtained by the above formula 1. For carbonates other than CaCO 3 and Na 2 CO 3 , the total content is listed in the "Other" column.

表に開示されたフラックス入りワイヤの残部(すなわち、表に開示された各成分以外の成分)は、鉄及び不純物であった。表に開示されたフラックス入りワイヤは、「ワイヤ構造」欄で特に断りが無い限り、シームレス形状を有し、「備考」欄で特に断りが無い限り、潤滑剤としてパーム油が塗布された。「ワイヤ構造」欄で「隙間有」と記載されたフラックス入りワイヤは、シーム状の隙間を有するワイヤであり、「備考」欄で「PTFE」と記載されたワイヤは、PTFE油が塗布されたワイヤであった。表に開示されたフラックス入りワイヤに合金成分として含まれる各元素は、鋼製外皮または金属粉の形態であった。なお、表においては、本発明で規定される範囲から外れる数値に下線を付してある。また、化学成分や化合物などの含有量に係る表中の空欄は、その化学成分や化合物などが意図的に添加されていないことを意味する。これらの化学成分や化合物などが不可避的に混入されるか生成することもある。 The rest of the flux-cored wire disclosed in the table (ie, components other than each component disclosed in the table) was iron and impurities. The flux-cored wires disclosed in the table had a seamless shape unless otherwise specified in the "Wire structure" column, and palm oil was applied as a lubricant unless otherwise specified in the "Remarks" column. The flux-cored wire described as "with gap" in the "wire structure" column is a wire having a seam-like gap, and the wire described as "PTFE" in the "remarks" column is coated with PTFE oil. It was a wire. Each element contained as an alloy component in the flux-cored wire disclosed in the table was in the form of a steel hull or metal powder. In the table, numerical values outside the range specified in the present invention are underlined. In addition, a blank in the table relating to the content of the chemical component or compound means that the chemical component or compound is not intentionally added. These chemical components and compounds may be unavoidably mixed or produced.

発明例および比較例のフラックス入りワイヤは、以下に説明する方法により評価された。ただし、溶接金属に高温割れが生じた試料については、評価が実施できなかったので、その評価結果欄には「高温割れ発生のため、未評価」と記載した。なお、評価の際に、溶接電流は全て直流とし、ワイヤの極性は全てプラスとした。 The flux-cored wires of the invention and comparative examples were evaluated by the methods described below. However, since the evaluation could not be performed on the sample in which the weld metal had high temperature cracks, it was described as "unevaluated due to the occurrence of high temperature cracks" in the evaluation result column. At the time of evaluation, all welding currents were direct current, and all wire polarities were positive.

(溶接金属の引張強さ及び靱性の評価)
フラックス入りワイヤを用いて得られる溶接金属の機械特性(引張強さと靭性)及び拡散性水素量を評価するために、このフラックス入りワイヤを用い、板厚が20mmの母材を、ルートギャップ16mm及び開先角度20度で突き合わせ、裏当金を用いて、表6に示す溶接条件1で下向溶接して、図1に示される評価用の継手を得た。母材1及び裏当金2はSM490Aであった。母材1の開先面及び裏当金2の表面には、試験されるフラックス入りワイヤを用いて2層以上かつ余盛高さ3mm以上のバタリングを実施した。このようにして得られた溶接金属3の強度は引張試験によって評価し、靭性は0℃でのシャルピー衝撃試験によって評価した。下向溶接試験で得られた溶接金属3から、図1に示すように、JIS Z3111(2005年)に準拠したA1号引張試験片(丸棒)5と4号シャルピー試験片(2mmVノッチ)4とを採取し、引張試験及びシャルピー衝撃試験に供した。溶接金属の引張強さが490MPa以上となるフラックス入りワイヤを、引張強さに関し合格とした。溶接金属の0℃でのシャルピー吸収エネルギーが47J以上となるフラックス入りワイヤを、低温靱性に関し合格とした。
(Evaluation of tensile strength and toughness of weld metal)
In order to evaluate the mechanical properties (tensile strength and toughness) and the amount of diffusible hydrogen of the weld metal obtained by using the flux-cored wire, the flux-cored wire is used to use a base metal having a plate thickness of 20 mm, a root gap of 16 mm and a root gap of 16 mm. The joints for evaluation shown in FIG. 1 were obtained by butt welding at a groove angle of 20 degrees and using a backing metal to perform downward welding under welding condition 1 shown in Table 6. The base metal 1 and the backing metal 2 were SM490A. The groove surface of the base metal 1 and the surface of the backing metal 2 were buttered with two or more layers and an extra height of 3 mm or more using a flux-cored wire to be tested. The strength of the weld metal 3 thus obtained was evaluated by a tensile test, and the toughness was evaluated by a Charpy impact test at 0 ° C. From the weld metal 3 obtained in the downward welding test, as shown in FIG. 1, A1 tensile test piece (round bar) 5 and No. 4 Charpy test piece (2 mm V notch) 4 conforming to JIS Z3111 (2005). And were collected and subjected to a tensile test and a Charpy impact test. A flux-cored wire having a tensile strength of the weld metal of 490 MPa or more was accepted as a pass in terms of tensile strength. A flux-cored wire having a charpy absorption energy of 47 J or more at 0 ° C. of the weld metal was accepted for low temperature toughness.

(溶接金属の拡散性水素量の評価)
発明例及び比較例を用いて得られる溶接金属の拡散性水素量を評価する際の溶接条件は、表6に記載の条件4とした。溶接金属の拡散性水素量の測定は、JIS Z 3118(鋼溶接部の水素量測定方法)に準拠したガスクロマトグラフ法によって実施した。溶接金属の拡散性水素量が1.0ml/100g以下となるフラックス入りワイヤを、拡散性水素量に関し合格とした。
(Evaluation of diffusible hydrogen content in weld metal)
The welding conditions for evaluating the amount of diffusible hydrogen in the weld metal obtained by using the invention example and the comparative example were set to condition 4 shown in Table 6. The amount of diffusible hydrogen in the weld metal was measured by a gas chromatograph method based on JIS Z 3118 (method for measuring the amount of hydrogen in steel welds). A flux-cored wire having a diffusible hydrogen content of the weld metal of 1.0 ml / 100 g or less was accepted for the diffusible hydrogen content.

(溶接作業性(スパッタ発生量、立向溶接性、ビード形状、及びスラグ巻込み)の評価)
また、フラックス入りワイヤを用いた立向溶接の溶接作業性などを評価するために、立向上進隅肉溶接と立向上進ビードオンプレート溶接とを、上述の母材に行った。溶接条件は、スパッタ量を評価する場合は表6に示される溶接条件2とし、立向溶接性、ビード形状、及びスラグ巻込みを評価する場合は表6に示される溶接条件3とした。メタル垂れの有無、スパッタ発生量、スラグ剥離性及びビード形状の目視調査結果に基づいて、立向溶接の作業性を評価した。その後、上述の方法で得られた溶接部の5箇所の断面において、スラグ巻込み欠陥の有無を目視で調査した。なお、メタル垂れの有無の判定、スラグ剥離性の評価、及びビード形状の評価は、立向上進隅肉溶接と立向上進ビードオンプレート溶接との両方で行われた。スラグ巻込み欠陥の有無の判定は、立向上進隅肉溶接のみで行われた。
(Evaluation of welding workability (spatter generation amount, vertical weldability, bead shape, and slag entrainment))
Further, in order to evaluate the welding workability of vertical welding using a flux-cored wire, vertical improvement fillet welding and vertical improvement bead-on plate welding were performed on the above-mentioned base material. The welding conditions were the welding condition 2 shown in Table 6 when evaluating the spatter amount, and the welding condition 3 shown in Table 6 when evaluating the vertical weldability, the bead shape, and the slag entrainment. The workability of vertical welding was evaluated based on the presence or absence of metal sagging, the amount of spatter generated, the slag peelability, and the results of visual inspection of the bead shape. Then, the presence or absence of slag entanglement defects was visually investigated in the cross sections of the five welded portions obtained by the above method. The presence or absence of metal sagging, the evaluation of slag peelability, and the evaluation of the bead shape were performed by both the vertical improvement fillet welding and the vertical improvement bead-on plate welding. The presence or absence of slag entanglement defects was determined only by vertical fillet welding.

立向溶接性については、溶融金属の垂れが発生した場合を不合格とし、溶融金属の垂れが発生しない場合を合格とした。スラグの剥離性については、スチールブラシによるブラッシングで剥離しないものを不合格、剥離するものを合格とした。ビード形状の外観評価については、アンダーカット、凸ビードが発生した場合を不合格とし、これらの欠陥が発生しない場合を合格とした。スラグ巻込み欠陥の有無の判定については、5断面中に1断面でもスラグ巻込みがあった場合には不合格とし、5断面全てでスラグ巻込みがないものを合格とした。スパッタ発生量については、溶接中に発生したスパッタの重量を、溶接時間で割って得られる、アークタイム1分間当たりのスパッタ発生量で評価した。スパッタ発生量が3.5g/min以下となるフラックス入りワイヤを、スパッタ発生量に関し合格とした。 Regarding the vertical weldability, the case where the molten metal drips occurred was rejected, and the case where the molten metal drips did not occur was rejected. Regarding the peelability of slag, those that did not peel off by brushing with a steel brush were rejected, and those that peeled off were accepted. Regarding the appearance evaluation of the bead shape, the case where the undercut and the convex bead occurred was rejected, and the case where these defects did not occur was rejected. Regarding the determination of the presence or absence of slag entrainment defects, if there was slag entrainment in even one of the five cross sections, it was rejected, and if there was no slag entrainment in all five cross sections, it was accepted. The amount of spatter generated was evaluated by the amount of spatter generated per minute of arc time obtained by dividing the weight of spatter generated during welding by the welding time. A flux-cored wire having a spatter generation amount of 3.5 g / min or less was accepted as a spatter generation amount.

(耐低温割れ性の評価)
耐低温割れ性の評価は、温度5℃かつ湿度60%の一定雰囲気管理下において、板厚が20mmである引張強さ780MPa級鋼に、表6の溶接条件5で溶接を行い、これにより得られた溶接継手にJIS Z 3157(U形溶接割れ試験方法)及びJIS Z 3158(y形溶接割れ試験方法)に準拠した試験を行うことにより実施した。U形溶接割れ試験及びy形溶接割れ試験の両方で割れが生じなかった溶接継手にかかるフラックス入りワイヤを、耐低温割れ性に関し合格とした。
(Evaluation of low temperature crack resistance)
The low temperature crack resistance was evaluated by welding to a tensile strength 780 MPa class steel having a plate thickness of 20 mm under a constant atmosphere control of a temperature of 5 ° C. and a humidity of 60% under the welding condition 5 in Table 6. The welded joint was tested in accordance with JIS Z 3157 (U-shaped weld crack test method) and JIS Z 3158 (y-type weld crack test method). A flux-cored wire applied to a welded joint in which cracks did not occur in both the U-shaped weld crack test and the y-type weld crack test was accepted for low-temperature crack resistance.

(溶接金属の耐食性の評価)
(1)全面腐食試験
タンカー上甲板裏面における全面腐食に対する耐食性を評価するため、溶接金属のみとなるように、幅25mm×長さ60mm×厚さ5mmの矩形の小片(耐食性試験片6)を、表6の溶接条件1で製造された図1の評価用の継手から切り出し、その表面を600番手のエメリー紙で研磨した。裏面および端面は腐食しないよう、テープでシールし、図2に示した腐食試験装置を用いて全面腐食試験を行った。
(Evaluation of corrosion resistance of weld metal)
(1) Full-scale corrosion test In order to evaluate the full-scale corrosion resistance of the back surface of the upper deck of the tanker, a small rectangular piece (corrosion resistance test piece 6) having a width of 25 mm, a length of 60 mm, and a thickness of 5 mm was formed so that only weld metal was used. It was cut out from the evaluation joint of FIG. 1 manufactured under the welding condition 1 of Table 6, and the surface thereof was polished with 600 count emery paper. The back surface and the end surface were sealed with tape so as not to be corroded, and a full-scale corrosion test was performed using the corrosion test apparatus shown in FIG.

この腐食試験装置は、腐食試験槽12と温度制御プレート13とから構成されており、腐食試験槽12には温度が36℃に保持された水16が注入されており、また、その水16中には、4vol%O、13vol%CO、0.01vol%SO、0.05vol%HS、残部Nからなる混合ガス(導入ガス4)を導入して腐食試験槽12内を過飽和の水蒸気で充満し、原油タンク上甲板裏の腐食環境を再現したものである。そして、この試験槽の上裏面にセットした腐食試験片11に、ヒーターと冷却装置を内蔵した温度制御プレート13を介して25℃×3時間+50℃×21時間を1サイクルとする温度変化を180日間繰り返して付与し、試験片11の表面に結露水を生じさせて、全面腐食を起こさせるようにしたものである。図2中、15は試験槽からの排出ガスを示す。 This corrosion test apparatus is composed of a corrosion test tank 12 and a temperature control plate 13, and water 16 whose temperature is maintained at 36 ° C. is injected into the corrosion test tank 12, and the water 16 is filled with water 16. A mixed gas (introduced gas 4) consisting of 4 vol% O 2 , 13 vol% CO 2 , 0.01 vol% SO 2 , 0.05 vol% H 2 S, and the balance N 2 was introduced into the corrosion test tank 12. It is filled with supersaturated water vapor and reproduces the corrosive environment behind the upper deck of the crude oil tank. Then, the corrosion test piece 11 set on the upper and lower surfaces of the test tank is subjected to a temperature change of 180 ° C. × 3 hours + 50 ° C. × 21 hours as one cycle via a temperature control plate 13 having a built-in heater and cooling device. It was repeatedly applied for a day to cause dew condensation water on the surface of the test piece 11 to cause total corrosion. In FIG. 2, 15 shows the exhaust gas from the test tank.

上記試験後、各試験片表面の錆を除去し、試験前後の質量変化から、腐食による質量の減少量を求め、この値から1年当たりの板厚減量(片面の腐食速度)に換算した。その結果、腐食速度が0.10mm/y以下で局部腐食が認められない場合を耐全面腐食性が良好と評価した。 After the above test, the rust on the surface of each test piece was removed, and the amount of mass reduction due to corrosion was determined from the mass change before and after the test, and this value was converted into the plate thickness reduction per year (corrosion rate on one side). As a result, when the corrosion rate was 0.10 mm / y or less and no local corrosion was observed, the total corrosion resistance was evaluated as good.

(2)局部腐食(孔食)試験
タンカー油槽部底板における孔食に対する耐食性を評価するため、溶接金属のみとなるように、幅25mm×長さ60mm×厚さ5mmの矩形の小片(耐食性試験片6)を、表6の溶接条件1で製造された図1の評価用の継手から切り出し、その全面を600番手のエメリー紙で研磨した。
(2) Local corrosion (pitting corrosion) test In order to evaluate the corrosion resistance of the bottom plate of the tanker oil tank to pitting corrosion, a small rectangular piece (corrosion resistance test piece) with a width of 25 mm, a length of 60 mm, and a thickness of 5 mm is used so that only weld metal is used. 6) was cut out from the evaluation joint of FIG. 1 manufactured under the welding condition 1 of Table 6, and the entire surface thereof was polished with 600-count emery paper.

次いで、10mass%NaCl水溶液を、濃塩酸を用いてClイオン濃度10mass%、pH0.85に調製した試験溶液を作製し、試験片の上部に開けた3mmφの孔にテグスを通して吊るし、1試験片につき2Lの試験溶液中に168時間浸漬する腐食試験を行った。なお、試験溶液は、予め30℃に加温・保持し、24時間毎に新しい試験溶液と交換した。 Next, a test solution prepared by preparing a 10 mass% NaCl aqueous solution to a Cl ion concentration of 10 mass% and a pH of 0.85 using concentrated hydrochloric acid was prepared, and the test solution was hung through a 3 mmφ hole opened at the top of the test piece through a Tegs. A corrosion test was conducted in which the mixture was immersed in 2 L of the test solution for 168 hours. The test solution was preheated and maintained at 30 ° C., and replaced with a new test solution every 24 hours.

上記腐食試験に用いた装置を図3に示す。この腐食試験装置は、腐食試験槽18、恒温槽19の二重型の装置で、腐食試験槽18には上記試験溶液20が入れられ、その中に試験片17がテグス21で吊るされて浸漬されている。試験溶液20の温度は、恒温槽19に入れた水22の温度を調整することで保持している。 The apparatus used for the corrosion test is shown in FIG. This corrosion test device is a dual type device of a corrosion test tank 18 and a constant temperature bath 19. The test solution 20 is put in the corrosion test tank 18, and the test piece 17 is suspended by a fishing line 21 and immersed in the test solution 20. ing. The temperature of the test solution 20 is maintained by adjusting the temperature of the water 22 placed in the constant temperature bath 19.

上記腐食試験後、試験片表面に生成した錆を除去した後、試験前後の質量差を求め、この差を全表面積で割り戻し、1年当たりの板厚減少量(両面の腐食速度)を求めた。その結果、腐食速度が0.50mm/y以下の場合を耐局部腐食性が良好と評価した。 After the above corrosion test, after removing the rust generated on the surface of the test piece, the mass difference before and after the test was calculated, and this difference was rebated by the total surface area to obtain the amount of decrease in plate thickness per year (corrosion rate on both sides). rice field. As a result, when the corrosion rate was 0.50 mm / y or less, the local corrosion resistance was evaluated as good.

上述の方法により得られた試験結果を表に示す。発明例のフラックス入りワイヤを用いて溶接を行った場合、たとえ溶接環境の温度が、技術常識に鑑みて非常に低温条件であるとみなされる5℃であり、且つ鋼材の予熱が行われなくても、y形溶接割れ試験、U形溶接割れ試験のすべての断面において、断面割れ無し(断面割れが発生していないこと)であった。従って、発明例のフラックス入りワイヤが極めて高い耐低温割れ性を有していることが証明された。さらに、表の試験結果に示されるように、発明例のフラックス入りワイヤは、立向上進溶接に供された場合であってもスパッタ発生量評価、立向溶接性評価、ビード形状評価、及びスラグ巻込み評価の全てが合格であり、良好な溶接作業性を示した。加えて、発明例のフラックス入りワイヤは、溶接金属の引張強さ、溶接金属の靭性、溶接金属中の拡散性水素量、および耐食性の評価項目においても合格であり、優れた特性を有する溶接金属を製造することができた。 The test results obtained by the above method are shown in the table. When welding is performed using the flux-cored wire of the invention example, the temperature of the welding environment is 5 ° C, which is considered to be a very low temperature condition in view of common technical knowledge, and the steel material is not preheated. In all the cross sections of the y-shaped weld crack test and the U-shaped weld crack test, there was no cross-section crack (no cross-section crack occurred). Therefore, it was proved that the flux-cored wire of the invention example has extremely high low temperature crack resistance. Further, as shown in the test results in the table, the flux-cored wire of the invention example is subjected to spatter generation amount evaluation, vertical weldability evaluation, bead shape evaluation, and slag even when subjected to vertical improvement welding. All of the entrainment evaluations passed, showing good welding workability. In addition, the flux-containing wire of the invention example has passed the evaluation items of the tensile strength of the weld metal, the toughness of the weld metal, the amount of diffusible hydrogen in the weld metal, and the corrosion resistance, and has excellent properties. Was able to be manufactured.

一方、比較例は、本発明で規定する要件のいずれかを満たしていなかったので、1つ以上の評価項目において不合格となった。 On the other hand, the comparative example did not satisfy any of the requirements specified in the present invention, and therefore failed in one or more evaluation items.

Figure 0006958139
Figure 0006958139

Figure 0006958139
Figure 0006958139

Figure 0006958139
Figure 0006958139

Figure 0006958139
Figure 0006958139

Figure 0006958139
Figure 0006958139

Figure 0006958139
Figure 0006958139

Figure 0006958139
Figure 0006958139

Figure 0006958139
Figure 0006958139

Figure 0006958139
Figure 0006958139

Figure 0006958139
Figure 0006958139

Figure 0006958139
Figure 0006958139

1 母材
2 裏当金
3 溶接金属
4 4号シャルピー試験片(2mmVノッチ)
5 A1号引張試験片(丸棒)
6 耐食性試験片
11、17 試験片
12、18 腐食試験槽
13 温度制御プレート
14 導入ガス
15 排出ガス
16、22 水
19 恒温槽
20 試験液
21 テグス
1 Base material 2 Backing metal 3 Welded metal No. 4 Charpy test piece (2 mm V notch)
5 A1 Tensile Test Piece (Round Bar)
6 Corrosion resistance test pieces 11, 17 Test pieces 12, 18 Corrosion test tank 13 Temperature control plate 14 Introduced gas 15 Exhaust gas 16, 22 Water 19 Constant temperature tank 20 Test liquid 21 Tegus

Claims (8)

鋼製外皮と、
前記鋼製外皮の内部に充填されたフラックスと、
を備えるフラックス入りワイヤであって、
前記フラックスが、
前記フラックス入りワイヤの全質量に対する質量%で合計0.10〜3.00%の、CaF、MgF、LiF、NaF、KZrF、KSiF、及びNaAlFからなる群から選択される1種または2種以上である弗化物と、
前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対するTiO換算値が4.00〜7.50%のTi酸化物と、
前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する、FeO、NaO、SiO、ZrO、MgO、Al、MnO及びKOの各々の換算値で合計0.05〜2.00%の、Fe酸化物、Na酸化物、Si酸化物、Zr酸化物、Mg酸化物、Al酸化物、Mn酸化物、及びK酸化物からなる群から選択される1種または2種以上である酸化物と、
前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で合計0〜0.60%の、MgCO、NaCO、LiCO、CaCO、KCO、FeCO、及びMnCOからなる群から選択される1種または2種以上である炭酸塩と、
を含み、
前記CaFの含有量が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0〜2.00%であり、
CaO換算でのCa酸化物の含有量が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0%以上0.20%未満であり、
前記フラックス入りワイヤの、前記弗化物、前記酸化物、前記Ti酸化物、前記Ca酸化物、および前記炭酸塩を除く化学成分が、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で、
C:0.003〜0.150%、
Si:0.35〜1.00%、
Mn:1.00〜5.00%以下、
P:0.030%以下、
S:0.020%以下、
Cu:0〜1.50%、
Cr:0〜5.00%、
Mo:0〜1.50%、
W:0〜1.50%、
Sn:0〜1.00%、
Sb:0〜1.00%、
Al:0.001〜0.500%、
Ni:0〜5.00%、
Mg:0〜0.90%、
Ti:0〜0.10%、
B:0〜0.0200%、
Nb:0〜0.20%、
V:0〜0.20%、
Bi:0〜0.030%、
Ca:0〜0.50%、及び
REM:0〜0.010%を含み、
残部がFe及び不純物からなり、
式1によって算出されるCeqが0.53〜1.00%であり、
さらに式2が満たされる
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。
Ceq=[C]+[Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14:式1
0.05≦[Cr]+[Mo]+[Cu]+[W]+[Sn]+[Sb]≦5.00:式2
式1、式2中の角括弧で囲まれた元素記号は、前記フラックス入りワイヤの、前記弗化物、前記酸化物、前記Ti酸化物、前記Ca酸化物、および前記炭酸塩を除く、前記化学成分における各前記元素記号に対応する元素の、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量である。
With a steel outer skin,
The flux filled inside the steel outer skin and
Is a flux-cored wire
The flux is
A group consisting of CaF 2 , MgF 2 , LiF, NaF, K 2 ZrF 6 , K 2 SiF 6 , and Na 3 AlF 6 , with a total mass% of 0.10 to 3.00% of the total mass of the flux-cored wire. One or more fluorides selected from
A Ti oxide having a TIO 2 conversion value of 4.00 to 7.50% with respect to the total mass of the flux-cored wire.
A total of 0.05 to 2.00% of the total mass of the flux-containing wire in terms of FeO, Na 2 O, SiO 2 , ZrO 2 , MgO, Al 2 O 3 , MnO 2 and K 2 O. One or more of oxidations selected from the group consisting of Fe oxides, Na oxides, Si oxides, Zr oxides, Mg oxides, Al oxides, Mn oxides, and K oxides. Things and
From the group consisting of MgCO 3 , Na 2 CO 3 , LiCO 3 , CaCO 3 , K 2 CO 3 , FeCO 3 and MnCO 3 in total of 0 to 0.60% by mass of the flux-filled wire with respect to the total mass. With one or more carbonates selected
Including
The content of CaF 2 is 0 to 2.00% by mass with respect to the total mass of the flux-cored wire.
The Ca oxide content in terms of CaO is 0% or more and less than 0.20% in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire.
The chemical composition of the flux-filled wire, excluding the fluoride, the oxide, the Ti oxide, the Ca oxide, and the carbonate, is by mass% of the total mass of the flux-filled wire.
C: 0.003 to 0.150%,
Si: 0.35-1.00%,
Mn: 1.00 to 5.00% or less,
P: 0.030% or less,
S: 0.020% or less,
Cu: 0 to 1.50%,
Cr: 0-5.00%,
Mo: 0 to 1.50%,
W: 0 to 1.50%,
Sn: 0 to 1.00%,
Sb: 0-1.00%,
Al: 0.001 to 0.500%,
Ni: 0-5.00%,
Mg: 0 to 0.90%,
Ti: 0 to 0.10%,
B: 0-0.0200%,
Nb: 0 to 0.20%,
V: 0-0.20%,
Bi: 0-0.030%,
Ca: 0 to 0.50%, and REM: 0 to 0.010%,
The rest consists of Fe and impurities
The Ceq calculated by Equation 1 is 0.53 to 1.00%.
Further, a flux-cored wire for gas shielded arc welding, which is characterized in that Equation 2 is satisfied.
Ceq = [C] + [Si] / 24 + [Mn] / 6 + [Ni] / 40 + [Cr] / 5 + [Mo] / 4 + [V] / 14: Equation 1
0.05 ≤ [Cr] + [Mo] + [Cu] + [W] + [Sn] + [Sb] ≤ 5.00: Equation 2
The element symbol enclosed in square brackets in Formulas 1 and 2 excludes the fluoride, the oxide, the Ti oxide, the Ca oxide, and the carbonate of the flux-filled wire, the chemistry. It is the content of the element corresponding to each element symbol in the component in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire.
式3によって算出されるX値が2.00%以下であ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。
X=0.7×([NaAlF]+[NaF]+[MgF])+0.8×([KSiF]+[KZrF])+0.9×([LiF])+3.5×([CaF]):式3
式3中の角括弧で囲まれた化学式は、各前記化学式に対応する化合物の、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%での含有量である。
The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to claim 1, wherein the X value calculated by the formula 3 is 2.00% or less.
X = 0.7 × ([Na 3 AlF 6 ] + [NaF] + [MgF 2 ]) + 0.8 × ([K 2 SiF 6 ] + [K 2 ZrF 6 ]) + 0.9 × ([LiF] ) +3.5 × ([CaF 2 ]): Equation 3
The chemical formula enclosed in square brackets in the formula 3 is the content of the compound corresponding to each of the chemical formulas in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire.
式4によって算出されるY値が5.0以上27.0以下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。
Y=([TiO]+1.2×[SiO]+1.4×[Al]+1.5×[ZrO])/(F)1/2:式4
式4中の角括弧で囲まれた化学式について、[TiO ]はTi酸化物のTiO 換算値、[SiO ]はSi酸化物のSiO 換算値、[Al ]はAl酸化物のAl 換算値、[ZrO ]はZr酸化物のZrO 換算値での、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する含有量であり、式4中のFは、前記弗化物のF換算値での合計含有量である。
The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to claim 1 or 2, wherein the Y value calculated by the formula 4 is 5.0 or more and 27.0 or less.
Y = ([TiO 2 ] + 1.2 × [SiO 2 ] + 1.4 × [Al 2 O 3 ] + 1.5 × [ZrO 2 ]) / (F) 1/2 : Equation 4
Regarding the chemical formula enclosed in square brackets in Equation 4 , [TiO 2 ] is the TiO 2 conversion value of Ti oxide, [SiO 2 ] is the SiO 2 conversion value of Si oxide, and [Al 2 O 3 ] is Al oxidation. terms of Al 2 O 3 value of the object, [ZrO 2] is in terms of ZrO 2 value of Zr oxide, a containing chromatic said amount against the total mass of the flux cored wire, F in the formula 4, wherein It is the total content of the fluoride in F conversion value.
前記フラックスが、前記フラックス入りワイヤの前記全質量に対する質量%で0%以上15.0%未満の鉄粉をさらに含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一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。 The gas shield according to any one of claims 1 to 3, wherein the flux further contains iron powder of 0% or more and less than 15.0% in mass% with respect to the total mass of the flux-cored wire. Flux-filled wire for arc welding. 前記鋼製外皮がシームレス形状を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一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。 The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 4, wherein the steel outer skin has a seamless shape. 前記鋼製外皮がスリット状の隙間を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一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。 The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 4, wherein the steel outer skin has a slit-shaped gap. 前記フラックス入りワイヤが、さらに、前記フラックス入りワイヤの表面にパーフルオロポリエーテル油を備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一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。 The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 6, wherein the flux-cored wire further comprises perfluoropolyether oil on the surface of the flux-cored wire. 母材鋼板をガスシールドアーク溶接する工程を備え、
溶接継手の片面又は両面における溶接金属の最表層を形成する際の溶接材料が請求項1〜7のいずれか一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である
ことを特徴とする溶接継手の製造方法。
Equipped with a process of gas shielded arc welding of the base steel plate
A welded joint characterized in that the welding material for forming the outermost layer of the weld metal on one side or both sides of the welded joint is the flux-cored wire for gas shielded arc welding according to any one of claims 1 to 7. Manufacturing method.
JP2017170412A 2017-09-05 2017-09-05 Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method Active JP6958139B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017170412A JP6958139B2 (en) 2017-09-05 2017-09-05 Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017170412A JP6958139B2 (en) 2017-09-05 2017-09-05 Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019042782A JP2019042782A (en) 2019-03-22
JP6958139B2 true JP6958139B2 (en) 2021-11-02

Family

ID=65815122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017170412A Active JP6958139B2 (en) 2017-09-05 2017-09-05 Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6958139B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7172756B2 (en) 2019-03-08 2022-11-16 株式会社デンソー high pressure pump controller
JP7364448B2 (en) * 2019-12-09 2023-10-18 日鉄溶接工業株式会社 Flux Cored Wire for Gas Shielded Arc Welding for Beach Weathering Steel
JP2022120717A (en) * 2021-02-05 2022-08-18 株式会社神戸製鋼所 Flux-cored wire, weld metal, gas shielded arc welding method and welded joint manufacturing method

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3148042B2 (en) * 1993-03-30 2001-03-19 株式会社神戸製鋼所 Wire coated with perfluoropolyether
US20060207984A1 (en) * 2005-03-17 2006-09-21 Lincoln Global, Inc. Flux cored electrode
JP5384312B2 (en) * 2009-12-18 2014-01-08 日鐵住金溶接工業株式会社 Flux-cored wire for gas shielded arc welding for weathering steel
CN102528332B (en) * 2010-12-20 2015-02-04 昆山京群焊材科技有限公司 High-strength low-temperature-resistant TiO2-series CO2 gas-shielded low-hydrogen type flux-cored wire
JP5768547B2 (en) * 2011-07-08 2015-08-26 新日鐵住金株式会社 High-strength steel flux cored wire for gas shielded arc welding
JP5704573B2 (en) * 2012-04-25 2015-04-22 日鐵住金溶接工業株式会社 Flux-cored wire for gas shielded arc welding of crude oil tank steel
JP2014113615A (en) * 2012-12-10 2014-06-26 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd Flux-cored wire for carbon dioxide gas shielded arc welding
JP2015217393A (en) * 2014-05-14 2015-12-07 日鐵住金溶接工業株式会社 Flux-cored wire for carbon dioxide gas shielded arc welding

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019042782A (en) 2019-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6809533B2 (en) Flux-cored wire, welded joint manufacturing method, and welded joint
JP6953869B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
JP6766866B2 (en) Flux-cored wire, welded joint manufacturing method, and welded joint
JP6291461B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding
JP6766867B2 (en) Flux-cored wire, welded joint manufacturing method, and welded joint
JP6953931B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
WO2015068273A1 (en) Flux-cored wire for gas shield arc welding, and method for welding cryogenic steel using same
JP6958139B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
JP6801494B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
JP6953930B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
KR20230162714A (en) Manufacturing method of flux cored wire and welded joints
JP6953870B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
JP7485895B2 (en) Flux-cored wire and method for manufacturing welded joint
WO2020012925A1 (en) Flux-cored wire for two-phase stainless steel welding, welding method and welding metal
JP7469597B2 (en) Flux-cored wire and method for manufacturing welded joint
JP2022157587A (en) Manufacturing method for flux-cored cut wire and weld joint
JP2022157454A (en) Manufacturing method for flux-cored cut wire and weld joint
JP7557162B2 (en) Flux-cored wire and method for manufacturing welded joint
JP2022061813A (en) Method for manufacturing weld joint, and flux-cored cut wire for groove filling
JP2022157455A (en) Manufacturing method for flux-cored cut wire and weld joint
US20230271277A1 (en) Flux-cored wire
JP2021133422A (en) Ni-BASED ALLOY FLUX-CORED WIRE

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200513

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210316

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210406

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210602

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210907

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210920

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6958139

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151