專利名稱：用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對軟鋼或強度在520N/mm2級以下的高強度鋼進行二氧化碳氣體保護電弧焊時使用的用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲。
背景技術(shù)：
近來，在建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中，主要使用以二氧化碳(CO2)氣體作為保護氣體的氣體保護電弧焊接法。其理由是因為二氧化碳氣體保護電弧焊接法具有效率高的優(yōu)點。并且，以提高耐震性為著眼點，為了謀求提高焊接接頭部的性能，在1997年的JASS6修訂及1999年建筑基準法修訂中，對焊接時的熱量輸入·焊道間溫度其上限管理進行了規(guī)定。
受這種傾向的影響，關(guān)于焊絲也開發(fā)出了與大熱量輸入·高焊道間溫度條件對應(yīng)的焊絲。并且，1999年，作為540N/mm2級焊絲，由JIS(JapaneseIndustrial Standards；日本工業(yè)規(guī)格)進行了規(guī)定。若采用這種焊絲，則例如，相對于490N/mm2級鋼板而言，焊接時的最大熱量輸入允許為40kJ/cm，焊道間溫度最高允許到350℃。另外，相對于520N/mm2級鋼板而言，焊接時的最大熱量輸入允許為30kJ/cm，焊道間溫度最高允許到250℃。從那以后至今，在大熱量輸入·高焊道間溫度條件下獲得優(yōu)于現(xiàn)有焊絲機械性能的540N/mm2級焊絲急劇普及發(fā)展起來。
在此之前開發(fā)的作為二氧化碳氣體保護電弧焊接用與大電流·高焊道間溫度對應(yīng)的焊絲，有特開平10-230387號公報、特開平11-090678號公報、特開2000-317678號公報、特開2001-287086號公報、特開2002-321087號公報、特開2002-346789號公報、特開2002-079395號公報、特開2003-119550號公報、特開2003-136281號公報等所述的焊絲。這些焊絲其特征是，普遍含有比現(xiàn)有焊絲多的Si、Mn及Ti這種脫氧成分，且根據(jù)必要添加Mo、B、Cr、Al、Nb及V等。
不過，上述的現(xiàn)有技術(shù)中，具有如以下所示的問題點。以前，焊接幾乎都是由作業(yè)者使用焊接機進行的半自動焊接法，不過，以由于省人力化帶來的成本降低、還有由于夜間及休息日的無人運轉(zhuǎn)而帶來的效率的進一步提高為目的，由機器人進行的全自動焊接普及起來。并且，關(guān)于上述的540N/mm2級焊絲，向很難進行熱量輸入管理及焊道間溫度管理的半自動焊接的普及取得進展，而最近在機器人焊接中適用540N/mm2級焊絲也多起來。
不過，在此之前開發(fā)的與大電流·高焊道間溫度對應(yīng)的焊絲，沒有考慮往機器人上搭載而設(shè)計。因此，現(xiàn)有的與大電流·高焊道間溫度對應(yīng)的焊絲中，存在焊渣發(fā)生量多且焊渣從焊接金屬部的剝離性差這樣的缺點。若使用這種現(xiàn)有的焊絲進行焊接，則隨著焊接而在焊接部堆積焊渣，堆積的焊渣成為降低電弧穩(wěn)定性、焊透不足及夾渣這些缺陷發(fā)生的直接原因。另外，不管多少若焊渣不能自然剝離，則即使機器人錯開起動位置且再試著電弧焊也持續(xù)起弧(電弧起動)錯誤，機器人判定為錯誤而停止。焊接機器人其最大優(yōu)點是能夠使作業(yè)無人化?？墒?，短時間內(nèi)焊渣堆積而引起了電弧的不穩(wěn)定化，為了使起弧錯誤復(fù)位，以高頻率進行起弧部的焊渣去除等由人工進行的焊渣去除作業(yè)是必要的，從而存在不能有效利用焊接機器人的優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即是鑒于上述問題點而產(chǎn)生的，其目的在于提供一種用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，其相對于軟鋼或強度在520N/mm2級以下的高強度鋼而言，在大熱量輸入·高焊道間溫度條件下施行氣體保護電弧焊接時焊接部具有足夠的機械性能同時焊渣發(fā)生量少、焊渣剝離性良好。
本發(fā)明的第1種用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，含有C0.02～0.10質(zhì)量％、Si0.65～1.00質(zhì)量％、Mn1.40～1.80質(zhì)量％、S0.005～0.025質(zhì)量％、Ti0.05～0.18質(zhì)量％、Mo0.10～0.35質(zhì)量％及Cu0.45質(zhì)量％以下，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。
本發(fā)明中，通過規(guī)定焊絲中的Mn、Ti及O的含有量的上限值從而能夠降低焊渣的生成量。另外，通過含有S，同時限制Mn、Mo及Cu的上限值，從而能夠提高焊渣的剝離性。再有，通過如上述規(guī)定各成分的含有量，從而即使在大熱量輸入·高焊道間溫度條件下施行焊接也不會降低焊接金屬部的機械性質(zhì)。再有，還通過含有Ti，從而能夠穩(wěn)定電弧、降低飛濺發(fā)生量。
本發(fā)明的第2種用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，含有C0.02～0.10質(zhì)量％、Si0.65～1.00質(zhì)量％、Mn1.40～1.80質(zhì)量％、S0.005～0.025質(zhì)量％、Ti0.05～0.18質(zhì)量％、Mo0.10～0.35質(zhì)量％、Cu0.45質(zhì)量％以下及B0.0015～0.0050質(zhì)量％，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。
本發(fā)明中，通過規(guī)定焊絲中的Mn、Ti及O的含有量的上限值從而能夠降低焊渣的生成量。另外，通過含有S，同時，限制Mn、Mo及Cu的上限值，從而能夠提高焊渣的剝離性。再有，通過如上述規(guī)定各成分的含有量，從而即使在大熱量輸入·高焊道間溫度條件下施行焊接也不會降低焊接金屬部的機械性質(zhì)。再有，還通過含有Ti，從而能夠穩(wěn)定電弧、降低飛濺發(fā)生量。再有，還通過在焊絲中含有B，從而能夠更加提高焊接金屬部韌性。
本發(fā)明的第3用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，含有C0.02～0.10質(zhì)量％、Si0.65～1.00質(zhì)量％、Mn1.40～1.80質(zhì)量％、S0.005～0.025質(zhì)量％、Ti0.05～0.18質(zhì)量％、Mo0.10～0.35質(zhì)量％及Cu0.45質(zhì)量％以下，還含有從由Nb、V、Al、Cr及Ni組成的群組中選擇的1種或2種以上的元素分別為0.20質(zhì)量％以下，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。
本發(fā)明中，通過規(guī)定焊絲中的Mn、Ti及O的含有量的上限值從而能夠降低焊渣的生成量。另外，通過含有S，同時限制Mn、Mo及Cu的上限值，從而能夠提高焊渣的剝離性。再有，通過如上述規(guī)定各成分的含有量，從而即使在大熱量輸入·高焊道間溫度條件下施行焊接也不會降低焊接金屬部的機械性質(zhì)。再有，還通過含有Ti，從而能夠穩(wěn)定電弧、降低飛濺發(fā)生量。再有，還通過在焊絲中含有Nb、V、Al、Cr或Ni，從而能夠更加提高焊接金屬部強度。
本發(fā)明的第4用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，含有C0.02～0.10質(zhì)量％、Si0.65～1.00質(zhì)量％、Mn1.40～1.80質(zhì)量％、S0.005～0.025質(zhì)量％、Ti0.05～0.18質(zhì)量％、Mo0.10～0.35質(zhì)量％、Cu0.45質(zhì)量％以下及B0.0015～0.0050質(zhì)量％，還含有從由Nb、V、Al、Cr及Ni組成中選擇的1種或2種以上的元素分別為0.20質(zhì)量％以下，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。
本發(fā)明中，通過規(guī)定焊絲中的Mn、Ti及O的含有量的上限值從而能夠降低焊渣的生成量。另外，通過含有S，同時限制Mn、Mo及Cu的上限值，從而能夠提高焊渣的剝離性。再有，通過如上述規(guī)定各成分的含有量，從而即使在大熱量輸入·高焊道間溫度條件下施行焊接也不會降低焊接金屬部的機械性質(zhì)。再有，還通過含有Ti，從而能夠穩(wěn)定電弧、降低飛濺發(fā)生量。再有，還通過在焊絲中含有B，從而能夠更加提高焊接金屬部韌性。再有，還通過在焊絲中含有Nb、V、Al、Cr或Ni，從而能夠更加提高焊接金屬部強度。
本發(fā)明的第5用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，含有C0.02～0.10質(zhì)量％、Si0.65～1.00質(zhì)量％、Mn1.40～1.80質(zhì)量％、S0.005～0.025質(zhì)量％、Ti0.05～0.18質(zhì)量％及Mo0.10～0.35質(zhì)量％，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。
本發(fā)明中，通過規(guī)定焊絲中的Mn、Ti及O的含有量的上限值從而能夠降低焊渣的生成量。另外，通過含有S，同時限制Mn及Mo的上限值，從而能夠提高焊渣的剝離性。再有，通過如上述規(guī)定各成分的含有量，從而即使在大熱量輸入·高焊道間溫度條件下施行焊接也不會降低焊接金屬部的機械性質(zhì)。再有，還通過含有Ti，從而能夠穩(wěn)定電弧、降低飛濺發(fā)生量。
本發(fā)明的第6用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，含有C0.02～0.10質(zhì)量％、Si0.65～1.00質(zhì)量％、Mn1.40～1.80質(zhì)量％、S0.005～0.025質(zhì)量％、Ti0.05～0.18質(zhì)量％、Mo0.10～0.35質(zhì)量％及B0.0015～0.0050質(zhì)量％，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。
本發(fā)明中，通過規(guī)定焊絲中的Mn、Ti及O的含有量的上限值從而能夠降低焊渣的生成量。另外，通過含有S，同時限制Mn及Mo的上限值，從而能夠提高焊渣的剝離性。再有，通過如上述規(guī)定各成分的含有量，從而即使在大熱量輸入·高焊道間溫度條件下施行焊接也不會降低焊接金屬部的機械性質(zhì)。再有，還通過含有Ti，從而能夠穩(wěn)定電弧、降低飛濺發(fā)生量。再有，還通過在焊絲中含有B，從而能夠更加提高焊接金屬部韌性。
本發(fā)明的第7用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，含有C0.02～0.10質(zhì)量％、Si0.65～1.00質(zhì)量％、Mn1.40～1.80質(zhì)量％、S0.005～0.025質(zhì)量％、Ti0.05～0.18質(zhì)量％及Mo0.10～0.35質(zhì)量％、還含有從由Nb、V、Al、Cr及Ni組成的群組中選擇的1種或2種以上的元素分別為0.20質(zhì)量％以下，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。
本發(fā)明中，通過規(guī)定焊絲中的Mn、Ti及O的含有量的上限值從而能夠降低焊渣的生成量。另外，通過含有S，同時限制Mn及Mo的上限值，從而能夠提高焊渣的剝離性。再有，通過如上述規(guī)定各成分的含有量，從而即使在大熱量輸入·高焊道間溫度條件下施行焊接也不會降低焊接金屬部的機械性質(zhì)。再有，還通過含有Ti，從而能夠穩(wěn)定電弧、降低飛濺發(fā)生量。再有，還通過在焊絲中含有Nb、V、Al、Cr或Ni，從而能夠更加提高焊接金屬部強度。
本發(fā)明的第8用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，含有C0.02～0.10質(zhì)量％、Si0.65～1.00質(zhì)量％、Mn1.40～1.80質(zhì)量％、S0.005～0.025質(zhì)量％、Ti0.05～0.18質(zhì)量％、Mo0.10～0.35質(zhì)量％及B0.0015～0.0050質(zhì)量％，還含有從由Nb、V、Al、Cr及Ni組成的群組中選擇的1種或2種以上的元素分別為0.20質(zhì)量％以下，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。
本發(fā)明中，通過規(guī)定焊絲中的Mn、Ti及O的含有量的上限值從而能夠降低焊渣的生成量。另外，通過含有S，同時限制Mn及Mo的上限值，從而能夠提高焊渣的剝離性。再有，通過如上述規(guī)定各成分的含有量，從而即使在大熱量輸入·高焊道間溫度條件下施行焊接也不會降低焊接金屬部的機械性質(zhì)。再有，還通過含有Ti，從而能夠穩(wěn)定電弧、降低飛濺發(fā)生量。再有，還通過在焊絲中含有B，從而能夠更加提高焊接金屬部韌性。再有，還通過在焊絲中含有Nb、V、Al、Cr或Ni，從而能夠更加提高焊接金屬部強度。
另外，優(yōu)選是C的含有量為0.05質(zhì)量％以上。再有，優(yōu)選是Ti的含有量為0.16質(zhì)量％以下。
再有，優(yōu)選是上述用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲中，每10kg焊絲的重量中在焊絲表面上附著0.01g～1.00g(即0.01g/10kg～1.00g/10kg)的MoS2。從而，能夠更加提高焊渣的剝離性。
根據(jù)本發(fā)明，通過如上述對用于氣體保護電弧焊接的實芯焊絲的組成進行規(guī)定，從而相對于軟鋼或強度在520N/mm2級以下的高強度鋼而言，在大熱量輸入·高焊道間溫度條件下施行二氧化碳氣體保護電弧焊時，能夠減少焊渣的發(fā)生量、使焊渣的剝離性良好且足夠高地確保焊接部的機械性能。


圖1是選取Mn含有量作橫軸、選取Mo含有量作縱軸，表示本發(fā)明的成分范圍及由于在該成分范圍之外而產(chǎn)生的影響的曲線圖。
圖2是選取Si含有量作橫軸、選取Ti含有量作縱軸，表示本發(fā)明的成分范圍及由于在該成分范圍之外而產(chǎn)生的影響的曲線圖。
圖3是選取S含有量作橫軸、選取O含有量作縱軸，表示本發(fā)明的成分范圍及由于在該成分范圍之外而產(chǎn)生的影響的曲線圖。
圖4是表示焊接試驗片的形狀及尺寸的平面圖及側(cè)視圖。
具體的實施方式本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q上述問題點而反復(fù)進行關(guān)于焊接焊渣的研究，查清了涉及焊渣生成量及焊渣剝離性的影響要因，獲得以下所示的觀點。焊接焊渣的生成量與強脫氧成分、即Mn及Ti的含有量有很大關(guān)系，它們的含有量增加則焊渣的生成量也增加。另外，焊渣從焊接金屬部剝離的剝離性，與熔融狀態(tài)的焊渣/焊接金屬間界面能量、凝固后焊渣自身的強度、焊接金屬部表面的凹凸即焊接金屬部的物理性高低差和其高低部位生成頻率有很大關(guān)系，隨著Mn含有量及Mo含有量的增加、還有S含有量的減少而剝離性降低。另外，作為焊絲成分以外的要因，很明顯若焊絲的進給不穩(wěn)定，則熔池的形成紊亂，生成的焊渣厚度不均，焊渣剝離性降低。這些都是以前所未知的觀點。并且，這些影響因素，在現(xiàn)有的用于高強力鋼的焊絲、用于低溫鋼焊接的焊絲及用于高電流的焊絲中，一般被認為是不能回避焊渣量增大及剝離性降低的要因。
另一方面，根據(jù)上述觀點，若過分追求焊渣生成量的降低及剝離性的提高，則很明顯容易產(chǎn)生焊接金屬部的強度及韌性等機械性能降低、高電流焊接時的電弧穩(wěn)定性降低、還有飛濺量增大這些問題。
為此，本發(fā)明考慮到上述各要素，開發(fā)出一種用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，是作為適于機器人焊接的用于大熱量輸入·高電流焊接的最適當?shù)暮附z，即(1)焊渣發(fā)生量少；(2)焊渣剝離性良好；(3)熱量輸入大、焊道間溫度高，從而即使在焊接金屬部的冷卻速度小的焊接條件下焊接金屬部也能獲得優(yōu)越的機械性能，還能防止由于噴嘴堵塞而阻礙連續(xù)焊接的情形；(4)飛濺發(fā)生量少。
下面，對本發(fā)明的實施方式進行具體說明。首先，關(guān)于本發(fā)明的第1實施方式進行說明。本實施方式的用于氣體保護電弧焊的焊絲(以下，只稱叫焊絲)，是一種相對于軟鋼或強度在490N/mm2級以下的高強度鋼而言，在最大熱量輸入40kJ/cm、最高焊道間溫度350℃的條件下施行二氧化碳氣體保護電弧焊接時，或相對于強度在520N/mm2級以下的高強度鋼而言，在最大熱量輸入30kJ/cm、最高焊道間溫度250℃的條件下施行二氧化碳氣體保護電弧焊接時所使用的焊絲。這種焊絲，例如搭載在焊接機器人上，使用于自動焊接。
這種焊絲的組成，含有C0.02～0.10質(zhì)量％、Si0.65～1.00質(zhì)量％、Mn1.40～1.80質(zhì)量％、S0.005～0.025質(zhì)量％、Ti0.05～0.18質(zhì)量％、Mo0.10～0.35質(zhì)量％及Cu0.45質(zhì)量％以下，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中P被限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。更優(yōu)選是C0.05～0.10質(zhì)量％，Ti0.05～0.16質(zhì)量％。
另外，在焊絲表面，每10kg焊絲附著0.01～1.00gMoS2。即，MoS2附著量0.01g/10kg～1.00g/10kg。該MoS2例如利用涂覆而覆蓋焊絲表面。
下面，關(guān)于本發(fā)明的數(shù)值限定理由進行說明。
C含有量0.02～0.10質(zhì)量％碳(C)是用以確保焊接金屬部強度的重要的添加元素，而C含有量不足0.02質(zhì)量％時，在大熱量輸入·高焊道間溫度焊接時焊接金屬部的冷卻速度小，而不能確保必要的強度。因此，要使C含有量為0.02質(zhì)量％以上。最好是0.05質(zhì)量％以上。另一方面，若在焊絲添加C過剩，則在焊接金屬部容易發(fā)生高溫裂紋。若C含有量超過0.10質(zhì)量％，則高溫裂紋的發(fā)生顯著，因此，要使C含有量為0.10質(zhì)量％以下。
Si含有量0.65～1.00質(zhì)量％硅(Si)對焊渣生成量及焊渣剝離性沒有太大影響，而主要為了確保強度、防止由于脫氧產(chǎn)生的氣孔缺陷及提高溶合性而添加。這些效果在添加0.65質(zhì)量％以上時生效。因此，Si含有量為0.65質(zhì)量％以下。不過，Ti含有量少時，需要進一步增加Si含有量。另一方面，若Si含有量超過1.00質(zhì)量％而添加過剩，則焊接金屬部的韌性降低。因此，Si含有量為1.00質(zhì)量％以下。
Mn含有量1.40～1.80質(zhì)量％錳(Mn)具有促進脫氧，同時提高焊接金屬部的強度及韌性的效果。現(xiàn)有的一般性的用于大熱量輸入的焊絲大多含有Mn，而另一方面，Mn可增加焊渣生成量，且降低剝離性。在由機器人等進行的自動焊接時，與由人工進行的焊接相比較，焊絲的突出長度短且穩(wěn)定，因而保護性良好，在大熱量輸入焊接條件下，脫氧元素的氧化消耗量也少。因此，本發(fā)明中，使Mn含有量低于現(xiàn)有而設(shè)計，從而，改善焊接金屬部的機械性能和焊渣發(fā)生量及焊渣剝離性的均衡。Mn含有量不足1.40質(zhì)量％，大熱量輸入時的焊接金屬部的強度及韌性不足。因此，Mn含有量要在1.40質(zhì)量％以上。另一方面，若Mn含有量超過1.80質(zhì)量％，則焊渣量增加，剝離性降低。因此，Mn含有量為1.80質(zhì)量％以下。最好是在1.7質(zhì)量％以下。不過，Mo含有量多時，必須對應(yīng)于Mo含有量減少Mn含有量的上限。
S含有量0.005～0.025質(zhì)量％硫黃(S)的添加具有降低熔池表面張力、減少凝固時的物理性凹凸使焊接金屬部表面平滑的效果。從而，提高焊渣剝離性。不過，S含有量不足0.005質(zhì)量％時不能達到此效果。因此，S含有量為0.005質(zhì)量％以上。最好是在0.009質(zhì)量％以上。另一方面，添加S超過0.025質(zhì)量％時，改善焊接金屬部表面形狀的效果會飽和，而且還會降低焊接金屬部韌性，容易發(fā)生高溫裂紋。另外，焊渣形態(tài)發(fā)生粒狀化，妨礙由電弧進行的熔化，成為不穩(wěn)定要因。因此，S含有量為0.025質(zhì)量％以下。不過，O含有量多時，必須對應(yīng)于O含有量降低S含有量的上限值。
Ti含有量0.05～0.18質(zhì)量％鈦(Ti)的添加，具有提高高電流區(qū)域的電弧穩(wěn)定性的效果。Ti含有量不足0.05質(zhì)量％，電弧穩(wěn)定性降低，飛濺發(fā)生量增加。因此，Ti含有量設(shè)為0.05質(zhì)量％以上。不過，Si含有量少時必須增加Ti含有量。另一方面，若在焊絲中添加超過0.18質(zhì)量％的Ti，則焊渣量多得過剩，很難由電弧進行熔化而阻礙連續(xù)焊接。因此，Ti含有量為0.18質(zhì)量％以下。最好是在0.16質(zhì)量％以下。
Mo含有量0.10～0.35質(zhì)量％鉬(Mo)具有提高焊接金屬的淬火性、提高焊接金屬部的強度的效果。為了獲得此效果，必須最低添加0.01質(zhì)量％以上的Mo。因此，Mo含有量為0.10質(zhì)量％以上。另一方面，Mo使焊渣硬度上升，且很難使焊渣破碎、降低剝離性。若Mo含有量超過0.35質(zhì)量％，則焊渣剝離性急劇降低，因此，Mo含有量為0.35質(zhì)量％以下。不過，Mn含有量多時，必須對應(yīng)于Mn含有量而降低Mo含有量的上限值。
Cu含有量0.45質(zhì)量％以下銅(Cu)是以提高淬火性為目的而有時含有在焊絲中的。另外，以提高焊絲的進給性為目的，有時在焊絲表面施行鍍銅。不過，若在焊絲中過剩地添加或鍍Cu，則在焊接金屬部容易發(fā)生高溫裂紋，同時，焊渣的性質(zhì)發(fā)生變化，剝離性降低。若焊絲中添加超過0.45質(zhì)量％的Cu，則這些問題更加顯著，因此，Cu含有量為0.45質(zhì)量％以下。另一方面，為了提高淬火性或進給性，優(yōu)選是Cu含有量為0.10質(zhì)量％以上。還有，在線材表面施以鍍銅的焊絲中，上述Cu含有量，為含在線材中的Cu量和含在鍍銅中的Cu量的合計量。
Mn及Mo的合計含有量2.10質(zhì)量％以下Mn及Mo都具有降低焊渣剝離性的性質(zhì)，若Mn及Mo含有量合計超過2.10質(zhì)量％，則焊渣剝離性顯著降低。另外，焊渣量也增加。因此，Mn及Mo合計含有量為2.10質(zhì)量％以下。
Si及Ti的合計含有量0.75質(zhì)量％以上Si及Ti多少具有互補關(guān)系，另一方能夠補充一方的效果，而若合計含有量不在0.75質(zhì)量％以上，則飛濺量增加，同時，焊接金屬部的強度降低。因此，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上。
S及O的合計含有量0.030質(zhì)量％以下若S及O的合計含有量超過0.030質(zhì)量％，則焊接金屬部容易發(fā)生高溫裂紋，同時焊渣形狀發(fā)生粒狀化，因此，妨礙由電弧進行的熔融，成為不穩(wěn)定要因。另外，焊接金屬部的韌性也降低。因此，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下。
P含有量0.020質(zhì)量％以下在鋼中P作為不可避免的雜質(zhì)而混入，磷(P)是發(fā)生高溫裂紋的主要元素之一，沒有故意添加在本發(fā)明的焊絲中的優(yōu)點。若P含有量超過0.020質(zhì)量％，則高溫裂紋成為問題。因此，P含有量限制在0.020質(zhì)量％以下。
O含有量0.0100質(zhì)量％以下在鋼中O作為不可避免的雜質(zhì)而混入，而焊渣是氧化物，因此，若焊絲中的O量增加，則由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的焊渣生成量也增加。另外，若O含有量增加，則焊接金屬部中的夾雜物增加，因此，在焊接金屬部容易發(fā)生高溫裂紋，同時，焊接金屬部的韌性降低。通常，若O含有量為0.0100質(zhì)量％以下，則不存在問題，因此，O含有量限制在0.0100質(zhì)量％以下。不過，S含有量多時，為了防止高溫裂紋，而減少O含有量的上限值。還有，上述O含有量的規(guī)定，與焊絲中O的分布、即是含有在線材主體中還是存在表面的O的存在位置沒有關(guān)系，能夠按總合計規(guī)定。
焊絲表面的MoS2附著量0.01g/10kg～1.00g/10kg如上所述，焊絲的進給性也對剝離性造成很大影響。焊絲的進給穩(wěn)定，從而，熔池的形成也穩(wěn)定，生成的焊渣的厚度均勻，熱收縮的變形均勻地作用，從而，焊渣容易全部剝離。存在焊絲表面的MoS2，可降低焊嘴·焊絲間給電點的熱粘接，提高焊絲的進給性?，F(xiàn)有已知一種技術(shù)，是沿焊絲表面的晶粒邊界使焊絲過度氧化從而提高焊絲的進給性，而這種方法具有O含有量過剩、焊渣生成量增加的缺點。與此相對，在焊絲表面附著MoS2的方法，不用擔心焊渣生成量增加等，因此，最適宜作為提高焊絲進給性的方法。該效果，通過在焊絲表面每10kg焊絲附著0.01g以上的MoS2，從而更加顯著。另一方面，若每10kg焊絲附著多于1.00g的MoS2，則進給機構(gòu)內(nèi)堆積MoS2，MoS2堵塞在進給機構(gòu)內(nèi)，反而降低焊絲進給性。從而，對焊渣性狀造成影響，降低焊渣的剝離性。因此，焊絲表面的MoS2附著量優(yōu)選為0.01g/10kg～1.00g/10kg。
參照附圖總結(jié)說明上述各成分的含有量的限定理由。圖1是選取Mn含有量作橫軸、選取Mo含有量作縱軸，表示本發(fā)明的成分范圍及由于在該成分范圍之外而產(chǎn)生的影響的曲線圖，圖2是選取Si含有量作橫軸、選取Ti含有量作縱軸，表示本發(fā)明的成分范圍及由于在該成分范圍之外而產(chǎn)生的影響的曲線圖，圖3是選取S含有量作橫軸、選取O含有量作縱軸，表示本發(fā)明的成分范圍及由于在該成分范圍之外而產(chǎn)生的影響的曲線圖。圖1～圖3中，區(qū)域1表示本發(fā)明的范圍，區(qū)域2位于區(qū)域1的內(nèi)部，表示本發(fā)明的更適宜范圍。
如圖1所示，若Mn含有量多于本發(fā)明的范圍(區(qū)域1)，則焊渣量過剩，同時剝離性下降。另外，若Mn含有量少于本發(fā)明的范圍(區(qū)域1)，則焊接金屬部的強度及韌性下降。另一方面，若Mo含有量多于本發(fā)明范圍，則剝離性下降。另外，若Mo含有量少于本發(fā)明范圍，則焊接金屬部的強度下降。
另外，如圖2所示，若Si含有量多于本發(fā)明范圍，則焊接金屬部的韌性下降。另外，若Si含有量少于本發(fā)明范圍，則焊接金屬部的強度下降。另一方面，若Ti含有量多于本發(fā)明范圍，則焊渣量過剩。另外，若Ti含有量少于本發(fā)明范圍，則電弧不穩(wěn)定，飛濺量增加。
再有，如圖3所示，若S含有量多于本發(fā)明范圍，則焊接金屬部的韌性及耐高溫裂紋性下降。另外，若S含有量少于本發(fā)明范圍，則焊渣的剝離性下降。另一方面，若O含有量多于本發(fā)明范圍，則焊渣量過剩。
以下，關(guān)于本實施方式的效果進行說明。如上所述，本實施方式的焊絲中，限制Mn含有量在1.80質(zhì)量％以下、Ti含有量在0.18質(zhì)量％以下、O含有量在0.0100質(zhì)量％以下，因此，焊渣生成量少。另外，Mn含有量在1.80質(zhì)量％以下、S含有量在0.005質(zhì)量％以上、Mo含有量在0.35質(zhì)量％以下、Cu含有量在0.45質(zhì)量％以下，在焊絲表面，每10kg焊絲附著0.01g以上的MoS2，因此，焊渣剝離性良好。再有，如上所述規(guī)定各成分，因此，即使在大熱量輸入·高焊道間溫度條件下施行焊接也能夠使焊接金屬部的機械性質(zhì)維持在良好狀態(tài)。再有，Ti含有量在0.05質(zhì)量％以上，因此，電弧穩(wěn)定，飛濺發(fā)生量少。
如此，本實施方式中，通過將焊絲諸成分規(guī)定在適宜范圍內(nèi)，從而，在主要作為鋼結(jié)構(gòu)建筑用而采用的大熱量輸入·高焊道間溫度焊接中，能夠維持焊接金屬部的良好機械性質(zhì)，謀求作為訖今為此較大課題的焊渣量的降低及焊渣剝離性的提高。該技術(shù)，極適于希望今后日益增加的由使用機器人進行的自動焊接化及無人焊接化。也就是說，所獲得的(1)隨著焊渣堆積而產(chǎn)生的電弧不穩(wěn)定的消除；(2)夾渣缺陷的改善；(3)可以連續(xù)層疊的板厚的增大；(4)隨著焊渣去除作業(yè)次數(shù)的減少及剝離性提高而帶來的作業(yè)負荷降低；(5)由于起弧錯誤而產(chǎn)生的機器人停止及隨之產(chǎn)生的復(fù)位作業(yè)的頻率減少等效果是巨大的，對提高鋼結(jié)構(gòu)建筑的效率、降低成本具有很大貢獻。
下面，關(guān)于本發(fā)明的第2實施方式進行說明。本實施方式的用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，與上述的第1實施方式相同，是一種相對于軟鋼或強度在490N/mm2級以下的高強度鋼而言，在最大熱量輸入40kJ/cm、最高焊道間溫度350℃的條件下施行二氧化碳氣體保護電弧焊接時，或相對于強度在520N/mm2級以下的高強度鋼而言，在最大熱量輸入30kJ/cm、最高焊道間溫度250℃的條件下施行二氧化碳氣體保護電弧焊接時所使用的焊絲。
該焊絲的組成，含有C0.02～0.10質(zhì)量％、Si0.65～1.00質(zhì)量％、Mn1.40～1.80質(zhì)量％、S0.005～0.025質(zhì)量％、Ti0.05～0.18質(zhì)量％、Mo0.10～0.35質(zhì)量％、Cu0.45質(zhì)量％以下及B0.0015～0.0050質(zhì)量％，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。更優(yōu)選是C0.05～0.10質(zhì)量％，Ti0.05～0.16質(zhì)量％。
另外，在焊絲表面，每10kg焊絲附著0.01～1.00gMoS2。即，MoS2附著量0.01g/10kg～1.00g/10kg。該MoS2例如利用涂覆而覆蓋焊絲表面。
下面，關(guān)于B含有量的數(shù)值限定理由進行說明。本實施方式的B含有量以外的數(shù)值限定理由與上述第1實施方式相同。
B含有量0.0015～0.0050質(zhì)量％硼(B)具有少量添加可以提高焊接金屬部韌性的效果。不過，B含有量不足0.0015質(zhì)量％時，不能達到提高韌性的效果，因此，以0.0015質(zhì)量％作為B含有量的下限值。另一方面，若超過0.0050質(zhì)量％而過剩地添加B，則容易發(fā)生焊接金屬部的高溫裂紋。因此，以0.0050質(zhì)量％作為B含有量的上限值。
本實施方式中，除了上述第1實施方式的效果外，還通過在焊絲中添加B，從而，能夠更加提高焊接金屬部韌性。本實施方式的上述以外的效果與上述第1實施方式相同。
下面，關(guān)于本發(fā)明的第3實施方式進行說明。本實施方式的用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，與上述的第1及第2實施方式相同，是一種相對于軟鋼或強度在490N/mm2級以下的高強度鋼而言，在最大熱量輸入40kJ/cm、最高焊道間溫度350℃的條件下施行二氧化碳氣體保護電弧焊接時，或相對于強度在520N/mm2級以下的高強度鋼而言，在最大熱量輸入30kJ/cm、最高焊道間溫度250℃的條件下施行二氧化碳氣體保護電弧焊接時所使用的焊絲。
該焊絲的組成，含有C0.02～0.10質(zhì)量％、Si0.65～1.00質(zhì)量％、Mn1.40～1.80質(zhì)量％、S0.005～0.025質(zhì)量％、Ti0.05～0.18質(zhì)量％、Mo0.10～0.35質(zhì)量％及Cu0.45質(zhì)量％以下，還含有從由Nb、V、Al、Cr及Ni組成的群組中選擇的1種或2種以上的元素分別為0.20質(zhì)量％以下，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。更優(yōu)選是C0.05～0.10質(zhì)量％，Ti0.05～0.16質(zhì)量％。另外，在焊絲表面，每10kg焊絲附著0.01～1.00gMoS2。
下面，關(guān)于Nb、V、Al、Cr及Ni含有量的數(shù)值限定理由進行說明。本實施方式的上述以外的數(shù)值限定理由與上述第1實施方式相同。
從由Nb、V、Al、Cr及Ni組成的群組中選擇的1種或2種以上的元素的含有量分別為0.20質(zhì)量％以下Nb、V、Al、Cr及Ni，是為了提高焊接金屬部的強度而根據(jù)必要而微量添加的元素。不過，若分別含有量超過0.20質(zhì)量％，則焊渣量增加。另外，Nb、V、Al、Cr的含有量分別超過0.20質(zhì)量％，則焊接金屬部的韌性降低。因此，Nb、V、Al、Cr及Ni的含有量分別以0.20質(zhì)量％為上限。
本實施方式中，除了上述第1實施方式的效果外，還通過在焊絲中添加從由Nb、V、Al、Cr及Ni組成的群組中選擇的1種或2種以上的元素，從而，能夠更加提高焊接金屬部的強度。本實施方式的上述以外的效果與上述第1實施方式相同。
下面，關(guān)于本發(fā)明的第4實施方式進行說明。本實施方式的用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，與上述的第1～第3實施方式相同，是一種相對于軟鋼或強度在490N/mm2級以下的高強度鋼而言，在最大熱量輸入40kJ/cm、最高焊道間溫度350℃的條件下施行二氧化碳氣體保護電弧焊接時，或相對于強度在520N/mm2級以下的高強度鋼而言，在最大熱量輸入30kJ/cm、最高焊道間溫度250℃的條件下施行二氧化碳氣體保護電弧焊接時所使用的焊絲。
該焊絲的組成，含有C0.02～0.10質(zhì)量％、Si0.65～1.00質(zhì)量％、Mn1.40～1.80質(zhì)量％、S0.005～0.025質(zhì)量％、Ti0.05～0.18質(zhì)量％、Mo0.10～0.35質(zhì)量％、Cu0.45質(zhì)量％以下及B0.0015～0.0050質(zhì)量％，還含有從由Nb、V、Al、Cr及Ni組成的群組中選擇的1種或2種以上的元素分別為0.20質(zhì)量％以下，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。更優(yōu)選是C0.05～0.10質(zhì)量％，Ti0.05～0.16質(zhì)量％。另外，在焊絲表面，每10kg焊絲附著0.01～1.00gMoS2。
本實施方式，是組合上述第2及第3實施方式而成的。即，本實施方式中，除了上述第1實施方式的效果外，還通過在焊絲中添加B，從而能夠更加提高焊接金屬部的韌性。另外，通過在焊絲中添加從由Nb、V、Al、Cr及Ni組成的群組中選擇的1種或2種以上的元素，從而，能夠更加提高焊接金屬部的強度。本實施方式的上述以外的效果與上述第1實施方式相同。
還有，上述各實施方式中，列舉了在焊絲表面附著MoS2的例子，不過，MoS2不是必須附著。另外，焊絲也可以由線材及包覆該線材周圍的鍍銅層構(gòu)成。再有，也可以不在焊絲上形成鍍銅層、且焊絲中不含有Cu。
以下，關(guān)于本發(fā)明的實施例的效果，與脫離本發(fā)明專利要求范圍的比較例進行比較而進行具體說明。圖4是表示焊接試驗片的形狀及尺寸的平面圖及側(cè)視圖。如圖4所示，作為母材，準備了長350mm、寬125mm、厚28mm的鋼板11和長300mm、寬150mm、厚28mm的鋼板12。鋼板12上形成坡口角度35°的單邊V形帶墊板型(レ型)坡口。并且，平行配置鋼板11及12，使鋼板11及12的長邊間形成7mm間隔。另外，在鋼板12表面的長邊方向中央部且距坡口10mm的位置設(shè)定焊道間溫度測定位置T。并且，在鋼板11及12的對置部分的內(nèi)側(cè)配置內(nèi)墊板13。另外，在鋼板12的長邊方向兩側(cè)分別配置固定引板14，相互固定鋼板11及12。還有，圖4的側(cè)視圖中，固定引板14省略圖示。
然后，使用用于多種氣體保護電弧焊的焊絲(沒有圖示)進行坡口焊接。從而，在鋼板11與鋼板12之間形成焊道15。此時的焊接條件如表1所示。另外，所使用的焊絲組成如表2及表3所示。表2所示的各成分含有量及表3所示的MoS2以外的含有量的單位為[質(zhì)量％]，表3所示的MoS2附著量的單位為[g/10kg]，即，每10g焊絲中的g數(shù)。還有，表2及表3所示的焊絲，包括在線材表面施以鍍銅的焊絲和沒有施以鍍銅的焊絲兩種，而只以焊絲整個質(zhì)量中的Cu含有量(質(zhì)量％)作為指標進行整理。




并且，評價焊接中的(1)電弧穩(wěn)定性及(2)飛濺發(fā)生量。另外，焊接結(jié)束后，根據(jù)數(shù)據(jù)圖像處理評價(3)焊渣剝離性，另外，測量(4)焊渣生成量。再有，評價(5)焊接金屬部的機械性質(zhì)。再有，還調(diào)查(6)焊接金屬部有無發(fā)生高溫裂紋。這些評價結(jié)果如表4所示。下面，關(guān)于這些評價方法進行說明。
(1)電弧穩(wěn)定性電弧穩(wěn)定性通過焊接中的官能試驗評價。將焊渣沒有妨礙電弧發(fā)生、擾亂電弧，電弧穩(wěn)定性極好的情形判定為極好(◎)；將焊渣有些擾亂電弧，而電弧穩(wěn)定性為不存在實用上問題的水平的情形判定為良好(○)；將那以外的情形判定為差(×)。還有，將由于焊絲進給不良引起而發(fā)生電弧紊亂的情形也判定為差(×)。
(2)飛濺發(fā)生量飛濺發(fā)生量，焊接結(jié)束后回收附著在保護噴嘴上的飛濺，通過測定其質(zhì)量而進行評價。將回收的飛濺量在3g以下的情形判定為良好(○)，多于3g的情形判定為差(×)。
(3)焊渣剝離性焊接結(jié)束后，在圖4所示的焊道間溫度測定位置T測定的鋼板表面溫度冷卻至250℃的時刻，對焊道15外觀拍照。接下來，在計算機中讀取其焊道外觀照片，利用圖像解析軟件進行二值化處理，區(qū)別開焊渣自然剝離的區(qū)域和粘附著焊渣的區(qū)域。然后，利用上述圖像解析軟件，算出焊渣自然剝離的區(qū)域的面積和粘附著焊渣的區(qū)域的面積。然后，根據(jù)這些面積，求得焊渣剝離率。以焊渣自然剝離的區(qū)域的面積為a、以粘附著焊渣的區(qū)域的面積為b、以焊渣剝離率為R(％)時，由下述公式計算焊渣剝離率R。將焊渣剝離率R為15％以上的情形判定為良好(○)，將不足15％的情形判定為差(×)。
R＝a/(a+b)×100％(4)焊渣生成量關(guān)于焊渣生成量，也包括攝影焊道外觀照片后自然剝離的部分，回收全部的焊渣，測定其質(zhì)量并評價。將回收的焊渣質(zhì)量為6g以下的情形判定為良好(○)，將超過6g的情形判定為差(×)。
(5)焊接金屬部的機械性質(zhì)焊接金屬部的機械性質(zhì)的評價，通過拉伸試驗測定強度，通過擺錘式?jīng)_擊試驗測定韌性。從圖4所示的試驗片中選取由JIS Z311規(guī)定的試驗片，使其中心為焊道表面下10mm、焊接寬度中央部，供拉伸試驗及擺錘沖擊試驗。還有，拉伸試驗在室溫(20℃)的氛圍中進行。另外，擺錘沖擊試驗在0℃的氛圍中進行，將3根試驗片分別進行測定取其平均值作為評價值。然后，關(guān)于強度，將拉伸強度為490N/mm2(＝490Mpa)以上的情形判定為合格(○)，將其不足的情形判定為不合格(×)。另外，關(guān)于韌性，將擺錘沖擊試驗中的吸收能量為70J以上的情形判定為合格(○)，將其不足的情形判定為不合格(×)。
(6)高溫裂紋焊接金屬部有無高溫裂紋通過超聲波探傷試驗調(diào)查。


對表4所示的結(jié)果進行說明。No.1～16是本發(fā)明的實施例。實施例No.1～16中，各成分的含有量在本發(fā)明的范圍內(nèi)，因此，電弧穩(wěn)定性優(yōu)越，飛濺發(fā)生量少，焊渣剝離性良好，焊渣生成量少，焊接金屬部的強度及韌性高，耐裂紋性良好。從而，獲得優(yōu)越的焊接作業(yè)性及焊接金屬的機械性質(zhì)。
與此相對，表4所示的No.17～41是比較例。比較例No.17，C過少而焊接金屬部的強度不足。比較例No.18，C過剩而焊接金屬部發(fā)生高溫裂紋。比較例No.19，Si過少而焊接金屬部的強度不足。比較例No.20，Si過剩而焊接金屬部的韌性不足。比較例No.21，Ti過少而飛濺發(fā)生量多且電弧穩(wěn)定性也差。比較例No.22，Ti過剩而焊渣發(fā)生量多且剝離性不好。另外，焊渣生成量多，焊渣的厚度增加，因此，電弧穩(wěn)定性受損而不穩(wěn)定。比較例No.23，Si及Ti的單獨量沒有問題，不過，Si及Ti的合計量過少，因此，強度不足，飛濺量增加，電弧不穩(wěn)定化。比較例No.24，Mn過少而焊接金屬部的拉伸強度及韌性都低。
比較例No.25，Mn過剩而焊渣量多，剝離性不好。另外，焊渣生成量多，焊渣的厚度增加，因此，電弧穩(wěn)定性受損而不穩(wěn)定。比較例No.26，Mo過少而拉伸強度低。比較例No.27，Mo過剩而焊渣剝離性不好。比較例No.28，Mn及Mo的單獨量沒有問題，不過，Mn及Mo的合計量過剩，因此，焊渣量多且剝離性不好。另外，焊渣量多，焊渣的厚度增加，因此，電弧不穩(wěn)定。比較例No.29，S過少而焊渣剝離性不好。比較例No.30，S過剩而韌性低，同時還發(fā)生高溫裂紋。另外，焊渣粒狀化，厚度增加而損害電弧穩(wěn)定性。
比較例No.31，O過剩而焊渣量增加且剝離性也降低。另外，焊渣的厚度增加，因此，電弧不穩(wěn)定。再有，焊接金屬中的夾雜物過剩而發(fā)生高溫裂紋，韌性也低。比較例No.32，S及O的單獨量沒有問題，不過，S及O的合計量過剩而韌性低，同時還發(fā)生高溫裂紋。另外，焊渣粒狀化，厚度增加而損害電弧穩(wěn)定性。比較例No.33，P過剩而發(fā)生高溫裂紋。比較例No.34，Cu過剩，而焊渣量多且剝離性不好。另外，焊渣量多，焊渣的厚度增加，因此，電弧穩(wěn)定性受損而不穩(wěn)定。再有，還發(fā)生高溫裂紋。比較例No.35，B過剩而發(fā)生高溫裂紋。比較例No.36～No.40，分別是Nb、V、Al、Cr、Ni過剩，而焊渣量增加且剝離性下降。另外，焊渣的厚度增加，因此，電弧穩(wěn)定性受損而不穩(wěn)定。比較例No.36～No.39，焊接金屬部的韌性也降低。比較例No.41，焊絲表面MoS2的附著時過剩，而供絲套管(conduit liner)等進給系統(tǒng)中MoS2堆積而堵塞，焊絲進給不穩(wěn)定。其結(jié)果是，電弧穩(wěn)定性受損，焊渣分布不均化而造成不好影響，焊渣的剝離性降低。另外，飛濺量也增加。
權(quán)利要求
1.一種用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，其特征在于含有0.02～0.10質(zhì)量％的C、0.65～1.00質(zhì)量％的Si、1.40～1.80質(zhì)量％的Mn、0.005～0.025質(zhì)量％的S、0.05～0.18質(zhì)量％的Ti、0.10～0.35質(zhì)量％的Mo及0.45質(zhì)量％以下的Cu，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中的P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。
2.一種用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，其特征在于含有0.02～0.10質(zhì)量％的C、0.65～1.00質(zhì)量％的Si、1.40～1.80質(zhì)量％的Mn、0.005～0.025質(zhì)量％的S、0.05～0.18質(zhì)量％的Ti、0.10～0.35質(zhì)量％的Mo、0.45質(zhì)量％以下的Cu及0.0015～0.0050質(zhì)量％的B，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中的P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。
3.一種用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，其特征在于含有0.02～0.10質(zhì)量％的C、0.65～1.00質(zhì)量％的Si、1.40～1.80質(zhì)量％的Mn、0.005～0.025質(zhì)量％的S、0.05～0.18質(zhì)量％的Ti、0.10～0.35質(zhì)量％的Mo及0.45質(zhì)量％以下的Cu，還分別含有0.20質(zhì)量％以下的從由Nb、V、Al、Cr及Ni組成的群組中選擇的1種或2種以上的元素，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中的P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。
4.一種用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，其特征在于含有0.02～0.10質(zhì)量％的C、0.65～1.00質(zhì)量％的Si、1.40～1.80質(zhì)量％的Mn、0.005～0.025質(zhì)量％的S、0.05～0.18質(zhì)量％的Ti、0.10～0.35質(zhì)量％的Mo、0.45質(zhì)量％以下的Cu及0.0015～0.0050質(zhì)量％的B，還分別含有0.20質(zhì)量％以下的從由Nb、V、Al、Cr及Ni組成的群組中選擇的1種或2種以上的元素，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中的P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。
5.一種用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，其特征在于含有0.02～0.10質(zhì)量％的C、0.65～1.00質(zhì)量％的Si、1.40～1.80質(zhì)量％的Mn、0.005～0.025質(zhì)量％的S、0.05～0.18質(zhì)量％的Ti及0.10～0.35質(zhì)量％的Mo，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中的P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。
6.一種用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，其特征在于含有0.02～0.10質(zhì)量％的C、0.65～1.00質(zhì)量％的Si、1.40～1.80質(zhì)量％的Mn、0.005～0.025質(zhì)量％的S、0.05～0.18質(zhì)量％的Ti、0.10～0.35質(zhì)量％的Mo及0.0015～0.0050質(zhì)量％的B，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中的P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。
7.一種用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，其特征在于含有0.02～0.10質(zhì)量％的C、0.65～1.00質(zhì)量％的Si、1.40～1.80質(zhì)量％的Mn、0.005～0.025質(zhì)量％的S、0.05～0.18質(zhì)量％的Ti及0.10～0.35質(zhì)量％的Mo、還分別含有0.20質(zhì)量％以下的從由Nb、V、Al、Cr及Ni組成的群組中選擇的1種或2種以上的元素，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中的P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。
8.一種用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，其特征在于含有0.02～0.10質(zhì)量％的C、0.65～1.00質(zhì)量％的Si、1.40～1.80質(zhì)量％的Mn、0.005～0.025質(zhì)量％的S、0.05～0.18質(zhì)量％的Ti、0.10～0.35質(zhì)量％的Mo及0.0015～0.0050質(zhì)量％的B，還分別含有0.20質(zhì)量％以下的從由Nb、V、Al、Cr及Ni組成的群組中選擇的1種或2種以上的元素，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中的P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。
9.如權(quán)利要求1～8中任意一項所述的用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，其特征在于C的含有量為0.05質(zhì)量％以上。
10.如權(quán)利要求1～8中任意一項所述的用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，其特征在于Ti的含有量為0.16質(zhì)量％以下。
11.如權(quán)利要求1～8中任意一項所述的用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲，其特征在于在焊絲表面附著有MoS2，且每10kg焊絲的重量中含有MoS2的比例為0.01g/10kg～1.00g/10kg。
全文摘要
一種用于氣體保護電弧焊的實芯焊絲的組成，含有0.02～0.10質(zhì)量％的C、0.65～1.00質(zhì)量％的Si、1.40～1.80質(zhì)量％的Mn、0.005～0.025質(zhì)量％的S、0.05～0.18質(zhì)量％的Ti、0.10～0.35質(zhì)量％的Mo及0.45質(zhì)量％以下的Cu，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Mn及Mo的合計含有量為2.10質(zhì)量％以下，Si及Ti的合計含有量為0.75質(zhì)量％以上，S及O的合計含有量為0.030質(zhì)量％以下，上述不可避免的雜質(zhì)中P限制在0.020質(zhì)量％以下，O限制在0.0100質(zhì)量％以下。據(jù)此，以大熱量輸入·高焊道間溫度條件施行氣體保護電弧焊時，焊接部具備足夠機械性能，且焊渣發(fā)生少、焊渣剝離性良好。
文檔編號B23K9/16GK1721125SQ200510075419
公開日2006年1月18日 申請日期2005年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月12日
發(fā)明者鈴木勵一, 中野利彥 申請人:株式會社神戶制鋼所