性劣化， 因此使在含有B的情況下的B含量為0. 01 %以下。為了提高韌性，可以使B含量的上限為 0. 006%、0. 004%或0. 002%。為了獲得含有的效果，可以使B含量的下限為0. 0003%。
[0101] (Mg :0 ~0.6%)
[0102] Mg是強(qiáng)脫氧元素，對(duì)于降低焊接金屬的氧、改善韌性具有效果。使Mg的含量下限 為0%，在添加 Mg的情況下，當(dāng)使Mg含量大于0. 6%含有時(shí)，飛濺增加、使焊接操作性劣化， 因此使在含有Mg的情況下的Mg含量為0. 6%以下。為了提高焊接操作性，可以使Mg含量 的上限為0.4%、0. 2%或0. 1%。為了獲得含有的效果，可以使Mg含量的下限為0.05%。
[0103] (REM :0 ~0· 0500% )
[0104] REM當(dāng)過(guò)剩地含有時(shí)，飛濺變得劇烈、焊接操作性變得惡化。因此，使REM含量 的下限為0%。即便在添加的情況下，對(duì)于飛濺降低、電弧變得穩(wěn)定有效的REM含量為 0.0500%以下。另外，為了進(jìn)一步有助于飛濺的降低及電弧的穩(wěn)定，可以使REM含量的上限 為 0· 0300%、0· 0200%、0· 0100%、0· 0050%或 0· 0010%。
[0105] 本實(shí)施方式的填充焊劑金屬絲中，作為合金成分或金屬脫氧成分按照如上所述的 方式含有各元素，但為了確保_196°C的低溫韌性，下述式1所示的Si和Mn的總含量SM需 要為0.3~1.0%。
[0106] SM = [Si]+ [Mn](式 1)
[0107] 其中，帶□的元素表示各個(gè)元素的含量（質(zhì)量％ )。
[0108] 本實(shí)施方式的填充焊劑金屬絲即便是以純Ar或純He作為保護(hù)氣體、或者以Ar或 He中的02或CO 2的比例小于2體積的混合氣體作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)電弧焊接，也可以 進(jìn)行穩(wěn)定的焊接，填充于填充焊劑金屬絲的金屬粉的周?chē)嬖诒〉难趸瘜?，雖然少量，但氧 會(huì)進(jìn)入到焊接金屬中。
[0109] 此時(shí)，當(dāng)提高焊接金屬的清潔度的Si、Mn的量不充分時(shí)，由于來(lái)自金屬絲的氧，在 焊接金屬中產(chǎn)生氣泡等焊接缺陷。為了抑制該焊接缺陷，需要按照上述SM達(dá)到0. 3%以上 的方式含有Si和Μη。另一方面，在含有6~16%的Ni的焊接金屬中，Si、Mn由于易于產(chǎn) 生顯微偏析，在該偏析部中，產(chǎn)生顯著的脆化。當(dāng)SM為1. 0%以下時(shí)，由于偏析部的脆化是 可允許的程度，因此使其為上限。為了更確實(shí)地抑制焊接缺陷，可以使SM的下限為0. 35% 或 0· 4%〇
[0110] 關(guān)于獲得該見(jiàn)解的實(shí)驗(yàn)示于圖1、圖2中。圖1中使用的填充焊劑金屬絲的鋼制 外皮全部為軟鋼、圖2中使用的填充焊劑金屬絲的鋼制外皮全部為含有Ni的鋼。圖1、 圖2表示試制除了 SM的值不同之外、其余均滿足本發(fā)明要件的填充焊劑金屬絲、使用該金 屬絲與后述實(shí)施例同樣地進(jìn)行焊接、由所得的焊接金屬制成試驗(yàn)片、使用該試驗(yàn)片所獲得 的-196°C的夏比沖擊試樣吸收功與金屬絲的SM的關(guān)系。
[0111] 由圖1可知，按照SM達(dá)到0.3~1.0的方式添加了 Si和Mn的金屬絲的-196°C 的夏比沖擊試樣吸收功達(dá)到50J以上。由圖2可知，按照SM達(dá)到0. 3~I. 0的方式添加了 Si和Mn的金屬絲的-196°C的夏比沖擊試樣吸收功達(dá)到69J以上。在鋼制外皮全部為軟鋼 的情況下，為了穩(wěn)定地確保50J以上，可以使SM的上限為0. 9%、0. 8 %、0. 75%或0. 70%。 在鋼制外皮全部為含有Ni的鋼的情況下，為了穩(wěn)定地確保69J以上，可以使SM的上限為 0· 9%、0· 8%、0· 75%或 0· 70%。
[0112] (碳當(dāng)量 Ceq :0.250 ~0.525% )
[0113] 進(jìn)而，在本實(shí)施方式的填充焊劑金屬絲中，按照下述式2所示的由日本焊接協(xié)會(huì) (WES)規(guī)定的碳當(dāng)量Ceq達(dá)到0. 250~0. 525%的方式，進(jìn)一步調(diào)整C、Si、Mn、Ni、Cr、Mo、V 的含量。
[0114] Ceq = [C] + [Si] /24+ [Μη] /6+ [Ni] /40+ [Cr] /5+ [Mo] /4+ [V] /14 (式 2)
[0115] 其中，帶□元素表示各個(gè)元素的以質(zhì)量％計(jì)的含量。
[0116] Ceq的值越高，焊接金屬的抗拉強(qiáng)度越提高，但另一方面，韌性降低、焊接裂縫敏 感性還增高，因此需要用于抑制低溫裂紋的對(duì)策。在該Ceq的值小于0. 250%時(shí)，不能滿 足在焊接金屬中成為目標(biāo)的強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度）為660MPa以上。另一方面，當(dāng)Ceq的值大 于0. 525%時(shí)，焊接金屬的抗拉強(qiáng)度變得過(guò)剩、焊接金屬的韌性降低。因此Ceq的范圍設(shè) 為0. 250~0. 525%。為了穩(wěn)定地確保強(qiáng)度，可以使Ceq的下限為0. 290 %、0. 330 %或 0. 370%。為了提高韌性，可以使Ceq的上限為0. 490%、0. 460%或0. 430%。
[0117] 另外，作為以上合金成分或金屬脫氧成分被含有的元素的含量不包含這些元素在 作為金屬氟化物、金屬氧化物及金屬碳酸鹽被含有的情況下的含量。
[0118] 另外，這些元素并不一定需要是純物質(zhì)（可含有雜質(zhì)），即便是以Fe-Mn、Cu-Ni等 合金的形態(tài)含有也沒(méi)有任何問(wèn)題。另外，這些元素即便含有在鋼制外皮中、即便作為焊劑被 含有，由于它們的效果相同，因此可以在鋼制外皮和焊劑中的任一者中含有。
[0119] 接著，對(duì)插入在金屬絲的鋼制外皮內(nèi)部的焊劑成分進(jìn)行說(shuō)明。
[0120] (以CaF2為主成分的金屬氟化物的總含量a :2. 0~7. 0% )
[0121] 以往，在使用不活潑性氣體的氣體保護(hù)電弧焊接中，由于在焊接時(shí)所產(chǎn)生的熱收 縮力、電磁收縮力小，因此形成在金屬絲前端的熔滴不會(huì)從金屬絲上脫離，熔融部成為像液 柱那樣伸展的狀態(tài)，其受到等離子體氣流或磁吹的影響，像鞭子那樣搖擺，從而變成非常不 穩(wěn)定的電弧狀態(tài)，因此不能進(jìn)行焊接。
[0122] 本實(shí)施方式中，制成填充焊劑金屬絲，通過(guò)將以CaF2為主體的金屬氟化物作為焊 劑成分，即便是使用了不活潑性氣體的氣體保護(hù)電弧焊接，也可進(jìn)行穩(wěn)定的焊接。金屬氟化 物由于導(dǎo)電性低，因此在電弧下雖然鋼制外皮產(chǎn)生熔融，但金屬絲內(nèi)部的焊劑完全不會(huì)熔 融、而像芯那樣殘留，該焊劑的芯不像鞭子那樣搖擺、直直地進(jìn)入到熔融池中。此時(shí)，熔融了 的鋼制外皮沿著該焊劑的芯向熔融池移動(dòng)，因此可進(jìn)行穩(wěn)定的焊接。
[0123] 為了即便是使用這種不活潑性氣體的氣體保護(hù)電弧焊接也可進(jìn)行穩(wěn)定的焊接，當(dāng) 將含CaF2的金屬氟化物的總含量設(shè)為α?xí)r，需要按照上述α為2.0%以上且CaF2的含量 [CaF 2]與上述α之比（[CaF2Va)為0.90以上的方式含有含CaF2的金屬氟化物。優(yōu)選 CaF2的含量多者，也可以使該比的下限為0. 93、0. 96、0. 98或0. 99。使該比為1. 0,即使僅 為CaF2也沒(méi)有問(wèn)題。
[0124] 當(dāng)金屬氟化物的總量α小于2.0%時(shí)，焊接時(shí)由于焊劑的芯不會(huì)充分地殘留，因 此焊接變得不穩(wěn)定。另一方面，當(dāng)金屬氟化物的總量α大于7. 0%時(shí)，由于焊接煙霧過(guò)剩地 產(chǎn)生，焊接變得不穩(wěn)定，因此不優(yōu)選。
[0125] 即便是使用了不活潑性氣體的氣體保護(hù)電弧焊接，為了確保更穩(wěn)定的焊接性，可 以使金屬氟化物的總量α的下限為2. 2%、2. 4%、2. 6%、2. 8%、3. 0%、3. 2%或3. 4%，另 外，可以使金屬氟化物的總量α的上限為6. 5%、6.0%、5. 5%或5.0%。
[0126] 作為金屬氟化物，除了 CaF2之外，還可根據(jù)需要含有BaF 2、SrF2、MgF^ LiF中的 1種或2種以上，從確保電弧穩(wěn)定性、抑制飛濺的觀點(diǎn)出發(fā)，CaF2的含量相對(duì)于CaF 2、BaF2、 SrF2、MgF2&LiF的總量之比必須為0. 90以上。當(dāng)小于0. 90時(shí)，電弧穩(wěn)定性降低。優(yōu)選CaF2 的比例高者，可以為0.93%以上、0.96%以上、0.98%以上或0.99%。即便是100% CaF2, 也沒(méi)有任何問(wèn)題。
[0127] 金屬氟化物除了上述作用之外，還具有降低焊接金屬的擴(kuò)散性氫量的作用。
[0128] 含有6~16%的Ni的焊接金屬會(huì)變成硬的馬氏體組織。因此，為了抑制低溫裂紋 需要預(yù)熱操作，但由于金屬氟化物能夠降低焊接金屬的擴(kuò)散性氫量，因此可以省略或簡(jiǎn)化 對(duì)于抑制低溫裂紋所需要的預(yù)熱來(lái)進(jìn)行焊接。
[0129] 已知金屬氟化物發(fā)揮降低擴(kuò)散性氫量的作用是通過(guò)被覆電弧焊接棒等，但并沒(méi)有 詳細(xì)討論用填充焊劑金屬絲來(lái)降低擴(kuò)散性氫的例子。本實(shí)施方式中，考慮其他的焊劑成分、 焊接金屬的機(jī)械特性和焊接操作性等，發(fā)現(xiàn)了對(duì)于降低擴(kuò)散性氫為最適合的方式。
[0130] 關(guān)于金屬氟化物降低擴(kuò)散性氫的理由，認(rèn)為其原因如下：金屬氟化物由于焊接電 弧而分解，所產(chǎn)生的氟與氫相結(jié)合，作為HF氣體散逸在大氣中或者氫直接作為HF固定在焊 接金屬中。
[0131] (Ti 氧化物：0 ~0· 4% )
[0132] 作為T(mén)i氧化物的1102通過(guò)降低焊接金屬中的氧量來(lái)改善低溫韌性，因而優(yōu)選TiO 2 盡量地少者。因此，1102的下限為0%。而為了使焊縫成型性、熔渣剝離性及電弧穩(wěn)定性 變得良好，優(yōu)選添加110 2者。因此，可以使TiO2含量的下限為0. 05%、0. 1%、0. 13%、0. 16 或0. 19%。當(dāng)1102含量大于0.4%時(shí)，TiO 2中含有的氧進(jìn)入熔融池，從而焊接金屬的氧量 增加、韌性斷裂的吸收能量降低，因而使0. 4%為上限。還可根據(jù)需要使TiO2含量的上限為 0. 35%、0. 31、0. 27%或0. 24%。在重視低溫韌性的情況下，也可以使TiO2含量的上限為 0· 2%、0· 15%、0· 12%或 0· 09%。
[0133] (Si 氧化物：0· 2 ~0· 5% )
[0134] 作為Si氧化物的SiO2對(duì)于使熔渣形狀變得整齊、焊接后的熔渣剝離變得容易是 需要的。為了發(fā)揮該效果，SiO 2含量需要達(dá)到0. 2%以上?？梢允筍iO2含量的下限為0. 23%、 0. 26或0. 29%。但是，當(dāng)SiO2大于0. 5%含有時(shí)，SiO 2中含有的氧會(huì)進(jìn)入熔融池，從而焊接 金屬的氧量增加、韌性斷裂的吸收能量降低，因此使其為上限?？梢允筍iO2含量的上限為 0· 45%、0· 39%、0· 37%或 0· 34%。
[0135] (金屬氧化物的總含量：0.2~0.9% )
[0136] 在本實(shí)施方式的填充焊劑金屬絲中，作為熔渣形成劑，含有Ti氧化物、Si氧化物、 Mg氧化物、Al氧化物、Zr氧化物及Ca氧化物，例如Ti02、Si02、Mg0、Al 203、Zr0；^ CaO等金 屬氧化物中的1種或2種以上。這些金屬氧化物是為了良好地維持焊縫形狀而含有的。為 了獲得金屬氧化物的適當(dāng)?shù)男Ч?，?dāng)將金屬氧化物的總含量設(shè)為β時(shí)，需要使上述β的下 限為0.2%。但是，當(dāng)金屬氧化物的總含量β大于0.9%時(shí)，焊接金屬的氧量增加、使韌性 劣化，因此不優(yōu)選。
[0137] 這些金屬氧化物的總含量是除了 Ti02、Si02、MgO、A1203、ZrO^ CaO的總含量之 外、還包含在焊劑的造粒中使用的粘合劑等中含有的金屬氧化物的含量在內(nèi)的含量。為了 確實(shí)地獲得這些金屬氧化物的效果，可以使金屬氧化物的總含量的下限為〇.25%、0. 3%、 0. 35%、0. 4%、0. 45%或0. 5%。另外，為了盡量地抑制因金屬氧化物的含有所導(dǎo)致的焊接 金屬的韌性劣化，可以使金屬氧化物的總含量β的上限為〇.8%、0. 7%或0.6%。
[0138] (電弧穩(wěn)定劑：0~0· 50% )
[0139] 除上述之外，還可在焊劑中進(jìn)一步含有電弧穩(wěn)定劑。作為電弧穩(wěn)定劑，有Na或K 的氧化物或氟化物（例如Na20、NaF、K20、KF、K2SiF 6& K2ZrF6)等，其總含量為0~0. 50%。 由于并不需要一定含有電弧穩(wěn)定劑，因此Na或K的氧化物或氟化物的總含量的下限為0%。 另外，由于電弧增強(qiáng)、飛濺等增加，因此上限為0.50%。另外，這里例示的作為電弧穩(wěn)定劑的 氧化物及氟化物不包含在作為上述熔渣形成劑的金屬氧化物及用于降低擴(kuò)散性氫的金屬 氟化物中。當(dāng)Na及K的氧化物及氟化物多時(shí)，電弧增強(qiáng)、飛濺等增加，因此也可根據(jù)需要限 制它們的總含量為0. 40%以下、0. 30%以下、小于0. 20%、0. 10%以下。
[0140] 除了上述金屬氟化物和金屬氧化物的各自含量之外，用質(zhì)量％表示的金屬氟化物 的總含量α與金屬氧化物的總含量β之比（α/β)的值需要滿足3.0以上且15.0以下。
[0141] 在α / β的值小于3. 0時(shí)，由于焊接金屬的氧量增加因而吸收能量降低，當(dāng)α /