. 08%以下。
[0118] 為了獲得確保焊接金屬的低溫韌性的效果，進一步優(yōu)選在將CaF2、BaF 2、SrF2、MgF2以及LiF的含量的總和設(shè)定為α、將Ti氧化物、Si氧化物、Mg氧化物以及Al氧化物的含量 的總和設(shè)定為β的情況下，α及β滿足下述式3。即，優(yōu)選α與β之比為3. 1~15. 0。
[0119] 3. 1 彡 α / β 彡 15. 0 (式 3)
[0120] 其理由是因為，α/β小于3.1時，無法充分獲得由金屬氟化物帶來的氧減少效 果；而α / β超過15. 0時，由于氧過度減少，因此無法得到最適合利用了晶粒內(nèi)相變的組織 微細化的氧化物量。
[0121] (CaO :0· 15% 以下）
[0122] 在本實施方式中，焊劑中優(yōu)選不含CaO。然而，焊劑的原料中有時含有CaO。在該 情況下，優(yōu)選以相對于藥芯焊絲總質(zhì)量的質(zhì)量％計，CaO含量的上限設(shè)定為0.15%。通過 將CaO含量的上限設(shè)定為0. 15%，可獲得本發(fā)明的效果。即，優(yōu)選以使CaO含量的上限為 〇. 15%的方式選定焊劑的原料。而且，根據(jù)需要，CaO的含量的上限可以設(shè)定為0. 12%、 0· 10%或 0· 08%〇
[0123] 發(fā)明者們通過試驗獲得以下的見解。CaO與大氣接觸時，變化成作為含有氫的化合 物的CaOH，從而會增加焊接金屬的擴散性氫，因此作為焊劑的含有成分不優(yōu)選。另外，CaO 通過提高熔融池的堿度，具有減少焊接金屬的氧的效果。在本實施方式中，通過將氧化物用 作晶粒內(nèi)相變的成核點來將焊接金屬的金屬組織微細化，提高焊接金屬的韌性，因此使得 CaO和金屬氟化物復(fù)合含有在焊劑中會過量減少焊接金屬的氧量，降低焊接金屬的低溫韌 性，故不優(yōu)選。
[0124] 得到了上述見解的實驗示于圖3及圖4。由圖3所示結(jié)果可知：隨著CaO增加，焊 接金屬中的擴散性氫增加，在CaO含量低于0. 15 %的情況下，擴散性氫量成為1.0 ml/lOOg 以下。由圖4所示結(jié)果可知：隨著CaO增加，焊接金屬中的氧量減少。在本實施方式中，焊 接金屬中的氧量過量減少時焊接金屬的低溫韌性降低。因此，考慮到擴散性氫量及氧量這 雙者時，CaO含量的上限優(yōu)選設(shè)定為0. 15%。
[0125] (金屬碳酸鹽：0· 1~0· 5% )
[0126] 本實施方式的藥芯焊絲以提高電弧穩(wěn)定化作用和電弧集中性為目的，需要含有 0.1~0.5%的包括0&0)3、8&0)3、5"0 3、1%0)3以及1^20)3之中的一種或兩種以上的金屬 碳酸鹽。金屬碳酸鹽的含量的總和小于0. 1%時，無法充分獲得上述那樣的效果，電弧變得 不穩(wěn)定，焊道形狀劣化。而金屬碳酸鹽的含量的總和超過0. 5%時，電弧的集中性過強，從 而飛濺產(chǎn)生量變多。為了進一步提高焊接性，金屬碳酸鹽的含量的總和的上限可以設(shè)定為 0. 45 %或0. 4%。根據(jù)需要，金屬碳酸鹽的總和的下限可以設(shè)定為0. 15 %或0. 2 %。
[0127] (Fe 粉：小于 10%)
[0128] 為了調(diào)整藥芯焊絲中的焊劑的填充率或為了提高熔敷效率，有時根據(jù)需要含有Fe 粉。然而，F(xiàn)e粉的表層會被氧化，因此焊劑過量含有Fe粉時，有時焊接金屬的氧量增加而 韌性降低。因此，可以不含有Fe粉。在為了調(diào)整填充率而含有Fe粉的情況下，為了確保焊 接金屬的韌性，F(xiàn)e粉的含量的上限設(shè)定為小于10%。
[0129] 以上為與本實施方式的藥芯焊絲的成分組成有關(guān)的限定理由，其他的剩余部分成 分為Fe及雜質(zhì)。作為Fe成分，包括鋼制外皮的Fe、焊劑中所含的鐵粉以及合金成分中的 Fe。另外，以鐵為主成分的剩余部分在不妨礙本發(fā)明特性的范圍，可以含有在制造過程等中 混入的雜質(zhì)。
[0130] 接下來，對藥芯焊絲的形態(tài)進行說明。
[0131] 在鋼制外皮的內(nèi)部填充有焊劑的藥芯焊絲大致分為在鋼制外皮沒有狹縫狀的間 隙的具有無縫形狀的無縫焊絲和在鋼制外皮的接縫具有狹縫狀的間隙的焊絲（具有縫的 焊絲）。
[0132] 本實施方式可采用任意結(jié)構(gòu)。然而，在狹縫狀的間隙存在于藥芯焊絲的鋼制外皮 的情況下，在藥芯焊絲的保管中，大氣中的水分從間隙侵入至藥芯焊絲內(nèi)，有時焊劑會吸 濕。在使用這樣狀態(tài)的藥芯焊絲進行焊接的情況下，有時焊接金屬中的擴散性氫量增加，產(chǎn) 生焊接金屬的低溫開裂。為了抑制焊接金屬的低溫開裂，藥芯焊絲優(yōu)選設(shè)定為無縫焊絲。
[0133] 另外，為了在焊接時提高藥芯焊絲的送進性，可以在藥芯焊絲的表面涂布潤滑劑。 作為藥芯焊絲用的潤滑劑，可以使用各種種類的潤滑劑，為了抑制焊接金屬的低溫開裂，優(yōu) 選使用全氟聚醚油（PFPE油）。全氟聚醚油不含氫成分。因此，即使將全氟聚醚油作為潤滑 劑涂布至藥芯焊絲，也不會增加焊接金屬中的擴散性氫量。
[0134] 在焊接時侵入焊接部的氫會向焊接金屬內(nèi)以及鋼材內(nèi)擴散，特別是聚積在應(yīng)力集 中部而成為低溫開裂的產(chǎn)生原因。作為該氫的供給源，可以考慮焊接材料所保有的水分、從 大氣混入的水分以及附著在鋼材表面的銹、氧化皮等。在焊接部的清潔性以及氣體保護的 條件得到充分管理的焊接條件下，在藥芯焊絲中主要以水分的形式含有的氫成為焊接接頭 中的擴散性氫的主要供給源。
[0135] 因此，優(yōu)選將鋼制外皮設(shè)定為無縫的管，在從藥芯焊絲的制造至藥芯焊絲的使用 為止的期間內(nèi)，抑制氫從大氣通過鋼制外皮侵入到焊劑中。
[0136] 在將鋼制外皮設(shè)定為具有縫的管的情況下，有時大氣中的水分通過鋼制外皮的縫 侵入到焊劑中。具有縫的藥芯焊絲直接以制造后的形態(tài)有時無法充分防止水分等氫源的侵 入，因此在從藥芯焊絲的制造至藥芯焊絲的使用為止的期間長的情況下，優(yōu)選將藥芯焊絲 全體進行真空包裝或者將其保存在能夠?qū)⑺幮竞附z保持為干燥狀態(tài)的容器內(nèi)。
[0137] 在本實施方式中，焊接金屬或熔敷金屬的抗拉強度設(shè)定為與具有780MPa以上的 抗拉強度的高張力鋼同等水平的抗拉強度。此處，恪敷金屬（Deposited Metal)表示從填 充金屬（藥芯焊絲）移至焊接部的金屬，焊接金屬（Weld Metal)表示在焊接中熔融凝固了 的金屬（熔融部即在焊接部中母材熔融了的部分和熔敷金屬這兩者）。焊接金屬或熔敷金 屬的抗拉強度可以通過對使用該藥芯焊絲而制得的焊接接頭的焊接金屬或熔敷金屬進行 拉伸試驗來測定。另外，已知硬度與抗拉強度之間存在良好的相關(guān)關(guān)系。也可以利用該相 關(guān)關(guān)系，測定焊接接頭的焊接金屬或熔敷金屬的硬度，由硬度換算來求得焊接金屬或熔敷 金屬的抗拉強度。另外，若能夠得到藥芯焊絲，則也可以不制作使用了高張力鋼的焊接接 頭，進行在日本工業(yè)標準JISZ3111-2005中所規(guī)定的熔敷金屬的拉伸試驗，從而求得熔敷 金屬的抗拉強度。而且，焊接金屬或熔敷金屬的抗拉強度的上限沒有特別限制，若有必要， 可以限制成940MPa、930MPa或900MPa。另外，在本實施方式中，可以將焊接金屬或熔敷金屬 在-40°C下的夏氏吸收能（三個的平均值）設(shè)定為69J以上，或者也可以將每單位面積的焊 接金屬或熔敷金屬在_40°C下的夏氏吸收能設(shè)定為86J/cm2。在以亞尺寸試驗片進行夏氏 沖擊試驗的情況下，-40°C下的夏氏吸收能可以設(shè)定為86J/cm2以上。
[0138] 如上所述構(gòu)成的本實施方式的藥芯焊絲可以通過通常的藥芯焊絲的制造工序來 制造。
[0139] 即，首先，準備成為鋼制外皮的鋼帶和焊劑，所述焊劑以使金屬氟化物、合金成分、 金屬氧化物、金屬碳酸鹽以及電弧穩(wěn)定劑為規(guī)定含量的方式進行了配合。接著，將鋼帶一邊 沿長邊方向輸送一邊通過成型輥成型而形成開口管（U字型），將其形成為鋼制外皮。在鋼 帶成型的中途從開口管的開口部供給焊劑。在鋼帶成型后，將開口部的相對置的邊緣面進 行對縫焊，得到無縫管。將該無縫管拉絲，在進行該拉絲的拉絲工序的中途或拉絲工序結(jié)束 后將無縫管進行退火處理。通過以上的工序，得到具有所期望的線徑、在鋼制外皮的內(nèi)部填 充有焊劑的無縫焊絲。具有縫的藥芯焊絲是通過下述方式得到的：從開口管的開口部供給 焊劑后，不進行縫焊接而形成有縫的管，將該管拉絲。
[0140] 接著，對本實施方式的使用了藥芯焊絲的焊接方法、焊接接頭的制造方法以及焊 接接頭進行說明。
[0141] 本實施方式的使用了藥芯焊絲的焊接方法（本實施方式的焊接方法）使用本實施 方式的藥芯焊絲和保護氣體進行焊接。該保護氣體沒有特別限定，優(yōu)選通常被廣泛使用的 100體積％的氬氣（純氬氣）、100體積％的二氧化碳氣體（純二氧化碳氣體）或Ar與3~ 30體積％的0)2的混合氣體中的任一種。另外，焊接的種類沒有特別限定，氣體保護電弧焊 接是適合的。
[0142] 本實施方式的使用了藥芯焊絲的焊接接頭的制造方法（本實施方式的焊接接頭 的制造方法）使用本實施方式的藥芯焊絲和上述保護氣體對鋼板進行焊接。該鋼板沒有特 別限定，主要可以適用于抗拉強度為780MPa以上的鋼材。由于對抗拉強度比焊接金屬的抗 拉強度高的鋼材進行焊接也無妨，因此對鋼材的抗拉強度的上限沒必要特別限制。然而，可 以將鋼材的抗拉強度的上限限制成llOOMPa、1050MPa、1000MPa、940MPa或900MPa。鋼材的 板厚沒必要特別限制，通常存在板厚為3~IOOmm的鋼材，因此限定成該板厚也無妨。
[0143] 通過本實施方式的焊接接頭的制造方法制造的焊接接頭（本實施方式的焊接 接頭）具備抗拉強度為780MPa以上、板厚為3~IOOmm的鋼材（其中，包括鋼材的熱影 響部）和焊接金屬。對于本實施方式的焊接接頭來說，焊接金屬的擴散性氫量可以小于 I. 0ml/100g，焊接金屬中的氧量可以為300~400ppm，焊接金屬的抗拉強度可以為780~ 940MPa，焊接金屬在-40°C下的夏氏吸收能可以為69J以上。使用本實施方式的藥芯焊絲 來制造的焊接接頭的焊接金屬的擴散性氫量小于1.0ml/100g。此外，使用本實施方式的藥 芯焊絲來制造的焊接接頭的焊接金屬中的氧量為300~400ppm。該焊接金屬中的氧量可 以通過公知的方法來測定。作為焊接金屬中的氧量的測定方法，例如可列舉出基于不活潑 性氣體熔融紅外線吸收法的測定方法。焊接金屬的擴散性氫量限制成小于1.0ml/100g， 并且焊接接頭的焊接金屬中的氧量設(shè)定為300~400ppm，由此能夠提高焊接部的韌性以 及耐低溫開裂性。使用本實施方式的藥芯焊絲來制造的焊接接頭具有抗拉強度為780~ 940MPa、-40°C下的夏氏吸收能為69J以上的焊接金屬。
[0144] 本實施方式的焊接接頭不僅是其母材為焊接開裂敏感性高的高強度鋼，而且強度 及低溫韌性優(yōu)異。
[0145] 實施例
[0146] 接著，以實施例對本發(fā)明的可實施性以及效果進行更詳細的說明。
[0147] 將鋼帶一邊沿長邊方向輸送一邊通過成型輥成型而形成開口管，從該成型的中途 的開口管的開口部向開口管內(nèi)供給焊劑，接著將成形后的開口部的相對置的邊緣面進行對 縫焊來將開口管制成無縫管，這樣進行造管從而得到藥芯焊絲，將所得的藥芯焊絲拉絲，在 該拉絲作業(yè)的