Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7623566B2 - Manufacturing method of welded joint and flux-cored cut wire for filling groove - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7623566B2 - Manufacturing method of welded joint and flux-cored cut wire for filling groove - Google Patents

Manufacturing method of welded joint and flux-cored cut wire for filling groove Download PDF

Info

Publication number
JP7623566B2
JP7623566B2 JP2020170006A JP2020170006A JP7623566B2 JP 7623566 B2 JP7623566 B2 JP 7623566B2 JP 2020170006 A JP2020170006 A JP 2020170006A JP 2020170006 A JP2020170006 A JP 2020170006A JP 7623566 B2 JP7623566 B2 JP 7623566B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flux
less
cored
cut wire
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
JP2020170006A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022061819A (en
Inventor
孟 松尾
孝浩 加茂
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
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2020170006A priority Critical patent/JP7623566B2/en
Publication of JP2022061819A publication Critical patent/JP2022061819A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7623566B2 publication Critical patent/JP7623566B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Arc Welding In General (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Description

この発明は、母材間に設けた開先内にカットワイヤを充填して溶接する溶接継手の製造方法、及び、これに用いられる開先充填用のフラックス入りカットワイヤに関する。 This invention relates to a method for manufacturing a welded joint in which a cut wire is filled into a groove between base materials and then welded, and to a flux-cored cut wire for filling the groove used in this method.

近年の地球環境問題の観点から、クリーンなエネルギーとして液化天然ガス(以下、「LNG」と略称する。)の需要がますます増加する傾向にある。LNG貯蔵タンクの内槽材には、フェライト系の極低温材料、例えば、5.5%Ni鋼、6~7%Ni鋼、9%Ni鋼等(以下、「低温用鋼」という。)が適用されてきた。これらの低温用鋼の溶接部には、溶接まま(即ち、溶接を行った後の溶接部に、熱処理及びピーニング等による材質的な変化を与えていない状態のこと)で低温靱性が要求されるので、母材よりもNi含有量の多いNi基合金ワイヤが適用されている。現場施工では、サブマージアーク溶接(Submerged Arc Welding; SAW)方法、被覆アーク溶接及びTIG溶接方法等が適用されている。しかし、被覆アーク溶接及びTIG溶接は、施工効率が悪いという課題がある。 In view of recent global environmental problems, the demand for liquefied natural gas (hereinafter abbreviated as "LNG") as a clean energy source is on the rise. Ferritic cryogenic materials, such as 5.5% Ni steel, 6-7% Ni steel, 9% Ni steel, etc. (hereinafter referred to as "low-temperature steel") have been used as the inner tank material of LNG storage tanks. The welds of these low-temperature steels require low-temperature toughness in the as-welded state (i.e., the state in which the welds after welding have not been subjected to any material changes due to heat treatment, peening, etc.), so Ni-based alloy wires with a higher Ni content than the base material are used. In on-site construction, methods such as submerged arc welding (SAW), shielded metal arc welding, and TIG welding are used. However, shielded metal arc welding and TIG welding have the problem of poor construction efficiency.

この課題を解決するための技術として、特許文献1~2には、低温用鋼に適したSAW溶接材料が開示されている。特許文献1では、Ni含有量が65.0~82.4質量%であるNi基合金溶接ワイヤを用いることが提案されており、また、特許文献2では、Ni含有量が60質量%以上のワイヤと、Al:15~40質量%、SiO:5~35質量%、ZrO:5~25質量%、MgO:5~25質量%、CaCO:5~25質量%、及び金属Al:1~7質量%を含有する焼結型フラックスとを用いて、9%Ni鋼のSAW溶接を行うことが提案されている。
しかしながら、SAW溶接で更に高効率化を図るには、特許文献1のNi基合金溶接ワイヤの使用や、特許文献2のNi含有量60質量%以上のワイヤ及び焼結型フラックスの併用では、溶着量を高効率に確保できないことから、不十分であった。
As a technique for solving this problem, Patent Documents 1 and 2 disclose SAW welding materials suitable for low-temperature steels. Patent Document 1 proposes the use of Ni-based alloy welding wire with a Ni content of 65.0 to 82.4 mass%, and Patent Document 2 proposes SAW welding of 9% Ni steel using a wire with a Ni content of 60 mass% or more and a sintered flux containing 15 to 40 mass% Al2O3 , 5 to 35 mass% SiO2 , 5 to 25 mass% ZrO2 , 5 to 25 mass% MgO, 5 to 25 mass% CaCO3 , and 1 to 7 mass% metallic Al.
However, in order to achieve even higher efficiency in SAW welding, the use of a Ni-based alloy welding wire as disclosed in Patent Document 1 or the combined use of a wire having a Ni content of 60 mass % or more and a sintered flux as disclosed in Patent Document 2 was insufficient because it was not possible to ensure a high deposition rate.

特許第6,418,365号公報Patent No. 6,418,365 特開2011-025285号公報JP 2011-025285 A

ところで、低温用鋼での高能率溶接を実現するためには、カットワイヤを開先内に充填して溶接を行うことが望ましい。しかし、これまで低温用鋼での溶接に適した高合金を含む充填材は存在していない。これは、従来の充填材がソリッドワイヤを素材としたカットワイヤであるため、充填材の成分系については伸線加工が可能な成分系に限定されるからである。 In order to achieve high-efficiency welding of low-temperature steel, it is desirable to fill the groove with cut wire before welding. However, to date, there have been no filler materials containing high alloys suitable for welding low-temperature steel. This is because conventional filler materials are cut wires made from solid wire, and the composition of the filler material is limited to those that can be drawn.

そこで、本発明者らは、この課題を解決するために鋭意検討した結果、所定の元素を含んだフラックス入りのカットワイヤを開先内に充填して溶接することで、上記の課題を解決することができることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明者らは、伸線加工が可能な鋼製外皮とこの製鋼外皮の内部に充填されたフラックス入りカットワイヤを用い、このフラックス入りカットワイヤに高合金化が可能な所定の高合金化元素を含ませることにより、上記の課題を解決した。加えて、本発明者らは、高合金で問題となる高温割れに対しても、フラックス中に所定の強脱酸元素を添加することで、その発生を抑制することができることを見出した。
Therefore, the inventors conducted intensive research to solve this problem, and discovered that the above problem can be solved by filling the groove with a cut wire cored with flux containing a specified element and welding it, and thus completed the present invention.
That is, the inventors solved the above problem by using a steel sheath capable of wire drawing and a flux-cored cut wire filled inside the steel sheath, and by making the flux-cored cut wire contain a predetermined highly alloying element capable of highly alloying. In addition, the inventors found that the occurrence of hot cracking, which is a problem in high alloys, can be suppressed by adding a predetermined strong deoxidizing element to the flux.

従って、本発明の目的は、フラックス入りカットワイヤを用いることで、母材が低温用鋼であっても、SAW溶接によりこれまでよりも更に高能率に溶接することができ、溶接効率の高い溶接継手の製造方法を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、このような溶接継手の製造方法に用いられるフラックス入りカットワイヤを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a welded joint with high welding efficiency, which can use a flux-cored cut wire to perform welding more efficiently than ever before using SAW welding, even if the base material is low-temperature steel.
Another object of the present invention is to provide a flux-cored cut wire for use in the method for producing such a welded joint.

すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
(1) 母材間に設けた開先内にカットワイヤを充填し、サブマージアーク溶接により溶接する溶接継手の製造方法であって、
鋼製外皮とこの鋼製外皮の内部に充填されたフラックスとを有するフラックス入りカットワイヤを前記開先内に充填して溶接する方法であり、
前記フラックスが、Ni、Cr、Mo、及びWからなる群から選ばれる1種又は2種以上の高合金化元素を金属及び/又は合金として含むと共に、前記Niの含有量が前記高合金化元素の合計含有量の50質量%以上であることを特徴とする溶接継手の製造方法。
(2) 前記フラックス入りカットワイヤは、該フラックス入りカットワイヤの全質量に対する質量割合で、
前記高合金化元素の合計含有量が50%以上98%以下であって、C、Si、Mn、Cu、Nb、V、Al、B、及びBiからなる化学成分の含有量がC:0.120%以下、Si:2.00%以下、Mn:3.50%以下、Cu:5.00%以下、Nb:0.50%以下、V:0.500%以下、Al:1.70%以下、B:0.020%以下、及びBi:0.030%以下であって、かつ、Ca、Mg、Ti、Zr、及びREMからなる群から選ばれた1種又は2種以上の強脱酸元素の含有量が合計で4.0%以下であり、また、
P及びSからなる不純物元素の含有量がP:0.030%以下及びS:0.020%以下であることを特徴とする前記(1)に記載の溶接継手の製造方法。
(3) 前記強脱酸元素は、酸化物及び/又は合金として前記フラックス入りカットワイヤ中に含まれており、また、その合計含有量がフラックス入りカットワイヤの全質量に対する質量割合で0.005%以上4.0%以下であることを特徴とする前記(2)に記載の溶接継手の製造方法。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A method for manufacturing a welded joint in which a cut wire is filled into a groove provided between base materials and welded by submerged arc welding,
A welding method in which a flux-cored cut wire having a steel sheath and flux filled inside the steel sheath is filled into the groove,
The flux contains one or more highly alloyed elements selected from the group consisting of Ni, Cr, Mo, and W as a metal and/or alloy, and the Ni content is 50 mass% or more of the total content of the highly alloyed elements.
(2) The flux-cored cut wire has a mass ratio to the total mass of the flux-cored cut wire of:
the total content of the high alloying elements is 50% or more and 98% or less, the contents of the chemical components consisting of C, Si, Mn, Cu, Nb, V, Al, B, and Bi are C: 0.120% or less, Si: 2.00% or less, Mn: 3.50% or less, Cu: 5.00% or less, Nb: 0.50% or less, V: 0.500% or less, Al: 1.70% or less, B: 0.020% or less, and Bi: 0.030% or less, and the content of one or more strong deoxidizing elements selected from the group consisting of Ca, Mg, Ti, Zr, and REM is 4.0% or less in total,
The method for manufacturing a welded joint according to (1) above, characterized in that the contents of impurity elements consisting of P and S are P: 0.030% or less and S: 0.020% or less.
(3) The method for manufacturing a welded joint described in (2) above, characterized in that the strong deoxidizing element is contained in the flux-cored cut wire as an oxide and/or an alloy, and the total content thereof is 0.005% or more and 4.0% or less in mass ratio to the total mass of the flux-cored cut wire.

(4) 母材間に設けた開先内に充填して溶接継手を製造する開先充填用のカットワイヤであって、
鋼製外皮とこの鋼製外皮の内部に充填されたフラックスとを有し、
前記フラックスが、Ni、Cr、Mo、及びWからなる群から選ばれる1種又は2種以上の高合金化元素を金属及び/又は合金として含み、前記Niの含有量が前記高合金化添加元素の合計含有量の50質量%以上であることを特徴とする開先充填用のフラックス入りカットワイヤ。
(5) 前記フラックス入りカットワイヤが、該フラックス入りカットワイヤの全質量に対する質量割合で、
前記高合金化元素の合計含有量が50%以上98%以下であって、C、Si、Mn、Cu、Nb、V、Al、B、及びBiからなる化学成分の含有量がC:0.120%以下、Si:2.00%以下、Mn:3.50%以下、Cu:5.00%以下、Nb:0.50%以下、V:0.500%以下、Al:1.70%以下、B:0.020%以下、及びBi:0.030%以下であって、かつ、Ca、Mg、Ti、Zr、及びREMからなる群から選ばれる1種又は2種以上の強脱酸元素の含有量が合計で4.0%以下であり、また、
P及びSからなる不純物元素の含有量がP:0.030%以下及びS:0.020%以下であることを特徴とする前記(4)に記載の開先充填用のフラックス入りカットワイヤ。
(6) 前記強脱酸元素は、酸化物及び/又は合金として前記フラックス入りカットワイヤ中に含まれており、また、その合計含有量がフラックス入りカットワイヤの全質量に対する質量割合で0.005%以上4.0%以下であることを特徴とする前記(5)に記載の開先充填用のフラックス入りカットワイヤ。
(7) 母材間に設けた開先内に充填して用いられることを特徴とする前記(4)~(6)のいずれかに記載の開先充填用のフラックス入りカットワイヤ。
(4) A cut wire for groove filling, which is used to fill a groove between base materials to produce a welded joint,
A steel sheath and a flux filled inside the steel sheath,
The flux contains one or more highly alloyed elements selected from the group consisting of Ni, Cr, Mo, and W as a metal and/or alloy, and the Ni content is 50 mass% or more of the total content of the highly alloyed additive elements.
(5) The mass ratio of the flux-cored cut wire to the total mass of the flux-cored cut wire is
the total content of the high alloying elements is 50% or more and 98% or less, the contents of the chemical components consisting of C, Si, Mn, Cu, Nb, V, Al, B, and Bi are C: 0.120% or less, Si: 2.00% or less, Mn: 3.50% or less, Cu: 5.00% or less, Nb: 0.50% or less, V: 0.500% or less, Al: 1.70% or less, B: 0.020% or less, and Bi: 0.030% or less, and the content of one or more strong deoxidizing elements selected from the group consisting of Ca, Mg, Ti, Zr, and REM is 4.0% or less in total,
The flux-cored cut wire for groove filling according to (4) above, characterized in that the contents of impurity elements consisting of P and S are P: 0.030% or less and S: 0.020% or less.
(6) The flux-cored cut wire for groove filling according to (5) above, characterized in that the strong deoxidizing element is contained in the flux-cored cut wire as an oxide and/or an alloy, and the total content thereof is 0.005% or more and 4.0% or less in mass relative to the total mass of the flux-cored cut wire.
(7) A flux-cored cut wire for groove filling according to any one of (4) to (6) above, which is used by filling a groove provided between base materials.

本発明によれば、例えば、SAW手溶接により低温用鋼を溶接する場合であっても、高温割れを防ぐことができ、しかも、施工効率においても有利に溶接継手を製造することができる。 According to the present invention, for example, even when welding low-temperature steel using manual SAW welding, it is possible to prevent high-temperature cracking and to manufacture welded joints with advantageous construction efficiency.

図1は、本発明におけるフラックス入りカットワイヤ溶接工程の一例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a flux-cored cut wire welding process according to the present invention. 図2は、本発明におけるフラックス入りカットワイヤ溶接工程の他の一例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing another example of the flux-cored cut wire welding process according to the present invention. 図3は、実施例において、引張試験及び衝撃試験に使用した開先形状とフラックス入りカットワイヤを開先内に充填する様子を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the groove shape used in the tensile test and the impact test in the examples and the state in which the flux-cored cut wire is filled into the groove.

本発明は、鋼製外皮とこの鋼製外皮の内部に充填されるフラックスとを有したフラックス入りカットワイヤを用いるものであり、母材間に設けた開先内にこのフラックス入りカットワイヤを充填して溶接するフラックス入りカットワイヤ溶接工程を備えるようにして、溶接継手を製造する。
以下、本発明に係るフラックス入りカットワイヤについて説明すると共に、これを用いた溶接継手の製造方法について説明する。
The present invention uses a flux-cored cut wire having a steel outer skin and flux filled inside the steel outer skin, and includes a flux-cored cut wire welding process in which the flux-cored cut wire is filled into a groove provided between base materials and welded, thereby manufacturing a welded joint.
Hereinafter, the flux-cored cut wire according to the present invention will be described, along with a method for manufacturing a welded joint using the same.

〔フラックス入りカットワイヤ〕
先ず、フラックス入りカットワイヤについて、フラックスとしては、Ni、Cr、Mo、及びWからなる群から選ばれる1種又は2種以上の高合金化元素を含むと共に、前記Niの含有量が前記高合金化元素の合計含有量の50質量%以上であるものを用いる。これらの高合金化元素は、溶接金属の組織をオーステナイト組織とし、低温(例えば-196℃)における溶接金属の引張強さ及び靱性を確保するのに顕著な働きを持つ。
[Flux-cored cut wire]
First, for the flux-cored cut wire, the flux used contains one or more highly alloyed elements selected from the group consisting of Ni, Cr, Mo, and W, and the Ni content is 50 mass % or more of the total content of the highly alloyed elements. These highly alloyed elements have a significant effect of making the structure of the weld metal an austenitic structure and ensuring the tensile strength and toughness of the weld metal at low temperatures (e.g., −196° C.).

上述したように、本発明の高合金化元素(Ni、Cr、Mo、及びW)は、溶接金属中の機械的特性を確保する観点から、所定の量を含まなければならない。特にNiは必須の元素であって、その含有量は高合金化元素の合計含有量の50質量%以上の割合で含まれるようにするのがよく、好ましくは60質量%以上であるのがよく、より好ましくは70質量%以上であるのがよく、更に好ましくは80質量%以上であるのがよい。Niの含有量が50質量%未満である場合、溶接金属の引張強さ及び靱性の確保が難しくなる。 As described above, the high alloying elements (Ni, Cr, Mo, and W) of the present invention must be contained in a predetermined amount from the viewpoint of ensuring the mechanical properties in the weld metal. In particular, Ni is an essential element, and its content should be 50 mass% or more of the total content of the high alloying elements, preferably 60 mass% or more, more preferably 70 mass% or more, and even more preferably 80 mass% or more. If the Ni content is less than 50 mass%, it becomes difficult to ensure the tensile strength and toughness of the weld metal.

また、本発明の高合金化元素において、Ni以外のCr、Mo、及びWは、その合計の含有量が好ましくは5質量%以上であるのがよく、より好ましくは10質量%以上であるのがよく、更に好ましくは20質量%以上であるのがよい。つまり、フラックス中に含まれるNi量が50質量%位上となる限り、このNi以外のCr、Mo、及びWの合計の含有量の下限値は、特に制限されるものではなく、それぞれの含有量を0質量%としてもよい。 In addition, in the high alloying elements of the present invention, the total content of Cr, Mo, and W other than Ni is preferably 5 mass% or more, more preferably 10 mass% or more, and even more preferably 20 mass% or more. In other words, as long as the amount of Ni contained in the flux is about 50 mass% or more, the lower limit of the total content of Cr, Mo, and W other than Ni is not particularly limited, and each content may be 0 mass%.

ここで、本発明におけるフラックス入りカットワイヤでは、該フラックス入りカットワイヤの全質量に対する質量割合で、高合金化元素(Ni、Cr、Mo、及びW)の合計含有量については、通常50%以上98%以下である。そして、高合金化元素の合計含有量における上限値については、特に制限されないが、鋼製外皮の内部にフラックスが充填されることを考慮すると、実質的には上限が98%になり、この上限は95%であってもよく、90%であってもよく、更には85%であってもよい。また、高合金化元素の合計含有量における下限値については、本発明の効果を発現させる上で50%以上であればよいが、55%であれば更によく、また、この下限は60%であってもよく、65%であってもよく、70%であってもよい。 Here, in the flux-cored cut wire of the present invention, the total content of the highly alloyed elements (Ni, Cr, Mo, and W) is usually 50% or more and 98% or less in mass ratio to the total mass of the flux-cored cut wire. The upper limit of the total content of the highly alloyed elements is not particularly limited, but considering that the inside of the steel sheath is filled with flux, the upper limit is practically 98%, and this upper limit may be 95%, 90%, or even 85%. The lower limit of the total content of the highly alloyed elements may be 50% or more in order to realize the effects of the present invention, but 55% is even better, and this lower limit may be 60%, 65%, or 70%.

また、本発明におけるフラックス入りカットワイヤは、上記の高合金化元素(Ni、Cr、Mo、及びW)以外に、例えば、溶接金属の化学成分や炭素当量(Ceq)等を制御するための合金成分(以下、これらの化学成分や合金成分を単に「化学成分」という。)、更には強脱酸元素を含むようにしてもよい。ここで、化学成分については、合金成分であって溶接の際に鋼製外皮と同様に溶融するので、例えば、金属粉や合金粉の形態でフラックスに含めるようにしてもよく、鋼製外皮の形態で含まれるようにしてもよく、鋼製外皮の外表面にめっきとして含まれるようにしてもよく、いずれの場合も同様の効果を奏する。なお、高合金化元素以外のこれらの化学成分は、カットワイヤではないフラックス入りワイヤの場合のように、アーク安定性や全姿勢溶接性が求められないことから、酸化物や炭酸塩の状態である必要がなく、上記のような金属粉や合金粉の形態で含有させることができる。また、強脱酸元素については、例えば、Ca、Mg、Ti、Zr、及びREM〔希土類金属(Rare Earth Metals)〕のいずれか1種又は2種以上を酸化物及び/又は合金としてフラックス入りカットワイヤ中に添加するのがよく、好ましくは合金鉄や酸化物として含有させるのがよい。酸化物及び/又は合金として用いることにより、酸化物は球状になっており、また、合金は変形し易いので、フラックス入りカットワイヤの製造時の、特にワイヤを伸線する際に破断し難くなる。ここでREMとは、原子番号57~71の15元素、並びにSc及びYの2元素の合計17元素をさし、そのうちの任意の1種類、あるいは2種類以上の混合物を用いることができる。REMの含有量は前記17元素の合計含有量である。 In addition, the flux-cored cut wire of the present invention may contain, in addition to the above-mentioned high alloying elements (Ni, Cr, Mo, and W), alloying elements for controlling the chemical composition and carbon equivalent (Ceq) of the weld metal (hereinafter, these chemical components and alloying elements are simply referred to as "chemical components"), as well as strong deoxidizing elements. Here, the chemical components are alloying elements that melt in the same way as the steel sheath during welding, so they may be included in the flux in the form of, for example, metal powder or alloy powder, or in the form of the steel sheath, or as plating on the outer surface of the steel sheath, with the same effect being achieved in all cases. Note that, unlike the case of a flux-cored wire that is not a cut wire, these chemical components other than the high alloying elements do not need to be in the form of oxides or carbonates, and can be included in the form of metal powder or alloy powder as described above, since arc stability and all-position weldability are not required. As for the strong deoxidizing elements, for example, one or more of Ca, Mg, Ti, Zr, and REM (rare earth metals) may be added to the flux-cored cut wire as oxides and/or alloys, preferably as ferroalloys or oxides. By using them as oxides and/or alloys, the oxides are spherical, and the alloys are easily deformed, so that the flux-cored cut wire is less likely to break during production, especially when drawing the wire. Here, REM refers to a total of 17 elements, including 15 elements with atomic numbers 57 to 71, and two elements Sc and Y, and any one of these elements or a mixture of two or more of them may be used. The REM content is the total content of the 17 elements.

具体的には、本発明のフラックス入りカットワイヤは、フラックス入りカットワイヤの全質量に対する質量割合で、
前記高合金化元素(Ni、Cr、Mo、及びW)を合計で50%以上98%以下の割合で含むと共に、任意成分としてC、Si、Mn、Cu、Nb、V、Al、B、及びBiからなる群から選ばれたいずれか1種又は2種以上の化学成分、及びCa、Mg、Ti、Zr、及びREMからなる群から選ばれた1種又は2種以上の強脱酸元素を含み、かつ、前記各化学成分の含有量がそれぞれC:0.120%以下、Si:2.00%以下、Mn:3.50%以下、Cu:5.00%以下、Nb:0.50%以下、V:0.500%以下、Al:1.70%以下、B:0.020%以下、及びBi:0.030%以下であって、前記強脱酸元素の含有量が合計で4.00%以下であり、また、P及びSからなる不純物元素の含有量がそれぞれP:0.030%以下及びS:0.020%以下である。
なお、本発明においては、上述した高合金化元素を含むことにより、上記の任意の化学成分及び強脱酸元素を含むことなく強度と靭性を確保することができるため、これら任意の化学成分及び強脱酸元素のそれぞれの含有量の下限値はいずれも0%である。
Specifically, the flux-cored cut wire of the present invention has a mass ratio of:
The steel contains the highly alloying elements (Ni, Cr, Mo, and W) in a total ratio of 50% to 98%, and also contains, as optional components, one or more chemical components selected from the group consisting of C, Si, Mn, Cu, Nb, V, Al, B, and Bi, and one or more strong deoxidizing elements selected from the group consisting of Ca, Mg, Ti, Zr, and REM, and the content of each of the chemical components is C:0. 120% or less, Si: 2.00% or less, Mn: 3.50% or less, Cu: 5.00% or less, Nb: 0.50% or less, V: 0.500% or less, Al: 1.70% or less, B: 0.020% or less, and Bi: 0.030% or less, the content of the strong deoxidizing elements is 4.00% or less in total, and the contents of the impurity elements P and S are P: 0.030% or less and S: 0.020% or less, respectively.
In the present invention, since the above-mentioned high alloying elements are contained, strength and toughness can be ensured without containing the above-mentioned optional chemical components and strong deoxidizing elements, and therefore the lower limit of each of the contents of these optional chemical components and strong deoxidizing elements is 0%.

このうち、任意成分として含まれる化学成分において、「C:0.120%以下」について、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。但し、フラックス入りカットワイヤにおけるC含有量が0.120%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、このC含有量の上限値を0.10%にするのが好ましい。一方、C含有量の下限は0%であるが、必要に応じて、C含有量の下限を0.010%、0.020%、0.030%、0.040%、又は0.050%としてもよい。同様に、C含有量の上限を0.100%、0.090%、0.080%、又は0.070%としてもよい。 Among these, with regard to "C: 0.120% or less" in the chemical components included as optional components, C is an important element for ensuring the yield strength and tensile strength of the weld metal by solid solution strengthening. However, if the C content in the flux-cored cut wire exceeds 0.120%, the C content in the weld metal becomes excessive, and the yield strength and tensile strength of the weld metal increase excessively, decreasing the toughness of the weld metal. In order to stably ensure all of the toughness, yield strength, and tensile strength of the weld metal, it is preferable to set the upper limit of this C content to 0.10%. On the other hand, the lower limit of the C content is 0%, but if necessary, the lower limit of the C content may be 0.010%, 0.020%, 0.030%, 0.040%, or 0.050%. Similarly, the upper limit of the C content may be 0.100%, 0.090%, 0.080%, or 0.070%.

「Si:2.00%以下」について、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。フラックス入りカットワイヤにおけるSi含有量が2.00%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、このSi含有量の上限は1.90%、1.80%、1.70%、又は1.50%としてもよい。一方、Si含有量の下限は0%であるが、必要に応じて、Si含有量の下限を0.01%、0.02%、0.03%、又は0.04%としてもよい。 Regarding "Si: 2.00% or less", Si is a deoxidizing element and has the function of reducing the amount of oxygen in the weld metal and increasing the cleanliness of the weld metal. If the Si content in the flux-cored cut wire exceeds 2.00%, Si deteriorates the toughness of the weld metal. In order to stably ensure the toughness of the weld metal, the upper limit of this Si content may be 1.90%, 1.80%, 1.70%, or 1.50%. On the other hand, the lower limit of the Si content is 0%, but if necessary, the lower limit of the Si content may be 0.01%, 0.02%, 0.03%, or 0.04%.

「Mn:3.50%以下」について、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が、0%でもよい。溶接金属の強度を高めるために、フラックス入りカットワイヤにおけるMn含有量の下限値を0.50%、0.75%、1.0%としてもよい。一方、このMn含有量が3.50%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含有量の上限値は3.50%であるが、Mn含有量の上限値を3.00%、2.50%、又は2.00%としてもよい。 Regarding "Mn: 3.50% or less", Mn is an element necessary to ensure the hardenability of the weld metal and increase the strength of the weld metal, but it may be 0%. To increase the strength of the weld metal, the lower limit of the Mn content in the flux-cored cut wire may be 0.50%, 0.75%, or 1.0%. On the other hand, if the Mn content exceeds 3.50%, the susceptibility of the weld metal to grain boundary embrittlement increases and the toughness of the weld metal deteriorates. Therefore, although the upper limit of the Mn content is 3.50%, the upper limit of the Mn content may be 3.00%, 2.50%, or 2.00%.

「Cu:5.00%以下」について、Cuは、溶接金属の強度と靭性を向上させる効果を有するが、0%でもよい。Cuは、フラックス入りカットワイヤにおける鋼製外皮の表面のめっきに含まれてもよく、フラックスに単体又は合金として含まれてもよい。このCu含有量は、鋼製外皮やフラックスに含まれるCuと表面のめっきに含まれるCuとの合計量である。このCu含有量が5.00%を超えると、溶接金属の靭性が低下する。Cu含有量の上限値は、好ましくは4.00%、3.00%、又は2.00%である。Cu含有量の下限値は、好ましくは0.05%、0.1%、又は0.15%である。 Regarding "Cu: 5.00% or less", Cu has the effect of improving the strength and toughness of the weld metal, but it may be 0%. Cu may be contained in the plating on the surface of the steel sheath of the flux-cored cut wire, or may be contained in the flux as a single element or as an alloy. This Cu content is the total amount of Cu contained in the steel sheath or flux and Cu contained in the surface plating. If this Cu content exceeds 5.00%, the toughness of the weld metal decreases. The upper limit of the Cu content is preferably 4.00%, 3.00%, or 2.00%. The lower limit of the Cu content is preferably 0.05%, 0.1%, or 0.15%.

「Nb:0.50%以下」について、Nbは必須成分ではないので、フラックス入りカットワイヤにおける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、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、このNb含有量が0.50%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。Nb含有量の上限値は、好ましくは0.40%、0.30%、0.20%、又は0.10%である。 Regarding "Nb: 0.50% or less", since Nb is not an essential component, the lower limit of the Nb content in the flux-cored cut wire is 0%. On the other hand, Nb forms fine carbides in the weld metal, and these fine carbides cause precipitation strengthening in the weld metal, so Nb improves the tensile strength of the weld metal. In order to fully obtain this effect, it is preferable that the Nb content be 0.005% or more. However, it is not preferable for the Nb content to exceed 0.50%, because Nb forms coarse precipitates in the weld metal and deteriorates the toughness of the weld metal. The upper limit of the Nb content is preferably 0.40%, 0.30%, 0.20%, or 0.10%.

「V:0.500%以下」について、Vは必須成分ではないので、フラックス入りカットワイヤにおけるV含有量の下限値は0%である。一方、Vは溶接金属の焼入れ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、V含有量を0.010%以上とすることが好ましい。このV含有量が0.500%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。V含有量の上限値は、好ましくは0.400%、0.300%、0.200%、又は0.100%である。 Regarding "V: 0.500% or less", since V is not an essential component, the lower limit of the V content in the flux-cored cut wire is 0%. On the other hand, V improves the hardenability of the weld metal, so it is an effective element for increasing the strength of the weld metal. To fully obtain this effect, it is preferable that the V content be 0.010% or more. If the V content exceeds 0.500%, the amount of V carbide precipitated in the weld metal becomes excessive, causing the weld metal to harden excessively and deteriorating the toughness of the weld metal. The upper limit of the V content is preferably 0.400%, 0.300%, 0.200%, or 0.100%.

「Al:1.70%以下」について、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。フラックス入りカットワイヤにおけるAl含有量が1.70%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る。そのため、フラックス入りカットワイヤにおけるAl含有量の上限を1.70%とする。この上限値は、好ましくは1.60%、1.50%、1.40%、又は1.30%である。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。 Regarding "Al: 1.70% or less", 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 in the flux-cored cut wire exceeds 1.70%, Al forms nitrides and oxides, etc., reducing the toughness of the weld metal. Therefore, the upper limit of the Al content in the flux-cored cut wire is set to 1.70%. This upper limit is preferably 1.60%, 1.50%, 1.40%, or 1.30%. The lower limit of the Al content is preferably 0.005%, 0.010%, 0.050%, 0.100%, 0.150%, or 0.200%.

「B:0.020%以下」について、Bは必須成分ではないので、フラックス入りカットワイヤにおける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。そのため、フラックス入りカットワイヤが0.0005%以上のBを含有してもよい。しかしながら、このB含有量が0.020%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。B含有量の上限値は、好ましくは0.015%、0.010%、0.005%、0.003%、又は0.001%である。 Regarding "B: 0.020% or less", since B is not an essential component, the lower limit of the B content in the flux-cored cut wire is 0%. On the other hand, B combines with solute N in the weld metal to form BN, and therefore has the effect of reducing the adverse effect of solute N on the toughness of the weld metal. In addition, B also has the effect of improving the strength of the weld metal by increasing the hardenability of the weld metal. Therefore, the flux-cored cut wire may contain 0.0005% or more of B. However, if the B content exceeds 0.020%, the B in the weld metal becomes excessive, forming coarse BN and B compounds such as Fe23 (C,B) 6 , which deteriorates the toughness of the weld metal, and this is not preferable. The upper limit of the B content is preferably 0.015%, 0.010%, 0.005%, 0.003%, or 0.001%.

「Bi:0.020%以下」について、Biは必須成分ではないので、フラックス入りカットワイヤにおける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、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。一方で、Bi含有量が0.020%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、Bi含有量の上限値は0.020%である。このBi含有量の上限値は、好ましくは0.020%、0.015%、0.010%、又は0.005%である。 Regarding "Bi: 0.020% or less", since Bi is not an essential component, the lower limit of the Bi content in the flux-cored cut wire is 0%. On the other hand, Bi is an element that improves the removability of slag. To fully obtain this effect, it is preferable that the Bi content is 0.005% or more, 0.010% or more, or 0.012% or more. On the other hand, if the Bi content exceeds 0.020%, solidification cracks are likely to occur in the weld metal, so the upper limit of the Bi content is 0.020%. This upper limit of the Bi content is preferably 0.020%, 0.015%, 0.010%, or 0.005%.

また、強脱酸元素として含まれるCa、Mg、Ti、Zr、及びREMは、合計での含有量が4.0%以下であり、各強脱酸元素のそれぞれの含有量はいずれも2.00%以下であることが好ましい。これらの強脱酸元素は必須成分ではないので、フラックス入りカットワイヤにおけるこれら各強脱酸元素の含有量の下限値は0%である。しかし、これら各強脱酸元素は、耐高温割れ性を改善する元素であって高温割れが懸念される場合には含有させるのがよく、また、その効果を十分に得るためには、フラックス入りカットワイヤの全質量に対する質量割合で、合計含有量を0.005%以上、0.010%以上又は0.012%以上とすることが好ましい。一方で、これら強脱酸元素の合計含有量が4.00%を超えると、溶接金属中の酸化物が凝集し、靭性劣化し易くなるので、その上限値は4.00%であり、好ましくは3.90%であって、上限値として3.80%、3.7%、3.6%、3.5%、又は3.0%の値であってもよい。 In addition, the total content of Ca, Mg, Ti, Zr, and REM contained as strong deoxidizing elements is preferably 4.0% or less, and the content of each of the strong deoxidizing elements is preferably 2.00% or less. Since these strong deoxidizing elements are not essential components, the lower limit of the content of each of these strong deoxidizing elements in the flux-cored cut wire is 0%. However, since each of these strong deoxidizing elements improves hot cracking resistance, it is preferable to include them when hot cracking is a concern, and in order to fully obtain the effect, it is preferable to set the total content to 0.005% or more, 0.010% or more, or 0.012% or more by mass relative to the total mass of the flux-cored cut wire. On the other hand, if the total content of these strong deoxidizing elements exceeds 4.00%, the oxides in the weld metal will aggregate and the toughness will be easily deteriorated, so the upper limit is 4.00%, preferably 3.90%, and the upper limit may be 3.80%, 3.7%, 3.6%, 3.5%, or 3.0%.

更に、前記不純物元素として存在する「P:0.030%以下」におけるPは、溶接金属の靱性を低下させるので、フラックス入りカットワイヤ中のP含有量は極力低減させる必要がある。そのため、P含有量の下限値は0%である。また、この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、より好適には、このP含有量は0.020%以下、0.015%以下、又は0.010%以下である。 Furthermore, since the P present as an impurity element in "P: 0.030% or less" reduces the toughness of the weld metal, it is necessary to reduce the P content in the flux-cored cut wire as much as possible. Therefore, the lower limit of the P content is 0%. Furthermore, if the P content is 0.030% or less, the adverse effect of P on toughness falls within an acceptable range. To prevent solidification cracking of the weld metal, the P content is more preferably 0.020% or less, 0.015% or less, or 0.010% or less.

前記不純物元素として存在する「S:0.020%以下」におけるSは、溶接金属中に過大に存在すると、溶接金属の靱性と延性を共に劣化させるので、フラックス入りカットワイヤにおけるS含有量は極力低減させるのが望ましい。そのため、このS含有量の下限値は0%である。また、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。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。 The S content in the "S: 0.020% or less" impurity element mentioned above deteriorates both the toughness and ductility of the weld metal if it is present in excess in the weld metal, so it is desirable to reduce the S content in the flux-cored cut wire as much as possible. Therefore, the lower limit of the S content is 0%. Furthermore, if the S content is 0.020% or less, the adverse effect of S on the toughness and ductility of the weld metal falls within an acceptable range. More preferably, it is 0.010% or less, 0.008% or less, 0.006% or less, or 0.005% or less.

本発明におけるフラックス入りカットワイヤは、上述したような化学成分や強脱酸元素を含んでもよく、また、含まなくてもよいが、これらの化学成分及び強脱酸元素と前記高合金化元素(Ni、Cr、Mo、及びW)及び不純物元素のほかは、Fe及び不純物である。このうち、Feについては、鋼製外皮として含むようにしてもよく、また、鉄粉として含むようにしてもよい。すなわち、フラックス入りカットワイヤにおけるフラックスの充填率の調整のために、或いは、溶接効率の向上のために、必要に応じてフラックス中に鉄粉を含有させるようにしてもよい。この鉄粉の含有量は特に制限されないが、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、靭性を低下させることも考えられることから、鉄粉の含有量の上限値については8.0%、6.0%、4.0%、2.0%、又は1.0%に制限してもよい。勿論、本発明に係るフラックス入りカットワイヤにおいて鉄粉は必須ではないので、鉄粉の含有量の下限値は0%である。 The flux-cored cut wire of the present invention may or may not contain the above-mentioned chemical components and strong deoxidizing elements, but in addition to these chemical components and strong deoxidizing elements, the high alloying elements (Ni, Cr, Mo, and W), and impurity elements, the other elements are Fe and impurities. Of these, Fe may be included as a steel sheath or as iron powder. That is, in order to adjust the flux filling rate in the flux-cored cut wire or to improve welding efficiency, iron powder may be included in the flux as necessary. The content of this iron powder is not particularly limited, but since oxygen attached to the surface layer of the iron powder may increase the oxygen content of the weld metal and reduce toughness, the upper limit of the iron powder content may be limited to 8.0%, 6.0%, 4.0%, 2.0%, or 1.0%. Of course, iron powder is not essential in the flux-cored cut wire of the present invention, so the lower limit of the iron powder content is 0%.

また、不純物については、フラックス入りカット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る。これらは、本発明に係るフラックス入りカット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。 In addition, impurities are components that are mixed in during the industrial production of flux-cored cut wire, either from the raw materials or due to various factors in the manufacturing process. These are acceptable to the extent that they do not adversely affect the flux-cored cut wire of the present invention.

本発明におけるフラックス入りカットワイヤにおいては、上述された高合金化元素、化学成分、強脱酸元素、及び不純物元素以外の他の金属元素の合金、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よい。この場合、前記他の金属元素の合金、酸化物、炭酸塩は、上記の高合金化元素、化学成分、強脱酸元素、及び不純物元素、並びにFe及び不純物の含有量には含まれないものとする。但し、これら他の金属元素の合金、酸化物、炭酸塩については、それを含有する場合を排除するものではないことを表すものである。すなわち、本発明におけるフラックス入りカットワイヤは、前述の高合金化元素を所定の割合で含むと共に、前述の化学成分、強脱酸元素、及び不純物元素の含有量がそれぞれ所定の範囲であり、残部がFe及び不純物、又は、Fe、不純物、及びこれら他の金属元素の合金、酸化物、炭酸塩からなる化学組成を有するものである。好ましくは、前述の高合金化元素を所定の割合で含むと共に、前述の化学成分、強脱酸元素、及び不純物元素の含有量がそれぞれ所定の範囲であり、残部がFe及び不純物からなる化学組成を有する。 In the flux-cored cut wire of the present invention, alloys, oxides, carbonates, etc. of other metal elements other than the above-mentioned high alloying elements, chemical components, strong deoxidizing elements, and impurity elements may be contained within a range that does not impair the characteristics. In this case, the alloys, oxides, and carbonates of the other metal elements are not included in the content of the above-mentioned high alloying elements, chemical components, strong deoxidizing elements, and impurity elements, as well as Fe and impurities. However, this does not mean that the alloys, oxides, and carbonates of these other metal elements are contained. In other words, the flux-cored cut wire of the present invention has a chemical composition that contains the above-mentioned high alloying elements in a predetermined ratio, and the contents of the above-mentioned chemical components, strong deoxidizing elements, and impurity elements are each within a predetermined range, with the balance being Fe and impurities, or Fe, impurities, and alloys, oxides, and carbonates of these other metal elements. Preferably, the chemical composition contains the aforementioned high alloying elements in a specified ratio, and the contents of the aforementioned chemical components, strong deoxidizing elements, and impurity elements are each within a specified range, with the balance being Fe and impurities.

更に、上述した事項が満たされる限り、本発明に係るフラックス入りカットワイヤの鋼製外皮については、特に制限されないが、鋼製外皮は軟鋼であることが望ましいことから、その外皮の化学組成は、例えば、質量割合で、C:0.1%以下、Si:0.1%以下、Mn:3.00%以下、P:0.030%以下、S:0.020%以下、Al:0.1%以下、及びN:0.030%以下であり、残部が鉄及び不純物であるものを挙げることができる。 Furthermore, as long as the above-mentioned conditions are met, there are no particular limitations on the steel sheath of the flux-cored cut wire according to the present invention. However, since the steel sheath is desirably made of mild steel, the chemical composition of the sheath may be, for example, by mass percentage, C: 0.1% or less, Si: 0.1% or less, Mn: 3.00% or less, P: 0.030% or less, S: 0.020% or less, Al: 0.1% or less, and N: 0.030% or less, with the remainder being iron and impurities.

本発明におけるフラックス入りカットワイヤは、鋼製外皮にフラックスが充填されたワイヤ形状の状態で、所定の長さに細かく裁断することで得ることができる。カットされたフラックス入りカットワイヤの形状について特に制限はなく、細径鋼素線を所定の長さに細かく裁断して、断面が円形をなした一般的なカットワイヤと同程度にすることができるが、フラックスが充填されることなどを考慮すると、その直径としてはφ1.0~φ3.0mmであるのがよい。ちなみに、従来のカットワイヤの直径はφ1.0~φ2.0mm程度である。一方で、フラックス入りカットワイヤの長さは0.5~3.5mmであるのがよい。一般的なカットワイヤでは、その長さはワイヤ径の0.5~2.0倍相当である。 The flux-cored cut wire of the present invention can be obtained by cutting the wire-shaped steel sheath filled with flux into small pieces to a specified length. There are no particular restrictions on the shape of the cut flux-cored cut wire, and the thin-diameter steel wire can be cut into small pieces to a specified length to produce a shape similar to that of a general cut wire with a circular cross section. However, taking into account the fact that it is filled with flux, the diameter is preferably φ1.0 to φ3.0 mm. Incidentally, the diameter of a conventional cut wire is about φ1.0 to φ2.0 mm. On the other hand, the length of the flux-cored cut wire is preferably 0.5 to 3.5 mm. For a general cut wire, the length is equivalent to 0.5 to 2.0 times the wire diameter.

また、フラックスの充填率については、上述した条件が満たされる限り、特に制限されない。例えば、フラックス入りカットワイヤの全質量に対する質量割合で、フラックスの充填率の下限値を10%、又は12%としてもよい。また、フラックスの充填率の上限値を80%、又は90%としてもよい。 The flux filling rate is not particularly limited as long as the above-mentioned conditions are satisfied. For example, the lower limit of the flux filling rate may be 10% or 12% in terms of mass ratio to the total mass of the flux-cored cut wire. The upper limit of the flux filling rate may be 80% or 90%.

ここで、溶接金属の拡散性水素量を低減するために、好ましくは、フラックス入りカットワイヤに含まれる水素量が、フラックス入りカットワイヤの全質量に対して12ppm以下であるのがよい。この水素量は、フラックス入りカットワイヤの製造時に侵入するほか、フラックス入りカットワイヤの保管の間に水分が侵入することにより増大するおそれがあることから、カットワイヤ製造後から使用までの期間が長い場合には、水分の浸入を防止しながら保管することが望ましい。 Here, in order to reduce the amount of diffusible hydrogen in the weld metal, it is preferable that the amount of hydrogen contained in the flux-cored cut wire is 12 ppm or less relative to the total mass of the flux-cored cut wire. This amount of hydrogen enters during the manufacture of the flux-cored cut wire, and may increase due to moisture entering the wire during storage. Therefore, if the period between the manufacture of the cut wire and its use is long, it is desirable to store the wire while preventing moisture from entering.

本発明におけるフラックス入りカットワイヤを製造するにあたり、その手順等は特に制限されないが、裁断する前のフラックスが充填されたワイヤを製造する方法として、以下のような例を示すことができる。
先ず、鋼製外皮の継目が溶接されてスリット状の隙間がないシームレス形状のフラックス入りカットワイヤの製造方法としては、弗化物や化学成分等が所定の範囲内になるようにフラックスを調製する工程のほか、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のワイヤを得る工程と、伸線する工程の途中、又は完了後にフラックス入りのワイヤを焼鈍する工程を備える。その後、ワイヤを所定の長さに裁断することで、フラックス入りカットワイヤを得ることができる。
The procedure for producing the flux-cored cut wire of the present invention is not particularly limited, but the following example can be given as a method for producing flux-filled wire before cutting.
First, a method for producing a seamless flux-cored cut wire in which the seam of the steel sheath is welded and there are no slit-like gaps includes, in addition to a step of preparing flux so that the fluoride and chemical components are within a predetermined range, a step of forming a steel strip using a forming roll while feeding the steel strip in the longitudinal direction to obtain a U-shaped open tube, a step of supplying flux into the open tube through the opening of the open tube, a step of butt-welding the opposing edges of the opening of the open tube to obtain a seamless tube, a step of drawing the seamless tube to obtain a flux-cored wire having a predetermined wire diameter, and a step of annealing the flux-cored wire during or after the drawing step. The wire is then cut to a predetermined length to obtain a flux-cored cut wire.

ここで、突合せ溶接は、電縫溶接、レーザ溶接、又はTIG溶接等により行われる。また、伸線工程の途中又は伸線工程の完了後に、ワイヤ中の水分を除去するために焼鈍を行う。好ましくは、ワイヤに含まれる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時間以上とするのがよい。但し、フラックスの変質を防ぐために、焼鈍温度は900℃以下とする。なお、突合せ溶接のかわりに、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ワイヤを得ることができる。 Here, the butt welding is performed by electric resistance welding, laser welding, TIG welding, or the like. In addition, annealing is performed during the wire drawing process or after completion of the wire drawing process to remove moisture from the wire. Preferably, the annealing temperature is 650°C or higher and the annealing time is 4 hours or longer to reduce the H content in the wire to 12 ppm or less. However, in order to prevent deterioration of the flux, the annealing temperature is 900°C or lower. Note that instead of butt welding, wire without slit-shaped gaps can also be obtained by brazing the gaps in the steel sheath.

また、鋼製外皮の継目を溶接せずに、スリット状の隙間を有したままのフラックス入りカットワイヤを得るようにしてもよい。その場合には、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かわりに、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ワイヤの製造方法と同様である。スリット状の隙間を有する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更に備えてもよい。スリット状の隙間を有するワイヤの製造方法では、スリット状の隙間を有した状態で管を伸線する。 It is also possible to obtain a flux-cored cut wire with slit-shaped gaps without welding the seams of the steel sheath. In that case, the method is the same as the method for manufacturing a wire having a seamless shape, except that instead of the process of butt-welding the ends of an open tube to obtain a seamless tube, a process of forming an open tube and butting the ends of the open tube to obtain a tube with slit-shaped gaps is included. The method for manufacturing a wire with slit-shaped gaps may further include a process of crimping the butted ends of the open tube. In the method for manufacturing a wire with slit-shaped gaps, a tube is drawn while having slit-shaped gaps.

本発明に係るフラックス入りカットワイヤは、上述したように、鋼製外皮の継目が溶接されてスリット状の隙間がないシームレス形状のワイヤを裁断したものであってもよく、鋼製外皮の継目が溶接されずに、スリット状の隙間を有したワイヤを裁断したものであってもよいが、好ましくは、鋼製外皮にスリット状の隙間がないワイヤをカットしたフラックス入りカットワイヤであるのがよい。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、溶接部の清浄度や溶接条件が厳密に管理された状態であれば、フラックス入りカットワイヤ中に含まれる水分(H2O)がHの供給源となり得て、この水分の量が溶接継手の拡散性水素量に影響する場合がある。そのため、スリット状の隙間がないシームレス形状のワイヤを裁断したものが望ましいが、スリット状の隙間を有したワイヤを裁断したものである場合には、例えば、真空包装して保管したり、乾燥した状態を保持できる容器内でフラックス入りカットワイヤを保管するようにすればよい。 As described above, the flux-cored cut wire according to the present invention may be a wire cut from a seamless shape in which the seam of the steel sheath is welded and there is no slit-shaped gap, or a wire cut from a wire having a slit-shaped gap without welding the seam of the steel sheath. However, it is preferable that the flux-cored cut wire is a wire cut from a steel sheath having no slit-shaped gap. H (hydrogen) that penetrates the welded part during welding diffuses into the weld metal and the welded material, accumulates at the stress concentration part, and causes low-temperature cracking. There are various sources of H, but if the cleanliness of the welded part and the welding conditions are strictly controlled, the moisture (H 2 O) contained in the flux-cored cut wire can be a source of H, and the amount of this moisture may affect the amount of diffusible hydrogen in the welded joint. Therefore, a wire cut from a seamless shape without slit-shaped gaps is preferable, but if the wire has slit-shaped gaps, the flux-cored cut wire may be stored, for example, in a vacuum package or in a container that can maintain a dry state.

また、本発明におけるフラックス入りカットワイヤは、その表面に油(潤滑剤)が塗布されたものであってもよい。充填材表面に塗布された潤滑剤は、保管時の錆発生を抑える効果がある。このような潤滑剤としては、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(水素)を含有しないパーフルオロポリエーテル油(PFPE油)を使用するのが好ましい。なお、フラックス入りカットワイヤが、その表面にめっきを備えたものである場合には、潤滑剤はめっきの表面に塗布される。 The flux-cored cut wire of the present invention may have an oil (lubricant) applied to its surface. The lubricant applied to the filler surface has the effect of suppressing rust generation during storage. Various types of lubricants (e.g. vegetable oils such as palm oil) can be used as such lubricants, but in order to suppress low-temperature cracking of the weld metal, it is preferable to use perfluoropolyether oil (PFPE oil) that does not contain H (hydrogen). Note that, if the flux-cored cut wire has a plating on its surface, the lubricant is applied to the plating surface.

〔溶接継手の製造方法〕
次に、上述したフラックス入りカットワイヤを用いて溶接継手を製造するにあたり、本発明では、母材間に設けた開先内の少なくとも一部にフラックス入りカットワイヤを充填して溶接するフラックス入りカットワイヤ溶接工程を備えるようにする。つまり、溶接継手を製造するにあたり、1パスから最終パスのいずれか1つ以上において、本発明に係るフラックス入りカットワイヤを母材の開先内に充填して溶接する。溶接が1パスのみである場合、その1パスにおいて本発明のフラックス入りカットワイヤを用いるようにする。
[Method of manufacturing welded joints]
Next, in manufacturing a welded joint using the above-mentioned flux-cored cut wire, the present invention includes a flux-cored cut wire welding process in which at least a part of a groove provided between base materials is filled with flux-cored cut wire and welded. That is, in manufacturing a welded joint, the flux-cored cut wire according to the present invention is filled in the groove of the base materials and welded in one or more of the first pass to the final pass. When welding is performed in only one pass, the flux-cored cut wire according to the present invention is used in that one pass.

図1及び図2には、それぞれ本発明におけるフラックス入りカットワイヤ溶接工程の一例が示されている。このうち、図1は、母材1と母材2との間に設けられた開先3内の一部にフラックス入りカットワイヤ4を充填して、溶接を行う例である。 Figures 1 and 2 each show an example of the flux-cored cut wire welding process of the present invention. Of these, Figure 1 shows an example in which flux-cored cut wire 4 is filled into a part of a groove 3 provided between base materials 1 and 2, and welding is performed.

先ず、図1(a)に示されるように、母材1、2の裏面に裏当材5を取り付けた上で、開先3内の初層に本発明に係るフラックス入りカットワイヤ4を充填する。ここで、強度と靭性が求められるのが、もし初層側の表面のみ場合には、以降の溶接では、本発明のフラックス入りカットワイヤを用いずに、溶接継手を製造するようにしてもよい。また、もし初層だけでは溶着量が不足したり、あるいは、全厚での機械特性が求められる場合には、図1(c)に示したように、初層に充填したフラックス入りカットワイヤ4を含んで得られた溶接金属7の上に、再度、本発明のフラックス入りカットワイヤ4を散布して開先3内に充填し、溶接用ワイヤ6を配置して溶接を行う。以降、これを繰り返して、必要な溶着量に達したところで、本発明のフラックス入りカットワイヤを用いずに、溶接するようにすればよい。 First, as shown in FIG. 1(a), a backing material 5 is attached to the back surface of the base materials 1 and 2, and then the first layer in the groove 3 is filled with the flux-cored cut wire 4 according to the present invention. If strength and toughness are required only on the surface of the first layer, the welded joint may be manufactured without using the flux-cored cut wire of the present invention in subsequent welding. If the deposition amount is insufficient with only the first layer, or if mechanical properties are required in the entire thickness, as shown in FIG. 1(c), the flux-cored cut wire 4 of the present invention is again dispersed on the weld metal 7 obtained including the flux-cored cut wire 4 filled in the first layer, and filled into the groove 3, and the welding wire 6 is placed to perform welding. This is then repeated, and when the required deposition amount is reached, welding can be performed without using the flux-cored cut wire of the present invention.

また、図2に示したように、本発明に係るフラックス入りカットワイヤ溶接工程は、開先内にフラックス入りカットワイヤを充填して1パスで溶接するフラックス入りカットワイヤ充填1パス溶接からなるようにしてもよい。
すなわち、図2(a)に示したように、母材1、2の裏面に裏当材5を取り付けた上で、この図2の例では、開先3内のほぼ全て、例えば、開先内高さの80%程度が充填されるように、本発明に係るフラックス入りカットワイヤ4を散布する。次いで、図2(b)のように、充填したフラックス入りカットワイヤ4の略中心部上に溶接用ワイヤ6を配置し、アークを発生させて溶接することで、図2(c)に示したように、フラックス入りカットワイヤ4を含んだ溶接金属7によって溶接継手を製造する。
As shown in FIG. 2, the flux-cored cut wire welding process according to the present invention may be performed by flux-cored cut wire filling one-pass welding in which a flux-cored cut wire is filled in the groove and welding is performed in one pass.
That is, as shown in Fig. 2(a), a backing material 5 is attached to the back surface of the base materials 1 and 2, and then the flux-cored cut wire 4 according to the present invention is dispersed so as to fill almost the entire groove 3, for example, about 80% of the height of the groove in the example of Fig. 2. Next, as shown in Fig. 2(b), a welding wire 6 is placed approximately on the center of the filled flux-cored cut wire 4, and an arc is generated to perform welding, thereby producing a welded joint by a weld metal 7 containing the flux-cored cut wire 4, as shown in Fig. 2(c).

図2に示したフラックス入りカットワイヤ溶接工程の例では、開先内のほぼ全てに本発明に係るフラックス入りカットワイヤが用いられるため、溶接部を全板厚に亘って、強度と靭性を担保すことができる。 In the example of the flux-cored cut wire welding process shown in Figure 2, the flux-cored cut wire of the present invention is used almost entirely within the groove, ensuring the strength and toughness of the weld throughout the entire plate thickness.

これらの図1、図2では、母材間の開先がいわゆるV型開先の例を示したが、本発明においてはこの開先形状に制限はなく、V型以外にも、例えばI型、レ型、K型、J型、X型、U型、H形等の開先形状や、これら以外の任意の形状の開先であってもよい。また、本発明においては、片面溶接の場合であってもよく、両面溶接の場合であっても適用可能である。更には、図1の例のように多層盛りの溶接の場合、各層を2パス以上に分けて溶接するようにしてもよい。 In these Figures 1 and 2, an example is shown in which the groove between the base materials is a so-called V-shaped groove, but in the present invention, there is no limitation to this groove shape, and the groove shape may be, other than V-shaped, for example, I-shaped, L-shaped, K-shaped, J-shaped, X-shaped, U-shaped, H-shaped, or any other shape. In addition, the present invention may be applicable to both single-sided welding and double-sided welding. Furthermore, in the case of multi-layer welding as in the example of Figure 1, each layer may be welded in two or more passes.

本発明において用いられる溶接方法(溶接手段)については特に制限されないが、開先内に充填したフラックス入りカットワイヤを確実に溶かすために、好ましくは、サブマージアーク溶接であるか、又はガスシールドアーク溶接であるのがよい。ただし、立向溶接や上向溶接では、フラックス入りカットワイヤを開先内に充填することが困難な場合があるため、溶接姿勢は下向又は横向きであるのが望ましい。 The welding method (welding means) used in the present invention is not particularly limited, but in order to reliably melt the flux-cored cut wire filled in the groove, submerged arc welding or gas-shielded arc welding is preferable. However, since it may be difficult to fill the groove with the flux-cored cut wire in vertical welding or overhead welding, the welding position is preferably downward or sideways.

また、本発明における溶接継手の製造方法では、母材の種類や形状等は特に制限されないが、低温用鋼で施工効率が問題となる場面での適用が最も効果的である。 In addition, the manufacturing method for welded joints in the present invention is not particularly limited in terms of the type or shape of the base material, but it is most effective when used with low-temperature steels in situations where construction efficiency is an issue.

(実施例)
次に、実施例等に基づき本発明をより具体的に説明する。但し、下記の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。
(Example)
Next, the present invention will be described in more detail based on examples, etc. However, the following examples are not intended to limit the present invention, and any design changes that are made in accordance with the spirit described above and below are within the technical scope of the present invention.

本発明例及び比較例のフラックス入りカットワイヤ(ワイヤ番号1~35の試料)は、次の方法により製造した。
先ず、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のワイヤを得た。但し、その際に、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、それを伸線してワイヤとした。このようにして、最終の充填材径がφ2.0mmのフラックス入りのワイヤを試作した。
なお、これらワイヤの伸線作業の途中で、フラックス入りのワイヤを650~950℃の温度範囲内で4時間以上焼鈍した。試作後、一部のワイヤ表面には潤滑剤(PFPE油)を塗布した。そして、製造したフラックス入りのワイヤを長さが2.0mmになるように裁断して、フラックス入りカットワイヤの各試料を準備した。
そして、フラックスの調製に際しては、表1に示す高合金化元素について、Ni、Cr、Mo、及びWの各元素についてはそれぞれその金属(合金)粉として使用し、そして、表2に示す化学成分について、C、Si、Mn、Cu、Nb、V、Al、B、及びBiの各元素についてはそれぞれその金属粉として使用し、また、表2に示す強脱酸元素について、Ca、Mg、及びTiについては金属(合金)粉として使用し、また、Zr及びREM元素として用いたCe及びLaの各元素についてはそれぞれその酸化物として使用した。なお、表1中にはそれぞれ各元素の質量割合に換算して示した。
これらフラックス入りカットワイヤの構成を表1及び表2に示す。
The flux-cored cut wires of the present invention and comparative examples (samples with wire numbers 1 to 35) were produced by the following method.
First, a steel strip was fed in the longitudinal direction and formed using a forming roll to obtain a U-shaped open tube. Flux was supplied into the open tube through the opening of the open tube, and the opposing edges of the opening of the open tube were butt-welded to obtain a seamless tube. This seamless tube was drawn to obtain a flux-cored wire without slit-shaped gaps. However, at that time, some samples were made into tubes with slit-shaped gaps without seam welding, and these were drawn to obtain wire. In this way, a flux-cored wire with a final filler diameter of φ2.0 mm was experimentally produced.
During the wire drawing process, the flux-cored wires were annealed at a temperature range of 650 to 950°C for 4 hours or more. After the prototypes were made, a lubricant (PFPE oil) was applied to the surface of some of the wires. The flux-cored wires were then cut to a length of 2.0 mm to prepare samples of the flux-cored cut wires.
In preparing the flux, for the highly alloying elements shown in Table 1, Ni, Cr, Mo, and W were used as their respective metal (alloy) powders, and for the chemical components shown in Table 2, C, Si, Mn, Cu, Nb, V, Al, B, and Bi were used as their respective metal powders, and for the strong deoxidizing elements shown in Table 2, Ca, Mg, and Ti were used as their respective metal (alloy) powders, and the elements Ce and La used as Zr and REM elements were used as their respective oxides. Note that the mass ratios of each element are shown in Table 1.
The compositions of these flux-cored cut wires are shown in Tables 1 and 2.

Figure 0007623566000001
Figure 0007623566000001

Figure 0007623566000002
Figure 0007623566000002

表1~2に記載された高合金化元素(Ni、Cr、Mo、及びW)や、任意成分としての化学成分、強脱酸元素(Ca、Mg、Ti、Zr、及びREM)、及び鉄粉(Fe粉)や、不純物元素として含まれる各元素の含有量の単位は、フラックス入りカットワイヤの全質量に対する質量割合(質量%)である。 The units of content of the highly alloying elements (Ni, Cr, Mo, and W), optional chemical components, strong deoxidizing elements (Ca, Mg, Ti, Zr, and REM), iron powder (Fe powder), and each element contained as an impurity element listed in Tables 1 and 2 are the mass percentage (mass%) relative to the total mass of the flux-cored cut wire.

また、フラックス入りカットワイヤの化学組成における残部(すなわち、表1及び表2に開示された各元素以外の成分)は、鉄(意図的に添加されたFe粉を含む。)及び不純物である。また、各フラックス入りカットワイヤのワイヤ構造は表1に示したとおりであり、更に、備考欄で特に断りが無い限り、油は塗布していない。一方で、表2に開示されたフラックス入りカットワイヤに含まれる各元素は、鋼製外皮中に合金の形態で、又は金属粉や酸化物の形態で含まれるものである。なお、表1及び表2において、高合金化元素、化学成分、強脱酸元素、及びFe粉の含有量に係る表中の空欄は、その高合金化元素、化学成分、強脱酸元素、及びFe粉が意図的に添加されていないことを意味する。なお、高合金化元素、化学成分、及び強脱酸元素については、不可避的に混入されることもある。 The remainder of the chemical composition of the flux-cored cut wire (i.e., components other than the elements disclosed in Tables 1 and 2) is iron (including intentionally added Fe powder) and impurities. The wire structure of each flux-cored cut wire is as shown in Table 1, and unless otherwise specified in the remarks column, no oil is applied. On the other hand, each element contained in the flux-cored cut wire disclosed in Table 2 is contained in the steel sheath in the form of an alloy, or in the form of metal powder or oxide. In Tables 1 and 2, the blanks in the tables relating to the content of the highly alloyed element, chemical component, strong deoxidizing element, and Fe powder mean that the highly alloyed element, chemical component, strong deoxidizing element, and Fe powder are not intentionally added. In addition, the highly alloyed element, chemical component, and strong deoxidizing element may be unavoidably mixed in.

発明例及び比較例のフラックス入りカットワイヤ(ワイヤ番号1~35の試料)は、以下に説明する方法により評価した。
板厚20mmの9%Ni鋼板(JIS G 3127 SL9Nの鋼板)を用い、表3の溶接条件下に1パスで、SAW溶接をした。その際、開先形状は、図3に示すV型として、開先3内でのフラックス入りカットワイヤ4の散布厚さは18mmとした。更には、溶接フラックスとして日鐵住金溶接工業(株)製NITTETSU FLUX 10Hを使用し、溶接ワイヤには日鐵住金溶接工業(株)製NITTETSU FILLER 196(ワイヤ径φ4.8mm)を使用した。溶接ワイヤは鋼板に対して垂直に設置した。
The flux-cored cut wires of the invention and comparative examples (samples with wire numbers 1 to 35) were evaluated by the method described below.
A 9% Ni steel plate (JIS G 3127 SL9N steel plate) having a plate thickness of 20 mm was used, and SAW welding was performed in one pass under the welding conditions in Table 3. At that time, the groove shape was a V-shape as shown in FIG. 3, and the spread thickness of the flux-cored cut wire 4 in the groove 3 was 18 mm. Furthermore, NITTETSU FLUX 10H manufactured by Nippon Steel & Sumitomo Metal Welding Co., Ltd. was used as the welding flux, and NITTETSU FILLER 196 (wire diameter φ4.8 mm) manufactured by Nippon Steel & Sumitomo Metal Welding Co., Ltd. was used as the welding wire. The welding wire was set perpendicular to the steel plate.

上記のSAW溶接で作製された溶接継手の溶接金属の機械的性質は、以下の手順で評価した。上記の手順で作製した溶接継手から、引張試験用の試験片、及び衝撃試験用の試験片をそれぞれ採取し、JIS Z 3111:2005試験法に準じて引張試験及び衝撃試験を行って評価した。
引張試験は、JIS Z 3111:2005のA2号試験片を溶接金属から採取(試験片長手方向と溶接線方向とが一致するように採取)して試験を行い、720MPa以上の引張強さを有する試験片に係る例を、溶接金属の機械特性に関して「合格」と判断した。
衝撃試験は、JIS Z 3111:2005の4号試験片(試験片のノッチ位置は溶接金属中央)を採取し、試験温度-196℃での衝撃試験を行い、50J以上の吸収エネルギーを有する試験片のかかる例を、低温靭性に関して「合格」と判断した。
そして、総合判定については、引張試験と衝撃試験の両方が合格したものを、機械的性質に関して「合格」と判断した。
The mechanical properties of the weld metal of the welded joint produced by the above SAW welding were evaluated by the following procedure: Test pieces for tensile tests and test pieces for impact tests were taken from the welded joint produced by the above procedure, and were evaluated by tensile tests and impact tests in accordance with the JIS Z 3111:2005 test method.
The tensile tests were performed by taking A2 test pieces according to JIS Z 3111:2005 from the weld metal (taken so that the longitudinal direction of the test piece coincided with the weld line direction), and the examples related to test pieces having a tensile strength of 720 MPa or more were judged to be "passed" in terms of the mechanical properties of the weld metal.
For the impact test, JIS Z 3111:2005 No. 4 test pieces (with the notch position of the test piece at the center of the weld metal) were taken and subjected to an impact test at a test temperature of -196°C. Test pieces having an absorbed energy of 50 J or more were judged to be "passed" in terms of low temperature toughness.
As for the overall judgment, a specimen that passed both the tensile test and the impact test was judged to have "passed" in terms of mechanical properties.

Figure 0007623566000003
Figure 0007623566000003

上述の方法により評価した各試験結果は表4に示されている。発明例のフラックス入りカットワイヤを用いて溶接を行った場合、強度、靭性が共に良好であり、いずれの溶接金属も合格であり、優れた機械的特性を有する溶接金属を製造することができた。
一方、比較例は、強度と靭性いずれかが不足し、不合格となった。
The test results evaluated by the above-mentioned methods are shown in Table 4. When welding was performed using the flux-cored cut wire of the invention, both strength and toughness were good, and all of the weld metals passed the test, meaning that weld metals with excellent mechanical properties could be produced.
On the other hand, the comparative example was insufficient in either strength or toughness and was therefore rejected.

Figure 0007623566000004
Figure 0007623566000004

以上のとおり、本発明によれば、母材が低温用鋼であっても、SAW溶接により高施工能率で優れた機械的特性を有する溶接継手を作製することができるようになる。 As described above, according to the present invention, even if the base material is low-temperature steel, it is possible to produce welded joints with excellent mechanical properties and high construction efficiency by using SAW welding.

1、2:母材(鋼材)、3:開先、4:フラックス入りカットワイヤ、5:裏当材、6:溶接用ワイヤ、7:溶接金属。
1, 2: base material (steel material), 3: groove, 4: flux-cored cut wire, 5: backing material, 6: welding wire, 7: weld metal.

Claims (7)

母材間に設けた開先内にカットワイヤを充填し、サブマージアーク溶接により溶接する溶接継手の製造方法であって、
鋼製外皮とこの鋼製外皮の内部に充填されたフラックスとを有するフラックス入りカットワイヤを前記開先内に充填して溶接する方法であり、
前記フラックスが、Ni、Cr、Mo、及びWからなる群から選ばれる1種又は2種以上の高合金化元素を金属及び/又は合金として含み、前記フラックス入りカットワイヤの全質量に対する質量割合で、前記高合金化元素の合計含有量が50%以上98%以下であって、
前記Niの含有量が前記高合金化元素の合計含有量の50質量%以上であることを特徴とする溶接継手の製造方法。
A method for manufacturing a welded joint in which a cut wire is filled in a groove provided between base materials and welded by submerged arc welding,
A welding method in which a flux-cored cut wire having a steel sheath and flux filled inside the steel sheath is filled into the groove,
The flux contains one or more highly alloyed elements selected from the group consisting of Ni, Cr, Mo, and W as metals and/or alloys, and the total content of the highly alloyed elements is 50% or more and 98% or less in terms of mass ratio to the total mass of the flux-cored cut wire,
A method for manufacturing a welded joint, characterized in that the Ni content is 50 mass% or more of the total content of the high alloying elements.
前記フラックス入りカットワイヤは、該フラックス入りカットワイヤの全質量に対する質量割合で、
C、Si、Mn、Cu、Nb、V、Al、B、及びBiからなる化学成分の含有量がC:0.120%以下、Si:2.00%以下、Mn:3.50%以下、Cu:5.00%以下、Nb:0.50%以下、V:0.500%以下、Al:1.70%以下、B:0.020%以下、及びBi:0.030%以下であって、かつ、Ca、Mg、Ti、Zr、及びREMからなる群から選ばれた1種又は2種以上の強脱酸元素の含有量が合計で4.0%以下であり、また、
P及びSからなる不純物元素の含有量がP:0.030%以下及びS:0.020%以下であることを特徴とする請求項1に記載の溶接継手の製造方法。
The flux-cored cut wire has a mass ratio relative to the total mass of the flux-cored cut wire of:
The contents of the chemical components consisting of C, Si, Mn, Cu, Nb, V, Al, B, and Bi are C: 0.120% or less, Si: 2.00% or less, Mn: 3.50% or less, Cu: 5.00% or less, Nb: 0.50% or less, V: 0.500% or less, Al: 1.70% or less, B: 0.020% or less, and Bi: 0.030% or less, and the content of one or more strong deoxidizing elements selected from the group consisting of Ca, Mg, Ti, Zr, and REM is 4.0% or less in total, and
2. The method for manufacturing a welded joint according to claim 1, characterized in that the contents of the impurity elements P and S are P: 0.030% or less and S: 0.020% or less.
前記強脱酸元素は、酸化物及び/又は合金として前記フラックス入りカットワイヤ中に含まれており、また、その合計含有量がフラックス入りカットワイヤの全質量に対する質量割合で0.0005%以上4.0%以下であることを特徴とする請求項2に記載の溶接継手の製造方法。 The method for manufacturing a welded joint described in claim 2, characterized in that the strong deoxidizing elements are contained in the flux-cored cut wire as oxides and/or alloys, and the total content is 0.0005% or more and 4.0% or less in mass ratio to the total mass of the flux-cored cut wire. 母材間に設けた開先内に充填して溶接継手を製造する開先充填用のカットワイヤであって、
鋼製外皮とこの鋼製外皮の内部に充填されたフラックスとを有し、
前記フラックスが、Ni、Cr、Mo、及びWからなる群から選ばれる1種又は2種以上の高合金化元素を金属及び/又は合金として含み、前記フラックス入りカットワイヤの全質量に対する質量割合で、前記高合金化元素の合計含有量が50%以上98%以下であって、
前記Niの含有量が前記高合金化元素の合計含有量の50質量%以上であることを特徴とする開先充填用のフラックス入りカットワイヤ。
A cut wire for groove filling that fills a groove between base materials to manufacture a welded joint,
A steel sheath and a flux filled inside the steel sheath,
The flux contains one or more highly alloyed elements selected from the group consisting of Ni, Cr, Mo, and W as metals and/or alloys, and the total content of the highly alloyed elements is 50% or more and 98% or less in terms of mass ratio to the total mass of the flux-cored cut wire,
A flux-cored cut wire for groove filling, characterized in that the Ni content is 50 mass% or more of the total content of the high alloying elements.
前記フラックス入りカットワイヤが、該フラックス入りカットワイヤの全質量に対する質量割合で、
C、Si、Mn、Cu、Nb、V、Al、B、及びBiからなる化学成分の含有量がC:0.120%以下、Si:2.00%以下、Mn:3.50%以下、Cu:5.00%以下、Nb:0.50%以下、V:0.500%以下、Al:1.70%以下、B:0.020%以下、及びBi:0.030%以下であって、かつ、Ca、Mg、Ti、Zr、及びREMからなる群から選ばれる1種又は2種以上の強脱酸元素の含有量が合計で4.0%以下であり、また、
P及びSからなる不純物元素の含有量がP:0.030%以下及びS:0.020%以下であることを特徴とする請求項4に記載の開先充填用のフラックス入りカットワイヤ。
The flux-cored cut wire has a mass ratio relative to the total mass of the flux-cored cut wire of:
The contents of the chemical components consisting of C, Si, Mn, Cu, Nb, V, Al, B, and Bi are C: 0.120% or less, Si: 2.00% or less, Mn: 3.50% or less, Cu: 5.00% or less, Nb: 0.50% or less, V: 0.500% or less, Al: 1.70% or less, B: 0.020% or less, and Bi: 0.030% or less, and the content of one or more strong deoxidizing elements selected from the group consisting of Ca, Mg, Ti, Zr, and REM is 4.0% or less in total, and
5. The flux-cored cutting wire for groove filling according to claim 4, characterized in that the contents of impurity elements P and S are P: 0.030% or less and S: 0.020% or less.
前記強脱酸元素は、酸化物及び/又は合金として前記フラックス入りカットワイヤ中に含まれており、また、その合計含有量がフラックス入りカットワイヤの全質量に対する質量割合で0.0005%以上4.0%以下であることを特徴とする請求項5に記載の開先充填用のフラックス入りカットワイヤ。 The flux-cored cut wire for groove filling described in claim 5 is characterized in that the strong deoxidizing element is contained in the flux-cored cut wire as an oxide and/or an alloy, and the total content thereof is 0.0005% or more and 4.0% or less in mass ratio to the total mass of the flux-cored cut wire. 母材間に設けた開先内に充填して用いられることを特徴とする請求項4~6のいずれかに記載の開先充填用のフラックス入りカットワイヤ。 A flux-cored cutting wire for groove filling according to any one of claims 4 to 6, characterized in that it is used by filling a groove provided between base materials.
JP2020170006A 2020-10-07 2020-10-07 Manufacturing method of welded joint and flux-cored cut wire for filling groove Active JP7623566B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020170006A JP7623566B2 (en) 2020-10-07 2020-10-07 Manufacturing method of welded joint and flux-cored cut wire for filling groove

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020170006A JP7623566B2 (en) 2020-10-07 2020-10-07 Manufacturing method of welded joint and flux-cored cut wire for filling groove

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022061819A JP2022061819A (en) 2022-04-19
JP7623566B2 true JP7623566B2 (en) 2025-01-29

Family

ID=81210419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020170006A Active JP7623566B2 (en) 2020-10-07 2020-10-07 Manufacturing method of welded joint and flux-cored cut wire for filling groove

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7623566B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4916023B1 (en) * 1970-10-14 1974-04-19
JPS53113734A (en) * 1977-03-17 1978-10-04 Nippon Steel Corp One-side arc welding method for 9% ni steel
JPS61216881A (en) * 1985-03-20 1986-09-26 Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd Starting method for electroslag welding

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022061819A (en) 2022-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101674743B1 (en) Flux-cored wire for gas-shielded arc welding, method for welding steel for very low temperature use, and method for manufacturing weld joint
JP6766867B2 (en) Flux-cored wire, welded joint manufacturing method, and welded joint
JP6801494B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
JP6953869B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
JP5244059B2 (en) Welded solid wire and weld metal
JPWO2017154120A1 (en) Flux-cored wire, welded joint manufacturing method, and welded joint
JP7795066B2 (en) Flux-cored cut wire and method for manufacturing welded joints
JP6874425B2 (en) Manufacturing method of flux-cored wire and welded joint for gas shielded arc welding
JP6953789B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
JP6690786B1 (en) Method for manufacturing solid wire and welded joint
JP6953870B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
KR20160089309A (en) Flux-cored wire for gas-shielded arc welding
JP6063355B2 (en) Solid wire for welding and welding method
JP6881025B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
JP6155810B2 (en) High Ni flux cored wire for gas shielded arc welding
JP6891630B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding and welding joint manufacturing method
JP2019118935A (en) Flux-cored wire for gas shield arc welding, and method for production of weld joint
JP6728806B2 (en) High Ni flux-cored wire for gas shield arc welding and method for manufacturing welded joint
JP2022157587A (en) Manufacturing method for flux-cored cut wire and weld joint
JP7623566B2 (en) Manufacturing method of welded joint and flux-cored cut wire for filling groove
JP7494966B1 (en) Gas Metal Arc Welding Method
JP7623565B2 (en) Manufacturing method of welded joint and flux-cored cut wire for filling groove
JP7606071B2 (en) Manufacturing method of welded joint and flux-cored cut wire for filling groove
JP7698179B2 (en) Manufacturing method of welded joint and flux-cored cut wire for filling groove
JP7804247B2 (en) Weld metals, welded joints, and welded structures

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230616

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240709

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240905

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: 20241217

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20241230

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7623566

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150