【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は被覆アーク溶接棒を用いて溶接する場
合のアーク不安定性および溶接棒焼けを防止でき
る連鋳鋳片製の被覆アーク溶接棒用線材に関す
る。
被覆アーク溶接棒はJISG3503で規定された成
分の線材を所望径に伸線し、これを所定の長さに
切断後、イルミナイト系、ライムチタニア系、高
酸化チタン系低水素系等の各種被覆が施されて製
造され、実使用に供されている。そして、上記被
覆アーク溶接棒用線材は、従来は、普通造塊法に
よつて造塊されたリムド鋼（キヤツプド鋼も含み
以下リムド鋼と云う）の鋼塊を分塊圧延し、さら
に線材圧延を行ない製造していたが、数年来、製
品の品質の厳密、安定化や省エネルギー問題に対
応するため、線材の素材の製造において従来の造
塊法から連続鋳造化が指向されている。
しかしながら連続鋳造法により鋳造されたリム
ド鋼の鋳片には、多くの気泡を生じ、気泡起因の
表面庇が多量に発生するので、これを防ぐため、
リムド鋼にAlが添加され従つてその鋳片はキル
ド鋼化されている。このキルド鋼化された素材か
ら線材に圧延後、被覆アーク溶接棒に加工したも
のは、溶接作業に於いて、従来の造塊法によるリ
ムド鋼から製造した溶接棒では生じなかつたアー
クが弱いことに起因するアークの不安定性と溶接
棒焼けが生じ易い等の欠点がある。
その欠点の程度は、イルミナイト系では小さ
く、高酸化チタン系、ライムチタニア系、低水素
系では大きい。
本発明者らは、これらの欠点が溶接棒用線材中
の酸素量と関係があることを実験により知り、更
に鋼中に酸素量を多くしても連続鋳造で気泡のな
い鋼片を鋳造することが出来る成分系を多くの実
験の末見い出した。
すなわち、本発明は、上記実験から得られたも
ので、Ｃ≦0.01wt％、Si≦0.05wt％、Mn≦1.0wt
％、〔Ｏ〕：200〜500ppmとし残部が鉄および不可
避的不純物からなる鋼成分の連鋳鋳片製被覆アー
ク溶接棒用線材である。
次に上記本発明線材の成分規定理由を述べる。
〔Ｃ〕：Mnとともに鋼の強度を支配する元素
であるが、一方酸素と反応して気泡を生成する。
そこで、本発明では、強度をMnの増加で補うこ
ととし、酸素を上げても気泡が生成しないＣ量に
した。上限値0.01wt％は実験的に求めた値であ
り、気泡が生成しないための最大値である。
〔Si〕：Siは鋼の強化原素であるが、脱酸力の
比較的強い元素であり、鋼中に200〜500ppmの酸
素を保つために上限を0.05wt％とした。
〔Mn〕：前述した様に鋼の強度を支配する元
素である。本発明では、前記の通りＣを減量し、
Mnで所望強度を附与することとし、被溶接母材
と同程度の強度にするために下限は0.3％とした。
又Mnも脱酸効果があり、酸素量を200ppm以上
とするためには1.0％が限界であるので、1.0％を
上限とした。
〔Ｏ〕：溶接時の溶接アークを安定させ又溶け
込み深さを増加させるために有効な元素であり、
本発明の主要成分である。何れの系統の被覆の場
合にも溶接時のアークを安定させるための最小必
要量は、第１図に示すように200ppmであり、従
つてその下限は200ppmとした。一方、酸素量が
多くなると気泡の発生が生じやすくなる他に鋼中
の非金属介在物の量を増加させる。500ppmはこ
の気泡発生を起こさない限界であり、500ppmを
上限とした。
次に、本発明線材の実施例について述べる。
第１表には本発明の被覆アーク溶接棒線材の鋼
成分と比較被覆アーク溶接棒線材の鋼成分、及び
それぞれの溶接棒を用いて溶接作業を行なつた時
の溶接作業性と溶接金属の衝軽値を示してある。
但し被覆剤の組成はSiO2：７％、TiO2：３％、
CaCO3：45％、CaF2：18％、Fe：10％、Mn：
３％、Si：５％、その他：９％である。
又溶接条件は鋼板（SM41A12mmｔ×75mmＷ×
450mmｌ）２枚を継ぎ合せた溶接継手である。
第１表より本発明の溶接棒（記号１、２、３）
によれば比較溶接棒（記号４、５で従来の連鋳鋼
のもの）よりアーク安定性が良く、溶融速度が大
きいこと、及び、溶接棒焼発生も少ないことを示
している。そして、造塊法によるリムド鋼を線材
とする比較溶接棒（記号６、７）と同等程度であ
ることを示している。前記比較溶接棒（記号４、
５）の線材はAlキルド鋼でアーク安定性が悪く、
棒焼けも起りやすく溶接作業性が悪いことを示し
ている。
以上述べた様に本発明の連鋳鋳片製の被覆アー
ク溶接棒用線材によれば、連鋳によつて、該線材
の素材になる鋳片が鋳造可能であり、従つて製品
の品質が安定し、かつ省エネルギに寄与でき、更
に従来リムド鋼と同等ないしそれ以上の溶接特性
が得られるという諸効果を享有できる。
The present invention relates to a wire rod for a coated arc welding rod made of continuous cast slab that can prevent arc instability and welding rod burn when welding using a coated arc welding rod. Coated arc welding rods are made by drawing a wire with the composition specified by JISG3503 to the desired diameter, cutting it to a specified length, and applying various coatings such as illuminite, lime titania, high titanium oxide, and low hydrogen. It has been manufactured and put into practical use. The wire rod for coated arc welding rods is conventionally produced by blooming a rimmed steel ingot (hereinafter referred to as rimmed steel, including capped steel) that has been ingot-formed by the ordinary ingot-forming method, and then wire rod rolling. However, over the past few years, in order to meet stricter and more stable product quality and energy conservation issues, there has been a shift from the traditional ingot-forming method to continuous casting in the production of wire rod materials. However, rimmed steel slabs cast by the continuous casting method produce many air bubbles and a large amount of surface eaves due to air bubbles, so in order to prevent this,
Al is added to rimmed steel, so the slab is made into killed steel. This killed steel material is rolled into a wire rod and then processed into a coated arc welding rod, which produces a weak arc during welding work that does not occur with welding rods made from rimmed steel using the conventional ingot-forming method. There are disadvantages such as instability of the arc caused by the welding process and the tendency to burn the welding rod. The degree of this defect is small in the case of illuminite type, but large in high titanium oxide type, lime titania type, and low hydrogen type. The inventors of the present invention found through experiments that these defects are related to the amount of oxygen in the wire rod for welding rods, and further discovered that even if the amount of oxygen in the steel is increased, a steel billet without bubbles can be cast by continuous casting. After many experiments, we discovered a component system that can do this. That is, the present invention was obtained from the above experiment, and C≦0.01wt%, Si≦0.05wt%, Mn≦1.0wt%.
%, [O]: 200 to 500 ppm, and the balance is iron and unavoidable impurities. Next, the reasons for specifying the components of the wire rod of the present invention will be described. [C]: Along with Mn, it is an element that controls the strength of steel, but on the other hand, it reacts with oxygen to generate bubbles.
Therefore, in the present invention, the strength was compensated for by increasing the Mn content, and the C content was set so that no bubbles would be generated even if the oxygen content was increased. The upper limit value of 0.01 wt% is a value determined experimentally, and is the maximum value at which bubbles are not generated. [Si]: Si is a strengthening element for steel, but it is also an element with relatively strong deoxidizing power, and the upper limit was set to 0.05 wt% in order to maintain 200 to 500 ppm of oxygen in the steel. [Mn]: As mentioned above, it is an element that controls the strength of steel. In the present invention, as described above, C is reduced,
The desired strength was given by Mn, and the lower limit was set at 0.3% in order to achieve the same strength as the base material to be welded.
Mn also has a deoxidizing effect, and the upper limit is 1.0% in order to increase the oxygen content to 200 ppm or more, so 1.0% is set as the upper limit. [O]: An effective element for stabilizing the welding arc during welding and increasing the penetration depth,
It is the main component of the present invention. For any type of coating, the minimum amount required to stabilize the arc during welding is 200 ppm, as shown in Figure 1, and therefore the lower limit was set at 200 ppm. On the other hand, when the amount of oxygen increases, not only bubbles are more likely to occur, but also the amount of nonmetallic inclusions in the steel increases. 500 ppm is the limit at which this bubble generation does not occur, and 500 ppm was set as the upper limit. Next, examples of the wire rod of the present invention will be described. Table 1 shows the steel composition of the coated arc welding rod wire rod of the present invention, the steel composition of the comparative coated arc welding rod wire rod, and the welding workability and weld metal resistance when performing welding work using each welding rod. The comparative value is shown. However, the composition of the coating material is SiO 2 : 7%, TiO 2 : 3%,
CaCO3 : 45%, CaF2 : 18%, Fe: 10%, Mn:
3%, Si: 5%, and others: 9%. Also, the welding conditions are steel plate (SM41A 12mmt x 75mmW x
450mml) It is a welded joint made by joining two pieces together. From Table 1, welding rods of the present invention (symbols 1, 2, 3)
According to the results, the arc stability is better than that of comparative welding rods (symbols 4 and 5, which are made of conventional continuous cast steel), the melting rate is higher, and the occurrence of welding rod burnout is less. The results show that the welding rods are comparable to those of comparative welding rods (symbols 6 and 7) whose wire rods are made of rimmed steel produced by the ingot forming method. The comparative welding rod (symbol 4,
5) The wire rod is Al-killed steel and has poor arc stability.
Stick burns also occur easily, indicating poor welding workability. As described above, according to the wire rod for coated arc welding rods made of continuously cast slabs of the present invention, the slabs that become the material for the wire rods can be cast by continuous casting, and the quality of the product is therefore improved. It is stable, can contribute to energy saving, and can enjoy welding properties equivalent to or better than conventional rimmed steel.
【表】【table】
【表】【table】
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は被覆アーク溶接棒の被覆系統区分別の
線材中の酸素量とアーク安定性の関係を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the amount of oxygen in the wire rod and the arc stability according to the coating system classification of the coated arc welding rod.