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公開番号2024111771
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-19
出願番号2023016476
出願日2023-02-06
発明の名称ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ
出願人日本製鉄株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類B23K 35/30 20060101AFI20240809BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】亜鉛系めっき鋼材のガスシールドアーク溶接に適用する場合に、気孔を抑制しつ高強度鋼材の溶接金属としての機械的特性を確保し、電着塗装性に優れた溶接ビードを得られるガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤの提供。
【解決手段】C:0.15～0.25%、Si:0.30～0.70%、Mn:0.75～2.00%、P:0.015%以下、S: 0.0060%以下、Ti:0.120～0.300%並びに及び必要に応じてその他任意元素を含有し、残部がFe及び不純物からなり、(1)～(3)を満たすガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
式(1)0.9≦Mn_eq(=Mn+0.43×Ni+0.64×Cr+1.23×Mo)≦2.7
(2)0.23≦C+0.83×Mn_eq≦0.42
(3)0.075≦Si/Mn²≦1.230
(1)～(3)中、元素記号は、該当する元素の含有量を質量%で表した場合の数値を示す。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
質量％で、
Ｃ：０．１５～０．２５％、
Ｓｉ：０．３０～０．７０％
Ｍｎ：０．７５～２．００％
Ｐ：０．０１５％以下、
Ｓ：０．００６０％以下、
Ｔｉ：０．１２０～０．３００％、
Ｖ：０～０．１００％、
Ａｌ：０～０．０２０％、
Ｃｕ：０～０．５０％、
Ｓｅ：０～０．００４％、
Ｂｉ：０～０．００４％、
Ｏ：０～０．０１０％、
Ｎ：０～０．００４０％、
Ｎｉ：０～３．０００
Ｃｒ：０～１．４００
Ｍｏ：０～０．８００
Ｎｂ：０～０．０１０％、
Ｂ：０～０．００６０％、並びに、
残部：Ｆｅ及び不純物からなり、Ｎｉ、Ｃｒ、及びＭｏの内、少なくとも１種は０．０２０％以上含有し、
下記式（１）、（２）及び下記式（３）を満たす化学組成を有するガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
式（１）０．９≦Ｍｎ
ｅｑ
≦２．７
ただし、式（１）中、Ｍｎ
ｅｑ
＝Ｍｎ＋０．４３×Ｎｉ＋０．６４×Ｃｒ＋１．２３×Ｍｏ
式（２）０．２３≦Ｃ＋０．８３×Ｍｎ
ｅｑ
≦０．４２
式（３）０．０７５≦Ｓｉ／Ｍｎ
２
≦１．２３０
式（１）、式（２）及び式式（３）中、元素記号は該当する元素の含有量を質量％で表した場合の数値を示す。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
質量％で、
Ｖ：０．０１０～０．１００％
Ａｌ：０．００５～０．０１０％、及び、
Ｃｕ：０．１０～０．３０％
の１種又は２種を含む請求項１に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
【請求項３】
前記Ｃの含有量が、０．１６～０．２２％である請求項１又は請求項２に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
【請求項４】
前記Ｎｉの含有量は、Ｍｏの含有量以下である請求項１又は請求項２に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
【請求項５】
前記Ｃｒの含有量は、Ｍｏの含有量の０．５倍以下である請求項１又は請求項２に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
【請求項６】
下記式（３１）を満たす化学組成を有する請求項１又は請求項２に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
式（３１）：０．３５０≦Ｓｉ／Ｍｎ
２
≦０．５５０
式（３１）中、元素記号は該当する元素の含有量を質量％で表した場合の数値を示す。
【請求項７】
下記式（３２）を満たす化学組成を有する請求項１又は請求項２に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
式（３２）：０．０７５≦Ｓｉ／Ｍｎ
２
≦０．２００
式（３２）中、元素記号は該当する元素の含有量を質量％で表した場合の数値を示す。
【請求項８】
前記Ｓの含有量が、０．００４０％以下である請求項１又は請求項２に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【０００２】
ガスシールドアーク溶接は、様々な分野で広く用いられており、例えば、自動車分野では自動車車体、自動車部品（例えば足回り部材）などの溶接に用いられている。そして、自動車分野でのガスシールドアーク溶接には、ソリッドワイヤが用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、「シールドガスを用いるガスシールドアーク溶接用であるとともに、亜鉛めっき鋼板溶接用のソリッドワイヤであって、当該ソリッドワイヤ全質量に対し、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｏ、Ｃｒ、を所定量含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物であり、１．０≦（Ｓｉ質量％＋Ｍｎ質量％）／｛１００（Ｓ質量％＋Ｏ質量％）｝≦４．０、０．５０≦Ｍｎ質量％／Ｓｉ質量％≦２．００を満足し、前記シールドガスは、２５～４０％のＣＯ
２
ガスを含むＡｒガスであるソリッドワイヤ」が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、「亜鉛めっき鋼板のガスシールドアーク溶接で用いられる溶接ワイヤであって、Ｃ：０．０２～０．０５質量％，Ｓｉ：０．２０～０．７０質量％，Ｍｎ：１．０～２．０質量％，Ｃｒ：０．１０～０．６０質量％，Ｐ：０．００８～０．０２０質量％，Ｓ：０．００８質量％以下，Ｋ：０．０００１～０．００３０質量％，Ｃａ：０．００１０質量％以下を含有するとともに、Ｓｉ含有量，Ｍｎ含有量，Ｃｒ含有量が１．５≦［Ｓｉ］＋［Ｍｎ］≦２．５，０．６≦［Ｓｉ］＋３［Ｃｒ］≦２．０および２．０≦［Ｍｎ］／［Ｓｉ］を満足する溶接ワイヤ」が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、「亜鉛めっき鋼板をパルスマグアーク溶接するに際し、Ｃ：０．０２～０．１０重量％、Ｓｉ：０．３～０．７重量％及びＭｎ：１．５～３．０重量％を基本合金成分として含有する亜鉛めっき鋼板溶接用ソリッドワイヤ」が開示されている。
【０００６】
また、特許文献４には、「化学成分が、質量％で、Ｃ：０．０３～０．１５％、Ｓｉ：０％超０．２９％以下、Ｍｎ：０．５～２．８％、Ｔｉ：０．１０～０．３０％、Ａｌ：０．００３～０．３０％、Ｓｎ：０．０２～０．４０％、Ｐ：０％超０．０１５％以下、Ｓ：０％超０．０３０％以下、Ｂ：０～０．０１００％、Ｃｒ：０～１．５％、Ｎｉ：０～３．０％、Ｍｏ：０～１．０％、Ｎｂ：０～０．３％、Ｖ：０～０．３％、Ｃｕ：０～０．５０％、であり、残部が鉄および不純物からなり、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、及びＡｌの含有量がＳｉ×Ｍｎ≦０．３０及び（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）≦３．０を満たすソリッドワイヤ」が開示されている。
【０００７】
また、特許文献５には、「複数枚の薄鋼板をガスシールドアーク溶接により接合するためのガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤであって、ワイヤ全質量に対する質量％で、Ｃ：０．０５～０．２０％、Ｓｉ：０．０１～０．１８％、Ｍｎ：１．０～３．０％、Ｔｉ：０．０６～０．２５％、Ａｌ：０．００３～０．１０％、Ｂ：０～０．０１００％、Ｐ：０超～０．０１５％、Ｓ：０超～０．０１５％、及び任意元素を含み、残部が鉄および不純物からなり、Ｓｉ×Ｍｎ≦０．３０及び（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）≦３．０を満たし、さらにＣｅｑが０．４０～０．９０％であるガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ」が開示されている。
【０００８】
また、特許文献６には、「めっきを含めたワイヤ全質量に対する質量％で、Ｃ：０．０３～０．１５％、Ｓｉ：０．２～０．５％、Ｍｎ：０．３～０．８％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：０．１～０．３％、Ｔｉ：０．００１～０．２％、Ｃｕ：０～０．５％、Ｃｒ：０～２．５％、Ｎｂ：０～１．０％、Ｖ：０～１．０％を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、下記Ｘの値が、質量％で１．５～３．５％の範囲内にあるガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤである。また溶接金属として、下記式のＸの値が、１.０～４．０％の範囲内にある溶接金属である。また、これらソリッドワイヤ又は溶接金属を利用した溶接継手、溶接部材、溶接方法、溶接継手の製造方法である。Ｘ＝２×〔Ｓｉ〕＋〔Ｍｎ〕＋３×〔Ｔｉ〕＋５×〔Ａｌ〕」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０１３－１８４２１６号公報
特開２００４－１３６３４２号公報
特開平８－３０９５３３号公報
特開２０２１－３７１７号公報
特開２０２１－３７３２号公報
国際公報２０２０／１９６８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
自動車車体用の鋼板として、５９０ＭＰａ級、７８０ＭＰａ級の高強度鋼板に加え、９８０ＭＰａ級、１１８０ＭＰａ級、１４７０ＭＰａ級、又はこれらを超える強度の超高強度鋼板までも実用化されてきている。また耐食性を確保するために、自動車車体用の鋼板は亜鉛系のめっきが施される。さらに自動車車体には、電着塗装が施される。
（【００１１】以降は省略されています）

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