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公開番号2025038866
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-19
出願番号2024108760
出願日2024-07-05
発明の名称フラックス入りワイヤ、ガスシールドアーク溶接方法及び溶接金属の製造方法
出願人株式会社神戸製鋼所
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類B23K 35/30 20060101AFI20250312BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】ワイヤ中のMn含有量が1.0質量%未満であっても、良好な機械的性質を有する溶接金属を得ることができるフラックス入りワイヤを提供する。
【解決手段】フラックス入りワイヤは、ワイヤ全質量に対する質量%で、Mn:0.71質量%以上1.00質量%未満、V:0.02質量%以上0.15質量%以下、を含有し、C、Si、Ni、F等の含有量が規定されているとともに、式(1):A=546×[C]+66×[Mn]+583×[Ni]+(-138)×[V]-183により算出される値Aが、71以上150未満である。ただし、上記式(1)において、[C]、[Mn]、[Ni]、[V]は、ワイヤ全質量に対するそれぞれの成分の含有量を質量%で表した値である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
鋼製外皮にフラックスが充填されたフラックス入りワイヤであって、
ワイヤ全質量に対して、
Ｃ：０．０３０質量％以上０．０９０質量％以下、
Ｓｉ：０．６０質量％以上１．２０質量％以下、
Ｍｎ：０．７１質量％以上１．００質量％未満、
Ｎｉ：０．１０質量％以上０．５０質量％未満、
Ｖ：０．０２質量％以上０．１５質量％以下、
Ｆ：０．０１０質量％以上０．２００質量％以下、
Ｆｅ：９４質量％以上、
を含有し、
Ｍｏ：０．１８質量％以下、
であるとともに、
ワイヤ中のＣ含有量をワイヤ全質量に対する質量％で［Ｃ］と表し、ワイヤ中のＭｎ含有量をワイヤ全質量に対する質量％で［Ｍｎ］と表し、ワイヤ中のＮｉ含有量をワイヤ全質量に対する質量％で［Ｎｉ］と表し、ワイヤ中のＶ含有量をワイヤ全質量に対する質量％で［Ｖ］と表す場合に、
下記式（１）により算出される値Ａ：７１以上１５０未満、
であることを特徴とする、フラックス入りワイヤ。
Ａ＝５４６×［Ｃ］＋６６×［Ｍｎ］＋５８３×［Ｎｉ］＋（－１３８）×［Ｖ］－１８３・・・式（１）
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
ワイヤ中のＮｉ含有量をワイヤ全質量に対する質量％で［Ｎｉ］と表し、ワイヤ中のＶ含有量をワイヤ全質量に対する質量％で［Ｖ］と表し、ワイヤ中のＭｏ含有量をワイヤ全質量に対する質量％で［Ｍｏ］と表し、ワイヤ中のＦ含有量をワイヤ全質量に対する質量％で［Ｆ］と表す場合に、
下記式（２）により算出される値Ｂ：７．２５以上１０．８５以下、
であることを特徴とする、請求項１に記載のフラックス入りワイヤ。
Ｂ＝（［Ｎｉ］＋［Ｖ］＋［Ｍｏ］）／［Ｆ］・・・式（２）
【請求項３】
請求項１又は２に記載のフラックス入りワイヤを使用して、ガスシールドアーク溶接を実施することを特徴とする、ガスシールドアーク溶接方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のフラックス入りワイヤを使用して、ガスシールドアーク溶接を実施し、溶接金属を製造することを特徴とする、溶接金属の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラックス入りワイヤ、該フラックス入りワイヤを使用したガスシールドアーク溶接方法、及び該溶接方法を使用した溶接金属の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
溶接材料の一種であるフラックス入りワイヤは、造船、海洋構造物、建設、パイプ等の溶接において用いられる。上記種々の構造物の溶接時において、一般的に、Ｍｎを多く含むフラックスワイヤが用いられている。これは、ワイヤ中に適切な含有量でＭｎを含有させることにより、得られる溶接金属の機械的性質を所望の範囲に調整することができるからである。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ワイヤ全質量に対する質量％で、例えばＭｎを１．５～３．５％含有する、Ａｒ－ＣＯ
２
混合ガスフラックス入りワイヤが開示されている。上記フラックス入りワイヤによると、適正な強度と低温領域での良好な靱性を有する溶接金属が得られるとともに、溶接作業性を向上させることができる。
【０００４】
しかし、上記特許文献１に記載のフラックス入りワイヤのように、ワイヤ中にＭｎを多く含む場合に、溶接時に発生するヒューム中に含まれるＭｎ濃度も高くなり、健康への悪影響が懸念される。例えば、米国の労働安全衛生法においては、溶接ヒューム中のＭｎの暴露量を一定以下にするために、溶接ワイヤのＭｎ含有量が規制されている。具体的に、連邦規則集第４０条第６３部第ＸＸＸＸＸＸ副部には、金属加工有害大気汚染物質（ＭｅｔａｌＦａｂｒｉｃａｔｉｏｎＨａｚａｒｄｏｕｓＡｉｒＰｏｌｌｕｔａｎｔｓ：ＭＦＨＡＰ）の要件として、溶接ワイヤのＭｎ含有量をワイヤ全重量あたり１．０重量％未満に制限することが記載されている。また、日本においても、Ｍｎを含む溶接ヒュームが特定化学物質（第２類物質）に指定されている。
【０００５】
一方、特許文献２には、高Ｓｉ－低Ｍｎのワイヤ合金組成により、溶接後のスラグ剥離性を高めたＣＯ
２
をシールドガスとして使用するガスシールドアーク溶接用ワイヤが開示されている。上記特許文献２に記載のワイヤにおいては、Ｍｎ含有量が０．１５～０．８５％に規定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１６－１２４０２３号公報
特開平６－１８２５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、溶接ヒューム中のＭｎ濃度を抑制するためには、ワイヤ中のＭｎ含有量を１質量％未満にする必要があるため、上記特許文献１に記載のフラックス入りワイヤでは、溶接ヒューム中のＭｎ濃度を低減することができない。また、米国のように溶接ワイヤのＭｎ含有量を規制しなければいけない状況においては、上記特許文献１に記載のフラックス入りワイヤを使用することができない。
【０００８】
また、特許文献２に記載のガスシールドアーク溶接用ワイヤにおいては、ワイヤ中のＭｎ含有量が１％未満であるが、溶接金属の引張強度や、シャルピー衝撃試験で表される靱性等の機械的性質が十分であるとはいえない。一般的に、ワイヤ中のＭｎ含有量を低減すると、所望の溶接金属の機械的性質を得ることは難しい。具体的には、連邦規則集第４０条第６３部第ＸＸＸＸＸＸ副部の規定である溶接ワイヤのＭｎ含有量を１．０質量％未満としつつ、機械的性質が優れた溶接金属を得ることは困難である。
【０００９】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、ワイヤ中のＭｎ含有量が１．０質量％未満であっても、良好な機械的性質を有する溶接金属を得ることができるフラックス入りワイヤ、上記フラックス入りワイヤを使用したガスシールドアーク溶接方法、及び上記溶接方法を使用した溶接金属の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記目的は、フラックス入りワイヤに係る下記［１］の構成により達成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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