[發明專利]藥芯焊絲

無效

• 申請號: 201010589809.4
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102139420A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 島本正樹;石田齊;坂本浩一;笹倉秀司;柿崎智紀
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: B23K35/22
• 分類號: B23K35/22;B23K35/368
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及由軟鋼和高張力鋼構成的鋼板的氣體保護電弧焊所使用的藥芯焊絲。

背景技術

由軟鋼和高張力鋼構成的鋼板的焊接所使用的藥芯焊絲，與實芯焊絲相比較，焊道外觀和焊接操作性良好，熔敷效率也優異，因此其使用量逐年增加。可是，藥芯焊絲與實芯焊相比，因為焊接速度大，所以特別是在單面對接焊的初層焊接部有容易發生高溫裂紋的傾向。作為抑制這樣的高溫裂紋發生的方法，提出有如下的技術。

例如在專利文獻1中，作為改善耐高溫裂紋的方法，提出有降低焊接速度、降低焊接電流等犧牲焊接效率的焊接施工。另外在專利文獻1中，作為改善耐高溫裂紋性的方法，還提出降低焊接金屬中的B量，或降低焊接用焊絲中的雜質中的S含量。

在專利文獻2中，作為改善耐高溫裂紋的方法，提出為了使鐵素體系不銹鋼的焊接部的焊接金屬的晶粒直徑微細，作為焊絲成分而使之含有Al、Ti和N，使焊接金屬中存在Al和Ti的氮化物。

【先行技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】特開昭54-130452號公報

【專利文獻2】特開2002-336990號公報

但是，在專利文獻1的改善方法中存在的問題是，近來，提高焊接效率的焊接施工條件的應用正在擴大，另外作為焊絲成分的雜質元素的S的含量的降低也在極限，從而不能抑制在焊接金屬中發生的高溫裂紋。另外還存在的問題是，專利文獻1所提出的作為焊絲成分的B的含量的降低，雖然有改善耐高溫裂紋性的效果，但是卻會招致低溫韌性的降低。

在專利文獻2的改善方法中，因為焊絲含有15～25質量％的Cr，所以N向鐵素體系不銹鋼的焊接部的溶解度增加。因此，要使焊接部的晶粒直徑微細而活用Al和Ti的氮化物，而為此大量(0.04～0.2質量％)N也不會發生問題。然而，焊接由軟鋼或高張力鋼構成的鋼板時，N向焊接部的溶解度小，大量N的添加會超過焊接部的溶解度，因此有容易發生氣孔等缺陷的問題。

另外，使用含有TiO₂的焊絲時，焊接金屬中存在大量的(500～700ppm)的氧，為了生成Ti氮化物而添加的Ti的大部分作為氧化物被消耗。因此，為了生成Ti氮化物而需要添加大量的Ti，但這種情況下，Ti的大部分在焊接金屬中溶存，降低焊接金屬的凝固溫度，因此反而有容易發生高溫裂紋的問題。另外還存在的問題是，韌性等的機械的性質等也劣化，并且添加大量的Ti從經濟性的方面出發也不為優選。

因此，在由軟鋼或高張力鋼構成的鋼板的焊接中，作為抑制在焊接部發生的高溫裂紋的手段，活用Ti的氮化物，使焊接部的晶粒微細化歷來都有困難。

發明內容

因此，本發明為了解決這樣的問題點而創，其目的在于，提供一種藥芯焊絲，其在由軟鋼或高張力鋼構成的鋼板的單面對接焊的初層焊接部構成問題的耐高溫裂紋性優異，全姿勢焊接中的焊接操作性和焊接金屬機械的性質優異。

為了解決前述課題，本發明的藥芯焊絲是被用于由軟鋼或高張力鋼構成的鋼板的焊接，在鋼制外皮內填充有焊劑而成的藥芯焊絲，其特征在于，焊劑相對于焊絲總質量的填充率為10～25質量％，相對于焊絲總質量，含有C：0.02～0.10質量％、Si：0.05～1.50質量％、Mn：1.7～4.0質量％、Ti：0.05～1.00質量％、TiO₂：1.0～8.0質量％、Al：0.20～1.50質量％、Al₂O₃：0.05～1.0質量％、B：0.003～0.02質量％、N：0.005～0.035質量％、Mg：0.01～2.0質量％。

根據所述構成，相對于焊絲總質量的焊劑填充率為既定量，相對于焊絲總質量，含有既定量的C、Si、Mn、Ti、TiO₂、Al、Al₂O₃、B、N和Mg，由此焊接部的高溫裂紋得到抑制，并且機械的性質提高，并且焊接操作性提高。特別是通過含有既定量的Ti、Al、N和Mg，能夠將焊接金屬中生成的夾雜物的組成控制為對促進核生成有效的TiN。其結果是，能夠使焊接部的凝固組織微細化，能夠抑制高溫裂紋。

另外，本發明的藥芯焊絲，其特征在于，所述藥芯焊絲相對于焊絲總重量，還含有從如下之中選出的至少一種：稀土化合物的一種或兩種以上：以稀土元素換算值計為0.0005～0.5質量％；Ca：0.0002～0.2質量％。

根據所述構成，通過含有從既定量的稀土化合物、Ca構成的群中選出的至少一種，焊接中的高溫裂紋得到進一步抑制，并且機械的性質進一步提高。