[发明专利]气体保护电弧焊药芯焊丝

说明书

技术领域

本发明涉及二氧化钛系气体保护电弧焊用药芯焊丝，特别涉及耐高温裂纹性能良好的气体保护电弧焊用药芯焊丝。 

背景技术

气体保护电弧焊用的药芯焊丝(以下称FCW(Flux-cored wire)。)具有在使用它的焊接中焊接作业性良好这样的特征，因此历来多被用于造船、钢筋、桥梁等的角焊，其使用量增大。

FWC是在钢制外皮之中填充焊剂，此焊剂量及种类对焊接作业性及熔敷金属性能等、FCW的品质影响很大。

在此FCW之中，特别是每单位质量焊剂含有熔渣造渣剂(主要是氧化钛)25～60质量％(以TiO₂换算为25～50质量％)的二氧化钛系的全姿势焊接用FCW，不仅用1根焊丝就能够进行全姿势焊接，而且还具有良好的焊接作业性、高效率性及良好的焊接金属性能等，因此在以造船及桥梁为首的大范围的领域被使用。

然而，作为二氧化钛系FCW的缺点之一可列举的一点是，其耐高温裂纹性能、特别是焊接速度容易变快的下向及横向的单面焊接施工的初层部和狭窄部在焊接时的耐高温裂纹性，与同样作为焊接用焊丝的实芯焊丝相比较差。

因此，现状的实际情况是，通过降低焊接电流或者加大坡口角度等来照顾到焊接施工面，从而实现高温裂纹的防止。这一点若从反向理解，则二氧化钛系FCW具有这样的缺点，即由于使用它导致比使用实芯焊丝时焊接效率降低，钢板及焊接材料的浪费大。其结果是，要额外考虑到单面焊接中的初层的裂纹特性，从而产生整个的焊接施工效率降低这样的问题。

为了应对上述的问题，一直以来进行了各种研究。例如，在特开2003-311476号公报中，通过抑制混入到二氧化钛系FCW所含有的TiO₂中的SnO量，发现能够提高耐高温裂纹性能。在同文献中，将该思想应用于角焊中。另外，将该思想应用于单面焊接法的方法也被公开在特开2003-311416号公报中。

但是，最近由于进一步的高效率化、窄坡口化及高速化，所以既要求具有良好的焊接作业性及良好的焊接金属性能，又要求耐高温裂纹性能进一步提高。因此，依据特开2003-311476号公报和特开2003-311416号公报所公开的二氧化钛系FCW仍无法充分满足这样的要求。

发明内容

本发明鉴于这一问题点而做，其目的在于，提供一种既具有良好的焊接作业性及良好的焊接金属性能，耐高温裂纹性能又良好的二氧化钛系药芯焊丝。

为了达成上述目的，本发明的二氧化钛系药芯焊丝，在钢制外皮内填充焊剂，所述钢制外皮的C量在外皮总质量中占0.04质量％以下，所述焊剂相对于焊丝总质量含有：TiO₂为4.5～7.0质量％、Mg为0.3～0.7质量％、Na化合物以Na换算为0.1～0.3质量％、K化合物以K换算为0.02～0.15质量％、Ca为0.01～0.05质量％，若将所述Na及K的换算值分别定为[Na]及[K]，则[Na]/[K]比率为2.0～5.0，相对于焊丝总质量，在所述钢制外皮及所述焊剂中含有Fe为80～90质量％。

所述钢制外皮的C量优选在外皮总质量中为0.03质量％以下。若将所述Ca及Na的换算值分别定为[Ca]及[Na]，则[Ca]/[Na]比率也可以为0.05～0.2。

相对于焊丝总质量，所述焊剂还含有Si为0.2～3.0质量％、Mn为0.5～5.0质量％。

所述焊剂相对于焊丝总质量，也可以含有SiO₂为0.05～2.0质量％。

根据本发明可起到如下效果：通过适当规定二氧化钛系药芯焊丝的焊剂的组成，能够得到既具有良好的焊接作业性及良好的焊接金属性能，耐高温裂纹性能又良好的二氧化钛系药芯焊丝。

附图说明

图1是表示Na、K的添加量的发明范围的图。

图2是表示Na、Ca的添加量的发明范围的图。

图3是本实施例的焊接试验所使用的焊接母材的顶视图、侧视图和剖面图。

具体实施方式

以下，更详细地说明本发明。历来，因为在FCW中出于飞溅等增加的原因而抑制Ca的量。然而，本申请发明者等发现，该Ca在与Na共存时，由于Ca化合物的效果而带来耐高温裂纹性能的改善。