知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022121311
(43)【公開日】2022-08-19
(54)【発明の名称】肉盛溶接用フラックス入りワイヤ
(51)【国際特許分類】
B23K 35/368 20060101AFI20220812BHJP
B23K 35/30 20060101ALI20220812BHJP
【ＦＩ】
B23K35/368 E
B23K35/30 340A
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021018587
(22)【出願日】2021-02-08
(71)【出願人】
【識別番号】000001199
【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】猪股 大
(72)【発明者】
【氏名】高内 英亮
【テーマコード（参考）】
4E084
【Ｆターム（参考）】
4E084AA02
4E084AA03
4E084AA07
4E084AA09
4E084AA17
4E084AA24
4E084AA26
4E084BA02
4E084BA03
4E084BA04
4E084BA05
4E084BA06
4E084BA07
4E084BA08
4E084BA09
4E084BA10
4E084BA11
4E084BA13
4E084BA14
4E084BA16
4E084CA13
4E084CA23
4E084CA25
4E084CA26
4E084DA10
4E084DA22
4E084EA06
(57)【要約】
【課題】ビード外観を良好にすることができるとともに、耐高温割れ性に優れた溶接金属を得ることができる肉盛溶接用フラックス入りワイヤを提供する。
【解決手段】鋼製外皮にフラックスが充填されている肉盛溶接用フラックス入りワイヤであって、ワイヤ全質量あたり、Ｆｅ：９０質量％以上、Ｃ：０．００１質量％以上０．２０質量％以下、Ｓｉ：０．０１質量％以上１．０質量％以下、Ｍｎ：０．５０質量％以上２．５質量％以下、Ｃｒ：１．０質量％以上２．５質量％以下、Ｍｏ：０．２質量％以上２．５質量％以下、スラグ造滓剤：０．００５質量％以上２．０質量％以下、を含有し、Ｃｕ：０．５０質量％以下、Ａｌ：０．５０質量％以下、Ｎｉ：０．５０質量％以下である。
【選択図】なし
【解決手段】鋼製外皮にフラックスが充填されている肉盛溶接用フラックス入りワイヤであって、ワイヤ全質量あたり、Ｆｅ：９０質量％以上、Ｃ：０．００１質量％以上０．２０質量％以下、Ｓｉ：０．０１質量％以上１．０質量％以下、Ｍｎ：０．５０質量％以上２．５質量％以下、Ｃｒ：１．０質量％以上２．５質量％以下、Ｍｏ：０．２質量％以上２．５質量％以下、スラグ造滓剤：０．００５質量％以上２．０質量％以下、を含有し、Ｃｕ：０．５０質量％以下、Ａｌ：０．５０質量％以下、Ｎｉ：０．５０質量％以下である。
【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ている肉盛溶接用フラックス入りワイヤであって、
ワイヤ全質量あたり、
Ｆｅ：９０質量％以上、
Ｃ：０．００１質量％以上０．２０質量％以下、
Ｓｉ：０．０１質量％以上１．０質量％以下、
Ｍｎ：０．５０質量％以上２．５質量％以下、
Ｃｒ：１．０質量％以上２．５質量％以下、
Ｍｏ：０．２質量％以上２．５質量％以下、
スラグ造滓剤：０．００５質量％以上２．０質量％以下、を含有し、
Ｃｕ：０．５０質量％以下、
Ａｌ：０．５０質量％以下、
Ｎｉ：０．５０質量％以下、
であることを特徴とする、肉盛溶接用フラックス入りワイヤ。
ワイヤ全質量あたり、
Ｆｅ：９０質量％以上、
Ｃ：０．００１質量％以上０．２０質量％以下、
Ｓｉ：０．０１質量％以上１．０質量％以下、
Ｍｎ：０．５０質量％以上２．５質量％以下、
Ｃｒ：１．０質量％以上２．５質量％以下、
Ｍｏ：０．２質量％以上２．５質量％以下、
スラグ造滓剤：０．００５質量％以上２．０質量％以下、を含有し、
Ｃｕ：０．５０質量％以下、
Ａｌ：０．５０質量％以下、
Ｎｉ：０．５０質量％以下、
であることを特徴とする、肉盛溶接用フラックス入りワイヤ。
【請求項2】
前記Ｃは０．１０質量％未満であることを特徴とする、請求項１に記載の肉盛溶接用フラックス入りワイヤ。
【請求項3】
さらに、ワイヤ全質量あたり、
Ｗ：０．２０質量％以下、及び
Ｖ：０．２０質量％以下、
から選択された少なくとも１種を含有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の肉盛溶接用フラックス入りワイヤ。
Ｗ：０．２０質量％以下、及び
Ｖ：０．２０質量％以下、
から選択された少なくとも１種を含有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の肉盛溶接用フラックス入りワイヤ。
【請求項4】
前記スラグ造滓剤は、
ワイヤ全質量あたり、
ＴｉＯ２：１．００質量％以下、
Ａｌ２Ｏ３：０．５０質量％以下、
Ｋ及びＮａの合計：０．５０質量％以下、及び
Ｆ換算値：０．５０質量％以下、
から選択された少なくとも１種を含有することを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の肉盛溶接用フラックス入りワイヤ。
ワイヤ全質量あたり、
ＴｉＯ２：１．００質量％以下、
Ａｌ２Ｏ３：０．５０質量％以下、
Ｋ及びＮａの合計：０．５０質量％以下、及び
Ｆ換算値：０．５０質量％以下、
から選択された少なくとも１種を含有することを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の肉盛溶接用フラックス入りワイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、肉盛溶接用フラックス入りワイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、耐摩耗性及び強度の向上を図った鉄鋼材料が種々開発されている。これら鉄鋼材料を使用した部材の溶接には、高能率の溶接が可能であるソリッドワイヤを使用したガスシールドアーク溶接が多用されている。ソリッドワイヤを使用したガスシールドアーク溶接法は、高能率の溶接が可能である。
また、耐摩耗性と耐衝撃性が求められる部位を溶接する場合、母材に強靭な鋼材を使用し、耐摩耗性が求められる部位に高硬度の金属を肉盛溶接する方法が採用される。
また、耐摩耗性と耐衝撃性が求められる部位を溶接する場合、母材に強靭な鋼材を使用し、耐摩耗性が求められる部位に高硬度の金属を肉盛溶接する方法が採用される。
【0003】
例えば、特許文献１には、ワイヤ中の成分の含有量を調整することで、溶接金属の高強度、高靱性化を図った肉盛溶接用ソリッドワイヤが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１１－１１２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、特許文献１に記載されたようなソリッドワイヤを用いた溶接方法では、ワイヤ自体が高硬度の金属素材となるため、ワイヤ製造時の伸線加工などが困難となり、細径のワイヤ状にするのが困難であったり、製造コストが大きくなったりする。また、特許文献１に記載のようなソリッドワイヤを用いた場合、優れたビード外観を得ることができないことがあった。さらに、耐摩耗性及び強度の向上を図った部材においては、溶接金属の耐高温割れ性が良好であることも重要となることが多い。したがって、ビード外観を良好にすることができるとともに、耐高温割れ性に優れた溶接金属を得ることができる肉盛溶接用溶接材料の開発が望まれている。
【0006】
本発明は、上述した状況に鑑みてなされたものであり、ビード外観を良好にすることができるとともに、耐高温割れ性に優れた溶接金属を得ることができる肉盛溶接用フラックス入りワイヤ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】
【0007】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、従来のソリッドワイヤに替えてフラックス入りワイヤを用いるとともに、成分を所定の範囲に制御することにより、肉盛溶接のビード外観を向上させることができることを見出した。また、本発明者らは、ワイヤ中の成分のうち、特にＣ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＭｏの含有量をバランスよく制御することにより、耐高温割れ性を向上させることができることを見出した。本発明は、これら知見に基づいてなされたものである。
【0008】
本発明の一態様に係るフラックス入りワイヤは、鋼製外皮にフラックスが充填されている肉盛溶接用フラックス入りワイヤであって、
ワイヤ全質量あたり、
Ｆｅ：９０質量％以上、
Ｃ：０．００１質量％以上０．２０質量％以下、
Ｓｉ：０．０１質量％以上１．０質量％以下、
Ｍｎ：０．５０質量％以上２．５質量％以下、
Ｃｒ：１．０質量％以上２．５質量％以下、
Ｍｏ：０．２質量％以上２．５質量％以下、
スラグ造滓剤：０．００５質量％以上２．０質量％以下、を含有し、
Ｃｕ：０．５０質量％以下、
Ａｌ：０．５０質量％以下、
Ｎｉ：０．５０質量％以下、
である。
ワイヤ全質量あたり、
Ｆｅ：９０質量％以上、
Ｃ：０．００１質量％以上０．２０質量％以下、
Ｓｉ：０．０１質量％以上１．０質量％以下、
Ｍｎ：０．５０質量％以上２．５質量％以下、
Ｃｒ：１．０質量％以上２．５質量％以下、
Ｍｏ：０．２質量％以上２．５質量％以下、
スラグ造滓剤：０．００５質量％以上２．０質量％以下、を含有し、
Ｃｕ：０．５０質量％以下、
Ａｌ：０．５０質量％以下、
Ｎｉ：０．５０質量％以下、
である。
【0009】
上記肉盛溶接用フラックス入りワイヤにおいて、前記Ｃは０．１０質量％未満であることが好ましい。
【0010】
上記肉盛溶接用フラックス入りワイヤにおいて、
さらに、ワイヤ全質量あたり、
Ｗ：０．２０質量％以下、及び
Ｖ：０．２０質量％以下、
から選択された少なくとも１種を含有することが好ましい。
さらに、ワイヤ全質量あたり、
Ｗ：０．２０質量％以下、及び
Ｖ：０．２０質量％以下、
から選択された少なくとも１種を含有することが好ましい。
【0011】
上記肉盛溶接用フラックス入りワイヤにおいて、
前記スラグ造滓剤は、
ワイヤ全質量あたり、
ＴｉＯ２：１．００質量％以下、
Ａｌ２Ｏ３：０．５０質量％以下、
Ｋ及びＮａの合計：０．５０質量％以下、及び
Ｆ換算値：０．５０質量％以下、
から選択された少なくとも１種を含有することが好ましい。
前記スラグ造滓剤は、
ワイヤ全質量あたり、
ＴｉＯ２：１．００質量％以下、
Ａｌ２Ｏ３：０．５０質量％以下、
Ｋ及びＮａの合計：０．５０質量％以下、及び
Ｆ換算値：０．５０質量％以下、
から選択された少なくとも１種を含有することが好ましい。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、ビード外観を良好にすることができるとともに、耐高温割れ性に優れた溶接金属を得ることができる肉盛溶接用フラックス入りワイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変更して実施することができる。以下、本実施形態に係る肉盛溶接用フラックス入りワイヤについて説明する。
【0015】
〔フラックス入りワイヤ〕
本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、鋼製外皮内にフラックスが充填されたものである。なお、フラックス入りワイヤは、外皮に継目のないシームレスタイプ、Ｃ断面、重ね断面等のように管状に成形され、外皮に継目のあるシームタイプのいずれの形態であってもよい。
本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、鋼製外皮内にフラックスが充填されたものである。なお、フラックス入りワイヤは、外皮に継目のないシームレスタイプ、Ｃ断面、重ね断面等のように管状に成形され、外皮に継目のあるシームタイプのいずれの形態であってもよい。
【0016】
次に、本実施形態に係る肉盛溶接用フラックス入りワイヤの鋼製外皮及びフラックスに含有される成分について、その効果及び数値限定理由を詳細に説明する。なお、所望の特性を有する溶接金属を得るための各元素は、鋼製外皮及び充填フラックスのいずれから含有されていてもよい。したがって、以下の説明において特に断りのない限り、フラックス入りワイヤ中の各成分量は、鋼製外皮中及びフラックス中に含有される成分の合計量を、ワイヤ全質量（鋼製外皮とフラックスの合計量）に対する含有量とした値で規定される。
【0017】
＜Ｆｅ：９０質量％以上＞
Ｆｅは、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの主要成分である。溶着量や、他の成分組成の関係から、鋼製外皮及びフラックス中のＦｅ含有量は、ワイヤ全質量あたり、９０質量％以上、好ましくは９４質量％以上とする。また、Ｆｅ含有量は、９８質量％以下、好ましくは９７質量％以下とする。
Ｆｅは、本実施形態に係るフラックス入りワイヤの主要成分である。溶着量や、他の成分組成の関係から、鋼製外皮及びフラックス中のＦｅ含有量は、ワイヤ全質量あたり、９０質量％以上、好ましくは９４質量％以上とする。また、Ｆｅ含有量は、９８質量％以下、好ましくは９７質量％以下とする。
【0018】
＜Ｃ：０．００１質量％以上０．２０質量％以下＞
Ｃ含有量が０．２０質量％を超えると、凝固偏析、すなわち、溶融金属の凝固中に柱状晶が成長する際に、まだ凝固していない融液に柱状晶から不純物（Ｃ）が排出され、最終凝固域の融液に不純物が濃縮される。その結果、融液の融点が低下し、最終凝固域が長く融液として残留し、そこに凝固収縮に伴うひずみが働くため、凝固割れの原因となる。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＣ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．２０質量％以下とし、好ましくは０．１０質量％未満とし、より好ましくは０．０２質量％未満とする。
なお、Ｃ含有量はできるだけ低減することが好ましいが、工業的制約があり、０．００１質量％未満に低減することは現実的には困難である。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＣ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．００１質量％以上とする。Ｃは、例えば外皮に含有される。本実施形態において、Ｃ含有量は金属単体及び合金に含まれるＣの合計量である。
Ｃ含有量が０．２０質量％を超えると、凝固偏析、すなわち、溶融金属の凝固中に柱状晶が成長する際に、まだ凝固していない融液に柱状晶から不純物（Ｃ）が排出され、最終凝固域の融液に不純物が濃縮される。その結果、融液の融点が低下し、最終凝固域が長く融液として残留し、そこに凝固収縮に伴うひずみが働くため、凝固割れの原因となる。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＣ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．２０質量％以下とし、好ましくは０．１０質量％未満とし、より好ましくは０．０２質量％未満とする。
なお、Ｃ含有量はできるだけ低減することが好ましいが、工業的制約があり、０．００１質量％未満に低減することは現実的には困難である。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＣ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．００１質量％以上とする。Ｃは、例えば外皮に含有される。本実施形態において、Ｃ含有量は金属単体及び合金に含まれるＣの合計量である。
【0019】
＜Ｓｉ：０．０１質量％以上１．０質量％以下＞
Ｓｉは、鋼製外皮及びフラックス中に含まれる、金属Ｓｉ及びＳｉ化合物の合計をＳｉに換算した値を意味する。また、金属Ｓｉとは、Ｓｉの単体と合金に含まれるＳｉの合計を意味する。
Ｓｉは、脱酸作用を有しており、溶接金属の清浄化に寄与する成分である。
Ｓｉ含有量が０．０１質量％未満では、上記効果を有効に発揮させることが困難となる。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＳｉは、ワイヤ全質量あたり、０．０１質量％以上とし、好ましくは０．１５質量％以上とし、より好ましくは０．３０質量％以上とする。
一方、Ｓｉ含有量が１．０質量％を超えると、Ｆｅマトリックス中のＳｉ固溶量が増大して靱性が低下し、耐高温割れ性が低下する。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＳｉ含有量は、ワイヤ全質量あたり、１．０質量％以下とし、好ましくは０．８５質量％以下とし、より好ましくは０．７０質量％以下とする。
なお、金属Ｓｉは、０．０１質量％以上１．００質量％以下の範囲で含むことが好ましい。また、Ｓｉ化合物とはＳｉ酸化物などであり、Ｓｉ化合物は、０．５０質量％以下の範囲で含まれることが好ましい。
Ｓｉは、鋼製外皮及びフラックス中に含まれる、金属Ｓｉ及びＳｉ化合物の合計をＳｉに換算した値を意味する。また、金属Ｓｉとは、Ｓｉの単体と合金に含まれるＳｉの合計を意味する。
Ｓｉは、脱酸作用を有しており、溶接金属の清浄化に寄与する成分である。
Ｓｉ含有量が０．０１質量％未満では、上記効果を有効に発揮させることが困難となる。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＳｉは、ワイヤ全質量あたり、０．０１質量％以上とし、好ましくは０．１５質量％以上とし、より好ましくは０．３０質量％以上とする。
一方、Ｓｉ含有量が１．０質量％を超えると、Ｆｅマトリックス中のＳｉ固溶量が増大して靱性が低下し、耐高温割れ性が低下する。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＳｉ含有量は、ワイヤ全質量あたり、１．０質量％以下とし、好ましくは０．８５質量％以下とし、より好ましくは０．７０質量％以下とする。
なお、金属Ｓｉは、０．０１質量％以上１．００質量％以下の範囲で含むことが好ましい。また、Ｓｉ化合物とはＳｉ酸化物などであり、Ｓｉ化合物は、０．５０質量％以下の範囲で含まれることが好ましい。
【0020】
＜Ｍｎ：０．５０質量％以上２．５質量％以下＞
Ｍｎは、上記Ｓｉと同様、脱酸作用を有しており、溶接金属の清浄化に寄与する成分である。
Ｍｎ含有量が０．５０質量％未満では、上記効果を有効に発揮させることが困難となる。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＭｎ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．５０質量％以上とし、好ましくは１．００質量％以上とし、より好ましくは１．３０質量％以上とする。
一方、Ｍｎ含有量が２．５質量％を超えると、溶接金属中にオーステナイトが生成し易くなり、硬度や耐高温割れ性が低下する。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＭｎ含有量は、ワイヤ全質量あたり、２．５質量％以下とし、好ましくは２．０質量％以下とし、より好ましくは１．８質量％以下とする。
Ｍｎは、上記Ｓｉと同様、脱酸作用を有しており、溶接金属の清浄化に寄与する成分である。
Ｍｎ含有量が０．５０質量％未満では、上記効果を有効に発揮させることが困難となる。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＭｎ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．５０質量％以上とし、好ましくは１．００質量％以上とし、より好ましくは１．３０質量％以上とする。
一方、Ｍｎ含有量が２．５質量％を超えると、溶接金属中にオーステナイトが生成し易くなり、硬度や耐高温割れ性が低下する。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＭｎ含有量は、ワイヤ全質量あたり、２．５質量％以下とし、好ましくは２．０質量％以下とし、より好ましくは１．８質量％以下とする。
【0021】
＜Ｃｒ：１．０質量％以上２．５質量％以下＞
Ｃｒは、マトリックス中に固溶して溶接金属の焼入れ性を高め、溶接金属の硬度を高めることができる成分である。
Ｃｒ含有量が１．０質量％未満では、上記効果を有効に発揮させることができない。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＣｒ含有量は、ワイヤ全質量あたり、１．０質量％以上とし、好ましくは１．１質量％以上とし、より好ましくは１．２質量％以上とする。
一方、Ｃｒ含有量が２．５質量％を超えると、溶接金属の耐高温割れ性が低下する。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＣｒ含有量は、ワイヤ全質量あたり、２．５質量％以下とし、好ましくは２．２質量％以下とし、より好ましくは２．０質量％以下とする。
Ｃｒは、マトリックス中に固溶して溶接金属の焼入れ性を高め、溶接金属の硬度を高めることができる成分である。
Ｃｒ含有量が１．０質量％未満では、上記効果を有効に発揮させることができない。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＣｒ含有量は、ワイヤ全質量あたり、１．０質量％以上とし、好ましくは１．１質量％以上とし、より好ましくは１．２質量％以上とする。
一方、Ｃｒ含有量が２．５質量％を超えると、溶接金属の耐高温割れ性が低下する。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＣｒ含有量は、ワイヤ全質量あたり、２．５質量％以下とし、好ましくは２．２質量％以下とし、より好ましくは２．０質量％以下とする。
【0022】
＜Ｍｏ：０．２質量％以上２．５質量％以下＞
Ｍｏは、マトリックス中に固溶して溶接金属の焼入れ性を高め、溶接金属の硬度を高めることができる成分である。
Ｍｏ含有量が０．２質量％未満では、上記効果を有効に発揮させることができない。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＭｏ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．２質量％以上とし、好ましくは０．３質量％以上とし、より好ましくは０．５質量％以上とする。
一方、Ｍｏ含有量が２．５質量％を超えると、溶接金属の耐高温割れ性が低下する。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＭｏ含有量は、ワイヤ全質量あたり、２．５質量％以下とし、好ましくは２．０質量％以下とし、より好ましくは１．５質量％以下とする。
Ｍｏは、マトリックス中に固溶して溶接金属の焼入れ性を高め、溶接金属の硬度を高めることができる成分である。
Ｍｏ含有量が０．２質量％未満では、上記効果を有効に発揮させることができない。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＭｏ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．２質量％以上とし、好ましくは０．３質量％以上とし、より好ましくは０．５質量％以上とする。
一方、Ｍｏ含有量が２．５質量％を超えると、溶接金属の耐高温割れ性が低下する。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＭｏ含有量は、ワイヤ全質量あたり、２．５質量％以下とし、好ましくは２．０質量％以下とし、より好ましくは１．５質量％以下とする。
【0023】
＜Ｃｕ：０．５０質量％以下（０質量％を含む）＞
Ｃｕは、オーステナイト生成元素であり、耐高温割れ性を劣化させる成分である。
Ｃｕ含有量が０．５０質量％を超えると、溶接金属の耐高温割れ性が低下する。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＣｕ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．５０質量％以下とし、好ましくは０．４０質量％以下とし、より好ましくは０．３０質量％以下とする。なお、Ｃｕ含有量の下限は特に限定しないが、ワイヤ全質量あたり、０．００５質量％以上であることが好ましい。
Ｃｕは、オーステナイト生成元素であり、耐高温割れ性を劣化させる成分である。
Ｃｕ含有量が０．５０質量％を超えると、溶接金属の耐高温割れ性が低下する。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＣｕ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．５０質量％以下とし、好ましくは０．４０質量％以下とし、より好ましくは０．３０質量％以下とする。なお、Ｃｕ含有量の下限は特に限定しないが、ワイヤ全質量あたり、０．００５質量％以上であることが好ましい。
【0024】
＜Ａｌ：０．５０質量％以下（０質量％を含む）＞
Ａｌ含有量は、耐高温割れ性に影響を及ぼす成分であり、０．５０質量％を超えると、溶接金属の耐高温割れ性が低下する。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＡｌ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．５０質量％以下とし、好ましくは０．３０質量％以下とし、より好ましくは０．１０質量％以下とする。本実施形態において、Ａｌ含有量は金属単体及び合金に含まれる金属Ａｌの合計量である。なお、Ａｌ含有量の下限は特に限定しないが、ワイヤ全質量あたり、０．００５質量％以上であることが好ましい。
Ａｌ含有量は、耐高温割れ性に影響を及ぼす成分であり、０．５０質量％を超えると、溶接金属の耐高温割れ性が低下する。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＡｌ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．５０質量％以下とし、好ましくは０．３０質量％以下とし、より好ましくは０．１０質量％以下とする。本実施形態において、Ａｌ含有量は金属単体及び合金に含まれる金属Ａｌの合計量である。なお、Ａｌ含有量の下限は特に限定しないが、ワイヤ全質量あたり、０．００５質量％以上であることが好ましい。
【0025】
＜Ｎｉ：０．５０質量％以下（０質量％を含む）＞
Ｎｉは、オーステナイト生成元素であり、耐高温割れ性を劣化させる成分である。
Ｎｉ含有量が０．５０質量％を超えると、溶接金属の耐高温割れ性が低下する。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＮｉ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．５０質量％以下とし、好ましくは０．３０質量％以下とし、より好ましくは０．１０質量％以下とする。なお、Ｎｉ含有量の下限は特に限定しないが、ワイヤ全質量あたり、０．００５質量％以上であることが好ましい。
Ｎｉは、オーステナイト生成元素であり、耐高温割れ性を劣化させる成分である。
Ｎｉ含有量が０．５０質量％を超えると、溶接金属の耐高温割れ性が低下する。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＮｉ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．５０質量％以下とし、好ましくは０．３０質量％以下とし、より好ましくは０．１０質量％以下とする。なお、Ｎｉ含有量の下限は特に限定しないが、ワイヤ全質量あたり、０．００５質量％以上であることが好ましい。
【0026】
＜Ｗ：０．２０質量％以下（０質量％を含む）及びＶ：０．２０質量％以下（０質量％を含む）から選択された少なくとも１種＞
Ｗ及びＶは、必須の元素ではないが添加されることにより、溶接金属の高硬度化に寄与する成分となる他、溶接金属の耐高温割れ性を高める効果も得ることができる。
鋼製外皮及びフラックス中にＷを含む場合におけるＷ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．２０質量％以下が好ましく、より好ましくは０．１０質量％未満とし、更に好ましくは０．０５質量％未満とする。また、鋼製外皮及びフラックス中にＶを含む場合におけるＶ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．２０質量％以下が好ましく、より好ましくは０．１０質量％未満とし、更に好ましくは０．０５質量％未満とする。本実施形態において、Ｗ及びＶは、金属単体、合金、化合物として含まれるものの合計を意味する。また、Ｗ又はＶは、０．００１質量％以上含むことが好ましい。
Ｗ及びＶは、必須の元素ではないが添加されることにより、溶接金属の高硬度化に寄与する成分となる他、溶接金属の耐高温割れ性を高める効果も得ることができる。
鋼製外皮及びフラックス中にＷを含む場合におけるＷ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．２０質量％以下が好ましく、より好ましくは０．１０質量％未満とし、更に好ましくは０．０５質量％未満とする。また、鋼製外皮及びフラックス中にＶを含む場合におけるＶ含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．２０質量％以下が好ましく、より好ましくは０．１０質量％未満とし、更に好ましくは０．０５質量％未満とする。本実施形態において、Ｗ及びＶは、金属単体、合金、化合物として含まれるものの合計を意味する。また、Ｗ又はＶは、０．００１質量％以上含むことが好ましい。
【0027】
＜Ｐ：０．０３０質量％以下（０質量％を含む）＞
Ｐ含有量が０．０３０質量％以下であれば、上記したＣと同様、凝固偏析により濃縮されることで、融液の融点を低下させ、凝固割れの原因となることを抑制できる。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＰ含有量は、極力低減することが好ましく、具体的には、ワイヤ全質量あたり、０．０３０質量％以下が好ましく、より好ましくは０．０１０質量％未満とし、更に好ましくは０．００８質量％未満とする。
Ｐ含有量が０．０３０質量％以下であれば、上記したＣと同様、凝固偏析により濃縮されることで、融液の融点を低下させ、凝固割れの原因となることを抑制できる。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＰ含有量は、極力低減することが好ましく、具体的には、ワイヤ全質量あたり、０．０３０質量％以下が好ましく、より好ましくは０．０１０質量％未満とし、更に好ましくは０．００８質量％未満とする。
【0028】
＜Ｓ：０．０３０質量％以下（０質量％を含む）＞
Ｓ含有量が０．０３０質量％以下あれば、上記したＣと同様、凝固偏析により濃縮されることで、融液の融点を低下させ、凝固割れの原因となることを抑制できる。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＳ含有量は、極力低減することが好ましく、具体的には、ワイヤ全質量あたり、０．０３０質量％以下が好ましく、より好ましくは０．０１０質量％未満とし、更に好ましくは０．００８質量％未満とする。
Ｓ含有量が０．０３０質量％以下あれば、上記したＣと同様、凝固偏析により濃縮されることで、融液の融点を低下させ、凝固割れの原因となることを抑制できる。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のＳ含有量は、極力低減することが好ましく、具体的には、ワイヤ全質量あたり、０．０３０質量％以下が好ましく、より好ましくは０．０１０質量％未満とし、更に好ましくは０．００８質量％未満とする。
【0029】
＜スラグ造滓剤：０．００５質量％以上２．０質量％以下＞
スラグ造滓剤とは、フラックス中の金属酸化物、金属弗化物、アルカリ金属化合物等を意味する。
スラグ造滓剤の含有量が２．０質量％を超えると、スラグ量が増加し、連続で多層溶接することが困難になる。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のスラグ造滓剤の含有量は、ワイヤ全質量あたり、２．０質量％以下とし、好ましくは１．０質量％以下とし、より好ましくは０．８質量％以下、特に好ましくは０．２質量％以下とする。
スラグ造滓剤の含有量が０．００５質量％未満では、アーク安定性の向上効果が小さく、良好なビード外観を得られない。したがって、スラグ造滓剤の含有量は、０．００５質量％以上とし、好ましくは０．０１０質量％以上、より好ましくは０．０１５質量％以上とする。本実施形態に係るフラックス入りワイヤにおいては、スラグ造滓剤を上記の範囲にすることによって、溶接金属のビード外観を良好にしている。
スラグ造滓剤とは、フラックス中の金属酸化物、金属弗化物、アルカリ金属化合物等を意味する。
スラグ造滓剤の含有量が２．０質量％を超えると、スラグ量が増加し、連続で多層溶接することが困難になる。したがって、鋼製外皮及びフラックス中のスラグ造滓剤の含有量は、ワイヤ全質量あたり、２．０質量％以下とし、好ましくは１．０質量％以下とし、より好ましくは０．８質量％以下、特に好ましくは０．２質量％以下とする。
スラグ造滓剤の含有量が０．００５質量％未満では、アーク安定性の向上効果が小さく、良好なビード外観を得られない。したがって、スラグ造滓剤の含有量は、０．００５質量％以上とし、好ましくは０．０１０質量％以上、より好ましくは０．０１５質量％以上とする。本実施形態に係るフラックス入りワイヤにおいては、スラグ造滓剤を上記の範囲にすることによって、溶接金属のビード外観を良好にしている。
【0030】
なお、上記スラグ造滓剤は、ワイヤ全質量あたり、ＴｉＯ２：１．００質量％以下、Ａｌ２Ｏ３：０．５０質量％以下、Ｋ及びＮａの合計：０．５０質量％以下、及びＦ換算値：０．５０質量％以下から選択された少なくとも１種を含有することが好ましい。以下、スラグ造滓剤に含有されていてもよい各成分の含有量の上限の限定理由について説明する。
【0031】
＜ＴｉＯ２：１．００質量％以下（０質量％を含む）＞
ＴｉＯ２は、スラグ造滓剤であり、アーク安定性に寄与する成分である。
フラックス中のＴｉＯ２含有量が１．００質量％以下であれば、スラグ量が増加して、連続で多層溶接することが困難になるのを抑制できる。したがって、フラックス中にＴｉＯ２を含む場合におけるＴｉＯ２含有量は、ワイヤ全質量あたり、１．００質量％以下が好ましく、より好ましくは０．７０質量％以下とし、更に好ましくは０．５０質量％以下とし、特に好ましくは０．１０質量％以下とする。
なお、ＴｉＯ２含有量は、０．０１質量％以上であれば、アーク安定性を良好にする効果を有効に発揮させることができるので好ましい。ここで、ＴｉＯ２含有量は、Ｔｉ化合物のＴｉＯ２換算値である。
ＴｉＯ２は、スラグ造滓剤であり、アーク安定性に寄与する成分である。
フラックス中のＴｉＯ２含有量が１．００質量％以下であれば、スラグ量が増加して、連続で多層溶接することが困難になるのを抑制できる。したがって、フラックス中にＴｉＯ２を含む場合におけるＴｉＯ２含有量は、ワイヤ全質量あたり、１．００質量％以下が好ましく、より好ましくは０．７０質量％以下とし、更に好ましくは０．５０質量％以下とし、特に好ましくは０．１０質量％以下とする。
なお、ＴｉＯ２含有量は、０．０１質量％以上であれば、アーク安定性を良好にする効果を有効に発揮させることができるので好ましい。ここで、ＴｉＯ２含有量は、Ｔｉ化合物のＴｉＯ２換算値である。
【0032】
＜Ａｌ２Ｏ３：０．５０質量％以下（０質量％を含む）＞
Ａｌ２Ｏ３は、スラグ造滓剤であり、スラグ融点及び粘度を調整する成分である。
フラックス中のＡｌ２Ｏ３含有量が０．５０質量％以下であれば、スラグ量が増加して、連続で多層溶接することが困難になるのを抑制できる。したがって、フラックス中にＡｌ２Ｏ３を含む場合におけるＡｌ２Ｏ３含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．５０質量％以下が好ましく、より好ましくは０．３０質量％以下とし、更に好ましくは０．１０質量％以下とする。ここで、Ａｌ２Ｏ３含有量は、Ａｌ化合物のＡｌ２Ｏ３換算値である。Ａｌ２Ｏ３含有量は、アーク安定性の向上効果を発揮するためには、０．０１質量％以上であることが好ましい。
Ａｌ２Ｏ３は、スラグ造滓剤であり、スラグ融点及び粘度を調整する成分である。
フラックス中のＡｌ２Ｏ３含有量が０．５０質量％以下であれば、スラグ量が増加して、連続で多層溶接することが困難になるのを抑制できる。したがって、フラックス中にＡｌ２Ｏ３を含む場合におけるＡｌ２Ｏ３含有量は、ワイヤ全質量あたり、０．５０質量％以下が好ましく、より好ましくは０．３０質量％以下とし、更に好ましくは０．１０質量％以下とする。ここで、Ａｌ２Ｏ３含有量は、Ａｌ化合物のＡｌ２Ｏ３換算値である。Ａｌ２Ｏ３含有量は、アーク安定性の向上効果を発揮するためには、０．０１質量％以上であることが好ましい。
【0033】
＜Ｋ及びＮａの合計：０．５０質量％以下（０質量％を含む）＞
Ｋ及びＮａは、スラグ造滓剤であり、アーク安定性に寄与する成分である。
フラックス中のＫ及びＮａの合計量が０．５０質量％以下であれば、スラグ量が増加して、連続で多層溶接することが困難になるのを抑制できる。したがって、フラックス中にＫ又はＮａを含む場合におけるＫ及びＮａの合計量は、ワイヤ全質量あたり、０．５０質量％以下が好ましく、より好ましくは０．３０質量％以下とし、更に好ましくは０．１０質量％以下とする。
なお、Ｋ及びＮａの合計量は、０．００５質量％以上であれば、アーク安定性を良好にする効果を有効に発揮させることができるので好ましく、より好ましくは０．０１０質量％以上である。ここで、Ｋ及びＮａは、Ｆ化物や酸化物として含有され、［Ｋ］＋［Ｎａ］は、各化合物をＫとＮａに換算した合計値である。
Ｋ及びＮａは、スラグ造滓剤であり、アーク安定性に寄与する成分である。
フラックス中のＫ及びＮａの合計量が０．５０質量％以下であれば、スラグ量が増加して、連続で多層溶接することが困難になるのを抑制できる。したがって、フラックス中にＫ又はＮａを含む場合におけるＫ及びＮａの合計量は、ワイヤ全質量あたり、０．５０質量％以下が好ましく、より好ましくは０．３０質量％以下とし、更に好ましくは０．１０質量％以下とする。
なお、Ｋ及びＮａの合計量は、０．００５質量％以上であれば、アーク安定性を良好にする効果を有効に発揮させることができるので好ましく、より好ましくは０．０１０質量％以上である。ここで、Ｋ及びＮａは、Ｆ化物や酸化物として含有され、［Ｋ］＋［Ｎａ］は、各化合物をＫとＮａに換算した合計値である。
【0034】
＜Ｆ換算値：０．５０質量％以下（０質量％を含む）＞
Ｆ換算値とは、フラックス中に含まれるフッ化物の合計をＦに換算した値を意味する。
フッ化物はスラグ造滓剤であり、アーク安定性に寄与する成分である。
フラックス中のＦ換算値が０．５０質量％以下であれば、スラグ量が増加して、連続で多層溶接することが困難になるのを抑制できる。したがって、フラックス中にフッ化物を含む場合におけるＦ換算値は、ワイヤ全質量あたり、０．５０質量％以下が好ましく、より好ましくは０．３０質量％以下とし、更に好ましくは０．１０質量％以下とする。
なお、Ｆ換算値は、０．００５質量％以上であれば、アーク安定性を良好にする効果を有効に発揮させることができるので好ましく、より好ましくは０．０１０質量％以上である。
なお、Ｆは、ＮａＦ、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｎａ３ＡｌＦ６、ＬｉＦ、ＣｅＦ３等のアルカリ金属フッ化物、アルカリ土類金属フッ化物、希土類元素フッ化物等の金属フッ化物があり、これらを単独又は複合で用いることができる。
Ｆ換算値とは、フラックス中に含まれるフッ化物の合計をＦに換算した値を意味する。
フッ化物はスラグ造滓剤であり、アーク安定性に寄与する成分である。
フラックス中のＦ換算値が０．５０質量％以下であれば、スラグ量が増加して、連続で多層溶接することが困難になるのを抑制できる。したがって、フラックス中にフッ化物を含む場合におけるＦ換算値は、ワイヤ全質量あたり、０．５０質量％以下が好ましく、より好ましくは０．３０質量％以下とし、更に好ましくは０．１０質量％以下とする。
なお、Ｆ換算値は、０．００５質量％以上であれば、アーク安定性を良好にする効果を有効に発揮させることができるので好ましく、より好ましくは０．０１０質量％以上である。
なお、Ｆは、ＮａＦ、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｎａ３ＡｌＦ６、ＬｉＦ、ＣｅＦ３等のアルカリ金属フッ化物、アルカリ土類金属フッ化物、希土類元素フッ化物等の金属フッ化物があり、これらを単独又は複合で用いることができる。
【0035】
上記説明した成分のＦｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏの含有量の合計は、９６質量％以上であることが好ましく、９８質量％以上であることがさらに好ましい。
【0036】
＜その他の成分＞
なお、本実施形態のフラックス入りワイヤにおいては、上記した各ワイヤの成分の他、フラックス中に、その効果を妨げない範囲で、種々の金属成分やスラグ造滓剤を添加することができ、その種類や量については規制しない。例えば金属成分としては、該当するＡＷＳ、ＪＩＳ等の溶接材料規格に準拠して、又は機械的性能等の観点から、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｎ等が１種以上ワイヤ中に含有されていてもよく、その合計量としては、０．５０質量％未満とすることが好ましい。また、スラグ造滓剤としては、スラグ量等の改善及びアーク安定性等の調整のために、Ｌｉ２Ｏ、Ｌｉ２ＣＯ３、ＣａＣＯ３等がフラックス中に１種以上含有されていてもよく、その含有量としては、０．５０質量％未満とすることが好ましい。その他、本実施形態のフラックス入りワイヤの残部において、不可避的不純物は、０．５０質量％以下とすることが好ましい。
なお、本実施形態のフラックス入りワイヤにおいては、上記した各ワイヤの成分の他、フラックス中に、その効果を妨げない範囲で、種々の金属成分やスラグ造滓剤を添加することができ、その種類や量については規制しない。例えば金属成分としては、該当するＡＷＳ、ＪＩＳ等の溶接材料規格に準拠して、又は機械的性能等の観点から、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｎ等が１種以上ワイヤ中に含有されていてもよく、その合計量としては、０．５０質量％未満とすることが好ましい。また、スラグ造滓剤としては、スラグ量等の改善及びアーク安定性等の調整のために、Ｌｉ２Ｏ、Ｌｉ２ＣＯ３、ＣａＣＯ３等がフラックス中に１種以上含有されていてもよく、その含有量としては、０．５０質量％未満とすることが好ましい。その他、本実施形態のフラックス入りワイヤの残部において、不可避的不純物は、０．５０質量％以下とすることが好ましい。
【0037】
〔フラックス入りワイヤの製造方法〕
本実施形態に係るフラックス入りワイヤの製造方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、以下に示す方法で製造することができる。
まず、鋼製外皮を構成する鋼帯を準備し、この鋼帯を長手方向に送りながら成形ロールにより成形して、Ｕ字状のオープン管にする。次に、所定の成分組成となるように、各種原料を配合したフラックスを鋼製外皮に充填し、その後、断面が円形になるように加工する。その後、冷間加工により伸線し、例えば１．２～２．４ｍｍのワイヤ径のフラックス入りワイヤとする。なお、冷間加工途中に焼鈍を施してもよい。
本実施形態に係るフラックス入りワイヤの製造方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、以下に示す方法で製造することができる。
まず、鋼製外皮を構成する鋼帯を準備し、この鋼帯を長手方向に送りながら成形ロールにより成形して、Ｕ字状のオープン管にする。次に、所定の成分組成となるように、各種原料を配合したフラックスを鋼製外皮に充填し、その後、断面が円形になるように加工する。その後、冷間加工により伸線し、例えば１．２～２．４ｍｍのワイヤ径のフラックス入りワイヤとする。なお、冷間加工途中に焼鈍を施してもよい。
【0038】
本実施形態に係るフラックス入りワイヤの鋼製外皮の厚さ及びワイヤ径（直径）についても、特に限定されるものではないが、ＡＷＳ又はＪＩＳ等の溶接材料規格に規定された直径のワイヤに適用することができる。
【0039】
また、本実施形態に係るフラックス入りワイヤを使用する場合のシールドガスは特に限定されないが、例えばＡｒ－ＣＯ２混合ガスをシールドガスとして用いることができる。混合ガスの比率としては、例えば２０体積％Ａｒ－８０体積％ＣＯ２混合ガス等を使用することができる。
【0040】
従来の肉盛用ソリッドワイヤでは、伸線が困難で製造コストが大きくなる場合があったが、本実施形態にかかるフラックス入りワイヤでは、フープ材にフラックスを内包する構成としているので、製造コストを低減できる。例えば軟鋼など伸線加工性の良好な鋼材をフープ材として使用し、その内部に各種合金元素を粉末状にして内包することにより肉盛溶接金属の成分を容易に調整することができ、硬質の肉盛溶接用の溶接材料をさらに生産性よく製造することができる。更に必要に応じて、内包するフラックスにアーク安定性を向上させるための成分を含有させることによって溶接作業性も改善することができる。
【実施例0041】
以下、本発明例及び比較例を挙げて、本発明の効果を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0042】
［ワイヤの製造］
ワイヤの含有成分が種々の含有量となるように、ワイヤ径が１．２ｍｍであるフラックス入りワイヤを製作した。ワイヤ全質量あたりの軟鋼製外皮及びフラックス中の成分の含有量、及びフラックス充填率を、下記表１に示す。なお、ワイヤＮｏ．Ｗ－１１は、フラックス充填率が０質量％、すなわちソリッドワイヤである。また、ワイヤ中の下記表１に示す成分を除く残部は、不可避的不純物である。また、表１において、各成分組成における“－”なる表記は、該当する成分が検出限界値以下であるか、積極的に添加されていないことを意味し、［Ｋ］＋［Ｎａ］は、Ｋ含有量及びＮａ含有量の合計を意味する。
ワイヤの含有成分が種々の含有量となるように、ワイヤ径が１．２ｍｍであるフラックス入りワイヤを製作した。ワイヤ全質量あたりの軟鋼製外皮及びフラックス中の成分の含有量、及びフラックス充填率を、下記表１に示す。なお、ワイヤＮｏ．Ｗ－１１は、フラックス充填率が０質量％、すなわちソリッドワイヤである。また、ワイヤ中の下記表１に示す成分を除く残部は、不可避的不純物である。また、表１において、各成分組成における“－”なる表記は、該当する成分が検出限界値以下であるか、積極的に添加されていないことを意味し、［Ｋ］＋［Ｎａ］は、Ｋ含有量及びＮａ含有量の合計を意味する。
【0043】
【表1】
【0044】
［ワイヤの評価］
＜ガスシールドアーク溶接＞
得られた各フラックス入りワイヤ及びソリッドワイヤを使用して、軟鋼製母材の表面に、下記溶接条件で肉盛溶接を実施し、溶接金属層を形成した。溶接中及び溶接後に、以下に示す種々の項目で評価した。
＜ガスシールドアーク溶接＞
得られた各フラックス入りワイヤ及びソリッドワイヤを使用して、軟鋼製母材の表面に、下記溶接条件で肉盛溶接を実施し、溶接金属層を形成した。溶接中及び溶接後に、以下に示す種々の項目で評価した。
【0045】
溶接母材：ＳＭ４９０
溶接母材のサイズ：厚さ（ｔ）４０ｍｍ×幅（Ｗ）１２０ｍｍ×長さ（Ｌ）３００ｍｍ
電源極性：ＤＣＥＰ
溶接電流：２２０Ａ
溶接速度：３０ｃｐｍ
予熱・パス間温度：３００－３５０℃
溶接姿勢：下向
積層：４層２８パス
シールドガスの種類、流量：２０体積％Ａｒ－８０体積％ＣＯ２ガス、２５リットル／分
ワイヤ突出し長さ：２０ｍｍ
溶接母材のサイズ：厚さ（ｔ）４０ｍｍ×幅（Ｗ）１２０ｍｍ×長さ（Ｌ）３００ｍｍ
電源極性：ＤＣＥＰ
溶接電流：２２０Ａ
溶接速度：３０ｃｐｍ
予熱・パス間温度：３００－３５０℃
溶接姿勢：下向
積層：４層２８パス
シールドガスの種類、流量：２０体積％Ａｒ－８０体積％ＣＯ２ガス、２５リットル／分
ワイヤ突出し長さ：２０ｍｍ
【0046】
≪ビード外観≫
溶接後の肉盛溶接金属の断面マクロ組織を目視により観察し、ビード外観を評価した。ビードが平坦で滑らかな形状であり、パス境界が、くぼみなく滑らかな境界となっているものを◎（優良）とし、ビードが凸形状であったり、パス境界にくぼみが発生したりしたものを×（不良）とした。
溶接後の肉盛溶接金属の断面マクロ組織を目視により観察し、ビード外観を評価した。ビードが平坦で滑らかな形状であり、パス境界が、くぼみなく滑らかな境界となっているものを◎（優良）とし、ビードが凸形状であったり、パス境界にくぼみが発生したりしたものを×（不良）とした。
【0047】
≪耐高温割れ性≫
得られた溶接金属から試験片を採取し、浸透探傷試験を実施することにより、耐高温割れ性を評価した。耐高温割れ性は、表面割れの発生がなかったものを○（良好）とし、表面割れの発生があったものを×（不良）とした。
得られた溶接金属から試験片を採取し、浸透探傷試験を実施することにより、耐高温割れ性を評価した。耐高温割れ性は、表面割れの発生がなかったものを○（良好）とし、表面割れの発生があったものを×（不良）とした。
【0048】
≪スラグ発生量≫
溶接時のスラグ発生量を評価した。スラグ発生量が適切であったものを○（良好）とし、スラグが多量に発生して多層溶接が困難になったものを×（不良）とした。
溶接時のスラグ発生量を評価した。スラグ発生量が適切であったものを○（良好）とし、スラグが多量に発生して多層溶接が困難になったものを×（不良）とした。
【0049】
≪スラグ剥離性≫
溶接金属の表面からスラグが剥離しやすいかどうかを検査することにより、スラグ剥離性を評価した。たがね等工具によりスラグが溶接金属表面から容易に剥がれて落ちたものを◎（優良）とし、上記優良より剥離性が低下したものの、実用上問題がない程度の剥離性であったものを○（良好）とし、スラグが剥がれ落ちなかったものを×（不良）とした。
溶接金属の表面からスラグが剥離しやすいかどうかを検査することにより、スラグ剥離性を評価した。たがね等工具によりスラグが溶接金属表面から容易に剥がれて落ちたものを◎（優良）とし、上記優良より剥離性が低下したものの、実用上問題がない程度の剥離性であったものを○（良好）とし、スラグが剥がれ落ちなかったものを×（不良）とした。
【0050】
各試験の評価結果を、下記表２に示す。
【0051】
【表2】
【0052】
上記表１及び表２に示すように、本発明例であるワイヤＮｏ．Ｗ－１～Ｗ－９は、成分範囲を所定の範囲に制御したフラックス入りワイヤであるため、ビード外観が極めて良好であった。また、ワイヤＮｏ．Ｗ－１～Ｗ－９は、耐高温割れ性、アーク安定性、スラグ発生量及びスラグ剥離性も良好となった。
【0053】
図１は、本発明例であるワイヤＮｏ．Ｗ－１を用いた肉盛溶接により得られた溶接金属の断面を示す図面代用写真である。母材の上に、４層２８パスで肉盛溶接することにより、溶接金属が形成されている。図１に示すように、溶接金属の表面はビードが平坦で滑らかな形状であり、パス境界は、くぼみなく滑らかな境界となっている。
【0054】
一方、比較例のワイヤＮｏ．Ｗ－１０は、フラックス中のスラグ造滓剤の含有量が、本発明範囲の上限を超えているため、スラグ発生量が増加し、連続で多層溶接することが困難となった。
【0055】
【図1】
【図2】
