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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-02-20
(45)【発行日】2023-03-01
(54)【発明の名称】フラックス入りワイヤ及び溶接方法
(51)【国際特許分類】
B23K 35/368 20060101AFI20230221BHJP
B23K 35/30 20060101ALI20230221BHJP
【ＦＩ】
B23K35/368 B
B23K35/30 320A
B23K35/30 A
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2019114818
(22)【出願日】2019-06-20
(65)【公開番号】P2021000646
(43)【公開日】2021-01-07
【審査請求日】2021-10-26
(73)【特許権者】
【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】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】石▲崎▼ 圭人
(72)【発明者】
【氏名】八島 聖
(72)【発明者】
【氏名】泉谷 瞬
【審査官】鈴木 毅
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－０５８０６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／０１３９６５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平０２－０５５６９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０１－２８４４９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－３５６３９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－０１３４９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特公昭６３－０５７１５５（ＪＰ，Ｂ２）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｋ ３５／３６８
Ｂ２３Ｋ ３５／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
コアとなるフラックスと、外皮となるフープとを含むフラックス入りワイヤであって、前記フラックスは、Ｍｇ及びＡｌを含む強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）と、フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）とを含み、
前記強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃａ及び希土類元素からなる群より選ばれる、Ｍｇ及びＡｌを含む少なくとも２種の元素であり、
前記強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）は、金属粉及び合金粉の少なくともいずれか一方である強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）として含まれ、
前記強脱酸金属元素 （ｆｌｕｘ）の合計の含有量は前記フラックス全質量に対して１５～３５質量％であり、
前記強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）は、６０質量％以上が１５０μｍ以下の粒度であり、
前記フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）としてＢａＦ２を含み、
ワイヤに含まれるＢａＦ２のワイヤ全質量に対する含有量は１．０質量％以上であり、
前記フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）の合計の含有量は前記フラックス全質量に対して１０～４５質量％であり、
前記フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）は、６０質量％以上が７５μｍ以下の粒度であり、
前記フラックス入りワイヤは前記フラックスをワイヤ全質量に対して１０～３０質量％含有し、かつ
前記フラックス入りワイヤはワイヤ全質量に対して、Ｃ（ｗｉｒｅ）：０．５質量％以下、Ｓｉ（ｗｉｒｅ）：０．０５～１．０質量％、Ａｌ（ｗｉｒｅ）：１．０～３．５質量％、Ｍｎ（ｗｉｒｅ）：１．０～３．０質量％、Ｍｇ（ｗｉｒｅ）：０．３～０．９質量％、フッ素化合物（ｗｉｒｅ）のフッ素換算値Ｆの合計：０．３０～１．２０質量％、及び強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）の合計：２．２質量％以上、を含有するフラックス入りワイヤ。
【請求項2】
前記フラックス入りワイヤはワイヤ全質量に対して、Ｎｉ（ｗｉｒｅ）：１５質量％以下、Ｍｏ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下、Ｗ（ｗｉｒｅ）：３．０質量％以下、Ｎｂ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下、Ｖ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下、Ｃｒ（ｗｉｒｅ）：３０質量％以下、Ｔｉ（ｗｉｒｅ）：３．０質量％以下、Ｚｒ（ｗｉｒｅ）：２．０質量％以下、Ｏ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下、Ｎ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下、Ｓ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下、Ｐ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下、Ｂ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下、Ｃｕ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下、Ｂａ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下、アルカリ金属元素（ｗｉｒｅ）の合計：３．０質量％以下、Ｃａ（ｗｉｒｅ）：３．０質量％以下、希土類元素（ｗｉｒｅ）の合計：０．５質量％以下、及びＦｅ（ｗｉｒｅ）：４０質量％以上をさらに含有する請求項１に記載のフラックス入りワイヤ。
【請求項3】
前記フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）はさらにＳｒＦ２、Ｎａ３ＡｌＦ６、ＮａＦ、ＭｇＦ２及びＣａＦ２からなる群より選ばれる少なくとも１の化合物粉を含む請求項１又は２に記載のフラックス入りワイヤ。
【請求項4】
ワイヤ全質量に対する水分量（ＷＣ）が０．０１０～０．１００質量％であり、かつ前記水分量（ＷＣ）と前記強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）の合計の含有量とが、１０５≦（強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）の合計の含有量／ＷＣ）≦１７０の関係を満たす請求項１～３のいずれか１項に記載のフラックス入りワイヤ。
【請求項5】
ワイヤ全質量に対する前記Ａｌ（ｗｉｒｅ）及び前記Ｍｇ（ｗｉｒｅ）の含有量が、０．３５≦（２×Ｍｇ（ｗｉｒｅ）／０．６×Ａｌ（ｗｉｒｅ））≦１．５０の関係を満たす請求項１～４のいずれか１項に記載のフラックス入りワイヤ。
【請求項6】
前記強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）として、Ｚｒ、Ｔｉ及びＣａからなる群より選ばれる少なくとも１の元素をさらに含み、ワイヤ全質量に対する各元素の含有量が、５≦｛（Ｍｇ（ｗｉｒｅ）＋Ａｌ（ｗｉｒｅ））／（Ｚｒ（ｗｉｒｅ）＋Ｔｉ（ｗｉｒｅ）＋Ｃａ（ｗｉｒｅ））｝≦７０の関係を満たす請求項１～５のいずれか１項に記載のフラックス入りワイヤ。
【請求項7】
前記フラックスにＮｉを、金属Ｎｉ、Ｃｕ－Ｎｉ、Ｆｅ－Ｎｉ、及びＮｉ－Ｍｇからなる群より選ばれる少なくとも１種として含む請求項１～６のいずれか１項に記載のフラックス入りワイヤ。
【請求項8】
請求項１～７のいずれか１項に記載のフラックス入りワイヤを用いたガスシールドアーク溶接方法であって、溶接電流を２００Ａ超とし、シールドガス雰囲気中で溶接を行うガスシールドアーク溶接方法。
【請求項9】
上向姿勢及び立向姿勢の少なくともいずれか一方の溶接姿勢で溶接を行う請求項８に記載のガスシールドアーク溶接方法。
【請求項10】
前記シールドガスがＡｒを７０体積％以上含む請求項８又は９に記載のガスシールドアーク溶接方法。
【請求項11】
前記シールドガスがＣＯ２を７０体積％以上含む請求項８又は９に記載のガスシールドアーク溶接方法。
【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に関し、特に上向姿勢や立向姿勢での溶接においても好適なフラックス入りワイヤに関する。また、前記フラックス入りワイヤを用いたガスシールドアーク溶接方法にも関する。
【背景技術】
【0002】
従来、フラックス入りワイヤは下向溶接、立向溶接、横向溶接、上向溶接等を含む全姿勢によっても適用できる汎用性を有している。しかしながら、下向溶接に比べ、立向溶接および上向溶接においては、重力の影響によりビード外観不良や溶落ちが発生し易くなるため、特に溶接が難しく、全姿勢において良好な耐溶落ち性およびビード外観を得ることは困難であるという課題があった。
【0003】
この課題に対し、特許文献１ではＡｌ、Ｍｇ及びＢａＦ２を必須のフラックス成分として特定量含み、かつフラックス充填率及びワイヤ全質量に対するＭｎ及びＳｉの含有量を適正化したガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤを開示している。このフラックス入りワイヤは５０～３００Ａ程度といった低電流から中電流の溶接電流範囲において直流正極性でアーク溶接を行うと、全姿勢溶接でのスパッタ発生量が少ないことに加え、溶接性が良好であるとともに、靱性の良好な溶接金属を得ることができる。
【0004】
また、特許文献２では、Ａｒ－ＣＯ２混合ガスを使用し、直流正極性で立向下進溶接してもスパッタ発生量が少なく、十分なのど厚を確保することができ、且つ直流正極性で立向下進以外の溶接姿勢により溶接しても溶接作業性が良好であるガスシールドアーク溶接用メタル系フラックス入りワイヤ及びガスシールドアーク溶接方法について開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開平１１－５８０６９号公報
【文献】特開２００５－１８６１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献１のフラックス入りワイヤの適用溶接電流範囲は低電流から中電流の範囲とされ、特に溶接の困難な立向溶接においては、実施例をみると溶接電流２００Ａでの実施にとどまっている。また、特許文献２においても、全姿勢溶接を行うための溶接電流は、立向下進溶接及び下向・水平すみ肉溶接においては２１０乃至２９０Ａとすることが好ましいものの、立向上進／上向溶接においては１１０乃至１４０Ａとすることが好ましいとされている。アーク電圧についても、立向下進溶接及び下向・水平すみ肉溶接においては２３乃至２９Ｖとすることが好ましいものの、立向上進／上向溶接においては１４乃至１８Ｖにすることが好ましいという記述がある。
【0007】
このように、立向姿勢または上向姿勢での溶接に関し、溶接電流を上げると溶落ちやビード外観不良等の溶接欠陥の発生が顕著になるため、低い電流域で溶接する必要があり、溶接作業の高能率性という観点から改善の余地があった。
【0008】
そこで本発明は、上向姿勢や立向姿勢溶接において比較的高い電流の溶接電流範囲、特に２００Ａを超える溶接電流の条件で高能率性を確保しつつ、溶落ちを主とした溶接欠陥を抑制し、かつビード外観が良好なフラックス入りワイヤを提供することを目的とする。また、前記フラックス入りワイヤを用いた、高能率な溶接方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特定の構成を有するフラックス入りワイヤとすることで上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
すなわち、本発明は以下の［１］～［１１］に係るものである。
［１］コアとなるフラックスと、外皮となるフープとを含むフラックス入りワイヤであって、前記フラックスは、Ｍｇ及びＡｌを含む強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）と、フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）とを含み、前記強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）の合計の含有量は前記フラックス全質量に対して１５～３５質量％であり、前記強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）のうちＭｇ及びＡｌは、少なくとも一部が、金属粉及び合金粉の少なくともいずれか一方である強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）として含まれ、前記強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）は、６０質量％以上が１５０μｍ以下の粒度であり、前記フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）の合計の含有量は前記フラックス全質量に対して１０～４５質量％であり、前記フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）は、６０質量％以上が７５μｍ以下の粒度であり、前記フラックス入りワイヤは前記フラックスをワイヤ全質量に対して１０～３０質量％含有し、かつ前記フラックス入りワイヤはワイヤ全質量に対して、Ｃ（ｗｉｒｅ）：０．５質量％以下、Ｓｉ（ｗｉｒｅ）：０．０５～１．０質量％、Ａｌ（ｗｉｒｅ）：１．０～３．５質量％、Ｍｎ（ｗｉｒｅ）：１．０～３．０質量％、Ｍｇ（ｗｉｒｅ）：０．３～０．９質量％、フッ素化合物（ｗｉｒｅ）のフッ素換算値Ｆの合計：０．３０～１．２０質量％、及び強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）の合計：２．２質量％以上、を含有するフラックス入りワイヤ。
［２］前記フラックス入りワイヤはワイヤ全質量に対して、Ｎｉ（ｗｉｒｅ）：１５質量％以下、Ｍｏ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下、Ｗ（ｗｉｒｅ）：３．０質量％以下、Ｎｂ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下、Ｖ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下、Ｃｒ（ｗｉｒｅ）：３０質量％以下、Ｔｉ（ｗｉｒｅ）：３．０質量％以下、Ｚｒ（ｗｉｒｅ）：２．０質量％以下、Ｏ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下、Ｎ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下、Ｓ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下、Ｐ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下、Ｂ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下、Ｃｕ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下、Ｂａ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下、アルカリ金属元素（ｗｉｒｅ）の合計：３．０質量％以下、Ｃａ（ｗｉｒｅ）：３．０質量％以下、希土類元素（ｗｉｒｅ）の合計：０．５質量％以下、及びＦｅ（ｗｉｒｅ）：４０質量％以上をさらに含有する前記［１］に記載のフラックス入りワイヤ。
［３］前記フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）はＢａＦ２、ＳｒＦ２、Ｎａ３ＡｌＦ６、ＮａＦ、ＭｇＦ２及びＣａＦ２からなる群より選ばれる少なくとも１の化合物粉である前記［１］又は［２］に記載のフラックス入りワイヤ。
［４］ワイヤ全質量に対する水分量（ＷＣ）が０．０１０～０．１００質量％であり、かつ前記水分量（ＷＣ）と前記強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）の合計の含有量とが、１０５≦（強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）の合計の含有量／ＷＣ）≦１７０の関係を満たす前記［１］～［３］のいずれか１に記載のフラックス入りワイヤ。
［５］ワイヤ全質量に対する前記Ａｌ（ｗｉｒｅ）及び前記Ｍｇ（ｗｉｒｅ）の含有量が、０．３５≦（２×Ｍｇ（ｗｉｒｅ）／０．６×Ａｌ（ｗｉｒｅ））≦１．５０の関係を満たす前記［１］～［４］のいずれか１に記載のフラックス入りワイヤ。
［６］前記強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）として、Ｚｒ、Ｔｉ及びＣａからなる群より選ばれる少なくとも１の元素をさらに含み、ワイヤ全質量に対する各元素の含有量が、５≦｛（Ｍｇ（ｗｉｒｅ）＋Ａｌ（ｗｉｒｅ））／（Ｚｒ（ｗｉｒｅ）＋Ｔｉ（ｗｉｒｅ）＋Ｃａ（ｗｉｒｅ））｝≦７０の関係を満たす前記［１］～［５］のいずれか１に記載のフラックス入りワイヤ。
［７］前記フラックスにＮｉを、金属Ｎｉ、Ｃｕ－Ｎｉ、Ｆｅ－Ｎｉ、及びＮｉ－Ｍｇからなる群より選ばれる少なくとも１種として含む前記［１］～［６］のいずれか１に記載のフラックス入りワイヤ。
［８］前記［１］～［７］のいずれか１に記載のフラックス入りワイヤを用いたガスシールドアーク溶接方法であって、溶接電流を２００Ａ超とし、シールドガス雰囲気中で溶接を行うガスシールドアーク溶接方法。
［９］上向姿勢及び立向姿勢の少なくともいずれか一方の溶接姿勢で溶接を行う前記［８］に記載のガスシールドアーク溶接方法。
［１０］前記シールドガスがＡｒを７０体積％以上含む前記［８］又は［９］に記載のガスシールドアーク溶接方法。
［１１］前記シールドガスがＣＯ２を７０体積％以上含む前記［８］又は［９］に記載のガスシールドアーク溶接方法。
［１］コアとなるフラックスと、外皮となるフープとを含むフラックス入りワイヤであって、前記フラックスは、Ｍｇ及びＡｌを含む強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）と、フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）とを含み、前記強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）の合計の含有量は前記フラックス全質量に対して１５～３５質量％であり、前記強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）のうちＭｇ及びＡｌは、少なくとも一部が、金属粉及び合金粉の少なくともいずれか一方である強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）として含まれ、前記強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）は、６０質量％以上が１５０μｍ以下の粒度であり、前記フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）の合計の含有量は前記フラックス全質量に対して１０～４５質量％であり、前記フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）は、６０質量％以上が７５μｍ以下の粒度であり、前記フラックス入りワイヤは前記フラックスをワイヤ全質量に対して１０～３０質量％含有し、かつ前記フラックス入りワイヤはワイヤ全質量に対して、Ｃ（ｗｉｒｅ）：０．５質量％以下、Ｓｉ（ｗｉｒｅ）：０．０５～１．０質量％、Ａｌ（ｗｉｒｅ）：１．０～３．５質量％、Ｍｎ（ｗｉｒｅ）：１．０～３．０質量％、Ｍｇ（ｗｉｒｅ）：０．３～０．９質量％、フッ素化合物（ｗｉｒｅ）のフッ素換算値Ｆの合計：０．３０～１．２０質量％、及び強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）の合計：２．２質量％以上、を含有するフラックス入りワイヤ。
［２］前記フラックス入りワイヤはワイヤ全質量に対して、Ｎｉ（ｗｉｒｅ）：１５質量％以下、Ｍｏ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下、Ｗ（ｗｉｒｅ）：３．０質量％以下、Ｎｂ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下、Ｖ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下、Ｃｒ（ｗｉｒｅ）：３０質量％以下、Ｔｉ（ｗｉｒｅ）：３．０質量％以下、Ｚｒ（ｗｉｒｅ）：２．０質量％以下、Ｏ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下、Ｎ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下、Ｓ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下、Ｐ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下、Ｂ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下、Ｃｕ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下、Ｂａ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下、アルカリ金属元素（ｗｉｒｅ）の合計：３．０質量％以下、Ｃａ（ｗｉｒｅ）：３．０質量％以下、希土類元素（ｗｉｒｅ）の合計：０．５質量％以下、及びＦｅ（ｗｉｒｅ）：４０質量％以上をさらに含有する前記［１］に記載のフラックス入りワイヤ。
［３］前記フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）はＢａＦ２、ＳｒＦ２、Ｎａ３ＡｌＦ６、ＮａＦ、ＭｇＦ２及びＣａＦ２からなる群より選ばれる少なくとも１の化合物粉である前記［１］又は［２］に記載のフラックス入りワイヤ。
［４］ワイヤ全質量に対する水分量（ＷＣ）が０．０１０～０．１００質量％であり、かつ前記水分量（ＷＣ）と前記強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）の合計の含有量とが、１０５≦（強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）の合計の含有量／ＷＣ）≦１７０の関係を満たす前記［１］～［３］のいずれか１に記載のフラックス入りワイヤ。
［５］ワイヤ全質量に対する前記Ａｌ（ｗｉｒｅ）及び前記Ｍｇ（ｗｉｒｅ）の含有量が、０．３５≦（２×Ｍｇ（ｗｉｒｅ）／０．６×Ａｌ（ｗｉｒｅ））≦１．５０の関係を満たす前記［１］～［４］のいずれか１に記載のフラックス入りワイヤ。
［６］前記強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）として、Ｚｒ、Ｔｉ及びＣａからなる群より選ばれる少なくとも１の元素をさらに含み、ワイヤ全質量に対する各元素の含有量が、５≦｛（Ｍｇ（ｗｉｒｅ）＋Ａｌ（ｗｉｒｅ））／（Ｚｒ（ｗｉｒｅ）＋Ｔｉ（ｗｉｒｅ）＋Ｃａ（ｗｉｒｅ））｝≦７０の関係を満たす前記［１］～［５］のいずれか１に記載のフラックス入りワイヤ。
［７］前記フラックスにＮｉを、金属Ｎｉ、Ｃｕ－Ｎｉ、Ｆｅ－Ｎｉ、及びＮｉ－Ｍｇからなる群より選ばれる少なくとも１種として含む前記［１］～［６］のいずれか１に記載のフラックス入りワイヤ。
［８］前記［１］～［７］のいずれか１に記載のフラックス入りワイヤを用いたガスシールドアーク溶接方法であって、溶接電流を２００Ａ超とし、シールドガス雰囲気中で溶接を行うガスシールドアーク溶接方法。
［９］上向姿勢及び立向姿勢の少なくともいずれか一方の溶接姿勢で溶接を行う前記［８］に記載のガスシールドアーク溶接方法。
［１０］前記シールドガスがＡｒを７０体積％以上含む前記［８］又は［９］に記載のガスシールドアーク溶接方法。
［１１］前記シールドガスがＣＯ２を７０体積％以上含む前記［８］又は［９］に記載のガスシールドアーク溶接方法。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、比較的高い溶接電流範囲においても全姿勢で溶接することができる。特に上向姿勢または立向姿勢において、２００Ａを超える溶接電流であっても、溶落ちを主とした溶接欠陥を抑制し、ビード外観を良好に維持しつつ高能率な溶接が可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
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い。
明細書中、「～」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。また、物質名や元素の直後に付与する「（ｆｌｕｘ）」とは、フラックス中に含まれるものを指し、「（ｗｉｒｅ）」とは、フラックス入りワイヤ中に含まれるものを指し、「（Ｈｏｏｐ）」とは、フープ中に含まれるものを指す。
明細書中、「～」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。また、物質名や元素の直後に付与する「（ｆｌｕｘ）」とは、フラックス中に含まれるものを指し、「（ｗｉｒｅ）」とは、フラックス入りワイヤ中に含まれるものを指し、「（Ｈｏｏｐ）」とは、フープ中に含まれるものを指す。
【0013】
本実施形態に係るフラックス入りワイヤ（以下、単に「ワイヤ」と称することがある。）は、コアとなるフラックスと、外皮となるフープとを含む。
フラックスは、Ｍｇ及びＡｌを含む強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）と、フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）とを含み、前記強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）の合計の含有量は前記フラックス全質量に対して１５～３５質量％である。前記強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）に係る１種以上の、金属粉及び合金粉の少なくともいずれか一方を、強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）として含み、前記強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）は、６０質量％以上が１５０μｍ以下の粒度である。
また、前記フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）の合計の含有量は前記フラックス全質量に対して１０～４５質量％であり、前記フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）は、６０質量％以上が７５μｍ以下の粒度である。前記フラックス入りワイヤは前記フラックスをワイヤ全質量に対して１０～３０質量％含有する。すなわち、フラックス率は１０～３０質量％である。
さらに、前記フラックス入りワイヤはワイヤ全質量に対して、Ｃ（ｗｉｒｅ）：０．５質量％以下、Ｓｉ（ｗｉｒｅ）：０．０５～１．０質量％、Ａｌ（ｗｉｒｅ）：１．０～３．５質量％、Ｍｎ（ｗｉｒｅ）：１．０～３．０質量％、Ｍｇ（ｗｉｒｅ）：０．３～０．９質量％、フッ素化合物（ｗｉｒｅ）のフッ素換算値Ｆの合計：０．３０～１．２０質量％、及び強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）の合計：２．２質量％以上、を含有する。
フラックスは、Ｍｇ及びＡｌを含む強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）と、フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）とを含み、前記強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）の合計の含有量は前記フラックス全質量に対して１５～３５質量％である。前記強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）に係る１種以上の、金属粉及び合金粉の少なくともいずれか一方を、強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）として含み、前記強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）は、６０質量％以上が１５０μｍ以下の粒度である。
また、前記フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）の合計の含有量は前記フラックス全質量に対して１０～４５質量％であり、前記フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）は、６０質量％以上が７５μｍ以下の粒度である。前記フラックス入りワイヤは前記フラックスをワイヤ全質量に対して１０～３０質量％含有する。すなわち、フラックス率は１０～３０質量％である。
さらに、前記フラックス入りワイヤはワイヤ全質量に対して、Ｃ（ｗｉｒｅ）：０．５質量％以下、Ｓｉ（ｗｉｒｅ）：０．０５～１．０質量％、Ａｌ（ｗｉｒｅ）：１．０～３．５質量％、Ｍｎ（ｗｉｒｅ）：１．０～３．０質量％、Ｍｇ（ｗｉｒｅ）：０．３～０．９質量％、フッ素化合物（ｗｉｒｅ）のフッ素換算値Ｆの合計：０．３０～１．２０質量％、及び強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）の合計：２．２質量％以上、を含有する。
【0014】
＜フラックス＞
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのコアとなるフラックスは、強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）とフッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）とを含む。強脱酸金属元素とは、Ｍｇ及びＡｌの２種以上を必須として含み、その他の強脱酸金属元素として、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃａ、希土類元素（以後「ＲＥＭ」と称することがある。）等が任意に含まれてもよく、Ｔｉ、Ｚｒ及びＣａからなる群より選ばれる少なくとも１の元素をさらに含むことが好ましい。なお、フラックスは、強脱酸金属元素とフッ素化合物粉以外にも、必要に応じて、Ｎｉ；ＳｉやＭｎ等の脱酸元素；ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＦｅＯ等の酸化物；窒化物等を添加してもよく、残部は鉄粉および不純物となる。
本実施形態に係るフラックス入りワイヤのコアとなるフラックスは、強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）とフッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）とを含む。強脱酸金属元素とは、Ｍｇ及びＡｌの２種以上を必須として含み、その他の強脱酸金属元素として、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃａ、希土類元素（以後「ＲＥＭ」と称することがある。）等が任意に含まれてもよく、Ｔｉ、Ｚｒ及びＣａからなる群より選ばれる少なくとも１の元素をさらに含むことが好ましい。なお、フラックスは、強脱酸金属元素とフッ素化合物粉以外にも、必要に応じて、Ｎｉ；ＳｉやＭｎ等の脱酸元素；ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＦｅＯ等の酸化物；窒化物等を添加してもよく、残部は鉄粉および不純物となる。
【0015】
強脱酸金属元素であるＭｇは、十分な脱酸効果を得ることができ、良好な靱性を実現することができる元素である。また、Ｍｇの酸化物は高融点のため、溶融池表面上に形成するスラグの生成速度が向上する。高電流で溶接を行うほど、溶融池の温度は上昇し、溶融池の粘性、表面張力は低下するため、上向溶接や立向溶接では高電流の溶接であるほど、溶落ちやビード外観不良が発生しやすい。しかしながら、Ｍｇを適正量添加することによって、溶接電流を２００Ａ超とした場合でも、溶融池形状が重力によって変化する前に、溶融池表面上で早期にスラグ形成することで溶落ちやビード外観不良を防止することができる。さらに、Ｍｇは蒸気圧が高く、金属蒸気によるアーク安定化により溶接作業性に寄与する。特に、溶滴移行の一形態である爆発移行での安定効果が高い。なお、爆発移行とは、ワイヤ先端に形成される溶滴内のガス成分が爆発して母材へ移行する移行形態である。
【0016】
Ｍｇはフラックスに含まれるが、一部が外皮（以下、単に「フープ」と称することがある。）に含まれていてもよい。なお、フラックスに含まれる形態としては、Ｍｇの金属粉、Ｍｇ－Ａｌ、Ｆｅ－Ｍｇ等の合金粉、ＭｇＦ２等のフッ化物が一例として挙げられる。なお、金属粉や合金粉に関し、以後、例えばＭｇの金属粉をＭｇ粉、Ｍｇ－Ａｌの合金粉をＭｇ－Ａｌ粉等と称することがある。
Ｍｇ（ｗｉｒｅ）の含有量を、ワイヤ全質量に対して０．３質量％以上とすることで、上記強脱酸金属元素としての効果を得ることができる。一方、含有量の上限を０．９質量％以下とすることにより、溶接部に介在物が形成されて機械的性能が十分に得られないことを防ぐことができる。
よって、Ｍｇ（ｗｉｒｅ）の含有量はワイヤ全質量に対して０．３～０．９質量％であり、０．５５質量％以上が好ましく、また、０．８５質量％以下が好ましい。また、フラックス中に含まれるＭｇ（ｆｌｕｘ）の含有量は、フラックス全質量に対し、１．５質量％以上が好ましく、また、８．０質量％以下が好ましい。
Ｍｇ（ｗｉｒｅ）の含有量を、ワイヤ全質量に対して０．３質量％以上とすることで、上記強脱酸金属元素としての効果を得ることができる。一方、含有量の上限を０．９質量％以下とすることにより、溶接部に介在物が形成されて機械的性能が十分に得られないことを防ぐことができる。
よって、Ｍｇ（ｗｉｒｅ）の含有量はワイヤ全質量に対して０．３～０．９質量％であり、０．５５質量％以上が好ましく、また、０．８５質量％以下が好ましい。また、フラックス中に含まれるＭｇ（ｆｌｕｘ）の含有量は、フラックス全質量に対し、１．５質量％以上が好ましく、また、８．０質量％以下が好ましい。
【0017】
ＡｌはＭｇと同様、強脱酸金属元素としてフラックスに必須で含まれる元素であるが、一部が外皮（フープ）に含まれていてもよい。なお、フラックスに含まれる形態としては、Ａｌの金属粉、Ｍｇ－Ａｌ、Ｆｅ－Ａｌ等の合金粉、ＡｌＦ３等のフッ化物が一例として挙げられる。
Ａｌ（ｗｉｒｅ）の含有量を、ワイヤ全質量に対して１．０質量％以上とすることで、早期のスラグ形成効果による耐溶落ち性およびアークを安定させ、爆発移行を推進させる効果を得ることができる。一方、含有量の上限を３．５質量％以下とすることにより、過剰な爆発移行となることも防ぐことができるため、アークが安定する。
よって、Ａｌ（ｗｉｒｅ）の含有量はワイヤ全質量に対して１．０～３．５質量％であり、１．８質量％以上が好ましく、また、３．１質量％以下が好ましい。また、フラックス中に含まれるＡｌ（ｆｌｕｘ）の含有量は、フラックス全重量に対し、１０．０質量％以上が好ましく、また、２５．０質量％以下が好ましい。
Ａｌ（ｗｉｒｅ）の含有量を、ワイヤ全質量に対して１．０質量％以上とすることで、早期のスラグ形成効果による耐溶落ち性およびアークを安定させ、爆発移行を推進させる効果を得ることができる。一方、含有量の上限を３．５質量％以下とすることにより、過剰な爆発移行となることも防ぐことができるため、アークが安定する。
よって、Ａｌ（ｗｉｒｅ）の含有量はワイヤ全質量に対して１．０～３．５質量％であり、１．８質量％以上が好ましく、また、３．１質量％以下が好ましい。また、フラックス中に含まれるＡｌ（ｆｌｕｘ）の含有量は、フラックス全重量に対し、１０．０質量％以上が好ましく、また、２５．０質量％以下が好ましい。
【0018】
以上のように、ＭｇおよびＡｌは、スラグ形成速度、アーク安定性の観点から本発明においてフラックスに必須の強脱酸金属元素となる。さらに、これらの元素の少なくとも一つは強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）として、金属粉又は合金粉の態様でフラックス中に共に含有する必要がある。すなわち、強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）は溶接の過程で酸素と結びつくことによって、脱酸による靱性向上効果、金属蒸気による溶滴移行安定効果が得られるが、酸化物の状態で含有しても、このような効果は得られない。また、酸化物であると、溶接時にフラックスが溶けきらず、溶け残った酸化物は溶融池の対流によって際の方へ流れるため、溶融池表面全域に均一なスラグ形成が見込めなくなる。尚、酸化物の状態とは、例えばＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ等を指す。
【0019】
強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）はＭｇ及びＡｌを単一金属粉又は複合金属からなる金属粉（合金粉）として含む。具体的には、ＡｌまたはＭｇの単一金属粉（Ａｌ粉またはＭｇ粉）や、Ａｌ及びＭｇの少なくともいずれか一方を含む複合金属からなる金属粉（合金粉）を含む。前記複合金属からなる金属粉としては、例えば、Ｆｅ－Ａｌ粉やＮｉ－Ａｌ－Ｓｉ粉、Ｆｅ－Ｍｇ粉、Ｍｇ－Ａｌ粉等が挙げられる。強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）は１種の金属粉から構成されても、複数の金属粉から構成されてもよい。
【0020】
また、フラックス中に添加したＭｇ（ｆｌｕｘ）とＡｌ（ｆｌｕｘ）は溶接金属中の酸素と結合し、スラグアウトする特性がある。Ｍｇは非常に強力な脱酸金属元素であることから、溶接金属中には殆ど残存せずに、ほぼ全量スラグアウトする。一方、ＡｌはＭｇほどの脱酸力はなく、約６０％がスラグアウトし、約４０％が溶接金属中に残存する。
このＡｌとＭｇを含むスラグ（酸化物）はＭｇＡｌ２Ｏ４やＦｅＡｌ２Ｏ４などを含有するスピネル構造を有し、非常に安定で高融点の酸化物となる。当該スラグの凝固速度は例えば通常のチタンスラグ系の凝固速度よりも速く、特に上向溶接や立向溶接時において耐溶落ち性に優れる。
このＡｌとＭｇを含むスラグ（酸化物）はＭｇＡｌ２Ｏ４やＦｅＡｌ２Ｏ４などを含有するスピネル構造を有し、非常に安定で高融点の酸化物となる。当該スラグの凝固速度は例えば通常のチタンスラグ系の凝固速度よりも速く、特に上向溶接や立向溶接時において耐溶落ち性に優れる。
【0021】
Ｍｇ（ｗｉｒｅ）とＡｌ（ｗｉｒｅ）の金属添加量（ワイヤ全質量に対する含有量）は、０．３５≦（２×Ｍｇ（ｗｉｒｅ）／０．６×Ａｌ（ｗｉｒｅ））≦１．５０の関係を満たすことが好ましい。金属添加量の上記比を０．３５以上とすることにより、溶接金属中のＡｌ歩留まり量を上昇させることを防ぐことができ、スラグが過剰に形成されることを防ぎ、溶込み、ビードのなじみ、スラグ被り等の悪化を防ぐこともできることから、良好なビード外観を実現することができる。一方、金属添加量の上記比を１．５０以下とすることにより、十分なスラグ量を形成し、上向溶接や立向溶接といった全姿勢溶接においても、溶融池をスラグにより好適に抑えることができ。耐溶落ち性に優れる。なお、上記効果をより得るためには、（２×Ｍｇ（ｗｉｒｅ）／０．６×Ａｌ（ｗｉｒｅ））で表される比の値が０．８０以上がより好ましく、０．８５以上がさらに好ましく、また、１．３０以下がより好ましく、１．２０以下がさらに好ましく、１．１５以下がよりさらに好ましい。
【0022】
さらに、強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）は、その６０質量％以上が１５０μｍ以下の粒度となるようにする。１５０μｍ以下の粒度である強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）が６０質量％を下回ると溶接時にフラックスが溶けきらず、スラグの形成速度が遅くなり、良好な耐溶落ち性やビード外観形状が得られない可能性がある。また、溶け残った金属粉は溶融池の対流によって際の方へ流れるため、溶融池表面全域に均一なスラグ形成が見込めなくなる。良好な耐溶落ち性やビード外観形状が得るために、１５０μｍ以下の粒度が７０質量％以上を占めることが好ましく、８０質量％以上を占めることがより好ましい。また、６０質量％以上が、１００μｍ以下の粒度とすることも、より好ましい。
なお、本明細書において、強脱酸金属粉やフッ素化合物粉の粒度は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１－１：２００６に基づき、適切な目開きサイズの篩を用いて測定することができる。
なお、本明細書において、強脱酸金属粉やフッ素化合物粉の粒度は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１－１：２００６に基づき、適切な目開きサイズの篩を用いて測定することができる。
【0023】
フラックスに含まれる強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）の合計の含有量は、フラックス全質量に対して１５～３５質量％である。強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）の合計の含有量を１５質量％以上とすることで、スラグ形成が十分で、良好な耐溶落ち性が得られる。また、合計の含有量を３５質量％以下とすることで良好なビード外観が得られる。強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）の合計の含有量は、フラックス全質量に対して、１８質量％以上が好ましく、３２質量％以下が好ましい。
【0024】
また、ワイヤに含まれる強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）の合計の含有量は、ワイヤ全質量に対して２．２質量％以上であり、２．５質量％以上が好ましい。強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）の含有量を２．２質量％以上とすることで、溶融池をスラグにより好適に抑えることができ、２００Ａ以上の溶接電流における上向溶接、立向溶接の溶落ちを抑制する。また、強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）の含有量は４．０質量％以下であるとスラグが過剰に形成されることを抑制でき、より良好なビード外観を実現できることから好ましい。
なお、強脱酸金属元素としてＡｌ及びＭｇ以外に、後述するＺｒ、Ｔｉ、Ｃａ、ＲＥＭといった元素が含まれる場合には、それら元素も含めた合計の含有量を強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）又は強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）の合計の含有量とする。
なお、強脱酸金属元素としてＡｌ及びＭｇ以外に、後述するＺｒ、Ｔｉ、Ｃａ、ＲＥＭといった元素が含まれる場合には、それら元素も含めた合計の含有量を強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）又は強脱酸金属元素（ｆｌｕｘ）の合計の含有量とする。
【0025】
本実施形態におけるフッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）はフラックス中に添加されることで、爆発移行時の離脱溶滴の微細化を図ることができる。フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）の合計の含有量は、フラックス全質量に対して１０～４５質量％である。合計の含有量が１０質量％以上であることにより、離脱溶滴の微細化が図られ、４５質量％以下であることにより、溶滴がうまく形成される。フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）の合計の含有量は、１０．５質量％以上が好ましく、また、４１質量％以下が好ましい。
【0026】
フラックス入りワイヤに含まれるフッ素化合物粉（ｗｉｒｅ）のフッ素換算値Ｆの合計の含有量は、ワイヤ全質量に対して０．３０～１．２０質量％である。フッ素化合物粉（ｗｉｒｅ）の合計の含有量が０．３０質量％以上であると、その溶滴移行は離脱溶滴の微細化が図られる。また、合計の含有量が１．２０質量％以下であると、ワイヤ内部で過剰な揮発が起こることなく、溶滴の形成がうまく行われる。フッ素化合物粉（ｗｉｒｅ）のフッ素換算値Ｆの合計の含有量は０．４０質量％以上が好ましく、また、０．９０質量％以下が好ましい。
【0027】
また、フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）は、その６０質量％以上が７５μｍ以下の粒度となるようにする。７５μｍ以下の粒度であるフッ素化合物粉が６０質量％を下回るとフラックスが溶けきらないことによって、フッ素の気化が十分起こらず、アークが不安定になり、作業性が劣化する傾向にある。良好な作業性を得るためには、７５μｍ以下の粒度が７０質量％以上を占めることが好ましく、７５質量％以上を占めることがより好ましい。
【0028】
フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）としては、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、Ｎａ３ＡｌＦ６、ＮａＦ、ＣａＦ２、ＡｌＦ３、ＭｇＦ２等が挙げられ、これらを１種含んでも２種以上含んでいてもよい。中でも、フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）は、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、Ｎａ３ＡｌＦ６、ＡｌＦ３、ＭｇＦ２、ＮａＦ及びＣａＦ２からなる群より選ばれる少なくとも１の化合物粉であることが溶接作業性の点から好ましく、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、Ｎａ３ＡｌＦ６、ＮａＦ、ＭｇＦ２及びＣａＦ２からなる群より選ばれる少なくとも１の化合物粉がより好ましい。また、Ｂａは仕事関数が低く、陰極点をより安定させる効果を持ち溶接作業性の向上に寄与することから、Ｂａに係るフッ化物であるＢａＦ２を含むことがより好ましい。
【0029】
フッ素化合物粉としてＢａＦ２が含まれる場合、ＢａＦ２（ｗｉｒｅ）のワイヤ全質量に対する含有量は、溶接作業性の点から１．０質量％以上が好ましく、１．２質量％以上がより好ましい。また、スパッタ低減の点から６質量％以下が好ましく、５．５質量％以下がより好ましい。
【0030】
本実施形態に係るフラックス入りワイヤ中には、水分が含まれると、アーク近傍で急激な熱量が加わった際に、水蒸気化するときの体積膨張による爆発効果を得ることができるため好ましい。これによって、形成された溶滴が細粒化し、溶滴の肥大化が抑制されてスパッタの低減を図ることができる。また、水（Ｈ２Ｏ）中の酸素がＭｎ、Ａｌ、Ｍｇなどの金属と酸化反応を起こすことによって、酸化物（スラグ）が溶融池上に形成し、立向溶接や上向溶接等の全姿勢溶接において耐溶落ち性を向上させることが可能となる。
【0031】
ワイヤ全質量に対する水分量（ＷＣ）は０．０１０質量％以上が好ましく、また、０．１００質量％以下が好ましい。水分量（ＷＣ）を０．０１０質量％（１００質量ｐｐｍ）以上とすることにより、スラグ形成に要する酸素量が十分にワイヤ側から供給され、溶落ちをより抑制し、溶接することができる。また、水分量（ＷＣ）を０．１００質量％（１０００質量ｐｐｍ）以下とすることにより、蒸気圧過剰に起因してアークが不安定となることを防ぐことができ、スパッタの発生を抑制することができる。ＷＣは０．０１５質量％（１５０質量ｐｐｍ）以上がより好ましく、また、０．０５０質量％（５００質量ｐｐｍ）以下がより好ましい。なお、ワイヤ中の水分量は、キャリアガスとして乾燥した空気を用いたカールフィッシャー法により求めることができる。
【0032】
また、上記に加え、水分量（ＷＣ、質量％）と、ワイヤ全質量に対する強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）の合計の含有量（質量％）との関係が、１０５≦（強脱酸金属元素（ｗｉｒｅ）の合計の含有量／ＷＣ）≦１７０を満たすと、耐溶落ち性に対し好ましい。
【0033】
上記効果が得られる一方、アーク中で水から分離された水素によるワイヤ中の水素量が多くなるほど、溶接金属中の拡散性水素量が増大し、溶接欠陥である低温割れの発生が起こるリスクが高まる。この拡散性水素量の低減を図るためにはフッ素の添加が有効な手段である。そのため、ＷＣ（質量％）とフッ素化合物（ｗｉｒｅ）のフッ素換算値Ｆの合計（質量％）との比（ＷＣ／Ｆ）を０．０２５以上とすることが好ましく、０．０３０以上がより好ましく、また、溶接作業性を考慮すると、０．１００以下が好ましく、０．０９０以下がより好ましい。
【0034】
本実施形態におけるフラックスは、ワイヤ全質量に対して１０～３０質量％（フラックス率１０～３０質量％）である。フラックス率を１０質量％以上とすることにより、フラックスを構成する各成分やそれらの組合せによる効果を十分に発揮することができる。また、フラックス率を３０質量％以下とすることにより、外皮となるフープを薄肉とする必要がないため、アークを安定させ、スパッタの発生を抑制することができる。フラックス率は１１質量％以上がより好ましく、また、２０質量％以下がより好ましい。
【0035】
フラックス入りワイヤの構成について、先述した元素や化合物に加え、ワイヤ全質量に対してＣ（ｗｉｒｅ）：０．５質量％以下、Ｍｎ（ｗｉｒｅ）：１．０～３．０質量％、及びＳｉ（ｗｉｒｅ）：０．０５～１．０質量％を含む。
【0036】
＜Ｃ（ｗｉｒｅ）：０．５質量％以下（０質量％を含む）＞
Ｃは溶接金属の強度調整のために任意で添加するため下限は規定しない。一方、Ｃ（ｗｉｒｅ）をワイヤ全質量に対して０．５質量％以下とすることにより、溶接金属の強度が高くなり過ぎて靱性が低下するのを防ぐことができる。Ｃ（ｗｉｒｅ）の含有量は０．２質量％以下が好ましい。
Ｃは溶接金属の強度調整のために任意で添加するため下限は規定しない。一方、Ｃ（ｗｉｒｅ）をワイヤ全質量に対して０．５質量％以下とすることにより、溶接金属の強度が高くなり過ぎて靱性が低下するのを防ぐことができる。Ｃ（ｗｉｒｅ）の含有量は０．２質量％以下が好ましい。
【0037】
＜Ｍｎ（ｗｉｒｅ）：１．０～３．０質量％＞
Ｍｎは脱酸効果および固溶強化として有効な元素であり、引張強度および靱性といった機械的性能を向上させることができる。Ｍｎ（ｗｉｒｅ）の含有量は、ワイヤ全重量に対して１．０～３．０質量％である。１．０質量％以上含有することにより、固溶強化の効果を十分に得ることができ、良好な機械的性能が得られる。また、含有量を３．０質量％以下とすることにより、過剰な強度向上を抑制することができ、適正な靱性を確保することができる。Ｍｎの含有量はワイヤ全質量に対して１．５質量％以上が好ましく、また、２．５質量％以下が好ましく、２．０質量％以下がより好ましい。
Ｍｎは脱酸効果および固溶強化として有効な元素であり、引張強度および靱性といった機械的性能を向上させることができる。Ｍｎ（ｗｉｒｅ）の含有量は、ワイヤ全重量に対して１．０～３．０質量％である。１．０質量％以上含有することにより、固溶強化の効果を十分に得ることができ、良好な機械的性能が得られる。また、含有量を３．０質量％以下とすることにより、過剰な強度向上を抑制することができ、適正な靱性を確保することができる。Ｍｎの含有量はワイヤ全質量に対して１．５質量％以上が好ましく、また、２．５質量％以下が好ましく、２．０質量％以下がより好ましい。
【0038】
＜Ｓｉ（ｗｉｒｅ）：０．０５～１．０質量％＞
Ｓｉは母材と溶接金属とのなじみをよくする元素であることから、フラックス中に、ワイヤ全質量に対して０．０５質量％以上含む。また、靱性を低下させないために、その上限を１．０質量％とする。上記効果をより得るためには、Ｓｉの含有量は０．１質量％以上が好ましく、また、０．８０質量％以下が好ましい。
Ｓｉは母材と溶接金属とのなじみをよくする元素であることから、フラックス中に、ワイヤ全質量に対して０．０５質量％以上含む。また、靱性を低下させないために、その上限を１．０質量％とする。上記効果をより得るためには、Ｓｉの含有量は０．１質量％以上が好ましく、また、０．８０質量％以下が好ましい。
【0039】
上記元素や化合物の他、必要に応じて任意で、添加可能な元素について以下詳述する。なお、以下の元素の含有量はいずれも、ワイヤ全質量に対する質量％である。
＜Ｎｉ（ｗｉｒｅ）：１５質量％以下＞
Ｎｉは高入熱・高パス間温度において、靱性および引張強度を向上させることが可能となる元素であることから、必要であれば任意で添加してもよい。Ｎｉを過剰に添加すると溶融池の粘性が低下する。上向溶接や立向溶接の場合に溶融池の粘性が低下すると、重力の影響によって溶落ちやビード外観不良といった溶接欠陥が発生する危険性があることから、Ｎｉ（ｗｉｒｅ）を任意で添加する場合はワイヤ全質量に対して１５質量％以下が好ましく、５質量％以下とすることがより好ましい。また、上記効果を得るためには０．０１質量％以上が好ましく、０．０５質量％以上がより好ましい。
＜Ｎｉ（ｗｉｒｅ）：１５質量％以下＞
Ｎｉは高入熱・高パス間温度において、靱性および引張強度を向上させることが可能となる元素であることから、必要であれば任意で添加してもよい。Ｎｉを過剰に添加すると溶融池の粘性が低下する。上向溶接や立向溶接の場合に溶融池の粘性が低下すると、重力の影響によって溶落ちやビード外観不良といった溶接欠陥が発生する危険性があることから、Ｎｉ（ｗｉｒｅ）を任意で添加する場合はワイヤ全質量に対して１５質量％以下が好ましく、５質量％以下とすることがより好ましい。また、上記効果を得るためには０．０１質量％以上が好ましく、０．０５質量％以上がより好ましい。
【0040】
Ｎｉを添加する場合の形態において、金属Ｎｉ、Ｃｕ－Ｎｉ、Ｆｅ－Ｎｉ、及びＮｉ－Ｍｇからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属単体又は化合物をフラックス中に含有して用いることが好ましい。この形態で含有させることにより、スラグ形成が優位となり上向溶接時や立向溶接時の溶落ちを抑制することが可能となる。
【0041】
＜Ｍｏ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下＞
＜Ｎｂ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下＞
＜Ｖ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下＞
＜Ｃｒ（ｗｉｒｅ）：３０質量％以下＞
Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、及びＣｒはいずれも靱性または引張強度を向上させることが可能となる元素であることから、靱性または引張強度を調整するために必要であれば任意で添加してもよい。また、これらの元素は高融点の炭化物を形成する元素である。なお、高融点の炭化物の一例として、Ｍｏ２Ｃ、ＮｂＣ、ＶＣ、Ｃｒ３Ｃ２が挙げられる。これらの炭化物は高融点ゆえに、スラグとして溶融池の表面上に早期形成される。この特性から、上向溶接時の溶落ち抑制や良好なビード外観を得ることが出来る。
＜Ｎｂ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下＞
＜Ｖ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下＞
＜Ｃｒ（ｗｉｒｅ）：３０質量％以下＞
Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、及びＣｒはいずれも靱性または引張強度を向上させることが可能となる元素であることから、靱性または引張強度を調整するために必要であれば任意で添加してもよい。また、これらの元素は高融点の炭化物を形成する元素である。なお、高融点の炭化物の一例として、Ｍｏ２Ｃ、ＮｂＣ、ＶＣ、Ｃｒ３Ｃ２が挙げられる。これらの炭化物は高融点ゆえに、スラグとして溶融池の表面上に早期形成される。この特性から、上向溶接時の溶落ち抑制や良好なビード外観を得ることが出来る。
【0042】
Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、及びＣｒはそれぞれ、Ｍｏ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下、Ｎｂ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下、Ｖ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下及びＣｒ（ｗｉｒｅ）：３０質量％以下含むことが、良好なビード外観を維持することから好ましい。また、Ｍｏ、Ｎｂ及びＶは合計でワイヤ全質量に対して５．０質量％以下であることが好ましく、３．０質量％以下であることがより好ましい。
【0043】
Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、及びＣｒの添加形態は特に問わず、添加はフープ中でもよいし、フラックス中に含まれてもよい。また、Ｍｏ、Ｎｂ及びＶの含有量は合計でワイヤ全質量に対して０．００５質量％以上であることが好ましい。
【0044】
＜Ｗ（ｗｉｒｅ）：３．０質量％以下＞
Ｗは強度向上に有効な元素であることから引張強度を調整するために必要であれば任意で添加してもよい。Ｗを過剰に添加すると強度過剰による靱性劣化が起こることから、ワイヤ全質量に対して３．０質量％以下が好ましい。
Ｗは強度向上に有効な元素であることから引張強度を調整するために必要であれば任意で添加してもよい。Ｗを過剰に添加すると強度過剰による靱性劣化が起こることから、ワイヤ全質量に対して３．０質量％以下が好ましい。
【0045】
＜Ｔｉ（ｗｉｒｅ）：３．０質量％以下＞
Ｔｉは強脱酸金属元素であり、脱酸効果による靱性向上に有効な元素である。靱性の調整のために適正量添加してもよいが、Ｔｉを過剰に添加すると介在物の粗大化、介在物量過多となることから、靱性が低下する。したがって、ワイヤ全質量に対して３．０質量％以下に抑制することが好ましい。
Ｔｉは強脱酸金属元素であり、脱酸効果による靱性向上に有効な元素である。靱性の調整のために適正量添加してもよいが、Ｔｉを過剰に添加すると介在物の粗大化、介在物量過多となることから、靱性が低下する。したがって、ワイヤ全質量に対して３．０質量％以下に抑制することが好ましい。
【0046】
＜Ｚｒ（ｗｉｒｅ）：２．０質量％以下＞
ＺｒはＴｉと同様、強脱酸金属元素であり、脱酸効果による靱性向上に有効な元素である。靱性の調整のために適正量添加してもよいが、Ｚｒを過剰に添加すると介在物の粗大化、介在物量過多となることから、靱性が低下する。したがって、ワイヤ全質量に対して２．０質量％以下が好ましい。
ＺｒはＴｉと同様、強脱酸金属元素であり、脱酸効果による靱性向上に有効な元素である。靱性の調整のために適正量添加してもよいが、Ｚｒを過剰に添加すると介在物の粗大化、介在物量過多となることから、靱性が低下する。したがって、ワイヤ全質量に対して２．０質量％以下が好ましい。
【0047】
＜Ｃａ（ｗｉｒｅ）：３．０質量％以下＞
Ｃａは、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３等から添加され、Ｔｉ、Ｚｒと同様、強脱酸金属元素であり、脱酸効果による靱性向上に有効な元素である。靱性の調整のために適正量添加してもよいが、Ｃａを過剰に添加すると介在物の粗大化、介在物量過多となることから、靱性が低下する。したがって、ワイヤ全質量に対して３．０質量％以下が好ましい。
Ｃａは、ＣａＦ２、ＣａＣＯ３等から添加され、Ｔｉ、Ｚｒと同様、強脱酸金属元素であり、脱酸効果による靱性向上に有効な元素である。靱性の調整のために適正量添加してもよいが、Ｃａを過剰に添加すると介在物の粗大化、介在物量過多となることから、靱性が低下する。したがって、ワイヤ全質量に対して３．０質量％以下が好ましい。
【0048】
＜ＲＥＭ（希土類金属）（ｗｉｒｅ）：０．５質量％以下＞
ＲＥＭ（希土類金属）はアークを安定にし、スパッタ低減に有効な元素である。また、脱酸、脱硫効果もあり、靱性の向上にも寄与する。ＲＥＭを過剰に添加するとアーク偏向が起こり易くなり、溶接作業性が劣化することから、ワイヤ全質量に対して合計で０．５質量％以下が好ましく、０．２質量％以下がより好ましい。ＲＥＭとしては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙがより好ましく用いられる。
ＲＥＭ（希土類金属）はアークを安定にし、スパッタ低減に有効な元素である。また、脱酸、脱硫効果もあり、靱性の向上にも寄与する。ＲＥＭを過剰に添加するとアーク偏向が起こり易くなり、溶接作業性が劣化することから、ワイヤ全質量に対して合計で０．５質量％以下が好ましく、０．２質量％以下がより好ましい。ＲＥＭとしては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙがより好ましく用いられる。
【0049】
上記Ｔｉ（ｗｉｒｅ）Ｚｒ（ｗｉｒｅ）、Ｃａ（ｗｉｒｅ）、及びＲＥＭは、Ａｌ及びＭｇとともに強脱酸金属元素となる。Ａｌ及びＭｇは、フラックスのみならず、外皮に含まれてもよいが、フラックスに含まれていることが好ましい。強脱酸金属元素のうち、Ｍｇ（ｗｉｒｅ）、Ａｌ（ｗｉｒｅ）、Ｚｒ（ｗｉｒｅ）、Ｔｉ（ｗｉｒｅ）及びＣａ（ｗｉｒｅ）の含有量（ワイヤ全質量に対する質量％）が、５≦｛（Ｍｇ（ｗｉｒｅ）＋Ａｌ（ｗｉｒｅ））／（Ｚｒ（ｗｉｒｅ）＋Ｔｉ（ｗｉｒｅ）＋Ｃａ（ｗｉｒｅ））｝≦７０の関係を満たすことが好ましい。ここでＭｇ（ｗｉｒｅ）、Ａｌ（ｗｉｒｅ）とはそれぞれ、フラックスと外皮に含まれるＭｇ、Ａｌの総量、すなわちワイヤ全体に含まれるＭｇ、Ａｌを意味する。これらの元素の酸化物は高融点であり、溶融池表面において早期にスラグ形成し、溶落ちやビード外観不良を抑制する。特に、Ｍｇ及びＡｌはスラグが凝集しやすく、溶融池表面の全域にスラグ形成する傾向がある。一方、Ｚｒ、Ｔｉ及びＣａはスラグが分散しやすく、溶融池の流れによって際の方へスラグ形成が集中する傾向があり、耐溶落ち性および良好なビード外観を確保する著しい効果は現れない。
【0050】
しかしながら、これら元素はフェライト核生成サイトとして寄与しやすい元素であるため、靱性の向上を図ることができる。よって、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃａを添加する場合、Ｍｇ（ｗｉｒｅ）及びＡｌ（ｗｉｒｅ）の含有量の合計とＺｒ（ｗｉｒｅ）、Ｔｉ（ｗｉｒｅ）及びＣａ（ｗｉｒｅ）の含有量の合計の比率である｛（Ｍｇ（ｗｉｒｅ）＋Ａｌ（ｗｉｒｅ））／（Ｚｒ（ｗｉｒｅ）＋Ｔｉ（ｗｉｒｅ）＋Ｃａ（ｗｉｒｅ））｝で表される値が５以上であれば、十分なＭｇ（ｗｉｒｅ）、Ａｌ（ｗｉｒｅ）量が確保されている好ましい範囲であって、耐溶落ち性および良好なビード外観を得ることができる。一方、前記比率で表される値が７０以下であれば、靱性の観点から好ましく、十分な靱性を確保することができる。
前記比率は２５以上がより好ましく、２７以上がさらに好ましく、また、６０以下がより好ましく、５５以下がさらに好ましい。
前記比率は２５以上がより好ましく、２７以上がさらに好ましく、また、６０以下がより好ましく、５５以下がさらに好ましい。
【0051】
＜Ｏ（酸素）（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下＞
Ｏは、シールドガスやフラックス中の酸化物、水分等から供給される。溶接中にＯが過剰に添加されると溶融池の表面張力が低下し、上向溶接や立向溶接において溶落ちやビード外観不良が発生する。そのため、Ｏ（ｗｉｒｅ）はワイヤ全質量に対して０．０５質量％以下が好ましく、０．０４質量％以下がより好ましい。一方ワイヤ中に含まれる酸素は溶接金属中でＡｌ、Ｍｇなどの金属と酸化反応を起こすことによって、酸化物（スラグ）が溶融池上に形成し、立向溶接や上向溶接等の全姿勢溶接において耐溶落ち性を向上させることが可能となる。
Ｏは、シールドガスやフラックス中の酸化物、水分等から供給される。溶接中にＯが過剰に添加されると溶融池の表面張力が低下し、上向溶接や立向溶接において溶落ちやビード外観不良が発生する。そのため、Ｏ（ｗｉｒｅ）はワイヤ全質量に対して０．０５質量％以下が好ましく、０．０４質量％以下がより好ましい。一方ワイヤ中に含まれる酸素は溶接金属中でＡｌ、Ｍｇなどの金属と酸化反応を起こすことによって、酸化物（スラグ）が溶融池上に形成し、立向溶接や上向溶接等の全姿勢溶接において耐溶落ち性を向上させることが可能となる。
【0052】
＜Ｎ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下＞
Ｎは強度向上に有効であるとともに、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＣｒやＭｎと結合し、窒化物を形成し、靱性に寄与する。強度過剰による靱性の劣化や気孔欠陥や割れ等の溶接欠陥の発生を抑制するため、Ｎ（ｗｉｒｅ）は０．０５質量％以下であることが望ましい。
Ｎは強度向上に有効であるとともに、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＣｒやＭｎと結合し、窒化物を形成し、靱性に寄与する。強度過剰による靱性の劣化や気孔欠陥や割れ等の溶接欠陥の発生を抑制するため、Ｎ（ｗｉｒｅ）は０．０５質量％以下であることが望ましい。
【0053】
＜Ｓ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下＞
ＳはＯと同じように、溶融池の表面張力を低下する元素である。また、多量に添加すると、割れが発生する可能性が高くなる。よって、耐溶落ち性、ビード外観形状、耐割れ性の観点からＳ（ｗｉｒｅ）は０．０５質量％以下あることが好ましい。
ＳはＯと同じように、溶融池の表面張力を低下する元素である。また、多量に添加すると、割れが発生する可能性が高くなる。よって、耐溶落ち性、ビード外観形状、耐割れ性の観点からＳ（ｗｉｒｅ）は０．０５質量％以下あることが好ましい。
【0054】
＜Ｐ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下＞
Ｐは不純物元素であり、耐割れ性の観点からＰ（ｗｉｒｅ）は０．０５質量％以下に抑制することが好ましい。
Ｐは不純物元素であり、耐割れ性の観点からＰ（ｗｉｒｅ）は０．０５質量％以下に抑制することが好ましい。
【0055】
＜Ｂ（ｗｉｒｅ）：０．０５質量％以下＞
Ｂは、微量の添加により溶接金属のミクロ組織を微細化し、溶接金属の低温靱性を向上させる効果がある。溶接金属に高温割れが発生するのを抑制するため、Ｂ（ｗｉｒｅ）はワイヤ全質量に対して、０．０５質量％以下が好ましい。なお、Ｂは、鋼製外皮に含まれる成分の他、フラックスからの金属Ｂ、Ｆｅ－Ｂ、Ｆｅ－Ｍｎ－Ｂ、Ｍｎ－Ｂ等の合金粉末から添加できる。
Ｂは、微量の添加により溶接金属のミクロ組織を微細化し、溶接金属の低温靱性を向上させる効果がある。溶接金属に高温割れが発生するのを抑制するため、Ｂ（ｗｉｒｅ）はワイヤ全質量に対して、０．０５質量％以下が好ましい。なお、Ｂは、鋼製外皮に含まれる成分の他、フラックスからの金属Ｂ、Ｆｅ－Ｂ、Ｆｅ－Ｍｎ－Ｂ、Ｍｎ－Ｂ等の合金粉末から添加できる。
【0056】
＜Ｃｕ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下＞
Ｃｕは、溶接金属の強度向上に寄与する元素である。溶接金属の強度が過剰になり靭性が低下するのを抑制するため、ワイヤ全質量に対してＣｕ（ｗｉｒｅ）は５．０質量％以下が望ましい。なお、Ｃｕは鋼製外皮表面に施したフープＣｕめっき分の他、フラックスからの金属Ｃｕ、Ｃｕ－Ｚｒ、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｕ等の合金粉末から添加できる。
Ｃｕは、溶接金属の強度向上に寄与する元素である。溶接金属の強度が過剰になり靭性が低下するのを抑制するため、ワイヤ全質量に対してＣｕ（ｗｉｒｅ）は５．０質量％以下が望ましい。なお、Ｃｕは鋼製外皮表面に施したフープＣｕめっき分の他、フラックスからの金属Ｃｕ、Ｃｕ－Ｚｒ、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｕ等の合金粉末から添加できる。
【0057】
＜Ｂａ（ｗｉｒｅ）：５．０質量％以下＞
Ｂａは、ＢａＦ２、ＢａＣＯ３等から添加され、アークを安定にし、スパッタ発生量を低減する効果を有する。しかしながら、Ｂａは過剰に添加すると、アーク偏向が起こり、溶接作業性が劣化する。したがって、ワイヤ全質量に対してＢａ（ｗｉｒｅ）は５．０質量％以下が好ましく、３．０質量％以下がより好ましい。
Ｂａは、ＢａＦ２、ＢａＣＯ３等から添加され、アークを安定にし、スパッタ発生量を低減する効果を有する。しかしながら、Ｂａは過剰に添加すると、アーク偏向が起こり、溶接作業性が劣化する。したがって、ワイヤ全質量に対してＢａ（ｗｉｒｅ）は５．０質量％以下が好ましく、３．０質量％以下がより好ましい。
【0058】
＜アルカリ金属元素（ｗｉｒｅ）の合計：３．０質量％以下＞
アルカリ金属元素はアーク安定性が向上し、スパッタ低減等の溶接作業性向上に寄与する。アルカリ金属元素に係る化合物を過剰に添加するとワイヤの耐吸湿性が劣化し、割れおよび気孔欠陥等の溶接欠陥が発生する可能性があることから、ワイヤ全質量に対して３．０質量％以下が好ましい。なおアルカリ金属元素は、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ等が挙げられ、酸化物、弗化物等の形態でフラックスに添加、またはフープ表面に付着させる。
アルカリ金属元素はアーク安定性が向上し、スパッタ低減等の溶接作業性向上に寄与する。アルカリ金属元素に係る化合物を過剰に添加するとワイヤの耐吸湿性が劣化し、割れおよび気孔欠陥等の溶接欠陥が発生する可能性があることから、ワイヤ全質量に対して３．０質量％以下が好ましい。なおアルカリ金属元素は、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ等が挙げられ、酸化物、弗化物等の形態でフラックスに添加、またはフープ表面に付着させる。
【0059】
さらに、Ｆｅ（ｗｉｒｅ）の含有量は４０質量％以上が好ましく、６０質量％以上がより好ましく、８０％以上がさらに好ましい。また、９５質量％以下が好ましく、９４質量％以下がより好ましい。Ｆｅは外皮を構成するＦｅ（Ｈｏｏｐ）やフラックスに添加されている鉄粉、合金粉のＦｅ（ｆｌｕｘ）として含有される。ワイヤの残部は不純物となり、例えば、Ｔａ、Ｂｅ等が挙げられる。
【0060】
＜フープ＞
本実施形態に係るフラックス入りワイヤの外皮となるフープは、厚さも幅も特に限定されないが、例えば厚さは０．５ｍｍ以上が好ましく、１．５ｍｍ以下が好ましい。また、幅は３０ｍｍ以下が好ましい。
フープの厚さを０．５ｍｍ以上とすることにより、溶接によって加熱された時にシーム部からフラックスが漏れ出しにくく、スパッタの発生を抑制することができる。また、厚さを１．５ｍｍ以下とすることにより、溶滴の粗大化を抑制でき、爆発移行時の離脱溶滴の微細化を図ることができるため、スパッタの発生を抑制することができる。
本実施形態に係るフラックス入りワイヤの外皮となるフープは、厚さも幅も特に限定されないが、例えば厚さは０．５ｍｍ以上が好ましく、１．５ｍｍ以下が好ましい。また、幅は３０ｍｍ以下が好ましい。
フープの厚さを０．５ｍｍ以上とすることにより、溶接によって加熱された時にシーム部からフラックスが漏れ出しにくく、スパッタの発生を抑制することができる。また、厚さを１．５ｍｍ以下とすることにより、溶滴の粗大化を抑制でき、爆発移行時の離脱溶滴の微細化を図ることができるため、スパッタの発生を抑制することができる。
【0061】
フープの幅は３０ｍｍ以下とすることにより、溶滴の粗大化を抑制でき、爆発移行時の離脱溶滴の微細化を図ることができるため、スパッタの発生を抑制することができ、好ましい。また、フープの幅の下限は特に限定されないが、シームからフラックスや気化したフッ素の漏れを防ぐ点から１０ｍｍ以上が好ましい。
【0062】
フープにおける金属箔は、溶接する目的によって、軟鋼系の金属箔、ステンレス系の金属箔を用途によって使い分けることができる。例えば、溶込みを十分に出し、構造物の溶接継手を作製する特性が求められる場合には軟鋼系の金属箔を用いることが好ましい。また、肉盛り溶接のような、溶込みが浅く母材希釈を抑制し、且つ溶着量を増大させたい溶接施工を実施する場合はＳＵＳ系の金属箔を用いることが好ましい。
【0063】
軟鋼系の金属箔としては、例えば、フープ全質量に対して、Ｃ（Ｈｏｏｐ）：０．００５～０．０４０質量％以下、Ｓｉ（Ｈｏｏｐ）：０．００５～０．０５０質量％以下、Ｍｎ（Ｈｏｏｐ）：０．０１～０．３０質量％以下、Ｐ（Ｈｏｏｐ）：０．０１質量％以下及びＳ（Ｈｏｏｐ）：０．０１質量％以下含有する金属箔が挙げられる。さらに、ＳｉとＭｎの、フープ全質量に対する含有量Ｓｉ（Ｈｏｏｐ）とＭｎ（Ｈｏｏｐ）、及びワイヤ全質量に対する含有量Ｓｉ（ｗｉｒｅ）とＭｎ（ｗｉｒｅ）の関係が、０．０１≦｛（Ｓｉ（Ｈｏｏｐ）＋Ｍｎ（Ｈｏｏｐ））×（ＨＲ／１００）｝／（Ｓｉ（ｗｉｒｅ）＋Ｍｎ（ｗｉｒｅ））｝≦０．２５を満たす金属箔が好ましい。ここでＨＲはフープ率を意味し、前記フープ率は７０～９０質量％が好ましい。
【0064】
上記軟鋼系の金属箔において、Ｃ（Ｈｏｏｐ）は強度の向上に寄与する。引張強度の調整のため、特に下限は規定しないが、溶接金属の機械的性能の観点から、０．００５質量％以上とすることが好ましい。一方、Ｃ（Ｈｏｏｐ）を０．０４０質量％以下とすることにより、フープの加工がしやすく、ワイヤの製造が容易になる。さらに、製造の容易性の観点からＣ（Ｈｏｏｐ）含有量はフープ全質量に対して０．０３０質量％以下がより好ましい。
【0065】
上記軟鋼系の金属箔において、Ｓｉ（Ｈｏｏｐ）は金属箔の電気抵抗に寄与する。Ｓｉの添加量が大きい程、金属箔の電気抵抗は高くなり、溶接中においてワイヤに入るジュール熱は大きくなる。すなわち、ワイヤが溶けやすくなるため、溶着量が増加し、高能率化の効果がある。上記効果を得るためにはＳｉの含有量をフープ全質量に対して０．００５質量％以上とすることがより好ましい。一方、ジュール熱が大きくなり過ぎると溶滴の粘性および表面張力が低下し、アーク圧がかかることによってスパッタが多くなる可能性がある。よって、０．０５０質量％以下が溶接作業性の点から好ましい。
【0066】
上記軟鋼系の金属箔において、Ｍｎ（Ｈｏｏｐ）は０．０１質量％以上とすることにより、Ｓｉ（Ｈｏｏｐ）と同様、溶着量を増加することができる。また上限は、０．４０質量％以下とすることでＳｉ（Ｈｏｏｐ）と同様、溶接作業性が改善される。
【0067】
Ｐ（Ｈｏｏｐ）及びＳ（Ｈｏｏｐ）はそれぞれ０．０１質量％以下であることが好ましい。Ｐは不純物として含まれる元素であるが、偏析しやすく靭性や溶接性を悪化させることから、その含有量は低いほど好ましい。Ｓは表面張力を低下する効果を持つ。ワイヤ全重量におけるＳ量が多いワイヤで溶接した場合、溶融池の表面の表面張力は低くなり、溶落ちやビード外観の劣化が顕著になる。しかしながら、溶滴移行の観点からいうと、表面張力が低い方が、溶滴離脱が促進し溶接作業性が良好となる。
【0068】
また、ＳｉとＭｎは、フープ全質量に対する含有量Ｓｉ（Ｈｏｏｐ）とＭｎ（Ｈｏｏｐ）、及びワイヤ全質量に対する含有量Ｓｉ（ｗｉｒｅ）とＭｎ（ｗｉｒｅ）の関係（比）が、０．０１≦｛（Ｓｉ（Ｈｏｏｐ）＋Ｍｎ（Ｈｏｏｐ））×（ＨＲ／１００）／（Ｓｉ（ｗｉｒｅ）＋Ｍｎ（ｗｉｒｅ））｝≦０．２５を満たすことが好ましい。
【0069】
｛（Ｓｉ（Ｈｏｏｐ）＋Ｍｎ（Ｈｏｏｐ））×（ＨＲ／１００）／（Ｓｉ（ｗｉｒｅ）＋Ｍｎ（ｗｉｒｅ））｝のパラメータが０．２５を超えると電気抵抗が過剰に高くなるため、溶接中においてワイヤに入るジュール熱は大きくなる。これによって、溶滴の粘性および表面張力が低下し、アーク圧がかかることによって作業性が悪化する傾向がある。よって、０．２５以下が溶接作業性の点から好ましい。
｛（Ｓｉ（Ｈｏｏｐ）＋Ｍｎ（Ｈｏｏｐ））×（ＨＲ／１００）／（Ｓｉ（ｗｉｒｅ）＋Ｍｎ（ｗｉｒｅ））｝が０．０１未満であると、溶着量が減少し、能率が悪化する傾向にある。したがって、０．０１以上であることが好ましい。
｛（Ｓｉ（Ｈｏｏｐ）＋Ｍｎ（Ｈｏｏｐ））×（ＨＲ／１００）／（Ｓｉ（ｗｉｒｅ）＋Ｍｎ（ｗｉｒｅ））｝が０．０１未満であると、溶着量が減少し、能率が悪化する傾向にある。したがって、０．０１以上であることが好ましい。
【0070】
ＳＵＳ系の金属箔としては、例えば、フープ全質量に対して、Ｃ（Ｈｏｏｐ）：０．０００１～０．０６質量％、Ｓｉ（Ｈｏｏｐ）：０．１～０．８質量％、Ｍｎ（Ｈｏｏｐ）：０．０５～３．００質量％、Ｐ（Ｈｏｏｐ）：０．０５質量％以下、Ｓ（Ｈｏｏｐ）：０．０５質量％以下、Ｃｒ（Ｈｏｏｐ）：１０．５～３０．０質量％及びＮｉ（Ｈｏｏｐ）：３．０～１４．０質量％含有する金属箔が挙げられる。さらに、ＣｒとＮｉの、フープ全質量に対する含有量Ｃｒ（Ｈｏｏｐ）とＮｉ（Ｈｏｏｐ）及びワイヤ全質量に対する含有量Ｃｒ（ｗｉｒｅ）とＮｉ（ｗｉｒｅ）の関係が、０．８０≦｛（Ｃｒ（Ｈｏｏｐ）＋Ｎｉ（Ｈｏｏｐ））×（ＨＲ／１００）／（Ｃｒ（ｗｉｒｅ）＋Ｎｉ（ｗｉｒｅ））｝≦１．２０を満たす金属箔が好ましい。ここでＨＲはフープ率を意味し、前記フープ率は７０～９０質量％が好ましい。
【0071】
上記ＳＵＳ系の金属箔において、Ｃは強度の向上に寄与する。引張強度の調整のため、特に下限は規定しないが、溶接金属の機械的性能の観点から、０．０００１質量％以上とすることが好ましい。一方、Ｃを０．０６質量％以下とすることにより、フープの加工がしやすく、ワイヤの製造が容易になる。
【0072】
上記ＳＵＳ系の金属箔において、Ｓｉは金属箔の電気抵抗に寄与する。Ｓｉの添加量が大きい程、金属箔の電気抵抗は高くなり、溶接中においてワイヤに入るジュール熱は大きくなる。すなわち、ワイヤが溶けやすくなるため、溶着量が増加し、高能率化の効果がある。上記効果を得るためにはＳｉの含有量をフープ全質量に対して０．１質量％以上がより好ましい。一方、ジュール熱が大きくなり過ぎると溶滴の粘性および表面張力が低下し、アーク圧がかかることによってスパッタが多くなる可能性がある。よって、Ｓｉの含有量は０．８質量％以下が溶接作業性の点から好ましい。
【0073】
上記ＳＵＳ系の金属箔において、ＭｎはＳｉと同様電気抵抗に寄与する。溶着量の観点から０．０５質量％以上とすることが好ましく、より好ましくは０．１質量％以上である。また、溶接作業性の観点から３．００質量％以下が好ましく、より好ましくは２．５０質量％以下である。
【0074】
上記ＳＵＳ系の金属箔において、Ｐ及びＳはそれぞれ０．０５質量％以下であることが好ましい。Ｐは不純物として含まれる元素であるが、偏析しやすく靭性や溶接性を悪化させることから、その含有量は低いほど好ましい。
Ｓは表面張力を低下する効果を持つ。ワイヤ全質量におけるＳ量が多いワイヤで溶接した場合、溶融池の表面の表面張力は低くなり、溶落ちやビード外観の劣化が顕著になる。しかしながら、溶滴移行の観点からいうと、表面張力が低い方が、溶滴離脱が促進し溶接作業性が良好となる。本実施形態のフラックス入りワイヤはフープ部分が溶接中にワイヤ先端で形成する溶滴の大部分を占めることから、フープにＳを適量添加する形態とすることが溶接作業性を考えた上で好ましい。フープ中のＳ（Ｈｏｏｐ）はフープ全質量に対して０．０００５質量％以上とすることで上記効果を期待でき、好ましい。一方、Ｓ（Ｈｏｏｐ）をフープ中に過度に添加すると、表面張力が低くなり過ぎてしまい、アーク圧によって、溶滴が吹き飛ばされ、スパッタ化してしまう可能性があるため、Ｓ（Ｈｏｏｐ）の含有量は０．０５質量％以下とすることが好ましい。
Ｓは表面張力を低下する効果を持つ。ワイヤ全質量におけるＳ量が多いワイヤで溶接した場合、溶融池の表面の表面張力は低くなり、溶落ちやビード外観の劣化が顕著になる。しかしながら、溶滴移行の観点からいうと、表面張力が低い方が、溶滴離脱が促進し溶接作業性が良好となる。本実施形態のフラックス入りワイヤはフープ部分が溶接中にワイヤ先端で形成する溶滴の大部分を占めることから、フープにＳを適量添加する形態とすることが溶接作業性を考えた上で好ましい。フープ中のＳ（Ｈｏｏｐ）はフープ全質量に対して０．０００５質量％以上とすることで上記効果を期待でき、好ましい。一方、Ｓ（Ｈｏｏｐ）をフープ中に過度に添加すると、表面張力が低くなり過ぎてしまい、アーク圧によって、溶滴が吹き飛ばされ、スパッタ化してしまう可能性があるため、Ｓ（Ｈｏｏｐ）の含有量は０．０５質量％以下とすることが好ましい。
【0075】
上記ＳＵＳ系の金属箔において、Ｃｒは必須元素であり、その添加量からＳｉやＭｎよりも金属箔の電気抵抗に寄与する。Ｃｒの添加量が大きい程、金属箔の電気抵抗は高くなり、溶接中においてワイヤに入るジュール熱は大きくなる。すなわち、ワイヤが溶けやすくなるため、溶着量が増加し、高能率化の効果がある。上記効果を十分に得るためにはＣｒ（Ｈｏｏｐ）の含有量をフープ全質量に対して１０．５質量％以上とすることがより好ましい。一方、ジュール熱が大きくなり過ぎると溶滴の粘性および表面張力が低下し、アーク圧がかかることによってスパッタが多くなる可能性がある。よって、Ｃｒ（Ｈｏｏｐ）の含有量は３０．０質量％以下が溶接作業性の点から好ましい。
【0076】
上記ＳＵＳ系の金属箔において、ＮｉはＣｒと同様に必須元素であり、その添加量からＳｉやＭｎよりも金属箔の電気抵抗に寄与する。Ｎｉの添加量が大きい程、金属箔の電気抵抗は高くなり、溶接中においてワイヤに入るジュール熱は大きくなる。すなわち、ワイヤが溶けやすくなるため、溶着量が増加し、高能率化の効果がある。上記効果を得るためにはＮｉ（Ｈｏｏｐ）の含有量をフープ全質量に対して３．０質量％以上とすることがより好ましい。一方、ジュール熱が大きくなり過ぎると溶滴の粘性および表面張力が低下し、アーク圧がかかることによってスパッタが多くなる可能性がある。よって、Ｎｉ（Ｈｏｏｐ）の含有量は１４．０質量％以下が溶接作業性の点から好ましい。
【0077】
上記ＳＵＳ系の金属箔において、上記の通りＣｒとＮｉは金属箔の電気抵抗に大きく寄与する。ＣｒとＮｉの、フープ全質量に対する含有量Ｃｒ（Ｈｏｏｐ）とＮｉ（Ｈｏｏｐ）、及びワイヤ全質量に対する含有量Ｃｒ（ｗｉｒｅ）とＮｉ（ｗｉｒｅ）の関係比が、０．８０≦｛（Ｃｒ（Ｈｏｏｐ）＋Ｎｉ（Ｈｏｏｐ））×（ＨＲ／１００）／（Ｃｒ（ｗｉｒｅ）＋Ｎｉ（ｗｉｒｅ））｝≦１．２０を満たすことが好ましい。
【0078】
｛（Ｃｒ（Ｈｏｏｐ）＋Ｎｉ（Ｈｏｏｐ））×（ＨＲ／１００）／（Ｃｒ（ｗｉｒｅ）＋Ｎｉ（ｗｉｒｅ））｝のパラメータが０．８０以上であることにより、溶着量が増大し、能率の改善が得られるため好ましい。また、スパッタ低減効果を得るためには１．２０以下であることが好ましい。
【0079】
＜溶接条件＞
本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、溶接電流２００Ａ超の条件下でも溶落ちが生じることなく、ビード外観にも優れるため、高能率での溶接が可能である。
溶接姿勢は特に限定されないが、耐溶落ち性に優れることから全溶接姿勢に好適に用いられ、特に立向姿勢及び上向姿勢の少なくともいずれか一方の溶接姿勢での溶接により好適に用いられる。また、上向姿勢から立向姿勢まで連続して姿勢が変化していくような溶接にも好適に用いることができる。
本実施形態に係るフラックス入りワイヤは、溶接電流２００Ａ超の条件下でも溶落ちが生じることなく、ビード外観にも優れるため、高能率での溶接が可能である。
溶接姿勢は特に限定されないが、耐溶落ち性に優れることから全溶接姿勢に好適に用いられ、特に立向姿勢及び上向姿勢の少なくともいずれか一方の溶接姿勢での溶接により好適に用いられる。また、上向姿勢から立向姿勢まで連続して姿勢が変化していくような溶接にも好適に用いることができる。
【0080】
ガスシールドアーク溶接の中でも、電極側を－（マイナス）、母材側を＋（プラス）とする正極性を用いてガスシールドアーク溶接を行うことが好ましい。
溶接に用いられるガスの種類は特に制限されないが、例えばＡｒガス、ＣＯ２ガス、Ｏ２ガス単体およびこれらの混合ガス等が挙げられる。Ａｒガスを用いる場合には、Ａｒを７０体積％以上含むシールドガスを用いることが好ましく、ＣＯ２ガスを用いる場合には、ＣＯ２を７０体積％以上含むシールドガスを用いることが好ましい。
ガスの流量も特に制限されないが、例えば１５～３０Ｌ／ｍｉｎ程度である。
溶接に用いられるガスの種類は特に制限されないが、例えばＡｒガス、ＣＯ２ガス、Ｏ２ガス単体およびこれらの混合ガス等が挙げられる。Ａｒガスを用いる場合には、Ａｒを７０体積％以上含むシールドガスを用いることが好ましく、ＣＯ２ガスを用いる場合には、ＣＯ２を７０体積％以上含むシールドガスを用いることが好ましい。
ガスの流量も特に制限されないが、例えば１５～３０Ｌ／ｍｉｎ程度である。
【0081】
設定する溶接電流波形の形状は直線であってもパルス形状であってもよい。尚、ここでいう直線とは特殊な波形形状にしないという意味である。
直流である場合、溶接電流範囲は低電流から高電流の範囲に好適に用いられ、上向溶接又は立向溶接の場合でも、２００Ａ超で使用可能である。溶接電圧も特に限定されず、例えば１５～３５Ｖである。溶接速度も特に限定されないが、例えば１０～５０ｃｍ／分である。その他、ワイヤ突出し長さについても特に制限されず、例えば１０～３０ｍｍに設定すればよいが、これらの例に限定されるものでは無く、用途に応じて溶接条件を決定すればよい。
直流である場合、溶接電流範囲は低電流から高電流の範囲に好適に用いられ、上向溶接又は立向溶接の場合でも、２００Ａ超で使用可能である。溶接電圧も特に限定されず、例えば１５～３５Ｖである。溶接速度も特に限定されないが、例えば１０～５０ｃｍ／分である。その他、ワイヤ突出し長さについても特に制限されず、例えば１０～３０ｍｍに設定すればよいが、これらの例に限定されるものでは無く、用途に応じて溶接条件を決定すればよい。
【実施例】
【0082】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することが可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。また、ここで説明する溶接条件は一例であり、本実施の形態では、以下の溶接条件に限定されるものではない。
【0083】
＜評価方法＞
（強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）及びフッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）の粒度）
フラックスに含まれる、強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）（Ａｌ粉、Ｍｇ粉、及びＡｌ－Ｍｇ粉）の粒度とその割合は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１－１：２００６に基づき、目開き１５０μｍの篩を用いて測定した。結果を表３の「フラックス中の強脱酸金属元素、粒度１５０μｍ以下の割合」に示す。
フラックスに含まれる、フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）の粒度とその割合は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１－１：２００６に基づき、目開き７５μｍの篩を用いて測定した。結果を表３の「フラックス中のフッ素化合物粉、粒度７５μｍ以下の割合」に示す。
（強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）及びフッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）の粒度）
フラックスに含まれる、強脱酸金属粉（ｆｌｕｘ）（Ａｌ粉、Ｍｇ粉、及びＡｌ－Ｍｇ粉）の粒度とその割合は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１－１：２００６に基づき、目開き１５０μｍの篩を用いて測定した。結果を表３の「フラックス中の強脱酸金属元素、粒度１５０μｍ以下の割合」に示す。
フラックスに含まれる、フッ素化合物粉（ｆｌｕｘ）の粒度とその割合は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１－１：２００６に基づき、目開き７５μｍの篩を用いて測定した。結果を表３の「フラックス中のフッ素化合物粉、粒度７５μｍ以下の割合」に示す。
【0084】
（フラックス入りワイヤの組成）
ワイヤ全質量に対する含有量を表１及び表２に、フラックス全質量に対する含有量は表３に、それぞれ示す。
ワイヤ全質量に対する含有量を表１及び表２に、フラックス全質量に対する含有量は表３に、それぞれ示す。
【0085】
（水分量）
ワイヤ全質量に対する水分量（ＷＣ）は三菱ケミカルアナリテック社製のＣＡ－２００を用いたカールフィッシャー水分測定装置（電量法水分計）により測定した。測定条件は以下のとおりである。フラックス入りワイヤを３ｃｍに切断した試料を３本用意し、水分量をカールフィッシャー法で測定することで評価した。測定時、フラックス入りワイヤ中フラックスの水分を気化させるために７５０℃で加熱を行い、乾燥させた空気をキャリアガスとして測定装置へ導いた。結果を表２の「ワイヤ水分量（ＷＣ）」に示すが、単位は質量％である。
ワイヤ全質量に対する水分量（ＷＣ）は三菱ケミカルアナリテック社製のＣＡ－２００を用いたカールフィッシャー水分測定装置（電量法水分計）により測定した。測定条件は以下のとおりである。フラックス入りワイヤを３ｃｍに切断した試料を３本用意し、水分量をカールフィッシャー法で測定することで評価した。測定時、フラックス入りワイヤ中フラックスの水分を気化させるために７５０℃で加熱を行い、乾燥させた空気をキャリアガスとして測定装置へ導いた。結果を表２の「ワイヤ水分量（ＷＣ）」に示すが、単位は質量％である。
【0086】
（溶接条件）
ＪＩＳ Ｇ ３１０６ ＳＳ４００、板厚１２ｍｍの平板に対し、得られたフラックス入りワイヤを用いて下記条件によりビードオンプレート溶接を行った。なお、溶接電圧（アーク電圧）、溶接速度、送給速度は表４に記載のとおりである。
・ワイヤ径：φ１．４ｍｍ
・シールドガス：ＣＯ２、流量２５Ｌ／ｍｉｎ
・溶接姿勢：上向姿勢
・溶接電流：直流正極性
・ワイヤ突出し長さ：１５ｍｍ
なお、溶接電流は９０Ａから溶接を始め、溶接電流を徐々に上げていき、溶落ちが発生しない最大の電流値を「境界電流」とした。
溶落ちしない境界電流とその他条件を表４に示す。
ＪＩＳ Ｇ ３１０６ ＳＳ４００、板厚１２ｍｍの平板に対し、得られたフラックス入りワイヤを用いて下記条件によりビードオンプレート溶接を行った。なお、溶接電圧（アーク電圧）、溶接速度、送給速度は表４に記載のとおりである。
・ワイヤ径：φ１．４ｍｍ
・シールドガス：ＣＯ２、流量２５Ｌ／ｍｉｎ
・溶接姿勢：上向姿勢
・溶接電流：直流正極性
・ワイヤ突出し長さ：１５ｍｍ
なお、溶接電流は９０Ａから溶接を始め、溶接電流を徐々に上げていき、溶落ちが発生しない最大の電流値を「境界電流」とした。
溶落ちしない境界電流とその他条件を表４に示す。
【0087】
（耐溶落ち性）
耐溶落ち性は、溶接電流値を上げながら上向溶接を行い、溶落ちの有無を目視で評価した。溶落ちが発生しない最大の電流値である境界電流値を求めた。境界電流値が２３０Ａ以上であったものを「Ａ」とし、２００Ａ以上２３０Ａ未満であったものを「Ｂ」とし、２００Ａ未満であったものを「Ｃ」とした。Ａ及びＢが合格であり、Ｃが不合格である。結果を表４に示す。
耐溶落ち性は、溶接電流値を上げながら上向溶接を行い、溶落ちの有無を目視で評価した。溶落ちが発生しない最大の電流値である境界電流値を求めた。境界電流値が２３０Ａ以上であったものを「Ａ」とし、２００Ａ以上２３０Ａ未満であったものを「Ｂ」とし、２００Ａ未満であったものを「Ｃ」とした。Ａ及びＢが合格であり、Ｃが不合格である。結果を表４に示す。
【0088】
（ビード外観）
ビード外観は、上向姿勢で溶接長さ３０ｃｍの溶接を行い、溶接部のビード形状を目視観察することにより評価を行った。良好なビード形状を「Ａ」とし、ビード幅が変動する箇所が２か所以下である場合を「Ｂ」とし、ビード幅が変動する箇所が３か所以上である場合を「Ｃ」とした。Ａ及びＢが合格であり、Ｃが不合格である。結果を表４に示す。
ビード外観は、上向姿勢で溶接長さ３０ｃｍの溶接を行い、溶接部のビード形状を目視観察することにより評価を行った。良好なビード形状を「Ａ」とし、ビード幅が変動する箇所が２か所以下である場合を「Ｂ」とし、ビード幅が変動する箇所が３か所以上である場合を「Ｃ」とした。Ａ及びＢが合格であり、Ｃが不合格である。結果を表４に示す。
【0089】
＜フラックス入りワイヤの作製＞
軟鋼を外皮とし、この外皮を円筒状に成型しながら、その内部にフラックスを充填することで、表１及び表２に示す組成を有する実施例（Ｗ１～Ｗ１４）及び比較例（Ｗ１５～Ｗ２０）のフラックス入りワイヤを作製した。なお、表１及び表２に示すＷ１～Ｗ２０のフラックス率はいずれも１３質量％とし、表１及び表２に示すＷ１～Ｗ２０の組成の残部はＦｅ及び不純物で構成されている。
表１中の各欄の数値は各成分のワイヤ全質量あたりの含有量（質量％）を示し、「ＲＥＭ」欄の数値は希土類元素の含有量（質量％）の合計を示す。また、表中の「－」とは検出限界以下であったことを意味する。
表２に示しているフラックス中のフッ素化合物粉の添加量、並びに、フラックス中の強脱酸金属元素の添加量、Ｍｇ（ｆｌｕｘ）の含有量、及びＡｌ（ｆｌｕｘ）の含有量は、フラックス全質量あたりの含有量（質量％）を示す。
軟鋼を外皮とし、この外皮を円筒状に成型しながら、その内部にフラックスを充填することで、表１及び表２に示す組成を有する実施例（Ｗ１～Ｗ１４）及び比較例（Ｗ１５～Ｗ２０）のフラックス入りワイヤを作製した。なお、表１及び表２に示すＷ１～Ｗ２０のフラックス率はいずれも１３質量％とし、表１及び表２に示すＷ１～Ｗ２０の組成の残部はＦｅ及び不純物で構成されている。
表１中の各欄の数値は各成分のワイヤ全質量あたりの含有量（質量％）を示し、「ＲＥＭ」欄の数値は希土類元素の含有量（質量％）の合計を示す。また、表中の「－」とは検出限界以下であったことを意味する。
表２に示しているフラックス中のフッ素化合物粉の添加量、並びに、フラックス中の強脱酸金属元素の添加量、Ｍｇ（ｆｌｕｘ）の含有量、及びＡｌ（ｆｌｕｘ）の含有量は、フラックス全質量あたりの含有量（質量％）を示す。
【0090】
【表1】
【0091】
【表2】
【0092】
【表3】
【0093】
【表4】
【0094】
以上の結果から、強脱酸金属元素としたＡｌ及びＭｇを含み、それらのワイヤ全質量に対する合計の含有量が２．２質量％に満たないＷ１５～Ｗ２０はいずれも耐溶落ち性やビード外観に劣る結果となった。また、強脱酸金属元素の含有量とワイヤ全質量に対する水分量との比が、耐溶落ち性やビード外観に影響を及ぼすことが確認された。