(57)【要約】【課題】プライマ塗布鋼板を母材とし且つ活性ガスおよび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において、プライマを発生源とした気孔欠陥に起因する溶接部の外観不良の発生を抑制する。【解決手段】プライマ塗布鋼板からなる第１鋼板と第２鋼板とをＴ字型に配置し、２箇所に形成される隅部をそれぞれ溶接してなる溶接物の製造方法において、鋼製の外皮の内側にフラックスを充填してなるフラックス入りワイヤ１００と、シールドガス（炭酸ガス）とを用い、フラックス入りワイヤ１００からシールドガスによるアークを介して隅部に溶接電流を供給して隅部に溶融池４００を形成するとともに、溶融池に対し交番磁界を印加し、溶接電流（Ａ）と交番磁界の磁束密度（ｍＴ）とが２００００≦溶接電流×磁束密度≦３００００の関係を有するように溶接電流および交番磁界を設定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プライマ塗布鋼板にて構成された下板と、鋼板にて構成され且つ当該下板の上に立てて設置された立板との隅部を溶接してなる溶接物の製造方法であって、
鋼製の外皮の内側にフラックスを充填してなるフラックス入りワイヤと、炭酸ガスを主成分とするシールドガスとを用い、当該フラックス入りワイヤから当該シールドガスによるアークを介して前記隅部に溶接電流を供給することで当該隅部に溶融池を形成し、
前記溶融池に対し交番磁界を印加し、
前記溶接電流（Ａ）と前記交番磁界の磁束密度（ｍＴ）とが、
２００００≦溶接電流×磁束密度≦３００００
の関係を有することを特徴とする溶接物の製造方法。
【請求項２】
前記交番磁界の基本周波数を２Ｈｚ〜５Ｈｚとすることを特徴とする請求項１記載の溶接物の製造方法。
【請求項３】
前記フラックス入りワイヤの成分のうち、ワイヤ全質量に対し、
金属Ｔｉ、Ｔｉ酸化物およびＴｉ化合物のＴｉ換算値：１．５〜３．５質量％、
金属Ｓｉ、Ｓｉ酸化物およびＳｉ化合物のＳｉ換算値：０．６〜２．０質量％、
金属Ａｌ、Ａｌ酸化物およびＡｌ化合物のＡｌ換算値：０．２〜１．０質量％、
金属Ｚｒ、Ｚｒ酸化物およびＺｒ化合物のＺｒ換算値：０．６〜１．０質量％、
金属Ｍｇ、Ｍｇ酸化物およびＭｇ化合物のＭｇ換算値：０．２〜０．８質量％、
であることを特徴とする請求項１または２記載の溶接物の製造方法。
【請求項４】
鋼製の外皮の内側にフラックスを充填してなるフラックス入りワイヤと、炭酸ガスを主成分とするシールドガスとを用い、プライマ鋼板同士あるいはプライマ鋼板と他の鋼板との隅部を溶接する溶接方法であって、
前記フラックス入りワイヤから前記シールドガスによるアークを介して前記隅部に溶接電流を供給することで当該隅部に溶融池を形成し、
前記溶融池に対し交番磁界を印加し、
前記溶接電流（Ａ）と前記交番磁界の磁束密度（ｍＴ）とが、
２００００≦溶接電流×磁束密度≦３００００
の関係を有することを特徴とする溶接方法。
【請求項５】
前記交番磁界の基本周波数を２Ｈｚ〜５Ｈｚとすることを特徴とする請求項４記載の溶接方法。
【請求項６】
前記フラックス入りワイヤの成分のうち、ワイヤ全質量に対し、
金属Ｔｉ、Ｔｉ酸化物およびＴｉ化合物のＴｉ換算値：１．５〜３．５質量％、
金属Ｓｉ、Ｓｉ酸化物およびＳｉ化合物のＳｉ換算値：０．６〜２．０質量％、
金属Ａｌ、Ａｌ酸化物およびＡｌ化合物のＡｌ換算値：０．２〜１．０質量％、
金属Ｚｒ、Ｚｒ酸化物およびＺｒ化合物のＺｒ換算値：０．６〜１．０質量％、
金属Ｍｇ、Ｍｇ酸化物およびＭｇ化合物のＭｇ換算値：０．２〜０．８質量％、
であることを特徴とする請求項４または５記載の溶接方法。
【請求項７】
鋼製の外皮の内側にフラックスを充填してなるフラックス入りワイヤの周囲に、炭酸ガスを主成分とするシールドガスを供給するシールドガス供給手段と、
前記フラックス入りワイヤと前記シールドガスとを用い、当該フラックス入りワイヤから当該シールドガスによるアークを介して、プライマ塗布鋼板を含む複数の母材によって形成される隅部に溶接電流を供給する溶接電流供給手段と、
前記溶接電流の供給に伴って前記隅部に形成された溶融池に交番磁界を印加する交番磁界印加手段と、
前記溶接電流（Ａ）と前記交番磁界の磁束密度（ｍＴ）とが、
２００００≦溶接電流×磁束密度≦３００００
の関係を満たすように、前記溶接電流供給手段および前記交番磁界印加手段を制御する制御手段と
を含む溶接装置。
【請求項８】
前記交番磁界印加手段は、前記交番磁界の基本周波数を２Ｈｚ〜５Ｈｚに設定することを特徴とする請求項７記載の溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接物の製造方法、溶接方法、溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶および橋梁等を製造する分野においては、フラックス入りワイヤを用いた溶接施工が、製造工程上、重要な地位を占めている。
この分野においては、溶接トーチから炭酸ガスを主成分とするシールドガスを供給し、溶接トーチにフラックス入りワイヤを送給するとともにフラックス入りワイヤに溶接電流の供給を行い、シールドガス中でフラックス入りワイヤと母材との間にアークを発生させて溶接を行うガスシールドアーク溶接（主に炭酸ガスアーク溶接）が用いられている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、自動車等を製造する分野においては、溶接トーチからアルゴンガス等の不活性ガスを主成分とするシールドガスを供給し、溶接トーチにフラックスを含まないソリッドワイヤを送給するとともにソリッドワイヤに溶接電流の供給を行い、シールドガス中でソリッドワイヤと母材との間にアークを発生させて溶接を行うガスシールドアーク溶接（主に混合ガスアーク溶接）も知られている（特許文献２参照）。ここで、特許文献２には、自動車部品等に適用される亜鉛めっき鋼板の溶接において発生する気孔欠陥を低減すべく、溶接トーチの先端に取り付けた磁気コイルから磁束密度３〜８ＭＴ、デューティー比３０〜７０％、周波数５〜３０Ｈｚの矩形波交流磁場を、溶融池の表面に対して垂直方向に印加することで、溶融池を攪拌させながらアーク溶接を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９５５５０号公報
【特許文献２】特開２００７−９８４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
船舶および橋梁等を製造する分野においては、溶接の対象となる母材として、プライマ塗布鋼板が用いられることが多い。ここで、プライマ塗布鋼板は、切断・溶接などの加工および組立工程期間中の錆の発生を抑制することを目的として、少なくともその表面および裏面に、ショッププライマ（プライマ）すなわち一次防錆塗料を用いた表面処理が施されている鋼板である。
【０００６】
しかしながら、上記分野における溶接継手の大部分を占めるすみ肉溶接においては、鋼板の表面に塗布されたプライマが溶接中に蒸発して溶融池内に侵入し、溶接金属（溶接ビード）の表面および内部に、ピットおよびブローホール等の気孔欠陥が発生し易くなるという問題がある。ここで、ピットとは溶接ビード表面に開口した気孔欠陥、ブローホールとは溶接金属内部に閉じ込められた気孔欠陥を指す。そして、溶接ビードの表面にピットが発生した場合には、手直しが必要になり工程数が増加することになってしまう。
【０００７】
なお、船舶および橋梁等を製造する分野と、自動車等を製造する分野とでは、溶接の対象となる母材およびその板厚、使用されるシールドガス、使用される溶接ワイヤの種別、そして、溶接条件等が異なるため、船舶および橋梁等を製造する分野で適用される炭酸ガスアーク溶接において、単純に交流磁界を印加しただけでは、上述した問題を解決することはできない。
【０００８】
具体的に説明すると、例えば自動車等を製造する分野では、薄板（板厚３．２ｍｍ程度以下）の重ねすみ肉溶接が対象となるため、溶融池のサイズが小さく、特許文献２に記載されるように、小さい磁束密度（３〜８ＭＴ）でも容易に溶融池を回転させることができる。また、上述のように、シールドガスとしてアルゴン等の不活性ガスを主成分とする混合ガスを用いたソリッドワイヤによる混合ガスアーク溶接を対象としているため、溶融池上に発生するスラグが極めて少なく、後述するようなスラグに起因する溶融池の拘束について考慮する必要がない。
【０００９】
一方、例えば造船・橋梁等の分野では、板厚６ｍｍ以上の中・厚板が用いられることが多く、すみ肉溶接における溶融池のサイズも大きくなりやすい。このため、プライマ鋼板を母材とした溶接において、溶融池全体を回転攪拌するには、溶融池サイズに応じて最適なローレンツ力を溶融池に作用させる必要があり、最適条件から外れると溶融池の回転流動を乱すのみで、仮に、特許文献２に記載される手法をそのまま適用しても気孔欠陥を抑制することはできない。
【００１０】
また、造船・橋梁等の分野ではＴ継手の水平すみ肉溶接において、極めて美しいビード形状が要求されるため、スラグによって溶融池を支えてビード形状を整形すべく、フラックス入りワイヤによる炭酸ガスアーク溶接が適用される。しかしながら、フラックス入りワイヤを用いた溶接では、ソリッドワイヤを用いた溶接とは異なり、溶融池表面が高粘性スラグで覆われることになるため、単純に磁界を付与しても溶融金属がスラグの拘束を受けて十分に攪拌されず、気孔抑制効果が得られない場合があった。
【００１１】
本発明は、プライマ塗布鋼板を母材とし且つ活性ガスおよび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において、プライマを発生源とした気孔欠陥に起因する溶接部の外観不良の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、プライマ塗布鋼板にて構成された下板と、鋼板にて構成され且つ当該下板の上に立てて設置された立板との隅部を溶接してなる溶接物の製造方法であって、鋼製の外皮の内側にフラックスを充填してなるフラックス入りワイヤと、炭酸ガスを主成分とするシールドガスとを用い、当該フラックス入りワイヤから当該シールドガスによるアークを介して前記隅部に溶接電流を供給することで当該隅部に溶融池を形成し、前記溶融池に対し交番磁界を印加し、前記溶接電流（Ａ）と前記交番磁界の磁束密度（ｍＴ）とが、２００００≦溶接電流×磁束密度≦３００００の関係を有することを特徴としている。
【００１３】
この溶接物の製造法において、前記交番磁界の基本周波数を２Ｈｚ〜５Ｈｚとすることを特徴とすることができる。
また、前記フラックス入りワイヤの成分のうち、ワイヤ全質量に対し、金属Ｔｉ、Ｔｉ酸化物およびＴｉ化合物のＴｉ換算値：１．５〜３．５質量％、金属Ｓｉ、Ｓｉ酸化物およびＳｉ化合物のＳｉ換算値：０．６〜２．０質量％、金属Ａｌ、Ａｌ酸化物およびＡｌ化合物のＡｌ換算値：０．２〜１．０質量％、金属Ｚｒ、Ｚｒ酸化物およびＺｒ化合物のＺｒ換算値：０．６〜１．０質量％、金属Ｍｇ、Ｍｇ酸化物およびＭｇ化合物のＭｇ換算値：０．２〜０．８質量％、であることを特徴とすることができる。
【００１４】
また、本発明は、鋼製の外皮の内側にフラックスを充填してなるフラックス入りワイヤと、炭酸ガスを主成分とするシールドガスとを用い、プライマ鋼板同士あるいはプライマ鋼板と他の鋼板との隅部を溶接する溶接方法であって、前記フラックス入りワイヤから前記シールドガスによるアークを介して前記隅部に溶接電流を供給することで当該隅部に溶融池を形成し、前記溶融池に対し交番磁界を印加し、前記溶接電流（Ａ）と前記交番磁界の磁束密度（ｍＴ）とが、２００００≦溶接電流×磁束密度≦３００００
の関係を有することを特徴としている。
【００１５】
この溶接方法において、前記交番磁界の基本周波数を２Ｈｚ〜５Ｈｚとすることを特徴とすることができる。
また、前記フラックス入りワイヤの成分のうち、ワイヤ全質量に対し、金属Ｔｉ、Ｔｉ酸化物およびＴｉ化合物のＴｉ換算値：１．５〜３．５質量％、金属Ｓｉ、Ｓｉ酸化物およびＳｉ化合物のＳｉ換算値：０．６〜２．０質量％、金属Ａｌ、Ａｌ酸化物およびＡｌ化合物のＡｌ換算値：０．２〜１．０質量％、金属Ｚｒ、Ｚｒ酸化物およびＺｒ化合物のＺｒ換算値：０．６〜１．０質量％、金属Ｍｇ、Ｍｇ酸化物およびＭｇ化合物のＭｇ換算値：０．２〜０．８質量％、であることを特徴とすることができる。
【００１６】
さらに、本発明の溶接装置は、鋼製の外皮の内側にフラックスを充填してなるフラックス入りワイヤの周囲に、炭酸ガスを主成分とするシールドガスを供給するシールドガス供給手段と、前記フラックス入りワイヤと前記シールドガスとを用い、当該フラックス入りワイヤから当該シールドガスによるアークを介して、プライマ塗布鋼板を含む複数の母材によって形成される隅部に溶接電流を供給する溶接電流供給手段と、前記溶接電流の供給に伴って前記隅部に形成された溶融池に交番磁界を印加する交番磁界印加手段と、前記溶接電流（Ａ）と前記交番磁界の磁束密度（ｍＴ）とが、２００００≦溶接電流×磁束密度≦３００００の関係を満たすように、前記溶接電流供給手段および前記交番磁界印加手段を制御する制御手段とを含んでいる。
【００１７】
この溶接装置において、前記交番磁界印加手段は、前記交番磁界の基本周波数を２Ｈｚ〜５Ｈｚに設定することを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、プライマ塗布鋼板を母材とし且つ活性ガスおよび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において、プライマを発生源とした気孔欠陥に起因する溶接部の外観不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る溶接装置の概略構成を示す図である。
【図２】溶接装置に設けられた溶接トーチの構成を説明するための断面図である。
【図３】溶接装置に設けられた制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】溶接装置を用いて製造されるワーク（溶接物）の構成の一例を説明するための図である。
【図５】本実施の形態の製造方法（溶接方法）における、溶接トーチおよびフラックス入りワイヤと、ワークに形成される溶融池との関係を示す模式図である。
【図６】横軸を溶接電流および磁束密度の積とし、縦軸をビードにおける３ｍｍ以上のブローホールの数としたグラフ図である。
【図７】ワークにおいて第１溶接部（ビード）に発生する気孔欠陥を説明するための図である。
【図８】横軸をコイル電流の周波数とし、縦軸をビードにおける３ｍｍ以上のブローホールの数としたグラフ図である。
【図９】コイル電流の周波数を０．５Ｈｚとした場合に得られた第１溶接部の破面を示す図である。
【図１０】実施例および比較例において得られたビードの破面を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る溶接装置１の概略構成を示す図である。この溶接装置１は、消耗電極式（溶極式）のガスシールドアーク溶接法のうち、炭酸ガスをシールドガスとして用いる炭酸ガスアーク溶接法によって、ワーク２００の溶接を行うものである。
【００２１】
図１に示す溶接装置１は、フラックス入りワイヤ１００（後述する図２参照）を用いてワーク２００を溶接する溶接トーチ１０と、溶接トーチ１０に溶接電流を供給する溶接電源２０と、フラックス入りワイヤ１００を溶接トーチ１０に順次送給するワイヤ送給装置３０と、溶接トーチ１０にシールドガスとしての炭酸ガスを供給するシールドガス供給装置４０と、溶接トーチ１０に交流磁界を発生させるためのコイル電流（詳細は後述する）を供給する磁界印加電源５０とを備えている。
【００２２】
ここで、本実施の形態では、シールドガス供給装置４０および溶接トーチ１０がシールドガス供給手段として、溶接電源２０および溶接トーチ１０が溶接電流供給手段として、磁界印加電源５０および溶接トーチ１０が交番磁界印加手段として、それぞれ機能している。
【００２３】
図２は、図１に示す溶接装置１に設けられた溶接トーチ１０の構成を説明するための断面図である。
図１に示す溶接トーチ１０は、トーチ本体１１と、ノズル１２と、チップ基部１３と、コンタクトチップ１４と、支持部１５と、コイル１７と、コイル保持部１８とを備えている。
【００２４】
ノズル１２は、筒状の形状を有しており、筒状に形成されたトーチ本体１１のうち図中下側となる開口側にはめ込まれることで、トーチ本体１１に固定されている。このノズル１２は、ワーク２００（図１参照）に対し、シールドガス供給装置４０（図１参照）から供給された炭酸ガスを噴射するために設けられる。
【００２５】
チップ基部１３は、導電体で構成されるとともに筒状の形状を有しており、トーチ本体１１およびノズル１２の内側に配置されるとともにトーチ本体１１の内周面に接触することで、トーチ本体１１に固定されている。また、チップ基部１３のうち空間を介してノズル１２の内周面と対向する部位には、チップ基部１３の側面を貫通するガス供給口１３ａが複数個設けられている。
【００２６】
コンタクトチップ１４は、導電体で構成されるとともに筒状の形状を有しており、チップ基部１３のうち図中下側となる開口側にはめ込まれることで、ノズル１２の内側において、チップ基部１３を介してトーチ本体１１に固定されている。このコンタクトチップ１４は、チップ基部１３に対して着脱可能となっており、長期間の使用に伴ってコンタクトチップ１４が消耗した場合には、コンタクトチップ１４を交換することが可能となっている。
【００２７】
支持部１５は、筒状の形状を有しており、トーチ本体１１のうち図中上側の開口においてトーチ本体１１よりも上方に突出するチップ基部１３にはめ込まれることで、チップ基部１３を介してトーチ本体１１に固定されている。この支持部１５の図中上方には、図示しない基材が設けられており、支持部１５は、この基材に支持されるようになっている。
【００２８】
コイル１７は、金属製（例えば銅）のワイヤで構成されており、ノズル１２の外周面の外側に巻き回されている。このコイル１７には導線が接続されており、磁界印加電源５０（図１参照）から給電を受けるようになっている。
【００２９】
コイル保持部１８は、絶縁体あるいは絶縁体で被覆された素材で構成されるとともにリング状の形状を有しており、ノズル１２の外周面の外側において、ノズル１２を介してトーチ本体１１に固定されるとともに、その内部にコイル１７を収容している。
【００３０】
本実施の形態の溶接トーチ１０では、支持部１５、チップ基部１３およびコンタクトチップ１４を貫通して、フラックス入りワイヤ１００を図中上方から下方に向けて供給するための供給路が形成されている。ここで、コンタクトチップ１４の内側に形成される供給路の内径は、フラックス入りワイヤ１００の直径よりもわずかに大きくなっており、ここを通過するフラックス入りワイヤ１００は、コンタクトチップ１４に接触するようになっている。一方、支持部１５およびチップ基部１３の内側に形成される供給路の内径は、コンタクトチップ１４の内側に形成される供給路の内径よりも大きくなっており、図中上方より、この部位とフラックス入りワイヤ１００との間に形成される隙間およびチップ基部１３に形成されたガス供給口１３ａを介して、ノズル１２の内側に炭酸ガスが供給されるようになっている。
【００３１】
また、本実施の形態の溶接トーチ１０では、溶接電源２０（図１参照）からチップ基部１３に給電が行われるようになっており、チップ基部１３からコンタクトチップ１４を介してフラックス入りワイヤ１００に給電が行われる。
【００３２】
ではここで、溶接装置１で用いるフラックス入りワイヤ１００について説明を行う。
本実施の形態のフラックス入りワイヤ１００は、円筒状に形成された鋼製の外皮の内側に、以下に説明するフラックスを充填して構成されている。
【００３３】
より具体的に説明すると、本実施の形態のフラックス入りワイヤ１００は、ワイヤ全質量に対し、金属Ｔｉ、Ｔｉ酸化物およびＴｉ化合物のＴｉ換算値が１．５〜３．５質量％であり、金属Ｓｉ、Ｓｉ酸化物およびＳｉ化合物のＳｉ換算値が０．６〜２．０質量％であり、金属Ａｌ、Ａｌ酸化物およびＡｌ化合物のＡｌ換算値が０．２〜１．０質量％であり、金属Ｚｒ、Ｚｒ酸化物およびＺｒ化合物のＺｒ換算値が０．６〜１．０質量％であり、金属Ｍｇ、Ｍｇ酸化物およびＭｇ化合物のＭｇ換算値が０．２〜０．８質量％であり、残部がＦｅおよび不可避的不純物である。
【００３４】
ここで、本実施の形態におけるフラックス入りワイヤ１００の成分添加理由および組成限定理由について説明する。
【００３５】
＜Ｔｉ換算値：１．５〜３．５質量％＞
ＴｉＯ２は、スラグの粘度を増加させる働きがある。またワイヤ中の金属Ｔｉ、Ｔｉ化合物についても、アーク直下でイオンに分解され、酸素と結合することでＴｉＯ２と同等の効果が得られる。Ｔｉ換算値が１．５質量％以上であれば、溶接時のアーク安定性が向上しやすく、スラグの包被も良好となる。一方、Ｔｉ換算値が３．５質量％以上となれば、スラグの粘性が高くなり、磁気による溶融池の攪拌効果（詳細は後述する）が小さくなる。そのため、本成分のワイヤ中の含有量は、Ｔｉ換算値で１．５〜３．５質量％とすることが好ましい。
【００３６】
＜Ｓｉ換算値：０．６〜２．０質量％＞
ＳｉＯ２はスラグの粘度を増加させ、スラグの凝固温度を低下させる働きがある。またワイヤ中の金属Ｓｉ、Ｓｉ化合物についても、アーク直下でイオンに分解され、酸素と結合することでＳｉＯ２と同等の効果が得られる。Ｓｉ換算値が０．６質量％以上であれば、スラグの包被が良好となる。一方、Ｓｉ換算値が２．０％以上となれば、スラグの粘性が高くなり、磁気による溶融池の攪拌効果が小さくなる。そのため、本成分のワイヤ中の含有量は、Ｓｉ換算値で０．６〜２．０質量％とすることが好ましい。
【００３７】
＜Ａｌ換算値：０．２〜１．０質量％＞
Ａｌ２Ｏ３はＳｉＯ２と同様にスラグの粘度を増加させ、スラグの凝固温度を低下させる働きがある。またワイヤ中の金属Ａｌ、Ａｌ化合物についても、アーク直下でイオンに分解され、酸素と結合することでＡｌ２Ｏ３と同等の効果が得られる。Ａｌ換算値が０．２質量％以上であれば、スラグの包被が良好となる。一方、Ａｌ換算値が１．０質量％以上となれば、スラグの粘性が高くなり、磁気による溶融池の攪拌効果が小さくなる。そのため、本成分のワイヤ中の含有量は、Ａｌ換算値で０．２〜１．０質量％とすることが好ましい。
【００３８】
＜Ｚｒ換算値：０．６〜１．０質量％＞
ＺｒＯ２はスラグの粘度を低下させ、スラグの凝固温度を上昇させる働きがある。またワイヤ中の金属Ｚｒ、Ｚｒ化合物についても、アーク直下でイオンに分解され、酸素と結合することでＺｒＯ２と同等の効果が得られる。Ｚｒ換算値が０．６質量％以上であれば、スラグの粘度を低下させることでスラグの流動性が高くなり、磁気によって溶融池が攪拌されやすくなる。一方、Ｚｒ換算値が１．０％以上となると、スラグ量が過多となり、磁気による溶融池の攪拌効果が小さくなる。そのため、本成分のワイヤ中の含有量は、Ｚｒ換算値で０．６〜１．０質量％とすることが好ましい。
【００３９】
＜Ｍｇ換算値：０．２〜０．８質量％＞
ＭｇＯはＺｒＯ２と同様にスラグの粘度を低下させ、スラグの凝固温度を上昇させる働きがある。またワイヤ中の金属Ｍｇ、Ｍｇ化合物についても、アーク直下でイオンに分解され、酸素と結合することでＭｇＯと同等の効果が得られる。Ｍｇ換算値が０．２質量％以上であれば、スラグ粘度を低下させることでスラグの流動性が高くなり、磁気によって溶融池が攪拌されやすくなる。一方、Ｍｇ換算値が０．８質量％以上となると、スラグ量が過多となり、磁気による溶融池の攪拌効果が小さくなる。そのため、本成分のワイヤ中の含有量は、Ｍｇ換算値で０．２〜０．８質量％とすることが好ましい。
【００４０】
また、フラックス入りワイヤ１００におけるフラックス充填率（ワイヤ全質量に対するフラックスの質量）は特に規定されるものではないが、一般的な水平すみ肉溶接用のフラックス入りワイヤと同様に１０〜２５質量％であることが好ましい。
【００４１】
＜残部：Ｆｅおよび不可避的不純物＞
フラックス入りワイヤ１００の全体としての残部は、Ｆｅおよび不可避的不純物である。そして、前記したワイヤ成分の他、ワイヤ成分としてフラックス中に、Ｃａ、Ｌｉ等を脱酸等の微調整剤として、また、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎを溶接金属のさらなる硬化剤として、少量含有させることもできる。これらの元素は、本発明の目的には影響を及ぼさない。また、フラックス中には上記の元素以外のアルカリ金属化合物を微量に含む。また、不可避的不純物として、例えば、Ｃ、Ｂ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｖ等を各々、Ｃ：０．１質量％未満、Ｂ：０．０００３質量％未満、Ｎｉ：０．１質量％未満、Ｍｏ：０．０１質量％未満、Ｃｒ：０．３０質量％未満、Ｎｂ：０．１０質量％未満、Ｖ：０．１０質量％未満を含有してもよい。ただし、これらの成分、数値に限定されるものではない。
【００４２】
＜その他＞
フラックス入りワイヤ１００の製造方法としては、帯鋼の長さ方向にフラックスを散布してから包み込むように円形断面に成形し伸線する方法や、太径の鋼管にフラックスを充填して伸線する方法がある。しかしながら、いずれの方法でも本発明には影響しないため、いずれの方法で製造してもよい。さらに、フラックス入りワイヤ１００には、シームが有るものと無いものがあるが、これもいずれでもよい。外皮の成分については何ら規定する必要はないが、コスト面および伸線性の面から軟鋼の材質を用いるのが一般的である。また、フラックス入りワイヤ１００の表面に銅めっきを施す場合もあるが、めっきの有無は問わない。
【００４３】
次に、図１に示す溶接装置１の制御系について説明を行う。
図３は、図１に示す溶接電源２０内に設けられ、溶接装置１を構成する各部の動作を制御する制御部７０の構成を説明するためのブロック図である。
制御手段の一例としての制御部７０は、図示しない設定装置（コンピュータ装置など）から入力される各種設定を受け付ける設定受付部７１と、設定受付部７１で受け付けた設定に基づき、溶接電源２０から溶接トーチ１０を介してフラックス入りワイヤ１００に供給する溶接電流の大きさを設定する溶接電流設定部７２と、溶接電流設定部７２によって設定された溶接電流の大きさに基づき、磁界印加電源５０から溶接トーチ１０に設けられたコイル１７に供給するコイル電流の大きさを設定するコイル電流設定部７３とを備える。また、制御部７０は、設定受付部７１で受け付けた設定に基づき、ワイヤ送給装置３０から溶接トーチ１０に送給するフラックス入りワイヤ１００の送給速度を設定する送給速度設定部７４をさらに備える。
【００４４】
ここで、溶接電流設定部７２は、溶接電流として直流電流値の設定を行い、コイル電流設定部７３は、コイル電流として交流電流値の設定を行う。なお、溶接電流およびコイル電流の具体的な設定手法については後述する。
【００４５】
図４は、図１に示す溶接装置１を用いて製造されるワーク２００（溶接物）の構成の一例を説明するための図である。
図４に示すワーク２００は、立板の一例としての第１鋼板２０１の端面を、下板の一例としての第２鋼板２０２の表面に載せることにより、溶接対象となる２つの母材（第１鋼板２０１および第２鋼板２０２）がＴ字型を呈するＴ継手となっている。また、このワーク２００は、Ｔ字型に配置された第１鋼板２０１および第２鋼板２０２に対し、ほぼ直角に交わる２平面の隅部（２箇所）に、溶接装置１にてそれぞれ水平すみ肉溶接を行い、第１溶接部３０１と第２溶接部３０２とを形成したすみ肉継手となっている。
【００４６】
本実施の形態では、第１鋼板２０１および第２鋼板２０２として、ともにプライマ塗布鋼板が用いられている。ただし、プライマ塗布鋼板であっても、その端面については、ショッププライマを用いた表面処理が施されていないことがある。ここで、プライマ塗布鋼板に用いられるショッププライマとしては、無機ジンクプライマ、ウォッシュプライマ、ジンクリッチプライマ、ノンジンクプライマ等が挙げられる。そして、以下に説明する溶接物の製造方法および溶接方法は、これら全てのプライマ塗布鋼板に適用することが可能である。
【００４７】
また、第１鋼板２０１および第２鋼板２０２は、それぞれが６ｍｍ以上の厚さを有しているものとする。このような６ｍｍ以上の厚さを有する鋼板は中・厚板と呼ばれるものであって、造船や橋梁等を製造する分野において広く使用されるものである。
【００４８】
では、図１〜図４を参照しつつ、本実施の形態の溶接装置１を用いた、ワーク２００の製造方法（第１鋼板２０１と第２鋼板２０２との溶接方法）について説明を行う。
なお、溶接を開始する前に、第１鋼板２０１および第２鋼板２０２を、図４に示したようにＴ字型となるように配置しておく。
【００４９】
まず、ワイヤ送給装置３０から溶接トーチ１０に対しフラックス入りワイヤ１００の送給を開始するとともに、シールドガス供給装置４０から溶接トーチ１０に対し炭酸ガスの供給を開始する。また、溶接電源２０から、溶接トーチ１０（フラックス入りワイヤ１００）に対し電圧（溶接電圧）の供給を開始するとともに、磁界印加電源５０から、溶接トーチ１０（コイル１７）に対しコイル電流の供給を開始する。
【００５０】
続いて、フラックス入りワイヤ１００とワーク２００との間にアークを発生させることで、溶接が開始される。このとき、フラックス入りワイヤ１００の先端はアークにより溶融してワーク２００側へと移行し、且つ、ワーク２００側においても第１鋼板２０１および第２鋼板２０２のそれぞれにおける対象部位がアークにより溶融する。その結果、ワーク２００のうちフラックス入りワイヤ１００の先端と対向する部位には、これらが混在した溶融池が形成される。このとき、溶融池の上には、フラックスに起因するとともに溶融池から浮上したスラグが形成される。また、境界部に沿い且つ一端から他端に向けて溶接トーチ１０を移動させていくことにより、境界部に沿って溶融池およびスラグが順次形成されていく。
【００５１】
ただし、溶接トーチ１０の移動に伴ってフラックス入りワイヤ１００の先端が通過した後の溶融池は、アークから離れることによって加熱されなくなるため、その後、冷却されることに伴って凝固する。ここで、本実施の形態では、フラックス入りワイヤ１００を用いていることから、溶融池は、冷却に伴って、凝固した溶接金属部の上を凝固した非金属物質からなるスラグで覆った状態へと移行する。この溶接金属部が第１溶接部３０１および第２溶接部３０２である。
【００５２】
このようにして第１溶接部３０１および第２溶接部３０２の形成が行われる。その後、第１溶接部３０１および第２溶接部３０２のそれぞれを覆っているスラグが除去されることにより、図４に示すワーク２００が得られる。
【００５３】
図５は、本実施の形態の製造方法（溶接方法）における、溶接トーチ１０およびフラックス入りワイヤ１００と、ワーク２００（図示せず）に形成される溶融池４００との関係を示す模式図である。なお、図５においては、溶融池４００上に存在するスラグの記載を省略している。
【００５４】
溶接トーチ１０から突出するフラックス入りワイヤ１００の先端側では、上述したように、フラックス入りワイヤ１００と第１鋼板２０１および第２鋼板２０２（ともに図示せず）とが、溶接電流の供給およびアークの発生に伴って溶融し、溶融池４００が形成される。このとき、溶接トーチ１０に取り付けられたフラックス入りワイヤ１００から溶融池４００に流れる直流の溶接電流は、溶融池４００内を面方向に沿って放射状に流れる（図中破線で示す）。
【００５５】
また、本実施の形態では、溶接トーチ１０に設けられたコイル１７に、交流のコイル電流を供給している。これに伴い、コイル１７は、溶融池４００の表面に対しほぼ垂直となる方向に交番磁界を発生する（図中一点鎖線矢印で示す）。すると、この交番磁界により、溶融池４００内を放射状に広がる溶接電流に対しローレンツ力が作用する。その結果、溶融池４００を構成する溶融金属には、図中白抜き矢印で示すように正逆方向に対する回転力が働くようになり、溶融金属は、コイル電流の周波数に応じた周期で正逆回転を繰り返すようになる。
【００５６】
本実施の形態では、第１鋼板２０１および第２鋼板２０２としてプライマ塗布鋼板を用いている。このため、第１鋼板２０１および第２鋼板２０２（特に第２鋼板２０２）に塗布されたショッププライマが、溶接中に蒸発して溶融池４００内に侵入し、凝固した後の溶接金属（第１溶接部３０１あるいは第２溶接部３０２）の表面および内部に、ピットあるいはブローホールと呼ばれる気孔欠陥が生じやすくなる。ここで、ピットとは溶接金属からなるビードの表面に開口した気孔欠陥を指し、ブローホールとは溶接金属の内部に閉じ込められた気孔欠陥を指す。このようなショッププライマに基づくガス（プライマガス）を起源とする気孔欠陥は、シールドガスによるシールド不良等を起源とする一般的な気孔欠陥と比較して、気孔欠陥が大きくなりやすい。
【００５７】
ビードの内部に、このような大きなブローホールが内在していると、溶接部の引張強度および疲労強度が低下する場合がある。また、ビードの表面に、このような大きなピットが露出していると、溶接後に手直しが必要になり、工数が増加することになってしまう。
【００５８】
ここで、本実施の形態では、上述したワーク２００の製造において、溶接電流の大きさ（平均値）をＩ（Ａ）とし、コイル電流によって発生する磁束密度の大きさ（実効値）をＢ（ｍＴ）としたき、これら溶接電流Ｉと磁束密度Ｂとの積が、２００００≦Ｉ×Ｂ≦３００００、より好ましくは２００００≦Ｉ×Ｂ≦２７０００となるように、制御部７０（より具体的には溶接電流設定部７２およびコイル電流設定部７３）が、溶接電流Ｉと、磁束密度Ｂの源となるコイル電流とを連動させた設定を行っている。なお、磁束密度Ｂは、溶接トーチ１０から突出するフラックス入りワイヤ１００の先端の位置（フラックス入りワイヤ１００の突き出し長さ：この例では溶接トーチ１０から２５ｍｍとなる位置）において、ガウスメータ（テスラメータ）を用いて計測した値（実効値）で定義される。
【００５９】
フラックス入りワイヤ１００の周囲にコイル１７を配置し、溶融池４００の表面に対してほぼ垂直に磁界を印加すると、溶融池４００内を放射状に広がる溶接電流に対してローレンツ力が作用し、溶融池４００を構成する溶融金属が回転する。このとき、交流磁界を用いることによって磁界を周期的に反転させると、溶融金属の対流方向も周期的に反転することとなるため、気孔欠陥が一方向に沿って成長しにくくなる。このため、アークの直下で気化したプライマガスは、直近の溶融池４００に侵入しにくくなるとともに、侵入した場合であっても気孔欠陥として成長しにくくなるため、溶融金属で覆われていない溶融池４００の前方まで回り込み、外気へと放出される。それゆえ、溶接後に得られるビードの内部には、小径のブローホールのみが残存し、ビードの表面にてピットとなるような大きく成長したブローホールは発生し難くなる。このように、プライマを発生源とした気孔欠陥に起因する、ビードの表面の外観不良の発生を抑制すること、換言すれば、美しいビード形状を得ることができる。
【００６０】
なお、磁界印加電源５０が供給するコイル電流を直流電流とした場合は、溶融金属が常に同一方向に回転することになる。この場合、溶接ビードの形成方向が片側に片寄ってしまううえ、溶融池４００に浸入したプライマガスは、その回転方向に沿って一方向に気孔を成長させてしまうため、気孔欠陥の成長抑制効果は小さい。したがって、気孔欠陥を抑制するためには、コイル電流を交流電流とし、溶融金属の対流方向を周期的に反転することが重要となる。
【００６１】
また、コイル１７に供給するコイル電流（交流電流）の波形については、正弦波、矩形波あるいは三角波等のいずれを用いてもかまわないが、コイル電流の周波数（基本周波数）ｆは、２〜５Ｈｚに設定することが好ましい。コイル電流の周波数ｆが低すぎると、溶融池４００の回転方向に応じて溶接ビードが蛇行し、美しいビード外観を得られないことがある。一方、コイル電流の周波数ｆが高すぎると、磁界を反転させても溶融池４００が対流方向を反転させることが困難となり、十分な攪拌効果が得られなくなることがある。
【００６２】
また、本実施の形態では、フラックス入りワイヤ１００を用いて溶接を行っているため、溶融池４００の上に多量且つ高粘性のスラグが形成される。このため、コイル１７を用いて単に交番磁界を付与しただけでは、溶融池４００を構成する溶融金属がスラグによる拘束を受けて十分に攪拌されず、上記気孔欠陥を抑制する効果が得にくくなることがある。したがって、スラグおよび溶融金属の高温での粘性を従来よりも低減することが重要であり、交番磁界による溶融池４００の高温での粘性を低減するためには、フラックス入りワイヤ１００を構成するフラックスのうち、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｍｇについて、ワイヤ全質量に対し上記各範囲を満たすように配合を行うとよい。
【００６３】
なお、蒸発したプライマに起因する気孔欠陥の発生傾向は、一般的に溶接速度が上昇するほど大きくなるため、生産現場では溶接速度を抑えることになり、生産能率向上を妨げる大きな要因ともなっている。したがって、溶接電流Ｉと磁束密度Ｂとを上述した範囲に設定することで気孔欠陥を低減し、その結果として溶接速度の高速化を図ることが可能となる。
【実施例】
【００６４】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００６５】
なお、ここでは、基本溶接条件を以下に示す通りとした。
・第１鋼板２０１および第２鋼板２０２：ＪＩＳＧ３１０６  ＳＭ４９０Ａ無機ジンクプライマ塗布（塗布厚さ３０μｍ）、１２ｍｍｔ×７５ｍｍＷ×４７５ｍｍＬ
・溶接トーチ１０の傾斜角度：４５°
・溶接トーチ１０からのフラックス入りワイヤ１００の突き出し長さ：２５ｍｍ
・狙い位置：ルート部
・フラックス入りワイヤ１００の径：１．４ｍｍφ
【００６６】
［溶接電流と磁束密度との関係について］
本発明者は、まず、溶融池４００を形成するためにフラックス入りワイヤ１００に供給する溶接電流Ｉ（平均値）と、溶融池４００に供給する交番磁界の磁束密度Ｂ（実効値）との関係について検討を行った。
以下に示す表１〜表４は、本検討における各種設定条件および得られた結果を示すものである。
【００６７】
【表１】
2014208362.tif 000003
【００６８】
【表２】
2014208362.tif 000004
【００６９】
【表３】
2014208362.tif 000005
【００７０】
【表４】
2014208362.tif 000006
【００７１】
表１〜表４には、サンプルの番号、コイル電流の周波数ｆ（Ｈｚ）、コイル電流により発生する磁束密度Ｂ（ｍＴ）、フラックス入りワイヤ１００の送給速度（ｍ／ｍｉｎ）、溶接速度（ｃｍ／ｍｉｎ）、フラックス入りワイヤ１００に供給する溶接電流Ｉ（Ａ）、そのときの溶接電圧（Ｖ）、溶接により得られたビードの脚長（ｍｍ）、溶接電流Ｉと磁束密度Ｂとの積（Ａ・ｍＴ）、そして、溶接により得られたビードにおけるブローホール（ＢＨと記す）のうち長さが３ｍｍ以上となっているものの個数（ＢＨ個数：個）、を示している。ここで、表１〜表３において、周波数ｆの欄が「−」となっているものは、コイル電流自体を供給していない場合を示している。また、表１〜表４に示すブローホールの数は、溶接施工によって得られた溶接部（溶接ビード）のうちスタート部（溶接施工の開始端側）とエンド部（溶接施工の終了端側）とを除く定常部（中間部）のうち、連続する４００ｍｍの部位にて測定した結果である。このブローホールの数の測定手法については、後述する表５および表６においても同じである。なお、本検討においては、サンプル１、７、１３、１９、２５、３１、３７、４３および４９を除く残りのサンプル（サンプル番号２〜６、８〜１２、１４〜１８、２０〜２４、２６〜３０、３２〜３６、３８〜４２、４４〜４８、５０〜１２０）において、コイル電流の周波数ｆを３Ｈｚ（正弦波）に固定している。
【００７２】
ここで、表１（サンプル番号１〜１８）は、溶接電流Ｉを３３０Ａ、溶接速度を６０ｃｍ／ｍｉｎで一定に維持した上で、磁束密度Ｂを種々変化させた場合を示している。
また、表２（サンプル番号１９〜３６）は、溶接電流Ｉを３９０Ａ、溶接速度を８０ｃｍ／ｍｉｎで一定に維持した上で、磁束密度Ｂを種々変化させた場合を示している。
さらに、表３（サンプル番号３７〜８０）は、溶接電流Ｉを４４０Ａ、溶接速度を９５ｃｍ／ｍｉｎで一定に維持した上で、磁束密度Ｂを種々変化させた場合を示している。
なお、表１〜表３では、溶接電流Ｉと磁束密度Ｂとの積（Ｉ×Ｂ）が、２００００以上３００００以下の範囲に収まるものと収まらないものとが存在する。
一方、表４（サンプル番号８１〜１２０）は、溶接電流Ｉおよび磁束密度Ｂを種々変化させた上で、溶接電流Ｉと磁束密度Ｂとの積（Ｉ×Ｂ）が、２００００以上３００００以下の範囲に収まるようにした場合を示している。
【００７３】
また、図６は、上記表１〜表４に基づいて作成した、横軸を溶接電流Ｉおよび磁束密度Ｂの積（Ａ・ｍＴ）とし、縦軸をビードにおける３ｍｍ以上のブローホールの数（個）としたグラフ図である。ここで、図６においては、表１に記載される各サンプルを「◇」で、表２に記載される各サンプルを「△」で、表３に記載される各サンプルを「×」で、表４に記載される各サンプルを「○」で、それぞれプロットしている。
【００７４】
表１〜表４および図６から明らかなように、溶接電流Ｉと磁束密度Ｂとの積が２００００以上３００００以下となる範囲においては、この積が２００００未満あるいは３００００超となる場合に比べて、３ｍｍ以上に成長したブローホールの数を低減できていることがわかる。
【００７５】
図７は、図４に示すワーク２００において第１溶接部３０１（ビード）に発生する気孔欠陥を説明するための図である。ここで、図７（ａ）は、第１鋼板２０１、第２鋼板２０２および第１溶接部３０１の縦断面図を示している。また、図７（ｂ）は溶接電流Ｉと磁束密度Ｂとの積を２００００以上且つ３００００以下とした場合の第１溶接部３０１の破面を、図７（ｃ）は溶接電流Ｉと磁束密度Ｂとの積を２００００未満あるいは３００００超とした場合の第１溶接部３０１の破面を、それぞれ示している。
【００７６】
第１鋼板２０１および第２鋼板２０２をＴ継手且つすみ肉継手とする場合、図７（ａ）に示したように、第２鋼板２０２の表面のうち第１鋼板２０１の端面が接触する板重なり部において、第２鋼板２０２から蒸発したショッププライマは、逃げ場を失うことにより第１溶接部３０１に侵入し、第１溶接部３０１のビード表面に向かって延びる気孔となる。
【００７７】
ここで、溶接電流Ｉと磁束密度Ｂとの積が２００００以上且つ３００００以下の範囲となるように設定して溶接を行うと、図７（ｂ）に示すように、気孔欠陥が成長しにくくなり、ブローホールの巨大化が抑制されるとともに、ピットの発生も抑制される。
【００７８】
これに対し、溶接電流Ｉと磁束密度Ｂとの積が２００００未満あるいは３００００超となるように設定して溶接を行うと、図７（ｃ）に示すように、気孔欠陥が成長しやすくなり、ブローホールが巨大化するとともに、ブローホールの一部がビード表面に到達してピットとなってしまう。
【００７９】
［コイル電流の周波数について］
本発明者は、続いて、溶融池４００に供給する交番磁界の周波数すなわちコイル電流の周波数ｆについて検討を行った。
以下に示す表５は、本検討における各種設定条件および得られた結果を示すものである。
【００８０】
【表５】
2014208362.tif 000007
【００８１】
表５には、サンプルの番号（サンプル番号１２１〜１４９）、コイル電流の周波数ｆ（Ｈｚ）、コイル電流により発生する磁束密度Ｂ（ｍＴ）、溶接速度（ｃｍ／ｍｉｎ）、フラックス入りワイヤ１００に供給する溶接電流Ｉ（Ａ）、そのときの溶接電圧（Ｖ）、溶接により得られたビードの脚長（ｍｍ）、溶接電流Ｉと磁束密度Ｂとの積（Ａ・ｍＴ）、そして、溶接により得られたビードにおけるブローホール（ＢＨと記す）のうち長さが３ｍｍ以上となっているものの個数（ＢＨ個数：個）、を示している。なお、この例においては、コイル電流の周波数ｆを、０Ｈｚ（コイル電流を供給せず）〜２０Ｈｚの範囲で変化させた。なお、表５において、周波数ｆの欄が「０」且つ磁束密度Ｂの欄が「０」となっているものは、コイル電流自体を供給していない場合を示しており、周波数ｆの欄が「０」且つ磁束密度Ｂの欄が「０」となっていないものは、コイル電流として直流電流を供給することで、直流の磁界を発生させた場合を示している。
【００８２】
また、図８は、上記表５に基づいて作成した、横軸をコイル電流の周波数とし、縦軸をビードにおける３ｍｍ以上のブローホールの数（個）としたグラフ図である。ここで、図８においては、表５に記載される各サンプルを「◆」でプロットしている。
【００８３】
表５および図８から明らかなように、コイル電流の周波数ｆが２Ｈｚ〜５Ｈｚとなる範囲においては、コイル電流の周波数ｆが２Ｈｚ未満あるいは５Ｈｚ超となる場合に比べて、３ｍｍ以上に成長したブローホールの数を低減できていることがわかる。
【００８４】
図９は、コイル電流の周波数ｆを０．５Ｈｚとした場合に得られた第１溶接部３０１の破面を示す図である。
図９に示したように、コイル電流の周波数ｆが低すぎる場合には、第１溶接部３０１（ビード）における溶込みが周波数ｆに応じて周期的に変動し、その変動に応じて、周期的に大きな気孔（図中において矢印を付した）が成長するという事態が生じる。
【００８５】
［フラックス入りワイヤの組成について］
本発明者は、さらに、フラックス入りワイヤ１００の組成について検討を行った。
以下に示す表６は、実施例１〜１０および比較例１〜１０のそれぞれにおけるフラックス入りワイヤ１００の主たる添加成分および得られた結果を示すものである。
【００８６】
【表６】
2014208362.tif 000008
【００８７】
表６には、実施例あるいは比較例の番号、フラックス入りワイヤ１００におけるＴｉ、Ｓｉ、Ａｌ，Ｚｒ、Ｍｇの各組成（全ワイヤ質量に占める換算質量％）、溶接により得られるビードの形状、そして、溶接により得られたビードにおけるブローホール（ＢＨと記す）のうち長さが３ｍｍ以上となっているものの個数（ＢＨ個数：個）、を示している。なお、ここでは、溶接電流Ｉを３８０（Ａ）且つ磁束密度Ｂを６８（ｍＴ）とすることで、溶接電流Ｉと磁束密度Ｂとの積を２５４８０（Ａ・ｍＴ）に固定し、コイル電流の周波数ｆを３Ｈｚに固定した。
【００８８】
まず、実施例１〜１０のそれぞれにおいては、溶接によって得られるビード形状が良好（○）であり、且つ、ブローホールの数も１０個未満となった。
【００８９】
これに対し、Ｔｉ換算値を１．４とした比較例１では、ブローホールの数は１０個未満であったものの、溶接によって得られるビードに垂れが生じ、ビード形状が不良（×）となった。一方、Ｔｉ換算値を３．６とした比較例２では、溶接によって得られるビード形状は良好（○）であるものの、ブローホールの数が１０個を超えた。
【００９０】
また、Ｓｉ換算値を０．５とした比較例３では、ブローホールの数は１０個未満であったものの、溶接によって得られるビードにオーバーラップが生じ、ビード形状が不良（×）となった。一方、Ｓｉ換算値を２．２とした比較例４では、溶接によって得られるビード形状は良好（○）であるものの、ブローホールの数が１０個を超えた。
【００９１】
さらに、Ａｌ換算値を０．１とした比較例５では、ブローホールの数は１０個未満であったものの、溶接によって得られるビードにオーバーラップが生じ、ビード形状が不良（×）となった。一方、Ａｌ換算値を１．１とした比較例６では、溶接によって得られるビード形状は良好（○）であるものの、ブローホールの数が１０個を超えた。
【００９２】
さらにまた、Ｚｒ換算値を０．５とした比較例７では、ブローホールの数は１０個未満であったものの、溶接によって得られるビードに垂れが生じ、ビード形状が不良（×）となった。一方、Ｚｒ換算値を１．１とした比較例８では、溶接によって得られるビード形状は良好（○）であるものの、ブローホールの数が１０個を超えた。
【００９３】
そして、Ｍｇ換算値を０．１とした比較例９では、ブローホールの数は１０個未満であったものの、溶接によって得られるビードに垂れが生じ、ビード形状が不良（×）となった。一方、Ｍｇ換算値を０．９とした比較例１０では、溶接によって得られるビード形状は良好（○）であるものの、ブローホールの数が１０個を超えた。
【００９４】
以上により、ワイヤ全質量に対し、金属Ｔｉ、Ｔｉ酸化物およびＴｉ化合物のＴｉ換算値が１．５〜３．５質量％であり、金属Ｓｉ、Ｓｉ酸化物およびＳｉ化合物のＳｉ換算値が０．６〜２．０質量％であり、金属Ａｌ、Ａｌ酸化物およびＡｌ化合物のＡｌ換算値が０．２〜１．０質量％であり、金属Ｚｒ、Ｚｒ酸化物およびＺｒ化合物のＺｒ換算値が０．６〜１．０質量％であり、金属Ｍｇ、Ｍｇ酸化物およびＭｇ化合物のＭｇ換算値が０．２〜０．８質量％であり、残部がＦｅおよび不可避的不純物であるフラックス入りワイヤ１００を用いるとよいことがわかる。
【００９５】
図１０は、実施例および比較例において得られたビードの破面を説明するための図である。ここで、図１０（ａ）は上記実施例１において得られたビードの破面を、図１０（ｂ）は上記実施例７において得られたビードの破面を、図１０（ｃ）は上記実施例９において得られたビードの破面を、図１０（ｄ）は上記比較例４において得られたビードの破面を、図１０（ｅ）は上記比較例６において得られたビードの破面を、それぞれ示している。
【００９６】
以上のように、ブローホールの巨大化あるいはピットの発生を抑制するためには、フラックス入りワイヤ１００によって発生するスラグの粘度を低く抑えることが重要であり、フラックス入りワイヤ１００の組成を上述した範囲とすれば、良好なビード形状を維持しながら、気孔欠陥を抑制することができる。
【００９７】
なお、本実施の形態では、シールドガスとして炭酸ガスを用いる炭酸ガスシールドアーク溶接法を例として説明を行ったが、使用可能なシールドガスは炭酸ガスのみに限られない。例えば、炭酸ガスを主成分（５０％以上）とし、さらに不活性ガス（例えばアルゴンガス）を添加した混合ガスをシールドガスとして用いた場合においても、同様の結果が得られる。
【００９８】
また、本実施の形態では、プライマ塗布鋼板からなる第１鋼板２０１とプライマ塗布鋼板からなる第２鋼板２０２とを用いてワーク２００（溶接物）を製造する場合を例として説明を行ったが、少なくとも第２鋼板２０２がプライマ塗布鋼板であれば、第１鋼板２０１についてはプライマ塗布鋼板でなくてもかまわない。
【００９９】
さらに、本実施の形態では、第１鋼板２０１および第２鋼板２０２を用いてＴ継手を構成する場合を例として説明を行ったが、これに限られるものではなく、例えばこれらを用いて重ね継手を構成したり、かど継手を構成したりする場合にも有用である。
【符号の説明】
【０１００】
１…溶接装置、１０…溶接トーチ、１１…トーチ本体、１２…ノズル、１３…チップ基部、１３ａ…ガス供給口、１４…コンタクトチップ、１５…支持部、１７…コイル、１８…コイル保持部、２０…溶接電源、３０…ワイヤ送給装置、４０…シールドガス供給装置、５０…磁界印加電源、７０…制御部、７１…設定受付部、７２…溶接電流設定部、７３…コイル電流設定部、７４…送給速度設定部、１００…フラックス入りワイヤ、２００…ワーク、２０１…第１鋼板、２０２…第２鋼板、３０１…第１溶接部、３０２…第２溶接部、４００…溶融池、Ｉ…溶接電流、Ｂ…磁束密度、ｆ…周波数
【図１】
2014208362.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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