(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
mass％で、
Ｃ：0.050 ％以下、              Si：2.0 ％以下、
Mn：2.5 ％以下、                Ｋ：0.0001〜0.0030％、
Ｓ：0.006 〜0.030 ％
を含み、さらに、
TiおよびAlのうち１種または２種を合計で0.11〜0.15％含有し、かつ不純物としてCaを0.0002％以下に制限し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有することを特徴とするガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ。
【請求項２】
前記組成に加えて、さらに、mass％で、Cr：0.60％以下、Ni：3.0 ％以下、Cu：3.0 ％以下、Mo：0.50％以下、Ｂ：0.005 ％以下のうちの１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１に記載のガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ。
【請求項３】
前記組成に加えて、さらに、mass％で、Nb、Zr、Ｖのうちの１種または２種以上を合計で0.25％以下含有することを特徴とする請求項１または２に記載のガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ。
【請求項４】
鋼素材を熱間加工、あるいはさらに冷間加工により所定の線径の素線としたのち、該素線に、焼鈍、酸洗を施し、あるいはさらに銅めっきをした後、伸線加工して所定の寸法の鋼ワイヤとするガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤの製造方法において、前記鋼素材として、mass％で、Ｃ：0.050 ％以下、Ｓ：0.006 〜0.030 ％、TiおよびAlのうち１種または２種を合計で0.11〜0.15％含有し、かつ不純物としてCaを0.0002％以下に制限した組成の鋼素材を使用し、前記焼鈍前に前記素線にカリウム塩溶液を塗布して、前記ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ中のＫ含有量がＫ：0.0001〜0.0030mass％となるように、前記カリウム塩溶液の塗布条件、および前記焼鈍の条件を調整することを特徴とするガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤの製造方法。
【請求項５】
前記組成に加えて、さらに、mass％で、Cr：0.60％以下、Ni：3.0 ％以下、Cu：3.0 ％以下、Mo：0.50％以下、Ｂ：0.005 ％以下のうちの１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項４に記載のガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤの製造方法。
【請求項６】
前記組成に加えて、さらに、mass％で、Nb、Zr、Ｖのうちの１種または２種以上を合計で0.25％以下含有することを特徴とする請求項４または５に記載のガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤに係り、とくに高電流ＭＡＧ溶接、あるいはパルスＭＡＧ溶接に用いて好適なガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルゴン（Ａｒ）−ＣＯ２  混合ガスをシールドガスとするＭＡＧ溶接法は、自動溶接の急速な普及により、自動車、造船、建築などの各分野で広く利用されている。ＭＡＧ溶接法の利点は、スパッタの発生が少ないことであるが、これは、溶滴の移行形態がスプレー移行にあるからであり、そのため、通常、スプレー移行がぎりぎり可能なＡｒ−２０％ＣＯ２  混合ガスをＭＡＧ溶接のシールドガスとして使用している。
【０００３】
最近、溶接の高能率化の要望に伴い、ワイヤの溶融速度を増加させるため、高電流ＭＡＧ溶接が指向されている。しかし、高電流ＭＡＧ溶接、とくに高電流パルスＭＡＧ溶接では、溶滴の移行形態がスプレー移行から、ローテーティング移行へと変化するため、溶滴の飛散による小粒のスパッタが多発するという問題が生じる。
【０００４】
ガスシールドアーク溶接におけるスパッタの多発という問題に対して、例えば、特開平６−２１８５７４号公報には、ガスシールドアーク溶接用低スパッタワイヤが提案されている。このワイヤは、鋼ワイヤ表層部に内部酸化物を有し、かつワイヤ全体に対して１ｐｐｍ  以上のアルカリ金属を該内部酸化物中に含有するワイヤであり、鋼ワイヤ表面にアルカリ金属よりなるクエン酸塩等を塗布してから窒素ガス雰囲気中で焼鈍することにより製造できるとされる。しかし、特開平６−２１８５７４号公報に記載されたワイヤを用いて溶接すれば、炭酸ガス溶接、あるいは低電流のＭＡＧ溶接、パルスＭＡＧ溶接においては、スパッタの発生が効率よく抑制されるが、高電流の溶接では、いぜんとしてスパッタが多発するという問題が残されていた。
【０００５】
また、高電流溶接用のワイヤとして、例えば、特開平２−３７９８８  号公報には、Ｔｉ：０．２０〜０．３５％と、（Ａｌ＋Ｃａ）：０．００３  〜０．０２％とを添加したガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤが提案されている。しかし、特開平２−３７９８８  号公報に記載されたワイヤを用いて３５０  〜５５０  Ａの高電流ガスシールドアーク溶接（ワイヤ径  １．２ｍｍφで送給量１４ｍ／ｍｉｎ  ）を行うと、たしかに溶接欠陥の発生はなくなるが、スパッタが多発するという問題が残されていた。
【０００６】
また、特開平３−１０６５９２号公報には、Ｔｉ：０．０５０  〜０．３５ｗｔ％と、Ｓ：０．０１０  〜０．０４０  ｗｔ％を含有し、常温における電気比抵抗ρが２５〜６５μΩｃｍで、かつＫ＝５０５  ・Ｓ（％）＋０．４１・ρで定義されるＫが２０〜４０である高電流密度ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤが記載されている。しかしながら、特開平３−１０６５９２号公報に記載された鋼ワイヤで高電流溶接を行えば、溶け込み形状、耐気孔性は良好となるが、スパッタ発生量は従来よりは少なくなっているとはいえ、更なる改善を必要とする。
【０００７】
また、特開平７−２５１２９２号公報には、重量％で、Ｃ：０．０５〜０．１５％、Ｓｉ：０．１  〜０．８  ％、Ｍｎ：１．０  〜２．０  ％、Ｐ：０．０３０  ％以下、Ｓ：０．０３０  ％以下、Ｔｉ：０．０１〜０．２５％、Ｍｏ：０．１  〜０．９  ％を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなり、不可避的不純物中、ＯとＮが合計で０．００８０％以下と制限し、さらにＫ化合物をＫ換算で溶接ワイヤ全量当たり０．００００２  〜０．００１０％の量で溶接ワイヤ表面層近傍に存在させたことを特徴とする高張力鋼用のマグおよびパルスマグ溶接用ソリッドワイヤが開示されている。また、特開平８−１３２２８０号公報には、重量％で、Ｃ：０．１０％以下、Ｓｉ：０．３  〜１．２  ％、Ｍｎ：０．８  〜２．０  ％、Ｐ：０．００５  〜０．０３０  ％、Ｓ：０．００５  〜０．０３０  ％、Ｔｉ：０．０３％以下、Ｏ：０．００２０〜０．０２００％、Ｎ：０．００２０〜０．０１００％、Ｃａ：０．０００３〜０．００３０％、Ｋ：０．００１５％以下でかつ（Ｋ−Ｃａ／３）：０．０００１％以上を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなるスパッタの極めて少ないガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤが開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平７−２５１２９２号公報、特開平８−１３２２８０号公報に記載された溶接用ワイヤは、高電流の溶接では、依然としてスパッタが多発するという問題が残されていた。
本発明は、３５０  Ａ以上の高電流（ワイヤ径  １．２ｍｍφで送給量１４ｍ／ｍｉｎ  ）のＭＡＧ溶接あるいはパルスＭＡＧ溶接等のガスシールドアーク溶接において、溶滴の移行形態をスプレー移行に保持して、アークを安定化し、スパッターの発生を抑制して低スパッター化が達成でき、さらにビード形状を最適化できる、ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、Ar＋CO2 混合ガスをシールドガスとするＭＡＧ溶接、あるいはパルスＭＡＧ溶接において、溶接能率を向上させるため、電流値を高くした場合でも、低スパッタ化を達成するため、種々検討した。その結果、ワイヤ中のCaを0.0002％以下に低減し、Ｃ：0.050 ％以下、Ｓ：0.006 〜0.030 ％、TiおよびAlのうち１種または２種を合計で0.11〜0.15％に調整するとともに、ワイヤ内部にＫを0.0001〜0.0030％の範囲で安定して保持させることにより、高電流の溶接においても、アークが安定化し、スパッターの発生が抑制されることを知見した。
【００１０】
本発明は、上記した知見に基づいて完成されたものである。
すなわち、本発明は、mass％で、Ｃ：0.050 ％以下、Si：2.0 ％以下、Mn：2.5 ％以下、Ｋ：0.0001〜0.0030％、Ｓ：0.006 〜0.030 ％を含み、さらに、TiおよびAlのうち１種または２種を合計で0.11〜0.15％含有し、かつ不純物としてCaを0.0002％以下に制限し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有することを特徴とするガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤであり、また、本発明では、前記組成に加えて、さらに、mass％で、Cr：0.60％以下、Ni：3.0 ％以下、Cu：3.0 ％以下、Mo：0.50％以下、Ｂ：0.005 ％以下のうちの１種または２種以上を含有する組成とするのが好ましく、また、本発明では、前記各組成に加えて、さらに、mass％で、Nb、Zr、Ｖのうちの１種または２種以上を合計で0.25％以下含有する組成とするのが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、鋼素材を熱間加工、あるいはさらに冷間加工により所定の線径の素線としたのち、該素線に、焼鈍、酸洗を施し、あるいはさらに銅めっきをした後、伸線加工して所定の寸法の鋼ワイヤとするガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤの製造方法において、前記鋼素材として、mass％で、Ｃ：0.050 ％以下、Ｓ：0.006 〜0.030 ％、TiおよびAlのうち１種または２種を合計で0.11〜0.15％含有し、かつ不純物としてCaを0.0002％以下に制限した組成の鋼素材を使用し、前記焼鈍前に前記素線にカリウム塩溶液を塗布して、前記ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ中のＫ含有量がＫ：0.0001〜0.0030mass％となるように、前記カリウム塩溶液の塗布条件、および前記焼鈍の条件を調整することを特徴とするガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤの製造方法である。また、本発明では、前記鋼素材の組成として、mass％で、Ｃ：0.050 ％以下、Si：2.0 ％以下、Mn：2.5 ％以下、Ｓ：0.006 〜0.030 ％を含み、さらに、TiおよびAlのうち１種または２種を合計で0.11〜0.15％含有し、かつ不純物としてCaを0.0002％以下に制限し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成とするのが好ましく、また、本発明では、鋼素材の組成として、mass％で、Ｃ：0.050 ％以下、Si：2.0 ％以下、Mn：2.5 ％以下、Ｓ：0.006 〜0.030 ％を含み、さらに、TiおよびAlのうち１種または２種を合計で0.11〜0.15％含有し、かつ不純物としてCaを0.0002％以下に制限し、さらに、Cr：0.60％以下、Ni：3.0 ％以下、Cu：3.0 ％以下、Mo：0.50％以下、Ｂ：0.005 ％以下のうちの１種または２種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成とするのが好ましい。また、本発明では、鋼素材の組成として、mass％で、Ｃ：0.050 ％以下、Si：2.0 ％以下、Mn：2.5 ％以下、Ｓ：0.006 〜0.030 ％を含み、さらに、TiおよびAlのうち１種または２種を合計で0.11〜0.15％含有し、かつ不純物としてCaを0.0002％以下に制限し、さらに、Nb、Zr、Ｖのうちの１種または２種以上を合計で0.25％以下含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成組成とするのが好ましい。また、本発明では、鋼素材の組成として、mass％で、Ｃ：0.050 ％以下、Si：2.0 ％以下、Mn：2.5 ％以下、Ｓ：0.006 〜0.030 ％を含み、さらに、TiおよびAlのうち１種または２種を合計で0.11〜0.15％含有し、かつ不純物としてCaを0.0002％以下に制限し、さらに、Cr：0.60％以下、Ni：3.0 ％以下、Cu：3.0 ％以下、Mo：0.50％以下、Ｂ：0.005 ％以下のうちの１種または２種以上、さらに、Nb、Zr、Ｖのうちの１種または２種以上を合計で0.25％以下含有しを含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成とするのが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
まず、本発明のガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤの化学成分の限定理由について説明する。以下、とくにことわらない限り％は、ｍａｓｓ％を意味するものとする。
Ｃ：０．０５０  ％以下
Ｃは、溶接金属の強度を確保するための重要な元素であり、所望の強度に応じ含有する。しかし、過剰の含有は溶融金属の粘性を低下し流動性を向上させるとともに、溶接金属の靱性を低下させる。とくに、ＭＡＧ溶接においては、過剰のＣ含有は高電流域での溶滴、溶融池の挙動を不安定化し、スパッタを多発する。このため、Ｃは０．０５０  ％以下に限定した。なお、更なるスパッタ低減の観点から、好ましくは０．０３０  ％以下である。
【００１３】
Ｓｉ：２．０  ％以下
Ｓｉは、溶融金属の脱酸剤として作用し、溶接の作業性を向上させる。また、Ｓｉは強度を増加させる元素であり、所望の強度に応じ含有する。しかし、過剰の含有は、靱性を劣化させ、さらに溶接硬化性を増加させる。このため、Ｓｉは２．０  ％以下に限定した。なお、好ましくは、０．３０〜１．２０％である。
【００１４】
Ｍｎ：２．５  ％以下
ＭｎもＳｉと同様に、溶融金属の脱酸剤として作用し、溶接の作業性を向上させるとともに、強度を増加させる元素であり、所望の強度に応じ含有する。しかし、過剰の含有は、靱性を劣化させ、さらに溶接硬化性を増加させる。このため、Ｍｎは２．５  ％以下に限定した。なお、好ましくは、０．８５〜２．００％である。
【００１５】
Ｋ：０．０００１〜０．００３０％
Ｋは、溶滴の移行形態をスプレー化するのに効果があり、とくにＭＡＧ溶接では安定なスプレー移行に顕著な効果がある。しかし、ワイヤ中のＫ含有量が０．０００１％未満では、溶滴のスプレー化が達成できず、スパッタが多発する。一方、ワイヤ中のＫ含有量が０．００３０％を超えると、アーク長が長くなりすぎ、ワイヤ先端に懸垂した溶滴が不安定となり、スパッタが多発する。このようなことから、ワイヤ中のＫ含有量は０．０００１〜０．００３０％の範囲に限定した。なお、Ｋは沸点が７６０  ℃と低いため、溶製段階での歩留りは低い。このため、Ｋは溶製段階で添加するより、ワイヤ製造中に、ワイヤ表面にカリウム塩溶液を塗布して焼鈍し、ワイヤ内部に安定して保持するのが好ましい。
【００１６】
Ｓ：０．００６  〜０．０３０  ％
Ｓは、溶融金属の粘性を低下させる作用を有し、ワイヤ先端に懸垂する溶滴の離脱を容易にし、溶滴を微細化する効果を有している。このような効果は、Ｓを０．００６  ％以上とした場合に認められるが、０．０３０  ％を超える含有は、小粒のスパッタを増加させるとともに、溶接金属の靱性を低下させる。このため、Ｓは添加する場合には、０．００６  〜０．０３０  ％の範囲とした。
【００１７】
TiおよびAlのうち１種または２種の合計：0.11〜0.15％
本発明では、TiおよびAlのうち１種または２種を含有させる。TiおよびAlは、いずれも脱酸剤として作用し、さらに溶接金属の強度を増加させ、耐候性を向上させる作用を有する。またさらに、TiおよびAlは、高電流域の溶接において、ワイヤ先端での溶滴の回転（ローテティング移行）を抑え、スパッタの発生を抑制する効果を有する。TiおよびAlのうち１種または２種の含有量の合計が0.11％未満では、上記した作用効果は認められない。一方、0.15％を超える含有は、溶滴の移行状態がスプレー移行となるのを阻害する。このようなことから、TiおよびAlのうち１種または２種を合計で0.11〜0.15％の範囲に限定する。なお、溶滴の移行状態を安定してスプレー移行とするためには、0.11〜0.13％の範囲とするのが好ましい。
【００１８】
図２に、スパッタ発生量におよぼす（Ｔｉ＋Ａｌ）含有量の影響を示す。（Ｔｉ＋Ａｌ）含有量が０．０８％未満、あるいは０．１５％超えでは、スパッタ発生量が０．５ｇ／ｍｉｎ超となり、スパッタを多発する。一方、（Ｔｉ＋Ａｌ）  含有量が０．０８〜０．１５％の範囲内でスパッタ発生量が０．５ｇ／ｍｉｎ以下と少なくなり、とくに０．１１〜０．１３％ではスパッタ発生量が０．３ｇ／ｍｉｎ以下となる。
【００１９】
また、（Ｔｉ＋Ａｌ）  含有量を０．０８〜０．１５％とすることにより、ビ−ド形状も良好となる。図３にビ−ド高さＨにおよぼす（Ｔｉ＋Ａｌ）  含有量の影響を示す。（Ｔｉ＋Ａｌ）含有量が０．０８〜０．１５％の範囲でビ−ド高さＨが１２ｍｍ以上と高くなり、とくに０．１１〜０．１５の範囲でビード高さが１５ｍｍ以上となり、ビード形状が良好となる。なお、ビード高さＨは表３に示す条件で隅肉溶接を行い、図４に示す断面におけるビード高さＨをいう。Ｗは溶接幅である。
【００２０】
Ｃａ：０．０００２％以下
Ｃａは、アークを緊縮させ溶滴のスプレー化を阻害する元素であり、本発明では不純物としてワイヤ中に含有あるいはワイヤに付着するＣａを制限する。ワイヤ中に含有あるいはワイヤに付着するＣａ量が０．０００２％を超えると、３５０Ａ以上の高電流（ワイヤ径  １．２ｍｍφで送給量１４ｍ／ｍｉｎ  ）の溶接においては、スパッタが多発する。このため、ワイヤ中に含有あるいはワイヤに付着するＣａ量の許容範囲は０．０００２％以下とした。なお、ワイヤ製造中に伸線潤滑剤として、Ｃａ系伸線潤滑剤を使用すると、Ｃａがワイヤ表面に付着残留して、溶接作業に悪影響を及ぼすため、Ｃａの付着残留は極力低減するのが望ましい。
【００２１】
Ｃｒ：０．６０％以下、Ｎｉ：３．０  ％以下、Ｃｕ：３．０  ％以下、Ｍｏ：０．５０％以下、Ｂ：０．００５  ％以下、のうちの１種または２種以上
Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｂは、溶接金属の強度を増加させ、耐候性を向上させる作用を有しており、必要に応じ１種または２種以上添加できる。しかし、過剰な含有は溶接金属の靱性を劣化させる。このため、Ｃｒは０．６０％以下、Ｎｉは３．０  ％以下、Ｃｕは３．０  ％以下、Ｍｏは０．５０％以下、Ｂは０．００５  ％以下に限定するのが望ましい。
【００２２】
Ｎｂ、Ｚｒ、Ｖは、溶接金属の強度と靱性を向上させる作用を有しており、必要に応じ添加できるが、過剰な添加は溶接金属の靱性を劣化させる。このため、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｖのうちの１種または２種以上を合計で０．２５％以下に限定するのが望ましい。
本発明のガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤでは、上記した成分以外は、残部Ｆｅおよび不可避的不純物である。不可避的不純物として、Ｐ、Ｎ、Ｏは溶接金属の靱性を劣化させるため、できるだけ低減するのが望ましいが、Ｐは０．０３％、Ｎは０．０１％、Ｏは０．０２％までは許容できる。
【００２３】
つぎに、ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤの製造方法について説明する。
上記した組成の溶鋼を、転炉、電気炉等通常公知の溶製方法により溶製し、好ましくは連続鋳造法によりビレット等の鋼素材とする。鋼素材は、その後熱間圧延、および冷間圧延により所定の線径の素線とされる。熱間圧延条件、冷間圧延条件については、所定の寸法形状の鋼素線となる条件であればとくに限定されない。
【００２４】
ついで、鋼素線は、焼鈍と酸洗を施され、あるいはさらに銅めっきを施されたのち、冷間伸線加工により所定の線径のガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤとされる。
本発明では、焼鈍前の鋼素線表面に、カリウム塩含有溶液を塗布する。カリウム塩溶液としては、クエン酸３カリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液が好ましい。また、塗布溶液のカリウム塩濃度は、Ｋ換算で２〜３０％（重量％）とするのが好ましい。また、カリウム塩含有溶液の塗布量は、線径、カリウム塩濃度、焼鈍温度・時間と関連し、鋼ワイヤ中のＫ含有量が０．０００１〜０．００３０％となるように予め実験等により決定しておくのが望ましい。
【００２５】
表面にカリウム塩含有溶液を塗布された鋼素線は、ついで焼鈍を施される。焼鈍は、水蒸気を含む弱酸化性の雰囲気中で、７５０  〜９５０  ℃の温度範囲で行うのが望ましい。焼鈍温度が７５０  ℃未満では、内部酸化反応の進行が遅く、また９５０  ℃を超えると、内部酸化反応の進行が速すぎて、Ｋ含有量の調整が困難となる。
焼鈍雰囲気は露点０℃以下、酸素分圧２００ｐｐｍ以下とするのが内部酸化層形成の観点から望ましい。このような雰囲気中で、表面にカリウム塩含有溶液を塗布された鋼素線を焼鈍することにより、鋼表面から酸化が進行し、図１に示すように表層部が内部酸化される。この内部酸化部にカリウムが、確実に保持される。
【００２６】
焼鈍温度、時間の焼鈍条件は、鋼ワイヤ中のＫ含有量が０．０００１〜０．００３０％となるように、線径、カリウム塩濃度、カリウム塩含有溶液の塗布量といった塗布条件と関連して決定されるのが望ましい。
焼鈍済の鋼素線は、さらに酸洗を施され、あるいはさらに銅めっきを施された後、冷間伸線加工されて所定の寸法の鋼ワイヤとされる。
【００２７】
なお、溶接時の低スパッタ化のためには、冷間伸線加工において、ダイス管理を徹底しワイヤ表面の平坦度（実表面積／理論表面積）を１．０１未満に高めることが肝要である。
また、ワイヤ表面に付着する不純物は、給電安定化のため、０．０１ｇ  ／ワイヤ１０ｋｇ以下とするのが望ましい。
【００２８】
また、ワイヤ表面には送給性確保のため潤滑油が塗布されるが、ロボット溶接用として送給性を確保するには、その塗布量は０．３５〜１．４ｇ／ワイヤ１０ｋｇとするのが望ましい。
【００２９】
【実施例】
（実施例１）
連続鋳造製鋼素材（ビレット）を、熱間圧延し、５．５  〜７．０ｍｍ  φの線材とし、ついで冷間加工（伸線）により、２．０  〜３．２ｍｍ  φの鋼素線とした。これら鋼素線に、３  〜２０％（重量％）クエン酸３カリウム水溶液を塗布した。塗布量は、５  〜３０ｇ／素線ｋｇとした。ついで、これら鋼素線を７５０  〜９５０  ℃の温度範囲の一定温度で焼鈍し、素線表層部に内部酸化層を形成させた。焼鈍条件は、線径、クエン酸３カリウム水溶液の濃度、および鋼ワイヤ中の目標Ｋ含有量に応じ、調整した。塗布条件、焼鈍条件を表１に示す。なお、焼鈍雰囲気は、露点−２℃、酸素濃度２００ｐｐｍ以下、ＣＯ２  濃度０．１  ％以下の窒素ガス雰囲気とした。
【００３０】
【表１】
0003546738.tif 000002
【００３１】
【表２】
0003546738.tif 000003
【００３２】
焼鈍済鋼素線は、酸洗されたのち銅めっきを施され、ついで冷間伸線により１．４ｍｍ  φの鋼ワイヤとされた。なお、１部は銅めっきを施さないものとした。これら鋼ワイヤの組成を表２に示す。なお、表中のＣｕは、銅めっきによるＣｕ量を含んでいる。
【００３３】
【表３】
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【００３４】
【表４】
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【００３５】
ついでワイヤ１０ｋｇあたり０．４  〜１．７ｇの潤滑油を塗布した表２に示す組成の鋼ワイヤを用い、パルスＭＡＧ溶接により、板厚１９ｍｍの鋼板にビードオン溶接を実施した。なお、その際、Ｃｕ製捕集治具を用いてスパッタを捕集し、単位時間内のスパッタ発生量を調査した。なお、溶接時間は１  ｍｉｎ  とした。また、用いた溶接条件はつぎのとおりである。
【００３６】
▲１▼シールドガス：Ａｒ＋２０体積％ＣＯ２  ，流量２０  ｌ／ｍｉｎ
▲２▼電源        ：インバータパルス電源
▲３▼溶接電流    ：３８０  Ａ（ワイヤ送給速度１５ｍ  ／ｍｉｎ  ）
▲４▼溶接電圧    ：３７Ｖ
▲５▼溶接速度    ：４５ｃｍ／ｍｉｎ
▲６▼パルス条件  ：ピーク電流４８０  Ａ、ベース電流６０Ａ、ピーク幅１．５ｍｓ
さらに、表３に示す条件で隅肉溶接を行い、ビード形状を、図４に示す溶接部断面におけるビード高さＨで評価した。
【００３７】
スパッタ発生量、ビート形状についての結果を表４に示す。なお、スパッタ発生量が０．３ｇ／ｍｉｎ以下を良（○）、０．３ｇ／ｍｉｎ超０．５ｇ／ｍｉｎ以下を可（△）、０．５ｇ／ｍｉｎ超を不可（×）で評価した。また、ビード形状の評価は、ビード高さＨが１５ｍｍ以上を◎、１５ｍｍ未満で１２ｍｍ以上を○、１２ｍｍ未満を×とした。
【００３８】
【表５】
0003546738.tif 000006
【００３９】
【表６】
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【００４０】
【表７】
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【００４１】
本発明例では、スパッタ発生量が０．５ｇ／ｍｉｎ以下と少なく、スパッタ低減効果が顕著となり、ビード形状も良好となっている。とくに、Ｔｉ＋Ａｌ量を０．１１〜０．１３％とすることにより更なる低スパッタ化が達成されている。一方、Ｃ、Ｓ、Ｃａ、Ｋ、Ｔｉ＋Ａｌ含有量のいずれかが本発明範囲を外れる比較例（ワイヤＮｏ．３１  〜Ｎｏ．４０  ）では、スパッタ発生量が０．５ｇ／ｍｉｎを超えるか、スパッタが多発し、ビード形状が乱れ、ビード高さが確保できなかった。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、電流値が３５０Ａを超える高電流（ワイヤ径  １．２ｍｍφで送給量１４ｍ／ｍｉｎ  ）のＭＡＧ溶接においても、アークの安定性に優れ、スパッタ発生量の少なく、溶接作業性の向上、溶接コストの低減など産業上格段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシールドガスアーク溶接用鋼ワイヤの断面組織の１例を示す模式図である。
【図２】スパッタ発生量におよぼすＴｉ＋Ａｌの影響を示すグラフである。
【図３】ビード高さＨにおよぼすＴｉ＋Ａｌ  含有量の影響を示すグラフである。
【図４】ビード形状の評価におけるビード高さＨを模式的に示す説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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