【事件の表示】
　特許第３３８５３３２号「２電極片面ガスシールドアーク溶接方法」の請求項１乃至４に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３３８５３３２号の請求項１乃至４に係る特許を取り消す。
【理　由】
第１　手続の経緯
　特許第３３８５３３２号の請求項１乃至４に係る発明についての出願は、平成９年１月２７日に特許出願され、平成１５年１月１０日にその発明について特許権の設定登録がされ、その後、全ての請求項に係る特許について、異議申立人株式会社神戸製鋼所により特許異議の申立てがなされ、全ての請求項に係る特許に対して取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成１７年３月１５日に意見書が提出されるとともに訂正請求がなされたものである。
　
第２　訂正の適否
１　訂正の内容
　上記訂正請求による訂正の内容は次のとおりのものである。なお、下線は訂正個所を明確化するために、当審で付したものである。
（１）訂正事項ａ
　本件特許権の設定登録時の願書に添付した明細書及び図面（以下、「本件特許明細書等」という。）の特許請求の範囲の請求項１を、
「【請求項１】　２電極片面ガスシールドアーク溶接方法において、
　曲面状の被溶接材の、内面を仮付けしたＶまたはＹ形状の開先の、開先角度を３０〜６５°とし、開先裏面に裏当材を当て、該開先内に鋼粒または鉄粉を被溶接材板厚の1/4以上2/3以下の高さまで充填し、先行および後行の溶接電極ワイヤ間の極間距離を100mm以上600mm以下とし、先行および後行の溶接電極ワイヤの溶接電流密度をそれぞれ200Ａ／mm2以上および150Ａ／mm2以上とし、かつ先行および後行の溶接電極ワイヤをそれぞれ40回／分以上150回／分以下および30回／分以上120回／分以下で揺動駆動することを特徴とする２電極片面ガスシールドアーク溶接方法。」から、
「【請求項１】　
曲面状溶接材（当審注：「曲面状被溶接材」の誤記と認める。）の
　
溶接線に直角方向の傾斜が１０°以下、溶接線方向の被溶接材の傾斜が１０°以下である
先行溶接電極ワイヤはソリッドワイヤ、後行溶接電極ワイヤはフラックス入りワイヤとし、
曲面状溶接材（当審注：「曲面状被溶接材」の誤記と認める。）の
（２）訂正事項ｂ
　本件特許明細書等の特許請求の範囲の請求項２の、
「請求項１記載の２電極片面ガスシールドアーク溶接方法。」を、
「請求項１記載の
曲面状溶接材（当審注：「曲面状被溶接材」の誤記と認める。）の
（３）訂正事項ｃ
　本件特許明細書等の特許請求の範囲の請求項３の、
「請求項２記載の２電極片面ガスシールドアーク溶接方法。」を、
「請求項２記載の
曲面状溶接材（当審注：「曲面状被溶接材」の誤記と認める。）の
（４）訂正事項ｄ
　本件特許明細書等の特許請求の範囲の請求項４の、
「請求項１、請求項２又は請求項３記載の２電極片面ガスシールドアーク溶接方法。」を、
「請求項１、請求項２又は請求項３記載の
曲面状溶接材（当審注：「曲面状被溶接材」の誤記と認める。）の
（５）訂正事項ｅ
　本件特許明細書等の段落【０００８】を、
「【課題を解決するための手段】
（１）２電極片面ガスシールドアーク溶接方法において、
　曲面状の被溶接材の、内面を仮付けしたＶまたはＹ形状の開先の、開先角度を３０〜６５°とし、開先裏面に裏当材を当て、該開先内に鋼粒または鉄粉を被溶接材板厚の1/4以上2/3以下の高さまで充填し、先行および後行の溶接電極ワイヤ間の極間距離を100mm以上600mm以下とし、先行および後行の溶接電極ワイヤの溶接電流密度をそれぞれ200Ａ／mm2以上および150Ａ／mm2以上とし、かつ先行および後行の溶接電極ワイヤをそれぞれ40回／分以上150回／分以下および30回／分以上120回／分以下で揺動駆動することを特徴とする。」から、
「【課題を解決するための手段】
（１）
曲面状溶接材（当審注：「曲面状被溶接材」の誤記と認める。）の
　
溶接線に直角方向の傾斜が１０°以下、溶接線方向の被溶接材の傾斜が１０°以下である
先行溶接電極ワイヤはソリッドワイヤ、後行溶接電極ワイヤはフラックス入りワイヤとし、
　
２　訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
（１）訂正事項ａについて
　訂正事項ａは、請求項１に記載された「曲面状の被溶接材」について、「溶接線に直角方向の傾斜が１０°以下、溶接線方向の被溶接材の傾斜が１０°以下である」との限定を付すものであり、「先行および後行の溶接電極ワイヤ」について、「先行溶接電極ワイヤはソリッドワイヤ、後行溶接電極ワイヤはフラックス入りワイヤ」と限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とする明細書の訂正に該当し、「２電極片面ガスシールドアーク溶接方法」が「曲面状被溶接材」の溶接方法である旨明りょうにするものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とする明細書の訂正に該当する。 
　また、本件特許明細書等の段落【００２７】における「次に、連続的に溶接線方向（Ｙ方向）およびそれと直交する直角方向（Ｘ方向）に傾斜したが傾斜（以下スロープという）し、及び溶接線直角方向（Ｘ方向）傾斜（以下ローテーションという）を有した曲面状のワ−クＷ１とＷ２の、上述の溶接装置１を用いた片面溶接を説明する。なお、溶接線方向（Ｙ方向）のワ−クの傾斜をスロープと称し、直角方向（Ｘ方向）のワ−クの傾斜をローテーションという。」（特許掲載公報第８欄第４３−５０行参照）の記載、【図１】−【図３】及び【図５】の記載、並びに実施例１（【表８】、【表９】の「曲面状態傾斜角度（°）」の欄等を参照）、実施例２（【表１５】の「曲面状態傾斜角度（°）」の欄等を参照）の記載を併せみるに、本件特許明細書等において溶接の「スタート部」から「エンド部」の間において傾斜を極端に変化させる必然性は見当たらないことから、本件特許明細書等には、「曲面状の被溶接材」は「溶接線に直角方向の傾斜が１０°以下、溶接線方向の被溶接材の傾斜が１０°以下である」ことが記載されていると解するのが自然であり、さらに、本願特許明細書等の段落【００４０】には、「なお、先行溶接電極ワイヤｗａ１は、JIS Z 3312およびZ 3325に規定される軟鋼および高張力鋼用，低温用鋼用のソリッドワイヤのいずれにおいても良好な結果が得られるが、特に溶接金属に高い靱性を要求される場合はJIS Z 3325に規定される低温用鋼用ソリッドワイヤを用いることが好ましい。」（特許掲載公報第１１欄第１４−１９行参照）、段落【００５８】には、「【実施例】　−実施例１−　表３に示す鋼材と表４に示す先行電極（ｗａ１）用鋼ワイヤおよび表５に示す後行電極（ｗａ２）用のフラックス入りワイヤとを組合せ、・・・２電極片面ガスシールドアーク溶接を行った。・・・」（特許掲載公報第１４欄第４４行−第１５欄第１行参照）と記載されているから、訂正事項ａは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされたものである。
　そして、訂正事項ａの訂正によって発明の目的が変更されるものではないので、訂正事項ａは、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
（２）訂正事項ｂ−ｅについて
　訂正事項ｂ−ｅは、訂正事項ａで訂正された特許請求の範囲の請求項１の記載と、特許請求の範囲の請求項２−４及び発明の詳細な説明の記載との整合性をとるためのものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とする明細書の訂正に該当し、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
３　むすび
　以上のとおり、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項並びに同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
第３　特許異議申立てについての判断
１　特許異議の申立て及び取消しの理由の概要
（１）特許法第２９条第２項違反
　特許異議申立人株式会社神戸製鋼所は、証拠方法として甲第１乃至７号証を提出し、本件の請求項１乃至３に係る発明は甲第１乃至６号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件の請求項１乃至３に係る特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであり、取り消されるべきものである旨主張している。
　また、当審で通知した取消しの理由の概要は、本件の請求項１乃至３に係る発明は甲第１乃至５号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件の請求項１乃至３に係る特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであり、取り消されるべきものであるというものである。
　
（２）特許法第２９条の２違反
　特許異議申立人株式会社神戸製鋼所は、本件の請求項１乃至４に係る発明は甲第７号証に記載された発明と同一であるから本件の請求項１乃至４に係る特許は特許法第２９条の２の規定に違反してされたものであり、取り消されるべきものである旨主張している。
　当審で通知した取消しの理由も同様のものである。
　
［証拠方法］
　甲第１号証：特開平６−６４６号公報
　甲第２号証：特公昭５０−７５４３号公報
　　　　　　（以下、「刊行物１」という。）
　甲第３号証：特開昭６３−２３５０７７号公報
　　　　　　（以下、「刊行物２」という。）
　甲第４号証：特開平６−２１８５７８号公報
　　　　　　（以下、「刊行物３」という。）
　甲第５号証：特開平８−２８１４７８号公報
　　　　　　（以下、「刊行物４」という。）
　甲第６号証：中野利彦、外３名，“高速水平すみ肉ＣＯ２溶接における気　　　　　　孔防止に関する検討”，第１４３回溶接法（委）資料，（社）　　　　　　溶接学会，溶接法研究委員会，１９９３年７月２２日　
　甲第７号証：特開平１０−２０２３６８号公報
　　　　　　（以下、「先願明細書」という。）
　
２　本件発明
　前記第２の３のとおり訂正が認められたので、本件の請求項１乃至４に係る発明（以下、「本件発明１乃至４」という。）は、次のとおりのものと認める。
「【請求項１】　曲面状被溶接材の２電極片面ガスシールドアーク溶接方法において、
　溶接線に直角方向の傾斜が１０°以下、溶接線方向の被溶接材の傾斜が１０°以下である曲面状の被溶接材の、内面を仮付けしたＶまたはＹ形状の開先の、開先角度を３０〜６５°とし、開先裏面に裏当材を当て、該開先内に鋼粒または鉄粉を被溶接材板厚の1/4以上2/3以下の高さまで充填し、先行溶接電極ワイヤはソリッドワイヤ、後行溶接電極ワイヤはフラックス入りワイヤとし、先行および後行の溶接電極ワイヤ間の極間距離を100mm以上600mm以下とし、先行および後行の溶接電極ワイヤの溶接電流密度をそれぞれ200Ａ／mm2以上および150Ａ／mm2以上とし、かつ先行および後行の溶接電極ワイヤをそれぞれ40回／分以上150回／分以下および30回／分以上120回／分以下で揺動駆動することを特徴とする曲面状被溶接材の２電極片面ガスシールドアーク溶接方法。　
【請求項２】　後行溶接電極ワイヤは、ワイヤ全重量に対して重量％で、
　　ＴｉＯ2：2.5％以上 7.0％以下
　　ＺｒＯ2：0.4％以上 1.0％以下
　　Ａｌ2Ｏ３：0.1％以上 1.0％　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以下
　　Ｓｉ：0.2％以上 1.2％以下
　　Ｍｎ：1.0％以上 4.0％以下
　　Ｍｇ：0.1％以上 1.0％以下
を含有し、更にＮａおよびＫの１種または２種の合計が0.03％以上0.3％以下であるフラックスを充填したフラックス入りワイヤである、請求項１記載の曲面状被溶接材の２電極片面ガスシールドアーク溶接方法。
【請求項３】　後行溶接電極ワイヤは、ワイヤ全重量に対して重量％で、
　　Ｎｉ：0.3％以上 3.0％以下
　　Ｔｉ：0.02％以上 0.2％以下
　　Ｂ：0.002％以上 0.015％以下
を含有するフラックスを充填したフラックス入りワイヤである請求項２記載の曲面状被溶接材の２電極片面ガスシールドアーク溶接方法。
【請求項４】　少なくとも先行電極ワイヤを第１シ−ルドガスおよび第２シ−ルドガスで二重シールドする、請求項１、請求項２又は請求項３記載の曲面状被溶接材の２電極片面ガスシールドアーク溶接方法。」
　なお、請求項１乃至４に記載の「曲面状溶接材」及び請求項２に記載の「Ａｌ２Ｏ２」は、それぞれ「曲面状被溶接材」及び「Ａｌ２Ｏ３」の誤記と認め、本件発明１乃至４を上記のとおり認定した。
　
３　刊行物記載の発明（事項）及び先願発明
（１）刊行物１
ア　第２欄第２８行−第３欄第２行
「本発明は・・・開先裏面に溶接線に沿つてガラス繊維を介在させた上で・・・裏当材を当接し、開先内に鋼粒または鉄粉を適量に収容し、ワイヤーにウイービング・モーシヨンを行なわせながら、ガスシールドのもとに細径ワイヤ高電流によつて溶接を行なうことを特徴とする片面ガスアーク溶接法である。」
イ  第６欄第１行−第７欄第２４行
「実施例　１
　第１図に示したのは本発明を実施する態様の一例を示すものであつて、１，１は母材、２は成型乾燥した裏当材・・・８は適量に開先へ充てんしたカツト・ワイヤ鋼粒、９は電極ワイヤ・・・１１はシールドガスのガイドパイプ、１２はシールドガス、１３は溶接アーク、１４はウイビングモーシヨンの方向を失す矢印である。
　・・・この実施態様に於て、表１に示す供試材料充てん材は鋼粒と鉄粉の諸元に対し、表２に示す溶接施工条件により細径ワイヤ、揺動、高電流、ガスシールド・アーク溶接の実験を行なつた。
　この実施例によつて・・・開先内に当初施した仮付ビード（・・・断続ビード）による裏波ビードへの悪影響は全く認められず・・・」
ウ  第９欄第１−３行
「実施例　２
　本発明に基ずく溶接法では、下記表４に記載した溶接施工条件で溶接を行なつたところ、・・・」
エ　表１から以下の事項が看取される。
「電極ワイヤがサイズ１．６ｍｍのソリッドワイヤであること。」
オ　表４から以下の事項が看取される。
「板厚が２５ｍｍであること、開先がＶ形状であって、開先角度が６０°であること、鋼粒の充てん高さが１１ｍｍであること、電極ワイヤの振動サイクルが６０ｃ／ｍｉｎであること、電流が４２０Ａであること。」
　上記エの電極ワイヤの「サイズ」が「直径」に相当するものであることは明らかである。また、上記ウの実施例２はイの実施例１と溶接施工条件のみ異なり他の条件は共通であると解するのが自然である。そこで、上記オの事項を本件発明１にしたがって整理すると、以下の事項が記載されているとすることができる。
オ’「開先がＶ形状であって、開先角度が６０°であること、開先内に鋼粒を被溶接材板厚の１１／２５の高さまで充てんすること、電極ワイヤの振動サイクルが６０ｃ／ｍｉｎであること、電極ワイヤの溶接電流密度が４２０Ａ／（π×（１．６ｍｍ／２）２）＝約２０９Ａ／ｍｍ２であること。」
　そうすると、上記事項ア−オ’及び第１図、第２図からみて、刊行物１には以下の発明が記載されていると認められる。
「片面ガスシールドアーク溶接方法において、被溶接材の、内面を仮付けしたＶ形状の開先の、開先角度を６０°とし、開先裏面に裏当材を当て、該開先内に鋼粒または鉄粉を被溶接材板厚の１１／２５の高さまで充てんし、溶接電極ワイヤはソリッドヤイヤとし、溶接電流密度を約２０９Ａ／ｍｍ２とし、溶接電極ワイヤの振動サイクルが６０ｃ／ｍｉｎである片面ガスシールドアーク溶接方法。」（以下、「刊行物１記載の発明」という。）
（２）刊行物２
ア  第２頁左下欄第３−１６行
「・・・ガスシールドアーク溶接法の場合には、単電極法と多電極法があるが、・・・
ｂ（当審注：丸付き文字）多電極法（極間距離は１００ｍｍ以上が一般的である）」
イ  第３頁左上欄第１−７行
「上記目的を達成しえた本発明に係る高速ガスシールドアーク溶接法とは、多電極ガスシールドアーク溶接法において、先行する第１電極にメタル系フラックス入りワイヤを用い、後行する電極のうち少なくとも最終電極にチタニア系フラックス入りワイヤを用いるところにその要旨が存在するものである。」
ウ  第３頁右下欄第２−４行
「・・・後行極ではビード形状および外観を整えるためにスラグ生成量の多いフラックス入りワイヤを用いる必要がある」
エ  第４頁右上欄第９−１９行
「実施例１
　第１表に示す溶接用フラックス入りワイヤ（ワイヤ径１．６ｍｍ）を用い、第２表に示す溶接条件で、高速ガスシールドアーク溶接を行なった。・・・第１表において、ワイヤ記号イ、ロ、ハは、それぞれ、メタル系フラックス入りワイヤ、チタニア系フラックス入りワイヤ、ライムチタニア系フラックス入りワイヤを示し、また、Ｆｅ−Ｍｎは８０％Ｍｎ、Ｆｅ−Ｓｉは４０％Ｓｉ、Ｆｅ−Ｔｉは４０％Ｔｉの組成である。」
オ  第５頁右上欄第１０−１２行
「第５図（ａ）は本実施例における溶接の開先形状、第５図（ｂ）は本実施例における溶接の積層方法を示す断面図である。」
カ　上記エを参照するに、第１表から以下の事項が看取される。
「チタニア系フラックス入りワイヤは、フラックス率が１５％であること、フラックス成分（対全フラックス重量％）が、ＴｉＯ２：３６、ＺｒＯ２：３、Ａｌ２Ｏ３：１、Ｆｅ−Ｓｉ：８、Ｆｅ−Ｍｎ：１６を含むこと。」
キ　第２表から以下の事項が看取される。
「電極が先行極と後行極の２電極であること、後行極の電流が４７０Ａであること、極間距離が２００ｍｍであること。」
　上記エ及びキより、後行電極の溶接電流密度は４７０Ａ／（π×（１．６ｍｍ／２）２）＝約２３４Ａ／ｍｍ２である。
　また、上記カの「Ｆｅ−Ｓｉ」及び「Ｆｅ−Ｍｎ」における「Ｓｉ」及び「Ｍｎ」が、脱酸剤としての機能を有することは技術常識より明らかであり、上記エ及びカより、チタニア系フラックス入りワイヤは、ワイヤ全重量に対して重量％で、ＴｉＯ２：１５％×３６％＝５．４％、ＺｒＯ２：１５％×３％＝０．４５％、Ａｌ２Ｏ３：１５％×１％＝０．１５％、Ｍｎ：１５％×１６％×８０％＝約１．９２％、Ｓｉ：１５％×８％×４０％＝０．４８％を含有するものである。
　そうすると、上記摘記事項ア−キ及び第５図からみて、刊行物２には以下の事項が記載されていると認められる。
「２電極ガスシールドアーク溶接法において、溶接電極間の極間距離を１００ｍｍ以上とすること、後行電極をチタニア系フラックス入りワイヤとし、ワイヤ全重量に対して重量％で、
　　ＴｉＯ２：５．４％
　　ＺｒＯ２：０．４５％
　　Ａｌ２Ｏ３：０．１５％
　　Ｓｉ：０．４８％
　　Ｍｎ：１．９２％
を含有するものとすること、後行電極の溶接電流密度を約２３４Ａ／ｍｍ２とすること。」（以下、「刊行物２記載の事項」という。）
（３）刊行物３
ア  【特許請求の範囲】
「【請求項１】　鋼製外皮にフラックスを充填してなるフラックス入りワイヤにおいて、ワイヤ全重量当たり、
・酸化物(但し、アルカリ金属酸化物を除く)：１.５〜４.５％、
・アルカリ金属化合物：０.０１〜０.０７％、（但し、アルカリ金属化合物／酸化物：０.００５〜０.０２８）
・Ｍg：０.１〜０.７％、
・Ｓi：０.４〜１.２％、
・Ｍn：１.５〜４.０％、（但し、Ｍn／Ｍg：３.０〜２２.５）
を含有していることを特徴とする多電極用ガスシールドアーク溶接フラックス入りワイヤ。
【請求項２】　アルカリ金属化合物がＫ2Ｏ、Ｎa2Ｏ及びＬi2Ｏのうちの１種又は２種以上であり、かつ、
・Ｋ2Ｏ＋Ｎa2Ｏ＋Ｌi2Ｏ：０.０１〜０.０７％、
・(Ｋ2Ｏ＋Ｎa2Ｏ＋Ｌi2Ｏ)／酸化物：０.００５〜０.０２８、
である請求項１に記載のフラックス入りワイヤ。」
イ  【０００３】
「かつ、最近、これらフラックス入りワイヤを使用して、より一層の高能率化を図るという動きが強く、例えば電極数を２電極等にし、・・・。因みに、この溶接法に適用されているフラックス入りワイヤは、一般に単電極用に設計されたメタル系ワイヤやチタニヤ系ワイヤが多く、これらワイヤを組合せて２電極溶接が行われている。」
ウ　【００１４】−【００１５】
「アルカリ金属化合物：０.０１〜０.０７％Ｋ2Ｏ、Ｎa2Ｏ、Ｌi2Ｏなどのアルカリ成分はアークを安定させる効果が極めて大きい。・・・
　なお、アルカリ金属化合物としては、Ｌi、Ｎa、Ｋ、Ｒb、Ｃsなどの酸化物、弗化物、炭酸塩等が挙げられ、・・・」
エ　【００２３】−【００２５】
「次に本発明の実施例を示す。
　表１に示す成分組成のフラックスをフラックス率１０％で軟鋼製外皮内に充填してワイヤ径１.４mmφ、１.６mmφのフラックス入りワイヤを製造し、以下の条件で溶接実験を行った。溶接試験の結果を表１に示す。
・・・
（２）溶接姿勢：２電極水平すみ肉溶接、
・・・
（５）溶接電流、電圧：先行極(１.６mmφ)…４００Ａ×３２Ｖ、後行極(１.４mmφ)…３２０Ａ×３２Ｖ、
・・・」
　Ｋ、Ｎａ、Ｏの分子量は、それぞれ３９．１０、２２．９９、１６．００であるから、上記アより、フラックス入りワイヤは、ワイヤ全重量に対し、アルカリ金属化合物が１種の場合、Ｋ2Ｏ：（３９．１０２／（３９．１０２＋１６．００））×（０．０１〜０．０７％）＝０．００９９〜０．０６９３％、Ｎa2Ｏ：（２２．９９２／（２２．９９２＋１６．００））×（０．０１〜０．０７％）＝０．００９７〜０．０６７９％、アルカリ金属化合物がＫ2Ｏ＋Ｎa2Ｏの２種の場合，０．００９７〜０．０６９３％を含有するものである。
　また、上記エより、後行電極の溶接電流密度は３２０Ａ／（π×（１．４ｍｍ／２）２）＝約２０８Ａ／ｍｍ２である。
　そうすると、上記摘記事項ア−エからみて、刊行物３には以下の事項が記載されていると認められる。
「２電極用ガスシールドアーク溶接において、先行及び後行電極にフラックス入りワイヤを用いること、該フラックス入りワイヤを、ワイヤ全重量に対して重量％で、
　　Ｍｇ：０.１〜０.７％、
　　Ｓｉ：０.４〜１.２％、
　　Ｍｎ：１.５〜４.０％
　　ＮａおよびＫの１種または２種の合計：０．００９７〜０．０６９３％
を含有するものとすること、後行電極の溶接電流密度を約２０８Ａ／ｍｍ２とすること。」（以下、「刊行物３記載の事項」という。）
（４）刊行物4
ア　【特許請求の範囲】
「【請求項１】　軟鋼製外皮にフラックスを充填してなるガスシールドアーク溶接用チタニヤ系フラックス入りワイヤにおいて、前記軟鋼製外皮が、外皮全重量に対する割合で、Ｃ：≦０．０１％、Ｔｉ：０．０１〜０．２０％、Ａｌ：０．０１〜０．１５％、Ｍｎ：１．０〜１．５％を含有し、かつ、Ｔｉ／Ｃ≧４．０、Ａｌ／Ｃ≧３．０、Ｍｎ／Ｃ≧３００に規制した組成の鋼からなり、前記フラックスが、ワイヤ全重量に対する割合で、ＴｉＯ２：１．００〜８．５０％、アルカリ金属の酸化物（アルカリ金属元素換算値）：０．０１〜１．５０％、Ｃ：≦０．０６％、Ｍｎ（外皮中のＭｎ量も合計して）：０．５０〜３．６０％、Ｓｉ（外皮中のＳｉ量も合計して）：０．１０〜１．５０％、Ｍｇ：０．０１〜１．００％、Ｎｉ：０．１０〜２．００％、Ｔｉ：０．０１〜１．００％、Ｂ：０．０００１〜０．０２００％を含有するフラックスであることを特徴とするガスシールトアーク溶接用チタニヤ系フラックス入りワイヤ。」
イ　【００２８】
「
アルカリ金属の酸化物（アルカリ金属元素換算値）：０．０１〜１．５０％
　上記摘記事項から、刊行物４には以下の事項が記載されていると認められる。
「フラックス入りワイヤを、ワイヤ全重量に対して重量％で、
　　ＴｉＯ２：１．００〜８．５０％、
　　Ｓｉ：０．１０〜１．５０％、
　　Ｍｎ：０．５０〜３．６０％、
　　Ｍｇ：０．０１〜１．００％、
　　Ｎａおよび／またはＫ：０．０１〜１．５０％
　　Ｎｉ：０．１０〜２．００％、
　　Ｔｉ：０．０１〜１．００％、
　　Ｂ：０．０００１〜０．０２００％
を含有するものとすること。」（以下、「刊行物４記載の事項」という。）
（５）先願明細書
　先願明細書には、以下の事項が記載されている。
ア　【請求項２】
「開先角度３０〜５５°のＹまたはＶ形状の開先の内面を仮付けした被溶接材の該開先に裏当材を当接し該開先を片面溶接するに当たって、該開先内に鋼粒または鉄粉を被溶接材板厚の1/4以上2/3以下の高さまで充填し、先行および後行の溶接電極ワイヤ間の極間距離を100mm以上600mm以下とし、先行および後行の溶接電極ワイヤの溶接電流密度をそれぞれ230Ａ／mm2以上および150Ａ／mm2以上とし、かつ先行および後行の溶接電極ワイヤをそれぞれ40回／分以上150回／分以下および30回／分以上120回／分以下で揺動駆動することを特徴とする２電極片面ガスシールドアーク溶接方法。」
イ　【請求項３】
「後行溶接電極ワイヤは、ワイヤ全重量に対して重量％で、
　　ＴｉＯ2：2.5％以上 7.0％以下
　　ＺｒＯ2：0.4％以上 1.0％以下
　　Ａｌ2Ｏ2（当審注：「Ａｌ2Ｏ３」の誤記と認める。）：0.1％以上 1.0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　％以下
　　Ｓｉ：0.2％以上 1.2％以下
　　Ｍｎ：1.0％以上 4.0％以下
　　Ｍｇ：0.1％以上 1.0％以下
を含有し、更にＮａおよびＫの１種または２種の合計が0.03％以上0.3％以下であるフラックスを充填したフラックス入りワイヤである、請求項１又は請求項２記載の２電極片面ガスシールドアーク溶接方法。」
ウ　【請求項４】
「後行溶接電極ワイヤは、ワイヤ全重量に対して重量％で、
　　Ｎｉ：0.3％以上 3.0％以下
　　Ｔｉ：0.02％以上 0.2％以下
　　Ｂ：0.002％以上 0.015％以下
を含有するフラックスを充填したフラックス入りワイヤである請求項３記載の２電極片面ガスシールドアーク溶接方法。」
エ　【請求項５】
「少なくとも先行電極ワイヤを第１シ−ルドガスおよび第２シ−ルドガスで二重シールドする、請求項１，請求項２，請求項３又は請求項４記載の２電極片面ガスシールドアーク溶接方法。」
オ　【００４３】
「なお、先行溶接電極ワイヤ９ｆは、JIS Z 3312およびZ 3325に規定される軟鋼および高張力鋼用，低温用鋼用のソリッドワイヤのいずれにおいても良好な結果が得られるが、特に溶接金属に高い靱性を要求される場合はJIS Z 3325に規定される低温用鋼用ソリッドワイヤを用いることが好ましい。」
　上記摘記事項ア−オ、【図３】の記載からみて、先願明細書には以下の発明が記載されていると認められる。
ａ　先願発明１
「２電極片面ガスシールドアーク溶接方法において、
　被溶接材の、内面を仮付けしたＶまたはＹ形状の開先の、開先角度を３０〜５５°とし、開先裏面に裏当材を当て、該開先内に鋼粒または鉄粉を被溶接材板厚の1/4以上2/3以下の高さまで充填し、先行溶接電極ワイヤはソリッドワイヤ、後行溶接電極ワイヤはフラックス入りワイヤとし、先行および後行の溶接電極ワイヤ間の極間距離を100mm以上600mm以下とし、先行および後行の溶接電極ワイヤの溶接電流密度をそれぞれ230Ａ／mm2以上および150Ａ／mm2以上とし、かつ先行および後行の溶接電極ワイヤをそれぞれ40回／分以上150回／分以下および30回／分以上120回／分以下で揺動駆動することを特徴とする２電極片面ガスシールドアーク溶接方法。」
ｂ　先願発明２
「後行溶接電極ワイヤは、ワイヤ全重量に対して重量％で、
　　ＴｉＯ2：2.5％以上 7.0％以下
　　ＺｒＯ2：0.4％以上 1.0％以下
　　Ａｌ2Ｏ３：0.1％以上 1.0％以下
　　Ｓｉ：0.2％以上 1.2％以下
　　Ｍｎ：1.0％以上 4.0％以下
　　Ｍｇ：0.1％以上 1.0％以下
を含有し、更にＮａおよびＫの１種または２種の合計が0.03％以上0.3％以下であるフラックスを充填したフラックス入りワイヤである、先願発明１記載の２電極片面ガスシールドアーク溶接方法。」
ｃ　先願発明３
「後行溶接電極ワイヤは、ワイヤ全重量に対して重量％で、
　　Ｎｉ：0.3％以上 3.0％以下
　　Ｔｉ：0.02％以上 0.2％以下
　　Ｂ：0.002％以上 0.015％以下
を含有するフラックスを充填したフラックス入りワイヤである先願発明２記載の２電極片面ガスシールドアーク溶接方法。」
ｄ　先願発明４
「少なくとも先行電極ワイヤを第１シ−ルドガスおよび第２シ−ルドガスで二重シールドする、先願発明１、先願発明２又は先願発明３記載の２電極片面ガスシールドアーク溶接方法。」
（６）従来周知の事項
　溶接技術において、以下の事項が本件出願前周知である。
「被溶接材の形状が平面であるか曲面であるかを問わず自動的に溶接を行うこと」（以下、「従来周知の事項」という。なお必要なら、特開昭５１−２０７３７号公報の第２頁右下欄第１−１４行の記載等、特開昭４９−３８５７号公報の第３頁左下欄第２０行−右下欄第１０行の記載等を参照。）
　
４．対比・判断
（１）特許法第２９条第２項違反について
ア　本件発明１について
　本件発明１と刊行物１記載の発明とを対比すると、後者の「充てん」は前者の「充填」に相当する。また、後者の「Ｖ形状」の開先は、前者の「ＶまたはＹ形状」に、後者の「６０°」の開先角度は、前者の「３０〜６５°」に、後者の「１１／２５」である開先内における鋼粒または鉄粉の被溶接材板厚に対する充填高さは、前者の「１／４以上２／３以下」に、それぞれ包含されるものである。さらに、後者の「溶接電極ワイヤ」は「ソリッドワイヤ」である点で前者の「先行溶接電極ワイヤ」に対応するから、後者の「約２０９Ａ／ｍｍ２以上」である溶接電流密度は、前者の「２００Ａ／ｍｍ２以上」に包含され、また後者の「溶接電極ワイヤの振動サイクル」が前者の「溶接電極ワイヤ」の「揺動駆動」に対応するから、後者の振動サイクル「６０ｃ／ｍｉｎ」は前者の「４０回／分以上１５０回／分以下」に包含されるものである。
　そうすると、両者は実質的に以下の一致点、相違点を有する。
〈一致点〉
　片面ガスシールドアーク溶接方法において、被溶接材の、内面を仮付けしたＶまたはＹ形状の開先の、開先角度を３０〜６５°とし、開先裏面に裏当材を当て、該開先内に鋼粒または鉄粉を被溶接材板厚の１／４以上２／３以下の高さまで充填し、溶接電極ワイヤはソリッドワイヤとし、溶接電極ワイヤの溶接電流密度を２００Ａ／ｍｍ２とし、かつ溶接電極ワイヤを４０回／分以上１５０回／分以下で揺動駆動する片面ガスシールドアーク溶接方法。
〈相違点１〉
　本件発明１は、被溶接材の形状が「溶接線に直角方向の傾斜が１０°以下、溶接線方向の被溶接材の傾斜が１０°以下である曲面状」であるのに対し、刊行物１記載の発明は、被溶接材の形状が明記されていない点。
〈相違点２〉
　本件発明１は、片面ガスシールドアーク溶接方法が２電極溶接方法であって、後行の溶接電極ワイヤを更に有し、溶接電極ワイヤ間の極間距離を１００ｍｍ以上６００ｍｍ以下とするのに対し、刊行物１記載の発明は、２電極溶接方法について記載がなく、溶接電極ワイヤ間の極間距離についても記載がない点。
〈相違点３〉
　本件発明１は、後行溶接電極ワイヤがフラックス入りワイヤであって、溶接電流密度を１５０Ａ／ｍｍ２以上とし、３０回／分以上１２０回／分以下で揺動駆動するのに対し、刊行物１記載の発明は、そのような記載がない点。
　上記相違点について検討する。
〈相違点１について〉
　被溶接材の形状が平面であるか曲面であるかを問わず自動的に溶接を行うことは従来周知の事項である（３．（６）を参照）。一方、刊行物１記載の発明は、刊行物１全体の記載からみて、少なくとも平面状の被溶接材をその溶接対象としているであろうことは、自明と言うべき事項であるが、曲面状の被溶接材をその溶接対象とすることを排除するものではない。そうすると、平面状の被溶接材と比べ、少なくとも平面に近い曲面状の被溶接材においては、溶接の施工条件が格別相違するとは考え難いことを勘案すれば、刊行物１記載の発明は、平面状の被溶接材に加え、平面に近い曲面状の被溶接材をもその溶接対象としていると解することが相当である。
　ところで、本件発明１は、被溶接材の曲面形状を、数値限定により特定するものであるが、明細書全体の記載を参酌するに、数値自体に特に意味があるものではなく、また、下限値が特定されていないことからみても、本件発明１の被溶接材の形状は、単に平面に近い曲面を意味するにすぎないと解することが妥当である。
　そうすると、本件発明１と刊行物１記載の発明は、被溶接材の形状において実質的に相違するものでなく、相違点１は単なる表現上の差異にすぎないというべき事項である。
〈相違点２について〉
　ガスシールドアーク溶接方法において、２電極溶接方法を採用すること、及び溶接電極ワイヤ間の極間距離を１００ｍｍ以上とすることは、刊行物２に記載されているように従来周知（更に必要なら、特公昭５８−１３２６９号公報参照）であるから、刊行物１記載の発明に当該周知の事項を適用することで、相違点２に係る本願発明１の発明特定事項とすることは、当業者が容易になし得るものである。
〈相違点３について〉
　２電極ガスシールドアーク溶接において、後行溶接電極ワイヤとしてフラックス入りワイヤを採用すること、後行溶接電極ワイヤの溶接電流密度を１５０Ａ／ｍｍ２以上とすることは、刊行物２及び３に記載されているように従来周知である。
　そうすると、上記〈相違点２について〉で検討したとおり刊行物１記載の発明に従来周知の技術を適用するに際し、後行溶接電極ワイヤとしてフラックス入りワイヤを採用すること、及び後行溶接電極ワイヤの溶接電流密度を１５０Ａ／ｍｍ２以上とすることに格別の困難性は見当たらず、また、後行溶接電極ワイヤを３０回／分以上１２０回／分以下で揺動駆動する構成も当業者が適宜設定可能な事項である。
イ　本件発明２について
　本件発明２と刊行物１記載の発明とを対比すると、両者は上記相違点１乃至３に加え、更に以下の点で相違する。
〈相違点４〉
　本件発明２は、後行溶接電極ワイヤが、ワイヤ全重量に対して重量％で、
　　ＴｉＯ2：2.5％以上 7.0％以下
　　ＺｒＯ2：0.4％以上 1.0％以下
　　Ａｌ2Ｏ３：0.1％以上 1.0％　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以下
　　Ｓｉ：0.2％以上 1.2％以下
　　Ｍｎ：1.0％以上 4.0％以下
　　Ｍｇ：0.1％以上 1.0％以下
を含有し、更にＮａおよびＫの１種または２種の合計が0.03％以上0.3％以下であるフラックスを充填したフラックス入りワイヤである旨特定したのに対し、刊行物１記載の発明は、そのような記載がない点。
　相違点４について検討する。
　フラックス入りワイヤにＮａ、Ｋを含有させることの技術的意義について、本件特許明細書等の【００４９】には「Ｎａ，Ｋ：Ｎａ，Ｋの１種または２種の合計で0.003以上 0.3％以下　Ｎａ，Ｋは、アーク安定性を高め母材の掘り込みを緩和する効果がある。」と記載され、【表５】には「アーク安定剤」として「Ｎａ」及び「Ｋ」が記載されている。
　一方、刊行物３には、「Ｋ2Ｏ、Ｎa2Ｏ、Ｌi2Ｏなどのアルカリ成分はアークを安定させる効果が極めて大きい」（３の（３）ウ参照）と記載されており、刊行物４には、「アーク安定性の向上及びスパッタ量低減を図るため、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋのアルカリ金属成分を添加するのが効果的」（３の（４）イ参照）と記載されているから、刊行物３及び４の「Ｎａ」、「Ｋ」はアークの安定剤として用いられるものである。
　そうすると、本件発明２に記載されたフラックス入りワイヤの成分組成は、すべて刊行物２乃至４に記載されたものであるから、上記〈相違点３について〉で検討したとおり、刊行物１記載の発明において、後行溶接電極ワイヤとしてフラックス入りワイヤを採用する場合、刊行物２乃至４に記載された成分組成を適宜組み合わせ、相違点４に係る本件発明２の発明特定事項とすることは、当業者が容易になし得るものである。
ウ　本件発明３について
　本件発明３と刊行物１記載の発明とを対比すると、両者は上記相違点１乃至４に加え、更に以下の点で相違する。
〈相違点５〉
　本件発明３は、本件発明２における後行溶接電極ワイヤが、ワイヤ全重量に対して重量％で、
　　Ｎｉ：0.3％以上 3.0％以下
　　Ｔｉ：0.02％以上 0.2％以下
　　Ｂ：0.002％以上 0.015％以下
を含有するフラックスを充填したフラックス入りワイヤである旨更に特定したのに対し、刊行物１記載の発明は、そのような記載がない点。
　相違点５について検討する。
　本件発明３において更に特定されたフラックス入りワイヤの成分組成は、刊行物４に記載されたものである。
　そうすると、上記〈相違点４について〉で検討したとおり、刊行物１記載の発明において、後行溶接電極ワイヤとしてフラックス入りワイヤを採用する場合に刊行物２及び３に記載された成分組成を適宜組み合わせるに際し、更に刊行物４に記載されたものを組み合わせ、相違点５に係る本件発明３の発明特定事項とすることは、当業者が容易になし得るものである。
エ　作用効果について
　本件発明１乃至３の作用効果は、刊行物１乃至４記載の発明（事項）及び従来周知の事項から当業者が予測できる程度のものであって格別なものではない。
　
　したがって、本件発明１乃至３は、刊行物１乃至４記載の発明（事項）及び従来周知の事項に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件発明１乃至３についての特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　
（２）特許法第２９条の２違反について
ア　本件発明１について
　本件発明１と先願発明１とを対比すると、後者の「３０〜５５°」の開先角度は、前者の「３０〜６５°」に包含されるものである。また、後者の「２３０Ａ／ｍｍ２以上」の先行溶接電極ワイヤの溶接電流密度は、前者の「２００Ａ／ｍｍ２以上」に包含されるものである。
　そうすると、両者は、
「２電極片面ガスシールドアーク溶接方法において、
　被溶接材の、内面を仮付けしたＶまたはＹ形状の開先の、開先角度を３０〜６５°とし、開先裏面に裏当材を当て、該開先内に鋼粒または鉄粉を被溶接材板厚の１／４以上２／３以下の高さまで充填し、先行溶接電極ワイヤはソリッドワイヤ、後行溶接電極ワイヤはフラックス入りワイヤとし、先行および後行の溶接電極ワイヤ間の極間距離を１００ｍｍ以上６００ｍｍ以下とし、先行および後行の溶接電極ワイヤの溶接電流密度をそれぞれ２００Ａ／ｍｍ２以上および１５０Ａ／ｍｍ２以上とし、かつ先行および後行の溶接電極ワイヤをそれぞれ４０回／分以上１５０回／分以下および３０回／分以上１２０回／分以下で揺動駆動する２電極片面ガスシールドアーク溶接方法。」である点で一致し、以下の点で相違している。
〈相違点〉
　本件発明１は、被溶接材の形状が「溶接線に直角方向の傾斜が１０°以下、溶接線方向の被溶接材の傾斜が１０°以下である曲面状」であるのに対し、先願発明１は、被溶接材の形状について明記されていない点。
　相違点について検討する。
　被溶接材の形状が平面であるか曲面であるかを問わず自動的に溶接を行うことは従来周知の事項である。一方、先願発明１は、先願明細書を参酌するに、少なくとも平面状の被溶接材をその溶接対象としていることは自明と言うべき事項であるが、必ずしも溶接対象を平面状の被溶接材に限るものでなく、曲面状の被溶接材をその溶接対象とすることを排除するものではない。そうすると、平面状の被溶接材と比べ、少なくとも平面に近い曲面状の被溶接材においては、溶接の施工条件が格別相違するとは考え難いことを勘案すれば、先願発明１は、平面状の被溶接材に加え、平面に近い曲面状の被溶接材をもその溶接対象としていると解することが相当である。
　ところで、本件発明１は、被溶接材の曲面形状を、数値限定により特定するものであるが、明細書全体の記載を参酌するに、数値自体に特に意味があるものではなく、また、下限値が特定されていないことからみても、本件発明１の被溶接材の形状は、単に平面に近い曲面を意味するにすぎないと解することが妥当である。
　そうすると、上記相違点は単なる表現上の差異にすぎないというべき事項であって、本件発明１と先願発明１は、被溶接材の形状において実質的に相違するものではない。
イ　本件発明２乃至４について
　本件発明２乃至４と先願発明２乃至４とを対比すると、両者間には上記相違点以外に新たな相違点はない。
　
　したがって、本件発明１乃至４は先願発明１乃至４と実質的に同一であるから、本件発明１乃至４についての特許は特許法第２９条の２の規定に違反してされたものである。
　
第４　むすび
　以上のとおりであるから、本件の請求項１乃至４に係る特許は、特許法第１１３条第２号に該当し、取り消されるべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１７年５月３０日（２００５．５．３０）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
２電極片面ガスシールドアーク溶接方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】
　
曲面状溶接材
　
溶接線に直角方向の傾斜が１０°以下、溶接線方向の被溶接材の傾斜が１０°以下である
先行溶接電極ワイヤはソリッドワイヤ、後行溶接電極ワイヤはフラックス入りワイヤとし、
曲面状溶接材の
　【請求項２】後行溶接電極ワイヤは、ワイヤ全重量に対して重量％で、
　ＴｉＯ２：２．５％以上７．０％以下
　ＺｒＯ２：０．４％以上１．０％以下
　Ａｌ２Ｏ２：０．１％以上１．０％以下
　Ｓｉ：０．２％以上１．２％以下
　Ｍｎ：１．０％以上４．０％以下
　Ｍｇ：０．１％以上１．０％以下
を含有し、更にＮａおよびＫの１種または２種の合計が０．０３％以上０．３％以下であるフラックスを充填したフラックス入りワイヤである、請求項１記載の
曲面状溶接材の
　【請求項３】後行溶接電極ワイヤは、ワイヤ全重量に対して重量％で、
　Ｎｉ：０．３％以上３．０％以下
　Ｔｉ：０．０２％以上０．２％以下
　Ｂ：０．００２％以上０．０１５％以下
を含有するフラックスを充填したフラックス入りワイヤである請求項２記載の
曲面状溶接材の
　【請求項４】少なくとも先行電極ワイヤを第１シ−ルドガスおよび第２シ−ルドガスで二重シールドする、請求項１、請求項２又は請求項３記載の
曲面状溶接材の
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、曲面状の被溶接材により形成された開先の２電極片面ガスシールドアーク溶接に関し、特に、耐割れ性およびビード外観が良好で溶接時のスパッタ発生量が少なく、かつ、高靱性が得られる高能率な２電極片面ガスシールドアーク溶接に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　近年、各種溶接構造物の建造において、溶接コスト低減及び高能率化が図れることからガスシールドアーク溶接法の適用が各分野において急速に増大している。中でも突合せ溶接の比率が高い造船や橋梁等の分野での適用が著しい。しかし、溶接のトータルコスト低減の観点から短尺から長尺の片面溶接の高速化が大きな課題となっている。
　【０００３】
　片面溶接方法としては、従来よりサブマージアーク溶接法が造船の板継溶接として盛んに研究されている。例えば特公昭６０−５９０７２号公報に提示されたサブマージアーク溶接法は、特に電極揺動に伴う溶接ビード溶込み深さの減少及びビード外観形状の劣化を防止し、初層ビードにおける割れ防止をも、併せて実現しようとするものである。しかし、このサブマージアーク溶接法は実施設備が大がかりとなり、短尺溶接では煩雑で適用できない等の問題がある。
　【０００４】
　また、特公昭６１−４９０２７号公報に提示の、フラックス入りワイヤを用い高電流密度のガスシールド下向溶接法は、細径複合ワイヤを使用し、ワイヤ突出し長さを大とした上、大電流の高溶接速度で下向溶接を高能率に行い溶接コストを低減している。しかし、ワイヤ突出し長が３５〜７０ｍｍと長いので、シールド不良やワイヤ曲りぐせによる狙い位置のずれ、更に片面溶接時の初層ビード割れ等の問題がある。
　【０００５】
　特公昭５０−７５４３号公報には、裏当材を当接した開先内に鋼粒または鉄粉を適量に充填し、細径ワイヤを揺動させながら溶接することが開示されている。しかし、この方法は、開先間隙を設けなければ良好な溶接ができず、開先角度も大きいことから開先断面積が大きく板継き作業能率面に問題がある。
　【０００６】
　また、前記いずれの方法も、曲面状の被溶接材により形成された開先の溶接の自動化および実用化に至っていない。
　【０００７】
　【発明が解決しようとする課題】
　そこで本発明は、曲面状の被溶接材の短尺から長尺の溶接構造物の片面溶接の溶接作業性，耐割れ性および裏ビードを良好にして健全で高靱性の溶接部を得ることを第１の目的とし、板継ぎ作業能率を安易に高能率にすることを第２の目的とする。
　【０００８】
　【課題を解決するための手段】
　（１）
曲面状溶接材
　
溶接線に直角方向の傾斜が１０°以下、溶接線方向の被溶接材の傾斜が１０°以下である
先行溶接電極ワイヤはソリッドワイヤ、後行溶接電極ワイヤはフラックス入りワイヤとし、
　【０００９】
　【発明の実施の形態】
　（２）後行溶接電極ワイヤは、ワイヤ全重量に対して重量％で、
　ＴｉＯ２：２．５％以上７．０％以下
　ＺｒＯ２：０．４％以上１．０％以下
　Ａｌ２Ｏ２：０．１％以上１．０％以下
　Ｓｉ：０．２％以上１．２％以下
　Ｍｎ：１．０％以上４．０％以下
　Ｍｇ：０．１％以上１．０％以下
を含有し、更にＮａおよびＫの１種または２種の合計が０．０３％以上０．３％以下であるフラックスを充填したフラックス入りワイヤである。
　（３）後行溶接電極ワイヤは更に、ワイヤ全重量に対して重量％で、
　Ｎｉ：０．３％以上３．０％以下
　Ｔｉ：０．０２％以上０．２％以下
　Ｂ：０．００２％以上０．０１５％以下
を含有するフラックスを充填したフラックス入りワイヤである。
　（４）少なくとも先行電極ワイヤを第１シ−ルドガスおよび第２シ−ルドガスで二重シールドする。
　【００１０】
　図１，図２および図３を参照して、本発明の実施に用いた片面ガスシールドアーク溶接装置の概要を説明する。これらの図面に示した溶接装置は、特願平８−２９８４３９号にて本出願人が特許出願した開先倣い溶接装置である。図１〜図３において、Ｚ矢印方向が上方向であり、Ｘ矢印およびＹ矢印方向は水平方向である。以下の説明では、Ｙ矢印方向を前方向と、Ｘ矢印方向を右方向と表現する。図１は、溶接装置１を斜め上方から見下した斜視図相当の、機構概要を表す簡略図である。ワーク（被溶接材）Ｗ１，Ｗ２は、図５および図６の（ａ）に示すように、互いに向いあう縁を突き当てた状態で、作業床面Ｆ上に設置された図示しない複数の油圧ジャッキにより下支持され、各ジャッキの支持高の調整により所望の曲面形状となっている。すなわち３次元的に曲がっている。ワ−クＷ１，Ｗ２の突き当てられた縁と縁の間にできた開先ｂは、ワークＷ１，Ｗ２が所要の角度で３次元的に曲げられているので、図示例においては、ワ−クは左前方が高い登り傾斜になっている。このような曲面形状を維持するために、開先内面は仮付溶接により仮付けされている。
　【００１１】
　図１において、床面Ｆ上には、水平Ｘ方向に延びるＸ方向レールＸ１が敷設されており、該レールＸ１よりも前方上方に（床面Ｆより離れて）、レールＸ１と平行なＸ方向レールＸ２が、図示しない支持柱により支持されている。２本のレールＸ１とＸ２をＸレール対ＲＸとする。レールＸ１にＸ走行台Ｙ１が、レ−ルＸ２にＸ走行台Ｙ２が載っており、これらのＸ走行台Ｙ１とＹ２が支持柱ＹｚおよびＹ方向レ−ルＲＹを支持している。支持柱ＹｚおよびＹ方向レ−ルＲＹは直交し一体連続である。Ｘ走行台Ｙ１の駆動車輪は、Ｘ走行台Ｙ１に搭載されたモータＭ１により図示しない減速機構を介して回転駆動される。モータＭ１が通電され、Ｘ走行台Ｙ１の駆動車輪が回転駆動されてＸ走行台Ｙ１がレールＸ１上を走行すると、支持柱ＹｚおよびＹ方向レ−ルＲＹがレールＸ１，Ｘ２に沿ってＹ軸に平行な状態でＸ方向左または右に移動する。
　【００１２】
　Ｙ方向レ−ルＲＹに溶接装置１の走行台車（Ｙ走行台）４の車輪４ａ〜ｄが載せられている。走行台車４の車輪４ａ〜ｄの回転軸には、図示しないスプロケットホイールが一体固着されており、該スプロケットホイールに、レールＲＹに沿って配設された輪状の図示しないチェーンベルトが噛み合う。チェーンベルトは、走行台車４に載置されたモータＭ２により回転駆動され、それに伴い走行台車４がレールＲＹ上をＹ方向に移動する。
　【００１３】
　図２に、溶接装置１を図１に示した一点鎖線矢印２Ａ方向より見た図を示し、図３には、溶接装置１を図１に示した一点鎖線矢印３Ａ方向より見た図を示す。走行台車４の中央部には、上下に貫通する穴が開いており、該穴を中空で柱状の昇降管１２がＺ方向に昇降自在に貫通している。昇降管１２の外面には、それぞれＺ方向に延びるレール１３ａ〜ｃが装着されており、それらは、それと対向する走行台車４の穴の内面に設けられたスライダに、Ｚ方向に昇降自在にはまっている。昇降管１２の下部の外壁には、ｚ方向に延びるネジ棒Ｍ４ｓを回転駆動する昇降モータＭ４が固着支持されている。走行台車４には、台車部をＺ方向に貫通するねじ穴があり、該ねじ穴とネジ棒Ｍ４ｓがねじ結合している。ここで、走行台車４は、Ｙレ−ルＲＹで下支持されているので、昇降モータＭ４がネジ棒Ｍ４ｓを回転駆動すると、走行台車４に対して昇降管１２が、Ｚ方向に昇降する。
　【００１４】
　昇降管１２の軸心を、Ｚ方向に延びる中空の旋回軸１０が水平回転自在に貫通する。走行台車４の上面から突出する昇降管１２の上開口近くの外壁に、回転モータＭ３が固着支持されている。回転モータＭ３の回転軸には平歯車が固着されており、水平方向に回転する。旋回軸１０の上開口の縁には平ギアが一体になっており、該ギアに回転モータＭ３の平歯車が噛み合う。回転モータＭ３が通電されると、その回転軸に一体の平歯車が回転し、ギアを介して旋回軸１０が昇降管１２に対して回転中心線Ｏを中心として回転する。
　【００１５】
　旋回軸１０の下端部には、センサベース２が支持されている。旋回軸１０の回転に伴いセンサベース２が水平方向に回転する。回転モータＭ３の回転軸には、ポテンショメータＰ１の回転軸が連結されており、ポテンショメータＰ１は、旋回軸１０の旋回角θを示す電気信号を発生する。
　【００１６】
　センサベース２の下部の、回転中心線Ｏの位置には、該中心線Ｏと直交する水平方向（図２では紙面と垂直な方向，図３ではｘ方向）とＺ方向に移動自在の第１の開先倣いロ−ラがあり、この第１の開先倣いロ−ラに２軸型のポテンショメ−タＰ３が結合されている。ポテンショメ−タＰ３は、第１の開先倣いロ−ラを回転自在に支持する支持杆の水平方向位置を検出するポテンショメ−タと、該支持杆のＺ位置を検出するポテンショメ−タを有し、回転中心線Ｏの位置での、センサベ−ス２に対する開先の水平方向位置およびＺ位置を表わす電気信号を発生する（図２）。
　【００１７】
　センサベース２の下部の、回転中心線Ｏから所定距離離れた位置には、水平方向（図２では紙面と垂直な方向，図３ではｘ方向）とＺ方向に移動自在の第２の開先倣いロ−ラがあり、この第２の開先倣いロ−ラに２軸型のポテンショメ−タＰ２が結合されている。ポテンショメ−タＰ２も、第２の開先倣いロ−ラを回転自在に支持する支持杆の水平方向位置を検出するポテンショメ−タと、該支持杆のＺ位置を検出するポテンショメ−タを有し、回転中心線Ｏから所定距離離れた位置での、センサベ−ス２に対する開先の水平方向位置およびＺ位置を表わす電気信号を発生する（図２）。
　【００１８】
　ポテンショメ−タＰ３とＰ２が検出した水平方向位置の差は、センサベース２（の水平な基準線）に対する開先の水平方向の曲り（斜め角）に対応し、ポテンショメ−タＰ３とＰ２が検出したＺ位置の差は、水平面に対する開先線の傾斜角（前後角）α（図２）に対応する。
　【００１９】
　センサベース２の下部の、第１および第２の開先倣いロ−ラ（Ｐ３，Ｐ２）を結ぶ縦線と直交し、回転中心線Ｏから所定距離離れた位置に、第１のワ−ク倣いロ−ラがあり、このロ−ラを回転自在に支持する支持杆のＺ位置を、ポテンショメ−タＰ５が検出し、該Ｚ位置を表わす電気信号を発生する（図３）。また、センサベース２の下部の、前記縦線と直交し、回転中心線Ｏから所定距離離れかつ回転中心線Ｏに関して第１のワ−ク倣いロ−ラと対向する位置に、第２のワ−ク倣いロ−ラがあり、このロ−ラを回転自在に支持する支持杆のＺ位置を、ポテンショメ−タＰ４が検出し、該Ｚ位置を表わす電気信号を発生する（図３）。ポテンショメ−タＰ５とＰ４が検出したＺ位置の差は、水平面に対するワ−クの傾斜角（左右）β（図３）に対応する。
　【００２０】
　第１のワ−ク倣いロ−ラ（Ｐ５）には、ロ−タリエンコ−ダＰ６が結合されており、該ロ−ラ（Ｐ５）の所定小角度の回転につき１パルスの電気信号を発生する。このパルスをカウントすることにより、センサベース２の、開先に沿った移動量が分かり、所定時間の間のカウントアップ値は、センサベース２の、開先に沿った移動の速度Ｖ（溶接速度）を表わす。
　【００２１】
　図２を参照すると、第１および第２のワ−ク倣いロ−ラ（Ｐ５，Ｐ４）の配列方向（図２の紙面に垂直な方向）に延びる回転軸３１ａが、センサベース２の略中央を回転自在に貫通している。センサベース２にはモータＭ７があり、その出力軸は減速機構を介して、回転軸３１ａに連結され、モータＭ７に通電があると、モータＭ７の回転軸の回転は減速機構により減速されて回転軸３１ａに伝えられる。回転軸３１ａには、ト−チ支持フレ−ム３が固着されている。回転軸３１ａの回転に伴いト−チ支持フレ−ム３が回転軸３１ａを中心として回動し、フレ−ム３で支持された溶接トーチ３０Ｌ，３０Ｔの、ワ−クに対する前後角γが変わる。回転軸３１ａの回転角度を表わす電気信号をポテンショメ−タＰ７が発生する。
　【００２２】
　溶接トーチ３０Ｌは、トーチの突き出し，引き込み（接離）駆動を行うモータＭ８を含む接離機構、ならびに、溶接トーチ３０Ｌを開先の幅方向にオシレ−ト（揺動）駆動するオシレートモータＭ９を含むオシレ−ト機構を介して、ト−チ支持フレ−ム３で、開先の深さ方向に昇降（接離）可および開先の幅方向にオシレ−ト可に支持されている。溶接ト−チ３０Ｔも、トーチの突き出し，引き込み（接離）駆動を行うモータＭ１０を含む接離機構、ならびに、溶接トーチ３０Ｔを開先の幅方向にオシレ−ト駆動するオシレートモータＭ１１を含むオシレ−ト機構を介して、ト−チ支持フレ−ム３で、開先の深さ方向に昇降（接離）可および開先の幅方向にオシレ−ト可に支持されている。
　【００２３】
　センサベース２にはさらに、ワイヤ供給装置５がある。ワイヤ供給装置５は、２組のワイヤフィーダとそれらを駆動するモータＭ５，Ｍ６からなる。２本の溶接ワイヤｗａ１，ｗａ２は、走行台車４の上部に載置されているワイヤパックｗｐより、旋回軸１０内軸心部をＺ方向に貫通する管１４内を通り、管１４の排出口１４ａよりワイヤ供給装置５に供給され、その中のワイヤフィーダを通り、溶接トーチ３０Ｌ，３０Ｔにそれぞれ供給される。
　【００２４】
　溶接が開始されると、モータＭ５，Ｍ６がワイヤフィーダを駆動し、ワイヤｗａ２，ｗａ１をワイヤパックｗｐから溶接トーチ３０Ｔ，３０Ｌにそれぞれ供給する。溶接トーチ３０ＬのモータＭ８は、溶接トーチ３０Ｌの突出長（開先ｂとの距離）を所定値（後述する制御回路からの通電指令に基づく）に調整し、モータＭ９が溶接速度Ｖに応じた速さで、溶接トーチ３０Ｌをオシレート駆動する。また、溶接トーチ３０ＴのモータＭ１０は、溶接トーチ３０Ｔの突出長（開先ｂとの距離）を所定値（後述する制御回路からの通電指令に基づく）に調整し、モータＭ１１が溶接速度Ｖに応じた速さで、溶接トーチ３０Ｔをオシレート駆動する。
　【００２５】
　溶接ト−チ３０Ｌおよび３０Ｔのそれぞれの先端には、本発明の実施のために二重シールド（２０）が装着されている。図４に、溶接ト−チ３０Ｌに装着されている二重シールド２０の縦断面を拡大して示す。溶接ト−チ３０Ｌはその先端の溶接チップ６から溶接ワイヤｗａ１を開先内に給送しかつシ−ルドガスを吹出すものである。この溶接ト−チ３０Ｌに二重シ−ルド２０が装着されている。二重シ−ルド２０は、溶接ト−チ３０Ｌに固着されたアタッチメント２１，このアタッチメント２１に固着されている内ノズル２２および外ノズル２３を含む。内ノズル２２は溶接チップ６を包囲し溶接ト−チ３０Ｌから吹き出されるシ−ルドガス（第１シ−ルドガス）をチップ６に沿って下方に案内する。この第１シ−ルドガスは、内ノズル２２の下端開口から、チップ６の外方に露出する溶接ワイヤｗａ１の周辺に吹き出す。外ノズル２３は下半分が円錐筒状に拡がったものであり、この外ノズル２３に溶接ト−チ３０Ｌの外部から第２シ−ルドガスＧが供給され、これが内ノズル２３の外周面に沿って下端開口から、第１シ−ルドガスの外側に吹き出される。溶接ワイヤｗａ１直下の溶融部は、第１シ−ルドガスと第２シ−ルドガスで二重にシールドされる。以下において、第１シ−ルドガスに加えて第２シ−ルドガスをも吹き出す態様を「二重シ−ルド」と称し、第１シ−ルドガスのみを吹き出す態様を「二重シ−ルドなし」、又は「単一シ−ルド」と称す。
　【００２６】
　次に、連続的に溶接線方向（Ｙ方向）およびそれと直交する直角方向（Ｘ方向）に傾斜したが傾斜（以下スロープという）し、及び溶接線直角方向（Ｘ方向）傾斜（以下ローテーションという）を有した曲面状のワ−クＷ１とＷ２の、上述の溶接装置１を用いた片面溶接を説明する。なお、溶接線方向（Ｙ方向）のワ−クの傾斜をスロープと称し、直角方向（Ｘ方向）のワ−クの傾斜をローテーションという。
　【００２７】
　ワ−クＷ１，Ｗ２（被溶接材）が形成する開先は、図６に示すように開先角度３０〜６５°のＶ（図６の（ａ））またはＹ（図６の（ｂ））形状とし、溶接中に開先ずれを起こさないように、開先内面を仮付け溶接により仮付けする。開先の裏面には裏当材ＢＰを当て、開先内に鋼粒または鉄粉を板厚の１／４以上２／３以下の高さに散布し、先行溶接電極ワイヤｗａ１（ト−チ３０Ｌ）に４０回／分以上１５０回／分以下、後行溶接電極ワイヤｗａ２（ト−チ３０Ｔ）に３０回／分以上１２０回／分以下の揺動を与える。この揺動の一単位すなわち一回は、一往復動である。先行溶接電極ワイヤｗａ１の溶接電流密度をワイヤ断面積当り２００Ａ／ｍｍ２以上、後行溶接電極ワイヤｗａ２の溶接電流密度をワイヤ断面積当り１５０Ａ／ｍｍ２以上とし、先行（Ｌ極）および後行（Ｔ極）の溶接電極ワイヤｗａ１，ｗａ２の極間距離Ｄｗを１００ｍｍ以上６００ｍｍ以下として２電極片面ガスシールドアーク溶接を行うことにより、アークが安定し耐割れ性および良好な表，裏ビードが得られるとともに高能率な溶接ができる。なお、極間距離Ｄｗは、図８に示すように、ワ−クに沿っての、先行溶接電極ワイヤｗａ１と後行溶接電極ワイヤｗａ２との距離である。
　【００２８】
　図７に、数種の板厚の多電極片面ガスシールドアーク溶接における鋼粒散布高さと裏ビードの形状の関係を示す。その時の溶接諸条件を表１に示す。実験にあたっては、各板厚に応じて電流，揺動幅（オシレ−ト幅），揺動回数（オシレ−ト回数；回／分）を変化させた。なお、表１上の「ル−トギャップ」は、開先横断面での、相対向ワ−クＷ１，Ｗ２間の最短距離を意味する。図６の（ｂ）にル−トギャップを示した。
　【００２９】
　【表１】
　【００３０】
　なお、図７の評価の欄の丸記号はは裏ビード形状良好を意味し、三角記号は裏ビード形状不良を意味し、×記号は裏ビード形状悪いあるいは溶け落ちが発生したことを意味する。
　【００３１】
　図７より、各板厚の開先内に鋼粒を板厚の１／４以上２／３以下の高さに散布して溶接することにより、裏ビード形状が良好になることが分かる。散布高さが板厚の２／３を超えると裏ビード形状が悪いか、裏ビードが形成されない。また１／４未満では溶け落ちが発生した。
　【００３２】
　なお、鋼粒または鉄粉の粒度分布は粒径１．５ｍｍ以下であることがアークの安定性および裏ビードの形状を良好にすることから好ましい。また、成分は主にＦｅからなるが、耐割れ性からＣは０．１０％以下、ＳおよびＰは０．０２０％以下が好ましく、他の成分は、溶接金属の強度靱性を考慮してＳｉ，Ｍｎ，Ｍｏを、その他に脱酸剤や合金剤を含有させることもできる。以上の粒度と成分を満足すれば、各種サイズの鋼ワイヤをカットした粒状体でも良い。
　【００３３】
　開先角度３０°未満では裏ビードの均一性が悪くなり、開先角度が６５°を超えると開先断面積が大きくなるので溶接能率が低下する。
　【００３４】
　開先内面を仮付けをすることにより、溶接中のギャップ変動を少なくできる。また、裏当材ＢＰとしてセラミック固形裏当材を使用の場合は、被溶接部裏面に裏当材ＢＰを接合させるだけの弱い支持力で、被溶接材に対して裏当材ＢＰを支持すればよく、マグネットや拘束用治具を用いる必要がなくなる。したがって、労力の低減が図れる。裏当材ＢＰは、セラミック固形裏当材の他に、ガラステープ併用の銅板裏当材またはフラックス銅裏当材のいずれを用いても同様の効果が得られる。
　【００３５】
　なお、開先内面への仮付けは溶接長全線または部分的でも良い。また、仮付けビードの高さは裏ビードを安定に出すために７ｍｍ以下で、かつ、仮付けを完全にするために２ｍｍ以上とすることが好ましい。
　【００３６】
　また、ルートギャップは５ｍｍ以下、Ｙ開先でのルートフェイス（図６の（ｂ）参照）は３ｍｍ以下であることが、板継ぎ溶接の安易さおよび裏ビードが安定して出るので好ましい。ルートギャップが５ｍｍを超えると開先断面積が広くなるので溶接能率が低下する。
　【００３７】
　先行溶接電極ワイヤｗａ１のワイヤ断面積当りの溶接電流密度が２００Ａ／ｍｍ２未満では、安定した裏ビードが得られない。特に仮付け部での未溶融部が発生する。
　【００３８】
　後行溶接電極ワイヤｗａ２のワイヤ断面積当りの溶接電流密度が１５０Ａ／ｍｍ２未満では、溶け込み不良が発生する。
　【００３９】
　なお、先行溶接電極ワイヤｗａ１は、ＪＩＳ　Ｚ　３３１２およびＺ　３３２５に規定される軟鋼および高張力鋼用，低温用鋼用のソリッドワイヤのいずれにおいても良好な結果が得られるが、特に溶接金属に高い靱性を要求される場合はＪＩＳ　Ｚ　３３２５に規定される低温用鋼用ソリッドワイヤを用いることが好ましい。
　【００４０】
　また、ワイヤ径は、ワイヤ断面積当りの溶接電流密度が高いことから、溶接作業性および裏ビード形状を良好とするために、先行電極ワイヤｗａ１では１．４ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、後行電極ワイヤｗａ２では１．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。
　【００４１】
　先行電極ワイヤｗａ１（ト−チ３０Ｌ）の揺動回数（回／分）は、裏ビード形状を良好にするために４０回／分以上１５０回／分以下とする。４０回／分未満ではビード波形が粗くなり良好な裏ビード形状が得られない。１５０回／分超ではアークが不安定となり良好な裏ビード形状が得られない。また、後行電極ワイヤｗａ２の揺動回数（回／分）は、表ビード形状を良好にするために３０回／分以上１２０回／分以下とする。３０回／分未満ではビード波形が粗くなり良好な表ビード形状が得られない。１２０回／分超ではアークが不安定となり良好な表ビード形状が得られない。
　【００４２】
　電極揺動幅（オシレ−ト幅）は、ビード表面を良好にする目的で板厚に応じて段階的に変化させる。板厚１０ｍｍ程度では先行電極ワイヤｗａ１の揺動幅は４ｍｍ、後行電極ワイヤｗａ２の揺動幅は６ｍｍとするのが好ましく、板厚２５ｍｍ程度では先行電極ワイヤｗａ１の揺動幅を１０ｍｍ、後行電極ワイヤｗａ２の揺動幅を１５ｍｍとするのが好ましい。
　【００４３】
　先行（Ｌ極）と後行電極（Ｔ極）の電極間距離Ｄｗ（図８）は、１００ｍｍ未満ではアークが不安定となり、かつ裏ビードが出すぎとなり、６００ｍｍを超えると靱性改善には効果があるものの装置が大きくなるので好ましくない。
　【００４４】
　なお、溶接速度は板厚に応じて決められるが、板厚１０ｍｍ程度の場合４０ｃｍ／ｍｉｎ以上４５ｃｍ／ｍｉｎ以下、板厚２５ｍｍ程度では１５ｃｍ／ｍｉｎ以上２０ｃｍ／ｍｉｎ以下で良好な溶接が可能となる。
　【００４５】
　電極（ワイヤｗａ１，ｗａ２）の揺動は、溶接線と直角方向かつ被溶接材板面と平行、または、溶接線と直角方向かつ水平面と平行のいずれとしても、同様の効果が得られる。
　【００４６】
　板面に対するワイヤ進入角度γ（図２）は、先行および後行電極とも垂直または前進角１５°程度まで良好なビード形状が得られる。
　【００４７】
　次に本発明における後行電極ワイヤｗａ２に用いるフラックス入りワイヤの成分限定根拠を記述する。
　【００４８】
　ＴｉＯ２：２．５％以上７．０％以下
　ＴｉＯ２は、溶接ビードに対するスラグ形成剤およびアーク安定剤としての性質を示すが、ワイヤ全重量に対して２．５％未満では良好な表ビード形状が得られない。また７．０％を超えると溶接金属中に酸素量が増加し、大形の非金属介在物が増加するためミクロ組織が微細化されず、靱性が低下するのでその範囲を２．５％以上７．０％以下とした。
　【００４９】
　ＺｒＯ２：０．４以上１．０％以下
　ＺｒＯ２は、スラグの凝固速度と溶融金属のスラグ被包性を高めビード外観を良好にする。またＴｉＯ２と同様に、高温での蒸気圧が低く溶滴の細粒化にも効果がありスパッタが減少する。しかし、０．４％未満ではこの効果が得られず、表ビード外観が不良になるとともにスパッタ発生量が多くなる。また１．０％を超えると凝固温度が高いためスラグ巻き込み等の欠陥が発生し易くなるのでその範囲を０．４以上１．０％以下とした。
　【００５０】
　Ａｌ２Ｏ３：０．１％以上１．０％以下
　Ａｌ２Ｏ３は、ＺｒＯ２と同様にスラグの凝固速度と溶融金属のスラグ被包性を高めビード外観を良好にする。しかし、０．１％未満ではこの効果が得られない。また１．０％を超えるとスラグ巻き込み等の欠陥が発生し、スラグの剥離性が低下するのでその範囲を０．１％以上１．０％以下とした。
　【００５１】
　Ｓｉ：０．２以上１．２％以下
　Ｓｉは、脱酸剤として作用し溶接金属の酸素量を低減させる上で効果がある。しかし、０．２％未満では脱酸力が不足しブローホールが発生し、また１．２％を超えるとフェライトを固溶硬化させ靱性を低下させるので、その範囲を０．２以上１．２％以下とした。
　【００５２】
　Ｍｎ：１．０以上４．０％以下
　Ｍｎは、脱酸を補助し溶融金属の流動性を高め、ビード形状を改善するとともに、強度靱性を改善する上でも効果がある。しかし、１．０％未満では脱酸不足となり溶接欠陥が発生し易く、また４．０％を超えると溶接金属が脱酸過剰となりピットやブローホールが発生し易くなるのでその範囲を１．０以上４．０％以下とした。
　【００５３】
　Ｍｇ：０．１以上１．０％以下
　Ｍｇは、高温のアーク中において酸素と反応し、ワイヤ先端の溶滴の段階で脱酸反応が行われる。その結果、脱酸生成物が溶融池内に残留しないこと、更には溶融池内で反応するＳｉ，Ｍｎの脱酸反応を助け、溶接金属の酸素量を減少させ靱性を向上する上で効果がある。しかし、０．１％未満では上記効果が不足し、また１．０％を超えるとアーク長が過大となりビード形状が悪くなるので、その範囲を０．１以上１．０％以下とした。
　【００５４】
　Ｎａ，Ｋ：Ｎａ，Ｋの１種または２種の合計で０．００３以上０．３％以下
　Ｎａ，Ｋは、アーク安定性を高め母材の掘り込みを緩和する効果がある。しかし、０．０３％未満では上記効果が得られない。また０．３％を超えるとアーク長が長くなりすぎスパッタ量，ヒューム量が増加する。
　【００５５】
　また、低温における靱性を要求される場合は、前記フラックス入りワイヤに、更にＮｉ，ＴｉおよびＢを下記の範囲で添加する。
　【００５６】
　Ｎｉ：０．３以上３．０％以下
　Ｎｉは、強度，低温靱性を確保するために添加するが、０．３％未満では十分な靱性改善効果が得られず、また３．０％を超えると高温割れが発生し易くなるので０．３以上３．０％とした。
　【００５７】
　Ｔｉ：０．０２以上０．２％以下
　Ｔｉは、強脱酸剤であり溶接金属の酸化を防ぎ、かつＴｉ酸化物の生成により溶接金属のミクロ組織を微細化し、靱性改善に効果がある。しかし、０．０２％未満ではミクロ組織の微細化による靱性改善効果が得られず、また０．２％を超えると炭化物を著しく形成し靱性を損なうので、その範囲を０．０２以上０．２％以下とした。
　【００５８】
　Ｂ：０．００２以上０．０１５％以下
　Ｂは、溶接金属のミクロ組織を微細化し、靱性改善に効果がある。しかし、０．００２％未満ではミクロ組織の微細化による靱性改善効果が得られず、また０．０１５％を超えると耐割れ性が劣化するとともに、炭化物を形成し著しく靱性を損なうので、その範囲を０．００２以上０．０１５％以下とした。
　【００５９】
　なお、溶接金属のミクロ組織をさらに微細にして靱性を改善するためにＡｌ：０．３０％以下、Ｚｒ：０．２０％以下の範囲で添加できる。また、溶接金属の強度の調整として、Ｃｒを２．５％以下、Ｍｏを２％以下で添加できる。
　【００６０】
　本発明では、開先内に鋼粒または鉄粉を散布するため、先行電極ワイヤｗａ１にはフラックス入りワイヤに比べ溶け込みの深い鋼ワイヤを用いるが、ワイヤ断面積当りの電流密度を高くし、さらには電極ワイヤを揺動するためスパッタの発生量が多い。したがって、シールド効果が高く、スパッタ発生量を少なくするために、少なくとも先行電極ワイヤｗａ１を二重シールドする。
　【００６１】
　表２に示す溶接諸条件により、特にスパッタ発生量の多い先行溶接におけるスパッタ発生量を調査した。
　【００６２】
　【表２】
　【００６３】
　電流を３００Ａ、４００Ａ、５００Ａ、の３段階に変化させ、従来法（単一シ−ルド）と２重シールドした場合のスパッタ発生量を調査した。通常、従来法でのスパッタ発生量は電流を高めるにつれて増加するが２．０〜５．０ｇ／ｍｉｎ程度であるので、それ以下を良好と評価した。図９に溶接電流とスパッタ発生量の関係を示す。二重シールドすると、従来法（単一シ−ルド）に比べ電流の変化に関係なくスパッタ発生量は２．０ｇ／ｍｉｎ以下であった。
　【００６４】
　以下実施例と比較例を説明する。
　【００６５】
　【実施例】
−実施例１−
　表３に示す鋼材と表４に示す先行電極（ｗａ１）用鋼ワイヤおよび表５に示す後行電極（ｗａ２）用のフラックス入りワイヤとを組合せ、表６〜表１１に示す開先形状，鋼粒または鉄粉の散布、曲面状態および溶接条件で、溶接長１５００ｍｍの２電極片面ガスシールドアーク溶接を行った。溶接速度は板厚に応じて、１５ｍ／ｍｉｎ以上４５０ｍ／ｍｉｎ以下で行った。なお、開先内面の仮付けは、被覆アーク溶接棒を用い３００ｍｍおきに３０ｍｍ長さで６カ所行った。
　【００６６】
　溶接後に、表，裏ビード外観，割れの有無および衝撃値を調査した。衝撃値は、溶接後の試験体の板厚中央部からＪＩＳ　Ｚ２２０２　４号の衝撃試験片を採取して０℃でその衝撃値を測定した。
　【００６７】
　なお、割れの有無は浸透探傷試験およびマクロ断面で調査した。それらの結果も表６〜表１１にまとめて示す。なお、表６〜表１１は、１つの大きな表を６分割したものであり、それらの表を、次の配列として
　表６　　表８　　表１０
　表７　　表９　　表１１
隣り合う表中の重複表記部を重ね合せて同一面上に並べることにより、１つの表が現われる。
　【００６８】
　【表３】
　【００６９】
　【表４】
　【００７０】
　【表５】
　【００７１】
　【表６】
　【００７２】
　【表７】
　【００７３】
　【表８】
　【００７４】
　【表９】
　【００７５】
　【表１０】
　【００７６】
　【表１１】
　【００７７】
　表６〜表１１中のＮｏ．１〜８が本発明による溶接方法の実施例、Ｎｏ．９〜２８が比較例である。本発明の実施例であるＮｏ．１〜８は、開先形状，鋼粒または鉄粉の散布高さ，電極の揺動回数，溶接電流密度および後行電極ｗａ２のワイヤ成分が適正で、しかも少くとも先行溶接電極ワイヤｗａ１を二重シールドしたので、表，裏ビード外観共良好であり高温割れ等の欠陥も無く衝撃値も極めて良好な結果であった。
　【００７８】
　比較例中Ｎｏ．９は、開先角度が狭いので裏ビードが不均一になり、後行電極ワイヤｗａ２（表５上のＦ５）のＳｉおよびＭｎが低いので、ブローホールが発生した。
　【００７９】
　Ｎｏ．１０は、開先が広く、溶接による盛り上がりが少なく、また裏ビードが出過ぎた。さらに、後行電極ワイヤｗａ２（Ｆ６）のＳｉが高いので靱性が低く、またＭｇが高いので表ビードの外観が不揃いとなった。Ｎｏ．１１は、鋼粒の散布量が低いので、溶融金属の溶け落ちが発生した。Ｎｏ．１２は、鋼粒の散布量が高いので、裏ビードが出なかった。Ｎｏ．１３は、後行電極ワイヤｗａ２（Ｆ７）のＭｎが高いので、ブローホールが発生した。またＮａ，Ｋの合計量が多いので、スパッタ発生量が多くなった。
　【００８０】
　Ｎｏ．１４は、後行電極ワイヤｗａ２（Ｆ８）のＭｇが少ないので、靱性が低く、またＮａ，Ｋの合計量が少ないので、アークが不安定となった。
　【００８１】
　Ｎｏ．１５は、先行電極ワイヤＷａ１の溶接電流密度が低いので、裏ビードが出なかった。
　【００８２】
　Ｎｏ．１６は、後行電極ワイヤｗａ２の溶接電流密度が低いので、表ビードの外観が不良であった。
　【００８３】
　Ｎｏ．１７は、先行電極ワイヤｗａ１の揺動回数が少ないので、裏ビードが不揃いになった。
　【００８４】
　Ｎｏ．１８は、後行電極ワイヤｗａ２の揺動回数が少ないので、表ビード外観が不良であった。
　【００８５】
　Ｎｏ．１９は、先行電極ワイヤｗａ１の揺動回数が多いので、アークが不安定となり裏ビードが不揃いになった。
　【００８６】
　Ｎｏ．２０は、後行電極ワイヤｗａ２の揺動回数が多いので、アークが不安定となり表ビードが不良であった。
　【００８７】
　Ｎｏ．２１は、先行および後行電極ワイヤｗａ１，ｗａ２の極間距離Ｄｗが小さいので、アークが不安定となり、また溶接金属の溶け落ちが発生した。
　【００８８】
　Ｎｏ．２２は、後行電極ワイヤｗａ２（Ｆ９）のＴｉＯ２が少ないので、表ビードの外観が不良であった。
　【００８９】
　Ｎｏ．２３は、後行電極ワイヤｗａ２（Ｆ１０）中のＴｉＯ２が多いので、靱性が低かった。
　【００９０】
　Ｎｏ．２４は、後行電極ワイヤｗａ２（Ｆ１１）のＺｒＯ２が少ないので、溶融金属へのスラグ被包性が悪く、ビード外観が不良で、スパッタ発生量も多くなった。
　【００９１】
　Ｎｏ．２５は、後行電極ワイヤｗａ２（Ｆ１２）のＺｒＯ２が多いので、スラグ巻込みが発生した。
　【００９２】
　Ｎｏ．２６は、後行電極ワイヤｗａ２（Ｆ１３）のＡｌ２Ｏ３が少ないので、溶接金属へのスラグ被包性が悪く表ビード外観が不良であった。
　【００９３】
　Ｎｏ．２７は、後行電極ワイヤｗａ２（Ｆ１４）のＡｌ２Ｏ３が多いので、スラグ巻き込み欠陥が発生し、かつスラグ剥離が悪くなった。
　【００９４】
　Ｎｏ．２８は、二重シールドしていないので、スパッタ発生量が多くなった。
　【００９５】
−実施例２−
　表１２に示す低温用鋼材と表４に示す鋼ワイヤおよび表１３に示すフラックス入りワイヤとを組合せ、実施例１と同様に２電極片面ガスシールドアーク溶接を行った。なお、各試験とも先行および後行電極ワイヤｗａ１，ｗａ２を二重シールドした。また、靱性の評価は、−２０℃での衝撃値を調べた。それらの結果を表１４，表１５，表１６にまとめて示す。なお、表１４〜表１６は、１つの大きな表を３分割したものであり、それらの表を、次の配列として
　表１４　　表１５　　表１６
隣り合う表中の重複表記部を重ね合せて同一面上に並べることにより、１つの表が現われる。
　【００９６】
　【表１２】
　【００９７】
　【表１３】
　【００９８】
　【表１４】
　【００９９】
　【表１５】
　【０１００】
　【表１６】
　【０１０１】
　表１４〜表１６中のＮｏ．２９〜３３が本発明による溶接方法の実施例、Ｎｏ．３４〜３９が比較例である。本発明例であるＮｏ．２９〜３３は、開先形状，鋼粒または鉄粉の散布高さ，電極の揺動回数，溶接電流密度および後行電極ワイヤｗａ２（Ｆ１５〜Ｆ１８：表１３）の充填フラックス成分が適正で、しかも先行および後行溶接電極ワイヤｗａ１，ｗａ２を二重シールドしてあるので、表，裏ビード外観共良好であり、高温割れ等の欠陥も無く靱性も極めて良好な結果であった。
　【０１０２】
　比較例中Ｎｏ．３４は、後行電極ワイヤｗａ２（Ｆ１９）のＮｉが少ないので、靱性が低かった。
　【０１０３】
　Ｎｏ．３５は、後行電極ワイヤｗａ２（Ｆ２０）のＮｉが多いので、高温割れが発生した。
　【０１０４】
　Ｎｏ．３６は、後行電極ワイヤｗａ２（Ｆ２１）のＴｉが少ないので、靱性が低かった。
　【０１０５】
　Ｎｏ．３７は、後行電極ワイヤｗａ２（Ｆ２２）のＴｉが多いので、靱性が低かった。
　【０１０６】
　Ｎｏ．３８は、後行電極ワイヤｗａ２（Ｆ２３）のＢが少ないので、靱性が低かった。
　【０１０７】
　Ｎｏ．３９は、後行電極ワイヤｗａ２（Ｆ２４）中のＢが多いので、靱性が低かった。
　【０１０８】
　【発明の効果】
　以上詳述したように本発明によれば、短尺から長尺の曲面状の溶接構造物の片面溶接を、溶接作業性，耐割れ性および裏、表ビードが良好で、健全で高靱性の溶接部が得られるとともに、開先断面積を小さくでき、溶接中に複雑な操作を必要としない１ラン溶接のため、板継ぎ作業能率を安易に大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】本発明を一態様で実施する装置１を斜め上方から見下した斜視図であり、機構要素は簡略化して示す。
　【図２】図１に示す溶接装置１を図１に示した一点鎖線矢印２Ａ方向より見た側面図であり、一部分は断面を示す。
　【図３】図１に示す溶接装置１を図１に示した一点鎖線矢印３Ａ方向より見た正面図であり、一部分は断面を示す。
　【図４】図１に示す溶接ト−チ３０Ｌに装備された二重シールド２０の拡大縦断面図である。
　【図５】図１に示す被溶接材Ｗ１，Ｗ２の斜視図である。
　【図６】（ａ）は、図１に示す被溶接材Ｗ１，Ｗ２間のＶ開先を示す拡大正面図、（ｂ）は被溶接材Ｗ１，Ｗ２がＹ開先の場合の、該開先を示す拡大正面図である。
　【図７】明細書上の表１に示す溶接条件で、数種の板厚の被溶接材の開先を溶接したときの、板厚と鋼粒散布高さとの組合せの分布を示すグラフであり、組合せ点に、裏ビ−ド形状の良否を示す記号を付した。
　【図８】図１に示す溶接装置１の、先行電極ワイヤｗａ１と後行電極ワイヤｗａ２との間の距離すなわち極間距離Ｄｗを示す側面図である。
　【図９】溶接電流値とスパッタ発生量との関係を示すグラフであり、従来法は単一シ−ルドの場合を示す。
　【符号の説明】
　１：溶接装置　２：センサベース
　３：ト−チ支持フレ−ム　４：Ｙ走行台車
　４ａ〜ｄ：車輪　５：ワイヤ供給装置
　６：溶接チップ　８：制御回路
　９：ペンダント　１０：旋回軸
　１２：昇降管　１３ａ〜ｃ：レール
　１４：管　１４ａ：排出口
　２０：二重シ−ルド　２１：アタッチメント
　２２：内ノズル　２３：外ノズル
　３０Ｌ，３０Ｔ：溶接トーチ　３１ａ：回転軸
　ｂ：開先　Ｆ：水平床面
　Ｍ１〜Ｍ１１：モータ　Ｍ４ｓ：ネジ棒
　Ｘ１，Ｘ２：Ｘ方向レール　ＲＸ：Ｘレール対
　Ｙ１，Ｙ２：Ｘ走行台　Ｙｚ：支持柱
　ＲＹ：Ｙ方向レ−ル　Ｏ：回転中心線
　Ｐ１〜Ｐ５，Ｐ７：ポテンショメータ　Ｐ６：ロータリエンコーダ
　Ｗ１，Ｗ２：ワーク（被溶接材）　ｗａ１，ｗａ２：溶接電極ワイヤ
　ｗｐ：ワイヤパック