(57)【要約】【課題】アーク状態、湯溜り状態が安定し、スパッタが少なく、ビード形状、スラグ被包性及びスラグ剥離性が良好で、ピットの発生がなく、均等な脚長の溶接ビードを得ることができる２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法を提供する。【解決手段】  ２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法において、先行電極に溶接用ソリッドワイヤ、後行電極に溶接用フラックス入りワイヤを用い、先行電極と後行電極との電極間距離を１０〜４０ｍｍ、先行電極及び後行電極の下板に対するトーチ角度を４０〜６０°、溶接進行方向に対する先行電極の後退角を１〜２５°、溶接進行方向に対する後行電極の前進角を１〜２５°、先行電極及び後行電極のワイヤ径を１．２〜２．０ｍｍとし、且つ、先行電極のワイヤ径は後行電極のワイヤ径以下とし、先行電極電流と後行電極電流との合計を４００〜１０００Ａで溶接することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法において、
先行電極に溶接用ソリッドワイヤ、後行電極に溶接用フラックス入りワイヤを用い、
先行電極と後行電極との電極間距離を１０〜４０ｍｍ、
先行電極及び後行電極の下板に対するトーチ角度を４０〜６０°、
溶接進行方向に対する先行電極の後退角を１〜２５°、
溶接進行方向に対する後行電極の前進角を１〜２５°、
先行電極及び後行電極のワイヤ径を１．２〜２．０ｍｍとし、
且つ、先行電極のワイヤ径は、後行電極のワイヤ径以下とし、
先行電極電流と後行電極電流との合計が４００〜１０００Ａで溶接することを特徴とする２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法。
【請求項２】
前記溶接用フラックス入りワイヤは、ワイヤ全質量に対する質量％で、フラックス中に、スラグ形成剤の合計を３．５〜８．５％含有し、
残部は鉄粉、合金粉及び不可避不純物であることを特徴とする請求項１記載の２電極水平すみ肉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、軟鋼及び４９０Ｎ／ｍｍ2級高張力鋼板をはじめとする各種鋼板を水平すみ肉溶接する２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法に関するものであり、特に、無機ジンクなどのプライマ塗装鋼板の長尺水平すみ肉溶接で問題となるビード形状、耐気孔性を向上させる上で好適な２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の船舶や橋梁の分野ではガスシールドアーク溶接が広く使用されているが、溶接の更なる高能率化の目的から、例えば特許文献１、２に示すような２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接が提案され、長尺ロンジ溶接などに使用されている。この２電極１プール方式の水平すみ肉ガスシールドアーク溶接を用いることにより、溶接速度を下げることなく溶着量を確保できるため、高能率な溶接が可能となる。
【０００３】
図１に２電極１プール方式の水平すみ肉ガスシールドアーク溶接の状況を示す模式図を、図２に２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接のビード形状の欠陥例を示す。図１に示すように、２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接で良好なビード形状を得るためには、先行電極ワイヤ１について鉛直方向に対し後方斜め方向に角度θ１（以下、後退角という。）を持たせ、後行電極ワイヤ２について鉛直方向に対し前方斜め方向に角度θ２（以下、前進角という。）を持たせ、その２電極間に安定した湯溜り３を形成することが重要である。
【０００４】
しかし、２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接では、溶接電流が高電流域（例えば、両極とも溶接電流４５０Ａ以上）になると、２電極間に形成される湯溜り３の状態及びアーク状態が２電極の強いアーク力の干渉によって不安定となり、溶接ビードのビード形状が乱れ、脚長も不均等な溶接ビードとなる。
【０００５】
例えば、溶接速度１．０ｍ／ｍｉｎ以上での溶接で健全な溶接ビードを得ようとする場合、溶接電流を高くして溶着量を多く確保するため、高電流域での溶接となり、先行電極ワイヤ１と後行電極ワイヤ２のアーク力が共に強くなるため、それらアーク力によって湯溜り３も不安定となる。さらに、アーク状態も不安定になるため、最終的には湯溜り３自体の変動が非常に大きくなり、良好な溶接ビード７が形成できなくなるという問題点も生じる。また、後行電極の後方にある溶融プール４の表面に形成される溶融スラグ５も安定しないので、凝固してできる凝固スラグ６の被包状態も不均一となる。その結果、図２に示すように、溶接部内にアンダーカット１１やオーバーラッブ１２といった欠陥が発生し、スラグ剥離性も不良となり、溶接ビードの脚長も不均等となる。
【０００６】
また近年、耐錆性の目的から、鋼板表面に無機ジンクのプライマ８が塗装されている鋼板（以下、プライマ塗装鋼板という。）が多く使用されている。このようなプライマ塗装鋼板を溶接した場合、図２に示すように、立板９及び下板１０に塗装したプライマ８や鋼板表面の赤錆及び付着する水分が溶接時に蒸気化して蒸気ガスが発生する。このため、ピット１３が発生し、この手直し溶接に時間を要するため、生産コストが高くなるという問題がある。
【０００７】
これら問題を解決する方法として、特許文献３の開示技術が提案されている。この特許文献３には、２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接において、先行電極及び後行電極に用いるフラックス入りワイヤの含有成分を限定することにより、プライマ塗装鋼板を用いた場合の耐気孔性を改善する方法が開示されている。しかし、特許文献３に開示されたフラックス入りワイヤでは、溶接速度が１．０ｍ／ｍｉｎ以上になると、溶融プール４の表面を被包する溶融スラグ５が不足するため、凝固スラグ６が溶接ビード７を均一に被包することができず、ピットの発生を十分に抑えることができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６３−２３５０７７号公報
【特許文献２】特開平２−２８０９６８号公報
【特許文献３】特開２００９−１９００４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、無機ジンクなどのプライマ塗装鋼板の２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接において、アーク状態が良好で、スパッタが少なく、湯溜りが安定し、アンダーカットやオーバーラップがない健全な溶接ビードが得られ、スラグ被包性及びスラグ剥離性も良好で、ピットの発生が少なく、均等な脚長の溶接ビードを得ることができる２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明に係る２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法は、２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法において、先行電極に溶接用ソリッドワイヤ、後行電極に溶接用フラックス入りワイヤを用い、先行電極と後行電極との電極間距離を１０〜４０ｍｍ、先行電極及び後行電極の下板に対するトーチ角度を４０〜６０°、溶接進行方向に対する先行電極の後退角を１〜２５°、溶接進行方向に対する後行電極の前進角を１〜２５°、先行電極及び後行電極のワイヤ径を１．２〜２．０ｍｍとし、且つ、先行電極のワイヤ径は後行電極のワイヤ径以下とし、先行電極電流と後行電極電流との合計が４００〜１０００Ａで溶接することを特徴とする。
【００１１】
また本発明に係る２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法において、更に前記溶接用フラックス入りワイヤは、ワイヤ全質量に対する質量％で、フラックスに、スラグ形成剤の合計を３．５〜８．５％含有し、残部は鉄粉、合金粉及び不可避不純物であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法によれば、無機ジンクなどのプライマ塗装鋼板を２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接で溶接施工した場合において、アーク状態が良好で、スパッタが少なく、湯溜りが安定し、アンダーカットやオーバーラップがない健全な溶接ビードが得られ、スラグ被包性及びスラグ剥離性も良好で、ピットの発生が少なく、均等な脚長の溶接ビードを得ることができるので、溶接の高能率化及び溶接部の品質向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】２電極1プール方式の水平すみ肉ガスシールドアーク溶接の状況を示す模式図である。
【図２】２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接におけるビード形状の欠陥例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明者らは、軟鋼及び４９０Ｎ／ｍｍ2級高張力鋼板をはじめとする各種鋼板を溶接する上で、前記課題を解決するため、無機ジンクなどのプライマ塗装鋼板を用いて２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接の溶接施工条件について種々検討した。その結果、先行電極ワイヤに溶接用ソリッドワイヤ、後行電極ワイヤに溶接用フラックス入りワイヤを用いることで、後行電極ワイヤの溶接用フラックス入りワイヤから発生する溶融スラグを溶接ビードの表面に均一被包させ、スラグ被包性、スラグ剥離性及びビード形状を良好にすることができることを見出した。
【００１５】
また、先行電極ワイヤの溶接用ソリッドワイヤから発生するアーク力が強いので、先行電極ワイヤと後行電極ワイヤ間に形成される湯溜り内で激しい撹拌作用が発生し、プライマから発生する蒸気ガスを湯溜り外に多量に放出させ、ピットの発生を抑えることができることも見出した。
【００１６】
さらに、溶接用ソリッドワイヤは、溶接用フラックス入りワイヤに比べてワイヤ中の酸素量が少ないので、先行電極ワイヤに溶接用ソリッドワイヤを用いた場合、２電極ともに溶接用フラックス入りワイヤを用いた場合に比べて湯溜り内の酸素量が下がり、後行電極ワイヤの後方に形成される溶融プールの表面張力が上がるので、溶接ビードの垂れが少なくなり、立板側の溶接ビード端部（以下、ビード上端部という。）及び下板側の溶接ビード端部（以下、ビード下端部という。）が均等な溶接ビードが得られることを見出した。
【００１７】
また、先行電極ワイヤと後行電極ワイヤとの電極間距離ｄ（アーク発生点の間隔）、先行電極及び後行電極の下板に対するトーチの角度θ３（以下、トーチ角度という。）、各電極ワイヤの溶接進行方向に対する後退角θ１及び前進角θ２を規定し、さらに、先行電極ワイヤのワイヤ径を後行電極ワイヤのワイヤ径以下とし、先行電極ワイヤの溶接電流と後行電極ワイヤの溶接電流の合計を規定することで、溶接時のアーク状態及び湯溜り状態を安定させてスパッタを低減し、アンダーカットやオーバーラップがない健全な溶接ビードが得られ、スラグ剥離性も良好にできることを見出した。
【００１８】
以下に、本発明における２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法の各溶接施工条件の限定理由を述べる。
【００１９】
［先行電極に溶接用ソリッドワイヤ、後行電極に溶接用フラックス入りワイヤを用いる］
溶接用ソリッドワイヤは、溶接用フラックス入りワイヤに比べてワイヤ中の酸素量が少ない。無機ジンクなどのプライマ塗装鋼板を用いた２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接で先行電極に溶接用ソリッドワイヤを用いると、先行電極及び後行電極ともに溶接用フラックス入りワイヤを用いた場合に比べて湯溜り内の酸素量が下がり、後行電極ワイヤの後方に形成される溶融プールの表面張力が上がるので、溶接ビードの垂れが少なくなり、脚長が均等な溶接ビードを得ることができる。また、先行電極の溶接用ソリッドワイヤからのアーク力が強いので、２電極間に形成される湯溜りが激しく攪拌され、無機ジンクなどのプライマ塗装鋼板から発生した蒸気ガスが湯溜り外に放出されるので、ピットを低減することができる。
【００２０】
先行電極及び後行電極ともに溶接用フラックス入りワイヤを用いた場合、湯溜り中の酸素量が多くなるので、溶接ビードが垂れやすくなり、溶接ビードの脚長が不均等となる。また、先行電極のアークが溶接用ソリッドワイヤを用いた場合より弱いので、２電極間の湯溜りが十分に攪拌されず、ピットの発生を十分に抑えることができない。
【００２１】
先行電極及び後行電極ともに溶接用ソリッドワイヤを用いた場合、先行電極のアークと後行電極のアークとの相互干渉によってアーク状態が不安定となり、スパッタが多発する。また、後行電極のアークが強いので、溶接ビードが凸状になり、ビード形状が不良になる。さらに、両電極から供給されるスラグ形成剤が極めて少ないので、溶融スラグが溶融プールを全面被包できず、溶接ビードの垂れを支えきれなくなり、溶接ビードの脚長が不均等となるとともに、スラグ被包性及びスラグ剥離性も不良となる。
【００２２】
先行電極に溶接用フラックス入りワイヤ、後行電極に溶接用ソリッドワイヤを用いた場合、ビード形状を整える働きをする後行電極に溶接用ソリッドワイヤを用いているので、後行電極からのアークが強く、溶接ビードが凸状となり、ビード形状が不良となる。また、溶融スラグが溶融プール全面に均一に被包できないので、溶接ビードの脚長も不均等となり、スラグ被包性及びスラグ剥離性が不良となる。
【００２３】
したがって、先行電極には溶接用ソリッドワイヤを、後行電極には溶接用フラックス入りワイヤを用いるものとする。
【００２４】
［先行電極と後行電極の電極間距離：１０〜４０ｍｍ］
２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接で安定した湯溜りを形成するためには、先行電極と後行電極の電極間距離（アーク発生点の間隔）を適正にする必要がある。先行電極と後行電極の電極間距離が１０ｍｍ未満であると、２電極間に安定した湯溜りが形成されず、ビード形状が不良になる。さらに、先行電極のアークと後行電極のアークとの相互干渉によってアーク状態が不安定になり、スパッタが多発する。一方、先行電極と後行電極の電極間距離が４０ｍｍを超えると、１プールの湯溜りが形成されず、先行電極で溶融したあとに凝固した金属の上に後行電極のアークが発生することになるので、アーク状態が不安定となり、スパッタが多発するとともに、ビード形状も不良となる。したがって、先行電極と後行電極の電極間距離は１０〜４０ｍｍとする。
【００２５】
［先行電極及び後行電極の下板に対するトーチ角度：４０〜６０°］
２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接で、先行電極及び後行電極の下板に対するトーチ角度が４０°未満であると、アークが下板側に近づきすぎてアーク状態が不安定になり、スパッタが多発する。さらに、ビード下端部にアンダーカットが生じてビード形状が不良になるとともに、下板側の脚長が小さくなって脚長が不均等な溶接ビードとなる。一方、先行電極及び後行電極の下板に対するトーチ角度が６０°を超えると、逆にアークが立板側に近づきすぎてアーク状態が不安定になり、スパッタが多発する。さらに、ビード下端部にはオーバーラップ、ビード上端部にアンダーカットが生じてビード形状が不良になるとともに、立板側の脚長も小さくなって脚長が不均等な溶接ビードとなる。したがって、先行電極及び後行電極の下板に対するトーチ角度は４０〜６０°とする。
【００２６】
［溶接進行方向に対する先行電極の後退角：１〜２５°、溶接進行方向に対する後行電極の前進角：１〜２５°］
２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接では、先行電極と後行電極との間に安定した湯溜りを形成させることが非常に重要である。即ち、先行電極には溶接進行方向に対する後退角を、後行電極には溶接進行方向に対する前進角をつけることで、２電極間に安定した湯溜りを形成させるとともに、後行電極の後方に形成される溶融プール表面に溶融スラグを均一に被包させ、スラグ被包性、ビード形状が良好な溶接ビードを得ることができる。先行電極の後退角及び後行電極の前進角が１°未満であると、前記の効果が得られず、溶融プール表面を溶融スラグで均一に被包できないので、スラグ被包性、ビード形状が不良となる。一方、先行電極の後退角が２５°を超えると、先行電極のアークが湯溜りを突き上げる形となり、湯溜り及び溶融プールの変動が大きくなって湯溜り状態及びアーク状態が不安定になり、スパッタが多発するとともに、スラグ被包性、ビード形状も不良になる。また、後行電極の前進角が２５°を超えると、後行電極の後方に形成される溶融プールの高さの変動が大きくなり、スラグ被包性、ビード形状が不良になる。さらに、アーク状態も不安定になり、スパッタも多発する。したがって、溶接進行方向に対する先行電極の後退角は、鉛直方向に対して１〜２５°、溶接進行方向に対する後行電極の前進角は、鉛直方向に対して１〜２５°とする。
【００２７】
［先行電極及び後行電極のワイヤ径：１．２〜２．０ｍｍ、且つ、先行電極のワイヤ径は後行電極のワイヤ径以下］
一般の船舶及び橋梁などの溶接構造物では、溶接ビードの脚長は４ｍｍ超が必要とされ、先行電極及び後行電極のワイヤ径についても、脚長及び溶接速度に適応したワイヤ径を選定する必要がある。先行電極及び後行電極のワイヤ径が１．２ｍｍ未満であると、目標とする脚長（４ｍｍ以上）を確保するためにはワイヤ送給速度を上限近くまで上げなければならず、アーク状態が不安定になり、スパッタが多発し、ビード形状も不良となる。一方、先行電極及び後行電極のワイヤ径が２．０ｍｍを超えると、通常のワイヤ送給装置ではワイヤが送給できず、専用のワイヤ送給装置を設置しなければならないので、設備コストが高くなる。さらに、先行電極のワイヤ径が後行電極のワイヤ径を超えると、アークの広がりが小さくなり、湯溜りが安定しないので、ビード形状が不良となる。したがって、先行電極及び後行電極のワイヤ径は１．２〜２．０ｍｍとし、且つ、先行電極のワイヤ径は後行電極のワイヤ径以下とする。
【００２８】
［先行電極電流と後行電極電流の合計：４００〜１０００Ａ］
先行電極電流と後行電極電流の合計は、両電極のワイヤ送給量に相当するものであり、必要な溶着量を確保し、良好な溶接ビードを形成する上で重要である。先行電極電流と後行電極電流の合計が４００Ａ未満であると、溶接ビードを形成するのに十分な溶着量を確保することができず、ビード形状が不良となる。一方、先行電極電流と後行電極電流の合計が１０００Ａを超えると、先行電極及び後行電極のアークが非常に強くなり、２電極間に形成される湯溜りの変動が大きくなるので、アーク状態及び湯溜り状態が不安定となり、スパッタが多発するとともに、ビード形状も不良となる。したがって、先行電極電流と後行電極電流の合計は４００〜１０００Ａとする。
【００２９】
［スラグ形成剤の合計：３．５〜８．５％］
前述の溶接施工条件で２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接を行うことで、アーク状態及び湯溜り状態が安定し、スパッタ及びピットの発生が少なく、スラグ被包性、スラグ剥離性が良好で、アンダーカットやオーバーラップのない均等な脚長の溶接ビードが得ることができ、溶接の高能率化を達成することができる。一方、無機ジンクなどのプライマ塗装鋼板による溶接の場合、更にスラグ被包性及びスラグ剥離性並びにビード形状を良好にするためには、後行電極に用いる溶接用フラックス入りワイヤのスラグ形成剤量を限定する必要がある。
【００３０】
溶接用フラックス入りワイヤのスラグ形成剤は、２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接で溶接ビードが形成される際、溶融スラグとなって溶接ビード全面を被包し、溶接ビードのビード形状を整えるとともに、溶融された金属が下板側に流れるのを防止し、溶接ビードの脚長を均等にする作用がある。ワイヤ全質量に対して、スラグ形成剤の合計が３．５質量％未満であると、スラグ生成量が不足して溶接ビード全面を均一に被包できないので、ビード形状が不良になるとともに、溶融スラグが溶接ビードに焼き付き、スラグ剥離性も不良となる。一方、スラグ形成剤の合計がワイヤ全質量に対して８．５質量％を超えると、スラグ過多となってスラグ被包状態にムラが発生し、ビード形状が不良になる。したがって、溶接用フラックス入りワイヤにおけるフラックスに含まれるスラグ形成剤の合計はワイヤ全質量に対して３．５〜８．５質量％とする。なお、スラグ形成剤は、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ａｌ2Ｏ3、ＦｅＯ、Ｆｅ2Ｏ3、ＭｇＯなどの酸化物及びＣａＦ2、Ｋ2ＳｉＦ6、Ｎａ3ＡｌＦ6などの弗化物などの合計をいう。
【００３１】
以上、本発明の後行電極に用いる溶接用フラックス入りワイヤの構成成分の限定理由を述べたが、残部は、鋼製外皮成分のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、フラックス中の鉄粉、合金粉及び不可避不純物である。鉄粉は、溶着速度を高める目的から適量添加することができる。また、合金粉は、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇなどの金属粉や、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｔｉなどの鉄合金粉などをいい、溶接金属の機械的性質の向上などの目的から適量添加することができる。
【００３２】
なお、上記の鋼製外皮は、フラックス充填した後の伸線加工性に優れる熱間圧延鋼帯で、鋼製外皮全質量に対して、質量％で、Ｃ：０．１０％以下、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．２０〜０．８０％、Ｐ：０．０５０％以下、Ｓ：０．０５０％以下のものが適しており、特に、Ｃが０．００５〜０．０３％のものは、スパッタ低減及び低ヒューム化にも有効である。
【００３３】
また、溶接用フラックス入りワイヤのワイヤ断面形状は、かしめタイプまたはシームレスタイプのどちらでもよいが、ワイヤ表面に銅めっきを施すことができるシームレスタイプは、チップの摩耗が少なく、安定したアーク状態が長時間維持することができ、溶接の高能率化を図ることができる。また、ワイヤに継ぎ目が無いので、吸湿性に優れており、長期間保管することができる。
【００３４】
さらに、溶接用フラックス入りワイヤ中の水素量及び窒素量は、耐気孔性及び衝撃靭性の低下を防止するため、ワイヤ全質量に対して４０ｐｐｍ以下にするのが望ましい。
【００３５】
また、スラグ剥離剤として、ＳをＦｅＳなどの形態で故意に添加するのは有効であるが、Ｓがワイヤ全質量に対して質量％で０．０３０％を超えると、スラグ被包性が悪くなり、ビード形状が不良となる。
【００３６】
本発明の２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法で使用するシールドガスはＣＯ2ガスとする。
【００３７】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
【実施例】
【００３８】
熱間圧延鋼帯の軟鋼外皮（Ｃ：０．０２質量％、Ｓｉ：０．０１質量％、Ｍｎ：０．３５質量％、Ａｌ：０．０２質量％、Ｎ：０．００１５質量％）に、表１に示すスラグ形成剤の含有率からなる各種フラックスをフラックス充填率１７質量％で充填し、鋼製外皮の端面同士を溶接してシームレス状にした後、各種ワイヤ径に縮径した溶接用フラックス入りワイヤを各種試作した。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１に示す溶接用フラックス入りワイヤを後行電極に用い、先行電極には表２に示す各成分の含有量からなる溶接用ソリッドワイヤに用いて、表３に示す各種溶接施工条件で、２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接（１パス両側同時溶接）を行い、溶接作業性を調査した。なお、シールドガスはＣＯ2ガスを使用し、ガス流量２５リットル／ｍｉｎで、溶接長７５０ｍｍで溶接を行った。
【００４１】
【表２】
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【００４２】
【表３】
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【００４３】
試験体は、４９０Ｎ／ｍｍ2級高張力鋼表面に無機ジンクプライマを塗装した鋼板（プライマ膜厚は側面約１５μｍ、端面はフライス加工、鋼板寸法：板幅１００ｍｍ×長さ１０００ｍｍ×板厚１２ｍｍ）を用い、下板と立板との隙間がない状態でＴ字に組んだものを使用した。
【００４４】
Ｔ字型の試験体を、２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接で、各試作ワイヤのアーク安定性、スパッタ発生量、２電極間の湯溜りの安定性、スラグ被包性、スラグ剥離性、ピット発生数、ビード形状、脚長（実測値）について調査し、評価を行った。アーク安定性、２電極間の湯溜りの安定性、スラグ被包性、スラグ剥離性、ビード形状についいては目視観察により良好か否かを確認した。また、スパッタ発生量については目視観察により多いか否かを、またピット発生数については先ずピット発生の有無について確認し、ピットが発生していた場合にはその個数を測定した。さらに脚長（実測値）については、良好か脚長不均等かを目し観察により判定した。それら結果を表４にまとめて示す。
【００４５】
【表４】
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【００４６】
表３及び表４中Ｎｏ．Ｗ１〜Ｗ９が本発明例、Ｎｏ．Ｗ１０〜Ｗ２５は比較例である。
【００４７】
本発明例であるＮｏ．Ｗ１〜Ｗ７は、先行電極に溶接用ソリッドワイヤ、後行電極に溶接用フラックス入りワイヤを用い、先行電極と後行電極の電極間距離、先行電極及び後行電極の下板に対するトーチ角度、溶接進行方法に対する先行電極の後退角、溶接進行方法に対する後行電極の前進角、先行電極及び後行電極のワイヤ径が適正で、先行電極のワイヤ径が後行電極のワイヤ径以下であり、先行電極電流と後行電極電流の合計も本発明において規定した範囲内で、さらに、前記溶接用フラックス入りワイヤラック入り中のスラグ形成剤の含有量も本発明において規定した範囲内であるため、２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接のアーク安定性、２電極間の湯溜り安定性、ビード形状、スラグ被包性及びスラグ剥離性がいずれも良好で、スパッタ発生量が少なく、ピットの発生がなく、均等な脚長の溶接ビードを得ることができ、極めて良好な結果であった。
【００４８】
なお、Ｎｏ．Ｗ８は、後行電極に用いた溶接用フラックス入りワイヤ（記号ｄ）のスラグ形成剤が３．５質量％未満であり少ないので、スラグ被包性、スラグ剥離性及びビード形状がやや悪かったが、溶接部の品質上の問題は無かった。また、Ｎｏ．Ｗ９は、後行電極に用いた溶接用フラックス入りワイヤ（記号ｅ）のスラグ形成剤が８．５質量％超と多いのでスラグ被包性、ビード形状がやや悪かったが、溶接部の品質上の問題は無かった。
【００４９】
比較例中Ｎｏ．Ｗ１０は、先行電極及び後行電極の両方に溶接用フラックス入りワイヤ（記号ｂ）を用いたので、耐気孔性が不良でピットが発生し、脚長も不均等であった。さらに、先行電極と後行電極の電極間距離が１０ｍｍ未満であり短いので、アーク状態及び湯溜り状態が不安定となり、スパッタが多発し、ビード形状も不良であった。
【００５０】
Ｎｏ．Ｗ１１は、先行電極及び後行電極の両方に溶接用ソリッドワイヤ（記号ｆ）を用いたので、アーク状態が不安定となり、スパッタが多発した。さらに、スラグ被包性及びスラグ剥離性並びにビード形状が不良で、脚長も不均等であった。
【００５１】
Ｎｏ．Ｗ１２は、先行電極に溶接用フラックス入りワイヤ、後行電極に溶接用ソリッドワイヤ（記号ｆ）を用いたので、スラグ被包性及びスラグ剥離性並びにビード形状が不良で、脚長も不均等であった。
【００５２】
Ｎｏ．Ｗ１３は、先行電極と後行電極の電極間距離が４０ｍｍ超であり長いので、アーク状態及び湯溜り状態が不安定となり、スパッタが多発し、ビード形状も不良であった。さらに、後行電極のワイヤ径が２．４ｍｍであるので、専用の溶接電源及びワイヤ送給装置が必要となった。
【００５３】
Ｎｏ．Ｗ１４は、先行電極及び後行電極の下板に対するトーチ角度が４０°未満であり小さいので、アーク状態が不安定となり、スパッタが多発した。さらに、アンダーカットが発生してビード形状が不良となり、脚長も不均等であった。
【００５４】
Ｎｏ．Ｗ１５は、先行電極及び後行電極の下板に対するトーチ角度が６０°超であり大きいので、アーク状態が不安定となり、スパッタが多発した。さらに、オーバーラップが発生してビード形状が不良となり、脚長も不均等であった。
【００５５】
Ｎｏ．Ｗ１６は、溶接進行方向に対する先行電極の後退角が１°未満であり小さいので、スラグ被包性及びビード形状が不良であった。
【００５６】
Ｎｏ．Ｗ１７は、溶接進行方向に対する先行電極の後退角が２５°超であり大きいので、アーク状態及び湯溜り状態が不安定となり、スパッタが多発した。さらに、スラグ被包性及びビード形状が不良であった。
【００５７】
Ｎｏ．Ｗ１８は、溶接進行方向に対する後行電極の前進角が１°未満であり小さいので、スラグ被包性が不良及びビード形状が不良であった。
【００５８】
Ｎｏ．Ｗ１９は、溶接進行方向に対する後行電極の前進角が２５°超であり大きいので、アーク状態が不安定となり、スパッタが多発した。さらに、スラグ被包性及びビード形状が不良であった。
【００５９】
Ｎｏ．Ｗ２０は、先行電極及び後行電極のワイヤ径が共に１．２ｍｍ未満であり小さいので、アーク状態が不安定となり、スパッタが多発し、ビード形状も不良であった。
【００６０】
Ｎｏ．Ｗ２１は、先行電極のワイヤ径が後行電極のワイヤ径を超えているので、湯溜り状態が不安定となり、ビード形状も不良であった。
【００６１】
Ｎｏ．Ｗ２２は、先行電極電流と後行電極電流の合計が４００Ａ未満であり低いので、溶着量が不足し、ビード形状が不良であった。
【００６２】
Ｎｏ．Ｗ２３は、先行電極電流と後行電極電流の合計が１０００Ａ超であり高いので、アーク状態及び湯溜り状態が不安定となり、スパッタが多発し、ビード形状も不良であった。
【００６３】
Ｎｏ．Ｗ２４は、先行電極のワイヤ径が２．４ｍｍで、専用の溶接電源及びワイヤ送給装置が必要となった。さらに、溶接用フラックス入りワイヤ（記号ｄ）のスラグ形成剤が少ないので、スラグ被包性、スラグ剥離性及びビード形状が不良であった。
【００６４】
Ｎｏ．Ｗ２５は、先行電極及び後行電極の両方に溶接用フラックス入りワイヤを用いたので、耐気孔性が不良でピットが発生し、脚長も不均等であった。さらに、溶接用フラックス入りワイヤ（記号ｅ）のスラグ形成剤が多いので、スラグ被包性及びビード形状が不良であった。
【符号の説明】
【００６５】
１    先行電極ワイヤ
２    後行電極ワイヤ
３    湯溜り
４    溶融プール
５    溶融スラグ
６    凝固スラグ
７    溶接ビード
８    プライマ
９    立板
１０    下板
１１    アンダーカット
１２    オーバーラップ
１３    ピット
【図１】
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【図２】
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