(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼製外皮と、
前記鋼製外皮の外面に形成された銅めっきと、
前記鋼製外皮の内部に充填されたフラックスと、
を有し、
前記鋼製外皮に含まれる成分のうち、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＣｒからなる群から選ばれる少なくとも一つの元素の合計含有量が、前記鋼製外皮の全体に対する質量比で１．００％以下であり
前記銅めっきの表面に、フラックス入りワイヤ全質量に対する質量比（ｐｐｍ）で、２〜３０ｐｐｍの潤滑油が塗布されおり、
前記銅めっきの表面から観察される割れの開口部合計面積が、観察対象面積に対する面積分率で３．０％以下であるフラックス入りワイヤ。
【請求項２】
鋼製外皮に含まれる成分のうち、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＣｒからなる群から選ばれる少なくとも一つの元素の合計含有量が、前記鋼製外皮の全体に対する質量比で１．００％以下である鋼板をオープン管に成形し、前記オープン管にフラックスを充填し、前記フラックスが充填された前記オープン管の開口を閉じて管成形した後、伸線を行う工程と、
前記伸線の後に酸洗を行う工程と、
前記酸洗の後に前記鋼製外皮の外面に銅めっきを行う工程と、
前記鋼製外皮の外面に形成された前記銅めっきの表面に、フラックス入りワイヤ全質量に対する質量比（ｐｐｍ）で、２〜３０ｐｐｍの潤滑油の塗布を行う工程と、
を有し、
前記伸線の途中および前記伸線の完了後の少なくとも一方で、酸素分圧が０．５Ｔｏｒｒ以下の雰囲気で、前記管成形された後の管状体の焼鈍を行うフラックス入りワイヤの製造方法。
【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およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼構造物等の溶接部材は、溶接されている場合が多く、各種溶接（例えば、ガスシールドアーク溶接）用の溶接材料として、種々の溶接材料が知られており、種々のワイヤが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、表層に多数の割れを形成したソリッドワイヤに関する技術が開示されている。特許文献１に開示された技術は、ソリッドワイヤの表面に多数の割れを発生させることで、潤滑油の保留能を高め、コンジット内でのソリッドワイヤの送給抵抗を低減して、ソリッドワイヤの送給性を高める技術に関するものである。
また、特許文献２には、鋼ワイヤの表面に存在する幅１μｍ以上の割れの平均長さが１２μｍ以下である溶接材料に関する技術が開示されている。
特許文献２に開示された技術は、ソリッドワイヤの表面に上記の割れを形成することで、ソリッドワイヤの送給性を高める技術に関するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平０４−０４８５５３号公報
【特許文献２】特開平０９−１４１４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、溶接欠陥は、様々な破壊事故の直接的原因または間接的原因となるため、鋼構造物等の溶接部材の品質は溶接の状態で決定される場合が多い。溶接欠陥のなかでも低温割れは、疲労き裂や、脆性破壊の起点となり得る有害な欠陥であり、低温割れの抑制は極めて重要な技術課題である。
【０００６】
低温割れの抑制には拡散性水素量を低減することが有効であることが知られており、これまで多くの知見が開示されている。
【０００７】
例えば、ワイヤの表面に塗布されている潤滑油に着目すると、潤滑油は、一般的に、ＣｍＨｎ（ｍ、ｎ：正の整数）で表される炭化水素のように、水素を含有する化学構造をしており、ワイヤに塗布されている潤滑油は、溶接継手の拡散性水素を増加させる原因となりやすい。そのため、過剰な量の潤滑油の塗布は、低温割れの危険性を増加させる観点から有害なものとなりやすい。
しかしながら、ワイヤに潤滑油が全く塗布されていないと、コンジットケーブルとの摩擦によりワイヤが座屈して溶接が中断してしまうという不具合を生じる。
このため、溶接継手の拡散性水素量を低減しつつ、ワイヤの座屈を抑制する点で、表面に塗布される潤滑油の量は、ワイヤ送給性を確保し得る最小限度に留めるべきである。
【０００８】
例えば、前述のように、特許文献１には、ソリッドワイヤの表面に多数の割れを発生させることで、潤滑油の保留能を高める技術が開示されている。
また、前述のように、特許文献２には、ワイヤ表面に特定の大きさの割れを有するソリッドワイヤに関する技術が示されている。
しかしながら、ソリッドワイヤ表面の割れに潤滑油が浸潤すると、必要以上に潤滑油が塗布されてしまう場合がある。割れの内部に入り込んだ潤滑油は、ソリッドワイヤの表面を拭き取っても除去が困難であるため、溶接継手の拡散性水素量を増加させる原因となり得る。
【０００９】
これらの特許文献に記載された技術は、ソリッドワイヤに限定されたものであり、主に、ソリッドワイヤの送給性を改善するものである。さらに、これらの特許文献に記載された技術は、フラックス入りワイヤに関する技術ではなく、フラックス入りワイヤに関して、ワイヤ表面の割れを抑制し、溶接継手の拡散性水素量を低減する知見は全く開示されていなかった。
このように、フラックス入りワイヤにおいて、フラックス入りワイヤの表面の割れを抑制し、溶接継手の拡散性水素量を低減する技術は確立されていなかったのが実情である。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、溶接継手の拡散性水素量を低減できるフラックス入りワイヤおよびその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、フラックス入りワイヤの表面に観察される割れの開口部合計面積が、観察対象面積に対する面積分率で３．０％以下とすることで、溶接継手の拡散性水素量を低減できるフラックス入りワイヤが得られることを見出した。
また、本発明のフラックス入りワイヤは、鋼製外皮となる鋼板の合金成分のうち、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＣｒの少なくとも一つの元素の合計含有量が１．００質量％以下である鋼板を用い、伸線の途中および伸線の完了後の少なくとも一方において、酸素分圧が０．５Ｔｏｒｒ以下の雰囲気で、管成形した後の管状体に焼鈍することにより得られることを見出した。
すなわち、本発明の要旨は、以下の通りである。
【００１２】
（１）  鋼製外皮と、
前記鋼製外皮の外面に形成された銅めっきと、
前記鋼製外皮の内部に充填されたフラックスと、
を有し、
前記銅めっきの表面から観察される割れの開口部合計面積が、観察対象面積に対する面積分率で３．０％以下であるフラックス入りワイヤ。
（２）  前記鋼製外皮に含まれる成分のうち、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＣｒからなる群から選ばれる少なくとも一つの元素の合計含有量が、前記鋼製外皮の全体に対する質量比で１．００％以下である（１）に記載のフラックス入りワイヤ。
（３）  前記銅めっきの表面に潤滑油が塗布されている（１）又は（２）に記載のフラックス入りワイヤ。
【００１３】
（４）  鋼製外皮に含まれる成分のうち、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＣｒからなる群から選ばれる少なくとも一つの元素の合計含有量が、前記鋼製外皮の全体に対する質量比で１．００％以下である鋼板をオープン管に成形し、前記オープン管にフラックスを充填し、前記フラックスが充填された前記オープン管の開口を閉じて管成形した後、伸線を行う工程と、
前記伸線の後に酸洗を行う工程と、
前記酸洗の後に前記鋼製外皮の外面に銅めっきを行う工程と、
を有し、
前記伸線の途中および前記伸線の完了後の少なくとも一方で、酸素分圧が０．５Ｔｏｒｒ以下の雰囲気で、前記管成形された後の管状体の焼鈍を行うフラックス入りワイヤの製造方法。
（５）  さらに、前記鋼製外皮の外面に形成された前記銅めっきの表面に潤滑油の塗布を行う工程を有する（４）に記載のフラックス入りワイヤの製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、溶接継手の拡散性水素量を低減できるフラックス入りワイヤおよびその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明例のフラックス入りワイヤ表面の顕微鏡写真を示す図である。
【図２】比較例のフラックス入りワイヤ表面の顕微鏡写真を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のフラックス入りワイヤは、溶接継手の拡散性水素量が低減される。具体的には、本発明のフラックス入りワイヤは、表面の割れを低減することで、割れの内部に浸潤する潤滑油の量を必要最小限にとどめることが可能となるため、溶接継手の拡散性水素量が低減される。このため、本発明の根幹は、フラックス入りワイヤ表面の割れを如何に低減するかである。この観点から、本発明者らは、フラックス入りワイヤ表面の粒界酸化に着目して研究を進めてきた。
【００１７】
フラックス入りワイヤ表面の割れの原因は、フラックス入りワイヤを焼鈍するときに生じる粒界酸化であり、粒界酸化した部分が銅めっきの前工程である酸洗によって局所的に流出することで、割れが発生する。このため、割れの抑制には粒界酸化を如何に抑制するかが重要である。
【００１８】
これまで、割れが検討されてきたのは、主としてソリッドワイヤ（鋼ワイヤと称される場合もある）である。溶接金属の酸素量を一定以下に抑え溶接金属の靭性を確保する観点からは、Ｓｉ、Ｍｎ等の脱酸元素は必須の成分であり、Ｓｉ、Ｍｎ等の金属元素は、ソリッドワイヤに合金元素として含有されていた。しかしながら、Ｓｉ、Ｍｎ等の元素は粒界偏析で濃化しやすく、これが粒界酸化の原因となっていることに本発明者らは着目した。
【００１９】
その一方で、フラックス入りワイヤでは、鋼製外皮の成分と、鋼製外皮の内部に充填されるフラックスの成分とを分離して制御できる。即ち、粒界酸化の元素となる脱酸元素を鋼製外皮には一定量以下で含有し、ワイヤ全体として必要な脱酸元素の含有量は、金属粉末としてフラックスから供給することが可能となる。
このために、本発明者らは、本発明のフラックス入りワイヤによって、ソリッドワイヤでは抑制が困難であった粒界酸化を、ほぼ完全に抑制することが可能であることを知見した。
【００２０】
具体的には、フラックス入りワイヤの鋼製外皮に含まれる成分のうち、内部酸化の原因となる合金元素、すなわち、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＣｒからなる群から選ばれる少なくとも一つの元素の合計含有量をフラックス入りワイヤの鋼製外皮全体に対する質量比で１．００％以下とし、フラックス入りワイヤ焼鈍時の酸素分圧を０．５Ｔｏｒｒ以下とすることで、ワイヤ表面の粒界酸化はほぼ完全に抑制できることを見出した。
その結果、本発明者らは、溶接継手の拡散性水素量を低減できるフラックス入りワイヤが得られることを見出した。
【００２１】
以下、本発明のフラックス入りワイヤについて、製造方法と共に説明する。
なお、本明細書中において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【００２２】
本発明のフラックス入りワイヤの製造方法は、特定元素の合計含有量が鋼製外皮の全体に対する質量比で１．００％以下である鋼板をオープン管に成形し、オープン管にフラックスを充填し、フラックスが充填されたオープン管の開口を閉じて管成形した後、伸線を行う工程、伸線の後に酸洗を行う工程、及び酸洗の後に鋼製外皮の外面に銅めっきを行う工程を有する。そして、伸線の途中および伸線の完了後の少なくとも一方で、酸素分圧が０．５Ｔｏｒｒ以下の雰囲気で、管成形された後の管状体の焼鈍を行う。
【００２３】
本発明のフラックス入りワイヤは、具体的には、以下の製造工程によって製造することができる。
まず、鋼製外皮となる、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＣｒからなる群から選ばれる少なくとも一つの元素の合計含有量が鋼製外皮の全体に対する質量比で１．００％以下である鋼帯（鋼板）を準備する。そして、フラックスなどが所定の含有量になるように配合したフラックスを準備する。フラックスの成分は、上記成分を有する鋼帯（鋼板）に応じて、フラックス中に含有するスラグ成分とメタルフラックスの成分が決定される。
【００２４】
次に、鋼帯を長手方向に送りながら、成形ロールによりオープン管（Ｕ字型）に成形して鋼製外皮とする。この成形途中でオープン管の開口部からフラックスを供給し、開口部の相対するエッジ面を突合せスリット状の隙間を溶接する。溶接により得られたスリット状の隙間のない管を伸線し、所望の線径を有するスリット状の隙間のないワイヤを得る。
【００２５】
そして、本発明のフラックス入りワイヤの製造方法は、伸線の途中および伸線の完了後の少なくとも一方において、酸素分圧を０．５Ｔｏｒｒ以下（好ましくは０．３Ｔｏｒｒ以下）に制御して、スリット状の隙間のない管に管成形された後の管状体の焼鈍を行う。
なお、酸素分圧を上記範囲に制御する方法としては、真空雰囲気、アルゴン、窒素等の活性ガス雰囲気のように適宜工業的方法を選択することができる。また、酸素分圧の下限値は特に限定されないが、ワイヤの生産性等の点から、０．１Ｔｏｒｒ以上とすることがよい。
焼鈍条件は特に限定されるものではないが、例えば、４００℃〜８００℃の温度域が挙げられる。伸線の途中および伸線の完了後の少なくとも一方に施す焼鈍は、少なくとも１回施すことができ、伸線の途中の管状体に行ってもよく、伸線の完了後の管状体に行ってもよい。
【００２６】
そして、伸線（焼鈍を含む）を行った後、酸洗、銅めっきを行う工程を経て、本発明のフラックス入りワイヤが得られる。酸洗、及び銅めっきは、特に限定されず、常法にしたがって行えばよい。
【００２７】
また、さらに、上記工程を経て得られたフラックス入りワイヤの銅めっきが施された表面に、潤滑油を塗布する。フラックス入りワイヤの表面に、潤滑油を塗布した後、フェルト等の拭き取り手段により、余剰の潤滑油を拭き取る。
【００２８】
次に、本発明のフラックス入りワイヤの各要素について説明する。
【００２９】
（鋼製外皮）
鋼製外皮に用いる鋼板について説明する。鋼製外皮として用いる鋼板に含まれる成分のうち、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＣｒからなる群から選ばれる少なくとも一つの元素の合計含有量が、フラックス入りワイヤの鋼製外皮全体に対する質量比で１．００％以下である。
合計含有量をフラックス入りワイヤの鋼製外皮全体に対する質量比で１．００％以下に限定する理由は、前述のとおり、粒界酸化を抑制し、フラックス入りワイヤ表面の割れを抑制するためである。上記のＳｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＣｒからなる群から選ばれる少なくとも一つの元素の合計含有量は、粒界酸化をより抑制する点で、０．８０質量％以下であることが好ましく、０．５０質量％以下であることがより好ましい。
Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＣｒの各元素の合計含有量の下限値に関しては特段の制限は無いが、極端に合金元素を低減すると鋼製外皮が柔らかく強度が不足しやすいため、伸線を行うときに破断する懸念を生じる。このため、上記成分の合計含有量の下限は０．２０質量％以上であることが好ましい。
【００３０】
なお、鋼製外皮中に含有する元素として、内部酸化の原因とならない元素である、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｃ、Ｖ、及びＮｂなどの元素を含んでいてもよいが、これらの元素の含有量は制限されない。
そして、鋼製外皮として用いる鋼板の残部は、Ｆｅ及び不純物からなる。なお、不純物とは、原材料に含まれる成分、または、製造の過程で混入する成分であって、意図的に鋼板に含有させたものではない成分を指す。
【００３１】
（フラックス）
フラックス中に含有される成分は、特に限定されず、例えば、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、及びＺｒ等の金属粉末；Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｃ、Ｖ、及びＮｂ等の内部酸化を起こさない金属粉末；Ｓｉ酸化物、Ｍｎ酸化物、Ａｌ酸化物、Ｔｉ酸化物、及びＺｒ酸化物等の金属酸化物；アーク安定剤等が挙げられる。
本発明のフラックス入りワイヤは、鋼製外皮中のＳｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＣｒの含有量を制限したことで、溶接金属中に所望の成分が得られない場合、フラックス中のメタル成分を調製することにより補うことができる。フラックス中に含有される成分の含有量は、鋼製外皮中の成分、溶接金属を形成した溶接継手の品質等に応じて決定すればよい。
【００３２】
また、フラックス入りワイヤ全質量に対する鋼製外皮の内部に充填されたフラックスの質量％（充填率）は、６．０％〜１８．０％であることがよい。鋼製外皮中に含有されているフラックスは粉末の状態であり、フラックスは鋼製外皮から巻き締められることでフラックス入りワイヤ内での位置を安定させている。フラックス充填率が６．０％以上であると、鋼製外皮の内部の空間に対して充填されるフラックスが、フラックス入りワイヤ内で移動することが抑制され、位置が安定する。フラックス充填率が１８．０％以下であると、フラックス入りワイヤ製造時の伸線を行うときの断線の発生が抑制される。
【００３３】
（銅めっき）
銅めっきは、コンタクトチップの摩耗を抑制し、コンタクトチップからの給電性を良好にして、アークを安定にする。銅めっきの厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、０．３μｍ〜１．２μｍであることがよい。
【００３４】
（潤滑油）
フラックス入りワイヤの表面に塗布する潤滑油は、特に制限は無く、例えば、マシン油系、パーム油系、動植物油系等のいずれの潤滑油を使用してもよい。また、例えば、潤滑油の酸化を防ぐための添加剤（酸化防止剤）等の各種の添加剤を加えてもよい。
【００３５】
フラックス入りワイヤの表面に塗布する潤滑油の量は、拡散性水素量を低減する点から、フェルト等の拭き取り部材によって拭き取った後の量として、フラックス入りワイヤ全質量に対する質量比（ｐｐｍ）で、３０ｐｐｍ以下であることがよく、２５ｐｐｍ以下であることが好ましく、２０ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１５ｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。下限としては、特に限定されないが、ワイヤ送給性等の点で、２ｐｐｍ以上とすることがよい。
【００３６】
次に、本発明のフラックス入りワイヤの表面から観察される割れについて説明する。
【００３７】
上記の製造方法によって得られる本発明のフラックス入りワイヤは、銅めっきが施された表面から観察される割れの開口部合計面積が、観察対象面積に対する面積分率で３．０％以下である。本発明のフラックス入りワイヤは、拡散性水素量をより抑制する点で、フラックス入りワイヤ表面に観察される割れの開口部合計面積が、観察対象面積に対する面積分率で２．０％以下であることが好ましく、１．５％以下であることがより好ましく、１．０％以下であることがさらに好ましく、０．５％以下であることがさらに好ましく、０％であることが特に好ましい。つまり、上記の開口部合計面積は、面積分率で０％〜３．０％である。
【００３８】
フラックス入りワイヤの表面の割れは、１００μｍ×５００μｍ（フラックス入りワイヤ幅方向×フラックス入りワイヤ長手方向）の範囲を１００倍の光学顕微鏡で観察して調査する。光学顕微鏡画像では割れ開口部は黒色で、割れが無い部分は白色で観察される。これを画像処理で２値化処理し、観察面積内の割れ開口部合計面積をコンピュータ処理によって算出する。
なお、本明細書中において、フラックス入りワイヤの表面の割れは、鋼製外皮の表面に施された銅めっき表面を観察するものである。
【００３９】
本発明のフラックス入りワイヤの表面の割れが上記範囲であることにより、本発明のフラックス入りワイヤを使用して、ＪＩＳ  Ｚ  ３１１８に準じて拡散性水素を測定される拡散性水素量は２ｐｐｍ以下に低減される。また、ワイヤ表面に観察される割れの開口部合計面積を制御することで、拡散性水素量を１ｐｐｍ未満に低減することも可能である。
【００４０】
なお、本発明のフラックス入りワイヤは、上記製造方法によって得られたものに限らず、銅めっきが施された表面から観察される割れの開口部合計面積が、観察対象面積に対する面積分率で３．０％以下となるように、ワイヤ表面に意図的に割れを付与した場合でも、溶接継手の拡散性水素量を低減する効果を奏する場合がある。
【００４１】
本発明のフラックス入りワイヤのワイヤ径は、特段の制約は無いが、溶接能率とフラックス入りワイヤの生産性等の点から、例えば、１．２ｍｍ〜１．６ｍｍの範囲とすることがよい。
【００４２】
本発明のフラックス入りワイヤは、例えば、下記のように使用することができる。
本発明のフラックス入りワイヤは、ガスシールドアーク溶接用の溶接材料として適用でき、ガスシールドアーク溶接によって２つの鋼材を溶接する溶接方法の溶接材料に供され得る。
また、本発明のフラックス入りワイヤは、ガスシールドアーク溶接用の溶接材料として使用されることで、ガスシールドアーク溶接による溶接金属を形成し、溶接金属を形成した溶接継手が得られる。溶接継手は、例えば、溶接金属と溶接金属を挟んだ２つの鋼材とを有しているものが挙げられる。そして、例えば、本発明のフラックス入りワイヤを使用して、溶接金属と、溶接金属を挟んだ２つの鋼材とを有する溶接継手を備える溶接部材が製造され得る。
【００４３】
本発明のフラックス入りワイヤをガスシールドアーク溶接用の溶接材料として用いる場合、ガスシールドアーク溶接を行うときに用いるシールドガスは、特に限定されず、従来公知のシールドガスが使用できる。該シールドガスとしては、例えば、Ａｒガス、Ｈｅガス、ＣＯ２等の単独ガス、ＡｒガスおよびＨｅガスの少なくとも一方のガスにＯ２およびＣＯ２の少なくとも一方のガスを混合させた混合ガスが挙げられる。
【００４４】
本発明のフラックス入りワイヤを使用して溶接した溶接継手は、拡散性水素量が低減されているため、低温割れの発生が抑制される。それにより、溶接欠陥の少ない溶接部材が得られる。
【００４５】
なお、本発明は、上記に限定されるものではない。上記は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例に基づき、本発明の効果を検証した結果を記載するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４７】
試作したフラックス入りワイヤの鋼製外皮成分を表１に示す。各元素を質量％で示す。残部は鉄および０．０５質量％のＣと不純物である。表１に示す成分の鋼製外皮をオープン管に成形後、表２に示す成分のフラックスをフラックス入りワイヤ全質量に対して１３％の質量比になるように充填し、伸線を行なった。伸線途中において、表１に示す酸素分圧で、Ａｒ雰囲気、７００℃で１０時間の条件で、焼鈍を行った。酸洗後、鋼製外皮の外面にＣｕめっきを施した。その後、Ｃｕめっきを施したワイヤの表面に、潤滑油として植物系油を塗布し、余剰の潤滑油をフェルトで拭き取ってフラックス入りワイヤを仕上げた。こうして、板厚（肉厚）０．１６ｍｍの鋼製外皮の内部にフラックスが充填された、外形１．２ｍｍのフラックス入りワイヤを作製した。なお、作製したフラックス入りワイヤは、すべて、シーム溶接した鋼製外皮にスリット状の隙間のないワイヤとした。
【００４８】
割れは既述のとおり、１００μｍ×５００μｍ（フラックス入りワイヤ幅方向×フラックス入りワイヤ長手方向）の視野範囲を１００倍の顕微鏡で観察して調査した。顕微鏡画像では割れ開口部は黒色で、割れが無い部分は白色で観察される。これを画像処理で２値化処理し、観察面積内の割れ開口部合計面積をコンピュータ処理によって、観察対象面積に対する面積分率を算出した。結果を表５に示す。
フラックス入りワイヤの表面に塗布された潤滑油量は、有機溶剤で潤滑油を洗浄し、洗浄の前後で生じる質量差から、フラックス入りワイヤ全質量に対する質量比（ｐｐｍ）で算出した。結果を表５に示す。
また、表３に拡散性水素量の計測に使用した供試鋼材の成分を示す。拡散性水素量はＪＩＳ  Ｚ  ３１１８に定める方法に準拠して計測し、表４に示す溶接条件で溶接した。表５に拡散性水素量の測定結果を示す。本実施例では拡散性水素量が２ｐｐｍ以下を合格とし、１ｐｐｍ以下であるものを更に明瞭な水素低減効果が発現したと判定した。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
【表２】
0006786805.tif 000003
【００５１】
【表３】
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【００５２】
【表４】
0006786805.tif 000005
【００５３】
【表５】
0006786805.tif 000006
【００５４】
ワイヤ番号１番から１０番まではワイヤ表面の割れが抑制されているため、潤滑油の塗布量が少なく抑えられている。このため、拡散性水素量が２ｐｐｍ以下に低減されており、全て合格であった。ワイヤ番号８番から１０番では、粒界酸化の原因となる鋼製外皮に含有する成分量を特に低く抑えたために、潤滑油量が特に低く抑えられている。そのため、拡散性水素量が１ｐｐｍを下回っており、いっそう明瞭な拡散性水素の低減効果を発現した。
【００５５】
一方、１１番から１８番では粒界酸化の原因となる成分が多量に含有されているため、ワイヤ表面の割れが抑制できず、潤滑油量が低減できなかった。そのため、拡散性水素量が基準値を満たせず、不合格となった。
【００５６】
本結果を検証するために、フラックス入りワイヤ表面を観察した結果を図１及び図２に示す。本発明であるワイヤ番号１０番のワイヤ表面（ａ）（図１参照）と比較例であるワイヤ番号１９番のワイヤ表面（ｂ）（図２参照）の写真を比べると、割れの生成量は明瞭な差異があると認識できる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明のフラックス入りワイヤは、溶接に供しても、溶接継手の拡散性水素量を飛躍的に低減できる点で有用である。また、本発明のフラックス入りワイヤは、従来のフラックス入りワイヤ溶接機器をそのまま使用して溶接に供することが可能であり、何ら設備改善を行う必要は無い。したがって、本発明のフラックス入りワイヤは、産業上の利用可能性が大きいものである。
【図１】
0006786805.tif 000007
【図２】
0006786805.tif 000008