(57)【要約】【課題】ヒューム中の水に可溶性のＣｒ量を低減する。【解決手段】心線及び被覆剤のいずれか一方又は双方にＣｒを含有する被覆アーク溶接棒は、被覆剤全質量あたり、被覆剤に含まれるＮａ含有成分及びＫ含有成分を夫々Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏに換算して得られるナトリウム及びカリウムの含有量の総和が１質量％以下、Ｓｉ含有成分をＳｉＯ２に換算して得られるシリコンの含有量が１５乃至３０質量％である。また、直径が１０μｍ以下の粒子からなるＴｉＯ２微粉末を含む。前記ＴｉＯ２微粉末は、被覆剤全質量あたり、３乃至１５質量％である。心線の直径をｄ１、被覆剤層の外径をｄ２とした場合に、ｄ１が３ｍｍ未満の場合、１．６７×ｄ１＋０．１７≦ｄ２≦１．６７×ｄ１＋０．４７、ｄ１が３ｍｍ以上の場合、１．２８×ｄ１＋１．４３≦ｄ２≦１．２８×ｄ１＋１．８３である。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
心線及び被覆剤のいずれか一方又は双方にＣｒを含有する被覆アーク溶接棒において、前記被覆剤の組成は、被覆剤全質量あたり、Ｎａ含有成分及びＫ含有成分を夫々Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏに換算して得られるナトリウム及びカリウムの含有量の総和が１質量％以下、Ｓｉ含有成分をＳｉＯ２に換算して得られるシリコンの含有量が１５乃至３０質量％であり、直径が１０μｍ以下の粒子からなるＴｉＯ２微粉末を含むことを特徴とする被覆アーク溶接棒。
【請求項２】
前記ＴｉＯ２微粉末を被覆剤全質量あたり、３乃至１５質量％含有することを特徴とする請求項１に記載の被覆アーク溶接棒。
【請求項３】
心線の直径をｄ１、被覆剤層の外径をｄ２とした場合に、ｄ１及びｄ２が下記数式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の被覆アーク溶接棒。
ｄ１が３ｍｍ未満の場合
１．６７×ｄ１＋０．１７≦ｄ２≦１．６７×ｄ１＋０．４７
ｄ１が３ｍｍ以上の場合
１．２８×ｄ１＋１．４３≦ｄ２≦１．２８×ｄ１＋１．８３
【請求項４】
被覆剤に含有されている加水分解可能なＮａ成分及びＫ成分を夫々Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏに換算して得られるナトリウム及びカリウムの含有量を夫々ｓｏｌ．Ｎａ２Ｏ及びｓｏｌ．Ｋ２Ｏとし、被覆剤に含まれるＮａ成分及びＫ成分を夫々Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏに換算して得られるナトリウム及びカリウムの含有量を夫々Ｔ．Ｎａ２Ｏ及びＴ．Ｋ２Ｏとした場合に、（ｓｏｌ．Ｎａ２Ｏ＋ｓｏｌ．Ｋ２Ｏ）／（Ｔ．Ｎａ２Ｏ＋Ｔ．Ｋ２Ｏ）が０．５乃至１．０であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の被覆アーク溶接棒。
【請求項５】
前記被覆剤にフッ化アルミニウムを、被覆剤全質量あたり、０．５乃至５質量％含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の被覆アーク溶接棒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は心線又は被覆剤の少なくとも一方にＣｒを含有する被覆アーク溶接棒に関し、更に詳述すれば、溶接時に発生するヒューム中の水に可溶性のＣｒを低減し、更にアークの安定性を飛躍的に高めることにより良好な溶接作業性を具備した被覆アーク溶接棒に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｃｒは、ステンレス鋼、一部の低合金耐熱鋼用及び一部の硬化肉盛用の溶接材料に必須の成分として一般に広く添加されている。しかしながら、溶接材料に含有されるＣｒは溶接によりその一部がヒュームとなって大気中に放出され、このヒュームの一部として含まれる水に可溶な酸化状態（＋ＶＩ）のＣｒは有害であるといわれる。また、排気装置に集塵されたヒュームについては、産業廃棄物として処理する必要があるが、廃棄物としては水に可溶性のＣｒが規制されるため、その処理に手間がかかり、問題となっている。このため、ヒューム自体に含まれる水に可溶性のＣｒ量を根本的に低減する必要があり、これを可能とする溶接材料の開発が要望されている。
【０００３】
そこで、従来、含Ｃｒ被覆アーク溶接棒において、ヒューム中に含まれる水に可溶性のＣｒ量を低減するために、種々の研究がなされてきた。特開昭５２−１１４４４７号公報には、被覆剤中のＮａ及びＫの含有量を規制することにより、ヒューム中の水に可溶性のＣｒ量を効果的に低減することができることが開示されている。また、特開昭５３−１９１５４号公報には、Ｌｉとその他の添加原料の使用により、ヒューム中の水に可溶性のＣｒを低減し、被覆の固着性及び溶接作業性が良好な被覆アーク溶接棒を得ることが開示されている。更に、特開昭５５−１４９７９６号公報には、スパッタ発生量を低減して、溶接作業性の改善を図る技術が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、被覆剤にＴｉＯ２を主要原料とし、副原料として金属炭酸塩、金属フッ化物、金属粉末を配合したチタニア系被覆剤を使用する従来技術においては、被覆剤中のＮａ及びＫを減少させた場合、アークスタート性及びアークの安定性が極端に劣化する性質があり、溶接作業性が劣化するという問題点があった。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、ヒューム中の水に可溶性のＣｒ量を低減できると共に、アークスタート性及びアーク安定性が優れたＣｒ含有被覆アーク溶接棒を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る被覆アーク溶接棒は、心線及び被覆剤のいずれか一方又は双方にＣｒを含有する被覆アーク溶接棒において、前記被覆剤の組成は、被覆剤全質量あたり、Ｎａ含有成分及びＫ含有成分を夫々Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏに換算して得られるナトリウム及びカリウムの含有量の総和が１質量％以下、Ｓｉ含有成分をＳｉＯ２に換算して得られるシリコンの含有量が１５乃至３０質量％であり、直径が１０μｍ以下の粒子からなるＴｉＯ２微粉末を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明の被覆アーク溶接棒において、前記ＴｉＯ２微粉末を被覆剤全質量あたり、３乃至１５質量％含有することが好ましい。また、心線の直径をｄ１、被覆剤層の外径をｄ２とした場合に、ｄ１及びｄ２が下記数式１及び数２を満足することが好ましい。
【０００８】
【数１】
ｄ１が３ｍｍ未満の場合
１．６７×ｄ１＋０．１７≦ｄ２≦１．６７×ｄ１＋０．４７
【０００９】
【数２】
ｄ１が３ｍｍ以上の場合
１．２８×ｄ１＋１．４３≦ｄ２≦１．２８×ｄ１＋１．８３
【００１０】
また、被覆剤に含有されている加水分解可能なＮａ成分及びＫ成分の双方を夫々Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏに換算して得られるナトリウム及びカリウムの含有量を夫々ｓｏｌ．Ｎａ２Ｏ及びｓｏｌ．Ｋ２Ｏとし、被覆剤に含まれるＮａ成分及びＫ成分を夫々Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏに換算して得られるナトリウム及びカリウムの含有量を夫々Ｔ．Ｎａ２Ｏ及びＴ．Ｋ２Ｏとした場合に、（ｓｏｌ．Ｎａ２Ｏ＋ｓｏｌ．Ｋ２Ｏ）／（Ｔ．Ｎａ２Ｏ＋Ｔ．Ｋ２Ｏ）が０．５乃至１．０であることが好ましい。
【００１１】
更に、前記被覆剤にフッ化アルミニウムを、被覆剤全質量あたり、０．５乃至５質量％含有することが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。被覆剤に含まれるＮａ及びＫはアークの開始電圧を下げ、アーク発生を容易にし、アークの安定性を増す効果があると共に、被覆剤の固着力を増し、これにより溶接作業性を向上させる効果があることは公知である。しかし、特開昭５２−１１４４４７号公報に記載のように、ヒューム中の水に可溶性のＣｒを低減するためには、被覆剤中のＮａ及びＫの含有量を制限する必要があり、被覆剤中のＮａ及びＫの含有量を低減すると、溶接作業性及び被覆剤の固着力が低下してしまうという難点がある。
【００１３】
本発明者等は、被覆剤中のＮａ及びＫ量を減少させた場合であっても、アーク安定性及び被覆の固着力を維持し、溶接作業性を維持しつつ、ヒューム中の水に可溶性のＣｒ量を低減するために、被覆剤の配合及び製造方法について鋭意研究を重ね、本発明を完成するに至った。
【００１４】
以下、本発明において、各組成の数値限定理由について説明する。
【００１５】
「被覆剤中のＮａ含有成分及びＫ含有成分の総和（酸化物換算値）：１質量％以下」
被覆剤中のＮａ及びＫは、含有量が低いほど、ヒューム中の水に可溶性のＣｒの抑制に効果があるため、可及的に低減することが好ましい。この場合に、Ｎａ含有成分及びＫ含有成分が、夫々Ｎａ２Ｏ換算値及びＫ２Ｏ換算値の総和で１質量％を超えると、ヒューム中の水に可溶性のＣｒの低減効果が低いため、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏに換算して得られるナトリウム及びカリウムの含有量の総和を１質量％以下とする。
【００１６】
「被覆剤中のＳｉ含有成分（ＳｉＯ２換算値）：１５乃至３０質量％」
従来のチタニア系被覆剤においては、被覆剤中のＮａ及びＫを減少させた場合、極端にアークスタート性及びアーク安定性を劣化させてしまうという難点があった。本発明者等は、種々の原料を検討し、酸化物状態のＳｉの適量添加により、アークスタート性及びアーク安定性が飛躍的に向上し、同時に、被覆剤中に微量のＮａ及びＫが含まれる場合においても、酸化物状態のＳｉを多く含む配合組成はヒューム中の水に可溶性のＣｒ量を著しく低減させることができることを見いだした。Ｓｉ源としては、硅紗、長石等の鉱石粉、カオリン、タルク等のすべり剤、及び水ガラス等の固着剤のＳｉを酸化物として含むものがある。また、金属Ｓｉ及びフェロシリコン等の金属状態の原料も、Ｓｉが溶接中にスラグアウトし、酸化物として作用するので、酸化物状態のＳｉを添加したのと同様の効果を奏する。
【００１７】
被覆剤中のＳｉがＳｉＯ２換算で１５質量％未満の場合は、上述のような溶接の安定性に寄与する十分な効果が得られず、アーク切れが発生しやすくなる。また、被覆剤中のＳｉがＳｉＯ２換算で３０質量％を超えて含有されると、スラグの流動性が増加し、スパッタが増加してビード表面に焼き付きが生じ、スラグ剥離性が劣化する。このため、被覆剤中のＳｉはＳｉＯ２換算で１５乃至３０質量％とする。
【００１８】
「ＴｉＯ２微粉末：３乃至１５質量％」
被覆剤の固着力は溶接作業性に大きく影響するが、これが強いと、溶接中に保護筒が形成されるため、アークの安定性が増加し、アークの集中性が良くなり、その結果、溶接作業性が著しく向上する。本発明者等が、被覆剤の固着力を強化するため、種々の原料を検討した結果、ＴｉＯ２の微粉末が被覆剤の固着力を著しく増大させることを見いだした。
【００１９】
ＴｉＯ２の微粉末とは、粒径が１０μｍ以下のＴｉＯ２粉末原料であり、一般的には、白チタン、チタン白又はホワイトチタン等の通称名がある。ＴｉＯ２微粉末は少量の添加で効果が得られるが、十分な効果を得るためには、被覆剤全質量あたり３質量％以上添加するのが好ましい。ただし、１５質量％を超えると、乾燥割れが発生しやすくなるので、ＴｉＯ微粉末は３乃至１５質量％とするのが好ましい。
【００２０】
「被覆剤層の外径ｄ２：数式１及び２」
図２は被覆アーク溶接棒をその軸心と直交する方向に切断した断面図である。図中、ｄ１は心線の直径、ｄ２は被覆剤層の外径である。本発明においては、被覆剤中のＮａ及びＫを低減し、Ｓｉの積極添加を行っているため、溶接作業性が最適となる被覆剤層の外径ｄ２の範囲が特に狭い。本発明においては、被覆剤のＮａ及びＫを低減しているため、アークスタート性及びアーク安定性の確保が難しい。ｄ２が小さい場合、溶接中に保護筒が形成されにくく、アークが不安定となり、スパッタを増加すると溶接中のアーク電圧が高くなり、アーク切れを生じる。一方、被覆剤へのＳｉの添加は、溶融スラグの流動性を高め、スラグがかぶった場合にアークが止まってしまいやすいので、ｄ２が大きいことは好ましくない。最適な溶接作業性を得るには、被覆棒外径（ｄ２）を特に狭い範囲としなければならない。このため、本発明者等は、溶接棒のサイズ（心線径ｄ１）ごとに、被覆剤層の外径ｄ２を種々変更して試験し、最適な被覆剤層の外径ｄ２を求めた。
【００２１】
試験の結果、図１に示すように、作業性が良好な範囲が存在することを見いだした。図１は横軸に心線径ｄ１をとり、縦軸に被覆剤層の外径ｄ２をとって、この（ｄ１，ｄ２）の組み合わせと、作業性が良好な領域と、作業性が悪い領域とを整理して示す。この図１に示すように、線分Ｌ１及び線分Ｌ２よりも被覆剤層の外径ｄ２が大きい領域においては、スラグかぶりが発生し、作業性が劣化した。一方、線分Ｌ３及び線分Ｌ４よりも被覆剤層の外径ｄ２が小さい領域においては、アークが不安定となり、スパッタの発生により作業性が劣化した。これに対し、線分Ｌ１、Ｌ２と、線分Ｌ３、Ｌ４との間の領域においては、作業性が良好であった。
【００２２】
線分Ｌ１は、ｄ２＝１．２８×ｄ１＋１．８３で表され、線分Ｌ３は、ｄ２＝１．２８×ｄ１＋１．４３で表される。線分Ｌ２は、ｄ２＝１．６７×ｄ１＋０．４７で表され、線分Ｌ４は、ｄ２＝１．６７×ｄ１＋０．１７で表される。そして、線分Ｌ１と線分Ｌ２及び線分Ｌ３とＬ４は、心線径ｄ１が約３ｍｍで交差し、作業性が良好な領域は、前記数式１及び数式２にて表される範囲である。
【００２３】
被覆剤層の外径が太すぎると、アーク切れが発生しやすくなり、スラグがかぶりすぎ、溶接作業性が悪化する。一方、被覆剤層の外径が細すぎると、アークが不安定になり、スパッタ量が増加するため、溶接作業性が劣化する。
【００２４】
「被覆剤中に含有されている加水分解可能なＮａ及びＫの割合」
従来、被覆剤中のＮａ及びＫを低減すると、かすれ及び乾燥割れが生じやすくなり、製造が困難になると共に、製造できたとしても、被覆剤の固着力が弱いために、溶接時に十分な保護筒が形成されず、満足する溶接作業性を得ることが困難であった。そこで、溶接棒の生産性と作業性を維持するために、微量のＮａ及びＫを固着剤、膨潤剤又はすべり剤として配合し、満足できる生産性及び作業性を得ることができる成分とした上で、被覆剤組成を検討した。その結果、被覆剤に含まれるＮａ及びＫを加水分解可能な固着剤又は膨潤剤の形で添加した場合に、ヒューム中の水に可溶性のＣｒの低減と溶接作業性の確保に最大の効果を示すことを見いだし、加水分解可能なＮａ及びＫの割合を制御することが有効であることを知見した。
【００２５】
被覆剤に含有されている加水分解可能なＮａ成分及びＫ成分を夫々Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏに換算して得られるナトリウム及びカリウムの含有量を夫々ｓｏｌ．Ｎａ２Ｏ及びｓｏｌ．Ｋ２Ｏとし、被覆剤に含まれるＮａ成分及びＫ成分を夫々Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏに換算して得られるナトリウム及びカリウムの含有量を夫々Ｔ．Ｎａ２Ｏ及びＴ．Ｋ２Ｏとした場合に、（ｓｏｌ．Ｎａ２Ｏ＋ｓｏｌ．Ｋ２Ｏ）／（Ｔ．Ｎａ２Ｏ＋Ｔ．Ｋ２Ｏ）が０．５乃至１．０であることが好ましい。（ｓｏｌ．Ｎａ２Ｏ＋ｓｏｌ．Ｋ２Ｏ）／（Ｔ．Ｎａ２Ｏ＋Ｔ．Ｋ２Ｏ）が０．５未満である場合は、被覆剤中のＮａ及びＫは配合原料に多く含まれ、固着剤及び膨潤剤中には少ないため、保護筒が弱くなって作業性が悪化すると共に、ヒュームの水に可溶性のＣｒが増加する。なお、（ｓｏｌ．Ｎａ２Ｏ＋ｓｏｌ．Ｋ２Ｏ）／（Ｔ．Ｎａ２Ｏ＋Ｔ．Ｋ２Ｏ）は原理的に１より高い値をとり得ない。そこで、（ｓｏｌ．Ｎａ２Ｏ＋ｓｏｌ．Ｋ２Ｏ）／（Ｔ．Ｎａ２Ｏ＋Ｔ．Ｋ２Ｏ）は０．５乃至１．０とすることが好ましい。
【００２６】
本発明においては、被覆剤中に含まれるＮａ及びＫを酸化物換算した値を、夫々Ｔ．Ｎａ２Ｏ及びＴ．Ｋ２Ｏとよび、固着剤や膨潤剤の形で添加される加水分解可能なＮａ及びＫを酸化物換算した値を、夫々Ｓｏｌ．Ｎａ２Ｏ及びＳｏｌ．Ｋ２Ｏとして、両者を分離して扱うが、加水分解可能なＮａ及びＫについては、以下に示す方法により分離し、測定することができる。
【００２７】
即ち、Ｓｏｌ．Ｎａ２Ｏ及びＳｏｌ．Ｋ２Ｏは、被覆棒から剥離した被覆剤をメノウ乳鉢にて粉砕し、一定量の被覆剤に対して蒸留水を加え、沸騰４時間の保持により、溶解した成分を原子吸光法により分析して求めることにより、測定することができる。
【００２８】
「被覆剤に含まれるフッ化アルミニウム：０．５乃至５質量％」
更に、本願発明者等は、溶接作業性の改善及びヒューム中の水に可溶性のＣｒ量を低減するために、種々の添加原料について検討した結果、一部のフッ化物、中でもフッ化アルミニウムが特に上記特性の発揮に有効であることを見いだした。フッ化アルミニウムは、ヒューム中の水に可溶性のＣｒを低減するが、ヒューム発生量を増加させることが無く、同時に、アークをソフトにする効果がある。
【００２９】
フッ化アルミニウムは、被覆剤全質量あたり、０．５質量％未満では十分な効果が見られず、５質量％を超えるとスラグの流動性が高くなりすぎ、スパッタが増加する。このため、被覆剤に含まれるフッ化アルミニウムは０．５乃至５質量％とする。
【００３０】
その他、スラグ造滓剤として、アルミナ及びジルコンサンド等の酸化物原料を使用することができる。溶接金属の成分調整用として、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、及びＭｏ等の金属原料を使用することができる。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明の実施例の効果について、本発明の範囲から外れる比較例と比較して説明する。実施例及び比較例の被覆アーク溶接棒を製造し、ヒュームの水に可溶性のＣｒ量及び溶接作業性を評価した。被覆剤としては、フラックス原料に、水ガラス、リチウムシリケート、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ等の固着剤を合わせて混合したものを用意し、この被覆剤を金属心線の周囲に塗布し、その後、被覆剤を乾燥することにより、被覆アーク溶接棒が製造される。通常、被覆アーク溶接棒の被覆剤中に占める固着剤の含有量は重量比で３乃至１０％となる。下記表１は心線の組成を示す。また、下記表２乃至４及び表５乃至７は心線径並びに被覆剤層の組成及び外径を示す。
【００３２】
下記表２乃至４及び表５乃至７に示すように、被覆剤の化学成分、心線径、被覆剤層外径を種々変更して、被覆剤を表１に示す組成の金属心線（２０Ｃｒ−１０Ｎｉステンレス鋼）に塗装し、乾燥して、被覆アーク溶接棒を製造した。なお、固着剤には、主に、リチウムシリケートを使用し、少量のソーダ水ガラス及びカリウムガラスを混合して使用した。生産した被覆アーク溶接棒は、以下に示す溶接条件及び試験方法により評価した。
【００３３】
【表１】
2004017119.tif 000003
【００３４】
【表２】
2004017119.tif 000004
【００３５】
【表３】
2004017119.tif 000005
【００３６】
【表４】
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【００３７】
【表５】
2004017119.tif 000007
【００３８】
【表６】
2004017119.tif 000008
【００３９】
【表７】
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【００４０】
（１）溶接条件
溶接条件は下記表８に示すとおりである。極性は直流である。
【００４１】
【表８】
2004017119.tif 000010
【００４２】
（２）作業性評価
厚さ３ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ３００ｍｍのＳＵＳ３０４製溶接母材によりＴ字すみ肉試験片を作成し、水平すみ肉溶接により、作業性を評価した。
【００４３】
（３）ヒューム採取法
ＪＩＳ　Ｚ３９３０（被覆アーク溶接棒の全ヒューム量測定方法）に準拠して行った。即ち、下部が開放され、上部にハイボリュームエアサンプラーを備えた鉄製の箱内で溶接しながら、ヒュームを吸引し、グラスファイバー製の濾紙にてヒュームを採取した。
【００４４】
（４）ヒューム分析法
ヒュームを０．４〜１．０ｇ吸着した濾紙にてヒュームを２５０ｍｌの水中に浸漬し、常温常圧で５分間振とうした後、恒温振とう水槽にて７０℃に２時間振とうした。この液を静置し、室温まで冷却した後、ガラス繊維フィルター（０．４５μｍ）にて濾過し、溶出検液とした。この溶出検液をＪＩＳ　Ｋ０１０２にて測定し、測定値からヒューム中の水に可溶性のＣｒ含有量を決定した。
【００４５】
下記表９乃至表１１は、この溶接試験により得られた評価結果を示す。なお、作業性評価欄において、◎は極めて優れている場合、○は優れている場合、○△は可の場合、△はやや劣る場合、×は劣る場合である。
【００４６】
【表９】
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【００４７】
【表１０】
2004017119.tif 000012
【００４８】
【表１１】
2004017119.tif 000013
【００４９】
本発明の実施例Ａ１〜Ａ１０は、本発明の請求項１乃至５の全ての構成要件を満足するため、いずれも、生産性、ヒューム中の水に可溶性のＣｒ、溶接作業性の全てについて良好な値を示しており、水に可溶性のＣｒ量が少なく、溶接作業性が優れたものであった。
【００５０】
なお、実施例Ａ６は、被覆剤中のＳｉ成分が若干少ないものの、請求項１を満足するため、良好な作業性を維持している。また、実施例Ａ７は逆に被覆剤中のＳｉ成分が若干高いものの、請求項１を満足するため、溶接作業性は良好である。実施例Ａ８は被覆剤層の外径が若干大きいものの、請求項３を満足するため、溶接作業性は未だ良好である。実施例Ａ９は被覆剤層の外径が若干小さいものの、請求項３を満足するため、アークの安定性は損なわれていない。実施例Ａ１０は、ＴｉＯ２微粉末の配合量が若干少ないが、請求項２を満足するため、アークの強さは足りており、姿勢溶接が可能である。実施例Ａ１１は、ＴｉＯ２微粉末が多めに配合されているが、請求項２は満足するので、乾燥割れはほぼ良好である。
【００５１】
また、実施例Ａ１２は、ＴｉＯ２微粉末を含むものの、その配合量が少ない（請求項２から外れる）ため、アークスタート性及びスパッタの抑制が若干不十分となる。実施例Ａ１３は、ＴｉＯ２微粉末の配合量が多すぎる（請求項２から外れる）ため、乾燥割れが生じ、歩留が若干悪化した。実施例Ａ１４は、被覆剤層の外径が請求項３の範囲から外れて太すぎるため、保護筒が長くなり、アーク切れが発生する傾向がみられる。実施例Ａ１５は、逆に、被覆剤層の外径が請求項３の範囲から外れて細すぎるため、アークの不安定が発生している。
【００５２】
更に、実施例Ａ１６は、加水分解可能なＮａ及びＫ量が被覆剤全体のそれに対して少なく、請求項４から外れるため、ヒューム中の水に可溶性のＣｒ量が高めになっている。実施例Ａ１７は、被覆剤中にフッ化アルミニウムが含まれていないため、水に可溶性のＣｒ量及び溶接作業性（特に、アークの安定性）が若干劣っている。実施例Ａ１８は、フッ化アルミニウムを最少量含んでいるので、溶接作業性（アークの安定性）が実施例Ａ１７よりも良好である。実施例Ａ１９は、フッ化アルミニウムの量が多すぎる（請求項５から外れる）ため、スラグの粘性が低く、スパッタが若干多い傾向にある。なお、実施例Ａ１１乃至Ａ１９において、特性が若干低いのは、実施例Ａ１乃至Ａ１０に比較した場合であって、従来の被覆アーク溶接棒に対しては特性が優れている。
【００５３】
比較例Ｂ１は、Ｔｏｔａｌ（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が１．２０％と請求項１から外れているので、被覆剤中のＮａ及びＫの含有量が高くなりすぎ、ヒューム中の水に可溶性のＣｒ量が極めて高い。
【００５４】
比較例Ｂ２は、被覆剤中のＳｉ量が１４％と低く、請求項１から外れているので、溶接作業性、特に、アークスタート性が悪いという問題点がある。
【００５５】
比較例Ｂ３は、被覆剤のＳｉ量が３６％と高すぎ、請求項１から外れているので、多量のスパッタが発生した。
【００５６】
比較例Ｂ４は、ＴｉＯ２微粉末を含まず、請求項１から外れているので、アークスタートが困難であり、また溶接時にショートし易いという問題点がある。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ヒューム中の水に可溶性のＣｒ量を低減できると共に、アークスタート性及びアーク安定性等の作業性が優れた被覆アーク溶接棒を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】被覆剤層の外径ｄ２と、心線径ｄ１との間の好ましい範囲を示すグラフ図である。
【図２】ワイヤの断面を示す図である。
【図１】
2004017119.tif 000014
【図２】
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