(57)【要約】【課題】　交流ＧＭＡＷ溶接法においてアークの安定性を維持すること。【解決手段】　黒鉛とカリウム化合物の組合せを含んで成る、コア組成物を有する溶接ワイヤが開示される。該コア組成物における該黒鉛とカリウム化合物の組合せは、およそ５ｗｔ％以下であり、溶接アークを不安定にさせることなく、該ワイヤを交流溶接プロセスに使用できるようにする。該ワイヤはカリウム化合物、Ｋ２ＭｎＴｉＯ４を含んで成り、該コア組成物における該黒鉛とカリウム化合物の組合せは、約０．３ｗｔ％〜約５ｗｔ％の範囲から選択される。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
　あるコア組成物を有するコアを封入するシースを含んで成り、該コア組成物が黒鉛とカリウム化合物の組合せを含んで成り、該コア組成物における該黒鉛とカリウム化合物の組合せがおよそ５ｗｔ％以下であり、溶接アークを不安定にさせることなく交流溶接プロセスに使用されることのできるワイヤ。
【請求項２】
　該カリウム化合物がＫ２ＭｎＴｉＯ４である、請求項１に記載のワイヤ。
【請求項３】
　該コア組成物における該黒鉛とカリウム化合物の組合せが約０．３ｗｔ％〜約５ｗｔ％の範囲から選択される、請求項１に記載のワイヤ。
【請求項４】
　該ワイヤの組成が、
【表１】
2004130387.tif 000004
を含んで成る、請求項１に記載のワイヤ。
【請求項５】
　電極を溶接ガンに送給するための手段を有する該溶接ガンと、あるコア組成物を有するコアを封入するシースを含んで成り、該コア組成物が黒鉛とカリウム化合物の組合せを含んで成り、該コア組成物における該黒鉛とカリウム化合物の組合せがおよそ５ｗｔ％以下である該電極と、交流電流を該電極に供給する電力源と、を含んで成る交流溶接装置。
【請求項６】
　該カリウム化合物がＫ２ＭｎＴｉＯ４である、請求項５に記載の交流溶接装置。
【請求項７】
　該組合せが約０．３％〜約５．０％の範囲から選択される、請求項６に記載の交流溶接装置。
【請求項８】
　電極を交流溶接装置に送給するための手段、及び、シールドガスを該溶接装置に供給するための手段を有する該交流溶接装置を提供すること、該交流溶接装置を交流電力供給源に連結しアークを形成すること、シース及びあるコア組成物を有するコアを含んで成り、該コア組成物が黒鉛とカリウム化合物の組合せを含んで成り、該コア組成物における該黒鉛とカリウム化合物の組合せがおよそ５ｗｔ％以下である、該電極を該交流溶接装置に送給すること、並びに、該電極及び該アークを遮蔽するために該シールドガスを該交流溶接装置に供給すること、を含んで成る交流溶接法。
【請求項９】
　該カリウム化合物がＫ２ＭｎＴｉＯ４である、請求項８に記載の交流溶接法。
【請求項１０】
　該組合せが約０．３％〜約５．０％の範囲から選択される、請求項９に記載の交流溶接法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、一般にガスメタルアーク溶接の分野、及び、ガスメタルアーク溶接用の電極に関する。より具体的には、本発明は、溶接ワイヤの組成、及び、交流ＧＭＡＷ溶接法におけるこのような溶接ワイヤの使用方法を取り扱い、一方で、交流ＧＭＡＷ法に固有の問題を最小限に抑える。
【背景技術】
【０００２】
　ガスメタルアーク溶接（ＧＭＡＷ）は、溶加材と被加工材の間の電気アークが溶加材と被加工材を加熱し、それらを互いに溶接する溶接法である。ＧＭＡＷプロセスにおける溶加材は、通常、消耗電極であり、それが消耗されるのと同じ速度で該プロセスに送給される。電流が該電極を通り抜け、電気アークが消耗電極の先端と被加工材の金属との間に形成される。ＧＭＡＷ溶接法は、他の多くの用途においてと同様に、２枚のシートメタルを互いに接合するのに使用できる。ＧＭＡＷのための溶接ガン及び配置の例が図１に図式的に示される。消耗溶接電極１４が溶接ガン１０を通して溶接プロセスに送給される。電極１４は、電極と金属シート１１及び１３から成る被加工材との間に確立した電気アーク１８によって溶融される。Ａｒ、ＣＯ２又はそれらの混合ガスなど外部からの供給ガスが、溶接ガン１０のガスノズル１２を通して溶接プロセスに入り、ガスシールド１６を形成することによって、アーク、電極の先端及び溶融金属１５のプールを遮蔽する。ＧＭＡＷ法の利点は、より速く、且つ、ガスシールドと安定した電気アークによって合金元素をほとんどスパッタ及び損失させることなく作り出すことのできる高品質の溶接である。
【０００３】
　図１の消耗電極は、電気アークによって溶融され、溶加材として働いてアークにより被加工材に移行される。アークは溶接プロセスのための熱を作り出し、カソード（正極端子）及びアノード（負極端子）からの電子流によって維持される。ＧＭＡＷ環境においては、消耗電極と被加工材の両方がカソード又はアノードとして機能することができる。
【０００４】
　アーク溶接のための電力は２つの異なる方法で得られる。該方法の１つは使用点で該電力を発生させることであり、もう１つの方法はユーティリティラインから利用できる電力から該電力を変換することである。電力の変換は、ユーティリティラインからの比較的高い電圧を交流溶接のためのライナー電圧（liner voltage）に変換する変圧器を含むことができる。あるいは、整流器によって直流溶接のために交流を直流に変化させた後、電圧を下げるために変圧器を含むことができる。交流の利点の１つは、接合面から耐火性酸化物を除去するカソードに関連した洗浄（スパッタリング）であり、優れた溶接を提供する。このような場合には、直流又は交流で使用されるかに関わらず、アルゴンが手溶接のために選択される不活性ガスである。
【０００５】
　正極性の構成においては、電極が陰極で被加工材が陽極であり、該構成は直流棒マイナス（ＤＣＥＮ）と称される。逆極性の構成においては、電極が陽極で被加工材が陰極であり、該構成は直流棒プラス（ＤＣＥＰ）と称される。図２（ａ）のＤＣＥＰ構成の略図においては、電子流は負に帯電した被加工材から正に帯電した電極まで導かれ、一方で、シールドガスの正に帯電したイオン化粒子流が負に帯電した被加工材へ流れ、被加工材に衝突し、被加工材の全体としての加熱が増し、その結果、被加工材への溶接の溶け込みが深くなる。図２（ｂ）に示すＤＣＥＮ構成の略図においては、電子流は負に帯電した電極から正に帯電した被加工材まで導かれ、一方で、イオン化したシールドガス流が被加工材から電極まで流れる。それゆえ、ＤＣＥＮ構成においては、熱流は被加工材から離れて電極の方へ導かれ、その結果、電極の溶融速度がより速くなり、被加工材の加熱がより小さくなる。ＧＭＡＷ法は、通常、直流棒プラス（ＤＣＥＰ）構成を使用し、安定したアークと低いスパッタを作り出す。ＧＭＡＷの適用において、直流棒マイナス（ＤＣＥＮ）構成は、時に不安定で不規則なアーク、スパッタにつながり、品質に劣る溶接を作り出し、それゆえ稀にしか使用されない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
　交流が溶接に使用されるときには、プロセスは、図３（ｂ）に示すように、ＤＣＥＰとＤＣＥＮの組合せと考えることができるが、時に、電流がプロセスの特定の電気特性のために逆極性の構成における電極をうまく流れない場合がある。アークは、電流が各ゼロ交差点でゼロまで減少するので各半サイクルの間に消失し、電圧が各ゼロ交差後に再び上昇するときに再点弧を必要とすることで困難が生じる。再点弧の後、電流は再び増加し、通常のボルトアンペア電力サイクルを受ける。電流が再び減少するにつれて、アーク電位が減少する。アーク長が大きくなるほど、アークガスの温度は低くなり、それゆえ、より高い再点弧電位が各ゼロ交差でアークを再点弧するのに必要とされる。高温の電極端部の熱慣性及びプラズマに依存して、カソードエミッタはゼロ交差に近づくと十分に冷却され、完全にアークを停止させる可能性がある。溶接電極及び溶接被加工材が電子を放出するための異なる熱性能を有するときには、電流は各半サイクルの間に異なる量で流れる。カソードが十分に冷却され、逆極性サイクルの整流作用によってアークが不規則に動作すれば、最悪の場合、アークは全く再点弧することができない。
【０００７】
　各半サイクル間のアークの消失及び逆極性サイクルの整流作用は、ＧＭＡＷ溶接法における交流の商業上の利用可能性と比較検討する２つの主な理由であって、アークの整流、アークのよろめき（arc stumbling）、アークのぶらつき（arc wandering）及びアークの停止など多数の問題をもたらす。交流がゼロ交差する間、アークを維持することはかなり困難であり、時に周辺機器の許容電圧よりも高い電圧を必要とする。他方では、交流ＧＭＡＷ法において、負の半サイクルの間に起こる被加工材への深い溶け込みと、正の半サイクルの間に起こる洗浄を利用することが望ましい。
【０００８】
　ＡＣ波形を調整することは、溶接プロセスに影響を与え、アークを安定させようとする方法のうちの１つである。当然、金属の溶着を向上させ、一方で、現在の従来の溶接プラットフォームに適合する波形を設計することが望ましい。ＳＡＷ法に使用される通常の波動は、本質的には標準的な正弦波であるが、電子の正部分のサイクルに比べて電子の負部分のサイクルがより高い振幅である。このような操作条件のもとでは、通常、アークは不規則なままであり、溶着速度が遅くなる。この従来の配列を改良しようとする試みは、ワイヤ送給速度の制限のために大部分が失敗した。さらにまた、高い溶着速度を維持することはより低い周波数にあって、溶滴はより大きくなるはずであり、逆に、より高い周波数のＡＣでは、溶滴サイズがより小さくなることができ、溶滴の移行がよりスムーズに行く。
【０００９】
　ＧＭＡＷ法においてアークを安定させる方法のうちの１つは、アーク安定剤として機能するフラックス及び合金元素を加えて、ワイヤ電極の組成を変えることである。ＧＭＡＷ用の炭素鋼のメタルコアードワイヤは、金属シースで封入されたフラックス充填材のコアを含んで成る電極として使用されるフラックス入りワイヤである。ワイヤ電極のコアは、フラックス及び合金化合物から作製され、該コアが溶着の溶接材料になる。コア組成によって溶接金属の組成及び物理的特徴が決定する。一般に、コアに含まれる化合物は、脱酸素剤、合金元素、アーク安定剤として機能するよう選択され、付加的なシールドガスを与えることができる。メタルコアードワイヤは、さまざまな材料をコアに加えることができ、交流ＧＭＡＷ法に固有の従来公知の欠点を克服するように溶接の特徴及び条件に影響を与える。それゆえ、交流ＧＭＡＷ溶接法においてアークの安定性を維持でき、一方で、所望の高い溶着と速い充填特性を示すコア組成物を備えた電極を有することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
　本発明は、特定のコア組成物を有するコアを封入したシースを含んで成るワイヤを提供することによって上記の必要に対処する。コア組成物は、黒鉛とカリウム化合物の組合せを含んで成り、コア組成物における黒鉛とカリウム化合物の組合せはおよそ５ｗｔ％以下であり、溶接アークを不安定にさせることなく、交流溶接プロセスに該ワイヤを使用することができる。ワイヤは、カリウム化合物、Ｋ２ＭｎＴｉＯ４を含んで成り、コア組成物における黒鉛とカリウム化合物の組合せは、約０．３ｗｔ％〜約５ｗｔ％の範囲から選択される。好ましくは、ワイヤは直径が３／３２インチ以下であるが、５／３２インチまでのワイヤを使用することができる。仮に１０００Ａを超える電流を発生させる電力源が溶接プロセスに使用される場合には、１／８インチワイヤ又は５／３２インチワイヤなどのより大きな直径のワイヤをうまく使用できるということが本発明によって考えられる。
【００１１】
　本発明のワイヤは、交流プラットフォームにおいて作用し、交流は１０００Ａ以下であり、電子の負サイクルの振幅は約８５０Ａ〜９００Ａに達する。９０，０００ｐｓｉ以下の引張強度を有するワイヤについては、組合せにおける黒鉛の比率は３０％減少され、一方で、チタン酸塩の比率は約３０％増加される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
　上記の波形の問題に対する１つの解決策は、電子正部分のサイクルよりも非常に高い電子負振幅の９０ＨｚＡＣサイクルを形成する偏差を組み入れた波形の設計である。このような波形は、電子負部分のサイクルの間にワイヤの予熱を考慮するので、ＡＣが電子正部分のサイクルに続くときに、すでに予熱された溶接ワイヤから溶滴を移行するのにより低いエネルギーしか必要とせず、該移行は激しくなく又は不規則でない。同じ溶着速度をより低い周波数で維持すべき場合には、溶滴はより大きくなるはずであり、逆に、より高い周波数を使用するほど、溶滴のサイズは小さくなり、且つ、スムーズに移行するはずである。
【００１３】
　ゼロ交差の問題及び低周波数に関し、従来のＡＣ溶接機において、金属心線の新しい組成は良好な溶着速度を与え、アークの安定性及び溶滴の移行に不利な結果を生じさせないことが見出された。本発明のメタルコアードワイヤは、推奨のシールドガスがＡｒ及びＣＯ２又はそれらの混合ガスを含んで成る交流ＧＭＡＷ溶接法において使用されるワイヤである。ＡｒとＣＯ２の混合ガスの好ましい組合せは、最小７５％で最大９５％のＡｒを含んで成る。
【００１４】
　本発明のワイヤは、高い溶着速度（ソリッドワイヤ電極よりも約３０〜４０％高い）、高い走行速度（ソリッドワイヤ電極よりも約３０〜４０％高い）を示し、軟鋼に関しての半自動、自動及びロボット溶接に十分適している。このようなワイヤの典型的な無希釈の溶接金属の化学組成を表１に示す。
【００１５】
【表１】
2004130387.tif 000002
【００１６】
　本発明のワイヤ電極からの溶接金属の化学組成が、ＡＮＳＩ／ＡＷＳ Ａ５．１８−９３及びＡＮＳＩ／ＡＷＳ Ａ５．２８−９６に従っていることも本発明で意図している。ＡＮＳＩ／ＡＷＳ Ａ５．１８−９３に従った電極ワイヤからの溶接金属の各組成を図６に与える。ＡＮＳＩ／ＡＷＳ Ａ５．２８−９６に従った電極ワイヤからの溶接金属の各組成を図７に与える。
【００１７】
　図４に示すように、本発明のワイヤは、ワイヤのコア３２を封入するシース３０を含んで成る。コア３２は、通常、ぎっしり詰まった粉末から作製され、前もって選択した化学組成を有する。本発明の目的のために、コア組成物は、黒鉛と１つ又は複数のカリウム化合物の組合せを含んで成る。黒鉛とカリウム化合物は、クラスター、ストランド又は他の適した構造の形で均一又は不均一にコアの中に存在できるということが本発明で意図される。本発明の好ましい実施態様によれば、約１ｗｔ％のＮｉを表１に開示した組成に加えた。特定の用途に従って、ワイヤ中のＮｉ比率を約０ｗｔ％〜約４ｗｔ％に変えることができる。溶接ワイヤの組成における黒鉛と１つ又は複数のカリウム化合物の合計比率はおよそ５ｗｔ％以下であり、黒鉛と１つ又は複数のカリウム化合物の好ましい合計比率は、約０．３％〜約５．０％の範囲から選択される。黒鉛と１つ又は複数のカリウム化合物の組合せを加えることで、正極性の溶接プロセスにおけるアークの安定性が劇的に向上するということが立証された。特に、チタン酸マンガンカリウム（Ｋ２ＭｎＴｉＯ４）などの好ましいカリウム化合物を加えることが、とりわけ有利に、交流溶接プロセスのアークを安定させるという記載の効果に貢献した。好ましいカリウム化合物、Ｋ２ＭｎＴｉＯ４と黒鉛についてのコア組成物の最も効果的なアーク安定範囲は、約０．３ｗｔ％〜約５．０ｗｔ％の範囲から選択された組合せであった。本組成に硫酸カリウムＫ２ＳＯ４を使用することは、硫黄の存在によって大規模なクラッキング及びアークの不安定化が生じるので、不利であるとわかったことに注目することが重要である。
【００１８】
　本発明の別の１つの実施態様においては、約９０，０００ｐｓｉでワイヤの引張強度を維持し、且つ、溶接アークの同じ有利な品質を維持するように、組合せにおける黒鉛の比率は約３０％減少させ、組合せにおけるチタン酸塩の比率は約３０％増加させた。
【００１９】
　交流ＧＭＡＷ溶接法に使用する上記組成のワイヤ電極の特に有利な直径は、入手可能な通常の粉末源で今まで通り使用することのできる約２．４ｍｍ（３／３２インチ）であった。このワイヤ直径については、１０００ＡのＡＣ溶接機を約８５０Ａ〜９００ＡのＥＮ（棒マイナス）ピークを有する波形でもって使用した。より大きなワイヤ直径は、記載されるように作製し且つ使用することができるが、このような溶接プロセスはより大きな電力源を必要とする。例えば、１／８インチ直径のワイヤは、１３００Ａ／１２０Ｈｚの溶接機を３／３２インチのワイヤと同様の溶着速度で、同じように効率的に動かして作用させなければならない。５／３２インチのワイヤは、効率を維持するのに１７５０Ａ／１６０Ｈｚ〜１８０Ｈｚの電力源でもって作用させる。
【００２０】
　本発明のメタルコアードワイヤの製造方法は、ストリップ（又はシース材料）を成形型に通して供給し、該成形型がストリップを曲げ、それをコア組成物の成分で後に充満させることのできる形状に形作る一連の工程を必要とする。通常、該形状はＵ字形である。次いで、該形状のシースをコア組成物で充満させ、本発明によれば、該コア組成物は１ｗｔ％までのＮｉ及び５ｗｔ％までの黒鉛と１つ又は複数のカリウム化合物の組合せを含んで成る。本発明は、Ｎｉ比率が約０ｗｔ％〜約４ｗｔ％であることを意図している。上記のように、好ましいカリウム化合物は、約０．３ｗｔ％〜約５．０ｗｔ％の範囲から選択された（黒鉛を有する）組合せ合計のチタン酸マンガンカリウム（Ｋ２ＭｎＴｉＯ４）である。次いで、ワイヤは、それを管状の形に閉じ込める密閉型（ダイ）を通って進み、その結果、シースがコアを封入し、図４に示すようにシーム３４を備えたメタルコアードワイヤを形成する。コア組成物は、通常、シース内に入れられた粉末状成分を含んで成る。該粉末は、ワイヤの直径を最終的なサイズまで減少させ且つコアを圧縮するために、密閉ワイヤを引抜型に通して送るときに詰められる。
【００２１】
　本発明を利用する交流ＧＭＡＷのための溶接装置は、優れたアーク安定性を示し、溶接の全体の品質を改良する。本発明に従った溶接装置の実例を図５に与える。該溶接装置は、交流電力供給装置５０、電極１４を備えた溶接ガン１０、及び、電極を溶接ガンに送給するための手段を含んで成る。図５に示す電極を送給するための手段の１つの例がワイヤ送給装置２０とワイヤリール２２である。ワイヤ電極を溶接ガンに送給する任意の他の方法が、本発明の範囲及び趣旨の中に属することは当然理解されるべきである。シールドガスを溶接ガンのガスノズル１２を通して溶接プロセスに供給する。電極１４は、シース、並びに、１ｗｔ％までのＮｉ、黒鉛及び１つ又は複数のカリウム化合物の組合せを含んで成るコア組成物のコアを有し、コア組成物における黒鉛とカリウム化合物の組合せは、およそ５ｗｔ％以下である。本発明は、Ｎｉ比率が約０ｗｔ％〜約４ｗｔ％であることを意図している。好ましいカリウム化合物は、チタン酸マンガンカリウム（Ｋ２ＭｎＴｉＯ４）であり、黒鉛とカリウム化合物の好ましい組合せは、約０．３％〜約５．０％の範囲から選択される。溶接ガンが交流電力供給装置に連結しているガスメタルアーク溶接プロセスについては、好ましいシールドガスは、７５％Ａｒ／２５％ＣＯ２又は９０％Ａｒ／１０％ＣＯ２の割合で混合されたＡｒとＣＯ２の混合ガスである。本発明のワイヤ電極と被加工材（図５のシート１１及び１３）の間に形成したアークは優れた安定性、１時間あたり４０ポンドまでの高い溶着速度、溶融電極の減じたスパッタ及び溶接の減じた焼曲りを示す。シールドガスは、図５に示すように、外部供給源１７から溶接プロセスに供給することができる。
【００２２】
　本発明の新しいメタルコアードワイヤ電極を備えた溶接装置を使用して被加工材上に溶接を形成するために、溶接プロセスはワイヤ電極を送給するための手段、及び、シールドガスを装置に供給するための手段を備えた溶接装置を使用する。ワイヤを溶接装置に送給するための手段は、ワイヤ送給装置及びワイヤリール、又は、溶接プロセスの間に消耗するワイヤ部分を取り替えるのに十分な速度で装置にワイヤを供給する任意の他の適切な配列を含んで成ることができる。溶接装置にワイヤを送給するための手段は、装置の内部にあることができ、又は、外部に配置することができるということを意図している。溶接装置を交流電力供給装置につなぎ、電極と溶接を形成すべき被加工材との間にアークを形成する。溶接プロセスへのシールドガスの供給は外部のガス源から行うことができ、該ガスを溶接装置のガスノズルに供給する。
【００２３】
　本発明のワイヤ電極を溶接装置に送給することは、シース、並びに、黒鉛及び１つ又は複数のカリウム化合物の組合せがおよそ５％ｗｔ以下のコア組成物を有するコアを備えたワイヤを提供することを伴う。上記のように、好ましいカリウム化合物はチタン酸マンガンカリウム（Ｋ２ＭｎＴｉＯ４）であり、黒鉛とカリウム化合物の好ましい組合せは、約０．３ｗｔ％〜約５．０ｗｔ％の範囲から選択される。シールドガスの好ましい混合は、７５％Ａｒ／２５％ＣＯ２又は９０％Ａｒ／１０％ＣＯ２の割合で混合されたＡｒとＣＯ２の混合ガスである。好ましくは、上記の溶接法は交流ガスメタルアーク溶接法に使用される。
【００２４】
　以下に本発明の特徴を記載する。
（１）あるコア組成物を有するコアを封入するシースを含んで成り、該コア組成物が黒鉛とカリウム化合物の組合せを含んで成り、該コア組成物における該黒鉛とカリウム化合物の組合せがおよそ５ｗｔ％以下であり、溶接アークを不安定にさせることなく交流溶接プロセスに使用されることのできるワイヤ。
（２）該カリウム化合物がＫ２ＭｎＴｉＯ４である、（１）に記載のワイヤ。
（３）該コア組成物における該黒鉛とカリウム化合物の組合せが約０．３ｗｔ％〜約５ｗｔ％の範囲から選択される、（１）に記載のワイヤ。
（４）該ワイヤの直径が３／３２インチ以下である、（１）に記載のワイヤ。
（５）交流電流が１０００Ａ以下であり、電子の負サイクルの振幅が約８５０Ａ〜９００Ａに達する、（４）に記載のワイヤ。
（６）該ワイヤの直径が約５／３２インチである、（１）に記載のワイヤ。
（７）該交流電流が１７５０Ａ以下であり、周波数が１６０Ｈｚ〜１８０Ｈｚである、（６）に記載のワイヤ。
（８）該ワイヤの組成が、
【表２】
2004130387.tif 000003
を含んで成る、（１）に記載のワイヤ。
（９）９０，０００ｐｓｉ以下の引張強度を有する、（８）に記載のワイヤ。
（１０）コア組成物が約０ｗｔ％〜約４ｗｔ％の範囲から選択されたＮｉ比率をさらに含んで成る、（１）に記載のワイヤ。
（１１）電極を溶接ガンに送給するための手段を有する該溶接ガンと、あるコア組成物を有するコアを封入するシースを含んで成り、該コア組成物が黒鉛とカリウム化合物の組合せを含んで成り、該コア組成物における該黒鉛とカリウム化合物の組合せがおよそ５ｗｔ％以下である該電極と、交流電流を該電極に供給する電力源と、を含んで成る交流溶接装置。
（１２）シールドガスを該溶接装置に供給するガス供給源をさらに含んで成る、（１１）に記載の交流溶接装置。
（１３）溶接プロセスがガスメタルアーク溶接である、（１１）に記載の交流溶接装置。
（１４）該電極を該溶接ガンに送給するための手段がワイヤ送給装置及びワイヤリールを含んで成る、（１１）に記載の交流溶接装置。
（１５）該カリウム化合物がＫ２ＭｎＴｉＯ４である、（１１）に記載の交流溶接装置。
（１６）該組合せが約０．３％〜約５．０％の範囲から選択される、（１５）に記載の交流溶接装置。
（１７）該シールドガスがＡｒとＣＯ２の混合ガスを含んで成る、（１２）に記載の交流溶接装置。
（１８）交流電流が１０００Ａ以下であり、電子の負サイクルの振幅が約８５０Ａ〜９００Ａに達する、（１１）に記載の交流溶接装置。
（１９）該ワイヤの直径が約５／３２インチ以下である、（１１）に記載の交流溶接装置。
（２０）電極を交流溶接装置に送給するための手段、及び、シールドガスを該溶接装置に供給するための手段を有する該交流溶接装置を提供すること、該交流溶接装置を交流電力供給源に連結しアークを形成すること、シース及びあるコア組成物を有するコアを含んで成り、該コア組成物が黒鉛とカリウム化合物の組合せを含んで成り、該コア組成物における該黒鉛とカリウム化合物の組合せがおよそ５ｗｔ％以下である、該電極を該交流溶接装置に送給すること、並びに、該電極及び該アークを遮蔽するために該シールドガスを該交流溶接装置に供給すること、を含んで成る交流溶接法。
（２１）該シールドガスを該交流溶接装置に供給することが、外部のガス供給源を提供することを含んで成る、（２０）に記載の交流溶接法。
（２２）該電極を該交流溶接装置に送給することが、該溶接装置の外部にある該電極を送給するための手段を提供することを含んで成る、（２０）に記載の交流溶接法。
（２３）該シールドガスを供給することがＡｒとＣＯ２の混合ガスを提供することを含んで成る、（２０）に記載の交流溶接法。
（２４）該溶接法がガスメタルアーク溶接法である、（２０）に記載の交流溶接法。
（２５）該カリウム化合物がＫ２ＭｎＴｉＯ４である、（２０）に記載の交流溶接法。
（２６）該組合せが約０．３％〜約５．０％の範囲から選択される、（２５）に記載の交流溶接法。
（２７）交流電流が１０００Ａ以下であり、且つ、電子の負部分のサイクルの振幅が約８５０Ａ〜９００Ａに達する、（２０）に記載の交流溶接法。
（２８）該電極が約０ｗｔ％〜約４ｗｔ％の範囲から選択されたＮｉ比率を含んで成る、（２０）に記載の交流溶接法。
（２９）該電極が１ｗｔ％までのＮｉを含んで成り、且つ、９０，０００ｐｓｉまでの引張強度を示す、（２０）に記載の交流溶接法。
（３０）該電極の直径が３／３２インチ以下である、（２０）に記載の交流溶接法。
（３１）該ワイヤの直径が５／３２インチ以下である、（２０）に記載の交流溶接法。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】溶接ガンノズルと被加工材の略図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、ＤＣＥＰ及びＤＣＥＮ溶接構成の略図であり、電流対時間の線図に対応している。
【図３】（ａ）は交流溶接プロセスの略図であり、（ｂ）は交流サイクルのグラフである。
【図４】本発明のメタルコアードワイヤの断面図である。
【図５】本発明のワイヤ電極を備えた交流溶接装置の略図である。
【図６】化学組成の表である。
【図７】化学組成の表である。
【符号の説明】
【００２６】
１０…溶接ガン
１１…金属シート
１２…ガスノズル
１３…金属シート
１４…消耗溶接電極
１５…溶融金属
１６…ガスシールド
１８…電気アーク
【図１】
2004130387.tif 000005
【図２】
2004130387.tif 000006
【図３】
2004130387.tif 000007
【図４】
2004130387.tif 000008
【図５】
2004130387.tif 000009
【図６】
2004130387.tif 000010
【図７】
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【外国語明細書】
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