(57)【要約】【課題】高速溶接を行ってもシュリンケージキャビティが発生せず、スラグ巻込み及びアンダーカット等の溶接欠陥が発生せず、ビード形状等が良好で溶接作業性が優れており、且つ溶接金属の靭性が優れているサブマージアーク溶接用溶融型フラックスを提供する。【解決手段】サブマージアーク溶接用溶融型フラックスは、フラックス全重量当たり、ＳｉＯ２：２３乃至３３質量％、ＣａＯ：２５乃至３５質量％、ＣａＦ２：１５乃至２５質量％、ＭｇＯ：２乃至８質量％、Ａｌ２Ｏ３：２乃至８質量％、ＭｎＯ：２乃至８質量％、ＴｉＯ２：４乃至１０質量％、ＦｅＯ：０．５乃至４．０質量％及びＢａＯ：０．９質量％以下を含有するものである。更に、ＳｒＯを０．３乃至３．０質量％含有することが好ましい。【選択図】  図１
2004154840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラックス全重量当たり、ＳｉＯ２：２３乃至３３質量％、ＣａＯ：２５乃至３５質量％、ＣａＦ２：１５乃至２５質量％、ＭｇＯ：２乃至８質量％、Ａｌ２Ｏ３：２乃至８質量％、ＭｎＯ：２乃至８質量％、ＴｉＯ２：４乃至１０質量％、ＦｅＯ：０．５乃至４．０質量％及びＢａＯ：０．９質量％以下を含有することを特徴とするサブマージアーク溶接用溶融型フラックス。
【請求項２】
更に、ＳｒＯを０．３乃至３．０質量％含有することを特徴とする請求項１に記載のサブマージアーク溶接用溶融型フラックス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は溶接金属の低温靭性が優れ、しかも高速溶接における溶接作業性が優れたサブマージアーク溶接用溶融型フラックスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、サブマージアーク溶接は低炭素鋼及び高張力鋼等の溶接に広く使用されている。一方、溶接構造物の使用環境が過酷化するのに伴い、溶接金属の靭性向上に対する要求が高まっている。しかも、従来以上の高能率化のために高速溶接の要求が一層高まっており、溶接金属の靭性向上を含む溶接部の衝撃特性の向上と高速溶接化とが両立するサブマージアーク溶接用フラックスが求められている。
【０００３】
サブマージアーク溶接において、溶接金属の靭性を高めるためには、溶接金属の酸素含有量を低くすることが効果的である。ところで、サブマージアーク溶接において使用されるフラックスには、ボンドフラックスと溶融型フラックスとがある。ボンドフラックスにはフラックス自体に金属Ｓｉ及び／又は金属Ｍｎ等の脱酸剤を添加しておくことができるので、比較的容易に溶接金属の酸素含有量を低下させることができる。しかしながら、ボンドフラックスを使用して高速溶接を行うと、溶接金属にポックマーク及び／又はブローホールが発生し易いので、実用性に乏しい。そのため、高速のサブマージアーク溶接には溶融型フラックスが広く使用されている。
【０００４】
これに対して、溶融型フラックスにはその製造工程の制約により、ボンドフラックスの場合と異なり予め脱酸剤を添加しておくことはできないが、ボンドフラックスの場合のように、フラックスの塩基度を高めた成分組成とすることはできるので、溶接金属の酸素含有量を低減することができる。更に、溶融型フラックスを使用すれば、高速溶接時にブローホール及びスラグ巻込みのない均一なビードを得ることができる。ところが、サブマージアーク溶接において、溶接速度を更に速くすると、アンダーカット、ビード形状不良及びスラグ巻込み等の溶接欠陥が発生し易くなり、これらの溶接欠陥の発生を防止することが、溶接部の衝撃特性の向上と高速溶接化との両立のために必要となった。
【０００５】
そこで、従来、上記問題を解決するための種々のサブマージアーク溶接用フラックスが提案されている。例えば、特開平６−３１４８１号公報（特許文献１という）には、フラックス中のＣａＯ及びＣａＦ２の各添加量を、ＣａＯ＋ＣａＦ２≧３５質量％、且つ（ＣａＦ２含有量）／（ＣａＯ含有量）≧１．０に制限し、単体として融点が高いＡｌ２Ｏ３及びＭｇＯ含有量を低く抑え、且つフラックスの軟化温度を１１００℃以下として、特にスラグ巻込みの発生を防止し、更にＢａＯ≦５質量％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ≦２質量％、Ｂ２Ｏ３≦１質量％を含有させて、ビード形状等を改善するためのフラックスが開示されている。また、特開平７−２５６４８８号公報（特許文献２という）には、フラックス中の下記金属弗化物と金属酸化物との比を、（ＣａＦ２＋ＭｇＦ２＋ＢａＦ２）／（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋ＢａＯ）≧１．４（但し、金属弗化物は上記化合物のうち１種以上とする）、且つ合計Ｆ含有量を２５質量％以下に調整し、これらを混合塩として添加して、スラグの流動性を良くしてスラグ巻込みを低減すると共に、高塩基性フラックスとして溶接金属の酸素含有量を減らすという技術が開示されている。更に、特開平９−２６２６９２号公報（特許文献３という）には、フラックス中の不可避的不純物であるＢａＯ及びＴｉＯ２含有量を夫々１及び０．５質量％以下に規制してスラグの粘性を抑制し、スラグ巻込みを防止すると共に、ＭｇＯ含有量／（ＳｉＯ２含有量＋ＣａＦ２含有量）を０．２０乃至０．６０に調整してアンダーカットの発生を防止すると共に溶接金属の酸素含有量の増加を抑制し、またＡｌ２Ｏ３含有量を８質量％以上としてビード形状を改善し、１８質量％以下に抑えてスラグ剥離性を改善する技術が開示されている。
【０００６】
以上のように、特許文献１、２及び３には、サブマージアーク溶接において、アンダーカット、ビード形状不良及びスラグ巻込み等の溶接欠陥の発生を防止して高速溶接における良好な作業性を確保しつつ、溶接金属の靭性向上を図るフラックスが記載されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−３１４８１号公報（この公報の第２頁の段落番号０００８乃至０００９、第３頁の段落番号００１６乃至００２０）。
【特許文献２】
特開平７−２５６４８８号公報（この公報の第２乃至３頁の段落番号０００５乃至００１２）。
【特許文献３】
特開平９−２６２６９２号公報（この公報の第２乃至４頁の段落番号０００９乃至００２４）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１乃至３には、サブマージアーク溶接における高速溶接において発生するシュリンケージキャビティ（収縮孔）の発生防止方法については記載されていない。シュリンケージキャビティは、ビードの最終凝固部に形成される収縮孔であると考えられ、ビードに沿って溶接金属内部に島状に点在する場合及びビード全長にわたり発生する場合がある。シュリンケージキャビティは溶接金属自身の強度等、機械的性質に直接影響を及ぼすものではないが、シュリンケージキャビティが存在する場所の溶接部の品質特性は劣化し、溶接構造物の品質劣化を引き起こす欠陥となるという問題点がある。例えば、ＵＯＥ鋼管のシーム溶接金属に発生したシュリンケージキャビティは、溶接後このＵＯＥ鋼管の表面にコーティングされた樹脂に気泡を発生させたり、また樹脂膜厚のバラツキを著しく大きくするといった樹脂コーティング膜の品質にバラツキを発生させ、その鋼管の製品品質を著しく劣化させる。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、高速溶接を行ってもシュリンケージキャビティが発生せず、またスラグ巻込み及びアンダーカット等の溶接欠陥が発生せず、ビード形状等が良好で溶接作業性が優れており、且つ溶接金属の靭性が優れているサブマージアーク溶接用溶融型フラックスを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るサブマージアーク溶接用溶融型フラックスは、フラックス全重量当たり、ＳｉＯ２：２３乃至３３質量％、ＣａＯ：２５乃至３５質量％、ＣａＦ２：１５乃至２５質量％、ＭｇＯ：２乃至８質量％、Ａｌ２Ｏ３：２乃至８質量％、ＭｎＯ：２乃至８質量％、ＴｉＯ２：４乃至１０質量％、ＦｅＯ：０．５乃至４．０質量％及びＢａＯ：０．９質量％以下を含有することを特徴とする。本発明においては、更に、ＳｒＯを０．３乃至３．０質量％含有することが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るサブマージアーク溶接用溶融型フラックスについて説明する。上述の目的を達成するために本願発明者等は鋭意実験研究した結果、サブマージアーク溶接用溶融型フラックスの組成を適切に規定することにより、スラグ巻込み及びアンダーカット等の溶接欠陥の発生を抑制し、シュリンケージキャビティの発生をも抑制しつつ、作業性良く高速溶接を行うことができ、且つ溶接金属の酸素含有量を低く抑えることができることを見出した。なお、以下に、特にシュリンケージキャビティの発生防止について得られた知見について述べる。
【００１２】
サブマージアーク溶接において溶接速度を大きくするにつれて溶融池の形状は涙滴形状になり易く、その涙滴は細長くなり、そのため溶鋼はその溶融池の溶接進行方向後方へ流れ難くなり、ビード中央部にシュリンケージキャビティ（収縮孔）が発生し易くなる。本発明者等は種々の成分組成の溶融型フラックスを試作し、スラグの塩基度とシュリンケージキャビティの発生状況との関係を調査した結果、スラグの塩基度が高くなるほどシュリンケージキャビティが発生し易くなることを知見した。かかる現象の発生機構は、スラグの塩基度が増大すると、この塩基度と関係する溶融スラグの凝固温度範囲、粘性及び形状等の因子が、この溶融スラグの直下にあるビードの表面溶鋼の流動性に影響を及ぼして、シュリンケージキャビティが形成し易い溶鋼の凝固条件を満たすからであると推察される。そこで、フラックスの主要成分系とシュリンケージキャビティ発生との関係を調査した結果、ＳｉＯ２−ＣａＯ−ＣａＦ２の３元系成分に、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＭｎＯ、ＴｉＯ２及びＦｅＯの各成分含有量をバランス良く組み合わせて添加し、且つＢａＯの含有量の上限値を規制することにより、高塩基度フラックスであっても、高速溶接時にシュリンケージキャビティの発生を防止できることを見出した。特に、上記成分のうち、ＦｅＯの適切量の添加はシュリンケージキャビティの発生防止に効果があり、またＢａＯの含有量を制限することがシュリンケージキャビティの発生防止に効果があることを見出した。
【００１３】
以下、本発明に係るサブマージアーク溶接用溶融型フラックスの成分組成の限定理由について説明する。
【００１４】
「ＳｉＯ２：２３乃至３３質量％」
ＳｉＯ２は酸性成分であり、溶融スラグの粘性及びスラグの融点を調整するために有効な成分であり、高速溶接時のアンダーカット発生に影響を及ぼす。ＳｉＯ２の含有量が２３質量％未満であると、溶融スラグの粘性が不足してアンダーカットの発生原因となり、また溶融スラグが急速に凝固してスラグ巻込みの発生原因となる。一方、ＳｉＯ２の含有量が３３質量％を超えると、溶融スラグの粘性が高くなり過ぎてビード形状が凸になり易く、またスラグの高塩基性を確保できなくなり、溶接金属の酸素含有量が上昇して靭性が劣化するので、高塩基性の確保と溶接作業性との両立が困難となる。従って、ＳｉＯ２の含有量は２３乃至３３質量％とする。
【００１５】
「ＣａＯ：２５乃至３５質量％」
ＣａＯは塩基性成分であり、溶融スラグの粘性及び凝固温度を高めるために有効な成分である。ＣａＯの含有量が２５質量％未満であると、溶融スラグの粘性が不足して、ビード蛇行の発生原因となる。一方、ＣａＯの含有量が３５質量％を超えると、スラグ巻込みが発生し易くなると共に、スラグ剥離性が悪くなって、シュリンケージキャビティが発生し易くなる。従って、ＣａＯの含有量は２５乃至３５質量％とする。
【００１６】
「ＣａＦ２：１５乃至２５質量％」
ＣａＦ２もまた塩基性成分であり、溶融スラグの流動性を高め、且つスラグの融点を調整するために有効な成分である。ＣａＦ２の含有量が１５質量％未満であると、溶融スラグの流動性を高める効果及びスラグの融点を調整する効果が小さい。一方、ＣａＦ２の含有量が２５質量％を超えると、スラグ巻込みが発生し易くなり、しかもスラグ剥離性が劣化して、ビード際のスラグ焼付きも増加し、更にシュリンケージキャビティの発生を助長する。従って、ＣａＦ２の含有量は１５乃至２５質量％とする。
【００１７】
「ＭｇＯ：２乃至８質量％」
ＭｇＯは塩基性成分であり、溶融スラグの粘性を高め、またスラグの融点を調整するために有効な成分である。ＭｇＯの含有量が２質量％未満であると、溶融スラグの粘性を高める効果及びスラグの融点を調整する効果が小さい。一方、ＭｇＯの含有量が８質量％を超えると、スラグの融点が高くなり過ぎて、スラグ巻込み及びポックマークの発生原因となり、またビード形状が不安定になる。従って、ＭｇＯの含有量は２乃至８質量％とする。
【００１８】
「Ａｌ２Ｏ３：２乃至８質量％」
Ａｌ２Ｏ３は塩基性及び酸性酸化物のいずれにも属さない成分であるため、塩基度を大きく低下させることなく溶融スラグの粘性及びスラグの融点を高めるために有効な成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が２質量％未満であると、溶融スラグの粘性がやや不足であり、またスラグの融点が低下して、アンダーカット及びビード形状不良の発生原因となる。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が８質量％を超えると、溶融スラグの粘性及びスラグの融点が高くなり過ぎて、スラグ巻込みが発生し易くなり、またビード形状が凸になり易い。従って、Ａｌ２Ｏ３の含有量は２乃至８質量％とする。
【００１９】
「ＭｎＯ：２乃至８質量％」
ＭｎＯは塩基性成分であり、溶融スラグの流動性を高めてビードを平滑にし、またスラグの融点を調整するために有効な成分である。ＭｎＯの含有量が２質量％未満であると、スラグが焼き付いたり、アンダーカットが発生し易くなる。一方、ＭｎＯの含有量が８質量％を超えると、ビードが蛇行し易くなる。従って、ＭｎＯの含有量は２乃至８質量％とする。
【００２０】
「ＴｉＯ２：４乃至１０質量％」
ＴｉＯ２は酸性成分であり、溶融スラグの粘性を大きく高めることなくスラグの融点を調整し、更にビード形状を平滑にしてシュリンケージキャビティの発生を抑制するために有効な成分である。ＴｉＯ２の含有量が４質量％未満であると、上記全ての効果が小さいために、ビードの形状不良及びシュリンケージキャビティが発生する。一方、ＴｉＯ２の含有量が１０質量％を超えると、スラグ剥離性が著しく劣化し、スラグ焼付きも多発する。従って、ＴｉＯ２の含有量は４乃至１０質量％とする。
【００２１】
「ＦｅＯ：０．５乃至４．０質量％」
ＦｅＯは塩基性成分であり、溶融スラグの粘性及びスラグの融点を調整するために有効な成分であり、ビード表面にリップルが形成するのを抑制すると共に、溶融金属の最終凝固部がビード中央部へ偏在しないような凝固形態に改善して、シュリンケージキャビティの形成を防止することができる。しかしながら、ＦｅＯの含有量が０．５質量％未満であると、ビード形状が不安定で部分的に凸になり易く、またシュリンケージキャビティが発生する。一方、ＦｅＯの含有量が４．０質量％を超えると、溶融スラグの流動性が過剰になってアンダーカットが発生し易くなると共に、ビード形状が不揃いになる。従って、ＦｅＯの含有量は０．５乃至４．０質量％とする。
【００２２】
「ＢａＯ：０．９質量％以下」
ＢａＯは塩基性成分であるため、溶接金属の酸素含有量を低くする作用を有する。しかしながら、ＢａＯの含有量が０．９質量％を超えると、ビード形状が不良となり、更にリップルが顕著に発生して、ビード中央部にシュリンケージキャビティが発生する。従って、ＢａＯの含有量は０．９質量％以下とする。
【００２３】
上述のとおり、フラックスの成分組成の範囲を規定することにより、サブマージアーク溶接で高速溶接をしてもシュリンケージキャビティの発生は抑制され、スラグ巻込み及びアンダーカット等の溶接欠陥は発生せず、ビード形状等が良好で溶接作業性が優れ、且つ溶接金属の靭性が優れたものになる。
【００２４】
更に、本発明に係るフラックスはＳｒＯを０．５乃至３．０質量％含有することが好ましい。
【００２５】
「ＳｒＯ：０．３乃至３．０質量％」
ＳｒＯは溶融スラグの粘性を高め、ビード形状を改善し、またアークを安定化させ、更にシュリンケージキャビティを抑制するために有効な成分である。しかしながら、ＳｒＯの含有量が０．３質量％未満であると上記効果は小さい。一方、ＳｒＯの含有量が３．０質量％を超えると、溶融スラグの粘性が過大になり、ビード形状が凸になり易い。従って、ＳｒＯの含有量を０．３乃至３．０質量％とすることが好ましい。
【００２６】
なお、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＢ２Ｏ３等、上記以外の成分組成については、特には規定しないが、必要に応じて適宜添加することができる。
【００２７】
【実施例】
次に、本発明の範囲に入る実施例のサブマージアーク溶接用溶融型フラックスについて、本発明の範囲から外れる比較例と比較して、その効果について説明する。
【００２８】
下記表１及び表２に示す成分組成の溶融型フラックスを使用してサブマージアーク溶接による高速溶接試験を行い、溶接作業性（スラグ剥離性、スラグ焼付き、ビード外観、ビード形状、アンダーカット、スラグ巻込み及びシュリンケージキャビティ）及び溶接金属の酸素含有量を評価した。なお、表１及び表２中の「その他」はアルカリ金属の酸化物及びＢ２Ｏ３等である。図１は溶接試験に使用した供試鋼板の開先形状を示す板幅方向断面図である。図１に示すように、１枚の供試鋼板１の上面側に開先角度が９０°、開先深さが６ｍｍのＶ型開先２を加工した。供試鋼板１は、板厚が２０ｍｍ、板幅が１５０ｍｍ、溶接方向の板長さが１２００ｍｍで、鋼種はＳＭ４９０Ａである。供試ワイヤーは直径が４．０ｍｍで、その主要成分組成は表３に示すとおりである。溶接機はタンデム式３電極サブマージアーク溶接機を使用し、溶接条件を表４に示す。
【００２９】
溶接作業性の試験結果及び溶接金属の酸素含有量の分析結果を表５及び表６に示す。表５及び表６の各項目の判定基準について説明する。なお、各供試鋼板１（図１参照）の試験溶接長さは１２００ｍｍである。
【００３０】
スラグ剥離性については、スラグハンマーによる１回の軽い打突でスラグを除去可能なものを◎、２回以下の打突でスラグを除去可能なものを○、３乃至５回の打突でスラグを除去可能なものを△、６回以上の打突でスラグを除去可能なものを×で表記した。
【００３１】
スラグ焼付きについては、ビードの幅方向両端部に点状の焼付きがあるものを◎、ビードの幅方向両端部の所々に、連続的な焼付きがあるものを○、ビードの幅方向両端部にほぼ連続的な焼付きがあるものを△、ビード上に焼付きが多数あるものを×で表記した。
【００３２】
ビード外観については、ポックマークが溶接長さ１ｍあたり１個以下のものを◎、ポックマークが溶接長さ１ｍあたり２乃至３個のものを○、ポックマークが溶接長さ１ｍあたり４乃至５個のものを△、ポックマークが溶接長さ１ｍあたり６個以上のものを×と表記した。
【００３３】
ビード形状については、溶接長さ１ｍあたり凹凸が２ｍｍ以下で蛇行が３ｍｍ以下のときを◎、溶接長さ１ｍあたり凹凸が３．５ｍｍ以下で蛇行が３超６ｍｍ以下のときを○、溶接長さ１ｍあたり凹凸が３．５超５ｍｍ以下で蛇行が６超１０ｍｍ以下のときを△、溶接長さ１ｍあたり凹凸が５ｍｍ超で蛇行が１０ｍｍ超のときを×で表記した。
【００３４】
アンダーカットについては、溶接長さ１ｍあたり深さが０．５ｍｍ以下のときを◎、溶接長さ１ｍあたり深さが０．５超１ｍｍ以下のときを○、溶接長さ１ｍあたり深さが１超１．５ｍｍ以下のときを△、溶接長さ１ｍあたり深さが１．５ｍｍ超のときを×と表記した。
【００３５】
シュリンケージキャビティについては、溶接長さ１ｍあたり２０ｍｍ以下のときを◎、溶接長さ１ｍあたり２０超５０ｍｍ以下のときを○、溶接長さ１ｍあたり５０超８０ｍｍ以下のときを△、溶接長さ１ｍあたり８０ｍｍ超のときを×で表記した。
【００３６】
溶接作業性に関する上記各試験項目で、◎のときは非常に良好、○のときは良好、△のときは並み、×のときは不良であり、非常に良好から並みまでを合格とした。
【００３７】
溶接金属の酸素含有量については、３００ｐｐｍ以下のものを○（良好）とし、３００ｐｐｍ超のものを×（不良）とした。スラグ巻き込みについては、Ｘ線透過試験によりスラグ巻き込みの有無を判定し、無い場合を○、有りの場合を×とした。なお、溶接スタート部１５０ｍｍと、クレータ部は判定対象外とした。
【００３８】
【表１】
2004154840.tif 000003
【００３９】
【表２】
2004154840.tif 000004
【００４０】
【表３】
2004154840.tif 000005
【００４１】
【表４】
2004154840.tif 000006
【００４２】
【表５】
2004154840.tif 000007
【００４３】
【表６】
2004154840.tif 000008
【００４４】
上記表５及び表６に示すように、実施例Ｎｏ．１乃至１４及び実施例Ｎｏ．１６乃至２２はいずれも本発明に係るサブマージアーク溶接用溶融型フラックスの要件を満たしており、良好な溶接作業性を有し、且つ溶接金属の酸素含有量が低く抑制されている。実施例Ｎｏ．１５は不純物成分のＳｒＯの含有量が３．４質量％と異常に高いために、ビード形状がやや凸となり、ビード形状の評価結果は合格ではあったが良好ではなく並みであった。なお、実施例Ｎｏ．９、１２、１６及び２２は、本発明の請求項２も満たすため、請求項２から外れる実施例Ｎｏ．１、３、６、１７、１９及び２０に比べて、シュリンケージキャビティの評価結果が更に良好であった。また、実施例Ｎｏ．９、１２及び１６は本発明の請求項２も満たすため、実施例Ｎｏ．２、５、８、１０、１１、１３乃至１５、１８及び２０に比べて、ビード形状の評価結果が更に良好であった。
【００４５】
これに対して、比較例Ｎｏ．２５はＳｉＯ２の含有量が本発明の下限値（２３質量％）未満であるため、溶融スラグの粘性が不足してアンダーカットが発生した。比較例Ｎｏ．３３はＳｉＯ２の含有量が本発明の上限値（３３質量％）を超えており、溶融スラグの粘性が高くなり過ぎてビード形状が凸になり、またスラグの高塩基度を確保できず、溶接金属の酸素含有量が３４０ｐｐｍと高く、目標値（３００ｐｐｍ以下）を大きくオーバーした。
【００４６】
比較例Ｎｏ．３８はＣａＯの含有量が本発明の下限値（２５質量％）未満であるため、溶融スラグの粘性が不足して、ビード蛇行が発生した。比較例Ｎｏ．２３はＣａＯの含有量が本発明の上限値（３５質量％）を超えており、溶融スラグの粘性及び融点が高くなり過ぎてスラグ剥離性が悪く、またシュリンケージキャビティも発生した。
【００４７】
比較例Ｎｏ．２９はＣａＦ２の含有量が本発明の下限値（１５質量％）未満であるため、溶融スラグの流動性が悪く、融点が下がらず、ビード形状が凸となって不良となった。比較例Ｎｏ．３９はＣａＦ２の含有量が本発明の上限値（２５質量％）を超えており、溶融スラグの流動性が過大となり、融点が低くなり過ぎてスラグ剥離性が悪く、ビード際のスラグ焼付きが発生し、更にシュリンケージキャビティも発生した。
【００４８】
比較例Ｎｏ．３４はＭｇＯの含有量が本発明の下限値（２質量％）未満であるため、溶融スラグの粘性が不足したために、ビード蛇行が発生してビード形状が不良であった。比較例Ｎｏ．２４はＭｇＯの含有量が本発明の上限値（８質量％）を超えており、スラグの融点が高くなり過ぎて、ビード形状が不安定でビード形状不良となり、ポックマークも発生してビード外観が不良となった。
【００４９】
比較例Ｎｏ．３６はＡｌ２Ｏ３の含有量が本発明の下限値（２質量％）未満であるため、溶融スラグの粘性が不足し、またスラグの融点が低下して、アンダーカットが発生し、ビード形状が不安定でビード形状が不良となった。比較例Ｎｏ．３１はＡｌ２Ｏ３の含有量が本発明の上限値（８質量％）を超えており、溶融スラグの粘性及びスラグの融点が高くなり過ぎて、ビード形状が凸になりビード形状が不良となった。
【００５０】
比較例Ｎｏ．２７はＭｎＯの含有量が本発明の下限値（２質量％）未満であるため、溶融スラグの流動性及び融点が低過ぎてスラグ焼付きが発生し、アンダーカットが発生した。比較例Ｎｏ．３２はＭｎＯの含有量が本発明の上限値（８質量％）を超えており、溶融スラグの流動性が高すぎてビード蛇行が発生してビード形状が不良となった。
【００５１】
比較例Ｎｏ．３０はＴｉＯ２の含有量が本発明の下限値（４質量％）未満であるため、スラグの融点を低下させることができないため、シュリンケージキャビティが多発し、ビード形状が不良となった。比較例Ｎｏ．２６はＴｉＯ２の含有量が本発明の上限値（１０質量％）を超えており、溶融スラグの流動性が過大となり、融点が低くなり過ぎてスラグ剥離性が不良で、スラグ焼付きも多発した。
【００５２】
比較例Ｎｏ．３５はＦｅＯの含有量が本発明の下限値（０．５質量％）未満であるため、スラグの粘性及び融点が低下せず、ビード形状が不良となり、またシュリンケージキャビティが多発した。比較例Ｎｏ．２８はＦｅＯの含有量が本発明の上限値（４．０質量％）を超えており、溶融スラグの流動性が過剰になってビード形状が不揃いになりビード形状が不良となり、またアンダーカットが発生した。
【００５３】
比較例Ｎｏ．３７はＢａＯの含有量が本発明の上限規制値（０．９質量％）を超えているため、ビード形状が不良となった。なお、ＢａＯの含有量が本発明の上限規制値（０．９質量％）を外れているが、ＳｒＯの含有量が本発明の請求項２の規定値を満たしているので、シュリンケージキャビティの発生は抑制されて良好であった。比較例Ｎｏ．４０はＢａＯの含有量が本発明の上限規制値（０．９質量％）を超えているため、ビード形状が不良で、シュリンケージキャビティが発生した。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、サブマージアーク溶接による高速溶接において、シュリンケージキャビティの発生が抑制され、良好な溶接作業性が得られると共に、溶接金属の酸素含有量が抑制されて溶接部の衝撃特性が向上する。従って、本発明は、サブマージアーク溶接による高速溶接化に多大の貢献をなす。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例及び比較例において使用した供試鋼板の開先形状を示す板幅方向断面図である。
【符号の説明】
１；供試鋼板
２；Ｖ型開先
【図１】
2004154840.tif 000009