(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃを0.20質量％以下、Siを0.05〜2.5質量％、Mnを0.25〜3.5質量％、Ｐを0.05質量％以下、Ｓを0.02質量％以下、Alを0.005〜3.00質量％、Ｏを0.0080質量％以下、Caを0.0008質量％以下、希土類元素を 0.015〜0.100 質量％含有し、SeおよびTeのうちの１種または２種を合計 0.005〜0.100 質量％含有し、残部がFeおよび不可避的不純物である鋼素線からなる炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤを用いて、ＣＯ2 を60体積％以上含有するシールドガスでアーク点をシールドし、かつ溶接電流を 250〜450 Ａ、溶接電圧を27〜38Ｖ、溶接入熱を５〜40kJ／cmの範囲内として正極性で溶接することを特徴とする炭酸ガスシールドアーク溶接方法。
【請求項２】
前記鋼素線が、前記組成に加えて、Ti：0.02〜0.50質量％およびZr：0.02〜0.50質量％のうちの１種または２種を含有することを特徴とする請求項１に記載の炭酸ガスシールドアーク溶接方法。
【請求項３】
前記シールドガスが、ＣＯ2 を95体積％以上含有することを特徴とする請求項１または２に記載の炭酸ガスシールドアーク溶接方法。
【請求項４】
前記シールドガスが、ＣＯ2 を60体積％以上含有し、かつAr、He、Ｈ2 およびＯ2 のうちの１種以上を合計40体積％以下含有する混合ガスであることを特徴とする請求項１または２に記載の炭酸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、炭酸ガスシールドアーク溶接方法に係り、特に高電流の隅肉溶接や多層溶接を行なうにあたって正極性で使用して優れたビード形状が得られ、しかもスパッタの発生を抑制できる炭酸ガスシールドアーク溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールドガスとしてＣＯ2 ガスを用いる炭酸ガスシールドアーク溶接は、ＣＯ2 ガスが安価であるとともに、能率の良い溶接法であるので、鉄鋼材料の溶接に広く利用されている。特に自動溶接の急速な普及によって、造船，建築，橋梁，自動車，建設機械等の種々の分野で使用されている。造船，建築，橋梁の分野では、厚鋼板の多層溶接に使用され、自動車，建築機械の分野では薄鋼板の隅肉溶接に使用されることが多い。
【０００３】
炭酸ガスシールドアーク溶接で使用される消耗電極（すなわち溶接ワイヤ）は、ソリッドワイヤとフラックスコアードワイヤに大別される。ソリッドワイヤは、溶接金属の強度と靭性に優れており、主に突合せ溶接に使用される。一方、フラックスコアードワイヤ（以下、ＦＣワイヤという）は、鋼製の外殻の内側に溶接用フラックスを充填したワイヤであり、ビード形状に優れており、主に隅肉溶接に使用される。
【０００４】
ＦＣワイヤがビード形状に優れる理由は、ワイヤ先端から鋼板の溶融メタルに移行する溶滴が細かいので、溶融メタルの表面揺動が小さく抑えられ、かつフラックスに多量に含まれるスラグ形成剤によって生成したスラグがビードを覆うからである。
【０００５】
ソリッドワイヤでは、ワイヤ先端から鋼板の溶融メタルに移行する溶滴が粗くかつ移行が不規則であるから、溶融メタルの表面揺動が大きく、鋼素線に含有される脱酸元素（すなわちSi，Mn，Ti，Zr，Al等）の酸化によってスラグが形成される。その結果、スラグが不均一に分布し、ビードを完全に覆うには至らない。また、ソリッドワイヤを使用した炭酸ガスシールドアーク溶接では、スラグがビードの端部に集積する。したがって、ソリッドワイヤを炭酸ガスシールドアーク溶接で使用すると、ビード形状は不安定になる。
【０００６】
ソリッドワイヤはＦＣワイヤに比べて安価であるから、ソリッドワイヤを使用して炭酸ガスシールドアーク溶接を行なうにあたって、溶接金属の強度と靭性が優れているという本来の特性に加えて、ＦＣワイヤと同等の優れたビード形状が得られるなら、ソリッドワイヤを使用することによって施工コストの削減が可能となる。
【０００７】
ところがソリッドワイヤを使用した炭酸ガスシールドアーク溶接では、溶接速度を高めた場合には、母材（すなわち鋼板）との短絡や再アークに起因して、ビード形状が凹凸（いわゆるハンピングビード）になりやすく、しかもスパッタが多量に発生する。そこで溶接速度を高めて（すなわち高電流で溶接を行なって）溶接施工の能率を向上するために、種々の技術が検討されている。
【０００８】
たとえば特開平6-218574号公報には、溶接ワイヤにＫを添加してスパッタの発生を抑制する技術が開示されている。しかしながら、この技術では、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接の溶接速度を高めたり、あるいはシールドガスのＣＯ2 混合比率を50体積％以上に増加した場合に、スパッタ発生を抑制する効果は十分に発揮されなかった。
【０００９】
また特開昭63-281796号公報には、溶接ワイヤに希土類元素（以下、REM という）を添加することによって、炭酸ガスシールドアーク溶接における溶滴を微細化する技術が開示されている。特開昭63-281796号公報に開示された溶接ワイヤはソリッドワイヤであるが、特開昭63-281796号公報には溶接ワイヤの極性に関する記載はない。
【００１０】
一般に正極性（すなわち溶接ワイヤをマイナス極）では、鋼板の発熱量が少なく、溶け込みが浅くなるので、オーバーラップに起因する溶接欠陥が発生しやすく、ビード形状も安定しない。したがって溶接技術者は、溶接ワイヤを正極性で使用することは考慮せず、逆極性（すなわち溶接ワイヤをプラス極）で使用する。したがって特開昭63-281796号公報に開示された技術は、逆極性の炭酸ガスシールドアーク溶接に適用するために検討された技術である。
【００１１】
特開昭63-281796号公報では、アークの安定化に多大な影響を及ぼすＯに関する記載はなく、後述するような REMとＯの相互作用は考慮されていない。したがって特開昭63-281796号公報に開示された炭酸ガスシールドアーク溶接の技術を、ソリッドワイヤを用いた隅肉溶接や多層溶接に応用すると、ＦＣワイヤと同等の優れたビード形状は得られない。
【００１２】
本発明者らは、炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤに REMを添加し、正極性で使用する技術を既に開発している（特開2002-144081 号公報参照）。この技術は 250Ａ以下の溶接電流で薄鋼板の溶接を行なう低電流溶接を対象としている。したがって厚鋼板の隅肉溶接のように、溶接電流が 250Ａを超える高電流の炭酸ガスシールドアーク溶接に特開2002-144081 号公報に開示された技術を応用しても、安定したアークを発生させることは困難であり、ＦＣワイヤと同等の優れたビード形状は得られない。
【特許文献１】特開平6-218574号公報
【特許文献２】特開昭63-281796号公報
【特許文献３】特開2002-144081 号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記のような問題を解消し、厚鋼板の隅肉溶接や多層溶接等のような高電流の炭酸ガスシールドアーク溶接を行なうにあたって、正極性で使用しても、ＦＣワイヤと同等の優れた形状のビードを安定して形成し、かつスパッタ発生量を低減することが可能な、鋼素線からなる炭酸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。
【００１４】
なお、ここで鋼素線からなる炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤとは、溶接用フラックスを内装せず、素材となる鋼素線を主体とするワイヤ（いわゆるソリッドワイヤ）を指す。また本発明は、鋼素線の表面にめっきを施したり、あるいは潤滑剤を塗布した炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤにも支障なく適用できる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、ＣＯ2 を主成分とするシールドガスを用いるガスシールドアーク溶接（すなわち炭酸ガスシールドアーク溶接）におけるスパッタの低減と溶接速度の向上について鋭意検討した。その結果、以下に述べる知見を得た。
【００１６】
(a) 炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤをマイナス極とする正極性の溶接を行なうことによって、溶滴の安定した移行が可能となり、平滑なビード形状が得られる。
【００１７】
(b) 炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤの鋼素線にREMを添加することによって、低電圧でのアーク切れを防止し、溶滴の安定した移行が可能となる。
【００１８】
(c) 鋼素線に REMを添加し、かつSe，Te含有量を規定することによって、一層微細な溶滴移行と平滑なビード形状が得られる。
【００１９】
(d) 鋼素線に、さらにAl，Ｏ，Ca含有量を規定することによって、スパッタの低減と溶接速度の向上を達成できる。
【００２０】
(e) 鋼素線に、さらにTi，Znを添加することによって、スパッタの発生量を一層低減できる。
【００２１】
本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。
【００２２】
すなわち本発明は、Ｃを0.20質量％以下，Siを0.05〜2.5質量％，Mnを0.25〜3.5質量％，Ｐを0.05質量％以下，Ｓを0.02質量％以下，Alを0.005〜3.00質量％，Ｏを0.0080質量％以下，Caを0.0008質量％以下，希土類元素を 0.015〜0.100 質量％含有し、SeおよびTeのうちの１種または２種を合計 0.005〜0.100 質量％含有し、残部がFeおよび不可避的不純物である鋼素線からなる炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤを用いて、ＣＯ2 を60体積％以上含有するシールドガスでアーク点をシールドし、かつ溶接電流を 250〜450 Ａ、溶接電圧を27〜38Ｖ、溶接入熱を５〜40kJ／cmの範囲内として正極性で溶接する炭酸ガスシールドアーク溶接方法である。
【００２３】
本発明の炭酸ガスシールドアーク溶接方法では、鋼素線が、前記した組成に加えて、Ti：0.02〜0.50質量％およびZr：0.02〜0.50質量％のうちの１種または２種を含有することが好ましい。
【００２５】
本発明の炭酸ガスシールドアーク溶接方法では、シールドガスが、 100体積％ＣＯ2 であっても良いし、あるいはＣＯ2 を60体積％以上含有し、かつAr，He，Ｈ2 およびＯ2 のうちの１種以上を合計40体積％以下含有する混合ガスであっても良い。
【００２６】
なお、ここで鋼素線からなる炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤとは、溶接用フラックスを内装せず、素材となる鋼素線を主体とするワイヤ（いわゆるソリッドワイヤ）を指す。また本発明は、鋼素線の表面にめっきを施したり、あるいは潤滑剤を塗布した炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤにも支障なく適用できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、高電流の正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接においてソリッドワイヤでは不可能とされてきたビード形状の改善を達成でき、ＦＣワイヤと同等の平滑かつ均一な優れたビード形状を得ることができる。しかもスパッタの発生量を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ（以下、溶接用鋼ワイヤという）は、ソリッドワイヤとＦＣワイヤに大別される溶接ワイヤのうち、ソリッドワイヤを対象とする。
【００２９】
まず、本発明の溶接用鋼ワイヤの鋼素線の成分を限定した理由について説明する。
【００３０】
REM ： 0.015〜0.100 質量％
REM は、製鋼および鋳造時の介在物の微細化，溶接金属の靱性改善のために有効な元素である。また、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接においては、溶滴の微細化と移行の安定化を図るために不可欠な元素である。この溶滴の微細移行の安定化により、スパッタの発生を抑制し、安定した炭酸ガスシールドアーク溶接が可能となる。REM 含有量が 0.015質量％未満では、この溶滴の微細移行の安定化効果が得られない。一方、  0.100質量％を超えると、溶接用鋼ワイヤの製造工程で割れが生じたり、溶接金属の靭性の低下を招く。したがって、REM は 0.015〜0.100 質量％の範囲内を満足する必要がある。なお、好ましくは 0.025〜0.050 質量％である。
【００３１】
ここで REMとは、周期表の３族に属する元素の総称である。本発明では、原子番号57〜71の元素を使用するのが好ましく、特にCe，Laが好適である。Ce，Laを鋼素線に添加する場合は、CeまたはLaを単独で添加しても良いし、CeおよびLaを併用しても良い。なお、CeおよびLaをともに添加する場合は、あらかじめCe：40〜90質量％，La：10〜60質量％の範囲内で混合して得られた混合物を使用するのが好ましい。
【００３２】
SeおよびTeのうちの１種または２種を合計 0.005〜0.100 質量％
Se，Teは、いずれも溶融メタルの粘性を低下させ、溶接用鋼ワイヤの先端に懸垂した溶滴の離脱を促進し、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接においてアークを安定化する元素である。また、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接においてアークを広げて、ビードを平滑にする作用を有する。Se，Teの含有量が合計 0.005質量％未満では、このような効果は得られない。一方、Se，Teの含有量が合計 0.100質量％を超えると、アークが不安定となり、均一なビード形状が得られない。また、Se，Teの溶接ヒュームは人体に有害であるから、過剰に添加すると作業者が塵肺を患う危険性が高くなる。したがって、SeおよびTeのうちの１種または２種を合計 0.005〜0.100 質量％の範囲内で含有する必要がある。なお、SeまたはTeを添加する場合は、その含有量はそれぞれ 0.005〜0.100 質量％の範囲内とし、SeおよびTeを添加する場合は、その含有量は合計 0.005〜0.100 質量％の範囲内とする。
【００３３】
なお本発明の溶接用鋼ワイヤの鋼素線は、基本的成分としてＣ，Si，Mn，Ｐ，Ｓを下記の通り含有する。
【００３４】
Ｃ：0.20質量％以下
Ｃは、溶接金属の強度を確保するのに必要な元素であり、溶融メタルの粘性を低下させて流動性を向上させる効果がある。しかしＣ含有量が0.20質量％を超えると、正極性の溶接において溶滴および溶融メタルの挙動が不安定となるのみならず、溶接金属の靭性の低下を招く。したがって、Ｃは0.20質量％以下とした。一方、Ｃ含有量を過剰に減少させると溶接金属の強度を確保できない。そのため、 0.003〜0.20質量％とするのが好ましい。なお、0.01〜0.10質量％が一層好ましい。
【００３５】
Si：0.05〜2.5 質量％
Siは、脱酸作用を有し、溶融メタルの脱酸のためには不可欠な元素である。炭酸ガスシールドアーク溶接では、Si含有量が0.05質量％未満では、溶融メタルの脱酸が不足し、溶接金属にブローホールが発生する。さらに正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接におけるアークの広がりを抑え、溶滴を微細化し挙動を安定化する作用も有する。一方、 2.5質量％を超えると、溶接金属の靭性が著しく低下する。したがって、Siは0.05〜2.5 質量％の範囲内を満足する必要がある。ただしSi含有量が0.65質量％を超えると、小粒のスパッタが増加する傾向が現われるので、0.05〜0.65質量％の範囲内が好ましい。
【００３６】
Mn：0.25〜3.5 質量％
Mnは、Siと同様に脱酸作用を有し、溶融メタルの脱酸のためには不可欠な元素である。Mn含有量が0.25質量％未満では、溶融メタルの脱酸が不足し、溶接金属にブローホールが発生する。一方、3.5 質量％を超えると、溶接金属の靭性が低下する。したがって、Mnは0.25〜3.5 質量％の範囲内を満足する必要がある。なお、溶融メタルの脱酸を促進し、ブローホールを防止するためには、0.45質量％以上が望ましい。そのため、0.45〜3.5 質量％とするのが好ましい。
【００３７】
Ｐ：0.05質量％以下
Ｐは、鋼の融点を低下させるとともに、電気抵抗率を向上させ、溶融効率を向上させる元素である。さらに正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接において、溶滴を微細化し、アークを安定化する作用も有する。しかしＰ含有量が0.05質量％を超えると、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接において溶融メタルの粘性が著しく低下し、アークが不安定となり、小粒のスパッタが増加する。また、溶接金属の高温割れを生じる危険性が増大する。したがって、Ｐは0.05質量％以下とした。なお、好ましくは0.03質量％以下である。一方、 鋼素線の鋼材を溶製する製鋼段階でＰを低減するためには長時間を要するので、生産性向上の観点から 0.002質量％以上が望ましい。そのため、 0.002〜0.03質量％とするのが一層好ましい。
【００３８】
Ｓ：0.02質量％以下
Ｓは、溶融メタルの粘性を低下させ、溶接用鋼ワイヤの先端に懸垂した溶滴の離脱を促進し、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接においてアークを安定化する。またＳは、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接においてアークを広げ、溶融メタルの粘性を低下させてビードを平滑にする効果も有する。しかしＳ含有量が0.02質量％を超えると、小粒のスパッタが増加するとともに、溶接金属の靭性が低下する。したがって、Ｓは0.02質量％以下とした。一方、 鋼素線の鋼材を溶製する製鋼段階でＳを低減するためには長時間を要するので、生産性向上の観点から 0.002質量％以上が望ましい。そのため、 0.002〜0.02質量％とするのが好ましい。
【００３９】
さらに本発明では、上記した組成に加えて、鋼素線がAl，Ｏ，Caを含有する。
【００４０】
Al： 0.005〜3.00質量％
Alは、強脱酸剤として作用するとともに、溶接金属の強度を増加する元素である。さらに溶融メタルの脱酸によって粘性の低下を抑制してビード形状を安定化（すなわちハンピングビードを抑制）する効果がある。逆極性の炭酸ガスシールドアーク溶接では、明確な溶滴移行の安定化効果は認められないが、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接では、 350Ａ以上の高電流溶接において溶滴移行の安定化効果が顕著に発揮される。一方、低電流溶接においては、短絡移行回数を増加させて溶滴移行の均一化とビード形状の改善を達成できる。また、Ｏとの親和力によって、溶接用鋼ワイヤの製造段階における REMの酸化ロスを低減する効果も有する。Alが 0.005質量％未満では、このような効果は得られない。一方、 Alが3.00質量％を超える場合は、溶接金属の結晶粒が粗大化し、靭性が著しく低下する。したがって、Alは 0.005〜3.00質量％の範囲内が好ましい。
【００４１】
Ｏ：0.0080質量％以下
Ｏは、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接において溶接用鋼ワイヤの先端に懸垂した溶滴を微細化する作用がある。しかし、Ｏ含有量が 0.0080質量％を超えると、正極性の高電流溶接におけるアークの安定化というREM 添加の効果が損なわれ、溶滴の揺動が増大してスパッタが多量に発生する。またＯは、鋼素線の鋼材を溶製する製鋼段階で REMと激しく反応してスラグを形成する作用を有しており、Ｏ含有量が0.0080質量％を超えると、REM の歩留りが著しく低下する。したがって、Ｏは0.0080質量％以下が好ましい。ただし、Ｏ含有量が0.0010質量％未満では、Ｏ添加の効果は充分に得られない。したがって、 0.0010〜0.0080質量％が好ましく、さらに0.0010〜0.0050質量％が一層好ましい。
【００４２】
Ca：0.0008質量％以下  
Caは、製鋼および鋳造時に不純物として溶鋼に混入したり、あるいは伸線加工時に不純物として鋼素線に混入する。正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接では、Ca含有量が0.0008質量％を超えると、高電流溶接におけるREM 添加のアーク安定化効果が損なわれる。したがって、Caは0.0008質量％以下が好ましい。
【００４３】
さらに本発明では上記した組成に加えて、鋼素線が、Ti：0.02〜0.50質量％およびZr：0.02〜0.50質量％のうちの１種または２種を含有することが好ましい。
【００４４】
Ti，Zrは、いずれも強脱酸剤として作用するとともに、溶接金属の強度を増加する元素である。さらに溶融メタルの脱酸によって粘性を低下してビード形状を安定化（すなわちハンピングビードを抑制）する効果がある。このような効果を有する故に 350Ａ以上の高電流溶接において有効な元素であり、必要に応じて添加する。Tiが0.02質量％未満，Zrが0.02質量％未満では、この効果は得られない。一方、 Tiが0.50質量％を超える場合，Zrが0.50質量％を超える場合は、溶滴が粗大化して大粒のスパッタが多量に発生する。したがって、Ti，Zrを含有する場合は、Ti：0.02〜0.50質量％，Zr：0.02〜0.50質量％の範囲内を満足するのが好ましい。
【００４５】
さらに必要に応じて下記の元素を添加しても、本発明の効果を減じるものではない。
【００４６】
Cr：0.02〜3.0 質量％，Ni：0.05〜3.0 質量％，Mo：0.05〜1.5 質量％，Cu：0.05〜3.0 質量％，Ｂ：0.0005〜0.015 質量％，Mg： 0.001〜0.20質量％
Cr，Ni，Mo，Cu，Ｂ，Mgは、いずれも溶接金属の強度を増加し、耐候性を向上させる元素である。これらの元素の含有量が微少である場合は、このような効果は得られない。一方、過剰に添加すると、溶接金属の靭性の低下を招く。したがって、Cr，Ni，Mo，Cu，Ｂ，Mgを含有する場合は、Cr：0.02〜3.0 質量％，Ni：0.05〜3.0 質量％，Mo：0.05〜1.5 質量％，Cu：0.05〜3.0 質量％，Ｂ：0.0005〜0.015 質量％，Mg： 0.001〜0.20質量％の範囲内を満足するのが好ましい。
【００４７】
Nb： 0.005〜0.5 質量％，Ｖ： 0.005〜0.5 質量％
Nb，Ｖは、いずれも溶接金属の強度，靭性を向上し、アークの安定性を向上させる元素である。これらの元素の含有量が微少である場合は、このような効果は得られない。一方、過剰に添加すると、溶接金属の靭性の低下を招く。したがって、Nb，Ｖを含有する場合は、Nb： 0.005〜0.5 質量％，Ｖ： 0.005〜0.5 質量％の範囲内を満足するのが好ましい。
【００４８】
上記した鋼素線の成分以外の残部は、Feおよび不可避的不純物である。たとえば、鋼材を溶製する段階や鋼素線を製造する段階で不可避的に混入する代表的な不可避的不純物であるＮは、0.020質量％以下に低減するのが好ましい。
【００４９】
次に、本発明の溶接用鋼ワイヤの製造方法について説明する。
【００５０】
転炉または電気炉等を用いて、上記した組成を有する溶鋼を溶製する。この溶鋼の溶製方法は、特定の技術に限定せず、従来から知られている技術を使用する。次いで、得られた溶鋼を、連続鋳造法や造塊法等によって鋼材（たとえばビレット等）を製造する。この鋼材を加熱した後、熱間圧延を施し、さらに乾式の冷間圧延（すなわち伸線）を施して鋼素線を製造する。熱間圧延や冷間圧延の操業条件は、特定の条件に限定せず、所望の寸法形状の鋼素線を製造する条件であれば良い。
【００５１】
さらに鋼素線は、焼鈍−酸洗−銅めっき−伸線加工−潤滑剤塗布の工程を必要に応じて順次施して、所定の製品すなわち溶接用鋼ワイヤとなる。なお本発明では、必ずしも鋼素線に銅めっきを施す必要はなく、鋼素線の表面に潤滑剤を塗布した溶接用鋼ワイヤであっても何ら問題なく使用できる。
【００５２】
鋼素線の表面に潤滑剤を安定して付着させ、給電の安定性を向上するために、鋼素線の平坦度（＝実表面積／理論表面積）を1.0005以上1.0100未満とするのが好ましい。鋼素線の平坦度は、伸線加工で使用するダイスの管理を厳格に行なうことによって、1.0005以上1.0100未満の範囲に維持することは可能である。
【００５３】
鋼素線の表面に銅めっきを施す場合は、厚さ 0.6μｍ以上の銅めっきを施すことによって、溶接用鋼ワイヤの給電不良に起因するアークの不安定化を防止できる。なお、銅めっきの厚さを 0.8μｍ以上とすると、給電不良防止の効果が顕著に発揮されるので一層好ましい。このようにして銅めっきを厚目付とすることによって、給電チップの損耗も低減できるという効果も得られる。
【００５４】
しかし鋼素線中のCu含有量も含めて、溶接用鋼ワイヤのCu量が 3.0質量％を超えると、溶接金属の靭性が著しく低下する。したがって、溶接用鋼ワイヤのCu量（すなわち鋼素線のCu含有量と銅めっきのCu含有量の合計）を 3.0質量％以下とするのが好ましい。
【００５５】
溶接用鋼ワイヤの送給性を向上するために、溶接用鋼ワイヤの表面（すなわち鋼素線の表面あるいは銅めっきの表面）に潤滑油を塗布しても良い。潤滑油の塗布量は、溶接用鋼ワイヤ10kgあたり0.35〜1.70ｇの範囲内が好ましい。
【００５６】
なお、溶接用鋼ワイヤを製造する工程で、溶接用鋼ワイヤの表面に種々の不純物が付着する。特に固体の不純物の付着量を、溶接用鋼ワイヤ10kgあたり0.01ｇ以下に抑制すると、給電の安定性が一層向上する。
【００５７】
このようして製造した溶接用鋼ワイヤを用いて正極性炭酸ガスシールドアーク溶接を行なう際の好適な溶接条件について、以下に説明する。
【００５８】
シールドガスは、ＣＯ2 を60体積％以上含有するガスを用いる。シールドガスの残部（すなわち40体積％以下）は、Ar，He，Ｈ2 およびＯ2 のうちの１種以上のガスを混合するのが好ましい。なお、ＣＯ2  ガスを単独（すなわちＣＯ2 の混合比率： 100体積％）でシールドガスとして使用しても、支障なく正極性炭酸ガスシールドアーク溶接を行なうことができる。
【００５９】
溶接電流は 250〜450 Ａ，溶接電圧は27〜38Ｖ（電流とともに上昇），溶接速度は20〜250 cm／分，突き出し長さは15〜30mm，ワイヤ径は 0.8〜1.6mm ，溶接入熱は５〜40kJ／cmの範囲内が好ましい。溶接する母材（すなわち鋼板）の鋼種は特に限定されないが、ＪＩＳ規格G3106 に規定されるSi−Mn系の溶接構造用圧延鋼材（ＳＭ材）や、ＪＩＳ規格G3136 に規定される建築構造用鋼材（ＳＮ材）に適用するのが好ましい。
【００６０】
以上のような溶接条件で隅肉溶接を支障なく行なうことができる。特に、厚さが10mm以上の厚鋼板の溶接を行なう場合は、多層溶接も可能である。
【実施例】
【００６１】
製鋼段階で成分を調整し、連続鋳造によって製造されたビレットを熱間圧延して、直径 5.5〜7.0mm の線材とした。次いで冷間圧延（すなわち伸線）によって直径 2.0〜2.8mm とし、必要に応じて窒素雰囲気中で焼鈍して酸洗を施し、次いで必要に応じてCuめっきを施した。さらに冷間で伸線加工（すなわち湿式伸線）を施して、直径 0.8〜1.4mm の鋼素線を製造した。得られた鋼素線の成分は、表１に示す通りである。
【００６２】
【表１】
0004639599.tif 000002
【００６３】
この鋼素線に潤滑剤を塗布（溶接用鋼ワイヤ10kgあたり 0.6〜0.8 ｇ）することによって、十分な送給性を確保できるように調整した。
【００６４】
これらの溶接用鋼ワイヤを使用して、Cu製捕集容器内で正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接を行ないながら飛散したスパッタを回収し、捕集したスパッタの重量を測定した。その炭酸ガスシールドアーク溶接の条件は表２に示す通りである。スパッタの発生量が、溶接時間１分あたり 0.3ｇ／分以下のものを良（○）， 0.3ｇ／分超え〜 0.6ｇ／分以下のものを可（△）， 0.6ｇ／分超えのものを不可（×）として評価した。その結果は表３に示す通りである。
【００６５】
また、同じく溶接用鋼ワイヤを使用して、正極性の炭酸ガスシールドアーク溶接法で隅肉溶接を行ない、ビード形状を調査した。図１は、フランジ，ウエブ，溶接トーチの配置を模式的に示す断面図である。フランジ１は高さ100mm ，長さ250mm ，厚さ19mmとし、ウエブ２は長さ250mm ，幅100mm ，厚さ９mmとした。溶接トーチの前進角は５°，トーチ角θは30°とした。その他の溶接条件は表２に示す通りである。
【００６６】
【表２】
0004639599.tif 000003
【００６７】
図２は、溶接継手のビード４の近傍を拡大した断面図である。図２に示すように、隅肉溶接ビード止端部の接触角α（°）を測定した。接触角αが30°以下のものを良（○），30°超え〜45°以下のものを可（△），45°超えのものを不可（×）として評価した。その結果を表３に併せて示す。
【００６８】
【表３】
0004639599.tif 000004
【００６９】
表３から明らかなように、発明例では低スパッタ化が可能であり、かつ平滑なビードが得られた。
【００７０】
一方、鋼素線の成分が本発明の範囲を外れる比較例では、スパッタ発生量とビード形状の評価は、いずれも不可であった。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】フランジ，ウエブ，溶接トーチの配置を模式的に示す断面図である。
【図２】溶接継手を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  フランジ
２  ウエブ
３  溶接トーチ
４  ビード
θ  トーチ角
α  接触角
【図１】
0004639599.tif 000005
【図２】
0004639599.tif 000006