(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼製外皮中にフラックス（金属酸化物を含有するものを除く）を充填したガスシールドアーク溶接用メタル系フラックス入りワイヤにおいて、ワイヤ全質量に対するワイヤ中のＦｅ量を［Fe］（質量％）、Ｍｎ量を［Mn］（質量％）、Ｓｉ量を［Si］（質量％）、Ｔｉ量を［Ti］（質量％）としたときに、下記式（１）〜式（６）を満たし、Ｔｉとして金属ＴｉまたはＴｉＦｅが添加され、更にフラックスの割合がワイヤ全質量に対して０．５〜９質量％であることを特徴とするガスシールドアーク溶接用メタル系フラックス入りワイヤ。
30＜100[(0.34[Mn])／(0.001[Fe]+0.34[Mn]+0.76[Ti]+0.41[Si])]＜60 …（１）
4＜100[(0.001[Fe])／(0.001[Fe]+0.34[Mn]+0.76[Ti]+0.41[Si])]＜14 …（２）
0.3＜(0.41[Si])／(0.34[Mn])＜0.8 …（３）
0.2＜(0.76[Ti])／(0.34[Mn])＜0.7 …（４）
0.4＜(0.76[Ti])／(0.41[Si])＜1.5 …（５）
0.7≦0.67｛0.001[Fe]×71.85/55.84＋0.34[Mn]×70.9/54.9＋0.76[Ti]×79.9/47.9＋0.41[Si]×60.09/28.08｝≦2.0 …（６）
【請求項２】
鋼製外皮中にフラックス（金属酸化物を含有するものを除く）を充填したガスシールドアーク溶接用メタル系フラックス入りワイヤにおいて、溶接スラグの凝固点が１２１０℃以下であり、かつ溶接スラグ量が溶接金属１００ｇに対して０．７〜２．０ｇであることを特徴とするガスシールドアーク溶接用メタル系フラックス入りワイヤ。
【請求項３】
前記溶接スラグ中のＦｅ、Ｍｎ、ＴｉおよびＳｉの総含有量に対し、Ｍｎが３０質量％超、６０質量％未満、Ｆｅが４質量％超、１４質量％未満であり、前記溶接スラグ中のＳｉ量を〔Si〕（質量％）、Ｍｎ量を〔Mn〕（質量％）、Ｔｉ量を〔Ti〕（質量％）としたとき、〔Si〕/〔Mn〕が０．３超、０．８未満、〔Ti〕/〔Mn〕が０．２超、０．７未満、〔Ti〕/〔Si〕が０．４超、１．５未満である請求項２に記載のガスシールドアーク溶接用メタル系フラックス入りワイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスシールドアーク溶接用メタル系フラックス入りワイヤに関するものであり、特に、溶け込み特性に優れたガスシールドアーク溶接用メタル系フラックス入りワイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガスシールドアーク溶接に用いるフラックス入りワイヤは、鋼製外皮の中にフラックスを充填させて、溶接作業性および溶接金属の機械的特性向上を図ったものであり、フラックスの１０〜３０質量％を溶接スラグ造さい剤が占めるスラグ系のものと、前記溶接スラグ造さい剤を極端に減少させて溶接スラグの発生量を抑えたメタル系のものがある（以下、このガスシールドアーク溶接用メタル系フラックス入りワイヤを、メタル系ＦＣＷまたは単にＦＣＷということがある）。後者のメタル系ＦＣＷは、１９８０年代に開発されたものであり、溶接金属の機械的特性を調整するため、フラックス中にＭｎ、Ｓｉ、ＴｉまたはＭｇなどの金属粉末が添加され、更にフラックス量調整のためにＦｅ粉が充填されたものが主流である。前記メタル系ＦＣＷは、ソリッドワイヤと比較して溶着速度が大きいことから高能率の溶接が可能であり、またフラックスを含有しているので、溶接時のスパッタ発生が少ないなどの優れた特長を有し、従来使用されていたソリッドワイヤにとってかわる画期的な溶接用ワイヤであると考えられている。この様なメタル系ＦＣＷに関して、特開平６−６３７９０号公報には、スパッタ発生の原因になると考えられる成分を制御することで、ガスシールドアーク溶接におけるスパッタ発生量を低減する技術が開示されており、溶接効率の向上は達成されているが、該メタル系ＦＣＷの溶け込み特性については、ソリッドワイヤに及ばず改善の余地がある。
【０００３】
この様にメタル系ＦＣＷは、優れた特性を有しているにもかかわらず、ソリッドワイヤに比べて溶け込み特性の面で劣ることから、ソリッドワイヤが使用されてきた分野への適用拡大が滞っているのが現状である。従って、ソリッドワイヤと同程度以上の溶け込み特性を発揮するメタル系ＦＣＷの実現が望まれている。
【０００４】
従来より、溶け込み深さを決定する要因は、溶融金属の先行度合いにあると考えられていた。即ち、溶接アークよりも溶融金属の方が先行すれば、アークによる母材の溶融が阻害されて溶け込みが浅くなると考えられ、この様な観点から、メタル系ＦＣＷの溶け込みを良好なものとすべく、ワイヤに多量の溶接スラグ成分を添加して溶融金属の粘性を調整する試みが行われてきた。しかしながら、ワイヤに占めるスラグ成分を増加させると、溶接スラグが少ないというメタル系ＦＣＷの特長が損なわれるうえ、期待通りの溶け込み深さを得ることができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、特に、溶け込み特性に優れたガスシールドアーク溶接用メタル系フラックス入りワイヤを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るガスシールドアーク溶接用メタル系フラックス入りワイヤとは、鋼製外皮中にフラックスを充填したワイヤにおいて、ワイヤ全質量に対するワイヤ中のＦｅ量を［Fe］（質量％）、Ｍｎ量を［Mn］（質量％）、Ｓｉ量を［Si］（質量％）、Ｔｉ量を［Ti］（質量％）としたときに、下記式（１）〜式（６）を満たし、Ｔｉとして金属ＴｉまたはＴｉＦｅが添加され、更にフラックスの割合が、ワイヤ全質量に対して０．５〜９質量％であるところに要旨を有するものである。
【０００７】
0003884245.tif 000002
また、本発明のガスシールドアーク溶接用メタル系フラックス入りワイヤは、溶接時に発生する溶接スラグの凝固点が１２１０℃以下で、かつ溶接スラグ量が、溶接金属１００ｇに対して０．７ｇ以上で２．０ｇ以下であることを特性とするものであり、更に、前記溶接スラグの成分組成が、溶接スラグ中のＦｅ、Ｍｎ、ＴｉおよびＳｉの総含有量に対し、Ｍｎ：３０質量％超、６０質量％未満、およびＦｅ：４質量％超、１４質量％未満を満たし、かつ前記溶接スラグ中のＳｉ量を〔Si〕（質量％）、Ｍｎ量を〔Mn〕（質量％）、Ｔｉ量を〔Ti〕（質量％）としたときに、〔Si〕/〔Mn〕が０．３超、０．８未満、〔Ti〕/〔Mn〕が０．２超、０．７未満、〔Ti〕/〔Si〕が０．４超、１．５未満を満たすものがよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、前述した様な状況の下で、溶け込み特性に優れたメタル系ＦＣＷの実現を目指して鋭意研究を進めたところ、溶接時の溶け込みを深くするには、下記▲１▼〜▲４▼の要件を満足させる必要があることが分かった。
【０００９】
▲１▼溶接スラグの凝固点を低下させること
▲２▼溶接スラグの発生量を制御すること
▲３▼溶融金属中の酸素量を低減させること
▲４▼ワイヤに占めるフラックス量を制御すること
以下、これらの要件について具体的に制御する方法を詳述する。
【００１０】
溶接スラグの凝固点の低下が溶け込み特性改善に有効であるのは、次の様な理由による。即ち、溶接時、溶融金属はアークに対して先行し、母材を溶融しながら溶接が進んでいくが、溶接スラグの凝固点が高い場合には、溶融金属先端で溶接スラグが凝固して溶融金属に巻き込まれ、これに起因して母材金属が十分に溶融されず、溶け込み不良が生じる。従って、溶接スラグの凝固点を低下させることが溶け込み特性改善に有効なのである。本発明にてこの様な溶け込み不良を生じさせない様にするには、溶接スラグの凝固点を１２１０℃以下、好ましくは、１１６０℃以下にする必要があることが分かった。
【００１１】
一方、溶接スラグの凝固点が下がると、溶接スラグの沸点も下がる傾向にあり、溶接スラグの沸点が１５００℃以下になると、溶接時のスパッタ発生頻度が増加することから、溶接スラグの凝固点は９００℃以上であることが好ましい。
【００１２】
次に、本発明者らが見出した溶接スラグの凝固点を低下させる具体的な手段について説明する。
【００１３】
溶接金属の靭性や強度等の機械的特性を確保するには、ワイヤにＭｎ、Ｓｉ、Ｔｉ等の金属粉末あるいはこれらの合金粉末を添加することが必須であり、これらワイヤを構成しているＭｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｆｅ等の成分は、溶接中にシールドガス、あるいは大気と反応して一部分が溶接スラグとなる。前記溶接スラグは、Ｍｎ酸化物を主体とした成分からなり、具体的には、Ｍｎ2ＴｉＯ3、Ｍｎ2ＳｉＯ3を主体に、Ｆｅ2ＴｉＯ3、Ｆｅ2ＳｉＯ3を含有している。本発明者らは、この様な溶接スラグの凝固点が、溶接スラグを構成しているＭｎ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｆｅの含有比率に加え、Ｓｉ／Ｍｎ比、Ｔｉ／Ｍｎ比、およびＴｉ／Ｓｉ比に支配されていることを突き止めた。更に、溶接スラグ中のＭｎ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｆｅ比率は、ＦＣＷ中のＭｎ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｆｅ量によると考えられることから、ＦＣＷ中の上記各元素量が溶接スラグの凝固点に及ぼす定量的効果について検討したところ、下記式（１）〜式（５）を満たすようにすれば、溶接スラグの凝固点を１２１０℃以下に抑えられることを突き止めた。
【００１４】
0003884245.tif 000003
尚、上記式（１）〜式（５）における［Fe］は、ワイヤ（ＦＣＷ）全質量に対するワイヤ（ＦＣＷ）中のＦｅ量（質量％）、［Mn］はＭｎ量（質量％）、［Si］はＳｉ量（質量％）、［Ti］はＴｉ量（質量％）を示し、また［Fe］、［Mn］、［Si］および［Ti］のそれぞれにかかる係数；０．００１、０．３４、０．７６および０．４１は、ＦｅがＦＣＷから溶接スラグ中へ移行する割合を０．００１とした場合の、それぞれの金属成分のＦＣＷから溶接スラグ中への移行割合を表したもので、実験から経験的に算出したものである。上記係数の数値が大きいほどＦＣＷから溶接スラグへの移行量が多く、数値が小さいほど溶接スラグが移行し難いことを示している。
【００１５】
以下、上記式（１）〜式（５）の各式を規定した理由について詳述する。
【００１６】
0003884245.tif 000004
Ｍｎは、Ｆｅに比べて融点が低いので、ＦＣＷから溶接スラグへ移行し易く、ＦＣＷ中のＭｎ含有量が少ない場合であっても、溶接スラグの主成分がＭｎとなり得る。
【００１７】
溶接スラグの凝固点を１２１０℃以下とするには、溶接スラグ中のＭｎ含有率を、溶接スラグ中のＦｅ、Ｍｎ、ＴｉおよびＳｉの総含有量に対し、３０質量％超で６０質量％未満とした上で、他の成分：Ｔｉ、Ｓｉ、Ｆｅについて調整すればよく、上記Ｍｎ含有率が３０質量％以下であったり、６０質量％以上である場合には、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｆｅの成分を調整しても、溶接スラグの凝固点を１２１０℃以下とすることができず、溶け込みが浅くなるので好ましくない。上記Ｍｎ含有率は、好ましくは３５質量％以上で５５質量％以下である。
【００１８】
0003884245.tif 000005
Ｆｅは、Ｍｎに比べて融点が低いので、ＦＣＷから溶接スラグへの移行割合がＭｎに比べて小さく、ＦＣＷに占めるＦｅ量が多い場合であっても、溶接スラグのＦｅ含有率はＭｎほど高くならない。またＦｅは、上述の様なＭｎ酸化物を主体とする溶接スラグの凝固点を低下させる元素であり、この様な効果を有効に発揮させるには、溶接スラグ中のＦｅ量が、溶接スラグ中のＦｅ、Ｍｎ、ＴｉおよびＳｉの総含有量に対し、４質量％超となるようにする必要があり、好ましくは６質量％以上である。しかしながら、上記Ｆｅ量の比率が１４質量％以上になると、溶接スラグの凝固点は却って高くなるので好ましくない。望ましくは１０質量％以下に抑えるようにする。
【００１９】
0.3＜(0.41[Si])／(0.34[Mn])＜0.8      …（３）
Ｓｉは、Ｍｎと同様、Ｆｅより融点が低く容易にスラグ化する。またＳｉは、Ｆｅと同様に、Ｍｎ酸化物主体の溶接スラグの凝固点を低下させる効果を有する。この様な効果を十分に発揮させるには、ＦＣＷから溶接スラグ中へ移行するＳｉとＭｎの比を制御する必要があり、(0.41[Si])／(0.34[Mn])の比が０．３以下では上記効果が十分に発揮されず、０．８以上では溶接スラグの凝固点が却って高くなってしまうのである。(0.41[Si])／(0.34[Mn])の比は、好ましくは０．４以上で０．６以下とするのがよい。
【００２０】
0.2＜(0.76[Ti])／(0.34[Mn])＜0.7      …（４）
Ｔｉは、極めて効率的にスラグ化する元素であり、また上記ＦｅおよびＳｉと同様、Ｍｎ酸化物主体の溶接スラグの凝固点を低下させる元素でもある。この様な効果は、ＦＣＷから溶接スラグ中へ移行するＴｉとＭｎの比；(0.76[Ti])／(0.34[Mn])が０．２超となるように制御することで発揮される。但し、上記ＴｉとＭｎの比が０．７以上になると、溶接スラグの凝固点が却って高くなってしまうため好ましくない。上記ＴｉとＭｎの比は、０．３以上で０．６５以下とするのが望ましい。
【００２１】
0.4＜(0.76[Ti])／(0.41[Si])＜1.5      …（５）
更に、ワイヤから溶接スラグ中へ移行するＴｉとＳｉの比；(0.76[Ti])／(0.41[Si])の比が０．４以下の場合、および１．５以上の場合についても、溶接スラグの凝固点が１２１０℃を超え、溶接金属の溶け込みが浅くなってしまうので好ましくない。上記ＴｉとＳｉの比は、好ましくは０．６以上で１．４以下とするのがよい。
【００２２】
尚、本件にて溶接スラグの凝固点を１２１０℃以下に低下させる方法として、上述の如くＦＣＷ中の成分（Ｆｅ、Ｍｎ、ＴｉおよびＳｉ）が上記式（１）〜（５）を満たすよう制御することの他、溶接スラグの成分を直接測定して、該溶接スラグの成分組成が、
(ａ)溶接スラグ中のＦｅ、Ｍｎ、ＴｉおよびＳｉの総含有量に対するＭｎ含有量:３０質量％超、６０質量％未満（好ましくは３５質量％以上で５５質量％以下)および
(ｂ)溶接スラグ中のＦｅ、Ｍｎ、ＴｉおよびＳｉの総含有量に対するＦｅ含有量：４質量％超、１４質量％未満（好ましくは６質量％以上で１０質量％以下）
を満足し、かつ前記溶接スラグ中のＳｉ量を〔Si〕（質量％）、Ｍｎ量を〔Mn〕（質量％）、Ｔｉ量を〔Ti〕（質量％）としたときに、
(ｃ)〔Si〕/〔Mn〕:０．３超、０．８未満(好ましくは０．４以上で０．６以下)、
(ｄ)〔Ti〕/〔Mn〕:０．２超、０．７未満(好ましくは０．３以上で０．６５以下)および
(ｅ)〔Ti〕/〔Si〕:０．４超、１．５未満（好ましくは０．６以上で１．４以下)
を満たすようにすることも挙げられる。
【００２３】
溶接時の溶け込み特性を改善する第２の要件として、スラグ発生量の制御が挙げられる。溶接スラグの発生量が多い場合、たとえ溶接スラグの凝固点が低くても、発生する溶接スラグが溶融金属に巻き込まれ易いことから、溶融金属先端で熱伝導不良が生じて母材金属が十分に溶融されず、溶け込み不良が生じるのである。
【００２４】
溶接スラグは、主としてＦＣＷ中のＭｎ、Ｓｉ、ＴｉおよびＦｅが酸化されて形成される。そこで本発明者らは、溶接金属１００ｇあたりの溶接スラグ発生量について、ＦＣＷ中のＭｎ、Ｓｉ、ＴｉおよびＦｅ量に基づき下記式（６）を規定した。
【００２５】
0.7≦0.67｛0.001[Fe]×71.85/55.84＋0.34[Mn]×70.9/54.9＋0.76[Ti]×79.9/47.9＋0.41[Si]×60.09/28.08｝≦2.0      …（６）
式（６）中の、0.67｛0.001[Fe]×71.85/55.84＋0.34[Mn]×70.9/54.9＋0.76[Ti]×79.9/47.9＋0.41[Si]×60.09/28.08｝は、ワイヤから溶接スラグに移行する各金属量を各金属酸化物量に換算し、該金属酸化物の総量に係数：０．６７を掛けたものである。前記係数０．６７は、実験より求めた数値であり、実験条件として、板厚：２０ｍｍ、開先角度：４５°、Ｖ型、ルート間隔：１２ｍｍの試験板を用いて、電流：３００Ａ、電圧：３５〜３６Ｖの条件で、５層５パスの溶接を行い、溶接終了後に溶接スラグと溶接金属を回収して、溶接スラグ量、および溶接スラグと溶接金属の合計量を測定して求めたもので、溶接金属１００ｇあたりの溶接スラグ発生量を求める係数に対応する。
【００２６】
前記式（６）に示す様に、この溶接金属１００ｇあたりの溶接スラグ量が２．０ｇを超えると、上述の様に、溶接スラグの凝固点が低い場合であっても溶接スラグの巻き込みが生じ、該スラグによる熱伝導不良が生じて溶け込みが浅くなるのである。上記溶接金属１００ｇに対する溶接スラグ量は、好ましくは１．７ｇ以下である。尚、上記溶接スラグ量が少なすぎても、溶接時に頻繁にスパッタが生じることとなるので、溶接金属１００ｇあたりの溶接スラグ量が０．７ｇ以上、好ましくは０．８ｇ以上となるようにする。
【００２７】
尚、上記規定では、溶接スラグ中のＦｅ、Ｍｎ、ＴｉおよびＳｉについて規定しているが、溶接スラグには、その他の元素として、Ａｌ：９％以下、Ｂｉ：０．５％以下、Ｋ：１．５％以下、Ｌｉ：２％以下、Ｍｇ：１．０％以下、Ｎａ：２％以下、Ｚｒ：１０％以下、Ｃａ：１０％以下が含有されていてもよい。
【００２８】
溶け込み特性を改善するための第３の要件として、溶融金属中の酸素量低減が挙げられる。溶融金属中の酸素量が高い場合には、溶融金属がアークに対して先行する度合いが大きくなり、溶融金属先端付近で発生する溶接スラグの温度が著しく低下し易いので、凝固点の低い溶接スラグであっても容易に凝固し、溶融金属先端付近で該スラグが巻き込まれ、その結果、母材金属が十分溶融されずに、溶け込み不良が生じるのである。
【００２９】
この様な溶融金属の過度の先行を抑えるべく溶融金属中の酸素量を低減するには、ＦＣＷの作成に、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｍｎ等の金属成分の酸化物を用いるのではなく、該金属成分の純金属あるいは合金のものを用い、脱酸材として作用させることが大変有効なのである。特に、Ｔｉが脱酸材として有効に作用することから、本発明では、Ｔｉ元素の添加に金属ＴｉあるいはＴｉＦｅを用いることとした。
【００３０】
溶け込み特性改善のための第４の要件として、ＦＣＷに占めるフラックス量の制御が挙げられる。溶接時には、ＦＣＷを構成する鋼製外皮に電流が流れ、該鋼製外皮のみが主として加熱される。そのため、ＦＣＷに占めるフラックス率が高く鋼製外皮の割合の小さい、即ち、鋼製外皮の薄いＦＣＷの場合、少ない電流電圧で容易にワイヤが溶融されて、溶着速度が速くなるといったメリットがあるものの、溶接時に鋼製外皮のみが溶融し、内部のフラックスまで十分加熱されず、未溶融のまま溶接金属中に混入するといったことが生じかねない。また、通電量も小さくなることから、母材を十分に溶融することができないといった問題もある。
【００３１】
従って、母材に十分な熱量を供給して、溶け込み不良の防止を図るには、ＦＣＷに占めるフラックスを９質量％以下、好ましくは８質量％以下とする必要がある。一方、ＦＣＷに占めるフラックスが少なすぎても、Ｍｎ、ＴｉおよびＳｉが本発明で規定する濃度範囲内にあるＦＣＷを作成することが困難となるので、ＦＣＷに占めるフラックスは、０．５質量％以上、好ましくは１質量％以上となるようにする。
【００３２】
尚、本発明にかかるワイヤ（ＦＣＷ）は、上記規定を満足するものであればよく、ワイヤの形状や、ワイヤを構成する鋼製外皮およびフラックスのその他の成分組成を規定するものではない。従って鋼製外皮には、ＣやＳｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｂ等が含有されていてもよく、またフラックスには、主成分として金属Ｆｅ、金属Ｍｎ、金属Ｔｉ、金属Ｓｉ、ＦｅＭｎ合金、ＦｅＴｉ合金、およびＦｅＳｉ合金が添加されている他、金属Ｍｇ、金属Ｎｉ、またはＮａ3ＡｌＦ6（氷晶石）の様なＮａ化合物、ＣａＦ2の様なＣａ化合物が含有されていてもよい。更に、鋼製外皮およびフラックスには、微量の不可避不純物の含有が許容されるのは勿論のこと、本発明の作用に悪影響を与えない範囲内で他の化合物が添加されていてもよい。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３４】
まず、鋼製外皮であるＣ：０．０３質量％、Ｓｉ：０．０１質量％、Ｍｎ：０．３質量％、Ｐ：０．０１質量％、Ｓ：０．０１４質量％を含み、残部鉄からなる厚さ１．２ｍｍ、幅１４ｍｍの軟鋼フープを円筒状に曲げながら、所定量のＦｅ、Ｍｎ、ＳｉおよびＴｉを含有するフラックスを充填し、次に伸線加工を行って、フラックス率が５．０±３．０質量％、ワイヤ径が１．２ｍｍのフラックス入りワイヤを作製した。
【００３５】
上記ワイヤを用いた溶接は、開先角度：３５°、ルート面：０ｍｍ、ルート間隔３ｍｍのレ型の深さ：１５ｍｍの溝付で、板厚：２５ｍｍの試験板を用い、溶接電流：３００Ａ、溶接電圧：３５〜３６Ｖ、ワイヤの突き出し長さ：２５ｍｍ、溶接速度：３０ｍｍ／分、前進角：３０°、開先側角度：１０°の条件で行って、溶け込み深さを測定した。そして、前記溶け込み深さが１．５ｍｍ以上の場合を溶け込み良好であると判断した。
【００３６】
溶接スラグ量については次の様にして求めた。即ち、板厚：２０ｍｍ、Ｖ型、ルート間隔：１２ｍｍの試験板を用いて、電流：３００Ａ、電圧：３５〜３６Ｖの条件で５層５パスの溶接を行い、溶接終了後に、溶接スラグと溶接金属を回収して各々の質量を測定し、溶接金属１００ｇあたりの溶接スラグ量（ｇ）を求めた。
【００３７】
溶接スラグの凝固点は、示差熱測定法（ＤＴＡ法）で測定した。測定は、Ａｒ雰囲気中で、５０℃／minの昇温速度で１６００℃まで加熱した後、５０℃／minで降温したときの降温時のピークを読み取り、複数のピークが出現した場合には、低温側のピークから読み取って行った。
【００３８】
ワイヤ中の金属成分（Ｆｅ、Ｍｎ、ＴｉおよびＳｉ）および溶接スラグ中の金属成分（Ｆｅ、Ｍｎ、ＴｉおよびＳｉ）は、蛍光Ｘ線分析法で定量した。また金属ＴｉとＴｉＯ2の定量は、まず蛍光Ｘ線分析法でＴｉ総量を測定した後、ワイヤを塩酸で溶解し、残渣を抽出してＴｉＯ2の定量を行い、次に上記Ｔｉ総量からＴｉＯ2相当分を差し引いて金属Ｔｉ量を求めた。これらの結果を表１〜表４に示す。
【００３９】
【表１】
0003884245.tif 000006
【００４０】
【表２】
0003884245.tif 000007
【００４１】
【表３】
0003884245.tif 000008
【００４２】
【表４】
0003884245.tif 000009
【００４３】
これらの結果より、以下の様に考察できる。尚、以下のＮｏ．はすべて表１〜表４中の実験Ｎｏ．を示すものである。
【００４４】
まずＮｏ．１〜２６は、いずれも本発明で規定する要件を満足するものであり、良好な特性のＦＣＷが得られていることが分かる。
【００４５】
これに対し、本発明で規定する式（１）〜式（５）のいずれかを満足しないＮｏ．２７〜４８では、溶接スラグの凝固点が１２１０℃を超えて高くなり、溶接にて十分な溶け込み深さが得られない結果となった。更に、Ｎｏ．２８〜３０、３７、３８、４０、４３および４７では、式（６）も満足せず、溶接スラグ発生量が本発明の規定範囲を外れて過剰となったことが、溶け込み深さの浅くなった一因であると考えられる。尚、この様に式（１）〜（６）を満足しないＦＣＷを用いて溶接を行った場合には、溶接スラグの成分組成や溶接スラグ量も、本発明の規定範囲を超えていることがわかる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明で規定する如くメタル系フラックス入りワイヤ中の成分組成等を制御することによって、溶け込み特性の良好なガスシールドアーク溶接を行えるようになった。そして、この様なガスシールドアーク溶接用メタル系フラックス入りワイヤの実現により、ソリッドワイヤが使用されてきた分野への適用拡大を図れることとなった。