炭酸ガスアーク溶接用シームレスフラックス入りワイヤ新SF-1V 溶接Q&A 技術情報

技術情報溶接Q&A

F057炭酸ガスアーク溶接用シームレスフラックス入りワイヤ新SF-1V

1. はじめに

建築をはじめ、造船や橋梁などのさまざまな分野において、省力化・高能率化が図られ、溶接の半自動化・自動化・ロボット化は今、急速な勢いで進展しています。それに伴い、優れた溶着性・作業性をもつ効率の良い溶接材料が求められています。

当社のシームレスフラックス入りワイヤは、1981（昭和56）年の販売開始以来、今日までSF・SMワイヤとしてユーザーの皆様にご愛顧頂きながら成長してまいりました。シームレスフラックス入りワイヤは、ワイヤ製造時に金属外皮の合わせ目を溶接し、内部のフラックスを完全密封することによって、極低水素、ターゲット性に優れる、送給性、耐チップ摩耗性に優れる、という基本特性が得られます。

今回、SF・SMワイヤシリーズを、より安心してご使用頂けるような高品質化への取り組みの中で、これまで高度な溶接技量を必要とし、合理化、自動化率が遅れ気味であり、低電流・低速度での施工を強いられている立向上進溶接姿勢に着目し、より高能率化へのニーズにお応えするために、立向上進溶接性に優れるSF-1Vのさらなる立向上進性の向上を図った、新SF-1Vを開発しました。

以下に、新SF-1Vを紹介します。

2. 炭酸ガスアーク溶接用シームレスフラックス入りワイヤ新SF-1V

新SF-1Vは、全姿勢溶接での作業性、溶接性を備えた上で、特に立向上進性を重視した軟鋼・490MPa級高張力鋼用シームレスフラックス入りワイヤです。ワイヤの諸元を表1に示しますが、炭酸ガスをシールドガスとし、溶接電源は通常の直流定電圧特性（ワイヤ（＋））で使用できます。また改良のポイントは、溶接金属の濡れ性（なじみ）およびスラグの特性（粘性、融点）の調整に加えてアークの安定性、アークの強さの調整を図ることで、従来のSF-1Vより、さらなる立向上進性の向上、ビード外観、ビード形状の向上を図りました。

3. 新SF-1Vの特性の例

表1 新SF-1Vの諸元

種類	炭酸ガスアーク溶接用シームレスフラックス入りワイヤ
適用鋼種	軟鋼・490MPa級高張力鋼
電源特性	DC-EP
適用姿勢	全姿勢（立向上進溶接重視）
該当規格（注）	JIS Z3313 T490T1-1CA-K-UH5 （旧JIS Z3313 YFW-C50DR）
製造寸法	1.2mmΦ、1.4mmΦ

表2 適用溶接電流範囲

ワイヤ径（mmΦ）	適正電流範囲（DC-EP、Amp）
ワイヤ径（mmΦ）	下向水平すみ肉	立向上進	上向
1.2	180～320	180～280	180～280
1.4	200～410	180～300	180～300

表3 溶着金属の機械的性質の一例（旧JIS Z3313による）

ワイヤ径（mmΦ）	引張試験			衝撃試験
ワイヤ径（mmΦ）	0.2%耐力（MPa）	引張強さ（MPa）	伸び（%）	試験温度（℃）	吸収エネルギー（J）
1.2	518	595	29	0	101	92	92	平均95
1.4	502	578	30	0	92	114	98	平均101

＜備考＞
1．試験板 20mmt×300mmw×450mmL、SM490
2．予熱なし、パス間温度150℃、積層要領各2パス5層盛
3．試験片採取位置板厚中央

表4 溶着金属の化学成分の一例（%）

ワイヤ径（mmΦ）	C	Si	Mn	P	S	Cu
1.2	0.04	0.56	1.20	0.013	0.010	0.28
1.4	0.03	0.51	1.12	0.012	0.012	0.28

＜備考＞
・試験片採取位置板厚中央

表5 溶着金属の拡散性水素量の一例（JIS Z3118に準拠、ガスクロマトグラフ法による）

ワイヤ径（mmΦ）	測定結果（ml/100g）
ワイヤ径（mmΦ）	1	2	3	平均値
1.2	2.9	2.9	2.7	2.8
1.4	3.0	3.2	3.1	3.1

＜備考＞
1. 溶接条件
・1.2Φ：270A-31V-33cpm，Ext25mm
・1.4Φ：300A-31V-33cpm，Ext25mm

2. 溶接雰囲気
・気温16℃ - 湿度69%RH

表6 溶接作業性評価の一例（1.2mmΦ）

姿勢	評価項目	新SF-1V	SF-1V	備考
立向上進	アーク安定性	◎	○	1. 溶接条件：180～240A 2. 評価方法：◎：優れる、○：同等
	スパッタ発生量	◎	○
	ヒューム発生量	○	○
	スラグ剥離性	○	○
	ビード外観	◎	○
	ビード形状	◎	○

4. 新SF-1Vの立向上進溶接継手の溶接特性例

●4-1. 供試材料

表7 供試鋼板の化学成分（%）

鋼板	C	Si	Mn	P	S	Ceq	Pcm
SM490A	0.17	0.35	1.44	0.012	0.005	0.44	0.26

●4-2.溶接条件

表8 溶接条件

板厚（mm）	開先	姿勢	トーチ角度（%）	ギャップ（mm）	層	パス	電流（A）	電圧（V）	速度（cpm）	開先形状および積層
25	K	立向上進	23	6	表	1	200	24	8
						2	240	26	9
						3	240	26	10
					裏	4	200	24	89
						5	240	26	9
						6	240	26	10
	レ		20	8	表	1	220	25	9
						2	230	26	6
						3	240	25	9
						4	240	25	8

●4-3.断面マクロ

●4-4.継手溶接金属の機械試験結果

表9 継手溶接金属の試験結果

銘柄	引張試験^*1			衝撃試験^*2					超音波探傷試験^*3
銘柄	0.2%耐力（MPa）	引張強さ（MPa）	伸び（%）	試験温度（℃）	吸収エネルギー（J）				分類
新SF-1V	524	607	29	0	92	90	90	平均91	1類（無欠陥）

5. おわりに

以上、立向上進溶接性に優れる炭酸ガスアーク溶接用シームレスフラックス入りワイヤである新SF-1Vの特徴と性能の一例をご紹介しました。今後、各分野での高能率化へのニーズにお応えするために、溶接部の品質および作業能率の向上によるトータルコストの低減の一助になれば幸いです。