JP2015089569A

JP2015089569A - ２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法

Info

Publication number: JP2015089569A
Application number: JP2013231406A
Authority: JP
Inventors: 竜太朗千葉; Ryutaro Chiba; 力也高山; Rikiya Takayama; 州司郎長島; Shujiro Nagashima; 正明鳥谷部; Masaaki Toriyabe
Original assignee: Nippon Steel and Sumikin Welding Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
Priority date: 2013-11-07
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2015-05-11

Abstract

【課題】２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接において、電極間の湯溜りが良好で、スパッタ発生量ならびに鋼板へのスパッタ付着量が少なく、アンダーカットやオーバーラップがない健全な溶接ビードを得ることができる２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法を提供する。
【解決手段】２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法において、先行電極に溶接用ソリッドワイヤ、後行電極に溶接用フラックス入りワイヤを用い、先行電極のシールドガスはＡｒが７０〜９５体積％のＡｒ−ＣＯ₂混合ガス、後行電極のシールドガスはＣＯ₂が１００体積％のＣＯ₂ガス、先行電極と後行電極との電極間距離を１０〜４０ｍｍ、先行電極及び後行電極のワイヤ径を１．２〜２．０ｍｍとし、且つ、先行電極のワイヤ径は後行電極のワイヤ径以下で溶接することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、軟鋼及び４９０Ｎ／ｍｍ²級高張力鋼板をはじめとする各種鋼板を水平すみ肉溶接する２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法に関するものであり、特に、ショットブラスト加工を行うことなく熱延スケールが生成したままの無塗装鋼板（以下、黒皮鋼板という。）の長尺水平すみ肉溶接で問題となる鋼板表面に付着するスパッタ付着量を低減でき、良好なビード形状を得る上で好適な２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法に関する。

近年、船舶や橋梁の分野ではガスシールドアーク溶接が広く使用されているが、溶接の更なる高能率化の目的から、例えば特許文献１、２に示すような２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接が提案され、長尺ロンジ溶接などに使用されている。この溶接法を用いることにより、溶接速度を下げることなく溶着量を確保できるため、高能率な溶接が可能となる。

図１に２電極１プール方式の水平すみ肉ガスシールドアーク溶接の状況を示す模式図を示す。図１に示すように、２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接で良好なビード形状を得るためには、先行電極ワイヤ２について鉛直方向に対し後方斜め方向に角度θ１（以下、後退角という。）を持たせ、後行電極ワイヤ３について鉛直方向に対し前方斜め方向に角度θ２（以下、前進角という。）を持たせて図中矢印方向に示す溶接方向に向けて溶接する。このとき、その２電極間（図中ｄで示されるアーク発生点の間隔内）に安定した湯溜り４を形成することが重要である。なお、図中１は鋼板表面の熱延スケール、５は溶融プール、６は溶融スラグ、７は凝固スラグ、８は溶接ビードである。

また、プライマ塗装鋼板を溶接する際に問題となる耐気孔性を向上させる方法としては、例えば特許文献３に開示されているような２電極高速すみ肉溶接用フラックス入りワイヤを用いる方法が提案されている。しかし、これらの溶接方法は、プライマ塗装鋼板の耐気孔性向上を目的としているため、黒皮鋼板の２電極高速すみ肉溶接に使用すると鋼板表面へのスパッタ付着量の増加やビード形状不良が問題となる。すなわち、プライマ塗装鋼板の溶接では、プライマ膜に妨げられ、鋼板表面にほとんどスパッタが付着しないのに対して、黒皮鋼板の溶接では、ワイヤ先端および溶融プールから発生したスパッタが融着しやすく付着量も多くなる。これらのスパッタを除去する作業には多大な労力と時間を要する。

一方、黒皮鋼板でのスパッタ付着量を低減するためにアーク状態やスラグ被包性を改良した２電極高速すみ肉溶接用フラックス入りワイヤを用いる方法が特許文献４に提案されている。しかし、特許文献４に開示の技術においても溶接速度１．５ｍ／ｍｉｎ以上での溶接においては健全な溶接ビードが得られず、スパッタ発生量ならびに鋼板へのスパッタ付着量の低減ができないという問題があった。

特開昭６３−２３５０７７号公報特開平２−２８０９６８号公報特開平７−３１４１８１号公報特開２００９−１９００７８号公報

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、特に、黒皮鋼板の２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接において、電極間の湯溜りが良好で、スパッタ発生量及び鋼板へのスパッタ付着量が少なく、アンダーカットやオーバーラップがない健全な溶接ビードを得ることができる２電極水平すみ肉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。

上述した課題を解決するために、本発明に係る２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法は、２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法において、先行電極に溶接用ソリッドワイヤ、後行電極に溶接用フラックス入りワイヤを用い、先行電極のシールドガスはＡｒが７０〜９５体積％のＡｒ−ＣＯ₂混合ガス、後行電極のシールドガスはＣＯ₂が１００体積％のＣＯ₂ガス、先行電極と後行電極との電極間距離を１０〜４０ｍｍ、先行電極及び後行電極のワイヤ径を１．２〜２．０ｍｍとし、且つ、先行電極のワイヤ径は後行電極のワイヤ径以下で溶接することを特徴とする。

また、本発明に係る２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法において、更に前記溶接用フラックス入りワイヤは、当該ワイヤ全質量に対する質量％で、フラックスに、スラグ形成剤の合計を３．５〜８．５％含有し、残部は鉄粉、合金粉及び不可避不純物であることを特徴とする。

本発明の２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法によれば、特に、黒皮鋼板の２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接において、アークが安定して、電極間の湯溜りが良好で、スパッタ発生量及び鋼板へのスパッタ付着量が少なく、アンダーカットやオーバーラップがない健全な溶接ビードを得ることができるので、溶接の高能率化及び溶接部の品質向上を図ることができる。

２電極1プール方式の水平すみ肉ガスシールドアーク溶接の状況を示す模式図である。

本発明者らは、軟鋼及び４９０Ｎ／ｍｍ²級高張力鋼板をはじめとする各種鋼板を溶接する上で、前記課題を解決するため、黒皮鋼板を用いて２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接の溶接施工条件について種々検討した。その結果、先行電極ワイヤに溶接用ソリッドワイヤ、後行電極ワイヤに溶接用フラックス入りワイヤを用いることで、後行電極ワイヤの溶接用フラックス入りワイヤから発生する溶融スラグを溶接ビードの表面に均一被包させ、スラグ被包性、スラグ剥離性及びビード形状を良好にすることができることを見出した。

また、先行電極ワイヤの溶接用ソリッドワイヤは、高電流域ではワイヤ直径よりも大きい溶滴を形成したのちに、ワイヤ先端から離脱する。そのため、大粒なスパッタが発生しやすく鋼板へのスパッタ付着量も多い。そこで、ワイヤ先端からの溶滴離脱を促す効果ならびに移行形態をグロビュール移行からスプレー移行にするため、Ａｒが７０〜９５体積％のＡｒ−ＣＯ₂混合ガスを先行電極のシールドガスに用いることによって、鋼板表面へのスパッタ付着量を低減することができることを見出した。

さらに、溶接用ソリッドワイヤは、溶接用フラックス入りワイヤに比べてワイヤ中の酸素量が少ないので、先行電極ワイヤに溶接用ソリッドワイヤを用いた場合、２電極ともに溶接用フラックス入りワイヤを用いた場合に比べて湯溜り内の酸素量が下がり、後行電極ワイヤの後方に形成される溶融プールの表面張力が上がる。このため、溶接ビードの垂れが少なくなり、立板側の溶接ビード端部及び下板側の溶接ビード端部が均等な溶接ビードを得ることができることを見出した。

また、先行電極ワイヤと後行電極ワイヤとの電極間距離（アーク発生点の間隔）、先行電極ワイヤのワイヤ径を後行電極ワイヤのワイヤ径以下とすることによって、溶接時のアーク及び湯溜りを安定させてスパッタを低減し、アンダーカットやオーバーラップがない健全な溶接ビードが得られ、スラグ剥離性も良好にできることを見出した。

以下に、本発明における２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法の各溶接施工条件の限定理由について説明する。

［先行電極に溶接用ソリッドワイヤ、後行電極に溶接用フラックス入りワイヤを用いる］
溶接用ソリッドワイヤは、溶接用フラックス入りワイヤに比べてワイヤ中の酸素量が少ない。２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接で先行電極に溶接用ソリッドワイヤを用いると、先行電極及び後行電極ともに溶接用フラックス入りワイヤを用いた場合に比べて湯溜り内の酸素量が下がり、後行電極ワイヤの後方に形成される溶融プールの表面張力が高くなるので、溶接ビードの垂れが少なくなり、脚長が均等な溶接ビードを得ることができる。

先行電極及び後行電極ともに溶接用フラックス入りワイヤを用いた場合は、湯溜り中の酸素量が多くなるので、溶接ビードが垂れやすくなり、溶接ビードの脚長が不均等となる。

先行電極及び後行電極ともに溶接用ソリッドワイヤを用いた場合は、先行電極のアークと後行電極のアークとの相互干渉によってアークが不安定となり、スパッタの発生量が多くなる。また、後行電極のアークが強いので、溶接ビードが凸状になり、ビード形状が不良になる。さらに、両電極から供給されるスラグ形成剤が極めて少ないので、溶融スラグが溶融プールを全面被包できず、溶接ビードの垂れを支えきれなくなり、溶接ビードの脚長が不均等となるとともに、スラグ被包性及びスラグ剥離性も不良となる。

先行電極に溶接用フラックス入りワイヤ、後行電極に溶接用ソリッドワイヤを用いた場合は、ビード形状を整える働きをする後行電極に溶接用ソリッドワイヤを用いているので、後行電極からのアークが強く、溶接ビードが凸状となり、ビード形状が不良となる。また、溶融スラグが溶融プール全面に均一に被包できないので、溶接ビードの脚長も不均等となり、スラグ被包性及びスラグ剥離性が不良となる。

したがって、先行電極には溶接用ソリッドワイヤを、後行電極には溶接用フラックス入りワイヤを用いるものとする。

［先行電極のシールドガスはＡｒが７０〜９５体積％のＡｒ−ＣＯ₂混合ガス、後行電極のシールドガスはＣＯ₂が１００体積％のＣＯ₂ガス］
ガスシールドアーク溶接を行うには、シールドガスは必要不可欠であり、シールドガスの種類およびガス成分によりアーク状態並びに溶滴移行形態が異なる。黒皮鋼板の溶接の場合、先行電極のシールドガスにＡｒが７０〜９５体積％のＡｒ−ＣＯ₂混合ガスを用いることで、先行電極ワイヤの溶滴移行形態を大粒のスパッタがワイヤ先端もしくは溶融プールから発生しやすいグロビュール移行から、溶滴が小さく大粒のスパッタが発生しないスプレー移行にすることでスパッタの発生量および付着量を低減することができる。

先行電極のシールドガスにＡｒが７０体積％未満のＡｒ−ＣＯ₂またはＣＯ₂ガスを用いた場合は、前記効果を得ることができず、鋼板へのスパッタ付着量低減について改善することができない。

先行電極及び後行電極のシールドガスともにＡｒが７０〜９５体積％のＡｒ−ＣＯ₂混合ガスを用いる場合はアークが広がりやすくなるため、アンダーカットが発生し、ビード形状が不良となる。

先行電極のシールドガスのＡｒが９５体積％を超えると、アークが広がりやすくなるのでアンダーカットが発生し、ビード形状が不良となる。また、スプレーアークのアークが強くなるので湯溜りが不安定になる。

後行電極のシールドガスにＡｒが７０〜９５体積％のＡｒ−ＣＯ₂混合ガスを用いると、アークが広がり立板及び下板にアンダーカットが生じる。

したがって、先行電極のシールドガスはＡｒが７０〜９５体積％のＡｒ−ＣＯ₂混合ガス、後行電極のシールドガスはＣＯ₂が１００体積％のＣＯ₂ガスとする。

［先行電極と後行電極との電極間距離：１０〜４０ｍｍ］
２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接で安定した湯溜りを形成するためには、先行電極と後行電極の電極間距離（アーク発生点の間隔）を適正にする必要がある。先行電極と後行電極の電極間距離が１０ｍｍ未満であると、２電極間に安定した湯溜りが形成されず、ビード形状が不良になる。さらに、先行電極のアークと後行電極のアークとの相互干渉によってアークが不安定になるので、スパッタ発生量及び鋼板へのスパッタ付着量も多くなる。一方、先行電極と後行電極の電極間距離が４０ｍｍを超えると、１プールの湯溜りが形成されず、先行電極で溶融したあとに凝固した金属の上に後行電極のアークが発生することになるので、アークが不安定となり、スパッタ発生量及び鋼板へのスパッタ付着量が多くなるとともに、ビード形状も不良となる。したがって、先行電極と後行電極の電極間距離は１０〜４０ｍｍとする。

［先行電極及び後行電極のワイヤ径：１．２〜２．０ｍｍ、且つ、先行電極のワイヤ径は後行電極のワイヤ径以下］
一般の船舶及び橋梁などの溶接構造物では、水平すみ肉溶接ビードの脚長は４ｍｍ超が必要とされ、先行電極及び後行電極のワイヤ径についても、脚長及び溶接速度に適応したワイヤ径を選定する必要がある。先行電極及び後行電極のワイヤ径が１．２ｍｍ未満であると、目標とする脚長（４ｍｍ以上）を確保するためにはワイヤ送給速度を上限近くまで上げなければならず、アークが不安定になり、スパッタの発生量が多くなり、ビード形状も不良となる。一方、先行電極及び後行電極のワイヤ径が２．０ｍｍを超えると、通常のワイヤ送給装置ではワイヤが送給できず、専用のワイヤ送給装置を設置しなければならないので、設備コストが高くなる。さらに、先行電極のワイヤ径が後行電極のワイヤ径を超えると、アークの広がりが小さくなり、湯溜りが安定しないので、ビード形状が不良となる。したがって、先行電極及び後行電極のワイヤ径は１．２〜２．０ｍｍとし、且つ、先行電極のワイヤ径は後行電極のワイヤ径以下とする。

また、健全なビード外観を得るために先行電極及び後行電極の下板に対するトーチ角度を鉛直方向に対して４０〜６０°、溶接進行方向に対する先行電極の後退角を鉛直方向に対して１〜２５°、溶接進行方向に対する後行電極の前進角を鉛直方向に対して１〜２５°にすることが好ましい。さらに、先行電極のアーク電圧は、スパッタ発生量を低減するためにフラックス入りワイヤ同士の組合せよりもアーク電圧を低くして、アークをいわゆる埋もれアークにすることが望ましい。

また、本発明を適用した２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法において、後行電極に用いる溶接用フラックス入りワイヤは、更に以下の成分組成とされていてもよい。なお、溶接用フラックス入りワイヤの各成分の含有量は、当該ワイヤ全質量に対する質量％で表すこととし、その質量％を表すときには単に％と記載して表すこととする。

［フラックス中のスラグ形成剤の合計：３．５〜８．５％］
前述の施工条件で２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接を行うことで、アーク及び湯溜りが安定し、スパッタ発生量及び鋼板へのスパッタ付着量が少なく、スラグ被包性、スラグ剥離性が良好で、アンダーカットやオーバーラップのない均等な脚長の溶接ビードが得ることができ、溶接の高能率化を達成することができる。しかし、黒皮鋼板での溶接の場合、更にスパッタ発生量と鋼板へのスパッタ付着量低減、スラグ被包性及びスラグ剥離性並びにビード形状を良好にするためには、後行電極に用いる溶接用フラックス入りワイヤのスラグ形成剤量を限定する必要がある。

溶接用フラックス入りワイヤのスラグ形成剤は、２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接で溶接ビードが形成される際、溶融スラグとなって溶接ビード全面を被包し、溶接ビードのビード形状を整えるとともに、溶融された金属が下板側に流れるのを防止し、溶接ビードの脚長を均等にする作用がある。

溶接用フラックス入りワイヤ全質量に対して、フラックス中のスラグ形成剤の合計が３．５％未満であると、スラグ生成量が不足して溶接ビード全面を均一に被包できないので、ビード形状が不良になるとともに、溶融スラグが溶接ビードに焼き付き、スラグ剥離性も不良となる。また、高電流高速度の溶接条件時にはスパッタ発生量が多くなり、鋼板への付着量も多くなる。

一方、フラックス中のスラグ形成剤の合計が溶接用フラックス入りワイヤ全質量に対して８．５％を超えると、スラグ過多となってスラグ被包にムラが発生し、ビード形状が不良になる。したがって、溶接用フラックス入りワイヤにおけるフラックスに含まれるスラグ形成剤の合計はワイヤ全質量に対して３．５〜８．５％とする。なお、スラグ形成剤は、ＴｉＯ₂、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＦｅＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＭｇＯなどの酸化物及びＣａＦ₂、Ｋ₂ＳｉＦ₆、Ｎａ₃ＡｌＦ₆などの弗化物などの合計をいう。

溶接用フラックス入りワイヤの構成成分の残部は、鋼製外皮成分のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、フラックス中の鉄粉、合金粉及び不可避不純物である。鉄粉は、溶着速度を高める目的から適量添加することができる。また、合金粉は、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇなどの金属粉や、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｔｉなどの鉄合金粉などをいい、溶接金属の機械的性性質を向上などの目的から適量添加することができる。

なお、前記の鋼製外皮は、フラックス充填した後の伸線加工性に優れる熱間圧延鋼帯で、鋼製外皮全質量に対して、質量％で、Ｃ：０．１０％以下、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．２０〜０．８０％、Ｐ：０．０５０％以下、Ｓ：０．０５０％以下のものが適しており、特に、Ｃが０．００５〜０．０３％のものは、スパッタ低減及び低ヒューム化にも有効である。

また、溶接用フラックス入りワイヤのワイヤ断面形状は、かしめタイプまたはシームレスタイプのどちらでもよいが、ワイヤ表面に銅めっきを施すことができるシームレスタイプは、チップの摩耗が少なく、安定したアークが長時間維持することができ、溶接の高能率化を図ることができる。また、ワイヤに継ぎ目が無いので、吸湿性に優れており、長期間保管することができる。

さらに、溶接用フラックス入りワイヤ中の水素量及び窒素量は、耐気孔性及び溶接金属の衝撃靭性の低下を防止するため、ワイヤ全質量に対して４０ｐｐｍ以下にするのが望ましい。

また、スラグ剥離剤として、ＳをＦｅＳなどの形態で故意に添加するのは有効であるが、Ｓがワイヤ全質量に対して質量％で０．０３０％を超えると、スラグ被包性が悪くなり、ビード形状が不良となる。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

熱間圧延鋼帯の軟鋼外皮（Ｃ：０．０２質量％、Ｓｉ：０．０１質量％、Ｍｎ：０．３５質量％、Ａｌ：０．０２質量％、Ｎ：０．００１５質量％）に、表１に示すスラグ形成剤の含有率からなる各種フラックスをフラックス充填率１７質量％で充填し、鋼製外皮の端面同士を溶接してシームレス状にした後、各種ワイヤ径に縮径した溶接用フラックス入りワイヤを各種試作した。

表１に示す溶接用フラックス入りワイヤを後行電極に用い、先行電極には表２に示す成分の含有量からなる溶接用ソリッドワイヤに用いて、表３に示す各種溶接施工条件で、２電極１プール方式での水平すみ肉ガスシールドアーク溶接（１パス両側同時溶接）を行い、溶接作業性を調査した。なお、先行電極及び後行電極の下板に対するトーチ角度を４５°、溶接進行方向に対する先行電極の後退角を１０°、溶接進行方向に対する後行電極の前進角を５°、ワイヤ突出し長さ（チップ−母材間距離）３０ｍｍ、ガス流量２５リットル／ｍｉｎで、溶接長７５０ｍｍを溶接した。

試験体は、４９０Ｎ／ｍｍ²級高張力鋼の黒皮鋼板（鋼板寸法：板幅１００ｍｍ×長さ１０００ｍｍ×板厚１２ｍｍ）を用い、下板と立板との隙間がない状態でＴ字に組んだものを使用した。

Ｔ字型の試験体を、２電極１プール方式の水平すみ肉ガスシールドアーク溶接で、各試作ワイヤのアーク安定性、スパッタ発生量及び鋼板へのスパッタ付着量、２電極間の湯溜りの安定性、スラグ被包性、スラグ剥離性、ビード形状については目視観察により良好か否かを確認した。また、脚長（実測値）についても脚長が不均等かを目視観察により判定した。それら結果を表４にまとめて示す。

表３及び表４中Ｎｏ．１〜９が本発明例、Ｎｏ．１０〜２２は比較例である。本発明例であるＮｏ．１〜７は、先行電極に溶接用ソリッドワイヤ、後行電極に溶接用フラックス入りワイヤを用い、先行電極のシールドガスはＡｒが７０〜９５体積％のＡｒ−ＣＯ₂混合ガス、後行電極のシールドガスは１００体積％ＣＯ₂ガス、先行電極と後行電極の電極間距離を１０〜４０ｍｍ、先行電極及び後行電極のワイヤ径を１．２〜２．０ｍｍとし、且つ、先行電極のワイヤ径は後行電極のワイヤ径以下と適正範囲なので、アークが安定し、電極間の湯溜り、スラグ被包性およびスラグ剥離性が良好で、スパッタ発生量及び鋼板へのスパッタ付着量が少なく、アンダーカットやオーバーラップがない健全な溶接ビードを得ることができ、極めて良好な結果であった。

なお、Ｎｏ．８は、後行電極に用いた溶接用フラックス入りワイヤ（記号ｄ）のスラグ形成剤が少ないので、スパッタ発生量及び鋼板へのスパッタ付着量はやや多く、スラグ被包性、スラグ剥離性及びビード形状がやや悪かったが、溶接部の品質上の問題は無かった。また、Ｎｏ．９は、後行電極に用いた溶接用フラックス入りワイヤ（記号ｅ）のスラグ形成剤が多いのでスラグ被包性、ビード形状がやや悪かったが、溶接部の品質上の問題は無かった。

比較例中Ｎｏ．１０は、先行電極及び後行電極の両方に溶接用フラックス入りワイヤ（記号ｂ）を用いたので、溶接ビードが垂れて脚長が不均等となった。また、後行電極のワイヤ径が２．４ｍｍであるので、専用の溶接電源及びワイヤ送給装置が必要となった。

Ｎｏ．１１は、先行電極及び後行電極の両方に溶接用ソリッドワイヤ（記号ｆ）を用いたので、アークが不安定となりスパッタ発生量が多かった。また、スラグ被包性、スラグ剥離性及びビード形状が不良で、脚長も不均等であった。

Ｎｏ．１２は、先行電極に溶接用フラックス入りワイヤ（記号ｂ）、後行電極に溶接用ソリッドワイヤ（記号ｆ）を用いたので、スラグ被包性、スラグ剥離性及びビード形状が不良で、脚長も不均等であった。

Ｎｏ．１３は、先行電極及び後行電極ともにシールドガスに１００体積％ＣＯ₂のガスを用いたので、先行電極のワイヤ及び溶融プールから大粒のスパッタ発生量が多く、鋼板への付着量も多かった。また、先行電極のワイヤ径が後行電極のワイヤ径を超えているので、湯溜りが不安定となり、ビード形状も不良であった。

Ｎｏ．１４は、先行電極のシールドガスに１００体積％ＣＯ₂のガス、後行電極のシールドガスにＡｒが８０体積％のＡｒ−ＣＯ₂混合ガスを用いたので、先行電極から発生したスパッタが鋼板へ多く付着量し、かつ、後行電極ではアークが広がり立板及び下板にアンダーカットが発生し、ビード形状が不良であった。

Ｎｏ．１５は、先行電極及び後行電極ともにシールドガスをＡｒが７５体積％のＡｒ−ＣＯ₂混合ガスを用いので、アークが広がり立板及び下板にアンダーカットが発生し、ビード形状が不良であった。

Ｎｏ．１６は、先行電極のシールドガスにＡｒが６５％体積のＡｒ−ＣＯ₂混合ガスを用いたので、スパッタ発生量及び鋼板へのスパッタ付着量が多かった。

Ｎｏ．１７は、先行電極のシールドガスにＡｒが９７％体積のＡｒ−ＣＯ₂混合ガスを用いので、アークが広がり、立板側にアンダーカットが発生し、ビード形状が不良であった。また、先行電極ワイヤのスプレーアークが強くなり、湯溜りが不安定であった。

Ｎｏ．１８は、先行電極と後行電極の電極間距離が５ｍｍと短いので、アーク及び湯溜りが不安定となり、スパッタ発生量が多く、ビード形状も不良であった。

Ｎｏ．１９は、先行電極と後行電極の電極間距離が４５ｍｍと長いので、アーク及び湯溜りが不安定となり、スパッタ発生量が多く、ビード形状も不良であった。

Ｎｏ．２０は、先行電極及び後行電極のワイヤ径が小さいので、アークが不安定となり、スパッタ発生量が多く、ビード形状も不良であった。

Ｎｏ．２１は、先行電極及び後行電極の両方に溶接用フラックス入りワイヤを用いたので、湯溜り中の酸素量が多くなり溶接ビードが垂れて脚長が不均等となった。また、後行電極における溶接用フラックス入りワイヤ（記号ｄ）のスラグ形成剤が少ないので、スパッタ発生量及び鋼板へのスパッタ付着量が多く、スラグ被包性、スラグ剥離性及びビード形状が不良であった。

Ｎｏ．２２は、先行電極及び後行電極ともにシールドガスに１００体積％ＣＯ₂のガスを用いたので、先行電極のワイヤ及び溶融プールから大粒のスパッタ発生量が多く、鋼板への付着量も多かった。また、後行電極における溶接用フラックス入りワイヤ（記号ｅ）のスラグ形成剤が多いので、スラグ被包性及びビード形状が不良であった。

１熱延スケール
２先行電極ワイヤ
３後行電極ワイヤ
４湯溜り
５溶融プール
６溶融スラグ
７凝固スラグ
８溶接ビード

Claims

２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法において、
先行電極に溶接用ソリッドワイヤ、後行電極に溶接用フラックス入りワイヤを用い、
先行電極のシールドガスはＡｒが７０〜９５体積％のＡｒ−ＣＯ₂混合ガス、
後行電極のシールドガスはＣＯ₂が１００体積％のＣＯ₂ガス、
先行電極と後行電極との電極間距離を１０〜４０ｍｍ、
先行電極及び後行電極のワイヤ径を１．２〜２．０ｍｍとし、
且つ、先行電極のワイヤ径は後行電極のワイヤ径以下で溶接することを特徴とする２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法。
前記溶接用フラックス入りワイヤは、当該ワイヤ全質量に対する質量％で、フラックス中に、
スラグ形成剤の合計を３．５〜８．５％含有し、
残部は鉄粉、合金粉及び不可避不純物であることを特徴とする請求項１記載の２電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法。