
- Si(シリコン)、Mn(マンガン)
- 炭酸ガスは活性であるので、ワイヤ中にシリコンとマンガンを比較的多量に保有させて、これらの元素により脱酸反応を促進させ、脱酸生成物をビード表面に浮上分離させ健全な溶接金属を得る。また、この脱酸により酸素が低減し、溶融池の炭素と酸素の反応によって生じる CO2ガス発生量が抑制されブローホールが減少する
詳細説明
🔶 より多く含まれる成分:
マンガン(Mn)
🔷 比較表(代表値)
成分 | CO₂ガス用ワイヤ(例:YGW12) | 被覆アーク溶接棒の心線(例:E4313) |
---|---|---|
Mn(マンガン) | 約 1.4〜1.7 % | 約 0.4〜0.6 % |
Si(ケイ素) | 約 0.8〜1.0 % | 約 0.2〜0.3 % |
C、P、Sなど | 両者とも低含有(C:0.08 %以下 など) |
※ 上記は代表的な値であり、製品によって若干異なります。
🔶 マンガン(Mn)が多く含まれる理由
CO₂ガスシールドアーク溶接では、**溶接時のアークが酸化的雰囲気(酸素が多い)**になるため、溶融金属が酸化されやすい傾向があります。そのため:
✅ Mnは以下の理由で多く添加されます:
- 脱酸作用(Deoxidizer)
- Mnは酸素と反応して酸化マンガン(MnO)を生成することで、溶融金属中の酸素を除去。
- これにより、ポロシティ(ブローホール)や割れの防止につながる。
- 硫黄(S)との結合性
- Mnは硫黄と結合して MnS を形成し、硫化物割れを防止。
- 低Mnだと FeS(低融点化合物)が形成され、ホットクラック(高温割れ)の原因になる。
- 機械的性質の改善
- Mnは引張強さや靭性の向上に寄与する。
- 特に低温靭性や衝撃特性を改善し、建築・橋梁などの構造用溶接に適する機械特性が得られる。
🔷 Si(ケイ素)も多め
- 脱酸性を高める目的で Si も多く含まれています。
- SiO₂としてスラグ生成にも寄与し、金属の清浄化に役立ちます。
🔶 まとめ
項目 | 内容 |
---|---|
より多く含まれる成分 | マンガン(Mn)、次いで ケイ素(Si) |
主な目的 | 酸化防止(脱酸作用)、硫黄との結合による割れ防止、機械的性質の向上 |
CO₂溶接の特徴 | 酸化的なアーク雰囲気 → 脱酸成分を多めに必要とする |
結果 | MnとSiが被覆アーク溶接棒の心線よりも多量に添加されている |