JP2002331389A - Backing flux for one side welding - Google Patents

Backing flux for one side welding

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JP2002331389A
JP2002331389A JP2001133257A JP2001133257A JP2002331389A JP 2002331389 A JP2002331389 A JP 2002331389A JP 2001133257 A JP2001133257 A JP 2001133257A JP 2001133257 A JP2001133257 A JP 2001133257A JP 2002331389 A JP2002331389 A JP 2002331389A
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welding
flux
mass
backing
raw material
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JP2001133257A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihito Ishizaki
圭人 石▲崎▼
Shigeki Nishiyama
繁樹 西山
Kaoru Hase
薫 長谷
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a backing flux for one side welding capable of making practical use of resources by contriving the reclamation of a welding slug generated after submerged arc welding, excellent in hygroscopic resistance in the one side welding, and capable of forming easily a back bead having the uniform and appropriate excess weld height. SOLUTION: The welding slug generated by crushing the slug of a bond flux used for the submerged arc welding is used as a raw material powder, the welding slug is added in the content of 10 mass% or more against the total amount of other flux raw material and the welding slug, after carrying out granulation and baking using a bonding agent, a thermosetting resin is coated. This backing flux has 3.0 mm or less particle size, 1.20-1.80 g/cc bulk density, and the composition of the other flux raw material is SiO2 : 10-45 mass%, Al2 O3 : 2-25 mass%, MgO: 10-40 mass% and SiO2 +Al2 O3 : 25-50 mass%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、サブマージアーク
溶接後に発生した溶接スラグの再生利用を図ると共に、
造船等の構造物の溶接に適用される片面溶接用裏当フラ
ックスに関し、特に、耐吸湿性が優れ、均一で適切な余
盛高さを有する裏ビードを形成することができる片面溶
接用裏当フラックスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention aims at recycling welding slag generated after submerged arc welding.
More specifically, the present invention relates to a backing flux for single-sided welding applied to welding of structures such as shipbuilding, and more particularly to a backing for single-sided welding which is excellent in moisture absorption resistance and can form a back bead having a uniform and appropriate extra height. Regarding flux.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の急激な産業廃棄物量の増加、更に
は新規産業廃棄物処理場の建設が容易でないという社会
情勢により、産業廃棄物処理場の不足が懸念されてい
る。従って、産業廃棄物排出量の抑制は今日の大きな課
題となっている。従来、サブマージアーク溶接に使用し
たフラックスが溶接中に溶融し、その後固化した溶接ス
ラグ(以下、溶接スラグという)は、産業廃棄物として廃
棄されてきたが、前述のような社会情勢及び資源の有効
活用を考慮し、溶接スラグの再生利用が検討されてい
る。例えば、特開昭51−21537号公報、特開平1
1−188496号公報及び特開2000−10289
2号公報には、溶接スラグに対し、予め成分調整した原
料を添加して焼成型フラックスとする技術が開示されて
いる。
2. Description of the Related Art Due to the rapid increase in the amount of industrial waste in recent years and the social situation that it is not easy to construct a new industrial waste disposal site, there is a concern that there is a shortage of industrial waste disposal sites. Therefore, controlling industrial waste emissions has become a major issue today. Conventionally, the welding slag (hereinafter referred to as welding slag) in which the flux used for submerged arc welding melts during welding and then solidifies has been discarded as industrial waste. Considering utilization, recycling of welding slag is being studied. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-21537,
1-188496 and JP-A-2000-10289
No. 2 discloses a technique in which a raw material whose components are adjusted in advance is added to welding slag to form a sintering flux.

【0003】また、特開昭57−181796号公報に
は、溶接スラグと未使用フラックスの混合比率を規定
し、溶接スラグを再生利用する方法が開示されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-181796 discloses a method in which the mixing ratio of welding slag and unused flux is specified and the welding slag is recycled.

【0004】更には、特開昭63−188493号公報
には、溶接スラグに対し予め成分調整した溶解原料を添
加し、新製品と全く同等の品質のフラックスを提供する
方法が開示されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-188493 discloses a method in which a molten raw material whose components are adjusted in advance is added to welding slag to provide a flux of exactly the same quality as a new product.

【0005】しかし、これらの従来技術は、片面溶接用
裏当フラックスに関するものでなく、サブマージアーク
溶接に使用した溶接スラグを裏当フラックスの原料とし
て、その適用を可能とする技術は開示されていない。
However, these prior arts do not relate to a backing flux for single-sided welding, and do not disclose a technique which enables the application of welding slag used for submerged arc welding as a raw material of the backing flux. .

【0006】フラックス銅当金片面サブマージアーク溶
接法は、銅板の上に裏当フラックスを一定厚さで配置
し、この銅板をフラックスが存在する面を母材(鋼板)
の開先裏面側に向けて配置し、銅板をエアホースから吐
出した圧縮空気により開先裏面側に押し付けながら開先
面側から溶接する方法である(後述する図4参照)。こ
の溶接方法は両面溶接と同様の効果、即ち裏当金等を使
用しないで平滑な裏ビードを得ることができるものであ
るので、鋼板を反転させることなく、片側のみからの溶
接で100%の溶込みを確保することができ、その溶接
能率は極めて高くなる。従って、片面溶接法は造船等の
分野を主として、多くの構造物の溶接に適用されてい
る。
[0006] In the single-sided submerged arc welding method, a backing flux is disposed on a copper plate at a constant thickness, and the surface of the copper plate where the flux exists is used as a base material (steel plate).
And welding the copper plate from the side of the groove while pressing the copper plate against the side of the groove with the compressed air discharged from the air hose (see FIG. 4 described later). This welding method has the same effect as the double-sided welding, that is, a smooth back bead can be obtained without using a backing metal or the like. Penetration can be ensured, and the welding efficiency becomes extremely high. Therefore, the single-sided welding method is applied to welding of many structures mainly in the field of shipbuilding and the like.

【0007】このような片面溶接法においては、裏ビー
ド側の溶融金属は銅板によって保持されるので、裏ビー
ドの先端は銅板により冷却されて凝固する。しかし、こ
の銅板とフラックスとを使用する片面溶接法は、裏ビー
ドにアンダーカットが発生し易く、また、溶接条件、開
先精度及び母材の溶接歪み等により、当金銅板の冷却状
態が変化して裏ビードの凝固が不均一になることから、
ビード幅及び余盛高さが揃いにくいという欠点を有す
る。
In such a single-sided welding method, the molten metal on the back bead side is held by the copper plate, so that the tip of the back bead is cooled and solidified by the copper plate. However, in the single-sided welding method using this copper plate and flux, undercuts are easily generated in the back bead, and the cooling condition of the copper plate changes due to welding conditions, groove accuracy and welding distortion of the base material. Since the solidification of the back bead becomes uneven,
There is a disadvantage that the bead width and the extra height are difficult to be uniform.

【0008】そこで、これらの欠点を改善した溶接方法
として、特開昭53−85746号公報、特開昭56−
126071号公報及び特開昭58−84675号公報
に開示された技術が公知である。特開昭53−8574
6号公報及び特開昭58−84675号公報に開示され
た溶接方法においては、2層の裏当フラックスの粉体を
正確な高さで均一に散布するものである。また、特開昭
56−126071号公報に開示された溶接方法におい
ては、2種類の裏当フラックス粉体を均一に混合するも
のである。
[0008] Therefore, as a welding method in which these disadvantages are improved, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
The techniques disclosed in Japanese Patent Publication No. 126071 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-84675 are known. JP-A-53-8574
No. 6, JP-A-58-84675 discloses a welding method in which two layers of powder of a backing flux are uniformly sprayed at an accurate height. In the welding method disclosed in JP-A-56-126071, two kinds of backing flux powders are uniformly mixed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
53−85746号公報及び特開昭58−84675号
公報に開示された溶接方法においては、2層の裏当フラ
ックスの粉体を正確な高さで均一に散布することが必要
であるが、これが極めて困難な作業であるため、溶接作
業が煩雑になるという問題点がある。
However, in the welding method disclosed in JP-A-53-85746 and JP-A-58-84675, the powder of the backing flux having two layers is precisely formed. It is necessary to spray the material uniformly, but since this is an extremely difficult operation, there is a problem that the welding operation becomes complicated.

【0010】また、特開昭56−126071号公報に
開示された溶接方法においては、2種類の裏当フラック
ス粉体を均一に混合することが極めて困難であるので、
その結果、安定した余盛高さを有する裏ビードを得るこ
とができないことがある。
Also, in the welding method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-126071, it is extremely difficult to uniformly mix two types of backing flux powder.
As a result, a back bead having a stable extra height may not be obtained.

【0011】また、従来より、安定した余盛高さを有す
る裏ビードを得るために、裏当フラックスが鋼板裏面に
密着するまでは粉体又は粉状で、裏ビードを形成すると
きに固形になるように、フラックスの粒子表面に熱硬化
性樹脂をコーティングした裏当フラックスが一般に使用
されている。しかし、この技術においては、熱硬化性樹
脂のコーティングを施しているため、使用前の再乾燥は
できず、長時間大気中に放置された場合、裏当フラック
スは吸湿し、溶接に使用すると裏ビードにガス溝又はヘ
リンボーンが発生する。そのため、過度に吸湿した裏当
フラックスは廃棄しなければならず、耐吸湿性が優れた
裏当フラックスの開発が望まれていた。
Conventionally, in order to obtain a back bead having a stable extra height, the backing flux is in powder or powder form until the backing flux adheres to the back surface of the steel sheet, and is solid when forming the back bead. As such, a backing flux in which a thermosetting resin is coated on the particle surface of the flux is generally used. However, in this technology, since the thermosetting resin coating is applied, it cannot be re-dried before use.When left in the air for a long time, the backing flux absorbs moisture, and when used for welding, the backing flux is absorbed. Gas grooves or herringbone are generated in the bead. Therefore, the backing flux that has excessively absorbed moisture must be discarded, and the development of a backing flux having excellent moisture absorption resistance has been desired.

【0012】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、サブマージアーク溶接後に発生した溶接ス
ラグの再生利用を図ることにより資源を有効活用するこ
とができ、片面溶接における耐吸湿性が優れていると共
に、均一で適切な余盛高さを有する裏ビードを容易に形
成することができる片面溶接用裏当フラックスを提供す
ることを目的とする。
[0012] The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and resources can be effectively used by recycling welding slag generated after submerged arc welding. An object of the present invention is to provide a backing flux for single-sided welding, which is excellent and can easily form a back bead having a uniform and appropriate extra height.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明に係る片面溶接用
裏当フラックスは、サブマージアーク溶接に使用したボ
ンドフラックスのスラグを粉砕して得た溶接スラグが、
原料粉として、その他のフラックス原料と溶接スラグと
の合計量に対して10質量%以上の含有量で添加されて
いることを特徴とする。
The backing flux for single-sided welding according to the present invention comprises a welding slag obtained by pulverizing a slag of a bond flux used for submerged arc welding.
It is characterized in that the raw material powder is added at a content of 10% by mass or more based on the total amount of the other flux raw materials and the welding slag.

【0014】この片面溶接用裏当フラックスは、例え
ば、前記溶接スラグの粉体と前記その他のフラックス原
料の粉体とを混合した原料粉に結合剤が添加されて造粒
された後、焼成されたものであり、更に、この焼結粉に
は熱硬化性樹脂がコーティングされている。
The backing flux for single-sided welding, for example, is obtained by adding a binder to raw material powder obtained by mixing the powder of the welding slag and the powder of the other flux raw material, granulating the raw material powder, and then firing. Further, the sintered powder is coated with a thermosetting resin.

【0015】また、他の片面溶接用裏当フラックスは、
例えば、前記その他のフラックス原料に結合剤が添加さ
れて造粒された後、焼成前又は焼成後に、前記溶接スラ
グの原料粉が前記その他のフラックス原料に添加された
ものであり、更に、焼結粉に熱硬化性樹脂がコーティン
グされている。
Another backing flux for single-sided welding is as follows:
For example, after the binder is added to the other flux material and granulated, before or after firing, the raw material powder of the welding slag is added to the other flux material, and further sintered. The powder is coated with a thermosetting resin.

【0016】これらの片面溶接用裏当フラックスにおい
て、前記焼結体の粒子径が3.0mm以下、嵩密度が
1.20乃至1.80g/ccであることが好ましい。
In these single-sided welding backing fluxes, the sintered body preferably has a particle diameter of 3.0 mm or less and a bulk density of 1.20 to 1.80 g / cc.

【0017】また、前記溶接スラグ以外のその他のフラ
ックス原料は、SiO:10乃至45質量%、Al
:2乃至25質量%、MgO:10乃至40質量%
及びSiO+Al:25乃至50質量%の組成
を有することが好ましい。
The other flux materials other than the welding slag are SiO 2 : 10 to 45% by mass, Al 2
O 3 : 2 to 25% by mass, MgO: 10 to 40% by mass
And SiO 2 + Al 2 O 3 : preferably having a composition of 25 to 50% by mass.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明について更に詳細に
説明する。本願発明者等が、前述の課題を解決すべく、
鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。裏当フラッ
クスの耐吸湿性が優れ、形状及び外観が良好であると共
に余盛高さが安定し、アンダーカットがない裏ビードを
得るためには、被溶接材の開先裏側の裏当フラックス
を、適切な空隙及び形状に固化させることが重要であ
り、更に、溶接スラグの含有量比を特定範囲内にするこ
とが必要となる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. In order to solve the above-mentioned problems,
As a result of intensive studies, the following findings were obtained. In order to obtain a back bead that is excellent in moisture absorption resistance of the backing flux, has a good shape and appearance, has a stable height, and has no undercut, it is necessary to use a backing flux on the back side of the groove of the material to be welded. It is important to solidify into an appropriate gap and shape, and furthermore, it is necessary to keep the content ratio of the welding slag within a specific range.

【0019】本発明はこのような観点にたってなされた
ものであって、ボンドフラックスの溶接スラグを回収
し、磁選粉砕後、粒度調整を行い、溶接スラグの粉体
を、原料粉として、その他のフラックス原料と溶接スラ
グの合計量に対して10質量%以上の含有量になるよう
に、その他のフラックス原料に添加することを特徴とす
るものである。これにより、サブマージアーク溶接後に
発生した溶接スラグの再生利用を図ることにより資源を
有効活用することができ、片面溶接における耐吸湿性が
優れていると共に均一で適切な余盛高さを有する裏ビー
ドを容易に形成することができる。
The present invention has been made from this point of view. The welding slag of the bond flux is collected, subjected to magnetic separation and pulverization, the particle size is adjusted, and the welding slag powder is used as a raw material powder. It is characterized in that it is added to other flux raw materials so as to have a content of 10% by mass or more based on the total amount of the flux raw material and the welding slag. As a result, resources can be effectively used by reusing the welding slag generated after submerged arc welding, and the back bead has excellent moisture absorption resistance in single-sided welding and a uniform and appropriate extra height. Can be easily formed.

【0020】以下、本発明に係る片面溶接用裏当フラッ
クスについて具体的に説明する。図1に示すように、溶
接スラグの粉体を、原料粉として、フラックス原料と溶
接スラグの合計量に対して10質量%以上の含有量にな
るように、フラックス原料の粉体に添加し、結合剤を使
用して造粒し、焼成し、更に、熱硬化性樹脂コーティン
グを施す。これにより、裏当フラックスが製造される。
Hereinafter, the backing flux for single-sided welding according to the present invention will be specifically described. As shown in FIG. 1, powder of welding slag is added as raw material powder to powder of flux raw material so as to have a content of 10% by mass or more based on the total amount of flux raw material and welding slag, Granulate using a binder, bake, and apply a thermosetting resin coating. Thereby, the backing flux is manufactured.

【0021】この裏当フラックスは熱硬化性樹脂をコー
ティングしており、溶接工程に使用する前に再乾燥する
ことはできないため、長時間大気中に放置された裏当フ
ラックスは吸湿し、裏ビードにガス溝又はヘリンボーン
が発生することが懸念される。サブマージアーク溶接に
使用したボンドフラックスの溶接スラグは、含有水分量
が少なく、表面状態はガラス質であり、耐吸湿性が優れ
ている。従って、耐吸湿性向上を目的とし、裏当フラッ
クスの原料として溶接スラグを適用することは有効であ
る。しかし、添加する溶接スラグの含有量が10質量%
未満では、その耐吸湿性の効果が十分でない。また、均
一で適切な余盛高さを有する裏ビードを形成するために
は、フラックスの成分調整が必要であり、溶接スラグ含
有量は80質量%以下が好ましい。
Since this backing flux is coated with a thermosetting resin and cannot be dried again before being used in the welding process, the backing flux left in the air for a long time absorbs moisture, It is feared that a gas groove or herringbone is generated in the case. The welding slag of the bond flux used in the submerged arc welding has a low moisture content, has a glassy surface, and has excellent moisture absorption resistance. Therefore, it is effective to apply welding slag as a raw material of the backing flux for the purpose of improving moisture absorption resistance. However, the content of the added welding slag is 10% by mass.
If it is less than 1, the effect of the moisture absorption resistance is not sufficient. Further, in order to form a back bead having a uniform and appropriate extra height, it is necessary to adjust the composition of the flux, and the content of the welding slag is preferably 80% by mass or less.

【0022】なお、この裏当フラックスの製造に際し、
溶接スラグとその他のフラックス原料との混合タイミン
グは、図1に示すように造粒前でもよいし、図2に示す
ように、焼成後樹脂コーティング前でも良い。また、造
粒後、焼成前でも良い。いずれの場合も上述した溶接ス
ラグの含有量の範囲内にすることで、目的とする良好な
裏ビードが得られる。
In producing the backing flux,
The timing of mixing the welding slag and other flux raw materials may be before granulation as shown in FIG. 1 or may be after firing and before resin coating as shown in FIG. Further, after granulation, it may be before firing. In any case, by setting the content of the welding slag within the range described above, a desired good back bead can be obtained.

【0023】上述のとおり限定することで、裏当フラッ
クスの耐吸湿性に優れ、形状及び外観が良好かつ余盛高
さが安定し、アンダーカットがない裏ビードを得ること
が可能である。
By limiting as described above, it is possible to obtain a back bead which is excellent in moisture absorption resistance of the backing flux, has a good shape and appearance, has a stable extra height, and has no undercut.

【0024】更に、より安定した裏ビードを形成するに
は、原料粉の粒子径、嵩密度、その他のフラックス原料
の組成は、下記のとおりに規定することが好ましい。
Further, in order to form a more stable back bead, it is preferable that the particle size, bulk density, and other composition of the flux raw material of the raw material powder are defined as follows.

【0025】粒子径:3.0mm以下、嵩密度:1.2
0乃至1.80g/cc 裏ビードの形状及び外観が良好であると共に余盛高さが
安定し、アンダーカットがない裏ビードを得るために
は、被溶接材の開先裏面側の裏当フラックスを、適切な
空隙及び形状に固化させることが重要であり、このため
には粒子径は3.0mm以下が好ましい。粒子径が3.
0mmを超えるフラックスを含むと、裏当フラックスの
固化した形状が不安定となり、裏ビードの形状も蛇行す
る傾向がある。この固化成形は、コーティング樹脂によ
り溶接中に行われる。
Particle size: 3.0 mm or less, bulk density: 1.2
In order to obtain a back bead having a good shape and appearance of 0 to 1.80 g / cc back bead, a stable height of the back bead, and no undercut, a backing flux on the back side of the groove of the material to be welded is required. Is important to be solidified into an appropriate space and shape. For this purpose, the particle diameter is preferably 3.0 mm or less. 2. Particle size is 3.
If the flux contains more than 0 mm, the solidified shape of the backing flux becomes unstable, and the shape of the back bead tends to meander. This solidification is performed during welding with the coating resin.

【0026】また、嵩密度は、1.20乃至1.80g
/ccが好ましい。嵩密度は、溶接スラグの含有量比又
は粒度構成等で変化するが、1.20g/cc未満であ
ると、裏当フラックスは適切な空隙が得られず、裏ビー
ド形状は不安定になる傾向にあり、アンダーカットの発
生が懸念される。一方、嵩密度が1.80g/ccを超
えると、裏ビードは凸となる傾向にある。なお、溶接ス
ラグをフラックス原料と結合剤を使用して造粒する場
合、原料粉の粒子径は300μm以下が好ましい。この
嵩密度は、樹脂コーティング後、溶接前の裏当フラック
スについて測定したものである。
The bulk density is 1.20 to 1.80 g.
/ Cc is preferred. The bulk density changes depending on the content ratio of the welding slag or the particle size composition, but if the bulk density is less than 1.20 g / cc, the backing flux cannot obtain an appropriate void, and the back bead shape tends to be unstable. Therefore, the occurrence of undercut is concerned. On the other hand, if the bulk density exceeds 1.80 g / cc, the back bead tends to be convex. When the welding slag is granulated using a flux raw material and a binder, the particle diameter of the raw material powder is preferably 300 μm or less. This bulk density was measured for the backing flux after resin coating and before welding.

【0027】SiO:10乃至45質量% その他のフラックス原料中のSiOは、酸性成分であ
り、スラグの粘性及び融点を調整するのに有効である。
SiOの含有量が10質量%未満であると、溶融時の
スラグの粘性が不足し、ビードが凸となる傾向にある。
一方、SiOの含有量が45質量%を超えると、スラ
グ量が多くなり、余盛高さが不足する傾向にある。
The SiO 2: 10 to 45 mass% of other SiO 2 in the flux in the material is an acidic component, it is effective to adjust the viscosity and melting point of the slag.
When the content of SiO 2 is less than 10% by mass, the viscosity of the slag at the time of melting is insufficient, and the bead tends to be convex.
On the other hand, when the content of SiO 2 exceeds 45% by mass, the amount of slag increases, and the excess height tends to be insufficient.

【0028】Al:2乃至25質量% Alもスラグの粘性及び融点を調整するのに有効
な成分である。Alの含有量が2質量%未満であ
ると、溶融時のスラグの粘性が不足し、ビードが凸とな
る傾向にある。一方、Alの含有量が25質量%
を超えると、スラグの粘性が高くなり、オーバーラップ
の発生が懸念される。
Al 2 O 3 : 2 to 25% by mass Al 2 O 3 is also an effective component for adjusting the viscosity and melting point of slag. If the content of Al 2 O 3 is less than 2% by mass, the viscosity of the slag at the time of melting is insufficient, and the bead tends to be convex. On the other hand, the content of Al 2 O 3 is 25% by mass.
If it exceeds, the viscosity of the slag increases, and there is a concern about occurrence of overlap.

【0029】MgO:10乃至40質量% MgOは、スラグを形成するための主要な成分である。
フラックス原料中のMgOの含有量が10質量%未満で
あると、溶融時のスラグの粘性が不足し、ビードが凸と
なる傾向にある。一方、MgOの含有量が40質量%を
超えると、スラグ量が多くなり、余盛高さが不足する傾
向にある。
MgO: 10 to 40% by mass MgO is a main component for forming slag.
When the content of MgO in the flux raw material is less than 10% by mass, the viscosity of the slag at the time of melting is insufficient, and the bead tends to be convex. On the other hand, if the content of MgO exceeds 40% by mass, the amount of slag tends to increase, and the margin height tends to be insufficient.

【0030】SiO+Al:25乃至50質量% 上述の理由により好ましいSiO及びAlの成
分量について述べた。この場合、更に好ましくは、裏当
フラックス成分におけるSiO+Alの含有量
は25乃至50質量%とする。本発明者等が種々検討し
た結果、SiO +Alの含有量が裏ビード形状
の安定に最も重要な関係にあることを見出したためであ
る。SiO+Alの含有量が25質量%未満で
あると、溶融時のスラグの粘性が不足し、ビードが凸と
なる傾向にある。一方、SiO+Alの含有量
が50質量%を超えると、スラグの粘性が高くなり、オ
ーバーラップの発生が懸念される。
[0030]SiO 2 + Al 2 O 3 : 25 to 50% by mass SiO which is preferred for the reasons described above2And Al2O3Success
The quantity was stated. In this case, more preferably,
SiO in flux component2+ Al2O3Content of
Is 25 to 50% by mass. After various studies by the present inventors,
As a result, SiO 2+ Al2O3Back bead shape
Was found to be most important for the stability of
You. SiO2+ Al2O3Less than 25% by mass
If there is, the viscosity of the slag at the time of melting is insufficient, and the bead becomes convex.
Tend to be. On the other hand, SiO2+ Al2O3Content of
Exceeds 50% by mass, the viscosity of the slag increases,
-There is a concern that burlap may occur.

【0031】[0031]

【実施例】次に、本発明の範囲に入る実施例の片面溶接
用裏当フラックスについて、本発明の範囲から外れる比
較例と比較してその効果について説明する。先ず、種々
の組成を有する溶接スラグと予め成分配合したフラック
ス原料を使用して裏当フラックスを調整し、これを使用
して下記表1に示す溶接条件で片面サブマージアーク溶
接を実施した。次に、得られた裏ビードの形状を観察す
ることにより、溶接性を評価した。
EXAMPLES Next, the effects of the backing flux for single-sided welding of Examples which fall within the scope of the present invention will be described in comparison with Comparative Examples which fall outside the scope of the present invention. First, backing flux was adjusted using welding slag having various compositions and a flux raw material that had been previously blended with components, and using this, single-sided submerged arc welding was performed under the welding conditions shown in Table 1 below. Next, the weldability was evaluated by observing the shape of the obtained back bead.

【0032】図3(a)は本実施例において溶接母材と
して使用した鋼板の開先形状を示す断面図、(b)は電
極配置を示す模式図である。図3(a)に示すように、
上面から突合せ端面に向けて傾斜した切欠きが設けられ
た2枚の鋼板1を準備し、これらをその端面同士を突き
合せて配置することによりV型開先部2を形成した。そ
して、図4に示すように、裏当材としての銅板10の表
面に裏当フラックス12を配置し、銅板10の背後にエ
アホース11から圧縮空気を吹き付けて、この銅板10
及び裏当フラックス12を鋼板1の開先裏面3に押しつ
けた後、V型開先部2側から、図3(b)に示す電極配
置にてサブマージアーク溶接を実施した。なお、開先表
面側には表フラックス16を配置した。
FIG. 3A is a sectional view showing a groove shape of a steel sheet used as a welding base material in the present embodiment, and FIG. 3B is a schematic view showing an electrode arrangement. As shown in FIG.
Two V-shaped grooved portions 2 were formed by preparing two steel plates 1 each having a notch inclined from the upper surface toward the butt end face, and arranging these end faces with each other. Then, as shown in FIG. 4, a backing flux 12 is arranged on the surface of the copper plate 10 as a backing material, and compressed air is blown from the air hose 11 behind the copper plate 10, so that the copper plate 10
After the backing flux 12 was pressed against the groove back surface 3 of the steel plate 1, submerged arc welding was performed from the V-shaped groove portion 2 side with the electrode arrangement shown in FIG. The front flux 16 was arranged on the groove surface side.

【0033】これにより、開先内に溶融金属14が生成
し、表フラックス16が溶融してスラグ15の層が形成
されると共に、裏当フラックス12も溶融してスラグ1
3が形成された。このようにして、片面サブマージアー
ク溶接においては、フラックス12,16に囲まれた状
態で溶接が進行する。
As a result, molten metal 14 is generated in the groove, the front flux 16 is melted to form a layer of slag 15, and the backing flux 12 is also melted to form slag 1
3 was formed. Thus, in one-sided submerged arc welding, welding proceeds in a state surrounded by the fluxes 12 and 16.

【0034】なお、本実施例においては、鋼板1とし
て、板厚が25mmであるSM400鋼板を使用し、開
先部2の開先角度を50°、ルート面の幅を5mmとし
て、溶接には、4.8mm、6.4mmの2種類のワイ
ヤ径を有するワイヤを使用した。また、溶接面側の表フ
ラックス16としては、JIS Z3352に規定され
た粒度メッシュが10×48のものを使用した。
In this embodiment, an SM400 steel plate having a thickness of 25 mm is used as the steel plate 1, the groove angle of the groove 2 is set to 50 °, the width of the root surface is set to 5 mm, and welding is performed. A wire having two kinds of wire diameters of 4.8 mm and 6.4 mm was used. Further, as the surface flux 16 on the welding surface side, one having a particle size mesh of 10 × 48 specified in JIS Z3352 was used.

【0035】本実施例において使用した鋼板及びワイヤ
の組成を下記表2及び表3に示し、溶接面側における表
フラックスの組成を下記表4に示す。また、裏当フラッ
クスの原料として使用したボンドフラックスの溶接スラ
グの組成と、溶接スラグ以外のその他のフラックス原料
の組成を下記表5及び表6に示す。表5及び表6に示す
原料を使用して製造した裏当フラックスの特性を表7乃
至表10に示し、溶接作業性評価結果を表11及び表1
2に示す。なお、裏当フラックスの組成は、樹脂コーテ
ィング前の分析値であり、その他の成分としては、Fe
(total)、合金成分及び不可避的不純物がある。
The compositions of the steel sheet and the wire used in this example are shown in Tables 2 and 3 below, and the composition of the table flux on the welding surface side is shown in Table 4 below. Tables 5 and 6 show the composition of the welding slag of the bond flux used as the raw material of the backing flux and the composition of the other flux raw materials other than the welding slag. The characteristics of the backing flux produced using the raw materials shown in Tables 5 and 6 are shown in Tables 7 to 10, and the results of the evaluation of the welding workability are shown in Tables 11 and 1.
It is shown in FIG. The composition of the backing flux is an analysis value before resin coating, and other components are Fe
(Total), alloy components and unavoidable impurities.

【0036】次に、本実施例の溶接作業性の評価基準に
ついて説明する。表11及び表12に示す「ガス溝・ヘ
リンボーン」の欄において、試験溶接長が3mの場合、
ガス溝・ヘリンボーンが1個未満のものを◎とし、1個
以上のものを×とした。
Next, the evaluation criteria for the welding workability of this embodiment will be described. In the column of "gas groove / herringbone" shown in Tables 11 and 12, when the test welding length is 3 m,
Those with less than one gas groove / herringbone were rated as ◎, and those with one or more gas grooves / herringbone were rated as x.

【0037】図5は裏ビード蛇行(変動幅)を示す平面
図、図6は裏ビードの余盛高さ、アンダーカット深さ及
びオーバーラップ角度を示す模式図である。図5に示す
ように、表11及び表12に示す「裏ビード蛇行」の欄
において、試験溶接長が3mの場合、裏ビードの変動幅
が2mm以下のものを◎とし、変動幅が2mmを超え4
mm以下のものを○とし、変動幅が4mmを超えるもの
を×とした。図6に示すように、表11及び表12に示
す「裏ビード凸」の欄において、試験溶接長が3mの場
合、裏ビードの余盛高さが1乃至3mmものを◎とし、
余盛高さが3mmを超え5mm以下のものを○とし、余
盛高さが5mmを超えるものを×とした。表11及び表
12に示す「アンダーカット」の欄において、試験溶接
長が3mの場合、アンダーカット深さが0.2mm以下
のものを◎とし、アンダーカット深さが0.2を超え
0.5mm以下のものを○とし、アンダーカット深さが
0.5mmを超えるものを×とした。表11及び表12
に示す「オーバーラップ」の欄において、試験溶接長が
3mの場合、オーバーラップ角度が120乃至150°
のものを◎とし、オーバーラップ角度が90°以上12
0°未満のものを○とし、オーバーラップ角度が90°
未満のものを×とした。表11及び表12に示す「余盛
高さ不足」の欄において、試験溶接長が3mの場合、余
盛高さが1乃至3mmのものを◎とし、余盛高さが0.
5mm以上1mm未満のものを○とし、余盛高さが0.
5mm未満のものを×とした。
FIG. 5 is a plan view showing the meandering (fluctuation width) of the back bead, and FIG. 6 is a schematic diagram showing the extra height of the back bead, the undercut depth, and the overlap angle. As shown in FIG. 5, in the column of “back bead meandering” shown in Tables 11 and 12, when the test welding length is 3 m, the case where the variation width of the back bead is 2 mm or less is ◎, and the variation width is 2 mm. Exceed 4
mm or less was evaluated as 、, and the fluctuation range exceeded 4 mm as ×. As shown in FIG. 6, in the column of “back bead convexity” shown in Tables 11 and 12, when the test welding length is 3 m, the extra height of the back bead is 1 to 3 mm, and
When the extra height was more than 3 mm and 5 mm or less, it was evaluated as ○, and when the extra height was more than 5 mm, it was evaluated as x. In the column of "undercut" shown in Tables 11 and 12, when the test welding length is 3 m, those having an undercut depth of 0.2 mm or less are marked as ◎, and the undercut depth exceeds 0.2 and 0. Those having a depth of 5 mm or less were rated as ○, and those with an undercut depth exceeding 0.5 mm were rated as x. Table 11 and Table 12
In the column of "overlap" shown in the above, when the test welding length is 3 m, the overlap angle is 120 to 150 °.
And the overlap angle is 90 ° or more and 12
If the angle is less than 0 °, the overlap angle is 90 °
Less than was rated as ×. In the column of "insufficient extra height" shown in Tables 11 and 12, when the test welding length is 3 m, those with an extra height of 1 to 3 mm are marked with ◎, and the extra height is 0.
Those having a diameter of 5 mm or more and less than 1 mm are marked with a circle, and the height of the surplus is 0.
Those having a size of less than 5 mm were evaluated as x.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】[0040]

【表3】 [Table 3]

【0041】[0041]

【表4】 [Table 4]

【0042】[0042]

【表5】 [Table 5]

【0043】[0043]

【表6】 [Table 6]

【0044】[0044]

【表7】 [Table 7]

【0045】[0045]

【表8】 [Table 8]

【0046】[0046]

【表9】 [Table 9]

【0047】[0047]

【表10】 [Table 10]

【0048】[0048]

【表11】 [Table 11]

【0049】[0049]

【表12】 [Table 12]

【0050】上記表7乃至表12に示すように、C1〜
C31が本発明の実施例で、C32〜C33が比較例で
ある。実施例のフラックスC1〜C31においては、い
ずれも溶接作業性は良好であり、均一で適切な余盛高さ
を有する裏ビードを形成することができた。比較例C3
2及びC33は、添加する溶接スラグ含有量が10質量
%未満であるため、耐吸湿性は劣り、裏ビードにガス溝
及びヘリンボーンが発生した。
As shown in Tables 7 to 12, C1 to
C31 is an example of the present invention, and C32 to C33 are comparative examples. In each of the fluxes C1 to C31 of the examples, welding workability was good, and a back bead having a uniform and appropriate extra height could be formed. Comparative Example C3
In Nos. 2 and C33, the content of welding slag to be added was less than 10% by mass, so that the moisture absorption resistance was poor, and gas grooves and herringbone were generated in the back bead.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、片
面溶接用裏当フラックスのフラックス原料として、サブ
マージアーク溶接後に発生した溶接スラグを使用し、そ
の他のフラックス原料との配合比率を溶接スラグ原料粉
が10質量%以上となるように規定したので、この裏当
フラックスを使用することで、均一で適切な余盛高さを
有する裏ビードを容易に形成することができる。
As described above, according to the present invention, the welding slag generated after submerged arc welding is used as the flux raw material of the backing flux for single-sided welding, and the mixing ratio with the other flux raw materials is determined by the welding slag. Since the raw material powder is specified to be 10% by mass or more, by using this backing flux, a back bead having a uniform and appropriate extra height can be easily formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例に係る片面溶接用裏当フラック
スの製造方法を示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a backing flux for single-sided welding according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例に係る片面溶接用裏当フラ
ックスの他の製造方法を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating another method of manufacturing a backing flux for single-sided welding according to another embodiment of the present invention.

【図3】(a)は本実施例において溶接母材として使用
した鋼板の開先形状を示す断面図、(b)は電極配置を
示す模式図である。
FIG. 3A is a cross-sectional view illustrating a groove shape of a steel sheet used as a welding base material in the present embodiment, and FIG. 3B is a schematic view illustrating an electrode arrangement.

【図4】片面サブマージアーク溶接法を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a sectional view showing a one-sided submerged arc welding method.

【図5】裏ビード蛇行(変動幅)を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing the back bead meandering (fluctuation width).

【図6】裏ビードの余盛高さ、アンダーカット深さ及び
オーバーラップ角度を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an extra height, an undercut depth, and an overlap angle of a back bead.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;鋼板 2;V型開先部 3;開先裏面 10;銅板 12;裏当フラックス 14;溶融金属 16;表フラックス 1; steel plate 2; V-shaped groove 3; groove back surface 10; copper plate 12; backing flux 14; molten metal 16;

フロントページの続き (72)発明者 長谷 薫 神奈川県藤沢市宮前字裏河内100番1 株 式会社神戸製鋼所藤沢事業所内 Fターム(参考) 4E084 AA03 AA07 AA11 CA19 CA32 DA26 GA02 Continued on the front page (72) Inventor Kaoru Hase 100-1 Urakawachi, Miyamae, Fujisawa-shi, Kanagawa F-term in Kobe Steel, Ltd. Fujisawa Works (reference) 4E084 AA03 AA07 AA11 CA19 CA32 DA26 GA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 サブマージアーク溶接に使用したボンド
フラックスのスラグを粉砕して得た溶接スラグが、原料
粉として、その他のフラックス原料と溶接スラグとの合
計量に対して10質量%以上の含有量で添加されている
ことを特徴とする片面溶接用裏当フラックス。
1. A welding slag obtained by pulverizing a slag of a bond flux used for submerged arc welding has a content as raw material powder of 10% by mass or more based on the total amount of other flux raw materials and welding slag. Backing flux for single-sided welding, characterized in that it is added in the following manner.
【請求項2】 前記溶接スラグの粉体と前記その他のフ
ラックス原料の粉体とを混合した原料粉に結合剤が添加
されて造粒された後、焼成されたものであり、更に、こ
の焼結粉には熱硬化性樹脂がコーティングされているこ
とを特徴とする請求項1に記載の片面溶接用裏当フラッ
クス。
2. A powder obtained by mixing a powder of the welding slag and a powder of the other flux raw material with a binder added, granulated, and then fired. The backing flux for single-sided welding according to claim 1, wherein a thermosetting resin is coated on the powder.
【請求項3】 前記その他のフラックス原料に結合剤が
添加されて造粒された後、焼成前又は焼成後に、前記溶
接スラグの原料粉が前記その他のフラックス原料に添加
されたものであり、更に、焼結粉に熱硬化性樹脂がコー
ティングされていることを特徴とする請求項1に記載の
片面溶接用裏当フラックス。
3. The raw material powder of the welding slag is added to the other flux raw material after the binder is added to the other flux raw material, granulated, and before or after firing, and The backing flux for single-sided welding according to claim 1, wherein the sintered powder is coated with a thermosetting resin.
【請求項4】 前記焼結体の粒子径が3.0mm以下、
嵩密度が1.20乃至1.80g/ccであることを特
徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の片面溶
接用裏当フラックス。
4. The sintered body has a particle diameter of 3.0 mm or less,
The backing flux for single-sided welding according to any one of claims 1 to 3, wherein the bulk density is 1.20 to 1.80 g / cc.
【請求項5】 前記溶接スラグ以外のその他のフラック
ス原料は、SiO:10乃至45質量%、Al
:2乃至25質量%、MgO:10乃至40質量
%及びSiO+Al:25乃至50質量%の組
成を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか
1項に記載の片面溶接用裏当フラックス。
5. A flux material other than the welding slag is SiO 2 : 10 to 45 mass%, Al
5. The composition according to claim 1, wherein the composition has a composition of 2 O 3 : 2 to 25% by mass, MgO: 10 to 40% by mass, and SiO 2 + Al 2 O 3 : 25 to 50% by mass. Backing flux for single-sided welding as described.
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