JP2002331390A - Bond flux for submerged arc welding - Google Patents

Bond flux for submerged arc welding

Info

Publication number
JP2002331390A
JP2002331390A JP2001137335A JP2001137335A JP2002331390A JP 2002331390 A JP2002331390 A JP 2002331390A JP 2001137335 A JP2001137335 A JP 2001137335A JP 2001137335 A JP2001137335 A JP 2001137335A JP 2002331390 A JP2002331390 A JP 2002331390A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mass
flux
bead
welding
particle size
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001137335A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kentaro Iwatate
健太郎 岩立
Hiroshi Nakazawa
博志 中澤
Shigeo Oyama
繁男 大山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd filed Critical Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
Priority to JP2001137335A priority Critical patent/JP2002331390A/en
Publication of JP2002331390A publication Critical patent/JP2002331390A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a bead shape and a bead appearance corresponding to the molten flux, and a satisfactory mechanical properties of a deposited metal, in fillet welding using bond flux, in particular high-speed fillet welding. SOLUTION: The bond flux for the submerged arc welding contains as a basic component SiO2 : 40-70 mass%, MnO2 : 5-20 mass%, MgO: 10-30 mass% and Si: 0.5-4.5 mass%, further contains 80 mass% or more of Fe-Si being a metal alloy of an Si raw material whose particle size is not more than 45 μm, and preferably not containing the Fe-Si whose particle size is 75 μm or more. Preferably, the bond flux further contains CaF2 : 1-8 mass% in the basic component. And in the bond flux of the composition started above, the particle size distribution is limited.

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
溶接用のボンドフラックスに関し、水平すみ肉溶接、特
に高速すみ肉溶接に用いて良好なビード形状、溶接作業
性及び機械的性質の溶接金属を得るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bond flux for submerged arc welding, and obtains a weld metal having good bead shape, welding workability and mechanical properties when used in horizontal fillet welding, particularly high-speed fillet welding. Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】造船のボトムロンジ、鉄骨、橋梁などの
多くは溶接構造物であり、その多くの溶接は水平すみ肉
溶接である。その溶接方法はガスシールドアーク溶接ま
たはサブマージアーク溶接によって行われている。これ
らの溶接方法は構造物の形状、要求される性能によって
使い分けされているのが現状である。サブマージアーク
溶接の場合、良好なビード形状、ビード外観を得るため
使用されるフラックスは溶融型フラックスが多く使用さ
れているが、溶着金属の所定の機械性能を得ることまた
は脚長を大きくすること、大入熱による溶接能率を上げ
ること等については、十分ではない点がある。
2. Description of the Related Art Many of shipbuilding bottoms, steel frames, bridges and the like are welded structures, and many of the welds are horizontal fillet welds. The welding method is performed by gas shielded arc welding or submerged arc welding. At present, these welding methods are properly used depending on the shape of the structure and required performance. In the case of submerged arc welding, the flux used to obtain a good bead shape and bead appearance is often a molten flux.However, it is necessary to obtain a predetermined mechanical performance of the deposited metal or to increase the leg length. Increasing welding efficiency due to heat input is not sufficient.

【0003】そこで、これらの点を考慮し、ボンドフラ
ックスも検討されている。例えば、用途としてすみ肉溶
接も含む多目的溶接用のボンドフラックスが、特開平1
1−347788号に開示されているが、SiO2含有
量が20〜27質量%では高速すみ肉溶接で要求される
良好なビード形状、ビード外観は得られず、ビード端部
にアンダーカットが発生する問題があるため十分ではな
い。
In view of these points, a bond flux has been studied. For example, a bond flux for multipurpose welding including fillet welding as an application is disclosed in
No. 1,347,788, when the SiO 2 content is 20 to 27% by mass, a good bead shape and bead appearance required for high-speed fillet welding cannot be obtained, and undercut occurs at a bead end. Is not enough because there is a problem to do.

【0004】また、高速すみ肉溶接用焼成型フラックス
が特開昭62−50235号公報に開示されているが、
SiO2含有量25〜35質量%、TiO2含有量5〜2
0質量%では、アーク雰囲気に与える酸素量が少ないこ
とから、高速すみ肉溶接に要求されるビード形状、ビー
ド外観がメルトフラックス並に良好にならず不十分であ
る。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-50235 discloses a firing flux for high-speed fillet welding.
SiO 2 content 25 to 35% by mass, TiO 2 content 5 to 2
At 0% by mass, the amount of oxygen given to the arc atmosphere is small, so that the bead shape and bead appearance required for high-speed fillet welding are not as good as melt flux and are insufficient.

【0005】さらには、高速溶接において良好な溶接作
業性および靱性が得られるサブマージアーク溶接用溶融
型フラックスが特開平9−85488号に開示されてい
るが、この技術は溶融型フラックスであり、高度な性能
を要求される構造物に対しては、まだ対応仕切れていな
い問題があり十分なものではなかった。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-85488 discloses a molten flux for submerged arc welding capable of obtaining good welding workability and toughness in high-speed welding, but this technique is a molten flux. For structures that require high performance, there is still a problem of not being able to deal with them, which is not sufficient.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】サブマージ溶接用ボン
ドフラックスを使用するすみ肉溶接、特に高速すみ肉溶
接において、溶融型フラックスに相当するビード形状、
ビード外観を得ると共に、良好な溶着金属の機械的性質
を得ることにある。
In fillet welding using a bond flux for submerged welding, particularly in high-speed fillet welding, a bead shape corresponding to a molten flux,
An object of the present invention is to obtain a bead appearance and to obtain good mechanical properties of a deposited metal.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の実状に基
づいて成したものであり、その要旨は基本成分として、
SiO2:40〜70質量%、MnO2:5〜20質量
%、MgO:10〜30質量%、Si:0.5〜4.5
質量%を含むサブマージアーク溶接用ボンドフラックス
であり、さらには、Si原料のM・Si、鉄合金である
Fe−Siの粒径が45μm未満を80質量%以上と
し、なおかつ75μm以上を含まないサブマージアーク
溶接用ボンドフラックスである。さらに前記基本成分に
CaF2:1〜8質量%を含むサブマージアーク溶接用
ボンドフラックスである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made based on the above-mentioned actual situation, and its gist is as a basic component,
SiO 2: 40 to 70 wt%, MnO 2: 5~20 wt%, MgO: 10 to 30 wt%, Si: 0.5 to 4.5
A submerged arc welding bond flux containing at least 80% by mass of M / Si as a Si raw material and Fe-Si as an iron alloy having a particle size of less than 45 μm and not more than 75 μm. Bond welding flux for arc welding. Further, it is a bond flux for submerged arc welding containing the basic component CaF 2 : 1 to 8% by mass.

【0008】また、上記組成のボンドフラックスにおい
て、フラックス粒径が297μm未満の粒子を20質量
%未満とし、粒径297〜500μmの粒子を35〜6
0質量%、粒径500〜840μmの粒子を20〜40
質量%、粒径840μmを超える粒子が20質量%未満
であるサブマージアーク溶接用ボンドフラックスであ
る。
In the bond flux having the above composition, particles having a particle size of less than 297 μm are less than 20% by mass, and particles having a particle size of 297 to 500 μm are 35 to 6%.
0 mass%, particles having a particle size of 500 to 840 μm
It is a bond flux for submerged arc welding in which less than 20% by mass of particles having a mass% and a particle size exceeding 840 μm.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】次に、本発明に至った経緯と高速
すみ肉サブマージアーク溶接を本発明のボンドフラック
スで溶接したとき、良好な結果が得られる内容について
詳細に説明する。現状を把握するため、従来のサブマー
ジアーク溶接用ボンドフラックスで高速すみ肉溶接を行
ったところ、凹凸ビードになり、ピット及びブローホー
ルが多数発生した。また、ビード端部にアンダーカット
が発生し良好な結果が得られなかった。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the process leading to the present invention and the content of obtaining good results when high-speed fillet submerged arc welding is performed with the bond flux of the present invention will be described in detail. High-speed fillet welding was performed with a conventional bond flux for submerged arc welding in order to grasp the current situation. As a result, uneven beads were formed, and many pits and blow holes were generated. Further, undercut occurred at the end of the bead, and good results could not be obtained.

【0010】このような結果に至った理由は、ボンドフ
ラックスを構成する基本成分が高速すみ肉溶接に適合し
ていないからだと推測できる。そこで本発明例は、サブ
マージアーク溶接用溶融型フラックスの主成分として多
く使用されるSiO2およびMgOを基本成分としてM
nO2およびSiを加えた4成分系としてガスの発生、
脱酸性、スラグの生成から良好な溶接ビードおよび溶接
部の性能が得られる知見を見出した。本発明のボンドフ
ラックスにおいて、サブマージアーク溶接時にMnO2
が与える溶接現象、効果について詳しく述べる。
It can be assumed that the reason for such a result is that the basic components constituting the bond flux are not suitable for high-speed fillet welding. Therefore, the present invention is based on the premise that SiO 2 and MgO, which are often used as the main components of the molten flux for submerged arc welding, are used as basic components.
generation of gas as a four-component system to which nO 2 and Si are added,
It has been found that good weld beads and good weldability can be obtained from deacidification and slag formation. In the bond flux of the present invention, MnO 2 is used during submerged arc welding.
Will be described in detail.

【0011】一般にMnO2は、示差熱分析において3
回の吸熱反応が存在する。すなわち、200℃以下で起
こる第1次の吸熱ピークは付着水の脱水によって起こ
り、500〜700℃間に見られる第二次ピークは、2
MnO2→Mn23+Oなる吸熱反応を起こし、酸素を
放出してMn23となる。1000℃近くに見られる第
三次ピークは、3Mn23→2Mn34+Oなる吸熱反
応を起こし、酸素を放出してMn34となる。本発明で
は、MnO2の加熱時に起こる第二次、第三次ピーク時
に放出される酸素が溶接時に所定量発生してアーク雰囲
気を構成しアークを安定化し、良好なビード形成に寄与
している。
In general, MnO 2 is 3 in differential thermal analysis.
There are endothermic reactions. That is, the first endothermic peak occurring at 200 ° C. or lower is caused by dehydration of the attached water, and the second peak observed between 500 and 700 ° C. is 2
An endothermic reaction of MnO 2 → Mn 2 O 3 + O is caused to release oxygen to form Mn 2 O 3 . The third peak near 1000 ° C. causes an endothermic reaction of 3Mn 2 O 3 → 2Mn 3 O 4 + O, and releases oxygen to form Mn 3 O 4 . In the present invention, a predetermined amount of oxygen released at the time of secondary and tertiary peaks generated during heating of MnO 2 is generated at the time of welding to form an arc atmosphere, stabilize the arc, and contribute to good bead formation. .

【0012】一方、フラックス製造工程において、50
0℃以上の高温で焼成された焼成型フラックスや溶融型
フラックスでは、フラックス製造時に第二次、第三次ピ
ークの吸熱反応によって酸素が放出されてしまうため、
溶接時に第二次吸熱反応によるガス発生の効果が望めな
い。また、フラックスに配合されたSiの脱酸素作用
(素は消します)によってブローホール、ピットの発生
を防いでいる。さらに、スラグの塩基度が上がるため、
耐割れ性も良好になる。
On the other hand, in the flux production process, 50
In a firing flux or a melting flux fired at a high temperature of 0 ° C. or higher, oxygen is released due to an endothermic reaction of the secondary and tertiary peaks during the production of the flux,
The effect of gas generation by the secondary endothermic reaction during welding cannot be expected. Also, blow holes and pits are prevented from being generated by the deoxidizing action (eliminating the element) of Si mixed in the flux. Furthermore, because the basicity of the slag increases,
The crack resistance is also improved.

【0013】次に本発明に使用される代表成分について
説明する。SiO2は、ガラス質で高粘性の性質を有
し、溶接作業性、ビード形状に影響する。その含有量が
40質量%未満の場合、ビード形状が凹凸ビードになり
アンダーカット、及びピットが発生し、スラグ剥離性が
劣化してしまう。一方70質量%超えるとスラグの粘性
が高くなりすぎるため、スラグ巻込みやアンダーカット
等の欠陥も発生してビード外観が劣化する。よって、S
iO2量は40〜70質量%にする。
Next, representative components used in the present invention will be described. SiO 2 has a viscous and highly viscous property and affects welding workability and bead shape. If the content is less than 40% by mass, the bead shape becomes an uneven bead, undercuts and pits are generated, and slag removability is deteriorated. On the other hand, if it exceeds 70% by mass, the viscosity of the slag becomes too high, so that defects such as slag entrainment and undercut also occur, and the bead appearance deteriorates. Therefore, S
The amount of iO 2 is set to 40 to 70% by mass.

【0014】MnO2は、前述した作用により高速溶接
には欠かせない成分であり、溶融性、MnO2の溶接熱
によるガス発生によってアーク安定性、溶接作業性、ビ
ード形状を良好にする。また、スラグの塩基度向上によ
り耐割れ性の改善効果がある。その含有量が5質量%未
満の場合、前述した効果が望めず、ビード端部のなじみ
が劣化し、所望の機械的性質を得られず、良い結果は得
られない。また含有量が20%超えると吸熱反応により
発生する酸素量が過剰になりすぎるため、逆にCO酸化
反応でアーク不安定になりピット、ブローホールが多発
しビード形状が劣化することから所望の機械的性質が得
られないためMnO2量は5〜20質量%にする。
MnO 2 is an indispensable component for high-speed welding due to the above-mentioned action, and improves the meltability and arc stability, welding workability, and bead shape by generating gas due to welding heat of MnO 2 . Further, there is an effect of improving crack resistance by improving the basicity of the slag. If the content is less than 5% by mass, the above-mentioned effects cannot be expected, the conformity of the bead ends deteriorates, desired mechanical properties cannot be obtained, and good results cannot be obtained. On the other hand, if the content exceeds 20%, the amount of oxygen generated by the endothermic reaction becomes excessively large. Conversely, the arc becomes unstable due to the CO oxidation reaction, and pits and blowholes frequently occur to deteriorate the bead shape. In this case, the MnO 2 content is set to 5 to 20% by mass because the desired properties cannot be obtained.

【0015】MgOは高融点、高粘性の性質を有し、ス
ラグの融点、粘性を調整することによりビード形状、特
にビード幅形成に影響をもたらす。その含有量が10質
量%未満の場合、粘性、融点に対する効果が表れず十分
なビード幅が得られずスラグ剥離性が劣化する。また、
含有量が30質量%を超えると融点が高くなりフラック
スの溶融性が低下するためビード形状が劣化してしま
う。また、粘性が低くなるためアンダーカット及びスラ
グ剥離性が劣化するためMgO量は10〜30質量%に
する。
MgO has a high melting point and a high viscosity. By adjusting the melting point and the viscosity of the slag, MgO has an effect on the bead shape, particularly the formation of the bead width. If the content is less than 10% by mass, the effect on the viscosity and the melting point does not appear, a sufficient bead width cannot be obtained, and the slag removability deteriorates. Also,
If the content exceeds 30% by mass, the melting point becomes high, and the melting property of the flux is reduced, so that the bead shape is deteriorated. In addition, the undercut and the slag removability are deteriorated because the viscosity is low, so the amount of MgO is set to 10 to 30% by mass.

【0016】Siは0.5〜4.5質量%を配合するこ
とが必須であり、その粒径が45μm未満を80質量%
以上とし、かつ75μmより粗粒を含まないのが好まし
い。Siは、MnO2から発生した酸素との結合、脱酸
性、溶接金属に歩留まって溶接金属の高靱性化に寄与す
る性質を有す。その含有量0.5質量%未満の場合はそ
の効果が認められず、他方、含有量が4.5質量%を超
えると脱酸効果が過敏になりO2不足となるため痘痕が
発生しビード表面が劣化するため、また溶接金属中のS
iが過剰になり、靱性を劣化させる。よって、Si量は
0.5〜4.5質量%にする。
It is essential that Si is incorporated in an amount of 0.5 to 4.5% by mass.
It is preferable that the thickness is not less than 75 μm. Si has properties of bonding with oxygen generated from MnO 2 , deacidifying, yielding to the weld metal, and contributing to increasing the toughness of the weld metal. When the content is less than 0.5% by mass, the effect is not recognized. On the other hand, when the content exceeds 4.5% by mass, the deoxidizing effect becomes too sensitive and O 2 becomes insufficient, so that smallpox is generated and beads are formed. Due to the deterioration of the surface, and S in the weld metal
i becomes excessive and deteriorates toughness. Therefore, the amount of Si is set to 0.5 to 4.5% by mass.

【0017】Si原料のM・Si(金属Si)、Fe−
Si等の粒径が45μm以下を80質量%以上とし、な
おかつ75μmより粗粒を含まないSi原料であること
が必要である。45μm未満のものが80質量%未満の
場合、造粒後の分散性が十分でないため、安定した脱酸
効果が得られずアンダーカット、ブローホール、ピット
が発生する。また、75μm以上の粗粒が含まれると同
じように分散性が劣り、安定した脱酸効果が得られずア
ンダーカット、ブローホール、ピットが発生する。よっ
て、Siは0.5〜4.5質量%を配合することが必須
であり、Si原料の粒径が45μm未満を80質量%以
上とし、かつ75μmより粗粒を含まないことが好まし
い。
M / Si (metallic Si), Fe-
It is necessary that the Si raw material has a particle size of 45 μm or less of 80% by mass or more and has a particle size of 75 μm or less and does not contain coarse particles. If less than 45 μm is less than 80% by mass, the dispersibility after granulation is not sufficient, so that a stable deoxidizing effect cannot be obtained and undercuts, blow holes and pits are generated. In addition, when a coarse particle of 75 μm or more is contained, the dispersibility is poor as well, and a stable deoxidizing effect cannot be obtained, and undercuts, blow holes, and pits are generated. Therefore, it is essential to mix 0.5 to 4.5% by mass of Si, and it is preferable that the particle size of the Si raw material is less than 45 μm, 80% by mass or more, and that the Si raw material does not contain coarse particles of more than 75 μm.

【0018】CaF2は、低融点,低粘性の性質を有す
るので、ビード形成上、添加してスラグの融点、粘性を
調整する、また、溶接時に一部が分解してF2ガスを発
生し、酸素過剰になるアーク雰囲気を調整する。すなわ
ち、前述の4成分からなるフラックス構成にCaF2
含有することにより、融点、粘性の調整、またはF2
スによるガスシールド効果があるため溶着金属の酸素量
の低減、靱性を上げるのに有効な成分である。含有量が
1質量%未満の場合、その効果は認められず、靱性が劣
化する。含有量が8質量%を超えるとスラグ流動性が大
きくないすぎるため、ビード形状が劣化してしまうた
め、CaF2量は1〜8質量%が好ましい。
Since CaF 2 has low melting point and low viscosity properties, it is added to adjust the melting point and viscosity of slag for bead formation, and partly decomposes during welding to generate F 2 gas. Adjust the atmosphere of the arc that causes excess oxygen. In other words, when CaF 2 is contained in the above-mentioned four-component flux composition, it has an effect of adjusting the melting point and viscosity, or has a gas shielding effect by F 2 gas, which is effective in reducing the amount of oxygen in the deposited metal and increasing the toughness. Component. When the content is less than 1% by mass, the effect is not recognized and the toughness is deteriorated. If the content exceeds 8% by mass, the slag fluidity is not so large, and the bead shape is deteriorated. Therefore, the amount of CaF 2 is preferably 1 to 8% by mass.

【0019】また、本発明のボンドフラックスの粒度を
粒径297μm以下の粒子を20質量%未満とし、粒径
297〜500μmの粒子を35〜60質量%、粒径5
00〜840μmの粒子を20〜40質量%、粒径84
0μmを超える粒子を20質量%以上含まない粒度構成
にすることが好ましく、これによって、ガス抜けがスム
ーズに行われ、より良好なビード形状、ビード外観が得
られる。その粒度構成がもたらす効果を詳しく説明す
る。
The particle size of the bond flux of the present invention is set to less than 20% by mass for particles having a particle size of 297 μm or less, 35 to 60% by mass for particles having a particle size of 297 to 500 μm, and 5 to 50% by mass.
20 to 40% by mass of particles having a particle diameter of 84 to
It is preferable to adopt a particle size composition not containing 20% by mass or more of particles having a particle size of more than 0 μm, whereby the gas escape is smoothly performed, and a better bead shape and bead appearance can be obtained. The effect of the granularity configuration will be described in detail.

【0020】全フラックスにおいて、297μm未満の
粒子を20質量%未満と限定するが、含有量が20質量
%を超えると、溶接中に発生するガス抜けが困難にな
り、フラックス及び溶融スラグの吹き上げが頻度に起こ
るため、アークが不安定になる。またガス抜けの困難に
伴い、アンダーカット、ピット等の欠陥が発生するので
297μm未満の粒子を20質量%未満とする。また、
297〜500μmの粒子を35〜60質量%としてい
るが、含有量が35質量%未満だとビード幅が得られ
ず、ビード端部のなじみが劣化し、アンダーカットが発
生する。また含有量が60質量%を超えるとフラックス
の溶融量が増加し、凸ビードになりアンダーカットが発
生するので297〜500μmの粒子を35〜60質量
%とする。
In the total flux, particles having a size of less than 297 μm are limited to less than 20% by mass. If the content is more than 20% by mass, outgassing during welding becomes difficult, and the flux and molten slag are blown up. Because it occurs frequently, the arc becomes unstable. Further, defects such as undercuts and pits are generated due to difficulty in gas escape, so that particles having a size of less than 297 μm are reduced to less than 20% by mass. Also,
The particle size of 297 to 500 μm is 35 to 60% by mass. However, if the content is less than 35% by mass, the bead width cannot be obtained, the adaptation of the bead end deteriorates, and undercut occurs. On the other hand, if the content exceeds 60% by mass, the melting amount of the flux increases, resulting in a convex bead and undercutting. Therefore, particles of 297 to 500 μm are set to 35 to 60% by mass.

【0021】さらに、500〜840μmの粒子を20
〜40質量%と限定するのは、20%未満ではアンダー
カットが発生する。また含有量が40質量%超の場合、
フラックス粒子が粗くなることから溶融が均一に行われ
ず、アークが不安定になることからビード形状、ビード
外観が劣化することにある。また、840μmを超える
粒子を20質量%未満とするのは、含有量が20質量%
超の場合、フラックス粒子が粗くなることから溶融が均
一に行われず、アークが不安定になることからビード形
状、ビード外観が劣化する問題があるため840μmを
超える粒子を20質量%未満とする。
Furthermore, particles of 500 to 840 μm
The reason why the content is limited to 4040% by mass is that if it is less than 20%, an undercut occurs. When the content is more than 40% by mass,
The melting is not uniform because the flux particles are coarse, and the arc becomes unstable, resulting in deterioration of the bead shape and bead appearance. Further, the content of particles exceeding 840 μm is set to less than 20% by mass when the content is 20% by mass.
If it is more than one, the flux particles become coarse, so that the melting is not performed uniformly, and the arc becomes unstable, resulting in a problem of deterioration of the bead shape and bead appearance. Therefore, particles exceeding 840 μm are set to less than 20% by mass.

【0022】以上のことから、フラックス粒径が297
μm未満の粒子を20質量%未満であり、粒径297〜
500μmの粒子を35〜60質量%、粒径500〜8
40μmの粒子を20〜40質量%、粒径840μmを超
える粒子を20質量%未満とするサブマージアーク溶接
用ボンドフラックスが良い。本発明ボンドフラックスの
製造方法の1例としては、所定の成分、粒度に調整した
原料を配合し、水ガラス等の粘結剤を使用して湿式混合
して造粒、300〜450℃にて乾燥して所定の粒度分
布に調整して製品とする方法である。
From the above, the flux particle size was 297
particles having a particle size of less than 20 μm
35 to 60% by mass of 500 μm particles, 500 to 8
A bond flux for submerged arc welding in which particles having a particle size of 40 μm are 20 to 40% by mass and particles having a particle size exceeding 840 μm are less than 20% by mass is preferable. As an example of the method for producing the bond flux of the present invention, a predetermined component, a raw material adjusted to a particle size is blended, wet-mixed using a binder such as water glass, and granulated at 300 to 450 ° C. This is a method of drying and adjusting to a predetermined particle size distribution to obtain a product.

【0023】(実施例)以下、実施例により本発明をさ
らに詳細に説明する。表1に示す板厚12mm、幅10
0mm、長さ750mmのJIS G3106 SM4
90の鋼板を図1のようにT型に組み、水平面に対して
45°傾斜させて、下向すみ肉溶接用の試験体を組み立
てた。水平すみ肉溶接は逆T字にセットした。そして、
表2および表3に示す種々の組成、粒度分布を有するボ
ンドフラックスを前記した400℃で焼成する製造法に
て製造し、表4に示す溶接用鋼ワイヤを用いて、表5に
示すすみ肉溶接の条件で溶接を行った。
(Examples) Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. Table thickness 12 mm, width 10 shown in Table 1
JIS G3106 SM4 of 0mm and length of 750mm
90 steel plates were assembled into a T-shape as shown in FIG. 1 and inclined 45 ° with respect to the horizontal plane to assemble a specimen for downward fillet welding. The horizontal fillet weld was set in an inverted T-shape. And
Bond fluxes having various compositions and particle size distributions shown in Tables 2 and 3 were produced by the above-described production method of firing at 400 ° C., and using the welding steel wires shown in Table 4, the fillet shown in Table 5 Welding was performed under welding conditions.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】[0026]

【表3】 [Table 3]

【0027】[0027]

【表4】 [Table 4]

【0028】[0028]

【表5】 [Table 5]

【0029】溶接結果の評価は、アーク安定性、スラグ
剥離性、ビード外観、ビード形状、ビード幅、欠陥評価
の調査を行い、その結果を下向すみ肉溶接を表6、水平
すみ肉溶接を表7に示した。
The welding results were evaluated by examining the evaluation of arc stability, slag peeling property, bead appearance, bead shape, bead width, and defect. The results were shown in Table 6 for downward fillet welding, and for horizontal fillet welding. The results are shown in Table 7.

【0030】[0030]

【表6】 [Table 6]

【0031】[0031]

【表7】 [Table 7]

【0032】アーク安定性の評価は、下向きすみ肉サブ
マージアーク溶接時における溶接電流、アーク電圧の変
動幅の測定および溶接時のフラックスの吹上などから判
断した。溶接電流の良好範囲は700A±10であり、
アーク電圧の良好範囲は37V±1である。フラックス
の吹上の多少、アーク電流、アーク電圧の評価など、全
てを満足することができれば良好とし○印、1つでも劣
るものについては×印とした。スラグ剥離性の評価は、
自然剥離及び軽打で剥離するものについては良好とし○
印、強打を必要とするものについては×印とした。ビー
ド外観の評価は、アンダカットおよびピットなどの溶接
欠陥が無く、均一で美しいビード形状であれば良好とし
○印、1つでも劣るものについては×印とした。
The arc stability was evaluated based on the measurement of the fluctuation range of the welding current and the arc voltage during the downward fillet submerged arc welding, the blowing of the flux during the welding, and the like. The good range of welding current is 700A ± 10,
The good range of the arc voltage is 37V ± 1. If all of the evaluations, such as the evaluation of the flux current, the arc current, the arc voltage, etc., can be satisfied, it was judged as good, and the mark was evaluated as good, and even the poor one was marked as x. Evaluation of slag peelability
Good for natural peeling and light peeling
Marks and those requiring banging were marked X. The bead appearance was evaluated as good if there was no weld defect such as undercut and pit and uniform and beautiful bead shape.

【0033】ビード形状評価は、ビード端部のなじみが
良く、凹ビードであり、波目の細かい均一なビード形状
であれば良好とし○印、1つでも劣るものについては×
印とした。ビード幅評価は、ビード表面の上脚から下脚
までの長さが12mm以上であれば良好とし○印、12mm未満
は劣るとし×印とした。欠陥評価については、すみ肉溶
接で調査し、アンダカットおよびピットなどの溶接欠陥
が無いものについては良好とし○印、1つでも欠陥があ
るものについては劣るとし×印とした。
The bead shape was evaluated as good if the end of the bead had good conformity and was a concave bead, and the bead shape was uniform with fine creases.
Marked. The bead width was evaluated as good when the length from the upper leg to the lower leg of the bead surface was 12 mm or more, and evaluated as poor when the length was less than 12 mm, and evaluated as poor when less than 12 mm. Defects were evaluated by fillet welding, and those having no welding defects such as undercuts and pits were evaluated as good, and those with at least one defect were evaluated as inferior.

【0034】靭性評価については、表1に示す板厚20
mmの鋼板SM490を使用して表5に示す、突合せ溶接
の条件によってJIS Z 3111に規定される衝撃
試験片4号を作製し、衝撃試験を行った。試験温度0℃
における吸収エネルギーが80J以上であれば良好とし
○印、80J未満は劣るとし×印とした。表2、3に示
すNo.A1〜A14が本発明例であり、No.B1〜
B18は比較例である。
For the evaluation of toughness, a sheet thickness of 20 shown in Table 1 was used.
An impact test piece No. 4 specified in JIS Z 3111 according to the conditions of butt welding shown in Table 5 was prepared using a steel sheet SM490 mm and subjected to an impact test. Test temperature 0 ° C
Were evaluated as good when the absorbed energy was 80 J or more, and poor when the energy was less than 80 J. Nos. Shown in Tables 2 and 3. Nos. A1 to A14 are examples of the present invention. B1
B18 is a comparative example.

【0035】本発明例であるNo.A1〜A14は、下
向、水平すみ肉溶接共に、アーク安定性、スラグ剥離性
が良好であり、溶接作業性が優れている。また、ビード
外観が美しく、ビード端部のなじみの良い凹ビードな欠
陥の無い均一ビード形状となった。靭性評価は80〜1
00Jと安定して高く、極めて満足な結果であった。比
較例であるNo.B1〜18は、本発明の構成条件を満
足しないもので、諸々の欠陥が発生した。
In the example of the present invention, no. A1 to A14 both have good arc stability and slag peeling properties in both downward and horizontal fillet welding, and have excellent welding workability. In addition, the bead appearance was beautiful, and the bead edge became a uniform bead shape with good conformability at the bead end and no defect such as a concave bead. Evaluation of toughness is 80-1
The result was stable and high at 00J, which was a very satisfactory result. No. of Comparative Example. B1 to B18 did not satisfy the constituent conditions of the present invention, and had various defects.

【0036】No.B1は、SiO2含有量が少ないた
め、下向、水平すみ肉溶接共に凹凸ビードとなりビード
外観、ビード形状が劣化した。また、アンダカットおよ
びピットが発生し、スラグ剥離性が劣化した。No.B
2は、SiO2含有量が多いため、スラグの粘性が高く
なりすぎ、下向、水平すみ肉溶接共にアンダカットおよ
びスラグ巻込みが発生し、スラグ剥離性、ビード外観、
ビード形状が劣化した。また、フラックスの塩基度が低
下して溶着金属中の酸素量が増加し、靭性が劣化した。
No. Since B1 had a low SiO 2 content, both downward and horizontal fillet welding resulted in uneven beads, and the bead appearance and bead shape were deteriorated. In addition, undercuts and pits occurred, and the slag removability deteriorated. No. B
In No. 2 , since the SiO 2 content is large, the viscosity of the slag becomes too high, undercut and slag entrapment occur in both downward and horizontal fillet welding, and slag peelability, bead appearance,
The bead shape has deteriorated. Further, the basicity of the flux decreased, the amount of oxygen in the deposited metal increased, and the toughness deteriorated.

【0037】No.B3は、MnO2含有量が少ないた
め、高速溶接において十分な溶け込みが得られず、下
向、水平すみ肉溶接共にビード端部のなじみが劣化し、
アーク安定性、スラグ剥離性、ビード形状、ビード外観
が劣化した。また、Mnの溶着金属中への歩留が低くな
り、所定の強度が得られないことから靭性が劣化した。
No.B4は、MnO2含有量が多いため、溶着金属中
の酸素量が増加し、靭性が劣化した。また、ガス成分の
増加に伴い、下向、水平すみ肉溶接共にピットが発生
し、ビード外観、ビード形状が劣化した。
No. Since B3 has a low MnO 2 content, sufficient penetration cannot be obtained in high-speed welding, and the fitting of the bead end deteriorates in both downward and horizontal fillet welding,
Arc stability, slag peelability, bead shape, and bead appearance deteriorated. Further, the yield of Mn into the deposited metal was lowered, and the required strength was not obtained, so that the toughness was deteriorated.
No. Since B4 has a large MnO 2 content, the amount of oxygen in the deposited metal increases, and the toughness deteriorates. Further, as the gas component increased, pits were generated in both downward and horizontal fillet welding, and the bead appearance and bead shape were deteriorated.

【0038】No.B5は、MgO含有量が少ないた
め、適度なスラグの融点および粘性を調整することがで
きず、スラグ剥離性が劣化し、また水平すみ肉溶接にお
いてビード下脚のなじみが劣りオーバーラップが発生し
た。また、塩基度が不足して溶着金属中の酸素量が増加
し、靭性が劣化した。No.B6は、MgO含有量が多
いため、スラグの粘性が低くなり、下向、水平すみ肉溶
接共にアンダカットおよびスラグ巻込みが発生し、スラ
グ剥離性、ビード外観、ビード形状が劣化した。
No. Since B5 had a low MgO content, the melting point and viscosity of the slag could not be adjusted appropriately, the slag removability was deteriorated, and the lower leg of the bead was poorly adapted to horizontal fillet welding, resulting in overlap. In addition, the basicity was insufficient, the amount of oxygen in the deposited metal increased, and the toughness deteriorated. No. In B6, since the MgO content was large, the viscosity of the slag was low, and undercut and slag entrapment occurred in both downward and horizontal fillet welding, and slag peelability, bead appearance, and bead shape were deteriorated.

【0039】No.B7は、CaF2含有量が少ないた
め、適度なスラグの融点および流動性を調整することが
できず、下向、水平すみ肉溶接共にスラグ剥離性がやや
劣った。またCaF2はF2ガスの発生が少なくシールド
ガスの低下により靭性が劣化した。No.B8は、Ca
2含有量が多いため、スラグの流動性が過剰に上昇し
て下向、水平すみ肉溶接共にスラグ巻込みが発生し、ス
ラグ剥離性、ビード外観、ビード形状が劣化した。
No. B7 had a low CaF 2 content, so the melting point and fluidity of the slag could not be adjusted appropriately, and the slag peelability was slightly poor in both downward and horizontal fillet welding. In addition, CaF 2 generated little F 2 gas, and the toughness deteriorated due to a decrease in the shielding gas. No. B8 is Ca
Since F 2 content is high, the slag fluidity is excessively increased to downward, horizontal fillet welding together slag inclusion occurs, slag removability, a bead appearance, bead shape degraded.

【0040】比較例中、No.B9は、Si含有量が少
ないため、脱酸効果が得られず、下向、水平すみ肉溶接
共にアンダカットおよびピットの発生によりビード形
状、ビード外観が劣化した。また、溶着金属中の酸素量
が増加し、靭性が劣化した。No.B10は、Si含有
量が多いため、脱酸効果が過剰になり、下向、水平すみ
肉溶接共に溶着金属中の酸素の激減によって靭性が劣化
した。また、ビード表面にあばたが発生し、ビード外観
が劣化した。
In the comparative examples, no. Since B9 had a low Si content, the deoxidizing effect was not obtained, and the bead shape and bead appearance were deteriorated due to the occurrence of undercuts and pits in both downward and horizontal fillet welding. Further, the amount of oxygen in the deposited metal increased, and the toughness deteriorated. No. Since B10 has a large Si content, the deoxidizing effect was excessive, and the toughness was deteriorated due to a drastic decrease of oxygen in the deposited metal in both downward and horizontal fillet welding. In addition, flapping occurred on the bead surface, and the bead appearance was deteriorated.

【0041】No.B11は、Siの粒度構成におい
て、75μmを超えるものが含まれているため、造粒後
におけるフラックスへの分散性が劣り、安定した脱酸効
果が得られない。これにより下向、水平すみ肉溶接共に
アンダカットおよびピットが発生し、ビード外観、ビー
ド形状が劣化した。No.B12は、Si粒度構成にお
いて、45μm未満のものが80%未満であるため、造
粒後におけるフラックスへの分散性が劣り、安定した脱
酸効果が得られない。これにより下向、水平すみ肉溶接
共にアンダカットおよびピットが発生し、ビード外観、
ビード形状が劣化した。
No. Since B11 contains more than 75 μm in the particle size composition of Si, dispersibility in the flux after granulation is poor, and a stable deoxidizing effect cannot be obtained. As a result, undercuts and pits were generated in both downward and horizontal fillet welding, and the bead appearance and bead shape were deteriorated. No. B12 is less than 80% of the Si particle size composition having a particle size of less than 45 μm. Therefore, the dispersibility in the flux after granulation is inferior, and a stable deoxidizing effect cannot be obtained. This causes undercuts and pits in both downward and horizontal fillet welds,
The bead shape has deteriorated.

【0042】No.B13は、造粒後のフラックス粒度
構成において、840μmを超えるものが20%を超え
るため、フラックス粒子が粗くなり、溶融が均一に行わ
れないため、下向、水平すみ肉溶接共にアーク安定性、
ビード外観およびビード形状が劣化した。また、ガス発
生が不均一となり、アンダカットおよびピットが発生し
た。No.B14は、造粒後のフラックス粒度構成にお
いて、500〜840μmのものが20%未満であるた
め、フラックスの溶融量が増加し、下向、水平すみ肉溶
接共に凸ビードとなりアンダカットが生じた。これによ
りビード外観、ビード形状が劣化した。
No. B13 has a flux particle size composition after granulation of more than 840 μm exceeding 20%, so that the flux particles become coarse and the melting is not performed uniformly.
Bead appearance and bead shape deteriorated. In addition, gas generation became uneven, and undercuts and pits were generated. No. In B14, less than 20% of the flux having a particle size of 500 to 840 μm in the composition of the flux particle size after granulation increased the amount of flux melted, resulting in a convex bead in both downward and horizontal fillet welding, resulting in undercut. This deteriorated the bead appearance and bead shape.

【0043】No.B15は、造粒後のフラックス粒度
構成において、500〜840μmのものが40%を超
えるため、フラックス粒子が粗くなり、溶融が均一に行
われないため、アーク安定性、ビード外観およびビード
形状が劣化した。No.B16は、造粒後のフラックス
粒度構成において、297〜500μmのものが35%
未満であるため、下向、水平すみ肉溶接共にビードの広
がりが悪くなり、ビード端部のなじみが劣化した。これ
によりアンダカットを生じた。
No. B15 has a particle size of 500 to 840 μm in the flux particle size after granulation exceeding 40%, so that the flux particles become coarse and melting is not performed uniformly, so that arc stability, bead appearance and bead shape are deteriorated. did. No. B16 has a flux particle size composition after granulation of 297 to 500 μm, of which 35%
Therefore, the spread of the bead was poor in both the downward and horizontal fillet welding, and the adaptation of the bead end deteriorated. This resulted in an undercut.

【0044】No.B17は、造粒後のフラックス粒度
構成において、297〜500μmのものが60%を超
えるため、フラックスの溶融量が増加し、下向、水平す
み肉溶接共に凸ビードとなりアンダカットを生じた。こ
れによりビード外観、ビード形状が劣化した。No.B
18は、造粒後のフラックス粒度構成において、297
μm未満のものが20%を超えるため、溶接中に発生す
るガス抜けが困難となり、フラックスおよび溶融スラグ
の吹上が増加し、アークが不安定となった。また、ガス
抜けの困難に伴い、下向、水平すみ肉溶接共にアンダカ
ットおよびピットを生じ、ビード外観、ビード形状が劣
化した。なお、比較例No.B1〜B3、B6、B8、
B13〜B18は、ビード形状等が不良なので、靭性評
価の衝撃試験は実施しなかった。
No. In B17, the flux particle configuration after granulation exceeds 297 to 500 μm, and the flux melting amount increased, and the downward and horizontal fillet welds became convex beads, resulting in undercut. This deteriorated the bead appearance and bead shape. No. B
18 is 297 in the flux particle size configuration after granulation.
Since those having a diameter of less than μm exceeded 20%, it was difficult to release gas generated during welding, the flux and molten slag increased, and the arc became unstable. In addition, due to the difficulty of gas release, undercuts and pits were generated in both downward and horizontal fillet welding, and the bead appearance and bead shape were deteriorated. In addition, the comparative example No. B1 to B3, B6, B8,
Since B13 to B18 had poor bead shape and the like, impact tests for toughness evaluation were not performed.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明サブマージ
アーク溶接用ボンドフラックスによれば、すみ肉溶接、
特に高速すみ肉溶接において、溶融型フラックスに相当
するビード形状、ビード外観が得られると共に、溶接作
業性が良好となる。また、良好な溶着金属の機械的性質
を得ることができる。
As described above, according to the bond flux for submerged arc welding of the present invention, fillet welding,
Particularly in high-speed fillet welding, a bead shape and a bead appearance corresponding to a molten flux can be obtained, and welding workability is improved. Also, good mechanical properties of the deposited metal can be obtained.

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

【図1】本発明の実施例に用いた鋼板の試験片形状及び
すみ肉溶接姿勢を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a test piece shape and a fillet welding posture of a steel sheet used in an example of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大山 繁男 千葉県習志野市東習志野7丁目6番1号 日鐵溶接工業株式会社研究所内 Fターム(参考) 4E084 AA03 AA06 AA11 BA04 BA23 CA03 CA23 DA18 EA04 FA06 FA09 GA02  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Shigeo Oyama 7-6-1, Higashi Narashino, Narashino-shi, Chiba F-term in Nippon Steel Welding Industry Co., Ltd. 4E084 AA03 AA06 AA11 BA04 BA23 CA03 CA23 DA18 EA04 FA06 FA09 GA02

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 SiO2:40〜70質量%、MnO2
5〜20質量%、MgO:10〜30質量%、Si:
0.5〜4.5質量%を含むことを特徴とするサブマー
ジアーク溶接用ボンドフラックス。
1. SiO 2 : 40 to 70% by mass, MnO 2 :
5 to 20% by mass, MgO: 10 to 30% by mass, Si:
A bond flux for submerged arc welding, comprising 0.5 to 4.5% by mass.
【請求項2】 Si原料は金属Si、およびまたはFe
−Siとし、該Si原料の粒径は、45μm未満を80
質量%以上で、かつ75μm以上を含有しないことを特
徴とする請求項1に記載のサブマージアーク溶接用ボン
ドフラックス。
2. The Si raw material is metallic Si and / or Fe
-Si, and the particle size of the Si raw material is less than 45 μm
The bond flux for submerged arc welding according to claim 1, wherein the bond flux is not less than 75% and not more than 75% by mass.
【請求項3】 CaF2:1〜8質量%を含むことを特
徴とする請求項1または2に記載のサブマージアーク溶
接用ボンドフラックス。
3. The bond flux for submerged arc welding according to claim 1, wherein the bond flux contains CaF 2 : 1 to 8% by mass.
【請求項4】ボンドフラックス粒径が297μm未満の
粒子を20質量%未満とし、粒径297〜500μmの
粒子を35〜60質量%、粒径500〜840μmの粒
子を20〜40質量%、粒径840μmを超える粒子が
20質量%未満であることを特徴とする請求項1乃至3
記載のいずれかであるサブマージアーク溶接用ボンドフ
ラックス。
4. Particles having a bond flux particle size of less than 297 μm are less than 20% by mass, particles having a particle size of 297-500 μm are 35-60% by mass, particles having a particle size of 500-840 μm are 20-40% by mass. The particles having a diameter of more than 840 μm are less than 20% by mass.
A bond flux for submerged arc welding according to any of the preceding claims.
JP2001137335A 2001-05-08 2001-05-08 Bond flux for submerged arc welding Withdrawn JP2002331390A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001137335A JP2002331390A (en) 2001-05-08 2001-05-08 Bond flux for submerged arc welding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001137335A JP2002331390A (en) 2001-05-08 2001-05-08 Bond flux for submerged arc welding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002331390A true JP2002331390A (en) 2002-11-19

Family

ID=18984454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001137335A Withdrawn JP2002331390A (en) 2001-05-08 2001-05-08 Bond flux for submerged arc welding

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002331390A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1295672A1 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding
JP5874068B2 (en) Flux for single-sided submerged arc welding
JP5367312B2 (en) High cellulosic coated arc welding rod
JP6051086B2 (en) Low hydrogen coated arc welding rod
JP2006272348A (en) Bonded flux for submerged arc welding
JP2020075276A (en) Melting-type flux for submerged arc welding
JP2002331390A (en) Bond flux for submerged arc welding
JP6688162B2 (en) Illuminite coated arc welding rod
JP4581842B2 (en) Fused flux for submerged arc welding
JP7179639B2 (en) Sintered flux for submerged arc welding for high-strength steel
JP6845094B2 (en) High titanium oxide shielded metal arc welding rod
JP2009291802A (en) Low hydrogen covered electrode for welder using dc power source
JPH11216593A (en) Low hydrogen system covered arc electrode
JP2008006446A (en) Non-low-hydrogen type coated electrode
JP3718464B2 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding
JP2942142B2 (en) Low hydrogen coated arc welding rod
CN111918749B (en) Flux for submerged arc welding
JPH082513B2 (en) High heat input submerged arc welding firing type flux
KR100462037B1 (en) Flux for using butt submerged arc welding
JP3550770B2 (en) Flux for sub-mark welding
JPH05237691A (en) Arc welding electrode for coating cast iron
JP2878593B2 (en) Low hydrogen coated arc welding rod
TW202116469A (en) Submerged arc welding flux, submerged arc welding method, and submerged arc welding flux production method
KR100732242B1 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding
JP2023152852A (en) Low hydrogen type coated electrode

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080805