JP2010501350A - 金属を溶接するための炭素 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的高い炭素含量を選択的にかつコントロール可能に有する溶接部の形成を可能にするサブマージアーク溶接に使用されるように特に適合されたフラックスの提供。
【解決手段】サブマージアーク溶接に使用されるように適合された自由流動性フラックスであって、フラックスは、塊状、融解または焼結フラックス、またはコーティング組成物であり、これらは、（ｉ）炭素添加物、（ｉｉ）炭素含有剤および（ｉｉｉ）これらの組み合わせの少なくとも１つを含み、全炭素含量は約０．０１重量％から約０．６重量％におよぶ。

Description

本発明は、従来法では生成するような問題なしに溶接物中の炭素含量を増加させる技術に関する。本発明は、また、このような増加した炭素含量を達成するための溶接棒および／またはフラックス組成物に関する。増加した炭素は、溶接加熱処理後の工程後に溶接金属の強さのレベルを維持する利点をもたらす。本発明は、サブマージアーク溶接（ＳＡＷ）方法に使用されるように特に適合させられる。

溶接されたアセンブリでは、溶接そのものが、しばしば重大な残留応力の原因になる。溶接後、より温度の低い金属母体が溶接金属の収縮を抑制し、それにより溶接されたアセンブリ中に大きな残留応力が生ずる。さらに、顕微鏡的レベルでの相および体積の変化も、溶接中残留応力を起こす。

特に、大きな熱応力の勾配は、局所的な加熱およびそれに伴う溶接部の冷却により、溶接された継目の付近に存在する。生じた収縮は、溶接のクラッキングまたは歪みをもたらす。さらに、溶接されかつ歪みのある構造体は、水素の脆化を受けやすくなる。残留応力は、継目における応力集中、および溶接の熱影響部（ＨＡＺ）における有害なミクロ組織の存在の可能性により、特に問題になる。

残留応力は、応力除去技術により除去できる。応力除去の最も普通の形は、加熱処理によるものである。熱的応力除去は、材料の降伏応力を低下させそれによりクリープを生じさせる温度へ、応力下のコンポーネントを加熱することを含む。大きな残留応力は、もはや支持されず、そしてもし温度が十分に高いときには、応力分布は、コンポーネント全体を通して、より均一になる。このような熱処理は、また材料および加熱パラメーターに応じてミクロ組織の焼き戻しおよび変更を生じさせる。

特に、溶接されたアセンブリについて、１つ以上の溶接後の熱処理が行われる。これらの処理は、応力除去方法であり、その方法では、一般に約５５０−約６５０℃の温度へ加熱し、そしてこのような温度に予定された時間例えば約３０分から約数時間維持し、そして次に特別な冷却プロフィルに従って冷却することによって、残留応力は低下する。

残留応力を低下させることに加えて、溶接後加熱操作は、また追加の利点、例えば溶接金属からの水素の拡散の促進、熱影響部（ＨＡＺ）の域における硬化金属の軟化（従って靭性の改善）、延性の改善、クラッキングへの抵抗性の改善および全体の寸法安定性の改善を生じさせる。

溶接物の加熱は、多くの点でしばしば有利であるが、また有害な結果をもたらす。一般に、加熱は時間がかかりそしてコストが高い。さらに、長期間の加熱は、溶接部の硬度を低下させ、そして溶接金属の内部エネルギーの低下およびミクロ組織中の粒子成長の促進により溶接部の引張強さを低下させる。また、特に外国企業におけるいくつかの顧客の仕様書は、応力除去後溶接金属が最大の硬度レベルを維持することを要求している。このため、除去温度をより高くすることになり、そのことにより強さをさらに失わせることになる。

技術者は、従来、得られる溶接部の炭素含量を増大させることを望み、溶接棒に炭素または炭素含有剤を加えることにより、強さの損失のこの問題を解決している。特許文献１は、鋼を溶接するための有芯アーク溶接棒を記述している。これらの溶接棒の溶加材は、溶接棒の０．４重量％以内の炭素を含む。高い炭素含量の溶接棒は、特許文献２に記述されている。溶接棒の全重量に基づいて０．４−０．７２％の炭素を含む有芯アーク溶接棒が開示されている。さらに最近、特許文献３は、０．０５−０．５％の炭素含量を有する溶接材料を記述した。

しかし、いくつかの問題が、溶接棒またはフラックス中に炭素または炭素含有材を単に添加することにより生ずる。過剰の炭素は、もし得られる溶接部に生ずるならば、溶接部を過剰に硬くするかまたは脆くする。その上、溶接用溶接棒と得られる溶接部との間の伝達損失により溶接部における所望の炭素含量を実際に達成するのは難しい。

米国特許３９４７６５５ 米国特許５０１５８２３ 米国特許５３０４３４６

従って、それにより溶接部において炭素含量が選択的に増加しそしてコントロール可能に達成される技術が望まれる。
サブマージアーク溶接（ＳＡＷ）は、連続的に供給される裸線溶接棒と素材との間のアークの形成を含む。この方法は、溶接棒から別に導入されるフラックスを用いて、保護ガスおよびスラグを発生させ、そして合金要素を溶接プールへ添加する。シールドガスは必要とされない。溶接に先立って、フラックス粉末の薄層を素材表面に置く。アークは、継目の線に沿って移動しそしてそうするに従って、過剰のフラックスがホッパーを経て再循環される。残りの融解されたスラグ層は、溶接後容易に取り除かれる。アークがフラックス層により完全にカバーされるに従って、熱の損失は極めて少なくなる。これは、熱効率を約６０％にする（手動の金属アーク溶接における２５％に比べて）。肉眼で見えるアーク光はなく、溶接はスパッターがなく、そしてヒューム抽出の必要もない。

サブマージアーク溶接から形成された溶接物は、他の溶接技術により生成される溶接物と同じく、応力除去後強さが低下するという問題を生じ勝ちである。しかし、従来の技術者は、他の溶接技術についてと同じ程度にサブマージアーク溶接において消耗可能な増加した炭素含量の溶接を開発していない。すなわち、サブマージアーク溶接操作用の炭素を含むフラックスは知られているが、炭素の濃度は比較的低く、そして一般に、硬度または引張強さの低下を避けるのに十分な炭素を有する溶接デポジットを生成するのに不十分である。
従って、比較的高い炭素含量を有する溶接部の形成を可能にするサブマージアーク溶接に使用されるように特に適合されたフラックスが必要とされている。

第１の局面において、本発明は、サブマージアーク溶接に使用するのに適合した自由流動性のフラックスを提供する。フラックスは、塊状のフラックスであり、そして（ｉ）炭素添加物、（ｉｉ）炭素含有剤および（ｉｉｉ）これらの組み合わせの少なくとも１つを含む。フラックス中の全炭素含量は約０．０１重量％から約０．６重量％におよぶ。

他の局面では、本発明は、サブマージアーク溶接に使用されるように適合された自由流動性フラックスを提供する。このフラックスは、融解フラックスであり、そして（ｉ）炭素添加物、（ｉｉ）炭素含有剤および（ｉｉｉ）これらの組み合わせの少なくとも１つを含む。フラックス中の全炭素含量は約０．０１重量％から約０．６重量％におよぶ。

さらに他の局面では、本発明は、サブマージアーク溶接に使用されるように適合された自由流動性フラックスを提供する。このフラックスは、融解フラックスであり、そして（ｉ）炭素添加物、（ｉｉ）炭素含有剤および（ｉｉｉ）これらの組み合わせの少なくとも１つを含む。フラックス中の全炭素含量は約０．０１重量％から約０．６重量％におよぶ。

また他の局面では、本発明は、サブマージアーク溶接に使用されるように適合された自由流動性フラックスを提供する。このフラックスは、コーティング組成物を含む。該コーティング組成物は、（ｉ）炭素添加物、（ｉｉ）炭素含有剤および（ｉｉｉ）これらの組み合わせの少なくとも１つを含む。フラックスコーティング中の全炭素含量は約０．０１重量％から約０．６重量％におよぶ。
これらおよび他の目的および利点は、以下の記述から明らかになるだろう。

本発明は、溶接部における炭素含量を増加させる種々の方法を提供する。好ましくは、方法は、選択的な炭素含量をコントロール可能なやり方で溶接部で得られるようにする。方法は、特にサブマージアーク溶接に関する。

本発明によれば、溶接デポジットにおける選択的にコントロール可能な炭素含量は、（ｉ）１つ以上の炭素添加物および／または（ｉｉ）１つ以上の炭素含有剤をフラックス中に組み込むことにより達成できる。フラックスは、種々の異なる形、例えばフラックスコーティング組成物、塊状のフラックス、融解フラックスおよび／または焼結フラックスである。フラックスは、有芯溶接棒中またはサブマージアーク溶接方法で使用される別の自由流動性のフラックス組成物として利用できる。本発明は、溶接棒中またはサブマージアーク溶接方法における自由流動性フラックスとして、本明細書で記載されるフラックスを利用することにより、溶接部中の炭素含量を増加する技術を提供する。

炭素添加物の例は、グラファイト、カーボンブラック、ハイカーボン、ガラス状炭素、熱分解炭素、六方晶系グラファイト、ダイアモンドおよびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。もしカーボンブラックまたはグラファイトが使用されるならば、広範囲の異なるタイプの市販のカーボンブラックまたはグラファイトが使用できる。

好適な市販のカーボンブラックおよびグラファイトの例は、Ｂｕｒｎｅｔ，ＴｅｘａｓのＳｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎ Ｇｒａｐｈｉｔｅから販売されているもの；Ａｒｍａｋ Ｃｏｒｐ．からのＫＥＴＪＥＮ ＢＬＡＣＫ（商標）；Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎから市販されているＶＵＬＣＡＮ（商標）ＸＣ７２，ＶＵＬＣＡＮ（商標）ＸＣ７２、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ ２０００およびＲＥＧＡＬ ２５０Ｒ；ＲＴ Ｖａｎ Ｄｅｒｂｉｌｔ Ｉｎｃ．からのＴＥＲＭＡＬ ＢＬＡＣＫ（商標）；Ｃｅｖｒｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているＳｈａｗｉｎｉｇａｎ Ａｃｅｔｙｌｅｎｅ Ｂｌａｃｋｓ；ファーナスブラック；Ｒ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から市販されているＥＮＳＡＣＯ（商標）Ｃａｒｂｏｎ ＢｌａｃｋｓおよびＴＨＥＲＭＡＸカーボンブラック並びにＧＲＡＰＨＩＴＥ ５６−５５を含む。

記述したように、好ましい態様のフラックスは、１つ以上の炭素含有剤を含むことができる。用語「炭素含有剤」は、本明細書で使用されるとき、どのような方法であっても化学的に結合した形で炭素を含む剤をいう。炭素含有剤は、溶接環境の高温度に曝されたとき、分解して炭素を離す。好ましくは、フラックスまたはフラックス剤のすべてまたは一部は、炭素含有剤を含むか、または炭素含有剤により被覆されているか、またはそれら以外に炭素含有剤と結合している。このような炭素含有剤の例は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）およびその種々のグレードを含むが、これらに限定されない。好ましい炭素含有剤の追加の例は、ポリエチレン、ベークライトまたは他の炭化水素を含むが、これらに限定されない。ポリテトラフルオロエチレンは、典型的な例としてＴｅｆｌｏｎ（商標）といわれるが、小さい分割された粉末の形であり、そのためそれはフラックス組成物またはコーティングの全体に平均して分布できる。Ｔｅｆｌｏｎ（商標）は、溶接中燃焼作用により消耗される傾向を有する。高温度は、ポリテトラフルオロエチレンを分解し溶接部位で元素状炭素を生成させる。

特に好ましい態様では、約０．１−約１０％（フラックス組成物の重量に基づいて）、より好ましくは約０．５−約８％そして最も好ましくは約１−約２％のＰＴＦＥがフラックス有芯アーク溶接棒または自由流動性のフラックス組成物へ添加される。本明細書で記載される溶接消耗物への組み込みのための好ましいＰＴＦＥ炭素含有剤は、未充填ＰＴＦＥ、炭素充填ＰＴＦＥ、グラファイト充填ＰＴＦＥおよびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。フラックスコーティング組成物中でＰＴＦＥを利用することも好ましい。

本明細書で記載された種々のフラックスは、（ｉ）炭素添加物単独、（ｉｉ）炭素含有剤単独、（ｉｉｉ）炭素含有剤および炭素添加物の組み合わせ、および（ｉｖ）炭素含有剤、炭素添加物および他の炭素源を利用できる。タイプ（ｉｉｉ）および（ｉｖ）の組成物では、炭素添加物対炭素含有剤の比は、約０．０１：１００−約１００：０．０１（それぞれ重量部）、より好ましくは約０．１：１０−約１０：０．１、そして或る場合には約１：５−約５：１に及ぶ。

好ましい態様のフラックスの全炭素含量は、フラックスの重量の約０．０１−約０．６％に及ぶ。特定の炭素含量は、一般に、最終の使用の応用および推定される伝達損失により決められる。例えば、０．２５％の溶接金属炭素含量が望まれるならば、そして伝達損失が５０％と推定されるならば、フラックスの炭素含量は０．５％である。別なケースの場合、もし３０％の伝達が推定されそして０．１８％の溶接金属炭素含量が望まれるならば、フラックス炭素含量は０．６％である。前述の場合は、フラックスが炭素の唯一の源であるシステムに基づく。炭素が他の溶接供給源で存在するならば、計算は、それに従って調節される。

炭素添加物および／または炭素含有剤は、フラックス粒子が結合剤内に分散される塊状のフラックスに組み込まれる。別なケースとして、炭素添加物および／または炭素含有剤は、融解フラックス中に組み込まれる。一般に、融解フラックスでは、炭素添加物および／または炭素含有剤は、融解後に添加される。その上、炭素添加物および／または炭素含有剤は、焼結したフラックスに組み込むこともできる。

上述したように、好ましい態様のフラックスは、溶接用溶接棒例えば有芯アーク溶接棒で利用できる。そして、好ましい態様のフラックスは、サブマージアーク溶接方法で使用されるような別の自由流動性フラックスで利用できる。

好ましい態様のフラックス有芯アーク溶接棒は、素材上への金属の付着を増加させそして望ましい付着した金属組成物を得ることを助ける充填組成物を含む。充填組成物は、典型的な例として、溶接棒の重量％に基づいて、約５−１５％のスラグシステムを含みそして残りは合金剤である。１つの特定の態様では、充填組成物は、溶接棒の約２０−５０重量％を占め、そして溶接棒の重量％に基づいて約８−１２重量％のスラグシステムを含みそして残りは合金剤である。

他の好ましい態様では、本発明は、溶接消耗物中へそして特にそのフラックス部分中へ比較的多量の炭素を含むことのできる鉄粉末、再粉砕スラグまたはこの両者を組み込むことにより、溶接部の炭素含量を増加する技術を提供する。或る応用では、本明細書で記載された種々の好ましい態様のフラックスは、鉄粉末、再粉砕スラグまたはこの両者を含むことができる。

好ましい態様のフラックス組成物は、高い強さの性質が望まれるサブマージアーク溶接方法における使用に適合される。一般に、このような応用では、裸線または棒状の溶接棒が素材に供給される。本明細書で記載されたような別のフラックス供給物は、溶接棒でまたはその前で供給されて、保護ガスおよびスラグを発生し、そして所望により合金要素を溶接プールへ添加される。シールドガスは一般に必要とされない。

サブマージアーク溶接のための好ましい態様のフラックスは種々の形であり、例えば、フラックスは融解した形、焼結した形または塊状の形である。さらに、これらのフラックス組成物または従来のフラックス組成物は、本明細書で記載されたフラックスにより被覆できる。

融解したフラックスを形成するのに、フラックス成分は、機械的に互いに混合されそして混合物をグラファイト製るつぼに入れそしてそれが溶融するまで加熱する。完全な融解を確実にするためにさらに約２０分間溶融した混合物を加熱した後、それを室温へ冷却し次に望ましい粒子サイズへ粉砕する。

焼結したフラックスを形成するのに、焼結する技術は、フラックス成分の機械的な混合物を作りそして約１時間半華氏約１６５０度でオーブン中で加熱することからなる。混合物は次に冷却され、砕かれ、ふるいにかけられて、望ましい粒子分布が得られそして融解した材料と同じ方法で使用される。

塊状のフラックスを形成するのに、フラックスは、結合剤の約１部対フラックス混合物の４０部の比で、フラックス剤を結合剤（例えば珪酸ナトリウム溶液）と組み合わせる結合技術により製造できる。全体を次に３時間以上華氏約９００度に加熱し、砕きそしてふるいにかけて望ましい粒子サイズを得る。

別な方法として、好ましい態様の塊状のフラックスは、粉末の乾燥ブレンドにより作られる。乾燥ブレンドされる粉末は、一般に、１４９ミクロメーターのふるいを通過するような十分に細かいものである。十分に乾燥ブレンドされた後、水性の結合剤例えばアルカリ金属珪酸塩および炭水化物（例えば還元糖）を含むものを乾燥ブレンド成分へ添加する。乾燥および含湿の成分を次に十分にブレンドしそして約１−３時間約４８０−５４０℃で空気中で焼く。焼き付け後、フラックスを焼き付け装置から取り出しそして都合のよいサイズに砕く。

本明細書で記載された種々のフラックス組成物は、塩基性、酸性および／または中性へ特に調整できる。塩基性のフラックスを得る成分のなかでは、酸化マグネシウム、酸化アルミニウムおよびフッ化カルシウムは典型的な成分である。好ましい態様で使用される他の材料は、炭素添加物、炭素含有剤および特定の最終用途により決められる他の成分を含む。主要な成分および残りの成分の種々の改変も可能である。

本発明のフラックスを製造するのに使用される原料は、好ましくは、通常の市販の純度のものであるが、溶接フラックスの機能に顕著に影響しないしかも意図することのない不純物が存在してもよい。原料は、好ましくは、４００メッシュのふるいを通る粒子サイズのものである。

好ましい態様のフラックスは、もし塊状、融解または焼結した形でも、好ましくは小粒子または粒子の形である。どんな粒子サイズまたはサイズ範囲でも使用できるが、フラックス粒子が１０米国メッシュサイズのふるい、より好ましくは１２米国メッシュサイズのふるいそして最も好ましくは２０米国メッシュサイズのふるいを通過できるようなサイズのものであることが一般に好ましい。

アーク溶接材料そして特に溶接用の有芯アーク溶接棒の追加の詳細は、米国特許５３６９２４４、５３６５０３６、５２３３１６０、５２２５６６１、５１３２５１４、５１２０９３１、５０９１６２８、５０５５６５５、５０１５８２３、５００３１５５、４８３３２９６、４７２３０６１、４７１７５３６、４５５１６１０および４１８６２９３に提供されており、これらのすべては、本明細書で参考として引用される。サブマージアーク溶接方法、材料およびフラックス組成物の追加の詳細は、米国特許５３００７５４、５００４８８４、４７６４２２４、４６７５０５６、４５６１９１４、４５００７６５、４４３６５２、４３３８１４２および４２２１６１１に提供されている。

前述は、現在のところ、本発明の好ましい態様であると考えられる。しかし、種々の変化および改変が当業者にとって明らかであり、本発明から離れることなく作られうることが考えられる。そのため、前述は、すべての均等を含む本発明の趣旨および範囲内に含まれるすべてのそのような変化および改変を包含することを目的としている。

Claims (36)

1. フラックスが（ｉ）炭素添加物、（ｉｉ）炭素含有剤および（ｉｉｉ）これらの組み合わせの少なくとも１つを含む塊状のフラックスであり、フラックス中の全炭素含量が約０．０１重量％から約０．６重量％に及ぶことを特徴とするサブマージアーク溶接に使用されるように適合された自由流動性フラックス。
2. 炭素添加物が、グラファイト、カーボンブラック、ハイカーボン、ガラス状炭素、熱分解炭素、六方晶系グラファイト、ダイアモンドおよびこれらの組み合わせからなる群から選ばれる請求項１のフラックス。
3. 炭素含有剤がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である請求項１のフラックス。
4. フラックスが、フラックスの約０．１−約１０重量％のＰＴＦＥを含む請求項３のフラックス。
5. フラックスが、フラックスの約０．５−約８重量％のＰＴＦＥを含む請求項４のフラックス。
6. フラックスが、フラックスの約１−約２重量％のＰＴＦＥを含む請求項４のフラックス。
7. ＰＴＦＥが、未充填ＰＴＦＥ、炭素充填ＰＴＦＥ、グラファイト充填ＰＴＦＥおよびこれらの組み合わせからなる群から選ばれる請求項３のフラックス。
8. フラックスが、（ｉ）鉄粉末含有炭素、（ｉｉ）再粉砕スラグ含有炭素、および（ｉｉｉ）これらの組み合わせをさらに含む請求項１のフラックス。
9. フラックスが、粒子が４００メッシュのふるいを通るようなサイズを有する粒子の形である請求項１のフラックス。
10. フラックスが（ｉ）炭素添加物、（ｉｉ）炭素含有剤および（ｉｉｉ）これらの組み合わせの少なくとも１つを含む融解フラックスであり、フラックス中の全炭素含量が約０．０１重量％から約０．６重量％に及ぶことを特徴とするサブマージアーク溶接に使用されるように適合された自由流動性フラックス。
11. 炭素添加物が、グラファイト、カーボンブラック、ハイカーボン、ガラス状炭素、熱分解炭素、六方晶系グラファイト、ダイアモンドおよびこれらの組み合わせからなる群から選ばれる請求項１０のフラックス。
12. 炭素含有剤がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である請求項１０のフラックス。
13. フラックスが、フラックスの約０．１−約１０重量％のＰＴＦＥを含む請求項１２のフラックス。
14. フラックスが、フラックスの約０．５−約８重量％のＰＴＦＥを含む請求項１３のフラックス。
15. フラックスが、フラックスの約１−約２重量％のＰＴＦＥを含む請求項１４のフラックス。
16. ＰＴＦＥが、未充填ＰＴＦＥ、炭素充填ＰＴＦＥ、グラファイト充填ＰＴＦＥおよびこれらの組み合わせからなる群から選ばれる請求項１２のフラックス。
17. フラックスが、（ｉ）鉄粉末含有炭素、（ｉｉ）再粉砕スラグ含有炭素、および（ｉｉｉ）これらの組み合わせをさらに含む請求項１０のフラックス。
18. フラックスが、粒子が４００メッシュのふるいを通るようなサイズを有する粒子の形である請求項１０のフラックス。
19. フラックスが（ｉ）炭素添加物、（ｉｉ）炭素含有剤および（ｉｉｉ）これらの組み合わせの少なくとも１つを含む焼結フラックスであり、フラックス中の全炭素含量が約０．０１重量％から約０．６重量％に及ぶことを特徴とするサブマージアーク溶接に使用されるように適合された自由流動性フラックス。
20. 炭素添加物が、グラファイト、カーボンブラック、ハイカーボン、ガラス状炭素、熱分解炭素、六方晶系グラファイト、ダイアモンドおよびこれらの組み合わせからなる群から選ばれる請求項１９のフラックス。
21. 炭素含有剤がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である請求項２０のフラックス。
22. フラックスが、フラックスの約０．１−約１０重量％のＰＴＦＥを含む請求項２２のフラックス。
23. フラックスが、フラックスの約０．５−約８重量％のＰＴＦＥを含む請求項２２のフラックス。
24. フラックスが、フラックスの約１−約２重量％のＰＴＦＥを含む請求項２３のフラックス。
25. ＰＴＦＥが、未充填ＰＴＦＥ、炭素充填ＰＴＦＥ、グラファイト充填ＰＴＦＥおよびこれらの組み合わせからなる群から選ばれる請求項２１のフラックス。
26. フラックスが、（ｉ）鉄粉末含有炭素、（ｉｉ）再粉砕スラグ含有炭素、および（ｉｉｉ）これらの組み合わせをさらに含む請求項１９のフラックス。
27. フラックスが、粒子が４００メッシュのふるいを通るようなサイズを有する粒子の形である請求項１９のフラックス。
28. フラックスが（ｉ）炭素添加物、（ｉｉ）炭素含有剤および（ｉｉｉ）これらの組み合わせの少なくとも１つを含むコーティング組成物であり、コーティング組成物中の全炭素含量が約０．０１重量％から約０．６重量％に及ぶことを特徴とするサブマージアーク溶接に使用されるように適合された自由流動性フラックス。
29. 炭素添加物が、グラファイト、カーボンブラック、ハイカーボン、ガラス状炭素、熱分解炭素、六方晶系グラファイト、ダイアモンドおよびこれらの組み合わせからなる群から選ばれる請求項２８のフラックス。
30. 炭素含有剤がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である請求項２８のフラックス。
31. フラックスが、フラックスの約０．１−約１０重量％のＰＴＦＥを含む請求項３０のフラックス。
32. フラックスが、フラックスの約０．５−約８重量％のＰＴＦＥを含む請求項３１のフラックス。
33. フラックスが、フラックスの約１−約２重量％のＰＴＦＥを含む請求項３２のフラックス。
34. ＰＴＦＥが、未充填ＰＴＦＥ、炭素充填ＰＴＦＥ、グラファイト充填ＰＴＦＥおよびこれらの組み合わせからなる群から選ばれる請求項３０のフラックス。
35. フラックスが、（ｉ）鉄粉末含有炭素、（ｉｉ）再粉砕スラグ含有炭素、および（ｉｉｉ）これらの組み合わせをさらに含む請求項２８のフラックス。
36. フラックスが、粒子が４００メッシュのふるいを通るようなサイズを有する粒子の形である請求項２８のフラックス。