JP2019000867A - 高酸化チタン系被覆アーク溶接棒 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鋼心線に被覆剤が被覆されている高酸化チタン系被覆アーク溶接棒において、被覆剤全質量に対する質量%で、Ti酸化物のTiO2換算値の合計:35〜55%、Si酸化物のSiO2換算値の合計:10〜25%、金属炭酸塩の1種または2種以上の合計:3〜12%、Al酸化物のAl2O3換算値の合計:1〜7%、Zr酸化物のZrO2換算値の合計:1〜7%、Na2O換算値及びK2O換算値の合計:1〜7%、Mn:2〜12%、有機物の1種または2種以上の合計:2〜8%を含有することを特徴とする。
【選択図】 なし
Description
(1)鋼心線に被覆剤が被覆されている高酸化チタン系被覆アーク溶接棒において、前記被覆剤は、被覆剤全質量に対する質量%で、Ti酸化物のTiO2換算値の合計:35〜55%、Si酸化物のSiO2換算値の合計:10〜25%、金属炭酸塩の1種または2種の合計:3〜12%、Al酸化物のAl2O3換算値の合計:1〜7%、Zr酸化物のZrO2換算値:1〜7%、Na化合物及びK化合物のNa2O換算値及びK2O換算値の合計:1〜7%、Mn:2〜12%、有機物の1種または2種以上の合計:2〜8%を含有し、残部は鉄合金のFe分及び不可避不純物からなることを特徴とする高酸化チタン系被覆アーク溶接棒。
Ti酸化物は、ルチール、酸化チタン、チタン酸ソーダ、チタンスラグ等から添加され、スラグ生成剤及びアーク安定剤として作用し、アーク安定性、ビード外観やビード形状を改善する効果を有する。Ti酸化物のTiO2換算値の合計が35%未満であると、アークが弱くなって不安定になるとともに、スラグ流動性が悪くなってビード外観やビード形状が不良となる。一方、Ti酸化物のTiO2換算値の合計が55%を超えると、スラグが緻密になってスラグ剥離性が不良となる。したがって、被覆剤中のTi酸化物のTiO2換算値の合計は35〜55%とする。
Si酸化物は、珪砂、長石、水ガラス等から添加され、スラグ生成剤及びアーク安定剤として作用し、アーク安定性及びスラグ剥離性を改善する効果を有する。Si酸化物のSiO2換算値の合計が10%未満であると、アークが弱くなって不安定になるとともに、生成したスラグのガラス質が少なくなり、スラグ剥離性が不良になる。一方、Si酸化物のSiO2換算値の合計が25%を超えると、スラグの粘性が高くなってビード形状が不良となる。またSi酸化物のSiO2換算値の合計が25%を超えると、被覆剤の電気伝導性が低くなって再アーク性が不良となる。したがって、被覆剤中のSi酸化物のSiO2換算値の合計は10〜25%とする。
金属炭酸塩は、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸マンガン、炭酸鉄、炭酸リチウム等から添加され、アーク中で分解してCO2ガスを発生させて溶着金属を大気から遮蔽して保護する効果を有する。金属炭酸塩の1種または2種以上の合計が3%未満であると、シールド効果が不足してブローホールが発生しやすくなる。また、CO2ガスの発生量が不十分となり、被覆剤の放熱作用が不足することで耐棒焼け性が劣化する。一方、金属炭酸塩の1種または2種以上の合計が12%を超えると、アークが弱くなって不安定になる。したがって、被覆剤中の金属炭酸塩の1種または2種以上の合計は3〜12%とする。
Al酸化物は、アルミナ、長石、珪砂、マイカ等から添加され、アークを安定にする効果を有する。Al酸化物のAl2O3換算値の合計が1%未満では、アークが弱くなって不安定になる。一方、Al酸化物のAl2O3換算値の合計が7%を超えると、スラグ剥離性が不良になる。したがって、被覆剤中のAl酸化物のAl2O3換算値の合計は1〜7%とする。
Zr酸化物は、ジルコンサンド、ジルコンフラワー、酸化ジルコニウム等から添加されビード外観に光沢が付与する効果を有する。Zr酸化物のZrO2換算値の合計が1%未満では、ビード外観に十分な光沢が得られない。一方、Zr酸化物のZrO2換算値の合計が7%を超えるとスラグが緻密になってスラグ剥離性が不良になる。したがって、被覆剤中のZr酸化物のZrO2換算値の合計は1〜7%とする。
Na化合物及びK化合物は、水ガラス中の珪酸ソーダ及び珪酸カリウム、カリ長石、カリガラス及びソーダ長石等から添加され、アーク安定性を改善する効果を有する。Na化合物及びK化合物のNa2O換算値及びK2O換算値の合計が1%未満では、アークが不安定になる。一方、Na化合物及びK化合物のNa2O換算値及びK2O換算値の合計が7%を超えると、再アーク性が不良になる。したがって、被覆剤中のNa化合物及びK化合物のNa2O換算値及びK2O換算値の合計は1〜7%とする。
Mnは、金属Mn、Fe−Mn、Fe−Si−Mn等から添加され、脱酸剤として添加する他、溶接金属の強度及び靭性向上に有効である。Mnが2%未満では、脱酸不足となり、ブローホールが発生しやすくなり、また溶接金属の強度及び靭性が低下する。一方、Mnが12%を超えると、溶接金属の強度が過剰に高くなり、靭性が低下する。したがって、被覆剤中のMnは2〜12%とする。
有機物は、セルロース、デキストリン、小麦粉、澱粉、コーンスターチ等から添加され、再アーク性を改善に有効である。有機物の1種または2種以上の合計が2%未満であると、良好な再アーク性が得られない。一方、有機物の1種または2種以上の合計が8%を超えると、アークが強くなりすぎてスパッタ発生量が多くなる。したがって、被覆剤中の有機物の1種または2種以上の合計は2〜8%とする。
金属炭酸塩の平均粒径は、ビード止端部のなじみを改善してビード形状を良好にする効果を有する。金属炭酸塩の平均粒径が45μm未満であると、ビード止端部のなじみを改善する効果が得られない。一方、金属炭酸塩の平均粒径が130μmを超えると、アークが強くなりすぎてスパッタ発生量が増加多くなる。したがって、被覆剤中の金属炭酸塩の平均粒径は45〜130μmとする。
MnCO3及びFeCO3は、耐棒焼け性を向上させる効果を有する。MnCO3及びFeCO3の1種または2種の合計が1%未満であると、耐棒焼け性を向上させる効果が得られない。一方、MnCO3及びFeCO3の1種または2種の合計が5%を超えると、アークが強くなりすぎてスパッタ発生量が多くなる。したがって、被覆剤中のMnCO3及びFeCO3の1種または2種の合計は1〜5%とする。
砂鉄は、アーク安定剤として作用し、アーク安定性を改善する効果を有する。砂鉄が1%未満であると、アーク安定性を改善させる効果が得られない。一方、砂鉄が6%を超えると、スラグが緻密になってスラグ剥離性が不良となる。したがって、被覆剤中の砂鉄は1〜6%とする。
Claims (4)
- 鋼心線に被覆剤が被覆されている高酸化チタン系被覆アーク溶接棒において、
前記被覆剤は、被覆剤全質量に対する質量%で、
Ti酸化物のTiO2換算値の合計:35〜55%、
Si酸化物のSiO2換算値の合計:10〜25%、
金属炭酸塩の1種または2種以上の合計:3〜12%、
Al酸化物のAl2O3換算値の合計:1〜7%、
Zr酸化物のZrO2換算値の合計:1〜7%、
Na化合物及びK化合物のNa2O換算値及びK2O換算値の合計:1〜7%、
Mn:2〜12%、
有機物の1種または2種以上の合計:2〜8%を含有し、
残部は鉄合金のFe分及び不可避不純物からなることを特徴とする高酸化チタン系被覆アーク溶接棒。 - 前記金属炭酸塩の平均粒径が45〜130μmであることを特徴とする請求項1に記載
の高酸化チタン系被覆アーク溶接棒。 - 被覆剤全質量に対する質量%で、前記金属炭酸塩中にMnCO3及びFeCO3の1種または2種の合計:1〜5%を含有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の高酸化チタン系被覆アーク溶接棒。
- 被覆剤全質量に対する質量%で、砂鉄:1〜6%をさらに含有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の高酸化チタン系被覆アーク溶接棒。
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