JP2592637B2 - オーステナイト系ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ - Google Patents
オーステナイト系ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤInfo
- Publication number
- JP2592637B2 JP2592637B2 JP63037384A JP3738488A JP2592637B2 JP 2592637 B2 JP2592637 B2 JP 2592637B2 JP 63037384 A JP63037384 A JP 63037384A JP 3738488 A JP3738488 A JP 3738488A JP 2592637 B2 JP2592637 B2 JP 2592637B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- flux
- stainless steel
- austenitic stainless
- welding
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3608—Titania or titanates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼溶接材料に
係り、さらに詳しくはオーステナイト系ステンレス鋼の
溶接において、溶接作業性と溶接部の低温靱性が良好で
Ｘ線性能にも優れるオーステナイト系ステンレス鋼溶接
用フラックス入りワイヤに関する。
係り、さらに詳しくはオーステナイト系ステンレス鋼の
溶接において、溶接作業性と溶接部の低温靱性が良好で
Ｘ線性能にも優れるオーステナイト系ステンレス鋼溶接
用フラックス入りワイヤに関する。
ステンレス鋼の溶接分野においても、半自動化や自動
化が進み、フラックス入りワイヤの使用が普及しつつあ
る。しかるに上記ワイヤにはスラグ形成剤やアーク安定
剤として各種の金属酸化物がワイヤ外皮に内包されてお
り、シールドガスとして100％CO2や80％Ar＋20％CO2の
混合ガスを併用するため、ソリッドワイヤと不活性ガス
を組合せたMIG溶接法とくらべると、溶接作業性が優れ
る反面、溶着金属中の酸素量が多くなり易く、低温靱性
等に悪影響を及ぼしていた。
化が進み、フラックス入りワイヤの使用が普及しつつあ
る。しかるに上記ワイヤにはスラグ形成剤やアーク安定
剤として各種の金属酸化物がワイヤ外皮に内包されてお
り、シールドガスとして100％CO2や80％Ar＋20％CO2の
混合ガスを併用するため、ソリッドワイヤと不活性ガス
を組合せたMIG溶接法とくらべると、溶接作業性が優れ
る反面、溶着金属中の酸素量が多くなり易く、低温靱性
等に悪影響を及ぼしていた。
そのため、これまでのフラックス入りワイヤは、溶着
金属のフェライト量調整等、一般的に知られた方法では
十分な低温靱性が得られないため、極低温液化ガスの圧
力容器や配管に使用されるオーステナイト系ステンレス
鋼の溶接には不向なものとなっている。
金属のフェライト量調整等、一般的に知られた方法では
十分な低温靱性が得られないため、極低温液化ガスの圧
力容器や配管に使用されるオーステナイト系ステンレス
鋼の溶接には不向なものとなっている。
そこで、これらの点に関し、本発明者らは先に、フラ
ックス入りワイヤによるステンレス鋼のガスシールドア
ーク溶接における溶着金属の低温靱性の向上を目的に種
々検討を重ね、良好な低温靱性と溶接作業性を示すワイ
ヤ外皮と充填フラックスの成分範囲を見出すに至り特開
昭61−238495号公報において提案した。
ックス入りワイヤによるステンレス鋼のガスシールドア
ーク溶接における溶着金属の低温靱性の向上を目的に種
々検討を重ね、良好な低温靱性と溶接作業性を示すワイ
ヤ外皮と充填フラックスの成分範囲を見出すに至り特開
昭61−238495号公報において提案した。
しかし、これらの成分範囲で生産したフラックス入り
ワイヤは、良好な低温靱性や溶接作業性を示すものの、
ワイヤ断面形状の種類によっては、溶接部のＸ線性能等
に問題がある事が判明した。
ワイヤは、良好な低温靱性や溶接作業性を示すものの、
ワイヤ断面形状の種類によっては、溶接部のＸ線性能等
に問題がある事が判明した。
即ち、フラックス入りワイヤの外皮としてステンレス
鋼の帯鋼を用い、その帯鋼端面を内部に折り込んで管状
としたＴ断面形状のワイヤは前述の問題を生じないが、
ステンレス鋼のパイプを外皮とするＯ断面形状のワイヤ
は溶接部にスラグ巻込みが発生し易く、新たにこの対策
を講ずる必要に迫られた。
鋼の帯鋼を用い、その帯鋼端面を内部に折り込んで管状
としたＴ断面形状のワイヤは前述の問題を生じないが、
ステンレス鋼のパイプを外皮とするＯ断面形状のワイヤ
は溶接部にスラグ巻込みが発生し易く、新たにこの対策
を講ずる必要に迫られた。
このような問題点は、ワイヤ外皮と充填フラックスと
の溶融時間差が過大な時に発生し、例えばＴ断面形状の
ワイヤに比べて、Ｏ断面形状のワイヤはアーク中で外皮
だけが先に溶融し、充填フラックスが針状となって、そ
のまま溶接金属内に突込み、スラグとして残留し易くな
るために生じるものである。この現象が原因で溶接部の
Ｘ線性能が劣化するのみならず、強度や伸び、靱性等機
械的性能も低下する傾向があり、特開昭61−283495号公
報において提案したワイヤ外皮と充填フラックスの成分
範囲はＯ断面形状のフラックス入りワイヤとしては不適
であった。
の溶融時間差が過大な時に発生し、例えばＴ断面形状の
ワイヤに比べて、Ｏ断面形状のワイヤはアーク中で外皮
だけが先に溶融し、充填フラックスが針状となって、そ
のまま溶接金属内に突込み、スラグとして残留し易くな
るために生じるものである。この現象が原因で溶接部の
Ｘ線性能が劣化するのみならず、強度や伸び、靱性等機
械的性能も低下する傾向があり、特開昭61−283495号公
報において提案したワイヤ外皮と充填フラックスの成分
範囲はＯ断面形状のフラックス入りワイヤとしては不適
であった。
本発明は、以上のような課題を解決すべくなされたも
のであって、その目的とするところは、溶接部の低温靱
性が良好で、しかも高強度を有し、良好なＸ線性能や溶
接作業性を示すＯ断面形状のオーステナイト系ステンレ
ス鋼溶接用フラックス入りワイヤの提供にある。
のであって、その目的とするところは、溶接部の低温靱
性が良好で、しかも高強度を有し、良好なＸ線性能や溶
接作業性を示すＯ断面形状のオーステナイト系ステンレ
ス鋼溶接用フラックス入りワイヤの提供にある。
〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは、Ｏ断面形状のオーステナイト系ステン
レス鋼溶接用フラックス入りワイヤにおける前記の課題
を解決するため種々検討した。その結果、TiO2系の充填
フラックスにおいて、FeおよびMn酸化物とZrO2を規制
し、かつSiO2、アルカリ金属弗化物、Ti、BiおよびBi酸
化物、平均粒度が10〜150μｍのオーステナイト系ステ
ンレス鋼粉末を適量添加すると共に、しかもワイヤ外皮
中のＣとＮおよび（Ｃ＋Ｎ）も適量にする事により、こ
れらの相乗効果から前述の目的を達成するに至った。
レス鋼溶接用フラックス入りワイヤにおける前記の課題
を解決するため種々検討した。その結果、TiO2系の充填
フラックスにおいて、FeおよびMn酸化物とZrO2を規制
し、かつSiO2、アルカリ金属弗化物、Ti、BiおよびBi酸
化物、平均粒度が10〜150μｍのオーステナイト系ステ
ンレス鋼粉末を適量添加すると共に、しかもワイヤ外皮
中のＣとＮおよび（Ｃ＋Ｎ）も適量にする事により、こ
れらの相乗効果から前述の目的を達成するに至った。
即ち、本発明の要旨は、C 0.028％（重量％、以下同
じ）以下、N 0.045％以下、かつ（Ｃ＋Ｎ）が0.015〜0.
060％のオーステナイト系ステンレス鋼をワイヤ外皮と
し、その内部に、ワイヤ全重量に対して、平均粒度が10
〜150μｍのオーステナイト系ステンレス鋼粉末を３〜1
4％、TiO2 4〜12％、SiO2 0.5〜3.0％、アルカリ金属弗
化物の１種または２種以上を0.5〜1.5％、BiおよびBi酸
化物の合計が0.002〜0.02％、Ti 0.05〜0.9％を含有
し、FeおよびMn酸化物の合計を0.5％以下に制限され、
さらに必要に応じてZrO2を0.1〜2.0％含有したフラック
スが充填されてなり、Ｏ断面形状であることを特徴とす
るオーステナイト系ステンレス鋼溶接用フラックス入り
ワイヤにある。
じ）以下、N 0.045％以下、かつ（Ｃ＋Ｎ）が0.015〜0.
060％のオーステナイト系ステンレス鋼をワイヤ外皮と
し、その内部に、ワイヤ全重量に対して、平均粒度が10
〜150μｍのオーステナイト系ステンレス鋼粉末を３〜1
4％、TiO2 4〜12％、SiO2 0.5〜3.0％、アルカリ金属弗
化物の１種または２種以上を0.5〜1.5％、BiおよびBi酸
化物の合計が0.002〜0.02％、Ti 0.05〜0.9％を含有
し、FeおよびMn酸化物の合計を0.5％以下に制限され、
さらに必要に応じてZrO2を0.1〜2.0％含有したフラック
スが充填されてなり、Ｏ断面形状であることを特徴とす
るオーステナイト系ステンレス鋼溶接用フラックス入り
ワイヤにある。
以下に本発明を作用と共に詳細に説明する。
まず、本発明にいう「フラックス入りワイヤ」とは、
第１図にその一例を示すようにステンレス鋼からなる外
皮１の内部に充填フラックス２を充填したＯ断面形状の
ものである。
第１図にその一例を示すようにステンレス鋼からなる外
皮１の内部に充填フラックス２を充填したＯ断面形状の
ものである。
次にワイヤ外皮と充填フラックス成分の限定理由を述
べる。
べる。
ワイヤ外皮中のＣとＮは溶着金属中に歩留り易く、溶
着金属の諸性能等に影響を及ぼす。外皮中のＣとＮ量の
和が0.015％未満の場合、溶着金属の引張強さが不足
し、逆に0.060％を超えると低温靱性が劣化する。な
お、Ｃはワイヤ外皮中以外のワイヤ表面に塗布する潤滑
剤、あるいはシールドガス中のCO2等からも溶着金属に
添加される結果、溶接部の低温靱性や耐食性を損うこと
になるので、ワイヤ外皮中のＣは0.028％以下とする必
要がある。またＮ量が過多となると、スラグのはくり性
が劣化するので、外皮中のＮとしては、0.045％以下に
する必要がある。
着金属の諸性能等に影響を及ぼす。外皮中のＣとＮ量の
和が0.015％未満の場合、溶着金属の引張強さが不足
し、逆に0.060％を超えると低温靱性が劣化する。な
お、Ｃはワイヤ外皮中以外のワイヤ表面に塗布する潤滑
剤、あるいはシールドガス中のCO2等からも溶着金属に
添加される結果、溶接部の低温靱性や耐食性を損うこと
になるので、ワイヤ外皮中のＣは0.028％以下とする必
要がある。またＮ量が過多となると、スラグのはくり性
が劣化するので、外皮中のＮとしては、0.045％以下に
する必要がある。
ワイヤ外皮の内部に充填するTiO2は、被包性と追従性
の良いスラグを形成し、ビード形状を良好にする。しか
し４％未満ではその効果が現れず、逆に12％を超えると
スラグが過量となって開先内の下向溶接でスラグが先行
し易くなって、スラグ巻込み等、欠陥が発生し易くなる
ので４〜12％に制限する。
の良いスラグを形成し、ビード形状を良好にする。しか
し４％未満ではその効果が現れず、逆に12％を超えると
スラグが過量となって開先内の下向溶接でスラグが先行
し易くなって、スラグ巻込み等、欠陥が発生し易くなる
ので４〜12％に制限する。
SiO2は、被包性の良いスラグを形成する上で極めて有
効で、ビード形状や外観を良好にするが過量になると溶
接金属の酸素量を高める。この酸素量はTi等の強脱酸と
併用すればある程度抑制出来るが、溶着金属のSiが著し
く増加し低温靱性劣化の原因となるので0.5〜3.0％に制
限する。
効で、ビード形状や外観を良好にするが過量になると溶
接金属の酸素量を高める。この酸素量はTi等の強脱酸と
併用すればある程度抑制出来るが、溶着金属のSiが著し
く増加し低温靱性劣化の原因となるので0.5〜3.0％に制
限する。
アルカリ金属弗化物は、溶融スラグの凝固温度を低下
し、流動性を良くし、スラグのはくり性も良好にする。
しかし0.5％未満ではその効果が現れず、逆に1.5％を超
えるとアークが不安定となり、スパッタが著しく増加す
るため0.5〜1.5％に制限する。
し、流動性を良くし、スラグのはくり性も良好にする。
しかし0.5％未満ではその効果が現れず、逆に1.5％を超
えるとアークが不安定となり、スパッタが著しく増加す
るため0.5〜1.5％に制限する。
なお、アルカリ金属弗化物とは、LiF,NaF,K2ZrF6,K2S
iK6,KBF4等アルカリ金属或いはアルカリ金属化合物の弗
化物を指し、単独で用いても複合で用いてもその効果は
同じであるが、CaF2やMgF2のようなアルカリ金属を含ま
ない金属弗化物は、著しくアークの安定性を劣化するた
め、同様な効果は発揮されない。
iK6,KBF4等アルカリ金属或いはアルカリ金属化合物の弗
化物を指し、単独で用いても複合で用いてもその効果は
同じであるが、CaF2やMgF2のようなアルカリ金属を含ま
ない金属弗化物は、著しくアークの安定性を劣化するた
め、同様な効果は発揮されない。
BiおよびBiの酸化物は、スラグのはくり性を良好にす
る上で、極めて有効である反面、溶着金属中にBiとして
微量でも歩留ると靱性が著しく損われる。従って、Biお
よびBi酸化物の合計添加量は0.002〜0.02％に制限す
る。
る上で、極めて有効である反面、溶着金属中にBiとして
微量でも歩留ると靱性が著しく損われる。従って、Biお
よびBi酸化物の合計添加量は0.002〜0.02％に制限す
る。
Tiは脱酸剤として0.05％以上添加すると効果が認めら
れる。しかし、0.9％を超えると溶融金属の流動性が悪
くなり、ビードの形状や外観が劣化する。
れる。しかし、0.9％を超えると溶融金属の流動性が悪
くなり、ビードの形状や外観が劣化する。
オーステナイト系ステンレス鋼粉末は、充填フラック
スの通電性を良くし、この通電による加熱効果からワイ
ヤ外皮と充填フラックスの溶融時間差を縮少する。これ
らの効果は平均粒度が10〜150μｍのオーステナイト系
ステンレス鋼粉末を３％以上添加すると認められるが、
14％を超えると充填フラックス中のスラグ形成剤が減少
し、溶融金属を均一に被包出来なくなりビード外観が劣
化する。
スの通電性を良くし、この通電による加熱効果からワイ
ヤ外皮と充填フラックスの溶融時間差を縮少する。これ
らの効果は平均粒度が10〜150μｍのオーステナイト系
ステンレス鋼粉末を３％以上添加すると認められるが、
14％を超えると充填フラックス中のスラグ形成剤が減少
し、溶融金属を均一に被包出来なくなりビード外観が劣
化する。
FeおよびMn酸化物は、何れも溶着金属中の酸素量を増
加させるので合計で0.5％以下に制限する。
加させるので合計で0.5％以下に制限する。
ZrO2は、0.1％以上の添加で前述のTiO2と同様な作用
が期待出来るものの、TiO2より融点が高く、過量になる
とワイヤ外皮と充填フラックスの溶融時間差を大きく
し、これに起因する溶接部のスラグ巻込みを発生し易く
するので0.1〜2.0％に制限する。
が期待出来るものの、TiO2より融点が高く、過量になる
とワイヤ外皮と充填フラックスの溶融時間差を大きく
し、これに起因する溶接部のスラグ巻込みを発生し易く
するので0.1〜2.0％に制限する。
本発明の構成は上記の通りであるが、この他溶着金属
の成分調整等を目的にMn,Cr,Ni,Mo等を、またスラグの
被包性、はくり性、塩基度調整、アークの安定性向上の
ために、Na2O,K2O,Al2O3,MgO,CaO等を添加することが出
来る。
の成分調整等を目的にMn,Cr,Ni,Mo等を、またスラグの
被包性、はくり性、塩基度調整、アークの安定性向上の
ために、Na2O,K2O,Al2O3,MgO,CaO等を添加することが出
来る。
外皮はオーステナイト系ステンレス鋼を用いるもので
あるが、その主成分のしてCrが16〜21％、Niが９〜15％
を含有するものが適しており、用途によってはMoも２〜
３％含有してよい。
あるが、その主成分のしてCrが16〜21％、Niが９〜15％
を含有するものが適しており、用途によってはMoも２〜
３％含有してよい。
ここで本発明のＯ断面形状のオーステナイト系ステン
レス鋼溶接用フラッツス入りワイヤの製造手段について
言及する。
レス鋼溶接用フラッツス入りワイヤの製造手段について
言及する。
外径５〜15mm、肉厚0.1〜2mmのオーステナイト系ステ
ンレス鋼を外皮として用い、そのパイプと充填フラック
スを振動させて充填するが、充填フラックスを混合、撹
拌したままの粉末で充填すると、充填がスムーズに行わ
れず、不均一になったり、途中でつまって充填不可能に
なったり、均一な充填がむずかしいが、充填フラックス
を珪酸ソーダや珪酸カリの水ガラスで湿式混合し、球形
の粒状にすることによって、充填フラックスの流動性が
良くなり、充填がスムーズに行われ均一な充填が出来
る。珪酸ソーダや珪酸カリの水ガラスの添加量は本発明
のフラックス組成の場合、フラックス100kgに対して５
〜15kg程度で十分である。充填を行った後、所定のワイ
ヤ径まで伸線する。
ンレス鋼を外皮として用い、そのパイプと充填フラック
スを振動させて充填するが、充填フラックスを混合、撹
拌したままの粉末で充填すると、充填がスムーズに行わ
れず、不均一になったり、途中でつまって充填不可能に
なったり、均一な充填がむずかしいが、充填フラックス
を珪酸ソーダや珪酸カリの水ガラスで湿式混合し、球形
の粒状にすることによって、充填フラックスの流動性が
良くなり、充填がスムーズに行われ均一な充填が出来
る。珪酸ソーダや珪酸カリの水ガラスの添加量は本発明
のフラックス組成の場合、フラックス100kgに対して５
〜15kg程度で十分である。充填を行った後、所定のワイ
ヤ径まで伸線する。
なお、オーステナイト系ステンレス鋼の帯鋼を外皮と
して用いる場合は、帯鋼をＵ形に成形してから所定のフ
ラックスを充填後、円形に成形し、所定のワイヤ径まで
伸線する。
して用いる場合は、帯鋼をＵ形に成形してから所定のフ
ラックスを充填後、円形に成形し、所定のワイヤ径まで
伸線する。
以下に本発明の実施例を比較例と対比しつつ示す。
第１表に外皮とするオーステナイト系ステンレス鋼の
化学成分を示し、第２表にオーステナイト系ステンレス
鋼粉末の化学成分を示す。
化学成分を示し、第２表にオーステナイト系ステンレス
鋼粉末の化学成分を示す。
また第３表に外皮と充填フラックスの組合せによるフ
ラックス入りワイヤの組成を示す。外皮に用いたパイプ
の寸法は外径10mmΦ、肉厚1mmのパイプを6.0〜9.0mmΦ
に管引きし、夫々フラックスを充填後、最終ワイヤ径の
1.2mmΦに伸線した。
ラックス入りワイヤの組成を示す。外皮に用いたパイプ
の寸法は外径10mmΦ、肉厚1mmのパイプを6.0〜9.0mmΦ
に管引きし、夫々フラックスを充填後、最終ワイヤ径の
1.2mmΦに伸線した。
第４表に母材の化学成分を示す。板厚は夫々12mmと20
mmである。
mmである。
第５表に第２表のフラックス入りワイヤと第３表の母
材を用いて行った溶接作業性試験結果、溶着金属の化学
成分、溶着金属の機械的性質、溶接部のＸ線性能と高温
割れ試験結果を示す。
材を用いて行った溶接作業性試験結果、溶着金属の化学
成分、溶着金属の機械的性質、溶接部のＸ線性能と高温
割れ試験結果を示す。
なお、溶接作業性試験は、ワイヤ1.2mmΦを用い、溶
接電流200A、溶接電圧30V、溶接速度30cm/min、電源は
直流定電圧、極性は棒プラス、シールドガスは100％C
O2、ガス流量20/minとし、第２図に示す開先を下向姿
勢に溶接して試験した。
接電流200A、溶接電圧30V、溶接速度30cm/min、電源は
直流定電圧、極性は棒プラス、シールドガスは100％C
O2、ガス流量20/minとし、第２図に示す開先を下向姿
勢に溶接して試験した。
第２図において、板厚ｔ＝12mm、開先角度Θ＝60゜、
ルートギャップｇ＝5mmとした。ｂはバッキング材で初
層の裏ビードを良好に形成させるために用いた。
ルートギャップｇ＝5mmとした。ｂはバッキング材で初
層の裏ビードを良好に形成させるために用いた。
溶接部の高温割れ試験は第２図の開先の初層を溶接
後、染色浸透探傷試験を実施して割れの有無を調査し
た。
後、染色浸透探傷試験を実施して割れの有無を調査し
た。
また溶接部のＸ線性能は、第２図の開先を最終層まで
溶接した後、Ｘ線透過写真によりスラグ巻込みの有無等
を調査した。
溶接した後、Ｘ線透過写真によりスラグ巻込みの有無等
を調査した。
次に溶着金属の引張および衝撃試験は、ワイヤ径1.2m
mΦを用いて、溶接電流200A、溶接電圧30V、溶接速度30
cm/min、電源は直流定電圧、極性は棒プラス、シールド
ガスは100％CO2、ガス流量20/minとし、第３図に示す
開先を下向姿勢で溶接した。
mΦを用いて、溶接電流200A、溶接電圧30V、溶接速度30
cm/min、電源は直流定電圧、極性は棒プラス、シールド
ガスは100％CO2、ガス流量20/minとし、第３図に示す
開先を下向姿勢で溶接した。
第３図において、板厚ｔ＝20mm、開先角度Θ＝45゜、
ルートギャップｇ＝12mmとし、引張試験片はJIS Z 3111
Al号を第４図のように採取して試験した。衝撃試験片
はJIS Z 31124号を第５図のように採取して試験した。
同図においてｄ＝2mmとする。
ルートギャップｇ＝12mmとし、引張試験片はJIS Z 3111
Al号を第４図のように採取して試験した。衝撃試験片
はJIS Z 31124号を第５図のように採取して試験した。
同図においてｄ＝2mmとする。
溶着金属の化学成分は第３図の開先を溶接した後、母
材が混入しないように第６図の通り試料を採取して分析
した。
材が混入しないように第６図の通り試料を採取して分析
した。
フラックス入りワイヤ（第３表、第５表）記号No.1〜
15とNo.31は比較例であり、No.16〜30は本発明である。
15とNo.31は比較例であり、No.16〜30は本発明である。
第４表の結果から明らかなように、No.1のワイヤは、
ワイヤ外皮中のＣ＋Ｎが0.015％未満のため、溶着金属
の引張強さが低すぎる。また、ワイヤ外皮内部のTiO2が
４％未満のため、スラグの被包性が悪く、ビード形状も
悪い。
ワイヤ外皮中のＣ＋Ｎが0.015％未満のため、溶着金属
の引張強さが低すぎる。また、ワイヤ外皮内部のTiO2が
４％未満のため、スラグの被包性が悪く、ビード形状も
悪い。
No.2のワイヤは、外皮中のＣが0.028％を超えてお
り、溶接部の耐食性が悪い。またワイヤ外皮内部のTiO2
が12％を超えており、スラグ量が多くなり過ぎて下向溶
接でスラグが先行し易く流動性が悪い。
り、溶接部の耐食性が悪い。またワイヤ外皮内部のTiO2
が12％を超えており、スラグ量が多くなり過ぎて下向溶
接でスラグが先行し易く流動性が悪い。
No.3のワイヤは、外皮中のＮが0.045％を超えてお
り、スラグのはくり性が悪く、Ｃ＋Ｎも0.060％を超え
ているため、溶着金属のフェライト量が低くなり過ぎ、
高温割れを発生する。この高温割れが原因でＸ線性能も
悪い。
り、スラグのはくり性が悪く、Ｃ＋Ｎも0.060％を超え
ているため、溶着金属のフェライト量が低くなり過ぎ、
高温割れを発生する。この高温割れが原因でＸ線性能も
悪い。
No.4のワイヤは、ワイヤ外皮内部のSiO2が0.5％未満
のためスラグの被包性が悪く、ビード形状も悪い。
のためスラグの被包性が悪く、ビード形状も悪い。
No.5のワイヤは、SiO2が3.0％を超えているため、溶
着金属のSiや酸素量が多くなり、衝撃値が低下する。
着金属のSiや酸素量が多くなり、衝撃値が低下する。
No.6のワイヤは、アルカリ金属弗化物の添加量が0.5
％未満のためスラグのはくり性が悪い。
％未満のためスラグのはくり性が悪い。
No.7のワイヤは、アルカリ金属弗化物の添加量が1.5
％を超えているためアークが不安定となり、スパッタが
多い。
％を超えているためアークが不安定となり、スパッタが
多い。
No.8のワイヤは、BiおよびBi酸化物の合計量が0.002
％未満でありスラグのはくり性が悪い。
％未満でありスラグのはくり性が悪い。
No.9のワイヤは、BiおよびBi酸化物の合計量が0.02％
を超えており溶着金属の衝撃値が低い。
を超えており溶着金属の衝撃値が低い。
No.10のワイヤは、Ti添加量が0.05％未満のため脱酸
効果が薄く溶着金属の酸素量が多くなり、衝撃値は低下
する。
効果が薄く溶着金属の酸素量が多くなり、衝撃値は低下
する。
No.11のワイヤは、Ti添加量が0.9％を超えているた
め、溶着金属の酸素量は低下するものの、スラグの流動
性やビード形状が悪くなる。また、SiO2が還元されて溶
着金属のSiが高くなり、衝撃値も低い。
め、溶着金属の酸素量は低下するものの、スラグの流動
性やビード形状が悪くなる。また、SiO2が還元されて溶
着金属のSiが高くなり、衝撃値も低い。
No.12のワイヤは、平均粒度が10〜150μｍのオーステ
ナイト系ステンレス鋼粉末が３％未満のため、スラグ巻
込みの欠陥が発生し、溶接部のＸ線性能が悪い。
ナイト系ステンレス鋼粉末が３％未満のため、スラグ巻
込みの欠陥が発生し、溶接部のＸ線性能が悪い。
No.13のワイヤは、平均粒度が10〜150μｍのオーステ
ナイト系ステンレス鋼粉末が14％を超えているため、ス
ラグの被包性が悪く、ビード形状が悪い。
ナイト系ステンレス鋼粉末が14％を超えているため、ス
ラグの被包性が悪く、ビード形状が悪い。
No.14のワイヤは、FeおよびMn酸化物の合計量が0.5％
を超えており、溶着金属の酸素量が多くなり、衝撃値が
低い。
を超えており、溶着金属の酸素量が多くなり、衝撃値が
低い。
No.15のワイヤは、ZrO2が2.0％を超えているため、ス
ラグ巻込みが発生し、Ｘ線性能が悪い。
ラグ巻込みが発生し、Ｘ線性能が悪い。
No.31のワイヤは、オーステナイト系ステンレス鋼粉
末の平均粒度が200〜250μｍであり、10〜150μｍの範
囲を超えているため、充填フラックスの通電性による加
熱効果が小さく、スラグ巻込みが発生し、溶接部のＸ線
性能が悪い。
末の平均粒度が200〜250μｍであり、10〜150μｍの範
囲を超えているため、充填フラックスの通電性による加
熱効果が小さく、スラグ巻込みが発生し、溶接部のＸ線
性能が悪い。
これに対して、本発明になるNo.16〜30のワイヤは、
いずれも溶接作業性が良好で、しかも−196℃における
溶着金属の衝撃値に優れ、耐粒界腐食性も良好であり、
かつ溶接部のＸ線性能と耐高温割れ性も良好であった。
いずれも溶接作業性が良好で、しかも−196℃における
溶着金属の衝撃値に優れ、耐粒界腐食性も良好であり、
かつ溶接部のＸ線性能と耐高温割れ性も良好であった。
〔判定基準〕 ◎…非常に良好 ○…良好 △…やや不良 ×…不良 ＊…第５図の最終ビードにおいて、スタート部、スレー
タ部を除いたビード本体をフェライトスコープを用いて
任意に10点測定し、平均値を求めた。
タ部を除いたビード本体をフェライトスコープを用いて
任意に10点測定し、平均値を求めた。
＊＊…繰返し３回の平均値を示した。
＊＊＊…第２回の初層について、スタート部、クレータ
部を除いたビード本体の割れの有無を調査した。
部を除いたビード本体の割れの有無を調査した。
以上説明したように、本発明におけるフラックス入り
ワイヤは、ワイヤ外皮中のＣとＮおよび（Ｃ＋Ｎ）を適
量として、ワイヤ外皮内部の充填フラックス中にTiO2、
SiO2、アルカリ金属弗化物、BiおよびBi酸化物、Ti、粒
度が10〜150μｍのオーステナイト系ステンレス鋼粉末
を適量添加し、さらにFeおよびMn酸化物とZrO2の添加量
を規制することによって、これらの成分の相乗効果が現
れ、オーステナイト系ステンレス鋼用フラックス入りワ
イヤのガスシールドアーク溶接において、溶着金属の低
温靱性とその他の機械的性質や耐粒界腐食性が良好で、
かつ優れた溶接作業性を有しながら、Ｘ線性能や耐高温
割れ性においても健全な溶接部が得られる。
ワイヤは、ワイヤ外皮中のＣとＮおよび（Ｃ＋Ｎ）を適
量として、ワイヤ外皮内部の充填フラックス中にTiO2、
SiO2、アルカリ金属弗化物、BiおよびBi酸化物、Ti、粒
度が10〜150μｍのオーステナイト系ステンレス鋼粉末
を適量添加し、さらにFeおよびMn酸化物とZrO2の添加量
を規制することによって、これらの成分の相乗効果が現
れ、オーステナイト系ステンレス鋼用フラックス入りワ
イヤのガスシールドアーク溶接において、溶着金属の低
温靱性とその他の機械的性質や耐粒界腐食性が良好で、
かつ優れた溶接作業性を有しながら、Ｘ線性能や耐高温
割れ性においても健全な溶接部が得られる。
第１図はフラックス入りワイヤの形状例を示す断面図、
第２図は下向溶接作業性、高温割れ試験およびＸ線性能
調査用試験板の開先形状を示す断面図、第３図は溶着金
属の引張および衝撃試験用開先形状を示す断面図、第４
図は、溶着金属の引張試験片採取要領を示す断面図、第
５図は、溶着金属の衝撃試験片採取要領を示す断面図で
ある。 １……外皮、２……充填フラックス、θ……開先角度、
ｂ……バッキング材、ｔ……板厚、ｇ……ルートギャッ
プ。
第２図は下向溶接作業性、高温割れ試験およびＸ線性能
調査用試験板の開先形状を示す断面図、第３図は溶着金
属の引張および衝撃試験用開先形状を示す断面図、第４
図は、溶着金属の引張試験片採取要領を示す断面図、第
５図は、溶着金属の衝撃試験片採取要領を示す断面図で
ある。 １……外皮、２……充填フラックス、θ……開先角度、
ｂ……バッキング材、ｔ……板厚、ｇ……ルートギャッ
プ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長崎 肇 神奈川県相模原市淵野辺５―10―１ 新 日本製鐵株式會社第２技術研究所内 (56)参考文献 特公 昭62−49160（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−17637（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】C 0.028％（重量％、以下同じ）以下、N
0.045％以下、かつ（Ｃ＋Ｎ）が0.015〜0.060％のオー
ステナイト系ステンレス鋼をワイヤ外皮とし、その内部
に、ワイヤ全重量に対して、平均粒度が10〜150μｍの
オーステナイト系ステンレス鋼粉末を３〜14％、TiO2 4
〜12％、SiO2 0.5〜3.0％、アルカリ金属弗化物の１種
または２種以上を0.5〜1.5％、BiおよびBi酸化物の合計
が0.002〜0.02％、Ti 0.05〜0.9％を含有し、FeおよびM
n酸化物の合計を0.5％以下に制限したフラックスが充填
されてなり、Ｏ断面形状であることを特徴とするオース
テナイト系ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ。 - 【請求項２】C 0.028％（重量％、以下同じ）以下、N
0.045％以下、かつ（Ｃ＋Ｎ）が0.015〜0.060％のオー
ステナイト系ステンレス鋼をワイヤ外皮として、その内
部に、ワイヤ全重量に対して、平均粒度が10〜150μｍ
のオーステナイト系ステンレス鋼粉末を３〜14％、TiO2
4〜12％、SiO2 0.5〜3.0％、アルカリ金属弗化物の１
種または２種以上を0.5〜1.5％、BiおよびBi酸化物の合
計が0.002〜0.02％、Ti 0.05〜0.9を含有し、さらにZrO
2を0.1〜2.0％含有し、FeおよびMn酸化物の合計を0.5％
以下に制限したフラックスが充填されてなり、Ｏ断面形
状であることを特徴とするオーステナイト系ステンレス
鋼溶接用フラックス入りワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63037384A JP2592637B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | オーステナイト系ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63037384A JP2592637B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | オーステナイト系ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01215493A JPH01215493A (ja) | 1989-08-29 |
| JP2592637B2 true JP2592637B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=12496031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63037384A Expired - Lifetime JP2592637B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | オーステナイト系ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2592637B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0386392A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-04-11 | Nippon Steel Corp | 高耐食ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ |
| JPH03221293A (ja) * | 1990-01-25 | 1991-09-30 | Nippon Steel Corp | 高窒素オーステナイト系ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ |
| US5120931A (en) * | 1991-04-12 | 1992-06-09 | The Lincoln Electric Company | Electrode and flux for arc welding stainless steel |
| JP2637907B2 (ja) * | 1992-09-30 | 1997-08-06 | 株式会社神戸製鋼所 | フラックス入りワイヤ |
| JP2711072B2 (ja) * | 1994-04-25 | 1998-02-10 | 株式会社神戸製鋼所 | ステンレス鋼フラックス入りワイヤ |
| US20060144836A1 (en) * | 2005-01-03 | 2006-07-06 | Lincoln Global, Inc. | Cored electrode for reducing diffusible hydrogen |
| JP4995888B2 (ja) * | 2009-12-15 | 2012-08-08 | 株式会社神戸製鋼所 | ステンレス鋼アーク溶接フラックス入りワイヤ |
| EP3466585A1 (de) * | 2017-10-04 | 2019-04-10 | Voestalpine Böhler Welding Austria GmbH | Schweissgut |
| JP2023504413A (ja) * | 2019-11-26 | 2023-02-03 | エサブ セア コーポレーション | Ｌｎｇタンク製造で用いられるステンレス鋼溶接ワイヤ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5392550U (ja) * | 1977-12-07 | 1978-07-28 | ||
| JPS62115272U (ja) * | 1986-01-16 | 1987-07-22 |
-
1988
- 1988-02-22 JP JP63037384A patent/JP2592637B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01215493A (ja) | 1989-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2110195B1 (en) | Pure Ar gas shielded welding MIG flux-cored wire and MIG arc welding method | |
| JP4834191B2 (ja) | 全姿勢溶接が可能なガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| WO2018087812A1 (ja) | フラックス入りワイヤ、溶接継手の製造方法、及び溶接継手 | |
| JP2007160314A (ja) | 高強度ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JP2592637B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JP2003019595A (ja) | 低合金耐熱鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JPH0420720B2 (ja) | ||
| JPH06285672A (ja) | ガスシールドアーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤ | |
| JP2614967B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接メタル系フラックス入りワイヤ | |
| JP2021058921A (ja) | 溶接用材料、溶接金属及びエレクトロスラグ溶接方法 | |
| JP2000343277A (ja) | 全姿勢溶接性に優れたＮｉ基合金フラックス入りワイヤ | |
| JP7332946B2 (ja) | フラックス入りワイヤ及び溶接継手の製造方法 | |
| JP2001205483A (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JP2003025088A (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JP3540894B2 (ja) | ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JPH0335033B2 (ja) | ||
| JPH10296486A (ja) | ９％Ｎｉ鋼溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JPS6234697A (ja) | 溶接用フラツクス入りワイヤ | |
| JPH0518679B2 (ja) | ||
| JP2592951B2 (ja) | 極細径のセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JPH07276078A (ja) | ガスシールドアーク溶接メタル系フラックス入りワイヤ | |
| JPH0362518B2 (ja) | ||
| KR20190118898A (ko) | 고온균열성이 우수한 가스실드 아크 용접용 티타니아계 플럭스 충전 와이어 | |
| JPH0780064B2 (ja) | 高セルロース系被覆アーク溶接棒 | |
| JPH0335034B2 (ja) |