JP2592951B2 - 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 - Google Patents
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Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、特に薄い鋼板の溶接に適用する極細径のセ
ルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤに関す
る。
ルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤに関す
る。
［従来の技術］ セルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
（以下、セルフシールドワイヤという）は、他の溶接材
料に比べて自己シールド機構が強化されているために、
風の影響による溶接欠陥の発生が少ないことから建築、
橋梁など屋外現場作業に好んで適用されてきた。さら
に、最近では、家屋、フェンス、自動車などの鉄製品の
補修溶接にもセルフシールドワイヤの適用分野が拡大さ
れつつある。このような薄い鋼板の溶接に適用した場合
でも溶け落ちることなく溶接を行えるためには、小電流
溶接条件で使用できるワイヤ径が1.2mmφ以下の極細径
のセルフシールドワイヤが必要となる。
（以下、セルフシールドワイヤという）は、他の溶接材
料に比べて自己シールド機構が強化されているために、
風の影響による溶接欠陥の発生が少ないことから建築、
橋梁など屋外現場作業に好んで適用されてきた。さら
に、最近では、家屋、フェンス、自動車などの鉄製品の
補修溶接にもセルフシールドワイヤの適用分野が拡大さ
れつつある。このような薄い鋼板の溶接に適用した場合
でも溶け落ちることなく溶接を行えるためには、小電流
溶接条件で使用できるワイヤ径が1.2mmφ以下の極細径
のセルフシールドワイヤが必要となる。
本発明者らは先に特開昭63−252694号公報によりワイ
ヤ径が0.6〜1.0mmφのセルフシールドワイヤを提案し
た。また、特開昭61−169196号公報においては、板厚2.
3〜3.2mmの亜鉛メッキ鋼板の溶接に適用するワイヤ径が
2.0mmφであるセルフシールドワイヤが開示されてい
る。
ヤ径が0.6〜1.0mmφのセルフシールドワイヤを提案し
た。また、特開昭61−169196号公報においては、板厚2.
3〜3.2mmの亜鉛メッキ鋼板の溶接に適用するワイヤ径が
2.0mmφであるセルフシールドワイヤが開示されてい
る。
ところで、板厚が１〜5mm程度の薄い鋼板の溶接にセ
ルフシールドワイヤを適用する場合、通常１パス溶接で
行われるので溶接性能として重要なことは、ピット、ブ
ローホールなどの溶接欠陥が発生しにくく、かつ良好な
ビード形状や外観が得られることなどの溶接作業性であ
る。これに対し、上記特開昭63−252694号公報提案のセ
ルフシールドワイヤおよび最近市販されているワイヤ径
が0.8〜1.2mmφのセルフシールドワイヤ、あるいは特開
昭61−1498号公報に開示されているような比較的太径の
ものをその組成のままで1.2mmφ以下に細径化したセル
フシールドワイヤは必ずしも上記溶接作業性が十分でな
く、特にピットやブローホールの発生が問題となる。さ
らに、従来のこの種のセルフシールドワイヤは充填フラ
ックス組成中にBaF2やBaCO3などを含有するものが一般
的であり、溶接時に発生するヒューム中のBa化合物の有
害性が作業環境面から好ましくないということが最近、
指摘されつつある。
ルフシールドワイヤを適用する場合、通常１パス溶接で
行われるので溶接性能として重要なことは、ピット、ブ
ローホールなどの溶接欠陥が発生しにくく、かつ良好な
ビード形状や外観が得られることなどの溶接作業性であ
る。これに対し、上記特開昭63−252694号公報提案のセ
ルフシールドワイヤおよび最近市販されているワイヤ径
が0.8〜1.2mmφのセルフシールドワイヤ、あるいは特開
昭61−1498号公報に開示されているような比較的太径の
ものをその組成のままで1.2mmφ以下に細径化したセル
フシールドワイヤは必ずしも上記溶接作業性が十分でな
く、特にピットやブローホールの発生が問題となる。さ
らに、従来のこの種のセルフシールドワイヤは充填フラ
ックス組成中にBaF2やBaCO3などを含有するものが一般
的であり、溶接時に発生するヒューム中のBa化合物の有
害性が作業環境面から好ましくないということが最近、
指摘されつつある。
［発明が解決しようとする課題］ そこで、本発明は、充填フラックス組成中にBaF2やBa
CO3などのBa化合物を含有させないで、薄い鋼板の溶接
に適用して各種溶接作業性が良好な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の提供を目的と
する。
CO3などのBa化合物を含有させないで、薄い鋼板の溶接
に適用して各種溶接作業性が良好な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の提供を目的と
する。
［課題を解決するための手段］ 即ち、本発明の要旨は、（１）金属外皮に粉粒状フラ
ックスを充填してなるワイヤ径が1.2mmφ以下である極
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
ヤにおいて、ワイヤ全重量に対して、SrF2:2.0〜4.5
％、SrCO3:0.2〜2.0％、Al:2.0〜4.0％、Mg:0.5〜2.0
％、C:0.05〜0.25％、Mn:0.20〜1.50％、さらにNaもし
くはＫの化合物の１種または２種以上をNa,K換算値の合
計で0.02〜0.20％含有し、残部は金属外皮中および粉粒
状フラックス中のFe成分および不可避不純物からなるこ
とを特徴とする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、および（２）付加成分として、鉄
粉を1.0〜10.0％、さらに含有してなることを特徴とす
る上記（１）記載の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にある。
ックスを充填してなるワイヤ径が1.2mmφ以下である極
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
ヤにおいて、ワイヤ全重量に対して、SrF2:2.0〜4.5
％、SrCO3:0.2〜2.0％、Al:2.0〜4.0％、Mg:0.5〜2.0
％、C:0.05〜0.25％、Mn:0.20〜1.50％、さらにNaもし
くはＫの化合物の１種または２種以上をNa,K換算値の合
計で0.02〜0.20％含有し、残部は金属外皮中および粉粒
状フラックス中のFe成分および不可避不純物からなるこ
とを特徴とする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、および（２）付加成分として、鉄
粉を1.0〜10.0％、さらに含有してなることを特徴とす
る上記（１）記載の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にある。
［作用］ 以下に、本発明による極細径のセルフシールドワイヤ
について詳細に説明する。本発明者らは、種々の試作ワ
イヤにより検討した結果、まず極細径のセルフシールド
ワイヤにおいては、ピット、ブローホールの発生傾向に
対して、主要成分である金属弗化物の含有量および種類
の影響が非常に大きいことがわかった。第１図は第１表
に示すワイヤ組成（金属弗化物としてSrF2またはCaF2を
含有する）のワイヤ径が1.0mmφの試作ワイヤにより板
厚3.2mmの鋼板の水平重ねすみ肉溶接を電流を一定（100
V）にして行った場合のピット、ブローホールの発生傾
向を調査したものであるが、金属弗化物の含有量の増加
にともない、安定したアーク状態が持続して溶接できる
溶接電圧範囲の下限値（以下、Vmin）が高くなり、ピッ
ト、ブローホールが発生しやすくなっていること、また
CaF2を含有させた場合はブローホールの発生を防止する
ことができず、SrF2を含有させた場合についてもピッ
ト、ブローホールがともに発生しない含有量の範囲は極
めて狭いことがわかる。つまり、極細径のセルフシール
ドワイヤにおいては、ピット、ブローホールに対して溶
接電圧が敏感に関与するので、出来るだけVminを低くし
てピット、ブローホールが発生しない適正溶接電圧の範
囲を拡大出来るようなワイヤ組成が必要となる。本発明
はBa化合物を含有させないという制約のもとに、主要成
分となる金属弗化物について種々検討した結果、SrF2を
特定量含有させることを基本とし、さらにSrF2以外の成
分の含有量を限定することにより初期の目的を達したも
のである。
について詳細に説明する。本発明者らは、種々の試作ワ
イヤにより検討した結果、まず極細径のセルフシールド
ワイヤにおいては、ピット、ブローホールの発生傾向に
対して、主要成分である金属弗化物の含有量および種類
の影響が非常に大きいことがわかった。第１図は第１表
に示すワイヤ組成（金属弗化物としてSrF2またはCaF2を
含有する）のワイヤ径が1.0mmφの試作ワイヤにより板
厚3.2mmの鋼板の水平重ねすみ肉溶接を電流を一定（100
V）にして行った場合のピット、ブローホールの発生傾
向を調査したものであるが、金属弗化物の含有量の増加
にともない、安定したアーク状態が持続して溶接できる
溶接電圧範囲の下限値（以下、Vmin）が高くなり、ピッ
ト、ブローホールが発生しやすくなっていること、また
CaF2を含有させた場合はブローホールの発生を防止する
ことができず、SrF2を含有させた場合についてもピッ
ト、ブローホールがともに発生しない含有量の範囲は極
めて狭いことがわかる。つまり、極細径のセルフシール
ドワイヤにおいては、ピット、ブローホールに対して溶
接電圧が敏感に関与するので、出来るだけVminを低くし
てピット、ブローホールが発生しない適正溶接電圧の範
囲を拡大出来るようなワイヤ組成が必要となる。本発明
はBa化合物を含有させないという制約のもとに、主要成
分となる金属弗化物について種々検討した結果、SrF2を
特定量含有させることを基本とし、さらにSrF2以外の成
分の含有量を限定することにより初期の目的を達したも
のである。
主要成分として含有させる金属弗化物は、ガス発生剤
として、アークおよび溶融金属プールをシールドし、溶
融金属中への大気からの窒素、酸素の侵入を妨げピッ
ト、ブローホールの発生を防止し、同時にスラグ剤とし
ても作用し、溶融金属を被包しビード形状、外観を良好
にする役割をもつ。本発明の極細径のセルフシールドワ
イヤは上記のVminを低くしてピット、ブローホールの発
生を防止するために、金属弗化物としてSrF2を2.0〜4.5
％（ワイヤ全重量に対する重量％、以下同じ）含有させ
る。
として、アークおよび溶融金属プールをシールドし、溶
融金属中への大気からの窒素、酸素の侵入を妨げピッ
ト、ブローホールの発生を防止し、同時にスラグ剤とし
ても作用し、溶融金属を被包しビード形状、外観を良好
にする役割をもつ。本発明の極細径のセルフシールドワ
イヤは上記のVminを低くしてピット、ブローホールの発
生を防止するために、金属弗化物としてSrF2を2.0〜4.5
％（ワイヤ全重量に対する重量％、以下同じ）含有させ
る。
SrF2の含有量が2.0％未満では十分なシールド効果が
得られずピット、ブロホールが発生し、またスラグ量が
不足しスラグ被包性が不十分でビードの波目が乱れ形
状、外観とも不良となる。逆に、SrF2の含有量が4.5％
を超えた場合はVminが高くなりすぎてピット、ブローホ
ールが発生しやすく、ビード形状は母材とのなじみのな
い凸状化し、スパッタの発生量も多くなるなど同様の溶
接作業が劣化する。
得られずピット、ブロホールが発生し、またスラグ量が
不足しスラグ被包性が不十分でビードの波目が乱れ形
状、外観とも不良となる。逆に、SrF2の含有量が4.5％
を超えた場合はVminが高くなりすぎてピット、ブローホ
ールが発生しやすく、ビード形状は母材とのなじみのな
い凸状化し、スパッタの発生量も多くなるなど同様の溶
接作業が劣化する。
・SrCO3:0.2〜2.0％ 次に、本発明の極細径のセルフシールドワイヤは、上
記SrF2により自己シールド性および溶融金属のスラグ被
包性を補強するために、金属炭酸塩としてSrCO3を0.2〜
2.0％含有させる。SrCO3の含有量が0.2％未満ではシー
ルド効果が十分でなく、またスラグ量が不足しビード形
状が劣化する。逆に2.0％を超えて過剰に含有させた場
合にはアークが不安定になり、スラグ巻込み欠陥を発生
しやすくなり、スパッタの発生量も多くなる。特にSrCO
3を含有させるのは、BaCO3以外のCaCO3，Li2CO3などの
他の金属炭酸塩に比べて、Vminを高くする程度が少ない
ので、ピット、ブローホールの発生を防止するために有
利であることによる。
記SrF2により自己シールド性および溶融金属のスラグ被
包性を補強するために、金属炭酸塩としてSrCO3を0.2〜
2.0％含有させる。SrCO3の含有量が0.2％未満ではシー
ルド効果が十分でなく、またスラグ量が不足しビード形
状が劣化する。逆に2.0％を超えて過剰に含有させた場
合にはアークが不安定になり、スラグ巻込み欠陥を発生
しやすくなり、スパッタの発生量も多くなる。特にSrCO
3を含有させるのは、BaCO3以外のCaCO3，Li2CO3などの
他の金属炭酸塩に比べて、Vminを高くする程度が少ない
ので、ピット、ブローホールの発生を防止するために有
利であることによる。
・Al:2.0〜4.0％ Alは強力な脱酸、脱窒剤としてピット、ブローホール
の発生を防止する作用を示し、セルフシールドワイヤに
は不可欠な成分であり、外皮金属成分および充填フラッ
クス中の総和で2.0〜4.0含有させる。Alの含有量が2.0
％未満ではピット、ブローホールが発生しやすく、逆に
4.0％を超えるとスラグ焼付きが発生し、スラグ剥離性
およびビート外観から不良となる。なお外皮金属中のAl
の含有量は、フラックス充填後、減径する際の加工硬化
の程度を少なくし生産性を上げるためにできるだけ少な
くし、充填フラックス中に単体Al,あるいはFe−Al,Al−
Mg,Ca−Alなどの合金形態で含有させることが好まし
い。
の発生を防止する作用を示し、セルフシールドワイヤに
は不可欠な成分であり、外皮金属成分および充填フラッ
クス中の総和で2.0〜4.0含有させる。Alの含有量が2.0
％未満ではピット、ブローホールが発生しやすく、逆に
4.0％を超えるとスラグ焼付きが発生し、スラグ剥離性
およびビート外観から不良となる。なお外皮金属中のAl
の含有量は、フラックス充填後、減径する際の加工硬化
の程度を少なくし生産性を上げるためにできるだけ少な
くし、充填フラックス中に単体Al,あるいはFe−Al,Al−
Mg,Ca−Alなどの合金形態で含有させることが好まし
い。
・Mg:0.5〜2.0％ MgはAl以上に強力な脱酸剤として作用する成分であ
り、ピット、ブローホールの発生防止および溶接金属の
清浄化のために0.5〜2.0％含有させる。Mgの含有量が0.
5％未満では、溶接金属の脱酸不足のためにピット、ブ
ローホールおよびスラグ巻込み欠陥が発生しやすく、逆
に2.0％超えて多量に含有させた場合にはアークが不安
定になりスパッタ発生量の増加、ヒューム発生量の増
加、ビード形状の凸状化など溶接作業性に悪影響をおよ
ぼす。なお、Mgは単体MgあるいかAl−Mgなどの合金形態
で含有させる。
り、ピット、ブローホールの発生防止および溶接金属の
清浄化のために0.5〜2.0％含有させる。Mgの含有量が0.
5％未満では、溶接金属の脱酸不足のためにピット、ブ
ローホールおよびスラグ巻込み欠陥が発生しやすく、逆
に2.0％超えて多量に含有させた場合にはアークが不安
定になりスパッタ発生量の増加、ヒューム発生量の増
加、ビード形状の凸状化など溶接作業性に悪影響をおよ
ぼす。なお、Mgは単体MgあるいかAl−Mgなどの合金形態
で含有させる。
・C:0.05〜0.25％,Mn:0.20〜1.50％ ＣおよびMnはピット、ブローホールの発生の防止する
ための脱酸剤、およびAlを相当量含有することにより溶
接金属中へのAlの歩留りが増加し結晶粒の粗大化による
脆化を防止するための合金剤として、外皮金属成分およ
び充填フラックス中の総和で、Ｃを0.05〜0.25％,Mnを
0.20〜1.50％含有させる。C,Mnの含有量がこの限定範囲
の上限を超えた場合、溶接金属の強度が上昇し耐割れ性
が劣化する。なお、充填フラックスからのＣはグラファ
イト単体、あるいはFe−Mn−Ｃなどの合金形態で含有さ
せてよいが、特にグラファイト単体で含有させる場合
は、アークを不安定にしスパッタの発生量を増加させる
のでグラファイトの含有量は0.15％以下に抑えるべきで
ある。MnはMn単体あるいはFe−Mn,Fe−Mn−Ｃなどの合
金形態で含有させる。
ための脱酸剤、およびAlを相当量含有することにより溶
接金属中へのAlの歩留りが増加し結晶粒の粗大化による
脆化を防止するための合金剤として、外皮金属成分およ
び充填フラックス中の総和で、Ｃを0.05〜0.25％,Mnを
0.20〜1.50％含有させる。C,Mnの含有量がこの限定範囲
の上限を超えた場合、溶接金属の強度が上昇し耐割れ性
が劣化する。なお、充填フラックスからのＣはグラファ
イト単体、あるいはFe−Mn−Ｃなどの合金形態で含有さ
せてよいが、特にグラファイト単体で含有させる場合
は、アークを不安定にしスパッタの発生量を増加させる
のでグラファイトの含有量は0.15％以下に抑えるべきで
ある。MnはMn単体あるいはFe−Mn,Fe−Mn−Ｃなどの合
金形態で含有させる。
・NaまたはＫの化合物の１種または２種以上をNa,Kの換
算値の合計で0.02〜0.2％NaもしくはＫの化合物の１種
または２種以上をNa,Kの換算値（化合物中のNa,K量に同
じ）の合計で0.02〜0.20％含有させるのは、アークを安
定化させ、ピッド、ブローホールの発生を防止し、スパ
ッタの発生量の増加を抑制するためである。Na,Kの含有
量の合計が0.02％未満ではアークが不安定になり上記の
効果が得られない。一方、0.20％を超えた場合はアーク
長が極端に長くなってアークが著しく不安定となること
によりピット、ブローホール、スラグ巻込みが発生しや
すくなるなど同様に良好な溶接作業性が得られない。な
お、Naの化合物としてはNa2O,NaF,Na3AlF6，Na3SiF6な
ど、Ｋの化合物としてはK2O,KF,K3SiF6，などの形態、
あるいはカリガラス（SiO2−CaO−K2O），チタン酸ソー
ダ（TiO2−K2O）や原料を造粒して充填する場合に粘結
剤として使用する水ガラス（SiO2−Na2O，SiO2−K2O，S
iO2−Na2O−K2O）などの形態で含有させてもよい。
算値の合計で0.02〜0.2％NaもしくはＫの化合物の１種
または２種以上をNa,Kの換算値（化合物中のNa,K量に同
じ）の合計で0.02〜0.20％含有させるのは、アークを安
定化させ、ピッド、ブローホールの発生を防止し、スパ
ッタの発生量の増加を抑制するためである。Na,Kの含有
量の合計が0.02％未満ではアークが不安定になり上記の
効果が得られない。一方、0.20％を超えた場合はアーク
長が極端に長くなってアークが著しく不安定となること
によりピット、ブローホール、スラグ巻込みが発生しや
すくなるなど同様に良好な溶接作業性が得られない。な
お、Naの化合物としてはNa2O,NaF,Na3AlF6，Na3SiF6な
ど、Ｋの化合物としてはK2O,KF,K3SiF6，などの形態、
あるいはカリガラス（SiO2−CaO−K2O），チタン酸ソー
ダ（TiO2−K2O）や原料を造粒して充填する場合に粘結
剤として使用する水ガラス（SiO2−Na2O，SiO2−K2O，S
iO2−Na2O−K2O）などの形態で含有させてもよい。
さらに、本発明の極細径のセルフシールドワイヤは、
製造時のフラックスの流動性を改善しフラックスの外皮
金属に対する割合（ワイヤ全重量に対する重量％、以下
フラックス充填率）がワイヤ長手方向にわたって均一に
なるようにすること、および所定のフラックス充填率が
得られるようにフラックスのかさ密度を調整すること、
あるいは溶着速度を上げ溶接能率を向上させることなど
のために鉄粉を1.0〜10.0％含有させることができる。
鉄粉の含有量が1.0％未満では上記効果はあまり認めら
れず、一方、10.0％を超えた場合、スパッタの発生量が
多くなり、また1.2mmφ以下の極細径にする伸線過程で
断線が発生しやすくなる。
製造時のフラックスの流動性を改善しフラックスの外皮
金属に対する割合（ワイヤ全重量に対する重量％、以下
フラックス充填率）がワイヤ長手方向にわたって均一に
なるようにすること、および所定のフラックス充填率が
得られるようにフラックスのかさ密度を調整すること、
あるいは溶着速度を上げ溶接能率を向上させることなど
のために鉄粉を1.0〜10.0％含有させることができる。
鉄粉の含有量が1.0％未満では上記効果はあまり認めら
れず、一方、10.0％を超えた場合、スパッタの発生量が
多くなり、また1.2mmφ以下の極細径にする伸線過程で
断線が発生しやすくなる。
なお、本発明の極細径のセルフシールドワイヤの上記
限定した各成分以外の残部は、金属外皮中のFe成分、充
填フラックスの各種原料（鉄粉を除く）中に微量あるい
は鉄合金の形態で含有されるFe成分、および不可避不純
物からなるものである。
限定した各成分以外の残部は、金属外皮中のFe成分、充
填フラックスの各種原料（鉄粉を除く）中に微量あるい
は鉄合金の形態で含有されるFe成分、および不可避不純
物からなるものである。
フラックス充填率については特に限定するものでない
が、軟鋼の金属外皮を使用することにより、８〜20％の
範囲であれば、上記各成分を含有させること、およびワ
イヤ製造時の伸線加工性とも問題はない。ワイヤの断面
形状についても限定しないが、第１図に示す（Ａ）のよ
うな複雑断面では極細径にする伸線が困難であるため
（Ｂ）または（Ｃ）のような単純断面構造にするのが伸
線加工性、およびワイヤ送給性等の使用特性の両面から
好ましい。
が、軟鋼の金属外皮を使用することにより、８〜20％の
範囲であれば、上記各成分を含有させること、およびワ
イヤ製造時の伸線加工性とも問題はない。ワイヤの断面
形状についても限定しないが、第１図に示す（Ａ）のよ
うな複雑断面では極細径にする伸線が困難であるため
（Ｂ）または（Ｃ）のような単純断面構造にするのが伸
線加工性、およびワイヤ送給性等の使用特性の両面から
好ましい。
以下、本発明の効果を実施例により、さらに具体的に
説明する。
説明する。
［実施例］ 第２表に示すサイズ、および化学成分の金属外皮（F
1）を使用し、原料フラックスを充填し、第３表に示す
ワイヤ径およびワイヤ組成のセルフシールドワイヤ（SW
1〜SW22）を試作製造した。これら試作ワイヤを用い
て、第３図に示すような水平重ねすみ肉溶接（鋼板板厚
1.2〜3.2mm）を行い、Ｘ線透過試験によるピット、ブロ
ーホール、スラグ巻込み発生の有無、および他の溶接作
業性を試験した。第４表にこれら溶接試験結果をまとめ
て示す。
1）を使用し、原料フラックスを充填し、第３表に示す
ワイヤ径およびワイヤ組成のセルフシールドワイヤ（SW
1〜SW22）を試作製造した。これら試作ワイヤを用い
て、第３図に示すような水平重ねすみ肉溶接（鋼板板厚
1.2〜3.2mm）を行い、Ｘ線透過試験によるピット、ブロ
ーホール、スラグ巻込み発生の有無、および他の溶接作
業性を試験した。第４表にこれら溶接試験結果をまとめ
て示す。
試験No.1〜８は本発明によるセルフシールドワイヤ
（SW1〜８）を使用した場合で、いずれも低いVminが得
られたことにより、ピット、ブローホールは発生せず、
ビード形状、外観など他の溶接作業性も良好であった。
これに対し、試験No.9〜22は比較例である。No.9は金属
弗化物としてCaF2とBaF2を多量に含有する従来の比較的
太径のセルフシールドワイヤの組成のまま細径化した場
合（SW9）、Vminが高くなりピット、ブローホールが発
生し、またスパッタ、ヒュームが多発した。No.10は金
属弗化物としてCaF2を含有させた場合（SW10）、ブロー
ホールが発生しやすく、スパッタは大粒のものが多発
し、ビード形状は母材となじみのない凸状となった。N
o.11はSrF2の含有量が多すぎる場合で（SW11）、Vminが
高くなりブローホールが発生し、スパッタの多発および
ビード形状が劣化した。
（SW1〜８）を使用した場合で、いずれも低いVminが得
られたことにより、ピット、ブローホールは発生せず、
ビード形状、外観など他の溶接作業性も良好であった。
これに対し、試験No.9〜22は比較例である。No.9は金属
弗化物としてCaF2とBaF2を多量に含有する従来の比較的
太径のセルフシールドワイヤの組成のまま細径化した場
合（SW9）、Vminが高くなりピット、ブローホールが発
生し、またスパッタ、ヒュームが多発した。No.10は金
属弗化物としてCaF2を含有させた場合（SW10）、ブロー
ホールが発生しやすく、スパッタは大粒のものが多発
し、ビード形状は母材となじみのない凸状となった。N
o.11はSrF2の含有量が多すぎる場合で（SW11）、Vminが
高くなりブローホールが発生し、スパッタの多発および
ビード形状が劣化した。
No.12はSrF2の含有量が少なすぎる場合で（SW12）、
シールド不足となりピット、ブローホールが発生し、ま
たスラグ量が不足し部分的に露出ビードとなり形状、外
観が不良となった。
シールド不足となりピット、ブローホールが発生し、ま
たスラグ量が不足し部分的に露出ビードとなり形状、外
観が不良となった。
No.13はSrCO3の含有量が多すぎる場合で（SW13）、V
minが高くなりブローホールの発生とともにアークが不
安定になりスラグ巻込みの発生、およびスパッタが多発
した。No.14は、逆にSrCO3の含有量が少なすぎた場合で
（SW14）、シールド不足によるピット、ブローホールの
発生、およびスラグ量不足により溶融金属のスラグ被包
性が不十分でビード形状および外観が劣化した。No.15
はAlの含有量が多すぎた場合で（SW15）、スラグ焼付が
発生し、スラグ剥離性およびビード外観が不良となっ
た。No.16は逆にAlの含有量が少なすぎた場合で（SW1
6）ブローホールが発生した。No.17はMgの含有量が多す
ぎた場合で（SW17）、アークが不安定になりブローホー
ルの発生、およびスパッタが多発し、またヒューム発生
量が多くなった。No.18は逆にMgの含有量が少なすぎた
場合で（SW18）、脱酸不足によりピット、ブローホー
ル、スラグ巻込みが発生した。No.19はＣおよびMnの含
有量が多すぎた場合で（SW19）、アークが不安定なりス
パッタが多発し、またクレーター割れが発生した。No.2
0はNaおよびＫの含有量が多すぎた場合で（SW20）、ア
ークが不安定になりピット、ブローホール、スラグ巻込
みの発生、スパッタの多発など溶接作業性が著しく劣化
した。
minが高くなりブローホールの発生とともにアークが不
安定になりスラグ巻込みの発生、およびスパッタが多発
した。No.14は、逆にSrCO3の含有量が少なすぎた場合で
（SW14）、シールド不足によるピット、ブローホールの
発生、およびスラグ量不足により溶融金属のスラグ被包
性が不十分でビード形状および外観が劣化した。No.15
はAlの含有量が多すぎた場合で（SW15）、スラグ焼付が
発生し、スラグ剥離性およびビード外観が不良となっ
た。No.16は逆にAlの含有量が少なすぎた場合で（SW1
6）ブローホールが発生した。No.17はMgの含有量が多す
ぎた場合で（SW17）、アークが不安定になりブローホー
ルの発生、およびスパッタが多発し、またヒューム発生
量が多くなった。No.18は逆にMgの含有量が少なすぎた
場合で（SW18）、脱酸不足によりピット、ブローホー
ル、スラグ巻込みが発生した。No.19はＣおよびMnの含
有量が多すぎた場合で（SW19）、アークが不安定なりス
パッタが多発し、またクレーター割れが発生した。No.2
0はNaおよびＫの含有量が多すぎた場合で（SW20）、ア
ークが不安定になりピット、ブローホール、スラグ巻込
みの発生、スパッタの多発など溶接作業性が著しく劣化
した。
No.21はNa,Kのいずれも含有させない場合で（SW2
1）、同様にアークが不安定になりブローホールが発生
し、スパッタも多発した。
1）、同様にアークが不安定になりブローホールが発生
し、スパッタも多発した。
No.22は鉄粉の含有量が多すぎた場合で（SW22）、製
造時、最終段階の伸線工程で断線が多発するとともに、
スパッタ量が増加した。
造時、最終段階の伸線工程で断線が多発するとともに、
スパッタ量が増加した。
［発明の効果］ 以上述べた通り、本発明は薄い鋼板の溶接に適用し
て、溶接欠陥が発生しにくく、ビード形状、外観も良好
で、かつ溶接しやすい極細径のセルフシールドワイヤを
提供したものである。なお、本発明によるセルフシール
ドワイヤは全姿勢溶接での適用が可能である。さらに、
従来のこの種のセルフシールドワイヤが含有するBa化合
物の有害性が作業環境面から指摘されつつあることを背
景として、新しい組成系を見出したことは、セルフシー
ルドワイヤの適用分野の拡大につながり、広く産業の発
展に寄与できるものである。
て、溶接欠陥が発生しにくく、ビード形状、外観も良好
で、かつ溶接しやすい極細径のセルフシールドワイヤを
提供したものである。なお、本発明によるセルフシール
ドワイヤは全姿勢溶接での適用が可能である。さらに、
従来のこの種のセルフシールドワイヤが含有するBa化合
物の有害性が作業環境面から指摘されつつあることを背
景として、新しい組成系を見出したことは、セルフシー
ルドワイヤの適用分野の拡大につながり、広く産業の発
展に寄与できるものである。
第１図は極細径のセルフシールドワイヤにおける金属弗
化物の含有量と溶接電流100AにおけるVminの関係を示す
図、第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はワイヤの断面図、
第３図は実施例における溶接試験方法のための継手断面
図である。 １…金属外皮、２…充填フラックス ３…鋼板、４…溶接金属
化物の含有量と溶接電流100AにおけるVminの関係を示す
図、第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はワイヤの断面図、
第３図は実施例における溶接試験方法のための継手断面
図である。 １…金属外皮、２…充填フラックス ３…鋼板、４…溶接金属
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足立 武夫 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 特開 昭61−169196（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−180697（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−176496（ＪＰ，Ａ) 特公 平８−32372（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】金属外皮に粉粒状フラックスを充填してな
るワイヤ径が1.2mmφ以下である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において、ワイヤ
全重量に対して、 SrF2:2.0〜4.5％、SrCO3:0.2〜2.0％、Al:2.0〜4.0％、
Mg:0.5〜2.0％、C:0.05〜0.25％、Mn:0.20〜1.50％、さ
らにNaもしくはＫの化合物の１種または２種以上をNa,K
換算値の合計で0.02〜0.20％含有し、残部は金属外皮中
および充填フラックス中のFe成分および不可避不純物か
らなることを特徴とする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 - 【請求項２】付加成分として、鉄粉を1.0〜10.0％、さ
らに含有してなることを特徴とする請求項１記載の極細
径セルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3330389A JP2592951B2 (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3330389A JP2592951B2 (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02211996A JPH02211996A (ja) | 1990-08-23 |
| JP2592951B2 true JP2592951B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=12382784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3330389A Expired - Lifetime JP2592951B2 (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2592951B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9950394B2 (en) * | 2012-03-12 | 2018-04-24 | Hobart Brothers Company | Systems and methods for welding electrodes |
| CN107009053A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-08-04 | 哈焊所华通（常州）焊业股份有限公司 | 一种用于薄板的细直径的自保护药芯焊丝 |
| US11426824B2 (en) * | 2017-09-29 | 2022-08-30 | Lincoln Global, Inc. | Aluminum-containing welding electrode |
-
1989
- 1989-02-13 JP JP3330389A patent/JP2592951B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02211996A (ja) | 1990-08-23 |
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