JP2711067B2 - 異材すみ肉継手溶接用フラックス入りワイヤ及びその施工方法 - Google Patents

異材すみ肉継手溶接用フラックス入りワイヤ及びその施工方法

Info

Publication number
JP2711067B2
JP2711067B2 JP5326252A JP32625293A JP2711067B2 JP 2711067 B2 JP2711067 B2 JP 2711067B2 JP 5326252 A JP5326252 A JP 5326252A JP 32625293 A JP32625293 A JP 32625293A JP 2711067 B2 JP2711067 B2 JP 2711067B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flux
welding
cored wire
present
wire
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
Application number
JP5326252A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07155989A (ja
Inventor
夏目松吾
丸山敏治
賢 山下
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel 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 Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP5326252A priority Critical patent/JP2711067B2/ja
Publication of JPH07155989A publication Critical patent/JPH07155989A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2711067B2 publication Critical patent/JP2711067B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Arc Welding In General (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ステンレス鋼と炭素鋼
の異材すみ肉溶接用フラックス入りワイヤ及び施工方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び解決しようとする課題】造船のよう
に、長尺な溶接箇所が生じる溶接構造物においては、従
来、被覆アーク溶接、サブマージアーク溶接、及びスラ
グタイプのフラックス入りワイヤを使うガスシールドア
ーク溶接が使用されてきた。更に近年では、能率の向上
を目的として、サブマージアーク溶接や、スラグタイプ
のフラックス入りワイヤを用いたガスシールドアーク溶
接の適用が主流となってきている。
【0003】その中でSUS304L、316Lのよう
なステンレス鋼と炭素鋼の異材溶接用材料としては、母
材の希釈による溶接金属の組成変化及び高温割れ防止を
考慮して、例えば、被覆アーク溶接或いはフラックス入
りワイヤを使うガスシールドアーク溶接では、309
系、309Mo系或いは309MoL系が使用され、サブ
マージアーク溶接では312系の溶接材料が使用されて
いる。
【0004】しかしながら、殊に上述のような異材料の
すみ肉溶接の場合、サブマージアーク溶接では、入熱が
高く、かつ母材部に対する溶込みが大きいことから、ル
ート部の溶込み不良は生じにくいものの、高温割れや低
温割れが発生し易い問題があった。
【0005】一方、スラグタイプのフラックス入りワイ
ヤを使うガスシールドアーク溶接では、溶込みが浅く、
継手ルート部に溶込み不良が生じ易いなどの問題があっ
た。
【0006】このような事情から、高能率で、かつ高
温、低温割れの発生が少なく、健全なルート部の溶込み
が得られる異材すみ肉溶接用の溶接材料及び溶接方法の
開発が望まれているのが実情である。
【0007】本発明は、かゝる事情のもとで、ステンレ
ス鋼と炭素鋼の異材すみ肉溶接において、健全なすみ肉
継手が高効率で得られる溶接材料並びに溶接施工方法を
提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するため、適正な溶込みが得られ、融合不良、高温
割れ、低温割れの発生を防止する方法として、フラック
ス入りワイヤの中でも金属粉を主体とするメタルタイプ
のフラックス入りワイヤに着目し、解決し得ることを見
出し、ここに本発明をなしたものである。
【0009】すなわち、本発明は、金属外皮中にフラッ
クスを充填してなるフラックス入りワイヤにおいて、フ
ラックス中の酸化物、弗化物及び炭酸塩の合計をワイヤ
全重量に対して0.1〜4.0%に規制し、かつ弗化物を
ワイヤ全重量に対して0.05〜1.0%含有すると共
に、充填フラックス及び金属外皮の一方又は双方にワイ
ヤ全重量当たり、C:0.06〜0.2%、Si:0.3〜
1.2%、Mn:1.0〜7.0%、Ni:8.0〜10.0
%、Cr:26.0〜30.0%、N:0.01〜0.05
%、を含有することを特徴とするステンレス鋼と炭素鋼
の異材すみ肉溶接用フラックス入りワイヤを要旨として
いる。
【0010】また、他の本発明は、上記のフラックス入
りワイヤを用いて、溶接時の入熱量が4.5〜25.0k
J/cmの条件ですみ肉溶接することを特徴とするステン
レス鋼と炭素鋼の異材すみ肉溶接施工方法を要旨として
いる。
【0011】
【作用】以下に本発明を更に詳細に説明する。
【0012】前述の如く、本発明に係る溶接材料は金属
粉を主体とするメタルタイプのフラックス入りワイヤで
あるが、まず、その知見を得るに至った理由を説明す
る。
【0013】すなわち、通常用いられるスラグタイプの
フラックス入りワイヤでは、ルート部の溶込みが浅く、
溶込み不良が生じやすい。一方、メタルタイプのフラッ
クス入りワイヤでは、発生するスラグ量が少なく、アー
クの集中性が良いため、良好なルート部の溶込みが得ら
れ易い。
【0014】更に、溶接材料の成分系については、従来
使用されている309系(例えば、JIS Z3323
YF309、YF309L、AWS A5.22 E30
9TX-Xなど)や、312系(例えば、AWS A5.2
2 E312T-X等)を参考として、メタルタイプのフ
ラックス入りワイヤをベースに検討を行った。
【0015】その結果、従来の309系、312系の溶
接材料では、希釈によって溶接金属のミクロ組織がオー
ステナイト+マルテンサイト+フェライトの3相混合領
域、オーステナイト+マルテンサイト領域、完全オース
テナイト領域、或いはオーステナイト+極少量フェライ
ト領域となり易く、高温割れや低温割れが発生し易いこ
とがわかった。
【0016】そこで、母材の希釈を受けて、溶接金属の
ミクロ組織がオーステナイト+マルテンサイト+フェラ
イトの3相混合領域や、オーステナイト+極少量フェラ
イト領域、或いは完全オーステナイト領域になっても、
高温割れや低温割れの起こしにくい成分系を検討した。
【0017】その結果、同じNi当量であっても、C及
びMnを増加させ、Niを減少させた組成が、3相混合領
域やオーステナイト+極少量フェライト領域或いは完全
オーステナイト領域において、高温割れ、低温割れが生
じにくいことを見い出した。
【0018】また、更にメタルタイプのフラックス入り
ワイヤにすることにより、スラグタイプのフラックス入
りワイヤよりも、ワイヤの水分量が少なくなり、溶接金
属のミクロ組織がマルテンサイトとなっても水素に起因
した低温割れが生じにくい効果もある。
【0019】以上の知見に基づき、上述の構成からなる
ステンレス鋼と炭素鋼の異材すみ肉溶接用フラックス入
りワイヤを完成したものである。
【0020】次に本発明のフラックス入りワイヤの数値
限定理由について述べる。
【0021】C:Cは強力なオーステナイト生成元素で
あり、0.2%を超えて添加すると溶接金属中のフェラ
イト量が減少し、高温割れが発生し易くなる。一方、3
相混合領域、完全オーステナイト領域や、オーステナイ
ト+極少量フェライト領域での高温割れを防ぐためには
0.06%以上が必要である。したがって、充填フラッ
クス及び金属外皮の一方又は双方中のC量は0.06〜
0.2%とする。より好ましくは0.06〜0.15%で
ある。
【0022】Si:Siは溶接金属の脱酸及び湯流れ性確
保のために0.3%以上が必要である。しかし、1.2%
を超えるとフェライト量が増加しすぎ、溶接金属が脆化
し易くなる。したがって、充填フラックス及び金属外皮
の一方又は双方中のSi量は0.3〜1.2%とする。
【0023】Mn:Mnは本発明のポイントの1つであ
り、3相混合領域、完全オーステナイト領域或いはオー
ステナイト+極少量フェライト領域での高温割れを防ぐ
ためには1.0%以上が必要である。しかし、7.0%を
超えると溶接金属中のフェライト量が低下して高温割れ
を生じ易い。したがって、充填フラックス及び金属外皮
の一方又は双方中のMn量は1.0〜7.0%とする。よ
り好ましくは2.6〜7.0%である。
【0024】Ni:Niは8.0%未満であると溶接金属
組織のマルテンサイト量が増加し、高温割れ、低温割れ
を生じ易い。また10.0%を超えるとフェライト量が
減少し、高温割れが生じ易い。したがって、充填フラッ
クス及び金属外皮の一方又は双方中のNi量は8.0〜1
0.0%とする。
【0025】Cr:Crは溶接金属中のフェライト量を維
持するためには最低26.0%が必要である。しかし、
30.0%を超えると溶接金属中のフェライト含有量が
多すぎて脆化の危険性が高まる。したがって、充填フラ
ックス及び金属外皮の一方又は双方中のCr量は26.0
〜30.0%とする。
【0026】N:Nは溶接金属のオーステナイト組織を
強化しマルテンサイトフェライトの発生を抑えるため、
最低0.01%が必要である。しかし、0.05%を超え
ると溶接金属中のフェライト量が減少して、高温割れを
生じ易くする。したがって、充填フラックス及び金属外
皮の一方又は双方中のN量は0.01〜0.05%とす
る。
【0027】フラックス中の酸化物、弗化物及び炭酸
塩:フラックス中に酸化物、弗化物及び炭酸塩を合計で
0.1%以上含有させることで、アークの安定性が改善
される。しかし、4.0%を超えると、メタルタイプと
しての特性が失われ、ルート部の溶込み不足が生じ易く
なる。したがって、フラックス中の酸化物、弗化物及び
炭酸塩の合計を0.1%以上、4.0%以下に制限する。
【0028】なお、酸化物、弗化物及び炭酸塩としては
種々のものが可能であるが、酸化物としてはTiO2、S
iO2、MgO、Al23、ZrO2等、弗化物としてはNa
F、K2SiF6、BaF2、CaF2、ZrF等、炭酸塩とし
てはLi2CO3、CaCO3、BaCO3等が挙げられる。
【0029】但し、そのうちの弗化物量は、アークの集
中性維持のために最低限0.05%が必要である。しか
し、1.0%を超えるとアークが不安定となり、スパッ
タ量が増加して溶接作業性を著しく損なうので好ましく
ない。
【0030】フラックス入りワイヤの他の条件、例え
ば、ワイヤ断面形状、ワイヤ径などは適宜決められる。
また継ぎ目有り又は無しのいずれのフラックス入りワイ
ヤも可能である。また、金属外皮の材質も上記のメタル
成分の条件を満たす限り、軟鋼、低合金鋼、合金鋼等々
の種々の材質が可能である。
【0031】次に、本発明に係る異材すみ肉溶接施工方
法は、上記構成のフラックス入りワイヤを用いてステン
レス鋼と炭素鋼のすみ肉継手を溶接するが、その際、入
熱量を4.5〜25.0kJ/cm、より好ましくは4.5
〜20.0lJ/cmに制限して行うことを特徴としてい
る。
【0032】入熱量が25.0kJ/cmを超えると、希
釈が大きすぎて、溶接金属のミクロ組織がオーステナイ
ト+マルテンサイト+フェライトの3相混合領域或いは
フェライト量の少ないオーステナイト領域となり、高温
割れや低温われが生じ易い。また、4.5kJ/cm未満
では、希釈が少なく、溶接金属のミクロ組織がオーステ
ナイト+高フェライトとなり、高温割れの原因となる。
またルート部に溶込み不良が生じ易くなる。
【0033】なお、本発明を適用する一方の母材のステ
ンレス鋼としては、種々の成分系のものが可能であり、
例えば、JIG規格に規定されているフェライト系ステ
ンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、マルテンサ
イト系ステンレス鋼など或いはその類似組成のものも可
能である。同様に、炭素鋼としても軟鋼、低炭素鋼、低
合金鋼、中炭素鋼や、高炭素鋼も可能である。
【0034】以上のように本発明は構成されるが、より
好ましくは、以下の溶接条件と組合わせることが望まし
い。 溶接電流 :280〜340Amp アーク電圧:32〜37V 溶接速度 :35〜120cpm トーチ角度:40〜50度(下板側からの角度)、かつ、
−10〜10度(溶接線に対して垂直な面からの角度) ワイヤ狙い位置:0〜0.5mm(ルート部から下板側)或
いは0.5〜0mm(ルート部から上板側)
【0035】また、シールドガスとしてはAr+CO2
ほか、Ar或いはCO2のみも可能であり、他に少量のガ
スも混合してもよい。
【0036】以下に本発明の実施例を示す。
【実施例】
【0037】表1に示す化学成分のフープを使用して、
表4に示す組成のフラックス入りワイヤを常法により試
作した。これらの試作ワイヤを用いて、表2及び表3の
溶接条件により、ステンレス鋼(SUS304L)と炭素
鋼(SM490A)を図1のすみ肉継手とし、溶接試験を
実施した。その結果を表5に示す。
【0038】表5において、No.1〜No.10は本発明
例であり、いずれも、高温割れ、低温割れの発生がな
く、溶接作業性も良く、良好な結果を示した。
【0039】これに対し、比較例のNo.11はCが本発
明範囲の下限を外れており、溶接金属に高温割れが発生
し、No.12はCが本発明範囲の上限を外れており、溶
接金属に高温割れが発生した。
【0040】比較例のNo.13はSiが本発明範囲の下
限を外れており、湯流れが不良となった。またNo.14
はSiが本発明範囲の上限を外れており、溶接金属中の
フェライト量が増加しすぎて高温割れが発生した。
【0041】比較例のNo.15はMnが本発明範囲の下
限を外れており、溶接金属に高温割れが発生し、No.1
6はMnが本発明範囲の上限を外れており、溶接金属に
高温割れが発生した。
【0042】比較例のNo.17は酸化物、弗化物、炭酸
塩の合計が本発明範囲の下限を外れており、アーク不安
定となった。またNo.21は酸化物、弗化物、炭酸塩の
合計が本発明範囲の上限を外れており、スラグの量が多
すぎ、ルート部の溶込みが不良となった。
【0043】比較例のNo.18はNiが本発明範囲の上
限を外れており、溶接金属に高温割れが発生した。
【0044】比較例のNo.19はNが本発明範囲の下限
を外れており、溶接金属中にマルテンサイトが発生し、
高温割れが発生した。またNo.20はNが本発明範囲の
上限を外れており、ブローホールが発生した。
【0045】比較例のNo.22は入熱量が低すぎて、ビ
ード形状が不良となった。また溶接金属のミクロ組織が
高フェライトとなり高温割れが発生した。またNo.23
は入熱量が多すぎて、母材の希釈が過大となったため、
高温割れ、低温割れが発生した。
【0046】比較例のNo.24は弗化物量が本発明範囲
の上限を超えており、アークが不安定となり、スパッタ
が増加した。またNo.25は弗化物量が本発明範囲の下
限を下回り、アークの集中性が著しく損なわれた。
【0047】
【表1】
【0048】
【表2】
【0049】
【表3】
【0050】
【表4】
【0051】
【表5】
【0052】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ステンレス鋼と炭素鋼の異材すみ肉溶接において、健全
なすみ肉継手が高効率で得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】すみ肉継手の形状及び施工要領を説明する図で
ある。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属外皮中にフラックスを充填してなる
    フラックス入りワイヤにおいて、フラックス中の酸化
    物、弗化物及び炭酸塩の合計をワイヤ全重量に対して
    0.1〜4.0重量%(以下、%)に規制し、かつ弗化物を
    ワイヤ全重量に対して0.05〜1.0%含有すると共
    に、充填フラックス及び金属外皮の一方又は双方にワイ
    ヤ全重量当たり、 C:0.06〜0.2%、 Si:0.3〜1.2%、 Mn:1.0〜7.0%、 Ni:8.0〜10.0%、 Cr:26.0〜30.0%、 N:0.01〜0.05%、 を含有することを特徴とするステンレス鋼と炭素鋼の異
    材すみ肉溶接用フラックス入りワイヤ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のフラックス入りワイヤ
    を用いて、溶接時の入熱量が4.5〜25.0kJ/cmの
    条件ですみ肉溶接することを特徴とするステンレス鋼と
    炭素鋼の異材すみ肉溶接施工方法。
JP5326252A 1993-11-30 1993-11-30 異材すみ肉継手溶接用フラックス入りワイヤ及びその施工方法 Expired - Lifetime JP2711067B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5326252A JP2711067B2 (ja) 1993-11-30 1993-11-30 異材すみ肉継手溶接用フラックス入りワイヤ及びその施工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5326252A JP2711067B2 (ja) 1993-11-30 1993-11-30 異材すみ肉継手溶接用フラックス入りワイヤ及びその施工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07155989A JPH07155989A (ja) 1995-06-20
JP2711067B2 true JP2711067B2 (ja) 1998-02-10

Family

ID=18185699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5326252A Expired - Lifetime JP2711067B2 (ja) 1993-11-30 1993-11-30 異材すみ肉継手溶接用フラックス入りワイヤ及びその施工方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2711067B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7863538B2 (en) * 2004-03-19 2011-01-04 Hobart Brothers Company Metal-core gas metal arc welding of ferrous steels with noble gas shielding
WO2017132020A1 (en) * 2016-01-28 2017-08-03 Siemens Energy, Inc. Low heat flux mediated cladding of superalloys using cored feed material

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51117140A (en) * 1975-04-07 1976-10-15 Hitachi Ltd Composite welding wire for automatic welding of carbon steel and austeniteestainless steel

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07155989A (ja) 1995-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3476125B2 (ja) 2相ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ
JP4566899B2 (ja) 高強度ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ
JP2019025524A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ、及び溶接継手の製造方法
JP2019048324A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ、及び溶接継手の製造方法
JP2756084B2 (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2711067B2 (ja) 異材すみ肉継手溶接用フラックス入りワイヤ及びその施工方法
JP6599807B2 (ja) 炭酸ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPH08257785A (ja) 鋼溶接部の耐低温割れ性を改善するアーク溶接用フラックス入りワイヤ
US20170355044A1 (en) Flux-cored wire and method for manufacturing welded joint
JPH11347790A (ja) Ni基高Cr合金用被覆アーク溶接棒
KR19980079697A (ko) 일렉트로가스 아크 용접용 플럭스 충전 와이어
KR20220066407A (ko) 플럭스 함유 와이어 및 용접 조인트의 제조 방법
JP3208556B2 (ja) アーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP4331340B2 (ja) 低合金鋼鋼材に使用する炭酸ガス用フラックス入りワイヤ
JPH09277088A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2628765B2 (ja) セルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPS61286090A (ja) ア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ
JP2667635B2 (ja) ステンレス鋼フラックス入りワイヤ
JPH0122080B2 (ja)
JP2628754B2 (ja) Cr系ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ
JPH0829432B2 (ja) ガスシールドアーク溶接用ステンレス鋼フラックス入りワイヤ
JPH11151592A (ja) ガスシールドアーク溶接用メタル系フラックス入りワイヤ及び片面溶接方法
JP7401345B2 (ja) Ni基合金フラックス入りワイヤ
JPH0899193A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPH0335034B2 (ja)