JP3492537B2 - ステンレス鋼用フラックス入りワイヤ - Google Patents
ステンレス鋼用フラックス入りワイヤInfo
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Description
ラックス入りワイヤに関し、特に、スパッタの発生量が
極めて低い作業性を有し、優れた耐ピット性及び良好な
ビード外観の溶接金属を得ることができるステンレス鋼
用フラックス入りワイヤに関する。
ス入りワイヤは高能率で使いやすく、かつ高品質な溶接
金属が得られることから、近年急速に、その需要が増え
てきている。
クス入りワイヤを使用してステンレス鋼の溶接を行う
と、多量のスパッタが発生して製品に付着し、グライン
ダ研削等の後処理が必要となり、製品の外観悪化、工程
の長期化及び作業の環境悪化する等という問題が発生す
る。
場合には、溶接部に予めスパッタ付着防止剤を塗布して
溶接を行っている。また、フラックス入りワイヤを適用
せずに、ティグ溶接を使用して施工している。
のであって、スパッタの発生量を抑えることにより、フ
ラックス入りワイヤの適応個所の拡大、製品の外観の向
上、工程の短縮及び作業環境の改善等が得られるステン
レス鋼用フラックス入りワイヤを提供することを目的と
する。
鋼用フラックス入りワイヤは、外皮中にフラックスを充
填してなるワイヤであって、前記フラックスの中に、前
記ワイヤ全重量に対して、SiO2:2.0乃至4.0
重量%、TiO2:0.5乃至1.6重量%、ZrO2:
1.0乃至2.5重量%、Al2O3:0.1乃至0.7
重量%、金属弗化物:0.1重量%以下及びスラグ成分
の合計:6.5乃至8.0重量%を含有し、前記SiO
2とTiO2との重量比SiO2/TiO2が2.5以上で
あることを特徴とする。
して、Cが0.05重量%以下に規制されていることが
好ましい。
する。先ず、本願発明者等が、各種組成のフラックス入
りワイヤを製作して、その溶接作業性を検討した結果に
ついて説明する。
法としては、特開昭62−68696号公報において、
SiO2、ZrO2、TiO2及び金属弗化物等のスラグ
成分の合計量を低減することが開示されている。また、
特開平7−276084号公報においては、金属弗化物
の低減と共に、アルカリ土類金属を添加することが開示
されている。
弗化物の低減及びアルカリ土類金属の添加を試みたが、
溶接電流、ワイヤ突出し長さ及び溶接姿勢等の溶接条件
の溶接現場における不可避の変動要因を加味した結果、
十分なスパッタの低減効果を得ることができなかった。
いても指摘されているように、金属弗化物はスパッタ発
生に極めて悪影響を及ぼすために、可及的に少なくする
ことが望まれている。しかし、従来技術では、金属弗化
物のピット低減効果が損なわれるために、溶接金属の耐
ピット性が劣化する。このため、金属弗化物の含有量を
少なくすることには、限界があった。
避的な変動がある場合でも、スパッタが十分少ないステ
ンレス鋼用フラックス入りワイヤを開発するために、金
属弗化物を可及的に少なくすることを必須要件とした上
で、耐ピット性を改善する手段について検討した。
びAl2O3の各成分の含有量を調整し、SiO2とTi
O2との重量比SiO2/TiO2を高め、かつ、スラグ
成分の合計を特定範囲に制限することにより、スラグの
粘性を調整すると共に、スラグの総量を規制して、スラ
グが薄く均一に溶接金属を包被することができる。この
手段により、実用上問題のない程度に耐ピット性が優
れ、かつ、ビード外観の良好なステンレス鋼用フラック
ス入りワイヤを得ることができる。
した1つの要因は、スラグが薄く均一に溶接金属を包被
するようにしたため、溶接金属の凝固時に発生するピッ
トの原因であるCOガス又は水分の分解による水素が、
スラグを通してアーク雰囲気に抜けやすくなるためと考
えられている。
化物量をとり、フラックス入りワイヤの金属弗化物の含
有量と高温多湿の吸湿試験雰囲気中での長時間吸湿によ
るワイヤの含有水分量との関係を示すグラフ図である。
なお、吸湿試験は、吸湿条件を110℃×1時間乾燥、
30℃−80%RH−168時間強制吸湿として行っ
た。到達水分量の測定は、JIS K0113に規定さ
れるKF法を使用して、750℃及びO2雰囲気の測定
条件で行った。
は、図1に示す実験結果から明らかなように、金属弗化
物を可及的に少なくすることにより、フラックスの耐吸
湿性を改善し、ピット発生の1つの原因である吸湿水分
を少なくすることができたためである。フラックスの吸
湿によるピットの発生は、ワイヤを開封後長期間放置し
た場合に、しばしば問題となる。
グラインダ等の後処理が必要となる比較的大粒のスパッ
タは、極小化されるが、母材等には被着しない小粒のス
パッタについては、若干の発生が認められた。そこで、
更なる試作改良を実施したところフラックス中に含まれ
る炭素量を低減することが、小粒のスパッタの発生を低
減する有効な有効な手段であることが確認できた。
鋼用フラックス入りワイヤを開発したものである。次
に、本発明に係るステンレス鋼用フラックス入りワイヤ
の成分添加理由及び組成限定理由について詳細に説明す
る。
ード形状を向上させる働きがある。しかし、SiO2の
含有量が、2.0重量%未満では、この効果を得ること
ができない。一方、SiO2の含有量が、4.0重量%
を超えると、スラグの粘性が過剰になるため、ビード形
状が不均一になる。従って、SiO2の含有量は、2.
0乃至4.0重量%とする。
ード形状を良好にする作用がある。また、アーク安定剤
としてアークの集中を改善し、スパッタの発生を減らす
効果が若干ある。TiO2の含有量が、0.5重量%未
満では、この効果を得ることができない。一方、TiO
2の含有量が、1.6重量%を超えると、スラグの包被
性が過大になるため、スラグ巻込み欠陥が発生しやすく
なる。従って、TiO2の含有量は、0.5乃至1.6
重量%とする。
ード形状を良好にする作用がある。また、アーク安定剤
としてアークの集中を改善し、スパッタの発生を減らす
効果が若干ある。ZrO2の含有量が、1.0重量%未
満では、この効果を得ることができない。一方、ZrO
2の含有量が、2.5重量%を超えると、スラグの包被
性が過大になるため、スラグ巻込み欠陥が発生しやすく
なる。従って、ZrO2の含有量は、1.0乃至2.5
重量%とする。
合性を改善する効果がある。Al2O3の含有量が、0.
1重量%未満では、この効果がない。一方、Al2O3の
含有量が、0.7重量%を超えると、スラグの剥離性が
劣化する。従って、Al2O3の含有量は、0.1乃至
0.7重量%とする。
湿による水分が原因となり、スパッタの発生を著しく増
加させるため、可及的に抑制することが望まれる。金属
弗化物の含有量が、0.1重量%までの添加は、分解ガ
ス及び吸湿の面で問題がなく、むしろ耐ピット性を改善
する上である程度の効果がある。従って、金属弗化物の
含有量は、0.1重量%以下とする。なお、金属弗化物
としては、例えば、弗化ソーダ、ケイ弗化カリ、弗化ア
ルミニウム、弗化カルシウム、弗化リチウム、弗化マグ
ネシウム、弗化バリウム、弗化ストロンチウム及び氷晶
石等が挙げられる。
物等のスラグ成分の合計の含有量が、6.5重量%未満
では、スラグ量が過少なため、溶接金属をスラグが均一
に包被しない。このためビード形状が不揃いで、不均一
な外観を呈するようになる。一方、スラグ成分の合計の
含有量が、8.0重量%を超えると、スラグ量が過多と
なるために、溶接金属の凝固時に発生するガスが、アー
ク雰囲気中に逸脱し難くなり、耐ピット性が劣化する。
従って、スラグ成分の合計の含有量は、6.5乃至8.
0重量%とする。
因子である。このSiO2/TiO2の重量比が、2.5
未満では、粘性が不充分なため、スラグの包被が不均一
になる。このためビード外観が不均一になるばかりで
く、溶接金属凝固・収縮に伴い、直ちにスラグが飛散し
て溶接作業者に危険である。また、溶接金属が高温の状
態でスラグが剥離するため、ビード表面が酸化変色す
る。このため、溶接金属の後処理が必要になる等、溶接
施工の能率を下げる要因となる。このことから、溶接金
属を均一に包被するスラグを形成するためには、SiO
2/TiO2の重量比が、2.5以上必要である。従っ
て、SiO2/TiO2の重量比は、2.5以上とする。
に大きく影響するため、Cの含有量は、低いほど好まし
い。本発明においてCの含有量が0.05重量%以下で
あれば、実用上許容される。従って、Cの含有量は、
0.05重量%以下に規制する。なお、ここでいうCと
は、グラファイト、炭酸塩及び合金中に含まれる炭素に
より含有される。また、これらの成分以下に、スラグ成
分の合計量の範囲内であればNa2O、K2O、MgO及
びCaO等を添加することもできる。更に、成分調整用
として、Fe、Cr、Ni、Mo、Nb、Mn及びこれ
らの合金を添加することもできる。
する。この外皮成分は、特に制限されるものではなく、
JIS G4304「熱間圧延ステンレス鋼板」、JI
SG4305「冷間圧延ステンレス鋼板」、JIS G
4306「熱間圧延ステンレス鋼板」及びJIS G4
307「冷間圧延ステンレス鋼帯」に規定された成分系
及び組成のもの又は類似の組成のものを使用することが
できる。
びワイヤ径等も種々可能である。また、溶接施工は、J
IS Z3323「ステンレス鋼アーク溶接フラックス
入りワイヤ」に準拠して行えばよい。その際、シールド
ガスの成分系及び組成も適宜使用することができる。
ス入りワイヤの実施例について、本発明の範囲から外れ
る比較例と比較してその効果を具体的に説明する。
クス入りワイヤを製作した。各ワイヤの化学成分を表2
に示す。次に、このフラックス入りワイヤを使用して、
表3に示す溶接条件に基づいて溶接を実施した。そし
て、スパッタ発生量、耐ピット性及びビード外観の溶接
作業性について評価した。なお、耐ピット性の評価は、
30℃−80%RH雰囲気中で強制吸湿後に溶接をして
評価をした。
を◎、良好なものを○、不良なものを×とした。
の範囲内にある実施例No.1乃至11のワイヤは、いず
れも溶接作業性については極めて良好な結果を示した。
また、本発明の請求項1は満足するがCの含有量が0.
05重量%超である実施例No.12乃至13は、スパッ
タ発生量が実施例No.1乃至11よりも若干多いもの
の、耐ピット性及びビード外観は、極めて良好な結果を
得ることができた。一方、本発明の範囲から外れる比較
例は、いずれも溶接作業性について極めて良好な結果を
得ることができず、総合判定は、いずれも不良であっ
た。
有量が本発明の範囲未満で過少である。このために、ス
ラグの包被が不均一になり、ビード外観が不良であっ
た。
明の範囲を超えて過多である。このため、スラグ巻込み
が発生した。また、SiO2/TiO2の重量比が本発明
の範囲未満で過少である。このため、スラグの粘性不足
によりスラグの包皮が不均一でビード外観が不良であっ
た。更に、金属弗化物の含有量も本発明の範囲を超えて
過多である。このため、比較的多くのスパッタが認めら
れた。
発明の範囲を超えて過多である。このため、スラグが溶
接金属の表面に焼き付が発生した。また、スラグ成分の
合計の含有量が本発明の範囲を超えて過多である。この
ため、スラグの包被が不均一で、ビード外観が不良であ
り、耐ピット性も不良であった。
明の範囲を超えて過多である。このため、スラグの包被
が過多となり、ビード外観が不良であり、耐ピット性も
悪化した。
有量が本発明の範囲を超えて過多である。このため、ス
ラグの発生が過多で、溶接金属からのガスの放出が不充
分となり、ピットが発生した。また、金属弗化物の含有
量が本発明の範囲を超えて過多である。このため、多量
のスパッタが発生した。
明の範囲を超えて過多である。このため、スラグの粘性
が過大となり、ビード外観が不良であった。また、Zr
O2の含有量が本発明の範囲未満で過少である。このた
め、アークの安定性が悪くスパッタが発生した。
明の範囲未満で過少である。このため、スラグの包被が
不充分で、ビード外観が不良であった。しかもアークが
やや不安定なため、スパッタの発生がやや多くなった。
ラグ成分の合計の含有量が本発明の範囲未満で過少であ
る。このため、スラグの包被が不均一になり、ビード外
観及びた耐ピット性が悪化した。
発明の範囲未満で過少である。このため、ビード形状が
悪化し、ビード外観が不良であった。また、金属弗化物
の含有量が本発明の範囲を超えて過多である。このた
め、スパッタの発生量が増加した。
SiO2、TiO2、ZrO2及びAl2O3の各成分の含
有量を調整し、SiO2とTiO2との重量比SiO2/
TiO2を高め、かつ、スラグ成分の合計を特定範囲に
制限し、更に金属弗化物の含有量を調整することによ
り、スパッタの発生が極めて少なく、かつ耐ピット性が
優れたビード外観の良好な溶接金属を得ることができ
る。このため、フラックス入りワイヤの適応個所の拡
大、製品の外観の向上、工程の短縮及び作業環境の改善
等を図ることができる。
高温多湿の吸湿試験雰囲気中での長時間吸湿によるワイ
ヤの含有水分量との関係を示すグラフ図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 外皮中にフラックスを充填してなるワイ
ヤであって、前記フラックスの中に、前記ワイヤ全重量
に対して、SiO2:2.0乃至4.0重量%、Ti
O2:0.5乃至1.6重量%、ZrO2:1.0乃至
2.5重量%、Al2O3:0.1乃至0.7重量%、金
属弗化物:0.1重量%以下及びスラグ成分の合計:
6.5乃至8.0重量%を含有し、前記SiO2とTi
O2との重量比SiO2/TiO2が2.5以上であるこ
とを特徴とするステンレス鋼用フラックス入りワイヤ。 - 【請求項2】 前記ワイヤ全重量に対して、Cが0.0
5重量%以下に規制されていることを特徴とする請求項
1に記載のステンレス鋼用フラックス入りワイヤ。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP37462998A JP3492537B2 (ja) | 1998-11-27 | 1998-12-28 | ステンレス鋼用フラックス入りワイヤ |
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Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP10-338263 | 1998-11-27 | ||
JP37462998A JP3492537B2 (ja) | 1998-11-27 | 1998-12-28 | ステンレス鋼用フラックス入りワイヤ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000218393A JP2000218393A (ja) | 2000-08-08 |
JP3492537B2 true JP3492537B2 (ja) | 2004-02-03 |
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ID=26576052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP37462998A Expired - Lifetime JP3492537B2 (ja) | 1998-11-27 | 1998-12-28 | ステンレス鋼用フラックス入りワイヤ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
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CA (1) | CA2290275C (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN110102930A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-08-09 | 江苏九洲新材料科技有限公司 | 一种与304l钢材配套的e304l药芯焊丝 |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP37462998A patent/JP3492537B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-11-24 CA CA 2290275 patent/CA2290275C/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2290275C (en) | 2004-01-27 |
CA2290275A1 (en) | 2000-05-27 |
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