JP4208665B2 - Manufacturing method of recycled backing flux for single-sided submerged arc welding - Google Patents

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Description

本発明は、片面サブマージアーク溶接において、被溶接材の溶接部の裏側に配置される片面サブマージアーク溶接用裏当てフラックスの製造方法に関し、特に、使用済みの裏当てフラックスを再生することにより得られる片面サブマージアーク溶接用再生裏当てフラックスの再生方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a backing flux for single-sided submerged arc welding arranged on the back side of a welded portion of a material to be welded in single-sided submerged arc welding, and in particular, is obtained by regenerating a used backing flux. The present invention relates to a regeneration method of a regenerative backing flux for single-sided submerged arc welding.

従来より、溶接予定部分に粉体状のフラックスを供給し、このフラックスの中に溶接ワイヤの先端を突っ込み、溶接部及びアークを大気から遮断しつつ自動的に溶接を行う片面サブマージアーク溶接が行われている。片面サブマージアーク溶接は能率が高く、片面のみの溶接により比較的厚い板材を溶接することができるため、船舶をはじめとして種々の構造物の溶接に広く適用されている。そして、片面サブマージアーク溶接を行う際には、被溶接材と裏当て銅板との間に、片面サブマージアーク溶接用裏当てフラックスを配置することがある(例えば、特許文献1乃至3参照。)。   Conventionally, single-sided submerged arc welding has been performed in which a powdery flux is supplied to the part to be welded, the tip of the welding wire is thrust into this flux, and welding is automatically performed while the weld and arc are cut off from the atmosphere. It has been broken. Single-sided submerged arc welding is highly efficient and can be applied to welding of various structures including ships, because it can weld relatively thick plates by welding only on one side. When performing single-sided submerged arc welding, a backing flux for single-sided submerged arc welding may be disposed between the material to be welded and the backing copper plate (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

片面サブマージアーク溶接用裏当てフラックスは、溶接前には被溶接材の溶接部に密着できるように粉体であることが好ましく、溶接中にはビード部を支持できるように固形であることが好ましい。そのため、粉体状のフラックスにおける各粉末の表面に熱硬化性樹脂をコーティングし、溶接前には粉体であり、溶接時には熱硬化性樹脂が硬化又は焼失することにより固形化される片面サブマージアーク溶接用裏当てフラックスが開発されている(例えば、特許文献4参照。)。   The backing flux for single-sided submerged arc welding is preferably a powder so that it can be in close contact with the welded part of the material to be welded before welding, and is preferably solid so that the bead part can be supported during welding. . Therefore, a single-sided submerged arc that is coated with a thermosetting resin on the surface of each powder in a powdery flux, is a powder before welding, and is solidified by hardening or burning off the thermosetting resin during welding. A backing flux for welding has been developed (see, for example, Patent Document 4).

特開平5−337651号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-337651 特開平7−303989号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-303989 特開平10−314983号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-314983 特開平11−90680号公報JP-A-11-90680

しかしながら、上述の従来の技術には、以下に示すような問題点がある。上述の熱硬化性樹脂がコーティングされた片面サブマージアーク溶接用裏当てフラックス(以下、単にフラックスともいう)は、溶接時に不均一に加熱される。このため、溶接後のフラックスには、溶接熱により熱硬化性樹脂が焼失し、フラックスが溶融・凝固してスラグとなった部分と、溶接熱により熱硬化性樹脂が硬化して塊状となった部分と、熱があまり伝わらず粉体のまま残っている部分とが混在する。従って、使用済みのフラックスのうち、少なくとも粉体部分は、再利用が可能である。   However, the conventional techniques described above have the following problems. The single-sided submerged arc welding backing flux (hereinafter also simply referred to as flux) coated with the above-mentioned thermosetting resin is heated unevenly during welding. For this reason, in the flux after welding, the thermosetting resin was burned away by welding heat, and the flux was melted and solidified to become slag, and the thermosetting resin was hardened by welding heat and became a lump. The part and the part where the heat is not transmitted so much and the powder remains are mixed. Therefore, at least the powder portion of the used flux can be reused.

しかしながら、使用済みのフラックスを回収するときには、上述の粉体部分、塊状部分及びスラグ部分が混在した状態で回収される。そして、使用済みフラックスから、粉体部分のみを分離することは極めて難しく、その作業も面倒極まりないものである。このため従来は、使用済みのフラックスは粉体部分も含めて全量が産業廃棄物として廃却処理されていた。この結果、廃棄処理コストがかかると共に、溶接の度に毎回新品の裏当てフラックスを使用することになり、溶接コストが高いものになっていた。   However, when the used flux is recovered, it is recovered in a state where the above-mentioned powder part, lump part and slag part are mixed. And it is extremely difficult to separate only the powder portion from the used flux, and the work is not troublesome. For this reason, conventionally, the spent flux, including the powder part, has been disposed of as industrial waste. As a result, disposal costs are incurred and a new backing flux is used every time welding is performed, resulting in high welding costs.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、使用済みの片面サブマージアーク溶接用裏当てフラックスを再生して製造する片面サブマージアーク溶接用再生裏当てフラックスの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and provides a method for producing a regenerated backing flux for single-sided submerged arc welding that regenerates and produces a used one-sided submerged arc welding backing flux. Objective.

本発明に係る片面サブマージアーク溶接用再生裏当てフラックスの製造方法は、各粉末表面に熱硬化性樹脂が被覆された片面サブマージアーク溶接用再生裏当てフラックスの製造方法において、溶接に使用済みであり金属及び合金成分を含有しない裏当てフラックスを400乃至800℃の温度に5分間以上加熱して前記熱硬化性樹脂を除去する加熱工程と、加熱後の前記フラックスから粉体を篩にかけて分離する分離工程と、前記粉体に新たに熱硬化性樹脂を被覆する被覆工程と、を有することを特徴とする。 The method for producing a regenerative backing flux for single-sided submerged arc welding according to the present invention is used for welding in the method for producing a regenerative backing flux for single-sided submerged arc welding in which each powder surface is coated with a thermosetting resin. A heating step of removing the thermosetting resin by heating a backing flux not containing metal and alloy components to a temperature of 400 to 800 ° C. for 5 minutes or more, and separation for separating powder from the heated flux by sieving And a coating step of newly coating the powder with a thermosetting resin.

本発明においては、溶接に使用済みの裏当てフラックスから熱硬化性樹脂を除去することにより、使用済みフラックスのうち、塊状となった部分を粉体化することができる。これにより、この粉体を使用済みフラックスのスラグ部分から容易に分離することができ、分離した粉体に熱硬化性樹脂を被覆することにより、片面サブマージアーク溶接用再生裏当てフラックスを再生し、再利用することができる。   In the present invention, by removing the thermosetting resin from the backing flux that has been used for welding, it is possible to pulverize the part of the used flux that has become agglomerated. Thereby, this powder can be easily separated from the slag portion of the used flux, and by recoating the separated powder with a thermosetting resin, the reproduction backing flux for single-sided submerged arc welding is regenerated, Can be reused.

本発明に係る他の片面サブマージアーク溶接用再生裏当てフラックスの製造方法は、各粉末表面に熱硬化性樹脂が被覆された片面サブマージアーク溶接用再生裏当てフラックスの製造方法において、溶接に使用済みであり金属又は合金成分を含有する裏当てフラックスを400乃至600℃の温度に5分間以上加熱して前記熱硬化性樹脂を除去する加熱工程と、加熱後の前記フラックスから粉体を篩にかけて分離する分離工程と、前記粉体に新たに熱硬化性樹脂を被覆する被覆工程と、を有することを特徴とする。 The manufacturing method of the regenerative backing flux for other single-sided submerged arc welding according to the present invention is used for welding in the manufacturing method of the regenerative backing flux for single-sided submerged arc welding in which each powder surface is coated with a thermosetting resin. And a heating step of removing the thermosetting resin by heating the backing flux containing a metal or alloy component to a temperature of 400 to 600 ° C. for 5 minutes or more , and separating the powder from the heated flux by sieving And a coating step of newly coating the powder with a thermosetting resin.

このように、本発明によれば、溶接に使用済みの片面サブマージアーク溶接用裏当てフラックスを所定の条件で加熱することにより、使用済みのフラックスから熱硬化性樹脂を除去し、塊状となった部分を粉体化することができる。これにより、この粉体を使用済みフラックスのスラグ部分から容易に分離することができ、分離した粉体の各粉末表面に再度熱硬化性樹脂を被覆することにより、片面サブマージアーク溶接用裏当てフラックスを再生し、再利用することができる。この結果、サブマージアーク溶接用の溶接コストを低減することができる。   Thus, according to the present invention, by heating the single-sided submerged arc welding backing flux used for welding under a predetermined condition, the thermosetting resin is removed from the used flux to form a lump. The part can be pulverized. As a result, this powder can be easily separated from the slag portion of the used flux, and the surface powder of the separated powder is coated with a thermosetting resin again, thereby providing a backing flux for single-sided submerged arc welding. Can be played and reused. As a result, the welding cost for submerged arc welding can be reduced.

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。本実施形態に係る片面サブマージアーク溶接用再生裏当てフラックスは、溶接に使用済みの裏当てフラックスを再生して製造されたものである。このフラックスは、粉体状であり、各粉末の表面には熱硬化性樹脂が被覆されている。フラックス100質量%に対する熱硬化性樹脂の比率は、例えば1.0乃至8.0質量%である。熱硬化性樹脂を除いたフラックスの組成の一例を表1に示す。また、粒度は、212μm乃至1.7mmの範囲のものが、全体の70質量%以上を占めている。熱硬化性樹脂は、例えば、フェノール樹脂、フラン樹脂、キシレン樹脂等である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. The regenerated backing flux for single-sided submerged arc welding according to this embodiment is produced by regenerating a used backing flux for welding. This flux is in the form of powder, and the surface of each powder is coated with a thermosetting resin. The ratio of the thermosetting resin to 100% by mass of the flux is, for example, 1.0 to 8.0% by mass. An example of the composition of the flux excluding the thermosetting resin is shown in Table 1. The particle size in the range of 212 μm to 1.7 mm accounts for 70% by mass or more of the whole. Examples of the thermosetting resin include a phenol resin, a furan resin, and a xylene resin.

Figure 0004208665
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次に、上述の如く構成された本実施形態に係る片面サブマージアーク溶接用再生裏当てフラックスの製造方法、即ち、使用済みのフラックスの再生方法について説明する。先ず、片面サブマージアーク溶接を行った後、溶接後の裏当てフラックスを回収する。この溶接後のフラックスの状態を表2に示す。   Next, a manufacturing method of the regenerative backing flux for single-sided submerged arc welding according to the present embodiment configured as described above, that is, a method of regenerating used flux will be described. First, after performing single-sided submerged arc welding, the backing flux after welding is collected. Table 2 shows the state of the flux after welding.

Figure 0004208665
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表2に示すように、溶接後に回収したフラックス、即ち使用済みのフラックスには、(1)熱があまり伝わらず粉体のまま残っている部分(粉体部分)と、(2)溶接熱により熱硬化性樹脂が硬化して塊状となった部分(塊状部分)と、(3)溶接熱により熱硬化性樹脂が焼失しフラックスが溶融・凝固してスラグとなった部分(スラグ部分)とが混在している。なお、(2)(塊状部分)には、(3)(スラグ部分)が付着している可能性がある。   As shown in Table 2, in the flux recovered after welding, that is, used flux, (1) the portion (powder portion) where the heat is not transmitted so much and remains as powder (2) due to the welding heat A portion (lumped portion) where the thermosetting resin is cured and formed into a lump (3) and a portion (slag portion) where (3) the thermosetting resin is burned out by welding heat and the flux is melted and solidified to become slag. It is mixed. Note that (3) (slag portion) may be attached to (2) (lumped portion).

溶接後のフラックスのうち、表1に示す(1)(粉体部分)は、そのままで再度利用可能である。また、(2)(塊状部分)は、残存する熱硬化性樹脂を除去して粉体化させた後、再度熱硬化性樹脂をコーティングすれば、再利用が可能である。これに対して、(3)(スラグ部分)は、再利用できないので廃却する必要がある。上述の如く、使用済みのフラックスを回収すると、上記(1)(2)(3)が混在した状態で回収される。このため、使用済みのフラックスを再利用するためには、少なくとも(3)(スラグ部分)を、(1)(粉体部分)及び(2)(塊状部分)から分離する必要がある。   Of the flux after welding, (1) (powder portion) shown in Table 1 can be used again as it is. In addition, (2) (lumped portion) can be reused by removing the remaining thermosetting resin to form a powder and then coating the thermosetting resin again. On the other hand, (3) (slag portion) cannot be reused and must be discarded. As described above, when the used flux is collected, it is collected in a state where the above (1), (2), and (3) are mixed. For this reason, in order to reuse the used flux, it is necessary to separate at least (3) (slag portion) from (1) (powder portion) and (2) (lumped portion).

しかしながら、上記(1)(2)(3)が混在した使用済みのフラックスを、例えば、篩(ふるい)により分離しようとすると、(3)(スラグ部分)と共に、再利用可能な(2)(塊状部分)を共に除去してしまう。また、分離前に(2)(塊状部分)を粉砕しようとすると、(3)(スラグ部分)も粉砕されてしまい、やはり(3)(スラグ部分)のみを分離することができない。更に、(2)(塊状部分)を粉体化するために、溶液を使用して化学反応により残存した熱硬化性樹脂を除去する方法も考えられるが、処理後の溶液の処理が極めて難しいという問題点がある。   However, when the used flux mixed with the above (1), (2), and (3) is separated by, for example, a sieve, it can be reused together with (3) (slag portion) (2) ( The lump part) is removed together. Further, if (2) (lumped portion) is crushed before separation, (3) (slag portion) is also crushed, and again only (3) (slag portion) cannot be separated. Furthermore, in order to pulverize the (2) (bulk portion), a method of using a solution to remove the remaining thermosetting resin by a chemical reaction may be considered, but it is extremely difficult to treat the solution after the treatment. There is a problem.

本発明者等は、これらの問題点について種々の研究を行った結果、回収した溶接後のフラックスを所定の条件で加熱処理すると、フラックスに付着している熱硬化性樹脂が除去され、(2)(塊状部分)が粉体化すると共に、新品のフラックスと同等の外観色に戻ることを突き止めた。なお、このとき、(1)(粉体部分)は粉体のまま熱硬化性樹脂の被覆層のみが除去され、(3)(スラグ部分)は変化しない。従って、使用済みのフラックスを加熱処理して(2)(塊状部分)を粉体化した後、このフラックスを例えば篩にかけることにより、使用済みのフラックスから、(3)(スラグ部分)を分離することができる。   As a result of conducting various studies on these problems, the present inventors conducted heat treatment on the recovered flux after welding under predetermined conditions, and the thermosetting resin adhering to the flux was removed, and (2 ) (Lumped part) was pulverized and found to return to the same appearance color as the new flux. At this time, only the coating layer of the thermosetting resin is removed while (1) (powder portion) remains in powder form, and (3) (slag portion) remains unchanged. Therefore, after heat-treating the used flux (2) (the lump part) is pulverized, this flux is passed through a sieve, for example, to separate (3) (slag part) from the used flux can do.

本実施形態に係る片面サブマージアーク溶接用再生裏当てフラックスの再生方法について、その工程順に説明する。先ず、溶接後の使用済みフラックスを回収する。この使用済みフラックスには、上記表2に示す(1)(粉体部分)、(2)(塊状部分)、(3)(スラグ部分)が混在している。   The reproduction | regenerating method of the reproduction | regeneration backing flux for single-sided submerged arc welding which concerns on this embodiment is demonstrated in the order of the process. First, the used flux after welding is collected. In this used flux, (1) (powder portion), (2) (lumped portion), and (3) (slag portion) shown in Table 2 are mixed.

次に、この使用済みフラックスに対して加熱処理を施す。このとき、フラックスに鉄粉又は合金成分が含有されていない場合は、加熱処理温度を400乃至800℃とし、フラックスに鉄粉又は合金成分が含有されている場合は、加熱処理温度を400乃至600℃とする。加熱処理時間は5分間以上とする。これにより、(1)(粉体部分)及び(2)(塊状部分)から、熱硬化性樹脂からなる被覆層が除去される。この結果、(2)(塊状部分)は、フラックス同士を結合させていた熱硬化性樹脂層が除去されるため、粉体化する。なお、(1)(粉体部分)は粉体のままであり、(3)(スラグ部分)は、元々熱硬化性樹脂層は殆ど残っておらず、フラックス自体が溶融凝固しているため、前述の加熱処理によっても変化しない。   Next, the used flux is subjected to heat treatment. At this time, when the iron powder or alloy component is not contained in the flux, the heat treatment temperature is 400 to 800 ° C., and when the iron powder or alloy component is contained in the flux, the heat treatment temperature is 400 to 600. ℃. The heat treatment time is 5 minutes or longer. Thereby, the coating layer which consists of a thermosetting resin is removed from (1) (powder part) and (2) (lumped part). As a result, (2) (the block portion) is pulverized because the thermosetting resin layer that has combined the fluxes is removed. In addition, (1) (powder part) remains as powder, and (3) (slag part) originally has almost no thermosetting resin layer left, and the flux itself is melted and solidified. It does not change even with the aforementioned heat treatment.

次に、加熱後のフラックスを篩にかけ、(3)(スラグ部分)を除去する。篩のメッシュサイズは、例えば呼び寸法を0.85乃至2.36mmとし、例えば10mesh(呼び寸法:1.70mm)とする。   Next, the heated flux is sieved to remove (3) (slag portion). The mesh size of the sieve is, for example, a nominal dimension of 0.85 to 2.36 mm, for example, 10 mesh (nominal dimension: 1.70 mm).

次に、(3)(スラグ部分)が除去され、粉体のみとなったフラックスの各粉末表面に、熱硬化性樹脂を新たにコーティングし、被覆層を形成する。この熱硬化性樹脂のコーティング方法は特に限定されるものではなく、従来の方法でよい。例えば、粉状又は固形状の熱硬化性樹脂材料をフラックスと共に加熱し、混合することにより、フラックスの各粉末表面に熱硬化性樹脂をコーティングする。又は、熱硬化性樹脂をエタノール等の溶媒に溶かし、これを粉体状のフラックスに添加して混合する。そして、樹脂が溶融しない温度で乾燥させることにより、フラックスの各粉末表面に熱硬化性樹脂をコーティングする。これにより、前述の本実施形態に係る片面サブマージアーク溶接用再生裏当てフラックスが再生される。   Next, (3) (slag portion) is removed, and the surface of each powder of the flux which is only powder is newly coated with a thermosetting resin to form a coating layer. The method for coating the thermosetting resin is not particularly limited and may be a conventional method. For example, a powdered or solid thermosetting resin material is heated and mixed with a flux to coat the surface of each powder of the flux with the thermosetting resin. Alternatively, a thermosetting resin is dissolved in a solvent such as ethanol, and this is added to a powdery flux and mixed. Then, the surface of each powder of the flux is coated with a thermosetting resin by drying at a temperature at which the resin does not melt. Thereby, the reproduction | regeneration backing flux for single-sided submerged arc welding which concerns on this embodiment mentioned above is reproduced | regenerated.

なお、溶接条件等によっては、使用済みフラックスに塊状部分が形成されない場合がある。このような場合には、必ずしも前述の加熱処理及び熱硬化性樹脂の被覆処理を行う必要はなく、フラックスの公称粒度における最大粒径以上の篩を使用して、粉体部分とスラグ部分とを相互に分離することができる。   Depending on the welding conditions and the like, a lump part may not be formed in the used flux. In such a case, it is not always necessary to perform the above-described heat treatment and thermosetting resin coating treatment, and using a sieve having a maximum particle size of the nominal particle size of the flux, the powder portion and the slag portion are separated. They can be separated from each other.

以下、本発明の各構成要件における数値限定理由について説明する。   Hereinafter, the reason for the numerical limitation in each constituent requirement of the present invention will be described.

加熱処理温度:400乃至800℃
使用済みのフラックスに付着している熱硬化性樹脂は、400℃の温度まで加熱すると発熱を開始して焼失する性質があり、400℃未満の加熱温度では熱硬化性樹脂を除去することが困難である。一方、加熱処理温度の上限値は、フラックスの組成により異なる。フラックスが鉄粉、脱酸剤及び合金成分を含有しない場合、即ち、これらの成分を含有できないフラックスの場合及びこれらの成分を含有できるが積極的には含有させていない場合は、加熱処理温度の上限値は800℃となる。加熱処理温度が800℃を超えると、加熱処理中にフラックスが溶融し、その後冷却されたフラックスは結晶化するため、結晶水として水分を多く含むようになる。即ち、フラックスの吸湿性が高くなる。そして、このようなフラックスを再生して溶接に使用すると、ピット及びブローホールが発生しやすくなる。また、鉄粉、脱酸剤及び合金成分を含有しないフラックスの場合、加熱処理温度が800℃を超えると、このフラックスに含有されているフッ化物が分解される。そして、このようなフラックスを再生して溶接に使用すると、フラックスの溶融性が悪くなり、裏ビード形状が不安定になる。従って、加熱処理温度は400乃至800℃とすることが必要である。
Heat treatment temperature: 400 to 800 ° C
The thermosetting resin adhering to the used flux has the property of starting to generate heat and being burned off when heated to a temperature of 400 ° C. It is difficult to remove the thermosetting resin at a heating temperature of less than 400 ° C. It is. On the other hand, the upper limit of the heat treatment temperature varies depending on the flux composition. When the flux does not contain iron powder, deoxidizer, and alloy components, that is, when the flux cannot contain these components, and when these components can be contained but are not actively contained, the heat treatment temperature The upper limit is 800 ° C. When the heat treatment temperature exceeds 800 ° C., the flux is melted during the heat treatment, and the cooled flux is crystallized, so that it contains a large amount of water as crystallization water. That is, the hygroscopicity of the flux is increased. When such a flux is regenerated and used for welding, pits and blow holes are likely to occur. Further, in the case of a flux that does not contain iron powder, a deoxidizer, and an alloy component, when the heat treatment temperature exceeds 800 ° C., fluoride contained in the flux is decomposed. When such a flux is regenerated and used for welding, the meltability of the flux becomes poor and the back bead shape becomes unstable. Therefore, the heat treatment temperature needs to be 400 to 800 ° C.

また、フラックスにFe−Mn系合金及びFe−Si系合金等の脱酸成分を添加する場合がある。更に、フラックスに鉄粉又は合金成分を添加する場合もある。このような場合には、加熱処理温度が600℃を超えると、合金成分及び鉄粉が酸化される可能性があるため、加熱温度は600℃以下とすること必要である。即ち、加熱処理温度が600℃を超え、脱酸剤が酸化されると、脱酸効果が低下して脱酸剤としての機能を果たさなくなる。この結果、溶接金属中の酸素量が増加してスラグ量が増加し、裏ビード形状が不安定になる。また、鉄粉が酸化されると、やはり溶接金属中の酸素量の制御ができなくなり、スラグ量が増加して裏ビード形状が不安定になる。更に、合金成分が酸化されると、溶接後の溶接金属部分が設計された合金組成にならない。また、溶接中に発生するガス量が増加して、ガス欠陥が発生する。   Moreover, deoxidation components, such as a Fe-Mn type alloy and a Fe-Si type alloy, may be added to a flux. Further, iron powder or alloy components may be added to the flux. In such a case, if the heat treatment temperature exceeds 600 ° C., the alloy components and iron powder may be oxidized, so the heating temperature needs to be 600 ° C. or less. That is, when the heat treatment temperature exceeds 600 ° C. and the deoxidizer is oxidized, the deoxidation effect is lowered and the function as the deoxidizer is not achieved. As a result, the amount of oxygen in the weld metal increases, the amount of slag increases, and the back bead shape becomes unstable. Further, when the iron powder is oxidized, the amount of oxygen in the weld metal cannot be controlled, and the amount of slag increases and the back bead shape becomes unstable. Furthermore, when the alloy component is oxidized, the weld metal portion after welding does not have the designed alloy composition. In addition, the amount of gas generated during welding increases and gas defects occur.

更に、フラックスに金属炭酸塩等が含有されて焼結フラックスとして製造されている場合がある。金属炭酸塩は、溶接時にアーク熱により分解して炭酸ガスを発生し、溶融金属をシールドする効果があるが、加熱処理温度が600℃を超えると、加熱処理時にこの金属炭酸塩が分解してしまい、溶接時にこの効果が得られなくなる。従って、フラックスに脱酸剤、鉄粉、合金成分、金属炭酸塩が含有されている場合は、加熱処理温度は600℃以下とすることが好ましい。   Further, the flux may be manufactured as a sintered flux containing a metal carbonate or the like. Metal carbonate decomposes by arc heat during welding to generate carbon dioxide gas and shields molten metal. However, when the heat treatment temperature exceeds 600 ° C, the metal carbonate decomposes during heat treatment. Therefore, this effect cannot be obtained during welding. Therefore, when the deoxidizer, iron powder, alloy component, and metal carbonate are contained in the flux, the heat treatment temperature is preferably 600 ° C. or lower.

加熱処理時間:5分間以上
加熱処理時間は、使用済みフラックスの量及び加熱処理温度によっても異なるが、加熱処理時間が5分間未満では、使用済みのフラックスから、残留した熱硬化性樹脂を確実に除去することが困難である。従って、加熱処理時間は5分間以上とすることが必要である。
Heat treatment time: 5 minutes or more The heat treatment time varies depending on the amount of used flux and the heat treatment temperature, but if the heat treatment time is less than 5 minutes, the remaining thermosetting resin is surely removed from the used flux. It is difficult to remove. Therefore, the heat treatment time needs to be 5 minutes or longer.

図1は、横軸に加熱処理時間をとり、縦軸に加熱処理温度をとって、加熱処理条件が使用済みフラックスの塊状部分の粉体化に及ぼす影響を示すグラフ図である。図1に示す白丸(○)は熱硬化性樹脂が完全に除去され、塊状部分が粉体化したことを示し、黒丸(●)は熱硬化性樹脂が残存し、塊状部分が完全に粉体化しなかったことを示す。図1に示すように、使用済みフラックスから熱硬化性樹脂を完全に除去し、塊状部分を完全に粉体化するためには、400℃以上の加熱処理温度に5分間以上保持することが好ましい。   FIG. 1 is a graph showing the effect of heat treatment conditions on powdering of a lump portion of used flux, with the heat treatment time on the horizontal axis and the heat treatment temperature on the vertical axis. The white circle (◯) shown in FIG. 1 indicates that the thermosetting resin has been completely removed and the lump portion has been powdered, and the black circle (●) indicates that the thermosetting resin remains and the lump portion has been completely powdered. Indicates that it was not converted. As shown in FIG. 1, in order to completely remove the thermosetting resin from the used flux and to completely pulverize the lump portion, it is preferable to hold at a heat treatment temperature of 400 ° C. or more for 5 minutes or more. .

なお、加熱処理後に粉体部分とスラグ部分とを分離する方法としては、前述の篩を使用する方法が最も簡便である。 As a method of separating the powder portion and slug portions after heat treatment, Ru simplest der how to use the aforementioned sieve.

以下、本発明の実施例の効果について、その特許請求の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明する。先ず、表3に示す3種類の片面サブマージアーク溶接用裏当てフラックスを用意した。これらのフラックスの組成及び粒度を表4に示す。なお、表3に示す原料混合フラックスとは、原料(鉱石粉)を混合したものである。次に、この3種類のフラックスを使用して、片面サブマージアーク溶接を行った。この片面サブマージアーク溶接の条件を表5に示す。   Hereinafter, the effect of the embodiment of the present invention will be specifically described in comparison with a comparative example that deviates from the scope of the claims. First, three types of backing flux for single-sided submerged arc welding shown in Table 3 were prepared. Table 4 shows the composition and particle size of these fluxes. In addition, the raw material mixed flux shown in Table 3 is a mixture of raw materials (ore powder). Next, single-sided submerged arc welding was performed using these three types of fluxes. The conditions for this single-sided submerged arc welding are shown in Table 5.

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溶接後、使用済みの裏当てフラックスを回収し、種々の加熱条件により加熱処理を施した。このときの加熱処理温度及び加熱処理時間を表6に示す。そして、加熱処理後の粉体化状態及び熱硬化性樹脂の有無を評価した。評価結果を表6に示す。なお、表6において、塊状部分が完全に粉体化した場合を「◎(極めて良好)」とし、一部塊が残ったが、この塊も容易に粉体化した場合を「○(良好)」とし、一部塊が残り、この塊が容易には粉体化しなかった場合を「△(普通)」とし、塊状部分が全く粉体化しなかった場合を「×(不良)」とした。また、熱硬化性樹脂の有無は、示差熱による発熱反応の有無、フラックスの加熱処理前後の質量変化量、及びガスクロマトグラフィ質量分析計による分析により確認した。   After welding, the used backing flux was collected and subjected to heat treatment under various heating conditions. Table 6 shows the heat treatment temperature and the heat treatment time at this time. And the powdered state after heat processing and the presence or absence of the thermosetting resin were evaluated. The evaluation results are shown in Table 6. In Table 6, the case where the lump part was completely powdered was designated as “◎ (very good)”, and a part of the lump remained, but the case where this lump was easily pulverized was designated as “◯ (good)”. ”, A case where some lump remained and this lump was not easily pulverized was designated as“ Δ (normal) ”, and a case where the lump was not pulverized at all was designated as“ x (defective) ”. The presence or absence of the thermosetting resin was confirmed by the presence or absence of an exothermic reaction due to differential heat, the mass change before and after the heat treatment of the flux, and the analysis by a gas chromatography mass spectrometer.

次に、加熱処理後のフラックスのうち、塊状部分が粉体化し、また熱硬化性樹脂が残存していないものについてのみ、篩による粉体部分とスラグとの分離を行った。このとき、篩のメッシュサイズは10mesh(呼び寸法:1.70mm)とした。次に、このようにして粉体化したフラックスの各粉末表面に、熱硬化性樹脂を新たにコーティングして被覆層を形成し、片面サブマージアーク溶接用裏当てフラックスを再生した。コーティングは、前述の熱硬化性樹脂材料をフラックスと共に加熱し混合する方法により行った。そして、この再生フラックスを裏当てフラックスとして使用して片面サブマージアーク溶接を行い、溶接部の裏ビード形状を評価した。この片面サブマージアーク溶接も、表5に示す条件で行った。   Next, among the fluxes after the heat treatment, only the ones in which the lump portion was pulverized and the thermosetting resin did not remain, the powder portion and slag were separated by a sieve. At this time, the mesh size of the sieve was 10 mesh (nominal dimension: 1.70 mm). Next, a thermosetting resin was newly coated on each powder surface of the flux powdered in this way to form a coating layer, and a single-sided submerged arc welding backing flux was regenerated. The coating was performed by heating and mixing the above-mentioned thermosetting resin material with a flux. Then, single-sided submerged arc welding was performed using this regenerated flux as a backing flux, and the back bead shape of the welded portion was evaluated. This single-sided submerged arc welding was also performed under the conditions shown in Table 5.

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表6に示す本発明の実施例及び比較例のうち、実施例No.1乃至6は、加熱処理温度が、合金成分を含むフラックスNo.Aを使用する実施例No.1及び6については400乃至600℃、合金成分を含まないフラックスNo.B及びCを使用する実施例No.2乃至5については400乃至800℃であり、加熱処理時間が5分間以上であったため、使用済みフラックスの塊状部分が全て粉体化し、また、熱硬化性樹脂の残存もなく、良好なフラックスを再生できた。このため、この再生フラックスを使用して溶接を行った結果、良好な裏ビード形状が得られた。   Of the Examples and Comparative Examples of the present invention shown in Table 6, Example No. In Nos. 1 to 6, the heat treatment temperature is Flux No. containing an alloy component. Example No. using A For Nos. 1 and 6, Flux No. 400 to 600 ° C. containing no alloy components. Example No. using B and C For 2 to 5, the temperature was 400 to 800 ° C., and the heat treatment time was 5 minutes or more, so that the lump part of the used flux was all pulverized, and there was no residual thermosetting resin. I was able to play it. For this reason, as a result of welding using this regenerated flux, a good back bead shape was obtained.

一方、表3に示す比較例No.7乃至9は、加熱処理温度が400℃未満で低かったため、いずれの種類の裏当てフラックスについても、塊状部分が粉体化せず、フラックスを再生することができなかった。また、比較例No.10については、合金成分を含むフラックスNo.A(ボンドフラックス)を使用しているが、600℃を超える温度で加熱処理したため、フラックスの再生は可能であったが、フラックス中の合金成分が酸化した。これにより、このフラックスを再生して裏当てフラックスとして使用して溶接したとき、溶融金属中の酸素含有量を制御できず、溶接時に発生するガス量が増加し、裏ビードにガス欠陥が発生した。更に、比較例No.11は、加熱時間が2分間と短かったため、フラックス全体に熱が伝わらず、塊状部分が粉体化されなかった。   On the other hand, Comparative Example Nos. In Nos. 7 to 9, since the heat treatment temperature was low at less than 400 ° C., the bulk portion was not pulverized and the flux could not be regenerated for any type of backing flux. Comparative Example No. No. 10, Flux No. containing alloy components. Although A (bonded flux) is used, since the heat treatment was performed at a temperature exceeding 600 ° C., the flux could be regenerated, but the alloy components in the flux were oxidized. As a result, when this flux was regenerated and welded as a backing flux, the oxygen content in the molten metal could not be controlled, the amount of gas generated during welding increased, and a gas defect occurred in the back bead. . Further, Comparative Example No. In No. 11, since the heating time was as short as 2 minutes, heat was not transmitted to the entire flux, and the lump was not pulverized.

横軸に加熱処理時間をとり、縦軸に加熱処理温度をとって、加熱処理条件が使用済みフラックスの塊状部分の粉体化に及ぼす影響を示すグラフ図である。It is a graph which shows the influence which heat processing conditions have on the pulverization of the lump part of a used flux, taking heat processing time on a horizontal axis and taking heat processing temperature on a vertical axis | shaft.

Claims (3)

各粉末表面に熱硬化性樹脂が被覆された片面サブマージアーク溶接用再生裏当てフラックスの製造方法において、溶接に使用済みであり金属及び合金成分を含有しない裏当てフラックスを400乃至800℃の温度に5分間以上加熱して前記熱硬化性樹脂を除去する加熱工程と、加熱後の前記フラックスから粉体を篩にかけて分離する分離工程と、前記粉体に新たに熱硬化性樹脂を被覆する被覆工程と、を有することを特徴とする片面サブマージアーク溶接用再生裏当てフラックスの製造方法。 In the manufacturing method of the regenerative backing flux for single-sided submerged arc welding in which each powder surface is coated with a thermosetting resin, the backing flux that has been used for welding and does not contain metal and alloy components is brought to a temperature of 400 to 800 ° C. A heating step for removing the thermosetting resin by heating for 5 minutes or more, a separation step for separating the powder from the heated flux by sieving, and a coating step for newly coating the powder with the thermosetting resin And a method for producing a regenerative backing flux for single-sided submerged arc welding. 各粉末表面に熱硬化性樹脂が被覆された片面サブマージアーク溶接用再生裏当てフラックスの製造方法において、溶接に使用済みであり金属又は合金成分を含有する裏当てフラックスを400乃至600℃の温度に5分間以上加熱して前記熱硬化性樹脂を除去する加熱工程と、加熱後の前記フラックスから粉体を篩にかけて分離する分離工程と、前記粉体に新たに熱硬化性樹脂を被覆する被覆工程と、を有することを特徴とする片面サブマージアーク溶接用再生裏当てフラックスの製造方法。 In the method for producing a regenerative backing flux for single-sided submerged arc welding in which each powder surface is coated with a thermosetting resin, the backing flux that has been used for welding and contains a metal or alloy component is brought to a temperature of 400 to 600 ° C. A heating step for removing the thermosetting resin by heating for 5 minutes or more, a separation step for separating the powder from the heated flux by sieving, and a coating step for newly coating the powder with the thermosetting resin And a method for producing a regenerative backing flux for single-sided submerged arc welding. 前記分離工程は、加熱後の前記片面サブマージアーク溶接用裏当てフラックスを、呼び寸法が0.85乃至2.36mmの篩にかけて分離する工程であることを特徴とする請求項1又は2に記載の片面サブマージアーク溶接用再生裏当てフラックスの製造方法。 3. The separation step according to claim 1, wherein the separation step is a step of separating the one-sided submerged arc welding backing flux after heating through a sieve having a nominal size of 0.85 to 2.36 mm. Manufacturing method of regenerative backing flux for single-sided submerged arc welding.
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