JP5151421B2 - フラックス入りワイヤ及びそれを用いた溶接継手 - Google Patents
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Description
1.フラックス入りワイヤであって、溶着金属の組成が、C:0.005%以上0.5%以下、Si:8.6%以上10.0%以下、Mn:0.1%以上2.0%以下、残部がFeおよびその他不可避元素で、フラックス中にフラックス全重量に対する比でSi:20.0%以上30.0%以下を含有することを特徴とするフラックス入りワイヤ。
2.1に記載されたフラックス入りワイヤを用いて溶接した溶接継手であって、溶接金属の組成がC:0.5%未満,Si:5.6%以上8.0%以下,Mn:2.0%以下を含有することを特徴とする溶接継手。
3.溶接止端部を形成する溶接を1に記載の溶着金属の組成を有するフラックス入りワイヤを用いて行い,当該溶接により形成された溶接金属の組成がC:0.5%未満,Si:5.6%以上8.0%以下,Mn:2.0%以下を含有する溶接継手。
4.溶接止端部の形状について、下記式で示される応力集中係数Ktの値が2.3以下である2又は3に記載の溶接継手。
Kt=[1+f(θ)×{g(ρ)−1}] (1)
ここでf(θ):溶接余盛り角の影響、g(ρ):止端半径の影響
f(θ)=[1−exp{−0.90×(W/2h)0.5×(π−θ)}]
/[1−exp{−0.90×(W/2h)0.5×(π/2)}] (2)
g(ρ)=1+2.2×[(h/ρ)/{2.8×(W/t)−2}]0.65 (3)
ここでW=(t+4×h)+0.3×(tP+2×hP)
h:リブ方向脚長、θ:余盛角、t:主板(母材)厚、tP:リブ板厚、hP:主板方向脚長、ρ:止端半径
Cは溶接金属の強度を高める成分として有用である。しかしながら,含有量が0.005%未満ではその効果に乏しく,一方,0.5%を超えると延性が低下したり,溶接割れの可能性が高くなるので,Cは0.005%〜0.5%の範囲に限定した。
Siは,溶接部の止端形状を良好にするために必要な元素である。溶接金属中のSi量を必要な所定量(後述する)とするため,鋼板の化学組成および溶接条件による変化を考慮し,8.6%〜10.0%の範囲に限定した。
Mnは、溶接金属の強化元素として有用であり,含有量が0.4%未満ではその効果に乏しく、一方、3.0%を超えると延性の低下を招くため,0.1%以上2.0%以下とした。
C:0.5%未満
Cは溶接金属の強度を高める成分として有用である。しかし、0.5%を超えると延性が低下したり,溶接割れの可能性が高くなるので,Cは0.5%未満とする。一方、含有量が0.005%未満では溶接金属の強度を高める効果に乏しいため,好ましくは0.005%以上、0.5%以下とする。
Siは,溶接部の止端形状を良好にするために必要な元素である。しかしながら,5.6%未満ではその効果に乏しく,8.0%を超えると溶接金属の靭性が低下するほか,溶接金属内に欠陥が発生する要因となるので、Siは5.6%〜8.0%の範囲に限定した。
Mnは、溶接金属の強化元素として有用であるため添加する。しかし、2.0%を超えると延性の低下を招くため,2.0%以下とする。一方、含有量が0.4%未満では溶接金属の強化効果に乏しいため、好ましくは0.1%以上、2.0%以下とする。
Kt =[1+f(θ)×{g(ρ)−1}] (1)
ここでf(θ):溶接余盛り角の影響、g(ρ):止端半径の影響
f(θ)=[1−exp{−0.90×(W/2h)0.5×(π−θ)}]
/[1−exp{−0.90×(W/2h)0.5 ×(π/2)}] (2)
g(ρ)=1+2.2×[(h/ρ)/{2.8×(W/t)−2}]0.65 (3)
ここでW=(t+4×h)+0.3×(tP+2×hP)
h:リブ方向脚長、θ:余盛角、t:主板(母材)厚、tP:リブ板厚(十字継手の縦板)、hP:主板方向脚長、ρ:止端半径
出典:後川,中山「溶接継手部の応力集中係数」 石川島播磨技報 23 (1983) 4, p352−355
図3に積層法による溶接金属の止端部を示し、図3(a)は1層盛、図3(b)は多層盛の場合での溶接金属の止端部を示す。図4(図5は図4のA部拡大図)に止端半径、余盛角の定義を示す。
Claims (4)
- フラックス入りワイヤであって、溶着金属の組成が、C:0.005%以上0.5%以下、Si:8.6%以上10.0%以下、Mn:0.1%以上2.0%以下、残部がFeおよびその他不可避元素で、フラックス中にフラックス全重量に対する比でSi:20.0%以上30.0%以下を含有することを特徴とするフラックス入りワイヤ。
- 請求項1に記載されたフラックス入りワイヤを用いて溶接した溶接継手であって、溶接金属の組成がC:0.5%未満,Si:5.6%以上8.0%以下,Mn:2.0%以下を含有することを特徴とする溶接継手。
- 溶接止端部を形成する溶接を請求項1に記載の溶着金属の組成を有するフラックス入りワイヤを用いて行い,当該溶接により形成された溶接金属の組成がC:0.5%未満,Si:5.6%以上8.0%以下,Mn:2.0%以下を含有する溶接継手。
- 溶接止端部の形状について、下記式で示される応力集中係数Ktの値が2.3以下である請求項2又は3に記載の溶接継手。
Kt=[1+f(θ)×{g(ρ)−1}] (1)
ここでf(θ):溶接余盛り角の影響、g(ρ):止端半径の影響
f(θ)=[1−exp{−0.90×(W/2h)0.5×(π−θ)}]
/[1−exp{−0.90×(W/2h)0.5×(π/2)}] (2)
g(ρ)=1+2.2×[(h/ρ)/{2.8×(W/t)−2}]0.65 (3)
ここでW=(t+4×h)+0.3×(tP+2×hP)
h:リブ方向脚長、θ:余盛角、t:主板(母材)厚、tP:リブ板厚、hP:主板方向脚長、ρ:止端半径
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