JP6441100B2 - Flux for submerged arc welding - Google Patents

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Description

本発明は、サブマージアーク溶接に用いられるフラックスに係り、より詳しくは、高温焼成型フラックスであるサブマージアーク溶接用フラックスに関する。   The present invention relates to a flux used for submerged arc welding, and more particularly to a flux for submerged arc welding which is a high-temperature firing type flux.

サブマージアーク溶接に用いられるフラックスは、その形態から、溶融型フラックスと焼成型フラックスに大別される。溶融型フラックスは、種々の原料を電気炉などで溶解し、粉砕することにより製造される。一方、焼成型フラックスは、種々の原料をケイ酸アルカリなどのバインダにより結合し、造粒した後、焼成することにより製造される。   The flux used for submerged arc welding is roughly classified into a melt-type flux and a fired-type flux according to its form. The melt-type flux is produced by melting and pulverizing various raw materials in an electric furnace or the like. On the other hand, the calcining flux is produced by combining various raw materials with a binder such as alkali silicate, granulating, and then calcining.

また、焼成型フラックスは、焼成温度によって分類され、一般に、400℃以上600℃未満で焼成したものを低温焼成型フラックス、600〜1200℃で焼成したものを高温焼成型フラックスという。そして、低温焼成型フラックスでは、従来、溶接金属中への水素の拡散を低減するため、種々の検討がなされている(特許文献1〜3参照)。例えば、特許文献1〜3には、フラックス中の炭酸塩の比率を特定の範囲にすることにより、溶接時にCOガスを発生させて、H分圧を低減する技術が開示されている。 The calcining type flux is classified according to the calcining temperature, and generally, the calcined one at 400 ° C. or more and less than 600 ° C. is called the low temperature calcining flux, and the one calcined at 600 to 1200 ° C. is called the high temperature calcining flux. In the low-temperature fired flux, various studies have been made in order to reduce the diffusion of hydrogen into the weld metal (see Patent Documents 1 to 3). For example, Patent Documents 1 to 3 disclose a technique for reducing the H 2 partial pressure by generating CO 2 gas during welding by setting the ratio of carbonate in the flux to a specific range.

また、炭酸塩を使用せずに吸湿特性を改善するために、主にフラックス成分由来の特性値であるA値及びフラックスの比表面積の最大値を規定して、溶接金属中への水素量を低減する手法も提案されている(特許文献4参照)。一方、高温焼成型フラックスについては、例えば、塩基性酸化物、アルカリ金属フッ化物及び酸性酸化物などの種類とその含有量を特定することにより、拡散水素量を低減する技術が提案されている(特許文献5参照)。   In addition, in order to improve moisture absorption characteristics without using carbonates, the A value that is a characteristic value mainly derived from the flux component and the maximum value of the specific surface area of the flux are specified, and the amount of hydrogen in the weld metal is reduced. A technique for reducing this has also been proposed (see Patent Document 4). On the other hand, for high-temperature fired fluxes, for example, a technique for reducing the amount of diffused hydrogen by specifying the types and contents of basic oxides, alkali metal fluorides, acidic oxides, and the like has been proposed ( (See Patent Document 5).

特開昭49−70839号公報JP-A-49-70839 特開昭53−95144号公報JP-A-53-95144 特開昭51−87444号公報Japanese Patent Laid-Open No. 51-87444 特開平9−99392号公報JP-A-9-99392 特開昭62−68695号公報JP-A-62-68695

しかしながら、前述した焼成型フラックスにおける吸湿特性の改善技術及び拡散水素量の低減技術には、以下に示す問題点がある。先ず、特許文献1〜3に記載されている炭酸塩を添加した低温焼成型フラックスは、直流式の溶接電源を用いると、フラックス消費量が増大し、交流式の溶接電源を用いた場合よりも一層炭酸塩の分解が促進され、溶接中にCOガスやCOガスが大量に発生する。したがって、COガスやCOガスの発生による、ビード表面の粗さ、ポックマークの発生、ビード外観やビード形状に関して改善の余地がある。 However, the technology for improving the moisture absorption characteristics and the technology for reducing the amount of diffused hydrogen in the calcined flux described above have the following problems. First, the low-temperature firing type flux added with the carbonate described in Patent Documents 1 to 3 increases the amount of flux consumed when a DC welding power source is used, compared with the case where an AC welding power source is used. Further decomposition of carbonate is promoted, and a large amount of CO gas and CO 2 gas is generated during welding. Therefore, there is room for improvement in terms of bead surface roughness, generation of pock marks, bead appearance, and bead shape due to generation of CO gas and CO 2 gas.

特許文献4に記載の技術では、水和性を示す指標であるA値において、MnOを水和性の成分として捉えているが、MnOは、他のフラックス成分との併用により非水和性の成分にもなり得る。また、特許文献4に記載の技術では、比表面積の低下を図っているが、フラックスの比表面積は、溶接時のスラグのシールド性に大きく影響を与える。具体的には、フラックスの比表面積を低下させると、スラグのシールド性が損なわれて溶接金属中の窒素量が上昇し、溶接金属の靱性が劣化する。   In the technique described in Patent Document 4, MnO is regarded as a hydratable component in the A value that is an index indicating hydration, but MnO is non-hydratable in combination with other flux components. Can also be an ingredient. In the technique described in Patent Document 4, the specific surface area is reduced, but the specific surface area of the flux greatly affects the shielding performance of the slag during welding. Specifically, when the specific surface area of the flux is reduced, the shielding property of the slag is impaired, the amount of nitrogen in the weld metal is increased, and the toughness of the weld metal is deteriorated.

一方、高温焼成型フラックスに関する特許文献5に記載の技術は、交流式の溶接電源への対応を主目的としてフラックス成分が設計されており、直流式の溶接電源使用時に最も懸念される溶接作業性の劣化については考慮されていない。即ち、特許文献5に記載のフラックスは、溶接電源に直流式を用いると、交流式を用いた場合と同等の効果は得られない。   On the other hand, the technology described in Patent Document 5 relating to the high-temperature firing type flux is designed with a flux component mainly intended for use with an AC welding power source, and welding workability that is most concerned when a DC welding power source is used. Deterioration of is not considered. That is, the flux described in Patent Document 5 cannot obtain the same effect as when the AC type is used when the DC type is used for the welding power source.

そこで、本発明は、溶接電源が交流式及び直流式のいずれであっても、溶接作業性が良好であり、また、フラックスの吸湿量及び溶接金属中の拡散性水素量を低減することが可能なサブマージアーク溶接用フラックスを提供することを課題とする。   Therefore, the present invention has good welding workability regardless of whether the welding power source is an AC type or a DC type, and can reduce the moisture absorption amount of flux and the amount of diffusible hydrogen in the weld metal. It is an object to provide a flux for submerged arc welding.

本発明に係るサブマージアーク溶接用フラックスは、MgO:25〜35質量%、FのCaF換算値:15〜35質量%、Al:10〜25質量%、SiO:10〜20質量%、NaのNaO換算値、KのKO換算値及びLiのLiO換算値のうち少なくとも一つ以上の合計:0.5〜6.5質量%、FeのFeO換算値:0.5〜5質量%、TiO:1〜5質量%、CaO:6質量%以下、MnのMnO換算値:2.0質量%未満、水溶性SiO:1.0質量%以下、水溶性NaO:1.0質量%以下、水溶性KO:0.8質量%以下を含有し、C含有量が0.2質量%以下であり、前記MgO含有量を[MgO]、前記Al含有量を[Al]、前記FのCaF換算値での含有量を[CaF]、前記TiO含有量を[TiO]としたとき、下記数式(I)を満たすことを特徴とする。 The flux for submerged arc welding according to the present invention is MgO: 25 to 35% by mass, F CaF 2 conversion value: 15 to 35% by mass, Al 2 O 3 : 10 to 25% by mass, SiO 2 : 10 to 20% by mass. %, Na 2 O conversion value of Na, at least one total of Li 2 O conversion value of K 2 O conversion value and Li of K: 0.5 to 6.5 wt%, FeO converted value of Fe: 0.5-5 wt%, TiO 2: 1 to 5 wt%, CaO: 6 wt% or less, MnO conversion value of Mn: less than 2.0 wt%, water-soluble SiO 2: 1.0 wt% or less, water Na 2 O: 1.0% by mass or less, water-soluble K 2 O: 0.8% by mass or less, C content is 0.2% by mass or less, and the MgO content is [MgO], the content of Al 2 O 3 [Al 2 O 3], including in the CaF 2 converted value of the F The amount [CaF 2], when the content of TiO 2 and [TiO 2], and satisfies the following formula (I).

Figure 0006441100
Figure 0006441100

このような構成によれば、フラックスは、所定成分を所定量含有し、かつ数式(I)を満たすことで、溶接電源が交流式及び直流式のいずれであっても、溶接作業性が良好となる。また、フラックスの吸湿量及び溶接金属中の拡散性水素量が低減する。
また、C含有量を0.2質量%以下に規制することで、溶接作業性が向上する。
なお、本願での溶接作業性とは、ビード外観及びビード形状の良否、スラグ剥離性、アーク安定性、溶接金属の耐欠陥性、溶接金属の耐衝撃性(靭性)をいう。
According to such a configuration, the flux contains a predetermined amount of a predetermined component and satisfies the mathematical formula (I), so that welding workability is good regardless of whether the welding power source is an AC type or a DC type. Become. Further, the moisture absorption amount of the flux and the amount of diffusible hydrogen in the weld metal are reduced.
Moreover, welding workability | operativity improves by restricting C content to 0.2 mass% or less.
In addition, the welding workability | operativity in this application means the quality of a bead appearance and a bead shape, slag peelability, arc stability, the defect resistance of a weld metal, and the impact resistance (toughness) of a weld metal.

このサブマージアーク溶接用フラックスは、更に、水溶性LiO:0.3質量%以下を含有することが好ましい。
このような構成によれば、フラックスの吸湿特性が向上する。
This flux for submerged arc welding preferably further contains water-soluble Li 2 O: 0.3% by mass or less.
According to such a configuration, the moisture absorption characteristics of the flux are improved.

また、本発明のサブマージアーク溶接用フラックスは、例えば、800℃以上で焼成されたものである。   Moreover, the flux for submerged arc welding of this invention is baked at 800 degreeC or more, for example.

本発明によれば、各成分の含有量を特定すると共に、MgO含有量と、Al、F及びTiOの総含有量との比を特定の範囲にしているため、溶接電源が交流式及び直流式のいずれであっても、溶接作業性が良好であり、また、フラックスの吸湿量及び溶接金属中の拡散性水素量を低減することが可能となる。 According to the present invention, the content of each component is specified, and the ratio of the MgO content and the total content of Al 2 O 3 , F, and TiO 2 is in a specific range, so the welding power source is AC Regardless of the type and the direct current type, the welding workability is good, and the moisture absorption amount of the flux and the amount of diffusible hydrogen in the weld metal can be reduced.

実施例の溶接試験で用いた試験片の開先形状を示す側面図である。It is a side view which shows the groove shape of the test piece used by the welding test of the Example.

以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below.

本発明者は、前述した課題を解決するために、鋭意実験検討を行った結果、以下に示す知見を得た。直流式の溶接電源を用いる場合、スラグ剥離性を良好に保つため、フラックスのSiO量は極力低減すべきである。また、MgOについては、特許文献5に記載のフラックスと比較して添加量を多くしないと、スラグ剥離性を改善することはできない。 In order to solve the above-described problems, the present inventor has conducted extensive experiments and has obtained the following knowledge. When a direct current welding power source is used, the amount of SiO 2 in the flux should be reduced as much as possible in order to maintain good slag removability. Moreover, about MgO, unless the addition amount is increased compared with the flux described in Patent Document 5, the slag peelability cannot be improved.

そこで、本発明の実施形態に係るサブマージアーク溶接用フラックス(以下、単にフラックスともいう。)では、SiO含有量を10〜20質量%、MgO含有量を25〜35質量%にすると共に、水溶性SiOを1.0質量%以下としている。また、本実施形態のフラックスでは、MgO含有量を[MgO]、Al含有量を[Al]、FのCaF換算値での含有量を[CaF]、TiO含有量を[TiO]、としたとき、下記数式(I)を満たすように、各成分を調整している。 Therefore, in the flux for submerged arc welding according to the embodiment of the present invention (hereinafter also simply referred to as flux), the SiO 2 content is 10 to 20% by mass, the MgO content is 25 to 35% by mass, and water-soluble. SiO 2 is 1.0% by mass or less. In the flux of the present embodiment, the MgO content is [MgO], the Al 2 O 3 content is [Al 2 O 3 ], the F content in terms of CaF 2 is [CaF 2 ], and TiO 2 content is included. When the amount is [TiO 2 ], each component is adjusted so as to satisfy the following formula (I).

Figure 0006441100
Figure 0006441100

また、本実施形態のフラックスでは、FのCaF換算値での含有量、Al含有量、NaのNaO換算値、KのKO換算値及びLiのLiO換算値の合計の含有量、FeのFeO換算値での含有量、TiO含有量、CaO含有量、MnのMnO換算値での含有量、水溶性NaO含有量、水溶性KO含有量を規定している。 In the flux of the present embodiment, the content of F in terms of CaF 2 , the content of Al 2 O 3 , the value of Na in terms of Na 2 O, the value of K in terms of K 2 O, and the value of Li in terms of Li 2 O The total content of Fe, the content of Fe in terms of FeO, the content of TiO 2, the content of CaO, the content of Mn in terms of the value of MnO, the content of water-soluble Na 2 O, the content of water-soluble K 2 O Is stipulated.

以下、本実施形態のフラックスにおける組成限定理由について説明する。なお、本実施形態のフラックスにおける各成分の含有量は、特に断りのない限り、JIS Z 3352:2010に規定される方法で定量した値を、酸化物又はフッ化物に換算した換算値である。また、各成分の含有量は、フラックス全体についての含有量である。   Hereinafter, the reasons for limiting the composition of the flux of this embodiment will be described. In addition, content of each component in the flux of this embodiment is the conversion value which converted the value quantified by the method prescribed | regulated to JISZ3352: 2010 into oxide or fluoride unless there is particular notice. Moreover, content of each component is content about the whole flux.

[MgO:25〜35質量%]
MgOは、スラグ剥離性の向上に大きく寄与する成分であり、溶接電源の方式によらず、良好なスラグ剥離性を確保するために必須の成分である。しかしながら、MgO含有量が25質量%未満の場合、スラグ剥離性向上の効果が十分に得られず、また、35質量%を超えると、ビード形状が劣化し、溶接電源の種別に依存してスラグ巻込み、融合不良、更にはアンダーカットなどの欠陥が発生しやすくなる。特に、交流式溶接電源においては、前述したスラグ巻き込み及び溶融不良などの溶接欠陥の発生が顕著になる。よって、MgO含有量は25〜35質量%とする。
[MgO: 25 to 35% by mass]
MgO is a component that greatly contributes to the improvement of slag peelability, and is an essential component for ensuring good slag peelability regardless of the method of the welding power source. However, when the MgO content is less than 25% by mass, the effect of improving the slag releasability cannot be sufficiently obtained. When the MgO content exceeds 35% by mass, the bead shape deteriorates, and the slag depends on the type of the welding power source. Defects such as entanglement, poor fusion, and undercut are likely to occur. In particular, in the AC welding power source, the occurrence of welding defects such as slag entrainment and poor melting described above becomes significant. Therefore, MgO content shall be 25-35 mass%.

MgO含有量は、スラグ剥離性向上の観点から、27質量%以上とすることが好ましく、より好ましくは29質量%以上である。また、欠陥発生の抑制の観点から、33質量%以下とすることが好ましく、より好ましくは31質量%以下である。なお、ここでいうMgO含有量は、JIS Z 3352:2010に規定される方法(例えばJIS M 8222:1997など)で分析して得たフラックスの全Mg量を、MgOで換算した値である。この方法で測定した全Mg量には、MgFなどのMgO以外の成分が含まれることがあるが、これらの成分は微量であるため、MgO含有量(全Mg量のMgO換算値)が前述した範囲内であれば、前述したMgOの効果には影響しない。 The MgO content is preferably 27% by mass or more, more preferably 29% by mass or more, from the viewpoint of improving slag peelability. Moreover, from a viewpoint of suppression of defect generation, the content is preferably 33% by mass or less, and more preferably 31% by mass or less. In addition, MgO content here is the value which converted the total Mg amount of the flux obtained by analyzing by the method (for example, JISM8222: 1997 etc.) prescribed | regulated to JISZ3352: 2010 converted into MgO. The total Mg amount measured by this method may include components other than MgO, such as MgF 2 , but since these components are in minute amounts, the MgO content (the MgO equivalent value of the total Mg amount) is as described above. If it is within the range, the effect of MgO described above is not affected.

[FのCaF換算値:15〜35質量%]
CaFなどのフッ化物は、溶融スラグの電気伝導性や流動性を高める効果があり、溶融スラグの高温粘性に影響を与える成分の1つである。この作用は、後述するCaOと同様に、その含有量に比例する。具体的には、F含有量(CaF換算値)が15質量%未満の場合、前述した効果が十分に得られず、また、溶融スラグからCOガスの排出を促進し、耐ポックマーク性を改善する効果も期待できない。
[F converted to CaF 2 : 15 to 35% by mass]
Fluorides such as CaF 2 have an effect of increasing the electrical conductivity and fluidity of molten slag, and are one of the components that affect the high temperature viscosity of molten slag. This effect is proportional to the content, as is the case with CaO described later. Specifically, when the F content (CaF 2 equivalent value) is less than 15% by mass, the above-described effects cannot be obtained sufficiently, and the discharge of CO gas from the molten slag is promoted, and the pock mark resistance is improved. The improvement effect cannot be expected.

一方、F含有量(CaF換算値)が35質量%を超えると、溶融スラグの流動性が高くなりすぎて、ビード形状が劣化する。よって、F含有量(CaF換算値)は15〜35質量%とする。F含有量(CaF換算値)は、耐ポックマーク性向上の観点から、20質量%以上が好ましく、より好ましくは23質量%以上である。また、ビード形状向上の観点からは、F含有量(CaF換算値)は、33質量%以下が好ましく、より好ましくは30質量%以下である。 On the other hand, when the F content (CaF 2 conversion value) exceeds 35 wt%, too high fluidity of the molten slag, bead shape is deteriorated. Therefore, F content (CaF 2 conversion value) is 15 to 35 mass%. The F content (CaF 2 equivalent value) is preferably 20% by mass or more, more preferably 23% by mass or more, from the viewpoint of improving the pock mark resistance. From the viewpoint of improving the bead shape, the F content (CaF 2 equivalent value) is preferably 33% by mass or less, and more preferably 30% by mass or less.

なお、ここでいうF含有量は、JIS Z 3352:2010に規定される方法(例えばJIS K 1468−2:1999など)で分析して得たフラックスの全F量を、CaFで換算した値である。また、本実施形態のフラックスにおけるフッ化物成分は、主にCaFであり、その他にAlFやMgFなどが含まれることがあるが、F含有量(全F量のCaF換算値)が前述した範囲内であれば、前述したフッ化物の効果には影響しない。 Incidentally, F content referred to here, JIS Z 3352: the method specified in 2010 (e.g., JIS K 1468-2: 1999, etc.) the total F content of the flux obtained was analyzed by and translated at CaF 2 value It is. Further, the fluoride component in the flux of the present embodiment is mainly a CaF 2, but may be included, such as AlF 3 and MgF 2 and other, F content (CaF 2 converted value of the total F content) is If it is in the above-mentioned range, it does not affect the effect of the above-mentioned fluoride.

[Al:10〜25質量%]
Alは、溶融スラグの粘性及び融点を調整する成分であり、溶接時のビード形状を良好にする効果がある。しかしながら、Al含有量が10質量%未満の場合は、前述した効果が十分に得られず、また、Al含有量が25質量%を超えると、溶融スラグの融点が上昇しすぎて、溶接時にビード形状の劣化を招く。よって、Al含有量は10〜25質量%とする。
[Al 2 O 3 : 10 to 25% by mass]
Al 2 O 3 is a component that adjusts the viscosity and melting point of the molten slag, and has the effect of improving the bead shape during welding. However, when the Al 2 O 3 content is less than 10% by mass, the above-described effects cannot be obtained sufficiently, and when the Al 2 O 3 content exceeds 25% by mass, the melting point of the molten slag increases. It is too much and causes bead shape deterioration at the time of welding. Therefore, the Al 2 O 3 content is 10 to 25% by mass.

Al含有量は、溶融スラグの粘性及び融点の調整の観点から、15質量%以上とすることが好ましく、より好ましくは17質量%以上である。また、溶融スラグの融点の観点からは、Al含有量は22質量%以下とすることが好ましく、より好ましくは20質量%以下である。これにより、ビード形状を更に良好にすることができる。 The content of Al 2 O 3 is preferably 15% by mass or more, more preferably 17% by mass or more, from the viewpoint of adjusting the viscosity and melting point of the molten slag. Moreover, from the viewpoint of the melting point of the molten slag, the Al 2 O 3 content is preferably 22% by mass or less, more preferably 20% by mass or less. Thereby, the bead shape can be further improved.

なお、ここでいうAl含有量は、JIS Z 3352:2010に規定される方法(例えばJIS M 8220:1995など)で分析して得たフラックスの全Al量を、Alで換算した値である。この方法で測定した全Al量には、AlFなどのAl以外の成分が含まれることがあるが、これらの成分は微量であるため、Al含有量(全Al量のAl換算値)が前述した範囲内であれば、前述したAlの効果には影響しない。 Incidentally, Al 2 O 3 content referred to here, JIS Z 3352: the method specified in 2010 (e.g., JIS M 8220: 1995, etc.) The total Al content of the flux obtained by analyzing, in Al 2 O 3 It is a converted value. The total Al amount is measured by this method, but may be included other than Al 2 O 3 component, such as AlF 3, since these components is very small, Al 2 O 3 content (total amount of Al If the Al 2 O 3 conversion value) is within the above-described range, the above-described effect of Al 2 O 3 is not affected.

[SiO:10〜20質量%]
SiOは、溶融スラグに適度の粘性を与えることによって、主にビード外観及びビード形状を良好にする効果がある。しかしながら、SiO含有量が10質量%未満の場合、前述した効果が十分に得られず、ビード外観及びビード形状が劣化する。また、SiO含有量が20質量%を超えると、スラグの粘性が過剰となり、スラグ剥離性が劣化すると共に、スラグの焼付きが激しくなる。よって、SiO含有量は10〜20質量%とする。
[SiO 2 : 10 to 20% by mass]
SiO 2 has an effect of mainly improving the bead appearance and bead shape by imparting an appropriate viscosity to the molten slag. However, when the SiO 2 content is less than 10% by mass, the above-described effects cannot be obtained sufficiently, and the bead appearance and the bead shape deteriorate. Also, when the SiO 2 content exceeds 20 mass%, slag viscosity becomes excessive, with the slag removability is deteriorated, with the slag burn becomes severe. Thus, SiO 2 content is 10 to 20 mass%.

SiO含有量は、ビード外観及びビード形状の向上の観点から、13質量%以上とすることが好ましく、より好ましくは15質量%以上である。また、溶融スラグの粘性の適正化の観点から、SiO含有量は好ましくは18質量%以下である。 From the viewpoint of improving the appearance of the bead and the bead shape, the SiO 2 content is preferably 13% by mass or more, and more preferably 15% by mass or more. Moreover, from the viewpoint of optimizing the viscosity of the molten slag, the SiO 2 content is preferably 18% by mass or less.

なお、ここでいうSiO含有量は、JIS Z 3352:2010に規定される方法(例えばJIS M 8214:1995など)で分析して得たフラックスの全Si量を、SiOで換算した値である。この方法で測定した全Si量には、Fe−Siなどの合金として添加されるSiなどSiO以外の成分が含まれているが、SiO含有量(全Si量のSiO換算値)が前述した範囲内であれば、前述したSiOの効果には影響しない。 Incidentally, SiO 2 content herein is, JIS Z 3352: the method specified in 2010 (e.g., JIS M 8214: 1995, etc.) the total amount of Si of the flux obtained by analyzing, in value converted by SiO 2 is there. The total amount of Si measured by this method includes components other than SiO 2 such as Si added as an alloy such as Fe—Si, but the SiO 2 content (total Si amount converted to SiO 2 ) is If it is within the above-mentioned range, the above-mentioned effect of SiO 2 is not affected.

[NaのNaO換算値、KのKO換算値及びLiのLiO換算値のうち少なくとも一つ以上の合計:0.5〜6.5質量%]
Na、K及びLiは、主に溶接時のアーク安定性とフラックスの吸湿特性に影響を与える成分であり、主に、NaO、KO及びLiOなどの酸化物の形態で添加される。しかしながら、Na含有量(NaO換算値)、K含有量(KO換算値)及びLi(LiO換算値)が合計で0.5質量%未満の場合、溶接時のアーク電圧が不安定となり、ビード外観及びビード形状が劣化する。
[Total of at least one of Na converted to Na 2 O, K converted to K 2 O, and Li converted to Li 2 O: 0.5 to 6.5% by mass]
Na, K and Li are components that mainly affect the arc stability during welding and the moisture absorption characteristics of the flux, and are mainly added in the form of oxides such as Na 2 O, K 2 O and Li 2 O. Is done. However, when the Na content (Na 2 O conversion value), K content (K 2 O conversion value), and Li (Li 2 O conversion value) are less than 0.5 mass% in total, the arc voltage during welding is It becomes unstable and the bead appearance and bead shape deteriorate.

一方、Na含有量(NaO換算値)、K含有量(KO換算値)及びLi(LiO換算値)が合計で6.5質量%を超えると、フラックスの吸湿特性が劣化すると共に、アークが強くなりすぎて不安定となり、ビード外観及びビード形状が劣化する。よって、Na含有量(NaO換算値)、K含有量(KO換算値)及びLi(LiO換算値)は、合計で0.5〜6.5質量%とする。なお、本実施形態のフラックスは、Na、K及びLiのうち少なくとも一種類が添加されていればよい。 On the other hand, if the Na content (Na 2 O conversion value), K content (K 2 O conversion value) and Li (Li 2 O conversion value) exceed 6.5 mass% in total, the moisture absorption characteristics of the flux deteriorate. In addition, the arc becomes too strong and unstable, and the bead appearance and bead shape deteriorate. Thus, Na content (Na 2 O conversion value), K content (K 2 O conversion value) and Li (Li 2 O conversion value) shall be 0.5 to 6.5 mass% in total. In addition, the flux of this embodiment should just add at least 1 type among Na, K, and Li.

Na含有量(NaO換算値)、K含有量(KO換算値)及びLi(LiO換算値)は、アーク電圧の安定化の観点から、合計で1.5質量%以上であることが好ましく、より好ましくは2.0質量%以上である。また、フラックスの吸湿特性、アーク安定性の観点から、Na含有量(NaO換算値)、K含有量(KO換算値)及びLi(LiO換算値)は、合計で5.5質量%以下であることが好ましく、より好ましくは4.5質量%以下である。 Na content (Na 2 O conversion value), K content (K 2 O conversion value) and Li (Li 2 O conversion value) are 1.5% by mass or more in total from the viewpoint of stabilization of the arc voltage. It is preferable that there is more preferably 2.0% by mass or more. Further, from the viewpoint of the moisture absorption characteristics of the flux and the arc stability, the Na content (Na 2 O equivalent), the K content (K 2 O equivalent) and Li (Li 2 O equivalent) are 5. It is preferable that it is 5 mass% or less, More preferably, it is 4.5 mass% or less.

なお、ここでいうNa含有量、K含有量及びLi含有量は、JIS Z 3352:2010に規定される方法(例えばJIS M 8852:1998など)で分析して得たフラックスの全Na量、全K量及び全Li量を、それぞれNaO、KO及びLiOで換算した値である。また、本実施形態のフラックスにおけるNa成分、K成分及びLi成分は、主にNaO、KO及びLiOであるが、その他にNaAlSiやKAlSiやLiAlSiなどが含まれることがある。
また、ここでのNa、K、Liは、鉱石原料及び水ガラスに由来するものである。
The Na content, the K content, and the Li content mentioned here are the total Na content of the flux obtained by analysis by the method defined in JIS Z 3352: 2010 (for example, JIS M 8852: 1998). the K amount and the total amount of Li, respectively NaO, value converted by the K 2 O and Li 2 O. Further, the Na component, K component, and Li component in the flux of the present embodiment are mainly Na 2 O, K 2 O, and Li 2 O, but in addition, NaAlSi 3 O 8 , KAlSi 3 O 8, and LiAlSi 3 O are used. 8 may be included.
Moreover, Na, K, and Li here are derived from an ore raw material and water glass.

[FeのFeO換算値:0.5〜5質量%]
Feは、脱酸現象を促進し、耐ポックマーク性を高める効果があり、主に、Fe−Siなどの金属粉の形態で添加される。前述した効果は、その存在量に比例し、Fe含有量(FeO換算値)が0.5質量%未満の場合、特に溶接電源が直流式の場合に、十分な効果が得られない。一方、Fe含有量(FeO換算値)が5質量%を超えると、スラグの凝固温度に影響を与え、ビード外観、ビード形状及びスラグ剥離が劣化する。よって、Fe含有量(FeO換算値)は0.5〜5質量%とする。
[Fe converted to FeO: 0.5 to 5% by mass]
Fe has the effect of promoting the deoxidation phenomenon and improving the pock mark resistance, and is added mainly in the form of metal powder such as Fe-Si. The above-described effect is proportional to the abundance thereof, and when the Fe content (FeO equivalent value) is less than 0.5 mass%, particularly when the welding power source is a direct current type, a sufficient effect cannot be obtained. On the other hand, if the Fe content (FeO equivalent) exceeds 5% by mass, the solidification temperature of the slag is affected, and the bead appearance, bead shape and slag peeling are deteriorated. Therefore, Fe content (FeO conversion value) shall be 0.5-5 mass%.

Fe含有量(FeO換算値)は、耐ポックマーク性の観点から、1質量%以上とすることが好ましく、より好ましくは1.5質量%以上である。また、スラグの凝固温度への影響を考慮すると、Fe含有量(FeO換算値)は、4質量%以下であることが好ましく、より好ましくは3質量%以下である。   The Fe content (FeO equivalent value) is preferably 1% by mass or more, more preferably 1.5% by mass or more, from the viewpoint of the pock mark resistance. In consideration of the influence of the slag on the solidification temperature, the Fe content (FeO equivalent value) is preferably 4% by mass or less, more preferably 3% by mass or less.

なお、ここでいうFe含有量は、JIS Z 3352:2010に規定される方法(例えばJIS M 8202:2000など)で分析して得たフラックスの全Fe量を、FeOで換算した値であり、金属粉として添加されるFe以外に、不可避的不純物として添加されるFeO、Fe及びFeなどが含まれることがある。 In addition, Fe content here is the value which converted the total Fe amount of the flux obtained by analyzing by the method (for example, JIS M8202: 2000 etc.) prescribed | regulated to JISZ3352: 2010, and converted with FeO, In addition to Fe added as a metal powder, FeO, Fe 2 O 3 and Fe 3 O 4 added as inevitable impurities may be included.

[TiO:1〜5質量%]
TiOは、スラグ剥離性向上に有効な成分であり、ビード形状を良好に整える効果もある。また、TiOの一部は、溶接時の還元反応によりTiとなり、このTiは溶接金属中に添加されて、靭性向上に寄与する。前述した作用は、その存在量(TiO含有量)に比例する。ただし、TiO含有量の上限値が5質量%を超えると、ビード形状が劣化する。また、TiO含有量が1質量%未満の場合は、スラグ剥離性及びビード形状が劣化する。また、靭性向上の効果が小さい。よってTiO含有量は1〜5質量%とする。
[TiO 2 : 1 to 5% by mass]
TiO 2 is an effective component for improving slag removability, and has an effect of adjusting the bead shape well. Part of the TiO 2, Ti next by a reduction reaction at the time of welding, the Ti is added in the weld metal, which contributes to improving toughness. The above-described action is proportional to its abundance (TiO 2 content). However, if the upper limit of the TiO 2 content exceeds 5% by mass, the bead shape deteriorates. Further, if the content of TiO 2 is less than 1 wt%, slag removability and bead shape is deteriorated. Further, the effect of improving toughness is small. Therefore, the TiO 2 content is 1 to 5% by mass.

TiO含有量はスラグ剥離性、ビード形状及び靭性の観点から、1.5質量%以上とすることが好ましく、より好ましく2.0質量%以上である。また、TiO含有量は、ビード形状の観点から、4.0質量%以下であることが好ましく、より好ましくは3.0質量%以下である。 The TiO 2 content is preferably 1.5% by mass or more, more preferably 2.0% by mass or more, from the viewpoints of slag peelability, bead shape, and toughness. The TiO 2 content is preferably 4.0% by mass or less, more preferably 3.0% by mass or less from the viewpoint of the bead shape.

なお、ここでいうTiO含有量は、JIS Z 3352:2010に規定される方法(例えばJIS M 8219:2012など)で分析して得たフラックスの全Ti量を、TiOで換算した値である。 Incidentally, TiO 2 content herein is, JIS Z 3352: the method specified in 2010 (e.g., JIS M 8219: 2012, etc.) the total amount of Ti flux obtained by analyzing, in value converted by TiO 2 is there.

[CaOの換算値:6質量%以下]
CaOは、スラグの塩基度を高めて溶接金属の清浄度を高めると共に、溶融スラグの流動性にも影響を与える成分であり、その存在量に比例して、前述した効果が発揮される。しかしながら、CaO含有量が6質量%を超えると、溶融スラグの流動性が過大となり、ビードの外観及び形状が劣化する。よって、CaO含有量は6質量%以下に規制する。CaO含有量は、溶融スラグ流動性の観点から、4質量%以下であることが好ましく、より好ましくは2質量%以下である。また、溶接金属の清浄度向上の観点から、好ましくは0.5質量%以上である。
[CaO conversion value: 6 mass% or less]
CaO is a component that increases the cleanliness of the weld metal by increasing the basicity of the slag, and also affects the fluidity of the molten slag, and the effects described above are exhibited in proportion to the amount of the CaO. However, when the CaO content exceeds 6% by mass, the fluidity of the molten slag becomes excessive, and the appearance and shape of the bead deteriorate. Therefore, the CaO content is regulated to 6% by mass or less. The CaO content is preferably 4% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, from the viewpoint of molten slag fluidity. Moreover, from a viewpoint of the cleanliness improvement of a weld metal, Preferably it is 0.5 mass% or more.

なお、本実施形態のフラックスには、Ca成分としてCaO以外に、前述したCaFが含まれる。このため、ここでいうCaO含有量は、JIS Z 3352:2010に規定される方法で分析して得た全Ca量及び全F量から求められる換算値である。従って、CaF量が多量の場合は、JIS Z 3352:2010に準拠すると、CaOが0となる場合も存在する。 Note that the flux of the present embodiment, in addition to CaO as Ca components include CaF 2 described above. For this reason, CaO content here is a conversion value calculated | required from the total Ca amount and the total F amount which were obtained by analyzing by the method prescribed | regulated to JISZ3352: 2010. Therefore, when the amount of CaF 2 is large, there is a case where CaO becomes 0 according to JIS Z 3352: 2010.

[MnのMnO換算値:2.0質量%未満]
Mnは、溶融スラグの粘性及び凝固温度に影響を与えると共に、耐ポックマーク性改善に有効な成分である。しかしながら、本発明者が本発明の範囲内で種々の実験検討を行った結果、Mnの添加量が増加するに従い、溶接金属中の酸素量が増加する傾向が確認された。溶接金属中の酸素量増加は靭性を劣化させる原因の1つであるため、Mn含有量(MnO換算値)が2.0質量%以上になると、溶接金属の靭性が劣化する。そこで、本実施形態のフラックスにおいては、Mnを規制成分とし、その含有量を、MnO換算値で、2.0質量%以下に規制する。Mn含有量(MnO換算値)は、溶接金属の靭性向上の観点から、1.8質量%以下であることが好ましく、より好ましくは1.5質量%以下である。
[Mn converted to MnO: less than 2.0% by mass]
Mn affects the viscosity of the molten slag and the solidification temperature, and is an effective component for improving the pock mark resistance. However, as a result of various experimental studies by the inventor within the scope of the present invention, it has been confirmed that the oxygen content in the weld metal tends to increase as the amount of Mn added increases. Since the increase in the amount of oxygen in the weld metal is one of the causes for the deterioration of toughness, the toughness of the weld metal deteriorates when the Mn content (MnO conversion value) is 2.0 mass% or more. Therefore, in the flux of the present embodiment, Mn is used as a regulating component, and the content thereof is regulated to 2.0% by mass or less in terms of MnO. The Mn content (MnO equivalent) is preferably 1.8% by mass or less, more preferably 1.5% by mass or less, from the viewpoint of improving the toughness of the weld metal.

なお、本実施形態のフラックスに含有されるMnは、不可避的不純物として原料から混入されるものである。そして、ここでいうMn含有量は、JIS Z 3352:2010に規定される方法(例えばJIS M 8232:2005など)で分析して得たフラックスの全Mn量を、MnOで換算した値である。   In addition, Mn contained in the flux of this embodiment is mixed from a raw material as an unavoidable impurity. And Mn content here is the value which converted the total Mn amount of the flux obtained by analyzing by the method (for example, JISM8232: 2005 etc.) prescribed | regulated to JISZ3352: 2010 converted into MnO.

[水溶性SiO:1.0質量%以下]
水溶性SiOは、フラックスの耐吸湿性の劣化防止と溶接金属の拡散性水素量の増加を抑制するため、焼結作業を実施した後で1.0質量%以下になるように規制する。水溶性SiOの含有量が1.0質量%を超えると、フラックスの耐吸湿性が劣化すると共に、溶接金属の拡散水素量が増加する。よって、水溶性SiO含有量は1.0質量%以下とする。
[Water-soluble SiO 2 : 1.0% by mass or less]
Water-soluble SiO 2 is regulated so as to be 1.0% by mass or less after performing the sintering operation in order to prevent deterioration of moisture absorption resistance of the flux and suppress an increase in the amount of diffusible hydrogen in the weld metal. When the content of the water-soluble SiO 2 exceeds 1.0% by mass, the moisture absorption resistance of the flux deteriorates and the diffusion hydrogen amount of the weld metal increases. Therefore, the water-soluble SiO 2 content is 1.0% by mass or less.

水溶性SiO含有量は、溶接作業性の観点から、0.01質量%以上とすることが好ましく、より好ましくは0.1質量%以上である。また、耐吸湿性向上及び拡散水素量低減の観点から、0.8質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.6質量%以下である。 The water-soluble SiO 2 content is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, from the viewpoint of welding workability. Further, from the viewpoint of improving moisture absorption resistance and reducing the amount of diffused hydrogen, the content is preferably 0.8% by mass or less, and more preferably 0.6% by mass or less.

この水溶性SiOは、主に水ガラスなどの結合剤に由来し、その量を低減するには、結合剤が難吸湿化する温度以上でフラックスを焼結することが有効である。具体的には、焼成温度を800℃以上とすることが、特に好ましい。水溶性SiOの含有量は、主に、水ガラスの成分及び含有量と、焼成温度とを調整することで制御することができる。 This water-soluble SiO 2 is mainly derived from a binder such as water glass, and in order to reduce the amount, it is effective to sinter the flux at a temperature higher than the temperature at which the binder hardly absorbs moisture. Specifically, the firing temperature is particularly preferably 800 ° C. or higher. The content of the water-soluble SiO 2 can be controlled mainly by adjusting the components and content of the water glass and the firing temperature.

フラックス中の水溶性SiO量は、以下の方法により測定することができる。先ず、フラックスを振動ミルにて粒径300μm以下に粉砕し、そこから測定用試料を約0.2g採取する(ステップ1)。次に、石英製三角フラスコに、前述した試料と蒸留水100mlとを入れ、煮沸下で4時間、可溶性成分を抽出した(ステップ2)。その後、抽出液を12時間以上放置した後、抽出液中の沈殿物及び浮遊物などを取り除き、吸光光度法にてSiを定量した(ステップ3)。 The amount of water-soluble SiO 2 in the flux can be measured by the following method. First, the flux is pulverized to a particle size of 300 μm or less by a vibration mill, and about 0.2 g of a measurement sample is collected therefrom (step 1). Next, the sample mentioned above and 100 ml of distilled water were put into a quartz Erlenmeyer flask, and a soluble component was extracted for 4 hours under boiling (step 2). Thereafter, the extract was allowed to stand for 12 hours or more, and then precipitates and suspended matters in the extract were removed, and Si was quantified by absorptiometry (step 3).

なお、ここでいう水溶性SiOは、前述した方法で分析して得たフラックスの全Si量を、SiOで換算した値であり、前述した全SiOとは区別して、その含有量を特定している。 Incidentally, the water-soluble SiO 2 referred to herein is the total amount of Si of the flux obtained was analyzed by the method described above, a value obtained by converting at SiO 2, separately from the total SiO 2 described above, the content thereof I have identified.

[水溶性NaO:1.0質量%以下]
水溶性NaOは、フラックスの耐吸湿性の劣化防止と溶接金属の拡散性水素量の増加を抑制するため、焼結作業を実施した後で1.0質量%以下になるように規制する。水溶性NaOの含有量が1.0質量%を超えると、フラックスの耐吸湿性が劣化すると共に、溶接金属の拡散水素量が増加する。よって、水溶性NaO含有量は1.0質量%以下とする。
[Water-soluble Na 2 O: 1.0% by mass or less]
Water-soluble Na 2 O is regulated to be 1.0% by mass or less after the sintering operation in order to prevent deterioration of moisture absorption resistance of the flux and suppress an increase in the amount of diffusible hydrogen in the weld metal. . When the content of the water-soluble Na 2 O exceeds 1.0% by mass, the moisture absorption resistance of the flux deteriorates and the diffusion hydrogen amount of the weld metal increases. Therefore, the water-soluble Na 2 O content is 1.0% by mass or less.

水溶性NaO含有量は、溶接作業性の観点から、0.01質量%以上とすることが好ましく、より好ましくは0.1質量%以上である。また、耐吸湿性向上及び拡散水素量低減の観点から、0.8質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.5質量%以下である。 The water-soluble Na 2 O content is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more from the viewpoint of welding workability. Further, from the viewpoint of improving moisture absorption resistance and reducing the amount of diffused hydrogen, the content is preferably 0.8% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less.

この水溶性NaOは、主に水ガラスなどの結合剤に由来し、その量を低減するには、結合剤が難吸湿化する温度以上でフラックスを焼結することが有効である。具体的には、焼成温度を800℃以上とすることが、特に好ましい。水溶性NaOの含有量は、主に、水ガラスの成分及び含有量と、焼成温度とを調整することで制御することができる。 This water-soluble Na 2 O is mainly derived from a binder such as water glass, and in order to reduce the amount, it is effective to sinter the flux at a temperature higher than the temperature at which the binder hardly absorbs moisture. Specifically, the firing temperature is particularly preferably 800 ° C. or higher. The content of water-soluble Na 2 O can be controlled mainly by adjusting the components and content of water glass and the firing temperature.

なお、フラックス中の水溶性NaO量は、前述した水溶性SiO量の測定と同様に、吸光光度法にて定量することができる。
なお、ここでいう水溶性NaOは、前述した方法で分析して得たフラックスの全Na量を、NaOで換算した値であり、前述した全NaOとは区別して、その含有量を特定している。
In addition, the amount of water-soluble Na 2 O in the flux can be quantified by absorptiometry as in the measurement of the amount of water-soluble SiO 2 described above.
Herein, the term water-soluble Na 2 O is the total amount of Na of the flux obtained was analyzed by the method described above, a value obtained by converting at Na 2 O, and distinguished from the total Na 2 O as described above, the The content is specified.

[水溶性KO:0.8質量%以下]
本発明者は、水ガラスへの水溶性KOの適正量添加は、水ガラスの難吸湿化温度を低下させる効果を有することを見出した。すなわち、水溶性KOが適正量添加された水ガラスを用い、800℃以上で焼結作業を実施したフラックスにおいて、水溶性KOの量が0.8質量%以下の管理範囲を満足する場合には、従来と比べてフラックスの耐吸湿性が大きく向上した。
水溶性KOは、フラックスの耐吸湿性の劣化防止と溶接金属の拡散性水素量の増加を抑制するため、焼結作業を実施した後で0.8質量%以下になるように規制する。水溶性KOの含有量が0.8質量%を超えると、フラックスの耐吸湿性が劣化すると共に、溶接金属の拡散水素量が増加する。よって、水溶性KO含有量は0.8質量%以下とする。
[Water-soluble K 2 O: 0.8% by mass or less]
The present inventor has found that addition of an appropriate amount of water-soluble K 2 O to water glass has an effect of lowering the moisture absorption temperature of water glass. That is, in a flux that was sintered at 800 ° C. or higher using water glass to which an appropriate amount of water-soluble K 2 O was added, the amount of water-soluble K 2 O satisfied the control range of 0.8% by mass or less. In this case, the moisture absorption resistance of the flux is greatly improved as compared with the conventional case.
Water-soluble K 2 O is regulated to be 0.8% by mass or less after performing the sintering operation in order to prevent the moisture absorption resistance of the flux from being deteriorated and to suppress an increase in the amount of diffusible hydrogen in the weld metal. . When the content of water-soluble K 2 O exceeds 0.8% by mass, the moisture absorption resistance of the flux deteriorates and the diffusion hydrogen amount of the weld metal increases. Therefore, the water-soluble K 2 O content is 0.8% by mass or less.

水溶性KO含有量は、溶接作業性の観点から、0.01質量%以上とすることが好ましく、より好ましくは0.1質量%以上である。また、耐吸湿性向上及び拡散水素量低減の観点から、0.6質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.4質量%以下である。 The water-soluble K 2 O content is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, from the viewpoint of welding workability. Moreover, it is preferable that it is 0.6 mass% or less from a viewpoint of a moisture absorption improvement and the amount of diffusion hydrogen reduction, More preferably, it is 0.4 mass% or less.

この水溶性KOは、主に水ガラスなどの結合剤に由来し、その量を低減するには、結合剤が難吸湿化する温度以上でフラックスを焼結することが有効である。具体的には、焼成温度を800℃以上とすることが、特に好ましい。水溶性KOの含有量は、主に、水ガラスの成分及び含有量と、焼成温度とを調整することで制御することができる。 This water-soluble K 2 O is mainly derived from a binder such as water glass, and in order to reduce the amount, it is effective to sinter the flux at a temperature higher than the temperature at which the binder hardly absorbs moisture. Specifically, the firing temperature is particularly preferably 800 ° C. or higher. The content of water-soluble K 2 O can be controlled mainly by adjusting the components and content of water glass and the firing temperature.

なお、フラックス中の水溶性KO量は、前述した水溶性SiO量の測定と同様に、吸光光度法にて定量することができる。
なお、ここでいう水溶性KOは、前述した方法で分析して得たフラックスの全K量を、KOで換算した値であり、前述した全KOとは区別して、その含有量を特定している。
In addition, the amount of water-soluble K 2 O in the flux can be quantified by absorptiometry as in the measurement of the amount of water-soluble SiO 2 described above.
Herein, the term water-soluble K 2 O is, the total amount of K of the flux obtained was analyzed by the method described above, a value obtained by converting at K 2 O, and distinguished from all K 2 O as described above, the The content is specified.

本実施形態のフラックスは、前述した成分に加えて、水溶性LiOを含有していてもよい。
[水溶性LiO:0.3質量%以下]
水溶性LiOは、添加量に応じて吸湿特性を更に向上させる効果がある。ただし、焼結作業を実施した後で水溶性LiO含有量が0.3質量%を超えると、アーク安定性が劣化し、ビード外観やビード形状が劣化する。よって、水溶性LiOを添加する場合は、0.3質量%以下とする。水溶性LiO含有量は、アーク安定性の向上や、ビード外観及びビード形状の向上の観点から、0.2質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.15質量%以下である。また、吸湿特性の観点から、より好ましくは0.05質量%以上である。
The flux of this embodiment may contain water-soluble Li 2 O in addition to the components described above.
[Water-soluble Li 2 O: 0.3% by mass or less]
Water-soluble Li 2 O has the effect of further improving the hygroscopic properties depending on the amount added. However, when the water-soluble Li 2 O content exceeds 0.3% by mass after the sintering operation is performed, the arc stability is deteriorated, and the bead appearance and the bead shape are deteriorated. Accordingly, when adding water-soluble Li 2 O is, a 0.3 mass% or less. The water-soluble Li 2 O content is preferably 0.2% by mass or less, more preferably 0.15% by mass or less, from the viewpoint of improving arc stability and improving the bead appearance and bead shape. . Moreover, from a viewpoint of a hygroscopic characteristic, More preferably, it is 0.05 mass% or more.

この水溶性LiOは、主に水ガラスなどの結合剤に由来し、その量を低減するには、結合剤が難吸湿化する温度以上でフラックスを焼結することが有効である。具体的には、焼成温度を800℃以上とすることが、特に好ましい。水溶性LiOの含有量は、主に、水ガラスの成分及び含有量と、焼成温度とを調整することで制御することができる。 This water-soluble Li 2 O is mainly derived from a binder such as water glass, and in order to reduce the amount, it is effective to sinter the flux at a temperature higher than the temperature at which the binder hardly absorbs moisture. Specifically, the firing temperature is particularly preferably 800 ° C. or higher. The content of water-soluble Li 2 O can be controlled mainly by adjusting the components and content of water glass and the firing temperature.

なお、フラックス中の水溶性LiO量は、前述した水溶性SiO量の測定と同様に、吸光光度法にて定量することができる。
なお、ここでいう水溶性LiOは、前述した方法で分析して得たフラックスの全Li量を、LiOで換算した値であり、前述した全LiOとは区別して、その含有量を特定している。
In addition, the amount of water-soluble Li 2 O in the flux can be quantified by absorptiometry as in the above-described measurement of the amount of water-soluble SiO 2 .
Herein, the term water-soluble Li 2 O is a total Li content of the flux obtained was analyzed by the method described above, a value obtained by converting at Li 2 O, and distinguished from the total Li 2 O as described above, the The content is specified.

[[MgO]/([Al]+[CaF]+[TiO]):0.50〜1.10]
MgO、Al、F及びTiOは、それぞれ個別にその含有量を規定しているが、本実施形態のフラックスでは、更に、MgO含有量(質量%)と、Al含有量(質量%)、F含有量(CaF換算値)(質量%)及びTiO含有量(質量%)の合計量との比(=[MgO]/([Al]+[CaF]+[TiO]))も規定する。
[[MgO] / ([Al 2 O 3 ] + [CaF 2 ] + [TiO 2 ]): 0.50 to 1.10]
The contents of MgO, Al 2 O 3 , F and TiO 2 are individually specified, but in the flux of this embodiment, the MgO content (% by mass) and the Al 2 O 3 content are further increased. (Mass%), F content (CaF 2 equivalent value) (mass%) and ratio with the total amount of TiO 2 content (mass%) (= [MgO] / ([Al 2 O 3 ] + [CaF 2 ] + [TiO 2 ])).

本発明者は、MgOを添加したフラックスの吸湿特性及び溶接作業性について種々実験研究した結果、MgO含有量と、Al含有量、F含有量(CaF換算値)及びTiO含有量の合計量との比(=[MgO]/([Al]+[CaF]+[TiO]))が、吸湿特性及び溶接作業性について大きな影響を及ぼすことを見出した。例えば、直流式の溶接電源を用いる場合は、交流式の溶接電源を用いる場合と比べて、フラックス消費量が増加する。このため、溶接金属中のSiが増加して、スラグ剥離性の劣化が顕著となるが、スラグ剥離性については、MgOの添加により改善することができる。 As a result of various experimental studies on the moisture absorption characteristics and welding workability of the flux added with MgO, the present inventor has found MgO content, Al 2 O 3 content, F content (CaF 2 equivalent value), and TiO 2 content. It was found that the ratio to the total amount (= [MgO] / ([Al 2 O 3 ] + [CaF 2 ] + [TiO 2 ])) has a great influence on the moisture absorption characteristics and welding workability. For example, when a DC welding power source is used, the flux consumption increases compared to when an AC welding power source is used. For this reason, Si in the weld metal increases and the deterioration of the slag peelability becomes remarkable, but the slag peelability can be improved by adding MgO.

しかしながら、MgOは、水和性に富んでいるため、フラックス中に添加すると、吸湿特性が劣化し、溶接金属中の拡散性水素量が増加する。一方、Al、F及びTiOは、非水和性の成分であり、添加による吸湿特性の向上効果は著しい。中でも、Fは、AlやTiOと併用することにより、従来の知見とは異なり、フラックスの吸湿特性の向上をさせて、拡散性水素量の低減に寄与する効果を有していることがわかった。 However, since MgO is rich in hydration properties, when it is added to the flux, the hygroscopic property deteriorates and the amount of diffusible hydrogen in the weld metal increases. On the other hand, Al 2 O 3 , F and TiO 2 are non-hydratable components, and the effect of improving the moisture absorption characteristics by addition is remarkable. Among these, F, when used in combination with Al 2 O 3 and TiO 2 , has the effect of improving the moisture absorption characteristics of the flux and contributing to the reduction of the amount of diffusible hydrogen, unlike conventional knowledge. I understood it.

ただし、[MgO]/([Al]+[CaF]+[TiO])が0.50未満の場合、直流式の溶接電源にて溶接した場合に、スラグ剥離性が著しく劣化する。一方、[MgO]/([Al]+[CaF]+[TiO])が1.10を超えると、吸湿特性が劣化し、溶接金属中の拡散性水素量が増加する。よって、[MgO]/([Al]+[CaF]+[TiO])が0.50〜1.10となるように、各成分の添加量を調整する。これにより、吸湿特性の劣化を抑制することができる。 However, when [MgO] / ([Al 2 O 3 ] + [CaF 2 ] + [TiO 2 ]) is less than 0.50, the slag peelability is significantly deteriorated when welding with a DC welding power source. To do. On the other hand, when [MgO] / ([Al 2 O 3 ] + [CaF 2 ] + [TiO 2 ]) exceeds 1.10, the hygroscopic property deteriorates and the amount of diffusible hydrogen in the weld metal increases. Therefore, the addition amount of each component is adjusted so that [MgO] / ([Al 2 O 3 ] + [CaF 2 ] + [TiO 2 ]) is 0.50 to 1.10. Thereby, deterioration of a moisture absorption characteristic can be suppressed.

[MgO]/([Al]+[CaF]+[TiO])は、スラグ剥離性向上の観点から、0.55以上とすることが好ましく、より好ましくは0.60以上である。また、耐吸湿性向上及び拡散水素量低減の観点から、1.0以下であることが好ましく、より好ましくは0.9以下である。 [MgO] / ([Al 2 O 3 ] + [CaF 2 ] + [TiO 2 ]) is preferably 0.55 or more, more preferably 0.60 or more, from the viewpoint of improving slag removability. is there. Moreover, it is preferable that it is 1.0 or less from a viewpoint of a moisture absorption improvement and the amount of diffusion hydrogen reduction, More preferably, it is 0.9 or less.

[C:0.2質量%以下]
Cは、フラックスの各原料に不純物として含まれる炭酸塩などに由来し、不可避的に導入される。一方、前述したように直流式の溶接電源を用いた場合、フラックスの消費量が増大し、交流式の溶接電源を用いた場合に比べて、炭酸塩の分解が一層促進される。このため、C含有量が微量であっても、溶接中にCOやCOガスが大量に発生し、耐ポックマーク性の劣化やビードの外観及び形状の劣化を招くこととなる。よって、溶接作業性の劣化を防止するため、フラックス中のC量は、0.2質量%以下に低減することが好ましい。
[C: 0.2% by mass or less]
C originates from carbonates contained as impurities in each raw material of the flux, and is unavoidably introduced. On the other hand, when a DC welding power source is used as described above, the flux consumption is increased, and the decomposition of carbonate is further promoted as compared with the case where an AC welding power source is used. For this reason, even if the C content is very small, a large amount of CO or CO 2 gas is generated during welding, leading to deterioration of the pock mark resistance and the appearance and shape of the bead. Therefore, in order to prevent deterioration in welding workability, the C content in the flux is preferably reduced to 0.2% by mass or less.

C含有量は、特に耐ポックマーク性向上の観点から、0.1質量%以下に規制することが好ましく、より好ましくは0.05質量%以下である。なお、耐ポックマーク性を良好に維持するためには、C含有量はできるだけ少ない方が好ましいが、0質量%とすることは困難なため、0.01質量%を下限とすればよい。また、ここでいうC含有量は、JIS Z 2615:2009に規定される方法で分析して得た値である。   The C content is preferably regulated to 0.1% by mass or less, more preferably 0.05% by mass or less, particularly from the viewpoint of improving the pock mark resistance. In order to maintain the pock mark resistance satisfactorily, the C content is preferably as low as possible. However, since it is difficult to set the content to 0% by mass, 0.01% by mass may be set as the lower limit. Moreover, C content here is the value obtained by analyzing by the method prescribed | regulated to JISZ2615: 2009.

[その他の成分]
本実施形態のフラックスにおける上記以外の成分は、Zr、Ba、P及びSなどの不可避的不純物である。これらの不可避的不純物のうち、Zr及びBaはそれぞれ1.0質量%以下に規制することが好ましく、特に溶接品質に影響するP及びSはそれぞれ0.05質量%以下に規制することが好ましい。また、Zr、Ba、P及びSは、合計で0.1質量%以下であることが好ましい。
[Other ingredients]
Components other than the above in the flux of the present embodiment are inevitable impurities such as Zr, Ba, P, and S. Among these inevitable impurities, Zr and Ba are preferably regulated to 1.0% by mass or less, respectively, and in particular, P and S affecting the welding quality are preferably regulated to 0.05% by mass or less. Moreover, it is preferable that Zr, Ba, P, and S are 0.1 mass% or less in total.

[製造方法]
本実施形態のフラックスを製造する場合は、例えば、前述した組成となるように原料粉を配合し、結合剤と共に混練した後、造粒し、焼成する。その際、結合剤(バインダ)としては、例えば、ポリビニルアルコールや水ガラスを使用することができる。また、造粒法は、特に限定されるものではないが、転動式造粒機や押し出し式造粒機などを用いる方法が好ましい。
[Production method]
When manufacturing the flux of this embodiment, for example, the raw material powder is blended so as to have the composition described above, kneaded with a binder, granulated, and fired. In that case, as a binder (binder), polyvinyl alcohol and water glass can be used, for example. The granulation method is not particularly limited, but a method using a rolling granulator or an extrusion granulator is preferable.

更に、造粒されたフラックスは、ダスト除去及び粗大粒の解砕などの整粒処理を行い、粒子径を2.5mm以下とすることが好ましい。一方、造粒後の焼成は、ロータリーキルン、定置式バッチ炉及びベルト式焼成炉などで行うことができる。その際の焼成温度は、例えば600〜1200℃とすることができるが、前述したように結合剤を難吸湿化する観点から、800℃以上とすることが好ましい。より好ましくは830℃以上である。また、好ましくは850℃以下である。なお、600〜1200℃で焼成されたものが高温焼成型フラックスである。   Furthermore, it is preferable that the granulated flux is subjected to a sizing treatment such as dust removal and coarse particle crushing, so that the particle diameter is 2.5 mm or less. On the other hand, firing after granulation can be performed in a rotary kiln, a stationary batch furnace, a belt-type firing furnace, or the like. The firing temperature at that time can be set to, for example, 600 to 1200 ° C., but is preferably set to 800 ° C. or higher from the viewpoint of making the binder difficult to absorb moisture as described above. More preferably, it is 830 degreeC or more. Moreover, Preferably it is 850 degrees C or less. In addition, what was baked at 600-1200 degreeC is a high temperature baking type | mold flux.

以上詳述したように、本実施形態のフラックスは、各成分の含有量を特定の範囲にすると共に、MgO含有量と、Al、F及びTiOの総含有量との比が特定の範囲になるように、これらの成分の量を調整している。そのため、溶接電源が交流式及び直流式のいずれであっても、溶接作業性が良好であり、また、フラックスの吸湿量及び溶接金属中の拡散性水素量を低減することが可能となる。 As described above in detail, the flux of the present embodiment makes the content of each component in a specific range, and the ratio between the MgO content and the total content of Al 2 O 3 , F and TiO 2 is specified. The amount of these components is adjusted so as to be in the range. Therefore, regardless of whether the welding power source is an AC type or a DC type, welding workability is good, and it is possible to reduce the amount of flux absorbed and the amount of diffusible hydrogen in the weld metal.

また、本実施形態のフラックスの成分組成は、高温焼成型フラックスとして好適であるが、溶融型フラックスとして適用しても、高温焼成型フラックスと同様の効果を得ることができる。   Moreover, although the component composition of the flux of this embodiment is suitable as a high temperature baking type flux, even if it is applied as a melt type flux, the same effect as the high temperature baking type flux can be obtained.

以下、本発明の実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果について具体的に説明する。本実施例においては、下記表1に示す鋼板及び表2に示すワイヤを使用し、図1に示す開先形状で、下記表3に示す溶接条件(A又はB)により、サブマージアーク溶接での溶接試験を実施した。そして、下記表4に示す実施例のフラックス及び下記表5に示す比較例のフラックスについて、その性能を評価した。なお、本実施例では、下記表4及び表5に示す組成となるように原料を配合し、結合剤(水ガラス)と共に混練した後、造粒し、更にロータリーキルンを用いて下記表4及び表5に示す温度で焼成し、整粒することにより、粒子径が2.5mm以下のフラックスを得た。なお、表4、5において、本発明の範囲を満たさないものは数値に下線を引いて示す。   Hereinafter, the effects of the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples of the present invention. In this example, the steel plate shown in Table 1 and the wire shown in Table 2 are used, and the groove shape shown in FIG. 1 is used, and the welding conditions (A or B) shown in Table 3 below are used in submerged arc welding. A welding test was conducted. And the performance was evaluated about the flux of the Example shown in following Table 4, and the flux of the comparative example shown in following Table 5. FIG. In this example, the raw materials were blended so as to have the compositions shown in Table 4 and Table 5 below, kneaded with a binder (water glass), granulated, and further used in the following Table 4 and Table using a rotary kiln. By baking at the temperature shown in FIG. 5 and sizing, a flux having a particle size of 2.5 mm or less was obtained. In Tables 4 and 5, those not satisfying the scope of the present invention are indicated by underlining the numerical values.

Figure 0006441100
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なお、上記表1に示す鋼板組成及び上記表2に示すワイヤ組成の残部は、Fe及び不可避的不純物である。また、上記表4及び表5に示す「M」は[MgO]/([Al]+[CaF]+[TiO])の値である。 In addition, the remainder of the steel plate composition shown in the said Table 1 and the wire composition shown in the said Table 2 is Fe and an unavoidable impurity. In addition, “M” shown in Table 4 and Table 5 is a value of [MgO] / ([Al 2 O 3 ] + [CaF 2 ] + [TiO 2 ]).

実施例及び比較例の各フラックスの評価は、溶接金属中の拡散水素量、フラックスの吸湿量、衝撃試験、ビード外観、ビード形状、スラグ剥離性、アーク安定性、溶接欠陥(内在・外在)について行った。   Evaluation of each flux in Examples and Comparative Examples is based on the amount of diffused hydrogen in the weld metal, the moisture absorption amount of the flux, the impact test, the bead appearance, the bead shape, the slag peelability, the arc stability, and the weld defect (internal / external). Went about.

<拡散水素量>
溶接金属中の拡散水素量は、原則、JIS Z 3118:2007に規定される方法に基づいて測定した。ただし、溶接条件は,表3の溶接条件Aを採用した。本実施例では、拡散水素量が3.5ml/100g以下であったものを合格とした。
<Diffusion hydrogen amount>
In principle, the amount of diffused hydrogen in the weld metal was measured based on the method defined in JIS Z 3118: 2007. However, welding conditions A in Table 3 were adopted. In this example, the case where the diffusion hydrogen amount was 3.5 ml / 100 g or less was regarded as acceptable.

<吸湿量>
吸湿量は、2時間の強制吸湿後の吸湿量により評価した。具体的には、500〜850μmの粒子径を有するフラックスの再乾燥を250℃×1hr行った後、30℃かつ相対湿度80%の条件にて、2時間の強制吸湿をさせた際にフラックスが有する水分量をKF(カールフィッシャー)法を用いて測定した。2時間の吸湿後のKF水分量が500ppm以下で耐吸湿性が良好とした。
<Moisture absorption>
The amount of moisture absorption was evaluated based on the amount of moisture absorption after 2 hours of forced moisture absorption. Specifically, after re-drying a flux having a particle diameter of 500 to 850 μm at 250 ° C. × 1 hr, the flux is absorbed when forced absorption is performed for 2 hours at 30 ° C. and a relative humidity of 80%. The water content was measured using the KF (Karl Fischer) method. Hygroscopic resistance was good when the KF moisture content after moisture absorption for 2 hours was 500 ppm or less.

<衝撃試験>
衝撃試験は、JIS Z 2242:2005に規定される方法に基づいて実施し、−40℃におけるシャルピー吸収エネルギーの値により評価した。そして、本実施例では、シャルピー吸収エネルギーが100J以上であったものを合格とした。
<Impact test>
The impact test was implemented based on the method prescribed | regulated to JISZ2242: 2005, and evaluated by the value of the Charpy absorbed energy in -40 degreeC. And in the present Example, what passed Charpy absorbed energy was 100J or more was set as the pass.

<ビード外観>
ビード外観は、主にビードの波目や光沢に関する評価であり、溶接部を目視観察することにより行った。その結果、ビードの波目に乱れがなくビードに金属光沢があるものを◎、単位溶接長(1m)あたりにビード波目の乱れが1箇所でビードに金属光沢があるものを○、単位溶接長(1m)あたりにビード波目の乱れが2〜4箇所でビードに金属光沢がないものを△、単位溶接長(1m)あたりにビード波目の乱れが5箇所以上ありビードに金属光沢がないものを×とした。そして、本実施例では、評価が◎又は○であったものを合格とした。
<Bead appearance>
The appearance of the bead is mainly an evaluation of the wave and gloss of the bead, and was performed by visually observing the weld. As a result, the bead wave is not disturbed and the bead has a metallic luster ◎, the bead wave perturbation per unit weld length (1m) is one place, and the bead has a metallic luster ○, unit welding The bead wave irregularity is 2 to 4 places per long (1m) and the bead has no metallic luster. The unit weld length (1m) has 5 or more bead wave irregularities and the bead has metallic luster. Those that do not have a cross. And in the present Example, what was evaluated as (double-circle) or (circle) was set as the pass.

<ビード形状>
ビード形状は、主にビードの凹凸や母材へのなじみに関する評価であり、溶接部を目視観察することにより行った。その結果、ビード形状が、非常に良好であったものを◎、良好であったものを○、やや不良であったものを△、不良であったものを×とした。そして、本実施例では、評価が◎又は○であったものを合格とした。
<Bead shape>
The bead shape is mainly an evaluation related to the unevenness of the bead and the familiarity with the base material, and was performed by visually observing the welded portion. As a result, ◎ indicates that the bead shape was very good, ◯ indicates that the bead shape was good, Δ indicates that the bead shape was slightly poor, and × indicates that the bead shape was poor. And in the present Example, what was evaluated as (double-circle) or (circle) was set as the pass.

<スラグ剥離性>
スラグ剥離性は、スラグ除去の容易さや焼き付きの有無により評価した。具体的には、スラグが、自然剥離し、焼き付きがなかったものを◎、自然剥離するが、単位溶接長(1m)あたり3箇所以下で焼き付きが発生したものを○、自然剥離せず、単位溶接長(1m)あたり4〜9箇所で焼き付きが発生したものを△、自然剥離せず、単位溶接長(1m)あたり10箇所以上で焼き付きが発生したものを×とした。そして、本実施例では、評価が◎又は○であったものを合格とした。
<Slag peelability>
Slag peelability was evaluated by the ease of slag removal and the presence or absence of seizure. Specifically, slag is naturally peeled off and there was no seizure, ◎, but naturally peeled off, but when seizure occurred at 3 or less points per unit weld length (1 m), ○, without natural peeling, unit The case where seizure occurred at 4 to 9 locations per weld length (1 m) was Δ, and the case where seizure occurred at 10 locations or more per unit weld length (1 m) without being spontaneously peeled. And in the present Example, what was evaluated as (double-circle) or (circle) was set as the pass.

<アーク安定性>
アーク安定性は、溶接時の電流や電圧の振れにより評価した。具体的には、溶接電流が±50Aかつアーク電圧が±2Vであったものを◎、溶接電流が±100Aかつアーク電圧が±2Vであったものを○、溶接電流が±100Aかつアーク電圧が±4Vであったものを△、溶接困難であったものを×とした。そして、本実施例では、評価が◎又は○であったものを合格とした。
<Arc stability>
Arc stability was evaluated by current and voltage fluctuations during welding. Specifically, the welding current is ± 50 A and the arc voltage is ± 2 V, the welding current is ± 100 A and the arc voltage is ± 2 V, the welding current is ± 100 A, and the arc voltage is What was +/- 4V was set as (triangle | delta), and what was difficult to weld was set as x. And in the present Example, what was evaluated as (double-circle) or (circle) was set as the pass.

<溶接欠陥>
溶接欠陥(内在)は、主に気孔欠陥、スラグ巻き込み及び融合不良などの溶接金属内部で発生する溶接欠陥に関する評価であり、これらの溶接欠陥の発生がなかったものを◎、単位溶接長(1m)あたりの発生比率が0.5%以下であったものを○、単位溶接長(1m)あたりの発生比率が0.5%を超え1.0%以下であったものを△、単位溶接長(1m)あたりの発生比率が1.0%を超えていたものを×とした。そして、本実施例では、評価が◎又は○であったものを合格とした。
なお、溶接欠陥(内在)の検出には、JIS Z 3104:1995に準拠して撮影したX線透過写真を使用した。溶接欠陥(内在)の評価における単位溶接長(1m)あたりの発生比率とは、JIS Z 3104:1995に準拠して個々の欠陥(きず)の寸法(長さ)を測定して、欠陥(きず)の総長さを算出した後、試験部の有効長さで割り返し、単位溶接長あたりに換算したものである。
<Welding defect>
Weld defects (internal) are mainly evaluations related to weld defects that occur inside the weld metal, such as pore defects, slag entrainment, and poor fusion, and ◎, unit weld length (1 m) where these weld defects did not occur ) When the generation ratio per unit weld length (1 m) was 0.5% or less, and when the generation ratio per unit weld length (1 m) was over 0.5% and 1.0% or less, Δ, unit weld length The case where the generation ratio per (1 m) exceeded 1.0% was evaluated as x. And in the present Example, what was evaluated as (double-circle) or (circle) was set as the pass.
In addition, the X-ray transmission photograph image | photographed based on JISZ3104: 1995 was used for the detection of a welding defect (internal). The generation ratio per unit weld length (1 m) in the evaluation of weld defects (internal) is the measurement of the size (length) of individual defects (defects) in accordance with JIS Z 3104: 1995. ) Is calculated and then divided by the effective length of the test part and converted per unit weld length.

一方、溶接欠陥(外在)は、主にアンダーカット及びポックマークなどの溶接金属表面で発生する溶接欠陥に関する評価であり、これらの溶接欠陥の発生がなかったものを◎、単位溶接長(1m)あたりの発生比率が0.5%以下であったものを○、単位溶接長(1m)あたりの発生比率が0.5%を超え1.0%以下であったものを△、単位溶接長(1m)あたりの発生比率が1.0%を超えていたものを×とした。そして、本実施例では、評価が◎又は○であったものを合格とした。
なお、溶接欠陥(外在)の検出は、目視により行った。溶接欠陥(外在)の評価における単位溶接長(1m)あたりの発生比率とは、個々のアンダーカット及びポックマークなどの長さを目視で測定し、溶接欠陥(外在)の総長さを算出した後、溶接欠陥(内在)と同じ試験部の有効長さで割り返し、単位溶接長あたりに換算したものである。
On the other hand, the weld defect (external) is an evaluation mainly related to weld defects generated on the surface of the weld metal such as undercuts and pock marks, and ◎, unit weld length (1 m) where these weld defects did not occur. ) When the generation ratio per unit weld length (1 m) was 0.5% or less, and when the generation ratio per unit weld length (1 m) was over 0.5% and 1.0% or less, Δ, unit weld length The case where the generation ratio per (1 m) exceeded 1.0% was evaluated as x. And in the present Example, what was evaluated as (double-circle) or (circle) was set as the pass.
In addition, the detection of the welding defect (external) was performed visually. The rate of occurrence per unit weld length (1m) in the evaluation of weld defects (external) is to measure the length of each undercut, pock mark, etc., and calculate the total length of weld defects (external). Then, it is divided by the effective length of the same test part as the weld defect (internal) and converted per unit weld length.

以上の評価結果を、下記表6及び表7にまとめて示す。なお、表6、7において、溶接金属中の拡散水素量、フラックスの吸湿量、及び、衝撃試験でのシャルピー吸収エネルギーの値が評価基準を満たさないものは数値に下線を引いて示す。   The above evaluation results are summarized in Table 6 and Table 7 below. In Tables 6 and 7, the values of the diffusion hydrogen amount in the weld metal, the moisture absorption amount of the flux, and the Charpy absorbed energy values in the impact test do not satisfy the evaluation criteria, and the numerical values are underlined.

Figure 0006441100
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表6に示す実施例No.1〜35のフラックスは、本発明の範囲を満足するものであるため、ビード外観、ビード形状、スラグ剥離性及びアーク安定性に優れ、かつ溶接欠陥(内在・外在)の発生も見られなかった。また、フラックスの吸湿量及び溶接金属中の拡散性水素量が低かった。また、シャルピー吸収エネルギーの値が低かった。   Example No. shown in Table 6 Since the fluxes 1 to 35 satisfy the scope of the present invention, the bead appearance, the bead shape, the slag peelability and the arc stability are excellent, and no occurrence of weld defects (internal / external) is observed. It was. Further, the moisture absorption amount of the flux and the amount of diffusible hydrogen in the weld metal were low. Moreover, the value of Charpy absorbed energy was low.

表7に示す比較例No.1のフラックスは、Al含有量が25質量%を超えているため、ビード形状が劣っていた。比較例No.2のフラックスは、Al含有量が10質量%未満であるため、ビード形状が劣っていた。比較例No.3のフラックスは、SiO含有量が20質量%を超えているため、スラグ剥離性が劣っていた。比較例No.4のフラックスは、SiO含有量が10質量%未満であるため、ビード外観及びビード形状が劣っていた。 Comparative Example No. The flux of No. 1 had an inferior bead shape because the Al 2 O 3 content exceeded 25% by mass. Comparative Example No. Since the flux of No. 2 had an Al 2 O 3 content of less than 10% by mass, the bead shape was inferior. Comparative Example No. The flux of No. 3 was inferior in slag removability because the SiO 2 content exceeded 20% by mass. Comparative Example No. Since the flux of No. 4 had a SiO 2 content of less than 10% by mass, the bead appearance and bead shape were inferior.

比較例No.5のフラックスは、MgO含有量が35質量%を超えているため、ビード形状が劣り、更に、溶接金属の内部及び表面において溶接欠陥が発生した。比較例No.6のフラックスは、MgO含有量が25質量%未満であるため、焼き付きが発生し、スラグ剥離性が劣っていた。比較例No.7のフラックスは、F含有量(CaF 換算値)が35質量%を超えているため、ビード形状が劣っていた。比較例8のフラックスは、F含有量(CaF 換算値)が15質量%未満であるため、アンダーカットやポックマークなどの溶接欠陥が発生した。 Comparative Example No. The flux of No. 5 had an MgO content exceeding 35% by mass, so that the bead shape was inferior, and further, weld defects were generated inside and on the surface of the weld metal. Comparative Example No. Since the flux of No. 6 had an MgO content of less than 25% by mass, seizure occurred and the slag peelability was inferior. Comparative Example No. Since the F content (CaF 2 conversion value) exceeded 35 mass%, the bead shape was inferior. Since the F content (CaF 2 equivalent value) of the flux of Comparative Example 8 is less than 15% by mass, welding defects such as undercuts and pock marks occurred.

比較例No.9のフラックスは、Mn含有量(MnO換算値)が2.0質量%以上であるため、シャルピー吸収エネルギーの値が低く、靭性が劣っていた。比較例No.10のフラックスは、Na含有量(NaO換算値)とK含有量(KO換算値)とLi(LiO換算値)との合計量が0.5質量%未満であるため、アーク安定性が著しく低下し、併せてビード外観やビード形状も劣化した。その結果、溶接が困難であった。比較例No.11のフラックスは、Na含有量(NaO換算値)とK含有量(KO換算値)とLi(LiO換算値)との合計量が6.5質量%を超えているため、アーク安定性が著しく劣化し、ビード外観及びビード形状が劣っていた。また、フラックスの吸湿量が増加した。 Comparative Example No. The flux of No. 9 had a Mn content (MnO equivalent value) of 2.0% by mass or more, so the Charpy absorbed energy value was low and the toughness was inferior. Comparative Example No. The flux of No. 10 has a Na content (Na 2 O conversion value), a K content (K 2 O conversion value), and a Li (Li 2 O conversion value) total amount of less than 0.5% by mass. Arc stability was significantly reduced, and the bead appearance and bead shape were also deteriorated. As a result, welding was difficult. Comparative Example No. In the flux No. 11, the total amount of Na content (Na 2 O conversion value), K content (K 2 O conversion value) and Li (Li 2 O conversion value) exceeds 6.5 mass%. The arc stability was significantly deteriorated, and the bead appearance and bead shape were inferior. Moreover, the moisture absorption amount of the flux increased.

比較例No.12のフラックスは、Fe含有量(FeO換算値)が0.5質量%未満であるため、溶接金属表面にアンダーカットやポックマークなどの溶接欠陥が発生した。比較例No.13のフラックスは、Fe含有量(FeO換算値)が5質量%を超えているため、ビード外観及びビード形状が劣り、更に、スラグ剥離性も劣っていた。比較例No.14のフラックスは、TiO含有量が1質量%未満のため、ビード形状及びスラグ剥離性が劣っていた。また、シャルピー吸収エネルギーの値が低く、靭性が劣っていた。比較例No.15のフラックスは、5質量%を超えてTiOを含有しているため、ビード形状が劣っていた。 Comparative Example No. In the flux No. 12, the Fe content (FeO equivalent value) was less than 0.5% by mass, so that welding defects such as undercuts and pock marks occurred on the surface of the weld metal. Comparative Example No. The flux No. 13 had an Fe content (FeO equivalent value) exceeding 5% by mass, so the bead appearance and bead shape were inferior, and the slag peelability was also inferior. Comparative Example No. No. 14 flux was inferior in bead shape and slag peelability because the TiO 2 content was less than 1% by mass. Moreover, the value of Charpy absorbed energy was low and the toughness was inferior. Comparative Example No. 15 flux is because it contains TiO 2 exceeds 5 mass%, had poor bead shape.

比較例No.16のフラックスは、水溶性SiO含有量が、1.0質量%を超えているため、溶接金属中の拡散水素量、及び、フラックスの吸湿量が増加した。比較例No.17のフラックスは、水溶性SiO含有量及び水溶性NaOの含有量が1.0質量%を超えているため、溶接金属中の拡散水素量、及び、フラックスの吸湿量が増加した。比較例No.18のフラックスは、水溶性SiO含有量が1.0質量%を超えているため、また、水溶性KO含有量が0.8質量%を超えているため、溶接金属中の拡散水素量、及び、フラックスの吸湿量が増加した。 Comparative Example No. Since the flux of No. 16 has a water-soluble SiO 2 content exceeding 1.0 mass%, the amount of diffusion hydrogen in the weld metal and the moisture absorption amount of the flux increased. Comparative Example No. Since the flux of No. 17 had a water-soluble SiO 2 content and a water-soluble Na 2 O content exceeding 1.0 mass%, the amount of diffusion hydrogen in the weld metal and the moisture absorption amount of the flux increased. Comparative Example No. 18 flux has a water-soluble SiO 2 content exceeding 1.0 mass%, and since the water-soluble K 2 O content exceeds 0.8 mass%, diffusion hydrogen in the weld metal The amount and the moisture absorption amount of the flux increased.

比較例No.19のフラックスは、Mが0.50未満であるため、スラグ剥離性が劣っていた。比較例No.20のフラックスは、Mが1.10を超えているため、溶接金属中の拡散水素量、及び、フラックスの吸湿量が増加した。比較例No.21のフラックスは、CaO含有量が6質量%を超えているため、ビードの外観及び形状が劣っていた。比較例No.22のフラックスは、C含有量が0.2質量%を超えているため、溶接金属表面にポックマークが発生し、また、ビード外観及びビード形状が劣化した。   Comparative Example No. Since the flux of No. 19 had M of less than 0.50, the slag peelability was inferior. Comparative Example No. In the flux No. 20, since M exceeds 1.10, the diffusion hydrogen amount in the weld metal and the moisture absorption amount of the flux increased. Comparative Example No. In the flux No. 21, since the CaO content exceeds 6% by mass, the appearance and shape of the beads were inferior. Comparative Example No. Since the C content of the flux No. 22 exceeded 0.2 mass%, a pock mark was generated on the surface of the weld metal, and the bead appearance and bead shape deteriorated.

以上の結果から、本発明のフラックスを用いることにより、溶接が交流式及び直流式のいずれの場合でも、溶接作業性を良好にし、かつフラックスの吸湿量及び溶接金属中の拡散性水素量を低減することが可能であることが確認された。   From the above results, by using the flux of the present invention, the welding workability is improved, and the moisture absorption amount of the flux and the amount of diffusible hydrogen in the weld metal are reduced regardless of whether the welding is an AC type or a DC type. It was confirmed that it was possible to do.

Claims (3)

MgO:25〜35質量%、
FのCaF換算値:15〜35質量%、
Al:10〜25質量%、
SiO:10〜20質量%、
NaのNaO換算値、KのKO換算値及びLiのLiO換算値のうち少なくとも一つ以上の合計:0.5〜6.5質量%、
FeのFeO換算値:0.5〜5質量%、
TiO:1〜5質量%、
CaO:6質量%以下、
MnのMnO換算値:2.0質量%未満、
水溶性SiO:1.0質量%以下、
水溶性NaO:1.0質量%以下、
水溶性KO:0.8質量%以下を含有し、
C含有量が0.2質量%以下であり、
前記MgO含有量を[MgO]、前記Al含有量を[Al]、前記FのCaF換算値での含有量を[CaF]、前記TiO含有量を[TiO]としたとき、下記数式(I)を満たすことを特徴とするサブマージアーク溶接用フラックス。
Figure 0006441100
MgO: 25 to 35% by mass,
F converted to CaF 2 : 15 to 35% by mass,
Al 2 O 3 : 10 to 25% by mass,
SiO 2 : 10 to 20% by mass,
A total of at least one of Na converted to Na 2 O, K converted to K 2 O and Li converted to Li 2 O: 0.5 to 6.5% by mass,
FeO converted value of Fe: 0.5 to 5% by mass,
TiO 2 : 1 to 5% by mass,
CaO: 6 mass% or less,
Mn converted to MnO: less than 2.0% by mass,
Water-soluble SiO 2 : 1.0% by mass or less
Water-soluble Na 2 O: 1.0% by mass or less,
Water-soluble K 2 O: 0.8% by mass or less,
C content is 0.2 mass% or less,
The MgO content is [MgO], the Al 2 O 3 content is [Al 2 O 3 ], the F content in terms of CaF 2 is [CaF 2 ], and the TiO 2 content is [TiO 2]. ], A flux for submerged arc welding characterized by satisfying the following formula (I).
Figure 0006441100
更に、水溶性LiO:0.3質量%以下を含有することを特徴とする請求項1に記載のサブマージアーク溶接用フラックス。 The flux for submerged arc welding according to claim 1, further comprising water-soluble Li 2 O: 0.3% by mass or less. 800℃以上で焼成されたものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のサブマージアーク溶接用フラックス。 The flux for submerged arc welding according to claim 1 or 2 , wherein the flux is fired at 800 ° C or higher.
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