JP6867811B2 - 低水素系被覆アーク溶接棒 - Google Patents
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Description
前記被覆剤は、被覆剤全質量あたり、質量%で、
SiO2成分を90質量%以上の割合で含む鉱物:6.0%以上、
金属炭酸塩:30〜60%、
金属弗化物:5.0〜20%、
ルチール:5.0〜20%を含有し、
前記鉱物中における粒度53μm未満の粒子が、前記鉱物全質量あたり25質量%未満であることを特徴とする低水素系被覆アーク溶接棒に関する。
本実施形態において、SiO2成分を90質量%以上の割合で含む鉱物は、いわゆるスラグ生成剤であって、スラグの粘度を適切に保持すると共に、アークの吹き付け力を増加させてアークの安定性を向上させる効果を有する成分であり、被覆剤中の鉱物の含有量を適切に調整することにより、全般的な溶接作業性を向上させる効果を得ることができる。被覆剤全質量あたりの上記鉱物の含有量が6.0%未満であると、アークの吹き付け力が弱くなり、裏波溶接のように、特に低電流での溶接時においては、アークが不安定となるため、被覆剤全質量あたりの上記鉱物の含有量は6.0%以上とする。一方、被覆剤中の上記鉱物の含有量が15%を超えると、アークの吹き付けは強くなるが、2層目以降の溶接時にはスラグの粘度が高くなりすぎて、ビード形状が凸状となり、ビード観が劣化するおそれがあるため、被覆剤全質量あたりの上記鉱物の含有量は15%以下とすることが好ましい。
ここで、上記SiO2成分の含有量は、上記鉱物全質量あたりの含有量を意味する。
本実施形態においては、上記鉱物は粒度が53μm未満の粒子の含有率が25質量%未満であることが必要である。ここで、上記鉱物中における粒度が53μm未満の粒子の含有率とは、上記鉱物全質量あたりに占める粒度が53μm未満の粒子の含有率(質量%)を表す。前記含有率が25質量%未満であれば、保護筒の先端から心線先端までの距離が短くなり、アーク溶接棒の再点弧電圧を、無負荷電圧に比較して十分に低減することができる。したがって、特に交流電源を用いた場合においても、アーク溶接棒のアーク切れを抑制することができる。
なお、上記鉱物中において、粒度が53μm未満の粒子が存在するとアーク切れの原因になり得るため、粒度が53μm未満の粒子の含有率は理論上0質量%であっても構わない。ただし、製造コスト等の観点からは、上記鉱物が、粒度が53μm未満の粒子を一定量以上含有することは、実質的には避けられない。
金属炭酸塩は、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マンガン、炭酸マグネシウムなどを指し、低水素系溶接棒としての耐気孔性を向上させると共に、全般の溶接作業性を良好に維持するために必要な成分である。被覆剤全質量あたりの金属炭酸塩の含有量が30%未満であると、シールド効果が不足して、ブローホールが発生しやすくなるため、金属炭酸塩の含有量は30%以上、好ましくは35%以上とする。一方、被覆剤全質量あたりの金属炭酸塩の含有量が60%を超えると、アークの吹き付けが弱くなり、アークが不安定になるため、金属炭酸塩の含有量は60%以下、好ましくは50%以下とする。
金属弗化物は蛍石、弗化バリウム、弗化マグネシウム、弗化アルミニウムなどを指し、スラグの粘性を下げて流動性のよいスラグを作り優れたビード形状とする成分である。また、アーク雰囲気中の水素分圧を下げて耐割れ性を向上させる効果も有する。被覆剤全質量あたりの金属弗化物の含有量が5.0%未満であると、適当なスラグの粘性が得られずビード形状が劣化するため、金属弗化物の含有量は5.0%以上とし、好ましくは6.0%以上とする。一方、被覆剤全質量あたりの金属弗化物の含有量が20%を超えると、アークが不安定になるとともにスラグ剥離性が劣化するため、金属弗化物の含有量は20%以下とし、好ましくは10%以下とする。
ルチールは、裏波溶接時におけるスラグの流動性の過多によって裏波ビードが形成不良となることを防止することができる成分である。被覆剤全質量あたりのルチールの含有量が5.0%未満であると、スラグの粘性を十分に高めることができず、良好な裏波ビードを得ることは困難となるため、ルチールの含有量は5.0%以上、好ましくは10%以上とする。一方、被覆剤全質量あたりのルチールの含有量が20%を超えると、2層目以降の溶接時にはスラグの粘度が高くなりすぎて、特に、立向姿勢および上向姿勢の溶接時にスラグの流れが低下し、ビード形状が凸状となってビード観が劣化するため、ルチールの含有量は20%以下、好ましくは15%以下とする。
SiO2成分を90質量%以上の割合で含む鉱物:10%
金属炭酸塩:45〜60%
蛍石(CaF2):5.0〜10%
Fe−Si:10〜13%
ルチール:5.0〜15.0%
残部:スラグ造成剤、脱酸剤等、および不可避的不純物
C:0.15%以下
Si:0.1%以下
Mn:1.0%以下
P:0.013%以下
S:0.01%以下
残部:Feおよび不可避的不純物
被覆剤:アーク溶接棒全質量に対して25〜30質量%
Claims (1)
- 心線に被覆剤が被覆されている低水素系被覆アーク溶接棒において、
前記被覆剤は、被覆剤全質量あたり、質量%で、
SiO2成分を90質量%以上の割合で含む鉱物:6.0%以上、
金属炭酸塩:30〜60%、
金属弗化物:5.0〜20%、
ルチール:5.0〜20%を含有し、
前記鉱物中における粒度53μm未満の粒子が前記鉱物全質量あたり25質量%未満であり、
前記低水素系被覆アーク溶接棒全質量に対する前記被覆剤の割合が25質量%〜35質量%であることを特徴とする低水素系被覆アーク溶接棒。
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