JPH0131996B2 - - Google Patents
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- JPH0131996B2 JPH0131996B2 JP58171216A JP17121683A JPH0131996B2 JP H0131996 B2 JPH0131996 B2 JP H0131996B2 JP 58171216 A JP58171216 A JP 58171216A JP 17121683 A JP17121683 A JP 17121683A JP H0131996 B2 JPH0131996 B2 JP H0131996B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
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- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
本発明は、高速サブマージアーク溶接用焼成型
フラツクスに関するものであり、特に本発明は、
多電極サブマージアーク溶接において高速溶接が
可能であり、かつ溶接金属の酸素量を低減して高
じん性が得られる焼成型フラツクスに関するもの
である。 サブマージアーク溶接用フラツクスは溶融型と
焼成型に分けられ、前者は所定の組成に配合、混
合した原料をアーク炉などで溶解した後に凝固さ
せたものを適当な粒度に粉砕、整粒したガラス状
フラツクスであり、一般に高速溶接性が良く、得
られるビードの光沢も良いという利点がある反
面、低融点であるために大入熱溶接には適しない
という欠点がある。 一方、焼成型フラツクスは原料鉱石粉と場合に
よつては合金元素を所定の組成に配合、混合した
ものを水ガラスのような粘結性を用いて造粒し、
原料が溶解あるいは分解しない程度の温度で焼成
して粒度を調整したものであり、このフラツクス
を使用することにより溶接金属中への合金元素の
添加をフラツクス側から行うことができ、またガ
スを発生させてアーク雰囲気中の水素分圧を低減
させ、溶接金属中の拡散性水素量を減少させるこ
とができるという利点がある。さらに一般に融点
が高いために大入熱溶接に適しているなどの利点
も知られているが、溶融型フラツクスに比較して
高速溶接性に劣るという欠点があつた。このよう
な欠点が生ずる理由は、焼成型フラツクスが製法
上、単体酸化物、弗化物あるいは炭酸塩の混合結
合体であるため前述の如く融点が高く、高速溶接
時にフラツクス溶融が不均一となりやすく、良好
なビードが得られにくいためであり、もつぱら低
速度で使用されることが多かつた。 近年溶接能率を向上させるために溶接速度を可
能な限り高めようとする試みが各所でなされてお
り、２電極以上の多電極溶接法が広く採用される
ようになつている。このような高速溶接にはもつ
ぱら溶融型フラツクスが使用されてきたが、焼成
型フラツクスの有する特性を高速溶接においても
発揮することができればそのメリツトは非常に大
きく、そのような焼成型フラツクスの出現が長い
間待ち望まれていた。 本出願人は特開昭58−41694号により下記の如
きサブマージ溶接用焼成型フラツクスを開示し
た。 「SiO225〜35％、TiO25〜20％、Al2O35〜15％、
MnO4〜15％、MgO6〜15％、CaO5〜15％、
CaF26〜15％を主要成分として含有し、下記(1)式
および(2)式の条件を満足するサブマージ溶接用焼
成型フラツクスであつて、前記フラツクスを用い
て溶接する際前記フラツクスが熱分解して発生す
るガスの重量％は1.5〜３％であり、前記主要成
分とガス成分のほかは不可避的不純物からなり、
前記フラツクスの粒度は累積粒度分布において50
重量％となる粒子メジアン直径（dmed）が500〜
800μであり、かつ直径295μ以下の微粒子総重量
がフラツクス全重量の15％以下であることを特徴
とするサブマージ溶接用焼成型フラツクス。 1.3≦MgO／CaF2＋0.59Al2O3／TiO2≦1.7
………(1) 0.2≦MgO／CaF2≦1.0 ………(2)」 上記公開公報記載の焼成型フラツクスによれば
化学組成ならびに粒度を適正化したことにより、
焼成型フラツクスの有するビード形状の優れると
いう利点を保持すると共に、高速溶接性の向上を
達成することができる。上記フラツクスを用いる
ことにより高速溶接性の向上は達成することはで
きるが、溶接金属のじん性の点で未だ充分満足す
ることができないので、本発明者らはさらに高速
溶接性と共に溶接金属のじん性の向上を目標とし
て鋭意研究を進めた。 本発明は、従来の焼成型フラツクスを使用する
場合にみられる良好な高速溶接作業性を確保する
ことができないことの欠点を除去、改善して、良
好な高速溶接作業性と共に極めて高じん性の溶接
金属を得ることのできる焼成型フラツクスを提供
することを目的とするものであり、特許請求の範
囲記載の焼成型フラツクスを提供することによつ
て前記目的を達成することができる。すなわち本
発明は、SiO212〜24％、TiO21〜６％、Al2O315
〜25％、MnO6％以下、MgO26〜40％、CaO1〜
10％、CaF218.5〜28％、FeO2％以下を主要成分
として含有する焼成型フラツクスであつて溶接時
に前記フラツクスが熱分解して発生するガス量が
1.5〜３重量％であり、前記主要成分とガス成分
の他は不可避的不純物からなり、フラツクス累積
粒度分布において50重量％を占める粒子のメジア
ン径は500〜800μｍの範囲内にあり、フラツクス
中の粒子径295μｍ以下の粒子は全体の15％以下
であり、かつフラツクスのかさ比重が0.7〜1.2
ｇ／cm3の範囲内にあることを特徴とする高速サブ
マージアーク溶接用焼成型フラツクスに関する。 次に本発明を詳細に説明する。 本発明者らは、焼成型フラツクスをあらゆる角
度から総合的に見直す研究に着手し、高速溶接時
のビード形状、欠陥発生率および溶接金属のじん
性に及ぼすフラツクスの化学組成、フラツクス中
ガス発生量、フラツクス粒度およびフラツクスか
さ比重の影響を詳細に検討した。その結果、従来
高速溶接には適しないと考えられていた焼成型フ
ラツクスであつても、その化学組成を選定し、ア
ーク空洞での圧力変動が少なく、アークが常に安
定するようにフラツクス粉体特性、すなわちガス
発生量、フラツクス粒度およびかさ比重を最適な
値に設定することにより、良好な高速作業性を有
し、しかも極めて高じん性を有する溶接金属を得
ることができることを新規に知見して本発明を完
成した。 次に本発明のフラツクスの化学組成ならびに粉
体特性を限定する理由を説明する。 SiO2はフラツクスの高速溶接性を確保する上
で不可欠な成分であり、12％より少ないと高速溶
接時に良好なビードが得られず、一方24％より多
いと溶接金属中の酸素量が増えてじん性が低下す
るのでSiO2は12〜24％の範囲内にする必要があ
る。 TiO2はアークを安定させ、また溶接金属の組
織を微細化させてじん性を向上させるのに有効な
成分であるが、１％より少ないとじん性を向上さ
せる効果に乏しく、一方６％より多いとスラグの
剥離性が悪くなることから、TiO2は１〜６％の
範囲内にする必要がある。 Al2O3はSiO2と同様にフラツクスの高速溶接性
を確保する上で不可欠の成分であり、15％より少
ないと高速溶接時のビード形状の劣化が大きく、
一方25％より多いとフラツクスの融点が高くなり
すぎて高速溶接性は劣化するので、Al2O3は15〜
25％の範囲内にする必要がある。 MnOは溶接金属のじん性に影響する成分であ
り、６％より多いとMnOの還元により溶接金属
中の酸素量は増加するが、一方フラツクス中から
ガスを発生させる成分としてフラツクス中に含有
させる必要があるため、MnOは６％以下にする
必要がある。 MgOは溶接金属の酸素量を低減しかつじん性
を確保する上で特に重要な成分であるが、26％よ
り少ないと上記効果を挙げることができず、一方
40％より多いとAl2O3と同様にフラツクスの融点
が高くなりすぎて高速溶接性が劣化すると共に、
ビード表面にポツクマークが発生しやすくなるた
めMgOは26〜40％の範囲内にする必要がある。 CaOもMgOと同様にフラツクスの塩基度を高
めて溶接金属中の酸素量を低減させかつじん性を
向上させる効果を有する成分であるが、１％より
少ないと前記効果が期待されず、一方10％より多
いと高融点化が助長されて高速溶接性が劣化する
と共にポツクマークが発生しやすくなることか
ら、CaOは１〜10％の範囲内にする必要がある。 CaF2は溶接金属の酸素量を低減する作用があ
りじん性を向上させる上で不可欠であるばかりで
なく、スラグの粘性を下げるのに寄与する成分で
あるが、18.5％より少ないと前記諸効果が充分に
は期待されず、一方28％より多いと粘性が下りす
ぎて溶鋼の激しい動きを抑えきれずにビード外観
が損なわれるので、CaF2は18.5〜28％の範囲内
にする必要がある。 FeOは２％より多いと溶接金属中の酸素量を増
加させて溶接金属のじん性劣化の原因となるので
FeOは２％以下にする必要がある。 ところで上記組成の焼成型フラツクスは優れた
溶接作業性を発揮し、得られる溶接金属のじん性
も極めて良好であることが認められたが、高速溶
接時にビード幅が広く溶接欠陥のないビードを安
定して得るための粉体特性をさらに検討したとこ
ろ、フラツクス中のガス発生量、粒度構成、かさ
比重をも特定する必要がある。すなわちフラツク
スのガス発生量が1.5〜３％のときにアーク空洞
が広くて内圧が高く、かつ圧力変動が小さいため
高速溶接時に良好なビードが得られ、ガス発生量
が1.5％より少ないと上記効果は乏しく、一方３
％より多いと発生ガスによる吹き上げが大きくな
りアークの乱れが生ずるので、フラツクスのガス
発生量は1.5〜3.0％の範囲内にする必要がある。 なおフラツクス中のガス発生量は例えば
MnO2、MnCO3、CaCO3などが分解し発生する
O2、CO2ガスの重量を元の配合原料の重量の百分
率で求めた値である。 次にフラツクスの粒度構成は高速溶接作業性に
顕著に影響し、メジアン径が500μｍより小さい
とフラツクス溶融量が増加してガス発生量も多く
なり、しかもアーク空洞からのガス逸出が困難と
なるためアークの吹き上げが生じて安定な溶接を
行なうことができず、一方メジアン径が800μｍ
より大きいと粗くなりすぎて溶融が不均一となる
と同時にガス発生が不均一となつて溶融池が不安
定となる。従つてフラツクス累積粒度分布におい
て50重量％を占める粒子のメジアン径は500〜
800μｍの範囲内にする必要がある。また製造上
不可避的な微粒子であつて295μｍ以下の粒子が
15％より多いとアンダーカツトの発生が著しくな
るので、295μｍ以下の微粒子は15％以下にする
必要がある。 フラツクスのかさ比重が0.7ｇ／cm3より小さい
と、軽すぎて溶融スラグや溶鋼を押えることがで
きず溶融スラグが側方に流出してビード不整が生
じる。一方、フラツクスのかさ比重が1.2ｇ／cm3
より大きいとフラツクスの圧力によりアークが絞
られてビード幅が狭くなるため高速溶接時のビー
ドが凸状になり、アンダカツトも発生し易くなる
ことから、かさ比重は0.7〜1.2ｇ／cm3の範囲内に
する必要がある。 次に本発明を実施例について比較例を参照して
説明する。 第１表に示す化学組成および粉体特性を有する
焼成型フラツクスを調製し、これらのフラツクス
を用いて板厚15.9mmのAPI規格でＸ−65相当の
Nb−Ｖ鋼に第２表に示した溶接条件のもとにＶ
溝一層３電極サブマージアーク溶接を施し、溶接
時のアークの安定性、アンダーカツト発生率、ポ
ツクマークの有無、ビード形状および溶接金属の
酸素量とじん性について調べ、その結果を第３表
にまとめて示す。 なお、ワイヤは３極とも1.8％Mn−0.5％Mo系
の径4.0mmのものを用い、また母材の開先形状を
図に示す。
フラツクスに関するものであり、特に本発明は、
多電極サブマージアーク溶接において高速溶接が
可能であり、かつ溶接金属の酸素量を低減して高
じん性が得られる焼成型フラツクスに関するもの
である。 サブマージアーク溶接用フラツクスは溶融型と
焼成型に分けられ、前者は所定の組成に配合、混
合した原料をアーク炉などで溶解した後に凝固さ
せたものを適当な粒度に粉砕、整粒したガラス状
フラツクスであり、一般に高速溶接性が良く、得
られるビードの光沢も良いという利点がある反
面、低融点であるために大入熱溶接には適しない
という欠点がある。 一方、焼成型フラツクスは原料鉱石粉と場合に
よつては合金元素を所定の組成に配合、混合した
ものを水ガラスのような粘結性を用いて造粒し、
原料が溶解あるいは分解しない程度の温度で焼成
して粒度を調整したものであり、このフラツクス
を使用することにより溶接金属中への合金元素の
添加をフラツクス側から行うことができ、またガ
スを発生させてアーク雰囲気中の水素分圧を低減
させ、溶接金属中の拡散性水素量を減少させるこ
とができるという利点がある。さらに一般に融点
が高いために大入熱溶接に適しているなどの利点
も知られているが、溶融型フラツクスに比較して
高速溶接性に劣るという欠点があつた。このよう
な欠点が生ずる理由は、焼成型フラツクスが製法
上、単体酸化物、弗化物あるいは炭酸塩の混合結
合体であるため前述の如く融点が高く、高速溶接
時にフラツクス溶融が不均一となりやすく、良好
なビードが得られにくいためであり、もつぱら低
速度で使用されることが多かつた。 近年溶接能率を向上させるために溶接速度を可
能な限り高めようとする試みが各所でなされてお
り、２電極以上の多電極溶接法が広く採用される
ようになつている。このような高速溶接にはもつ
ぱら溶融型フラツクスが使用されてきたが、焼成
型フラツクスの有する特性を高速溶接においても
発揮することができればそのメリツトは非常に大
きく、そのような焼成型フラツクスの出現が長い
間待ち望まれていた。 本出願人は特開昭58−41694号により下記の如
きサブマージ溶接用焼成型フラツクスを開示し
た。 「SiO225〜35％、TiO25〜20％、Al2O35〜15％、
MnO4〜15％、MgO6〜15％、CaO5〜15％、
CaF26〜15％を主要成分として含有し、下記(1)式
および(2)式の条件を満足するサブマージ溶接用焼
成型フラツクスであつて、前記フラツクスを用い
て溶接する際前記フラツクスが熱分解して発生す
るガスの重量％は1.5〜３％であり、前記主要成
分とガス成分のほかは不可避的不純物からなり、
前記フラツクスの粒度は累積粒度分布において50
重量％となる粒子メジアン直径（dmed）が500〜
800μであり、かつ直径295μ以下の微粒子総重量
がフラツクス全重量の15％以下であることを特徴
とするサブマージ溶接用焼成型フラツクス。 1.3≦MgO／CaF2＋0.59Al2O3／TiO2≦1.7
………(1) 0.2≦MgO／CaF2≦1.0 ………(2)」 上記公開公報記載の焼成型フラツクスによれば
化学組成ならびに粒度を適正化したことにより、
焼成型フラツクスの有するビード形状の優れると
いう利点を保持すると共に、高速溶接性の向上を
達成することができる。上記フラツクスを用いる
ことにより高速溶接性の向上は達成することはで
きるが、溶接金属のじん性の点で未だ充分満足す
ることができないので、本発明者らはさらに高速
溶接性と共に溶接金属のじん性の向上を目標とし
て鋭意研究を進めた。 本発明は、従来の焼成型フラツクスを使用する
場合にみられる良好な高速溶接作業性を確保する
ことができないことの欠点を除去、改善して、良
好な高速溶接作業性と共に極めて高じん性の溶接
金属を得ることのできる焼成型フラツクスを提供
することを目的とするものであり、特許請求の範
囲記載の焼成型フラツクスを提供することによつ
て前記目的を達成することができる。すなわち本
発明は、SiO212〜24％、TiO21〜６％、Al2O315
〜25％、MnO6％以下、MgO26〜40％、CaO1〜
10％、CaF218.5〜28％、FeO2％以下を主要成分
として含有する焼成型フラツクスであつて溶接時
に前記フラツクスが熱分解して発生するガス量が
1.5〜３重量％であり、前記主要成分とガス成分
の他は不可避的不純物からなり、フラツクス累積
粒度分布において50重量％を占める粒子のメジア
ン径は500〜800μｍの範囲内にあり、フラツクス
中の粒子径295μｍ以下の粒子は全体の15％以下
であり、かつフラツクスのかさ比重が0.7〜1.2
ｇ／cm3の範囲内にあることを特徴とする高速サブ
マージアーク溶接用焼成型フラツクスに関する。 次に本発明を詳細に説明する。 本発明者らは、焼成型フラツクスをあらゆる角
度から総合的に見直す研究に着手し、高速溶接時
のビード形状、欠陥発生率および溶接金属のじん
性に及ぼすフラツクスの化学組成、フラツクス中
ガス発生量、フラツクス粒度およびフラツクスか
さ比重の影響を詳細に検討した。その結果、従来
高速溶接には適しないと考えられていた焼成型フ
ラツクスであつても、その化学組成を選定し、ア
ーク空洞での圧力変動が少なく、アークが常に安
定するようにフラツクス粉体特性、すなわちガス
発生量、フラツクス粒度およびかさ比重を最適な
値に設定することにより、良好な高速作業性を有
し、しかも極めて高じん性を有する溶接金属を得
ることができることを新規に知見して本発明を完
成した。 次に本発明のフラツクスの化学組成ならびに粉
体特性を限定する理由を説明する。 SiO2はフラツクスの高速溶接性を確保する上
で不可欠な成分であり、12％より少ないと高速溶
接時に良好なビードが得られず、一方24％より多
いと溶接金属中の酸素量が増えてじん性が低下す
るのでSiO2は12〜24％の範囲内にする必要があ
る。 TiO2はアークを安定させ、また溶接金属の組
織を微細化させてじん性を向上させるのに有効な
成分であるが、１％より少ないとじん性を向上さ
せる効果に乏しく、一方６％より多いとスラグの
剥離性が悪くなることから、TiO2は１〜６％の
範囲内にする必要がある。 Al2O3はSiO2と同様にフラツクスの高速溶接性
を確保する上で不可欠の成分であり、15％より少
ないと高速溶接時のビード形状の劣化が大きく、
一方25％より多いとフラツクスの融点が高くなり
すぎて高速溶接性は劣化するので、Al2O3は15〜
25％の範囲内にする必要がある。 MnOは溶接金属のじん性に影響する成分であ
り、６％より多いとMnOの還元により溶接金属
中の酸素量は増加するが、一方フラツクス中から
ガスを発生させる成分としてフラツクス中に含有
させる必要があるため、MnOは６％以下にする
必要がある。 MgOは溶接金属の酸素量を低減しかつじん性
を確保する上で特に重要な成分であるが、26％よ
り少ないと上記効果を挙げることができず、一方
40％より多いとAl2O3と同様にフラツクスの融点
が高くなりすぎて高速溶接性が劣化すると共に、
ビード表面にポツクマークが発生しやすくなるた
めMgOは26〜40％の範囲内にする必要がある。 CaOもMgOと同様にフラツクスの塩基度を高
めて溶接金属中の酸素量を低減させかつじん性を
向上させる効果を有する成分であるが、１％より
少ないと前記効果が期待されず、一方10％より多
いと高融点化が助長されて高速溶接性が劣化する
と共にポツクマークが発生しやすくなることか
ら、CaOは１〜10％の範囲内にする必要がある。 CaF2は溶接金属の酸素量を低減する作用があ
りじん性を向上させる上で不可欠であるばかりで
なく、スラグの粘性を下げるのに寄与する成分で
あるが、18.5％より少ないと前記諸効果が充分に
は期待されず、一方28％より多いと粘性が下りす
ぎて溶鋼の激しい動きを抑えきれずにビード外観
が損なわれるので、CaF2は18.5〜28％の範囲内
にする必要がある。 FeOは２％より多いと溶接金属中の酸素量を増
加させて溶接金属のじん性劣化の原因となるので
FeOは２％以下にする必要がある。 ところで上記組成の焼成型フラツクスは優れた
溶接作業性を発揮し、得られる溶接金属のじん性
も極めて良好であることが認められたが、高速溶
接時にビード幅が広く溶接欠陥のないビードを安
定して得るための粉体特性をさらに検討したとこ
ろ、フラツクス中のガス発生量、粒度構成、かさ
比重をも特定する必要がある。すなわちフラツク
スのガス発生量が1.5〜３％のときにアーク空洞
が広くて内圧が高く、かつ圧力変動が小さいため
高速溶接時に良好なビードが得られ、ガス発生量
が1.5％より少ないと上記効果は乏しく、一方３
％より多いと発生ガスによる吹き上げが大きくな
りアークの乱れが生ずるので、フラツクスのガス
発生量は1.5〜3.0％の範囲内にする必要がある。 なおフラツクス中のガス発生量は例えば
MnO2、MnCO3、CaCO3などが分解し発生する
O2、CO2ガスの重量を元の配合原料の重量の百分
率で求めた値である。 次にフラツクスの粒度構成は高速溶接作業性に
顕著に影響し、メジアン径が500μｍより小さい
とフラツクス溶融量が増加してガス発生量も多く
なり、しかもアーク空洞からのガス逸出が困難と
なるためアークの吹き上げが生じて安定な溶接を
行なうことができず、一方メジアン径が800μｍ
より大きいと粗くなりすぎて溶融が不均一となる
と同時にガス発生が不均一となつて溶融池が不安
定となる。従つてフラツクス累積粒度分布におい
て50重量％を占める粒子のメジアン径は500〜
800μｍの範囲内にする必要がある。また製造上
不可避的な微粒子であつて295μｍ以下の粒子が
15％より多いとアンダーカツトの発生が著しくな
るので、295μｍ以下の微粒子は15％以下にする
必要がある。 フラツクスのかさ比重が0.7ｇ／cm3より小さい
と、軽すぎて溶融スラグや溶鋼を押えることがで
きず溶融スラグが側方に流出してビード不整が生
じる。一方、フラツクスのかさ比重が1.2ｇ／cm3
より大きいとフラツクスの圧力によりアークが絞
られてビード幅が狭くなるため高速溶接時のビー
ドが凸状になり、アンダカツトも発生し易くなる
ことから、かさ比重は0.7〜1.2ｇ／cm3の範囲内に
する必要がある。 次に本発明を実施例について比較例を参照して
説明する。 第１表に示す化学組成および粉体特性を有する
焼成型フラツクスを調製し、これらのフラツクス
を用いて板厚15.9mmのAPI規格でＸ−65相当の
Nb−Ｖ鋼に第２表に示した溶接条件のもとにＶ
溝一層３電極サブマージアーク溶接を施し、溶接
時のアークの安定性、アンダーカツト発生率、ポ
ツクマークの有無、ビード形状および溶接金属の
酸素量とじん性について調べ、その結果を第３表
にまとめて示す。 なお、ワイヤは３極とも1.8％Mn−0.5％Mo系
の径4.0mmのものを用い、また母材の開先形状を
図に示す。
【表】
【表】
＊ アンダーラインは本発明範囲から外れた値を示し
た。
た。
【表】
【表】
＊ アーク安定とは溶接時吹き上げが認められるも
の
＊＊ ビード形状良好とはビード幅が広く、なめらか
で、断面が梨型でないもの
第３表より判るように、本発明のフラツクスは
優れた高速溶接性を示し、アンダーカツトあるい
はポツクマークの発生が無く、しかも溶接金属の
酸素量が非常に低いため極めて優れた低温じん性
を示す。 一方、比較フラツクスB1〜B7にあつては化学
組成あるいは粉体特性が本発明における限定範囲
から外れているため良好な高速作業性が達成でき
ないか、あるいは優れた性能を有する溶接金属を
得ることができない。 すなわちフラツクスB1によればSiO2量、CaO
量が適正範囲から外れているため高速溶接時にア
ンダーカツトの発生が著しい。 フラツクスB2によればAl2O3が30.4％と多いた
めフラツクス融点が高くビードが凸状となり、し
かもフラツクスかさ比重が0.69ｇ／cm3と小さいた
め溶融スラグの動きを押え切れず、ビード表面に
不規則な凹凸を生じ、ビードも蛇行する。 フラツクスB3によれば、化学組成は適正範囲
内にあるものの、粒度構成すなわち粒子のメジア
ン径が410μｍと細かいためフラツクス溶融量が
増加してガス発生量も多くなつてアークが不安定
となり、その結果アンダーカツト、ポツクマーク
などが発生し、かつ溶接金属中の窒素量が増加す
るため溶接金属のじん性が劣化する。 フラツクスB4によれば、TiO2量が適正範囲か
ら外れており、また発生するガス量が4.9％と多
いために、スラグの剥離性が悪く、溶接時のアー
クが不安定となり、アンダーカツトあるいはポツ
クマークなどが発生し、同時に窒素の巻き込みが
起因となつて溶接金属のじん性が劣化する。 フラツクスB5によれば、CaF2が29.1％と多い
ため溶接金属中の酸素量は低下するものの、スラ
グの流動性が大き過ぎて蛇行し、また295μｍよ
り細かい粒子が16.8％と多く、かさ比重が1.32
ｇ／cm3と大きいため、アークが不安定でアンダー
カツトの発生が著しい。 フラツクスB6によれば、MgOが適正範囲より
多く、またガス発生量も0.1％と少ないためアー
ク空洞の内圧が小さく、ビード幅が細くなつてア
ンダーカツトの発生が著しい。 フラツクスB7によれば、SiO2、FeO量が適正
範囲よりも多く、そのため溶接金属の酸素量が多
く良好なじん性が得られない。また粒度構成、す
なわち粒子のメジアン径が910μｍと粗いためア
ークが不安定でアンダーカツトが発生する。一方
本発明のフラツクスによれば、前述の如くいずれ
も良好な作業性を示し溶接金属のじん性も極めて
優れている。 以上実施例においてはＶ溝一層高速３電極溶接
の場合の例を示したが、この発明のフラツクスは
これらの場合に用いるのに好適であるばかりでな
く、多層溶接に対しても有利に適用することがで
きる。 ところで高速溶接で最も問題となるアンダーカ
ツトを防止するためにはビード幅が広い方が有利
であるが、焼成型フラツクスは同一条件下では溶
融型フラツクスよりビード幅が広くなることは経
験的に良く知られている。このようにビード幅が
広くなる理由の一つは焼成型フラツクスのかさ比
重が溶融型フラツクスのそれよりもかなり小さい
ためであり、このことから焼成型フラツクスはあ
る意味では高速溶接性に適することを秘めたフラ
ツクスである。しかしながら従来、当業者はこの
ことに全然気付いていなかつたと思われ、本発明
者らの多岐かつ深い研究によつてこの発明の焼成
型フラツクスにより高速溶接性を顕現させること
ができたのである。 以上この発明によれば従来難しいとされていた
焼成型フラツクスによる高速サブマージアーク溶
接が可能となり、良好な形状と健全かつ極めてじ
ん性に優れた溶接金属を高能率のもとに安定して
得ることができるに至り、その工業的価値は極め
て大きい。
の
＊＊ ビード形状良好とはビード幅が広く、なめらか
で、断面が梨型でないもの
第３表より判るように、本発明のフラツクスは
優れた高速溶接性を示し、アンダーカツトあるい
はポツクマークの発生が無く、しかも溶接金属の
酸素量が非常に低いため極めて優れた低温じん性
を示す。 一方、比較フラツクスB1〜B7にあつては化学
組成あるいは粉体特性が本発明における限定範囲
から外れているため良好な高速作業性が達成でき
ないか、あるいは優れた性能を有する溶接金属を
得ることができない。 すなわちフラツクスB1によればSiO2量、CaO
量が適正範囲から外れているため高速溶接時にア
ンダーカツトの発生が著しい。 フラツクスB2によればAl2O3が30.4％と多いた
めフラツクス融点が高くビードが凸状となり、し
かもフラツクスかさ比重が0.69ｇ／cm3と小さいた
め溶融スラグの動きを押え切れず、ビード表面に
不規則な凹凸を生じ、ビードも蛇行する。 フラツクスB3によれば、化学組成は適正範囲
内にあるものの、粒度構成すなわち粒子のメジア
ン径が410μｍと細かいためフラツクス溶融量が
増加してガス発生量も多くなつてアークが不安定
となり、その結果アンダーカツト、ポツクマーク
などが発生し、かつ溶接金属中の窒素量が増加す
るため溶接金属のじん性が劣化する。 フラツクスB4によれば、TiO2量が適正範囲か
ら外れており、また発生するガス量が4.9％と多
いために、スラグの剥離性が悪く、溶接時のアー
クが不安定となり、アンダーカツトあるいはポツ
クマークなどが発生し、同時に窒素の巻き込みが
起因となつて溶接金属のじん性が劣化する。 フラツクスB5によれば、CaF2が29.1％と多い
ため溶接金属中の酸素量は低下するものの、スラ
グの流動性が大き過ぎて蛇行し、また295μｍよ
り細かい粒子が16.8％と多く、かさ比重が1.32
ｇ／cm3と大きいため、アークが不安定でアンダー
カツトの発生が著しい。 フラツクスB6によれば、MgOが適正範囲より
多く、またガス発生量も0.1％と少ないためアー
ク空洞の内圧が小さく、ビード幅が細くなつてア
ンダーカツトの発生が著しい。 フラツクスB7によれば、SiO2、FeO量が適正
範囲よりも多く、そのため溶接金属の酸素量が多
く良好なじん性が得られない。また粒度構成、す
なわち粒子のメジアン径が910μｍと粗いためア
ークが不安定でアンダーカツトが発生する。一方
本発明のフラツクスによれば、前述の如くいずれ
も良好な作業性を示し溶接金属のじん性も極めて
優れている。 以上実施例においてはＶ溝一層高速３電極溶接
の場合の例を示したが、この発明のフラツクスは
これらの場合に用いるのに好適であるばかりでな
く、多層溶接に対しても有利に適用することがで
きる。 ところで高速溶接で最も問題となるアンダーカ
ツトを防止するためにはビード幅が広い方が有利
であるが、焼成型フラツクスは同一条件下では溶
融型フラツクスよりビード幅が広くなることは経
験的に良く知られている。このようにビード幅が
広くなる理由の一つは焼成型フラツクスのかさ比
重が溶融型フラツクスのそれよりもかなり小さい
ためであり、このことから焼成型フラツクスはあ
る意味では高速溶接性に適することを秘めたフラ
ツクスである。しかしながら従来、当業者はこの
ことに全然気付いていなかつたと思われ、本発明
者らの多岐かつ深い研究によつてこの発明の焼成
型フラツクスにより高速溶接性を顕現させること
ができたのである。 以上この発明によれば従来難しいとされていた
焼成型フラツクスによる高速サブマージアーク溶
接が可能となり、良好な形状と健全かつ極めてじ
ん性に優れた溶接金属を高能率のもとに安定して
得ることができるに至り、その工業的価値は極め
て大きい。
図はこの発明の実施例ならびに比較例において
用いた母材の開先形状を示す正面図である。
用いた母材の開先形状を示す正面図である。
Claims (1)
- １ SiO212〜24％、TiO21〜６％、Al2O315〜25
％、MnO6％以下、MgO26〜40％、CaO1〜10
％、CaF218.5〜28％、FeO2％以下を主要成分と
して含有する焼成型フラツクスであつて溶接時に
前記フラツクスが熱分解して発生するガス量が
1.5〜３重量％であり、前記主要成分とガス成分
の他は不可避的不純物からなり、フラツクス累積
粒度分布において50重量％を占める粒子のメジア
ン径は500〜800μｍの範囲内にあり、フラツクス
中の粒子径295μｍ以下の粒子は全体の15％以下
であり、かつフラツクスのかさ比重が0.7〜1.2
ｇ／cm3の範囲内にあることを特徴とする高速サブ
マージアーク溶接用焼成型フラツクス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17121683A JPS6064792A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 高速サブマ−ジア−ク溶接用焼成型フラツクス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17121683A JPS6064792A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 高速サブマ−ジア−ク溶接用焼成型フラツクス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6064792A JPS6064792A (ja) | 1985-04-13 |
| JPH0131996B2 true JPH0131996B2 (ja) | 1989-06-28 |
Family
ID=15919187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17121683A Granted JPS6064792A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 高速サブマ−ジア−ク溶接用焼成型フラツクス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6064792A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11254183A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-21 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | サブマージアーク溶接用ボンドフラックス及びその製造方法 |
| KR101168162B1 (ko) | 2010-12-27 | 2012-07-24 | 현대종합금속 주식회사 | 후판 용접용 서브머지드 아크 용접 플럭스 |
| CN103386558B (zh) * | 2013-07-25 | 2016-08-10 | 上海建工（江苏）钢结构有限公司 | 镀锌钢结构用埋弧焊剂 |
| JP6104146B2 (ja) * | 2013-12-13 | 2017-03-29 | 株式会社神戸製鋼所 | サブマージアーク溶接用フラックス及びその製造方法 |
| JP6737567B2 (ja) | 2015-02-02 | 2020-08-12 | 株式会社神戸製鋼所 | サブマージアーク溶接用フラックス |
| JP6441099B2 (ja) * | 2015-02-02 | 2018-12-19 | 株式会社神戸製鋼所 | サブマージアーク溶接用フラックス |
| JP6806109B2 (ja) * | 2017-06-28 | 2021-01-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | サブマージアーク溶接用ボンドフラックス |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5116172A (en) * | 1974-07-30 | 1976-02-09 | Toyomatsu Nishimura | Gasukonronadono nisuiguooibuta |
| JPS5458643A (en) * | 1977-10-19 | 1979-05-11 | Kawasaki Steel Co | Multiilayer submerged arc welding of low temperature steel |
| JPS5841694A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-10 | Kawasaki Steel Corp | サブマ−ジ溶接用焼成型フラツクス |
-
1983
- 1983-09-19 JP JP17121683A patent/JPS6064792A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5116172A (en) * | 1974-07-30 | 1976-02-09 | Toyomatsu Nishimura | Gasukonronadono nisuiguooibuta |
| JPS5458643A (en) * | 1977-10-19 | 1979-05-11 | Kawasaki Steel Co | Multiilayer submerged arc welding of low temperature steel |
| JPS5841694A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-10 | Kawasaki Steel Corp | サブマ−ジ溶接用焼成型フラツクス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6064792A (ja) | 1985-04-13 |
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