JPH0149598B2 - - Google Patents

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JPH0149598B2
JPH0149598B2 JP60291823A JP29182385A JPH0149598B2 JP H0149598 B2 JPH0149598 B2 JP H0149598B2 JP 60291823 A JP60291823 A JP 60291823A JP 29182385 A JP29182385 A JP 29182385A JP H0149598 B2 JPH0149598 B2 JP H0149598B2
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welding
welded
calcium
flux
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Anatorii Nikoraeuitsuchi Safuonnikofu
Anatorii Uradeimiroitsuchi Antonofu
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INSUCHI EREKUTOROSUBARUKI IMENI II OO PATONA AN UKURAI SSR
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Description

【発明の詳細な説明】
技術分野 本発明は、消耗性電極を用いたエレクトロスラ
グ溶接に係り、特にこの溶接に用いるフラツクス
に係る。本発明は、実際上いかなる厚みでもよい
が好ましくはアルミニウムや銅等のような熱伝導
率の高い金属で作られたインゴツトの溶接に利用
できる。 従来技術 プレート電極を用いたエレクトロスラグ溶接法
が知られている(1966年、K.Tekhika、第57−
61頁に掲載のA.N.Safonnikov著の“Svarka
metallov plastinchatym elektrodom”参照)。 この公知溶接法は次のように実施される。溶接
さるべき部品間に所要のギヤツプを設けてこれら
部品を取り付ける。次いで、整形装置を取り付け
る。電極ホルダ内に取り付けられたプレート電極
をギヤツプ空間に挿入する。フラツクスを充填し
て電極の下端がこれに浸漬されるようにする。短
時間の切換えによりプレート電極の送り速度を低
くして溶接工程を開始する。先ず始め、主溶接フ
ラツクスの溶剤として働く導電性フラツクスの溶
融が生じる。スラグ池が形成されつつある時に、
部品溶接用のフラツクスを少量添加する。スラグ
池が形成された後は、安定したエレクトロスラグ
工程が行なわれる。電極の送り速度を徐々に高
め、計算された速度に基づいて調整する。溶接工
程が終る前には、溶接されている部品の縁面での
熱除去に限度があるため、突合せ溶接部の上部の
縁面に著しい高熱がみられ、これにより、溶接さ
れつつある縁面への溶込みが非均一になり、特に
溶接部の開始点では溶込みが不完全なものになる
こともある。 上記の方法を実施するためには、弗化カルシウ
ム系のフラツクスを用いるのが最も便利であるこ
とが実験により分つた。これらフラツクスの主な
特徴は、これらフラツクスが実際上中性のスラグ
を形成する点にある。このようなフラツクスを用
いて溶接を行なう際には、溶融池に対して信頼性
のある保護が確保され、スラグと金属との間の相
互作用がなくなる。上記のフラツクスは、弗化カ
ルシウムに加えて、種々の酸化物を含んでいる。
例えば、次のような成分を含むフラツクスが知ら
れている。 CaF2 65〜75重量% CaO 18〜30重量% SiO2 2重量% 従来型に於ける問題点 然し乍ら、上記の方法に用いられるフラツクス
は酸化膜に対しての活性が不充分であり、従つ
て、縁面への溶込みが充分な場合でも溶接継手の
溶融がみかけ上不完全なものとなる。 発明の目的 本発明の目的は、高品質の溶接接合部を与える
ことができるエレクトロスラグ溶接用フラツクス
を提供することにある。 問題点を解決するための手段、作用 上記の目的は、以下に述べる本発明のエレクト
ロスラグ溶接用フラツクスにより達成される。す
なわち、本発明のエレクトロスラグ溶接用フラツ
クスは、弗化カルシウム及び酸化カルシウムを含
むエレクトロスラグ溶接用フラツクスであつて、
塩化カルシウムを含み、前記弗化カルシウムと酸
化カルシウムとの比は3:1であるエレクトロス
ラグ溶接用フラツクスであつて、前記弗化カルシ
ウム、酸化カルシウム、及び、塩化カルシウムの
重量%比は、それぞれ、 弗化カルシウム……15〜30重量% 酸化カルシウム……5〜10重量% 塩化カルシウム……60〜80重量% である。 本発明のフラツクスは、溶接プロセスにおいて
良好な特性及び安定性を有し、及び、酸化膜に対
し非常に活性である。 発明の実施態様 溶接さるべき試料1間にギヤツプ2を設けてこ
れらの試料1を取り付ける。次いで、溶接さるべ
き試料1に整形装置を取付けて、電極3を設置す
る。整形装置は、型4、トレイ5及びストラツプ
6より成る。電極3は試料1の溶接さるべき縁面
間にギヤツプ2の軸に沿つて配置する。電極面に
は、熱吸収により分解する物質7、例えばアルカ
リ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩が被着され
ている(第1図)。上記物質と共に、硼砂やボウ
硝のような結晶水を含む物質を用いることもでき
る。又、電極面には、エーテルや水のような低沸
点物質をスプレーがけすることもできる(第2
図)。スプレーがけ操作は、例えばセルロース物
質のような吸湿性被覆を電極に形成した後に行な
う。スプレーがけ操作の前に水ガラスのようなボ
ンデイング材を低沸点物質に添加してもよい。こ
の場合には、吸湿性被覆が電極に形成されない。 ギヤツプ2にフラツクス7を充填する。整形装
置及び電極3を電源の異極に接続し、トレイ5に
スラグ池8を設定する。スラグ池8を設定した
後、溶接電流を流し、溶接プロセスを開始する。 溶接プロセス中には、電極に付着された物質が
熱吸収によつて分解又は蒸発される。従つて電極
の温度が下がり、電極の溶融速度が低下すると共
に、試料1の溶接される縁面の溶込みが均一にな
る。 熱吸収によつて分解する物質を電極付近のスラ
グ池の領域に与えることもできる。又、この領域
には、熱吸収によつてスラグに溶ける物質例えば
酸化カルシウムを与えてもよい(第3図)。この
場合は、電極付近のスラグ池の温度が下がり、電
極の溶融速度が下がり、これにより、試料1の溶
接される縁面が均一に溶融する。 又、電極付近のスラグ池の領域に冷却された不
活性ガス例えばアルゴンで気泡を形成することに
よつて電極付近のスラグ池の温度を下げてもよい
(第4図)。この場合は、電極3に設けられた長手
方向ダクト9を通してアルゴンを加圧状態で供給
する。この時には、電極3が同時に冷却される。 電極3の冷却は、冷却されたガスを電極に吹き
つけることによつて行なうこともできる。(第5
図)。この場合は、沸点まで冷却された窒素がパ
イプ10を経て送られ、この窒素が電極3の冷却
を確保する。又、溶接中に例えば窒素のような冷
却されたガスを加圧状態で電極3の長手方向ダク
ト9に供給することによつて電極を冷却してもよ
く、このガスは電極3の長手方向ダクト9から横
方向ダクト11を通つて放出されてスラグ池に達
する(第6図)。 以上に述べた本発明に係る溶接に用いられるフ
ラツクスは、弗化カルシウム、酸化カルシウム及
び塩化カルシウムを次のような重量%比で含んで
いる。 弗化カルシウム 15〜30 酸化カルシウム 5〜10 塩化カルシウム 60〜80 弗化カルシウムと酸化カルシウムとの比は3:
1である。 例 1 アルミニウムの試料を溶接した。溶接さるべき
試料の断面は50×360mmであり、60mmのギヤツプ
を設けてこれらの試料を取り付けた。その後、整
形装置及びアルミニウム電極を取り付けた。 電極の表面に炭酸ナトリウムのデカヒドレート
を付着した。溶接さるべき縁面間のギヤツプに次
のような重量%の組成のフラツクスを充填した。 弗化カルシウム 15.0 酸化カルシウム 5.0 塩化カルシウム 80.0 スラグ池をセツトした後、溶接される縁面及び
電極端の溶融が生じた。溶接中に、熱吸収による
炭酸ナトリウムのデカヒドレートの分解及び電極
の冷却が生じた。 次のような条件で溶接を行なつた。 溶接電流(Iw)=3.0……4.0KA 無負荷電圧(Uo1)=36.0V 溶接電圧(Uw)=32.0……33.0V この溶接により、高品質の溶接部が得られ、溶
込み深さは15ないし20mmであつた。 例 2 断面が70×250mmのアルミニウム試料を溶接し
た。溶接さるべき試料間に60mmのギヤツプを設け
てこれらの試料を取り付けた。その後、整形装置
及びアルミニウム電極を取り付けた。 溶接さるべき縁面間のギヤツプに次のような重
量%の組成のフラツクスを充填した。 弗化カルシウム 24.0 酸化カルシウム 8.0 塩化カルシウム 68.0 溶接中、電極表面に水をスプレーし、その蒸発
によつて電極を冷却した。 次のような条件で溶接を行なつた。 Iw3.5……4.5KA Uo136.0V Uw31.0……32.0V この溶接により、高品質の溶接部が得られ、溶
込み深さは10ないし15mmであつた。 例 3 断面が100×100mmの銅の試料を溶接した。溶接
さるべき試料間のギヤツプを80mmにしてこれらの
試料を取り付けた。その後、整形装置及び銅の電
極を取り付けた。冷却ガスを供給するパイプを電
極の付近に配置した。 溶接さるべき縁面間のギヤツプに次のような重
量%の組成のフラツクスを充填した。 弗化カルシウム 30.0 酸化カルシウム 10.0 塩化カルシウム 60.0 溶接中に、沸点まで冷却した窒素で電極を冷却
した。 次のような条件で溶接を行なつた。 Iw3.0……6.5KA Uo136.0……45.0V Uw30.0……40.0V この溶接により、高品質の溶接部が得られ、溶
込み深さは15ないし40mmであつた。 例 4 断面が100×100mmのアルミニウム試料を溶接し
た。ギヤツプを60mmにして試料を取り付けた。そ
の後、整形装置及びアルミニウム電極を取り付
け、電極の直径6mmの長手方向ダクトを設け、そ
してこのダクトが直径1mmの横方向ダクトを通し
て大気に通じるようにした。 溶接さるべき縁面間のギヤツプに次のような重
量%の組成のフラツクスを充填した。 弗化カルシウム 15.0 酸化カルシウム 5.0 塩化カルシウム 80.0 スラグ池を設定した後、溶接される縁面及び電
極端の溶融が生じた。 溶接中に、電極の長手方向ダクトに0.5atmgの
圧力で窒素を供給し、この窒素はその沸点まで冷
却されたものであり、この窒素は横方向ダクトを
経て放出されてスラグ池に達し、電極が冷却され
た。 次のような条件で溶接を行なつた。 Iw4.5……8.5KA Uo144.0V Uw34.0……38.0V この溶接により、高品質の溶接部が得られ、溶
込み深さは14ないし29mmであつた。 例 5 断面が140×250mmのアルミニウム試料を溶接し
た。ギヤツプを70mmにしてこれらの試料を取り付
けた。その後、整形装置と、アルミニウム−マグ
ネシウム合金で作られた電極とを取り付け、この
電極は直径5mmの長手方向ダクトが設けられたも
のであつた。 溶接さるべき縁面間のギヤツプに次のような重
量%組成のフラツクスを充填した。 弗化カルシウム 15.0 酸化カルシウム 5.0 塩化カルシウム 80.0 スラグ池を設定した後、溶接される縁面及び電
極端の溶融が生じた。溶接プロセス中に、電極に
設けられた長手方向ダクトを経て冷えたアルゴン
を供給し、電極付近のスラグ池に気泡を形成し
た。 次の条件で溶接を行なつた。 Iw6.0……9.5KA Uo144.0V Uw32.0……37.0V この溶接により、高品質の溶接部が得られ、溶
込み深さは12ないし34mmであつた。 例 6 断面が140×250mmのアルミニウム−マグネシウ
ム合金試料を溶接した。溶接さるべき試料間のギ
ヤツプを70mmにして試料を取り付けた。その後、
整形装置と、アルミニウム−マグネシウム合金で
作られた電極とを取り付けた。 溶接さるべき縁面間のギヤツプに次のような重
量%組成のフラツクスを充填した。 弗化カルシウム 21.0 酸化カルシウム 7.0 塩化カルシウム 72.0 スラグ池を設定した後、溶接される縁面及び電
極端の溶融を生じた。 溶接中に、電極付近のスラグ池領域に酸化カル
シウムの粉末を連続的に供給した。 次の条件で溶接を行なつた。 Iw6.0……9.0KA Uo144.0V Uw33.0……36.0V この溶接の結果、高品質の溶接部が得られ、溶
込み深さは12ないし24mmであつた。 次に、表1に基づいて、フラツクスの成分組成
の比率(すなわち、弗化カルシウムと酸化カルシ
ウムとの比は3:1である)の上限及び下限の枝
術的な意味を説明する。表1において、弗化カル
シウムと酸化カルシウムとの比が3:1である例
1及び2は、弗化カルシウムと酸化カルシウムと
の比がそれぞれ2:1、4:1、及び6:1であ
る比較例3、4及び5と比較して、溶接プロセス
の特性及び溶接接合部の品質の点で、優れている
ことが認められる。なお、上記例1及び2並びに
比較列3、4、及び5は、高い熱伝導の金属ある
いはその合金を厚さ50〜70mmに溶接する場合につ
いて得られた。
【表】 御され
るべべきあり、スラ 属に生じ得る。
グ流動
性は、より高くなる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 弗化カルシウム及び酸化カルシウムを含むエ
    レクトロスラグ溶接用フラツクスであつて、 塩化カルシウムを含み、前記弗化カルシウムと
    酸化カルシウムとの比は3:1であるエレクトロ
    スラグ溶接用フラツクスであつて、 前記弗化カルシウム、酸化カルシウム、及び、
    塩化カルシウムの重量%比は、それぞれ、 弗化カルシウム……15〜30重量% 酸化カルシウム……5〜10重量% 塩化カルシウム……60〜80重量% であるエレクトロスラグ溶接用フラツクス。
JP60291823A 1981-06-25 1985-12-24 エレクトロスラグ溶接用フラツクス Granted JPS61206592A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/SU1981/000057 WO1983000027A1 (en) 1981-06-25 1981-06-25 Method and flux for electroslag welding

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61206592A JPS61206592A (ja) 1986-09-12
JPH0149598B2 true JPH0149598B2 (ja) 1989-10-25

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ID=21616743

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50360581A Pending JPS58500986A (ja) 1981-06-25 1981-06-25 エレクトロスラグ溶接法及びフラツクス
JP60291823A Granted JPS61206592A (ja) 1981-06-25 1985-12-24 エレクトロスラグ溶接用フラツクス

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50360581A Pending JPS58500986A (ja) 1981-06-25 1981-06-25 エレクトロスラグ溶接法及びフラツクス

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JP (2) JPS58500986A (ja)
AU (1) AU549184B2 (ja)
CA (2) CA1182869A (ja)
CH (1) CH660463A5 (ja)
DE (1) DE3152890C2 (ja)
FR (1) FR2514683B1 (ja)
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SE (1) SE451807B (ja)
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