JPH03193294A - サブマージアーク溶接用溶融型発泡フラックスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、高速サブマージアーク溶接に用いられるかさ
密度が小さく、かつ水素量も少ない溶融型発泡フラック
スの製造方法に関するものである。

〈従来の技術〉 近年、溶接の高能率化、自動化の観点から、サブマージ
アーク溶接の高速化が積極的に進められているが、サブ
マージアーク溶接の高速化に対してはフラックスの組成
もさることながら、フラックスのかさ密度の影響が非常
に大きいことが良く知られている。すなわち高速溶接に
おいてもアークが安定し、良好な形状のビードを得るた
めにはフラックスのかさ密度が比較的小さい方が良く、
溶融型フラックスにおいてかさ密度を小さくする方法が
いくつか提案されている。

例えば特開昭４９−１３３２４１号公報および特開昭５
０−２０９４７号公報では脱酸剤を用いて還元した後、
室温以上の温水に入れることによってフラックスを発泡
させる方法が、 また、特開昭６１−２９６９９７号公報ではフラックス
の熔解温度とその後の水中への投入速度をコントロール
することによってフラックスを発泡させる方法が、提案
されている。

これらの方法は、いずれの場合も水中（あるいは温水）
に投入するという点で共通しており、水と反応させるこ
とによって該溶融フラックス中に水素を発生させて発泡
させるものであり、当然のことながらフラックス中に多
量の水分を含んでいるという問題がある。

特開昭５０−２０９４７号公報には水素量を低減するた
めに通常の乾燥よりも高温でフラックスを焼成する方法
も提案されているが、水中投入によって発泡したフラッ
クスでは微細な空隙があり、この中に閉じ込められた水
分は加熱によっても除去し難く、これらの水分は溶接待
のビット、ブローホール、ポックマーク等の溶接欠陥の
原因となり、また加熱焼成によるコストアップも問題と
なっていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、前述の従来技術の問題を解決するもので、す
なわちブローホール、ビット、アンダーカットなどの溶
接欠陥がなく、溶接ビードを高速で得ることができる熔
融型軽質フラックスを水を使用することなく製造する方
法を提供するためになされたものである。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、溶接用フラックス原料を配合、混合後、８０
０〜１１００Ｔｏｒｒに加圧した溶解炉中で加圧溶解し
、大気中に出湯、凝固させ、冷却後、粉砕、整粒するこ
とを特徴とするサブマージアーク溶接用熔融型発泡フラ
ックスの製造方法である。

〈発明をなすに至った経過および作用〉本発明者らは、
かさ密度の小さいフラックスの製造方法について詳細に
検討した。

従来の溶融型フラックスの軽石状化は、ＣやＭｌＣａ−
３！などによって溶解時に還元されたＭｎやＦｅなどが
水冷時に水と反応し、その時に発生する水素ガスによっ
て発泡して行われるものである。

すなわち、フラックス内部からガスが発生することによ
ってフラックスが発泡し、軽石状となりかさ密度が小さ
くなることから水を使用しない場合にもこのメカニズム
が利用できると予想して検討を進めた。

その結果、本発明者らは、水素ガスを積極的に発生させ
なくても通常のサブマージアーク溶接用溶融型フラック
スの溶解フラックス中には水素、窒素、酸素等のガスが
溶解するので、そのガス溶解量を多くするため加圧溶融
し、それを溶解雰囲気よりも圧力の低い大気中で鋳込む
ことによって溶解していたガスが膨脹して、フラックス
を発泡させることができるとの知見を得、この知見をも
とにさらに実験、研究を重ねて本発明をなすに至った。

発泡の程度は溶解炉内圧力に依存し、加圧力が大きいほ
どに発泡しやすい、すなわち溶解炉内圧力と大気圧の差
が大きい程発泡し易い。

溶解炉内圧力と製造フラックスのかさ密度の関係（例）
を第１図に示した。

一般の溶融型フラックスのかさ密度は１．６〜１．７ｇ
／ｃＪ程度であるが、高速溶接で良好なビードを得るた
めには前述のようにフラックスのかさ密度を小さくする
必要があり、１．４ｇ／ｃ−以下になるとその効果が顕
著になってくる。

第１図から溶融したフラックスを大気中に出湯凝固させ
るときに溶解炉内の圧力が８００Ｔｏｒｒ以上であれば
、フラックスのかさ密度が１．４ｇ／ｃｊ以下となり、
圧力が１１００Ｔｏｒｒを超えてもその効果はほぼ飽和
することがわかった。

本発明において溶解炉内圧力を８００Ｔｏｒｒ以上とし
たのは、８００Ｔｏｒｒ未満ではフラックスのかさ密度
が大きくなり従来の発泡させていないフラックスのかさ
密度に近くなり、高速溶接時のビード形状が良好になら
ないためである。

また溶解炉内圧力が１１００Ｔｏｒｒを超えてもフラッ
クスのかさ密度はほぼ一定となること、および溶解炉内
圧力を高圧に保つことが困難となることから上限は１１
００Ｔｏｒｒとした。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例について述べる。第１表に示すＳ
ｉＯｔ−ＣａＳ１０ｔ−ＣａＯ−、系のフラックス２５
ｋｇを配合、混合し、加圧溶解炉中で溶解し、その後大
気中で鋳込んだ、溶解炉は加圧ポンプで一定圧力になる
ようにコントロールされており、出湯とともに大気圧に
戻るようになっている。

第１図は溶解炉内圧力と１２Ｘ１５０メツシユの粒度に
揃えた前記フラックスのかさ密度との関係を示した特性
図であり、溶解炉内圧力が８００Ｔｏｒｒ未満ではフラ
ックスかさ密度が目標とする１、４０　ｇ　／ｃｄを超
え、通常の大気圧溶解の場合と大差がなくなってくる。

なお、第１図は１２Ｘ１５０メツシユの粒度の例を示し
ているが１２　Ｘ　４Ｂメツシユでも同様の結果であっ
た。

製造したフラックスを用いて溶接性試験を行った。第２
表に示す条件で第３表に示す鋼板、ワイヤを用いてスミ
肉溶接を行った。試験片形状を第２図に示す。

また、溶接性試験結果を第４表に示すが、第４表におけ
る評価は溶接欠陥の項では欠陥の発生しないものをＯ印
とし、アンダーカットなどが発生したものをＸ印とした
。またスラグ剥離性はスラグが自然に剥離するか、また
は軽く突く程度でとれるものを○印とし、強く突けばど
うにかとれるものはΔ印とし、またかみ込みを起こして
取れないものをＸ印とした。

また、ビード外観形状は、波目がきれいで凹状のものを
Ｏ印、またエツジが不揃いで凸状ビードとなるものを×
印とし、その中間をΔ印とした。

Ａｌ〜Ａ３のフラックスでは、溶接欠陥、スラグ剥離性
、ビード形状とも全て○印であるのに対し、Ｂ１〜Ｂ３
のフラックスでは、溶解炉内圧力が本発明の範囲外であ
るためかさ密度が大きくアンダーカットを主とする溶接
欠陥が発生し、その結果スラグの剥離性が悪く、またビ
ード外観形状が凸状になって外観も劣るなどの問題があ
る。

このように本発明によれば、水を使用することなくかさ
密度の小さいフラックスが製造できるので、溶接時に問
題となるピットやブローホールなどの欠陥を大幅に減ら
ずことができ工業的に極めて有効である。

第２表 第３表 〈発明の効果〉 本発明によると、前述のとおりかさ密度が小さく、溶接
欠陥を大幅に減少できるサブマージアーク溶接用熔融型
発泡フラックスを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、溶解炉内圧力と溶融型フラックスのかさ密度
との関係を示す特性図、第２図は、すみ自溶接継手形状
を示す断面図である。 第４表 １・・・スミ肉溶接継手鋼板、 ２・・・ワイヤ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶接用フラックス原料を配合、混合後、８００〜１１０
   ０Ｔｏｒｒに加圧した溶解炉中で加圧溶解し、大気中に
   出湯、凝固させ、冷却後、粉砕、整粒することを特徴と
   するサブマージアーク溶接用溶融型発泡フラックスの製
   造方法。