JPH0347695A - 超高張力鋼用フラックス入りワイヤ - Google Patents
超高張力鋼用フラックス入りワイヤInfo
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- JPH0347695A JPH0347695A JP18244589A JP18244589A JPH0347695A JP H0347695 A JPH0347695 A JP H0347695A JP 18244589 A JP18244589 A JP 18244589A JP 18244589 A JP18244589 A JP 18244589A JP H0347695 A JPH0347695 A JP H0347695A
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- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
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。
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、造船、海洋構造物、産業機械等の全姿勢溶接
に用いられる引張強度８０ｋｇｆ／−以上の超高張力鋼
用高靭性アーク溶接用フラックス入りワイヤに関するも
のである。
に用いられる引張強度８０ｋｇｆ／−以上の超高張力鋼
用高靭性アーク溶接用フラックス入りワイヤに関するも
のである。
〈従来の技術〉
アーク溶接用フランクス入すワイヤ（以下ＦＣＷと称す
）、とくにＣＯ，ガスもしくはへｒ＋ｃＯｔ’ｒｉｉ合
ガス等を併用して用いるガスシールドアークＦＣＷは、
アークが安定しスパッタも少なく、ビード外観、スラグ
の剥離性も良好で、かつ被覆アーク溶接に比べて非常に
高能率な溶接が可能なため、造船を中心に急激な適用の
拡大がみられた。適用鋼種も当初は軟鋼、５０ｋｇｆ／
−クラス高張力鋼のみであったが、最近は６０ｋｇｆ／
−クラス以上の高張力鋼や高靭性鋼などの高級鋼への適
用も図られつつある。
）、とくにＣＯ，ガスもしくはへｒ＋ｃＯｔ’ｒｉｉ合
ガス等を併用して用いるガスシールドアークＦＣＷは、
アークが安定しスパッタも少なく、ビード外観、スラグ
の剥離性も良好で、かつ被覆アーク溶接に比べて非常に
高能率な溶接が可能なため、造船を中心に急激な適用の
拡大がみられた。適用鋼種も当初は軟鋼、５０ｋｇｆ／
−クラス高張力鋼のみであったが、最近は６０ｋｇｆ／
−クラス以上の高張力鋼や高靭性鋼などの高級鋼への適
用も図られつつある。
しかし、これら溶接作業性の良いフランクス入すワイヤ
のフラックス組成は、Ｔｉ０１を主成分としたチタニヤ
系フラックス入りワイヤであり、スラグの塩基度が酸性
のため溶着金属中の酸素量が多い特性がある。溶着金属
の靭性を良くするためには、基本的に溶着金属中の酸素
量を下げることが最も効果的であるが、ヂタニャ系フラ
ックス入りワイヤでは良好な？８接作業性を保ったまま
溶着金属の酸素量を下げることが困難である。引張強さ
６０ｋｇｔｌｉクラスまでの高靭性鋼は、特開昭６３−
１７１２９５号公報のように溶着金属中にＮ１やＢを添
加することにより高靭性溶着金属を得ている。しかし、
引張強度８０ｋｇｆ／−以上では溶着金属の組織がマル
テンサイトｍｍとなるため、Ｂ添加等による靭性改善効
果が少ないため高靭性が得られにくく、未だ実用に耐え
られるだけのレベルのワイヤが無いのが現状である。
のフラックス組成は、Ｔｉ０１を主成分としたチタニヤ
系フラックス入りワイヤであり、スラグの塩基度が酸性
のため溶着金属中の酸素量が多い特性がある。溶着金属
の靭性を良くするためには、基本的に溶着金属中の酸素
量を下げることが最も効果的であるが、ヂタニャ系フラ
ックス入りワイヤでは良好な？８接作業性を保ったまま
溶着金属の酸素量を下げることが困難である。引張強さ
６０ｋｇｔｌｉクラスまでの高靭性鋼は、特開昭６３−
１７１２９５号公報のように溶着金属中にＮ１やＢを添
加することにより高靭性溶着金属を得ている。しかし、
引張強度８０ｋｇｆ／−以上では溶着金属の組織がマル
テンサイトｍｍとなるため、Ｂ添加等による靭性改善効
果が少ないため高靭性が得られにくく、未だ実用に耐え
られるだけのレベルのワイヤが無いのが現状である。
〈発明が解決しようとする課題〉
本発明は、前述のような問題に鑑み、引張強度８０ｋｇ
ｆ／−以上の超高張力鋼に用いることのできる溶接作業
性がよく、かつ靭性の良い溶着金属が得られるような超
高張力鋼用フラックス入りワイヤを堤供するためになさ
れたものである。
ｆ／−以上の超高張力鋼に用いることのできる溶接作業
性がよく、かつ靭性の良い溶着金属が得られるような超
高張力鋼用フラックス入りワイヤを堤供するためになさ
れたものである。
く課題を解決するための手段〉
本発明者は、引張強度８０ｋｇｆ／−以上の超高張力鋼
用フラックス人すワイヤによる溶着金属の機械性能につ
いて鋭意研究を重ねた結果、溶着金属中のＣｒＷｋを適
正ｍとし、Ｃｏを若干量添加することにより、溶接金属
中の酸素量が多くても高靭性の超嵩張力溶接金属が得ら
れるとの知見をえ、この知見に基づいて本発明をなすに
至った。
用フラックス人すワイヤによる溶着金属の機械性能につ
いて鋭意研究を重ねた結果、溶着金属中のＣｒＷｋを適
正ｍとし、Ｃｏを若干量添加することにより、溶接金属
中の酸素量が多くても高靭性の超嵩張力溶接金属が得ら
れるとの知見をえ、この知見に基づいて本発明をなすに
至った。
本発明は、Ｔｉ０１． ＭｇＯ，ＭｎＯを主成分とし、
７ｉ０２／ＭｉＯが１．７以上であるチタニヤ系フラン
クスを充填して成る超高張力鋼用フラックス入りワイヤ
であって、合金元素成分が重量比でＣｏ ： ０．０５
〜０．７０％、 Ｃｒ ： ０．３０〜０．８０％、ｃ
：ｏ、ｏｓ％以下、 Ｍｎ： １．２０〜２．５０％、
Ｎｉ ： ２．００〜３．５０％、 Ｍｏ ： Ｑ、
ｌＯ〜１．００％を特徴とするガスシールドアーク溶接
用ワイヤである。
７ｉ０２／ＭｉＯが１．７以上であるチタニヤ系フラン
クスを充填して成る超高張力鋼用フラックス入りワイヤ
であって、合金元素成分が重量比でＣｏ ： ０．０５
〜０．７０％、 Ｃｒ ： ０．３０〜０．８０％、ｃ
：ｏ、ｏｓ％以下、 Ｍｎ： １．２０〜２．５０％、
Ｎｉ ： ２．００〜３．５０％、 Ｍｏ ： Ｑ、
ｌＯ〜１．００％を特徴とするガスシールドアーク溶接
用ワイヤである。
く本発明をなすに至った経過および作用〉本発明は８０
ｋｇｆ／−鋼基上の強度の超高張力ｗ４ＦＣＷの溶接作
業性と靭性について種々のスラグ組成について検討して
きたが、全溶接姿勢で良好な溶接作業性を得るにはスラ
グが酸性であり、溶着金属中の酸素■が０．０３０重Ｍ
％（以下％と略ず）以上、望ましくは０．０３５％以上
なければならないことが判明した。しかしマルテンサイ
ト系溶着金属で良好な靭性を得るには溶着金属の酸素量
は０．０１５〜０．０３０％であることは広く知られて
おり、このためにスラグ中の’ｇ（Ｌ ＣａＯ等の塩基
性成分を増量したり、Ｔｉ０１． Ｓｉｎｇの酸性成分
を減量し、とくにＴｉＪ／ＭＢＯが１．７０未満になる
と溶着金属中の酸素量は０．０３０％未満となり、靭性
は向上するが溶接作業性は劣化し、とくにスパッタの増
大、スラグ先行によるスラグ巻込、立向溶接によるビー
ド垂れ等が生じて、全く実用に供することが困難な状況
であった。このように溶接作業性により、溶着金属中の
酸素量は低（することができず、このため溶接作業性も
良く、かつ高靭性の溶着金属を得ることは困難であった
。
ｋｇｆ／−鋼基上の強度の超高張力ｗ４ＦＣＷの溶接作
業性と靭性について種々のスラグ組成について検討して
きたが、全溶接姿勢で良好な溶接作業性を得るにはスラ
グが酸性であり、溶着金属中の酸素■が０．０３０重Ｍ
％（以下％と略ず）以上、望ましくは０．０３５％以上
なければならないことが判明した。しかしマルテンサイ
ト系溶着金属で良好な靭性を得るには溶着金属の酸素量
は０．０１５〜０．０３０％であることは広く知られて
おり、このためにスラグ中の’ｇ（Ｌ ＣａＯ等の塩基
性成分を増量したり、Ｔｉ０１． Ｓｉｎｇの酸性成分
を減量し、とくにＴｉＪ／ＭＢＯが１．７０未満になる
と溶着金属中の酸素量は０．０３０％未満となり、靭性
は向上するが溶接作業性は劣化し、とくにスパッタの増
大、スラグ先行によるスラグ巻込、立向溶接によるビー
ド垂れ等が生じて、全く実用に供することが困難な状況
であった。このように溶接作業性により、溶着金属中の
酸素量は低（することができず、このため溶接作業性も
良く、かつ高靭性の溶着金属を得ることは困難であった
。
本発明者は溶着金属成分についてｐＪｈ検討した結果、
溶着金属にＣｏを添加し、かつＣｒ成分を調整すること
によりＴｉＯ＊／Ｍ８ｎ比が１．７０以上であっても、
良好な靭性が得られることを見出した。但し、ＴｉＯ２
／ＭｇＯ比が３．５０以上になると、溶着金属の酸素量
が０．０６％以上となり靭性は劣化する。
溶着金属にＣｏを添加し、かつＣｒ成分を調整すること
によりＴｉＯ＊／Ｍ８ｎ比が１．７０以上であっても、
良好な靭性が得られることを見出した。但し、ＴｉＯ２
／ＭｇＯ比が３．５０以上になると、溶着金属の酸素量
が０．０６％以上となり靭性は劣化する。
以上の知見にもとづいてワイヤの成分範囲の限定理由に
ついて説明する。
ついて説明する。
Ｃｏ ＋ ０．０５〜０．７０％
Ｃｏは、合金マトリックスの強化作用があり、かつ組織
的にも若干ベイナイトを含むマルテンサイト相とするた
め、０．０５％以上含むと靭性が大幅に向上する。しか
し０゜７０％を超えると、ベイナイト相の発生が過剰と
なり靭性を劣化させる。
的にも若干ベイナイトを含むマルテンサイト相とするた
め、０．０５％以上含むと靭性が大幅に向上する。しか
し０゜７０％を超えると、ベイナイト相の発生が過剰と
なり靭性を劣化させる。
Ｃｒ ： ０．３０〜０．８０％
Ｃ「は、Ｃ「析出物を生成し強度向上効果が大きいため
、８０ｋｇｆ／−扱銅以上の超高張力鋼溶着金属には大
量に添加されている。しかし０．８０％を超えると、Ｃ
「化合物の析出が過剰となり靭性を劣化させる。このた
めＣ「は０，８０％以下に制限する必要があり、強度不
足の時はｉｎ、 Ｎｉで調整する。しかしＣｒ： ０．
３０％未満では他のＭｎ、 Ｘｉ等で強度を補うことが
できないので、０．３０％以上とした。
、８０ｋｇｆ／−扱銅以上の超高張力鋼溶着金属には大
量に添加されている。しかし０．８０％を超えると、Ｃ
「化合物の析出が過剰となり靭性を劣化させる。このた
めＣ「は０，８０％以下に制限する必要があり、強度不
足の時はｉｎ、 Ｎｉで調整する。しかしＣｒ： ０．
３０％未満では他のＭｎ、 Ｘｉ等で強度を補うことが
できないので、０．３０％以上とした。
ＧｏとＣｒとの共存
溶着金属中におけるＣｏ、 Ｃｒとの共存時の靭性を確
認するために行った実験結果を第１図に示したが、Ｃｏ
： ０．０５〜０．７０％、 Ｃｒ ： ０．３０〜
０．８０％の範囲ではシャルピー試験値ｖｌ！−ｚ＊が
高く靭性が良いことが明らかである。さらにＣｏ含有量
を変えＣｒ：’０．３０〜０．８０％、 Ｃｒ＞０．８
０％としたケースのシャルビー試験値を第２図に示した
が、第１図とほぼ同じようにシャルピー試験が低いとい
う結果が得られた。
認するために行った実験結果を第１図に示したが、Ｃｏ
： ０．０５〜０．７０％、 Ｃｒ ： ０．３０〜
０．８０％の範囲ではシャルピー試験値ｖｌ！−ｚ＊が
高く靭性が良いことが明らかである。さらにＣｏ含有量
を変えＣｒ：’０．３０〜０．８０％、 Ｃｒ＞０．８
０％としたケースのシャルビー試験値を第２図に示した
が、第１図とほぼ同じようにシャルピー試験が低いとい
う結果が得られた。
ＣＦｏ、０８％以下
Ｃは強度を上げるのに有効であるが、耐割れ性が劣化し
極低温での靭性劣化も認められるので、０．０８％以下
が望ましい。
極低温での靭性劣化も認められるので、０．０８％以下
が望ましい。
この他合金元素としてはＭｎ、 Ｎｉ＋ Ｍｏ等が添加
されるが、上記Ｃｏ、 Ｃｒの影響が最も顕著であった
。
されるが、上記Ｃｏ、 Ｃｒの影響が最も顕著であった
。
しかし他の成分も下記成分範囲が望ましい。
Ｍｎ ： １．２０〜２．５０％
ＭｎはＣ「と同様に強度向上作用があるが、Ｃ「のよう
な靭性劣化傾向は認められないので、Ｃｒの代替成分と
しては適している。しかし２．５０％を超えると割れ等
の問題が生じ、１．２０％未満では他の成分で調整して
も強度が不足し溶接作業性も劣化する。
な靭性劣化傾向は認められないので、Ｃｒの代替成分と
しては適している。しかし２．５０％を超えると割れ等
の問題が生じ、１．２０％未満では他の成分で調整して
も強度が不足し溶接作業性も劣化する。
Ｎｉ： ２．００〜３．５０％
Ｎ１はマトリックスの強化作用があり低温靭性には有効
であるが、超高張力鋼の場合２．０％未満で１は効果が
少なく、３．５％を超えて添加すると再熱割れが生じる
。
であるが、超高張力鋼の場合２．０％未満で１は効果が
少なく、３．５％を超えて添加すると再熱割れが生じる
。
Ｎｏ ： ０．１０〜１．００％
Ｍｏは強度調整のために添加されるが、０．１０％未満
では効果がなく、１．００％を超えると硬化過剰になる
。
では効果がなく、１．００％を超えると硬化過剰になる
。
〈実施例〉
外皮のＣ，Ｓｔ、 Ｍｎ、 Ｎｉ、 Ｃｒ＋ Ｍｏ＋
Ｃｏがそれぞれ第１表（りの外皮組成に示すとおりで残
部はＦｅと不可避成分からなる外皮中に、↑ｋｏ寡、
ＭｇＯ，ＭｎＯを主成分としたフラックスを９．４〜１
３．２％充填し、第１表（２）の組成からなるワイヤを
熱間圧延で５．５ｆｉφの線材にしたのち、冷間伸線で
１．２閣φのワイヤを製造した（ワイヤ記号Ａ、〜＾ｌ
Ｉ＋Ｂｌ）＊このワイヤを用いて全溶着金属の性能試験
を行った。溶接条件は、＾「＋２０％Ｃ０８混合ガスシ
ールド下で、下向姿勢テ２８０Ａ −３２Ｖ −２８〜
３３Ｃ／Ｍである。また溶接作業性は立向姿勢で１５０
八−２３Ｖ −８−１２Ｃ／Ｍ半自動立向溶接で判定し
た。
Ｃｏがそれぞれ第１表（りの外皮組成に示すとおりで残
部はＦｅと不可避成分からなる外皮中に、↑ｋｏ寡、
ＭｇＯ，ＭｎＯを主成分としたフラックスを９．４〜１
３．２％充填し、第１表（２）の組成からなるワイヤを
熱間圧延で５．５ｆｉφの線材にしたのち、冷間伸線で
１．２閣φのワイヤを製造した（ワイヤ記号Ａ、〜＾ｌ
Ｉ＋Ｂｌ）＊このワイヤを用いて全溶着金属の性能試験
を行った。溶接条件は、＾「＋２０％Ｃ０８混合ガスシ
ールド下で、下向姿勢テ２８０Ａ −３２Ｖ −２８〜
３３Ｃ／Ｍである。また溶接作業性は立向姿勢で１５０
八−２３Ｖ −８−１２Ｃ／Ｍ半自動立向溶接で判定し
た。
本発明に係るワイヤの＾、〜＾４＋ 、ｎ、は、第１表
に示したように本発明の特許請求の範囲を満足し、溶接
作業性が良好で、かつ靭性の良好な？８着金属が得られ
ている。
に示したように本発明の特許請求の範囲を満足し、溶接
作業性が良好で、かつ靭性の良好な？８着金属が得られ
ている。
一方、比較例に係るワイヤＡＳ〜へ、、は、第１表（３
）に示したように本発明の特許請求の範囲から外れてお
り八、、以外の全ワイヤは、溶接部の靭性が劣っている
。又へ、オは溶着金属中の酸素量が少なく、靭性は良好
であるが溶接作業性が悪く、スペックが増大している。
）に示したように本発明の特許請求の範囲から外れてお
り八、、以外の全ワイヤは、溶接部の靭性が劣っている
。又へ、オは溶着金属中の酸素量が少なく、靭性は良好
であるが溶接作業性が悪く、スペックが増大している。
また第１表のワイヤ記号Ｂ１のワイヤを用いて第２表に
示す溶接条件で９０ｋｇｆ／ｍＪ級超高張力鋼（４０ｍ
ｌ）を第３図に示すように開先加工して下向および立向
溶接継手性能試験を行ったところ第３表のごとく、強度
、靭性とも良好であった。
示す溶接条件で９０ｋｇｆ／ｍＪ級超高張力鋼（４０ｍ
ｌ）を第３図に示すように開先加工して下向および立向
溶接継手性能試験を行ったところ第３表のごとく、強度
、靭性とも良好であった。
第 １ ．１ｍ
Ｃｏ（％）
第２
Ｃｏ（％）
〈発明の効果〉
本発明に係る超高張力鋼用フラックス入りワイヤを用い
ると、溶接作業性が良くかつ靭性の良好な溶着金属が得
られ、超高張力鋼の溶接が容易にできる。
ると、溶接作業性が良くかつ靭性の良好な溶着金属が得
られ、超高張力鋼の溶接が容易にできる。
第１図、第２図は、靭性におよぼすＣｏ、 Ｃｒの影響
を示す特性図、第３図は溶接継手の開先膨軟を示す説明
図である。
を示す特性図、第３図は溶接継手の開先膨軟を示す説明
図である。
Claims (1)
- ＴｉＯ＿２、ＭｇＯ、ＭｎＯを主成分とし、ＴｉＯ＿２
／ＭｇＯが１．７以上であるチタニヤ系フラックスを充
填して成る超高張力鋼用フラックス入りワイヤであって
、合金元素成分が重量比でＣｏ：０．０５〜０．７０％
、Ｃｒ：０．３０〜０．８０％、Ｃ：０．０８％以下、
Ｍｎ：１．２０〜２．５０％、Ｎｉ：２．００〜３．５
０％、Ｍｏ：０．１０〜１．００％を特徴とするガスシ
ールドアーク溶接用ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18244589A JPH0347695A (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 超高張力鋼用フラックス入りワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18244589A JPH0347695A (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 超高張力鋼用フラックス入りワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0347695A true JPH0347695A (ja) | 1991-02-28 |
Family
ID=16118390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18244589A Pending JPH0347695A (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-17 | 超高張力鋼用フラックス入りワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0347695A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100578750B1 (ko) * | 2003-12-10 | 2006-05-12 | 고려용접봉 주식회사 | 용접성이 우수한 고장력강용 메탈계 플럭스 코어드 와이어 |
| JP2007044218A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Kiyomitsu Nakazawa | 突起材 |
| EP2289661A1 (en) | 2009-08-27 | 2011-03-02 | Nippon Steel & Sumikin Welding Co., Ltd. | Flux cored wire for gas shielded arc welding of high strength steel |
| US9157172B2 (en) | 2010-07-27 | 2015-10-13 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Method for producing carbon-fiber bundles |
| CN114231855A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-25 | 武汉理工大学 | 一种ods钢的电弧熔丝制备方法 |
-
1989
- 1989-07-17 JP JP18244589A patent/JPH0347695A/ja active Pending
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