JPH04757B2 - - Google Patents

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JPH04757B2
JPH04757B2 JP59145586A JP14558684A JPH04757B2 JP H04757 B2 JPH04757 B2 JP H04757B2 JP 59145586 A JP59145586 A JP 59145586A JP 14558684 A JP14558684 A JP 14558684A JP H04757 B2 JPH04757 B2 JP H04757B2
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JP
Japan
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flux
powder
alumina
coating
welding
Prior art date
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JP59145586A
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Japanese (ja)
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JPS6123598A (en
Inventor
Norio Seike
Masato Konishi
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6123598A publication Critical patent/JPS6123598A/en
Publication of JPH04757B2 publication Critical patent/JPH04757B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/365Selection of non-metallic compositions of coating materials either alone or conjoint with selection of soldering or welding materials

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属又は金属間化合物の粉粒体を含
む溶接用フラツクスに関し、殊に該粉粒体の表面
をアルミナでコーテイング処理し、水ガラスとの
混練或は焼成等に際して該粉粒体の表面が反応を
起こして変質するのを防止する様に構成した溶接
用フラツクスに関するものである。そしてこの溶
接用フラツクスは、被覆アーク溶接棒用の被覆フ
ラツクス、潜弧溶接用の散布フラツクス、複合ワ
イヤ用の充填フラツクス等として適用し得るもの
である。 〔従来の技術〕 上記の様な各種の溶接用フラツクス中には、ス
ラグ生成剤やアーク安定剤等と共に、溶接金属の
成分調整や脱酸等を目的として色々の金属や金属
間化合物の粉粒体(以下単に金属粉粒体と言う)
を配合することが多い。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところがこれらの粉粒体は前述の如く元来被酸
化性に富み且つ一般に水ガラスとの反応性が高い
ので、以下に示す様な種々の問題が発生する。 被覆アーク溶接棒用フラツクスの場合 被覆アーク溶接棒は、粉粒状フラツクス原料
を水ガラスと共に均一に混練した後心線外周に
塗布し乾燥することによつて製造されるが、フ
ラツクス原料中にMg、Fe−Si、Ca−Si、Al−
Mg等の金属粉粒体が含まれていると、これら
が水ガラスと反応して水素ガスを発生し、塗装
フラツクスの乾燥割れや衝撃による脱落等を起
こして製品歩留りが低下する。しかも金属粉粒
体自身も反応により消費されるので、脱酸効果
や成分調整効果が不足気味になるという問題も
ある。 潜弧溶接用焼結型フラツクスの場合 このフラツクスは、粉粒状のフラツクス原料
を水ガラスと共に均一に混練した後造粒・焼成
して製造するのが通例であるが、フラツクス原
料中に前記金属粉粒体が含まれているとこれが
同様に水ガラスと反応して水素ガスを発生し、
造粒物が破壊して粒度が不均一となり、ビード
の形状不良やポツクマーク発生の原因となる。
しかもMgやMo等の金属粉粒体は焼成過程で
容易に酸化される為、溶接金属中の酸素濃度が
高くなつて耐割れ性や靭性が悪化するという問
題も派生してくる。 複合ワイヤ用充填フラツクスの場合 複合ワイヤは、粉粒状フラツクス原料を水ガ
ラスと共に均一に混練し、造粒・焼成後金属鞘
内へ充填し伸線後焼鈍することによつて製造さ
れることが多いが、フラツクス原料中に金属粉
粒体が含まれているとこれらが同様に水ガラス
と反応して水素ガスを発生し、造粒物が膨張乃
至破壊して粒度分布が不均一となり、充填作業
時のシントロン性が悪化する。シントロン性の
悪化はフラツクス充填率のばらつきとなつて現
われるので、溶接作業性にも悪影響を及ぼす。
しかも粉粒状フラツクス原料の造粒有無を間わ
ず焼鈍されるワイヤについては、金属粉粒体の
一部が焼鈍時に酸化を受ける為、溶接金属中の
酸素濃度が増大して機械的性質が低下する。 こうした状況のもとで本発明は、フラツクス原
料の1成分として配合される金属粉粒体の酸化或
は水ガラスとの反応を阻止することによつて、前
述の様な問題を解消しようとするものである。 〔問題点を解決する為の手段〕 本発明は、金属又は金属間化合物の粉粒体を含
む溶接用フラツクスであつて、上記粉粒体として
は、該粉粒体に対して0.01重量%以上のアルミナ
でコーテイング処理されたものを使用してなると
ころに要旨を有するものである。 〔作用〕 本発明では、金属粉粒体の酸化及び水ガラスと
の反応を阻止する為に、該粉粒体の表面に化学的
安定性の高いアルミナコーテイング層を形成する
ものであり、それによつて前述の様な水素ガスの
発生による造粒フラツクス等の膨張や破壊、更に
は金属粉粒体の酸化に起因する溶接金属中の酸素
濃度の上昇等の問題をことごとく回避することが
でき、金属粉粒体を含むフラツクスを用いた被覆
アーク溶接棒、潜弧溶接用フラツクス及び複合ワ
イヤの生産性及び品質を大幅に高めることができ
る。 本発明において金属粉粒体とは、前述の如く脱
酸剤や溶接金属の成分調整剤としてフラツクス中
に配合されるもので、例えばMg、Mo、Al、
Mn、REM等の金属及びFe−Si、Ca−Si、Al−
Mg、Fe−Mn等の金属間化合物の粉粒体が挙げ
られ、これらは夫々単独で配合されることもある
し、或は2種以上を併用することもある。 一方該金属粉粒体の表面にコーテングされる アルミナは周知の通りアルミニウムの酸化物で
あつて化学的安定性の極めて優れたものであり、
これを金属粉粒体の表面にコーテイングしておけ
ば、該粉粒体の酸化反応及び水ガラスとの反応が
阻止される。アルミナコーテング法は特に限定さ
れるものではないが、微細な金属粉粒体をコーテ
イング対象とする本発明においては、下記の様な
方法が最適である。即ち(a)アルミナゾルやAl
(OH)3-o・nX(n:0〜3、X:乳酸、酒石酸、
りんご酸、修酸等の有機酸、或は燐酸、ハロゲン
化水素酸等の無機酸の酸残基)に代表される水溶
性Al化合物、(b)水酸化Al、弗化Al、アルミナ、
或はその他のアルミナ系複合酸化物やアルミナ系
複合化合物で代表される難溶性もしくは不溶性
Al化合物を、コロイド溶液やサスペンジヨンと
してコーテイングに使用し、これを前記金属粉粒
体の表面に乾式法(スプレー法)又は湿式法(ス
プレー法、浸漬法等)等によつて付着させ、その
後乾燥・焼成することにより、金属粉粒体の表面
にアルミナをコーテイングすることができる。尚
本発明で使用する金属粉粒体は、原則的にはその
すべてを上記の様な方法でアルミナコーテイング
するのが理想であるが、配合される金属粉粒体の
半量以上がアルミナコーテイングされておれば本
発明の目的は十分に達成することができる。 尚アルミナコーテイング量を一定とした場合で
も、金属粉粒体の粒径によつてはコーテイング厚
さが相当変わつてくるが、溶接用フラツクス中に
配合される金属粉粒体の粒径は一般に44μmφ程
度以上であるから、この程度の粒径のものであれ
ば前述のアルミナコーテイング量で十分な表面保
護効果を得ることができる。但し金属粉粒体の粒
径が極端に小さい場合は、前記のアルミナコーテ
イング量(0.01重量%)では表面保護効果が不十
分になることもあるので、この場合はアルミナコ
ーテイング量を多目にするか、或は粒径が44μm
φ程度以上の金属粉粒体を使用することが望まれ
る。 アルミナコーテイングによる具体的な効果は以
下の実施例で詳述する通りであるが、その効果を
有効に発揮させる為には金属粉粒体に対して0.01
重量%以上のアルミナコーテイングしなければな
らず、コーテイング量が0.01重量%未満ではコー
テイング層の厚みが極めて薄く或は被覆されない
ままで残る粉粒体が多くなる為、酸化や水ガラス
は反応の阻止効果が不十分になる。 尚アルミナ以外のコーテイング法として、金
属もしくは金属間化合物の粉粒対自体を酸化処理
して酸化物被膜を形成する方法、あるいは酸化
珪素被膜で被覆する方法も考えられる。しかしな
がら上記の方法では、表面酸化に伴なう結晶の
格子定数の変化によつて酸化被膜が破壊され易く
なり、また酸化鉄被膜の場合では、300℃程度の
酸化処理によつて形成される酸化鉄被膜の耐食性
が乏しく、水分との接触により酸化されて赤錆が
発生したり、あるいは金属粉の水分量が増加して
溶接金属の水素割れを助長するといつた難点が生
じてくる。また上記の方法では、酸化珪素被膜
が耐アルカリ性に欠けるため、水ガラスと接触し
て溶解し、表面保護の目的が有効に達成できな
い。 これらに対しアルミナは耐水性、耐水ガラス
性、耐酸化性および表面被覆効果に優れ、且つ金
属や金属間化合物に対して悪影響を及ぼすことが
ないので、本発明の目的に最も適したものと言え
る。 アルミナコーテイング量の測定法は任意である
が、以下に示す様な方法を採用すればアルミナの
実質的なコーテイング量を正確に測定することが
できるので好ましい。 (コーテイング量測定法) 溶接棒又は複合ワイヤからフラツクスを分離
し、潜弧溶接用フラツクスの場合はそのままフ
ラツクスを採取し、乳鉢等で粉砕する。 粉砕物を篩にかけて粗粒物を採取し、蒸留水
に投入して加熱洗浄する。 次いで過・乾燥し、顕微鏡で観察しながら
金属粉又は金属間化合物のみをピツクアツプす
る。 ピツクアツプした各試料についてX線回析、
SEM及びEPMAを行なうと共に、化学分析に
よつて金属及び金属間化合物量とアルミナの比
率を求め、アルミナのコーテイング量を算出す
る。 〔実施例〕 実施例 1 Fe−Si粉粒体の表面に、乳酸Al水溶液又はア
ルミナゾルを用いて浸漬法によりコーテイング処
理を施し、乾燥(110℃×60分)、焼成(400℃×
60分)して、アルミナコーテイング量の異なる数
種類のFe−Si粉粒体を調整した。 得られた各アルミナコーテイングFe−Si粉粒
体を、第1表に示すフラツクス原料及び水ガラス
と、固形分重量比で9:85:6となる様に配合し
て均一に混練し、被覆用フラツクスを得た。これ
らのフラツクスを常法により夫々軟鋼心線の外周
に被覆、乾燥した被覆アーク溶接棒を製造し、
各々の製品歩留りを調べた。結果を第2表に示
す。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a welding flux containing a powder or granular material of a metal or an intermetallic compound, and in particular, the surface of the powder or granular material is coated with alumina, and the flux is kneaded with water glass or sintered. The present invention relates to a welding flux configured to prevent the surface of the powder from reacting and changing in quality during such processes. This welding flux can be used as a coating flux for coated arc welding rods, a spreading flux for submerged arc welding, a filling flux for composite wires, and the like. [Prior Art] The various welding fluxes mentioned above contain powder particles of various metals and intermetallic compounds for the purpose of adjusting the composition of weld metal and deoxidizing them, as well as slag forming agents and arc stabilizers. body (hereinafter simply referred to as metal powder)
It is often combined with [Problems to be solved by the invention] However, as mentioned above, these powders and granules are inherently highly oxidizable and generally have high reactivity with water glass, so various problems occur as shown below. . In the case of flux for coated arc welding rods Coated arc welding rods are manufactured by uniformly kneading granular flux raw materials with water glass, then coating the outer periphery of the core wire and drying. Fe−Si, Ca−Si, Al−
If metal particles such as Mg are contained, they will react with water glass to generate hydrogen gas, causing dry cracking of the paint flux or falling off due to impact, resulting in a decrease in product yield. Moreover, since the metal powder itself is consumed by the reaction, there is also the problem that the deoxidizing effect and component adjustment effect tend to be insufficient. In the case of sintered flux for submerged arc welding, this flux is normally manufactured by uniformly kneading a powdery flux raw material with water glass, followed by granulation and firing. If granules are included, they will also react with water glass to generate hydrogen gas,
The granules are destroyed and the particle size becomes non-uniform, causing poor bead shape and pockmarks.
Moreover, since metal particles such as Mg and Mo are easily oxidized during the firing process, the oxygen concentration in the weld metal increases, resulting in problems such as deterioration of crack resistance and toughness. In the case of filling flux for composite wires Composite wires are often manufactured by uniformly kneading a granular flux raw material with water glass, granulating and firing it, filling it into a metal sheath, drawing it, and then annealing it. However, if the flux raw material contains metal powder, these will react with water glass and generate hydrogen gas, causing the granules to expand or break and resulting in uneven particle size distribution, making it difficult to fill the filling process. The syntronicity of time worsens. The deterioration of syntron properties manifests itself in variations in flux filling rate, which adversely affects welding workability.
Moreover, for wires that are annealed with or without granulation of powdered flux raw materials, part of the metal powder is oxidized during annealing, which increases the oxygen concentration in the weld metal and deteriorates mechanical properties. do. Under these circumstances, the present invention attempts to solve the above-mentioned problems by preventing the oxidation or reaction with water glass of the metal powder blended as one component of the flux raw material. It is something. [Means for Solving the Problems] The present invention provides a welding flux containing a powder or granule of a metal or an intermetallic compound, wherein the powder or granule contains 0.01% by weight or more based on the powder or granule. The main feature is that it uses alumina coated with aluminum. [Function] In the present invention, an alumina coating layer with high chemical stability is formed on the surface of the metal powder in order to prevent the metal powder from oxidizing and reacting with water glass. Therefore, it is possible to completely avoid problems such as the expansion and destruction of granulated flux due to the generation of hydrogen gas, as well as an increase in oxygen concentration in the weld metal due to oxidation of metal powder. The productivity and quality of coated arc welding rods, submerged arc welding fluxes, and composite wires using fluxes containing powder and granules can be greatly improved. In the present invention, the metal powder is one that is mixed into the flux as a deoxidizing agent or a weld metal component adjustment agent, as described above, and includes, for example, Mg, Mo, Al,
Metals such as Mn, REM, Fe-Si, Ca-Si, Al-
Examples include powders of intermetallic compounds such as Mg and Fe-Mn, and these may be blended individually or in combination of two or more. On the other hand, the alumina coated on the surface of the metal powder is, as is well known, an oxide of aluminum and has extremely high chemical stability.
If the surface of the metal powder is coated with this, the oxidation reaction of the powder and the reaction with water glass will be inhibited. Although the alumina coating method is not particularly limited, the following method is optimal in the present invention, in which fine metal powder is to be coated. That is, (a) alumina sol or Al
(OH) 3-o・nX (n: 0-3, X: lactic acid, tartaric acid,
Water-soluble Al compounds represented by organic acids such as malic acid and oxalic acid, or acid residues of inorganic acids such as phosphoric acid and hydrohalic acid, (b) Al hydroxide, Al fluoride, alumina,
Or poorly soluble or insoluble materials represented by other alumina-based composite oxides and alumina-based composite compounds
An Al compound is used for coating as a colloidal solution or suspension, and this is applied to the surface of the metal powder by a dry method (spray method) or a wet method (spray method, dipping method, etc.), and then By drying and firing, the surface of the metal powder can be coated with alumina. In principle, it is ideal for all of the metal powder used in the present invention to be coated with alumina by the method described above. If so, the object of the present invention can be fully achieved. Even if the amount of alumina coating is constant, the coating thickness will vary considerably depending on the particle size of the metal powder, but the particle size of the metal powder mixed in welding flux is generally 44 μmφ. If the particle size is within this range, a sufficient surface protection effect can be obtained with the above-mentioned amount of alumina coating. However, if the particle size of the metal powder is extremely small, the surface protection effect may not be sufficient with the above amount of alumina coating (0.01% by weight), so in this case, increase the amount of alumina coating. or particle size is 44μm
It is desirable to use metal powder particles with a diameter of about φ or more. The specific effect of alumina coating is as detailed in the following example, but in order to effectively exhibit the effect, it is necessary to apply 0.01
Alumina must be coated in an amount of at least 0.01% by weight, and if the coating amount is less than 0.01% by weight, the thickness of the coating layer will be extremely thin or a large amount of powder will remain uncoated, so oxidation and water glass reactions will be inhibited. The effect will be insufficient. As a coating method other than alumina, it is also possible to oxidize the metal or intermetallic compound powder particles themselves to form an oxide film, or to coat them with a silicon oxide film. However, in the above method, the oxide film is easily destroyed due to changes in the crystal lattice constant due to surface oxidation, and in the case of iron oxide films, oxidation The corrosion resistance of the iron coating is poor, and when it comes into contact with moisture, it is oxidized and red rust occurs, or the moisture content of the metal powder increases, which promotes hydrogen cracking in the weld metal. Furthermore, in the above method, since the silicon oxide film lacks alkali resistance, it melts on contact with water glass, and the purpose of surface protection cannot be effectively achieved. In contrast, alumina has excellent water resistance, water glass resistance, oxidation resistance, and surface coating effect, and has no adverse effect on metals or intermetallic compounds, so it can be said to be the most suitable material for the purpose of the present invention. . Although the method for measuring the amount of alumina coating is arbitrary, it is preferable to adopt the method shown below, since the substantial amount of coating of alumina can be accurately measured. (Coating amount measurement method) Separate the flux from the welding rod or composite wire, collect the flux as it is in the case of submerged arc welding flux, and crush it in a mortar or the like. The pulverized material is sieved to collect coarse particles, which are poured into distilled water and heated and washed. It is then over-dried and only the metal powder or intermetallic compound is picked up while observing it under a microscope. X-ray diffraction for each sample picked up,
In addition to performing SEM and EPMA, the amount of metals and intermetallic compounds and the ratio of alumina are determined by chemical analysis, and the amount of alumina coating is calculated. [Example] Example 1 The surface of Fe-Si powder was coated with an aqueous lactic acid solution or alumina sol by a dipping method, dried (110°C x 60 minutes), and fired (400°C x
60 minutes) to prepare several types of Fe-Si powder particles with different amounts of alumina coating. Each of the obtained alumina coating Fe-Si powder particles was blended with the flux raw materials and water glass shown in Table 1 at a solid content weight ratio of 9:85:6 and kneaded uniformly. Obtained Flux. These fluxes were coated on the outer periphery of each mild steel core wire by a conventional method, and a dried coated arc welding rod was manufactured.
The yield of each product was investigated. The results are shown in Table 2.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 ○…良好
△…やや不良
×…不良
第2表からも明らかな様に、実験No.1及び2で
はアルミナコーテイング量が不足する為十分な表
面保護効果が得られず、製品歩留りは低い。これ
に対し実験No.3〜6で使用したFe−Si粉粒体の
アルミナコーテイング量は本発明の規定要件を満
たしており、Fe−Si粉粒体と水ガラスの反応が
十分に抑制される為製品歩留りは高い値を示して
いる。尚実験No.4はアルミナゾルを、また実験No.
3、5、6は乳酸Alを夫々コーテイング剤とし
て使用した例であるが、何れの場合もAl2O3とし
てのコーテイング量が0.01重量%(対Fe−Si)以
上である限り良好な製品歩留りが得られている。 実施例 2 Mo粉粒体の表面に乳酸Al水溶液をスプレー塗
布した後、乾燥(110℃×60分)、焼成(400℃×
60分)し、アルミナコーテイング量の異なる数種
類のMo粉粒体を調製した。これらのMo粉粒体
と下記第3表のフラツクス原料及び水ガラスを、
固形分重量比で10:85:5となる様に配合して均
一に混練した後、造粒・焼成(焼成条件は500℃
×2時間)して、焼結型の潜弧溶接用フラツクス
を得た。 各フラツクスを使用し、下記の条件で潜弧溶接
実験を行ない、溶接金属中の酸素量〔O〕及び溶
接金属の耐衝撃性能をを調べた結果を第4表に示
す。
[Table] ○...Good △...Slightly poor ×...Poor As is clear from Table 2, in Experiments No. 1 and 2, sufficient surface protection effect could not be obtained due to insufficient amount of alumina coating, and the product yield was low. low. On the other hand, the amount of alumina coating on the Fe-Si powder used in Experiment Nos. 3 to 6 satisfies the specified requirements of the present invention, and the reaction between the Fe-Si powder and water glass is sufficiently suppressed. Therefore, the product yield is high. Experiment No. 4 used alumina sol, and Experiment No.
3, 5, and 6 are examples in which Al lactic acid was used as the coating agent, but in all cases, as long as the coating amount as Al 2 O 3 was 0.01% by weight or more (relative to Fe-Si), a good product yield was achieved. is obtained. Example 2 After spraying an aqueous solution of lactic acid on the surface of Mo powder, drying (110°C x 60 minutes) and baking (400°C x
60 minutes) and prepared several types of Mo powder with different amounts of alumina coating. These Mo powders, the flux raw materials and water glass shown in Table 3 below,
After blending and kneading uniformly so that the solid content weight ratio is 10:85:5, it is granulated and fired (the firing conditions are 500℃).
x 2 hours) to obtain a sintered submerged arc welding flux. Using each flux, submerged arc welding experiments were conducted under the following conditions, and the oxygen content [O] in the weld metal and impact resistance performance of the weld metal were investigated. Table 4 shows the results.

【表】 (溶接条件) 溶接ワイヤ:US9N、3.2mmφC…0.05、Mn…1.2、
Si…0.43、Ni…9.40、Cr…0.30、Mo…0.5、残
部Fe(重量%) 母材:9%Ni鋼、25mmt 開先形状:60°Y開先、ルートフエース5mm 溶接姿勢:下向き 溶接電流:500A 溶接電圧:30V 溶接速度:30cm/分
[Table] (Welding conditions) Welding wire: US9N, 3.2mmφC…0.05, Mn…1.2,
Si…0.43, Ni…9.40, Cr…0.30, Mo…0.5, balance Fe (weight%) Base material: 9% Ni steel, 25mm tGroove shape: 60°Y groove, root face 5mm Welding position: Downward welding Current: 500A Welding voltage: 30V Welding speed: 30cm/min

【表】 第4表からも明らかな様に、実験No.7、8はア
ルミナコーテイング量が不足する為、造粒フラツ
クス中のMo粉粒体が焼成工程で酸化され、それ
に起因して溶接金属中の[O]量が増加すると共
に溶接金属の靭性が低い値を示している。 これに対し実験No.9〜13はMo粉粒体がアルミ
ナによつて十分に表面コーテイングされている為
Mo粉粒体の酸化が防止され、溶接金属中の
[O]量が低下すると共に溶接金属は優れた靭性
を有している。尚実験No.13は2回のコーテイング
処理によつてより確実なアルミナコーテイングを
行なつたもので、最も良好な結果が得られてい
る。 実施例 3 22%REM−18%Ca−Si粉粒体(但しREMは
Ca、Laを主成分とする希土類元素を表わす)に
乳酸アルミニウム粉を添加混合した後、約15重量
%の水を加えて湿式混合し、乾燥(110℃×60分)
及び焼成(250℃×60分)することにより、第5
表に示す如くアルミナコーテイング量の異なる数
種類のREM−Ca−Si粉粒体を調製した。これら
のREM−Ca−Si粉粒体と、第6表に示す組成の
フラツクス原料及び水ガラスを、固形分重量比で
10:85:5となる様に配合して均一に混練した
後、造粒・焼成(500℃×60分)して、フラツク
ス入りワイヤ充填用フラツクスを得た。 得られた充填用フラツクスを、第7表に示す組
成の軟鋼製パイプにフラツクス率が14%となる様
に充填し、常法に従つて伸線加工してワイヤ径
1.2mmφの継ぎ目なしフラツクス入りワイヤを得
た。得られた各継ぎ目なしフラツクス入りワイヤ
を使用し、下記の条件で溶接を行なつた場合のビ
ード形状を調査した。 溶接条件:280A×30V×30cpm 極性:直流逆極性 姿勢:下向き シールドガス:100%CO225/分 試験板:SM50A
[Table] As is clear from Table 4, in Experiments Nos. 7 and 8, the amount of alumina coating was insufficient, so the Mo powder particles in the granulated flux were oxidized during the firing process, and as a result, the weld metal As the amount of [O] increases, the toughness of the weld metal shows a lower value. On the other hand, in experiments No. 9 to 13, the surface of the Mo powder was sufficiently coated with alumina.
Oxidation of Mo powder particles is prevented, the amount of [O] in the weld metal is reduced, and the weld metal has excellent toughness. In Experiment No. 13, more reliable alumina coating was achieved by performing the coating process twice, and the best results were obtained. Example 3 22% REM-18% Ca-Si powder (however, REM is
After adding and mixing aluminum lactate powder to (representing rare earth elements whose main components are Ca and La), approximately 15% by weight of water was added, wet-mixed, and dried (110℃ x 60 minutes).
And by baking (250℃ x 60 minutes), the fifth
As shown in the table, several types of REM-Ca-Si powders with different amounts of alumina coating were prepared. These REM-Ca-Si powders, flux raw materials and water glass having the composition shown in Table 6 were mixed in terms of solid content weight ratio.
After blending in a ratio of 10:85:5 and kneading uniformly, the mixture was granulated and fired (500°C x 60 minutes) to obtain a flux for filling a flux-cored wire. The obtained filling flux was filled into a mild steel pipe having the composition shown in Table 7 so that the flux ratio was 14%, and the wire was drawn according to a conventional method to obtain a wire diameter.
A seamless flux-cored wire with a diameter of 1.2 mm was obtained. Using each of the obtained seamless flux-cored wires, the bead shape was investigated when welding was performed under the following conditions. Welding conditions: 280A x 30V x 30cpm Polarity: DC reverse polarity Position: Downward Shielding gas: 100% CO 2 25/min Test plate: SM50A

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 第8表からも明らかである様に、実験No.14は
REM−Ca−Si粉粒体のアルミナコーテイング量
が不足するため十分な耐水ガラス反応性が得られ
ず、造粒フラツクスの粒度分布が不均一となつて
フラツクス充填時のシントロン性が悪化しフラツ
クス入りワイヤにおける長手方向のREM−Ca−
Si粉粒体の分布のばらつきが大きくなつた例であ
り、その結果生成スラグの粘性が変動するため溶
接ビードが不良(ビードの幅が一定せず、凹凸も
大)となつている。即ちREMは溶接時に脱酸剤
として作用し、スラグ中に酸化物として混入して
くるが、REM酸化物は高融点(約2000℃)であ
るため、REMの分布にばらつきが生じると生成
スラグの粘性が長手方向で不均一になり、溶接ビ
ード形状が不安定になるのである。 これに対し、実験No.15〜18で使用したREM−
Ca−Si粉粒体は適正量のアルミナコーテイング
を施した実施例であり、REM−Ca−Si粉粒体と
水ガラスとの反応性が十分に抑制されるため、造
粒フラツクスの粒度分布は均一で充填時の流れが
よく、REM−Ca−Si粉粒体が均一に分布してい
るので、溶接時に生成するスラグの粘性も均一で
あり、その結果良好なビード形状が得られてい
る。 [発明の効果] 本発明は以上の様に構成されており、金属粉粒
体を化学的に安定なアルミナによつてコーテイン
グしているので、他のフラツクス原料及び水ガラ
スとの混練時における水ガラスとの反応が阻止さ
れ、水素ガスの発生がなくなつて被覆フラツクス
の膨張や乾燥割れが激減して製品の歩留り及び品
質が著しく向上する。しかも焼成時の酸化が防止
されるので、脱酸成分や成分調整剤としての金属
粉粒体の歩留りも向上し、目的に応じた高性能の
溶接金属を得ることができる。また特に潜弧溶接
用フラツクスや充填用フラツクスとして使用する
場合は、水ガラスと金属粉粒体との反応による造
粒物の膨張・破壊が起こらないので、造粒・焼成
フラツクスの粒度分布を均一にすることができ、
散布フラツクスとしての均質性及び充填フラツク
スとしての充填率の均一性を高めることができる
等、多くの利益を享受することができる。
[Table] As is clear from Table 8, Experiment No. 14
Due to the insufficient amount of alumina coating on the REM-Ca-Si powder, sufficient water-resistant glass reactivity cannot be obtained, and the particle size distribution of the granulated flux becomes uneven, deteriorating the syntronic properties during flux filling and causing flux to enter. Longitudinal REM−Ca− in wire
This is an example of a large variation in the distribution of Si powder particles, and as a result, the viscosity of the generated slag fluctuates, resulting in a defective weld bead (the width of the bead is not constant and the irregularities are large). In other words, REM acts as a deoxidizing agent during welding and is mixed into the slag as an oxide, but since REM oxide has a high melting point (approximately 2000℃), if there is variation in the distribution of REM, the produced slag The viscosity becomes non-uniform in the longitudinal direction, making the weld bead shape unstable. In contrast, the REM− used in experiments No. 15 to 18
The Ca-Si powder particles are coated with an appropriate amount of alumina, and the reactivity between the REM-Ca-Si powder particles and water glass is sufficiently suppressed, so the particle size distribution of the granulated flux is Since the REM-Ca-Si powder particles are uniform and have good flow during filling, the viscosity of the slag produced during welding is also uniform, resulting in a good bead shape. [Effects of the Invention] The present invention is constructed as described above, and since the metal powder is coated with chemically stable alumina, water is not absorbed during kneading with other flux raw materials and water glass. Reaction with glass is prevented, hydrogen gas is no longer generated, swelling of the coated flux and dry cracking are drastically reduced, and product yield and quality are significantly improved. In addition, since oxidation during firing is prevented, the yield of metal powder as a deoxidizing component and component adjusting agent is improved, and a high-performance weld metal suitable for the purpose can be obtained. In addition, especially when used as a flux for submerged arc welding or as a filling flux, the granules do not expand or break due to the reaction between water glass and metal powder, so the particle size distribution of the granulated and fired flux is uniform. can be,
It is possible to enjoy many benefits such as being able to improve the uniformity of the spread flux and the uniformity of the filling rate as the filling flux.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 金属又は金属間化合物の粉粒体を含む溶接用
フラツクスであつて、上記粉粒体として、該粉粒
体に対して0.01重量%以上のアルミナでコーテイ
ングされたものを使用してなることを特徴とする
溶接用フラツクス。
1 Welding flux containing powder or granules of a metal or intermetallic compound, which is coated with alumina in an amount of 0.01% or more by weight based on the powder or granules. Characteristic welding flux.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5311497A (en) * 1976-07-19 1978-02-01 Suzuki Giken Kogyo Kk Working device

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JPS5311497A (en) * 1976-07-19 1978-02-01 Suzuki Giken Kogyo Kk Working device

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