JPH0513040B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0513040B2 JPH0513040B2 JP60010645A JP1064585A JPH0513040B2 JP H0513040 B2 JPH0513040 B2 JP H0513040B2 JP 60010645 A JP60010645 A JP 60010645A JP 1064585 A JP1064585 A JP 1064585A JP H0513040 B2 JPH0513040 B2 JP H0513040B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flux
- slag
- amount
- welding
- oxygen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 37
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 36
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 8
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 34
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 34
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 27
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 16
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 14
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019440 Mg(OH) Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 Mg(OH) 2 Chemical class 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000655 Killed steel Inorganic materials 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明はサブマージアーク溶接用溶融型フラツ
クスに関し、詳細には耐吸湿性及び高速溶接にお
ける作業性が良好で、且つ低温切欠靱性の優れた
溶接金属を与える溶融型フラツクスに関するもの
である。 〔従来の技術〕 近年、アルミキルド鋼を主体とする低温用鋼は
海洋構造物、LPGタンク等の分野においてその
需要が着実に増加してきており、それに伴つて安
全上の見地から種々の技術的検討が進められてい
る。特に溶接部に対する要求性能は増々高くなる
傾向にあり、例えば−60℃以下の低温でも高衝撃
値、高COD値が要求されるなど、従来のサブマ
ージアーク溶接材料ではその対応が困難な状況と
なつてきている。 ところで溶接金属の靱性を向上させるために
は、一般にフラツクスの塩基性を高くして溶接金
属中の酸素含有量を低減させることが有効とされ
るが、その反面フラツクスの塩基度を高くすると
ビード外観形状やスラグの剥離性等が悪くなる傾
向にあり、特に厚板の多層溶接においてその傾向
は顕著である。またフラツクスの塩基度が高くな
るにつれて溶接金属中の酸素量は少なくなるが、
反面、溶接金属の靱世、特にCOD特性に悪影響
を及ぼす窒素量が上昇する傾向がある。このよう
な問題を抱えつつも高塩基性溶融型フラツクスや
高塩基性焼結型フラツクスの実用化が進められて
おりそれなりの効果を上げている。しかしながら
これらのフラツクスは特に高速サブマージアーク
溶接に適用した場合下記の様な種々の問題が発生
する。なぜなら溶融金属中の酸素量と溶接速度と
の間には相関性があり、一般に高速になるほど溶
融金属中の酸素量は増加する。従つて高速サブマ
ージアーク溶接用フラツクスについての溶融金属
中の極低酸素化は、低速溶接に比較して一層困難
だからである。 即ち〔A〕溶融型フラツクスの場合:(a)ビード
外観・形状の悪化(特にアンダーカツトの発生)、
(b)スラグ巻込みの増加、(c)上記(a)、(b)に伴う溶接
速度の低下、(c)塩基度を高める目的でMgO、
CaO等の塩基性成分を多量に添加した場合、これ
らが大気中の水分と反応して、Mg(OH)2などの
水酸化物を生成しポツクマークの発生や水素の存
在に基づく低温割れの発生を助長するなどであ
る。 また〔B〕焼結型フラツクスの場合:(a)ビード
外観・形状の悪化(特にアンダーカツトの発生)、
(b)アンダーカツト発生を防止しようとした場合に
生ずる溶接速度の低下、(c)焼結型フラツクスは通
常CO2ガス発生剤を含有しているため特に高速サ
ブマージアーク溶接においてはポツクマークを発
生し易い、(d)中性或は酸性系溶融型フラツクスに
比較し耐吸湿性が著しく劣る、(e)回収機によつて
繰返し回収して使用する場合焼結型フラツクスは
細粒化しやすいため、フラツクスの粒度が変化し
ポツクマークの発生や溶込み形状が変わる、など
である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明はこの様な背景のもとで、特に高速度サ
ブマージアーク溶接用に適用した場合でも溶接作
業性が良好で且つ高レベルの低温靱性を有する溶
接金属を与え、しかも耐吸湿性の優れた潜弧溶接
用フラツクスを提供しようとするものである。 〔問題点を解決する為の手段〕 本発明のサブマージアーク溶接用溶融型フラツ
クスは、SiO2:10〜25%(重量%、以下同じ)、
CaO:4〜18%、CaF2:35〜55%、Al2O3:10〜
25%、MnO:1〜6%、MgO:1〜8%、
Na2O及び/またはK2O:0.5〜5%、FeO:0.1〜
1.5%を含み、且つ CaO+MgO:5〜21% SiO2/Al2O3=0.70〜1.40の条件を満足するよ
うに成分を調整してなる点に要旨を有するもので
ある。 〔作用〕 以下本発明のサブマージアーク溶接用溶融型フ
ラツクスを構成する各成分の作用を配合率範囲の
設定理由と共に順を追つて説明する。 SiO2:10〜25% SiO2は酸性成分であつて、スラグの融点及び
粘性を調整するのに有効な成分である。その含有
量が10%未満であると溶融時のスラグ粘度が不足
し、ビードの蛇行やアンダーカツトの発生原因と
なる。一方含有量が25%を越えるとフラツクスの
塩基度が低下し、溶接金属中の酸素量が増加して
靱性が劣化する他スラグ剥離性も悪くなる。 CaO:4〜18% CaOは塩基性成分であつてスラグの塩基度、粘
性及び融点を調整するのに有効な成分である。そ
の含有量が4%未満であると塩基度が不足するば
かりでなく、スラグの粘度が不足気味となつてビ
ードの蛇行が生じ易くなる。一方含有量が18%を
越えるとスラグ剥離性が悪化すると共にフラツク
ス自体の耐吸湿性が悪くなりポツクマークが発生
し易くなる。 CaF2:35〜55% CaF2は塩基性の成分であるが、耐吸湿性を損
う恐れがないのでフラツクスの塩基性を高めるの
に好都合な成分であり、またスラグの融点や流動
性を調整するのに有効な成分でもある。さらに
CaF2は溶接中にCaF2+O→CaO+F2なる反応を
起こし、発生したF2ガスによつて溶融金属を大
気からシールドする効果もあり、溶接金属の酸素
含有率及び窒素含有率の低減に極めて有効な成分
である。しかしその含有率が35%未満であると上
記の効果が有効に発揮されず、特に溶接金属中の
酸素量が増加して靱性不良となり、又生成スラグ
の粘性不足によりビードが凸形になるとともにビ
ードの波が非常に粗くなる。一方含有率が55%を
越えるとスラグの巻込みが著しくなると共にポツ
クマークが発生し易くなるなどのため好ましくな
い。 Al2O3:10〜25% Al2O3はほぼ中性の成分(弱酸性)であり、フ
ラツクスの塩基度の低下を出来るだけ抑えてスラ
グの融点及び粘性を調整するのに有効な成分であ
る。その含有量が10%未満であると生成スラグが
粘性不足になつてアンダーカツトを生じ易くなる
ばかりでなくスラグ剥離性も悪くなる。一方含有
量が25%を越えるとスラグの年生が高くなり過ぎ
て、スラグ巻込みやビードの凸状化といつた好ま
しくない現象があらわれる。 MnO:1〜6% MnOはスラグの融点、粘性を調整するのに有
効に成分である。含有量が1%未満ではスラグー
メタル間の界面張力が過大となり、スラグが焼付
いたり或はアンダーカツトが発生し易くなる。一
方6%を越えると溶融金属中の酸素量が増加し靱
性が低下しまたビードが蛇行し易くなる。 MgO:1〜8% MgOは塩基性成分として溶融金属中の酸素量
を低減する効果があり、且つ粘性調整剤としての
作用も有している。その含有量が1%未満である
と溶融金属中の酸素量の低減効果を十分発揮し得
ず、また粘度不足によりビードが蛇行し易くな
る。一方8%を越えると耐吸湿性が劣化し、ポツ
クマークが発生し易くなる他スラグ剥離性も悪く
なる。 Na2Oおよび/あるいはK2O:0.5〜5% Na2O及びK2Oアーク安定剤やスラグの粘度調
整剤として有効である。殊に本発明の様なCaF2
含有量の高いフラツクスにおいてはアーク安定性
が十分でないため、特にこれらの成分の配合が必
要となる。これらの成分の含有率が0.5%未満で
あるとアーク安定性が悪くなり、ビードの凸凹や
蛇行が著しくなる。但し5%を越えると耐吸湿性
が劣化し、ピツトやポツクマークが発生する。こ
れら2種の成分は夫々単独で使用してもよく、ま
た2種を合計量として上記範囲に入るように任意
の割合で併用することもできる。 FeO:0.1〜1.5% FeOはスラグの粘性調整剤として有効な成分で
ある。その含有率が0.1%未満であるとスラグ巻
込みが増加し、ビード形状が凸となる。一方1.5
%を越えると溶融金属中の酸素量が増加し、靱性
低下やアンダーカツトが発生する。 CaO+MgO:5〜21% CaO、MgOは塩基性成分であつて、溶融金属
中の酸素量を低下させるのに有効な成分であるこ
と及びこれらの成分は大気中の水分と反応して、
例えばMg(OH)2の様な水酸化物を作るため溶融
金属中の水素量が増加し、溶接面の割れの発生原
因となること、更にはCaO、MgOについてそれ
ぞれ単独で18%、8%以上夫々含有させた場合に
上記の様な現象が発生する旨を先に述べた。とこ
ろがこのことを更に検討したところ、CaO+
MgOの合計量が21%を越えると上記と同様の現
象が発生することが分かつた。即ちCaO、MgO
は夫々4〜18%、1〜6%(前記)の範囲とする
ことが必須とされるが、更にこれらの総和につい
ても5%≦CaO+MgO≦21%の範囲とすべきこ
とを知つた。尚下限値(5%)は夫々の下限値
(4%、1%)を合計したものである。 SiO2/Al2O3:0.70〜1.40 SiO2、Al2O3は、先に述べた様に、夫々10〜25
%含有させることが必須条件であるが、更に予備
実験で検討したところ、SiO2とAl2O3の比SiO2/
Al2O3によつても高速サブマージアークにおける
作業性が大きく影響されることが分つた。即ち
SiO2/Al2O3が0.70未満ではスラグの融点が高く
なり過ぎ、スラグ巻込みやアンダーカツトの発生
が著しく増加する。一方SiO2/Al2O3が1.40を越
えると、スラグの塩基度が低下し溶融金属中の酸
素量が増加するだけでなく、スラグの流動性が高
くなり過ぎてビードが蛇行し好ましくない。 以上本発明の必須要件を個々に説明したが、こ
の他、本発明のサブマージアーク溶接用溶融型フ
ラツクスにおいては、更にB2O3を適量、好まし
くは0.05〜0.8%配合することにより潜弧溶接用
フラツクスとしての性能を一段と改善することが
できる。一般に溶接金属中に適量のほう素〔B〕
を添加すると溶接金属の衝撃性能が向上すること
が知られているが、本発明者らが予備実験で確認
したところによると極低酸素の溶接金属において
も〔B〕は高い衝撃性能改善効果を発揮する。従
つて本発明のサブマージアーク溶接用溶融型フラ
ツクスにおいても、適量のB2O3を配合しておき、
還元により生じる〔B〕を溶接金属中に歩留らせ
てやれば低温靱性を一段と改善することができ
る。こうした効果を有効に発揮させる為のB2O3
の好ましい配合率は0.05〜0.8%であり、含有率
が0.05%未満であると配合量が少な過ぎるために
〔B〕添加の効果が現われない。一方含有量が0.8
%を越えると溶接金属中の〔B〕量が多くなり過
ぎるため高温割れが発生し易くなる。尚上記の
〔B〕は溶接ワイヤの一成分として溶接金属中に
含有させることもできるので、この場合はフラツ
クス中にB2O3を配合する必要はない。 本発明フラツクスの粒度構成は格別特殊なもの
ではないが、その特徴をより有効に発揮させる為
には、20メツシユよりも荒い粗粒物の量を10%以
下に抑えることが望ましい。なぜなら20メツシユ
よりも荒い粒子が多いと、特に厚板の大電流高速
溶接において吹上げが著しくなつて溶接電圧が不
安定になり易く、この為ビード外観が悪くなる。
また粗粒物が多いと大気のシールドが不十分とな
る場合もあり、溶融金属通の酸素や窒素(特に窒
素)の増加を招く危険があるからである。尚第1
図に20メツユ未満の細粒フラツクスの添加量
(%)と溶接金属中の窒素量の関係を示す。但し、
フラツクス散布量は30mmとし、また参考のため第
1図左側に各種細粒フラツクスにおける場合を棒
グラフに示し、併記した。第1図から、20メツシ
ユ以上の粗粒物が10%を越えると溶融金属中の窒
素量が増加することが分かる。 〔実施例〕 第1表に示すNo.1〜No.21の組成のフラツクス調
整し、これを用い下記の条件で溶接を行い、得ら
れた溶接金属について衝撃試験、吸湿試験、X線
透過試験を夫々行なつた。 〔溶接条件〕 母材:X60相当材16mmt×1000mml ワイヤ:サイズ4.0mm〓、 :成分0.1C−0.01Si−2.0Mn−2.0ni フラツクス粘度:全ての20×Dメツシユ 溶接:2電極両面一層溶接 :溶接入熱 40〜50KJ/cm :溶接速度 150cm/mm 開先形状:第2図参照 〔試験方法〕 衝撃試験:試験片は板厚中央よりJIS Z31124号
試験片(2mmVサイドノツチ)を採取し、−60
℃で試験を行なつた。 吸湿試験:30℃、80%RHの恒温恒湿槽内に72時
間放置した後の吸湿水分量(付着水も含む)を
測定した。 X線透過試験:試験板全長にわたつてX線透過試
験を行い、欠陥の有無を測定した。 各種の試験結果を第2表に一括して示す。
クスに関し、詳細には耐吸湿性及び高速溶接にお
ける作業性が良好で、且つ低温切欠靱性の優れた
溶接金属を与える溶融型フラツクスに関するもの
である。 〔従来の技術〕 近年、アルミキルド鋼を主体とする低温用鋼は
海洋構造物、LPGタンク等の分野においてその
需要が着実に増加してきており、それに伴つて安
全上の見地から種々の技術的検討が進められてい
る。特に溶接部に対する要求性能は増々高くなる
傾向にあり、例えば−60℃以下の低温でも高衝撃
値、高COD値が要求されるなど、従来のサブマ
ージアーク溶接材料ではその対応が困難な状況と
なつてきている。 ところで溶接金属の靱性を向上させるために
は、一般にフラツクスの塩基性を高くして溶接金
属中の酸素含有量を低減させることが有効とされ
るが、その反面フラツクスの塩基度を高くすると
ビード外観形状やスラグの剥離性等が悪くなる傾
向にあり、特に厚板の多層溶接においてその傾向
は顕著である。またフラツクスの塩基度が高くな
るにつれて溶接金属中の酸素量は少なくなるが、
反面、溶接金属の靱世、特にCOD特性に悪影響
を及ぼす窒素量が上昇する傾向がある。このよう
な問題を抱えつつも高塩基性溶融型フラツクスや
高塩基性焼結型フラツクスの実用化が進められて
おりそれなりの効果を上げている。しかしながら
これらのフラツクスは特に高速サブマージアーク
溶接に適用した場合下記の様な種々の問題が発生
する。なぜなら溶融金属中の酸素量と溶接速度と
の間には相関性があり、一般に高速になるほど溶
融金属中の酸素量は増加する。従つて高速サブマ
ージアーク溶接用フラツクスについての溶融金属
中の極低酸素化は、低速溶接に比較して一層困難
だからである。 即ち〔A〕溶融型フラツクスの場合:(a)ビード
外観・形状の悪化(特にアンダーカツトの発生)、
(b)スラグ巻込みの増加、(c)上記(a)、(b)に伴う溶接
速度の低下、(c)塩基度を高める目的でMgO、
CaO等の塩基性成分を多量に添加した場合、これ
らが大気中の水分と反応して、Mg(OH)2などの
水酸化物を生成しポツクマークの発生や水素の存
在に基づく低温割れの発生を助長するなどであ
る。 また〔B〕焼結型フラツクスの場合:(a)ビード
外観・形状の悪化(特にアンダーカツトの発生)、
(b)アンダーカツト発生を防止しようとした場合に
生ずる溶接速度の低下、(c)焼結型フラツクスは通
常CO2ガス発生剤を含有しているため特に高速サ
ブマージアーク溶接においてはポツクマークを発
生し易い、(d)中性或は酸性系溶融型フラツクスに
比較し耐吸湿性が著しく劣る、(e)回収機によつて
繰返し回収して使用する場合焼結型フラツクスは
細粒化しやすいため、フラツクスの粒度が変化し
ポツクマークの発生や溶込み形状が変わる、など
である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明はこの様な背景のもとで、特に高速度サ
ブマージアーク溶接用に適用した場合でも溶接作
業性が良好で且つ高レベルの低温靱性を有する溶
接金属を与え、しかも耐吸湿性の優れた潜弧溶接
用フラツクスを提供しようとするものである。 〔問題点を解決する為の手段〕 本発明のサブマージアーク溶接用溶融型フラツ
クスは、SiO2:10〜25%(重量%、以下同じ)、
CaO:4〜18%、CaF2:35〜55%、Al2O3:10〜
25%、MnO:1〜6%、MgO:1〜8%、
Na2O及び/またはK2O:0.5〜5%、FeO:0.1〜
1.5%を含み、且つ CaO+MgO:5〜21% SiO2/Al2O3=0.70〜1.40の条件を満足するよ
うに成分を調整してなる点に要旨を有するもので
ある。 〔作用〕 以下本発明のサブマージアーク溶接用溶融型フ
ラツクスを構成する各成分の作用を配合率範囲の
設定理由と共に順を追つて説明する。 SiO2:10〜25% SiO2は酸性成分であつて、スラグの融点及び
粘性を調整するのに有効な成分である。その含有
量が10%未満であると溶融時のスラグ粘度が不足
し、ビードの蛇行やアンダーカツトの発生原因と
なる。一方含有量が25%を越えるとフラツクスの
塩基度が低下し、溶接金属中の酸素量が増加して
靱性が劣化する他スラグ剥離性も悪くなる。 CaO:4〜18% CaOは塩基性成分であつてスラグの塩基度、粘
性及び融点を調整するのに有効な成分である。そ
の含有量が4%未満であると塩基度が不足するば
かりでなく、スラグの粘度が不足気味となつてビ
ードの蛇行が生じ易くなる。一方含有量が18%を
越えるとスラグ剥離性が悪化すると共にフラツク
ス自体の耐吸湿性が悪くなりポツクマークが発生
し易くなる。 CaF2:35〜55% CaF2は塩基性の成分であるが、耐吸湿性を損
う恐れがないのでフラツクスの塩基性を高めるの
に好都合な成分であり、またスラグの融点や流動
性を調整するのに有効な成分でもある。さらに
CaF2は溶接中にCaF2+O→CaO+F2なる反応を
起こし、発生したF2ガスによつて溶融金属を大
気からシールドする効果もあり、溶接金属の酸素
含有率及び窒素含有率の低減に極めて有効な成分
である。しかしその含有率が35%未満であると上
記の効果が有効に発揮されず、特に溶接金属中の
酸素量が増加して靱性不良となり、又生成スラグ
の粘性不足によりビードが凸形になるとともにビ
ードの波が非常に粗くなる。一方含有率が55%を
越えるとスラグの巻込みが著しくなると共にポツ
クマークが発生し易くなるなどのため好ましくな
い。 Al2O3:10〜25% Al2O3はほぼ中性の成分(弱酸性)であり、フ
ラツクスの塩基度の低下を出来るだけ抑えてスラ
グの融点及び粘性を調整するのに有効な成分であ
る。その含有量が10%未満であると生成スラグが
粘性不足になつてアンダーカツトを生じ易くなる
ばかりでなくスラグ剥離性も悪くなる。一方含有
量が25%を越えるとスラグの年生が高くなり過ぎ
て、スラグ巻込みやビードの凸状化といつた好ま
しくない現象があらわれる。 MnO:1〜6% MnOはスラグの融点、粘性を調整するのに有
効に成分である。含有量が1%未満ではスラグー
メタル間の界面張力が過大となり、スラグが焼付
いたり或はアンダーカツトが発生し易くなる。一
方6%を越えると溶融金属中の酸素量が増加し靱
性が低下しまたビードが蛇行し易くなる。 MgO:1〜8% MgOは塩基性成分として溶融金属中の酸素量
を低減する効果があり、且つ粘性調整剤としての
作用も有している。その含有量が1%未満である
と溶融金属中の酸素量の低減効果を十分発揮し得
ず、また粘度不足によりビードが蛇行し易くな
る。一方8%を越えると耐吸湿性が劣化し、ポツ
クマークが発生し易くなる他スラグ剥離性も悪く
なる。 Na2Oおよび/あるいはK2O:0.5〜5% Na2O及びK2Oアーク安定剤やスラグの粘度調
整剤として有効である。殊に本発明の様なCaF2
含有量の高いフラツクスにおいてはアーク安定性
が十分でないため、特にこれらの成分の配合が必
要となる。これらの成分の含有率が0.5%未満で
あるとアーク安定性が悪くなり、ビードの凸凹や
蛇行が著しくなる。但し5%を越えると耐吸湿性
が劣化し、ピツトやポツクマークが発生する。こ
れら2種の成分は夫々単独で使用してもよく、ま
た2種を合計量として上記範囲に入るように任意
の割合で併用することもできる。 FeO:0.1〜1.5% FeOはスラグの粘性調整剤として有効な成分で
ある。その含有率が0.1%未満であるとスラグ巻
込みが増加し、ビード形状が凸となる。一方1.5
%を越えると溶融金属中の酸素量が増加し、靱性
低下やアンダーカツトが発生する。 CaO+MgO:5〜21% CaO、MgOは塩基性成分であつて、溶融金属
中の酸素量を低下させるのに有効な成分であるこ
と及びこれらの成分は大気中の水分と反応して、
例えばMg(OH)2の様な水酸化物を作るため溶融
金属中の水素量が増加し、溶接面の割れの発生原
因となること、更にはCaO、MgOについてそれ
ぞれ単独で18%、8%以上夫々含有させた場合に
上記の様な現象が発生する旨を先に述べた。とこ
ろがこのことを更に検討したところ、CaO+
MgOの合計量が21%を越えると上記と同様の現
象が発生することが分かつた。即ちCaO、MgO
は夫々4〜18%、1〜6%(前記)の範囲とする
ことが必須とされるが、更にこれらの総和につい
ても5%≦CaO+MgO≦21%の範囲とすべきこ
とを知つた。尚下限値(5%)は夫々の下限値
(4%、1%)を合計したものである。 SiO2/Al2O3:0.70〜1.40 SiO2、Al2O3は、先に述べた様に、夫々10〜25
%含有させることが必須条件であるが、更に予備
実験で検討したところ、SiO2とAl2O3の比SiO2/
Al2O3によつても高速サブマージアークにおける
作業性が大きく影響されることが分つた。即ち
SiO2/Al2O3が0.70未満ではスラグの融点が高く
なり過ぎ、スラグ巻込みやアンダーカツトの発生
が著しく増加する。一方SiO2/Al2O3が1.40を越
えると、スラグの塩基度が低下し溶融金属中の酸
素量が増加するだけでなく、スラグの流動性が高
くなり過ぎてビードが蛇行し好ましくない。 以上本発明の必須要件を個々に説明したが、こ
の他、本発明のサブマージアーク溶接用溶融型フ
ラツクスにおいては、更にB2O3を適量、好まし
くは0.05〜0.8%配合することにより潜弧溶接用
フラツクスとしての性能を一段と改善することが
できる。一般に溶接金属中に適量のほう素〔B〕
を添加すると溶接金属の衝撃性能が向上すること
が知られているが、本発明者らが予備実験で確認
したところによると極低酸素の溶接金属において
も〔B〕は高い衝撃性能改善効果を発揮する。従
つて本発明のサブマージアーク溶接用溶融型フラ
ツクスにおいても、適量のB2O3を配合しておき、
還元により生じる〔B〕を溶接金属中に歩留らせ
てやれば低温靱性を一段と改善することができ
る。こうした効果を有効に発揮させる為のB2O3
の好ましい配合率は0.05〜0.8%であり、含有率
が0.05%未満であると配合量が少な過ぎるために
〔B〕添加の効果が現われない。一方含有量が0.8
%を越えると溶接金属中の〔B〕量が多くなり過
ぎるため高温割れが発生し易くなる。尚上記の
〔B〕は溶接ワイヤの一成分として溶接金属中に
含有させることもできるので、この場合はフラツ
クス中にB2O3を配合する必要はない。 本発明フラツクスの粒度構成は格別特殊なもの
ではないが、その特徴をより有効に発揮させる為
には、20メツシユよりも荒い粗粒物の量を10%以
下に抑えることが望ましい。なぜなら20メツシユ
よりも荒い粒子が多いと、特に厚板の大電流高速
溶接において吹上げが著しくなつて溶接電圧が不
安定になり易く、この為ビード外観が悪くなる。
また粗粒物が多いと大気のシールドが不十分とな
る場合もあり、溶融金属通の酸素や窒素(特に窒
素)の増加を招く危険があるからである。尚第1
図に20メツユ未満の細粒フラツクスの添加量
(%)と溶接金属中の窒素量の関係を示す。但し、
フラツクス散布量は30mmとし、また参考のため第
1図左側に各種細粒フラツクスにおける場合を棒
グラフに示し、併記した。第1図から、20メツシ
ユ以上の粗粒物が10%を越えると溶融金属中の窒
素量が増加することが分かる。 〔実施例〕 第1表に示すNo.1〜No.21の組成のフラツクス調
整し、これを用い下記の条件で溶接を行い、得ら
れた溶接金属について衝撃試験、吸湿試験、X線
透過試験を夫々行なつた。 〔溶接条件〕 母材:X60相当材16mmt×1000mml ワイヤ:サイズ4.0mm〓、 :成分0.1C−0.01Si−2.0Mn−2.0ni フラツクス粘度:全ての20×Dメツシユ 溶接:2電極両面一層溶接 :溶接入熱 40〜50KJ/cm :溶接速度 150cm/mm 開先形状:第2図参照 〔試験方法〕 衝撃試験:試験片は板厚中央よりJIS Z31124号
試験片(2mmVサイドノツチ)を採取し、−60
℃で試験を行なつた。 吸湿試験:30℃、80%RHの恒温恒湿槽内に72時
間放置した後の吸湿水分量(付着水も含む)を
測定した。 X線透過試験:試験板全長にわたつてX線透過試
験を行い、欠陥の有無を測定した。 各種の試験結果を第2表に一括して示す。
【表】
【表】
本発明は以上の様に構成されており、フラツク
スの成分組成を工夫することによつて、高速サブ
マージアーク溶接用溶融型フラツクスにおいて耐
吸湿性及び溶接作業性が良好で且つ低温靱性の優
れた溶接金属を得ることができた。
スの成分組成を工夫することによつて、高速サブ
マージアーク溶接用溶融型フラツクスにおいて耐
吸湿性及び溶接作業性が良好で且つ低温靱性の優
れた溶接金属を得ることができた。
第1図はサブマージアーク溶接用溶融型フラツ
クスの20メツシユ以下の粒子量(%)と溶融金属
中の窒素量(ppm)、及び各種細粒(20メツシユ
以下の粒子)フラツクスと溶融金属中の窒素量
(ppm)の関係を示し、第2図は実施例で採用し
た潜弧溶接の開先形状を示す図である。
クスの20メツシユ以下の粒子量(%)と溶融金属
中の窒素量(ppm)、及び各種細粒(20メツシユ
以下の粒子)フラツクスと溶融金属中の窒素量
(ppm)の関係を示し、第2図は実施例で採用し
た潜弧溶接の開先形状を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 SiO2:10〜25%(重量%、以下同じ) CaO:4〜18% CaF2:35〜55% Al2O3:10〜25% MnO:1〜6% MgO:1〜8% Na2O及び/またはK2O:0.5〜5% FeO:0.1〜1.5% を含み、且つ CaO+MgO:5〜21% SiO2/Al2O3=0.70〜1.40 の条件を満足することを特徴とするサブマージア
ーク溶接用溶融型フラツクス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1064585A JPS61169194A (ja) | 1985-01-22 | 1985-01-22 | サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1064585A JPS61169194A (ja) | 1985-01-22 | 1985-01-22 | サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61169194A JPS61169194A (ja) | 1986-07-30 |
JPH0513040B2 true JPH0513040B2 (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=11755949
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1064585A Granted JPS61169194A (ja) | 1985-01-22 | 1985-01-22 | サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61169194A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006126519A1 (ja) * | 2005-05-26 | 2006-11-30 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | サブマージアーク溶接用溶融型フラックス |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4694245B2 (ja) * | 2004-04-19 | 2011-06-08 | 株式会社神戸製鋼所 | サブマージアーク溶接用溶融型フラックス |
JP4653619B2 (ja) * | 2005-09-29 | 2011-03-16 | 新日本製鐵株式会社 | 低酸素系サブマージアーク溶接用溶融型フラックス |
US20120043304A1 (en) * | 2009-04-10 | 2012-02-23 | Hiroshi Morimoto | Melt type high basicity flux for submerged arc welding use |
CN102560552A (zh) * | 2012-01-04 | 2012-07-11 | 饶云福 | 一种应用于电解铝阳极钢爪修复中的助熔剂 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5852476A (ja) * | 1981-09-24 | 1983-03-28 | Fujitsu Ltd | 真空蒸着法 |
JPS5855197A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-04-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス |
JPS5964194A (ja) * | 1982-10-06 | 1984-04-12 | Nippon Steel Corp | 低水素、低窒素、低酸素溶接用溶融型フラツクス |
JPS59218296A (ja) * | 1983-05-26 | 1984-12-08 | Kobe Steel Ltd | サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス |
JPS60191691A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-30 | Nippon Steel Corp | 低水素,低窒素,低酸素溶接用フラツクス |
-
1985
- 1985-01-22 JP JP1064585A patent/JPS61169194A/ja active Granted
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5852476A (ja) * | 1981-09-24 | 1983-03-28 | Fujitsu Ltd | 真空蒸着法 |
JPS5855197A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-04-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス |
JPS5964194A (ja) * | 1982-10-06 | 1984-04-12 | Nippon Steel Corp | 低水素、低窒素、低酸素溶接用溶融型フラツクス |
JPS59218296A (ja) * | 1983-05-26 | 1984-12-08 | Kobe Steel Ltd | サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス |
JPS60191691A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-30 | Nippon Steel Corp | 低水素,低窒素,低酸素溶接用フラツクス |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006126519A1 (ja) * | 2005-05-26 | 2006-11-30 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | サブマージアーク溶接用溶融型フラックス |
JP2006326642A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | サブマージアーク溶接用溶融型フラックス |
JP4581842B2 (ja) * | 2005-05-26 | 2010-11-17 | 住友金属工業株式会社 | サブマージアーク溶接用溶融型フラックス |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61169194A (ja) | 1986-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS6313694A (ja) | サブマ−ジア−ク溶接用焼成型フラツクス | |
KR100706026B1 (ko) | 고속용접성이 우수한 서브머지드 아크 용접용 소결형플럭스 | |
JP4297880B2 (ja) | サブマージアーク溶接用ボンドフラックス | |
JPH0513040B2 (ja) | ||
JP3877811B2 (ja) | 9%Ni鋼サブマージアーク溶接用焼結型フラックス | |
JP3765761B2 (ja) | サブマージアーク溶接用ボンドフラックス | |
JP2544479B2 (ja) | サブマ―ジア―ク溶接用ボンドフラックス | |
JP6071798B2 (ja) | 片面サブマージアーク溶接用フラックス | |
KR100466205B1 (ko) | 서브머지드 아크 용접용 플럭스 조성물 | |
JPH0378197B2 (ja) | ||
WO2006126519A1 (ja) | サブマージアーク溶接用溶融型フラックス | |
JPH0244636B2 (ja) | ||
JP3157060B2 (ja) | 高塩基性溶融型フラックス | |
JP3505429B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
JPS5937719B2 (ja) | 潜弧溶接用焼結型フラツクス | |
JP3577995B2 (ja) | サブマージアーク溶接用焼成型フラックスの製造方法 | |
JPS61180694A (ja) | サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス | |
JP6152316B2 (ja) | 片面サブマージアーク溶接用フラックス | |
JPS6352794A (ja) | サブマ−ジア−ク溶接用焼成型フラツクス | |
KR100550334B1 (ko) | 서브머지드 아크 용접용 플럭스 | |
JP3550770B2 (ja) | サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラックス | |
JP2631756B2 (ja) | 抵水素系被覆アーク溶接棒 | |
JPH07100689A (ja) | 下向すみ肉サブマージアーク溶接用ボンドフラックス | |
JP2001334393A (ja) | サブマージアーク肉盛溶接用フラックス | |
JP2795992B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |