JPH0521677B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0521677B2 JPH0521677B2 JP61240982A JP24098286A JPH0521677B2 JP H0521677 B2 JPH0521677 B2 JP H0521677B2 JP 61240982 A JP61240982 A JP 61240982A JP 24098286 A JP24098286 A JP 24098286A JP H0521677 B2 JPH0521677 B2 JP H0521677B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flux
- amount
- spatter
- wire
- welding
- 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 - Fee Related
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 51
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 31
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 3
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N ZrO Inorganic materials [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- DLHONNLASJQAHX-UHFFFAOYSA-N aluminum;potassium;oxygen(2-);silicon(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[K+] DLHONNLASJQAHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 208000026438 poor feeding Diseases 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明はガスシールドアーク溶接用フラツクス
入りワイヤに関し、特にスパツタ発生量が少な
く、優れたビード形状を得ることのできるフラツ
クス入りワイヤに関するものである。 ［従来の技術］ 近年、船舶や橋梁を始めとする各種構造物の溶
接建造においては、溶接施工の能率向上および省
力化を推進していくうえで有利なガスシールドア
ーク溶接法の利用が急速に増大してきている。該
溶接で使用するワイヤはソリツドワイヤとフラツ
クス入りワイヤに大別されるが、後者の内でも特
に鉄粉系フラツクス入りワイヤは、一般のチタニ
ア系フラツクス入りワイヤに比べて (1) スラグの発生量が少なく、開先内の連続多層
溶接が可能、 (2) 溶着効率が高い などの特徴を有してあり、前記構造物への適用に
止まらず、建設機械や一般産業機械等の分野にお
いても利用されつつある。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、鉄粉系フラツクス入りワイヤに
おいては次のような問題点が指摘されている。 (1) スパツタ発生量が多いので、溶接中の作業性
が悪いだけでなくその除去に労力を要する。 (2) ビード形状（特に水平すみ肉溶接時）が悪
く、その手直しが必要となり、作業能率が低下
する。 従つて本発明は、鉄粉系フラツクス入りワイヤ
の特性（低スラグ、高溶着効率）を具備しつつス
パツタの発生量が少なく、優れたビード形状を得
ることのできるガスシールドアーク溶接用フラツ
クス入りワイヤの提供を目的とするものである。 ［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決することのできた本発明とは
外皮金属中にフラツクスを充填してなるフラツク
ス入りワイヤにおいて、 全ワイヤ中のＣ含有量が0.01〜0.06％（重量％
の意味、以下同じ）であり、 フラツクスは 鉄粉（鉄合金粉の場合はFeに換算して）： 65〜85％ Mn＋Si：13〜23％でかつMn／Si＝1.5〜3.3 Al：１〜３％ Na＋Ｋ：0.05〜0.2％ 造滓剤：0.5〜6.5％ を含有すると共に、150μm以上の粒度のものが35
％以下であり、且つ該フラツクスを全ワイヤ中13
〜25％となるように充填したものである点に要旨
を有するものである。 ［作用］ 次に本発明における鉄粉系フラツクス入りワイ
ヤの成分を限定するに当つての検討経過と成分限
定理由について述べる。 （検討１） 鉄粉系フラツクス入りワイヤの課題であるスパ
ツタの発生およびビード形状について種々検討し
た結果、 (1) スパツタの発生に対しては ワイヤ中の化学成分 アルカリ金属の量 フラツクスの充填率 (2) ビード形状に対しては 脱酸剤の種類、量、比 （Al量、Mn＋Si量、Mn／Si比） がそれぞれ支配因子として重要であることを究明
できた。 （検討２） そこでまずスパツタの発生について検討した。
検討結果を第１〜３図に示す。尚供試ワイヤにつ
いては第１表に、溶接条件は第２表に示す。また
スパツタ量の測定法は後述する実施例のものと同
一である。
入りワイヤに関し、特にスパツタ発生量が少な
く、優れたビード形状を得ることのできるフラツ
クス入りワイヤに関するものである。 ［従来の技術］ 近年、船舶や橋梁を始めとする各種構造物の溶
接建造においては、溶接施工の能率向上および省
力化を推進していくうえで有利なガスシールドア
ーク溶接法の利用が急速に増大してきている。該
溶接で使用するワイヤはソリツドワイヤとフラツ
クス入りワイヤに大別されるが、後者の内でも特
に鉄粉系フラツクス入りワイヤは、一般のチタニ
ア系フラツクス入りワイヤに比べて (1) スラグの発生量が少なく、開先内の連続多層
溶接が可能、 (2) 溶着効率が高い などの特徴を有してあり、前記構造物への適用に
止まらず、建設機械や一般産業機械等の分野にお
いても利用されつつある。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、鉄粉系フラツクス入りワイヤに
おいては次のような問題点が指摘されている。 (1) スパツタ発生量が多いので、溶接中の作業性
が悪いだけでなくその除去に労力を要する。 (2) ビード形状（特に水平すみ肉溶接時）が悪
く、その手直しが必要となり、作業能率が低下
する。 従つて本発明は、鉄粉系フラツクス入りワイヤ
の特性（低スラグ、高溶着効率）を具備しつつス
パツタの発生量が少なく、優れたビード形状を得
ることのできるガスシールドアーク溶接用フラツ
クス入りワイヤの提供を目的とするものである。 ［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決することのできた本発明とは
外皮金属中にフラツクスを充填してなるフラツク
ス入りワイヤにおいて、 全ワイヤ中のＣ含有量が0.01〜0.06％（重量％
の意味、以下同じ）であり、 フラツクスは 鉄粉（鉄合金粉の場合はFeに換算して）： 65〜85％ Mn＋Si：13〜23％でかつMn／Si＝1.5〜3.3 Al：１〜３％ Na＋Ｋ：0.05〜0.2％ 造滓剤：0.5〜6.5％ を含有すると共に、150μm以上の粒度のものが35
％以下であり、且つ該フラツクスを全ワイヤ中13
〜25％となるように充填したものである点に要旨
を有するものである。 ［作用］ 次に本発明における鉄粉系フラツクス入りワイ
ヤの成分を限定するに当つての検討経過と成分限
定理由について述べる。 （検討１） 鉄粉系フラツクス入りワイヤの課題であるスパ
ツタの発生およびビード形状について種々検討し
た結果、 (1) スパツタの発生に対しては ワイヤ中の化学成分 アルカリ金属の量 フラツクスの充填率 (2) ビード形状に対しては 脱酸剤の種類、量、比 （Al量、Mn＋Si量、Mn／Si比） がそれぞれ支配因子として重要であることを究明
できた。 （検討２） そこでまずスパツタの発生について検討した。
検討結果を第１〜３図に示す。尚供試ワイヤにつ
いては第１表に、溶接条件は第２表に示す。また
スパツタ量の測定法は後述する実施例のものと同
一である。
【表】
【表】
第１図はワイヤ中のＣ量（第８票No.１のワイヤ
中のＣ％のみを変えたもの）とスパツタ量の関係
図であり、第２図はフラツクス中の（Na＋Ｋ）
量［第８表No.１のワイヤ中（Na＋Ｋ）量を変化
させたものであり、変化分はFe粉で調整］とス
パツタ量の関係図であり、第３図はフラツクス充
填率（第８票No.１で充填率のみを変化させたも
の）とスパツタ量の関係図である。 第１〜３図より明らかなように鉄粉系フラツク
ス入りワイヤのスパツタ減少には (a) ワイヤ中のＣ量 ［CO（又はCO2）ガスの発生による溶滴爆発の
制御］ (b) アルカリ金属量（Na＋Ｋ）量 ［電離電圧が小さいことによるアーク安定化作
用］ (c) フラツクス充填率 ［電流密度を増大させ、ピンチ力を有効に働か
せる（溶滴移行のスプレー化）］ 等の規則が必須であり、その内どれが欠けても有
効な手段とならないことがわかる。 （検討３） 次に水平すみ肉溶接を行いビード形状について
検討したのでその検討結果を第４〜６図に示す。
尚供試ワイヤについては第３表に、溶接条件につ
いては第４表に夫々示す。またビード形状評価方
法については後述する実施例と同じである。
中のＣ％のみを変えたもの）とスパツタ量の関係
図であり、第２図はフラツクス中の（Na＋Ｋ）
量［第８表No.１のワイヤ中（Na＋Ｋ）量を変化
させたものであり、変化分はFe粉で調整］とス
パツタ量の関係図であり、第３図はフラツクス充
填率（第８票No.１で充填率のみを変化させたも
の）とスパツタ量の関係図である。 第１〜３図より明らかなように鉄粉系フラツク
ス入りワイヤのスパツタ減少には (a) ワイヤ中のＣ量 ［CO（又はCO2）ガスの発生による溶滴爆発の
制御］ (b) アルカリ金属量（Na＋Ｋ）量 ［電離電圧が小さいことによるアーク安定化作
用］ (c) フラツクス充填率 ［電流密度を増大させ、ピンチ力を有効に働か
せる（溶滴移行のスプレー化）］ 等の規則が必須であり、その内どれが欠けても有
効な手段とならないことがわかる。 （検討３） 次に水平すみ肉溶接を行いビード形状について
検討したのでその検討結果を第４〜６図に示す。
尚供試ワイヤについては第３表に、溶接条件につ
いては第４表に夫々示す。またビード形状評価方
法については後述する実施例と同じである。
【表】
調整した
【表】
第４図はスラツクス中のA1量とS0／Ｓとの関
係図、第５図はフラツクス中の（Mn＋Si）量と
S0／Ｓとの関係図、第６図はMn／SiとS0／Ｓと
の関係図である。尚ＳとS0については第１０図に
示す実施例にて述べる。 第４〜６図から明らかなようにビード形状の改
善には(a)Al量、(b)Mn＋Si量、(c)Mn／Si比等の
規則が必要である。これらは溶接金属の流動性調
整剤として働き、溶融金属やスラグの粘性を高め
てビードの垂れを制御する。 以上のような検討結果から次のように鉄粉系フ
ラツクス入りワイヤの成分を限定し、またその成
分限定理由について述べる。 ワイヤ中のＣ：0.01〜0.06％ ワイヤ中のＣ量（外皮金属中のＣも含む）が
0.01％未満ではアークが弱く不安定となり（ばた
つきの発生）、溶込みも浅くなる。しかし0.06％
を超えるとスパツタが増え、ヒユームも増大す
る。 フラツクス中の鉄粉（鉄合金粉の場合はFeに
換算し）：65〜85％ フラツクス中の鉄粉量が65％未満では鉄粉系フ
ラツクス入りワイヤの特徴である溶着効率が低下
する。85％を超えると脱酸剤やアーク安定剤等の
他の成分が不足し、ピツトやブローホール等の欠
陥が発生し、またビード形状の悪化やスパツタの
増大が生じる。 フラツクス中のMn＋Si：13〜23％で且つ
Mn／Si＝1.5〜3.3 フラツクス中の（Mn＋Si）量が13％未満では
脱酸不足ぎみになり、水平すみ肉形状が悪化する
と共にＸ線性能が低下する。23％を超えると溶接
金属の強度が高くなり過ぎて、靭性および耐割れ
性の面で好ましくない。またMn／Siが1.5未満で
は溶接金属の靭性が損われ、3.3を超えるとビー
ド形状が悪化し、スパツタ、ヒユーム共に増える
傾向にある。 フラツクス中のAl：１〜３％ フラツクス中のAlが１％未満では水平すみ肉
形状が悪化し、３％を超えると溶接金属の耐高温
割れ性が低下する。 フラツクス中の［Na＋Ｋ］：0.05〜0.2％ フラツクス中の［Na＋Ｋ］量が0.05％未満で
はアークが不安定（短絡が発生）となり、スパツ
タが増える。しかし0.2％を超えるとスラグの融
点が低下するため、スラグが逃げ易く、ビード外
観が悪くなる。尚Na＋Ｋは酸化物および複合酸
化物等の形で主に造滓剤中に含有されておりNa
＋Ｋの含有総量規制については造粒フラツクス中
の水ガラスも含めて考える。 フラツクス中の造滓剤：0.5〜6.5％ フラツクス中の造滓剤が0.5％未満ではアーク
が不安定となり、スパツタも増える。しかし6.5
％を超えるとスラグ量が増大し鉄粉系フラツクス
入りワイヤの特長である低スラグ性が損われ、ス
ラグ量が多いと連続多層溶接が困難となる。また
ヒユーム量も増える。ここでの造滓剤とは従来よ
りよく知られているTiO2、SiO2、Al2O3、ZrO2
等の酸化物およびチタン酸カリ、カリ長石等や
NaおよびＫなどのアルカリ（アルカリ土類）金
属との化合物をいう。 フラツクス充填率：13〜25％ フラツクス充填率が13％未満ではスパツタ量が
増大し、25％を超えると外皮金属の肉圧が薄くな
り製造加工（特に伸線）性が悪くなりワイヤ表面
が凹凸となる。ワイヤ表面が凹凸であると溶接時
のワイヤの送給不安定を起こし易くなり、アーク
切れが発生する。 以上のようにワイヤまたはフラツクス組成を規
制するこのによりスパツタ発生量が少なく、優れ
たビード形状を与えることのできるフラツクス入
りワイヤが得られる。 さらに建設機械や産業機械の分野においては低
温仕様のものがあり、その場合には溶接金属の靭
性向上を目的としてNiを添加する。しかしNiの
添加量がフラツクス中10％を超えるとSR脆化を
起こすので10％以下とする。また溶接金属の水素
量の低減を目的としてＦを添加することもある
が、Ｆの添加量がフラツクス中３％を超えるとア
ークが不安定となり、且つスラグが逃げ易くビー
ド外観も悪くなる上にヒユームも増加するので３
％以内とする。 フラツクス粒度：150μm以上のものが35％以下 本発明においては低スパツタ化の観点よりフラ
ツクス率を高めてあり、フラツクスの主体が金属
粉であるためのワイヤ中のフラツクス率のばらつ
きが生じ易く、そのためアークの安定性（ワイヤ
送給の安定性）にやや問題を有する。そこで生産
技術面（伸線速度、ダイススケジユール、潤滑
剤）およびフラツクス粒度等について種々検討し
た結果支配因子としてスラツクス粒度特に150μm
以上の粗目のものが悪影響を与えることが認めら
れた。なおここで第５表に示す供試ワイヤおよび
第６表に示す溶接条件で溶接しスラツクス中の
150μm以上のフラツクス含有率とアーク不安定性
との関係を第７図に示す。第７図においてアーク
不安定回数は10分間連続溶接し、目視にてアーク
乱れ回数を測定した。同図より明らかなようにフ
ラツクスの粒度が150μm以上のものが35％以下で
あるものはアーク安定性が良好であることが分
る。
係図、第５図はフラツクス中の（Mn＋Si）量と
S0／Ｓとの関係図、第６図はMn／SiとS0／Ｓと
の関係図である。尚ＳとS0については第１０図に
示す実施例にて述べる。 第４〜６図から明らかなようにビード形状の改
善には(a)Al量、(b)Mn＋Si量、(c)Mn／Si比等の
規則が必要である。これらは溶接金属の流動性調
整剤として働き、溶融金属やスラグの粘性を高め
てビードの垂れを制御する。 以上のような検討結果から次のように鉄粉系フ
ラツクス入りワイヤの成分を限定し、またその成
分限定理由について述べる。 ワイヤ中のＣ：0.01〜0.06％ ワイヤ中のＣ量（外皮金属中のＣも含む）が
0.01％未満ではアークが弱く不安定となり（ばた
つきの発生）、溶込みも浅くなる。しかし0.06％
を超えるとスパツタが増え、ヒユームも増大す
る。 フラツクス中の鉄粉（鉄合金粉の場合はFeに
換算し）：65〜85％ フラツクス中の鉄粉量が65％未満では鉄粉系フ
ラツクス入りワイヤの特徴である溶着効率が低下
する。85％を超えると脱酸剤やアーク安定剤等の
他の成分が不足し、ピツトやブローホール等の欠
陥が発生し、またビード形状の悪化やスパツタの
増大が生じる。 フラツクス中のMn＋Si：13〜23％で且つ
Mn／Si＝1.5〜3.3 フラツクス中の（Mn＋Si）量が13％未満では
脱酸不足ぎみになり、水平すみ肉形状が悪化する
と共にＸ線性能が低下する。23％を超えると溶接
金属の強度が高くなり過ぎて、靭性および耐割れ
性の面で好ましくない。またMn／Siが1.5未満で
は溶接金属の靭性が損われ、3.3を超えるとビー
ド形状が悪化し、スパツタ、ヒユーム共に増える
傾向にある。 フラツクス中のAl：１〜３％ フラツクス中のAlが１％未満では水平すみ肉
形状が悪化し、３％を超えると溶接金属の耐高温
割れ性が低下する。 フラツクス中の［Na＋Ｋ］：0.05〜0.2％ フラツクス中の［Na＋Ｋ］量が0.05％未満で
はアークが不安定（短絡が発生）となり、スパツ
タが増える。しかし0.2％を超えるとスラグの融
点が低下するため、スラグが逃げ易く、ビード外
観が悪くなる。尚Na＋Ｋは酸化物および複合酸
化物等の形で主に造滓剤中に含有されておりNa
＋Ｋの含有総量規制については造粒フラツクス中
の水ガラスも含めて考える。 フラツクス中の造滓剤：0.5〜6.5％ フラツクス中の造滓剤が0.5％未満ではアーク
が不安定となり、スパツタも増える。しかし6.5
％を超えるとスラグ量が増大し鉄粉系フラツクス
入りワイヤの特長である低スラグ性が損われ、ス
ラグ量が多いと連続多層溶接が困難となる。また
ヒユーム量も増える。ここでの造滓剤とは従来よ
りよく知られているTiO2、SiO2、Al2O3、ZrO2
等の酸化物およびチタン酸カリ、カリ長石等や
NaおよびＫなどのアルカリ（アルカリ土類）金
属との化合物をいう。 フラツクス充填率：13〜25％ フラツクス充填率が13％未満ではスパツタ量が
増大し、25％を超えると外皮金属の肉圧が薄くな
り製造加工（特に伸線）性が悪くなりワイヤ表面
が凹凸となる。ワイヤ表面が凹凸であると溶接時
のワイヤの送給不安定を起こし易くなり、アーク
切れが発生する。 以上のようにワイヤまたはフラツクス組成を規
制するこのによりスパツタ発生量が少なく、優れ
たビード形状を与えることのできるフラツクス入
りワイヤが得られる。 さらに建設機械や産業機械の分野においては低
温仕様のものがあり、その場合には溶接金属の靭
性向上を目的としてNiを添加する。しかしNiの
添加量がフラツクス中10％を超えるとSR脆化を
起こすので10％以下とする。また溶接金属の水素
量の低減を目的としてＦを添加することもある
が、Ｆの添加量がフラツクス中３％を超えるとア
ークが不安定となり、且つスラグが逃げ易くビー
ド外観も悪くなる上にヒユームも増加するので３
％以内とする。 フラツクス粒度：150μm以上のものが35％以下 本発明においては低スパツタ化の観点よりフラ
ツクス率を高めてあり、フラツクスの主体が金属
粉であるためのワイヤ中のフラツクス率のばらつ
きが生じ易く、そのためアークの安定性（ワイヤ
送給の安定性）にやや問題を有する。そこで生産
技術面（伸線速度、ダイススケジユール、潤滑
剤）およびフラツクス粒度等について種々検討し
た結果支配因子としてスラツクス粒度特に150μm
以上の粗目のものが悪影響を与えることが認めら
れた。なおここで第５表に示す供試ワイヤおよび
第６表に示す溶接条件で溶接しスラツクス中の
150μm以上のフラツクス含有率とアーク不安定性
との関係を第７図に示す。第７図においてアーク
不安定回数は10分間連続溶接し、目視にてアーク
乱れ回数を測定した。同図より明らかなようにフ
ラツクスの粒度が150μm以上のものが35％以下で
あるものはアーク安定性が良好であることが分
る。
【表】
【表】
【表】
更に本発明は、あらゆる断面形状のワイヤとす
ることができ、例えば第８図Ａ〜Ｄにワイヤの断
面形状を４種類示したが、これらのいずれの形状
であつてもよい。１はフラツクス２は外皮金属で
ある。ワイヤ径も用途に応じて1.2mm〓、1.6mm〓、
2.0mm〓、2.4mm〓、3.2mm〓等任意に決めることができ
る。また第８図Ｄにおいてはワイヤ表面にA1、
Cu等のめつき処理を施しても良い。めつき量と
しては0.05〜0.3％が適正である。 また本発明の鉄粉系フラツクス入りワイヤが使
用される対象鋼種は主として軟鋼及び高張力鋼で
あるが、特にこれらに限定されるものでなく、こ
の他低合金鋼や高合金鋼等の溶接に適用すること
も勿論可能である。またシールドガスとしては炭
酸ガスが最も一般的であるが、ArやHe或はそれ
らの混合ガス等を使用することも勿論可能であ
る。 ［実施例］ 第８表に示す成分組成の充填用フラツクスを作
成した後同じく第８表に示すフラツクス粒度、フ
ラツクス充填率、ワイヤ中Ｃ（％）を示す種々の
鉄粉系フラツクス入りワイヤを作成し、該ワイヤ
を使用して第７表に示す条件で溶接を行ない、ス
パツタ発生量、スラグ発生量、ビード形状および
溶接作業性（アークの安定性）について検討し
た。その結果を第９票に示す。
ることができ、例えば第８図Ａ〜Ｄにワイヤの断
面形状を４種類示したが、これらのいずれの形状
であつてもよい。１はフラツクス２は外皮金属で
ある。ワイヤ径も用途に応じて1.2mm〓、1.6mm〓、
2.0mm〓、2.4mm〓、3.2mm〓等任意に決めることができ
る。また第８図Ｄにおいてはワイヤ表面にA1、
Cu等のめつき処理を施しても良い。めつき量と
しては0.05〜0.3％が適正である。 また本発明の鉄粉系フラツクス入りワイヤが使
用される対象鋼種は主として軟鋼及び高張力鋼で
あるが、特にこれらに限定されるものでなく、こ
の他低合金鋼や高合金鋼等の溶接に適用すること
も勿論可能である。またシールドガスとしては炭
酸ガスが最も一般的であるが、ArやHe或はそれ
らの混合ガス等を使用することも勿論可能であ
る。 ［実施例］ 第８表に示す成分組成の充填用フラツクスを作
成した後同じく第８表に示すフラツクス粒度、フ
ラツクス充填率、ワイヤ中Ｃ（％）を示す種々の
鉄粉系フラツクス入りワイヤを作成し、該ワイヤ
を使用して第７表に示す条件で溶接を行ない、ス
パツタ発生量、スラグ発生量、ビード形状および
溶接作業性（アークの安定性）について検討し
た。その結果を第９票に示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
第９表における測定方法および評価方法は次の
通りである。 スパツタ発生量の測定法、第９図に示すような
溶接装置を用いて溶接し、補集板５を用いてアー
ク点のまわりに飛散するスパツタを補集し重量を
測定し求めた。尚第９図において３はワイヤ、４
は送給装置、５はトーチ、６は母材、７は補集板
（母材固定治具）である。測定時間は１分間とし、
１分間当たりの重量（ｇ／min）を３回測定し平
均値を求めた。 スラグ発生量の測定法：１分間溶接した際に発
生するスラグを採用し、その重量（ｇ／min）を
３回測定し平均を求めた。 ビード形状評価法：第１０図に示すように水平
すみ肉溶接してその断面総面積＝Ｓ，Δ部面積＝
S1、盛り上がり部面積＝S0，（Ｓ＝S0＋S1）とし、
｛S0／Ｓ×100｝（％）の値を求めて行つた［S0、
Ｓは画像処理（面積分析）等により求めその比で
評価］。 アーク安定性評価法：10分間連続で下向溶接し
た際に発生するアーク乱れ状態を目視にて評価
（アーク乱れ無し：○、アーク乱れ発生有り：×） これらの実験結果より下記の如く考察できる。 (1) 実験No.１〜９は本発明の要件を満足する実施
例であり、鉄粉系フラツクス入りワイヤの特性
（低スラグ、高溶着効率）を有し、スパツタ発
生量が少なく、且つビード形状も極めて良好で
あり、優れた溶接作業性を有している（スパツ
タ発生量、ビード形状は通常のチタニア系フラ
ツクス入りワイヤ並みとなつている）。 (2) 実験No.10、11は鉄粉の量が本発明の範囲外の
ものであり鉄粉量が少なすぎるNo.10は他成分
（造滓剤等）が相対的に多くなりスラグ量が多
くなると共に能率性が低下している。またNo.11
は鉄粉量が多過ぎて他成分［（Mn＋Si）量等］
が不足し、ピツトやブローホール等の欠陥が発
生し易くなつており、更にはビード形状が悪く
なつている。 (3) 実験No.12、13は（Mn＋Si）量が本発明の範
囲外のものであり、（Mn＋Si）量が少ないNo.12
はビード形状が悪くまたピツトやブローホール
等の欠陥が発生し易いものであつた。また
（Mn＋Si）量が多過ぎるNo.13は溶接金属の靭性
および耐割れ性の面で問題があつた。 (4) 実験No.14、15は（Mn＋Si）比が本発明の範
囲外のものであり、Mn／Siが小さ過ぎるNo.14
では溶接金属の靭性が悪くまたMn／Siご大き
過ぎるNo.15ではビード形状が悪くスパツタおよ
びヒユーム共に増える傾向にあつた。 (5) No.16317はAl量が本発明の範囲外のものであ
りNo.16はAl量が少な多過ぎてビード形状が悪
く、またNo.17はAl量が多過ぎて耐割れ性が低
いものであつた。 (6) No.18、19は（Na＋Ｋ）量が本発明の範囲外
でありNo.18は（Na＋Ｋ）量が少な過ぎるので
アークが不安定でスパツタ量が多かつた。No.19
は（Na＋Ｋ）量が多過ぎる為スラグ融点が低
下し、スラグが逃げ易くビード外観が悪いもの
であつた。 (7) No.20、21は造滓剤の量が本発明の範囲外のも
ので、造滓剤が少な過ぎるNo.20はアーク不安定
となり、スパツタも増える傾向にあつた。造滓
剤の多過ぎるNo.21はスラグ量が増大し、連続多
層溶接が困難となり、ヒユーム量も多くなつ
た。 (8) No.22、23はフラツクス充填率が本発明の範囲
外のものであり、フラツクス充填率の低いNo.22
ではスパツタ量が増大し、フラツクス充填率の
多過るNo.23では溶接時に送給不良等の問題が発
生し易く、アークが不安定であつた。 (9) No.24はフラツクス粒度（150μm以上のもの）
が本発明の好適範囲より多く送給不安定となり
アークの安定性が悪い。 (10) No.25、26はワイヤ中のＣ量が本発明の範囲外
のもので、Ｃ量が少な過ぎるNo.25はアークが弱
くまた不安定であり、Ｃ量が多過ぎるとNo.26は
スパツタが多くまたヒユーム量も多いものであ
つた。 ［発明の効果］ 以上のように本発明における鉄粉系フラツクス
入りワイヤは該ワイヤの低スラグ性および高溶着
効率という特性を有し、且つスパツタの発生量が
少なく、また優れたビード形状を与えるものであ
る。
通りである。 スパツタ発生量の測定法、第９図に示すような
溶接装置を用いて溶接し、補集板５を用いてアー
ク点のまわりに飛散するスパツタを補集し重量を
測定し求めた。尚第９図において３はワイヤ、４
は送給装置、５はトーチ、６は母材、７は補集板
（母材固定治具）である。測定時間は１分間とし、
１分間当たりの重量（ｇ／min）を３回測定し平
均値を求めた。 スラグ発生量の測定法：１分間溶接した際に発
生するスラグを採用し、その重量（ｇ／min）を
３回測定し平均を求めた。 ビード形状評価法：第１０図に示すように水平
すみ肉溶接してその断面総面積＝Ｓ，Δ部面積＝
S1、盛り上がり部面積＝S0，（Ｓ＝S0＋S1）とし、
｛S0／Ｓ×100｝（％）の値を求めて行つた［S0、
Ｓは画像処理（面積分析）等により求めその比で
評価］。 アーク安定性評価法：10分間連続で下向溶接し
た際に発生するアーク乱れ状態を目視にて評価
（アーク乱れ無し：○、アーク乱れ発生有り：×） これらの実験結果より下記の如く考察できる。 (1) 実験No.１〜９は本発明の要件を満足する実施
例であり、鉄粉系フラツクス入りワイヤの特性
（低スラグ、高溶着効率）を有し、スパツタ発
生量が少なく、且つビード形状も極めて良好で
あり、優れた溶接作業性を有している（スパツ
タ発生量、ビード形状は通常のチタニア系フラ
ツクス入りワイヤ並みとなつている）。 (2) 実験No.10、11は鉄粉の量が本発明の範囲外の
ものであり鉄粉量が少なすぎるNo.10は他成分
（造滓剤等）が相対的に多くなりスラグ量が多
くなると共に能率性が低下している。またNo.11
は鉄粉量が多過ぎて他成分［（Mn＋Si）量等］
が不足し、ピツトやブローホール等の欠陥が発
生し易くなつており、更にはビード形状が悪く
なつている。 (3) 実験No.12、13は（Mn＋Si）量が本発明の範
囲外のものであり、（Mn＋Si）量が少ないNo.12
はビード形状が悪くまたピツトやブローホール
等の欠陥が発生し易いものであつた。また
（Mn＋Si）量が多過ぎるNo.13は溶接金属の靭性
および耐割れ性の面で問題があつた。 (4) 実験No.14、15は（Mn＋Si）比が本発明の範
囲外のものであり、Mn／Siが小さ過ぎるNo.14
では溶接金属の靭性が悪くまたMn／Siご大き
過ぎるNo.15ではビード形状が悪くスパツタおよ
びヒユーム共に増える傾向にあつた。 (5) No.16317はAl量が本発明の範囲外のものであ
りNo.16はAl量が少な多過ぎてビード形状が悪
く、またNo.17はAl量が多過ぎて耐割れ性が低
いものであつた。 (6) No.18、19は（Na＋Ｋ）量が本発明の範囲外
でありNo.18は（Na＋Ｋ）量が少な過ぎるので
アークが不安定でスパツタ量が多かつた。No.19
は（Na＋Ｋ）量が多過ぎる為スラグ融点が低
下し、スラグが逃げ易くビード外観が悪いもの
であつた。 (7) No.20、21は造滓剤の量が本発明の範囲外のも
ので、造滓剤が少な過ぎるNo.20はアーク不安定
となり、スパツタも増える傾向にあつた。造滓
剤の多過ぎるNo.21はスラグ量が増大し、連続多
層溶接が困難となり、ヒユーム量も多くなつ
た。 (8) No.22、23はフラツクス充填率が本発明の範囲
外のものであり、フラツクス充填率の低いNo.22
ではスパツタ量が増大し、フラツクス充填率の
多過るNo.23では溶接時に送給不良等の問題が発
生し易く、アークが不安定であつた。 (9) No.24はフラツクス粒度（150μm以上のもの）
が本発明の好適範囲より多く送給不安定となり
アークの安定性が悪い。 (10) No.25、26はワイヤ中のＣ量が本発明の範囲外
のもので、Ｃ量が少な過ぎるNo.25はアークが弱
くまた不安定であり、Ｃ量が多過ぎるとNo.26は
スパツタが多くまたヒユーム量も多いものであ
つた。 ［発明の効果］ 以上のように本発明における鉄粉系フラツクス
入りワイヤは該ワイヤの低スラグ性および高溶着
効率という特性を有し、且つスパツタの発生量が
少なく、また優れたビード形状を与えるものであ
る。
第１図はワイヤ中のＣ量とスパツタ量との関係
図、第２図はフラツクス中の（Na＋Ｋ）量とス
パツタ量との関係図、第３図はフラツクス充填率
とスパツタ量との関係図、第４図はフラツクス中
Al量とS0／Ｓとの関係図、第５図はフラツクス
中（Mn＋Si）量とS0／Ｓとの関係図、第６図は
Mn／SiとS0／Ｓとの関係図、第７図はフラツク
ス中の150μm以上のフラツクス量とアーク不安定
回数との関係図、第８図はワイヤの断面形状図、
第９図はスパツタ発生量測定のための装置、第１
０図はビード形状評価のための説明図である。 １……フラツクス、２……外皮金属、３……ワ
イヤ、４……送給装置、５……トーチ、６……母
材、７……補集板（母材固定治具）。
図、第２図はフラツクス中の（Na＋Ｋ）量とス
パツタ量との関係図、第３図はフラツクス充填率
とスパツタ量との関係図、第４図はフラツクス中
Al量とS0／Ｓとの関係図、第５図はフラツクス
中（Mn＋Si）量とS0／Ｓとの関係図、第６図は
Mn／SiとS0／Ｓとの関係図、第７図はフラツク
ス中の150μm以上のフラツクス量とアーク不安定
回数との関係図、第８図はワイヤの断面形状図、
第９図はスパツタ発生量測定のための装置、第１
０図はビード形状評価のための説明図である。 １……フラツクス、２……外皮金属、３……ワ
イヤ、４……送給装置、５……トーチ、６……母
材、７……補集板（母材固定治具）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 外皮金属中にフラツクスを充填してなるフラ
ツクス入りワイヤにおいて、 全ワイヤ中のＣ含有量が0.01〜0.06％（重量％
の意味、以下同じ）であり、 フラツクスは 鉄粉（鉄合金粉の場合はFeに換算して）： 65〜85％ Mn＋Si：13〜23％でかつMn／Si＝1.5〜3.3 Al：１〜３％ Na＋Ｋ：0.05〜0.2％ 造滓剤：0.5〜6.5％ を含有すると共に、150μm以上の粒度のものが35
％以下であり、且つ該フラツクスを全ワイヤ中13
〜25％となるように充填したものであることを特
徴とする鉄粉系フラツクス入りワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24098286A JPS6397396A (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 鉄粉系フラツクス入りワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24098286A JPS6397396A (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 鉄粉系フラツクス入りワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6397396A JPS6397396A (ja) | 1988-04-28 |
| JPH0521677B2 true JPH0521677B2 (ja) | 1993-03-25 |
Family
ID=17067558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24098286A Granted JPS6397396A (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | 鉄粉系フラツクス入りワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6397396A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024039483A (ja) * | 2022-09-09 | 2024-03-22 | 四国溶材株式会社 | フラックス入りワイヤ |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2588019B2 (ja) * | 1989-04-20 | 1997-03-05 | 松下電器産業株式会社 | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
| JP2608616B2 (ja) * | 1990-03-26 | 1997-05-07 | 松下電器産業株式会社 | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤー |
| JPH0694075B2 (ja) * | 1990-08-03 | 1994-11-24 | 株式会社神戸製鋼所 | 高速度ワイヤ送給溶接法 |
| JP2574071B2 (ja) * | 1991-03-04 | 1997-01-22 | 松下電器産業株式会社 | ガスシールドアーク溶接用ワイヤ |
| CN1085127C (zh) * | 1999-09-29 | 2002-05-22 | 冶金工业部钢铁研究总院 | 一种金属芯型药芯焊丝 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61180696A (ja) * | 1985-02-05 | 1986-08-13 | Kobe Steel Ltd | 鉄粉系太径フラツクス入りワイヤ |
-
1986
- 1986-10-09 JP JP24098286A patent/JPS6397396A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61180696A (ja) * | 1985-02-05 | 1986-08-13 | Kobe Steel Ltd | 鉄粉系太径フラツクス入りワイヤ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024039483A (ja) * | 2022-09-09 | 2024-03-22 | 四国溶材株式会社 | フラックス入りワイヤ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6397396A (ja) | 1988-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4149063A (en) | Flux cored wire for welding Ni-Cr-Fe alloys | |
| JPH10249583A (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| MXPA01004916A (es) | Alambre de soldadura con remocion de escoria mejorada. | |
| US6784402B2 (en) | Steel wire for MAG welding and MAG welding method using the same | |
| JP3529362B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接用メタル入りワイヤ | |
| US3405248A (en) | Core wire for electric arc welding | |
| KR20190019020A (ko) | 오스테나이트 및 듀플렉스강 용접 금속을 형성하는 전극들 | |
| JPH0420720B2 (ja) | ||
| JPH0521677B2 (ja) | ||
| JPH06285672A (ja) | ガスシールドアーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤ | |
| JP2614967B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接メタル系フラックス入りワイヤ | |
| JPH03146295A (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JP3718464B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| US3557340A (en) | Selenium bearing wire for steel welding | |
| JP2003094196A (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JPH07110431B2 (ja) | 耐候性鋼用低水素系被覆アーク溶接棒 | |
| JPH07276078A (ja) | ガスシールドアーク溶接メタル系フラックス入りワイヤ | |
| JP2795992B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JPS6332560B2 (ja) | ||
| JPH07276087A (ja) | ガスシールドアーク溶接メタル系フラックス入りワイヤ | |
| JP3730477B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| KR100732242B1 (ko) | 가스 실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어 | |
| JP2519308B2 (ja) | セルフシ―ルドア―ク溶接フラックス入りワイヤ | |
| JPH0669634B2 (ja) | 薄板用セルフシールドアーク溶接フラックス入りワイヤ | |
| JP2749968B2 (ja) | 高電流密度溶接方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |