JPH0547318B2 - - Google Patents

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JPH0547318B2
JPH0547318B2 JP61155656A JP15565686A JPH0547318B2 JP H0547318 B2 JPH0547318 B2 JP H0547318B2 JP 61155656 A JP61155656 A JP 61155656A JP 15565686 A JP15565686 A JP 15565686A JP H0547318 B2 JPH0547318 B2 JP H0547318B2
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JP
Japan
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welding
stainless steel
flux
zro
tio
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JP61155656A
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JPS6313695A (ja
Inventor
Osamu Tanaka
Kazuhiro Takeuma
Yukinobu Matsushita
Fusaki Koshiishi
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication of JPH0547318B2 publication Critical patent/JPH0547318B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明はステンレス鋼の溶接に用いられるガス
シールドアーク溶接用フラツクス入りワイヤに関
し、詳細には、特に80〜150Aの小電流での溶接
に際し、すぐれた溶接作業性を示すと共に良好な
ビード外観を得ることができるステンレス鋼溶接
用フラツクス入りワイヤに関するものである。 [従来の技術] ステンレス鋼溶接用のフラツクス入りワイヤ
は、CO2或はAr−CO2混合ガスシールドアーク溶
接に適用することによつて極めて能率よく溶接作
業をすることができる。しかも溶接条件の許容範
囲が広いので使用するのに便利であり、さらには
ソリツドワイヤのMIG溶接の場合に問題とされ
るブローホールや融合不良などが発生し難く良好
なビード外観が得られる。このため充填するフラ
ツクスの成分を調整することにより下向や水平す
み肉は言うに及ばず最近では横向域は立向に至る
まで汎用され(特開昭59−212192)、ステンレス
鋼溶接の半自動化にも貢献している。 [発明が解決しようとする問題点] しかしながらステンレス鋼の分野では、いわゆ
る厚板の溶接は極めて少なく、薄板溶接の占める
割合が大きい。また被溶接物の形状や大きさも多
岐にわたり、その結果全姿勢溶接作業が必要とな
る場合が多い。 ステンレス鋼の溶接で通常使用されるワイヤは
1.6mmφや1.2mmφサイズであり、溶接電流は150
〜300Aである。しかし溶接作業性の点からは80
〜150A程度の小電流域での溶接をすることが好
ましい。このような小電流域での溶接において従
来のワイヤをそのまま使用すると、アーク状態特
に溶滴の移行状態が不安定となるため溶接が困難
となり、しかもスパツタが増加しビード外観も不
良となり好ましくなかつた。また150A以下の電
流で溶接するときは細径のワイヤを用いるのが好
ましいが、本発明者等が検討したところによると
例えば0.8mmφワイヤであつても汎用組成のフラ
ツクスを使用したときはアークの不安定、スパツ
タの発生或はビード外観の不良等の問題を生じる
ことがわかつた。このため細径ワイヤに適したフ
ラツクス組成を検討する必要があつた。 本発明の目的は例えば150A以下の小電流域で
行なわれるステンレス鋼の溶接はどの様な溶接で
あつても、150A以上の大電流域で行なわれる従
来のステンレス鋼溶接で得られているすぐれた溶
接作業性及びビード外観を維持することができる
様なフラツクス組成を有するガスシールドアーク
溶接用フラツクス入りワイヤを提供するものであ
る。 [問題点を解決するための手段] 本発明のフラツクス入りワイヤは、 TiO2:1〜5.5%(ワイヤ全重量に対する%の意
味、以下同じ) ZrO2:0.2〜2.5%(但しTiO2+ZrO2:3〜6%) SiO2:1〜4% 金属弗化物:F換算値で0.02〜0.1% Na及びK:Na2O及びK2O換算値の総量で0.2〜
0.6%(但しNa2O/K2O:0.6以上) を含むフラツクスをステンレス鋼外皮に充填して
なることを要旨とするものである。 [作用] 本発明は上記の様に構成されるが、要するに、
基本的なスラグ形成剤であるTiO2、ZrO2及び
SiO2をフラツクスの重要成分とすることによつ
てスラグの被包性を良くし、更に金属弗化物を添
加することによつて耐気孔性を改善し、さらには
Na2O及びK2Oを添加することによつて溶接作業
性を改善し、良好な溶接金属を得るものである。 以下に各添加成分の作用と数値限定理由につい
て説明する。 TiO2:1〜5.5% スラグの流動性を改善することによつてアーク
の安定性とスラグの剥離性を良好にし、その結果
としてすぐれたビード形状及びビード外観を与え
る。このような効果は添加量が1%未満の場合は
殆んど得られず、一方添加量が5.5%を超えると
スラグの粘性が高まつて凝集しやすくなり被包性
が損われ且つ融合不良が発生するおそれが大にな
る。 ZrO2:0.2〜2.5%未満 スラグの粘性を大きくし、それによつて立向姿
勢溶接におけるビード形状を改善すると共にビー
ド止端部の揃いを良好にし美しいビード外観を与
える。このような効果を添加量が0.2未満では殆
んど得られず、一方添加量が2.5%を超えると、
ZrO2の融点が高いため充填フラツクスの均一溶
融が妨げられ溶接作業性が劣化する。 TiO2及びZrO2:総量で3〜6% TiO2とZrO2はそれぞれ前記範囲で添加される
が、上記のようにいずれもスラグの粘性(流動
性)を調整するための成分であるから、両成分の
和も自ずと制限されこととなる。両成分を適量に
設定すると、横向、立向溶接にあつては溶け落ち
が起こりにくく、且つ150A以下の小電流域にお
ける溶接においてアークの安定性を改善する効果
がある。これらの効果はTiO2とZrO2の添加量の
和が3%未満の場合は殆んど得られず、一方添加
量の和が6%を超えるとスラグ量が増加するため
溶接作業性が劣化すると共にスラグが緻密で固い
ものとなる結果、剥離性が損われるおそれがあ
る。 SiO2:1〜4% スパツタの発生を抑制すると共にスラグを溶接
金属全体に均一に被包させ良好なビード外観を与
える。これらの効果はその添加量が1%未満では
殆んど得られず、一方4%を超えると焼つきを生
じる傾向があつてスラグの剥離性を劣化させるお
それがある。 尚、上記のTiO″、ZiO2及びSiO2はいずれも
Ti、Zr、Siの単体若しくは複合化合物等の種々
の原料形態で添加すすることができるのであつて
原料の種類による効果の差はなく、如何なる態様
で添加されてもよい。添加量はTiO2、ZrO2及び
SiO2換算値で制限範囲内とすればよい。 金属弗化物:F換算値で0.02〜0.1% ピツトやブローホールの発生を抑制し耐気孔性
を改善するための必須成分である。但し、ステン
レス鋼溶接においてはヒユームの発生を促進する
成分でもあるのでこの観点からは添加量が制限さ
れる添加量が0.02%未満の場合は、耐気孔性改善
の効果が殆んど得られず、一方添加量が0.1%を
超えるとヒユームの発生が顕著になり、また特に
150A以下の小電流域における溶接ではスパツタ
の発生量が増大する。 Na及びK:Na2O及びK2O換算値の総量で0.2〜
0.6% Na及びKはいずれもアークの安定性を良くす
ると共に、溶滴を小さくして移行状態を改善する
効果があるため全姿勢の溶接、特に立向や上向姿
勢での溶接作業性にすぐれ150A以下の小電流域
であつても不都合なく使用できる。但しNa、K
のいずれもアーク温度下における蒸気圧が高いの
でアーク中に気化してヒユームを生じやすく且つ
スパツタの発生量が増大する傾向がある。従つて
この見地からは添加量が制限される。NaとKの
作用は上記の通りであるが、これらはいずれも単
体として添加されることを意味するのではなく、
例えばNaFとNa2O等の形で添加されている場
合、これらの含有Na量をNa2O値に換算すると
いう意味である。このことはKについても全く同
様である。上記したNa及びKの添加による溶接
作業性の改善という観点からその効果を得るに
は、Na2OとK2Oの総量で0.2%以上の添加が必要
である。一方ヒユーム及びスパツタの抑制という
観点からは、Na2OとK2Oの総量を0.6%以下に制
限する必要がある。このようにNaもKも同じ様
な効果をもたらすものであるが、本発明者等が研
究・検討を重ねた結果、Naに対してKが過剰に
添加されるとスパツタの発生量が増加する傾向が
認められた。しかしその添加限界量はNaの添加
量に影響されることがわかつた。即ち、Naの添
加量が多くなるとKの添加限界量も増大し
Na2O/K2Oが0.6以上となることが必要であるこ
とが判明した。 尚、上記成分以外の添加成分としては、スラグ
の剥離性を改善するためにBi2O3、耐気孔性を改
善しX線性能を良くするためにAl、Ti、Mg、
Si、Zr等の脱酸剤、さらに溶接金属の成分を調整
するためにNi、Cr、Mo、Mn、Nb、C、N或は
Fe等を適宜添加することができる。 尚、金属外皮はステンレス鋼であるが、特にそ
の成分が規定されるものではなく溶接目的に応じ
てオーステナイト系、フエライト系或系はまたオ
ーステナイト・フエライト系等がそれぞれ適宜使
用される。 さらにワイヤ断面形状も特に定めるものではな
く、単純な突合わせ形状から複雑に内部に折り込
んだもの、或はまたいわゆるシームレスワイヤに
至るまで適用することが可能である。 [実施例] 本発明の実施例におけるステンレス鋼外皮の化
学成分(%)を第1表に示す。 尚、外皮のサイズは0.7mmt×12mmwであつた。 同フラツクス入りワイヤの構成を第2表に示
す。尚フラツクス組成値はワイヤ全重量に対する
%を示す。また金属弗化物の値はいずれもF換算
値である。 溶接条件を第3表に示す。 溶接試験は第1図に示す下向I開先の突合せ溶
接、第2図に示す水平すみ肉溶接、第3図に示す
突合せ溶接及び第4図に示すすみ肉溶接を行なつ
た。1は溶接剤、2は裏当材、3はビードであ
り、ギヤツプGは3mmであつた。第3図の諸元
は、開先角度θ:60°、ギヤツプG:3mm、ルー
ト高さR:1mmであつた。尚、立向溶接では板厚
の如何によつて溶け落ちの様子が異なつた。厚板
では溶け落ちの発生は少なかつたが、板厚が薄く
なるにしたがつて溶け落ち易くなり溶接作業が困
難である。このため作業がかなり困難な板厚であ
る6mmtの試験板で試験を行なつた。試験板はい
ずれもJIS G4304又はG4305に規定されるステン
レス鋼板でワイヤと同成分系のものを使用した。 試験結果を第4表に示す。尚、同表においての
評価は ◎……きわめて良好 ○……良好 △……やや不良 ×……不良 を意味する。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 ワイヤNo.1はTiO2が1%未満であり、アーク
状態やスラグ剥離性が劣つている。 No.2は、TiO2が所定の範囲内にあるものの
TiO2とZrO2の和が3%未満であるため立向溶接
でビードの垂れ落ちが生じビード形状、ビード外
観が悪くなつている。 No.3はTiO2が5.5%を超え、またTiO2とZrO2
の和も6%を超えた例であり、スラグに邪魔され
アークが不安定になつている。 No.4はZrO2が2.5%を超えた例であり、ZrO2
融点が高いためワイヤからフラツクスの未溶融部
が長く突出て溶融池にあたり、アーク状態が劣化
し作業性が悪くなつている。 No.5はSiO2が1%未満であり、スパツタの発
生が多くなつている。 No.6はSiO2が4%を超えた例であり、とくに
スラグ剥離性の劣化が著しい。 No.はNaとKの含有量が少ない例であり、溶滴
が大きくなり移行状態が悪くなつている。 No.8はNaとKが多くNa2OとK2Oの和が0.6%
を超える場合で、スパツタが増加するとともに第
3表には示さないがヒユーム発生量が増加してい
る。 No.9〜No.11はNaとKの相対比、すなわち
Na2O/K2Oが0.6に達しないもので他は全て規定
範囲を満足する例であるが、いずれもスパツタの
発生が多くなつている。 No.12〜20は本発明例であり、下向及び水平姿勢
溶接および立向姿勢溶接など小電流範囲で極めて
すぐれた溶接作業性、ビード外観が得られてい
る。 さらに、No.12〜20に示すワイヤは高電流範囲
[1.2mmφ−(150〜250)Amp]でもすぐれた作業
性、ビード外観を示し、またJISZ3323に規定さ
れいる諸性能を満足した。 [発明の効果] 本発明は上記の様に構成されいるので80〜
150Aの小電流域で行なわれるステンレス鋼の溶
接はどの様な姿勢の溶接であつても、150A以上
の大電流域で行なわれる従来のステンレス鋼溶接
において得られているすぐれた溶接作業性とすぐ
れたビード外観をいずれも同じ様に発揮すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
図面はいずれも本発明の実施例におけるステン
レス溶接の方式を示す図であり、第1図は薄板の
下向突合せ溶接、第2図は薄板の水平すみ肉溶
接、第3図は立向姿勢による突合せ溶接、第4図
は立向姿勢によるすみ肉溶接を説明するものであ
る。 1……ステンレス材、2……裏当て材、3……
ビード、G……ギヤツプ、R……ルート高さ、T
……板厚。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 TiO2:1〜5.5%(ワイヤ全重量に対する%
    の意味、以下同じ) ZrO2:0.2〜2.5%(但しTiO2+ZrO2:3〜6%) SiO2:1〜4% 金属弗化物:F換算値で0.02〜0.1% Na及びK:Na2O及びK2O換算値の総量で0.2〜
    0.6%(但しNa2O/K2O:0.6以上) を含むフラツクスをステンレス鋼外皮に充填して
    なることを特徴とするステンレス鋼溶接用フラツ
    クス入りワイヤ。
JP15565686A 1986-07-02 1986-07-02 ステンレス鋼溶接用フラツクス入りワイヤ Granted JPS6313695A (ja)

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JPS6313695A JPS6313695A (ja) 1988-01-20
JPH0547318B2 true JPH0547318B2 (ja) 1993-07-16

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ID=15610734

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JP2637907B2 (ja) * 1992-09-30 1997-08-06 株式会社神戸製鋼所 フラックス入りワイヤ
JPH09262693A (ja) 1996-03-28 1997-10-07 Kobe Steel Ltd アーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP3765771B2 (ja) 2002-04-23 2006-04-12 株式会社神戸製鋼所 ステンレス鋼アーク溶接フラックス入りワイヤ
JP3765772B2 (ja) * 2002-04-30 2006-04-12 株式会社神戸製鋼所 ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ
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JPS5319154A (en) * 1976-08-06 1978-02-22 Kobe Steel Ltd Welding material containing chromium
JPS5915756A (ja) * 1982-07-19 1984-01-26 Aichi Electric Mfg Co Ltd 電気湯沸装置
JPS59212192A (ja) * 1983-05-16 1984-12-01 Nippon Steel Corp ステンレス鋼フラツクス入りワイヤ
JPS6125475A (ja) * 1984-07-13 1986-02-04 Takara Shuzo Co Ltd サワ−ドリンク風飲料

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