JPH0630833B2 - 複合ワイヤ充填用フラックス - Google Patents
複合ワイヤ充填用フラックスInfo
- Publication number
- JPH0630833B2 JPH0630833B2 JP58220410A JP22041083A JPH0630833B2 JP H0630833 B2 JPH0630833 B2 JP H0630833B2 JP 58220410 A JP58220410 A JP 58220410A JP 22041083 A JP22041083 A JP 22041083A JP H0630833 B2 JPH0630833 B2 JP H0630833B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flux
- welding
- wire
- filling
- composite wire
- 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
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection 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
- B23K35/368—Selection of non-metallic compositions of core materials either alone or conjoint with selection of soldering or welding materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は全姿勢溶接に於てアークが強く、かつ安定し、
スパッタの少ないいわゆる溶接作業性にすぐれた複合ワ
イヤ充填用フラックスに関するものである。
スパッタの少ないいわゆる溶接作業性にすぐれた複合ワ
イヤ充填用フラックスに関するものである。
溶接用複合ワイヤ（以下複合ワイヤ）は被覆アーク溶接
棒に比べ作業能率が向上し、作業者の熱練度もそれ程要
求されないという利点がある。また、ソリッドワイヤに
比べるスラグを生成するため溶接ビード形状が良好であ
る。この様な理由から複合ワイヤは造船、橋梁、圧力容
器、建設機械等各産業分野に広く普及し、近年その使用
量は急増している。特に複合ワイヤの中でも特公昭45-3
0937号公報で提案されたクローズドシームの外皮金属を
用いた複合ワイヤは、充填フラックスの吸湿が全くな
く、極低水素溶接金属が得られること、またワイヤ表面
は銅めっきされているため、保管時は錆の発生が少な
く、溶接時は通電性に優れているためアークは安定し、
チップ、ライナー等部品の消耗も少ないといった理由か
らその使用比率は年々高くなっている。
棒に比べ作業能率が向上し、作業者の熱練度もそれ程要
求されないという利点がある。また、ソリッドワイヤに
比べるスラグを生成するため溶接ビード形状が良好であ
る。この様な理由から複合ワイヤは造船、橋梁、圧力容
器、建設機械等各産業分野に広く普及し、近年その使用
量は急増している。特に複合ワイヤの中でも特公昭45-3
0937号公報で提案されたクローズドシームの外皮金属を
用いた複合ワイヤは、充填フラックスの吸湿が全くな
く、極低水素溶接金属が得られること、またワイヤ表面
は銅めっきされているため、保管時は錆の発生が少な
く、溶接時は通電性に優れているためアークは安定し、
チップ、ライナー等部品の消耗も少ないといった理由か
らその使用比率は年々高くなっている。
現在、クローズドシーム複合ワイヤはそのパイプ内への
フラックスの充填に於てはパイプ端より振動による搬送
方式によっているため、偏析防止の目的で充填に先立っ
て固着剤として水ガラスを添加し、フラックスの造粒が
行なわれている。
フラックスの充填に於てはパイプ端より振動による搬送
方式によっているため、偏析防止の目的で充填に先立っ
て固着剤として水ガラスを添加し、フラックスの造粒が
行なわれている。
〔本発明が解決しようとする問題点〕 水ガラスを添加して造粒されたフラックスを充填したク
ローズドシーム複合ワイヤは水ガラス中に含まれるカリ
ウムおよびまたはナトリウムによるアーク安定化効果に
より、下向姿勢ではアークがソフトで安定した溶接が行
なえるが、上向姿勢溶接ではアークが安定で弱すぎるた
め、溶接ビードが垂れ気味となる。特にこの傾向は仮付
溶接部を溶接する際顕著である。即ち、アークが弱いた
め仮付部を完全に溶かし切らないまま更にその上にビー
ドを付加する状態となるため、オーバーラップ状の２段
ビードとなる欠点がある。また、アークが安定しすぎる
ため、アーク長が長く、未溶融フラックスが溶融池に向
って突出す状態となるため、上向姿勢溶接ではスパッタ
が増加する原因となっている。従って、上向姿勢溶接で
は水ガラスを使用しないで製造できるオープンシームの
複合ワイヤが主に用いられているが、この種ワイヤでは
充填フラックスがシームを通して吸湿するため拡散性水
素が増加し、ピット、ブローホール、低温割れ等の溶接
欠陥が発生し易い。また、オープンシームのためワイヤ
の表面処理は大きく制約されることになり、例えば通電
性と保管時の耐錆性に優れた銅めっきを施すことはでき
ない。更にもう１つの大きな欠点はワイヤ断面が非対象
のため方向性を持つことになり、ワイヤの送給が安定せ
ず溶接中のワイヤの狙いが突然乱れることがある。従っ
て、ロボット等を使って溶接の自動化、省力化を図ろう
としている産業界の要請に対応しきれないという欠点が
ある。
ローズドシーム複合ワイヤは水ガラス中に含まれるカリ
ウムおよびまたはナトリウムによるアーク安定化効果に
より、下向姿勢ではアークがソフトで安定した溶接が行
なえるが、上向姿勢溶接ではアークが安定で弱すぎるた
め、溶接ビードが垂れ気味となる。特にこの傾向は仮付
溶接部を溶接する際顕著である。即ち、アークが弱いた
め仮付部を完全に溶かし切らないまま更にその上にビー
ドを付加する状態となるため、オーバーラップ状の２段
ビードとなる欠点がある。また、アークが安定しすぎる
ため、アーク長が長く、未溶融フラックスが溶融池に向
って突出す状態となるため、上向姿勢溶接ではスパッタ
が増加する原因となっている。従って、上向姿勢溶接で
は水ガラスを使用しないで製造できるオープンシームの
複合ワイヤが主に用いられているが、この種ワイヤでは
充填フラックスがシームを通して吸湿するため拡散性水
素が増加し、ピット、ブローホール、低温割れ等の溶接
欠陥が発生し易い。また、オープンシームのためワイヤ
の表面処理は大きく制約されることになり、例えば通電
性と保管時の耐錆性に優れた銅めっきを施すことはでき
ない。更にもう１つの大きな欠点はワイヤ断面が非対象
のため方向性を持つことになり、ワイヤの送給が安定せ
ず溶接中のワイヤの狙いが突然乱れることがある。従っ
て、ロボット等を使って溶接の自動化、省力化を図ろう
としている産業界の要請に対応しきれないという欠点が
ある。
従って、本発明の目的はフラックスの突出し現象を解消
し、同時にアーク力を強めることにより全姿勢溶接時の
スパッタ発生防止とビード形状の改善を量ろうとするも
ので、その要旨とするところは固着剤としてカルボキシ
メチルセルロースを０．３〜６．０重量％含有し、水ガ
ラスを含有しないことを特徴とする複合ワイヤ充填用フ
ラックスにある。
し、同時にアーク力を強めることにより全姿勢溶接時の
スパッタ発生防止とビード形状の改善を量ろうとするも
ので、その要旨とするところは固着剤としてカルボキシ
メチルセルロースを０．３〜６．０重量％含有し、水ガ
ラスを含有しないことを特徴とする複合ワイヤ充填用フ
ラックスにある。
以下本発明に到達するまでに行なった調査及び実施例に
ついて詳細に説明する。
ついて詳細に説明する。
本発明者は複合ワイヤの中でも最も広く普及しているル
チール系CO2溶接用ワイヤに充填するフラックスについ
て検討を行なった。この結果、被覆アーク溶接棒のフラ
ックス固着剤の補助材として特開昭57-159294号公報で
提案されたCMCを複合ワイヤ充填様フラックス中に０．
３重量％以上添加することにより、複合ワイヤ用充填フ
ラックスとして十分適用可能な固着性が確保されるとい
う知見を得た。CMCの添加量が０．３重量％未満ではフ
ラックスの固化造粒性が無く、従ってフラックスの固着
は起こらないので充填時にフラックス偏析の生じる恐れ
がある。フラックスの固化造粒性の面からはCMCの添加
上限は特にないが、溶接用複合ワイヤに充填するフラッ
クスとしてはCMCの上限は６重量％である。CMCを６重量
％を超えて含有するフラックスを充填した複合ワイヤで
はCMCの成分であるＣの影響でアークが必要以上に強く
なるためガウジング状態となり、アンダーカットが発生
し易くなる。またＣが多量溶接金属に歩留まり溶接金属
の機械的性能が劣化する。従って、CMCのフラックスへ
の添加は６重量％以下とする。
チール系CO2溶接用ワイヤに充填するフラックスについ
て検討を行なった。この結果、被覆アーク溶接棒のフラ
ックス固着剤の補助材として特開昭57-159294号公報で
提案されたCMCを複合ワイヤ充填様フラックス中に０．
３重量％以上添加することにより、複合ワイヤ用充填フ
ラックスとして十分適用可能な固着性が確保されるとい
う知見を得た。CMCの添加量が０．３重量％未満ではフ
ラックスの固化造粒性が無く、従ってフラックスの固着
は起こらないので充填時にフラックス偏析の生じる恐れ
がある。フラックスの固化造粒性の面からはCMCの添加
上限は特にないが、溶接用複合ワイヤに充填するフラッ
クスとしてはCMCの上限は６重量％である。CMCを６重量
％を超えて含有するフラックスを充填した複合ワイヤで
はCMCの成分であるＣの影響でアークが必要以上に強く
なるためガウジング状態となり、アンダーカットが発生
し易くなる。またＣが多量溶接金属に歩留まり溶接金属
の機械的性能が劣化する。従って、CMCのフラックスへ
の添加は６重量％以下とする。
CMCを含有した充填用フラックスを製造する具体的方法
としてはフラックスにCMCを添加し、更に水を添加、湿
式混合、ローターリーキルンを通して乾燥する方法、或
いはフラックスにCMC水溶液を添加して湿式混合、乾燥
する方法などがある。いずれの方法によったとしても、
CMC成分として０．３〜６重量％含有しておればよい。
としてはフラックスにCMCを添加し、更に水を添加、湿
式混合、ローターリーキルンを通して乾燥する方法、或
いはフラックスにCMC水溶液を添加して湿式混合、乾燥
する方法などがある。いずれの方法によったとしても、
CMC成分として０．３〜６重量％含有しておればよい。
上記方法により製造されたCMCを含有するフラックス
は、５〜４０重量％の範囲で充填し複合ワイヤとするの
が好ましい。５重量％未満の充填では溶接用ワイヤとし
てのフラックスが不足するので健全な溶接金属を得るの
は困難であり、４０重量％を越えて添加すると外皮金属
が薄くなり過ぎるため製線が困難となる。
は、５〜４０重量％の範囲で充填し複合ワイヤとするの
が好ましい。５重量％未満の充填では溶接用ワイヤとし
てのフラックスが不足するので健全な溶接金属を得るの
は困難であり、４０重量％を越えて添加すると外皮金属
が薄くなり過ぎるため製線が困難となる。
本発明フラックスを充填した複合ワイヤは製造工程に於
て伸線，及び高温乾燥，若しくは焼鈍することにより充
填フラックス、伸線潤滑剤及びCMC中の水素を除去する
こができ低水素溶接金属を得ることができる。上記工程
にて製造された複合ワイヤは水ガラスを全く含有してい
ないのでナリウムとかカリウムといったアーク安定元素
が少なく、CMC中の炭素の作用によりアークは適度に強
い。このため溶接中のフラックスの突出し現象は生じな
いことが判った。従って、上向溶接においてもスパッタ
の発生が少なく、ビード形状の良好な溶接が容易に行な
える。
て伸線，及び高温乾燥，若しくは焼鈍することにより充
填フラックス、伸線潤滑剤及びCMC中の水素を除去する
こができ低水素溶接金属を得ることができる。上記工程
にて製造された複合ワイヤは水ガラスを全く含有してい
ないのでナリウムとかカリウムといったアーク安定元素
が少なく、CMC中の炭素の作用によりアークは適度に強
い。このため溶接中のフラックスの突出し現象は生じな
いことが判った。従って、上向溶接においてもスパッタ
の発生が少なく、ビード形状の良好な溶接が容易に行な
える。
なお、ルーチル系複合ワイヤの作業性は上記の通りCMC
により改善されることが判ったが、他のフラックス系例
えばふつ化物、炭酸塩を主成分とする塩基性フラック
ス、及び合金成分、鉄粉等からなる金属粉系フラックス
を充填する複合ワイヤにおいても同様に有効なことが確
認されている。
により改善されることが判ったが、他のフラックス系例
えばふつ化物、炭酸塩を主成分とする塩基性フラック
ス、及び合金成分、鉄粉等からなる金属粉系フラックス
を充填する複合ワイヤにおいても同様に有効なことが確
認されている。
また、本発明フラックスを充填する外皮金属の成分につ
いても全く制限されるものではない。溶接能率を上げ、
スパッタを減少させるために低炭素・高酸素外皮を使用
するワイヤにおいては従来溶接金属中の炭素補正を高炭
素Fe-Mn等によって行なっていたが、本発明フラックス
の充填では、CMCに炭素が含有されているため、溶接金
層の炭素不足は自然に解消される利点がある。
いても全く制限されるものではない。溶接能率を上げ、
スパッタを減少させるために低炭素・高酸素外皮を使用
するワイヤにおいては従来溶接金属中の炭素補正を高炭
素Fe-Mn等によって行なっていたが、本発明フラックス
の充填では、CMCに炭素が含有されているため、溶接金
層の炭素不足は自然に解消される利点がある。
ワイヤの断面形状についても特公昭45-30937号公報で提
案された断面に限定されるものではなく、帯鋼をＵ溝に
成形し、フラックスの充填、加工を行なって製造される
従来のオープンシーム複合ワイヤへのCMC含有フラック
スの充填も上記溶接上の利点の他フラックスの流動性が
著しく向上するので、製造上有効である。
案された断面に限定されるものではなく、帯鋼をＵ溝に
成形し、フラックスの充填、加工を行なって製造される
従来のオープンシーム複合ワイヤへのCMC含有フラック
スの充填も上記溶接上の利点の他フラックスの流動性が
著しく向上するので、製造上有効である。
次に上記実験調査によって得られた本発明の効果を実施
例によって確認した。
例によって確認した。
実施例 第１表に本発明になる複合ワイヤ用充填フラックス（N
o.１〜７）と比較例（No.８〜１０）の構成並びに固
化、造粒性の検討結果を示す。CMCを０．２重量％含有
したNo.９のフラックスでは固化、造粒性はないが、
０．３重量％以上含有したNo.１〜８及びNo.１０の水ガ
ラスを添加したフラックスは固化、造粒性のあることが
確認された。
o.１〜７）と比較例（No.８〜１０）の構成並びに固
化、造粒性の検討結果を示す。CMCを０．２重量％含有
したNo.９のフラックスでは固化、造粒性はないが、
０．３重量％以上含有したNo.１〜８及びNo.１０の水ガ
ラスを添加したフラックスは固化、造粒性のあることが
確認された。
第２表にはフラックスNo.９を除いたフラックスを充填
して製造した1.2φワイヤによる上向溶接性の検討結果
を示す。溶接は仮付溶接ビードのある上向すみ肉部に２
５０Ａで半自動溶接を行ない、スパッタの発生量と溶接
ビード形状を比較した。No.６は８０％Ar-２０％CO2シ
ールドガスを用い、他はCO2シールドで溶接した。本発
明フラックスを充填したNo.１〜７のワイヤはCMCを適量
含有しているため未溶融フラックスの突出しがなく、ア
ークの吹付けが強いためスパッタの少ないビード形状の
良好な溶接が行なえた。これに対し、No.８のCMCを本発
明の規定以上に含有したフラックスを充填したワイヤで
はアークの吹付けが必要以上に強くなり、スパッタの増
加とアンダーカットが発生した。No.９の水ガラスを従
来通り多量使用して造粒されたフラックスを充填したワ
イヤではアークが長く吹付けが弱いため、溶接中未溶融
のフラックスが溶融池に向って突出し、スパッタの増加
を招き、２段ビードとなった。
して製造した1.2φワイヤによる上向溶接性の検討結果
を示す。溶接は仮付溶接ビードのある上向すみ肉部に２
５０Ａで半自動溶接を行ない、スパッタの発生量と溶接
ビード形状を比較した。No.６は８０％Ar-２０％CO2シ
ールドガスを用い、他はCO2シールドで溶接した。本発
明フラックスを充填したNo.１〜７のワイヤはCMCを適量
含有しているため未溶融フラックスの突出しがなく、ア
ークの吹付けが強いためスパッタの少ないビード形状の
良好な溶接が行なえた。これに対し、No.８のCMCを本発
明の規定以上に含有したフラックスを充填したワイヤで
はアークの吹付けが必要以上に強くなり、スパッタの増
加とアンダーカットが発生した。No.９の水ガラスを従
来通り多量使用して造粒されたフラックスを充填したワ
イヤではアークが長く吹付けが弱いため、溶接中未溶融
のフラックスが溶融池に向って突出し、スパッタの増加
を招き、２段ビードとなった。
上記実施例から明らかな様に本発明の充填用フラックス
は振動充填は十分適用できる造粒性を有し、該フラック
スを充填した複合ワイヤはフラックスの突出し現象がな
いため、上向姿勢溶接においてもスパッタの発生が少な
く、またアークの吹付けが強いため仮付部の溶接ビード
も平滑になるなど従来ワイヤになかった特徴を有するも
ので各産業分野の自動化、省力化に貢献すること大であ
る。
は振動充填は十分適用できる造粒性を有し、該フラック
スを充填した複合ワイヤはフラックスの突出し現象がな
いため、上向姿勢溶接においてもスパッタの発生が少な
く、またアークの吹付けが強いため仮付部の溶接ビード
も平滑になるなど従来ワイヤになかった特徴を有するも
ので各産業分野の自動化、省力化に貢献すること大であ
る。
第１図及び第２図は実施例第２表のワイヤ断面形態を示
す。
す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 宜人 東京都中央区築地３丁目５番４号 日鐵溶 接工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−159294（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】固着剤としてカルボキシメチルセルロース
を０．３〜６．０重量％含有し、水ガラスを含有しない
ことを特徴とする複合ワイヤ充填用フラックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58220410A JPH0630833B2 (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 複合ワイヤ充填用フラックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58220410A JPH0630833B2 (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 複合ワイヤ充填用フラックス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60111795A JPS60111795A (ja) | 1985-06-18 |
| JPH0630833B2 true JPH0630833B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=16750677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58220410A Expired - Lifetime JPH0630833B2 (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 複合ワイヤ充填用フラックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630833B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57159294A (en) * | 1981-03-25 | 1982-10-01 | Daicel Chem Ind Ltd | Covered electrode |
-
1983
- 1983-11-22 JP JP58220410A patent/JPH0630833B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60111795A (ja) | 1985-06-18 |
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