JPH0825057B2 - サブマージアーク溶接用ボンドフラックス - Google Patents
サブマージアーク溶接用ボンドフラックスInfo
- Publication number
- JPH0825057B2 JPH0825057B2 JP63303019A JP30301988A JPH0825057B2 JP H0825057 B2 JPH0825057 B2 JP H0825057B2 JP 63303019 A JP63303019 A JP 63303019A JP 30301988 A JP30301988 A JP 30301988A JP H0825057 B2 JPH0825057 B2 JP H0825057B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flux
- welding
- submerged arc
- arc welding
- slag
- 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
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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
- B23K35/3601—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 with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3607—Silica or silicates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- 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） 本発明はサブマージアーク溶接用ボンドフラックスに
係り、より詳しくは、フラックス消費量が少なく、且つ
深溶込み溶接が可能な高能率で経済性に優れたサブマー
ジアーク溶接用ボンドフラックスに関するものである。
係り、より詳しくは、フラックス消費量が少なく、且つ
深溶込み溶接が可能な高能率で経済性に優れたサブマー
ジアーク溶接用ボンドフラックスに関するものである。
（従来の技術及び解決しようとする課題） サブマージアーク溶接の場合、深溶込みを得るために
は高電流、低電圧で溶接することが一番有効な手段であ
ることは良く知られている事実である。
は高電流、低電圧で溶接することが一番有効な手段であ
ることは良く知られている事実である。
しかし、高電流、低電圧溶接の場合、ワイヤ溶融量が
増大し、ビードの広がりも少ないため、余盛高さが異常
に高い凸形のビード形状になるという欠点も併せてもっ
ている。
増大し、ビードの広がりも少ないため、余盛高さが異常
に高い凸形のビード形状になるという欠点も併せてもっ
ている。
そのため、単電極サブマージアーク溶接の場合は、Ｉ
型開先で溶接できる最大板厚は12mmt程度までであり、1
2mmtを超える板厚においてはＹ型若しくはＸ型開先を用
いて施工されているのが一般的であるが、この場合には
開先加工費用が高くなるという問題がある。
型開先で溶接できる最大板厚は12mmt程度までであり、1
2mmtを超える板厚においてはＹ型若しくはＸ型開先を用
いて施工されているのが一般的であるが、この場合には
開先加工費用が高くなるという問題がある。
一方、２電極以上の電極を用いる多電極サブマージア
ーク溶接においては、それぞれの電極に役割を分担させ
ることが可能なため、単電極サブマージアーク溶接に比
べるとＩ開先溶接が可能な範囲は増大するが、それでも
最大板厚は20mmt程度までである。しかも、溶接電源及
び溶接機など設備面での制約条件があるという問題もあ
る。
ーク溶接においては、それぞれの電極に役割を分担させ
ることが可能なため、単電極サブマージアーク溶接に比
べるとＩ開先溶接が可能な範囲は増大するが、それでも
最大板厚は20mmt程度までである。しかも、溶接電源及
び溶接機など設備面での制約条件があるという問題もあ
る。
更には、従来のフラックスを用いた両面一層溶接にお
いては、フラックス／ワイヤ消費率が1.2〜1.5程度であ
り、溶接終了後スラグとなって廃却するフラックスの消
費量が非常に多いという経済的な問題があった。
いては、フラックス／ワイヤ消費率が1.2〜1.5程度であ
り、溶接終了後スラグとなって廃却するフラックスの消
費量が非常に多いという経済的な問題があった。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためにな
されたものであって、フラックス消費量が少なく、ビー
ド外観、ビード形状等溶接作業性を損なうことなく深溶
込み溶接が可能なサブマージアーク溶接用フラックスを
提供することを目的とするものである。
されたものであって、フラックス消費量が少なく、ビー
ド外観、ビード形状等溶接作業性を損なうことなく深溶
込み溶接が可能なサブマージアーク溶接用フラックスを
提供することを目的とするものである。
（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本発明者は、特に単電極サ
ブマージアーク溶接において、板厚25mmまでＩ開先溶接
が可能で、且つフラックス消費量が少なく、非常に高能
率で経済的に優れたフラックスを見い出すべき鋭意研究
を重ねた。
ブマージアーク溶接において、板厚25mmまでＩ開先溶接
が可能で、且つフラックス消費量が少なく、非常に高能
率で経済的に優れたフラックスを見い出すべき鋭意研究
を重ねた。
その結果、フラックスタイプがいわゆるボンドフラッ
クスの場合、特定成分を適正に配合することにより、可
能であることを見い出し、本発明をなしたものである。
クスの場合、特定成分を適正に配合することにより、可
能であることを見い出し、本発明をなしたものである。
すなわち、本発明に係るサブマージアーク溶接用ボン
ドフラックスは、SiO2:35〜48％、Al2O3:1〜10％、T.M
n:6〜20％、CaF2:2〜10％、CaO:1〜10％、MgO:15〜25
％、Na2O及びK2Oの１種又は２種:2.5〜5.5％及びBaO:0.
5〜2.5％を含む組成からなることを特徴とするものであ
る。
ドフラックスは、SiO2:35〜48％、Al2O3:1〜10％、T.M
n:6〜20％、CaF2:2〜10％、CaO:1〜10％、MgO:15〜25
％、Na2O及びK2Oの１種又は２種:2.5〜5.5％及びBaO:0.
5〜2.5％を含む組成からなることを特徴とするものであ
る。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
（作用） 本発明におけるフラックス成分の限定理由は以下のと
おりである。
おりである。
なお、サブマージアーク溶接用のフラックスには溶融
形のものと、焼結又は焼成したものの２種類あるが、本
発明においてボンドフラックスとは、後者のタイプのフ
ラックスを対象としている。
形のものと、焼結又は焼成したものの２種類あるが、本
発明においてボンドフラックスとは、後者のタイプのフ
ラックスを対象としている。
SiO2:35〜48％ SiO2は酸性成分であって、スラグの融点、粘性及び溶
込み深さを調整するのに有効な成分である。しかし、35
％未満ではスラグの粘性が不十分でビード幅の均一性が
劣り、またフラックス消費量が増大し、溶込みも浅くな
るため好ましくない。一方、48％を超えると塩基度が低
下し、溶接金属の靱性が劣化し、またビード形状が凸と
なるので好ましくない。したがって、SiO2量は35〜48％
の範囲とする。
込み深さを調整するのに有効な成分である。しかし、35
％未満ではスラグの粘性が不十分でビード幅の均一性が
劣り、またフラックス消費量が増大し、溶込みも浅くな
るため好ましくない。一方、48％を超えると塩基度が低
下し、溶接金属の靱性が劣化し、またビード形状が凸と
なるので好ましくない。したがって、SiO2量は35〜48％
の範囲とする。
Al2O3:1〜10％ Al2O3は中性成分であり、スラグの塩基度を下げない
のでスラグの粘性、凝固温度を調整するのに有効な成分
である。しかし、１％未満ではアンダーカットが生じて
スラグ剥離性を損なう。また、10％を超えると粘性が高
くなり過ぎて、スラグ巻込みが発生し易く、凸ビードに
なるため好ましくない。したがって、Al2O3量は１〜10
％の範囲とする。
のでスラグの粘性、凝固温度を調整するのに有効な成分
である。しかし、１％未満ではアンダーカットが生じて
スラグ剥離性を損なう。また、10％を超えると粘性が高
くなり過ぎて、スラグ巻込みが発生し易く、凸ビードに
なるため好ましくない。したがって、Al2O3量は１〜10
％の範囲とする。
T.Mn:6〜20％ Mnはスラグの粘性、凝固温度を調整するのに有効な成
分であるだけでなく、溶接金属中のMn量を調整し、引張
性能、衝撃性能を確保するために必須の成分である。し
かし、６％未満ではアンダーカット及びスラグ焼付きが
発生し易く、好ましくない。また、安価な低Mnワイヤと
組合せた場合、溶接金属中のMnが不足し、引張強度及び
粘性が低下する。一方、20％を超えるとビードが蛇行し
易く、且つフラックス消費量が増大するため好ましくな
い。
分であるだけでなく、溶接金属中のMn量を調整し、引張
性能、衝撃性能を確保するために必須の成分である。し
かし、６％未満ではアンダーカット及びスラグ焼付きが
発生し易く、好ましくない。また、安価な低Mnワイヤと
組合せた場合、溶接金属中のMnが不足し、引張強度及び
粘性が低下する。一方、20％を超えるとビードが蛇行し
易く、且つフラックス消費量が増大するため好ましくな
い。
なお、Mn成分は金属MnやFe−Mnなどの化合物及びMn
O、MnO2などの酸化物でフラックス中に添加されるが、
ここでは、金属Mn以外の形で添加した場合はMnに換算し
てT.Mnで規定することにした。
O、MnO2などの酸化物でフラックス中に添加されるが、
ここでは、金属Mn以外の形で添加した場合はMnに換算し
てT.Mnで規定することにした。
したがって、Mn量はTotal Mn（T.Mn）の形で６〜20％
の範囲とする。
の範囲とする。
CaF2:2〜10％ CaF2は塩基性成分であり、スラグの凝固温度や流動性
を調整するのに必要な成分である。しかし、２％未満で
はポックマークが発生し易く、靱性向上に対しても効果
が少ない。また、10％を超えるとスラグの流動性が増
し、ビードの蛇行やアンダーカットが発生し易くなるの
で好ましくない。したがって、CaF2量は２〜10％の範囲
とする。
を調整するのに必要な成分である。しかし、２％未満で
はポックマークが発生し易く、靱性向上に対しても効果
が少ない。また、10％を超えるとスラグの流動性が増
し、ビードの蛇行やアンダーカットが発生し易くなるの
で好ましくない。したがって、CaF2量は２〜10％の範囲
とする。
CaO:1〜10％ CaOは塩基性成分であって、スラグの塩基度、粘性、
凝固温度を調整するのに有効な成分である。しかし、１
％未満では塩基度が不足し、靱性が低下する。またビー
ドの蛇行が発生し易い。また、10％を超えるとポックマ
ークが発生したり、スラグ剥離性が劣化するため好まし
くない。したがって、CaO量は１〜10％の範囲とする。
凝固温度を調整するのに有効な成分である。しかし、１
％未満では塩基度が不足し、靱性が低下する。またビー
ドの蛇行が発生し易い。また、10％を超えるとポックマ
ークが発生したり、スラグ剥離性が劣化するため好まし
くない。したがって、CaO量は１〜10％の範囲とする。
MgO:15〜25％ MgOは塩基性成分であって、靱性向上に効果があるば
かりでなく、粘性調整剤としての作用も有している。し
かし、15％未満では靱性低下が著しいため好ましくな
く、またアンダーカットが発生し易い。一方、25％を超
えるとポックマークが発生したり、スラグ剥離性が劣化
するため好ましくない。またフラックス消費量が増大す
る。したがって、MgO量は15〜25％の範囲とする。
かりでなく、粘性調整剤としての作用も有している。し
かし、15％未満では靱性低下が著しいため好ましくな
く、またアンダーカットが発生し易い。一方、25％を超
えるとポックマークが発生したり、スラグ剥離性が劣化
するため好ましくない。またフラックス消費量が増大す
る。したがって、MgO量は15〜25％の範囲とする。
Na2O及びK2Oの１種又は２種:2.5〜5.5％ Na2O、K2Oはアーク安定剤、スラグの粘性調整剤とし
て有効である。特に深溶込み溶接の場合には、アークの
集中性を確保するためにも必須の成分である。しかし、
2.5％未満ではアークの安定性、集中性が悪くなり、ビ
ードが蛇行したり、溶込みが浅くなるため好ましくな
い。また、5.5％を超えるとフラックスの耐吸湿性が悪
くなり、ピットやポックマークが発生し易い。したがっ
て、添加量はNa2O及びK2Oの１種又は２種を2.5〜5.5％
の範囲とする。
て有効である。特に深溶込み溶接の場合には、アークの
集中性を確保するためにも必須の成分である。しかし、
2.5％未満ではアークの安定性、集中性が悪くなり、ビ
ードが蛇行したり、溶込みが浅くなるため好ましくな
い。また、5.5％を超えるとフラックスの耐吸湿性が悪
くなり、ピットやポックマークが発生し易い。したがっ
て、添加量はNa2O及びK2Oの１種又は２種を2.5〜5.5％
の範囲とする。
BaO:0.5〜2.5％ BaOは塩基性成分であって、スラグの粘性、凝固温
度、塩基度及び溶込み深さを調整するのに有効な成分で
ある。しかし、0.5％未満ではビードの蛇行やアンダー
カットが発生し易く、また溶込みが浅くなるため好まし
くない。一方、2.5％を超えるとポックマークが発生し
たり、スラグ剥離性が劣化するため好ましくない。した
がって、BaO量は0.5〜2.5％の範囲とする。
度、塩基度及び溶込み深さを調整するのに有効な成分で
ある。しかし、0.5％未満ではビードの蛇行やアンダー
カットが発生し易く、また溶込みが浅くなるため好まし
くない。一方、2.5％を超えるとポックマークが発生し
たり、スラグ剥離性が劣化するため好ましくない。した
がって、BaO量は0.5〜2.5％の範囲とする。
なお、以上の各成分を必須とするが、他の成分として
は、例えば、Mn成分をFe−Mn、MnO、MnO2等として含有
させた場合のFeや酸素が相当する等、特に上記必須成分
の添加に関連のある成分を指すが、従来と同様、焼成に
よるボンドフラックスの場合には合金剤等を適宜添加で
きることは云うまでもない。
は、例えば、Mn成分をFe−Mn、MnO、MnO2等として含有
させた場合のFeや酸素が相当する等、特に上記必須成分
の添加に関連のある成分を指すが、従来と同様、焼成に
よるボンドフラックスの場合には合金剤等を適宜添加で
きることは云うまでもない。
また、本発明のボンドフラックスは、単電極サブマー
ジアーク溶接、多電極サブマージアーク溶接のいずれに
も適用可能であり、またＩ開先のほか種々の開先形状で
も適用可能であることは云うまでもなく、いわゆるボン
ドフラックスが有する各種利点を兼ね備えつつ且つ上述
の効果を発揮できるものである。特に単電極サブマージ
アーク溶接に適用すると効果が顕著である。
ジアーク溶接、多電極サブマージアーク溶接のいずれに
も適用可能であり、またＩ開先のほか種々の開先形状で
も適用可能であることは云うまでもなく、いわゆるボン
ドフラックスが有する各種利点を兼ね備えつつ且つ上述
の効果を発揮できるものである。特に単電極サブマージ
アーク溶接に適用すると効果が顕著である。
以下に本発明の実施例を示す。
（実施例） 母材として25mmt×1000mml寸法のSM41Bを用い、これ
を第１図に示すようにＩ開先形状に突合せて、JIS Z 33
51 YS−S3相当のワイヤ（サイズ:4.8mmφ、成分:0.11％
Ｃ−0.28％Si−1.05％Mn）と第１表に示す組成のボンド
フラックスを使用し、単電極両面一層サブマージアーク
溶接を実施した。なお、溶接条件は、 1st side:850A−36V−35cm/min 2nd side:900A−36V−35cm/min である。
を第１図に示すようにＩ開先形状に突合せて、JIS Z 33
51 YS−S3相当のワイヤ（サイズ:4.8mmφ、成分:0.11％
Ｃ−0.28％Si−1.05％Mn）と第１表に示す組成のボンド
フラックスを使用し、単電極両面一層サブマージアーク
溶接を実施した。なお、溶接条件は、 1st side:850A−36V−35cm/min 2nd side:900A−36V−35cm/min である。
第１表にＸ線透過試験及び衝撃試験の結果を示すと共
に、フラックス／ワイヤ消費率並びに溶接作業性（ビー
ド外観、形状）を示す。
に、フラックス／ワイヤ消費率並びに溶接作業性（ビー
ド外観、形状）を示す。
なお、Ｘ線透過試験では試験板全長を対象とし試験
し、欠陥の個数等で判定した。衝撃試験は、2nd sideの
表面7mmから試験片（JIS Z 3111A4号試験片）を採取
し、−20℃で試験を行い、３本の平均値を求めた。フラ
ックス／ワイヤ消費率は、2nd sideのフラックス及びワ
イヤの各消費量をそれぞれ測定し、フラックス／ワイヤ
消費率を求めた。
し、欠陥の個数等で判定した。衝撃試験は、2nd sideの
表面7mmから試験片（JIS Z 3111A4号試験片）を採取
し、−20℃で試験を行い、３本の平均値を求めた。フラ
ックス／ワイヤ消費率は、2nd sideのフラックス及びワ
イヤの各消費量をそれぞれ測定し、フラックス／ワイヤ
消費率を求めた。
第１表より明らかなように、本発明例No.1〜No.5はい
ずれも、フラックス消費量が少なく、しかもＩ開先で板
厚20mmの如く厚板でも深溶込みができ且つ溶接作業性が
よいことがわかる。また、溶接欠陥も認められない。
ずれも、フラックス消費量が少なく、しかもＩ開先で板
厚20mmの如く厚板でも深溶込みができ且つ溶接作業性が
よいことがわかる。また、溶接欠陥も認められない。
一方、比較例No.6〜No.13は、本発明の必須成分を含
まず或いは含有量が本発明範囲外の例であり、いずれ
も、本例のように深溶込み溶接の場合には溶接作業性が
劣っている。更には、溶接欠陥が生ずることが多い。
まず或いは含有量が本発明範囲外の例であり、いずれ
も、本例のように深溶込み溶接の場合には溶接作業性が
劣っている。更には、溶接欠陥が生ずることが多い。
（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、サブマージア
ーク溶接において、ビード外観、ビード形状等の溶接作
業性を損なうことなく、板厚25mmt程度までＩ開先によ
る深溶込み溶接が可能であり、且つフラックス／ワイヤ
消費率が少ないため、非常に高能率で経済性に優れたフ
ラックスを提供することができる。特に単電極サブマー
ジアーク溶接に適用した場合の効果が顕著である。
ーク溶接において、ビード外観、ビード形状等の溶接作
業性を損なうことなく、板厚25mmt程度までＩ開先によ
る深溶込み溶接が可能であり、且つフラックス／ワイヤ
消費率が少ないため、非常に高能率で経済性に優れたフ
ラックスを提供することができる。特に単電極サブマー
ジアーク溶接に適用した場合の効果が顕著である。
第１図は実施例で採用したＩ開先形状を説明する図であ
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項１】重量％で（以下、同じ）、SiO2:35〜48
％、Al2O3:1〜10％、T.Mn:6〜20％、CaF2:2〜10％、Ca
O:1〜10％、MgO:15〜25％、Na2O及びK2Oの１種又は２
種:2.5〜5.5％及びBaO:0.5〜2.5％を含む組成からなる
ことを特徴とするサブマージアーク溶接用ボンドフラッ
クス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63303019A JPH0825057B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | サブマージアーク溶接用ボンドフラックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63303019A JPH0825057B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | サブマージアーク溶接用ボンドフラックス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02151393A JPH02151393A (ja) | 1990-06-11 |
| JPH0825057B2 true JPH0825057B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=17915960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63303019A Expired - Lifetime JPH0825057B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | サブマージアーク溶接用ボンドフラックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0825057B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6434386B2 (ja) * | 2015-08-20 | 2018-12-05 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | 下向きすみ肉サブマージアーク溶接用ボンドフラックス |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5458643A (en) * | 1977-10-19 | 1979-05-11 | Kawasaki Steel Co | Multiilayer submerged arc welding of low temperature steel |
| JPS5653475A (en) * | 1979-10-06 | 1981-05-13 | Nec Corp | Signal-processing method for secondary monitoring radar |
| JPS5742437A (en) * | 1980-08-28 | 1982-03-10 | Canon Inc | Conveyor |
| JPS61182896A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-15 | Kobe Steel Ltd | サブマ−ジア−ク溶接用フラツクス |
-
1988
- 1988-11-30 JP JP63303019A patent/JPH0825057B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02151393A (ja) | 1990-06-11 |
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