JPH08257785A - 鋼溶接部の耐低温割れ性を改善するアーク溶接用フラックス入りワイヤ - Google Patents
鋼溶接部の耐低温割れ性を改善するアーク溶接用フラックス入りワイヤInfo
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- JPH08257785A JPH08257785A JP20625295A JP20625295A JPH08257785A JP H08257785 A JPH08257785 A JP H08257785A JP 20625295 A JP20625295 A JP 20625295A JP 20625295 A JP20625295 A JP 20625295A JP H08257785 A JPH08257785 A JP H08257785A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、高張力鋼用のフラックス入りワイ
ヤを提供するもので、主として４９０ＭＰａ級以上の高
張力鋼の溶接に際しても、予熱を必要としないか、また
は予熱を低減でき、耐割れ性が極めて優れた溶接部を得
ることができる。 【解決手段】 金属粉あるいは金属弗化物を主成分とし
たフラックス入りワイヤにおいて、Ｖを鋼製外皮と充填
フラックスの一方または両方に限定添加してなる鋼溶接
部の耐低温割れ性を改善するアーク溶接用フラックス入
りワイヤ。
ヤを提供するもので、主として４９０ＭＰａ級以上の高
張力鋼の溶接に際しても、予熱を必要としないか、また
は予熱を低減でき、耐割れ性が極めて優れた溶接部を得
ることができる。 【解決手段】 金属粉あるいは金属弗化物を主成分とし
たフラックス入りワイヤにおいて、Ｖを鋼製外皮と充填
フラックスの一方または両方に限定添加してなる鋼溶接
部の耐低温割れ性を改善するアーク溶接用フラックス入
りワイヤ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、４９０Ｎ／ｍｍ2
級以上の高張力鋼を対象とし、鋼溶接部の耐低温割れ性
を改善するアーク溶接用フラックス入りワイヤに関する
ものである。
級以上の高張力鋼を対象とし、鋼溶接部の耐低温割れ性
を改善するアーク溶接用フラックス入りワイヤに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】船舶や建築の大型化に伴い、鋼材の軽量
化のために高張力鋼材の使用が増加している。高張力鋼
は、降伏点並びに引張強さを高めるために、少量の合金
元素を含ませてあるため、高張力鋼をアーク溶接する場
合、よく溶接低温割れが発生することが知られている。
化のために高張力鋼材の使用が増加している。高張力鋼
は、降伏点並びに引張強さを高めるために、少量の合金
元素を含ませてあるため、高張力鋼をアーク溶接する場
合、よく溶接低温割れが発生することが知られている。
【０００３】低温割れの原因としては、溶接部の硬化、
拡散性水素量、溶接部材の拘束度などの要因があるが、
特に拡散性水素量の影響が大きいことが知られている。
このように、溶接金属に拡散性水素が多い場合に発生す
る低温割れは、溶接金属部の組織と水素量で決まるもの
であり、特に最近のように高強度・高靱性鋼の溶接にお
いては、ワイヤ中に強度・靱性を向上させるために焼入
れ性元素を含有させており、母材熱影響部より溶接部に
割れが発生しがちである。
拡散性水素量、溶接部材の拘束度などの要因があるが、
特に拡散性水素量の影響が大きいことが知られている。
このように、溶接金属に拡散性水素が多い場合に発生す
る低温割れは、溶接金属部の組織と水素量で決まるもの
であり、特に最近のように高強度・高靱性鋼の溶接にお
いては、ワイヤ中に強度・靱性を向上させるために焼入
れ性元素を含有させており、母材熱影響部より溶接部に
割れが発生しがちである。
【０００４】溶接割れを防止ないしは軽減する手段とし
て、いくつかの方法が見出されているが、この中で、従
来から最も一般的に用いられ、かつ溶接割れに最も効果
があるとされているのが、母材を予熱または後熱する方
法である。この方法は、溶接部の冷却速度を緩やかにし
て、溶接部の組織にマルテンサイトが生成するのを少な
くする効果と、溶接部の拡散性水素の放出時間を長くし
て水素脆化を抑制する効果、および残留応力の発生を緩
和する効果がある。しかし、これらの効果を達成するた
めの予熱温度は、母材の成分、母材の板厚、強度および
溶接材料の組成等によっても異なるが、５９０Ｎ／ｍｍ
2 級高張力鋼の溶接では、一般に１００℃前後が採用さ
れ、高いものでは２００℃にも達している。このように
高い予熱温度は、溶接作業を著しく困難にする上に、溶
接施工費の急増を招く基になり、このため予熱を必要と
しないか、または予熱温度を低減でき、かつ耐低温割れ
性の極めて優れた溶接部が得られるアーク溶接用フラッ
クス入りワイヤの開発が要望されている。
て、いくつかの方法が見出されているが、この中で、従
来から最も一般的に用いられ、かつ溶接割れに最も効果
があるとされているのが、母材を予熱または後熱する方
法である。この方法は、溶接部の冷却速度を緩やかにし
て、溶接部の組織にマルテンサイトが生成するのを少な
くする効果と、溶接部の拡散性水素の放出時間を長くし
て水素脆化を抑制する効果、および残留応力の発生を緩
和する効果がある。しかし、これらの効果を達成するた
めの予熱温度は、母材の成分、母材の板厚、強度および
溶接材料の組成等によっても異なるが、５９０Ｎ／ｍｍ
2 級高張力鋼の溶接では、一般に１００℃前後が採用さ
れ、高いものでは２００℃にも達している。このように
高い予熱温度は、溶接作業を著しく困難にする上に、溶
接施工費の急増を招く基になり、このため予熱を必要と
しないか、または予熱温度を低減でき、かつ耐低温割れ
性の極めて優れた溶接部が得られるアーク溶接用フラッ
クス入りワイヤの開発が要望されている。
【０００５】極厚鋼板を予熱しないで溶接割れを防ぐ方
法として、溶接材料自体の拡散性水素量の低減がある。
しかし、溶接材料の拡散性水素量を低減しても、大気中
の水蒸気が高温多湿時には溶接時に大気中の水分を巻込
んで溶接部の水素を増加させる原因となる。
法として、溶接材料自体の拡散性水素量の低減がある。
しかし、溶接材料の拡散性水素量を低減しても、大気中
の水蒸気が高温多湿時には溶接時に大気中の水分を巻込
んで溶接部の水素を増加させる原因となる。
【０００６】Ｖを含有させたフラックス入りワイヤとし
ては、例えば特開平３−１４６２９５号公報には、特定
重量％のＣ、Ｓｉ、ＭｎとＮｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｖ、Ｃｒの
１種以上含有させ、ワイヤのポテンシャル水素量を特定
することにより、ピット、ブローホール等の溶接欠陥の
発生を低減できる金属粉系フラックス入りワイヤが提案
されているが、溶接部の耐低温割れ性の改善には至って
いない。また、特開昭６１−６７５９３号公報や特開昭
６１−１３５４９９号公報には、Ｖを特定量添加するこ
とにより、溶接部の降伏比を高め、かつ靱性を向上させ
る鋼ワイヤが提案されているが、溶接部の耐低温割れ性
の改善には至っていない。
ては、例えば特開平３−１４６２９５号公報には、特定
重量％のＣ、Ｓｉ、ＭｎとＮｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｖ、Ｃｒの
１種以上含有させ、ワイヤのポテンシャル水素量を特定
することにより、ピット、ブローホール等の溶接欠陥の
発生を低減できる金属粉系フラックス入りワイヤが提案
されているが、溶接部の耐低温割れ性の改善には至って
いない。また、特開昭６１−６７５９３号公報や特開昭
６１−１３５４９９号公報には、Ｖを特定量添加するこ
とにより、溶接部の降伏比を高め、かつ靱性を向上させ
る鋼ワイヤが提案されているが、溶接部の耐低温割れ性
の改善には至っていない。
【０００７】一方、特開昭６２−１０１３９４号公報や
特開昭６２−１１４７９５号公報には、Ｃｒ−Ｍｏ系低
合金耐熱鋼溶接用鋼ワイヤが提案されているが、Ｖの添
加は、溶接部の高温におけるクリープ特性を改善させる
のが目的であり、やはり溶接部の耐低温割れ性を向上さ
せるものではない。従って、これらの技術では予熱なし
の施工あるいは予熱温度の低減効果を期待することはで
きない。
特開昭６２−１１４７９５号公報には、Ｃｒ−Ｍｏ系低
合金耐熱鋼溶接用鋼ワイヤが提案されているが、Ｖの添
加は、溶接部の高温におけるクリープ特性を改善させる
のが目的であり、やはり溶接部の耐低温割れ性を向上さ
せるものではない。従って、これらの技術では予熱なし
の施工あるいは予熱温度の低減効果を期待することはで
きない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】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、主
として４９０Ｎ／ｍｍ2 級以上の高張力鋼の溶接に際し
ても、予熱を必要としないか、または予熱温度を低減で
き、しかも耐低温割れ性の極めて優れた溶接部が得られ
るアーク溶接用フラックス入りワイヤを提供することを
目的とするものである。
術の問題点を解決するためになされたものであって、主
として４９０Ｎ／ｍｍ2 級以上の高張力鋼の溶接に際し
ても、予熱を必要としないか、または予熱温度を低減で
き、しかも耐低温割れ性の極めて優れた溶接部が得られ
るアーク溶接用フラックス入りワイヤを提供することを
目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明者らは、拡散性水素量を低減する方法以外
で、予熱温度を低減しても低温割れが防止できるアーク
溶接用フラックス入りワイヤを開発すべく研究を重ねた
結果、従来Ｃｒ−Ｍｏ鋼用溶接材料で主に高温強度特性
を向上させるために添加使用されているＶに着目し、こ
れを溶接金属中に特定量含有させることによって、溶接
金属中の水素を吸蔵させ、かつ微細炭化物を生成させて
溶接金属中の炭素を固定することによって炭素による割
れ感受性を低下させることができ、これにより耐割れ性
を向上させることができる上、強度をも確保できるとの
知見を得るに至った。
め、本発明者らは、拡散性水素量を低減する方法以外
で、予熱温度を低減しても低温割れが防止できるアーク
溶接用フラックス入りワイヤを開発すべく研究を重ねた
結果、従来Ｃｒ−Ｍｏ鋼用溶接材料で主に高温強度特性
を向上させるために添加使用されているＶに着目し、こ
れを溶接金属中に特定量含有させることによって、溶接
金属中の水素を吸蔵させ、かつ微細炭化物を生成させて
溶接金属中の炭素を固定することによって炭素による割
れ感受性を低下させることができ、これにより耐割れ性
を向上させることができる上、強度をも確保できるとの
知見を得るに至った。
【００１０】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
のであって、その要旨とするところは下記のとおりであ
る。
のであって、その要旨とするところは下記のとおりであ
る。
【００１１】（１）鋼製外皮中に金属粉を７５重量％以
上含有するフラックスを充填したワイヤにおいて、鋼製
外皮と充填フラックスの一方または両方に、Ｖを０．０
５〜０．２５重量％含有することを特徴とする鋼溶接部
の耐低温割れ性を改善するアーク溶接用フラックス入り
ワイヤ。
上含有するフラックスを充填したワイヤにおいて、鋼製
外皮と充填フラックスの一方または両方に、Ｖを０．０
５〜０．２５重量％含有することを特徴とする鋼溶接部
の耐低温割れ性を改善するアーク溶接用フラックス入り
ワイヤ。
【００１２】（２）鋼製外皮中にワイヤ全重量に対して
金属弗化物：２．０〜７．５重量％、金属弗化物以外の
アーク安定剤およびスラグ生成剤：０．５〜４．５重量
％、脱酸剤：１．０〜４．０重量％を含有するフラック
スを充填してなるマグ溶接フラックス入りワイヤにおい
て、鋼製外皮と充填フラックスの一方または両方に、ワ
イヤ全重量に対してＶを０．０５〜０．２５重量％含有
することを特徴とする鋼溶接部の耐低温割れ性を改善す
るアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
金属弗化物：２．０〜７．５重量％、金属弗化物以外の
アーク安定剤およびスラグ生成剤：０．５〜４．５重量
％、脱酸剤：１．０〜４．０重量％を含有するフラック
スを充填してなるマグ溶接フラックス入りワイヤにおい
て、鋼製外皮と充填フラックスの一方または両方に、ワ
イヤ全重量に対してＶを０．０５〜０．２５重量％含有
することを特徴とする鋼溶接部の耐低温割れ性を改善す
るアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
【００１３】充填フラックス中に添加するＶとは、金属
バナジウム、フェロバナジウムなどの合金、化合物、さ
らにこれらの混合物、混合粉末を指すものである。
バナジウム、フェロバナジウムなどの合金、化合物、さ
らにこれらの混合物、混合粉末を指すものである。
【００１４】
【作用】以下に本発明の作用を詳細に説明する。軟鋼外
皮を用いた５９０Ｎ／ｍｍ2 級ワイヤに充填フラックス
中に、ワイヤ全重量に対してＶを０．００２〜０．５重
量％の範囲に添加した１．２ｍｍφに仕上げた１０種類
の試作ワイヤａ〜ｊを用い、溶接金属の耐割れ性を調査
するＵ形溶接割れ試験（ＪＩＳ Ｚ ３１５７）を行っ
た。鋼材は、ＪＩＳ規格のＳＭ５７０の板厚５０ｍｍを
用い、シールドガス：ＣＯ2 、ワイヤ突出長さ：２０ｍ
ｍ、溶接電流：２７０Ａ、アーク電圧：３０Ｖ，溶接入
熱：１６ｋＪ／ｃｍ、気温：３０℃、相対湿度：８０％
の条件で実施し、割れ停止に必要な予熱温度を求めた。
皮を用いた５９０Ｎ／ｍｍ2 級ワイヤに充填フラックス
中に、ワイヤ全重量に対してＶを０．００２〜０．５重
量％の範囲に添加した１．２ｍｍφに仕上げた１０種類
の試作ワイヤａ〜ｊを用い、溶接金属の耐割れ性を調査
するＵ形溶接割れ試験（ＪＩＳ Ｚ ３１５７）を行っ
た。鋼材は、ＪＩＳ規格のＳＭ５７０の板厚５０ｍｍを
用い、シールドガス：ＣＯ2 、ワイヤ突出長さ：２０ｍ
ｍ、溶接電流：２７０Ａ、アーク電圧：３０Ｖ，溶接入
熱：１６ｋＪ／ｃｍ、気温：３０℃、相対湿度：８０％
の条件で実施し、割れ停止に必要な予熱温度を求めた。
【００１５】図１より明らかな如く、Ｖ量が０．０５重
量％未満のワイヤａ、ｂの割れ停止に必要な予熱温度は
１００〜１２５℃である。一方、Ｖ量が０．０５〜０．
２５重量％のワイヤｃ〜ｇの割れ停止に必要な予熱温度
は、Ｖによる溶接金属中の水素の吸蔵作用と、Ｖが微細
炭化物を生成して溶接金属中の炭素を固定することの相
乗作用によって５０℃以下となり、特にワイヤ中のＶ量
が０．０７〜０．２０重量％近傍のワイヤｄ〜ｆは格段
に優れた耐割れ性を有する溶接金属が得られた。しか
し、Ｖ量が０．２５重量％を超えたワイヤｈ〜Ｊの場合
は微細炭化物の生成が期待できず、逆に溶接金属の強度
が高くなりすぎ、割れ停止に必要な予熱温度は１００〜
１２５℃であった。
量％未満のワイヤａ、ｂの割れ停止に必要な予熱温度は
１００〜１２５℃である。一方、Ｖ量が０．０５〜０．
２５重量％のワイヤｃ〜ｇの割れ停止に必要な予熱温度
は、Ｖによる溶接金属中の水素の吸蔵作用と、Ｖが微細
炭化物を生成して溶接金属中の炭素を固定することの相
乗作用によって５０℃以下となり、特にワイヤ中のＶ量
が０．０７〜０．２０重量％近傍のワイヤｄ〜ｆは格段
に優れた耐割れ性を有する溶接金属が得られた。しか
し、Ｖ量が０．２５重量％を超えたワイヤｈ〜Ｊの場合
は微細炭化物の生成が期待できず、逆に溶接金属の強度
が高くなりすぎ、割れ停止に必要な予熱温度は１００〜
１２５℃であった。
【００１６】Ｖを鋼製外皮および充填フラックスの一方
あるいは両方から添加する場合、ワイヤ全重量に対して
０．０５〜０．２５重量％の範囲内であれば任意の割合
で選定できる。
あるいは両方から添加する場合、ワイヤ全重量に対して
０．０５〜０．２５重量％の範囲内であれば任意の割合
で選定できる。
【００１７】本発明では上記特性を踏まえ、各成分の含
有率を以下のように定めた。先ず請求項１の発明におい
て、充填フラックス中の金属粉をワイヤ全重量に対して
７５重量％以上と限定したのは、余分なスラグを溶接中
に生成させずに溶着効果を高め、溶接能率向上を計るた
めである。前記金属粉の比率が７５重量％未満では、ス
ラグ生成剤の比率が相対的に高くなって生成スラグ量が
多くなり、溶着効率が鋼ワイヤより低くなる。また、ス
ラグが溶接金属表面に多く生成すると、スラグ除去の工
程が必要となり溶接能率が低下する。従って、充填フラ
ックス中の金属粉は７５重量％以上とする必要がある。
更にはロボット等で溶接する際にスラグがあると溶接ス
タート時にアークの発生を阻害する要因となるので、ロ
ボット溶接用としては充填フラックス中の金属粉は９５
重量％以上とすることが好ましい。
有率を以下のように定めた。先ず請求項１の発明におい
て、充填フラックス中の金属粉をワイヤ全重量に対して
７５重量％以上と限定したのは、余分なスラグを溶接中
に生成させずに溶着効果を高め、溶接能率向上を計るた
めである。前記金属粉の比率が７５重量％未満では、ス
ラグ生成剤の比率が相対的に高くなって生成スラグ量が
多くなり、溶着効率が鋼ワイヤより低くなる。また、ス
ラグが溶接金属表面に多く生成すると、スラグ除去の工
程が必要となり溶接能率が低下する。従って、充填フラ
ックス中の金属粉は７５重量％以上とする必要がある。
更にはロボット等で溶接する際にスラグがあると溶接ス
タート時にアークの発生を阻害する要因となるので、ロ
ボット溶接用としては充填フラックス中の金属粉は９５
重量％以上とすることが好ましい。
【００１８】前記の溶接ワイヤにおいては、前記金属粉
に加えて若干のアーク安定剤およびスラグ形成剤をビー
ド形状を改善するために溶着速度の低下をきたさない範
囲で添加することも可能である。なお、アーク安定剤と
してはＬｉ，Ｎａ，Ｋ等の酸化物、弗化物等が挙げられ
る。スラグ生成剤としてはＳｉＯ2，ＺｒＯ2，Ａｌ
2Ｏ3，ＭｎＯ，ＭｇＯ等の酸化物、ＣａＦ2，ＢａＦ2等
の弗化物およびＣａＣＯ3，ＢａＣＯ3等の炭酸塩が使用
できる。
に加えて若干のアーク安定剤およびスラグ形成剤をビー
ド形状を改善するために溶着速度の低下をきたさない範
囲で添加することも可能である。なお、アーク安定剤と
してはＬｉ，Ｎａ，Ｋ等の酸化物、弗化物等が挙げられ
る。スラグ生成剤としてはＳｉＯ2，ＺｒＯ2，Ａｌ
2Ｏ3，ＭｎＯ，ＭｇＯ等の酸化物、ＣａＦ2，ＢａＦ2等
の弗化物およびＣａＣＯ3，ＢａＣＯ3等の炭酸塩が使用
できる。
【００１９】なお、ここでいう金属粉とは鉄粉の他に脱
酸剤であるＳｉ，Ｍｎ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｚｒ等の金
属および合金を使用できる。また、必要とする強度およ
び性能を得るためにＮｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ｂ等の合
金類を添加することも可能である。
酸剤であるＳｉ，Ｍｎ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｚｒ等の金
属および合金を使用できる。また、必要とする強度およ
び性能を得るためにＮｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ｂ等の合
金類を添加することも可能である。
【００２０】請求項２の発明における添加成分の限定理
由を以下のとおりである。
由を以下のとおりである。
【００２１】金属弗化物：２．０〜７．５重量％ 金属弗化物は、スラグ剤として溶接金属を被包し、ビー
ド形状を良好にするとともに溶接金属からのスラグ浮上
分離を促し、溶接金属中の酸素量を低減して良好な機械
的性能を得ることができ、さらに高速溶接時の耐ピット
性の改善にも有効である。この金属弗化物としては、Ｃ
ａＦ2 、ＢａＦ2 、ＭｇＦ2 、ＮａＦ、ＭｎＦ2 、Ｋ2
ＳｉＦ6 、ＳｒＦ2 、Ｋ2 ＺｒＦ6 等が有効であり、ア
ルカリ金属弗化物を使用する場合には、アークの安定性
も向上させる。金属弗化物量が２．０重量％未満では上
記効果が得られず、また７．５重量％を超えるとスラグ
の流動性が過剰となりビード形状が劣化するので、その
範囲を２．０〜７．５重量％とした。なお、溶接金属の
衝撃靱性向上およびＸ線性能を確保するためにも、金属
弗化物を２．０〜７．５重量％添加する必要がある。
ド形状を良好にするとともに溶接金属からのスラグ浮上
分離を促し、溶接金属中の酸素量を低減して良好な機械
的性能を得ることができ、さらに高速溶接時の耐ピット
性の改善にも有効である。この金属弗化物としては、Ｃ
ａＦ2 、ＢａＦ2 、ＭｇＦ2 、ＮａＦ、ＭｎＦ2 、Ｋ2
ＳｉＦ6 、ＳｒＦ2 、Ｋ2 ＺｒＦ6 等が有効であり、ア
ルカリ金属弗化物を使用する場合には、アークの安定性
も向上させる。金属弗化物量が２．０重量％未満では上
記効果が得られず、また７．５重量％を超えるとスラグ
の流動性が過剰となりビード形状が劣化するので、その
範囲を２．０〜７．５重量％とした。なお、溶接金属の
衝撃靱性向上およびＸ線性能を確保するためにも、金属
弗化物を２．０〜７．５重量％添加する必要がある。
【００２２】金属弗化物以外のアーク安定剤およびスラ
グ生成剤：０．５〜４．５重量％ 金属弗化物を主体とする本発明ワイヤにおいては、アー
クを安定化してスパッタ発生量を低減させるために、こ
れらの添加が必要である。ここでいうアーク安定剤とし
ては、ＴｉＯ2 やＬｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属およ
び化合物が挙げられる。スラグ生成剤はビード形状を改
善するために添加する必要がある。アーク安定剤および
スラグ生成剤が０．５重量％未満ではビード形状の改善
効果は認められず、また４．５重量％を超えるとスラグ
量が過剰となってスラグ巻込み等の欠陥を生じる。従っ
て、アーク安定剤およびスラグ生成剤は０．５〜４．５
重量％の範囲とする。なお、スラグ生成剤としては、Ｓ
ｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 、ＭｎＯ、ＭｇＯ、Ｃａ
Ｏ等の酸化物およびＣａＣＯ3 、ＢａＣＯ3 等の炭酸塩
が使用できる。
グ生成剤：０．５〜４．５重量％ 金属弗化物を主体とする本発明ワイヤにおいては、アー
クを安定化してスパッタ発生量を低減させるために、こ
れらの添加が必要である。ここでいうアーク安定剤とし
ては、ＴｉＯ2 やＬｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属およ
び化合物が挙げられる。スラグ生成剤はビード形状を改
善するために添加する必要がある。アーク安定剤および
スラグ生成剤が０．５重量％未満ではビード形状の改善
効果は認められず、また４．５重量％を超えるとスラグ
量が過剰となってスラグ巻込み等の欠陥を生じる。従っ
て、アーク安定剤およびスラグ生成剤は０．５〜４．５
重量％の範囲とする。なお、スラグ生成剤としては、Ｓ
ｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 、ＭｎＯ、ＭｇＯ、Ｃａ
Ｏ等の酸化物およびＣａＣＯ3 、ＢａＣＯ3 等の炭酸塩
が使用できる。
【００２３】脱酸剤：１．０〜４．０重量％ 脱酸剤は脱酸を促進させ溶接金属中の内部欠陥を防止す
るとともに目標とする溶接金属強度を確保するために必
要である。添加量が１．０重量％未満では必要強度の確
保が困難であるとともに脱酸不足により溶接金属に内部
欠陥が発生する。一方、４．０重量％を超えて添加する
と溶接金属が硬化して靱性が低下する。従って、脱酸剤
の添加量は１．０〜４．０重量％の範囲とする。脱酸剤
としては、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ等の金属、合
金および化合物が使用できる。
るとともに目標とする溶接金属強度を確保するために必
要である。添加量が１．０重量％未満では必要強度の確
保が困難であるとともに脱酸不足により溶接金属に内部
欠陥が発生する。一方、４．０重量％を超えて添加する
と溶接金属が硬化して靱性が低下する。従って、脱酸剤
の添加量は１．０〜４．０重量％の範囲とする。脱酸剤
としては、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ等の金属、合
金および化合物が使用できる。
【００２４】以上が請求項２のワイヤの必須成分である
が、溶接能率向上を目的として鉄粉を、強度の向上を目
的としてＮｉ、Ｃｒ、Ｍｏを、さらに低温靱性の向上を
目的としてＢを添加することもできる。
が、溶接能率向上を目的として鉄粉を、強度の向上を目
的としてＮｉ、Ｃｒ、Ｍｏを、さらに低温靱性の向上を
目的としてＢを添加することもできる。
【００２５】請求項１および２のワイヤのフラックス充
填率は８〜２０％とすることが望ましい。その理由は、
充填率が２０％を超えると伸線時に断線トラブルが多発
して生産性が悪くなるからであり、また８％より少なく
なるとアークの安定性が損なわれるからである。
填率は８〜２０％とすることが望ましい。その理由は、
充填率が２０％を超えると伸線時に断線トラブルが多発
して生産性が悪くなるからであり、また８％より少なく
なるとアークの安定性が損なわれるからである。
【００２６】ワイヤの断面形状には何等の制限もなく、
２ｍｍ以下の細径の場合は比較的単純な円筒状のものが
一般的である。また、シームレスワイヤにおいては表面
にＣｕ等のめっき処理を施すことも有効である。
２ｍｍ以下の細径の場合は比較的単純な円筒状のものが
一般的である。また、シームレスワイヤにおいては表面
にＣｕ等のめっき処理を施すことも有効である。
【００２７】
【実施例】表１に本実施例ワイヤに用いた鋼製外皮を示
す。また、表２、表３（表２のつづき−１）、表４（表
２のつづき−２）、表５（表２のつづき−３）、表６
（表２のつづき−４）、表７（表２のつづき−５）に実
施例ワイヤのフラックス組成を示す。ワイヤ径はいずれ
も１．２ｍｍである。
す。また、表２、表３（表２のつづき−１）、表４（表
２のつづき−２）、表５（表２のつづき−３）、表６
（表２のつづき−４）、表７（表２のつづき−５）に実
施例ワイヤのフラックス組成を示す。ワイヤ径はいずれ
も１．２ｍｍである。
【００２８】これらのワイヤによる溶接金属の耐割れ性
を調査するＵ形溶接割れ試験（ＪＩＳ Ｚ３１５７）を
行った。鋼材はワイヤの強度によってＪＩＳ規格の５９
０Ｎ／ｍｍ2 級および７８０Ｎ／ｍｍ2 級の板厚５０ｍ
ｍを選択した。溶接条件は、溶接電流：２７０Ａ、電
圧：３０Ｖ、ワイヤ突出長さ：２０ｍｍ、シールドガ
ス：ＣＯ2 、溶接入熱：１６ｋＪ／ｃｍ、気温：３０
℃、相対湿度：８０％の条件で実施し、割れ停止に必要
な予熱温度を求めた。
を調査するＵ形溶接割れ試験（ＪＩＳ Ｚ３１５７）を
行った。鋼材はワイヤの強度によってＪＩＳ規格の５９
０Ｎ／ｍｍ2 級および７８０Ｎ／ｍｍ2 級の板厚５０ｍ
ｍを選択した。溶接条件は、溶接電流：２７０Ａ、電
圧：３０Ｖ、ワイヤ突出長さ：２０ｍｍ、シールドガ
ス：ＣＯ2 、溶接入熱：１６ｋＪ／ｃｍ、気温：３０
℃、相対湿度：８０％の条件で実施し、割れ停止に必要
な予熱温度を求めた。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】
【表４】
【００３３】
【表５】
【００３４】
【表６】
【００３５】
【表７】
【００３６】本発明ワイヤによる溶接割れ停止予熱温度
は、適正なＶ量が含有されているため、５９０Ｎ／ｍｍ
2 級ワイヤにおいては５０℃以下であり、７８０Ｎ／ｍ
ｍ2級ワイヤにおいても５０℃以下であり、特にワイヤ
全体のＶ量が０．０７〜０．２０重量％近傍のワイヤＮ
ｏ．１、３、４、６およびＮｏ．７、１０、１１は溶接
割れ停止温度が２０℃まで低下しており、非常に良好な
耐低温割れ性を有している。
は、適正なＶ量が含有されているため、５９０Ｎ／ｍｍ
2 級ワイヤにおいては５０℃以下であり、７８０Ｎ／ｍ
ｍ2級ワイヤにおいても５０℃以下であり、特にワイヤ
全体のＶ量が０．０７〜０．２０重量％近傍のワイヤＮ
ｏ．１、３、４、６およびＮｏ．７、１０、１１は溶接
割れ停止温度が２０℃まで低下しており、非常に良好な
耐低温割れ性を有している。
【００３７】比較ワイヤＮｏ．１２、１６は、ワイヤ中
にＶを含有してない通常のワイヤであり、溶接割れ停止
予熱温度は１００℃以上であった。Ｎｏ．１４、１５、
１７、１９はＶが多すぎるため溶接割れ停止予熱温度は
１００℃以上であった。Ｎｏ．１３、１８は鋼製外皮と
充填フラックスからＶを含有しているが、その添加量が
少なすぎるため、溶接割れ停止予熱温度は１００℃であ
った。
にＶを含有してない通常のワイヤであり、溶接割れ停止
予熱温度は１００℃以上であった。Ｎｏ．１４、１５、
１７、１９はＶが多すぎるため溶接割れ停止予熱温度は
１００℃以上であった。Ｎｏ．１３、１８は鋼製外皮と
充填フラックスからＶを含有しているが、その添加量が
少なすぎるため、溶接割れ停止予熱温度は１００℃であ
った。
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明フラックス入りワイ
ヤによれば、従来の高張力鋼用フラックス入りワイヤと
比較して鋼溶接部の耐低温割れ性を著しく向上させるこ
とができる。これは、従来の高張力鋼用フラックス入り
ワイヤでは到底達成し得ないもので、本発明は各種産業
の発展に貢献するところ極めて大である。
ヤによれば、従来の高張力鋼用フラックス入りワイヤと
比較して鋼溶接部の耐低温割れ性を著しく向上させるこ
とができる。これは、従来の高張力鋼用フラックス入り
ワイヤでは到底達成し得ないもので、本発明は各種産業
の発展に貢献するところ極めて大である。
【図１】充填フラックス中のＶ量と割れ停止予熱温度と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼製外皮中に金属粉を７５重量％以上含
有するフラックスを充填したワイヤにおいて、鋼製外皮
と充填フラックスの一方または両方に、Ｖを０．０５〜
０．２５重量％含有することを特徴とする鋼溶接部の耐
低温割れ性を改善するアーク溶接用フラックス入りワイ
ヤ。 - 【請求項２】 鋼製外皮中にワイヤ全重量に対して金属
弗化物：２．０〜７．５重量％、金属弗化物以外のアー
ク安定剤およびスラグ生成剤：０．５〜４．５重量％、
脱酸剤：１．０〜４．０重量％を含有するフラックスを
充填してなるマグ溶接フラックス入りワイヤにおいて、
鋼製外皮と充填フラックスの一方または両方に、ワイヤ
全重量に対してＶを０．０５〜０．２５重量％含有する
ことを特徴とする鋼溶接部の耐低温割れ性を改善するア
ーク溶接用フラックス入りワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20625295A JPH08257785A (ja) | 1995-01-23 | 1995-08-11 | 鋼溶接部の耐低温割れ性を改善するアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-8505 | 1995-01-23 | ||
| JP850595 | 1995-01-23 | ||
| JP20625295A JPH08257785A (ja) | 1995-01-23 | 1995-08-11 | 鋼溶接部の耐低温割れ性を改善するアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08257785A true JPH08257785A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=26343031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20625295A Withdrawn JPH08257785A (ja) | 1995-01-23 | 1995-08-11 | 鋼溶接部の耐低温割れ性を改善するアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08257785A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2013168670A1 (ja) | 2012-05-08 | 2013-11-14 | 新日鐵住金株式会社 | 超高張力鋼溶接用フラックス入りワイヤ |
| WO2014119082A1 (ja) | 2013-01-31 | 2014-08-07 | 新日鐵住金株式会社 | フラックス入りワイヤ、フラックス入りワイヤを用いた溶接方法、フラックス入りワイヤを用いた溶接継手の製造方法、および溶接継手 |
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| WO2015068443A1 (ja) * | 2013-11-08 | 2015-05-14 | 新日鐵住金株式会社 | 溶接継手の製造方法 |
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| WO2018087812A1 (ja) | 2016-11-08 | 2018-05-17 | 新日鐵住金株式会社 | フラックス入りワイヤ、溶接継手の製造方法、及び溶接継手 |
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| KR20180108730A (ko) | 2016-03-08 | 2018-10-04 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 플럭스 코어드 와이어, 용접 조인트의 제조 방법 및 용접 조인트 |
| KR20180108731A (ko) | 2016-03-08 | 2018-10-04 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 플럭스 코어드 와이어, 용접 조인트의 제조 방법, 및 용접 조인트 |
-
1995
- 1995-08-11 JP JP20625295A patent/JPH08257785A/ja not_active Withdrawn
Cited By (26)
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| WO2013168670A1 (ja) | 2012-05-08 | 2013-11-14 | 新日鐵住金株式会社 | 超高張力鋼溶接用フラックス入りワイヤ |
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| WO2014119082A1 (ja) | 2013-01-31 | 2014-08-07 | 新日鐵住金株式会社 | フラックス入りワイヤ、フラックス入りワイヤを用いた溶接方法、フラックス入りワイヤを用いた溶接継手の製造方法、および溶接継手 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021105 |