JPH08267280A - Sio2-mno baked flux for submerged arc welding - Google Patents

Sio2-mno baked flux for submerged arc welding

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JPH08267280A
JPH08267280A JP7560095A JP7560095A JPH08267280A JP H08267280 A JPH08267280 A JP H08267280A JP 7560095 A JP7560095 A JP 7560095A JP 7560095 A JP7560095 A JP 7560095A JP H08267280 A JPH08267280 A JP H08267280A
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JP
Japan
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flux
mno
amount
arc welding
sio
Prior art date
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Pending
Application number
JP7560095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Sakaguchi
修一 阪口
Kaname Nishio
要 西尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP7560095A priority Critical patent/JPH08267280A/en
Publication of JPH08267280A publication Critical patent/JPH08267280A/en
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Abstract

PURPOSE: To obtain a flux capable of preventing the inclusion of hydrogen into weld metal by compounding Mn3 O4 of a specific particle size as a granulatability improving agent into SiO2 -MnO flux raw material powder, granulating this raw material powder and baking the granules at a low temp. CONSTITUTION: The Mn3 O4 having a grain size of <=45μm is added and compounded at a ratio of 5 to 35wt.% as the granulatability improving agent into the SiO2 -MnO flux for submerged arc welding contg. Mn oxide at 3 to 30wt.% in terms of the content of Mn. After this flux raw material powder is granulated, the granules are baked at a low temp. of 500 to 700 deg.C. The flux grain size is preferably a grain size distribution contg. about >=50% particles of a grain size of about 300 to 1000μm. The flux components are preferably 40 to 60% SiO2 , 3 to 30% manganese oxide (in terms of content of Mn), 5 to 25% MgO, 2 to 15% Al2 O3 and 0.5 to 10% Si and Mn. Beautiful beam appearance is obtd. at a high yield if such flux is used.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、サブマージアーク溶
接用のSiO2−MnO 系焼成型フラックスに関し、とくに建
築用鉄骨の梁などに用いられる溶接組立式H型部材の隅
肉継手溶接を高速サブマージアーク溶接で行う場合等に
用いて好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a SiO 2 -MnO-based firing type flux for submerged arc welding, and particularly to a high speed submerged fillet joint welding of a welded assembly type H type member used for a steel frame beam for construction. It is suitable for use in cases such as arc welding.

【0002】[0002]

【従来の技術】建築鉄骨のH型鋼の隅肉溶接には、下向
きサブマージアーク溶接が高能率でビード外観が美麗で
あることから広く用いられており、またフラックスとし
ては、通常溶融型のフラックスが使用される。中でも、
SiO2, MnO を主成分とする溶融型フラックスは、ビード
外観が美麗なだけでなく、適用速度限界が高く、しかも
取り扱いが簡単なことから広く一般的に適用されてい
る。しかしながら、この溶融型フラックスは、電気炉で
溶解する必要があることから大型の設備を必要とするた
め製造ロットが大きくなり、また製造コストも嵩むとい
う不利があった。
2. Description of the Related Art Downward submerged arc welding is widely used for fillet welding of H-shaped steel of building steel because of its high efficiency and beautiful bead appearance. Also, as a flux, a molten flux is usually used. used. Above all,
The molten flux containing SiO 2 and MnO as the main components is widely used because it has a beautiful bead appearance, has a high application speed limit, and is easy to handle. However, since this molten type flux needs to be melted in an electric furnace, it requires a large-scale facility, so that the production lot is large and the production cost is high.

【0003】この点、原料粉に水ガラスなどのバインダ
ーを加えたのち、造粒・焼成して製造するいわゆる焼成
型フラックスは、比較的簡単な設備で製造可能なためコ
ストが低いだけでなく、合金元素を添加して溶接金属成
分を調整できるなどの利点がある。しかしながら、SiO2
−MnO 系の焼成型フラックスでは、酸化Mnが溶鋼と還元
反応を起こしてCOガスが発生するため、ビード外観が劣
化し易いという問題があった。
In this respect, the so-called baking type flux which is produced by adding a binder such as water glass to the raw material powder and then granulating and firing is not only low in cost because it can be produced by relatively simple equipment, There is an advantage that the alloying element can be added to adjust the weld metal composition. However, SiO 2
In the -MnO-based calcined flux, Mn oxide undergoes a reduction reaction with molten steel to generate CO gas, which causes a problem that the bead appearance is likely to deteriorate.

【0004】このような焼成型フラックスの問題につい
ては、従来から種々の改善が試みられていて、例えば特
公昭32-409号公報や特公昭44-13249号公報には、金属成
分の添加による改善策が提案されている。しかしなが
ら、これらの方法では、バインダーとして含まれる水ガ
ラス等に起因して溶接金属中の水素濃度が高くなること
から、使用上吸湿対策が必要となるため、用途が限定さ
れるところに問題があった。
Various problems have been attempted in the past regarding the problem of such a burning type flux. For example, Japanese Patent Publication No. 32-409 and Japanese Patent Publication No. 44-13249 have been improved by adding a metal component. A measure is proposed. However, in these methods, since the hydrogen concentration in the weld metal is high due to the water glass contained as a binder, it is necessary to take measures against moisture absorption during use, so there is a problem that the application is limited. It was

【0005】このため、焼成型フラックスでは、通常、
原料中に CaCO3等の炭酸塩を加え、溶接時に CO2ガスを
発生させることによって水素分圧を低下させることによ
り、溶接金属中の水素量の低減を図っている。しかしな
がら、フラックスからのガスの発生は高速溶接性を劣化
させるため、溶接速度が100cm/min を超えるような高速
溶接を行う場合にはこのような水素低減方法は使用でき
ない。また、フラックスの吸湿性改善策としては、バイ
ンダーの種類や量の低減等について例えば特公昭60-574
35号公報、特公平2-37833号公報等で検討されている
が、前者はバインダーのコスト上昇を招くため通常のフ
ラックスには適用できず、一方後者はアルミナを主成分
とするフラックスの造粒性の改善を意図したものである
ので、アルミナを主成分としないフラックスでは効果が
ない。
For this reason, the firing type flux is usually
The amount of hydrogen in the weld metal is reduced by adding a carbonate such as CaCO 3 to the raw material and reducing the hydrogen partial pressure by generating CO 2 gas during welding. However, since the generation of gas from the flux deteriorates the high-speed weldability, such a hydrogen reduction method cannot be used when performing high-speed welding such that the welding speed exceeds 100 cm / min. In addition, as a measure for improving the hygroscopicity of the flux, there is a method of reducing the kind and amount of the binder.
No. 35, Japanese Examined Patent Publication No. 2-37833, etc., but the former cannot be applied to ordinary flux because it increases the cost of the binder, while the latter is granulated with a flux containing alumina as the main component. Since it is intended to improve the property, a flux containing no alumina as a main component is not effective.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の問
題を有利に解決するもので、炭酸塩のようなフラックス
中からのガス発生を伴うことなしにバインダーの添加量
を効果的に低減することによって溶接金属中への水素の
混入を有利に防止し、ひいては下向きサブマージアーク
溶接において高能率で美麗なビード外観を得ることがで
きるSiO2−MnO 系焼成型フラックスを提案することを目
的とする。
The present invention advantageously solves the above problems and effectively reduces the amount of binder added without generating gas from a flux such as carbonate. The purpose of this is to propose a SiO 2 -MnO-based calcined flux that can effectively prevent hydrogen from being mixed into the weld metal, and can achieve a beautiful bead appearance with high efficiency in downward submerged arc welding. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】以下、この発明の解明経
緯について説明する。さて、前述したとおり、SiO2−Mn
O 系フラックスは、従来からサブマージアーク溶接用フ
ラックスの代表的な成分系として知られていて、溶融型
が主として用いられている。焼成型として用いる場合に
は、脱酸剤を添加できる利点はあるが、バインダーを低
減するために焼成温度を上げると脱酸剤が酸化消耗し、
一方、脱酸剤が消耗しない温度で焼成を行うと拡散性水
素量が高くなるという問題があるため、焼成型としては
ほとんど用いられていないのが現状である。
Means for Solving the Problems The clarification process of the present invention will be described below. Now, as mentioned above, SiO 2 -Mn
O 2 type flux has been conventionally known as a typical component system of flux for submerged arc welding, and the molten type is mainly used. When used as a baking type, there is an advantage that a deoxidizer can be added, but if the baking temperature is increased to reduce the binder, the deoxidizer is oxidized and consumed,
On the other hand, there is a problem that the amount of diffusible hydrogen increases when firing is performed at a temperature at which the deoxidizer is not consumed. Therefore, the firing type is hardly used at present.

【0008】ところで、水素の発生源は前述したとおり
バインダーである。そこで発明者らは、SiO2−MnO 系焼
成型フラックスについて、その溶接作業性、拡散性水素
量および造粒性などについて幅広い検討を行い、フラッ
クスへの微粉状酸化Mnの添加がバインダー量に及ぼす影
響について調査した。その結果、SiO2−MnO 系焼成型フ
ラックスにおいては、Mn酸化物として、特定の粒度分布
を有する特定組成の酸化Mnを適正量添加すれば、バイン
ダーの必要量を効果的に低減することができ、脱酸剤の
消耗の少ない比較的低温での焼成によっても拡散性水素
量の低い溶接金属を得ることができ、ひいては溶融型並
みの取り扱いが可能になることの知見を得た。この発明
は、上記の知見に立脚するものである。
By the way, the hydrogen source is the binder as described above. Therefore, the inventors conducted a wide range of studies on the welding workability, the amount of diffusible hydrogen, and the granulating property of the SiO 2 -MnO-based calcined flux, and the addition of finely powdered Mn oxide to the flux affects the amount of the binder. We investigated the impact. As a result, in the SiO 2 -MnO based fired type flux, as Mn oxide, be added proper amounts of Mn oxide having a specific composition having a specific particle size distribution, it is possible to effectively reduce the required amount of binder It was found that a weld metal with a low amount of diffusible hydrogen can be obtained even by firing at a relatively low temperature with less consumption of the deoxidizing agent, and thus it can be handled in the same manner as a molten type. The present invention is based on the above findings.

【0009】すなわち、この発明は、Mn量換算で3〜30
wt%のマンガン酸化物を含むサブマージアーク溶接用の
SiO2−MnO 系フラックスであって、該フラックスは、造
粒性改善剤として粒子径が45μm 以下の Mn3O4を5〜35
wt%の割合で添加配合したフラックス原料粉末を、造粒
後、 500〜700 ℃の低温焼成を施して得たものである、
サブマージアーク溶接用SiO2−MnO 系焼成型フラックス
である。
That is, the present invention is 3 to 30 in terms of Mn amount.
for submerged arc welding containing wt% manganese oxide
A SiO 2 —MnO-based flux, wherein the flux contains 5 to 35 Mn 3 O 4 having a particle size of 45 μm or less as a granulation improver.
The flux raw material powder added and blended in the proportion of wt% was obtained by granulating and then low-temperature firing at 500 to 700 ° C.
SiO 2 -MnO-based firing type flux for submerged arc welding.

【0010】この発明において、フラックスの粒度につ
いては、粒子径:300 〜1000μm の粒子を50wt%以上含
む粒度分布とすることが好ましい。
In the present invention, it is preferable that the particle size of the flux is a particle size distribution containing particles having a particle size of 300 to 1000 μm in an amount of 50 wt% or more.

【0011】またこの発明において、フラックスとして
は、その成分が、 SiO2:40〜60wt%、 マンガン酸化物(Mn量換算で):
3〜30wt% MgO :5〜25wt%、 Al2O3 :2〜15wt% Siおよび/またはMn:0.5 〜10wt% を含む組成になるSiO2−MnO 系のサブマージアーク溶接
用焼成型フラックスが好適である。
[0011] In this invention, the flux, the components, SiO 2: 40~60wt%, (in the amount of Mn equivalent) manganese oxide:
3 to 30 wt% MgO: 5 to 25 wt%, Al 2 O 3 : 2 to 15 wt% SiO 2 -MnO based firing flux for submerged arc welding having a composition containing Si and / or Mn: 0.5 to 10 wt% is suitable. Is.

【0012】[0012]

【作用】以下、この発明を具体的に説明する。この発明
では、フラックス中に添加するMn酸化物につき、その添
加量もさることながら、Mn酸化物の組成および粒度が重
要で、次の要件を満足させることが慣用である。
The present invention will be described in detail below. In the present invention, with respect to the Mn oxide added to the flux, the composition and particle size of the Mn oxide are important, as well as the amount added, and it is customary to satisfy the following requirements.

【0013】Mn酸化物:Mn量換算で3〜30wt% 隅肉溶接用フラックスとしては、溶接速度が高くなって
もビード端部のなじみが良好であることが必要である。
このためにはMn酸化物を含有するスラグとすることが好
適であるが、添加量がMn量換算で3wt%に満たないとそ
の効果が認められず、一方30wt%を超えて含有されると
溶融池でのCO反応が激しくなる結果ビード外観が劣化す
る。それ故、Mn酸化物の添加量は、Mn量換算で3〜30wt
%の範囲に限定した。
Mn oxide: 3 to 30 wt% in terms of Mn amount As a flux for fillet welding, it is necessary that the bead end portion has good conformability even if the welding speed is high.
For this purpose, it is preferable to use a slag containing Mn oxide, but if the addition amount is less than 3 wt% in terms of Mn amount, the effect is not recognized, while if it exceeds 30 wt% The bead appearance deteriorates as a result of the intense CO reaction in the molten pool. Therefore, the amount of Mn oxide added should be 3 to 30 wt.
It was limited to the range of%.

【0014】粒子径が45μm 以下の Mn3O4量:5〜35wt
% 前述したとおり、発明者らの研究によって、SiO2−MnO
系焼成型フラックスでは、Mn酸化物として細粒の Mn3O4
を所定量用いると造粒性が著しく改善されることが究明
された。ここに、上記の効果を得るためには、まず粒径
については粒子径が45μm 以下のものを含むことが必要
であり、これにより造粒性改善効果を得てバインダー量
を低減するためには、該フラックスの少なくとも5wt%
を粒子径が45μm 以下のMn3O4 とする必要があることが
判明した。一方、35wt%を超えて多量に含有されると、
フラックスの固着強度が低下したり、フラックスの成品
率が低下する等の不都合が生じるので、かかる微粒Mn3O
4 の添加量は5〜35wt%の範囲に限定した。なお、この
微粒Mn3O4 が、フラックス中のMn酸化物としての役割を
併せ持つものであることはいうまでもない。
Amount of Mn 3 O 4 having a particle size of 45 μm or less: 5 to 35 wt
% As described above, according to the research conducted by the inventors, SiO 2 --MnO 2
In the firing type flux, fine particles of Mn 3 O 4 are used as Mn oxide.
It was found that the use of a predetermined amount of the compound markedly improves the granulation property. Here, in order to obtain the above effect, it is necessary that the particle diameter first include particles having a particle diameter of 45 μm or less. , At least 5 wt% of the flux
Was found to be Mn 3 O 4 having a particle size of 45 μm or less. On the other hand, if it is contained in a large amount exceeding 35 wt%,
Since inconveniences such as a decrease in the flux fixing strength and a decrease in the flux product rate occur, such fine Mn 3 O
The addition amount of 4 was limited to the range of 5 to 35 wt%. Needless to say, the fine Mn 3 O 4 particles also have a role as Mn oxide in the flux.

【0015】この発明では、SiO2−MnO 系焼成型フラッ
クスにおいて、Mn酸化物の組成および粒度について上記
の要件を満足させれば、所望の効果を得ることができる
が、SiO2−MnO 系フラックスのその他の代表組成につい
ては、次のとおりである。 SiO2:40〜60wt% まずSiO2は、造滓剤としてビード外観を良好に保つため
に必要であり、特に高速隅肉溶接のようにビード端部の
なじみが重要な場合には40wt%未満では良好なビード外
観を保持できず、60wt%を超えて多量に含まれると粘性
が高くなりすぎてかえってビード外観が乱れ易くなり、
またスラグ剥離性が劣化するなどの不具合が生じるの
で、40〜60wt%程度とするのが好ましい。
[0015] In the present invention, the SiO 2 -MnO based fired type flux, if satisfying the above requirements for the composition and particle size of the Mn oxide, it is possible to obtain the desired effect, SiO 2 -MnO Flux Other representative compositions of are as follows. SiO 2: 40~60wt% First SiO 2 is necessary to maintain good bead appearance as slag agents, especially when familiar bead ends as fast fillet welding important than 40 wt% Can not maintain a good bead appearance, and if it is contained in a large amount exceeding 60 wt%, the viscosity becomes too high and the bead appearance tends to be disturbed.
Moreover, since problems such as deterioration of slag removability occur, it is preferable to set the content to about 40 to 60 wt%.

【0016】MgO :5〜25wt% MgO は、スラグの融点および粘性を調整し、スラグ剥離
性を確保するのに有用な成分ではあるが、5wt%未満で
は十分な効果が得られず、一方25wt%を超えると粘性が
低下しすぎたり、融点が上昇しすぎてビード外観が劣化
しがちとなるので、5〜25wt%程度とするのが望まし
い。
MgO: 5 to 25 wt% MgO is a component useful for adjusting the melting point and viscosity of the slag and ensuring the slag removability, but if it is less than 5 wt%, a sufficient effect cannot be obtained, while 25 wt% %, The viscosity tends to be too low, and the melting point is too high, so that the bead appearance tends to be deteriorated. Therefore, it is preferable to set the content to about 5 to 25 wt%.

【0017】Al2O3 :2〜15wt% Al2O3 は、スラグの粘性および融点を調整する上で重要
な成分であるが、2wt%未満ではこれらの効果に乏し
く、一方15wt%を超えると融点が上昇しすぎてビード形
状の劣化を招くので、含有量は2〜15wt%程度とするの
が望ましい。
Al 2 O 3 : 2 to 15 wt% Al 2 O 3 is an important component for adjusting the viscosity and melting point of the slag, but if it is less than 2 wt%, these effects are poor, while if it exceeds 15 wt%. Since the melting point will rise excessively and the bead shape will be deteriorated, the content is preferably about 2 to 15 wt%.

【0018】Siおよび/またはMn:1〜10wt% 以上のスラグ構成成分に加えて、脱酸剤の添加が必要で
ある。脱酸剤は、溶接金属中の酸素を低減しCO反応を抑
制してビード外観を良好に保つために必要な成分であ
る。ここに、かかる脱酸剤としてはSiおよびMnが好適で
あるが、含有量が1wt%に満たないとその添加効果に乏
しく、一方10wt%を超えて含有されると溶接アークが絞
られ気味になりビード外観が劣化するきらいがあるの
で、1〜10wt%程度とするのが好ましい。
Si and / or Mn: 1 to 10 wt% It is necessary to add a deoxidizing agent in addition to the slag constituent components. The deoxidizer is a component necessary to reduce oxygen in the weld metal, suppress CO reaction, and maintain a good bead appearance. Here, Si and Mn are suitable as the deoxidizing agent, but if the content is less than 1 wt%, the addition effect is poor, while if the content is more than 10 wt%, the welding arc tends to be narrowed Since there is a tendency for the appearance of the bead to deteriorate, it is preferable to set it to about 1 to 10 wt%.

【0019】以上、代表的なフラックス組成について説
明したが、その他にも、通常フラックスに用いられてい
る成分を添加しても差し支えない。かような成分として
は、TiO2, BaO, CaO, ZrO, B2O3, CO2, Ti, Alなどがあ
り、TiO2は10wt%以下、BaO,CaO, ZrO, CO2は5wt%以
下、B2O3は1wt%以下の範囲でそれぞれ添加することが
できる。ここに、TiO2は、溶接中に還元反応により溶接
金属に移行して溶接金属の靱性を向上させる効果を有す
るが、高価であるため必要に応じて添加する。BaO, CaO
およびZrO は、スラグの塩基度および融点を調整するの
に有効な成分であるが、5wt%を超える添加はビード外
観やスラグ剥離性を害する。CO2 は、溶接中の炭酸塩の
分解によって生じ水素分圧をさげて溶接金属中の水素量
を低減するのに有効な成分であるが、5wt%を超えると
ガスの発生によるビード外観の劣化が著しくなる。B2O3
は、溶接中に還元反応により溶接金属中に移行して溶接
金属の靱性改善に寄与する有効成分であるが、1wt%を
超える添加は溶接金属の凝固割れを助長するので好まし
くない。TiおよびAlは、脱酸剤として有用であり、溶接
金属の靱性改善に有効に寄与するが、高価であるため、
必要に応じて添加する。
Although a typical flux composition has been described above, other components commonly used in flux may be added. Such components include TiO 2 , BaO, CaO, ZrO, B 2 O 3 , CO 2 , Ti, Al, etc., TiO 2 is 10 wt% or less, BaO, CaO, ZrO, CO 2 is 5 wt% or less. , B 2 O 3 can be added in the range of 1 wt% or less. Here, TiO 2 has the effect of transferring to the weld metal by a reduction reaction during welding and improving the toughness of the weld metal, but since it is expensive, it is added if necessary. BaO, CaO
ZrO and ZrO are effective components for adjusting the basicity and melting point of the slag, but addition in excess of 5 wt% impairs the bead appearance and slag removability. CO 2 is a component effective in reducing the hydrogen partial pressure generated by the decomposition of carbonate during welding and reducing the amount of hydrogen in the weld metal, but if it exceeds 5 wt%, the appearance of the bead deteriorates due to the generation of gas. Becomes noticeable. B 2 O 3
Is an active ingredient that migrates into the weld metal by a reduction reaction during welding and contributes to the improvement of the toughness of the weld metal, but addition in excess of 1 wt% promotes solidification cracking of the weld metal and is not preferred. Ti and Al are useful as deoxidizers and contribute effectively to improving the toughness of the weld metal, but are expensive,
Add as needed.

【0020】以上、フラックスの好適組成について説明
したが、この発明では、フラックスの大きさも重要であ
り、フラックスの粒度につき、粒子径が 300〜1000μm
の粒子を50wt%以上含む粒度分布とすることが望まし
い。すなわち、Mn酸化物を含有する焼成型フラックスの
場合、前述したとおり、COガスの発生が不可避であるた
め、フラックスの粒径がガス抜けの面から重要であり、
この面から 300〜1000μm の比較的粗い粒子を50wt%以
上含有させることが重要である。というのは、かかる好
適粒径の粒子量が50wt%に満たないと、フラックスの充
填率が上がってガスの通気性が低下し、ビード外観が劣
化するからであり、特に300 μm より細かい粒子が多く
なると、ガスの通気性が悪くなりビード幅が狭くなって
外観が劣化しがちになり、一方1000μm より粗い粒子が
多くなると、波目が粗くなりアバタ(ポックマーク)も
出易くなるからである。
Although the preferred composition of the flux has been described above, the size of the flux is also important in the present invention, and the particle size of the flux is 300 to 1000 μm.
It is desirable to have a particle size distribution containing 50 wt% or more of the above particles. That is, in the case of a calcination type flux containing Mn oxide, as described above, since the generation of CO gas is unavoidable, the particle size of the flux is important in terms of gas escape,
From this point of view, it is important to include relatively coarse particles of 300 to 1000 μm in an amount of 50 wt% or more. This is because if the amount of particles of such a suitable particle size is less than 50 wt%, the filling rate of the flux increases, gas permeability decreases, and the bead appearance deteriorates. If the amount is large, the gas permeability is poor, the bead width is narrow, and the appearance tends to deteriorate. On the other hand, if the number of particles coarser than 1000 μm is large, the corrugation becomes rough and avatars (pock marks) are also likely to appear. .

【0021】さて、上記の好適組成および好適粒度分布
に調整されたフラックス原料粉末は、造粒後、焼成して
製品フラックスとする。ここに、造粒法については、特
に制限はなく、常法に従い例えば転動式や押し出し式造
粒機を用いて造粒し、ダストの除去や粗大粒の解砕整粒
を行って、粒子径:0.075 〜1.4 mm程度の大きさの粒子
とする。
The flux raw material powder adjusted to the above-mentioned suitable composition and suitable particle size distribution is granulated and then fired to obtain a product flux. Here, the granulation method is not particularly limited, for example, by using a rolling method or an extrusion type granulator according to a conventional method, the removal of dust and the crushing and sizing of coarse particles are performed, and the particles are Diameter: 0.075 to 1.4 mm.

【0022】また、焼成温度については、上述したとお
り、この発明では、バインダーの量を効果的に低減でき
るので、脱酸剤の消耗が少ない 700℃以下の温度で焼成
しても吸湿後の拡散性水素量の混入を大幅に低減するこ
とができる。しかしながら、焼成温度が 500℃を下回る
と、乾燥が不十分となり、水分の除去が不完全となる問
題が生じるので、焼成温度は 500〜700 ℃の範囲に限定
した。なお、バインダーとしては、従来から用いられて
いるモル比:1〜3の水ガラスで十分である。また、バ
インダー使用量については、従来: 原料粉末:1kg当た
り 150ccを必要としたが、この発明では2/3以下の90
cc程度まで低減することができる。
Regarding the firing temperature, as described above, in the present invention, the amount of the binder can be effectively reduced. Therefore, even after firing at a temperature of 700 ° C. or less, where the deoxidizer is less consumed, the diffusion after moisture absorption is reduced. It is possible to significantly reduce the mixing of the amount of hydrogen. However, if the baking temperature is lower than 500 ° C, the drying may be insufficient and the removal of water may be incomplete, so the baking temperature is limited to the range of 500 to 700 ° C. As the binder, water glass having a conventionally used molar ratio of 1 to 3 is sufficient. Regarding the amount of binder used, the conventional: raw material powder: 150 cc was required per 1 kg, but in the present invention, it is 90% of 2/3 or less.
It can be reduced to about cc.

【0023】[0023]

【実施例】【Example】

実施例1 表1に示すフラックス原料に、SiO2:28wt%、Na2O:13
wt%、 K2O:4wt%からなる39ボーメの水ガラスを原料
1kg当り80〜150 cc添加し、5分間攪拌混合後、造粒
し、ついで 600℃で焼成して、焼成型フラックスを作製
した。水ガラス配合量をパラメータとして粒子径が45μ
m 以下の Mn3O4の含有量と造粒性との関係について調べ
た結果を、図1に示す。なお、造粒性は、フラックスを
上が12メッシュ(9.4mm) 下が 200メッシュ(75μm)のふ
るいでふるい分けし、通過したものはダストとし、下ふ
るい上に残った比率で評価した。
Example 1 SiO 2 : 28 wt%, Na 2 O: 13 was added to the flux raw materials shown in Table 1.
Add 90 to 90 cc of water glass consisting of wt% and K 2 O: 4 wt% per 1 kg of raw material, stir and mix for 5 minutes, granulate, and then calcinate at 600 ° C to prepare calcined flux. did. Particle size is 45μ with water glass content as a parameter
FIG. 1 shows the result of investigation on the relationship between the content of Mn 3 O 4 of m or less and the granulation property. The granulation property was evaluated by sieving the flux through a 12-mesh (9.4 mm) upper and a 200-mesh (75 μm) lower sieve, and the passed powder was regarded as dust, and the ratio remained on the lower sieve was evaluated.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】同図より明らかなように、粒子径が45μm
以下の Mn3O4の配合量がフラックスの5wt%以上になる
と、造粒性が格段に改善されている。たとえば、 Mn3O4
の配合量が5wt%の場合には、水ガラス配合量:80 cc/
kgで含有しない場合の水ガラス配合量:150 cc/kg と同
程度以上の造粒性を示している。
As is clear from the figure, the particle size is 45 μm.
When the content of Mn 3 O 4 below is 5 wt% or more of the flux, the granulation property is remarkably improved. For example, Mn 3 O 4
When the compounding amount of is 5 wt%, water glass compounding amount: 80 cc /
Granularity equal to or more than the content of water glass when not contained in kg: 150 cc / kg.

【0026】実施例2 表2に示すフラックス原料に、上述の水ガラスを適切量
添加し、5分間攪拌混合後、造粒し、ついで 600℃で焼
成して、表3に示す成分組成の焼成型フラックスを作製
した。得られたフラックスと2%Mn系ワイヤ(4.0φ) を
用い、表4に示す溶接条件下で、SM400 相当の鋼板に対
して下向き隅肉溶接を行い、溶接金属中の拡散性水素量
およびビード外観について調査した。得られた結果を、
表5に示す。なお、溶接金属中の拡散性水素量はJIS Z
3118に従って測定した。
Example 2 The above-mentioned water glass was added to the flux raw materials shown in Table 2 in an appropriate amount, stirred and mixed for 5 minutes, granulated, and then calcined at 600 ° C. to calcinate the component composition shown in Table 3. A mold flux was produced. Using the obtained flux and 2% Mn-based wire (4.0φ), under the welding conditions shown in Table 4, downward welding of fillet was performed on a steel plate equivalent to SM400, and the amount of diffusible hydrogen in the weld metal and the bead The appearance was investigated. The results obtained are
It shows in Table 5. The amount of diffusible hydrogen in the weld metal is JIS Z.
Measured according to 3118.

【0027】[0027]

【表2】 [Table 2]

【0028】[0028]

【表3】 [Table 3]

【0029】[0029]

【表4】 [Table 4]

【0030】[0030]

【表5】 [Table 5]

【0031】表5から明らかなように、フラックスとし
て、この発明に従い得られたNo.1〜7を用いた場合には
いずれも、拡散性水素量を低く抑えることができただけ
でなく、良好なビード外観を得ることができた。これに
対し、No.8〜9のフラックスは、細粒の Mn3O4が含まれ
ていないため、造粒に多量のバインダーを必要とした結
果、拡散性水素量が多く、吸湿後のフラックスではピッ
トが発生した。また、NO.10 は、脱酸剤が含まれてな
く、 No.11〜14はフラックス組成がこの発明の適正範囲
を逸脱しているため、No.15 は粒度構成が適正範囲から
外れているため、いずれもビード外観が不良であった。
As is clear from Table 5, when Nos. 1 to 7 obtained according to the present invention were used as the flux, not only the diffusible hydrogen amount could be suppressed low, but also good. It was possible to obtain a nice bead appearance. On the other hand, the fluxes of Nos. 8 to 9 do not contain fine-grained Mn 3 O 4, so a large amount of binder was required for granulation, resulting in a large amount of diffusible hydrogen and the flux after moisture absorption. Then a pit occurred. Further, NO.10 does not contain a deoxidizer, and No.11 to 14 have flux compositions outside the proper range of the present invention. Therefore, No.15 has a particle size composition outside the proper range. Therefore, the bead appearance was poor in all cases.

【0032】[0032]

【発明の効果】かくして、この発明によれば、バインダ
ー量を低減して造粒を行うことができるので、脱酸剤の
消耗の少ない比較的低温の焼成でも、耐吸湿性に優れた
フラックスを得ることができ、ひいてはサブマージアー
ク溶接に適用した場合に、溶接金属中への拡散性水素量
を低減できるだけでなく、優れたビード外観を得ること
ができる。
As described above, according to the present invention, since the amount of the binder can be reduced and the granulation can be performed, the flux having the excellent moisture absorption resistance can be obtained even when the deoxidizing agent is consumed at a relatively low temperature. When it is applied to submerged arc welding, not only can the amount of diffusible hydrogen in the weld metal be reduced, but also an excellent bead appearance can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】水ガラス配合量をパラメータとして粒子径が45
μm 以下の Mn3O4の含有量と造粒性との関係について示
したグラフである。
[Fig. 1] The particle size is 45 with the blending amount of water glass as a parameter.
3 is a graph showing the relationship between the content of Mn 3 O 4 of μm or less and the granulation property.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Mn量換算で3〜30wt%のマンガン酸化物
を含むサブマージアーク溶接用のSiO2−MnO 系フラック
スであって、該フラックスは、造粒性改善剤として粒子
径が45μm 以下の Mn3O4を5〜35wt%の割合で添加配合
したフラックス原料粉末を、造粒後、 500〜700 ℃の低
温焼成を施して得たものである、サブマージアーク溶接
用SiO2−MnO 系焼成型フラックス。
1. A SiO 2 —MnO-based flux for submerged arc welding containing 3 to 30 wt% of manganese oxide in terms of Mn amount, wherein the flux has a particle size of 45 μm or less as a granulating property improving agent. SiO 2 -MnO-based firing for submerged arc welding, which was obtained by granulating flux raw material powder with Mn 3 O 4 added in a proportion of 5 to 35 wt% and then performing low-temperature firing at 500 to 700 ° C. Type flux.
【請求項2】 請求項1において、フラックス粒度が、
粒子径:300 〜1000μm の粒子を50wt%以上含む粒度分
布になるサブマージアーク溶接用SiO2−MnO系焼成型フ
ラックス。
2. The flux particle size according to claim 1, wherein
Particle size: SiO 2 -MnO-based firing type flux for submerged arc welding with a particle size distribution containing particles of 300 to 1000 μm in an amount of 50 wt% or more.
【請求項3】 請求項1または2において、フラックス
成分が、 SiO2:40〜60wt%、 マンガン酸化物(Mn量換算で):
3〜30wt% MgO :5〜25wt%、 Al2O3 :2〜15wt% Siおよび/またはMn:0.5 〜10wt% を含む組成になるサブマージアーク溶接用SiO2−MnO 系
焼成型フラックス。
3. The flux component according to claim 1, wherein the flux component is SiO 2 : 40 to 60 wt%, and the manganese oxide (in terms of Mn amount):
3 to 30 wt% MgO: 5 to 25 wt%, Al 2 O 3 : 2 to 15 wt% Si 2 and / or Mn: 0.5 to 10 wt% SiO 2 —MnO based firing type flux for submerged arc welding.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11254183A (en) * 1998-03-16 1999-09-21 Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd Bond flux for submerged arc welding and its manufacture

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11254183A (en) * 1998-03-16 1999-09-21 Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd Bond flux for submerged arc welding and its manufacture

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