JPH0832372B2 - フラックス入りワイヤ用ストロンチウム系原料 - Google Patents
フラックス入りワイヤ用ストロンチウム系原料Info
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- JPH0832372B2 JPH0832372B2 JP2555289A JP2555289A JPH0832372B2 JP H0832372 B2 JPH0832372 B2 JP H0832372B2 JP 2555289 A JP2555289 A JP 2555289A JP 2555289 A JP2555289 A JP 2555289A JP H0832372 B2 JPH0832372 B2 JP H0832372B2
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- JP
- Japan
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- strontium
- flux
- amount
- cored wire
- composition
- Prior art date
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-
- 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
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- 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） 本発明はフラックス入りワイヤ用フラックス原料に係
り、より詳細には、ガスシールドアーク溶接用、シール
ドガスを用いないセルフシールド（ノンガスシールド）
アーク溶接用、サブマージアーク溶接用などの各種溶接
用のフラックス入りワイヤにおいて、鋼製外皮中に充填
されるフラックス中に添加するストロンチウム組成物に
関するものである。
り、より詳細には、ガスシールドアーク溶接用、シール
ドガスを用いないセルフシールド（ノンガスシールド）
アーク溶接用、サブマージアーク溶接用などの各種溶接
用のフラックス入りワイヤにおいて、鋼製外皮中に充填
されるフラックス中に添加するストロンチウム組成物に
関するものである。
（従来の技術） 鋼製外皮中にフラックスを充填したフラックス入りワ
イヤには、外皮に継ぎ目のあるもの或いは継ぎ目のない
もの、或いは細径のものから太径のものまであり、更に
は充填されるフラックスも各種成分系のものが用いられ
るなど、種々のタイプのものがあるが、一般に溶接速度
が高く、溶接作業性が良好であることから、CO2、CO2＋
O2、Ar、Ar＋O2などのシールドガスを用いたガスシール
ドアーク溶接用のワイヤとして、またシールドガスを用
いないセルフシールドアーク溶接用、或いはサブマージ
アーク溶接用のワイヤとして多用されているところであ
る。
イヤには、外皮に継ぎ目のあるもの或いは継ぎ目のない
もの、或いは細径のものから太径のものまであり、更に
は充填されるフラックスも各種成分系のものが用いられ
るなど、種々のタイプのものがあるが、一般に溶接速度
が高く、溶接作業性が良好であることから、CO2、CO2＋
O2、Ar、Ar＋O2などのシールドガスを用いたガスシール
ドアーク溶接用のワイヤとして、またシールドガスを用
いないセルフシールドアーク溶接用、或いはサブマージ
アーク溶接用のワイヤとして多用されているところであ
る。
ところで、鋼製外皮に充填されるフラックスは、一般
にスラグ剤、シールド剤、アーク安定剤、合金成分、脱
酸剤等々からなり、各種溶接法に応じて適宜調整のうえ
利用されているが、より効果的な成分並びに成分系のフ
ラックス原料開発が精力的に進められている。その１つ
として、スラグの物性（粘度）を調整する目的で添加さ
れるSrは、溶接作業性、特にスラグの剥離性、ビード形
状の向上に有効であり、ストロンチウム組成物をフラッ
クス入りワイヤに適用することが提案されている。
にスラグ剤、シールド剤、アーク安定剤、合金成分、脱
酸剤等々からなり、各種溶接法に応じて適宜調整のうえ
利用されているが、より効果的な成分並びに成分系のフ
ラックス原料開発が精力的に進められている。その１つ
として、スラグの物性（粘度）を調整する目的で添加さ
れるSrは、溶接作業性、特にスラグの剥離性、ビード形
状の向上に有効であり、ストロンチウム組成物をフラッ
クス入りワイヤに適用することが提案されている。
（発明が解決しようとする課題） 例えば、特開昭61-169196号、同59-42198号、同60-12
7097号、同61-119396号、同61-165295号、同61-180697
号公報では、スラグ形成剤として、ストロンチウム化合
物をフラックス入りワイヤの外皮内に添加することが提
案されている。一般に、ストロンチウム組成物は、不安
定で吸湿性のあるストロンチウム化合物を他の酸化物と
ともに高温で加熱することにより、安定した酸化ストロ
ンチウムの形でストロンチウムを含有させている。
7097号、同61-119396号、同61-165295号、同61-180697
号公報では、スラグ形成剤として、ストロンチウム化合
物をフラックス入りワイヤの外皮内に添加することが提
案されている。一般に、ストロンチウム組成物は、不安
定で吸湿性のあるストロンチウム化合物を他の酸化物と
ともに高温で加熱することにより、安定した酸化ストロ
ンチウムの形でストロンチウムを含有させている。
このようなストロンチウム組成物は、炭酸ストロンチ
ウムなどの従来のストロンチウム化合物に比較し、優れ
た特性（耐吸湿性、溶接作業性）を有している。しか
し、実際には、往々にしてスパッタ発生量や溶着金属の
拡散性水素量が多くなる場合があるなど、バラツキが大
きく、アーク安定性に欠け、安定した溶接作業性が得ら
れない等のため、実用化があまり進んでいないのが実情
である。
ウムなどの従来のストロンチウム化合物に比較し、優れ
た特性（耐吸湿性、溶接作業性）を有している。しか
し、実際には、往々にしてスパッタ発生量や溶着金属の
拡散性水素量が多くなる場合があるなど、バラツキが大
きく、アーク安定性に欠け、安定した溶接作業性が得ら
れない等のため、実用化があまり進んでいないのが実情
である。
本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたものであっ
て、スパッタ発生量及び溶着金属中の拡散性水素量が少
なく、かつそのバラツキが小さく、アーク安定性に優
れ、定常的に安定した溶接作業性が得られるフラックス
入りワイヤ用ストロンチウム系原料を提供することを目
的とするものである。
て、スパッタ発生量及び溶着金属中の拡散性水素量が少
なく、かつそのバラツキが小さく、アーク安定性に優
れ、定常的に安定した溶接作業性が得られるフラックス
入りワイヤ用ストロンチウム系原料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） 上記目的を達成するため、本発明者は、前述のストロ
ンチウム組成物を添加したフラックス入りワイヤを用い
た場合、スパッタ発生量や溶接金属の拡散性水素量の点
でバラツキが大きくなる原因を究明するべく鋭意研究を
進めた。
ンチウム組成物を添加したフラックス入りワイヤを用い
た場合、スパッタ発生量や溶接金属の拡散性水素量の点
でバラツキが大きくなる原因を究明するべく鋭意研究を
進めた。
まず、その原因については、当初、ストロンチウム組
成物と共にフラックス中に添加する他のフラックス原料
に起因するものと考え、これら多数のフラックス原料に
ついて調査検討を加えたが、効果的な改善策は見い出せ
なかった。
成物と共にフラックス中に添加する他のフラックス原料
に起因するものと考え、これら多数のフラックス原料に
ついて調査検討を加えたが、効果的な改善策は見い出せ
なかった。
そこで、上記原因はストロンチウム組成物そのものの
物性に起因するとの判断のもとにストロンチウム組成物
の各種微量成分について分析し、上記原因との関係を検
討した。その結果、ストロンチウム組成物中には、通
常、微量のCO2や水分が含有されているが、従来、これ
らの含有量自体については特にコントロールされておら
ず、そのために含有量にバラツキが生じ、その結果、ス
パッタ発生量や溶接金属中の拡散性水素量にバラツキが
生じ、実用上支障が生じるとの知見を得て、ここに本発
明をなしたものである。
物性に起因するとの判断のもとにストロンチウム組成物
の各種微量成分について分析し、上記原因との関係を検
討した。その結果、ストロンチウム組成物中には、通
常、微量のCO2や水分が含有されているが、従来、これ
らの含有量自体については特にコントロールされておら
ず、そのために含有量にバラツキが生じ、その結果、ス
パッタ発生量や溶接金属中の拡散性水素量にバラツキが
生じ、実用上支障が生じるとの知見を得て、ここに本発
明をなしたものである。
すなわち、本発明は、ストロンチウム組成物がSrと、
Fe、Mn、Si及びAlのいずれかの元素と、酸素との化合物
からなり、かつ、全CO2量が1.5wt％以下及び水分量が20
00ppm以下に規制されたものであることを特徴とするフ
ラックス入りワイヤ用ストロンチウム系原料を要旨とす
るものである。
Fe、Mn、Si及びAlのいずれかの元素と、酸素との化合物
からなり、かつ、全CO2量が1.5wt％以下及び水分量が20
00ppm以下に規制されたものであることを特徴とするフ
ラックス入りワイヤ用ストロンチウム系原料を要旨とす
るものである。
以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
（作用） 本発明におけるストロンチウム組成物とは、Srと、F
e、Mn、Si及びAlのいずれかの元素と酸素との化合物で
あり、具体的には、ストロンチウムの鉄酸塩、マンガン
酸塩、珪酸塩、アルミン酸塩などを挙げることができ
る。
e、Mn、Si及びAlのいずれかの元素と酸素との化合物で
あり、具体的には、ストロンチウムの鉄酸塩、マンガン
酸塩、珪酸塩、アルミン酸塩などを挙げることができ
る。
これらのストロンチウム組成物は、通常、炭酸ストロ
ンチウム（SrCO3）と酸化鉄、酸化マンガン、二酸化珪
素又はアルミナなどを混合し、約900〜1000℃の高温で
加熱することにより製造されるため、CO2が多く、また
吸着水の量が多く、そのバラツキも大きいのが通例であ
る。
ンチウム（SrCO3）と酸化鉄、酸化マンガン、二酸化珪
素又はアルミナなどを混合し、約900〜1000℃の高温で
加熱することにより製造されるため、CO2が多く、また
吸着水の量が多く、そのバラツキも大きいのが通例であ
る。
そこで、本発明者は、ストロンチウム組成物の製造条
件（例、焼成温度、焼成時間、焼成雰囲気、焼成量等
々）を変えてCO2量、水分（H2O）量の種々レベルのスト
ロンチウム組成物を製造し、これを用いたフラックス入
りワイヤにて溶接し、スパッタ発生量、溶着金属の拡散
性水素量を調べた。その結果、フラックス入りワイヤの
鋼製外皮中に充填されるストロンチウム組成物の多少並
びにストロンチウム組成物の成分系にかかわらず、スト
ロンチウム組成物中に含有される全CO2を1.5wt％以下に
規制することにより、スパッタ発生量が減少し、アーク
が安定することが判明した。
件（例、焼成温度、焼成時間、焼成雰囲気、焼成量等
々）を変えてCO2量、水分（H2O）量の種々レベルのスト
ロンチウム組成物を製造し、これを用いたフラックス入
りワイヤにて溶接し、スパッタ発生量、溶着金属の拡散
性水素量を調べた。その結果、フラックス入りワイヤの
鋼製外皮中に充填されるストロンチウム組成物の多少並
びにストロンチウム組成物の成分系にかかわらず、スト
ロンチウム組成物中に含有される全CO2を1.5wt％以下に
規制することにより、スパッタ発生量が減少し、アーク
が安定することが判明した。
また、溶着金属の拡散性水素量は、フラックス入りワ
イヤの外皮内に充填されるストロンチウム組成物の多少
により若干影響を受けるものの、ストロンチウム組成物
中の水分量が2000ppmを超えると、急激に増加すること
が判明した。もっとも、この水分量については、拡散性
水素量との関係で許容限度を2000ppmとしたが、アーク
安定性の確保並びにスパッタ発生量の減少の面からする
と、むしろ若干量の水分を含有させた方が良好な結果が
得られ、そのためには、ストロンチウム組成物中に50pp
m以上含有させるのが好ましい。
イヤの外皮内に充填されるストロンチウム組成物の多少
により若干影響を受けるものの、ストロンチウム組成物
中の水分量が2000ppmを超えると、急激に増加すること
が判明した。もっとも、この水分量については、拡散性
水素量との関係で許容限度を2000ppmとしたが、アーク
安定性の確保並びにスパッタ発生量の減少の面からする
と、むしろ若干量の水分を含有させた方が良好な結果が
得られ、そのためには、ストロンチウム組成物中に50pp
m以上含有させるのが好ましい。
以上の点から、本発明においては、フラックス入りワ
イヤの鋼製外皮内に充填されるフラックスに添加するス
トロンチウム組成物としては、ストロンチウムとの上記
化合物において全CO2量が1.5wt％以下、水分量が2000pp
m以下にコントロールしたものを用いる。これにより、
スパッタ発生量及び溶着金属の拡散性水素量が少なく、
且つバラツキも少なく、結果としてアーク安定性の優れ
たフラックス入りワイヤを提供することができる。
イヤの鋼製外皮内に充填されるフラックスに添加するス
トロンチウム組成物としては、ストロンチウムとの上記
化合物において全CO2量が1.5wt％以下、水分量が2000pp
m以下にコントロールしたものを用いる。これにより、
スパッタ発生量及び溶着金属の拡散性水素量が少なく、
且つバラツキも少なく、結果としてアーク安定性の優れ
たフラックス入りワイヤを提供することができる。
次に、このように全CO2量及び水分量をコントロール
したストロンチウム組成物は、他の適当なフラックス原
料とともに配合され、常法によりフラックス入りワイヤ
が製造される。フラックス入りワイヤの製造には、例え
ば、鋼製外皮を断面Ｕ字状に成形し、その中に電磁フィ
ーダー等によりフラックスを充填した後、伸線したり、
或いは鋼性パイプ内にフラックスを落し込んだ後、伸線
する等の方法が採られる。
したストロンチウム組成物は、他の適当なフラックス原
料とともに配合され、常法によりフラックス入りワイヤ
が製造される。フラックス入りワイヤの製造には、例え
ば、鋼製外皮を断面Ｕ字状に成形し、その中に電磁フィ
ーダー等によりフラックスを充填した後、伸線したり、
或いは鋼性パイプ内にフラックスを落し込んだ後、伸線
する等の方法が採られる。
なお、本発明者は、上記ストロンチウム組成物を添加
したフラックスを用いた場合、フラックス入りワイヤの
製造に及ぼす影響を調べたところ、ストロンチウム組成
物の粒度が伸線性及びアーク安定性に影響を与えること
を知見した。すなわち、生産性を高めるためには伸線速
度を上げることが望まれるが、高速になるほど或いは細
径（0.9mmφ、1.2mmφ）になるほど断線し易い傾向があ
り、ストロンチウム組成物を添加した場合には、その傾
向がやゝ顕著に現われることが判明した。そこで、断線
を減少させる方策を種々検討した結果、ストロンチウム
組成物の粒度を、149μｍ以上の粒径の粒子が20％以下
となるようにコントロールすればよいことを知見したも
のである。また、ストロンチウム組成物の粒度を極端に
粗くするとアーク安定性に若干影響を与えることも判明
した。したがって、本発明においては、ストロンチウム
組成物の粒度を伸線速度等との関連で上記の如く規制す
るのが好ましい。
したフラックスを用いた場合、フラックス入りワイヤの
製造に及ぼす影響を調べたところ、ストロンチウム組成
物の粒度が伸線性及びアーク安定性に影響を与えること
を知見した。すなわち、生産性を高めるためには伸線速
度を上げることが望まれるが、高速になるほど或いは細
径（0.9mmφ、1.2mmφ）になるほど断線し易い傾向があ
り、ストロンチウム組成物を添加した場合には、その傾
向がやゝ顕著に現われることが判明した。そこで、断線
を減少させる方策を種々検討した結果、ストロンチウム
組成物の粒度を、149μｍ以上の粒径の粒子が20％以下
となるようにコントロールすればよいことを知見したも
のである。また、ストロンチウム組成物の粒度を極端に
粗くするとアーク安定性に若干影響を与えることも判明
した。したがって、本発明においては、ストロンチウム
組成物の粒度を伸線速度等との関連で上記の如く規制す
るのが好ましい。
勿論、本発明によるストロンチウム組成物は、各種の
フラックス入りワイヤに適用でき、その含有量も適宜調
整して利用し得ることは云うまでもない。
フラックス入りワイヤに適用でき、その含有量も適宜調
整して利用し得ることは云うまでもない。
次に本発明の実施例を示す。
（実施例） 第１表に示す種々の性質を有するストロンチウム鉄酸
塩を準備し、このストロンチウム組成物を添加したフラ
ックスを鋼製外皮内に充填して1.2mmφのフラックス入
りワイヤ（セルフシールドワイヤ）を製造した。
塩を準備し、このストロンチウム組成物を添加したフラ
ックスを鋼製外皮内に充填して1.2mmφのフラックス入
りワイヤ（セルフシールドワイヤ）を製造した。
なお、フラックスの配合（wt％）は、Fe-Mnを12％、
上記ストロンチウム組成物を15％、弗化物を10％、Al2M
g3を10％、Al粉を25％及びFe粉を28％とし、約3.0mmφ
に整径した鋼製外皮内にフラックス率13％となるように
充填し、速度1800m/minで伸線した。
上記ストロンチウム組成物を15％、弗化物を10％、Al2M
g3を10％、Al粉を25％及びFe粉を28％とし、約3.0mmφ
に整径した鋼製外皮内にフラックス率13％となるように
充填し、速度1800m/minで伸線した。
次いで、得られたフラックス入りワイヤを用いて、極
性DCENで、溶接電流及び電圧がそれぞれ220A、20V、溶
接速度25cm/min、突出し長さ15mmの条件でシールドガス
を用いずに、試験板SM50A、SM41Bにセルフシールドアー
ク溶接を行った。第２表に断線回数、スパッタ発生量、
溶着金属の拡散性水素量及びアーク安定性を示す。
性DCENで、溶接電流及び電圧がそれぞれ220A、20V、溶
接速度25cm/min、突出し長さ15mmの条件でシールドガス
を用いずに、試験板SM50A、SM41Bにセルフシールドアー
ク溶接を行った。第２表に断線回数、スパッタ発生量、
溶着金属の拡散性水素量及びアーク安定性を示す。
なお、スパッタ発生量は、試験板SM50Aの場合に測定
し、ボックス型の銅製スパッタ捕集機を用いて全量を捕
集した。溶着金属の拡散性水素量は、試験板SM41Bの場
合にガスクロ法（JIS Z 3118）により測定した結果であ
る。アーク安定性は上記条件で溶接した際の官能評価で
あり、○（良好）、△（やや良好）、×（不良）にて表
示した。
し、ボックス型の銅製スパッタ捕集機を用いて全量を捕
集した。溶着金属の拡散性水素量は、試験板SM41Bの場
合にガスクロ法（JIS Z 3118）により測定した結果であ
る。アーク安定性は上記条件で溶接した際の官能評価で
あり、○（良好）、△（やや良好）、×（不良）にて表
示した。
第１表に示すように、本発明例のフラックス入りワイ
ヤはいずれもスパッタ発生量が著減し、アーク安定性も
良好であり、しかも溶着金属中の拡散性水素量も少な
く、それらのバラツキも小さかった。もっとも、ストロ
ンチウム組成物の粒度が粗いと（ワイヤNo.1）、断線回
数が増し、アーク安定性がやや不安定となることから、
その粒度もコントロールすることが望ましい。
ヤはいずれもスパッタ発生量が著減し、アーク安定性も
良好であり、しかも溶着金属中の拡散性水素量も少な
く、それらのバラツキも小さかった。もっとも、ストロ
ンチウム組成物の粒度が粗いと（ワイヤNo.1）、断線回
数が増し、アーク安定性がやや不安定となることから、
その粒度もコントロールすることが望ましい。
一方、ストロンチウム組成物の全CO2又は水分量のい
ずれかが本発明範囲外の比較例では、スパッタ発生量や
溶着金属の拡散性水素量が多かったり、アーク安定性が
不安定となり、バラツキも大きかった。
ずれかが本発明範囲外の比較例では、スパッタ発生量や
溶着金属の拡散性水素量が多かったり、アーク安定性が
不安定となり、バラツキも大きかった。
上記実施例では、ストロンチウム組成物としてストロ
ンチウム鉄酸塩の場合を示したが、他のストロンチウム
組成物であるストロンチウムのマンガン酸塩、珪酸塩及
びアルミン酸塩の場合でも同様の結果となることを確認
した。
ンチウム鉄酸塩の場合を示したが、他のストロンチウム
組成物であるストロンチウムのマンガン酸塩、珪酸塩及
びアルミン酸塩の場合でも同様の結果となることを確認
した。
（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、フラックス入
りワイヤに充填されるフラックスに添加するストロンチ
ウム組成物として、ストロンチウムと特定の元素との化
合物であって、全CO2量及び水分量をコントロールした
ので、スパッタ発生量や溶着金属の拡散性水素量が少な
く、かつバラツキも小さく、アーク安定性に優れるた
め、併せてストロンチウムのもつ効果を充分発揮し得る
フラックス入りワイヤを提供することができる。また、
更にはストロンチウム組成物の粒度をコントロールすれ
ば、特にフラックス入りワイヤの製造を断線なく高速度
で行うことも可能である。
りワイヤに充填されるフラックスに添加するストロンチ
ウム組成物として、ストロンチウムと特定の元素との化
合物であって、全CO2量及び水分量をコントロールした
ので、スパッタ発生量や溶着金属の拡散性水素量が少な
く、かつバラツキも小さく、アーク安定性に優れるた
め、併せてストロンチウムのもつ効果を充分発揮し得る
フラックス入りワイヤを提供することができる。また、
更にはストロンチウム組成物の粒度をコントロールすれ
ば、特にフラックス入りワイヤの製造を断線なく高速度
で行うことも可能である。
Claims (2)
- 【請求項１】ストロンチウム組成物がSrと、Fe、Mn、Si
及びAlのいずれかの元素と、酸素との化合物からなり、
かつ、全CO2量が1.5wt％以下及び水分量が2000ppm以下
に規制されたものであることを特徴とするフラックス入
りワイヤ用ストロンチウム系原料。 - 【請求項２】前記ストロンチウム組成物は、149μｍ以
上の粒径のものが20％以下を占める粒度を有する特許請
求の範囲第１項記載のフラックス入りワイヤ用ストロン
チウム系原料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2555289A JPH0832372B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | フラックス入りワイヤ用ストロンチウム系原料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2555289A JPH0832372B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | フラックス入りワイヤ用ストロンチウム系原料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02205297A JPH02205297A (ja) | 1990-08-15 |
| JPH0832372B2 true JPH0832372B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=12169121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2555289A Expired - Lifetime JPH0832372B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | フラックス入りワイヤ用ストロンチウム系原料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832372B2 (ja) |
-
1989
- 1989-02-03 JP JP2555289A patent/JPH0832372B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02205297A (ja) | 1990-08-15 |
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