JPH089099B2

JPH089099B2 - 厚鋼板の高能率すみ肉溶接方法

Info

Publication number: JPH089099B2
Application number: JP3229454A
Authority: JP
Inventors: 忠政山口; 喜三目黒; 三郎林; 松重中島
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1990-08-16
Filing date: 1991-08-15
Publication date: 1996-01-31
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPH05237659A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は厚鋼板の高能率すみ肉溶
接方法に係り、詳しくは、開先加工なしに厚板のＴ型す
み肉サブマ−ジア−ク溶接をする厚鋼板の高能率すみ肉
溶接方法に係る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビルの高層化に伴い、使用される
鋼材の厚さも次第に厚くなってきた。例えば柱として使
用される、所謂ボックス柱では１００ｍｍ厚さのものも
あり、また、梁として使用されるＨ形鋼の厚さも同様に
増加してきた。このため高層ビルに使用される部材の組
立加工に多大の時間を要するようになり、能率アップが
大きな課題となっている。

【０００３】一般に、ビルトＨと言われる溶接Ｈ形鋼
のすみ肉溶接部は、部分溶込溶接若しくは完全溶込溶接
によって施工される。完全溶込溶接はウェブが比較的薄
い場合に用いられる。例えば、特公昭５６−３７０２９
号公報には、細径ワイヤを用いて板厚が約８〜１６ｍｍ
のプライマー鋼板を溶接する際のピットやブローホール
の防止方法が開示されている。

【０００４】しかし、ウェブ厚が厚くなると一般にウェ
ブ側に開先加工を施し、表溶接、裏ガウジング、グライ
ンダ−仕上後裏溶接を行ない、完全溶込を得る方法がと
られてきたが、開先加工、ガウジング、グラインダ−仕
上などの各工程が不可欠であり、省力化はもとよりア−
クタイム率を向上させる事が困難であった。

【０００５】ところで厚鋼板のすみ肉溶接完全溶込を開
先加工、ガウジングなしで達成しようとすると種々の問
題があり、その解決がなされていなかった。一般に、薄
肉Ｈ形鋼のすみ肉溶接では溶融型フラックスが使用され
るケ−スが多い。これは溶融型フラックスの方が融点が
低く、高速溶接に適しているためであるが、高速になる
ほどビ−ド幅の狭い凸状ビ−ドになり易いという欠点が
ある。これを防止するため、フラックスを発泡させ軽質
化してビ−ド幅を広げる工夫がなされているが、融点が
低いため厚肉の大入熱溶接ではスラグが増えすぎて良好
な外観を有するビ−ドを得る事がむずかしいという問題
がある。

【０００６】一方、焼成型フラックスは製法上単体酸化
物、弗化物あるいは炭酸塩の混合結合体であるため一般
に融点が高く大入熱溶接に適している。また、開先無し
溶接では溶込みを確保しなければならないため、必然的
に母材希釈が多くなり、Ｃ量の多い鋼板では高温割れが
発生し易いという問題もある。高温割れは溶接金属の化
学組成のみならず、ビ−ド断面形状にも大きく影響さ
れ、ビ−ド幅（Ｗ）に対し溶込み深さ（Ｐ）が大きい
時、すなわち、Ｗ／Ｐが小さい時発生し易い。従って、
高温割れを防止するためにはビ−ド幅をできるだけ広く
しなければならない、という問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、本発明は上
記問題の解決を目的とし、具体的には、開先加工するこ
となしに比較的炭素が高く、かつウェブ厚が１６〜６０
ｍｍの厚鋼板の高能率すみ肉溶接方法を提案することを
目的とする。

【０００８】すなわち、本発明方法は、Ｃ：０．２１
ｗｔ％以下を含有する厚鋼板を、ウェブ材ならびにフラ
ンジ材として、２電極法で開先加工なしでＴ型すみ肉溶
接するに当たり、このすみ肉溶接に、ＳｉＯ_２、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯの各成分の合計量６０〜９１ｗｔ％、ＴｉＯ
_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａＣＯ_３の各成分の合計量５〜３
０ｗｔ％ならびに金属粉２〜８ｗｔ％を含んで、溶接時
に添加原料が分解して発生するガス量がＣＯ_２換算で２
〜１０ｗｔ％で、残部が不可避的不純物から成り、かさ
比重が０．８０〜１．２０ｇ／ｃｍ^３である焼成型フラ
ックスとともに、下記（１）式を満足するＣ量およびＭ
ｎ：１．２０〜２．５０ｗｔ％を含む直径４．８〜６．
４ｍｍのワイヤを用い、２つの電極のうち、先行極（Ｌ
極）に対する後行極（Ｔ極）の電流比（Ｉ_Ｔ／Ｉ_Ｌ）を
０．６５〜１．００に保ち、先行極に３〜１５°の後退
角を与え、後行極に３〜２０°の前進角を与えて、溶接
することを特徴とする。

【０００９】そのほかの本発明の構成は、その変形例
とともに以下において説明する。

【００１０】以下、これら手段たる構成ならびにその
作用について詳しく説明すると、次の通りである。

【００１１】本発明者等は開先加工することなしに厚
鋼板を効率よくすみ肉サブマージアーク溶接する方法に
ついて検討を行なったところ、特定の各種成分を含んで
所定のかさ比重を有する焼成フラックスとともに、所定
の成分ならびにワイヤ径を有するワイヤを用いて２電極
サブマージアーク溶接すればよいという知見を得た。

【００１２】更に進んで研究開発を行ない、この研究に
基づいて本発明は成立したものである。

【００１３】本発明者等の研究結果によれば、（１）厚鋼板の高温割れを防止しビ−ド幅を広くするた
めに焼成型フラックスのかさ比重とワイヤ径を一定の範
囲にコントロ−ルすること、（２）スラグ巻込みを防止するためには、太径ワイヤを
用い、溶込み底部をラウンドタイプ（曲率半径大）にす
ること。なお、溶込み底部がシャ−プ（曲率半径小）に
なると、スラグ巻込みが発生しやすくなるとともに高温
割れも起り易い。また、太径ワイヤはビ−ド幅を広げる
上でも有利である。（３）２電極サブマ−ジア−ク溶接においては、先行極
（Ｌ極）、後行極（Ｔ極）の電流比（Ｉ_T／Ｉ_L）もスラ
グ巻込みに影響し、一定の比であればスラグ巻込みが発
生しにくいこと、（４）先行、後行極ト−チに一定の角度を設ける事によ
り溶込みが深く外観の良好なビ−ドが得られること、等がわかった。そこで、上記の如く様々な検討を総合的
に行なった結果、開先加工、ガウジング、グラインダ−
などの本溶接に先立つ前加工なしで、完全溶込みならび
に部分溶込みすみ肉溶接方法を完成した。

【００１４】以下、本発明法について詳しく説明する。

【００１５】まず、本発明法に用いられるフラックスに
ついて説明すると、フラックスはビ−ド外観を良好に保
つ必要があるが、造滓剤としてベ−スとなるＳｉＯ₂は
ビ−ド幅を広くし、ビ−ド表面を平滑に保つ効果があ
る。ＭｇＯは生成スラグの融点を上げ大入熱溶接時の作
業性を改善するとともにフラックスの塩基度を上げ、溶
接金属の酸素量を低減して靭性を向上させるのに重要な
成分である。ＣａＯはＭｇＯと同様、生成スラグの耐火
性を向上させ、フラックスの塩基度を上げる成分として
重要であり、ＣａＣＯ₃として添加すればＣＯ₂発生源と
しても有効である。重要なこれらの各成分はフラックス
構成上一定以上必要であり、ビ−ド外観、フラックス耐
火性の面からこれら各成分を合計量として６０ｗｔ％以
上含む必要がある。一方、これら各成分を合計量として
９１ｗｔ％を超えるとフラックス融点が高くなりすぎて
ビ−ド幅が細くなり、外観も劣化するため、ＳｉＯ₂、
ＭｇＯ、ＣａＯの各成分の合計量の値を６０〜９１ｗｔ
％とした。

【００１６】ＴｉＯ₂はスラグ剥離性を改善、また、ア
−ク安定作用のある成分であり、Ａｌ₂Ｏ₃はスラグ粘性
を調整する重要な成分である。また、ＣａＦ₂もスラグ
の流動性をコントロ−ルする上で重要な成分であり、こ
れらの合計が５ｗｔ％以下ではスラグ剥離性が劣化した
り、スラグの粘性が大きすぎて良好な外観のビ−ドが得
られない。

【００１７】これら各成分の合計量が３０ｗｔ％を超え
ると逆にスラグ粘性が小さくなりすぎたり、ア−クが不
安定になるため、ＴｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＦ₂の合計量
の値は５〜３０ｗｔ％とした。

【００１８】これらのスラグ構成成分に加え、脱酸剤、
合金元素としての金属粉を２〜８ｗｔ％添加する必要が
ある。この添加量が２ｗｔ％未満では溶接金属の靭性を
確保することが難しいだけでなくポックマ−クが発生し
易くなる。一方、８ｗｔ％を超えると酸素量が低くなり
すぎ焼が入るため、かえって靭性を低下させる。従っ
て、金属粉は２〜８ｗｔ％とした。金属粉としては鉄
粉、フェロマンガン、フェロシリコン、フェロチタンが
使用される。

【００１９】また、炭酸塩の形で含まれるガスは溶接金
属中の水素量を低減させるために必要であるが、２ｗｔ
％未満ではその効果は乏しく、１０ｗｔ％を超えるとガ
スの吹上げによるビ−ド形状の劣化が生じる。従って、
添加原料が分解して発生するガス量は２〜１０ｗｔ％と
した。

【００２０】ところで上記組成で良好な溶接作業性を示
す事は認められたが、ア−クを安定させかつ、欠陥の無
い、幅の広いビ−ドを安定して得るために粉体特性を更
に検討したところ、粒度構成、かさ比重をも限定する事
が重要である事がわかった。すなわち、フラックスの粒
度構成は溶接作業性に顕著に影響し、メジアン径が５０
０μｍより小さい場合はフラックス溶融量が増加し、し
かも、フラックス流動性が悪化するため、ア−ク空洞か
らのガスの逸出が困難となりア−クが不安定化する。一
方、８００μｍを超えると粗くなりすぎ、溶融が不均一
となるため、この場合にもア−クは不安定となる。従っ
て、フラックス累積粒度分布において５０ｗｔ％を占め
る粒子のメジアン径は５００〜８００μｍの範囲とし
た。

【００２１】また、製造上不可避な微粒子において２９
５μｍ径以下のものは１５ｗｔ％以下にしなければなら
ず、これを超えるとアンダ−カットの発生が著しくな
る。

【００２２】開先加工なしで溶接する場合、最も問題と
なるのは母材希釈量が多いため、溶接金属中のＣ量が多
い場合には高温割れが発生し易い事である。従って、本
発明の技術のキ−ポイントはいかにして高温割れの発生
を防止するかにある。溶接金属の高温割れを防止するた
めには、溶接金属中のＣ量を低減する必要があるが、ビ
−ド断面形状の影響も大きい事は先に述べた通りであ
る。完全溶込みの場合はある程度溶込み深さを確保する
必要があり、溶込み深さ（Ｐ）に対しビ−ド幅（Ｗ）が
小さい場合、すなわち、Ｗ／Ｐが小さいときは割れが発
生し易い事からＷを大きくするため、フラックスかさ比
重を小さくする必要がある。しかしながら、フラックス
のかさ比重が０．８ｇ／ｃｍ³では軽すぎて、ア−ク空
洞を安定に保ち得ず、容易に吹きあげる。一方、１．２
０ｇ／ｃｍ³を超えるとア−ク空洞を押えつける作用が
大きくなり、ビ−ド幅が出にくい。従って、フラックス
かさ比重は０．８０〜１．２０ｇ／ｃｍ³とした。

【００２３】次に、溶接用ワイヤについて説明する。

【００２４】割れに最も影響する成分はＣである事から
溶接金属中のＣ量を低減しなければならない。開先をと
らないすみ肉溶接では母材希釈が大きいため、溶接金属
Ｃ量は母材のＣ量に大きく影響される。すなわち、開先
なしですみ肉溶接部の溶込みを確保するためには、フラ
ンジを水平から４０〜７０°に立て溶接狙い位置をコー
ナー部よりややウェブ側にする必要がある。このため、
母材希釈率はウェブ側の方がフランジよりも多くなり、
最大でウェブ３９％、フランジ２２％になる。この知見
をもとにして、本発明者等は、ワイヤＣ量
（Ｃ_ＷＩＲＥ）、ウェブＣ量（Ｃ_ＷＥＢ）およびフラン
ジＣ量（Ｃ_{ＦＬＡＮＧＥ}）の関係が、下記（１）式を満
足する場合、割れの発生がないことを見出した。０．３９Ｃ_ＷＩＲＥ＋０．３９Ｃ_ＷＥＳ＋０．２２
Ｃ_{ＦＬＡＮＧＥ}≦０．１３５（１）ここでＣ_ＷＩＲＥ：ワイヤＣ量（ｗｔ％）Ｃ_ＷＥＢ：ウェブＣ量（ｗｔ％） ≦０．２１Ｃ_{ＦＬＡＮＧＥ}：フランジＣ量（ｗｔ％）≦１．２１ただしＣ_ＷＥＢ、Ｃ_{ＦＬＡＮＧＥ}の値が０．２１％を超
えるとＣ_ＷＩＲＥの値を著しく低減しなければならず、
技術的にもコスト的にも問題があるため、Ｃ_ＷＥＢ、Ｃ
_{ＦＬＡＮＧＥ}とも０．２１以下にする必要がある。従っ
て、ワイヤ中のＣ量は（１）式により求まる。

【００２５】ワイヤ中のＭｎ量については母材Ｍｎ量に
よらず、脱酸効果と強度確保のため１．２０〜２．５０
ｗｔ％とする必要がある。１．２０ｗｔ％未満では脱酸
不足になり易く、低Ｃ溶接金属での強度が出にくい。一
方、２．５０ｗｔ％を超えると強度が出すぎて、今度は
硬さアップに伴う低温割れが起り易くなる。従って、ワ
イヤ中のＭｎ量は１．２０〜２．５０ｗｔ％とした。ワ
イヤ径については４．８ｍｍ未満のワイヤではア−クが
細く、ビ−ド幅が出にくいという問題がある。また、溶
込み底部の形状が鋭くなってスラグ巻込み等の欠陥も発
生し易い。従って、ワイヤ径としては４．８ｍｍ以上と
する必要がある。一方、６．４ｍｍを超えると剛性が大
きすぎて溶接機に負荷がかかりすぎるので、ワイヤ径は
４．８〜６．４ｍｍとした。

【００２６】次にサブマ−ジア−ク溶接方法について説
明する。

【００２７】２電極法で先行極（Ｌ極）、後行極（Ｔ
極）の電流比（Ｉ_Ｔ／Ｉ_Ｌ）を０．６５〜１．００とし
たのは以下の理由による。すなわち、Ｉ_Ｔ／Ｉ_Ｌが０．
６５より小さい場合は先行極によって生じたスラグ巻込
みを後行極で浮上させ得なくなり、結果的にスラグ巻込
みが発生し易くなる。一方、Ｉ_Ｔ／Ｉ_Ｌが１．００より
大きくなるとＴ極自身の電流が大きいため、Ｔ極により
スラグ巻込みが発生する。従って、電流比Ｉ_Ｔ／Ｉ_Ｌを
０．６５〜１．００とした。また、先行極に３〜１５°
の後退角を後行極に３〜２０°の前進角を設ける事によ
り溶込みが深く、外観の良好が得られるため、電極角度
は上記の様にした。また、溶込み確保の必要上フランジ
角度は水平から４０〜７０゜に立てる事が必要である。

【００２８】上記の様な条件を設定しても完全溶込み法
が適用できるのはウェブ板厚が１６〜３６ｍｍまでであ
る。すなわち、ウェブ厚が３６ｍｍ超の場合、完全溶込
みを指向すると、溶込みが深くなりすぎ、幅の狭いビ
−ドとなって高温割れが起り易く、また、母材希釈量
が大きくなって高温割れが起り易いという問題がある。

【００２９】従って、ウェブ厚が１６〜３６ｍｍまでは
完全溶込みを、３６ｍｍ超〜６０ｍｍまでは部分溶込み
（両側ビ−ドの溶込みがウェブ厚の１／３以上）を開先
加工なしで溶接することが可能である。６０ｍｍ超の場
合には開先加工が必要となるため適用限界は６０ｍｍま
でとした。

【００３０】図１はＴ型すみ肉溶接を示す説明図であ
り、図２は完全溶込みＴ型すみ肉溶接部の説明図であ
り、図３は部分溶込みＴ型すみ肉溶接部の説明図であ
る。符号１はウェブ、２はフランジ、３はビ−ドを示
す。

【００３１】

【実施例】次に、本発明法の実施例について説明する。

【００３２】実施例１．表１に示す化学組成および粉体特性を有する焼成型フラ
ックスを調整し、このフラックスを用いて表２に示すウ
ェブ厚２２ｍｍ、フランジ３６ｍｍのＪＩＳ規格ＳＭ−
５０Ａ鋼板を図１の如くウェブ１とフランジ２とをＴ型
に組み、すみ肉溶接を行なった。なお、用いたワイヤの
化学組成を表３に、また、溶接条件を表４に示す。フラ
ンジは水平から６０°立てて溶接した。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】

【表３】

【００３６】

【表４】

【００３７】溶接時のア−クの安定性、ビ−ド外観観
察、ビ−ド断面形状観察、溶接金属の酸素量と靭性の関
係などについて調べた結果を表５に示す。

【００３８】

【表５】

【００３９】表５から明らかなように本発明フラックス
によればいずれの場合も良好なすみ肉溶接作業性を示
し、得られた溶接金属の靭性も良好であるのに対し、フ
ラックスの化学組成や粉体特性が本発明フラックスの適
正条件からはずれている比較フラックスＢ−１〜Ｂ−７
によれば、溶接作業性、溶接金属の靭性の全てにわたっ
て同時に満足する事はできなかった。

【００４０】すなわち、比較フラックスＢ−１はＴｉＯ
₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＦ₂の各成分の合計量の値が４．３％
と低く、スラグ剥離性が悪いのと同時にガス発生量が少
ないため、拡散性水素量が多くなり、溶接金属中に水素
による微小割れが認められた。

【００４１】比較フラックスＢ−２ではＳｉＯ₂、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯの各成分の合計量が適正域からはずれてお
り、耐火性に欠けるためビ−ド表面の凹凸が激しかっ
た。また、細粒フラックスの割合が多く、かさ比重が
１．２９ｇ／ｃｍ³と高いためビ−ド幅も狭く、溶込み
先端形状が鋭くなってスラグ巻込みが認められた。

【００４２】比較フラックスＢ−３では粒度構成上２９
５μｍより細かい粒子が１６．８％と多いため、溶接
時、ガスが逸出しにくくア−クが不安定であった。ま
た、かさ比重も１．２８ｇ／ｃｍ³と大きいため、比較
フラックスＢ−２と同様にスラグ巻込みが発生した。

【００４３】比較フラックスＢ−４では合金元素および
脱酸剤としてのフェロマンガン金属粉添加量が少なく、
ビ−ド表面にポックマ−クが発生するとともに、溶接金
属中酸素量が多いため靭性が低かった。また、フラック
スかさ比重も小さいため、ア−ク空洞を押えつける力が
小さく、ア−クが不安定であった。

【００４４】比較フラックスＢ−５ではガス発生量が多
すぎるため、溶接時の吹上げが激しくア−クが安定しな
かった。また、粒度構成上粗粒のものが多く、フラック
スの溶融も不均一であった。

【００４５】比較フラックスＢ−６では化学組成が本発
明フラックスの適正域からはずれており、融点が高く粘
性が小さすぎるため、ビ−ドが細く割れの危険性が大き
い事、また、合金元素および脱酸剤としてのフェロマン
ガン金属粉が添加されていないため、ポックマ−クの発
生、溶接金属中酸素量増加に伴う、靭性低下が認められ
た。

【００４６】比較フラックスＢ−７では合金元素および
脱酸剤としての金属粉添加量が多すぎるために、脱酸が
すすみすぎて逆に焼が入りすぎ溶接金属靭性が劣化し
た。また、フラックスかさ比重が大きすぎるため、ビ−
ド幅が狭く、溶込みが深くなって梨形ビ−ド状となって
高温割れが起った。

【００４７】実施例２．実施例１で用いた本発明フラッ
クスＡ−２と比較フラックスＢ−１を用い、母材、ワイ
ヤ溶接条件の影響について調べた。

【００４８】表６に用いた鋼板の化学組成、表７にワイ
ヤの化学組成、表８に溶接条件を示す。

【００４９】

【表６】

【００５０】

【表７】

【００５１】

【表８】

【００５２】これらのフラックス、鋼板、ワイヤ、溶接
条件を適宜組合せて完全溶込みＴ型すみ肉溶接を行なっ
た。その結果を表９に一括して示した。

【００５３】

【表９】

【００５４】本発明例では欠陥の無い良好な完全溶込み
すみ肉溶接が可能であるが、比較例ではいずれも何らか
の問題があった。

【００５５】すなわち、比較例Ｇ１では溶接条件のうち
電流比が０．６３と小さいためスラグ巻込みが発生し
た。比較例Ｇ２ではワイヤ径が細く、ビ−ド幅が出ず、
溶込み先端のとがったビ−ドとなってスラグ巻込みが発
生し、割れの危険性も大であった。

【００５６】比較例Ｇ３ではワイヤＭｎ量が少なく一部
ブロ−ホ−ルが発生するとともに、強度が不足してい
た。

【００５７】比較例Ｇ４〜Ｇ６では母材あるいはワイヤ
のＣ量が多いため、高温割れが発生した。

【００５８】比較例Ｇ７では本発明フラックスＡ−２を
比較フラックスＢ−１に変え、母材、ワイヤ、溶接条件
は最適に設定したが、すでに表５で説明した通り、ビ−
ド外観、内部欠陥に問題が生じた。

【００５９】比較例Ｇ８では、Ｌ極のＴ極に対する比が
１．０８と大きいため、Ｔ極自身のガウジング作用によ
るスラグ巻込みが発生した。

【００６０】比較例Ｇ９では溶接条件のうち電極角度が
先行極で０°と後行極で２５°の前進角なので溶込みが
不足し、ビ−ド外観も悪かった。

【００６１】以上のように満足な結果が得られるのは本
発明フラックスの範囲のみの場合であった。

【００６２】この方法をウェブ厚３６ｍｍ超の場合完全
溶込み溶接に適用すると、図２の如く溶込みが深くなり
すぎビ−ド幅の狭いビ−ドとなって高温割れが起り易い
のと同時に母材希釈量が大きく、やはり高温割れが起り
易くなった。

【００６３】表６のＣ−１と同様の化学組成を有するウ
ェブ厚４０ｍｍのＴ型すみ肉溶接を表７のワイヤ記号Ｄ
−１を用いて種々溶接条件の選定を行なったが、いずれ
の場合も完全溶込みでは割れが生じたが３６ｍｍまでの
場合は割れなかった。しかしながら、ウェブ厚の１/３
の溶込みを確保すれば良い図３の部分溶込み法では、ウ
ェブ厚３６ｍｍ超えでも問題はなく６０ｍｍまでは適用
可能であった。従って、本発明法は開先無しでウェブ厚
３６ｍｍまでは完全溶込み法、３６ｍｍを超え６０ｍｍ
までは部分溶込み法で実施できる。

【００６４】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明は、
前記フラックスと、ワイヤを用い、前記溶接条件で開先
加工なしでウェブ厚が１６〜６０ｍｍの厚肉Ｔ型すみ肉
溶接ができるため、従来の行なっていた開先加工、裏ガ
ウジング、グラインダ−がけ等の作業を完全に省略する
ことができコスト削減、短納期など工業的に極めて有効
な技術である。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｔ型すみ肉溶接を示す説明図である。

【図２】完全溶込みＴ型すみ肉溶接部の説明図である。

【図３】部分溶込みＴ型すみ肉溶接部の説明図である。

【符号の説明】

１ウェブ２フランジ３ビ−ド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林三郎東京都千代田区内幸町２丁目２番３号川崎製鉄株式会社東京本社内 (72)発明者中島松重香川県丸亀市昭和町18番地四国鉄工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｃ：０．２１ｗｔ％以下を含有する厚鋼
板を、ウェブ材ならびにフランジ材として、２電極法で
開先加工なしでＴ型すみ肉溶接するに当たり、このすみ
肉溶接に、ＳｉＯ_２、ＭｇＯ、ＣａＯの各成分の合計量
６０〜９１ｗｔ％、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａＣＯ
_３の各成分の合計量５〜３０ｗｔ％ならびに金属粉２〜
８ｗｔ％を含んで、溶接時に添加原料が分解して発生す
るガス量がＣＯ_２換算で２〜１０ｗｔ％で、残部が不可
避的不純物から成り、かさ比重が０．８０〜１．２０ｇ
／ｃｍ^３である焼成型フラックスとともに、下記（１）
式を満足するＣ量およびＭｎ：１．２０〜２．５０ｗｔ
％を含む直径４．８〜６．４ｍｍのワイヤを用い、２つ
の電極のうち、先行極（Ｌ極）に対する後行極（Ｔ極）
の電流比（Ｉ_Ｔ／Ｉ_Ｌ）を０．６５〜１．００に保ち、
先行極に３〜１５°の後退角を与え、後行極に３〜２０
°の前進角を与えて、溶接することを特徴とする厚鋼板
の高能率すみ肉溶接方法。
【請求項２】前記厚鋼板から成るウェブ材の厚みが１
６〜６０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の厚
鋼板の高能率すみ肉溶接方法。
【請求項３】前記すみ肉溶接がサブマージアーク溶接
であることを特徴とする請求項１記載の厚鋼板の高能率
すみ肉溶接方法。
【請求項４】前記金属粉が鉄粉、フェロマンガン、フ
ェロシリコンまたはフェロチタンであることを特徴とす
る請求項１記載の厚鋼板の高能率すみ肉溶接方法。
【請求項５】前記焼成フラックスの累積粒度分布は、
５０ｗｔ％を占める粒子のメデアン径が５００〜８００
μｍであり、不可避的微粒子である粒子径２９５μｍ以
下の粒子が前記フラックス全体の１５ｗｔ％以下である
ことを特徴とする請求項１記載の厚鋼板の高能率すみ肉
溶接方法。