JPH089111B2 - 被覆ア−ク溶接棒 - Google Patents
被覆ア−ク溶接棒Info
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- JPH089111B2 JPH089111B2 JP4276887A JP4276887A JPH089111B2 JP H089111 B2 JPH089111 B2 JP H089111B2 JP 4276887 A JP4276887 A JP 4276887A JP 4276887 A JP4276887 A JP 4276887A JP H089111 B2 JPH089111 B2 JP H089111B2
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- welding
- welding rod
- coating
- moisture absorption
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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
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
- B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
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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） 本発明は非低水素系被覆アーク溶接棒に関するもので
あり、詳細には被覆表面の粗さを規制された耐棒焼け性
と耐吸湿性の被覆アーク溶接棒である。
あり、詳細には被覆表面の粗さを規制された耐棒焼け性
と耐吸湿性の被覆アーク溶接棒である。
（従来の技術） 一般的に被覆アーク溶接棒は、軟鋼または合金鋼の心
線の外周に被覆剤が塗装された後乾燥されるが、その被
覆剤は用途・目的に応じていくつかの系統に分かれてい
る。
線の外周に被覆剤が塗装された後乾燥されるが、その被
覆剤は用途・目的に応じていくつかの系統に分かれてい
る。
その中で、非低水素系被覆アーク溶接棒（以下単に溶
接棒という）は軟鋼の溶接を主に、船舶・橋梁・自動車
部品・製缶・軽量鉄骨などの一般構造物用として幅広く
使用されており、優れた溶接作業性とともに、溶接棒被
覆剤の耐吸湿性が特に要求される。
接棒という）は軟鋼の溶接を主に、船舶・橋梁・自動車
部品・製缶・軽量鉄骨などの一般構造物用として幅広く
使用されており、優れた溶接作業性とともに、溶接棒被
覆剤の耐吸湿性が特に要求される。
被覆剤が吸湿するとスパツタが増加しアークが不安定
になるとともに、アンダーカツトが発生しやすく、また
スラグの被包性が悪くなりビード外観が不良となり、ス
ラグのはくり性も劣つてくる。
になるとともに、アンダーカツトが発生しやすく、また
スラグの被包性が悪くなりビード外観が不良となり、ス
ラグのはくり性も劣つてくる。
この様な溶接作業性の劣化により、溶接部にはブロー
ホールの発生や割れ発生の危険性が増すとともに、溶着
金属の延性をも低下させることは周知のことであり、こ
れら溶接欠陥の発生は、その後の補修溶接など多大な労
力を要し、また構造物の品質の劣化など産業上不利益と
なる。
ホールの発生や割れ発生の危険性が増すとともに、溶着
金属の延性をも低下させることは周知のことであり、こ
れら溶接欠陥の発生は、その後の補修溶接など多大な労
力を要し、また構造物の品質の劣化など産業上不利益と
なる。
これら溶接欠陥の発生要因となる溶接棒の吸湿を防止
する手段として、特公昭53−88641号公報に開示されて
いるように、熱可塑性樹脂粉末を塗装したり、特公昭52
−827号公報に開示されているように、吸湿性の少ない
リチウム入りの硅酸アルカリ水溶液を固着剤として使用
するなどの工夫がなされてきた。
する手段として、特公昭53−88641号公報に開示されて
いるように、熱可塑性樹脂粉末を塗装したり、特公昭52
−827号公報に開示されているように、吸湿性の少ない
リチウム入りの硅酸アルカリ水溶液を固着剤として使用
するなどの工夫がなされてきた。
また、溶接棒被覆の固着剤として使用される硅酸アル
カリ水溶液の濃度低下により耐吸湿性向上がはかられて
いる。
カリ水溶液の濃度低下により耐吸湿性向上がはかられて
いる。
しかしながら、これらはすべて溶接棒の被覆剤に使用
する材料に着目して、被覆剤そのものの吸湿水分の低減
あるいは一部の被覆剤と水との吸湿反応の防止を目的と
しているため、被覆表面に物理的に付着する水分を低減
させる効果は期待できない。したがつて従来の技術では
耐吸湿性の改善には限界があつた。
する材料に着目して、被覆剤そのものの吸湿水分の低減
あるいは一部の被覆剤と水との吸湿反応の防止を目的と
しているため、被覆表面に物理的に付着する水分を低減
させる効果は期待できない。したがつて従来の技術では
耐吸湿性の改善には限界があつた。
なお、本発明に関しては、本発明者らの一部が特願昭
61−265532号で提案している如く、低水素系被覆アーク
溶接棒においてすでに実用化されているが、本発明は先
述の如く、非低水素系溶接棒に係るものであり、被覆剤
組成や溶接棒の製造条件が、低水素系被覆アーク溶接棒
と大幅に異なる非低水素系溶接棒においても有効である
ことを確認したのである。
61−265532号で提案している如く、低水素系被覆アーク
溶接棒においてすでに実用化されているが、本発明は先
述の如く、非低水素系溶接棒に係るものであり、被覆剤
組成や溶接棒の製造条件が、低水素系被覆アーク溶接棒
と大幅に異なる非低水素系溶接棒においても有効である
ことを確認したのである。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上述したような問題点を解決すべくなされた
ものであり、非低水素系被覆アーク溶接棒の被覆表面の
粗さを規制して製造される、耐棒焼け性と耐吸湿性の向
上をはかつたものである。
ものであり、非低水素系被覆アーク溶接棒の被覆表面の
粗さを規制して製造される、耐棒焼け性と耐吸湿性の向
上をはかつたものである。
（問題点を解決するための手段作用） 本発明の要旨は、JIS B 0601−1982に規定される中心
線平均粗さ（Ra）が1.5〜5.5μｍである被覆表面を有す
ることを特徴とする非低水素系被覆アーク溶接棒にあ
る。
線平均粗さ（Ra）が1.5〜5.5μｍである被覆表面を有す
ることを特徴とする非低水素系被覆アーク溶接棒にあ
る。
本発明者らは、非低水素系溶接棒の被覆剤の耐吸湿性
をいつそう向上させるためには、従来技術のような被覆
材料面からの改善のほかに、さらに難吸湿化する方法と
して被覆表面に物理的に付着し、浸透していく水分の低
減が有効であろうとの着想から種々検討を行なつた。
をいつそう向上させるためには、従来技術のような被覆
材料面からの改善のほかに、さらに難吸湿化する方法と
して被覆表面に物理的に付着し、浸透していく水分の低
減が有効であろうとの着想から種々検討を行なつた。
その結果、吸湿水分の量は、溶接棒被覆表面の粗さと
関係があり、この粗さをJIS B 0601−1982に規定された
中心線平均粗さ（Ra）で表わすことにより、良好な相関
関係が得られることを見出した。
関係があり、この粗さをJIS B 0601−1982に規定された
中心線平均粗さ（Ra）で表わすことにより、良好な相関
関係が得られることを見出した。
なお中心線平均粗さ（Ra）は、粗さ曲線からその中心
線の方向に測定長さｌの部分を抜き取り、この抜き取り
部分の中心線をＸ軸、縦倍率の方向をＹ軸とし、粗さ曲
線をｙ＝ｆ（ｘ）で表わしたとき、次の式によつて求め
られる値をμｍで表わしたものをいう。
線の方向に測定長さｌの部分を抜き取り、この抜き取り
部分の中心線をＸ軸、縦倍率の方向をＹ軸とし、粗さ曲
線をｙ＝ｆ（ｘ）で表わしたとき、次の式によつて求め
られる値をμｍで表わしたものをいう。
粗さ曲線：被測定面に直角な平面で被測定面を切断し
たとき、その切り口に現われる輪郭を断面曲線といい、
断面曲線から所定の波長より長い表面うねり成分をカツ
トした曲線をいう。
たとき、その切り口に現われる輪郭を断面曲線といい、
断面曲線から所定の波長より長い表面うねり成分をカツ
トした曲線をいう。
粗さ曲線の中心線：被測定面の幾何学的形状をもつ直
線または曲線で、かつ、その線から粗さ曲線までの偏差
の二乗和が最小になるように設定した線を平均線とい
い、その平均線に平行な直線を引いたとき、この直線と
粗さ曲線で囲まれる面積が、この直線の両側で等しくな
る直線をいう。
線または曲線で、かつ、その線から粗さ曲線までの偏差
の二乗和が最小になるように設定した線を平均線とい
い、その平均線に平行な直線を引いたとき、この直線と
粗さ曲線で囲まれる面積が、この直線の両側で等しくな
る直線をいう。
溶接棒の表面のRaが1.5μｍ以上ではRaが増大するに
つれて吸湿量も増大するが、Raが5.5μｍまではこの増
大傾向はゆるやかであるのに対し、Raが5.5μｍを超え
ると著しく吸湿量が増大する。
つれて吸湿量も増大するが、Raが5.5μｍまではこの増
大傾向はゆるやかであるのに対し、Raが5.5μｍを超え
ると著しく吸湿量が増大する。
またRaが1.5μｍ未満の場合には耐吸湿性は良好であ
るが、耐棒焼け性が劣化する結果となつた。耐棒焼け性
が劣化した場合、ビード形状の不良やピツト、ブローホ
ールなどの溶接欠陥が発生し、作業能率の低下とともに
溶接棒の使用可能長さが短かくなるため、溶接棒設計の
際にはこの点も配慮しておく必要があつた。
るが、耐棒焼け性が劣化する結果となつた。耐棒焼け性
が劣化した場合、ビード形状の不良やピツト、ブローホ
ールなどの溶接欠陥が発生し、作業能率の低下とともに
溶接棒の使用可能長さが短かくなるため、溶接棒設計の
際にはこの点も配慮しておく必要があつた。
通常、溶接棒は適正な溶接電流の範囲内であれば、通
電部分であるところのホルダー部およびこれに隣接した
被覆剤の一部を残した部分まで、溶接出来るよう設計さ
れている。したがつて、Raが1.5μｍ未満および5.5μｍ
を超える場合は本発明の目的は達成されない。よつてRa
は1.5〜5.5μｍとする必要がある。
電部分であるところのホルダー部およびこれに隣接した
被覆剤の一部を残した部分まで、溶接出来るよう設計さ
れている。したがつて、Raが1.5μｍ未満および5.5μｍ
を超える場合は本発明の目的は達成されない。よつてRa
は1.5〜5.5μｍとする必要がある。
なお被覆表面の粗さを調節する要因としては、（１）
被覆フラツクスの種類・粒度分布（２）固着剤中の水分
量（３）混練条件（４）塗装圧力（５）乾燥（焼成）条
件などがあり、被覆表面を滑らかにするには一般的に
は、被覆フラツクスは粒子表面の凹凸が少なく、水ぬれ
性のよい原料で最密充填に近い粒度構成とし、添加水分
量は極力減じ、また固着剤が粒子表面に薄く均一にコー
テイングされるような条件で混練するとともに、塗装圧
力、乾燥速度を高めることが有効である。
被覆フラツクスの種類・粒度分布（２）固着剤中の水分
量（３）混練条件（４）塗装圧力（５）乾燥（焼成）条
件などがあり、被覆表面を滑らかにするには一般的に
は、被覆フラツクスは粒子表面の凹凸が少なく、水ぬれ
性のよい原料で最密充填に近い粒度構成とし、添加水分
量は極力減じ、また固着剤が粒子表面に薄く均一にコー
テイングされるような条件で混練するとともに、塗装圧
力、乾燥速度を高めることが有効である。
しかるに、これら諸条件のもとで製造された本発明者
等の一部が特願昭61−265532号ですでに提案している如
く、低水素系溶接棒と本発明によるところの非低水素系
溶接棒のRaの範囲が異なる理由は、非低水素系溶接棒に
比し、低水素系溶接棒は主に軟鋼の厚板や50キロ以上の
高張力鋼の溶接に供されるため、溶接金属の機械的性能
と並び溶接部の耐われ性が特に問題となり、水素源とな
る塗装剤であるところのマイカ類や還元性ガス発生剤で
ある有機物の使用量を極力おさえていることが大きな被
覆剤の相異点であり、なおかつ高温（400℃以上）によ
る焼成を行なうことにより、表面粗さは大きくなつてい
る。
等の一部が特願昭61−265532号ですでに提案している如
く、低水素系溶接棒と本発明によるところの非低水素系
溶接棒のRaの範囲が異なる理由は、非低水素系溶接棒に
比し、低水素系溶接棒は主に軟鋼の厚板や50キロ以上の
高張力鋼の溶接に供されるため、溶接金属の機械的性能
と並び溶接部の耐われ性が特に問題となり、水素源とな
る塗装剤であるところのマイカ類や還元性ガス発生剤で
ある有機物の使用量を極力おさえていることが大きな被
覆剤の相異点であり、なおかつ高温（400℃以上）によ
る焼成を行なうことにより、表面粗さは大きくなつてい
る。
一方本発明であるところの非低水素系溶接棒は低水素
系溶接棒に比し、マイカ類などの含水鉱物や有機物の含
有量が多いため溶接棒被覆表面のなめらかさが保たれ、
Raの範囲はおのずと小さい方にずれる結果になる。
系溶接棒に比し、マイカ類などの含水鉱物や有機物の含
有量が多いため溶接棒被覆表面のなめらかさが保たれ、
Raの範囲はおのずと小さい方にずれる結果になる。
（実施例） 本発明では上記要因を様々に変化させて種々の被覆表
面粗さを有する溶接棒を試作し、その性能を調査した。
以下に具体例をあげて説明する。
面粗さを有する溶接棒を試作し、その性能を調査した。
以下に具体例をあげて説明する。
第１表に示す４種類の被覆フラツクスと固着剤を組み
合わせて被覆剤とし、5.0mmφ×450mmlの軟鋼心線に塗
装した後、乾燥を行なつて溶接棒を製造した。
合わせて被覆剤とし、5.0mmφ×450mmlの軟鋼心線に塗
装した後、乾燥を行なつて溶接棒を製造した。
この溶接棒について被覆表面粗さ、耐吸湿性、耐棒焼
け性および溶接作業性について下記の要領で調査した。
け性および溶接作業性について下記の要領で調査した。
その結果を第２表に示す。
被覆表面粗さ：触針式表面粗さ測定器により中心線平
均粗さ（Ra）を測定した。
均粗さ（Ra）を測定した。
耐吸湿性:30℃、80％RH雰囲気中で24時間放置後の重
量増加率を測定した。
量増加率を測定した。
耐棒焼け性：供試鋼板SM−41B、試験片サイズ12.7t×
100w×550l、溶接姿勢 水平すみ肉、溶接電流240Ampで
の溶接条件によりビード形状の不良、ピツト、ブローホ
ールの発生の有無につき調査した。
100w×550l、溶接姿勢 水平すみ肉、溶接電流240Ampで
の溶接条件によりビード形状の不良、ピツト、ブローホ
ールの発生の有無につき調査した。
溶接作業性：上述の溶接条件により、スパツター発生
の多少、アンダーカツト発生の有無を、上記条件にて吸
湿させた溶接棒にて調査した。
の多少、アンダーカツト発生の有無を、上記条件にて吸
湿させた溶接棒にて調査した。
なお評価方法は下記の要領で行なつた。
×100の式により求められた吸湿率により2.5％以下（○
印）、2.5〜3.5％（△印）、3.5％以上（×印）とし
た。
印）、2.5〜3.5％（△印）、3.5％以上（×印）とし
た。
耐棒焼性：溶接ビードを450mmの長さに溶接し、ビー
ド形状が溶接開始から終了まで正常（○印）、途中より
ビード形状が乱れて不良となつたもの（×印）とした。
同様に溶接ビードの後半にピツトが発生したもの（×
印）、ピツトの発生が無かつたもの（○印）とした。ま
たブローホールについては、すみ肉溶接ビードを割り、
その破面の後半部分に注目しブローホールが発生したも
の（×印）、ブローホールの発生が無かつたもの（○
印）とした。
ド形状が溶接開始から終了まで正常（○印）、途中より
ビード形状が乱れて不良となつたもの（×印）とした。
同様に溶接ビードの後半にピツトが発生したもの（×
印）、ピツトの発生が無かつたもの（○印）とした。ま
たブローホールについては、すみ肉溶接ビードを割り、
その破面の後半部分に注目しブローホールが発生したも
の（×印）、ブローホールの発生が無かつたもの（○
印）とした。
溶接作業性：上述と同様の溶接要領より、溶接開始か
ら終了まで、一定の割合いでスパツタが発生したもの
（○印）、断続的にスパツタが多量に発生したもの（×
印）とした。同様にアンダーカツトの発生が無いもの
（○印）、アンダーカツトが発生したもの（×印）とし
た。
ら終了まで、一定の割合いでスパツタが発生したもの
（○印）、断続的にスパツタが多量に発生したもの（×
印）とした。同様にアンダーカツトの発生が無いもの
（○印）、アンダーカツトが発生したもの（×印）とし
た。
以上の調査要領と評価方法にもとづき総合評価とし
て、耐吸湿性を含め、耐棒焼け性および溶接作業性にお
ける溶接欠陥の発生が、いずれも認められなかつた場合
を良好（○印）、その他の場合を不良（×印）とした。
て、耐吸湿性を含め、耐棒焼け性および溶接作業性にお
ける溶接欠陥の発生が、いずれも認められなかつた場合
を良好（○印）、その他の場合を不良（×印）とした。
No.1、No.2、No.5、No.6、No.9、No.10、No.13、No.1
4のものは、被覆表面粗さRaが小さく耐吸湿性は良好で
あるが、小さすぎるためいずれも耐棒焼け性、特にビー
ド形状の劣化とピツトの発生が認められたため総合評価
は×とした。
4のものは、被覆表面粗さRaが小さく耐吸湿性は良好で
あるが、小さすぎるためいずれも耐棒焼け性、特にビー
ド形状の劣化とピツトの発生が認められたため総合評価
は×とした。
No.3、No.15のものは被覆表面粗さRaが大きすぎるた
め吸湿率が高く、耐吸湿性が劣り溶接作業性で、いずれ
もスパツターが多く発生するとともにアンダーカツトの
発生が認められたため総合評価は×とした。
め吸湿率が高く、耐吸湿性が劣り溶接作業性で、いずれ
もスパツターが多く発生するとともにアンダーカツトの
発生が認められたため総合評価は×とした。
No.4、No.8、No.12、No.16のものは被覆表面粗さRaが
極めて大きすぎるため、吸湿率が高く耐吸湿性が劣り、
溶接作業性（スパツタ、アンダーカツト）および耐棒焼
け性（ビード形状、ピツト、ブローホール）ともにすべ
ての面で劣るため、総合評価は×とした。
極めて大きすぎるため、吸湿率が高く耐吸湿性が劣り、
溶接作業性（スパツタ、アンダーカツト）および耐棒焼
け性（ビード形状、ピツト、ブローホール）ともにすべ
ての面で劣るため、総合評価は×とした。
No.7、No.11のものは被覆表面粗さRaがやや大きいた
め耐吸湿性がやや劣り、溶接作業性においてスパツター
の発生とアンダーカツトの発生が多く、総合評価は×と
した。
め耐吸湿性がやや劣り、溶接作業性においてスパツター
の発生とアンダーカツトの発生が多く、総合評価は×と
した。
これらに対し本発明例No.17〜32は被覆表面粗さRaが
1.5〜5.5μｍの範囲内にあり、対吸湿性、耐棒焼け性お
よび溶接作業性がいずれも十分満足できる効果を示し
た。
1.5〜5.5μｍの範囲内にあり、対吸湿性、耐棒焼け性お
よび溶接作業性がいずれも十分満足できる効果を示し
た。
（発明の効果） 以上述べたように、本発明は非低水素系溶接棒の難吸
湿化を、耐棒焼け性の劣化などの弊害を生じることなく
可能としたものであり、適用範囲も広く工業的価値は極
めて大きいものである。
湿化を、耐棒焼け性の劣化などの弊害を生じることなく
可能としたものであり、適用範囲も広く工業的価値は極
めて大きいものである。
Claims (1)
- 【請求項１】JIS B 0601−1982に規定される中心線平均
粗さ（Ra）が1.5〜5.5μｍである被覆表面を有すること
を特徴とする非低水素系被覆アーク溶接棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4276887A JPH089111B2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 被覆ア−ク溶接棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4276887A JPH089111B2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 被覆ア−ク溶接棒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63212086A JPS63212086A (ja) | 1988-09-05 |
| JPH089111B2 true JPH089111B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=12645152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4276887A Expired - Fee Related JPH089111B2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 被覆ア−ク溶接棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH089111B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4481873B2 (ja) * | 2005-05-12 | 2010-06-16 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | 被覆アーク溶接棒用鉄粉および仮付け用被覆アーク溶接棒 |
-
1987
- 1987-02-27 JP JP4276887A patent/JPH089111B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63212086A (ja) | 1988-09-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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