JPH0999392A - Baked flux for submerged arc welding having excellent hygroscopic resistance - Google Patents
Baked flux for submerged arc welding having excellent hygroscopic resistanceInfo
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- JPH0999392A JPH0999392A JP7181496A JP7181496A JPH0999392A JP H0999392 A JPH0999392 A JP H0999392A JP 7181496 A JP7181496 A JP 7181496A JP 7181496 A JP7181496 A JP 7181496A JP H0999392 A JPH0999392 A JP H0999392A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、サブマージアー
ク溶接用焼成型フラックスに関し、とくに耐吸湿性を向
上させることにより、溶接時における溶接金属中への水
素の拡散を極力抑制しようとするものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a firing type flux for submerged arc welding, and particularly, it is intended to suppress the diffusion of hydrogen into the weld metal during welding by improving the moisture absorption resistance. .
【0002】[0002]
【従来の技術】サブマージアーク溶接(潜弧溶接)用フ
ラックスは、焼成型フラックスと溶融型フラックスとに
大別されるが、溶接作業性に優れ、しかも得られる溶接
金属の機械的性質の点でも有利なことから、最近では焼
成型フラックスが主流となっている。この焼成型フラッ
クスは、一般に、バインダーとして水ガラスを用い、酸
化物やふっ化物等の原料粉の混練→造粒→乾燥→焼成と
いう工程を経て製造されている。Fluxes for submerged arc welding (submerged arc welding) are roughly classified into baking type flux and melting type flux, but they are also excellent in workability and mechanical properties of the obtained weld metal. Due to its advantages, recently, the firing type flux has become the mainstream. This baking type flux is generally manufactured using water glass as a binder through the steps of kneading raw material powders such as oxides and fluorides → granulating → drying → baking.
【0003】ところで上記した水ガラスは、通常、けい
酸ナトリウムやけい酸カリウム等に水を添加して溶液状
にしたものであるが、ナトリウムやカリウムのようなア
ルカリ成分は吸湿性が高い。また、水ガラスは造粒後の
乾燥・焼成工程で発泡し、フラックスの比表面積を増大
させるため、その吸湿性は一層増大する。このようなフ
ラックスを用いて溶接すると、吸湿した水分がアーク熱
により分解して水素となり、溶接金属中へ拡散して水素
割れの原因となる。The above-mentioned water glass is usually made by adding water to sodium silicate, potassium silicate or the like to form a solution, but alkali components such as sodium and potassium have high hygroscopicity. Further, water glass is foamed in the drying / firing process after granulation and increases the specific surface area of the flux, so that its hygroscopicity is further increased. When welding is performed using such a flux, the absorbed moisture is decomposed by arc heat into hydrogen, which diffuses into the weld metal and causes hydrogen cracking.
【0004】このため、焼成型フラックスでは、溶接金
属中への水素の拡散を防止すべく、従来から種々の手段
が講じられている。たとえば、特公昭51-16172号公報、
特公昭52-25819号公報、特公昭56−8717号公報、特公昭
56-53476号公報および特公昭58-49356号公報等には、フ
ラックス中における炭酸塩の割合を増大し、溶接時に発
生する CO2ガスによってH2分圧を低めることにより、水
素の拡散を防ぐ方法が報告されている。For this reason, in the burning type flux, various measures have been conventionally taken in order to prevent the diffusion of hydrogen into the weld metal. For example, Japanese Patent Publication No. 51-16172,
Japanese Patent Publication No. 52-25819, Japanese Patent Publication No. 56-8717, Japanese Patent Publication
56-53476 and JP-B-58-49356 disclose that diffusion of hydrogen is prevented by increasing the proportion of carbonate in the flux and reducing the H 2 partial pressure by CO 2 gas generated during welding. The method has been reported.
【0005】また、バインダーそのものを低吸湿化し
て、溶融金属中への水素の拡散を防止する方法も提案さ
れている。たとえば、特公昭51-26308号公報には、水ガ
ラスのNa2O/K2O モル比を制御し、かつその焼成温度を
適正にして低吸湿化する方法が、また特公昭51-25809号
公報には、低吸湿性のけい酸リチウム水溶液を使用する
か、あるいはけい酸ナトリウム、けい酸カリウム等の水
ガラスにけい酸リチウムを添加することによって、低吸
湿化する方法が提案されている。A method has also been proposed in which the binder itself is made to have a low moisture absorption to prevent the diffusion of hydrogen into the molten metal. For example, Japanese Patent Publication No. 51-26308 discloses a method of controlling the Na 2 O / K 2 O molar ratio of water glass and adjusting the firing temperature to reduce the moisture absorption. The official gazette proposes a method of reducing the hygroscopicity by using a low hygroscopic lithium silicate aqueous solution or by adding lithium silicate to water glass such as sodium silicate or potassium silicate.
【0006】さらに、特公昭52−2700号公報には、フラ
ックスにアルカリ酸化物および酸化ボロン等を含むガラ
ス粉末を添加し、焼成時にこのガラス粉末を軟化させて
フラックス粒子を覆うことにより、吸湿性を低下させる
方法が開示されている。Furthermore, Japanese Patent Publication No. 52-2700 discloses that hygroscopicity is obtained by adding a glass powder containing an alkali oxide, boron oxide, etc. to a flux and softening the glass powder during firing to cover the flux particles. Is disclosed.
【0007】その他、特開昭60−106695号公報には、焼
成後、真空中で水分を除去した後、フラックス表面に炭
酸ガスを吸着させることによって、吸湿性を低下させる
方法が提案されている。In addition, JP-A-60-106695 proposes a method of lowering hygroscopicity by removing water in a vacuum after firing and then adsorbing carbon dioxide on the flux surface. .
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フラッ
クスに炭酸塩を添加する方法では、溶接中に炭酸塩が分
解して発生するCO2 ガスにより溶接ビード表面が粗くな
るという問題の他、特に高速溶接時の作業性に問題を残
していた。また、水ガラスのNa2O/K2O モル比を制御し
たり、けい酸リチウムを添加する方法では、通常の焼成
温度(400 〜600 ℃) で十分にフラックスの比表面積を
下げることができず、満足のいくほど吸湿性を抑制する
ことができないのが現状である。さらに、フラックスに
アルカリ酸化物や酸化ボロン等を含むガラス粉末を添加
する方法では、フラックス中にガラス粉末が混在してい
るだけであり、またその粒径にも限度があるので、軟化
したとしても各フラックス粒子を十分に覆うことはでき
ず、やはり十分な耐吸湿性を得ることはできない。また
さらに、フラックス表面に炭酸ガスを吸着させる方法で
は、表面全体にわたる均一な炭酸化が難しく、また炭酸
化させた場合でもその部分の吸湿性がかえって増加する
という問題があった。However, in the method of adding carbonate to the flux, in addition to the problem that the welding bead surface becomes rough due to the CO 2 gas generated by the decomposition of carbonate during welding, particularly in high-speed welding. There was a problem with workability at the time. Further, by controlling the Na 2 O / K 2 O molar ratio of water glass or by adding lithium silicate, the specific surface area of the flux can be sufficiently reduced at the normal firing temperature (400 to 600 ° C). In the present situation, the hygroscopicity cannot be suppressed to a satisfactory degree. Furthermore, in the method of adding glass powder containing alkali oxide, boron oxide, etc. to the flux, since the glass powder is mixed in the flux and the particle size is limited, even if it is softened. It is not possible to sufficiently cover each flux particle, and it is also impossible to obtain sufficient moisture absorption resistance. Further, the method of adsorbing carbon dioxide gas on the flux surface has a problem that uniform carbonation over the entire surface is difficult, and even when carbonized, the hygroscopicity of the part rather increases.
【0009】この発明は、上記の諸問題を有利に解決す
るもので、効果的な耐吸湿性の改善により、溶接金属中
への水素の拡散を有利に低減し得るサブマージアーク溶
接用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-mentioned problems, and by improving the effective moisture absorption resistance, it is possible to advantageously reduce the diffusion of hydrogen into the weld metal, and a firing type flux for submerged arc welding. The purpose is to propose.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】すなわち、この発明の要
旨構成は次のとおりである。 1. 重量%で、total SiO2:30〜70%、Al2O3:5〜3
0%、MgO:3〜30%、MnO:5〜40%、CaO:10%以下、
CaF2:5〜20%、脱酸剤:5%以下、添加合金成分:5
%以下、sol.SiO2:4〜8%、sol.(Na2O + K2O + Li
2O) : 1〜3%を含み、かつ下記式で表されるA値が35
以下を満足する組成になることを特徴とする耐吸湿性に
優れたサブマージアーク溶接用焼成型フラックス(第1
発明)。 記 A= MgO +1.25 CaO +0.37 MnO +2.62 Na2O +2.
31 K2O +3.09 Li2O ここで、 内は当該フラックス成分の含有量That is, the gist of the present invention is as follows. 1. In weight%, total SiO 2: 30~70% , Al 2 O 3: 5~3
0%, MgO: 3-30%, MnO: 5-40%, CaO: 10% or less,
CaF 2 : 5 to 20%, deoxidizer: 5% or less, additive alloy component: 5
% Or less, sol.SiO 2 : 4 to 8%, sol. (Na 2 O + K 2 O + Li
2 O): 1-3%, and the A value represented by the following formula is 35
A composition that satisfies the following conditions, which is characterized by having excellent moisture absorption resistance, and is a firing type flux for submerged arc welding (first
invention). Note A = MgO +1.25 CaO +0.37 MnO +2.62 Na 2 O +2.
31 K 2 O +3.09 Li 2 O where the content of the flux component is
【0011】2. 重量%で、total SiO2:30〜70%、
Al2O3:5〜30%、MgO:3〜30%、MnO:5〜40%、Ca
O:10%以下、CaF2:5〜20%、脱酸剤:5%以下、添
加合金成分:5%以下、sol.B2O3:0.1 〜4%、sol.Si
O2:4〜8%、sol.(Na2O + K2O + Li2O):1〜3%を
含む組成になり、かつ、モル比で 4.0 ≧ (sol.SiO2) /(sol.(Na2O + K2O + Li2O) )≧
2.0 を満足することを特徴とする耐吸湿性に優れたサブマー
ジアーク溶接用焼成型フラックス(第2発明)。2. % By weight, total SiO 2 : 30-70%,
Al 2 O 3: 5~30%, MgO: 3~30%, MnO: 5~40%, Ca
O: 10% or less, CaF 2 : 5 to 20%, deoxidizer: 5% or less, additive alloy component: 5% or less, sol.B 2 O 3 : 0.1 to 4%, sol.Si
O 2 : 4 to 8%, sol. (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O): 1 to 3%, and the molar ratio is 4.0 ≧ (sol.SiO 2 ) / (sol . (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O) ≧
Sintered flux for submerged arc welding (second invention) excellent in moisture absorption resistance, which satisfies 2.0.
【0012】3. 重量%で、total SiO2:30〜70%、
Al2O3:5〜30%、MgO:3〜30%、MnO:5〜40%、Ca
O:10%以下、CaF2:5〜20%、脱酸剤:5%以下、添
加合金成分:5%以下、sol.B2O3:0.1 〜4%、sol.Si
O2:4〜8%、sol.(Na2O + K2O + Li2O):1〜3%を
含み、かつ下記式で表されるA値が50以下を満足する組
成になり、かつ、モル比で 4.0 ≧ (sol.SiO2) /(sol.(Na2O + K2O + Li2O) )≧
2.0 を満足することを特徴とする耐吸湿性に優れたサブマー
ジアーク溶接用焼成型フラックス(第3発明)。 記 A= MgO +1.25 CaO +0.37 MnO +2.62 Na2O +2.
31 K2O +3.09 Li2O ここで、 内は当該フラックス成分の含有量3. % By weight, total SiO 2 : 30-70%,
Al 2 O 3: 5~30%, MgO: 3~30%, MnO: 5~40%, Ca
O: 10% or less, CaF 2 : 5 to 20%, deoxidizer: 5% or less, additive alloy component: 5% or less, sol.B 2 O 3 : 0.1 to 4%, sol.Si
O 2: 4~8%, sol ( Na 2 O + K 2 O + Li 2 O):. Comprises 1-3%, and A value represented by the following formula is the composition that satisfies the 50 or less, Moreover, the molar ratio is 4.0 ≧ (sol.SiO 2 ) / (sol. (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O)) ≧
Sintered flux for submerged arc welding excellent in moisture absorption resistance characterized by satisfying 2.0 (third invention). Note A = MgO +1.25 CaO +0.37 MnO +2.62 Na 2 O +2.
31 K 2 O +3.09 Li 2 O where the content of the flux component is
【0013】上記した第1,第2および第3発明のサブ
マージアーク溶接用焼成型フラックスにおいて、フラッ
クスの比表面積は0.2 m2/cm3以下とすることが望まし
い。In the above-mentioned firing type flux for submerged arc welding of the first, second and third inventions, it is desirable that the specific surface area of the flux is 0.2 m 2 / cm 3 or less.
【0014】この発明は、フラックス成分のうち H2Oと
反応して水酸化物を生成し易い成分の量を所定の値以下
に制限することによって、フラックス成分に由来する吸
湿性を低減し、さらにはフラックスを造粒するためのバ
インダーの軟化温度を下げることにより、焼成時におけ
るバインダーの溶融を容易にして各フラックス粒子の表
面に均一膜を形成させ、これにより焼成後のフラックス
の比表面積を低下させることによって、フラックスへの
水分の吸収、ひいては溶接金属中への水素の拡散を効果
的に防止するものである。特に、バインダーの調整によ
る吸湿性の改善については、バインダーとして使用され
る水ガラスの主成分であるSiO2のネットワーク構造を同
じく主成分であるNa2Oにより分断して流動性を良くする
と共に、B2O3を水ガラスに加えることによって水ガラス
の軟化温度を低下させるものである。The present invention reduces the hygroscopicity derived from the flux component by limiting the amount of the component that readily reacts with H 2 O to form a hydroxide in the flux component to a predetermined value or less, Furthermore, by lowering the softening temperature of the binder for granulating the flux, it is possible to facilitate the melting of the binder during firing and form a uniform film on the surface of each flux particle, thereby increasing the specific surface area of the flux after firing. By lowering it, it is possible to effectively prevent the absorption of moisture in the flux and, consequently, the diffusion of hydrogen into the weld metal. In particular, regarding the improvement of hygroscopicity by adjusting the binder, while improving the fluidity by dividing the network structure of SiO 2 which is the main component of water glass used as a binder by Na 2 O which is also the main component, By adding B 2 O 3 to water glass, the softening temperature of water glass is lowered.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、この発明においてフラック
スの成分組成を上記の範囲に限定した理由について説明
する。 totalSiO2 :30〜70 SiO2は、フラックスの融点を調整し、スラグの流動性に
大きく影響する成分である。このSiO2量が30%に満たな
いとスラグの流動性が過剰となって、ビード高さが不足
するだけでなくスラグの剥離性が劣化し、一方70%を超
えるとスラグの流動性が阻害される結果ビード表面が粗
くなるので、SiO2はtotal で30〜70%の範囲に限定し
た。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The reason why the composition of the flux in the present invention is limited to the above range will be described below. totalSiO 2 : 30 to 70 SiO 2 is a component that adjusts the melting point of the flux and greatly affects the fluidity of the slag. If the amount of SiO 2 is less than 30%, the fluidity of the slag becomes excessive, and not only the bead height becomes insufficient, but also the slag removability deteriorates, while if it exceeds 70%, the fluidity of the slag is impaired. As a result, the bead surface becomes rough, so the total SiO 2 content was limited to the range of 30 to 70%.
【0016】Al2O3 :5〜30% Al2O3は、スラグの流動性に影響を与える成分で、含有
量が5%未満では流動性が過剰となり、一方30%を超え
ると流動性が著しく阻害されるので、5〜30%の範囲に
限定した。Al 2 O 3 : 5 to 30% Al 2 O 3 is a component that affects the fluidity of slag. When the content is less than 5%, the fluidity becomes excessive, while when it exceeds 30%, the fluidity becomes excessive. Is significantly inhibited, so the range was limited to 5 to 30%.
【0017】MgO :3〜30% MgOは、スラグの剥離性向上に有効な成分であるが、含
有量が3%に満たないとその添加効果に乏しく、一方30
%を超えるとスラグの融点が上昇しビード形状の劣化を
招くので、3〜30%の範囲に限定した。MgO: 3 to 30% MgO is an effective component for improving the peelability of slag, but if the content is less than 3%, its effect of addition is poor, while 30%.
%, The melting point of the slag increases and the bead shape is deteriorated. Therefore, the content is limited to 3 to 30%.
【0018】MnO :5〜40% MnOは、ビード止端部のなじみを向上させる成分である
が、含有量が5%に満たないとその添加効果に乏しく、
一方40%を超えるとスラグの流動性が過剰となるので、
5〜40%の範囲に限定した。MnO: 5-40% MnO is a component that improves the familiarity of the toe of the bead, but if the content is less than 5%, its effect of addition is poor,
On the other hand, if it exceeds 40%, the fluidity of slag becomes excessive, so
The range was limited to 5-40%.
【0019】CaO :10%以下 CaOは、スラグの流動性に影響を及ぼす成分で、含有量
が10%を超えると流動性が阻害され、ビード形状の劣化
を招くので、10%以下で含有させるものとした。CaO: 10% or less CaO is a component that affects the fluidity of the slag. When the content exceeds 10%, the fluidity is impaired and the bead shape is deteriorated. I decided.
【0020】CaF2:5〜20% CaF2は、スラグの流動性に及ぼす影響が大きく、含有量
が5%未満ではスラグの流動性が不足し、一方20%を超
えると流動性が過剰となるので、5〜20%の範囲に限定
した。CaF 2 : 5 to 20% CaF 2 has a great influence on the fluidity of slag. When the content is less than 5%, the fluidity of slag is insufficient, while when it exceeds 20%, the fluidity is excessive. Therefore, the range is limited to 5 to 20%.
【0021】脱酸剤:5%以下 Fe−Si、Fe−AlおよびFe−Mn等の脱酸剤は、ビードの表
面光沢の向上に有効に寄与するが、5%を超えて添加し
てもそれ以上の効果は得られないので、5%以下に限定
した。Deoxidizing agent: 5% or less Deoxidizing agents such as Fe-Si, Fe-Al and Fe-Mn contribute effectively to the improvement of the surface gloss of the beads, but even if added in excess of 5%. Since no further effect can be obtained, it is limited to 5% or less.
【0022】添加合金成分:5%以下 サブマージアーク溶接では、溶接金属の衝撃値の向上等
を目的として、通常、TiやAi、Mo等の合金成分をフラッ
クス中に添加するが、これらの添加量が5%を超えると
合金成分が過剰になり、かえって溶接金属の衝撃値が劣
化するので、合金成分は5%以下で含有させるものとし
た。Additive alloy components: 5% or less In submerged arc welding, alloy components such as Ti, Ai, and Mo are usually added to the flux for the purpose of improving the impact value of the weld metal. If the content exceeds 5%, the alloy component becomes excessive and the impact value of the weld metal deteriorates, so the alloy component was made to be contained at 5% or less.
【0023】sol.SiO2:4〜8% sol.SiO2は水に可溶性のSiO2を示し、バインダーとして
の水ガラスに起因するもののみと考えられるので、フラ
ックスの吸湿性およびフラックス粒子同志の固着強度を
評価するパラメータとすることができる。この含有量
が、4%未満では十分な固着強度が得られないのでフラ
ックスが粉化し易くなり、一方8%を超えるとバインダ
ーの軟化温度が高くなり、フラックスの比表面積が大き
くなって耐吸湿性が低下するので、sol.SiO2は4〜8%
の範囲に限定した。Sol.SiO 2 : 4 to 8% Since sol.SiO 2 represents water-soluble SiO 2 , it is considered that it is caused only by water glass as a binder. Therefore, hygroscopicity of flux and flux particles It can be used as a parameter for evaluating the bond strength. If this content is less than 4%, sufficient adhesion strength cannot be obtained, so the flux is easily pulverized, while if it exceeds 8%, the softening temperature of the binder becomes high, the specific surface area of the flux becomes large, and the moisture absorption resistance increases. Sol.SiO 2 is 4-8%
Limited to the range.
【0024】sol.(Na2O+K2O +Li2O):1〜3% sol. (Na2O+K2O +Li2O) は水に可溶性の Na2O, K2Oお
よびLi2Oの各含有量の合計を示し、これらはsol.SiO2と
同様にバインダーとしての水ガラスに起因するもののみ
と考えられるので、フラックスの吸湿性を規定する重要
なパラメータといえる。これらのアルカリ金属は、水ガ
ラス中のSiO2のネットワーク構造を分断し、流動性を良
くするので、フラックスの比表面積を小さくする働きが
あるが、焼成後のフラックスにおいて、例えばNa2Oは吸
湿してNaOHになり易く、このNaOHは水ガラス起因のSiO2
のSi−O結合を切断し、バインダーの流動性やフラック
スの固着強度に影響を与える。また、 K2OおよびLi2Oも
Na2Oと同様に作用するので、これらの合計量で規定する
ことが重要であり、ここに、これらの合計量が1%に満
たないと比表面積を小さくする効果が十分でなく、一方
3%を超えると固着強度が低下するだけでなく耐吸湿性
も悪化するので、これらの含有量は1〜3%の範囲に限
定した。Sol. (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O): 1-3% sol. (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O) is each of water-soluble Na 2 O, K 2 O and Li 2 O. The total content is shown, and these are considered to be only due to water glass as a binder like sol.SiO 2, and can be said to be an important parameter that regulates the hygroscopicity of the flux. These alkali metals act to reduce the specific surface area of the flux because they divide the SiO 2 network structure in water glass and improve the flowability, but in the flux after firing, for example, Na 2 O absorbs moisture. And becomes NaOH, and this NaOH is SiO 2 derived from water glass.
It breaks the Si-O bond and affects the fluidity of the binder and the fixing strength of the flux. Also K 2 O and Li 2 O
Since it acts similarly to Na 2 O, it is important to specify the total amount of these, and if the total amount of these is less than 1%, the effect of reducing the specific surface area is not sufficient. When the content exceeds%, not only the fixing strength is lowered but also the moisture absorption resistance is deteriorated, so the content of these is limited to the range of 1 to 3%.
【0025】A≦35 フラックスの吸湿性は、その成分のうち H2Oと反応して
水酸化物を生成し易いMgO, CaO, MnO, Na2O, K2Oおよび
Li2Oの含有量に主として依存すると考えられる。この観
点から、各成分(酸化物)から水酸化物を生成するとき
の各成分1kg当たりのエンタルピー変化を求め、MgO の
場合を1として各成分のエンタルピー変化の大きさから
係数を算出し、含有量との積の和をAとした。従って、
このAはフラックス成分の水和性を示す指標である。図
1に、種々の成分組成になる焼成型フラックスに対し、
30℃, 80%RHの雰囲気中に24hr放置して吸湿させる水素
試験(JIS Z 3118)を行った場合における、拡散性水素
量とA値との関係について調査した結果を示す。同図に
示したとおり、A≦35の場合は拡散性水素量は 10 ml/1
00g 以下と少ないすなわち吸湿性は小さいが、A>35に
なると拡散性水素量は急激に増加すなわち吸湿性が急激
に大きくなることが明らかになった。また、同図には、
バインダーとしてB2O3を添加した場合の調査結果も併せ
て示したが、この場合は、A≦50であれば吸湿性を損な
うことはなかった。そこで、第1発明ではA値を35以下
に、また第3発明ではA値を50以下に限定したのであ
る。The hygroscopicity of the flux A≤35 is that MgO, CaO, MnO, Na 2 O, K 2 O, which easily react with H 2 O to form hydroxide, among the components.
It is considered that it mainly depends on the content of Li 2 O. From this point of view, the enthalpy change per kg of each component when forming hydroxide from each component (oxide) is calculated, and the coefficient is calculated from the magnitude of the enthalpy change of each component, assuming 1 for MgO. A is the sum of the products of the quantities. Therefore,
This A is an index showing the hydratability of the flux component. Fig. 1 shows the composition of various types of calcined fluxes with different composition.
The results of investigating the relationship between the diffusible hydrogen content and the A value in the hydrogen test (JIS Z 3118) in which the sample is left to stand in an atmosphere of 30 ° C and 80% RH for 24 hours to absorb moisture are shown below. As shown in the figure, when A ≦ 35, the amount of diffusible hydrogen is 10 ml / 1
It was found to be as small as 00 g or less, that is, the hygroscopicity is small, but when A> 35, the amount of diffusible hydrogen sharply increases, that is, the hygroscopicity rapidly increases. Also, in the figure,
The results of the investigation in the case of adding B 2 O 3 as a binder are also shown, but in this case, if A ≦ 50, the hygroscopicity was not impaired. Therefore, in the first invention, the A value is limited to 35 or less, and in the third invention, the A value is limited to 50 or less.
【0026】sol.B2O3 : 0.1〜4% B2O3は、フラックス粒子同志を固着するバインダーとし
ての水ガラスの軟化温度を低下させ、フラックス表面に
おけるバインダーの溶融を助長し、フラックスの比表面
積を低下させる目的で添加される。しかしながら、含有
量が 0.5%に満たないとその効果が十分ではなく、一方
4%を超えるとフラックスの固着力の低下を招くので、
0.1〜4%の範囲に限定した。Sol.B 2 O 3 : 0.1-4% B 2 O 3 lowers the softening temperature of water glass as a binder for fixing flux particles to each other, promotes melting of the binder on the flux surface, and It is added for the purpose of reducing the specific surface area. However, if the content is less than 0.5%, the effect is not sufficient, while if it exceeds 4%, the adhesion strength of the flux is reduced.
The range is limited to 0.1 to 4%.
【0027】モル比で4.0 ≧ (sol.SiO2) /(sol.(Na2
O + K2O + Li2O) )≧ 2.0 (sol.SiO2) /(sol.(Na2O + K2O + Li2O) )比は、フ
ラックス粒子間の固着力を示す目安であり、この比が
2.0未満では十分な固着力を得られず、フラックスは粉
化し易くなり、一方 4.0を超えると均質なフラックス粒
子が得られないので、上記の範囲に限定した。The molar ratio is 4.0 ≧ (sol.SiO 2 ) / (sol. (Na 2
O + K 2 O + Li 2 O)) ≧ 2.0 (sol.SiO 2 ) / (sol. (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O)) is a measure of the adhesion between flux particles. Yes, this ratio
If it is less than 2.0, sufficient adhesion cannot be obtained and the flux is easily pulverized, while if it exceeds 4.0, uniform flux particles cannot be obtained, so the above range is limited.
【0028】以上、この発明に係るフラックスの組成に
ついて説明したが、耐吸湿性の面からはフラックスの比
表面積は 0.2 m2/cm3 以下とすることが好ましい。とい
うのは、フラックスの比表面積が大きいほど吸湿度は大
きくなり、図2に示すように溶接金属中の拡散性水素量
も増大するからである。この点、フラックスの比表面積
が 0.2 m2/cm3 以下であれば、意図的に吸湿させた(30
℃、80%RH、24hr) フラックスにおいても溶接金属中の
拡散性水素量を10ml以下( 100g当たり)に抑制するこ
とができる。Although the composition of the flux according to the present invention has been described above, it is preferable that the specific surface area of the flux is 0.2 m 2 / cm 3 or less from the viewpoint of moisture absorption resistance. This is because the larger the specific surface area of the flux is, the higher the moisture absorption is, and the more the amount of diffusible hydrogen in the weld metal is increased, as shown in FIG. In this respect, if the specific surface area of the flux is 0.2 m 2 / cm 3 or less, it was intentionally allowed to absorb moisture (30
Even with a flux of 80 ° C, 80% RH for 24 hours, the amount of diffusible hydrogen in the weld metal can be suppressed to 10 ml or less (per 100 g).
【0029】[0029]
実施例1 市販の水ガラスを調整して表1に示す各種バインダーを
作製した。表2に示す成分組成のフラックス原料1kg
に、表1中のB4バインダー120g(水分を除く)を添加
し、常法に従って混練、造粒、乾燥、焼成、粒度調整を
行い、表3に示すサブマージアーク溶接用焼成型フラッ
クスNo.1〜4を得た。なお、焼成条件は 600℃、1hrと
した。上記の各フラックスに対し、水素試験(30℃、80
%RH, 24hr) を行った場合の拡散性水素量について調査
した結果を、表4に示す。なお、水素試験はJIS Z 3118
に従って3回繰り返しにより行った。Example 1 Commercially available water glass was prepared to prepare various binders shown in Table 1. 1 kg of flux material with the composition shown in Table 2
120g of B4 (excluding water) in Table 1 was added, and kneading, granulation, drying, firing and particle size adjustment were carried out in accordance with a conventional method, and firing flux No. 1 for submerged arc welding shown in Table 3 Got 4. The firing conditions were 600 ° C. and 1 hour. Hydrogen test (30 ℃, 80
Table 4 shows the results of an investigation on the amount of diffusible hydrogen in the case of carrying out (% RH, 24 hr). The hydrogen test is JIS Z 3118.
Was repeated 3 times according to
【0030】[0030]
【表1】 [Table 1]
【0031】[0031]
【表2】 [Table 2]
【0032】[0032]
【表3】 [Table 3]
【0033】[0033]
【表4】 [Table 4]
【0034】表4中、No.1〜2の適合例はいずれも、吸
湿後においても拡散性水素量を低いレベルに抑制するこ
とができた。これに対し、A値が35を超えるNo.3〜4
は、吸湿後に水素量が増大した。In Table 4, all the conforming examples of Nos. 1 and 2 were able to suppress the amount of diffusible hydrogen to a low level even after absorbing moisture. On the other hand, No. 3 to 4 with A value exceeding 35
The hydrogen content increased after moisture absorption.
【0035】実施例2 前掲表1に示した各種バインダーを、表5に示す成分組
成のフラックス原料1kgにバインダー120g(水分を除
く)を添加し、常法に従って混練、造粒、乾燥、焼成、
粒度調整を行い、表6に示すサブマージアーク溶接用焼
成型フラックスを得た。なお、焼成条件は 600℃、1hr
とした。上記の各フラックスに対し、水素試験(30℃、
80%RH, 24hr) を行った場合の拡散性水素量について調
査した結果を、表7に示す。Example 2 For each of the binders shown in Table 1 above, 120 g of binder (excluding water) was added to 1 kg of the flux raw material having the component composition shown in Table 5, and kneading, granulation, drying and firing were carried out according to a conventional method.
The particle size was adjusted to obtain the firing flux for submerged arc welding shown in Table 6. The firing conditions are 600 ° C and 1 hr.
And Hydrogen test (30 ℃,
Table 7 shows the results of an investigation on the amount of diffusible hydrogen when 80% RH, 24 hr).
【0036】[0036]
【表5】 [Table 5]
【0037】[0037]
【表6】 [Table 6]
【0038】[0038]
【表7】 [Table 7]
【0039】表7中、No.1〜3の適合例はいずれも、吸
湿後においても拡散性水素量を低いレベルに抑制するこ
とができた。これに対し、B2O3の添加がない水ガラスを
使用したNo.4は、A値も35以下の要件を満足していない
ことから、吸湿後に水素量が増大した。またNo.5および
6は、SiO2濃度が低くかつB2O3濃度が高すぎるため、水
ガラスのゲル化が促進されて造粒性が悪くなり、その結
果として粉化した。No.7は、SiO2濃度が高すぎるため水
ガラスの軟化温度が高くなり、その結果、焼成時の流動
性が悪くなってフラックスの比表面積が大きくなるた
め、水素量の増大を招いた。No.8は、アルカリ成分(Li
2O+Na2O+K2O)濃度が低いため流動性が悪くなり、その
結果、フラックス粒に対するぬれ性が悪くなり、粒間の
固着が不十分となって粉化した。No.9は、アルカリ成分
(Li2O+Na2O+K2O)濃度が高すぎるため、水素量が高く
なっている。No.10 は、SiO2/(Li2O+Na2O+K2O)比が
小さいため固着強度が低下し、その結果として粉化し
た。In Table 7, all the conforming examples of Nos. 1 to 3 were able to suppress the amount of diffusible hydrogen to a low level even after absorbing moisture. On the other hand, No. 4, which uses water glass without addition of B 2 O 3 , does not satisfy the requirement that the A value is 35 or less, and therefore the amount of hydrogen increased after moisture absorption. Further, in Nos. 5 and 6, since the SiO 2 concentration was low and the B 2 O 3 concentration was too high, the gelation of water glass was promoted and the granulation property deteriorated, resulting in pulverization. In No. 7, the softening temperature of the water glass was high because the SiO 2 concentration was too high, and as a result, the fluidity during firing was poor and the specific surface area of the flux was large, leading to an increase in the amount of hydrogen. No. 8 is an alkaline component (Li
Since the concentration of 2 O + Na 2 O + K 2 O) was low, the fluidity was deteriorated, and as a result, the wettability with respect to the flux particles was deteriorated, and the adhesion between particles became insufficient, resulting in pulverization. In No. 9, the amount of hydrogen is high because the concentration of the alkaline component (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) is too high. In No. 10, since the SiO 2 / (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) ratio was small, the fixing strength was lowered, and as a result, it was pulverized.
【0040】実施例3 前掲表2に示したNo.F1, F2, F4 の組成になるフラック
ス原料1kgに、前掲表1中のB1〜B3バインダー120g(水
分を除く)を添加し、常法に従って混練、造粒、乾燥、
焼成、粒度調整を行い、表8に示すサブマージアーク溶
接用焼成型フラックスNo.1〜3を得た。上記の各フラッ
クスに対し、水素試験(30℃、80%RH, 24hr) を行った
場合の拡散性水素量について調査した結果を、表9に示
す。Example 3 120 g (excluding water) of the B1 to B3 binders shown in Table 1 above was added to 1 kg of a flux raw material having the composition No. F1, F2, and F4 shown in Table 2 above, and a conventional method was used. Kneading, granulation, drying,
Firing and particle size adjustment were performed to obtain firing flux Nos. 1 to 3 for submerged arc welding shown in Table 8. Table 9 shows the results of investigating the amount of diffusible hydrogen when a hydrogen test (30 ° C., 80% RH, 24 hr) was performed on each of the above fluxes.
【0041】[0041]
【表8】 [Table 8]
【0042】[0042]
【表9】 [Table 9]
【0043】表9中、No.1〜3はいずれも、sol.B2O3を
0.1〜4%の範囲で含み、A≦50で、かつ4.0 ≧ (sol.
SiO2) /(sol.(Na2O + K2O + Li2O) )≧ 2.0を満足し
ているので、拡散性水素量を格段に低減することができ
た。In Table 9, Nos. 1 to 3 are all sol. B 2 O 3
Included in the range of 0.1 to 4%, A ≤ 50, and 4.0 ≥ (sol.
Since SiO 2 ) / (sol. (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O)) ≧ 2.0 is satisfied, the amount of diffusible hydrogen could be significantly reduced.
【0044】実施例4 表6の試験No.1〜3と成分組成が同一で、焼成温度のみ
異なるフラックスを作製し、これらフラックスの比表面
積と溶接時の溶接金属中の拡散性水素量との関係につい
て調べた結果を表10に示す。なお、比表面積はBET法
により測定した。Example 4 Fluxes having the same composition as Test Nos. 1 to 3 in Table 6 but different only in the firing temperature were prepared, and the specific surface area of these fluxes and the amount of diffusible hydrogen in the weld metal during welding were compared. Table 10 shows the results of examining the relationship. The specific surface area was measured by the BET method.
【0045】[0045]
【表10】 [Table 10]
【0046】表10から明らかなように、フラックスの比
表面積を 0.2m2/cm3以下にすることにより、フラックス
の吸湿性がより効果的に抑制され、溶接金属中の拡散性
水素量を一層低減できることがわかる。As is clear from Table 10, by setting the specific surface area of the flux to 0.2 m 2 / cm 3 or less, the hygroscopicity of the flux is suppressed more effectively and the amount of diffusible hydrogen in the weld metal is further improved. It can be seen that it can be reduced.
【0047】[0047]
【発明の効果】かくして、この発明に従い、フラックス
成分の水和性を低減し、さらにはバインダーの軟化温度
を低下させることにより、従来から問題とされていた焼
成型フラックスの溶接時または溶接待ち時における吸湿
を効果的に低減することができ、ひいては溶接金属中へ
の水素の拡散を格段に低減することができる。As described above, according to the present invention, by reducing the hydration property of the flux component and further lowering the softening temperature of the binder, there has been a problem in the past when welding or waiting for firing type flux. It is possible to effectively reduce the moisture absorption in, and it is possible to significantly reduce the diffusion of hydrogen into the weld metal.
【図1】A値と拡散性水素量との関係を示したグラフで
ある。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the A value and the amount of diffusible hydrogen.
【図2】吸湿前、後における、フラックスの比表面積と
拡散性水素量との関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the specific surface area of flux and the amount of diffusible hydrogen before and after moisture absorption.
Claims (4)
組成になることを特徴とする耐吸湿性に優れたサブマー
ジアーク溶接用焼成型フラックス。 記 A= MgO +1.25 CaO +0.37 MnO +2.62 Na2O +2.
31 K2O +3.09 Li2O ここで、 内は当該フラックス成分の含有量1. A weight%, total SiO 2: 30~70% , Al 2 O 3: 5~30%, MgO: 3~30%, MnO: 5~40%, CaO: 10% or less, CaF 2 : 5-20%, deoxidizing: 5% or less, additional alloy component: 5% or less, sol.SiO 2: 4~8%, sol (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O):. 1~ A firing flux for submerged arc welding, which is excellent in moisture absorption resistance and has a composition containing 3% and having an A value represented by the following formula of 35 or less. Note A = MgO +1.25 CaO +0.37 MnO +2.62 Na 2 O +2.
31 K 2 O +3.09 Li 2 O where the content of the flux component is
2.0 を満足することを特徴とする耐吸湿性に優れたサブマー
ジアーク溶接用焼成型フラックス。2. A weight%, total SiO 2: 30~70% , Al 2 O 3: 5~30%, MgO: 3~30%, MnO: 5~40%, CaO: 10% or less, CaF 2 : 5-20%, deoxidizing: 5% or less, additional alloy component: 5% or less, sol.B 2 O 3: 0.1 ~4 %, sol.SiO 2:. 4~8%, sol (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O): 1-3% in composition, and molar ratio 4.0 ≧ (sol.SiO 2 ) / (sol. (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O) ) ≧
Sintered flux for submerged arc welding with excellent moisture absorption resistance, which satisfies 2.0.
組成になり、かつ、モル比で 4.0 ≧ (sol.SiO2) /(sol.(Na2O + K2O + Li2O) )≧
2.0 を満足することを特徴とする耐吸湿性に優れたサブマー
ジアーク溶接用焼成型フラックス。 記 A= MgO +1.25 CaO +0.37 MnO +2.62 Na2O +2.
31 K2O +3.09 Li2O ここで、 内は当該フラックス成分の含有量Wherein the weight%, total SiO 2: 30~70% , Al 2 O 3: 5~30%, MgO: 3~30%, MnO: 5~40%, CaO: 10% or less, CaF 2 : 5-20%, deoxidizing: 5% or less, additional alloy component: 5% or less, sol.B 2 O 3: 0.1 ~4 %, sol.SiO 2:. 4~8%, sol (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O): 1-3%, and the composition represented by the following formula has an A value of 50 or less, and the molar ratio is 4.0 ≧ (sol.SiO 2 ) / (Sol. (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O)) ≧
Sintered flux for submerged arc welding with excellent moisture absorption resistance, which satisfies 2.0. Note A = MgO +1.25 CaO +0.37 MnO +2.62 Na 2 O +2.
31 K 2 O +3.09 Li 2 O where the content of the flux component is
クスの比表面積が0.2 m2/cm3 以下である耐吸湿性に優
れたサブマージアーク溶接用焼成型フラックス。4. The firing type flux for submerged arc welding according to claim 1, 2 or 3, which has a specific surface area of 0.2 m 2 / cm 3 or less and is excellent in moisture absorption resistance.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7181496A JPH0999392A (en) | 1995-07-28 | 1996-03-27 | Baked flux for submerged arc welding having excellent hygroscopic resistance |
Applications Claiming Priority (3)
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Publication Number | Publication Date |
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JP (1) | JPH0999392A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1996
- 1996-03-27 JP JP7181496A patent/JPH0999392A/en active Pending
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