JPS58176098A - 潜弧傾斜溶接用溶融型フラツクス - Google Patents

潜弧傾斜溶接用溶融型フラツクス

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JPS58176098A
JPS58176098A JP57058020A JP5802082A JPS58176098A JP S58176098 A JPS58176098 A JP S58176098A JP 57058020 A JP57058020 A JP 57058020A JP 5802082 A JP5802082 A JP 5802082A JP S58176098 A JPS58176098 A JP S58176098A
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JP
Japan
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welding
flux
submerged arc
inclined position
undercut
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Toyofumi Kitada
北田 豊文
Hirotaka Nakagawa
中川 大隆
Katsuyuki Suga
克之 菅
Yutaka Osanawa
長繩 裕
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Nippon Kokan Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection 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
    • B23K35/3601Selection 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 with inorganic compounds as principal constituents
    • B23K35/361Alumina or aluminates
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鉄鋼の潜弧傾斜溶接用溶融型フラックスに関す
る。
潜弧溶接法は多電極化および大電流化により高速溶接が
可能になり、現在もつとも能率がよくまた作業性も良好
・な溶接法として多岐の分野で広く適用されている。そ
の適用分野のひとつとしてスパイラル鋼管の製造におけ
るシーム*接があるが、スパイラル鋼管の製造工程では
成形速度が非常に早く、シーム溶接速度が直接製管能率
に結びつくため従来よシその増速化の検討が行われてい
る。
しかして、潜弧溶接法を用いたシーム溶接の増速化を組
書する要因としては、内面溶接ビードにおけるアンダー
カットの発生、コンケープ(ビード中央部のくほみ)の
増大があることはよく知られておシ、これらの欠陥を抑
えるための手法として、特公昭55−48910号で代
表されるような溶接方法そのものの改良と、4?開昭5
4−31051号や特開昭55−40029号で代表さ
nるような傾斜高速用溶融型フラックスの開発が行われ
ていた。
しかしながら、前者の溶接方法は浴接時に外部磁場をア
ークに作用せしめてアーク柱の方向を制御するものであ
るため、特殊なアーク揺動装置t−敗付けることが必要
となり、溶接作業など取扱いが複雑となる不具分がある
これに対し後者のフラックス方式は前者のような取扱い
の複雑化はない。しかしながら従来のこの種淋融型フラ
ンクスは、それらの実施例で示されているごとく、l@
接速度が2.54福in以下の比較的低速度における下
シ傾斜溶接に対するものであり、しかもその下や傾斜溶
接ビードに発生しやすいコンケープのみ會抑える効果が
あるに止まり、高速でのスパイラル鋼管の溶接に使用で
きないという欠点がある。
すなわち、現状において最も増速か期待されているのは
管厚9〜12諷のスパイラル鋼管の溶接で3.0m/m
in以上の溶接速度を得ることである。この速度で下り
傾斜位置で溶接を行つ九場合には、溶融池が溶接トーチ
直下から急傾斜位Ilまで連らなす、急傾斜位置にある
溶鋼が重力の作用によシ下・方に垂れ下がるが、前記従
来の7ラツクス・スラグの特性のみによってはこの現象
を抑えることができず、コンケープの大きなど一ドが形
成される。
さらに、ビードトウ部の立上り角度が90i越えたオー
バーラツプビードとなるため、3.OL?I/min以
上の高速スパイラル溶接では溶接部tを変更してコンケ
ープやオーバーラツプに対応する必要があるが、この場
合のスパイラルS*は単に下p傾斜S*ではなく、アー
ク発生位置では溶接−1は上り傾斜、溶融池後半では下
夛傾斜となる。そのため、アーク発生位置近傍での湯の
流れがアンダーカットを発生しやすい後方流となり、こ
の後方流を上記溶融型フラックスや旧来の傾斜溶接用フ
ラックスでは抑制できない。
不発BAFi前記のような従来の潜弧溶接相溶S*型フ
ラックスの欠点を解消するために研究を重ねて創案され
たもので、その目的とするところは、傾斜S**にスパ
イラル鋼管管3wx/m i n以上で高速溶接する際
にアンダーカット中コンケープが生じず良好なビード形
状を得ることができる潜弧傾斜溶接用溶融型フラックス
を提供することにある。
この目的を達成するため、本発明は、重量比でAI−t
 OH20〜30 %、8i0115〜30 % 、M
n0I5〜309G、Ti0m 10〜25 %、Fe
t00〜10%を主成分とする溶融型フラックスとした
ものである。
以下本発明を実施例に基づき具体的に説明すると、本発
明は3.0ws/min以上の高速でのスパイラル潜弧
傾斜溶接に用いられる高A2tOj−S iO,−T 
iollol−系の溶融型フラッフステあり、重量比で
紅、0.20〜30チ、Si0.15〜30参、Mn0
15〜309G、Ti1t 10〜25 %、(MnO
+TiO,) 20〜35 哄、FetOo 〜t O
* 1主成分とし、残@ CaO、CaFe 、Mg0
f夫々1〜896とするものである。
次に、上記本発明フラックスの各成分の限定通由會詳述
する。
AA、 0. Id 、 @ 1図で模式的に°示すよ
うな粘性特性t−8i0*との共合作用によってフラッ
クスにMせしめ、耐アンダーカット性、耐コンケープ性
の良好な本フラックスの骨格管なす型費成分であ夛、上
記特性を得るには20−以上の添加が必要である。しか
し、30%1越えると7ラツクスの溶融点が高くなりす
き゛、スラグ焼付きやビード表面性状の不良が生じ中す
い。従って20〜30−が蝦適範囲である。
5101はいわゆるスラグ形成剤となるためフラックス
中に少なくとも15嗟以上必要であるが、30−以上含
まれると上記粘性特性が失われるだけでなく溶接部の靭
性劣化を招く、この理由から15〜30%の範囲とすべ
きである。
MnOおよびTi01はそれぞれ#I接接金属中庵。
Tiを供給し、介在物の形状制御、組織微細化などの冶
金的作用を営むほか、NUno、Ti01の同時添加に
よプノラツクスの嵩密度を上け、絽2図に示すように下
シ傾斜S接ビードのコンケープ深さを低下する働きを持
つ。しかし鳩Oが15%未満では嵩密度向上効果が乏し
く均一なスラグ層が形成されない。またMnOが30−
を越えると嵩密度が高くなりすぎ、スラグ巻込みやアン
ダーカットか発生しやすくなる。従ってMnO/6.1
5〜30チの範囲がよい。−万、 Tie、もぴがl〇
−未満では嵩密度が低くなプ、湯流れが生ずると共にア
ークの安定も悪くなる。しかし25%f越えると嵩密度
が高くなりすき゛さきのMnOと同様の欠陥が生ずる。
したがってTi01は10〜25%の範囲が適当である
。そして、MnOとTjO,はこれを共に過度に添加し
た場合嵩密度が高くなシすぎることから、MnOとTi
e、の和で40チ以下とくに20〜35%とすることが
好ましい。
FetOFiFe、Oxとl″eOの和であシ、少量で
ビード形状を改善しコンケープを抑える特性含有するが
、10%以上フラックス中に金回するとスラグ焼付が生
じるためo−iogtの範囲がよい。本発明者らにより
上゛記成分組成範囲内のものすなわちA140s 25
 % 、 Stem 26 %、Mn019 gg、 
Ti0117 %、 Ca01 %、CaF、 4 %
、Mg03 %を一例にとり、これにFetOのみit
〜20LsK変化させ、溶接速度&Om/minの条件
でスパイラル鋼管を潜弧傾斜浴接したときのアンダーカ
ット発生率を示すと第3図のごとくである。溶接速度が
Fk、Om/minの高速のためアンダーカットが発生
しているが、FetOがO〜10−の範囲ではアンダー
カット発生率が低下しており、とくにFeto 5 %
付近でもつとも歳好な結果が得られている。このような
知見から本発明はFetOを0〜10%とするものであ
る。
なお、基本成分以外のものすなわちCaO。
CaF、 、MgOは、各々塩基度を上けてフラックス
の脱酸作用を高めるため少なくとも1%以上必必要ある
。但し8慢を越えると、CaO。
MgOはポックマーク、ピットなどの表面欠陥が現れや
すく、またCaF、は流動性が過剰となるためビードの
コンケープ深さが大きくなる。
したがってこれらの成分はそれぞれ1〜8sとする必要
がある。
次に本発明の詳細な説明する。
実施例 ■下記第1表に示す本発明フラックスを12胃tX10
16■ODのスパイラル鋼管の内面溶接に適用した。溶
接条件は、先行電極1600AX28VX3.5m/m
in、fi行電極95゜A X 36 V X 3.5
 m/m r n、極間距離22■で実施し良。
第   1   表 用上記条件で得られたビードの断面形状、コンケープ深
さ及びアンダーカット発生率を示すとIt!2表のとお
夛である。なお、アンダーカット発生率は第4図のよう
にビード長さtt<■)とし、アンダーカットの総長ざ
tΣΔt k)とした場合、アンダーカット発生率(4
)=RX 100で求めた。
第    2    表 第2表から明らかなように、本発明フラックスは、溶接
速度3.5m/minという高速溶接においてもアンダ
ーカットおよびコンケープがほとんど発生せず、従来の
スパイラルフラックスにくらべ良好なビード断面形状を
示すことがわかる。
従来フラックスGはコンケープはないがアンダーカット
の発生率が高く、従来フラックスFはアンダーカットは
発生しないがコンケープ深さが大きく、欠陥ビードを生
むフラックスといえる。また従来フラックスEはコンケ
ープ、アンダーカット発生率ともに大きく、良好なビー
ドが゛得られない。
以上説明した本発明によるときには、潜弧傾斜溶接用溶
融型フラックスにおいて、重量比で)d−* Os 2
0〜30%、Sin、ts〜30チ、鳩015〜30%
、Ti0110〜25 qk、Feto 0〜10%を
主成分とする化学組成としたので、傾斜溶接とぐにスパ
イラル鋼管の3、Om/rnin以上の高速溶接に適用
した場合にアンダーカットやコンケープを発生させず良
好なビード形状を形成することができ、これによりスノ
(イラルシーム溶接の増速か可能となってスパイラル鋼
管の製管能率を的確に向上することができるといつすぐ
れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図唸高kL!Oa・Sin、系フラックスの粘性特
性を模式的に示すグラフ、第2図はフラックスの嵩密度
とコンケー7’[すolli係金示すグラフ、第3図は
スノくイラル溶接時のフラックス中のFeto量とアン
ダーカット発生率の関係を示すグラフ、第4図はアンダ
ーカット発生率の算出方法な示す説明図である。 特許出願人  日本鋼管株式会社 発  明  者   北   1)  豊   文岡 
         中   川   大   隆同  
       菅        克   2第  1
  図 フラーyyxfJL (q/cm’。 第  3  図 第  4  図 手続補正書(0発) 特許片長α島田春樹 殿 (特許rr審査官                殿
)2発明の名称 う警弧4頃乍斗(丼篠1Bを出虹を)2ヅク又;3 補
11ミをする者 事件との関係  特  駆出願人 (412)日本鋼管株式会社 4代理人 5 補正命令の日付 昭和 年 月 日 補  正  内  容 A*願―細書1117頁17行目と意・行目に、「賑・
gm/m1m Jとあゐをf to m/win Jと
それぞれ訂正する。 手続補正書 持J’lli旧3若杉和夫殿 (牛¥、n−11#aiイ             
                殿)11イイ′1の
表小 昭和t7 年 特  許 願第rざθノQシじ・すTリ
サ4館 電話イ5621.+031  +代表)、。 5 補IF命令のLl付 雁1−→−→i−← 6 補II:、の対象特許S;f ;j、の範囲、発明
の1□1細な説明、’;’  Fllillの内容 別
紙のとおり補   正   内   容 1本願の「特許請求の範囲」を以下のように訂正する。 1重量比で*z= os20〜30 %、Si0,15
〜30慢、Mn015〜3os、TlO210〜251
1、Feto 1 Q囁以下を主成分としたことを叫徴
とする潜弧傾斜W!!接用溶用溶融型フラックスユ本願
明細書中第4頁19行目末尾にrFet。 O〜10s」 とあるt r Feto 10%以下」
と訂正すゐ。 3同書@S頁8行目中r FetOO〜10 % Jと
あるt r Feto 10 S以下」と訂正する。 弘同書第5頁9行目中[ClFe丁とあるfrCaFI
 Jと訂正する。 ま同書II7頁12行目中「0〜lO嘩の」とあるを「
10−以下の」と訂正する。 五同書第7買16行目と17行目を以下のように訂正す
る。 r Mg03 $ f−例にとp、これKFetOのみ
f20−以下の範囲で東北させ、溶接速度4、0 ml
/mixの」 を同書第smz行11111KrFetoがo 〜i。 饅の」とある1HrF@tOが10囁以下の」と訂正す
る。 L同書側8頁4行目冒llKr近」とある次にr(4〜
6%)」と加入する。 デー書@8][5行目床尾〜6行目冒頭にかけて[F@
tOt O〜10嗟とする」とあるを「F@ta1に1
01jl以下の範囲で含有せしめるjと訂正する。 10同瞥第9頁の第1−中その他の項にrcaFeJと
あるをr CaFs Jと訂正する。 /l同書第11][17行目床尾にrFetoo 〜1
0慢」とあるをrFst010%以下」と訂正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 重量比で)kl*os 20〜30 %、8i0.15
    −30−1Mn015〜30 S、Ties 10〜2
    5 % 、Fet00〜1G−を主成分としたこと?:
    %徴とする潜弧傾斜溶接用溶融型フラックス。
JP57058020A 1982-04-09 1982-04-09 潜弧傾斜溶接用溶融型フラツクス Granted JPS58176098A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57058020A JPS58176098A (ja) 1982-04-09 1982-04-09 潜弧傾斜溶接用溶融型フラツクス
US06/482,614 US4450018A (en) 1982-04-09 1983-04-06 Fused flux for inclined submerged arc welding
CH1917/83A CH657555A5 (fr) 1982-04-09 1983-04-08 Flux fondu pour soudure avec arc incline submerge.
DE19833312724 DE3312724A1 (de) 1982-04-09 1983-04-08 Schmelzflussmittel

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JPS6250234B2 JPS6250234B2 (ja) 1987-10-23

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1251133C2 (de) * 1961-03-30 1973-01-18 Verfahren zur herstellung von schweisspulvern mit kleinem schuettgewicht fuer das unterpulverschweissen
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JPS6250234B2 (ja) 1987-10-23
CH657555A5 (fr) 1986-09-15
DE3312724C2 (ja) 1987-12-23
DE3312724A1 (de) 1983-10-13

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