JPS5849357B2 - 潜弧溶接用フラツクス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶接金属中の水素量の低減を達成する潜弧溶
接用フラツクスに関するものである。

従来、溶接金属中の水素量の低減を達成するために、フ
シックス中に炭酸塩を含有せしめ、発生する炭酸ガスに
よりアーク雰囲気中の水素分圧を低下させたり、スラグ
塩基度を上げ溶融スラグの水素溶解能を増大させる方法
などが行なわれていた。

前者の方法においては、水素分圧を十分、低下させるに
は大量の炭酸塩をフラツクス中に添加し、炭酸ガスを発
生させねばならずガスの吹上げがはげしくなり、またア
バタなどの欠陥が発生することになり溶接作業性を害す
るようになる。

後者においては、塩基度を上げるには限界がある。

すなわち、塩基度を上げてゆくと、スラグの融解温度、
粘性表面張力などのスラグ物性が不適当となり、作業性
が劣化する。

このように良好な作業性を維持しつつ低水素化を計るこ
とは非常に困難であり、水素量の低減には限界があった
。

本発明者らは、これら問題点を解決すべく種種検討の結
果、フラツクス中にリチウム含有物質と炭酸塩の形で含
有される炭酸ガスとを同時に添加するとともにリチウム
含有鉱物の粒度を規制することにより安定して低水素化
を達成することを見出したものである。

即ち、本発明は、脱酸剤、合金剤、及び通常のフシック
ス成分を含有するフラツクス中にリチウム含有物質をリ
チウムに換算して、重量比で０．０１％〜５係含有し、
さらには該リチウム含有物質のね径が２４６ミクロン以
下を６０優とし、かつ炭酸ガスを重量比で３５％〜１５
饅含有することを特徴とする潜弧溶接用フラツクスであ
る。

ここでリチウム含有物質とは、ＬｉＦ ，Ｌｉ ２Ｃ
Ｏ３ ， Ｌｉ ２０などの無機化合物、クエン酸リ
チウム、シュウ酸リチウム、乳酸リチウムなどの有機化
合物、ペタライト、レピドライトなどのリチウム含有鉱
物であり、これらリチウム含有物質は、フシックス原料
中に直接配合してもよ《、造粒バインダー中に溶解もし
くは懸濁させてフシックスに添加してもその効果は同じ
である。

また炭酸ガスは石灰石、マグネサイトドロマイト、炭酸
バリウムなどのアルカリ土類金属の炭酸塩や、炭酸カリ
ウム、炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩の形
で添加する。

以下本発明を詳細に説明する。

第１図に各種リチウム含有物質を含有したフラツクスを
温度３０℃湿度８０φの環境下に放置した場合の水分吸
収量を示す。

Ａ１はリチウム含有物を含まないフラツクス、Ａ６はＬ
ｉＦを直接原料中に添加したフラックス、Ａ９はＬｉ２
ＣＯ３をバインダー中に添加したフラックス、應１２は
Ｌ ｉ ＯＨをバインダーに添加したフラックスである
。

この図より明らかなようにリチウム含有物質を含有した
フラツクスは耐吸湿性が向上し、フシックス中の吸収水
分量が減少する。

しかし溶接金属中の水素量を減少させるには、前記効果
のみでは十分ではない。

第２図に種種の炭酸ガス量におけるリチウム含有物質を
リチウムに換算したフラツクス中の含有量と拡散性水素
量の関係を示す。

この図より明らかなようにリチウム含有物質と炭酸ガス
の拡散性水素量減少に対する相乗効果ハ犬キ＜、従って
両者の併用によりいちじるしい低水素化が達威されるこ
とが判った。

すなわちリチウム含有物質は、フラツクスの耐吸収湿性
を向上させるとともに、炭酸塩の形で含まれる炭酸ガス
との相乗効果により、溶接雰囲気における溶融池の水素
吸収を防止するものである。

さらに第２図によればリチウム含有物質をリチウムに換
算して、０．０１％未満ではいずれの炭酸ガス量におい
ても、拡散性水素低減作用は十分に発揮されない。

また、５多を超えると、その効果は飽和しむしろリチウ
ムがスラグ物性に変化を与え、ビードの形状が乱れ溶接
作業性の劣化する傾向がある。

さらに第２図によれば炭酸ガス量が３．５％未満では、
いずれのリチウム含有量においても、拡散性水素量は十
分減少せず、一方１５％を超えると、溶接中に電極周辺
からのガスの吹上げがはげしくなり不安定な溶接になり
、またビード表面が荒れ、アバタなどの表面欠陥が発生
し、溶接作業性が劣化する。

このような理由から、リチウム含有物質と炭酸ガスの添
加の範囲を定める。

次に第３図にリチウム含有物質粒子中の２４６μ以下の
粒径の粒子が全粒子中に占める重量パーセントと拡散性
水素量の測定値のバラつきを示す。

Ａは炭酸ガス量１５饅、換算リチウム量１饅のフラツク
ス、Ｂは炭酸ガス量１５％、換算リチウム量３％のフシ
ックスである。

この図より明らかなように２４６μ以下の粒子が重量比
で６０％未満の場合測定値にかなりのバラつきがある。

すなわち、粒径が２４６μ以下の粒子が重量比で６０φ
以上を占めるリチウム含有物質を使用することにより、
拡散性水素量を安定して低減し得ることを見出した。

このような理由により、リチウム含有物質の粒度分布の
範囲を定めた。

以上説明したように、作業性を害することなく溶接金属
中の水素量を低減せしめるには、フラツクス中にリチウ
ム含有物質をリチウムに換算して、重量比で０．０１％
〜５多、かつ炭酸ガスを重量比で３．５係〜１５饅含有
せしめることおよび、リチウム含有物質の粒度を２４６
μ以下の粒子が重量比で６０％以上と規定することが必
須条件である。

なお、本発明を適用するフラツクスは、脱酸剤、合金剤
及び通常のフシックス成分を含むものである。

次に実施例によって本発明の効果をさらに詳細に説明す
る。

実施例 １ 第１表にフランクスの配合拡散性水素量、溶接結果を示
す。

Ａ１〜Ａ５は比較例である。ＡＩ ，Ａ２はフラツクス
中にリチウム含有物質を含まないものであり、Ａ３〜Ａ
５は、換算リチウム量及び炭酸ガス量が本発明範囲外の
比較例である。

Ａ６〜Ａ１７は本発明範囲内の例である。應１〜Ａ１６
は１ ２Ｘ１ ００メッシュに整粒し、４００℃Ｘ２ｈ
ｒで焼成したボンドフラツクスである。

Ａ．１７は、リチウム含有物質及び炭酸塩を含有したバ
インダーでメルトフラツクスをコーティングした後、１
２Ｘ１００メッシュに整粒し４００℃ｘ２ｈｒ”ｑ焼成
したものである。

なお、リチウム含有物質の粒度分布は２４６μ以下の粒
子が重量比で６０φ以上を占めるものである。

拡散性水素量測定はＪＩＳ２３１１３法を潜弧溶接に適
用して行なった。

溶接条件、開先形状は下記の通りである。

比較例において、リチウム含有物質を含まないフラツク
ス（ Ａ Ｉ ， Ａ．２ ）においては、拡散性水素
量の低減は十分ではなく、また炭酸ガス量の多いものは
、ビードが荒れ、溶接結果も不良であった。

リチウム含有物質及び炭酸ガス量が本発明範囲外のフラ
ンクス（Ａ３〜Ａ５）においては、十分拡散性水素量が
減少しなかったり、拡散性水素量が減少してもビード形
状、ビード表面状態が悪化した。

本発明範囲内のフラツクス（應６〜庚１７）においては
、良好な溶接作業性を維持しつつ、溶接金属中の水素量
の低減が達威された。

実施例 ２ 第２表にリチウム含有物質の粒度分布、拡散性水素量溶
接結果を示す。

Ａ１〜Ａ５はリチウム含有物質の粒度分布が本発明範囲
外の比較例であり、Ａ６〜ＡＩＯは本発明例である。

（なお、第２表の例で示したフラツクス戒分は、Ｌｉ２
ＣＯ３については第１表のＡ７、ＬｉＦについては第１
表のＡ６のそれである。

）拡散性水素量測定、溶接条件は実施例１と同様である
。

比較例では拡散性水素量のバラつきが大きく、本発明例
では、そのバラつきが小さいことがわかる。

以上説明したように、本発明のフラツクスを用いること
により良好な作業性を維持しつつ、安定に溶接金属中の
水素量を低減し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はフラツクスの吸湿による重量変化を示す図、第
２図はリチウム含有物質及び炭酸ガス量による拡散性水
素量の変化を示す図、第３図はリチウム含有物質の粒度
による拡散性水素量のバラつきを示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 脱酸剤、合金剤、及び通常のフラツクス成分を含有
   するフシックス中に、粒径が２４６ミクロン以下の粒子
   が重量比で６０％以上を占めるリチウム含有物質をリチ
   ウムに換算して重量比でｏ．ｏｉ饅〜５％含有し、かつ
   炭酸塩として炭酸ガスを重量比で３．５％〜１５％含有
   することを特徴とする潜弧溶接用フラツクス。