JPS5852757B2 - ヨウセツスパツタフチヤクボウシザイ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶接スパッタ付着防止剤に関するものである。

詳しくは金属材料を炭酸ガスアーク溶接や手溶接する際
に発生するスパッタが溶接周辺の母材などに付着するの
を防止する配合剤に関するものである。

その目的はきわめて顕著なスパッタ付着防止効果があり
、しかもブローホールやビットなどの溶接欠陥を防＋ｈ
Ｌ、かつ、溶融池の酸化を防止するフラックス剤として
の効果を有する配合剤を゛提供することにある。

従来、尚接７、パックの付着を防止する手段として、炭
酸ツノルシウムやタルク等の無機物とアラビヤコムσノ
様な粘府剤とを水に混和したもの、鉱物油を乳化したも
の、などを溶接部周辺に塗布して溶接時に飛散するスパ
ッタと母材との間に無機粉末や油状のものを介在せしめ
ていたのである。

これらは水性であるため塗布後の乾燥がおそく、また、
スパッタ付着防止効果も満足すべきものではなかった。

近年、これらに代る新しいスパッタ付着防止剤としてア
ルキッド樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿
素樹脂、メラミン樹脂などの合成樹脂を成分とする溶剤
型のものが使用される様になった。

しかし、この合成樹脂を主成分とする溶剤型のスパッタ
付着防止剤といえどもそのスパッタ付着防止効果は完全
とはいい難く、かつスラグの剥離が非常に困難で、また
手溶接の場合などは特に溶融池の酸化を防止するフラッ
クス剤としての効果は少なく、ブローホールやビットな
どの欠陥を生じやすいものであった。

本発明者は以上の点に留意して種々検討し、この合成樹
脂を主成分とする溶剤型のスパッタ付着防止剤に種々な
添加物の配合を試験した結果、スパッタ付着防止効果が
ほとんど完全であり、しかもフラックス効果、溶接性向
上効果、などもきわめてすぐれた組成物を配合すること
に成功したのである。

すなわち、アルキッド樹脂を１成分とするスパッタ付着
防止剤に、酸化カルシウムと酸化第２鉄の複合焼結粉末
体を、該アルキッド樹脂の固形分１００重量部に対して
、５〜５０重量部添加したことを特徴とする溶接スパッ
タ付着防止剤を発明するに至ったのである。

本発明にいうアルキッド樹脂を１戒分とするスパッタ付
着防止剤とはアルキッド樹脂が１成分であるがその他ポ
リウレタン樹脂、フェノール樹脂、その他の樹脂、など
を適宜配合してもよいという意味であり、また、酸化チ
タン、黄色酸化鉄、タルク、などの顔料類、その他、分
散剤、ゲル化防止剤、硬化剤などが適当に配合された有
機溶剤型のスパッタ付着防止剤であることを意味してい
る。

したがってアルキッド樹脂が配合されている従来のスパ
ッタ付着防止剤であれば何でも利用できるものである。

このアルキッド樹脂を成分とするスパッタ付着防止剤に
酸化カルシウムと酸化第２鉄の複合焼結粉末体を添カロ
したことが本発明の特徴でありこの配合によって本発明
の目的が遠戚されたのである。

この酸化カルシウムと酸化第２鉄の複合焼結粉末体とは
通常２ＣａＯ−Ｆｅ２０３なる複塩形式の分子式で示さ
れるものであるが、必ずしも本発明に利用するものはこ
のＣａＯが２に対してＦｅ２Ｏ３が１という割合に限定
されるものではなく、次の様にして製造されたものが利
用できる。

すなわち、酸化鉄又は鉄化合物と、カルシウム酸化物、
カルシウム水酸化物、カルシウム炭酸塩のうち１種又は
２種以上とを混合したものであって、かつ、この混合比
が最終生成物の組成が酸化鉄として４０〜９０％、酸化
カルシウムとして６０〜１０咎となる様な割合であるも
のを焼成して、酸化第２鉄と酸化カルシウムの焼結複合
体を製造し、これを粉砕して平均粒径約１ミクロン位の
粉末状にしたものである。

本発明はこの様にして製造された酸化カルシウムと酸化
第２鉄の複合焼結粉末体を、該アルキッド樹脂の固形分
１００重量部に対して、５〜５０重量部重量部会加配も
のであり、該複合焼結粉末体がアルキッド樹脂の固形分
１００重量部に対して５重量部未満ではそのスパッタ付
着防止効果は該複合焼結粉末体を添加しない場合と大差
なく少くとも５重量部以上であることが必要となる。

また、該複合焼結粉末体がアルキッド樹脂の固形分１０
０重量部に対して５０重量部を超えるとそのスパッタ付
着防止剤はサクサクの状態となり塗布皮膜を形威しにく
いものとなり、たとえ塗布しても亀裂を生じやすい皮膜
となるのでむしろスパッタ付着を防止する効果は低下す
るのである。

以上の様な理由で酸化カルシウムと酸化第２鉄の複合焼
結粉末体の添加割合が上記の如くに限定されたのである
。

本発明のスパッタ付着防止剤を溶接母材に塗布し、手動
又は炭酸ガスアーク溶接すると発生したスパッタは周辺
の母材に全く付着せず溶接後の塗装や仕上げ作業をきわ
めて順調に行なうことができるのである。

また溶接後のスラグの剥離も非常に容易である。

炭酸ガスを使用しない手溶接においては溶融池が周りの
空気に酸化されやすく通常フラックス剤を必要とするが
、本発明のスパッタ付着防止剤を母材は勿論のこと溶接
棒にも塗布しておくとフラックス剤としての効果もあり
溶融池の酸化防止にきわめて有効である。

例えば油系のフラックス剤として知られているセルロー
ズに酸化チタンやアスベスト、タルク、中炭素フェロマ
ンガンなと配合したフラックス剤に充分取って替る程度
の皮膜効果を有している。

また、炭酸ガスアーク溶接においても酸化現象が全くな
いわけではないので、例えばワイヤーにも本発明のスパ
ッタ付防止剤を塗布しておくとその酸化防止効果はほと
んど完全である。

本発明のスパッタ付着防止剤は溶接性改善の効果もあり
ブローホールやビットなどの溶接欠陥はほとんど発生し
ないものである。

さらにまた、本発明スパッタ付着防止剤は防錆剤として
の効果も有し溶接終了後、塗装まで通常の条件で３ケ月
程放置しておいても錆は発生しないものである。

なお、酸化カルシウムの粉末と酸化第２鉄の粉末を単に
混合したものを前記割合でアルキッド樹脂に添カロ配合
しても、上記の如きすぐれた効果は得難く、本発明はこ
の両粉末を混合し焼成して粉砕して得られる両粉末の一
体化した複合焼結粉末体であることを必須の条件とする
ものであることはいうまでもない。

以上の様に本発明のスパッタ付着防止剤はきわめて秀れ
たスパッタ付着防止効果を有し、かつ、フラックス剤と
しての効果、溶接性向上の効果、防錆性の効果も有する
という非常に優秀な配合剤である。

以下に述べる実施例やその他のテストで本発明のスパッ
タ付着防止剤がこの様にすぐれた効果を有することが実
証されたのである。

実施例 アルキッド樹脂（固形分５０％） ４４ 部酸化
チタン ５部 顔 料（黄色酸化鉄） ９ 部タ
ル り
６ 部分 散 剤 ０
．５部硬 化 剤 ０．５
部ゲル化防止剤 ０．５部溶
剤（キジロール） ３４．５部計１００ 部 上記の如き組成を有するアルキッド樹脂を１成【分とす
るスパッタ付着防止剤（以下単にＡで示す。

）に第１表の如く酸化カルシウムと酸化第２鉄の複合焼
結粉末体（以下単に２ＣａＯ−Ｆｅ２０３で示す。

）を配合したものを調整した。上の表の配合／１６２、
及び配合層３が本発明のスパッタ付着防止剤の試験例と
なっている。

（１）スパッタ付着防止効果の比較 溶接母材として５Ｓ−４１で４５０７ｎｒＩＬＸ７５ｍ
ｍＸ１２ｍｍのショット鋼板を試験片として、その表面
の半分に第１表の各配合のスパッタ付着防止剤をハケ塗
りし風乾した（約２０ミクロンの乾燥皮膜）。

アークの不安定な溶接条件をとり出来るだけ多くのスパ
ッタを発生させた。

溶接方法はＹ開先下向つき合せ溶接方法とし、溶接機は
炭酸ガス全自動溶接機を使用した。

溶接ワイヤーとしてＤＳＩ−１，６φのものを使用して
溶接電流３００Ａ、溶接電圧２９Ｖ、炭酸ガス流量２０
１７分、溶接速度３６ＣｒｒＬ／分、の条件で各々を溶
接した。

その結果第２表の如き結果が得られた。

この様に本発明のスパッタ付着防止剤を塗布した母材に
は全くスパッタの付着はみられなかった。

（２）溶接性テスト結果 溶接母材として５Ｓ−４１の鋼板で５００關Ｘ １５０
ｍｍ×１２ｍｍの試験片を用い、６０度の角度でＹ字型
につき合せて、そのつき合せ厚さが２關となる様に切削
し、裏あて方式で試験した。

第１表の各配合のスパッタ付着防止剤を使用して、溶接
側表面にはハケ塗り１回（乾燥皮膜厚約２０ミクロン）
を行ない、開先内にはハケ塗り２回（乾燥皮膜厚３０ミ
クロン）を行ない、その後２０℃の温度で２時間乾燥し
た。

溶接方法はＹ開先下向つき合せ方法で溶接機は炭酸ガス
全自動溶接機を使用し、溶接ワイヤーはＤＳＩ−１，６
φを用い、まず１層目として溶接電流３８０Ａ、溶接電
圧３５Ｖ、溶接速度３０ｃＩｒＬ／分、炭酸ガス流量２
０１７分、の条件で溶接し、さらに２層目として溶接電
流４２０Ａ、溶接電圧３６Ｖ、溶接速度２５ｃｒｒＬ／
分、炭酸ガス流量２０１／分、で溶接した。

これらにつきＪＩＳ規格Ｚ−３１０４によってＸ線透過
テストでブロホール、ピットなどの欠点の有無を調べた
。

第３表はその結果を示したものである。

この様に本発明のスパッタ付着防止剤は溶接性において
もきわめて良好な結果を示した。

（３）その他のテスト事項 上記（１）のテストで溶接後のスラグの剥離に際して、
ワイヤーブラシでこすったところ本発明の配合例のもの
はきわめて簡単に剥離し、２ＣａＯ−Ｆｅ２Ｏ３の無配
合のものはスラグ剥離が非常に困難であった。

又、高セルロース系被覆アーク用手溶接棒３山のフラッ
クスを剥離したものに、本発明のスパッタ付着防止剤を
塗布（初めのフラックス付着料と同程度の量を塗布）し
たものを用いて５Ｓ−４１３００關ｘｉｏｏ朋×９關上
を電流１２０Ａの条件でビードオンブレード法溶接を行
なった結果、溶接時の溶融池の酸化はほとんどなく非常
に良好な溶接ビードが得られ、スラグの剥離も良くフラ
ックス剤としても非常に優れていることが判明した。

本発明以外の配合例では溶融池の酸化がはげしく良好な
溶接ビードも得られなかった。

つぎに、アルキッド樹脂の他にウレタン樹脂、フェノー
ル樹脂、又は、メラミン樹脂などをアルキッド樹脂とと
もに配合した樹脂を使用して試験をした結果、上記テス
ト結果とほとんど変らなかった。

また、本発明のスパッタ付着防止剤をジンククロメート
ＺＰＣなとの防錆剤とその防錆性について比較したが防
錆剤としてもすぐれていることが判明した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アルキッド樹脂を１成分とするスパッタ付着防止剤
   に、酸化カルシウムと酸化第２鉄の複合焼結粉末体を、
   該アルキッド樹脂の固形分１００重量部に対して、５〜
   ５０重量部添加したことを特徴とする溶接スパッタ付着
   防止剤。