JPS5915757B2 - ステンレス鋼の立向、横向ア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ - Google Patents

ステンレス鋼の立向、横向ア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ

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JPS5915757B2
JPS5915757B2 JP932480A JP932480A JPS5915757B2 JP S5915757 B2 JPS5915757 B2 JP S5915757B2 JP 932480 A JP932480 A JP 932480A JP 932480 A JP932480 A JP 932480A JP S5915757 B2 JPS5915757 B2 JP S5915757B2
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JP
Japan
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welding
flux
stainless steel
slag
wire
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JP932480A
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貢 大谷
和也 橋村
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NOF Corp
Original Assignee
Nippon Oil and Fats Co Ltd
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Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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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
    • B23K35/368Selection of non-metallic compositions of core materials either alone or conjoint with selection of soldering or welding materials

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ステンレス鋼の自動または半自動アーク溶接
による文面、横向溶接に用いるフラックス入力ワイヤに
関する。
従来ワイヤを用いたステンレス鋼の自動または半自動ア
ーク溶接は、ステンレス鋼が軟鋼に比べて熱伝導性が悪
いため下向溶接のみであつて、文面、横向溶接は専ら被
覆溶接棒を使用する方法で行われているのが実情である
被覆溶接棒を用いる方法では、溶接者の技側の良否が溶
接結果に直接影響を与えてバラツキがあV)能率も劣る
ため文面、横向溶接を自動化してフ バラツキを無くす
とともに能率の向上を計る試みがなされ、MIG溶接が
最も適する方法として業界の一部で実用に供されている
しかしながらソリッドワイヤを用いるMIG溶接では、
ビード表面に除去が極めて困難な酸化膜5 を生成し、
特に多層溶接を行う場合にはスラグの巻き込み、融合不
良、気泡などの欠陥が生じ易くまた、ソリッドワイヤの
代力にフラックス入りワイヤを使用すると、フラックス
の作用によつてビード表面に生成する酸化膜は被覆溶接
棒を使用しo た場合と同程度の極めて薄く処理し易い
ものとなるが、スラグを生じてビード形状を凸形にし、
極端な場合には「ろう燭」の「ろう」のごとく垂れ下が
力、あるいはアンダーカットを生ずるため採用すること
ができなかつた。
’5 本発明者らは、以上の問題を解決すべく鋭意研究
した結果、ステンレス鋼の文面、横向溶接用として、大
気中の窒素ガスによるワレ、ブローホールを生じないガ
スシールドアーク溶接方法を用い、ビードの垂れ落ちを
予防する入熱の少ない低電流ノ0 アーク溶接ができる
フラックス入れワイヤを開発した。
すなわち、本発明は、弗化物を使用しないで金属粉末中
に適量のチタンを使用することにより、200Amp以
下の低電流アーク溶接でアークを安ヲ5 定して溶滴を
スプレー移行させ、スラグの粘性や溶融金属の粘性を高
めてビードの垂れ落ちやアンダーカットの防止を計つた
ものであつて次の要旨よ勺なるものである。
「ステンレス鋼の管状ケーシングの内部空隙にワイヤ全
体に対する重量比で、TlO2・TiO2・Fe2Oの
1種以上の合計10〜15%、Ll2CO3・Na2C
O3の1種以上の合計 0、5〜4(F6、CacO3
・BacO3・MgcO3の1種以上の合計2〜4%、
SlO2・Al2O3・MgOの1種以上の合計0.5
〜l%、TiO.l〜3%を含む金属粉末の合計 20
〜45%、の組成のフラツクスを含有することを特徴と
するステンレス鋼の立向、横向アーク溶接用フラツクス
入Dワイヤ」である。
本発明に用いるフラツクスの各構成要素とその配合限定
理由を説明すれば、(1) TlO2・TiO2・Fe
2Oは、スラグ形成剤の主体として、溶融してスラグに
適当な粘性を与え、ワイヤ先端に生ずる溶滴を適当な大
きさの粒子として離脱させてスパツタの発生なく母材に
移行させる。
また溶融金属の流動性を助け、凝固後はスラグが脆弱で
あることから溶接金属からの分離を容易とする。ワイヤ
全体に対する重量比で10%未満では凝固後、スラグと
溶接金属との分離が悪くなb、15%を越えるとスラグ
量が多くな勺、開先内での溶接性を低下し、スラグの除
去を困難にするため10〜15%に限定する。
(2) Li2CO3・Na2CO3は、スラグ形成剤
としてスラグの流動性を改善して、溶融金属と母材との
なじみ性を良好にし、ビードの形状を安定かつ美麗にす
る。
また、開先内溶接におけるスラグの先行を押え、溶融温
度が618℃訃よび851℃と低いことによりスラグが
脆く、狭開先でのスラグ除去を容易とする。ワイヤ全体
に対する重量比で0.5%未満では上記効果が期待でき
ず、4%を越えるとスラグの粘性が低過ぎて作業性を損
なうため0.5〜4%に限定する。
(3) CaCO3●BacO3●MgCO3は、スラ
グ形成剤としてLi2CO3・Na2CO3を用いるこ
とによつて生ずる溶滴のドロツプ移行による母材の溶け
込み不足、スラグの溶接金属への巻き込み、スパツタの
発生を防止する。
ワイヤ全体に対する重量比で2%未満では上記防止効果
が期待できず、4%を越えると逆にスパツタが多発し、
溶接金属の炭素量が増加して耐腐食性を悪化するため2
〜4%に限定する。
(4) SlO2・Al2O3・MgOは、アーク安定
剤としてTlO2・PiO2・Fe2Oだけでは不充分
であるビードの安定を計D1スラグの粘性を調整して湯
流れを改善し溶接金属表面に光沢を与える。ワイヤ全体
に対する重量比で0.5%未満では上記効果は期待でき
ず、1(f)を越えるとスラグを硬くして開先内のスラ
グの除去を困難にするため、0.5〜1%に限定する。
(5) TiO.l〜3%を含む金属粉末は、一般に溶
接時の金属成分の補充、あるいは使用したステンレス鋼
管状ケーシングの化学成分量では必要とする溶接金属の
組成を満足しない時の補充として、Fe,Cr,Ni,
Mn,MO,Cu,Nb,CO,V,W,Tiの1種ま
たはそれ以上を金属元素また.は合金の粉末の形で使用
する。
特にTiは、強力な脱酸、脱窒剤として、またアーク安
定剤として、低電流アーク溶接でアークを安定し、溶滴
をスプレー移行させ、あるいはスラグおよび溶融金属の
粘性を高めてビードの垂れ落ちやアンダーカツトを防止
する。
Tlがワイヤ全体に対する重量比で0.1%未満では上
記効果が無くて立向、横向溶接が不可能となD、3%を
越えるとスラグの粘性が高くな勺過ぎて同様に立向、横
向溶接が不可能となるほかビツト}よびブローホールを
発生するため、0.1〜3%に限定する。金属粉末全体
では、ワイヤ全体に対する重量比で20%未満であると
スラグが多くなつて作業能率が低下し、45%を越える
とスラグが少な過ぎて溶接性能を損うため、TlO.l
〜3(:I)を含んで20〜45%に限定する。本発明
ワイヤの製造は、従来のフラツクス入勺ワイヤと同様に
、冷間引抜き加工または冷間ロール成形のいずれの方法
によつても製造できる。
本発明ワイヤは、立向、横向溶接のほか一般の下向溶接
にも使用が可能である。次に実施例によつて本発明を説
明する。
(1)フラツクス入bワイヤの製造とその性質表1に化
学成分を示す、寸法0.2×6nのフープ Gl,G、
2.G3,G4と、表2に示す配合(ワイヤ全体に対す
る重量比で示寸)のフラツクス Fl,F3,F3,F
4とを表3に示す組合せて用い、冷間ロール成形方式に
よつて直径1.6uのフラツクス入勺ワイヤ Wl,W
2,W3,W4を製造した。
これらのワイヤを用い、次の 一一 ・′〜;v)−一
− − 51!1111なる溶接条件でアーク
溶接した。
得られた溶着金属の化学成分を表4に、機械的性質と耐
食性を表5に示す。ワイヤ Wl,W2,W3,W4は
、それぞれJISZ322lのD3O8,D3O8L,
D3l6,D3l6Lの相当する規格値の化学成分およ
び耐食性、機械的性質を充分に満足するものであつた。
(2)横向溶接試験 ワイヤ Wl,W2(以下Wl,W2という)を用いて
、ステンレス鋼板の材質が、W1を用いる場合はSUS
3O4,W2を用いる場合はSUS3O4Lで、寸法が
20t×200×500m1Lのステンレス鋼板共金を
、の溶接条件で、水平面に対するトーチ角度は第1図A
1垂直面に対するトーチ角度は同図Bに示す角度で横向
溶接を行つた。
その結果を表6に示す。溶接はWl,W2とも完全な溶
込みで、スラグの巻込みや気泡を含まず、ビード外観は
滑らかで垂れ落ちもなく、良好なものであつた。機械的
性質についても、Wl,W2とも180で曲げが無欠陥
、引張強さはW1は69.4.kZ21!2、W2は6
7.7k9/mlで、破断はWl,W2とも溶接部から
101!LlL離れた母材側で発生し、溶接金属が母材
より引張強度が大きいことを示した。
また、規格には無いが、衝撃値、耐食性とも母材と同等
かまたはそれ以上の良好な結果を示した。(3)立向溶
接試験 うワイヤ W3
,W4(以下W3,W4という)を用いて、ステンレス
鋼板の材質が、W3を用いる場合はSUS3l6、W4
を用いる場合はSU一S3l6Lで、寸法が20t×2
00×50011nのステンレス鋼板共金を、
この溶接条件で、垂直面に対するトーチ
角度は第 2図A1水平面に対するトーチ角度は同図Bに示す角度
で立向溶接を行つた。
その結果を表7に示す。溶接はW3,W4とも完全な溶
込みで、スラグの巻込みや気泡を含まず、ビード外観は
滑らかで垂れ落ちもなく良好なものであつた。
機械的性質についても、Wl,W2とも1800曲げが
無欠陥、引張強さはW3が70.1kシI2で、W4が
68.5kg/。
2、破断は溶接部から151L1L離れた母材側で発生
し、溶接金属が母材より引張強度が大きいことを示した
また、耐食性も腐食減量はW3が5.41痛2/hで、
JIS規格の7ft/M2/h以下であり,.W4は3
.21/M2/hで、JIS規格61/M2/hの大約
−の満足する値であつた。
【図面の簡単な説明】
第1図Aは横向溶接に訃ける水平面に対するトーチ角度
と開先形状を示す側面図、Bは横向溶接に卦ける母材に
直交する垂直面に対するトーチ角度を示す平面図である

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ステンレス鋼の管状ケーシングの内部空隙にワイヤ
    全体に対する重量比で、TiO_2・TiO_2・Fe
    _2Oの1種以上の合計10〜15%Li_2CO_3
    ・Na_2CO_3の1種以上の合計0.5〜4%、C
    aCO_3・BaCO_3・MgCO_3の1種以上の
    合計2〜4%、SiO_2・Al_2O_3・MgOの
    1種以上の合計0.5〜1%、Ti0.1〜3%を含む
    金属粉末の合計20〜45%、の組成のフラックスを含
    有することを特徴とするステンレス鋼の立向、横向アー
    ク溶接用フラックス入力ワイヤ。
JP932480A 1980-01-31 1980-01-31 ステンレス鋼の立向、横向ア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ Expired JPS5915757B2 (ja)

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