JPS5956997A - セルフシ−ルドア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ - Google Patents
セルフシ−ルドア−ク溶接用フラツクス入りワイヤInfo
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- JPS5956997A JPS5956997A JP57152431A JP15243182A JPS5956997A JP S5956997 A JPS5956997 A JP S5956997A JP 57152431 A JP57152431 A JP 57152431A JP 15243182 A JP15243182 A JP 15243182A JP S5956997 A JPS5956997 A JP S5956997A
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- Japan
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- flux
- wire
- welding
- effect
- slag
- Prior art date
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection 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
- B23K35/368—Selection 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)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワ
イヤに関し、特にピットや融合不良等の溶接欠陥がなく
且つ靭性の優れた溶接金属を全姿勢溶接で得ることので
きるフラックス入りワイヤに関するものである。
イヤに関し、特にピットや融合不良等の溶接欠陥がなく
且つ靭性の優れた溶接金属を全姿勢溶接で得ることので
きるフラックス入りワイヤに関するものである。
フラックス入りワイヤとは金属箱内に粉粒状フラックス
を充填したものであり、使用に当ってはシールドガスや
フラックス欠別途供給する必襞がないので溶接作業性が
良く、且つ耐風性に優れている等種々の利点欠イｊして
いる。
を充填したものであり、使用に当ってはシールドガスや
フラックス欠別途供給する必襞がないので溶接作業性が
良く、且つ耐風性に優れている等種々の利点欠イｊして
いる。
ところでフラックス入りワイヤに使用される充填フラッ
クスの主成分として社、■生成スラグの肖点が鉋のそ才
りに近くてスラグ形成効果及びシールド効果を有するＣ
ａＦ Ｓｒ Ｆ ２及びＢａＦ２一 等のアルカリ土類金属ぶつ化物、（２）大気中の窒素や
酸素が溶融金鳳内へ侵入づるのを防止するシールド効果
、あるいは仮に侵入し１７：、とじてもそのウド害を緩
和する強力脱酸効果を有するＭ ｇや、強力脱酸効果と
窒素固定効果を併用１″るＡｆｆ、が一般にイ吏月」さ
才している。
クスの主成分として社、■生成スラグの肖点が鉋のそ才
りに近くてスラグ形成効果及びシールド効果を有するＣ
ａＦ Ｓｒ Ｆ ２及びＢａＦ２一 等のアルカリ土類金属ぶつ化物、（２）大気中の窒素や
酸素が溶融金鳳内へ侵入づるのを防止するシールド効果
、あるいは仮に侵入し１７：、とじてもそのウド害を緩
和する強力脱酸効果を有するＭ ｇや、強力脱酸効果と
窒素固定効果を併用１″るＡｆｆ、が一般にイ吏月」さ
才している。
しかしながら上記の様なフラックス入シワイヤに（、Ｉ
：、溶接条件のｊＩｉ正範囲が狭く且つ溶接欠陥が発生
し易いという問題がある。この溶接欠陥は２拙類に大別
１′ることかでき、一つはスラグの巻込み及び融合不良
であり、もつ一つはビットやプロ−ホール等の気孔欠陥
及び銀球である。こうした欠陥の発生原因と１−では、
前者の場合スラグ中にＡｅ−やＭ ｇ （１）反応生成
物である高融点酸化物（Δｅ２０８、八４ ｇ Ｏ）が
多光＠壕れている為７ヲグの融点が夕！・１１の醐１点
Ｊ二りもかなり高くなること、及びｉ′＃込みが浅いこ
と、がな−けられ、後者゛の場合シールド効果が不十分
であり、貰だワイヤ中の水う牡含有耳１が商いこと等が
挙げられる。
：、溶接条件のｊＩｉ正範囲が狭く且つ溶接欠陥が発生
し易いという問題がある。この溶接欠陥は２拙類に大別
１′ることかでき、一つはスラグの巻込み及び融合不良
であり、もつ一つはビットやプロ−ホール等の気孔欠陥
及び銀球である。こうした欠陥の発生原因と１−では、
前者の場合スラグ中にＡｅ−やＭ ｇ （１）反応生成
物である高融点酸化物（Δｅ２０８、八４ ｇ Ｏ）が
多光＠壕れている為７ヲグの融点が夕！・１１の醐１点
Ｊ二りもかなり高くなること、及びｉ′＃込みが浅いこ
と、がな−けられ、後者゛の場合シールド効果が不十分
であり、貰だワイヤ中の水う牡含有耳１が商いこと等が
挙げられる。
不発１ｊ１１者ｔ！ｔｌｔＪ、上記のト）・な−Ｊ１ｉ
悄に着目し、捷ず前述の１に乃４欠陥発生ＪＪｊ＋、因
を更に追求して明確にすると共に、〕１・′！１当な改
善手段に４１τ゛ｔすることによって該欠陥ケ負（消テ
ベ＜ イａｆ究を進めて＠た。その結果、符来ワイヤに
おり−ろ充填フラックスの主構成４分であるアルカリ金
属化合物（例えばＮＲＦ−ＬＩＦ、１、ｉ ＳｉＯＮ
ａ Ｏ，に２０等）は、蒸気圧が２ ８’
２ 商いのでシールド効果が良好でを）す、且つアーク力〃
判Ｃ１いので浴込みが深い等の特長を有している反面、
固有水分１犬が多−＜−目つ吸σｌｉ１注が商いので充
填フラックスの含水率が高く、これが気孔欠陥を頻発さ
せる最大の原因になっていることが確認されだ。ところ
がアルカリ金属化合物の複合体であるＬｉＢａＦ８は、
前述のわ（なアルカリ金属化合物の特長を有すると共に
、固有水分光が少なく且つ灯Ｅ吸湿性であり、充填フラ
ックス用の主構成４分として優れた性能を有しているこ
とケ知り、更に研究の結果本発明を完成しｆこ。
悄に着目し、捷ず前述の１に乃４欠陥発生ＪＪｊ＋、因
を更に追求して明確にすると共に、〕１・′！１当な改
善手段に４１τ゛ｔすることによって該欠陥ケ負（消テ
ベ＜ イａｆ究を進めて＠た。その結果、符来ワイヤに
おり−ろ充填フラックスの主構成４分であるアルカリ金
属化合物（例えばＮＲＦ−ＬＩＦ、１、ｉ ＳｉＯＮ
ａ Ｏ，に２０等）は、蒸気圧が２ ８’
２ 商いのでシールド効果が良好でを）す、且つアーク力〃
判Ｃ１いので浴込みが深い等の特長を有している反面、
固有水分１犬が多−＜−目つ吸σｌｉ１注が商いので充
填フラックスの含水率が高く、これが気孔欠陥を頻発さ
せる最大の原因になっていることが確認されだ。ところ
がアルカリ金属化合物の複合体であるＬｉＢａＦ８は、
前述のわ（なアルカリ金属化合物の特長を有すると共に
、固有水分光が少なく且つ灯Ｅ吸湿性であり、充填フラ
ックス用の主構成４分として優れた性能を有しているこ
とケ知り、更に研究の結果本発明を完成しｆこ。
即ち本発明に係るセルフシールドアーク溶接用フラック
ス入りワイヤとは、ＷＩ製鞘内に、下記の成分を必オＩ
成分として含有１−る粉ｔａｒ状フラツクヌを、ワイヤ
全車ｆ１１−に対して１０〜８０％（重力１％：以下１
テ１）じ）充填してなるところに要旨が存在する。
ス入りワイヤとは、ＷＩ製鞘内に、下記の成分を必オＩ
成分として含有１−る粉ｔａｒ状フラツクヌを、ワイヤ
全車ｆ１１−に対して１０〜８０％（重力１％：以下１
テ１）じ）充填してなるところに要旨が存在する。
ＬＩＹ３８Ｆ ： ５〜７５％
Ａｅ ：８〜１２Ｇ
λ４ｇ ： ２〜１０％
Ｍｎ ：０．５〜１０％
本発明で使用するＬｉＢａＦ８は充填フラックス構成４
分として優れたスラグ形成効果、シールド効果、溶込み
改善効果及びアーク安定効果を有すると共に、固有水分
が少なくψ１［吸湿性であるという特有の性ダ９全イコ
しており、これｔ主構成々分とする充９′＜フラックス
を使用することによって水分（換言すれは水素）に起因
するビットやブローホー／Ｉ／等の気孔欠陥宿・ヲ可及
的に防止することができ、ひいてはｉｌＪ正アーク電圧
範囲孕大幅に拡大することができ４）。
分として優れたスラグ形成効果、シールド効果、溶込み
改善効果及びアーク安定効果を有すると共に、固有水分
が少なくψ１［吸湿性であるという特有の性ダ９全イコ
しており、これｔ主構成々分とする充９′＜フラックス
を使用することによって水分（換言すれは水素）に起因
するビットやブローホー／Ｉ／等の気孔欠陥宿・ヲ可及
的に防止することができ、ひいてはｉｌＪ正アーク電圧
範囲孕大幅に拡大することができ４）。
ちなみに第１．２図は、ＢａＦ２：４０％、へｅニア％
、Ｍｇ：８％、Ｍ ｎ ： ８．５％、ＣａＯ：０．５
％、残部ｐ ｅｆ基本組成としこれにＬｉＦ：０〜４０
％又はＬｉＢａＦ８：０〜４０％を配合してなる粉粒状
フラッフスケ′、軟則製鞘内ヘワイヤ全重；Ｉｉｉに対
ｌ〜て２０％となる様に充填し、こｔｔケ伸線加工して
２門φのフラックス入りワイヤとし、これ１用いて溶接
実験１行ない、耐ビット性（適正アーク電圧範囲）又は
欠陥（融合不良、スワブ巻込み）発生率に与えるｔｉｐ
及びｔ、ｔＢａｐ８の効果を？Ｊｒ６ベた実圧・′屯グ
ラフである。但し溶接条件及び試験方法は次の通りとし
た。
、Ｍｇ：８％、Ｍ ｎ ： ８．５％、ＣａＯ：０．５
％、残部ｐ ｅｆ基本組成としこれにＬｉＦ：０〜４０
％又はＬｉＢａＦ８：０〜４０％を配合してなる粉粒状
フラッフスケ′、軟則製鞘内ヘワイヤ全重；Ｉｉｉに対
ｌ〜て２０％となる様に充填し、こｔｔケ伸線加工して
２門φのフラックス入りワイヤとし、これ１用いて溶接
実験１行ない、耐ビット性（適正アーク電圧範囲）又は
欠陥（融合不良、スワブ巻込み）発生率に与えるｔｉｐ
及びｔ、ｔＢａｐ８の効果を？Ｊｒ６ベた実圧・′屯グ
ラフである。但し溶接条件及び試験方法は次の通りとし
た。
ＣＩ）剛ビット性（適正アーク電ＩＥｉＸ：ｆＩｌｉｌ
囲）溶接電流：２５０（Ａ）、溶接速度：２０（口７分
）、電流の種類・極性：ＤＣ、ワイヤ←）、ワイヤ突出
し長さ： ２５ （ＩＴＭ ）、トーチ角度二〇度の条
件で、平板（ＪＩＳ Ｇ ８１０６、Ｓ Ｍ −５
０，２５ｒｔｍ ｔＸ ５００ ｙ ” ）上ケ下向姿
勢で１バヌ溶接し、Ｘ線透ｊ１※Ｊ試験（ＪＩＳ Ｚ
：３１０４）でｌ紳１級が得られる百を圧範囲を適正〒
０庄範囲としｌζ１尚下限重圧は、ワイヤがメチツクア
ウトする↑Ｊｊｌ圧とした。
囲）溶接電流：２５０（Ａ）、溶接速度：２０（口７分
）、電流の種類・極性：ＤＣ、ワイヤ←）、ワイヤ突出
し長さ： ２５ （ＩＴＭ ）、トーチ角度二〇度の条
件で、平板（ＪＩＳ Ｇ ８１０６、Ｓ Ｍ −５
０，２５ｒｔｍ ｔＸ ５００ ｙ ” ）上ケ下向姿
勢で１バヌ溶接し、Ｘ線透ｊ１※Ｊ試験（ＪＩＳ Ｚ
：３１０４）でｌ紳１級が得られる百を圧範囲を適正〒
０庄範囲としｌζ１尚下限重圧は、ワイヤがメチツクア
ウトする↑Ｊｊｌ圧とした。
（Ｉｆ ）欠陥発生率
溶接電流：２５０（Ａ）、溶接η１圧：２０〜２Ｂ（Ｖ
）、溶接速度：１５〜２５＋ｚ／分）、箱５流の種類・
１１〜巳性：ＤＣ、ワイヤ（−）、ワイヤ突出し長さ＝
２５（静）、バス間治【反・予じ：１５０〜２００°Ｃ
１裏Ｑコ〜つり：アークエアガウジング後グフィンダで
黒皮除去、の条件で第８図に示す開先形状を有する試験
板＜２５ｒｒａ×５００バー）紮下向き姿勢で表側４層
６バヌ、裏側８層４バスで溶接し、た後、超音波探傷試
験（ＪＩＳ Ｚ ８０６０）によってスラグの巻込
み及び出合不良欠陥の総長？をｎ１ｌｌボし、この測定
値を全浴接長（５００ｆｆｆｆｌ）で除した値を欠陥発
生率（４％）とする。
）、溶接速度：１５〜２５＋ｚ／分）、箱５流の種類・
１１〜巳性：ＤＣ、ワイヤ（−）、ワイヤ突出し長さ＝
２５（静）、バス間治【反・予じ：１５０〜２００°Ｃ
１裏Ｑコ〜つり：アークエアガウジング後グフィンダで
黒皮除去、の条件で第８図に示す開先形状を有する試験
板＜２５ｒｒａ×５００バー）紮下向き姿勢で表側４層
６バヌ、裏側８層４バスで溶接し、た後、超音波探傷試
験（ＪＩＳ Ｚ ８０６０）によってスラグの巻込
み及び出合不良欠陥の総長？をｎ１ｌｌボし、この測定
値を全浴接長（５００ｆｆｆｆｌ）で除した値を欠陥発
生率（４％）とする。
Ｅて５１図からも明らカ・な様に、ＬｉＢｉＦ８ 丘・
５％以上配合すると、その適正アーク〒■圧範囲はＬｉ
Ｆを用いたものに比べて大幅に拡大する。これは後記第
４図でも明らかにする如く、ＬｉＢｉＦ８ とＬｉＦと
の含水率の差が大きく影響している為と考えられる。
５％以上配合すると、その適正アーク〒■圧範囲はＬｉ
Ｆを用いたものに比べて大幅に拡大する。これは後記第
４図でも明らかにする如く、ＬｉＢｉＦ８ とＬｉＦと
の含水率の差が大きく影響している為と考えられる。
寸た第２図によれば、ＬｔＢａｐ８又はＬｔＦの配合率
が５％以上である限り、欠陥発生率は同等で何れも極め
て優れている。
が５％以上である限り、欠陥発生率は同等で何れも極め
て優れている。
ま１こ第４１ン）は、アルカリ金属化合物の中でも比較
的固有水分及び吸湿性が低いとされているＬｉＦ及びＪ
、１Ｓ（０と本発明のＬｉＢｉＦ３ との経時的８ な吸湿ガ（の沃化を示したものである。尚固有水分とは
製造的、後の水分量（結晶水及び吸着水等）を示し、放
「９時（３０°Ｃ１８０％ＩンＩｔ ）の水分増加率は
１０００°Ｃで加熱したときの放出水分の増加景刀・ら
求めた。
的固有水分及び吸湿性が低いとされているＬｉＦ及びＪ
、１Ｓ（０と本発明のＬｉＢｉＦ３ との経時的８ な吸湿ガ（の沃化を示したものである。尚固有水分とは
製造的、後の水分量（結晶水及び吸着水等）を示し、放
「９時（３０°Ｃ１８０％ＩンＩｔ ）の水分増加率は
１０００°Ｃで加熱したときの放出水分の増加景刀・ら
求めた。
第４図からも明ら刀為な様に、１．１ＢａＦ３はＬｉＦ
しく低い。従ってＬ ＩＢａ Ｆ ａ ｗ ｙＬ、填フ
ラツクヌの構成４分として使用すると、フラックス全体
の水分量が少なくなってアーク雰囲気中の水素凡が低レ
ベルに抑えられ、水素に起因するビットやブローホー）
Ｖ等の気孔欠陥の発生音ｎＪ及的に防止フ゛ることかで
き、ひいては適正な溶接部を得る為のアーク〒Ｌ圧範囲
を拡大することができる。
しく低い。従ってＬ ＩＢａ Ｆ ａ ｗ ｙＬ、填フ
ラツクヌの構成４分として使用すると、フラックス全体
の水分量が少なくなってアーク雰囲気中の水素凡が低レ
ベルに抑えられ、水素に起因するビットやブローホー）
Ｖ等の気孔欠陥の発生音ｎＪ及的に防止フ゛ることかで
き、ひいては適正な溶接部を得る為のアーク〒Ｌ圧範囲
を拡大することができる。
前述の様にＬｉＢｉＦ８はフヲック７入りワイヤ川め充
填フラックス（ｇ体的には主要フラグ形成剤又は補助的
スラグ構成剤）として泊し７ｊものであるが、こうした
Ｌ（ＢａＦ ８の特長孕イ１効に発揮さぜる為には、全
フラックス中の含有率が５〜７５％の範囲となる様に配
合しなければならない。しかして５％未満では前記第１
図にも示した様に適正アーク〒Ｔｉ、圧範囲の拡大効果
が有肛に発揮されず、且つシールド効果やスラグ巻込み
及び融合不良を抑制する効果も不十分となる。一方７５
％を越えると生成スラグの流動性が過大となって、立向
姿勢や上面姿勢で溶融金属及びスラグが垂れ易くな９、
作業性やビルド形状等が悪化する。
填フラックス（ｇ体的には主要フラグ形成剤又は補助的
スラグ構成剤）として泊し７ｊものであるが、こうした
Ｌ（ＢａＦ ８の特長孕イ１効に発揮さぜる為には、全
フラックス中の含有率が５〜７５％の範囲となる様に配
合しなければならない。しかして５％未満では前記第１
図にも示した様に適正アーク〒Ｔｉ、圧範囲の拡大効果
が有肛に発揮されず、且つシールド効果やスラグ巻込み
及び融合不良を抑制する効果も不十分となる。一方７５
％を越えると生成スラグの流動性が過大となって、立向
姿勢や上面姿勢で溶融金属及びスラグが垂れ易くな９、
作業性やビルド形状等が悪化する。
尚ＬｉＢａＦ３ と併用するスラグ形成剤としては公知
の柚々のぶつ化物や酸化物が挙げられるが、最も好まし
いのは、ＣａＦ２、Ｓ’ Ｆ ２ 及びＢａＦ２＠の
アルカリ土類全屈ぶつ化物、あるいは一般式Ｍ Ｘ Ｎ
ｙ Ｏｚ （へ４：アルカリ土類金属、Ｎ：ｐｅ、
Δ１ｎ、Ｓｔ、Ｎｉ、ＴＩ、ＡＩ等、０：酸素、Ｘ 、
ｙ、 Ｚ ：正数）で表わされる複合酸化物（具体的
にはＣａ２ＭｎＯ４，５ｒ２Ｆｅｄ４，５ｒ７Ｆｅ、
ｏＯ２２，１３ａＦｅ２０４．ＳｒＰ、４ｎ０８．Ｂａ
（Ｍｎ０４）２ｑ）である。１７ｃその他の補助的スラ
グ形成４分どしてＬｉＦ、Ｉ（ＺｒＦ Ｋ ＳｉＦ
ＮａＦ、Ｎａ８ＡｇＦ６２ ６ラ ２
（ｉｌ 、に２０．Ｎａ２Ｏ，ロ２ｓｔｏ８．ｔｔＭｎｏ８，１
Ｆｅ０２等のアルカリ金属化合物ｉ ＦｅＯ，ＭｎＯ，
３１０２゜Ｚ ｒ ０２１ Ｔ １０２１Ｍ ｇ Ｏｒ
Ａ Ｃ２０ｓ ｐ Ｂ ’ ２０ ｓ ｒ Ｂ ２０
ｇ等の酸化物；口２ＣＯ８，Ｎａ２ＣＯ３，ＢａＣＯ
３゜５ｒｃｏ３．ｃａｃｏ８等の炭酸塩、等を併用する
こともできる。これらスラグ形成剤の全充填フラックス
中に占める含有率は、Ｌｉ１３ａＦ３を含めて８５〜８
５％の範囲に設定するのがよい。その理由は、８５％未
満では生成スラグ量が不足して被包性が悪化し、８５％
を越えるどスラグかが過剰になって作つＩ′！注か低下
するからである。
の柚々のぶつ化物や酸化物が挙げられるが、最も好まし
いのは、ＣａＦ２、Ｓ’ Ｆ ２ 及びＢａＦ２＠の
アルカリ土類全屈ぶつ化物、あるいは一般式Ｍ Ｘ Ｎ
ｙ Ｏｚ （へ４：アルカリ土類金属、Ｎ：ｐｅ、
Δ１ｎ、Ｓｔ、Ｎｉ、ＴＩ、ＡＩ等、０：酸素、Ｘ 、
ｙ、 Ｚ ：正数）で表わされる複合酸化物（具体的
にはＣａ２ＭｎＯ４，５ｒ２Ｆｅｄ４，５ｒ７Ｆｅ、
ｏＯ２２，１３ａＦｅ２０４．ＳｒＰ、４ｎ０８．Ｂａ
（Ｍｎ０４）２ｑ）である。１７ｃその他の補助的スラ
グ形成４分どしてＬｉＦ、Ｉ（ＺｒＦ Ｋ ＳｉＦ
ＮａＦ、Ｎａ８ＡｇＦ６２ ６ラ ２
（ｉｌ 、に２０．Ｎａ２Ｏ，ロ２ｓｔｏ８．ｔｔＭｎｏ８，１
Ｆｅ０２等のアルカリ金属化合物ｉ ＦｅＯ，ＭｎＯ，
３１０２゜Ｚ ｒ ０２１ Ｔ １０２１Ｍ ｇ Ｏｒ
Ａ Ｃ２０ｓ ｐ Ｂ ’ ２０ ｓ ｒ Ｂ ２０
ｇ等の酸化物；口２ＣＯ８，Ｎａ２ＣＯ３，ＢａＣＯ
３゜５ｒｃｏ３．ｃａｃｏ８等の炭酸塩、等を併用する
こともできる。これらスラグ形成剤の全充填フラックス
中に占める含有率は、Ｌｉ１３ａＦ３を含めて８５〜８
５％の範囲に設定するのがよい。その理由は、８５％未
満では生成スラグ量が不足して被包性が悪化し、８５％
を越えるどスラグかが過剰になって作つＩ′！注か低下
するからである。
八ｅは強力脱酸剤及び脱窒剤として弐ｆＣ窒累１ｄ１１
足剤として不可欠のオ；素でるり、大気中から侵入う′
る酸素や屋素ゲ捕足して気孔の発生を防止ラ−る。こう
したＡｇの効果を発揮させる為にはフラックス中に３％
以上含有させ女けれはならないが、多づ゛ぎると溶箔″
金属中に過剰１．．ｌ’ｉ！の八ｅが歩留って結１１［
１粒が粗大化し脆弱になるので１２％以下に抑えるべき
である。尚Ａｅ淵としては金１１ａ２／ｌの他、Ｆ ｅ
−Ａ （Ｊ 、 Ａ ｅ −Ｍ ｇ −Ａ Ｑ −Ｌ
ｉ等〕ｐ、１合。
足剤として不可欠のオ；素でるり、大気中から侵入う′
る酸素や屋素ゲ捕足して気孔の発生を防止ラ−る。こう
したＡｇの効果を発揮させる為にはフラックス中に３％
以上含有させ女けれはならないが、多づ゛ぎると溶箔″
金属中に過剰１．．ｌ’ｉ！の八ｅが歩留って結１１［
１粒が粗大化し脆弱になるので１２％以下に抑えるべき
である。尚Ａｅ淵としては金１１ａ２／ｌの他、Ｆ ｅ
−Ａ （Ｊ 、 Ａ ｅ −Ｍ ｇ −Ａ Ｑ −Ｌ
ｉ等〕ｐ、１合。
金を使用することもできる。
）、４ｇは強力な脱酸機能を有する他、アーク熱によっ
て容易に金属蒸気となシ優れたシールド効果２允揮する
。Ｍｇ爪が２％未満ではこうした効果が十分に発揮され
ず、し刀・も併用づ−るＡ５の歩留りが低下してＡｇの
脱窒効果及び容素固定効果が十分に発揮されなくなる。
て容易に金属蒸気となシ優れたシールド効果２允揮する
。Ｍｇ爪が２％未満ではこうした効果が十分に発揮され
ず、し刀・も併用づ−るＡ５の歩留りが低下してＡｇの
脱窒効果及び容素固定効果が十分に発揮されなくなる。
し〃１し多すぎるとヒユーム発生子ｉ（が著しく増加し
て溶融池の徨１整が困雌になると共に作業環境を汚染し
、またスパッタの増大及びスラグの粘性増大による被包
性の悪化を招くので１０％以下に抑えるべきである。尚
Ｍｇ源とじては全屈Ｍ ｇを使用することも可能である
が、これはアーク熱によって気化が爆発的に進行しスパ
ッタが多発する傾向があるので、Ａ／！−ｈ４ｇ、ｂｌ
ｇ−ｓ ｓ、 Ｍｇ−５＋−ｃａ％Ｎ ｔ −Ｍｇ、Ｌ
ｉ−Ｍｇ等のＭｇ合金として含有させるのがよい。
て溶融池の徨１整が困雌になると共に作業環境を汚染し
、またスパッタの増大及びスラグの粘性増大による被包
性の悪化を招くので１０％以下に抑えるべきである。尚
Ｍｇ源とじては全屈Ｍ ｇを使用することも可能である
が、これはアーク熱によって気化が爆発的に進行しスパ
ッタが多発する傾向があるので、Ａ／！−ｈ４ｇ、ｂｌ
ｇ−ｓ ｓ、 Ｍｇ−５＋−ｃａ％Ｎ ｔ −Ｍｇ、Ｌ
ｉ−Ｍｇ等のＭｇ合金として含有させるのがよい。
Ｍ ｆｌは溶着金属の強度を高めると共に、溶融金属の
表面張力を下げてビード形状を整える作用もあり、少な
くとも０．５％含有さぜなけねはならない。しかし１０
Φ企越えると溶着金属の強度が過大になって列°性や印
割れ性が乏しくなる。ｈｉ ｎ源としては金ＭＭ ｎ
＋Ｆ ｅ −Ｍ ｎ 、 Ｆ ｅ−５Ｉ −Ｍｎ等のＭ
ｎ合金が使用されるが、この他Ｍ ｎ ＯやＭｎＯ２等
の酸化物更にはＬｉ ２ＭｎＯ３，ＳｒＭｎｏ８＋ Ｂ
ａ（Ｍ ｎ Ｏ４）の様な複合酸化物もＭ ｎ源とし
て使用することができる。その理由は、本発明で使用す
るフラックス中には、λ４ｎ、ｒ、シも酸素との親いる
ので、Ｍ、 ｎ酸化物は脱酸ケ受けて金ｌｍＭｎに変換
されるからである。
表面張力を下げてビード形状を整える作用もあり、少な
くとも０．５％含有さぜなけねはならない。しかし１０
Φ企越えると溶着金属の強度が過大になって列°性や印
割れ性が乏しくなる。ｈｉ ｎ源としては金ＭＭ ｎ
＋Ｆ ｅ −Ｍ ｎ 、 Ｆ ｅ−５Ｉ −Ｍｎ等のＭ
ｎ合金が使用されるが、この他Ｍ ｎ ＯやＭｎＯ２等
の酸化物更にはＬｉ ２ＭｎＯ３，ＳｒＭｎｏ８＋ Ｂ
ａ（Ｍ ｎ Ｏ４）の様な複合酸化物もＭ ｎ源とし
て使用することができる。その理由は、本発明で使用す
るフラックス中には、λ４ｎ、ｒ、シも酸素との親いる
ので、Ｍ、 ｎ酸化物は脱酸ケ受けて金ｌｍＭｎに変換
されるからである。
本発明で使用するフラックスの必須成分は上記の通りで
あるが、特に海洋構造物の様な低温靭性（一般に−１０
〜−６０°Ｃ）が要求される分野に適用１−ろ場合、更
にＮｉ ： ０．５〜２０％、ｚｒ：０．１〜４％、’
ｒｔ：ｏ、ｏ１〜０．５％、Ｂ：０．０１〜０．２％全
配合し、寸たＣｅ等の希土類７ｅ素全配合することも効
果的である。以下これらの副配合成分についても簡単に
説明を加える。
あるが、特に海洋構造物の様な低温靭性（一般に−１０
〜−６０°Ｃ）が要求される分野に適用１−ろ場合、更
にＮｉ ： ０．５〜２０％、ｚｒ：０．１〜４％、’
ｒｔ：ｏ、ｏ１〜０．５％、Ｂ：０．０１〜０．２％全
配合し、寸たＣｅ等の希土類７ｅ素全配合することも効
果的である。以下これらの副配合成分についても簡単に
説明を加える。
Ｎｉはオーヌテナイト生成元紫であり、多量のＡＩの沙
・留シによるフェライト結晶粒の粗大化を抑制し溶矯金
屈の切欠靭性を高める作用がある。
・留シによるフェライト結晶粒の粗大化を抑制し溶矯金
屈の切欠靭性を高める作用がある。
こうした効果は０．６％以上の配合で有効に発揮される
が、２０％を越えると伸長゛が過大になって耐割れ性が
乏しくなる。Ｎｌ源としては金属Ｎｉの他、ｐｅ−Ｎ１
−Ｃｒ％Ｎｉ−Ｍｇ等のＮｉ合金、あるいはＮ １０
、Ｂ ａ２ Ｎ ｉ ｏ 、ｉ 等ノ酸化物、複合酸化
物が挙げられる。
が、２０％を越えると伸長゛が過大になって耐割れ性が
乏しくなる。Ｎｌ源としては金属Ｎｉの他、ｐｅ−Ｎ１
−Ｃｒ％Ｎｉ−Ｍｇ等のＮｉ合金、あるいはＮ １０
、Ｂ ａ２ Ｎ ｉ ｏ 、ｉ 等ノ酸化物、複合酸化
物が挙げられる。
Ｚｒは溶着金属の結晶粒をＲ軸化すると共に侵入した窒
素奢固足して切欠靭性を改善する作用をイ］シており、
これらの効果は０．１％以上の添加で有効に発揮される
が、４条を越えるとスラグの焼付きが著しくなって剥ｎ
Ｆ性が悪化１−る他、切欠靭性もかえって低下する。尚
Ｚｒ源としてはｐｅ−７、ｒ、Ｚｒ−５ｉ等の合金やに
２ＺｒＦ６、Ｎａ２ＺｒＦ６笠のぶつ化物、あるいはＺ
ｒ ＯＺ ｒ Ｓ １０４ （シル２′− コンザンド）−Ｌｉ ＺｒＯ３≦１の酸化物、複合酸
化物が坐りられる。
素奢固足して切欠靭性を改善する作用をイ］シており、
これらの効果は０．１％以上の添加で有効に発揮される
が、４条を越えるとスラグの焼付きが著しくなって剥ｎ
Ｆ性が悪化１−る他、切欠靭性もかえって低下する。尚
Ｚｒ源としてはｐｅ−７、ｒ、Ｚｒ−５ｉ等の合金やに
２ＺｒＦ６、Ｎａ２ＺｒＦ６笠のぶつ化物、あるいはＺ
ｒ ＯＺ ｒ Ｓ １０４ （シル２′− コンザンド）−Ｌｉ ＺｒＯ３≦１の酸化物、複合酸
化物が坐りられる。
ＴＩは極めて少煩で切欠靭性全高める作用かあυ、その
効果は０．０１％以上で有効に発揮される。
効果は０．０１％以上で有効に発揮される。
この場合前述（〜１ｃ範囲のｚｒや０．Ｏ１〜０．２％
のＢと併用づ−るとその効果は一段とＭ’ｆｆになる。
のＢと併用づ−るとその効果は一段とＭ’ｆｆになる。
−但し１’ｉ′Ｍが０．５％食越えるとスラグの焼付き
が著しくなり、ビードタ）観及び溶接能率が悪化する。
が著しくなり、ビードタ）観及び溶接能率が悪化する。
尚１゛量源としては金属Ｔｉ 、 ｐ ｅ −ＴＩ等の
合金の他、ＴｉＯやＴｉ２Ｏ３等の酸化物、あるいはＬ
ｉ２ＴｉＯ３、ｃａ’ｒｔ２ｏ４、ＣａＴｉＯ３等の複
合酸化物を使用することもできる。
合金の他、ＴｉＯやＴｉ２Ｏ３等の酸化物、あるいはＬ
ｉ２ＴｉＯ３、ｃａ’ｒｔ２ｏ４、ＣａＴｉＯ３等の複
合酸化物を使用することもできる。
Ｂは単独では切欠靭性改碧効果全殆んど示さないが、前
述の様に適量のＴ１と併用することによって］Ｉの効果
を助碌する働きがめる。こうし７ｊ効果は０，０１％以
上の配合で有効に発揮されるが、０．２％忙越えると焼
入れ硬化によって耐割れ性が低下し、切欠４７１性も乏
しくなる。Ｂ源としてはＦ（！−１３雰−の合金やＢ２
Ｏ３等の酸化物、あるいはＬ１２Ｂ４Ｏ７、ＩＱ８２Ｂ
４０７等の複合酸化物が挙ＩｒＪ”られる。
述の様に適量のＴ１と併用することによって］Ｉの効果
を助碌する働きがめる。こうし７ｊ効果は０，０１％以
上の配合で有効に発揮されるが、０．２％忙越えると焼
入れ硬化によって耐割れ性が低下し、切欠４７１性も乏
しくなる。Ｂ源としてはＦ（！−１３雰−の合金やＢ２
Ｏ３等の酸化物、あるいはＬ１２Ｂ４Ｏ７、ＩＱ８２Ｂ
４０７等の複合酸化物が挙ＩｒＪ”られる。
との他、不発明で使用する充填フラックス中には、溶接
令息（の篩温強展等の機セ１（的性賀−や耐食性を一改
善丁ル為ＫＣｒ、Ｒ４ｏ、Ｃｕ％Ｎ ｂ、Ｖ。
令息（の篩温強展等の機セ１（的性賀−や耐食性を一改
善丁ル為ＫＣｒ、Ｒ４ｏ、Ｃｕ％Ｎ ｂ、Ｖ。
Ｃｏ、Ｐ等の元素を配合することもできる。
以上、鋼製鞘内に充填するフラックス組成について訣、
明したが、それら各成分の効果を上動に発揮させる為に
はフラックスの充填率も極めて重要であり、ワイヤ全重
負に対する充填量が１０〜８０％の範囲となる柱に充填
率を設定しなければならない。即ち充填率が１０％未満
では先に規定したフラックス１ｈ成々分の個々の含有弁
二が不足する為に満足な効果を得ることができず、一方
８０％を越えると溶着金属中のＡｅ等の合金汽が過剰に
なって目標程度の機械的性質が得られなくなったシ、イ
するいは生成スラグ畑が過大になってスラグの巻込みが
著しくなつＦり浴接作業性が低下する旬の問題が現わノ
する。
明したが、それら各成分の効果を上動に発揮させる為に
はフラックスの充填率も極めて重要であり、ワイヤ全重
負に対する充填量が１０〜８０％の範囲となる柱に充填
率を設定しなければならない。即ち充填率が１０％未満
では先に規定したフラックス１ｈ成々分の個々の含有弁
二が不足する為に満足な効果を得ることができず、一方
８０％を越えると溶着金属中のＡｅ等の合金汽が過剰に
なって目標程度の機械的性質が得られなくなったシ、イ
するいは生成スラグ畑が過大になってスラグの巻込みが
著しくなつＦり浴接作業性が低下する旬の問題が現わノ
する。
ｆ岡製鞘の材質としては軟鋼が最も一般的であるが、丼
」途によっては低合金銅−や高合金鋼等を使用すること
もでき、またその断面構造も特に限定されないが、２門
φ以下の細径の場合は比較的単純な円筒形のものが、壕
だ２．４〜４間φ程度の大径ワイヤの場合は鞘材紮内部
へ複雑に折り込んだ構造のものが一般的である。
」途によっては低合金銅−や高合金鋼等を使用すること
もでき、またその断面構造も特に限定されないが、２門
φ以下の細径の場合は比較的単純な円筒形のものが、壕
だ２．４〜４間φ程度の大径ワイヤの場合は鞘材紮内部
へ複雑に折り込んだ構造のものが一般的である。
本発明は１１：ｌ、略以上の様に構成されており、特に
Ｗ４製鞘内へ充填するフラックスの成分組成を特定する
ことによって、ピットや融合不良等の溶接欠陥がなく且
つ機械的諸特性（特に靭性）の優れた溶接金属？あらゆ
る溶接姿勢で得ることのできるセルフシールドアーク溶
接片」フラックス入りワイヤを提供し得ることになった
。
Ｗ４製鞘内へ充填するフラックスの成分組成を特定する
ことによって、ピットや融合不良等の溶接欠陥がなく且
つ機械的諸特性（特に靭性）の優れた溶接金属？あらゆ
る溶接姿勢で得ることのできるセルフシールドアーク溶
接片」フラックス入りワイヤを提供し得ることになった
。
次に実験例ケ挙げて本発明の効果音明確にする。
実施例
第１表に示す化学成分の′！！Ｉ製鞘内に第２表に示−
を成分組成の粉粒状フラックスを充填（充填率２０形）
して伸線加工し、２間０のフラックス入りワイヤ全製造
し１２：・ ７４られた各ワイヤを用いて下記の条件で溶接実験ケ行
なった。結果を第８表に示す。
を成分組成の粉粒状フラックスを充填（充填率２０形）
して伸線加工し、２間０のフラックス入りワイヤ全製造
し１２：・ ７４られた各ワイヤを用いて下記の条件で溶接実験ケ行
なった。結果を第８表に示す。
試験板 ： ＪＩＳ Ｇ ８１０６ 、Ｓへ４−
５０Ａ、板厚４５門×長さ５００雇 開先形状：Ｘ開先（第４図） 溶接電流：２５０（Ａ）、ＤＣ（ワイヤ（→〕溶接電圧
：２１〜２２（Ｖ） 溶接速度：１８〜２４（１７分） ワイヤ突出長さ＝２０〜２５（ｖｑ） 累層法 ：表・裏側共に８層１４バヌ 溶接姿勢：下向 裏はつり：アークエアガウジング後グラインダで黒皮除
去 〔試験法〕 引張試験： Ｊ Ｉ Ｓ Ｚ ８１１１衝撃試験：
ＪＩＳ Ｚ ８１１２ イ１１１曲げ試験：Ｊｉｓ ｚ ８ｉ２２超音波探
傷試ＩＱ：ＪＩｓ Ｚ ８０６０第１表 鋼製鞘の
成分 不可ＡＩ／Ｔ−純物） 第２，３表からも明らかな様に、本発明で規定する要件
全充足するワイヤ（磁１〜７）を用いた場合は、溶接作
業性が良好でブローホールやスラグ巻込み、融合不良等
の欠陥がなく、溶着金属の機械的１ｆｌユＴ工も良好で
ある。中でもフラックス中に適量の７−ｒを配合したワ
イヤ（Ｎｏ、 ６ ）及びＴｉとｚｒを配合したワイヤ
（翫２，８）を用いて得ｆｊ溶危金居の低温（−８０’
Ｃ）靭性は極めて優れている。これに対し本発明の要件
を欠く比較ワイヤ（トｈ８〜１１）ｉ用いた場合は、溶
接作與性、超音波探傷性能及び機械的性質の何れかが劣
悪であり、不発明の目的を達成することができない。
５０Ａ、板厚４５門×長さ５００雇 開先形状：Ｘ開先（第４図） 溶接電流：２５０（Ａ）、ＤＣ（ワイヤ（→〕溶接電圧
：２１〜２２（Ｖ） 溶接速度：１８〜２４（１７分） ワイヤ突出長さ＝２０〜２５（ｖｑ） 累層法 ：表・裏側共に８層１４バヌ 溶接姿勢：下向 裏はつり：アークエアガウジング後グラインダで黒皮除
去 〔試験法〕 引張試験： Ｊ Ｉ Ｓ Ｚ ８１１１衝撃試験：
ＪＩＳ Ｚ ８１１２ イ１１１曲げ試験：Ｊｉｓ ｚ ８ｉ２２超音波探
傷試ＩＱ：ＪＩｓ Ｚ ８０６０第１表 鋼製鞘の
成分 不可ＡＩ／Ｔ−純物） 第２，３表からも明らかな様に、本発明で規定する要件
全充足するワイヤ（磁１〜７）を用いた場合は、溶接作
業性が良好でブローホールやスラグ巻込み、融合不良等
の欠陥がなく、溶着金属の機械的１ｆｌユＴ工も良好で
ある。中でもフラックス中に適量の７−ｒを配合したワ
イヤ（Ｎｏ、 ６ ）及びＴｉとｚｒを配合したワイヤ
（翫２，８）を用いて得ｆｊ溶危金居の低温（−８０’
Ｃ）靭性は極めて優れている。これに対し本発明の要件
を欠く比較ワイヤ（トｈ８〜１１）ｉ用いた場合は、溶
接作與性、超音波探傷性能及び機械的性質の何れかが劣
悪であり、不発明の目的を達成することができない。
第１．２図は充填フラックス中のＬｉＦ又はり、１Ｂａ
Ｆ８の含有率と適正アーク電圧範囲及び欠陥発生率の関
係を示すグラフ、第３，５図は寮歌で採用した開先形状
を示す図、第４図は水分の経時的な増加員ヲ示すグラフ
である。 出願人 株式会社神戸製鋼所 ２勺−′１ご・
Ｆ８の含有率と適正アーク電圧範囲及び欠陥発生率の関
係を示すグラフ、第３，５図は寮歌で採用した開先形状
を示す図、第４図は水分の経時的な増加員ヲ示すグラフ
である。 出願人 株式会社神戸製鋼所 ２勺−′１ご・
Claims (1)
- （１）鎖製鞘内に、下記のｈｙ分庖・必須成分として含
有する粉わ゛ｌ状フラックスを、ワイヤ全重汽に対し一
ｒ ｌ Ｏ〜８０重都％充填してなることを特徴とする
セルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。 ｔ．１ｎａＦ ： ５ 〜７ ５Ｍ景％ＡＣ
：８〜１２ 〃 Ｍｇ：２〜１０ 〃 Ｍｎ ： ０．５ 〜１０ ／／
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15243182A JPS6045996B2 (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | セルフシ−ルドア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ |
| KR1019840000955A KR900001676B1 (ko) | 1982-08-31 | 1984-02-27 | 셀프-시일드 아아크용접용 플럭스충전 용접봉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15243182A JPS6045996B2 (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | セルフシ−ルドア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5956997A true JPS5956997A (ja) | 1984-04-02 |
| JPS6045996B2 JPS6045996B2 (ja) | 1985-10-14 |
Family
ID=15540373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15243182A Expired JPS6045996B2 (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | セルフシ−ルドア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6045996B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61169196A (ja) * | 1985-01-22 | 1986-07-30 | Kobe Steel Ltd | セルフシールド亜鉛メッキ鋼板アーク溶接用フラックス入りワイヤ |
| CN103949795A (zh) * | 2014-04-11 | 2014-07-30 | 洛阳双瑞特种合金材料有限公司 | 一种用于制作无缝自保护焊丝的药芯粉 |
| CN104028913A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-09-10 | 洛阳双瑞特种合金材料有限公司 | 一种无缝自保护药芯焊丝 |
| CN104259684A (zh) * | 2014-07-29 | 2015-01-07 | 洛阳双瑞特种合金材料有限公司 | 一种用于焊接x90管线钢的自保护药芯焊丝及制备方法 |
| JP2016515942A (ja) * | 2013-03-11 | 2016-06-02 | ザ・エサブ・グループ・インク | 低拡散性水素及び高シャルピーｖノッチ衝撃靱性を有するセルフシールド合金組成物 |
-
1982
- 1982-08-31 JP JP15243182A patent/JPS6045996B2/ja not_active Expired
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61169196A (ja) * | 1985-01-22 | 1986-07-30 | Kobe Steel Ltd | セルフシールド亜鉛メッキ鋼板アーク溶接用フラックス入りワイヤ |
| JPH0510199B2 (ja) * | 1985-01-22 | 1993-02-09 | Kobe Steel Ltd | |
| JP2016515942A (ja) * | 2013-03-11 | 2016-06-02 | ザ・エサブ・グループ・インク | 低拡散性水素及び高シャルピーｖノッチ衝撃靱性を有するセルフシールド合金組成物 |
| US10421160B2 (en) | 2013-03-11 | 2019-09-24 | The Esab Group, Inc. | Alloying composition for self-shielded FCAW wires with low diffusible hydrogen and high Charpy V-notch impact toughness |
| US11648630B2 (en) | 2013-03-11 | 2023-05-16 | The Esab Group, Inc. | Alloying composition for self-shielded FCAW wires |
| CN103949795A (zh) * | 2014-04-11 | 2014-07-30 | 洛阳双瑞特种合金材料有限公司 | 一种用于制作无缝自保护焊丝的药芯粉 |
| CN103949795B (zh) * | 2014-04-11 | 2016-01-27 | 洛阳双瑞特种合金材料有限公司 | 一种用于制作无缝自保护焊丝的药芯粉 |
| CN104028913A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-09-10 | 洛阳双瑞特种合金材料有限公司 | 一种无缝自保护药芯焊丝 |
| CN104259684A (zh) * | 2014-07-29 | 2015-01-07 | 洛阳双瑞特种合金材料有限公司 | 一种用于焊接x90管线钢的自保护药芯焊丝及制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6045996B2 (ja) | 1985-10-14 |
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