JPS5964195A - ガスシ−ルド溶接用複合ワイヤ - Google Patents
ガスシ−ルド溶接用複合ワイヤInfo
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- JPS5964195A JPS5964195A JP17436082A JP17436082A JPS5964195A JP S5964195 A JPS5964195 A JP S5964195A JP 17436082 A JP17436082 A JP 17436082A JP 17436082 A JP17436082 A JP 17436082A JP S5964195 A JPS5964195 A JP S5964195A
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- JP
- Japan
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- wire
- welding
- flux
- composite wire
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- 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】
本発明はガスシールド溶接用複合ワイヤに係るものでア
シ、さらに詳しくは衝撃靭性にすぐれた溶接全域が得ら
れるスラグはくシ性良好な低ヒユーム自動及び半自動溶
接用複合ワイヤに関するものである。
シ、さらに詳しくは衝撃靭性にすぐれた溶接全域が得ら
れるスラグはくシ性良好な低ヒユーム自動及び半自動溶
接用複合ワイヤに関するものである。
現在、多種多様、の複合ワイヤが製造されているが溶接
能率と継手性能の観点から細径のガスシールド溶接用ワ
イヤがその大半を占めている。中でもルチールを７ラツ
クスの主成分とする複合ワイヤはＣ０２雰囲気下におい
てもアークが極めて安定なためスパッタの発生が少なく
、姿勢溶接にも適していることから軟鋼、５０キロＨＴ
鋼を主体に広く利用されている。しかし従来のルチール
系複合ワイヤには＠撃靭性が低いということと、開先内
溶液ではスラグが堅く剥離性が著るしく劣化するという
問題点があシ、従来は主に隅肉溶接に限定されるきらい
がありた。また、ソリッドワイヤに比べ６ｗ時のヒユー
ム発生が多いことも問題点の一つであった。
能率と継手性能の観点から細径のガスシールド溶接用ワ
イヤがその大半を占めている。中でもルチールを７ラツ
クスの主成分とする複合ワイヤはＣ０２雰囲気下におい
てもアークが極めて安定なためスパッタの発生が少なく
、姿勢溶接にも適していることから軟鋼、５０キロＨＴ
鋼を主体に広く利用されている。しかし従来のルチール
系複合ワイヤには＠撃靭性が低いということと、開先内
溶液ではスラグが堅く剥離性が著るしく劣化するという
問題点があシ、従来は主に隅肉溶接に限定されるきらい
がありた。また、ソリッドワイヤに比べ６ｗ時のヒユー
ム発生が多いことも問題点の一つであった。
本発明者らはアーク安定性にすぐれたルチール系複合ワ
イヤの突合せ溶接への適用とヒユーム発生血減少化の（
ＩＩｆ死を長年にわたって続けた結果、本発明を完成し
たもので、本発明板台ワイヤの特飽はワイヤ全！Ｊ【ｈ
ｋ、に対し２〜１０％のＴＩＯ２，１，５〜６０％の脱
「Ｒ性元素及び０．００１係≦Ｂ十員Ｂ２ｏ３≦０．０
３％の関係を満たすｎ又はＢ２Ｏ３の一方又は両方を含
有することを必須とし、さらにＢ１を充填フラックスま
たは外皮金属の一方若しくは両方に合せて０．００１〜
０．５％の範囲で含有した点にあシ、更に衝撃靭性改善
のため、外皮金属中の窒素ざ竹鼠を５０ ｐｐｍ以下と
し、更に溶接ヒユームを低減するため充填フラックスが
水ガラスにより祷式混合されていることを％徴とするも
のである。
イヤの突合せ溶接への適用とヒユーム発生血減少化の（
ＩＩｆ死を長年にわたって続けた結果、本発明を完成し
たもので、本発明板台ワイヤの特飽はワイヤ全！Ｊ【ｈ
ｋ、に対し２〜１０％のＴＩＯ２，１，５〜６０％の脱
「Ｒ性元素及び０．００１係≦Ｂ十員Ｂ２ｏ３≦０．０
３％の関係を満たすｎ又はＢ２Ｏ３の一方又は両方を含
有することを必須とし、さらにＢ１を充填フラックスま
たは外皮金属の一方若しくは両方に合せて０．００１〜
０．５％の範囲で含有した点にあシ、更に衝撃靭性改善
のため、外皮金属中の窒素ざ竹鼠を５０ ｐｐｍ以下と
し、更に溶接ヒユームを低減するため充填フラックスが
水ガラスにより祷式混合されていることを％徴とするも
のである。
以下に本発明になる複合ワイヤを上記構成とした理由に
つき詳細に説明する。
つき詳細に説明する。
本発明においてＴｉＯ２’ｌｉ＝ワイヤ重量比で２〜１
゜ｑｂ除冷加るのは）二にアークの安定効果と生成した
スラグによるビード形状の改善効果を期待するためであ
る。研加ｆ＋ｉが２％未満では上記効果が期待できす安
勢溶接などではアークは不安定となシ、美麗な溶接ビー
ドは得らＶない。一方、１０％ケ超えて添加するとアー
クは安定であるが、スラグの粘性が低下し過ぎるため、
立向及び上向姿勢溶接では溶融メタルを開先内に留める
ことが出来な １くなる。従って、本発明におけるＴ
ｌＯ２のフラックスへの添加はアーク安定効果とビード
形成の効果を考慮してワイヤ全ｍＭに対し２〜１０％と
する。
゜ｑｂ除冷加るのは）二にアークの安定効果と生成した
スラグによるビード形状の改善効果を期待するためであ
る。研加ｆ＋ｉが２％未満では上記効果が期待できす安
勢溶接などではアークは不安定となシ、美麗な溶接ビー
ドは得らＶない。一方、１０％ケ超えて添加するとアー
クは安定であるが、スラグの粘性が低下し過ぎるため、
立向及び上向姿勢溶接では溶融メタルを開先内に留める
ことが出来な １くなる。従って、本発明におけるＴ
ｌＯ２のフラックスへの添加はアーク安定効果とビード
形成の効果を考慮してワイヤ全ｍＭに対し２〜１０％と
する。
なお、このＴｌＯ２は後述する脱酸性元素のＡｔ、 Ｍ
ｇとの共存下では一部還元されて微量のＴＩＯが溶接金
ｍに歩留まシ針状フェライトの生成核となって、組織を
微細にする効果も発揮する。
ｇとの共存下では一部還元されて微量のＴＩＯが溶接金
ｍに歩留まシ針状フェライトの生成核となって、組織を
微細にする効果も発揮する。
本発明ワイヤにおける脱酸性元素としては８１゜Ｍｎ
＋ Ｔ Ｉ＋ ＡＺ＋ Ｍｇ等を主に７２７クスよシ添
加するが、ぞの務加妃はワイヤ全Ｍｆｔｋに対し、合せ
て１．５〜６．０％である。これら脱酸性元素の添加量
が１．５％未満では脱除不足となるため浴接金属は多孔
質とな、！１ｌｌＸ線性能が劣化する。一方、６％を超
えて添加すると脱酸性元系が溶接金属に多量歩留まるた
め、溶接金属は゛硬化し、衝撃靭性と耐割れ性の低下を
来たす。このため、本発明ワイヤではフラックス中の脱
酸性元素はワイヤ重量比で１．５〜６．０％の範囲に限
定する。これら脱酸性元素は単体で添加しても鉄合金或
いはこれら元素同志の合金として冷加することもできる
。これら脱酸性元系の中では浴接金属の強度を調整する
目的もあってＳｉとＭｎを主に使用するが、ＡｔとＭｇ
は本発明ワイヤの主成分である’ｌ”ｊ０２のＩＭより
酸化物の生成自由エネルギーが小さいためアーク雰囲気
下でＴ ＋ ０２の一部を還元し前記した如く、ＴｊＯ
として溶接金篇中に歩留まらせミクロ組織を微細化する
効果をもたらす。竹にＭｇはワイヤ重量比で０．３〜２
．０％添加すると溶接金属の酸素量を著しく低下させ、
衝撃靭性を改善する効果が大きい。１”１ｔ１ｊＦｅ−
’Ｉ’ｉ或いは他金属との合金形態で添加すると、前述
した辿りＴｉＯとして直接溶接金属を微細化する働きが
ル」侍できる他、後述するＢの酸化消耗を防ぎＢの働き
ｒ効果的にする。しかし、０．５％を超えてｅ」１．加
すると溶接金属にＴｌが多景歩留まることによって却っ
て衝撃靭性は劣化する。従ってＴｉはワイヤ全市：融に
対し０．５−以下とすることが望しい。
＋ Ｔ Ｉ＋ ＡＺ＋ Ｍｇ等を主に７２７クスよシ添
加するが、ぞの務加妃はワイヤ全Ｍｆｔｋに対し、合せ
て１．５〜６．０％である。これら脱酸性元素の添加量
が１．５％未満では脱除不足となるため浴接金属は多孔
質とな、！１ｌｌＸ線性能が劣化する。一方、６％を超
えて添加すると脱酸性元系が溶接金属に多量歩留まるた
め、溶接金属は゛硬化し、衝撃靭性と耐割れ性の低下を
来たす。このため、本発明ワイヤではフラックス中の脱
酸性元素はワイヤ重量比で１．５〜６．０％の範囲に限
定する。これら脱酸性元素は単体で添加しても鉄合金或
いはこれら元素同志の合金として冷加することもできる
。これら脱酸性元系の中では浴接金属の強度を調整する
目的もあってＳｉとＭｎを主に使用するが、ＡｔとＭｇ
は本発明ワイヤの主成分である’ｌ”ｊ０２のＩＭより
酸化物の生成自由エネルギーが小さいためアーク雰囲気
下でＴ ＋ ０２の一部を還元し前記した如く、ＴｊＯ
として溶接金篇中に歩留まらせミクロ組織を微細化する
効果をもたらす。竹にＭｇはワイヤ重量比で０．３〜２
．０％添加すると溶接金属の酸素量を著しく低下させ、
衝撃靭性を改善する効果が大きい。１”１ｔ１ｊＦｅ−
’Ｉ’ｉ或いは他金属との合金形態で添加すると、前述
した辿りＴｉＯとして直接溶接金属を微細化する働きが
ル」侍できる他、後述するＢの酸化消耗を防ぎＢの働き
ｒ効果的にする。しかし、０．５％を超えてｅ」１．加
すると溶接金属にＴｌが多景歩留まることによって却っ
て衝撃靭性は劣化する。従ってＴｉはワイヤ全市：融に
対し０．５−以下とすることが望しい。
また、本発明ワイヤではＢはＢ単体又はＦｅ。
Ｔｉ＋Ａｔ、Ｚｒ＋Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎ１等との合金
で添加するか或いは酸化物の形でＢ２Ｏ３に換算して添
加するか、又は金属と酸化物の両者の形態で複合して冷
加すす る場合には０．００１チ≦Ｂ十□Ｂ２Ｏ３≦０，０３％
の関係を満足する範囲でフラックスよシ添加する。上記
範囲でＢ又はＢ２Ｏ３の一方又は両方を添加するとＢが
オーステナイト粒界に偏析し、粒界の自由エネルギーが
低下する結果、初析フェライトの生成は抑制され浴）妾
金属の組織は微細化して衝°塔靭性が向上する。しかし
、Ｂ又はＢ２Ｏ３の一方又は両方の添加量が本発明で規
定するイ１ｈ囲の下限に満たない場合にはＢによる組織
の微細化効果が期待できない。逆に上限を超えて添加す
るとＢがＭ接金喝に多量に歩留まるため硬化して衝撃靭
性は却って低下する。従って、本発明ワイヤにおけるＢ
又はＢ２Ｏ５の一方又は両方の添加量は０００１％≦８
＋、ｒ）Ｂ、０゜５０．０３％の関係を満たす範囲と・
する。
で添加するか或いは酸化物の形でＢ２Ｏ３に換算して添
加するか、又は金属と酸化物の両者の形態で複合して冷
加すす る場合には０．００１チ≦Ｂ十□Ｂ２Ｏ３≦０，０３％
の関係を満足する範囲でフラックスよシ添加する。上記
範囲でＢ又はＢ２Ｏ３の一方又は両方を添加するとＢが
オーステナイト粒界に偏析し、粒界の自由エネルギーが
低下する結果、初析フェライトの生成は抑制され浴）妾
金属の組織は微細化して衝°塔靭性が向上する。しかし
、Ｂ又はＢ２Ｏ３の一方又は両方の添加量が本発明で規
定するイ１ｈ囲の下限に満たない場合にはＢによる組織
の微細化効果が期待できない。逆に上限を超えて添加す
るとＢがＭ接金喝に多量に歩留まるため硬化して衝撃靭
性は却って低下する。従って、本発明ワイヤにおけるＢ
又はＢ２Ｏ５の一方又は両方の添加量は０００１％≦８
＋、ｒ）Ｂ、０゜５０．０３％の関係を満たす範囲と・
する。
更に本発明ワイヤではＢｉを添加するがこれはスラグの
剥離性を改善するためである。即ち、ワイヤｊ、ｒｊ−
１ｉｔ比でＴｌＯ２５％、５ｈｏ２０．５ ％、ＺｒＯ
２０，５％、Ａ７２０３０．２ ％のスラグ生成剤組成
とＦｅ−８ｔ（４５％５ｉ）１．５％、Ｉｖｌｅ−Ｍｎ
２．５ ％の脱酸性元素及びＦｅ−１１（５％Ｂ）０
．２％から成るフラックスを基本フラックスとし、更に
これにワイヤ重量比でＢ１１０〜１．０％のね囲で段階
的に添加したフラックスを軟鋼外皮に充填・成形して製
造したＣＯ２溶接用複合ワイヤ１゜２φを用いて、ワイ
ヤ中Ｂｌ量とスラグ剥離性の関係を明らかにした。試験
は６０度のＶ？ｉｌ’ｌ’！ｆ２７ＯＡ−３１Ｖ−３０
ｃＴｉ／分−ＣＯ２２０ｌ／分という栄件で浴接した試
、瘉体の裏面に、高さ１．５ｍよシ５ｋｇ０重錘を落下
させ、この衝撃により剥離したスラグの剥離率 のスラグ剥＾１を性をｉｆ’Ｆ ｌ１ｌＩｉ Ｌだ。
剥離性を改善するためである。即ち、ワイヤｊ、ｒｊ−
１ｉｔ比でＴｌＯ２５％、５ｈｏ２０．５ ％、ＺｒＯ
２０，５％、Ａ７２０３０．２ ％のスラグ生成剤組成
とＦｅ−８ｔ（４５％５ｉ）１．５％、Ｉｖｌｅ−Ｍｎ
２．５ ％の脱酸性元素及びＦｅ−１１（５％Ｂ）０
．２％から成るフラックスを基本フラックスとし、更に
これにワイヤ重量比でＢ１１０〜１．０％のね囲で段階
的に添加したフラックスを軟鋼外皮に充填・成形して製
造したＣＯ２溶接用複合ワイヤ１゜２φを用いて、ワイ
ヤ中Ｂｌ量とスラグ剥離性の関係を明らかにした。試験
は６０度のＶ？ｉｌ’ｌ’！ｆ２７ＯＡ−３１Ｖ−３０
ｃＴｉ／分−ＣＯ２２０ｌ／分という栄件で浴接した試
、瘉体の裏面に、高さ１．５ｍよシ５ｋｇ０重錘を落下
させ、この衝撃により剥離したスラグの剥離率 のスラグ剥＾１を性をｉｆ’Ｆ ｌ１ｌＩｉ Ｌだ。
試験結果を示す第１図よシワイヤ中の別毎が０．００１
％未ασでｅＪ、スラグの剥離率はそれ程改善されない
が、０．００１％以上の添加で剥離率が５４％と過半数
を超える。従って本発明ワイヤのワイヤ中への旧の添加
魁は０．００１％以上とする。
％未ασでｅＪ、スラグの剥離率はそれ程改善されない
が、０．００１％以上の添加で剥離率が５４％と過半数
を超える。従って本発明ワイヤのワイヤ中への旧の添加
魁は０．００１％以上とする。
０．００６％以上の添加で剥離率は１００％となるが０
．５％を超えて添加しても特段の効果が期待できるもの
ではなく、却ってビード形状が若干乱れて来ることと溶
接ヒユームが増加するのでＢｌの上限は０．５％とする
。
．５％を超えて添加しても特段の効果が期待できるもの
ではなく、却ってビード形状が若干乱れて来ることと溶
接ヒユームが増加するのでＢｌの上限は０．５％とする
。
なお、Ｂｉ源としては金属ビスマス、酸化ビスマス、弗
化ビスマス、硫化ビスマス、水酸化ビスマス、塩化ビス
マスなど単体もしくはいずれのビスマス化合物もスラグ
の剥離に有効なことが判った。
化ビスマス、硫化ビスマス、水酸化ビスマス、塩化ビス
マスなど単体もしくはいずれのビスマス化合物もスラグ
の剥離に有効なことが判った。
更にＢｉの添加には充填７ラツクスから添加する手段或
いは外皮全域の合金成分として派別する手段或いはこの
両方から添加することも出来る。いずれの場合も総量で
ワイヤ中にＢｉを０．００１％以上添加することがスラ
グの剥離性改善の上で必要である０ 本発明ワイヤは上Ｈｅ Ｌだ成分及び範囲を必須とする
フラックスを含有するガスシールド溶接用複合ワイヤ？
！ｌ−装旨とするが、更に衝撃靭性を改善するため窒素
゛ぽ４１度が５０ ｐｐｍ以下の低炭素鋼或いは低合金
鋼といったｆｆ・＋ｒｌｌｌ製外皮に充填するものであ
る０外皮金〃４中の窒業含有ｉｔ ｋ ５０ ｐｐｍ以
下とした理由は第２しＩの実験結果による。即ち窒素含
有量が２０ ｐｐｍ 、 ３１ ｐｐｍ 、 ４１ ｐ
ｐｍ ＋ ５０ ｐｐｍ 。
いは外皮全域の合金成分として派別する手段或いはこの
両方から添加することも出来る。いずれの場合も総量で
ワイヤ中にＢｉを０．００１％以上添加することがスラ
グの剥離性改善の上で必要である０ 本発明ワイヤは上Ｈｅ Ｌだ成分及び範囲を必須とする
フラックスを含有するガスシールド溶接用複合ワイヤ？
！ｌ−装旨とするが、更に衝撃靭性を改善するため窒素
゛ぽ４１度が５０ ｐｐｍ以下の低炭素鋼或いは低合金
鋼といったｆｆ・＋ｒｌｌｌ製外皮に充填するものであ
る０外皮金〃４中の窒業含有ｉｔ ｋ ５０ ｐｐｍ以
下とした理由は第２しＩの実験結果による。即ち窒素含
有量が２０ ｐｐｍ 、 ３１ ｐｐｍ 、 ４１ ｐ
ｐｍ ＋ ５０ ｐｐｍ 。
６１ ｐｐｍ 、 ６８ ｐｐｍ 、 ７８ ｐｐｍ
、 ９ ’２ ｐｐｍ及び１０７ ｐｐｍである軟鋼外
皮材を用いてワイヤ重量 Ａ１２０３０．５％、 Ｆｅ−８ｊ （４５％５ｔ）１
．２％、Ｍｅ−Ｍｎ２．Ｑ％、 Ｍ−Ｍｇ （４０％Ａ
ｔ−６０％Ｍｇ）６．２％。
、 ９ ’２ ｐｐｍ及び１０７ ｐｐｍである軟鋼外
皮材を用いてワイヤ重量 Ａ１２０３０．５％、 Ｆｅ−８ｊ （４５％５ｔ）１
．２％、Ｍｅ−Ｍｎ２．Ｑ％、 Ｍ−Ｍｇ （４０％Ａ
ｔ−６０％Ｍｇ）６．２％。
鉄粉１．５ Ｚ 、 Ｆｅ−Ｂ（５％Ｂ）０．２％、
Ｂｉ Ｏ，０５％から成るフラックスを官有した複合ワ
イヤー、６φを試作して外皮金属中の窒素含有量と溶接
金１輪慝の衝撃靭性の関係を調査した。試験板に３２Ｅ
の３２闇厚鋼板を５０°Ｖ開先に組立て、溶接電流４５
０Ａ ＋アーク電圧３８ｖ、溶接速度２０ｃｍ１分。
Ｂｉ Ｏ，０５％から成るフラックスを官有した複合ワ
イヤー、６φを試作して外皮金属中の窒素含有量と溶接
金１輪慝の衝撃靭性の関係を調査した。試験板に３２Ｅ
の３２闇厚鋼板を５０°Ｖ開先に組立て、溶接電流４５
０Ａ ＋アーク電圧３８ｖ、溶接速度２０ｃｍ１分。
シールドガスＣＯ２２ｏｌ／分の条件で溶接し、−４０
℃における衝撃靭性と溶接金属中の窒素量との関係を明
らかにした。第２図の実験結果から明らかなように鋼製
外皮の窒素量が増加すると浴接金属中の屋素艙も比例的
に増大する。実験は自動溶接で風の全くない実験室内で
行なったため浴接による空気の巻き込みは全くなかった
。
℃における衝撃靭性と溶接金属中の窒素量との関係を明
らかにした。第２図の実験結果から明らかなように鋼製
外皮の窒素量が増加すると浴接金属中の屋素艙も比例的
に増大する。実験は自動溶接で風の全くない実験室内で
行なったため浴接による空気の巻き込みは全くなかった
。
この実験結果から明らかなようにルチール系複合ワイヤ
の衝撃靭性は外皮金祠中の置素誓が５５ｐｐｍ以上（溶
着金属中の璧累童が５０ ｐｐｍ以上）で急檄に劣化す
る。これはＴｉ−Ｂ未被覆アーク浴接金属が８０〜１０
０ ｐｐｍの窒素量でもそれ根尖化しないのに比べると
大きな欠点である。従って、溶着速度の大きいルチール
系複合ワイヤで衝撃靭性を確保するためには合金成分の
調整と同時に浴接金属中の家系ｔを５０ ｐｐｍ以下と
じ−なければならない。通電ワイヤ全重量に対する外皮
全編の比率は０．８５前後であるから、外皮金縞沖の室
系は６０ ｐｐｍ程度でも良いことになるが、実際には
光横７ラツクス原料にも若干の置床か含１れておシ浴接
中には大気から窒素が若干ピックアップされることを考
え、本発明ワイヤでは５０ ｐｐｍ以下の金属外皮を使
用する。
の衝撃靭性は外皮金祠中の置素誓が５５ｐｐｍ以上（溶
着金属中の璧累童が５０ ｐｐｍ以上）で急檄に劣化す
る。これはＴｉ−Ｂ未被覆アーク浴接金属が８０〜１０
０ ｐｐｍの窒素量でもそれ根尖化しないのに比べると
大きな欠点である。従って、溶着速度の大きいルチール
系複合ワイヤで衝撃靭性を確保するためには合金成分の
調整と同時に浴接金属中の家系ｔを５０ ｐｐｍ以下と
じ−なければならない。通電ワイヤ全重量に対する外皮
全編の比率は０．８５前後であるから、外皮金縞沖の室
系は６０ ｐｐｍ程度でも良いことになるが、実際には
光横７ラツクス原料にも若干の置床か含１れておシ浴接
中には大気から窒素が若干ピックアップされることを考
え、本発明ワイヤでは５０ ｐｐｍ以下の金属外皮を使
用する。
更に溶接ヒユーム量を減少させるためフラックスを金属
外皮への充填に先立って水ガラスにょシ（８１（式混合
する。ヒーームの発生量がフラックスを湿式混合するこ
とによって減少する理由は明らかでないが、フラックス
が水ガラス甲のアルカリ成分と反応して表面に不活性な
不働体を生成し溶接中に気化する量が減少するためと考
えられる。更に湿式混合する時、微粉末が大粒子の周囲
に付着するため気化し易い微粉末が減少するのでこの点
においても浴接ヒーーム１は減少する方向に働く。
外皮への充填に先立って水ガラスにょシ（８１（式混合
する。ヒーームの発生量がフラックスを湿式混合するこ
とによって減少する理由は明らかでないが、フラックス
が水ガラス甲のアルカリ成分と反応して表面に不活性な
不働体を生成し溶接中に気化する量が減少するためと考
えられる。更に湿式混合する時、微粉末が大粒子の周囲
に付着するため気化し易い微粉末が減少するのでこの点
においても浴接ヒーーム１は減少する方向に働く。
フラックスは乾燥しても未乾燥のまま充填してもヒユー
ム発生１ｔに違いはない。水ガラスの種類は珪１試カリ
、珪酸ソーダ、珪酸リチウム等が利用できるが、珪眩カ
リがヒユームを減少させる上では特に有効である。水ガ
ラスの添加祉は本発明のフラックス組成の場合、フラッ
クス１００ゆに対して１．５〜７１程度で十分である。
ム発生１ｔに違いはない。水ガラスの種類は珪１試カリ
、珪酸ソーダ、珪酸リチウム等が利用できるが、珪眩カ
リがヒユームを減少させる上では特に有効である。水ガ
ラスの添加祉は本発明のフラックス組成の場合、フラッ
クス１００ゆに対して１．５〜７１程度で十分である。
金員外皮の形ｊＱとしては円周部に合せ目を有するオー
プンシームワイヤでも良いが、外周部に開口部を崩しな
いクローズドシームワイヤｉｊ： 充填７ラツクスの吸
湿がないため溶接金属の低温割れの面でＭ利となる。時
に浴接ヒユームの発生量を減じるために、水ガラスで湿
式混合したフラックスを充填するワイヤの場合は、乾燥
後のフラックスが吸湿し易い性質を持っているので金属
外皮に開口した合せ目があると保管中に充填フラックス
が吸湿し、溶接金属の気孔、水素割れの原因となること
がある。従って、溶接ヒユームを減少させる目的でフラ
ックスを水ガラスで湿式混合し充填するワイヤの場合は
開口部を有しないクローズドシームワイヤの方が良い。
プンシームワイヤでも良いが、外周部に開口部を崩しな
いクローズドシームワイヤｉｊ： 充填７ラツクスの吸
湿がないため溶接金属の低温割れの面でＭ利となる。時
に浴接ヒユームの発生量を減じるために、水ガラスで湿
式混合したフラックスを充填するワイヤの場合は、乾燥
後のフラックスが吸湿し易い性質を持っているので金属
外皮に開口した合せ目があると保管中に充填フラックス
が吸湿し、溶接金属の気孔、水素割れの原因となること
がある。従って、溶接ヒユームを減少させる目的でフラ
ックスを水ガラスで湿式混合し充填するワイヤの場合は
開口部を有しないクローズドシームワイヤの方が良い。
なお、本発明者らの研究によれば、水分を多量に含有す
るフラックスを両端以外に開口部を有しない〕ぞイブに
充填し、所定径に減径して製造する抜谷ワイヤの製造方
法においても製造過程で十分な高温、汐りえば６５０℃
程度でワイヤを焼鈍することにより、ワイヤ内部にあっ
た水分は完全に除去され、水素量の少ない浴接金属が得
られる仁とが確認されている。更に、開ロ部ヲ脣しない
クローズドシームワイヤはワイヤ表面にＣｕ、Ｎｉ 、
Ａｔ、Ｃｒ等の全組被膜を施こしてワイヤの而」鉄性を
向上させることが出来る他、溶接時にはｉｔが安定し、
しかもワイヤに方向性がないためワイヤの蛇行が全くな
いなど、送給性にもすぐれているのでより安定した浴接
が行なえる利点がある。
るフラックスを両端以外に開口部を有しない〕ぞイブに
充填し、所定径に減径して製造する抜谷ワイヤの製造方
法においても製造過程で十分な高温、汐りえば６５０℃
程度でワイヤを焼鈍することにより、ワイヤ内部にあっ
た水分は完全に除去され、水素量の少ない浴接金属が得
られる仁とが確認されている。更に、開ロ部ヲ脣しない
クローズドシームワイヤはワイヤ表面にＣｕ、Ｎｉ 、
Ａｔ、Ｃｒ等の全組被膜を施こしてワイヤの而」鉄性を
向上させることが出来る他、溶接時にはｉｔが安定し、
しかもワイヤに方向性がないためワイヤの蛇行が全くな
いなど、送給性にもすぐれているのでより安定した浴接
が行なえる利点がある。
本発明ワイヤの主要構成は上記した通りであるが、充填
フラックスのその他の成分としてはＡｚ２ｏ３＋ＺｒＯ
２１Ｓ＋０２等を添加し姿勢溶接性を史に高めることが
出来る。また、アークの安定性を図る目的でＬｔ 、に
＋Ｎ１１．Ｒｂ、Ｃｓ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等の各種化合
物が添加できる。史にＮｉ 、Ｏｒ、Ｖｏ、Ｎｂ、Ｖ等
をふたして、溶接金属の強度及び性質を改番することも
できる。
フラックスのその他の成分としてはＡｚ２ｏ３＋ＺｒＯ
２１Ｓ＋０２等を添加し姿勢溶接性を史に高めることが
出来る。また、アークの安定性を図る目的でＬｔ 、に
＋Ｎ１１．Ｒｂ、Ｃｓ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等の各種化合
物が添加できる。史にＮｉ 、Ｏｒ、Ｖｏ、Ｎｂ、Ｖ等
をふたして、溶接金属の強度及び性質を改番することも
できる。
次に実施列を用いて本発明を史に具体的に説明する。
￥施しＵ
第１表に試作したワイヤの構成を、第２表に試験結果を
示す。同表において、Ｉ６．１〜４は比較例でＡ５〜１
２が本発明になるワイヤの実施例である。
示す。同表において、Ｉ６．１〜４は比較例でＡ５〜１
２が本発明になるワイヤの実施例である。
イスれのワイヤも軟鋼外皮を用い、オープンシームワイ
ヤの場合はフラックスを充填後成形、伸線して１，６謳
φに仕上げ３５０℃にて焼成しワイヤ表面には浴接時の
送給性を向上させる目的でグラファイトと二値化モリブ
デンを塗布した。クローズドシームワイヤの場合は予め
用意した１１ｍｍの電縫鋼管にフラックス及びノ９イデ
を振動させながら充填し、伸線の途中段階で６５０℃Ｘ
４Ｈの焼鈍を行ない、ワイヤ表向にＣｕメッキを施こし
て１．６咽φに仕上けた。
ヤの場合はフラックスを充填後成形、伸線して１，６謳
φに仕上げ３５０℃にて焼成しワイヤ表面には浴接時の
送給性を向上させる目的でグラファイトと二値化モリブ
デンを塗布した。クローズドシームワイヤの場合は予め
用意した１１ｍｍの電縫鋼管にフラックス及びノ９イデ
を振動させながら充填し、伸線の途中段階で６５０℃Ｘ
４Ｈの焼鈍を行ない、ワイヤ表向にＣｕメッキを施こし
て１．６咽φに仕上けた。
先ず、低温用鋼板のＪＩＳ ＳＬＡ ３３Ｂ ２５ｗｎ
ｔを５００のＶ開先に組立て２２ＯＡで３層３パスの立
向上進溶接して浴接金属の成分と衝撃靭性を調査した。
ｔを５００のＶ開先に組立て２２ＯＡで３層３パスの立
向上進溶接して浴接金属の成分と衝撃靭性を調査した。
なおＡ７のワイヤのみ８０％Ａｒ−２０％ＣＯ２の混合
ガス浴接を行ない他はＣ０２シールド浴接した。この時
、同時にアークの安定性もチェックしたＯ スラグの剥離性は５Ｍ−５０Ｂの２５箇厚鋼板を５ｏ０
Ｖ開先に仮付し、３５０Ａ−３０Ｖ−３０ｃｒｎ／分の
条件で浴接を行なった後、第１図と同様の方法で調査し
た。
ガス浴接を行ない他はＣ０２シールド浴接した。この時
、同時にアークの安定性もチェックしたＯ スラグの剥離性は５Ｍ−５０Ｂの２５箇厚鋼板を５ｏ０
Ｖ開先に仮付し、３５０Ａ−３０Ｖ−３０ｃｒｎ／分の
条件で浴接を行なった後、第１図と同様の方法で調査し
た。
溶接ヒユームの測定はＪＩＳ Ｚ ３９３０ ”被葎ア
ーク溶接棒の全ヒユーム量測定法”に準拠して行なった
。即ち、内容績０．３４ｍ のチャンバー内で３０ＯＡ
−２８Ｖ−３０ｃｎＩ／分、ワイヤ朶出し長さ２５ｍｍ
。
ーク溶接棒の全ヒユーム量測定法”に準拠して行なった
。即ち、内容績０．３４ｍ のチャンバー内で３０ＯＡ
−２８Ｖ−３０ｃｎＩ／分、ワイヤ朶出し長さ２５ｍｍ
。
シールドガス２０／フ分の条件で表面を磨いた軟鋼板に
３０秒アークを発生させ、４分間ヒユームを吸引した後
ｐ紙に付着した全ヒユーム量を測定した。
３０秒アークを発生させ、４分間ヒユームを吸引した後
ｐ紙に付着した全ヒユーム量を測定した。
更に、溶着金網の拡散性水素試験はＪｉＳ Ｚ ３１３
３グリセリン置換法によ＃）’３３０Ａ−２９Ｖ−３５
＋＋＋ｍ／分−２５＋ｏ＋Ｅｘｔ 、 ｌ！ス流量２０
１／分の溶接条件で行ガった。
３グリセリン置換法によ＃）’３３０Ａ−２９Ｖ−３５
＋＋＋ｍ／分−２５＋ｏ＋Ｅｘｔ 、 ｌ！ス流量２０
１／分の溶接条件で行ガった。
第２表の試験結果から明らかな様に、ＴｌＯ２が本発明
の下限に満たないＡ１のワイヤはアークが安定せず、立
向上進溶接ができなかったため、浴接金属の分析及び衝
撃試験は行なわなかった。また、Ｂｉｄが不足のため下
向姿勢で行なったスラグの剥離性試験の結果も極めて悪
い。さらに、溶接ヒーーム量も多い。扁２のワイヤは作
業性には問題なかったが、Ｂ蚕が少なすき゛、しかも外
皮に窒素を６１ ｐｐｍと多く含有する軟鋼を使用した
ため溶接金属の破面還移温度は２℃と低靭性であった。
の下限に満たないＡ１のワイヤはアークが安定せず、立
向上進溶接ができなかったため、浴接金属の分析及び衝
撃試験は行なわなかった。また、Ｂｉｄが不足のため下
向姿勢で行なったスラグの剥離性試験の結果も極めて悪
い。さらに、溶接ヒーーム量も多い。扁２のワイヤは作
業性には問題なかったが、Ｂ蚕が少なすき゛、しかも外
皮に窒素を６１ ｐｐｍと多く含有する軟鋼を使用した
ため溶接金属の破面還移温度は２℃と低靭性であった。
ＢとＢＩ量が本発明の規定に外れているＡ３のワイヤも
遷移温度は１８℃と高り、溶接ヒユーム量もイ舅めて多
い。廂、４のワイヤはＴｌＯ２が多すぎるため、スラグ
は流れ易くな９立向溶接性が劣化した◇このワイヤは更
に脱酸性元素が少なすぎることがら浴接金属は多孔質と
なった。従って、洗４のワイヤでは立向の継手溶接だけ
でなく、下向姿勢で行なう、スラグ剥１ｉｆｔ試験、溶
接ヒユーム針の測定。
遷移温度は１８℃と高り、溶接ヒユーム量もイ舅めて多
い。廂、４のワイヤはＴｌＯ２が多すぎるため、スラグ
は流れ易くな９立向溶接性が劣化した◇このワイヤは更
に脱酸性元素が少なすぎることがら浴接金属は多孔質と
なった。従って、洗４のワイヤでは立向の継手溶接だけ
でなく、下向姿勢で行なう、スラグ剥１ｉｆｔ試験、溶
接ヒユーム針の測定。
拡散性水素試験いずれも実施できなかった。
これに対し、本発明になるＡ５〜１２のワイヤはいずれ
も安定したアーク状態で良好な衝撃靭性とスラグ剥＾（
〆性を示した。さらに、フラックスを水Ｉラスで湿式混
合したフラックスを充填したＡ５，６，７，９，１０，
１１．１２のワイヤは溶接ヒユーム帆が湿式混合してい
ないワイヤに比べ大幅に減少している。１だ、外皮に開
口部を有しないワイヤは湿式混合したフラックスを充填
した場合にも溶着金属の拡散性水素量は極めて少ない。
も安定したアーク状態で良好な衝撃靭性とスラグ剥＾（
〆性を示した。さらに、フラックスを水Ｉラスで湿式混
合したフラックスを充填したＡ５，６，７，９，１０，
１１．１２のワイヤは溶接ヒユーム帆が湿式混合してい
ないワイヤに比べ大幅に減少している。１だ、外皮に開
口部を有しないワイヤは湿式混合したフラックスを充填
した場合にも溶着金属の拡散性水素量は極めて少ない。
以上の実施列で明らかになった如く、本発明になるがス
シールド浴接用複合ワイヤはすぐれたアーク安定性を有
するルチール系複合ワイヤにおいて、従来このタイプの
欠点とされていた溶接金属の衝撃靭性とスラグ剥離性を
同時に大幅に改良したものである。また、溶接ヒユーム
量も大幅に減少したので溶以現場の環境改イ％効果も極
めて大き諭。このように本発明ワイヤは、従来ルチール
糸ワイヤの問題点を全て解決したものであるから、今後
〜軟鋼、５０キロＨＴｔＩＡを主体とする幅広い鋼種の
すみ肉及び突合せ浴接に適用され、職場環境の改善、溶
接能率の向上並びに継手の信頼性向上に大いに貢献する
ものと期待されている。〜
シールド浴接用複合ワイヤはすぐれたアーク安定性を有
するルチール系複合ワイヤにおいて、従来このタイプの
欠点とされていた溶接金属の衝撃靭性とスラグ剥離性を
同時に大幅に改良したものである。また、溶接ヒユーム
量も大幅に減少したので溶以現場の環境改イ％効果も極
めて大き諭。このように本発明ワイヤは、従来ルチール
糸ワイヤの問題点を全て解決したものであるから、今後
〜軟鋼、５０キロＨＴｔＩＡを主体とする幅広い鋼種の
すみ肉及び突合せ浴接に適用され、職場環境の改善、溶
接能率の向上並びに継手の信頼性向上に大いに貢献する
ものと期待されている。〜
第１図はＢｊはとスラブ剥離性の関係、第２図は外皮金
属中の望素量と靭性の関係を示す図である◇第７面 ヴイヤ申βｉ（ 第２旧 外ＪＸ、途槁申め窒左量（ＰＰ’） 手続補正’ｉ！ｐ （自発） 昭和５７年１２月１３ 特許庁長官 若 杉 ４’ｌｌ 夫殿１ ・ｌｌ’ｌ
の大小 １１１１和５７年特許ル１１第１７４３６０号２、 発
明の名称 ガスシールド溶接用接合ワイヤ ３ 、 ｈｌｉ ＋ｌ、をする者 事件との関係 特許出願人 東京都千代１１１区人手町二丁１１６番３−υ−（Ｃ）
６５）新１１本製鐵株式會ドに 代表バ 武 １１１ 暇 ４、代理人〒１００ −１０８８ ） ６ 補１１：の対象 明細１（シの発明の１１Ｃ絹な説明の欄７、 袖山の内
容 （υ明細占１４頁第１表中のワイヤ／Ｉ（ｘ ９のワイ
ヤ（２）同第１表中の（備考）１閲Ｉ Ｂ２０３Ｊをｒ
Ｂｉ２Ｏ３Ｊに補正する。
属中の望素量と靭性の関係を示す図である◇第７面 ヴイヤ申βｉ（ 第２旧 外ＪＸ、途槁申め窒左量（ＰＰ’） 手続補正’ｉ！ｐ （自発） 昭和５７年１２月１３ 特許庁長官 若 杉 ４’ｌｌ 夫殿１ ・ｌｌ’ｌ
の大小 １１１１和５７年特許ル１１第１７４３６０号２、 発
明の名称 ガスシールド溶接用接合ワイヤ ３ 、 ｈｌｉ ＋ｌ、をする者 事件との関係 特許出願人 東京都千代１１１区人手町二丁１１６番３−υ−（Ｃ）
６５）新１１本製鐵株式會ドに 代表バ 武 １１１ 暇 ４、代理人〒１００ −１０８８ ） ６ 補１１：の対象 明細１（シの発明の１１Ｃ絹な説明の欄７、 袖山の内
容 （υ明細占１４頁第１表中のワイヤ／Ｉ（ｘ ９のワイ
ヤ（２）同第１表中の（備考）１閲Ｉ Ｂ２０３Ｊをｒ
Ｂｉ２Ｏ３Ｊに補正する。
Claims (3)
- （１） ワイヤ全重量に対し２〜１０チのＴｉＯ２゜
１．５〜６．０−の脱酸性元素及び０．００１％≦Ｂ十
の一方又は両方を含有することを必須とし、さらにＢｉ
を充填フラックスまたは外皮金属の一方若しくは両方に
合せて０．００１〜０．５％の範囲で含有したことを特
徴とするがスシールド溶接用複合ワイヤ。 - （２）外皮金属の窒素含有量が５０ ｐｐｍ以下でちる
特許請求の範囲第１項記載のガスシールド溶接用複合ワ
イヤ。 - （３）全充填フラックスが水ガラスによシ湿式混合され
ている特許請求の範囲第１項及び第２項記載のン？スシ
ールド溶接用複合ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17436082A JPS5964195A (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | ガスシ−ルド溶接用複合ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17436082A JPS5964195A (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | ガスシ−ルド溶接用複合ワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5964195A true JPS5964195A (ja) | 1984-04-12 |
Family
ID=15977258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17436082A Pending JPS5964195A (ja) | 1982-10-04 | 1982-10-04 | ガスシ−ルド溶接用複合ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5964195A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU643886B2 (en) * | 1991-04-12 | 1993-11-25 | Lincoln Electric Company, The | Electrode and flux for ARC welding stainless steel |
-
1982
- 1982-10-04 JP JP17436082A patent/JPS5964195A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU643886B2 (en) * | 1991-04-12 | 1993-11-25 | Lincoln Electric Company, The | Electrode and flux for ARC welding stainless steel |
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