JPS597558B2 - ステンレス鋼帯状電極による水平エレクトロスラグ肉盛溶接用フラックス - Google Patents
ステンレス鋼帯状電極による水平エレクトロスラグ肉盛溶接用フラックスInfo
- Publication number
- JPS597558B2 JPS597558B2 JP7252679A JP7252679A JPS597558B2 JP S597558 B2 JPS597558 B2 JP S597558B2 JP 7252679 A JP7252679 A JP 7252679A JP 7252679 A JP7252679 A JP 7252679A JP S597558 B2 JPS597558 B2 JP S597558B2
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- flux
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- welding
- stainless steel
- steel strip
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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
- B23K35/3601—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 with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3603—Halide salts
- B23K35/3605—Fluorides
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ステンレス鋼帯状電極による水平エレクト
ロスラグ肉盛溶接用フラックスに関するものである。
ロスラグ肉盛溶接用フラックスに関するものである。
原子カ工業および化学工業用の圧力容器では、その内面
に必要な耐食性などを与えるために耐食性合金鋼の肉盛
溶接によるライニングを施工することが多いが、近年圧
力容器が大型化するにつれ能率的でしかも経済的な帯状
電極を用いた水平エレクトロスラグ肉盛溶接法（以後単
にＥＳＷ法と略す）が注目をあびている。
に必要な耐食性などを与えるために耐食性合金鋼の肉盛
溶接によるライニングを施工することが多いが、近年圧
力容器が大型化するにつれ能率的でしかも経済的な帯状
電極を用いた水平エレクトロスラグ肉盛溶接法（以後単
にＥＳＷ法と略す）が注目をあびている。
このＥＳＷ法は、たとえば特開昭５０−１７３４９号公
報に開示されているように、溶け込みが少なくまた母材
とのなじみも良い溶着金属が得られるすぐれた溶接法で
ある。
報に開示されているように、溶け込みが少なくまた母材
とのなじみも良い溶着金属が得られるすぐれた溶接法で
ある。
ところでＥＳＷ法を安定に行なうには、溶融スラグの電
気伝導性を十分高め、電極中央部におけるアークの発生
を抑制する必要があり、このために次の様な方法がとら
れてきた。
気伝導性を十分高め、電極中央部におけるアークの発生
を抑制する必要があり、このために次の様な方法がとら
れてきた。
（ハ フラックス中に５０重量％（以下単に％で表わす
）以上にものぼる多量のＣａＦ２の添加（特公昭５３−
２９６５７号公報記載）。
）以上にものぼる多量のＣａＦ２の添加（特公昭５３−
２９６５７号公報記載）。
ご）フラックス中に多量のＴｉＯ２とＣａＦ２の添加（
特開昭５４−９１３９号公報記載）。
特開昭５４−９１３９号公報記載）。
しかしながら（１）のごとく、フラックス中のＣａＦ２
量が５０％以上となると、スラグの融点が著しく低下し
流動性が大きくなりすぎていた。
量が５０％以上となると、スラグの融点が著しく低下し
流動性が大きくなりすぎていた。
このため広幅とくに１５０Ｔｍ幅程度の帯状電極を高能
率化を目指して用いるＥＳＷ法による肉盛クにおいては
、溶接電流として２０００Ａ以上の大電流を必要として
、この際ビード址端部にアンダーカットを生じ、また溶
接作業中にＣａＦ２の分解によつて刺激臭のあるふつ化
物系ガスが発生する場合があり衛生上の問題もあつた。
また（２）においてはＴｉＯ２を多量に含むため、溶着
金属としてフェライト系ステンレス鋼や、含Ｎｂ鋼たと
えばＳＵＳ３４７の肉盛りにさいしてスラグの焼付きを
生じスラグはく離性が著しく劣化する場合があつた。
率化を目指して用いるＥＳＷ法による肉盛クにおいては
、溶接電流として２０００Ａ以上の大電流を必要として
、この際ビード址端部にアンダーカットを生じ、また溶
接作業中にＣａＦ２の分解によつて刺激臭のあるふつ化
物系ガスが発生する場合があり衛生上の問題もあつた。
また（２）においてはＴｉＯ２を多量に含むため、溶着
金属としてフェライト系ステンレス鋼や、含Ｎｂ鋼たと
えばＳＵＳ３４７の肉盛りにさいしてスラグの焼付きを
生じスラグはく離性が著しく劣化する場合があつた。
＼このように従来のフラックスでは、溶接の際に使用
できる電流範囲、あるいは肉盛金属の成分組成が制限さ
れる点に問題があつた。
できる電流範囲、あるいは肉盛金属の成分組成が制限さ
れる点に問題があつた。
発明者らは上記の問題点を解決すべく種々研究を重ねた
結果、溶融スラグの電気伝導度はスラグふつ化物含有量
のみに依存するものでなく、スラグ中のふつ化物含有量
は一定であつても残余の中性もしくは酸性酸化物を塩基
性酸化物と置換することにより増加すること、従つてフ
ラツクス中のふつ化物と塩基性酸化物との含有量を適正
範囲に制御することにより上記の問題を有利に解消でき
ることを見出した。
結果、溶融スラグの電気伝導度はスラグふつ化物含有量
のみに依存するものでなく、スラグ中のふつ化物含有量
は一定であつても残余の中性もしくは酸性酸化物を塩基
性酸化物と置換することにより増加すること、従つてフ
ラツクス中のふつ化物と塩基性酸化物との含有量を適正
範囲に制御することにより上記の問題を有利に解消でき
ることを見出した。
この発明は上記の知見によるものであり、すべてのステ
ンレス鋼（オーステナイト系、フエライト系および含Ｎ
ｂ、含Ｔｉステンレス鋼など）の大電流ＥＳＷ法におい
て、スラグはく離性に優れ、アンダーカツトなどの欠陥
の発生が少ない美麗な溶着金属が得られ、かつふつ化物
系ガスなどの発生もない安全なフラツクスを提案するも
のである。
ンレス鋼（オーステナイト系、フエライト系および含Ｎ
ｂ、含Ｔｉステンレス鋼など）の大電流ＥＳＷ法におい
て、スラグはく離性に優れ、アンダーカツトなどの欠陥
の発生が少ない美麗な溶着金属が得られ、かつふつ化物
系ガスなどの発生もない安全なフラツクスを提案するも
のである。
すなわちこの発明は、重量で４０％以上５０％未満のＣ
ａＦ２と、１０％以上２０％以下のＳｉＯ２と、１０（
ｆｌ）以上３０％以下のＡｌ２Ｏ３および３０％未満の
ＣａＯとをスラグ形成剤として、ＣａＦ２とＣａＯとの
合計量が５０％以上となる配合割合いで含有することか
らなるステンレス鋼帯状電極による水平エレクトロスラ
グ肉盛溶接用フラツクスである。以下この発明に｝いて
、上記のごとく成分組成を限定した理由について説明す
る。
ａＦ２と、１０％以上２０％以下のＳｉＯ２と、１０（
ｆｌ）以上３０％以下のＡｌ２Ｏ３および３０％未満の
ＣａＯとをスラグ形成剤として、ＣａＦ２とＣａＯとの
合計量が５０％以上となる配合割合いで含有することか
らなるステンレス鋼帯状電極による水平エレクトロスラ
グ肉盛溶接用フラツクスである。以下この発明に｝いて
、上記のごとく成分組成を限定した理由について説明す
る。
ＣａＦ２は溶融スラグの電気伝導度を高める上で必須の
成分であり、ＣａＯも同様の役割りをはたす。
成分であり、ＣａＯも同様の役割りをはたす。
表１はフラツクス中のＣａＦ２とＣａＯの配合量を種々
に変化させて、該配合量の違いによるアークの発生状況
について調べた結果であり、この実験の溶接条件は次の
とおりである。
に変化させて、該配合量の違いによるアークの発生状況
について調べた結果であり、この実験の溶接条件は次の
とおりである。
表１から明らかなようにＣａＦ２４Ｏ％以上を含み、か
つ下記（１）式の条件を満足する範囲でＣａＯを添加す
ることによりアークの発生はなく、水平ＥＳＷ肉盛法に
必要な電気伝導度が確保される。
つ下記（１）式の条件を満足する範囲でＣａＯを添加す
ることによりアークの発生はなく、水平ＥＳＷ肉盛法に
必要な電気伝導度が確保される。
しかしながらＣａＦ２が５０％以上となると、前述のご
とく高電流を使用した場合にビード址端部にアンダーカ
ツトが生じたり、ＣａＦ２の分解によるふつ化物系のガ
スが発生するため好ましくない。よつてＣａＦ２の含有
量は４００１）以上、５０（：Ｆ６未満とした。またＣ
ａＯは、添加量が３０％以上となるとスラグの焼付きを
生じはく離性を害するので３０％未満の範囲で添加する
こととした。
とく高電流を使用した場合にビード址端部にアンダーカ
ツトが生じたり、ＣａＦ２の分解によるふつ化物系のガ
スが発生するため好ましくない。よつてＣａＦ２の含有
量は４００１）以上、５０（：Ｆ６未満とした。またＣ
ａＯは、添加量が３０％以上となるとスラグの焼付きを
生じはく離性を害するので３０％未満の範囲で添加する
こととした。
ＳｉＯ２はビード址端部の足並を揃えるために１０％以
上の添加が不可欠であるが、２０％を超えるとＣａＦ２
の含有量が５０％未満でも下記（２）式の反応により、
刺激ガスが発生するので１０〜２０（ｆｌ）の範囲とし
た。
上の添加が不可欠であるが、２０％を超えるとＣａＦ２
の含有量が５０％未満でも下記（２）式の反応により、
刺激ガスが発生するので１０〜２０（ｆｌ）の範囲とし
た。
Ａｌ２Ｏ３はビード表面の波目を整え、ビード址端部の
足並みを揃えるのに有効であるが、多量になるとビード
表面に極部的なくぼみを生じビード外観を損なうため１
０〜３０％の範囲とした。
足並みを揃えるのに有効であるが、多量になるとビード
表面に極部的なくぼみを生じビード外観を損なうため１
０〜３０％の範囲とした。
以上主要４成分のほかにＴｉＯ２やＺｒＯ２を、スラグ
の焼付きを生じない２０（Ｆ６以下の範囲で添加するこ
とは、ビード址端部の形状を整えるのに効果がある。ま
た溶着金属組成ま調整するために、Ｍｎ酸化物、Ｃｒ酸
化物、Ｎｉ酸化物を添加することは何等さしつかえない
が、これらの酸化物の総量が２５％を超えるとスラグの
はく離性が低下し、ビード址端部が不揃いになるなどの
欠陥が生じるため、添加するとしても２５％以下に抑え
る。
の焼付きを生じない２０（Ｆ６以下の範囲で添加するこ
とは、ビード址端部の形状を整えるのに効果がある。ま
た溶着金属組成ま調整するために、Ｍｎ酸化物、Ｃｒ酸
化物、Ｎｉ酸化物を添加することは何等さしつかえない
が、これらの酸化物の総量が２５％を超えるとスラグの
はく離性が低下し、ビード址端部が不揃いになるなどの
欠陥が生じるため、添加するとしても２５％以下に抑え
る。
さてフラツクスの組成が上記の範囲を満足すれば、ＥＳ
Ｗ肉盛溶接は有利に行なえるが、さらにフラツクスの粒
度調整を行なえば一層安定した溶接が行なえる。という
のは粒度調整により粉体としてのフラツクスの流動性を
高めることによつて、電極の両端からフラツクスが容易
に溶融池にしずみ込み、十分な量のフラツクスが供給さ
れるからである。この発明に従う成分組成のフラツクス
の流動性、卦よび溶接結果に及ぼすフラツクス粒度の影
響を調べた結果を表２に併せ示す。
Ｗ肉盛溶接は有利に行なえるが、さらにフラツクスの粒
度調整を行なえば一層安定した溶接が行なえる。という
のは粒度調整により粉体としてのフラツクスの流動性を
高めることによつて、電極の両端からフラツクスが容易
に溶融池にしずみ込み、十分な量のフラツクスが供給さ
れるからである。この発明に従う成分組成のフラツクス
の流動性、卦よび溶接結果に及ぼすフラツクス粒度の影
響を調べた結果を表２に併せ示す。
この実験に卦ける溶接条件は次のと卦りである。
なお流動性はＪＩＳＺ２５Ｏ２によつて測定した。粒度
構成がそれぞれ２０＃〜３２＃，３２＃〜Ｄｕｓｔ，４
８＃〜Ｄｕｓｔのものは流動性が悪いため、これらをフ
ラツクスとして用いた場合には溶接中に若干アークの発
生が認められビードの波目が多少荒くなつた。２０＃〜
６５＃のものは流動度は良好であるが、一部に粒径の大
きい粒子を含むためフラツクスの溶融速度が不均一とな
力実用上差しつかえはないものの、ややビード址端部が
乱れる傾向がある。
構成がそれぞれ２０＃〜３２＃，３２＃〜Ｄｕｓｔ，４
８＃〜Ｄｕｓｔのものは流動性が悪いため、これらをフ
ラツクスとして用いた場合には溶接中に若干アークの発
生が認められビードの波目が多少荒くなつた。２０＃〜
６５＃のものは流動度は良好であるが、一部に粒径の大
きい粒子を含むためフラツクスの溶融速度が不均一とな
力実用上差しつかえはないものの、ややビード址端部が
乱れる傾向がある。
従つてフラツクスの粒度構成は溶接結果が最良で製品歩
留りの高い３２＃〜１００＃が最適であるの範囲内に厳
密に調整する必要はなく、３２＃網上が５（！）以下、
また１００＃網下が１０（ｆｌ）以下であれば何等さし
つかえない。次にこの発明を具体的な実施態様について
、さらに詳細に説明する。
留りの高い３２＃〜１００＃が最適であるの範囲内に厳
密に調整する必要はなく、３２＃網上が５（！）以下、
また１００＃網下が１０（ｆｌ）以下であれば何等さし
つかえない。次にこの発明を具体的な実施態様について
、さらに詳細に説明する。
（１）溶接状況とビード外観に及ぼすフラツクス組成の
影響。
影響。
溶接条件は次のと｝り
１）フラツクスの成分組成および粒度：フラツクスの成
分組成は表３に示すとおりであり、粒度はすべて３２＃
〜１００＃の範囲である。
分組成は表３に示すとおりであり、粒度はすべて３２＃
〜１００＃の範囲である。
２）電極：７５［［［ｎ幅のＳＵＳ３Ｏ９上記の溶接条
件においてＥＳＷ法を行ない、（２）フエライト系ステ
ンレス鋼溶着金属の肉盛りに及ぼすフラツクスの影響溶
接条件は次のとおりである。
件においてＥＳＷ法を行ない、（２）フエライト系ステ
ンレス鋼溶着金属の肉盛りに及ぼすフラツクスの影響溶
接条件は次のとおりである。
１）フラツクスの成分組成および粒度：ＣａＦ２：４５
％、ＣａＯ：１８％、ＳｉＯ２：１５％、Ａｌ２Ｏ３：
２０％、Ｃｒ２Ｏ３：２％粒度：３２〜１００＃ ２）電極：７５ｍ幅で表５乙）に示す成分組成の電極。
％、ＣａＯ：１８％、ＳｉＯ２：１５％、Ａｌ２Ｏ３：
２０％、Ｃｒ２Ｏ３：２％粒度：３２〜１００＃ ２）電極：７５ｍ幅で表５乙）に示す成分組成の電極。
ークおよび臭気ガスの発生状況、アンダカツトの有無な
らびにビード形状、ビード址端部形状について調べ総合
評価を○，×で示した。
らびにビード形状、ビード址端部形状について調べ総合
評価を○，×で示した。
その結果を表３に併せ示す。溶接結果
表３に訃いて主要４成分がこの発明の組成範囲からはず
れているＦ１〜７のフラツクスを用いた場合は、溶接結
果に何かしらの問題が生じたのに対し、この発明に従う
Ｆ８〜１０のフラツクスを用いた場合は、すべてに良好
な結果が得られた。
れているＦ１〜７のフラツクスを用いた場合は、溶接結
果に何かしらの問題が生じたのに対し、この発明に従う
Ｆ８〜１０のフラツクスを用いた場合は、すべてに良好
な結果が得られた。
また表３中のＦ８のフラツクスを用いて表４（ａ）に示
す成分組成の電極により、Ａ５３３−Ｂ−１鋼板にＥＳ
Ｗ法による肉盛りを上記の溶接条件に準じて施工した場
合の溶着金属の成分組成を表４（ｂ）に示す。な卦上記
フエライト系のほか、含Ｎｂおよび含Ｔｉステンレス鋼
のＥＳＷ法による肉盛りに際してこの発明に従うフラツ
クスを適用した場合も、良好な溶接作業性と美麗なビー
ド外観が得られた。
す成分組成の電極により、Ａ５３３−Ｂ−１鋼板にＥＳ
Ｗ法による肉盛りを上記の溶接条件に準じて施工した場
合の溶着金属の成分組成を表４（ｂ）に示す。な卦上記
フエライト系のほか、含Ｎｂおよび含Ｔｉステンレス鋼
のＥＳＷ法による肉盛りに際してこの発明に従うフラツ
クスを適用した場合も、良好な溶接作業性と美麗なビー
ド外観が得られた。
（３）大電流、広幅電極を用いたＥＳＷ法による肉盛に
及ぼすフラツクスの影響。この発明に従う表３中のＦ８
のフラツクスを用い、表６（ａ）に成分組成を示す１５
０［０［ｎ幅のＳＵＳ３４７電極により溶接電流、電圧
： ＋２５００Ａ，２５、溶接速度：１４ＣＴ！Ｌ／
Ｍｉｎの溶接条件の下で厚み７０［００１ｆ）ＳＭ−５
０ＡにＥＳＷ法による肉盛りを施した。
及ぼすフラツクスの影響。この発明に従う表３中のＦ８
のフラツクスを用い、表６（ａ）に成分組成を示す１５
０［０［ｎ幅のＳＵＳ３４７電極により溶接電流、電圧
： ＋２５００Ａ，２５、溶接速度：１４ＣＴ！Ｌ／
Ｍｉｎの溶接条件の下で厚み７０［００１ｆ）ＳＭ−５
０ＡにＥＳＷ法による肉盛りを施した。
その結果、２５００Ａもの大電流を用いたにもかかわら
ず、アンダーカツトの発生のない、またスラグの焼付き
もない良好なビードが得られた。
ず、アンダーカツトの発生のない、またスラグの焼付き
もない良好なビードが得られた。
このときの溶着金属の成分組成は表６（ｂ）に示したと
訃りである。（１目訃４） 以上述べたようにこの発明のフラツクスにより、従来広
く用いられてきた７５ｍ幅の電極はもちろん、１５０１
ｎの広幅電極を用いた２５００Ａにものぼる大電流エレ
クトロスラグ肉盛溶接が、作業性｝よびビード外観を損
うことなく有利に実現できる。
訃りである。（１目訃４） 以上述べたようにこの発明のフラツクスにより、従来広
く用いられてきた７５ｍ幅の電極はもちろん、１５０１
ｎの広幅電極を用いた２５００Ａにものぼる大電流エレ
クトロスラグ肉盛溶接が、作業性｝よびビード外観を損
うことなく有利に実現できる。
さらにこの発明のフラツクスは、ＳＵＳ３Ｏ９はもちろ
んＮｂやＴｉを含むオーステナイト系ステンレス鋼から
フエライト系ステンレス鋼まで極めて広い成分組成の溶
着金属の肉盛溶接に適用でき経済的にも有利である。
んＮｂやＴｉを含むオーステナイト系ステンレス鋼から
フエライト系ステンレス鋼まで極めて広い成分組成の溶
着金属の肉盛溶接に適用でき経済的にも有利である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量で４０％以上５０％未満のＣａＦ＿２と、１０
％以上２０％以下のＳｉＯ＿２と、１０％以上３０％以
下のＡｌ＿２Ｏ＿３および３０％未満のＣａＯとをスラ
グ形成剤として、ＣａＦ＿２とＣａＯとの合計量が５０
％以上となる配合割合いで含有することから成るステン
レス鋼帯状電極による水平エレクトロスラグ肉盛溶接用
フラックス。 ２ フラックスの粒度構成が、３２＾＃〜１００＾＃の
粒度を主体とし、３２＾＃より粗粒は５重量％以下、１
００＾＃より細粒は１０重量％以下である特許請求の範
囲第１項記載のフラックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7252679A JPS597558B2 (ja) | 1979-06-08 | 1979-06-08 | ステンレス鋼帯状電極による水平エレクトロスラグ肉盛溶接用フラックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7252679A JPS597558B2 (ja) | 1979-06-08 | 1979-06-08 | ステンレス鋼帯状電極による水平エレクトロスラグ肉盛溶接用フラックス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55165294A JPS55165294A (en) | 1980-12-23 |
| JPS597558B2 true JPS597558B2 (ja) | 1984-02-18 |
Family
ID=13491858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7252679A Expired JPS597558B2 (ja) | 1979-06-08 | 1979-06-08 | ステンレス鋼帯状電極による水平エレクトロスラグ肉盛溶接用フラックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS597558B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104722956B (zh) * | 2015-03-17 | 2019-04-02 | 北京金威焊材有限公司 | 镍基带极埋弧焊用烧结焊剂 |
| WO2018051823A1 (ja) * | 2016-09-13 | 2018-03-22 | 株式会社神戸製鋼所 | エレクトロスラグ溶接用ワイヤ、エレクトロスラグ溶接用フラックス及び溶接継手 |
| JP6901868B2 (ja) | 2016-09-13 | 2021-07-14 | 株式会社神戸製鋼所 | エレクトロスラグ溶接用ワイヤ、エレクトロスラグ溶接用フラックス及び溶接継手 |
-
1979
- 1979-06-08 JP JP7252679A patent/JPS597558B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55165294A (en) | 1980-12-23 |
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