JPS5994597A - 潜弧溶接用溶融型フラツクス - Google Patents

潜弧溶接用溶融型フラツクス

Info

Publication number
JPS5994597A
JPS5994597A JP20467782A JP20467782A JPS5994597A JP S5994597 A JPS5994597 A JP S5994597A JP 20467782 A JP20467782 A JP 20467782A JP 20467782 A JP20467782 A JP 20467782A JP S5994597 A JPS5994597 A JP S5994597A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cao
flux
basicity
range
mgo
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
Application number
JP20467782A
Other languages
English (en)
Inventor
Isao Sugioka
杉岡 勲
Saneji Nishimura
西村 実治
Hajime Motosugi
本杉 元
Toshihiko Shindo
進藤 敏彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP20467782A priority Critical patent/JPS5994597A/ja
Publication of JPS5994597A publication Critical patent/JPS5994597A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B23K35/3601Selection 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
    • B23K35/361Alumina or aluminates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 耐水素割れが問題となる60〜80キロ高張力鋼を、主
に狭開先溶接するような場合に使用される潜弧溶接用溶
融型フランクス(以下フラックスという)に関するもの
である。
最近80キロ高張力鋼(以下HT80鋼と記す)が石油
掘削用の海洋構造物、例えばジヤツキアップリグにも多
く使用されるようにな9、その苛酷な使用条件と安全性
の確保の点より、一段と厳しい要求性能例えば−30C
〜−60Uの低温靭性が要求されるようになってきてい
る。
このHT 8 0鋼は従来よシ潜弧弓接法で多く溶接さ
れているが、主に7ラツクスが主因となる溶接部の水素
割れの問題と、同じく溶接金属の靭性確保の問題および
特開昭53−155730などに開示され℃いる狭開先
潜弧溶接において要求されるスラグ剥離性、ビード形状
などの溶接作業性の問題があり、溶接材料(ワイヤ,ス
ラックス)特にフラックスに対する課題として種々検討
されてきている。
これらの3つの特性(耐水素割れ性、低温靭性、溶接作
業性)は、スラックス組成からの改良という面からみて
、従来の知見によるとはと/しど相反する性質のもので
あり、これをいかに両立させ、克服するかがフラックス
の改良の主眼点になっている。従来この観点から数多く
の研究がなされ、公知文献も多い。例えば、特開昭49
−51136にはS i 02 、 MnOの含有量を
極力おさえ代りにAl203, CaF2, CaO等
を多量に添加し、衝撃特性を向上させたフラックスが開
示されている。しかしCaF2が多く、MnO,S L
02が少ないためスラグが非常に流れ易く狭開先溶接や
横向溶接ではスラグ巻込みやポックマークが発生し、そ
の手直しに多くの工数−を要するため実用に供しえない
ことがわかった。
また特開昭49−98740には単層突合せ溶接用の軽
石状フラックスが開示されているが、軽石状フラックス
であることおよびCaO含有量が多いため水素量が多く
、高張力鋼の多層盛溶接においては水素割れの発生、ま
た狭開先溶接においてはスラグ剥離性改良の余地があっ
た。
さらに上記のような知見に基づき、特開昭51−264
3,特開昭51−21541および特開昭51−119
640にはスラックス組成を中性ないし酸性に近い、す
なわち〔Bエ〕を0.90以下としBaOやZr02や
弗化物を多く含有するスラックスが開示されているが、
最初に述べ*−30C〜−60Cでの靭性さらに狭開先
溶接ではスラグ剥離性およびビード形状において改良の
余地があり、新しいスラックスの開発が強く要望されて
いた。
以上従来の知見によるフラックスでは耐水素割れ性ある
いは一溶接作業性が不十分で、さらに一段と厳しくなっ
た低温靭性の要求を十分満足させることtま到底不可能
である。
本発明者らはこのような現状よシ耐水素割れ性(拡散性
水素量でほぼ評価できる)、低温靭性(溶接金属の酸素
レベルでほぼ評価できる)および溶接作業性の総合性能
を一段とレベルアップすべく数多くの処方研究を実施し
た結果、新しい総括的な知見を得てこれによって上記要
求を十分満足する全く新しいフラックスを見い出した。
従来溶接金属の靭性を高める方法として、Cab。
MgO等の塩基性成分を多くして塩基度を上けることが
知られているが、この方法では塩基度の増加に伴い拡散
性水素量も著しく増加する。そこで本発明フラックス低
温靭性を安定して得るために、5iOz、 MnO含有
量を拡散性水素量、溶接作業性を損なわない程夏まで抑
えて溶接金属中の酸素量を低くし、その代9に塩基度へ
の寄与が比較的小さいAl2O2を多くすることで相対
的に塩基度を上げまたCaF2を15〜25%添加して
溶接金属中の酸素量、拡散性水素量をさらに低減したこ
とに主な特徴がある。
すなわち本発明の要旨とするところは、重量係でSiO
□13〜19%、 Al20326〜35%を5IO2
+A1203−45〜51%の範囲で、CaO3〜9%
、MgO2〜8%をCaO+ Mg027%の範囲で、
Mn010〜20%、 CaF215−25%を含有し
さらにNa20 +、 K2Oの1種または2種を0.
5〜3%の範囲で含有しかつ塩基度〔B工〕1が(1)
式の条件を満足することを特徴とするフラックス、およ
び必要に応じてBaO≦10%、 ZrO2≦10%の
1種または2種をBaOについてはCaO+ MgO+
 BaO<25%の条件を満足し、ZrO□については
SiO□十k1203= 45〜51%の条件にかえて
5IO2+Al2O3+ ZrO□−45〜51%の条
件を満たして含有しかつ塩基度〔B工〕2が(2)式の
条件を満足することを特徴とするフラックス、さらには
これらに組合せワイヤに応じて夫々さらにTiO□05
73%を含有しかつ前者の7ラツクスにおいては塩基度
〔B工〕3が(3)式、後者の7ラツクスにおいては塩
基度〔B工〕3が(4)式の条件を満足することを特徴
とする7ラツクスである。
II       II         II   
      IIm          E     
        E             Eここ
で(1、(2) 、 (3) 、 (4)式の塩基度〔
B工〕の計算式は特開昭51−2643、発明の詳細な
説明の中にも記載されているものであり、フラックスの
塩基度を示す一つの表示法で各酸性成分のイオン−酸素
引力I (l−22/a2 (ここでZ+は陽イオンの
電荷数、aは原子間距離)例えばCaOO,70。
MgOO,95,5in22.45. Al2031.
66 〕の値をもとに■。aO値と■Si。2値のほぼ
中点を中性と仮定し、各酸化物の1とそれからの差値(
絶対値)を各成分の分子量で割ったものをその成分の係
数としたものである。またこの計算式にはNa2O,K
、 Oの係数として夫々194および137と定めてい
るが、アルカリ成分としてNaF 、 KFのアルカリ
弗化物を用いた場合は、それらをNa2O,に2oに夫
々換算して〔B工〕を算出するものである。
以下に本発明フラックスの成分限定理由を述べる。
5102は溶接作業性、拡散性水素量、靭性いずれ咳も
大きな影響を与える成分であるが、13%未満ではスラ
グの粘性が不足し滑らかなビードが得られず、また拡散
性水素が増加し耐割れ性が劣化するg’ 19%をこえ
るとポックマークが発生し易くなるとともにスラグ剥離
性も悪くな°9また靭性が低下する。
Ag2O,は26%未満では拡散性水素量が増加し耐割
れ性が劣化するとともにスラグ剥離性も悪くなる。35
%をこえるとスラグ巻込みが発生し易くなるとともに介
在物が多くなり・靭性が低下する。
またビード1〕が狭くなシ凝固割れが発生し易くなる。
5IO2+Al2O3は拡・散性水素量を低減するため
に45%以上必要であるが、51%をこえると靭性が低
下しビード形状が不良となる。
CaOは溶接金属中の酸素量を低減し靭性な高めるため
に3%以上必要であるが、9%をこえると拡散性水素量
が著しく増加する。
MgOは靭性を高め、ビード表面を美麗にするために2
%以上必要であるが、8%をこ0えると拡散性水素量が
増加するとともにビード形状が悪化する。
CaO+ MgOは靭性確保のために7%以上含有する
必要がある。
MnOは特にスラグの融点およびアーク状態に大きく影
響し、ビードのなじみ、スラグの剥離性、耐ポツクマー
ク性などの溶接作業性を良好にするために10%以上必
要であるが、20%をこえると溶接金属中の酸素量が増
加し靭性が劣化する。
CaF2 は溶接金属中の酸素量および拡散性水素量の
両方を低減する成分でありそのためには15チ以上必要
であるが、25%をこえるとアークが不安定とtI9ビ
ード形状が悪化するなど溶接作業性が問題となる。
Na2Oおよびに20はどちらも同様の働きをもつ成分
であり、アークを安定にしスラグ巻込み欠陥をな(しか
つビード形状を良好にするために0.5チ以上必要であ
るが、3%をこえると拡散性水素量が増加し、ピットや
ブローホールなどの欠陥が生じ易くなる。
さらにフラックス塩基度を[B工]>0.90としたの
は、高い靭性を得るためであり、塩基度が0.90以下
では溶接金属中の酸素量が増加し目的が達せられない。
この他ZrO2は、5I02およびAl2O3が上記成
分範囲であればスラグの剥離性の向上、スラグの融点の
調整あるいは溶接金属中の酸素量を低減し靭性を高める
効果があるが、10%をこえるとスラグの融点が上が9
すぎてビード形状が悪化するので10%以下で含有する
ことができる。なおこの場合もS i 02 +Ag2
o、 + Z ro2 は拡散性水素量の低減のために
45%以上必要であり、ビード形状が悪化しないために
51%以下とする必要がある。
またBaOについてはCaOやMgOと類似の効果があ
り、10%以下で添加した場合は拡散性水素量の増加を
低く抑えつつ靭性な高める効果があるが、10%をこえ
ると拡散性水素量が著しく増加するので10%以下で含
有することができる。なおりaOはCaO(” MgO
程靭性向上効果が著しくないため、低温靭性を安定して
得るためにはBaOを添加した場合でもCaO+ Mg
Oは7%以上であることが必要であり、また拡散性水素
量の増加を防ぐためにはCaO+MgO+BaOは25
%以下である必要がある。
またTiO2はビード外観やビード形状の改善および溶
接金属組織の微細化による靭性改善の効果があり、その
目的で0.5%以上含有することができるが、3チをこ
えるとスラグの剥離性が劣化するので好ましくない。
以下に実施例について説明する。
本発明フラックスおよび比較フラックスの成分並びに塩
基度〔B工〕を第1表に示す。これらの7ラツクスを用
いて溶接金属の酸素量、衝撃−、引張強さ、溶接作業性
および拡散性水素量の比較試実施例 (1)溶接金属の酸素量、衝撃値および引張強さ試験・
・・・・・母材は板厚25市のI(T−80鋼(市販)
を開先角度200.ギャップ16龍の裏当金材V開先と
し、ワイヤは化学成分がCO,12%。
SiO,15%、 Mn 1.72%、 Ni 2.4
7%+ crO172%、 Mo 0.57%、TiO
,03%で4.131!Ill径のものを用い、予熱・
バス間温度tsoc。
電流700A、電圧30〜34■、速度30副/#lの
溶接条件で1層2パス盛多層溶接を行なった。
衝撃試験はJIS 4号シャルピー試験片で行ないノツ
チ位置は溶接金属中央とした。引張試験はJIS A 
1号丸棒試験片で行ない溶接金属中央部より採取した。
酸素量の分析試料は破断後の上記引張試験片より採取し
た。
(2)溶接作業性試験・・・・・・板厚36脂のHT−
80鋼(巾150絹、長さ600u講)に角度40°。
深さ3 Q 1llilのV溝開先を作シ、前記ワイヤ
を用い、電流550A、電圧30元32■、速度30 
cm/n’4の溶接条件で初層(1パス目)の溶接作業
性を訓育した。
(3)拡散性水素量試験・・・・・・あらかじめ脱水素
処理をし、巾4 Q IJiil 、長さ130+r+
m、厚さ20市に加工した5S41鋼に前記のワイヤを
用い電流600A、電圧30v、速度26crn/#I
の溶接条件で試験ビードなおき、その他の諸条件はJI
S z3113の方法に準じて行なった。
以−ヒの試験結果をまとめて第2表に示す。
第2表から明らかなように本発明フラックス(Al〜7
)を用いた場合は諸性能とも良好であるが、比較フラッ
クスではS Io 2が多いフラックスA8やCaOが
少ないフラックスA9はともに塩基度BI<0.9()
であり低温靭性が、MnOが少ないフラックスA10は
溶接作業性が、またk1203が少なくCaOの多いフ
ランクス扁11と5102が少なく Aj!203 、
 Na2O+ K2Oが多いフラックスA12ではとも
に拡散性水素量が問題となり、いずれも前述の目的を達
成しえないものであった。
以上の如く本発明フラックスを用いることにより良好な
低温靭性が得られるとともに、本発明フラックスは拡散
性水素量も通常以下の予熱温度で溶接しても水素割れの
生じない低いレベルにありさらに狭開先溶接にも十分供
しえる良好な溶接作業性を併せもった、これまでにない
すぐれた総合性能を有するものであり、本発明の工業的
価値は手続補正書(自発) 昭和58年1月/7E 特許庁長官若杉和夫殿 1、事件の表示、 昭和57年 判、 許 願第204
677号2、発明の名称 潜弧溶接用溶融型フラックス
3、補正をする者 事件との関係 出願人 住 所(居所)東京都千代田区大手町二丁目6番3号氏
 名(名称)  (665)新日本製鐵株式会社4、代
 理 人 住 所  東京都港区赤Pi6丁目4番21号7045
補正の対象   明細書の発明の詳細な説明の欄6、補
正の内容 明細書第7頁1,3行の「フラックス」を「フラックス
は」にNli正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、重量係でSi0□13〜19%、  A12032
    6〜35チを5i02 +A1203= 45〜51 
    %の範囲で、CaO3〜9%、MgO2〜8をCaO十
    MgO≧7%の範囲で、MnOI O〜20 % 、C
    aF215〜25%を含有しさらにNa2O、K2Oの
    1種または2種を0.5〜3%の範囲で含有し、かつ塩
    基度〔B工〕1が下記(1)式の条件を満足することを
    特徴とする潜弧溶接用溶融型フラックス。 2、重畳チで5L0213〜19%、A120326〜
    35%。 CaO3〜9%1Mg02〜8%をCaO+ MgO≧
    7チの範囲で、Mn010〜20%、 CaF215〜
    25%を含有しさらにNa20 、 K20の1種また
    は2種を0.5〜3%、 ZrO2+ BaOの1種ま
    たは2種をZrO2にライてはZrO2< 10%l 
    5in2+ Al2O。 +zrO2=45〜51%の条件を満たし、BaOにつ
    いてはBaO≦10 % 、 CaO+MgO+ Ba
    O≦25チ、S10□十Aj、o3= 4 s〜51%
    の条件を満たして含有し、かつ塩基度〔B□〕2が下記
    (2)式の条件を満足することを特徴とする潜弧溶接用
    溶融型フラックス。 ・・・(2) 3、重量%で5in213〜19%、120326〜3
    5饅をS io2+ Aj!203= 45〜51%の
    範囲で、CaO3〜9%、 Mg02〜8%をCaO+
     MgO≧7%の範囲で、Mn010〜20%、 Ca
    F215〜25%、 Tie20.5〜3%を含有しさ
    らにNa、O,に20の1種または2種を0.5〜3%
    の範囲で含有しかつ塩基度〔B工〕3が下記(3)式の
    条件を満足することを特徴とする潜弧溶接用溶融型スラ
    ックス。 4、重Fit % ”C5i0213〜19%、 A1
    20326〜35%、 CaO3〜9%1MgO2〜8
    %をCaO+MgO≧7%の範囲で、Mn010〜20
    %、CaF215〜25%、 Tie20.5〜3%を
    含有しさらにNa2QI K20の1種または2種を0
    .5〜3%。 ZrO2,BaOの1種または2種をZrO,、につぃ
    てはZrO2≦10%l  5i02+Aj?203+
    Zr02= 45〜51%の糸外を満たし、BaOにつ
    いてはBaO≦10%、CaO+MgO+BaO≦25
    %、5I02十Aβ203=4.5〜51%の条件を満
    たして含有し、かつ塩基度〔B工〕 が下記(4)式の
    条件を満足することを特徴とする潜弧溶接用溶融型フラ
    ックス。 ・・・(4)
JP20467782A 1982-11-24 1982-11-24 潜弧溶接用溶融型フラツクス Pending JPS5994597A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20467782A JPS5994597A (ja) 1982-11-24 1982-11-24 潜弧溶接用溶融型フラツクス

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20467782A JPS5994597A (ja) 1982-11-24 1982-11-24 潜弧溶接用溶融型フラツクス

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5994597A true JPS5994597A (ja) 1984-05-31

Family

ID=16494464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20467782A Pending JPS5994597A (ja) 1982-11-24 1982-11-24 潜弧溶接用溶融型フラツクス

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5994597A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107617809A (zh) * 2016-07-13 2018-01-23 株式会社神户制钢所 埋弧焊方法
CN109014657A (zh) * 2018-09-13 2018-12-18 郑州凤凰新材料科技有限公司 一种高速焊用烧结焊剂及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107617809A (zh) * 2016-07-13 2018-01-23 株式会社神户制钢所 埋弧焊方法
CN107617809B (zh) * 2016-07-13 2020-01-21 株式会社神户制钢所 埋弧焊方法
CN109014657A (zh) * 2018-09-13 2018-12-18 郑州凤凰新材料科技有限公司 一种高速焊用烧结焊剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4465921A (en) Flux-cored wire for gas-shielded arc welding
KR970010882B1 (ko) 고강도 Cr-Mo강용 서브머지드아아크 용접방법
EP0652071A1 (en) Flux-cored wire for gas shield arc welding with low fume
US4338142A (en) Melting flux composition for submerged arc welding
JPH09122978A (ja) Cr−Ni系ステンレス鋼の全姿勢溶接用高窒素フラックス入りワイヤ
CA2662110C (en) Saw flux system for improved as-cast weld metal toughness
JPS5994597A (ja) 潜弧溶接用溶融型フラツクス
JPS6336879B2 (ja)
EP0798070B1 (en) Flux cored wire electrode for arc welding
JP2001205483A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
US4256949A (en) Method and wire for submerged arc welding of pipe
JPH01150497A (ja) すみ肉溶接用低水素系被覆アーク溶接棒
WO2006126519A1 (ja) サブマージアーク溶接用溶融型フラックス
JP2020142277A (ja) 耐候性鋼のAr−CO2混合ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPS59137195A (ja) サブマ−ジア−ク溶接用焼成型フラツクス
JPS63199093A (ja) ステンレス鋼被覆ア−ク溶接棒
CA1127880A (en) Method and wire for submerged arc welding of pipe
JP3550770B2 (ja) サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラックス
JPS61180694A (ja) サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス
JPS6356396A (ja) 横向サブマージアーク溶接方法
JP7247079B2 (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPS594997A (ja) 低水素系被覆ア−ク溶接棒
JPS6174797A (ja) サブマ−ジア−ク溶接用焼成型フラックス
JPH0377794A (ja) 低水素系被覆アーク溶接棒
JPH0985488A (ja) サブマージアーク溶接用溶融型フラックス