JPS6015076A - 横向サブマ−ジア−ク溶接方法 - Google Patents

横向サブマ−ジア−ク溶接方法

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JPS6015076A
JPS6015076A JP12363983A JP12363983A JPS6015076A JP S6015076 A JPS6015076 A JP S6015076A JP 12363983 A JP12363983 A JP 12363983A JP 12363983 A JP12363983 A JP 12363983A JP S6015076 A JPS6015076 A JP S6015076A
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JP
Japan
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steel plate
welding
groove
submerged arc
arc welding
Prior art date
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Pending
Application number
JP12363983A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaaki Tokuhisa
徳久 正昭
Masao Hirai
平井 征夫
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS6015076A publication Critical patent/JPS6015076A/ja
Pending 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
    • B23K33/00Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (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】 との発明は粒状フラックス中に溶接電極を差し込んでア
ークm接を行なうサブマージアーク溶接に関し、特に円
筒型貯油槽の胴壁の水平円周溶接等に際して行なわれる
横向サブマージアーク溶接方法に関するものである。
従来、横向サブマージアーク溶接を行なう場合、第1図
に示すように下側鋼板lの表面側にフラックス受け2を
設け、このフラックス受け2によって7シツクス3が鋼
板1表面側に流丁することを防止しフラックス3によっ
て溶接箇所を被覆するようにされていた。
しかし、この従来の方法ではフラックス3は重力方向に
集中して密となり、溶接箇所は被覆されていてもその密
度が低くなりがちで、アーク発生点での7ラツクス3に
よるシールド効果が必ずしも充分でない場合が有υ、そ
のような場合に溶接条件を高電流・高入熱にすると、第
2図に示すように溶接ビード4はオーバーラツプ5、ア
ンダーカット6、高温われ7、融合不良8等の溶接欠陥
を発生し、健全な溶接継手部は得られない。そこで、従
来はそのような溶接欠陥の発生を防止するために溶接条
件を低電流・低入熱としていた。しかし、そのように溶
接条件を低電流・低入熱にすると溶接能率が悪いという
問題があり、特に極厚鋼板の溶接を行う場合、溶接パス
数が多いことから溶接所要時間が過大になるという問題
があった。
また、特にそのような極厚鋼板の溶接を行なう場合には
、第3図に示すように、溶接箇所を充分に被覆するため
には7ラツクス3の散布量を多くする必要があり、溶接
終了後のフラックス3の回収に手間がかかるという問題
があシ、さらにフラックス3の散布量を多くしても現実
にはフラックスが重力で下側鋼板1の開先面を流下する
ため、溶接箇所、特にアーク発生点におけるフラックス
3によるシールド効果を充分にすることは困難であり、
溶接金属中の窒素量が増加し、溶接金属のしん性が低下
するという問題があった。
この発明は、以上の従来の事情に鑑みてなされたもので
あって、高電流・高入熱での溶接を可能にして溶接所要
時間を短縮し、溶接金属中の窒素脩増加を抑制してじん
性の高い溶接金属を得ることができる横向サブマージア
ーク溶接方法を提供することを目的とする。
すなわちこの発明の横向サブマージアーク溶接方法は、
上下に鋼板を配置して行なう横向サブマージアーク溶接
方法において、下方の鋼板の開先面が水平線となす開先
角度θ。をルート部から鋼板表面側に向かって上シ勾配
で15°以上とし、上方の鋼板の開先面が水平線となす
開先角度θ。をルート部から鋼板表面側に向かって上り
勾配で01以上、θ、+20’以下となるようにし、そ
のようにして形成した開先部をC02tに換算して5チ
以上の金属炭酸塩を含む焼成型フラックスを用いて溶接
することを特徴とするものである。
以下にこの発明を更に詳細に説明する。
第4図はこの発明の横向サブマージアーク溶接方法を実
施するべく上下に配置した上側鋼板9と下側鋼板10を
示し、両鋼板に接して裏あて11が配設されている。
この発明によれば、下側鋼板10の開先面10aが水平
線となす開先角度θ1が、裏あて11のルート部11a
から下側鋼板10の鋼板表面16b側に向かう上り勾配
で、15°以上に設定される。また、上側鋼板9の開先
面11aが水平線となす開先角度θ山は、裏あて11の
ルート部11aから上側鋼板9の鋼板表面9b側に向か
う上り勾配で、05以上でOL+20°以下に設定され
る。θUをθLよりも小さくする場合、鋼板表面9bお
よび10b側に近くなるほど開先幅が小さくなり、溶接
施工が困難になるとともに、施工後の溶接金属の外観検
査が十分に行なえないという不都合がある。また、θU
を0L+20°よシも大きくすると開先断面積が過大と
なって溶接ビードの累層数が多くなシ、溶接能率が悪く
なるという不利益が生ずる。
θUについCは以上の通シであるが、θLを150以上
に設定するのは以Fの理由による。
すなわち本発明者等はこの発明をなすにあたって、上側
鋼板とF側鋼板とを第4図に示す開先形状で配置し、θ
LとθUとを種々の角度に設定して横向サブマージアー
ク溶接を行なう溶接実験を行なった。
上側鋼板9および下側鋼板10として板厚50簡の60
に針d級高張力鋼(0,12チC10,40チSi 、
 1.20 %Mn、 0.01%P、0.009%1
0.501Ni、0.09%Mo10.035%V)を
用い、溶接材料として径3.277)のワイーY−KW
I 01 B(0,08’%C,0,35%Si、 1
.509!+Mn。
0.01%P10.006%S、0.80チNi 、 
(1,50%Mo )と焼成型フラックス(20% C
aCO3、l 7elJCaF2.30%Mg0 、2
0 % Al2O3,10%SiO残部金属粉)を用い
た。また、溶接条件は1 溶接電流を450A〜550A、漏液電圧を26V〜3
0v1溶接速度を250帖nin〜35t11ninと
した。
設定した開先角度θLとθUとの組合せを第1表に示す
溶接後、得られた各溶接金属について、含有窒素量を測
定し、また−40℃で衝撃試験を行ない吸収エネルギー
を測定し、そのじん性を評価した。
その結果を第5図に示す。
第5図に示されるように、θLが木、5°よシ小さい場
合、溶接金属の含有窒素量は78〜92 ppm程度で
あり、また吸収エネルギーも5 kgfm以下であり、
じん性が不良であることがわかる。それに対し、θLを
158以上にする場合、溶接金属の含有窒素量は40〜
52 ppm程度に低減することができ、また吸収エネ
ルギーも10〜13kliTfm程度まで向上し、じん
性を良好にすることができる。
第6図(A)〜(C)に、上述のθLとθUの条件に適
合する各種開先形状を示す。第6図(4)は、上側鋼板
9が下側鋼板IOに接するルート部から上側鋼板9の開
先部9aにかけて曲面が形成された例でおり、第61図
(+1)はX型開先として上側鋼板9と下側鋼板10の
表裏両側から横向サブマージアーク溶接するようにした
列であり、表裏の両開先角度θLとθ11が上述の条件
に適合するようにした例である。
また、第6図(C)は第6図(4)と同様に片側開先と
し、ルート部から上側鋼板9の開先部9aに達する面を
平面とした例である。
次に、この発明においては金属炭酸塩をCO2量に換幻
して5%以上含有する焼成型フラックスが用いられる。
CO2量が5%未満である場合、アーク発生点でのシー
ルド効果が充分でなく溶接金属中の窒素量が増大し、じ
ん性が低−ドする。背に園厚鋼板を溶接する場合、溶接
ビードの累層数が多いことから拡散性水素が集積して、
水素われが発生しやすいという問題が生じる。この点に
ついて、本発明者等は次のような溶接実験を行なった。
第6図(4)に示す開先形状を板厚150市の80kg
1md級高張力鋼(0,10チC,0,25チS鵞、1
.50%Mn 、 0.005 % P 、 O,OO
6% S 。
1.81Ni、0.2%MO10,5%Cr )を用い
て形成し、C02量に換算して2チ〜12係の金属炭酸
塩を含有する各種焼成型フラックスを用いて横向サブマ
ージアーク溶接を行なった。開先形状の各部寸法は、第
6図囚において、0L=180、θU−25°、y=2
01111、z=iommと(7た。また、径3.21
1111のワイヤKW103B (008%C,0:3
5% Si 、 1.50 %Mn、 0.007%P
、t)、006%S、2.8’4Ni、0.8 ’lr
 Cr 、0.451 Mo )を溶接材料として使用
し、溶接条件は溶接電流を450〜550A、溶接電圧
を26〜29v1溶接速度を30〜4 L) C$ni
nとし、予熱・バス間温度を100〜125℃とした。
用いた焼成型フラックスの組成を第2表に示す。
第2表 各焼成型フラックス(F+ ”Fs )組成(
取量%) 溶接の結果得られた溶接金属について、その含有塁素叶
、−30°Cでの衝撃試験における吸収エネルギー(v
E−5゜kf7fm)および低温われの発生の有無を調
べた。溶接金属の含有窒素量および低温じん性と焼成型
フラックス中のCO2量との関係を第7図に示す。第7
図に示すように、焼成型フラックス中のCO□量が5量
未満である部会、浴接金属は50 ppm以上の窒素を
含有し、−30°Cf′こおける吸収エネルギーが5k
17fmにも達せrlじん性が不良でまた低温われの発
生もみられた。これeこ対し焼成型フラックス中のCO
2量が5%以丘である場合、溶接金属中の含有窒素1・
ま50 ppm以上に低減し、−30°Cにおけるじん
性が良好となり、低温われの発生もみられなかった。
以上のことから、この発明では金属炭酸塩をco2tに
換算して5チ以上含有する焼成型フラックスが用いられ
る。
以下にこの発明の一実施例を記す。
実施例 板厚40■のEH36鋼(0,08係C10,30チS
t11.5%Mn、0.006%P、0.004%S。
0.2%Ni)を用い、第6図(4)に示す開先形状を
作成し、横向サブマージアーク溶接を行なった。開先各
部の寸法はこの発明の条件に適合するようQC1θL=
20°、θu=30°、1−I Q Wrm、l=10
mmとしだ。また、フラックスも、この発明の条件に適
合するように、CO2i!:に換算して10チの金属炭
酸塩を含むす、116成型7ラツクス(23チCaCO
3,10%CaF 30%MgO,20%Al2O3,
101 %5102.4%CaO12%FeSi、1%Mn )
を用いた。fLお、ワイヤは3.2聾φのKWIOIB
(0,08%C,0,:35%Si、J、50%Mn、
0.010%P10、006 % S 、0.80%N
i、0.50%Mo )を使用した。
比較例 上述の実施列と同様の鋼板を用いて第8図に示す従来の
開先形状(θt、−100、θU=200、e=IOM
)を作成し、横向サブマージアーク溶接を行なった。
実施例および比較例の溶接条件を第3表に対比して示す
。仝た、第9図(Nおよび(B)に、実施例および比較
例のビードの累層状態を示す。実施例においては第9図
(A)のal〜alQに示す手順でビードが累層され、
比較例においては第9図(B)のb+〜bttに示す手
1111でビードが累層された。
第3表 実施例および比較例の溶接条件(パス間温度=
150℃以下) 以上の結果得られた溶接継手について、衝撃誠験を行な
い、またX線透過によって溶接欠陥の有無を詞べた。そ
の結果を溶接所要時間と併せて、実施例と比較例とで対
比して第4表に示す。
第4表 第3表に示すように実施例においては比較例よりも高電
流・商人熱の溶接が行なわれておシ、その結果第4表に
示すように溶接時間がはるかに短縮されている。そ(7
て、そのように高能率な溶接が行なI)れたにもかかわ
らず、実施例によって得られたfd i及金属のじん性
は比較例と顕著な差違はない。また、溶接欠陥も発生し
ていなかった。
以」二のように、この発明によれば、横向サブマージア
ーク溶接をhmす上F鋼板の開先形状を、アーク発生点
に7ラツクスが高密度に集中する形状とし、フラックス
としてco2Ht1に換算して5チ以上の金属炭1〜し
塩を含む焼成型フラックスを用いるようにしたことによ
って、被溶接鋼板の厚みにがかわらずアーク発生点にお
けるフラックスによるシールド効果を充分にすることが
でき、溶接条件を高電流・商人熱として能率の良い溶接
が可能とな9、溶接所要時間を短縮することができ、ま
た、特に極厚鋼板の溶接について溶接金属中の窒素咄増
加を抑制してじん性の良好な溶接金属を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は横向サブマージアーク溶接を行なうための従来
の開先形状の断面図、第2図は溶接部の溶接欠陥を示す
断面図、第3図は極厚鋼板についての横向サブマージア
ーク溶接の施工状態を示す断面図、第4図はこの発明の
実施に供する鋼板の開先形状を示す断面図、第5図は下
側鋼板の開先角度と溶接金属の含有窒素量およびじん性
との関係を示す図、第6図(4)はこの発明の条件に適
合する開先形状の1例を示す側面図で、第6図(B)は
同様に他の例の側面図、第6図(C)は同様に更に他の
例の側面図である。第7図は横向ナブマージアーク溶接
に使用する焼成型フラックス中のC02含有量と溶接金
属含有窒素量および溶接金属のしん性との関係を示す図
、第8図は比較例に用いた従来の開先形状を示す側面図
、第9図は実施例および比較例のビードの累層法を示し
、第9図(A)は実施例のビードの累層状態を示す断面
図、第9図(B)は比較例のビードの累層状態を示す断
面図である。 3・・・フラックス、9・・・上側鋼板、10・・・下
側鋼板。 出願人 川崎製鉄株式会社 代理人 弁理士豊田武人 (ほか1名) 第1図 第2図 第3図 第4図 (J 5 +0 10 ZIJ W 第6図 (A) (B) (C) 第7図 7 刈りへ′型7う1りλ中のco211有i (ttx)
第8図 第9図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 上丁に鋼板を配置して行なう横向サブマージアーク溶接
    方法において、下方の鋼板の開先面が水平線となす開先
    角度θLをルート部から鋼板表面側に向かって一辷り勾
    配で15°以上とし、上方の鋼板の開先部が水平線とな
    す開先角度θUをルート部から鋼板表面側に向かって上
    シ勾配でθL以上、θL十200以下となるようにし、
    そのようにして形成した開先部をCO2%−,に換算し
    て5%以上の金属炭酸塩を含む焼成型フラックスを用い
    て溶接することを特徴とする横向サブマージアーク溶接
    方法。
JP12363983A 1983-07-06 1983-07-06 横向サブマ−ジア−ク溶接方法 Pending JPS6015076A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007516368A (ja) * 2003-07-02 2007-06-21 アンドウステイール・フランス 自己上昇式の油田プラットホーム上のラックのセクションを組み立てる方法
EP2098324A1 (en) * 2008-03-06 2009-09-09 Welding Services, INC. Welded butt joints on tubes having dissimilar end preparations
US7703660B2 (en) 2001-04-12 2010-04-27 Aquilex Corp. Method and system for weld bead sequencing to reduce distortion and stress
CN112171093A (zh) * 2020-09-16 2021-01-05 中船黄埔文冲船舶有限公司 一种低合金高强度钢厚板横焊位置埋弧自动焊工艺

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