JPS60191691A - 低水素,低窒素,低酸素溶接用フラツクス - Google Patents
低水素,低窒素,低酸素溶接用フラツクスInfo
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- JPS60191691A JPS60191691A JP59047585A JP4758584A JPS60191691A JP S60191691 A JPS60191691 A JP S60191691A JP 59047585 A JP59047585 A JP 59047585A JP 4758584 A JP4758584 A JP 4758584A JP S60191691 A JPS60191691 A JP S60191691A
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- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
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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】
(産業上の利用分野)
本発明は、溶接金属の低酸素、低窒素、低水素を同時に
実現し、かつビード形状が良好で溶接欠陥のない溶接を
実現することを可能にする鋼がブマーノド・アーク醗接
用フラックスに関するものである。
実現し、かつビード形状が良好で溶接欠陥のない溶接を
実現することを可能にする鋼がブマーノド・アーク醗接
用フラックスに関するものである。
(従来技術とその問題点)
溶接金属の靭性を向上させるには、溶接金属中の酸素量
を減少させることが一つの有力な手段である。サブマー
ジド・アーク溶接のようにフラックスを使用する溶接に
おいては、フラックスの塩基度を高めると溶接金属中の
酸素量は効果的に減少する。それ故、溶接金属の靭性を
向上させる目的で、溶接用フラックスの塩基度を高める
努力が行なわれてきた。
を減少させることが一つの有力な手段である。サブマー
ジド・アーク溶接のようにフラックスを使用する溶接に
おいては、フラックスの塩基度を高めると溶接金属中の
酸素量は効果的に減少する。それ故、溶接金属の靭性を
向上させる目的で、溶接用フラックスの塩基度を高める
努力が行なわれてきた。
しかし、フラックスの塩基度を高めると下に述べる諸々
の問題が生じ、従来の市販フラックスでは溶接金属の酸
素量を300 ppm程度まで減少させることが限度で
あった。
の問題が生じ、従来の市販フラックスでは溶接金属の酸
素量を300 ppm程度まで減少させることが限度で
あった。
第一の問題は、フラックスの塩基度が高くなるとフラッ
クスの物性の調整が困難になシ、ビード形状が悪化した
り、スラグ巻込み、アンダカットその他諸々の溶接欠陥
が発生するなどのトラブルが生ずることである。
クスの物性の調整が困難になシ、ビード形状が悪化した
り、スラグ巻込み、アンダカットその他諸々の溶接欠陥
が発生するなどのトラブルが生ずることである。
第二の問題は、フラックス原料を電気炉などで溶解し、
排出・冷却して適当なサイズに粉砕し、乾燥して製造す
る溶融型フラックスでは、製造時に大気中の湿分などの
水分を吸収し、溶接金属の拡散性水素量を増加させ、溶
接金属の低温割れやビット発生の原因になることである
。フラックスは溶融状態で大気中の湿分などの水分を吸
収するが、溶融型フラックスの水分吸収能(飽和水分量
)は、第1図に示すように、フラックスが中性程度で最
も少く、それよシ塩基度が小さくても大きくても、増大
する。フラックスの塩基度が中性よp高塩基度側では、
塩基度が大きくなればなるほどフラックス製造時に吸収
する水分量が増加するOしたがって、溶融型フラックス
の場合、溶接金属の低酸素化を図るためフラックスの塩
基度を大きくすればするほど溶接金属中の拡散性水素量
が増加し、溶接金属の低温割れやピット発生の危険性が
増大するという問題が起る。
排出・冷却して適当なサイズに粉砕し、乾燥して製造す
る溶融型フラックスでは、製造時に大気中の湿分などの
水分を吸収し、溶接金属の拡散性水素量を増加させ、溶
接金属の低温割れやビット発生の原因になることである
。フラックスは溶融状態で大気中の湿分などの水分を吸
収するが、溶融型フラックスの水分吸収能(飽和水分量
)は、第1図に示すように、フラックスが中性程度で最
も少く、それよシ塩基度が小さくても大きくても、増大
する。フラックスの塩基度が中性よp高塩基度側では、
塩基度が大きくなればなるほどフラックス製造時に吸収
する水分量が増加するOしたがって、溶融型フラックス
の場合、溶接金属の低酸素化を図るためフラックスの塩
基度を大きくすればするほど溶接金属中の拡散性水素量
が増加し、溶接金属の低温割れやピット発生の危険性が
増大するという問題が起る。
第三の問題は、多くの成分系の7ラツクスを用いて溶接
するとき、溶接金属中の酸素量が減少するにともない窒
素量が増加することである。これは、酸素量の減少によ
って溶接溶融池におけるC+0→CO↑の反応が減少し
、大気(したがって窒素)の巻込みを防止するCOのシ
ールド作用が低下することが一つの原因と考えられてい
る。また、ガス−メタル界面、@融フラックスーメタル
界面における窒素の吸収機構に酸系が作用するとの説も
ある。
するとき、溶接金属中の酸素量が減少するにともない窒
素量が増加することである。これは、酸素量の減少によ
って溶接溶融池におけるC+0→CO↑の反応が減少し
、大気(したがって窒素)の巻込みを防止するCOのシ
ールド作用が低下することが一つの原因と考えられてい
る。また、ガス−メタル界面、@融フラックスーメタル
界面における窒素の吸収機構に酸系が作用するとの説も
ある。
窒素は溶接金属の靭性を阻害する元素として知られてい
る。低酸素化によって窒素量が増加することは、低酸素
化の本来の目的が損なわれるという問題が発生する。
る。低酸素化によって窒素量が増加することは、低酸素
化の本来の目的が損なわれるという問題が発生する。
(発明の目的)
本発明の目的とするところは、溶接金屑の低酸素、低窒
素、低水素を同時に実現し、かつビード形状がA好で溶
接欠陥のない溶接全実現することを可能にする鋼のサグ
マージP・アーク溶接用フラックスを提供するにある。
素、低水素を同時に実現し、かつビード形状がA好で溶
接欠陥のない溶接全実現することを可能にする鋼のサグ
マージP・アーク溶接用フラックスを提供するにある。
(発明の構成2作用)
本発明者らは、高塩基度のフラックスによる低酸素溶接
における前記の諸問題をフラックスによって解決するこ
とについて種々検討した結果、以下に述べる知見を得た
。
における前記の諸問題をフラックスによって解決するこ
とについて種々検討した結果、以下に述べる知見を得た
。
第2図は各種成分系の溶融屋フラックスを用いて鋼板の
サブマージド・アーク溶接を行ったときの7ラツクスの
塩基度と溶接金属中の酸素量との関係を示すものである
。ただし、この塩基度は下記(I)式に記す塩基度二B
(本明細書で塩基度Bというときは全てこの塩基度で示
す。)である。
サブマージド・アーク溶接を行ったときの7ラツクスの
塩基度と溶接金属中の酸素量との関係を示すものである
。ただし、この塩基度は下記(I)式に記す塩基度二B
(本明細書で塩基度Bというときは全てこの塩基度で示
す。)である。
B = 6.50 NBaO+6.05 NCa□ +
4.8 NM、0+ 4. ONMgO+3.4 N
pe(+ +5.1 NCaF2+ 0.3 NZrO
20,2NAt203 2.2 NTl02−6.3
NS+02 ・・・・・・・・・・・・・・・(1,)
ここで、Nk;成分にのモル分率 ただし、K2Oなどのアルカリ金属酸化物の添加量は通
常極めて少いので、含まれていないとして除外した。
4.8 NM、0+ 4. ONMgO+3.4 N
pe(+ +5.1 NCaF2+ 0.3 NZrO
20,2NAt203 2.2 NTl02−6.3
NS+02 ・・・・・・・・・・・・・・・(1,)
ここで、Nk;成分にのモル分率 ただし、K2Oなどのアルカリ金属酸化物の添加量は通
常極めて少いので、含まれていないとして除外した。
また、CO2成分も含まれていないとして計算から除外
した。
した。
同図に示すように、フラックスの塩基度の)が増大する
にともない溶接金属の酸素量は減少し、塩基鹿の)が1
.0以上では、酸素量は300 ppm以下になシ、塩
基度(B)が2.0以上ではi o o ppm以下の
酸素量をも実現している。
にともない溶接金属の酸素量は減少し、塩基鹿の)が1
.0以上では、酸素量は300 ppm以下になシ、塩
基度(B)が2.0以上ではi o o ppm以下の
酸素量をも実現している。
このような高塩基度のフラックスにおいてビード形状を
良好にし、諸々の溶接欠陥を防止する方策を検討した。
良好にし、諸々の溶接欠陥を防止する方策を検討した。
先ず、軟化溶融温度、粘度などのフラックスの溶融物性
のコントロールが重要であることが分った。本発明はC
aOr MgO、5i02 +At203系全対象とす
るものであるが、この成分系の溶融型フラックスでの溶
接において、(:aOk多量に含む組成領域およびCa
Oが少く、At20.の多い組成領域では粘度が大きく
なシ、軟化溶融温度が上昇する。これらの領域ではビー
ド形状が不安定になシ、後者の組成領域ではその上にビ
ード表面中央部に馬背状の突起物が発生した。また、こ
れらの領域では、ポックマークが発生した。これはc+
o−+coで発生したCOガスが溶融フラックスの粘肛
が大きいときには、溶融フラックス層を通過できず、7
ラツクス一溶接金属界面に集積した結果発生したものと
考えられた。一方、MgOの量を変化させた場合には、
フラックスの軟化溶融温度、粘度は、あまシ変化しなか
ったにもかかわらず、MgOの多い領域ではビード形状
が不安定になシ、アンダカットが発生した。また、Mg
Oが増加するにともない、スラグ巻込数が増加した。ま
た、フラックス中のMgO量が増加するにともない溶込
み深さの変動が大きくなった。スラグ巻込み数は溶込み
深さの変動に対応して変化し、溶込み変動が大きくなる
にしたがい、スラグ巻込み数が増加していることが分っ
た。MgOはアークの状態を不安定にしビード余盛、溶
込み形状やスラグ巻込み、アンダカットの発生に影41
ヲ及ばずものと考えられる。スラグ巻込みの防止には、
フラックス中のS io 2の増量やCa F 2の添
加が有効であシ、これらの成分が増加すると溶込み深さ
の変動も小さくなることが分った。
のコントロールが重要であることが分った。本発明はC
aOr MgO、5i02 +At203系全対象とす
るものであるが、この成分系の溶融型フラックスでの溶
接において、(:aOk多量に含む組成領域およびCa
Oが少く、At20.の多い組成領域では粘度が大きく
なシ、軟化溶融温度が上昇する。これらの領域ではビー
ド形状が不安定になシ、後者の組成領域ではその上にビ
ード表面中央部に馬背状の突起物が発生した。また、こ
れらの領域では、ポックマークが発生した。これはc+
o−+coで発生したCOガスが溶融フラックスの粘肛
が大きいときには、溶融フラックス層を通過できず、7
ラツクス一溶接金属界面に集積した結果発生したものと
考えられた。一方、MgOの量を変化させた場合には、
フラックスの軟化溶融温度、粘度は、あまシ変化しなか
ったにもかかわらず、MgOの多い領域ではビード形状
が不安定になシ、アンダカットが発生した。また、Mg
Oが増加するにともない、スラグ巻込数が増加した。ま
た、フラックス中のMgO量が増加するにともない溶込
み深さの変動が大きくなった。スラグ巻込み数は溶込み
深さの変動に対応して変化し、溶込み変動が大きくなる
にしたがい、スラグ巻込み数が増加していることが分っ
た。MgOはアークの状態を不安定にしビード余盛、溶
込み形状やスラグ巻込み、アンダカットの発生に影41
ヲ及ばずものと考えられる。スラグ巻込みの防止には、
フラックス中のS io 2の増量やCa F 2の添
加が有効であシ、これらの成分が増加すると溶込み深さ
の変動も小さくなることが分った。
5IO2やCaF 2はフラックスの溶融物性を調整す
るのに都合のよい成分であるが、S10□量が多くなる
と溶接金属の酸素量が増加し、CaF2の量が多くなシ
過ぎるとCa F 2のガス化によってビード表面にポ
ックマークやヘリンボーンが発生するようになる。溶接
後に生じたスラグを分析すると、フラ。
るのに都合のよい成分であるが、S10□量が多くなる
と溶接金属の酸素量が増加し、CaF2の量が多くなシ
過ぎるとCa F 2のガス化によってビード表面にポ
ックマークやヘリンボーンが発生するようになる。溶接
後に生じたスラグを分析すると、フラ。
クスに比べCaF2,5i02.At20.量が減少し
、CaO量が増加していた。Ca、F2がそれ自身の揮
発、または次の反応によってガス化するものと考えられ
た。
、CaO量が増加していた。Ca、F2がそれ自身の揮
発、または次の反応によってガス化するものと考えられ
た。
2 CaF2 + 5i02 →2 CaO+SiF4
↑3 CaF2+ At203−) a CaO+2
AtF3↑また、CaOの多い領域ではビットが発生し
た。
↑3 CaF2+ At203−) a CaO+2
AtF3↑また、CaOの多い領域ではビットが発生し
た。
これは後に述べるようにCaOの増加によっ゛Cフラッ
クスの塩基度が増大し、フラックス中の水分が多くなる
結果、溶接金属中の拡散性水素量が増加することによっ
て発生したものと考えられる。
クスの塩基度が増大し、フラックス中の水分が多くなる
結果、溶接金属中の拡散性水素量が増加することによっ
て発生したものと考えられる。
このように溶接金属の低酸素を実現する高塩基性フラッ
クスでは、フラックス成分が、フラックスの溶融物性、
アーク状態、ガス成分の発生などに与える影響全考慮し
て成分組合せを総合的にコントロールすることが必要で
ある。
クスでは、フラックス成分が、フラックスの溶融物性、
アーク状態、ガス成分の発生などに与える影響全考慮し
て成分組合せを総合的にコントロールすることが必要で
ある。
次に高塩基性フラックスの拡散性水素の問題について述
べる。第3図はいろいろの塩基度のフラックスを用いて
溶接したときの、フラックス塩基度と溶接金属中の拡散
性水素量の関係を示したものである。
べる。第3図はいろいろの塩基度のフラックスを用いて
溶接したときの、フラックス塩基度と溶接金属中の拡散
性水素量の関係を示したものである。
拡散性水素量の測定はJISZ3116の方法によって
行った。本明細書における拡散性水素量は全てこの測定
方法によって行ったものである。
行った。本明細書における拡散性水素量は全てこの測定
方法によって行ったものである。
同図中の○印のものは、フラックス原料を電気炉で溶解
した後、排出時にジェット水流によって水冷処理をした
溶融型フラックスに関するものである。Δ印およびX印
の゛ものは、電気炉で溶解後、鉄板上に排出し大気中で
放冷した空冷処理した溶融型フラックスに関するもので
あり、前者(Δ印)は10チ以下のCaF 2を含み、
後者(×印)は25チ以上のCILF2 f含むフラッ
クスである。同図に見るように水冷処理されたスラック
スでは、塩基度(B)が増大するにともない拡散性水素
量は次第に増加している。拡散性水素量ffi 6CC
/100 FDM以下にしようとするには、7ラツクス
の塩基度(B) k2.7以下にすることが必要である
。
した後、排出時にジェット水流によって水冷処理をした
溶融型フラックスに関するものである。Δ印およびX印
の゛ものは、電気炉で溶解後、鉄板上に排出し大気中で
放冷した空冷処理した溶融型フラックスに関するもので
あり、前者(Δ印)は10チ以下のCaF 2を含み、
後者(×印)は25チ以上のCILF2 f含むフラッ
クスである。同図に見るように水冷処理されたスラック
スでは、塩基度(B)が増大するにともない拡散性水素
量は次第に増加している。拡散性水素量ffi 6CC
/100 FDM以下にしようとするには、7ラツクス
の塩基度(B) k2.7以下にすることが必要である
。
少量のCa F2 f含む空冷処理されたフラックスで
は塩基度の)が2.5以下では、拡散性水素量は少いが
2.5を超えると急激に増加している。水素量を6CC
/1009 DM以下にするためには、フラックスの塩
基度(B) ’i 3.0以下にすることが必要である
。
は塩基度の)が2.5以下では、拡散性水素量は少いが
2.5を超えると急激に増加している。水素量を6CC
/1009 DM以下にするためには、フラックスの塩
基度(B) ’i 3.0以下にすることが必要である
。
水冷処理されたフラックスに含まれる水分は、電気炉で
の溶解中に大気中の湿分などを吸収した水分、冷却中に
冷却水から直接吸収した水分などであシ、この合計量は
フラックスの水分吸収能に対応して増減するものと考え
られる。
の溶解中に大気中の湿分などを吸収した水分、冷却中に
冷却水から直接吸収した水分などであシ、この合計量は
フラックスの水分吸収能に対応して増減するものと考え
られる。
一方、空冷処理されたフラックスで得られる水素量が塩
基度が2.5ヲ超えると急激に増加する主原因は、高塩
基組成領域で晶出する水和性鉱物であることを見出した
。この水利鉱物の種類はスラックスの成分系によって異
なるが、本発明の成分系では12 Ca07 At20
5(以下この鉱物”Cl2A7と略記する。)でアった
。したがりて、この水和鉱物の生成を防止することがB
〉25の空冷処理フラックスによる拡散性水素量全減少
させる手段となる。
基度が2.5ヲ超えると急激に増加する主原因は、高塩
基組成領域で晶出する水和性鉱物であることを見出した
。この水利鉱物の種類はスラックスの成分系によって異
なるが、本発明の成分系では12 Ca07 At20
5(以下この鉱物”Cl2A7と略記する。)でアった
。したがりて、この水和鉱物の生成を防止することがB
〉25の空冷処理フラックスによる拡散性水素量全減少
させる手段となる。
C1□A7の晶出全防止する手段として本発明者らは2
つの方法を見出した。一つは、第3図(×印)に見ると
おりフラックス中のCaF 2量を増加することである
。CaF 2が増加するにともないc、2A7が減少す
る。これは、CaF 2の増加とともにCu5pidi
ne:3 Ca0 ・2 S r 02 ・CaF2や
30aO’ 3 At20. ’ CaF2が生成・増
加し、C1□A7の生成が阻止されるようになるととに
起因することが分った。他の一つは〜電気炉で溶融状態
になっているフラックスを排出時に急速度で空冷処理す
ることである。
つの方法を見出した。一つは、第3図(×印)に見ると
おりフラックス中のCaF 2量を増加することである
。CaF 2が増加するにともないc、2A7が減少す
る。これは、CaF 2の増加とともにCu5pidi
ne:3 Ca0 ・2 S r 02 ・CaF2や
30aO’ 3 At20. ’ CaF2が生成・増
加し、C1□A7の生成が阻止されるようになるととに
起因することが分った。他の一つは〜電気炉で溶融状態
になっているフラックスを排出時に急速度で空冷処理す
ることである。
溶融スラックスを柵を設けた鉄板上に排出し、溶融フラ
ックスの層厚を8mm+ 16mm +’55mmに変
化させた。厚さ方向の中間点の冷却速度を測定した。1
650℃力\ら1000℃までの平均冷却速度は、それ
ぞれ、50℃/min、+5℃/min、。
ックスの層厚を8mm+ 16mm +’55mmに変
化させた。厚さ方向の中間点の冷却速度を測定した。1
650℃力\ら1000℃までの平均冷却速度は、それ
ぞれ、50℃/min、+5℃/min、。
0.5℃/ m i n、でありた。それぞれの空冷処
理で得られた7ラツクスを用いて測定した拡散性水素量
は、第4図に示すように、冷却速度が大きくなるにとも
ない減少し、5℃/min、以上では極めて少くなる。
理で得られた7ラツクスを用いて測定した拡散性水素量
は、第4図に示すように、冷却速度が大きくなるにとも
ない減少し、5℃/min、以上では極めて少くなる。
この領域ではフラックス中のC42A7も極めて少くな
っていることlX線回折などで確認した。
っていることlX線回折などで確認した。
CaF 2の増量によりてCl2A7の生成を減少させ
る方法においてはフラックス中のCaF 2量を25係
以上にする必要がある。また、冷却速度によってC42
A7の生成量を減少させるには、1650℃→1000
℃の平均冷却速度を約り℃/mIn、以上にすることが
必要である。このことは排出した溶融フラックスの層厚
を約20調以下にして大気中で放冷すること、または排
出時に溶融スラックスをジェット空気流によって吹き飛
ばすことなどによって達成される。
る方法においてはフラックス中のCaF 2量を25係
以上にする必要がある。また、冷却速度によってC42
A7の生成量を減少させるには、1650℃→1000
℃の平均冷却速度を約り℃/mIn、以上にすることが
必要である。このことは排出した溶融フラックスの層厚
を約20調以下にして大気中で放冷すること、または排
出時に溶融スラックスをジェット空気流によって吹き飛
ばすことなどによって達成される。
このような方法で処理されることを本明細書では「急速
空冷処理された」と称し、冷却速度を問題にしない空冷
処理全意味する「空冷処理された」と区別して用いるこ
とにする。
空冷処理された」と称し、冷却速度を問題にしない空冷
処理全意味する「空冷処理された」と区別して用いるこ
とにする。
また、電気炉から排出された溶融フラックスをジェット
水流で吹き飛ばすこと、または水中に投入することなど
水によって冷却処理されることを「水冷処理された」と
称することにする。
水流で吹き飛ばすこと、または水中に投入することなど
水によって冷却処理されることを「水冷処理された」と
称することにする。
また他の方法で溶接金属中の拡散性水素量を減少させる
ことができる。第5図は2種類の溶解フラックスにいろ
いろの量の石灰石(鉱物名方解石CaCO3) k添加
して、溶接時に分解して放出されるCO2ガスによって
アーク空胴の水素分圧を低下させようとした実験結果を
示すものである。フラックスへノC02(石灰石)添加
量が増加するにともない拡散性水素量は減少する。しか
し、co2jfが3係以上になるとその効果は飽和状態
になる。
ことができる。第5図は2種類の溶解フラックスにいろ
いろの量の石灰石(鉱物名方解石CaCO3) k添加
して、溶接時に分解して放出されるCO2ガスによって
アーク空胴の水素分圧を低下させようとした実験結果を
示すものである。フラックスへノC02(石灰石)添加
量が増加するにともない拡散性水素量は減少する。しか
し、co2jfが3係以上になるとその効果は飽和状態
になる。
この方法と前述したフラックスの製造方法とを組合せれ
ばさらに効果的に水素量を減少させることができる。
ばさらに効果的に水素量を減少させることができる。
次に溶接金属中の窒素量を減少させる検討結果を述べる
。多くの成分系の7ラツクスで溶接して得られる溶接金
属中の酸素量と窒素量が反比例的に変化するメカニズム
として、前述のようにいろいろな説が提起されているが
、定説とはなっていない。本発明者らはガス成分による
シールド作用が、溶接金属の酸素量全減少し、または、
少くとも増加させずに、窒素量を減少させる2つの方法
を見出した。
。多くの成分系の7ラツクスで溶接して得られる溶接金
属中の酸素量と窒素量が反比例的に変化するメカニズム
として、前述のようにいろいろな説が提起されているが
、定説とはなっていない。本発明者らはガス成分による
シールド作用が、溶接金属の酸素量全減少し、または、
少くとも増加させずに、窒素量を減少させる2つの方法
を見出した。
第6図に4種類のフラックスをペースにCaF 2量を
変化させ、それらの7ラツクスで得られた溶接金属の窒
素量を示すGここでの窒素量は、次式で示すΔNを示す
◎ ここでN:溶接金属の窒素分析値(ppm)Nl:母材
の窒素量(ppm) N2:ワイヤの窒素量(ppm) wl:母材の溶解量 w2:ワイヤの溶解量 溶接金属の窒素量二Nは母材、ワイヤの窒素量の影響を
うけるが、ΔNは、それらの影響を消去し、フラックス
の作用による窒素量の変化を示すと考えることができる
。
変化させ、それらの7ラツクスで得られた溶接金属の窒
素量を示すGここでの窒素量は、次式で示すΔNを示す
◎ ここでN:溶接金属の窒素分析値(ppm)Nl:母材
の窒素量(ppm) N2:ワイヤの窒素量(ppm) wl:母材の溶解量 w2:ワイヤの溶解量 溶接金属の窒素量二Nは母材、ワイヤの窒素量の影響を
うけるが、ΔNは、それらの影響を消去し、フラックス
の作用による窒素量の変化を示すと考えることができる
。
フラックス中のCa F2が増加するにともない、ΔN
は減少し、CaF)20%ではΔN(20Ppmになう
ている。この効果は前述したようにCa F 2がアー
ク熱によッテCaFz↑、 5tF4↑、 At2F、
↑)形テ気化するガスのシールド効果によって大気から
の窒素吸収を防止したことに起因するものである。これ
らのガスは酸素量を増加させる気づかいはなく、実際C
aF 2の増加とともに溶接金属中・の酸系は減少して
いた。
は減少し、CaF)20%ではΔN(20Ppmになう
ている。この効果は前述したようにCa F 2がアー
ク熱によッテCaFz↑、 5tF4↑、 At2F、
↑)形テ気化するガスのシールド効果によって大気から
の窒素吸収を防止したことに起因するものである。これ
らのガスは酸素量を増加させる気づかいはなく、実際C
aF 2の増加とともに溶接金属中・の酸系は減少して
いた。
第7図は、第5図の実験と同様にしてフラックス中のC
O2量を変化させ、ΔNへの影響度を調べたものである
。○印は250メツシユよシ小さい粒度を20%以上含
むフラックスに関するものでアシ。
O2量を変化させ、ΔNへの影響度を調べたものである
。○印は250メツシユよシ小さい粒度を20%以上含
むフラックスに関するものでアシ。
Δ印は250メツシユより小さい粒度を20係以下含む
フラックスに関するものである。002量の増加ととも
にΔNは減少していることが分る。その限界効果は徐々
に小さくなり、CO2量が5チ以上ではCO2の効果は
飽和状態になると考えられる。
フラックスに関するものである。002量の増加ととも
にΔNは減少していることが分る。その限界効果は徐々
に小さくなり、CO2量が5チ以上ではCO2の効果は
飽和状態になると考えられる。
CO□は、溶接金属中の酸素量を増加させることが懸念
されたが、第8図に示すように、他成分系のフラックス
(△印)では酸素量の増加が認められたが本発明成分系
フラックス(○印)では、CO□量が増加しても、酸素
量の増加率は小さいことが分った。
されたが、第8図に示すように、他成分系のフラックス
(△印)では酸素量の増加が認められたが本発明成分系
フラックス(○印)では、CO□量が増加しても、酸素
量の増加率は小さいことが分った。
これらの方法まfcけこれらの組合せの方法を用いるこ
とによシ溶接金属酸素量を増加させず、または、大きく
は増加させずに窒素量を減少させることができる。
とによシ溶接金属酸素量を増加させず、または、大きく
は増加させずに窒素量を減少させることができる。
(発明の要旨)
本発明は以上の知見に基いて行なわれたものであり、そ
の要旨は以下に示すとおシである。
の要旨は以下に示すとおシである。
(リ 下記要件(1) 、<2) −(c) # (3
)おx ヒ(5) −(b)k 同時に満足するサブマ
ージド・アーク溶接用フラックス。
)おx ヒ(5) −(b)k 同時に満足するサブマ
ージド・アーク溶接用フラックス。
(2)下記要件(1) + (2) −(a) 、 (
2) −(c) + (3) 、 (4)および(5)
−(a) k同時に満足するサブマージド・アーク溶
接用7シツクス。
2) −(c) + (3) 、 (4)および(5)
−(a) k同時に満足するサブマージド・アーク溶
接用7シツクス。
(3)下記要件(1) ? (2) −(e) 、 (
3) 、 (4)および(5) −(c)を同時に満足
するサブマージド・アーク溶接用フラックス。
3) 、 (4)および(5) −(c)を同時に満足
するサブマージド・アーク溶接用フラックス。
(4) 下記要件(す、 (2) −(a) l (3
) ? (4) 、 (5) −(a)および(6)t
−同時に満足するサブマージド・アーク溶接用フラック
ス。
) ? (4) 、 (5) −(a)および(6)t
−同時に満足するサブマージド・アーク溶接用フラック
ス。
(5)下記要件(1) 、 (2) −(b) t’
(3) 、 (4) 、 (5) −(c)および(6
)を同時に満足するサブマーシト・アーク溶接用フラッ
クス。
(3) 、 (4) 、 (5) −(c)および(6
)を同時に満足するサブマーシト・アーク溶接用フラッ
クス。
(6)下記要件(1) 、 (2) −(e) 、 (
3)および(5) −(d)を同時に満足するサブマー
ジド・アーク溶接用フラックス。
3)および(5) −(d)を同時に満足するサブマー
ジド・アーク溶接用フラックス。
(7)下記要件(t) + (2) −(b) p (
3) 、 (4) + (5) −(a)および(6)
全同時に満足するサブマージド・アーク溶接用フラック
ス。
3) 、 (4) + (5) −(a)および(6)
全同時に満足するサブマージド・アーク溶接用フラック
ス。
(8)下記要件(1) 、 (2) −(e) 、 (
3) 、 (4) ? (5) −(b)および(6)
?:同時に満足するサブマージド・アーク溶接用フラ
ックス。
3) 、 (4) ? (5) −(b)および(6)
?:同時に満足するサブマージド・アーク溶接用フラ
ックス。
(9)下記要件(1) 、(2) −(c) t (3
) −(4) 、(5) −(d)および(6)全同時
に満足するサブマージド・アーク溶接用フラックス。
) −(4) 、(5) −(d)および(6)全同時
に満足するサブマージド・アーク溶接用フラックス。
(10下記要件(1) 、 (2) −(c) 、 <
3) 、 (4) 、 <5) −(b) 、 (5)
−(d)および(6)を同時に満足するサブマーシト
・アーク溶接用フラックス〇 要件(1) CaO+ MgO、At20つ、 5in
2の4成分系においてそれら4成分の合′計量を100
としたとき、それらの成分量が CaO; 10〜60 % MgO; 30係以下 At2o3; 20〜70係 5t02 ; 5〜40係 の組成を有し、かつ、それらの合計量がCO2成分を除
くフラックス全重量の35チ以上ケ占めること。
3) 、 (4) 、 <5) −(b) 、 (5)
−(d)および(6)を同時に満足するサブマーシト
・アーク溶接用フラックス〇 要件(1) CaO+ MgO、At20つ、 5in
2の4成分系においてそれら4成分の合′計量を100
としたとき、それらの成分量が CaO; 10〜60 % MgO; 30係以下 At2o3; 20〜70係 5t02 ; 5〜40係 の組成を有し、かつ、それらの合計量がCO2成分を除
くフラックス全重量の35チ以上ケ占めること。
要件(2)CO2成分を除くフラックス全重量に対し次
の量のCaF2 f含むこと。
の量のCaF2 f含むこと。
−(a)i5〜60係
−(b)15〜65チ
ー(c)25〜65係
要件(3)下記(I)式で計算されるフラックスの塩基
度(B)が1.0以上であること。
度(B)が1.0以上であること。
B ”6.50 NBaO+ 6.05 NCa□ +
4.8 NMn0+ 4.0 NMgo + 3.4
NFllO+ 5. I NCaF2+0.3NZr0
2 0.2NAt203 22NT102−6.3Ns
+o ・・・・・・・・・・・・・・・(I)ここで、
Nk;成分にのモル分率 要件(4) 溶解物および非溶解物の両者を含むこと。
4.8 NMn0+ 4.0 NMgo + 3.4
NFllO+ 5. I NCaF2+0.3NZr0
2 0.2NAt203 22NT102−6.3Ns
+o ・・・・・・・・・・・・・・・(I)ここで、
Nk;成分にのモル分率 要件(4) 溶解物および非溶解物の両者を含むこと。
要件(5) −(−) 水冷処理された溶解物で、かつ
、下記(I)式で計算される溶解物の塩基度(B)が、
2.7以下であることロ ー(b)空冷処理された溶解物で、かつ、溶解物が25
チ以上のCaF2 f含むこと0 −(C)空冷処理された溶解物で、かつ下記(I)式で
計算される溶解物の塩基度俤)が3.0以下でちること
。
、下記(I)式で計算される溶解物の塩基度(B)が、
2.7以下であることロ ー(b)空冷処理された溶解物で、かつ、溶解物が25
チ以上のCaF2 f含むこと0 −(C)空冷処理された溶解物で、かつ下記(I)式で
計算される溶解物の塩基度俤)が3.0以下でちること
。
−(d)急速空冷処理された溶解物であること。
B−6,50Nn aQ +6.05 Ncao +
4.8 NMn0+4.0 NMgo + 3.4Np
a□ + 5.I N(aF2十0.3Nzro2 0
.2NAz2o3 2−2NT+o2その炭酸塩鉱物を
構成するCO□’1 co2ガスに換算して、CO2成
分を除くフラックス全重量の0.2〜5.0チ相当する
量のCO2ヲ含む炭酸塩鉱物を含むこと。
4.8 NMn0+4.0 NMgo + 3.4Np
a□ + 5.I N(aF2十0.3Nzro2 0
.2NAz2o3 2−2NT+o2その炭酸塩鉱物を
構成するCO□’1 co2ガスに換算して、CO2成
分を除くフラックス全重量の0.2〜5.0チ相当する
量のCO2ヲ含む炭酸塩鉱物を含むこと。
以下に本発明の詳細について説明する。
先ず、CaOlMgOr 3102 p Al−203
系溶融型フラツクスをベースに検討を行って本発明に至
った。
系溶融型フラツクスをベースに検討を行って本発明に至
った。
溶接用フラックスの塩基度を高めるには、CaOpBa
OlMgOなどの塩基性酸化物を多量に配合する必要が
ある。これらの成分の原料は、CaOについては石灰石
(CaCO5) r硅灰石(Ca、sto、 )など、
BaOについては炭酸バリウム(BaCO2)、MgQ
については、マグネシアクリンカ−(MgO’)、オリ
ビンサンド(Mg2Si04)などが通常用いられる。
OlMgOなどの塩基性酸化物を多量に配合する必要が
ある。これらの成分の原料は、CaOについては石灰石
(CaCO5) r硅灰石(Ca、sto、 )など、
BaOについては炭酸バリウム(BaCO2)、MgQ
については、マグネシアクリンカ−(MgO’)、オリ
ビンサンド(Mg2Si04)などが通常用いられる。
しかし、Ca S I OsやMg2SiO4のように
5in2’i含む原料を用いては思うように7ラツクス
の塩基度を高めることができない。一方、CaCO3や
B aCOsのような炭酸塩原料を多量に配合し、フラ
ックス中のC02iが多くな多過ぎると、後に述べるよ
うに、ポックマークの発生などのトラブルが発生する。
5in2’i含む原料を用いては思うように7ラツクス
の塩基度を高めることができない。一方、CaCO3や
B aCOsのような炭酸塩原料を多量に配合し、フラ
ックス中のC02iが多くな多過ぎると、後に述べるよ
うに、ポックマークの発生などのトラブルが発生する。
このため、フラックスの原料の鉱物形態がそのままフラ
ックスに保存されるメンド型フラックス、すなわち、配
合原料に水ガラスのような結合剤全添加し適当なサイズ
に造粒し、500℃前後の温度で焼成して製造されるフ
ラックスでは、成分設計の自由度を著しく欠き、ビード
形状および成分コントロール上の要請を全て満足するこ
とは困難であるoしたがって本発明は溶融型フラックス
をペースにしたものであるが、例えば前述の水冷処理さ
れるフラックスの塩基度全制限(第3図から水素量’に
6cc/10(IDM以下にするためにはB (2,7
にする必要がある)すること、あるいは、フラックスに
CO□を含有させることなどについては次のような方法
で解決した。
ックスに保存されるメンド型フラックス、すなわち、配
合原料に水ガラスのような結合剤全添加し適当なサイズ
に造粒し、500℃前後の温度で焼成して製造されるフ
ラックスでは、成分設計の自由度を著しく欠き、ビード
形状および成分コントロール上の要請を全て満足するこ
とは困難であるoしたがって本発明は溶融型フラックス
をペースにしたものであるが、例えば前述の水冷処理さ
れるフラックスの塩基度全制限(第3図から水素量’に
6cc/10(IDM以下にするためにはB (2,7
にする必要がある)すること、あるいは、フラックスに
CO□を含有させることなどについては次のような方法
で解決した。
配合される種々の原料を二つのグループに分ける。
一つの゛グループは電気炉などで溶解し、冷却後適当な
サイズに破砕して使用するもの(本明細書においては「
溶解物」と称する。)とし、他のグループは溶解せずに
配合原料そのままの状態で使用するもの(本明細書にお
いては「非溶解物」と称する。)とし、両者全混合して
溶接用フラックスとする。溶解物の塩基度全2.フ以下
にし、非溶解物の塩基度全2.フ以上にし、両者の混合
物ti接用フラックスとすれば、溶解物を水冷処理して
も拡散性水素量gscc/100gDM以下にすること
ができ、また、非溶解物の塩基産金2,7以上にするこ
とによってフラックスの塩基度が2.7以上の溶接金属
の低酸素化を実現できる。また、非溶解物に炭酸塩原料
を配合することによってフラックス中のCO2量を自由
に変化させることができ、第5図、第7図に示したよう
な、水素量、窒素量のコントロールを行うことができる
。
サイズに破砕して使用するもの(本明細書においては「
溶解物」と称する。)とし、他のグループは溶解せずに
配合原料そのままの状態で使用するもの(本明細書にお
いては「非溶解物」と称する。)とし、両者全混合して
溶接用フラックスとする。溶解物の塩基度全2.フ以下
にし、非溶解物の塩基度全2.フ以上にし、両者の混合
物ti接用フラックスとすれば、溶解物を水冷処理して
も拡散性水素量gscc/100gDM以下にすること
ができ、また、非溶解物の塩基産金2,7以上にするこ
とによってフラックスの塩基度が2.7以上の溶接金属
の低酸素化を実現できる。また、非溶解物に炭酸塩原料
を配合することによってフラックス中のCO2量を自由
に変化させることができ、第5図、第7図に示したよう
な、水素量、窒素量のコントロールを行うことができる
。
溶接金属中の窒素の許容量は、溶接構造物の用途、他の
合金成分などによって決定される。また、溶接金属中の
窒素量は母材の窒素量、ワイヤの窒素量によって大きく
影響上うける。したがって、これらの諸条件が決定され
なければ、溶接フラックスによってΔNt−いくらにす
る必要があるかは決定されない。しかし、一般的にこれ
以下にコントロールできれば、用途が拡大できるものと
して本発明は、ΔN (20ppm、必要ならばΔN
(10pprを可能にするということで構成されている
。同様に、拡散水素の許容量も、溶接施工方法2溶接構
造物の用途、母材の強度などによって決定されるもので
あるが、本発明は、水素量:6cC/1100ID以下
、必要ならば3CC/10 o、iDM以下さらに、l
cc/100#DM以下を可能にするということで構成
されている。
合金成分などによって決定される。また、溶接金属中の
窒素量は母材の窒素量、ワイヤの窒素量によって大きく
影響上うける。したがって、これらの諸条件が決定され
なければ、溶接フラックスによってΔNt−いくらにす
る必要があるかは決定されない。しかし、一般的にこれ
以下にコントロールできれば、用途が拡大できるものと
して本発明は、ΔN (20ppm、必要ならばΔN
(10pprを可能にするということで構成されている
。同様に、拡散水素の許容量も、溶接施工方法2溶接構
造物の用途、母材の強度などによって決定されるもので
あるが、本発明は、水素量:6cC/1100ID以下
、必要ならば3CC/10 o、iDM以下さらに、l
cc/100#DM以下を可能にするということで構成
されている。
これらと同時に、溶接金属中の酸素量は300ppm以
下、および、溶接欠陥がなくビード形状が良好なことを
可能にするということで本発明は構成されている。
下、および、溶接欠陥がなくビード形状が良好なことを
可能にするということで本発明は構成されている。
次に各要件が前記のとおりに設定された理由について説
明する。
明する。
要件(1)について:
溶接金属の低酸素化を図るためにはフラックスの塩基度
を高塩基度に保たねばならない。そのためフラックスの
物性の調整には好ましいが酸性度の大きいSiO2の使
用量を制限し、物性調整に必要な酸性成分としては中性
〜酸性金示すA7203e主成分とするようにし、それ
に代表的な塩基性成分であるCaO、MgOf加えたC
aO、MgOt At203 +810□系を基本とす
るものである・ CaQはフラックスの高塩基度を維持するために使用さ
れる塩基性酸化物であるが、上記の4成分の合計量全1
00としたとき、CaO量が60%を超えると粘度が大
きくなり過ぎビード余盛形状が不安定になシ、ポックマ
ークやビットが発生する。
を高塩基度に保たねばならない。そのためフラックスの
物性の調整には好ましいが酸性度の大きいSiO2の使
用量を制限し、物性調整に必要な酸性成分としては中性
〜酸性金示すA7203e主成分とするようにし、それ
に代表的な塩基性成分であるCaO、MgOf加えたC
aO、MgOt At203 +810□系を基本とす
るものである・ CaQはフラックスの高塩基度を維持するために使用さ
れる塩基性酸化物であるが、上記の4成分の合計量全1
00としたとき、CaO量が60%を超えると粘度が大
きくなり過ぎビード余盛形状が不安定になシ、ポックマ
ークやビットが発生する。
また、CaO量が10%未満になると粘度が大きく、軟
化溶融温度が高くなシ過ぎ溶接スラグを通してのガス抜
けが困難になりポックマ〜りが発生したシ、CaOの減
少分増加したMgO+At2o3の作用も加ってビード
中央部に馬背状の突起物やアンダヵットが発生する。A
t2o3量が70チを超える領域ではCaO量が10%
未満の領域とほぼ同様のビード形状、溶接欠陥上の問題
が発生し、At2o5が20%未満の領域ではCaQ量
が604’c超える領域とほぼ同様の問題が発生する。
化溶融温度が高くなシ過ぎ溶接スラグを通してのガス抜
けが困難になりポックマ〜りが発生したシ、CaOの減
少分増加したMgO+At2o3の作用も加ってビード
中央部に馬背状の突起物やアンダヵットが発生する。A
t2o3量が70チを超える領域ではCaO量が10%
未満の領域とほぼ同様のビード形状、溶接欠陥上の問題
が発生し、At2o5が20%未満の領域ではCaQ量
が604’c超える領域とほぼ同様の問題が発生する。
MgOもフラックスを高塩基度にするため使用される酸
化物であるが、その量が309bを超えると溶込み形状
が不安定になってスラグ巻込みが増加し、後に述べるよ
うにCaF 2の添加によってもスラグ巻込みを防止で
きなくなる。また、MgO量が30係を超えるとビード
余盛形状も不安定になシ、アンダカ、トが発生する。5
102は物性を調整し良好なビードを得るためには好ま
しい成分であるが、40チを超えると溶接金属の酸素量
を後に述べるような量値300 ppm以下にすること
が困難になる。また、5i02量が5チ未満ではビード
形状がやや不安定になるし、塩基度が大きくなるにも係
わらず溶接金属の酸素量が若干増加する。したがりて、
CaO9Mg02At203.SiO2の量は前記の範
囲にすべきである。またこれらの4成分の合計量はフラ
ックス重量の35憾以上にすべきである035憾未満で
は、この成分系の有する効果を発揮することができなく
なシ良好なビードを保持することができなくなる。
化物であるが、その量が309bを超えると溶込み形状
が不安定になってスラグ巻込みが増加し、後に述べるよ
うにCaF 2の添加によってもスラグ巻込みを防止で
きなくなる。また、MgO量が30係を超えるとビード
余盛形状も不安定になシ、アンダカ、トが発生する。5
102は物性を調整し良好なビードを得るためには好ま
しい成分であるが、40チを超えると溶接金属の酸素量
を後に述べるような量値300 ppm以下にすること
が困難になる。また、5i02量が5チ未満ではビード
形状がやや不安定になるし、塩基度が大きくなるにも係
わらず溶接金属の酸素量が若干増加する。したがりて、
CaO9Mg02At203.SiO2の量は前記の範
囲にすべきである。またこれらの4成分の合計量はフラ
ックス重量の35憾以上にすべきである035憾未満で
は、この成分系の有する効果を発揮することができなく
なシ良好なビードを保持することができなくなる。
要件(2)について;
CaF 2は本発明フラックスでは種々の働きをしてい
る。先ず、CaF2は塩基性の弗化物でフラックスを高
塩基にするのに有効な成分である。CaF 2はフラッ
クスの粘度、軟化溶融温度を低下させるので適量配合す
れば良好なビードを得るために好ましい成分である。さ
らに、CaF 2は溶込み形状を安定化し、スラグ巻込
みを防止する顕著な効果をもっている。これら目的、特
に、スラグ巻込みを防止するためには、フラックス重量
の6係以上あれば充分である。
る。先ず、CaF2は塩基性の弗化物でフラックスを高
塩基にするのに有効な成分である。CaF 2はフラッ
クスの粘度、軟化溶融温度を低下させるので適量配合す
れば良好なビードを得るために好ましい成分である。さ
らに、CaF 2は溶込み形状を安定化し、スラグ巻込
みを防止する顕著な効果をもっている。これら目的、特
に、スラグ巻込みを防止するためには、フラックス重量
の6係以上あれば充分である。
しかし、以下に述べるように、溶接金属の窒素吸収量と
拡散性水素量全同時に減少させようとするとこの量のC
aF Z量では不充分である。
拡散性水素量全同時に減少させようとするとこの量のC
aF Z量では不充分である。
要件(2) −(a)において下限i 15 、係とし
たのは、要件(6)との組合せでΔNe20ppm以下
にするためである。本要件は、また、要件(5) −(
a)との組合せ:前提として設定されたものでアシ、水
冷処理さtた溶解物音用いたフラックスではCaF 2
が6(1亡超えるとポックマークが発生する。
たのは、要件(6)との組合せでΔNe20ppm以下
にするためである。本要件は、また、要件(5) −(
a)との組合せ:前提として設定されたものでアシ、水
冷処理さtた溶解物音用いたフラックスではCaF 2
が6(1亡超えるとポックマークが発生する。
要件(2) −(b)において下限を15憾としたのは
、要件(2) −(a)の場合と同様に要件(6)との
組合せでΔNを20 ppm以下にするためである。C
aF2量が65係を超えると、要件(1)に述べた本発
明の特徴を失ってしまう。
、要件(2) −(a)の場合と同様に要件(6)との
組合せでΔNを20 ppm以下にするためである。C
aF2量が65係を超えると、要件(1)に述べた本発
明の特徴を失ってしまう。
要件(2) −(C)において下限を25%としたのは
、第6図に示すように、窒素量@ 20 ppm以下に
するためでおる。実際には15〜20 ppm以下にも
することができる。Ca F 2の上限を65係とした
のは、要件(2) −(b)の場合と同じ理由である。
、第6図に示すように、窒素量@ 20 ppm以下に
するためでおる。実際には15〜20 ppm以下にも
することができる。Ca F 2の上限を65係とした
のは、要件(2) −(b)の場合と同じ理由である。
要件(3) Kついて:
フラックスの塩基度’6i、o以上としたのは、第2図
から、溶接金属中の酸素量を3o o ppm以下にす
るためである。
から、溶接金属中の酸素量を3o o ppm以下にす
るためである。
要件(4)について:
フラックス原料を二つのグループに分け、一方全溶解物
とし、他方を非溶解物とし、両者を混合して溶接フラッ
クスとすることは、前述のとおシ、溶融型フラックスお
よびボンド型フラックスの長所を活かし、短所を補う方
法として有効なものである。
とし、他方を非溶解物とし、両者を混合して溶接フラッ
クスとすることは、前述のとおシ、溶融型フラックスお
よびボンド型フラックスの長所を活かし、短所を補う方
法として有効なものである。
溶解物は溶解・冷却後の破砕方法を加減することで自由
に所要の粒度に調整できるが、非溶解物中の原料のうち
に細か過ぎるようなものも含まれることがある。このよ
うなときは、成分の偏析が懸念される。このような場合
には溶解物、非溶解物の混合物に、少量の水ガラス、ア
ルンン酸ソーダなどの結合剤を添加して造粒したぎンド
型フラックスとして使用することができる。
に所要の粒度に調整できるが、非溶解物中の原料のうち
に細か過ぎるようなものも含まれることがある。このよ
うなときは、成分の偏析が懸念される。このような場合
には溶解物、非溶解物の混合物に、少量の水ガラス、ア
ルンン酸ソーダなどの結合剤を添加して造粒したぎンド
型フラックスとして使用することができる。
なお、通常、フラックス原料は僅かに水分を含んでいる
。その主なものは、液体包有物としての水分、不可避的
に混入する微量鉱物の結晶水などである@また、溶解物
も非溶解物も通常若干付着水をもっている。さらに、プ
ント型フラックスでは水ガラスによって持ちこまれる水
分がある。したがって、これらの水分を除去するため通
常の溶接フラックスの製造と同様に一般に300〜60
0℃の温度で約2時間程度乾燥、または、焼成すること
が必要である。温度全600℃以上にすると炭酸塩鉱物
が分解し、CILOなどの水利性鉱物が生ずるし、Ca
F zが25憾以上含まれない溶解物では再結晶によっ
てC12人7などの水利性鉱物が晶出し、フラックスの
水分が増加することがあるので、フラックス処方によっ
てこれらの点に充分注意して温度を決定する必要がある
。
。その主なものは、液体包有物としての水分、不可避的
に混入する微量鉱物の結晶水などである@また、溶解物
も非溶解物も通常若干付着水をもっている。さらに、プ
ント型フラックスでは水ガラスによって持ちこまれる水
分がある。したがって、これらの水分を除去するため通
常の溶接フラックスの製造と同様に一般に300〜60
0℃の温度で約2時間程度乾燥、または、焼成すること
が必要である。温度全600℃以上にすると炭酸塩鉱物
が分解し、CILOなどの水利性鉱物が生ずるし、Ca
F zが25憾以上含まれない溶解物では再結晶によっ
てC12人7などの水利性鉱物が晶出し、フラックスの
水分が増加することがあるので、フラックス処方によっ
てこれらの点に充分注意して温度を決定する必要がある
。
要件(5)について:
要件(5) −(a)において、水冷処理された溶解物
でかつ塩基度(B)’t−2.7以下としたのは、第3
図から明らかなように、拡散性水素量1(6cc/10
0 &pM以下にするためである。
でかつ塩基度(B)’t−2.7以下としたのは、第3
図から明らかなように、拡散性水素量1(6cc/10
0 &pM以下にするためである。
要件(5) −(bンにおいて、空冷処理された溶解物
でかつ溶解物が25%以上のCa FZを含むとしたの
は第3図(×印)に示すように、CILF2 e 25
%以上配合することによって、C42A7の晶出金少
くして水素量を6cc/10(10M以下、実際には同
図に示すように4〜5cc/1009DM以下にするこ
とができるからである。
でかつ溶解物が25%以上のCa FZを含むとしたの
は第3図(×印)に示すように、CILF2 e 25
%以上配合することによって、C42A7の晶出金少
くして水素量を6cc/10(10M以下、実際には同
図に示すように4〜5cc/1009DM以下にするこ
とができるからである。
要件(5) −(c)において、空冷処理された溶解物
の塩基度(B) ’(i= 3.0以下としたのは、第
3図から判るように、水素量k 6GC/100 FD
M以下にするためである。
の塩基度(B) ’(i= 3.0以下としたのは、第
3図から判るように、水素量k 6GC/100 FD
M以下にするためである。
要件(5) −(d)にお−て、溶解物を急速空冷処理
された溶解物と限定したのは、急速空冷処理した溶解物
では012A7の晶出全極て少くすることができ、水素
量16cc/10[10M以下にすることができるから
である。実際には第4図に示すように3cc/1100
pD以下、1cr:、強程度まで減少させることができ
る。
された溶解物と限定したのは、急速空冷処理した溶解物
では012A7の晶出全極て少くすることができ、水素
量16cc/10[10M以下にすることができるから
である。実際には第4図に示すように3cc/1100
pD以下、1cr:、強程度まで減少させることができ
る。
要件(6)について:
要件(6)において、非溶解物が炭酸塩鉱物全台み、か
つ、その炭酸塩鉱物を構成するco2全2ヲcoスに換
箕して、CO2成分を除くフラックス全重量の0.2〜
5.0係に相当する量のCo2を含む炭酸塩鉱物を含む
ことと規定したのは、溶接時にアーク熱によって分解し
CO□全発生させるためであシ、そのため、非溶解物に
炭酸塩鉱物を含有させるものである。このCO2ガスは
、第5図、第7図に示すとおシ、溶接金属中の拡散性水
素量、窒素量を減少させる。両図に見るとおり、若干で
も含有すればその作用をするが、実効ある程度の量とし
て、すなわち、水素量k 1.5cc/100.9DM
以上、ΔNi5ppm以上減少させるものとして下限の
0.29Jt−設定した。また、上限全5係としたのは
これ以上含ませても水素量に対しても勿論のこと、ΔN
の減少についても限界効果が見込まれないためである。
つ、その炭酸塩鉱物を構成するco2全2ヲcoスに換
箕して、CO2成分を除くフラックス全重量の0.2〜
5.0係に相当する量のCo2を含む炭酸塩鉱物を含む
ことと規定したのは、溶接時にアーク熱によって分解し
CO□全発生させるためであシ、そのため、非溶解物に
炭酸塩鉱物を含有させるものである。このCO2ガスは
、第5図、第7図に示すとおシ、溶接金属中の拡散性水
素量、窒素量を減少させる。両図に見るとおり、若干で
も含有すればその作用をするが、実効ある程度の量とし
て、すなわち、水素量k 1.5cc/100.9DM
以上、ΔNi5ppm以上減少させるものとして下限の
0.29Jt−設定した。また、上限全5係としたのは
これ以上含ませても水素量に対しても勿論のこと、ΔN
の減少についても限界効果が見込まれないためである。
またこの上限を超えると、ビード表面にポックマークや
ヘリンボーン状のガス溝が発生する。さらに、溶接金属
中の酸素量が300 ppm k超えることも懸念され
る。
ヘリンボーン状のガス溝が発生する。さらに、溶接金属
中の酸素量が300 ppm k超えることも懸念され
る。
これらの要件を組合せることによって、種々の窒素量、
拡散性水素量をもつビード形状の良好な低酸系フラック
スを得ることができる。
拡散性水素量をもつビード形状の良好な低酸系フラック
スを得ることができる。
溶接欠陥のない形状の良好なビードを得るためには要件
(1)と(2)全同時に満足させれば良い。
(1)と(2)全同時に満足させれば良い。
溶接金属の酸素量を300 ppm以下にするには要件
(3)ヲ備え7’c7ラツクスにする必要がある。
(3)ヲ備え7’c7ラツクスにする必要がある。
ΔN k 20 ppm以下にするためには、要件(2
) −(、)または(2) −(b)と要件(6)(当
然のことながら要件(4)も。以下同じ。)を組合せる
か、もしくは、要件(2) −(C)を満足すればよい
。要件(2) −(C)と要件(6)とを組合せればΔ
Nを約10 ppm以下にすることもできる。
) −(、)または(2) −(b)と要件(6)(当
然のことながら要件(4)も。以下同じ。)を組合せる
か、もしくは、要件(2) −(C)を満足すればよい
。要件(2) −(C)と要件(6)とを組合せればΔ
Nを約10 ppm以下にすることもできる。
要件(5)の(a) z (b) 、(c) e (d
)いずれでも水素量を6cc/100 、? 0M以下
にすることができるが、特に(b)では4〜5仏/10
0ノDM以下、(d)では3匡/100gDM以下にす
ることができる。したがりて、要件(5) −(b)と
要件(6)ヲ組合せれば水素量を約30C以下にするこ
とができ要件(5) −(d)と要件(6)ヲ組合せれ
ば確実に3CC以下にすることができる。要件(5)−
(b)と要件(5) −(d)の組合せでも水系量を確
実に3cc/ 10010M以下にすることができる。
)いずれでも水素量を6cc/100 、? 0M以下
にすることができるが、特に(b)では4〜5仏/10
0ノDM以下、(d)では3匡/100gDM以下にす
ることができる。したがりて、要件(5) −(b)と
要件(6)ヲ組合せれば水素量を約30C以下にするこ
とができ要件(5) −(d)と要件(6)ヲ組合せれ
ば確実に3CC以下にすることができる。要件(5)−
(b)と要件(5) −(d)の組合せでも水系量を確
実に3cc/ 10010M以下にすることができる。
さらに要件(5) −(b) l (5) −(d)と
(6)を同時に満足せしめれば水素量−21頭/ 1
’OO1/ D M以下にすることができる。
(6)を同時に満足せしめれば水素量−21頭/ 1
’OO1/ D M以下にすることができる。
本発明はこれらの要件の組合せによって溶接欠陥がなく
形状良好で、酸素量、窒素量、拡散性水素量の少い溶接
金属を得ることができる溶接用フラックスを得ることを
目的としたものである。
形状良好で、酸素量、窒素量、拡散性水素量の少い溶接
金属を得ることができる溶接用フラックスを得ることを
目的としたものである。
次に以上の要件を組合せた第1−第10の発明について
説明する。
説明する。
第1 、2.3 、4および5の発明は、溶接金属中の
酸素量: 300 pPm以下、ΔN : 20 pp
m以下。
酸素量: 300 pPm以下、ΔN : 20 pp
m以下。
拡散水素量:6QC/100gDM以下を同時に実現し
、溶接欠陥のない良好なビードを得ること全可能にする
溶接用フラックスに関するものである。
、溶接欠陥のない良好なビードを得ること全可能にする
溶接用フラックスに関するものである。
第1の発明について:
要件(1)と要件(2) −(c)の組合せによって建
全な形状のビードを得ることができる。要件(3)によ
って酸素量全300 ppm以下にすることができる。
全な形状のビードを得ることができる。要件(3)によ
って酸素量全300 ppm以下にすることができる。
要件(2) −(c)によってΔN k 20 ppm
以下にすることができる。要件(5) −(b)によっ
て水素量全60C/100.9DM以下にすることがで
きる。
以下にすることができる。要件(5) −(b)によっ
て水素量全60C/100.9DM以下にすることがで
きる。
第2の発明について:
要件(1)と要件(2) −(a)の組合せにより健全
な形状のビード余得ることができる。要件(3)によっ
て酸素量を3o o ppm以下にすることができる。
な形状のビード余得ることができる。要件(3)によっ
て酸素量を3o o ppm以下にすることができる。
要件(2) −(c)によってΔNを20 ppm以下
にすることができる。要件(4)および要件(5) −
(、)の組合せによって水素量を6CC/100.VD
M以下にすることができる。
にすることができる。要件(4)および要件(5) −
(、)の組合せによって水素量を6CC/100.VD
M以下にすることができる。
ここで要件(2) −(−)と(2) −(e) k満
足するとは、C02成分を除くフラックス全M量に対し
CaF 225〜60%を含むことである。
足するとは、C02成分を除くフラックス全M量に対し
CaF 225〜60%を含むことである。
第3の発明について:
要件(1)と要件(2)−(e)の組合せによって健全
な形状のビードを得ることができる。要件(3)によっ
て酸素量を300 ppm以下にすることができる。要
件(2) −(c)によってΔNを20ppm以下にす
ることができる。要件(4)および要件(5) −(c
)の組合せにょって水素量に6cc/loogDM以下
にすることができる。
な形状のビードを得ることができる。要件(3)によっ
て酸素量を300 ppm以下にすることができる。要
件(2) −(c)によってΔNを20ppm以下にす
ることができる。要件(4)および要件(5) −(c
)の組合せにょって水素量に6cc/loogDM以下
にすることができる。
第4の発明について:
要件(1)と要件(2) −(、)の組合せによって健
全な形状のビードを得ることができる。要件(3)によ
って酸素量を300 ppm以下にすることができる。
全な形状のビードを得ることができる。要件(3)によ
って酸素量を300 ppm以下にすることができる。
要件(2) −(a) l要件(4)および要件(6)
の組合せでΔNを20 ppm以下にすることができる
。要件(4)、要件(5) −(、)および要件(6)
の組合せによって水素量6CC/100.9DM以下を
充分に実現することができる。
の組合せでΔNを20 ppm以下にすることができる
。要件(4)、要件(5) −(、)および要件(6)
の組合せによって水素量6CC/100.9DM以下を
充分に実現することができる。
第5の発明について:
要件(1)および要件(2) −(b)の組合せによっ
て健全な形状のビードを得ることができる。要件(3)
によって酸素量k 300 ppm以下にするととがで
きる要件(2) −(b) l要件(4)および要件(
6)の組合せによってΔN’!i=20ppm以下にす
ることができる。要件(4)。
て健全な形状のビードを得ることができる。要件(3)
によって酸素量k 300 ppm以下にするととがで
きる要件(2) −(b) l要件(4)および要件(
6)の組合せによってΔN’!i=20ppm以下にす
ることができる。要件(4)。
要件(5) −(c)および要件(6)の組合せによっ
て水素量@ 6CC/100 iDM以下を充分実現す
ることができる。
て水素量@ 6CC/100 iDM以下を充分実現す
ることができる。
第6および7の発明は溶接金属中の酸素量=300 p
pm以下、ΔN:20ppm以下、拡散性水素量3cc
/100gDM以下を同時に実現し、溶接欠陥のない良
好なビードを得ることを可能にする溶接用フラックスに
関するものである。
pm以下、ΔN:20ppm以下、拡散性水素量3cc
/100gDM以下を同時に実現し、溶接欠陥のない良
好なビードを得ることを可能にする溶接用フラックスに
関するものである。
第6の発明について:
要件(1)と要件(2) −(c)の組合せによって健
全な形状のビードを得ることができる。要件(3)によ
って酸素量を300 ppm以下にすることができる。
全な形状のビードを得ることができる。要件(3)によ
って酸素量を300 ppm以下にすることができる。
要件(2) −(c)によってΔN k 20 ppm
以下にすることができる。要件(5) −(d)によっ
て水素量23cr:、以下にすることができる。
以下にすることができる。要件(5) −(d)によっ
て水素量23cr:、以下にすることができる。
第7の発明について:
要件(1)および要件(2) −(b)の組合せにより
て健全な形状のビードを得ることができる。要件(3)
によって酸素量f 300 ppm以下にすることがで
きる。
て健全な形状のビードを得ることができる。要件(3)
によって酸素量f 300 ppm以下にすることがで
きる。
要件(2) −(b) l要件(4)および要件(6)
の組合せによってΔNk20ppm以下にすることがで
きる。要件(4)。
の組合せによってΔNk20ppm以下にすることがで
きる。要件(4)。
要件(5) −(d)および要件(6)の組合せによっ
て水素量’に3cc以下にすることができる。
て水素量’に3cc以下にすることができる。
第8および9の発明は溶接金属中の酸素量:300 p
pm以下、ΔN:約10 ppm以下、拡散性水素量=
3crニー以下全以下全果現し、溶接欠陥のない良好な
ビーPを得ることを可能にする溶接用フラックスに関す
るものである。
pm以下、ΔN:約10 ppm以下、拡散性水素量=
3crニー以下全以下全果現し、溶接欠陥のない良好な
ビーPを得ることを可能にする溶接用フラックスに関す
るものである。
第8の発明について:
要件(1)および要件(2) −(c)の組合せによっ
て健全な形状のビードを得ることができる。要件(3)
によって酸素量を300 ppm以下にすることができ
る。
て健全な形状のビードを得ることができる。要件(3)
によって酸素量を300 ppm以下にすることができ
る。
要件(2) −(e’) 、要件(4)および要件(6
)の組合せによって窒素量を約10 ppm以下にする
ことができる。
)の組合せによって窒素量を約10 ppm以下にする
ことができる。
要件(4)、要件(5) −(b)および要件(6)の
組合せによって水素量を約3CC以下にすることができ
る。
組合せによって水素量を約3CC以下にすることができ
る。
第9の発明について:
要件(1)および要件(2) −(c)の組合せによっ
て健全な形状のビードを得ることができる。要件(3)
によって酸素量を3o o ppm以下にすることがで
きる。
て健全な形状のビードを得ることができる。要件(3)
によって酸素量を3o o ppm以下にすることがで
きる。
要件(2> −(e) l要件(4)および要件(6)
の組合せによって窒素量を約10 ppm以下にするこ
とができる。
の組合せによって窒素量を約10 ppm以下にするこ
とができる。
要件(4)、要件(5) −(d)および要件(6)の
組合−せによって水素量13cc以下にすることができ
る。
組合−せによって水素量13cc以下にすることができ
る。
第10の発明は溶接金属中の酸素量: 300 ppm
以下、ΔN=約10 ppm以下、拡散性水素量1cc
以下全同時に実現し、溶接欠陥のない良好なビードを得
ることを可能にする溶接用フラックスに関するものであ
る。要件(1)および要件(2) −(c)の組合せに
よって健全な形状のビードを得ることができる。
以下、ΔN=約10 ppm以下、拡散性水素量1cc
以下全同時に実現し、溶接欠陥のない良好なビードを得
ることを可能にする溶接用フラックスに関するものであ
る。要件(1)および要件(2) −(c)の組合せに
よって健全な形状のビードを得ることができる。
要件(3)によって酸素量を300 ppm以下にする
ことができる。要件(2) −(C) 、要件(4)お
よび要件(6)の組合せによってΔNを約10 ppm
以下にすることができる。要件(4)、要件(5) −
(b) 、要件(5) −(d)および要件(6)の組
合せによって水素量’t ICC/100,9DM以下
にすることができる。ここで要件(5) −(b)と要
件(5) −(d) k満足するとは、溶解物が急速空
冷処理された溶解物であってかつ該溶解物が25部以上
のCa F 2を含むことである。
ことができる。要件(2) −(C) 、要件(4)お
よび要件(6)の組合せによってΔNを約10 ppm
以下にすることができる。要件(4)、要件(5) −
(b) 、要件(5) −(d)および要件(6)の組
合せによって水素量’t ICC/100,9DM以下
にすることができる。ここで要件(5) −(b)と要
件(5) −(d) k満足するとは、溶解物が急速空
冷処理された溶解物であってかつ該溶解物が25部以上
のCa F 2を含むことである。
本発明においては、これまで述べた成分の他にフラック
スの物性調整のため、BaO* MnO、Zr02Ti
e2. K2Oなどの成分を併用することができる。
スの物性調整のため、BaO* MnO、Zr02Ti
e2. K2Oなどの成分を併用することができる。
この場合、これらの成分は要件(3)および要件(5)
の塩基度(B)に従い、これらの要件を満足する必要が
ある。ただし、K2Oなどのアルカリ金属酸化物は通常
極めて少量しか使用されないので、これらの計算から除
外してよく、少量を適宜添加することができる。また、
それらの成分の合計量は要件(1)のCaO+ MgO
、At206t 5in2の量および要件(2)にもと
づ(CaF’z量によって、制限を受ける。
の塩基度(B)に従い、これらの要件を満足する必要が
ある。ただし、K2Oなどのアルカリ金属酸化物は通常
極めて少量しか使用されないので、これらの計算から除
外してよく、少量を適宜添加することができる。また、
それらの成分の合計量は要件(1)のCaO+ MgO
、At206t 5in2の量および要件(2)にもと
づ(CaF’z量によって、制限を受ける。
以下に本発明の実施例について述べる。
第1表は使用したペース・フラックスの化学成分、第2
表は溶接条件、第3表は溶接に使用した鋼板とワイヤの
合金成分を示す。第4表にフラックスの処理方法および
特性、ならびに、溶接結果を示す。
表は溶接条件、第3表は溶接に使用した鋼板とワイヤの
合金成分を示す。第4表にフラックスの処理方法および
特性、ならびに、溶接結果を示す。
F−1の化学組成を得るフラックス原料it気炉で溶解
した後、空冷処理して製造したのが実施例1のフラック
スであり、急速空冷処理したのが実施例2のフラックス
であシ、水冷処理して製造したのが実施例11(比較例
)の7ラツクスである。実施例1,2においては、ビー
ド形状も良好で、溶接金属中の酸素量、窒素量、拡散性
水素量も少かったが、実施例11(比較例)では拡散性
水素量が極めて多量であシピットが発生した。
した後、空冷処理して製造したのが実施例1のフラック
スであり、急速空冷処理したのが実施例2のフラックス
であシ、水冷処理して製造したのが実施例11(比較例
)の7ラツクスである。実施例1,2においては、ビー
ド形状も良好で、溶接金属中の酸素量、窒素量、拡散性
水素量も少かったが、実施例11(比較例)では拡散性
水素量が極めて多量であシピットが発生した。
実施例3および4では、F−1’iベースにし、フラッ
クス原料力1ら蛍石のみを非溶解物とし1残りの原料を
電気炉で溶解し、水冷処理または空冷処理を行い、それ
ぞれ、実施例3および4のフラックスとして溶接を行っ
た。溶解物の塩基度が充分小さいので拡散性水素量も少
かった。酸素値。
クス原料力1ら蛍石のみを非溶解物とし1残りの原料を
電気炉で溶解し、水冷処理または空冷処理を行い、それ
ぞれ、実施例3および4のフラックスとして溶接を行っ
た。溶解物の塩基度が充分小さいので拡散性水素量も少
かった。酸素値。
窒素量、ビード形状等も問題がなかった。
F−2にベースとし、フラックス原料から、マグネシア
・クリンカー、蛍石全量ヲ、マた石灰石の一部(CO2
量に換算し1.5 CC)を取り出して非溶解物とし、
残りの原料を電気炉で溶解した後、水冷処理、または空
冷処理を行いそれぞれ実施例5および6のフラックスと
して溶接した。また、フラックス原料から石灰石の一部
(CO2mに換算して10部)を取シ出して非溶解物と
し、残りの原料全電気炉で溶解した後急速空冷処理して
溶解物としたのが実施例7のフラックスである。酸系量
、窒素班、水素量、ビード形状などはいずれも問題がな
かった。また、F−2iベースとし、フラックス原料か
らマグネシア・クリンカーおよび蛍石のみを取シ出し非
溶解物とし、実施例60フランクスと同様に製造したフ
ラックスを実施例13のフラックスとした。溶接金属の
屋素量が多くなったO 実施例8および9のフラックスは、F−11fペースに
し、フラックス原料から一部の石灰石全敗り出しく C
o2: 1.0係に相当)非副解物とし、残シの原料は
電気炉で溶解した後空冷処理または急速空冷処理を行つ
たものである。溶接金属中の酸素量、雪素量、水素量も
充分少く、ビード形状も良好で、溶接欠陥もなかった。
・クリンカー、蛍石全量ヲ、マた石灰石の一部(CO2
量に換算し1.5 CC)を取り出して非溶解物とし、
残りの原料を電気炉で溶解した後、水冷処理、または空
冷処理を行いそれぞれ実施例5および6のフラックスと
して溶接した。また、フラックス原料から石灰石の一部
(CO2mに換算して10部)を取シ出して非溶解物と
し、残りの原料全電気炉で溶解した後急速空冷処理して
溶解物としたのが実施例7のフラックスである。酸系量
、窒素班、水素量、ビード形状などはいずれも問題がな
かった。また、F−2iベースとし、フラックス原料か
らマグネシア・クリンカーおよび蛍石のみを取シ出し非
溶解物とし、実施例60フランクスと同様に製造したフ
ラックスを実施例13のフラックスとした。溶接金属の
屋素量が多くなったO 実施例8および9のフラックスは、F−11fペースに
し、フラックス原料から一部の石灰石全敗り出しく C
o2: 1.0係に相当)非副解物とし、残シの原料は
電気炉で溶解した後空冷処理または急速空冷処理を行つ
たものである。溶接金属中の酸素量、雪素量、水素量も
充分少く、ビード形状も良好で、溶接欠陥もなかった。
実施例10のフラックスは、F−4iペーストし、フラ
ックス原料から帯布全量と石灰石の一部(CO2量に換
算し1%)を取シ出して非溶解物と□し、残りの原料は
電気炉で溶解した後急速空冷処理全行ったものである。
ックス原料から帯布全量と石灰石の一部(CO2量に換
算し1%)を取シ出して非溶解物と□し、残りの原料は
電気炉で溶解した後急速空冷処理全行ったものである。
溶接金属中の酸素量、窒素量、水素量も充分少く、ビー
ド形状も良好で、溶接欠陥の発生もなく、所期の目的を
達成した。
ド形状も良好で、溶接欠陥の発生もなく、所期の目的を
達成した。
実施例12(比較例)の7ラツクスは、フラ。
クス原料を全量電気炉で溶解した後、急速空冷処理をし
て製造したものである。CaOr MgOt 5in2
+At203の量が少いため、ビード形状は不安定にな
シ、アンダカットが発生した。
て製造したものである。CaOr MgOt 5in2
+At203の量が少いため、ビード形状は不安定にな
シ、アンダカットが発生した。
第 1 表
(係)
第2表
第3表
第1図は溶融フラックスの塩基度と水分吸収能を示す図
、第2図はフラックスの塩基度と溶接金属の酸素量の関
係を示す図、第3図はフラックスの塩基度と拡散性水素
量の関係を示す図、第4図はフラックス製造時の冷却速
度と拡散性水素量との関係を示す図、第5図はフラック
ス中のC02量と拡散性水素量の関係を示す図、第6図
はフラックス中のCaF Z量と溶接金属が大気などか
ら吸収する窒素量との関係を示す図、第7図はフラック
ス中のCO2fFiと溶接金属が大気などふら吸収する
窒素量との関係を示す図、第8図はフラックス中のCO
2量と溶接金属中の酸素量との関係を示す図である。 第 1 回 重付 フラックスの壜幕度 第2図 土≦−3(バj (8ン 第 3 図 1温 11 度 (8) 第4図 ) θ5 5 5θ フラツクスの冷却遠度(’C/m1n)第 5 図 ブラックス中のCθ2蓋(重量%) 第6図 ワラ1.クスハC(2Fz配舎割合(%)第 7 図 フラックス中のCθ2量(重量o10)第1頁の続き [相]発 明 者 着根1) 重信 相模原型温野辺5
研究所内
、第2図はフラックスの塩基度と溶接金属の酸素量の関
係を示す図、第3図はフラックスの塩基度と拡散性水素
量の関係を示す図、第4図はフラックス製造時の冷却速
度と拡散性水素量との関係を示す図、第5図はフラック
ス中のC02量と拡散性水素量の関係を示す図、第6図
はフラックス中のCaF Z量と溶接金属が大気などか
ら吸収する窒素量との関係を示す図、第7図はフラック
ス中のCO2fFiと溶接金属が大気などふら吸収する
窒素量との関係を示す図、第8図はフラックス中のCO
2量と溶接金属中の酸素量との関係を示す図である。 第 1 回 重付 フラックスの壜幕度 第2図 土≦−3(バj (8ン 第 3 図 1温 11 度 (8) 第4図 ) θ5 5 5θ フラツクスの冷却遠度(’C/m1n)第 5 図 ブラックス中のCθ2蓋(重量%) 第6図 ワラ1.クスハC(2Fz配舎割合(%)第 7 図 フラックス中のCθ2量(重量o10)第1頁の続き [相]発 明 者 着根1) 重信 相模原型温野辺5
研究所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) CaO、MgO、At203 + 5in2の
4成分系においてこれら4成分の合計量を100とした
とき、これらの成分量が Cab’;10−60% MgO; 30係以下 At203;20〜70係 5io2; 5〜40係 の組成を有し、づ1つこれらの合計量がCO2成分を除
くフラックス全重量の35%以上を占めること、CO2
成分を除くフラックス全重量に則し25〜65係のCa
F 2を含むこと、 後記(1)式で割算されるフラックスの塩基度(B)が
10以上であること、 空冷処理された溶解物であること、 全特徴とする低水素、低窒素、低酸素溶接用フラックス
。 (2) CaO、MgOl kA20. I 5i02
の4成分系においてこれら4成分の合計量k i’ O
Oとしたとき、これらの成分量が CaO; 10−60 ’ly MgO; 30φ以下 At203:20〜70係 5s02 ; 5〜40循 の組成を有し、かつこれらの合泪量がCO2成分を除く
フラックス全重量の35%以上を占めること、CO2成
分を除くフラックス全重量に対し25〜60係のCa
F 2全含むこと、 後記(1)式で計算されるフラックスの塩基度(B)が
1.0以上であること、 溶解物および非溶解物の両者を含むこと、前記溶解物は
水冷処理された溶解物でかつ後記Ω)式で計算される該
溶解物の塩基度(B)が2.7以下であること、 を特徴とする低水素、低窒素、低1稜素溶接用フラツク
ス。 (3) CaO、MgO、kl−0+ 5t02の4成
分系にお3 いてこれら4成分の合計量2iooとしたとき、これら
の成分量が CaO;10−60% MgO; 30係以下 At20.;20〜70係 sio□;5〜40係 の組成全有し、かつこれらの合計量がCO2成分を除く
フラックス全重量の35%以上を占めること、CO7成
分を除くフラックス全重量に対し25〜65係のCaF
Zを含むこと、 後記(1)式で計算されるフラックスの塩基度(B)が
1.0以上であること、 溶解物および非溶解物の両者金倉むこと、前記溶解物は
空冷処理された溶解物でかつ後記(I)式で計算される
該溶解物の塩基度ω)が3.0以下であること、 全特徴とする低水素、低窒素、低酸素溶接用フラックス
。 (4) Cao 、 MgO、ht2o3.5to2の
4成分系においてこれら4成分の合計量を100とした
とき、これらの成分量が CaO; 10〜60 % MgO; 30係以下 At203;20〜70幅 5IO2;5〜40係 の組成を有し、かつこれらの合計量がCO2成分を除く
フラックス全重量の35%以上を占めること、CO2成
分を除くフラックス全重量に対し15〜60チのCaF
Zを含むこと、 後記(I)式で計算されるフラックスの塩基度(B)が
1.0以上であること、 溶解物および非溶解物の両者を含むこと、前記溶解物は
水冷処理された溶解物でかつ後記(I)式で計算される
該溶解物の塩基度(B)が2.7以下であること、 前記非溶解物が炭酸塩鉱物を含みかつ該炭酸塩鉱物を構
成するCO2全2ヲ2ガスに換算して、CO2成分を除
くフラックス全重量の0.2〜5.0係に相当する量の
Co2f含む炭酸塩鉱物を含むこと、を特徴とする低水
素、低窒素、低酸素溶接用フラックス。 (5) CaO、MgOI At20315in2の4
成分系においてこれら4成分の合計量を100としたと
き、これらの成分量が CaO; 10〜60 % MgO; 30%以下 At203;20〜70チ 5in2; 5〜40チ の組成を有し、かつこれらの合計量がCO2成分を除く
フラックス全重量の35%以上を占めること、C02成
分を除くフラックス全重量に対し15〜65%のCa
F Zを含むこと、 後記(1)式で計算されるフラックスの塩基度(13)
が1.0以上であること、 溶解物および非溶解物の両者を含むこと、前記溶解物は
空冷処理された溶解物でかつ後記(I)式で計算される
該溶解物の塩基度(B)が3.0以下であること、 前記非溶解物が炭酸塩鉱物全音みかつ該炭酸塩鉱物を構
成するCo2t CO□ガスに換算して、CO2成分を
除くフラックス全重量の0.2〜5.0係に相当する量
のCO2を含む炭酸塩鉱物金倉むこと、を特徴とする低
水素、低窒素、低酸素溶接用フラックス。 (6) CaOr MgOt At203 t 5i0
2の4成分系においてこれら4成分の合計量を100と
したとき、これらの成分量が CaO;10〜60% MgO; 30係以下 At205;20〜70係 5102 ; 5〜40係 の組成を有し、かつこれらの合計量がCO2成分を除く
フラックス全重量の35%以上を占めること、CO2成
分を除くフラックス全重量に対し、25〜65%のCa
F Zを含むこと、 後記(1)式で計算されるフラックスの塩基度(B)が
10以上であること、 急速空冷処理された溶解物であること、全特徴とする低
水系、低璧素、低酸素溶接用フラックス。 (7) CaO* MgOt At203.5in2の
4成分系においてこれら4成分の合計量を100とした
とき、これらの成分量が CaO:10〜60% MgO; 30%以下 At20. ; 20〜70係 5102 ; 5〜40% の組成を有し、かつこれらの合計量がC02成分を除く
フラックス全重量の35チ以上を占めること、CO□成
分を除くフラックス全重量に対し15〜65φのCaF
Zを含むこと、 後記(1)式で計算されるフラックスの塩基度(B)が
1.0以上であること、 溶解物および非溶解物の両者を含むこと、前記溶解物は
急速空冷処理された溶解物であること、 前記非溶解物が炭酸塩鉱物を含みかつ該炭酸塩鉱物全構
成するCo21 CO□ガスに換算して、C02成分を
除くフラックス全重量の0.2〜5.0係に相当する量
のCO2’i含む炭酸塩鉱物を含むこと、全特徴とする
低水素、低窒素、低酸素溶接用フラックス0 (s) CaO、MgO、At2o、 、 5to2の
4成分系においてこれら4成分°の合計量全100とし
たとき、これらの成分量が CaQ ; 10〜60 % MgO; 30チ以下 At203;20〜70幅 5102 ; 5〜40係 の組成を有し、かつこれらの合計量がCO□成分を除く
フラックス全重量の35係以上を占めること、CO2成
分を除くフラックス全重量に対し25〜65q6のCa
Fz f含むこと、 後記(1)式で計算されるフラックスの塩基度(B)が
1.0以上であること、 溶解物および非溶解物の両者を含むこと、前記溶解物は
空冷処理された溶解物でかつ該溶解物が25チ以上のC
a FZを含むこと、前記非溶解物が炭酸塩鉱物を含み
かつ該炭酸塩鉱物を構成するcoQ2 co2ガスに換
算して、CO2成分を除くフラックス全重量の0.2〜
5.0係に相当する量OCO□を含も炭酸塩鉱物を含む
こと、を特徴とする低水素、低窒素、低酸素溶接用フシ
ックス。 (9) CaOt MgOI At20. t 5in
2の4成分系においてこれら4成分の合計量’t−10
0としたとき、これらの成分量が eao;10〜60% MgO; 30チ以下 At203;20〜70係 5i02 ; 5〜40% の組成を有し、かつこれらの合計量がCO2成分を除く
フラックス全重量の35係以上を占めること、CO2成
分を除くフラックス全重量に対し25〜65チのCaF
2を含むこと、 後記(1)式で計算されるフラックスの塩基度(B)が
1.0以上であること、 溶解物および非溶解物の両者を含むこと、前記溶解物は
急速空冷処理された溶解物であること、 前記非溶解物が炭酸塩鉱物を含みかつ該炭酸塩鉱物を構
成するCO2をCO□ガスに換算して、CO2成分を除
くフラックス全重量の0.2〜5.0係に相当する量の
CO2を含む炭酸塩鉱物を含むこと、を特徴とする低水
素、低窒素、低酸素溶接用フシックス。 (100aOI MgO、At205.5in2の4成
分系においてこれら4成分の合計量を100としたとき
、これらの成分量が CaO;10〜60 % MgO; 30チ以下 At203;20〜70チ 5102 ; 5〜40係 の組成を有し、かつこれらの合計量がCO2成分を除く
フラックス全重量の35係以上を占めること、CO2成
分を除くフラックス全重量に対し25〜65チのCaF
Zを含むことA 後記(I)式で計算されるフラックスの塩基度(B)が
1.0以上であること、 溶解物および非溶解物の両者を含むこと、前記溶解物は
急速空冷処理された溶解物でかつ該溶解物が25係以上
のCILF2 k含むこと、前記非溶解物が炭酸塩鉱物
を含みかつ該炭酸塩鉱物を構成するCO□1ct)2ガ
スに換算して、CO2成分を除くフラックス全重量の0
.2〜5.0係に相当する量のCO2ヲ含む炭酸塩鉱物
を含むこと、を特徴とする低水素、低窒素、低酸素溶接
用フラックス。 記 n=as 0Nnao+6.05Ncao +4.8N
Mn。 + 401’JMgO+ 3.4 NFeQ + 5.
I NC&F2十〇−3NZr02−0−2 NAt
203 2.2 NT102−6.3 N5102 ・
・・・・・・・・・・・・・・(1)ここで、Nk;成
分にのモル分率
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59047585A JPS60191691A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 低水素,低窒素,低酸素溶接用フラツクス |
US06/679,011 US4566916A (en) | 1984-03-13 | 1984-12-06 | Low-hydrogen, low-nitrogen, low-oxygen welding flux |
DE19843446609 DE3446609A1 (de) | 1984-03-13 | 1984-12-20 | Schweisspulver mit niedrigem sauerstoff-, stickstoff- und wasserstoffgehalt |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59047585A JPS60191691A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 低水素,低窒素,低酸素溶接用フラツクス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60191691A true JPS60191691A (ja) | 1985-09-30 |
JPH0118836B2 JPH0118836B2 (ja) | 1989-04-07 |
Family
ID=12779326
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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---|---|
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DE (1) | DE3446609A1 (ja) |
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WO2010117074A1 (ja) | 2009-04-10 | 2010-10-14 | 新日本製鐵株式会社 | サブマージアーク溶接用溶融型高塩基性フラックス |
JP2017070955A (ja) * | 2015-10-05 | 2017-04-13 | 新日鐵住金株式会社 | サブマージアーク溶接用溶融型フラックス |
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-
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- 1984-03-13 JP JP59047585A patent/JPS60191691A/ja active Granted
- 1984-12-06 US US06/679,011 patent/US4566916A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-12-20 DE DE19843446609 patent/DE3446609A1/de active Granted
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