JPS607583B2 - 狭開先潜弧溶接法 - Google Patents

狭開先潜弧溶接法

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JPS607583B2
JPS607583B2 JP53155731A JP15573178A JPS607583B2 JP S607583 B2 JPS607583 B2 JP S607583B2 JP 53155731 A JP53155731 A JP 53155731A JP 15573178 A JP15573178 A JP 15573178A JP S607583 B2 JPS607583 B2 JP S607583B2
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脩 森垣
良平 熊谷
勲 杉岡
勝 溝上
明知 末田
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Nippon Steel Corp
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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
    • 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
    • B23K35/362Selection of compositions of fluxes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主に30ミリ以上の厚板鋼板を溶接する場合の
厚板狭開先潜弧溶接方法に関するものである。
従来、厚鋼板の溶接は高能率な潜弧溶接法が多く使用さ
れているが、構造物の大型化にともない、鋼板板厚が極
厚化する傾向にあり、その場合潜弧溶接でさらに能率を
上げようという要望がある。
そのため、従来の単電極法から多電極法化される傾向に
ある。しかし、その場合も単電極の場合と同様の形状の
開先を採用し、また従来通りの1層2〜3パスの累層溶
接となり、かつせいぜい2霞極どまりである。この2電
極溶接を行なう場合でも母材熱影響部の靭性の低下およ
び溶接作業性の劣化の問題から溶接条件範囲が抑えられ
、パス数はほとんど少なくならず、あまり大中な能率向
上とはなっていない。また、別に極厚鋼を円周溶接する
場合には、1層を2パス以上で連続的に溶接すると単電
極、2電極にかかわらず1周ごとにビードの交叉部がで
きるが、この部分はビード形状が不良となったり、また
溶接欠陥を生じ易いなどで1周ごとに溶接を止めて溶接
することになり能率よく溶接できないという問題もあっ
た。
また、さらに特に開先角度の小さい1型開先部を1層1
パスで潜弧溶接を行なうとスラグが開先内両壁にまたが
り、その場合のスラグの除去性は極めて悪くなり、その
除去作業には多大の労力を要することになり、ましてや
極厚鋼をそのような条件で溶接するようなことは全く考
えられていなかった。
本発明はこれらの問題を一挙に解決できる極厚鋼の高能
率でかつ経済的な潜弧熔接方法を提供するもので、開先
角度が20o未満のほぼ1型に近い狭閥先部をいわゆる
1層1パスで累層熔接することを可能とする方法である
すなわち、本発明は空気中で測定した溶融点が1300
%以上で、かつMn○:10%未満、Si02:30%
以下である溶融型フラックスを使用し、開先中6〜25
側、開先角度20o未満である関先部を少なくとも厚さ
3仇駁以上、1層1パスで累層溶接することを特徴とす
る狭関先潜弧溶接法である。
以下に、本発明を詳述する。まず、溶融点が高い(13
00q○以上)フラツクスを使用すると熔接後のスラグ
の溶融点も同様高くなるが、スラグ溶融点が高いことは
、溶融金属が凝固して間もなく、溶接ビード上にあるス
ラグが凝固することを意味し、これはまた、凝固した溶
接金属(開先部)と凝固スラグが両者の冷却過程での収
縮量の差により、高い温度で分離し始めることを意味す
る。
開先部から分離したスラグは自由に収縮し、分離した時
の温度から温度が低下し、次のパスを溶接する時の温度
(パス間温度)までの温度差が大きい程、その収縮量の
差は大になる。即ち、スラグが開先内にまたがっていて
もスラグと開先側壁とのすき間が十分でき、閥先部から
スラグが容易に除去されることになる。
反対にスラグの溶融点が低いことは溶融金属が凝固した
のち、かなりの時間スラグが溶融状態にあるため、開先
部に密着「拘束れていることを意味し、より低温で凝固
すればする程、関先部とスラグの分離後の収縮量の差、
すなわちすき間が小さくなる。また、この場合スラグが
より低温で凝固する程さらに低温城まで軟化状態にある
傾向がみられ、その状態では禾だ開先部に密着、追従し
ており、前託すき間がさらに小さくなる。この場合、本
発明者らの実験によれば、このフラックスの溶融点は1
300qo以上あることが必要である。この温度に満た
ない溶融点をもつフラツクスを使用した場合、スラグの
除去性は非常に悪くなる。即ち、スラグの関先部から分
離後の収縮量はスラグの線膨張係数と関連するが、これ
はスラグ組成の函数であり、従来スラグの線膨張係数Q
はQ=i≧,QiCiのごとく各成分特有の係数Qiと
重量%Cjとを付加したもので決まる性質があるといわ
れており、また、このQの値が大きいもの程スラグの剥
離性に対し好ましいともいわれている。
しかし、本発明者らの実験結果によれば狭開先部に関す
るかぎりこのQ値とスラグ除去性との関連性はほとんど
見出されず、前述のスラグの溶融点が1300qo以上
であることが必要であることを見出したものである。な
お、フラツクスの溶融点の上限についてはスラグ除去性
の点からは限定されないが、ビード外観、溶嬢欠陥など
の点からある程度制限され、180030程度以上はあ
まり好ましくない。このような条件が満足されれば、フ
ラツクスの組成としては潜孤溶接に用いられる通常の溶
融型フラックスであればいかなるものでもよい。次に本
発明で潜弧フラツクスの種類を熔融型に限定したのはボ
ンドフラツクス系では脱酸剤などの添加物の影響でビー
ド表面に焼付が生じてスラグ除去性が不良となるからで
ある。
また、本発明にいう「空気中で測定したフラックスの溶
融点」はたとえば次に述べる手段で測定することができ
る。まず、供試フラックスを250メッシュ以下に粉砕
し、それを3肋直径、高さ3側の円筒形に適当な圧力で
つき固めた試料を作成する。
それを通常の高温加熱顕微鏡装置中にある電気炉の白金
板上におき、1分間約10℃の加熱速度で昇温する。試
料に対し、一方から光をあてその影をガラス面上につく
らせ、それをカメラで撮影する。試料は温度の上昇につ
れ、軟化→溶融と順次変化していくが、ここでいう溶融
点とはそのような過程で軟化後試料の高さがもとの高さ
の1′2になった時の温度を溶融点とした。なお、この
溶融点は炉雰囲気によって多少かわるが、ここでは大気
中で測定するものとする。このフラツクスの溶融点はフ
ラツクス組成その他、形態などの函数である。次に本発
明において開先中の範囲を、6〜25側としたのは、ま
ず関先中が6側未満になると溶接入熱量を非常に小さく
しないとビード中に対するビード高さが大になりすぎ、
高温ワレを生じたり、さらにビードの形状不良に起因し
てスラグの除去性も悪くなるためである。
一方開先中を25側以下にするのは、これをこえるとも
はや狭関先でなくなることの他に、過大の溶接入熱量が
必要となり、溶接部の材質面から好ましくないからであ
る。さらに本発明において開先部の開先角度を20o未
満としたのはこれ以上の角度にした場合、厚板になると
上層の関先中は下層に比べ急激に大になり、開先断面積
も大となるため、本発明でいう狭関先法の本来のメリッ
トがないからである。また、累層厚さを3仇岬以上に限
定しているのは、3仇奴未満では特に狭開先溶接を採用
しても能率面での効果がほとんどないからである。本発
明ではさらに溶融点が130ぴ○以上である条件を満足
し、かつフラックス組成中Mのを10%未満、Si02
を30%以下に限定したものを使用すると、スラグの除
去性はさらに良好となり、大入熱溶接を行なった場合で
もスラグは容易に除去される。
すなわち、フラツクス中のMn○が10%未満、Si0
2が30%以下であると、これによる溶融点が上る傾向
と溶融金属(鋼)とスラグ間の界面張力が大になること
から溶接金属とスラグとの付着力が減り、大入熱溶接を
行なった場合でもスラグは容易に除去されることになる
。逆に、Mn○が10%以上、Si02が3%超になる
と、これによるフラックス溶融点が下がる懐何と溶接金
属中の酸素量が増加し、それによる溶接金属とスラグ間
の界面張力が小になることから溶接金属とスラグとの付
着力が増加しスラグ除去が困難となる。
なお、本発明法のワイヤ位置はほぼ開先中の中心であれ
ばよい。
従来の1層2パスの振り分け累層法ではワイヤを中心よ
り各ビード毎に交互に所定の距離だけずらせて行なう必
要があるが本発明法はその必要がない。また、本発明法
は通常使用されている単電極および2電極潜弧溶接機で
実施できる。本発明の適用は欧鋼〜高張力鋼、低合金鋼
の主に厚板鋼になされるが、例えば100肋以上の極厚
鋼になると10仇岬まで本発明法で行ない、それを超え
る部分は従来法の1層2〜3パスの累層法で溶接すると
いうことも可能である。
関先の形状としては1型開先、U型関先およびH型開先
のいずれにも適用可能である。本発明法によれば一般に
1層2〜3パスで行われている極厚板の従来開先に比べ
て関先断面積は60〜70%に減らすことが可能であり
、溶接時間の短縮および溶材使用量の節約面での利点は
非常に大きくなる。
以下実施例による、本発明の効果をさらに具体的に示す
実施例 本発明および比較例に使用したフラックスを第1表にま
た、溶接条件および溶接中観察されたスラグ除去性の難
易さを第2表に示した。
母材は、いずれもASTMA516G7増綱である。ワ
イヤは市販ワイヤ(2%Mn)を使用し、またカットワ
イヤ(ワイヤを1側0×1柵に切断したもの)を耐高温
ワレの点から、第1〜2パス目‘こ使用している場合が
ある。同表中No.1〜3および9〜10は本発明法を
示し、No.4〜8は本発明法に従った関先であるがフ
ラツクスが本発明の条件を満たさない比較例である。N
o.11は従来開先をつかし、従来の累層法(1層2〜
3パス)で行なう従来法そのものである。No.1〜8
は第1図に示す板厚、関先、No.9〜10は第2図に
示す板厚、関先、No.11は第3図に示す板厚、開先
で行なっている。
なお、これらの図においてA,A′は被溶接鋼板、Bは
溶接ビード、Cは髪当金を示す。本発明法のNo.1,
2,3,9および10のうちNo.9および10は2電
極溶接の例である。
本発明法の場合いずれもスラグの除去は容易であり、ビ
ード形状も良好でかつX線性能も無欠陥であった。
M.4〜No.8は比較例であるがいずれも使用フラツ
クスは溶融点が1300qo未満のものである。
これらはいずれの場合とも第1層目からのスラグ除去性
は悪くその作業に多大の時間を要し最高第4パスで溶接
は中止した。恥.11は従釆法であるが1層2パスであ
るためピード形状およびスラグ除去性およびX線性能も
良好であった。
しかし、この場合の開先断面積が本発明法であるM.9
,10の場合に比べ約1.6倍となっており、本発明法
の有用性がこれからもわかる。以上詳述したように本発
明法によれば極厚材の溶接が特別な装置を必要とせず、
極めて能率よくかつ経済的に溶接され、また、円周溶接
においてはワイヤをほぼ関先中中心に置くだけで連続的
に溶接が可能となるなど極めて有用で省力、省資源の面
でも工業的価値が大なるものである。
1 表 第 2 表 備考 上記電流欄のL,Tは2電極溶接の場合の先行電
極(L)と後行電極(r)を意味する。
【図面の簡単な説明】
第1〜第3図は実施例に用いられた開先形状例を示す図
である。 A,A′・・・被溶接鋼板、B・・・溶接ビード、C・
・・妥当金。 菊f図 発2図 繁う図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 空気中で測定した溶融点が1300℃以上で、かつ
    MnO:10%未満、SiO_2:30%以下である溶
    融型潜弧フラツクスを使用し、開先巾6〜25mm、開
    先角度20°未満である開先部を少なくとも厚さ30m
    m以上、1層1パスで累層溶接することを特徴とする狭
    開先潜弧溶接方法。
JP53155731A 1978-12-19 1978-12-19 狭開先潜弧溶接法 Expired JPS607583B2 (ja)

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JPS5584280A JPS5584280A (en) 1980-06-25
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JP4936813B2 (ja) * 2006-07-24 2012-05-23 株式会社東芝 炉心シュラウドの溶接方法
JP7267219B2 (ja) * 2020-02-17 2023-05-01 日鉄溶接工業株式会社 狭開先サブマージアーク溶接方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5319952A (en) * 1976-08-10 1978-02-23 Nippon Steel Corp Submerged arc welding for very thick steel plates

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5319952A (en) * 1976-08-10 1978-02-23 Nippon Steel Corp Submerged arc welding for very thick steel plates

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