JPS61132296A - ガスシ−ルドア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ - Google Patents

ガスシ−ルドア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ

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Publication number
JPS61132296A
JPS61132296A JP25455484A JP25455484A JPS61132296A JP S61132296 A JPS61132296 A JP S61132296A JP 25455484 A JP25455484 A JP 25455484A JP 25455484 A JP25455484 A JP 25455484A JP S61132296 A JPS61132296 A JP S61132296A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
slag forming
slag
forming materials
total
Prior art date
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Pending
Application number
JP25455484A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiya Sakai
酒井 芳也
Isao Aida
藍田 勲
Katsushi Nishimura
西村 勝士
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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 Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP25455484A priority Critical patent/JPS61132296A/ja
Publication of JPS61132296A publication Critical patent/JPS61132296A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B23K35/3608Titania or titanates

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、狭開先溶接線に対する立向下進溶接の様に非
常に不安定な溶接環境に対しても子分安定した溶接ビー
ドを形成していくことが可能なガスシールドアーク溶接
用72727人シワイヤに関するものである。
〔従来の技術〕
ガスシールドアーク溶接に使用されるフラックス人)ワ
イヤには種々のものがあるが、特くチタニャ系の7ラツ
クス人)ワイヤは溶接作業性並びに溶接能率が良好であ
ることからあらゆる溶接姿勢への適用が可能であるとさ
れておシ、軟鋼や5〇−級高張力鋼の溶接を主体とする
全姿勢溶接に汎用されている。一方垂直溶接線を溶接す
るに当たっては立向下進溶接が能率的であ)、フラック
ス入シワイヤを使用するガスシールドアーク溶接におい
ても溶接環境の厳しさを克服して立向下進溶接を適用す
ることが望まれてお)、隅肉溶接を中心に実施されてい
る。
しかるに板継ぎの様な狭開先溶接線の立向下進溶接はそ
の溶接環境がいっそう過酷である為、ガスシールドアー
ク溶接を行なうに当たって前記チタニャ系フラックス入
シワイヤの様な全姿勢用ワイヤを使用しても満足し得る
結果を得ることができていない。即ち該溶接に訃いては
溶接中に溶融スラグが垂れ下がシフレータに先行して覆
い被されるという様な現象が発生し、アークが不安定に
なるだけでなく、スラグの巻き込みや溶接割れ等の溶接
欠陥の発生が多くな)、それを補修して健全な溶接部に
しようとすれば多大の補修時間が必要となる。従って実
用規模での実施が望まれているにもかかわらず、突合せ
狭開先溶接線のガスシールドアーク溶接による立向下進
溶接は実現されていないのが実状である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明はこうした事情に着目してなされたものであって
、上記狭開先溶接線の立向下進溶接を含むあらゆる姿勢
の溶接において機械的性質の優れた溶接金属を常に作業
性良く与える様なガスシールドアーク溶接用フラン2フ ることを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成した本発明ワイヤは、ワイヤ全重量に対
して、スラグ形成剤総量:2〜6%,スラグ形成剤のう
ちTiO□量二1.6〜4.8%,(Ti02量/スラ
グ形成剤総量):0.8以上,C:0.01〜0.1%
, Mn : 0.5〜2.5%,Si:0、3〜1.
2%を含む点に要旨が存在する。
〔作用〕
即ち本発明は、溶接作業性並びに溶接能率が良好である
というチタニャ系フラックス人)ワイヤの特長を生かし
つつ、溶接安定性及び溶接金属の物性向上をはかるべく
チタニャ系フラックスの成分組成に種々検討を重ねた結
果完成されたものであシ、前記構成に示される7ラツク
ス組成、特にスラグ形成剤総量,スラグ形成剤のうちT
iO□量及びスラグ形成剤総量に対する’rio,[の
構成比率を夫々適正に設定することによって特に立向下
進溶接において適正な物性を発揮する溶融スラグを形成
し、これKよシスラグの巻き込みや溶接割れ等の溶接欠
陥発生を防止することに成功したものである。
以下本発明の詳細な説明する。
スラグ形成剤のうちT i O.量: 1、6〜4.8%(対ワイヤ全重量、以下同じ)スラグ
形成剤としてT i O.を一定量以上使用すると溶融
スラグの粘性が高まり安定化する為溶融スラグがクレー
タより先行するという現象が起シ難ぐなシフレータが安
定する。その結果溶接速度を遅くしても安定した溶接作
業性を維持することができる。即ち溶接速度を遅めに調
整すればビードの肉厚を大きくすることもでき、融合不
良やスラグ介在物が著しく減少し健全な溶接部を得るこ
とができる。上記効果を発揮させる為K T i O。
は1.6〜4.8チ含有させる必要があ)、1.6%未
満の場合にはスラグの安定性は良好であるが、スパッタ
の発生が多くなってスラグの剥離性も悪くなる。−労合
有量が4.8y6を超えると第1図に示す様に溶接割れ
感受性が高くなる。
尚第1図〔ワイヤ全重量に対するルチール(T i O
 t  : 9 6 % )含有量と割れ発生率の関係
を示すグラフ〕に示す結果は、第1表に示す成分組成の
7ラツクス入シワイヤを使用し第2表に示す条件下に垂
直狭開先溶接線の立向下進溶接を行なって得たものであ
る。開先形状は第2図に示す通ってあり、溶接は5層6
パスで行なった。
第1図に示す様にルチール含有量が5%σi02量:4
.8%)を超えると溶接割れの発生率が急激に上昇した
。即ちT j 02含有i−は割れの発生を防止する上
で4.8多以下とすべきであることが分かった。尚Ti
O2の添加に当たっては添加形態について特に制限はな
いがT i OHの含有率が高いルチールを添加するこ
とが望まれる。
(Tie、/スラグ形成剤総量):0.8以上安定した
下進溶接を行なう為にはスラグ形成剤としてT10.を
用いることが望ましいが、Tie。
は比較的高価な原斜である為経済的にはその使用量はで
きる限シ少量に抑えることが望まれる。そこで11幅の
添加効果が得られるT i 02の限界構成比率: (
T i、 of量/スラグ形成剤総量)を求める為第3
表に示すフラックス入シワイヤを用い第4表に示す溶接
条件下に垂直狭開先溶接線の立向下進溶接を行なったと
ころ第3図に示す結果が得られた。尚開先形状は第4図
に示す通シである。
第  4  表 第3図に示す様にスラグ形成剤総量中のTiへ構成比率
が低くなるに従って溶接欠陥の発生数が増大する傾向が
あ)、殊に上記構成比率が0.8未満においては溶接欠
陥の急激な増加が認められた。
従って(T i ot量/スラグ形成剤総量)は0.8
以上とする必要がある。
スラグ形成剤総量:2〜6チ TlO2以外のスラグ形成剤としては、スラグ形成剤と
して一般的に使用される酸化物、弗化物。
炭酸塩等を例示される。酸化物としてはZ r O,。
A 1203  t S 102  + KzO+ N
a2O等の単体もしくは複合物、弗化物としてはCaF
、、NaF。
K2 S i F6 y N asA I F@等、炭
酸塩としてはCa COHt L 12 COH等が夫
々例示され、これらのうち1種又は2種以上を添加する
ことができる。
次にT i O,並びに必要によ)添加される上記例示
のスラグ形成剤の総量は、溶接欠陥の発生防止の観点か
ら制限する必要があると思われた。
そこでスラグ形成剤総量の適正配合割合を求める為、第
5表に示すフラックス人シワイヤを用い第4表に示す溶
接条件下に垂直狭開先溶接線の立向下進溶接を行なった
ところ第5図に示す結果が得られた。尚開先形状は第4
図に示す通シである。
第5図において、スラグ形成剤総量が6チを超えると溶
融スラグがクレータよシ先行する傾向が見られ、クレー
タが不安定になる。その結果スラグ巻き込み等による溶
接欠陥が急激に増大する。
一方スラグ形成剤総量が2チ未満に訃いては溶接欠陥の
増加は見られないが、アーク安定性およびスラグの剥離
性が悪化する。これらの理由からスラグ形成剤総量は2
〜6%とする必要がある。
C:0.01〜0.10チ Cはスラグに粘性を与える成分であり、0.01チ未賛
ではその効果が得られない。一方0.1%を超えるとス
ラグの剥離性を著しく悪化させるので、その含有量は0
.01〜0.1%とする必要があ)、スラグの粘性をよ
シ効果的に改善する為には特に0.03〜0.08%含
有させることが望まれる。
M n : 0. j〜2.5 % 溶着金属を脱酸してこれに良好な機械的性質を与える為
には、0.5〜2.5%添加する必要がある。
0.5チ未満では脱酸不足となって溶接金屑の衝撃性能
が悪化する。一方2.5%を超えると溶接金属の抗張力
が高くなりすぎてやはシ衝撃性が悪化する。
Si:0.3〜1.2チ 脱酸剤として溶接金属の機械的性質を改善するだけでな
く、クレータのなじみ性を良くして溶接作業性を向上す
る作用がある。0.3チ未満ではクレータのなじみ性が
悪くな夛作業性の悪化をまねき、一方1.2チを超える
と溶接金属の衝撃性能が悪化するので含有量は0.3〜
1.2%とする必要がある。
尚C,Mn、SiKついては主に7ラツクス成分として
単体若しくは化合物の形で含有させればよいが、外皮金
属中に添加してもよく、いず九にしても上記含有量はス
ラックス成分として含まれる量と外皮金属中に含まれる
量の合計量を意味する。
本発明の基本構成は上記の通シであるが、脱酸性元素と
して上述のSi、Mn以外にAI、Ti。
Zr、Mgからなる群から選択される1ft!又は2種
以上を必要に応じて添加することができる。但しこれら
の脱酸剤の添加によってスラグの剥離性やアークの安定
性が損なわれるのでワイヤ全重量に対し1チ以下の添加
にとどめることが望ましい。
又Ni *Cr+MosVwNb等の合金元素の1種も
しくは2種以上を、フラックス成分もしくは外皮金属中
に添加することによって溶接金属に高靭性や耐候性等の
性能を与えることができる。尚これKよって本発明の効
果に悪影響が生じることはない。更に本発明に係るフラ
ックス入)ワイヤのフラックス率は7〜25%とするこ
とが望ましい。その理由は、フラックス率が25%を超
えると伸線時に断線トラブルが多発し生産能率が悪くな
るからであシ、また7%よシ少なくなるとアークの安定
性が損なわれるからである。
本発明に係るフラックス人)ワイヤを製造するに尚たシ
製造方法忙ついては特に制限がなく、例えば帯鋼(金属
外皮)をU字型に湾曲させつつ腔部に7ラツクスを装入
し、端部を突き合わせて管状とした後これを所定のダイ
ススケジュールニ従い伸線すれば良い。又フラックス入
りワイヤの断面形状についても特別な制約がある訳では
なく、例えば第6図に示す様な断面形状のものを挙げる
ことができる。尚A、B、Cは長手方向の突き合わせ部
を融着しないタイプであ夛、Dは突き合わせ部を融着し
て7ラツクスを密封したタイプを示す。
〔実施例〕
極軟鋼層の帯鋼を使用し、第6表に示す構成の7ラツク
ス人シワイヤ(1,2mmφ)を製作した。
得られたワイヤを用い第4表に示す溶接条件下、第4図
に示す開先形状の垂直溶接線の立向下進溶接を行なった
ところ第7表に示す結果が得られた。
第   6   表 (2) 第6,7表に示す様に、鷹6〜12(比較例)はいずれ
もX線性能4機械的性質2作業性のうち少なくとも1つ
が不十分な結果を示している。即ちNCL6はT i 
02量が少なく且つスラグ形成剤に占めるTiO2量の
割合が低い為良好な溶接部が得られなかった。II&1
7はT i 02量の割合が本発明の条件からはずれる
例で、溶融スラグの先行が大きい為溶接欠陥の発生が多
くなセ良好な溶接部が得られなかった。阻8はスラグ形
成剤量が多い為に欠陥が多発し良好な溶接部が得られな
かった。
阻9はT i 02量、NcLI OはC量、N[Ll
lはSi量及びMn量が夫々過多である為に良好な結果
が得られなかった。Nn12にC量、Si量及びMn量
が少なすぎる為に満足しうる結果が得られなかった。こ
れらに対しNn1〜5は本発明の条件を全て満足してい
るのでX線性能9機械的性質1作業性のいずれについて
も良好な結果が得られた。
〔発明の効果〕
本発明は以上の様に構成されており、溶接環境の過酷な
垂直溶接線の立向下進溶接においても作業性良く良好な
特性の溶接部を与えるガスシールドアーク溶接用フラン
2フ ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はTie,量(対ワイヤ全重量)と割れ率の関係
を示すグラフ、第2図は第2表の試験溶接における開先
形状を示す説明図、第3図はスラグ形成剤中に占めるT
 i 02量の割合と欠陥数の関係を示すグラフ、第4
図は第4表の試験溶接に婬ける開先形状を示す説明図、
第5図はスラグ形成剤総量と欠陥数の関係を示すグラフ
、第6図は本発明に係るフラックス人シワイヤの断面形
状例を示す説明図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ワイヤ全重量に対してスラグ形成剤総量:2〜6%(重
    量%の意味、以下同じ)、スラグ形成剤のうちTiO_
    2量:1.6〜4.8%、(TiO_2量/スラグ形成
    剤総量):0.8以上、C:0.01〜0.1%、Mn
    :0.5〜2.5%、Si:0.3〜1.2%を含むこ
    とを特徴とするガスシールドアーク溶接用フラックス入
    りワイヤ。
JP25455484A 1984-11-30 1984-11-30 ガスシ−ルドア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ Pending JPS61132296A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0855240A1 (en) * 1997-01-27 1998-07-29 Nippon Steel Welding Products & Engineering Co., Ltd. Apparatus and method for one side welding of curved steel plates
CN1131123C (zh) * 2001-10-12 2003-12-17 安泰科技股份有限公司 立向下进药芯焊丝

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JPS5171241A (ja) * 1974-12-17 1976-06-19 Kobe Steel Ltd Gasushiirudoaakuyosetsuyofuratsukusuiriwaiya
JPS56160895A (en) * 1980-05-15 1981-12-10 Nippon Steel Corp Flux-containing wire for gas shield arc welding

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