JPS61180694A - サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス - Google Patents
サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクスInfo
- Publication number
- JPS61180694A JPS61180694A JP2046485A JP2046485A JPS61180694A JP S61180694 A JPS61180694 A JP S61180694A JP 2046485 A JP2046485 A JP 2046485A JP 2046485 A JP2046485 A JP 2046485A JP S61180694 A JPS61180694 A JP S61180694A
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- JP
- Japan
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- welding
- submerged arc
- slag
- arc welding
- weld metal
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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〕
本発明はサブマージアーク溶接用溶融m7ラツクスに関
し、詳細には高速サブマージアーク溶接において溶接作
業性が良好で且つ低温靭性の優れた溶接金属を得ること
ができる溶融型フラックスに関するものである。
し、詳細には高速サブマージアーク溶接において溶接作
業性が良好で且つ低温靭性の優れた溶接金属を得ること
ができる溶融型フラックスに関するものである。
近年、アルミキルド鋼を主体とする低温用鋼は海洋構造
物、LPGタンク等の分野においてその需要が着実に増
加してきており、それに伴って安全上の見地から種々の
技術的検討が進められている。特に溶接部に対する要求
性能は増々高くなる傾向にあり、例えば−60℃以下の
低温でも高衡撃値、高COD値が要求されるなど、従来
のサブマージアーク溶接材料ではその対応が困J1す状
況になってきている。
物、LPGタンク等の分野においてその需要が着実に増
加してきており、それに伴って安全上の見地から種々の
技術的検討が進められている。特に溶接部に対する要求
性能は増々高くなる傾向にあり、例えば−60℃以下の
低温でも高衡撃値、高COD値が要求されるなど、従来
のサブマージアーク溶接材料ではその対応が困J1す状
況になってきている。
ところで溶接金属の靭性を向上させるための有力な方法
として7ラツクスの塩基性を高くして溶接金属中の酸素
含有量を低減させる方法が知られている。しかし7ラツ
クスの塩基度を高くしていくとビード外観やスラグの剥
離性等が悪くなり、またアンダーカットやスラグ巻込み
等の溶接欠陥か増加する傾向があり、特に高速溶接にお
いてその傾向が顕著となる。従来、高速サブマージアー
ク溶接においては、アンダーカットやスラグ巻込み等の
問題から、溶接作業性が良好rx S io2−MnO
系の中性あるいは酸性系フラックスが一般に用いられて
いた。しかし溶接金属中の酸素量が高いため優れた低温
靭性が得難く、低温用鋼の溶接には不適である。そのた
め、塩基性フラックスを用いて低温靭性を確保していた
が、高速溶接においては上述のようなアンダーカットや
スラグ巻込み等の溶接欠陥が多発するため溶接速度を遅
りシナければならず、溶接能率の面で問題があった。
として7ラツクスの塩基性を高くして溶接金属中の酸素
含有量を低減させる方法が知られている。しかし7ラツ
クスの塩基度を高くしていくとビード外観やスラグの剥
離性等が悪くなり、またアンダーカットやスラグ巻込み
等の溶接欠陥か増加する傾向があり、特に高速溶接にお
いてその傾向が顕著となる。従来、高速サブマージアー
ク溶接においては、アンダーカットやスラグ巻込み等の
問題から、溶接作業性が良好rx S io2−MnO
系の中性あるいは酸性系フラックスが一般に用いられて
いた。しかし溶接金属中の酸素量が高いため優れた低温
靭性が得難く、低温用鋼の溶接には不適である。そのた
め、塩基性フラックスを用いて低温靭性を確保していた
が、高速溶接においては上述のようなアンダーカットや
スラグ巻込み等の溶接欠陥が多発するため溶接速度を遅
りシナければならず、溶接能率の面で問題があった。
ところで溶接金属の靭性に影響を与える溶融金属中の酸
素は、溶接速度との間に密接な関係を有しており、一般
に溶接速度が高速になるほど酸素量が増加する。従って
低温靭性という面では期待のもたれている塩基性フラッ
クスであっても、高速サブマージアーク溶接の場合は溶
接金属中の酸素量の増大を招いて期待されるほどの靭性
向上効果を発揮しないことが考えられ、前述の如きアン
ダーカットやスラグ巻込みの危険が溶接の高速化によっ
て一層顕著になるであろうという恐れもある。従って結
局のところ高速サブマージアーク溶接の実現については
色々と弊害が多く、汎用化に当って重大な隘路を形成し
ているのはフラックスであるということができる。
素は、溶接速度との間に密接な関係を有しており、一般
に溶接速度が高速になるほど酸素量が増加する。従って
低温靭性という面では期待のもたれている塩基性フラッ
クスであっても、高速サブマージアーク溶接の場合は溶
接金属中の酸素量の増大を招いて期待されるほどの靭性
向上効果を発揮しないことが考えられ、前述の如きアン
ダーカットやスラグ巻込みの危険が溶接の高速化によっ
て一層顕著になるであろうという恐れもある。従って結
局のところ高速サブマージアーク溶接の実現については
色々と弊害が多く、汎用化に当って重大な隘路を形成し
ているのはフラックスであるということができる。
本発明はこうした状況のもとで、特に高速サブマージア
ーク溶接に適用した場合でも、溶接作業性が良好で高レ
ベルの低温靭性を有する溶接金属を与えるサブマージア
ーク溶接用溶融型フラックスを提供しようとするもので
ある。
ーク溶接に適用した場合でも、溶接作業性が良好で高レ
ベルの低温靭性を有する溶接金属を与えるサブマージア
ーク溶接用溶融型フラックスを提供しようとするもので
ある。
本発明のサブマージアーク溶接用溶融型7ラツクスは、
C為0:13〜23%、C2F4:10〜25%、Mg
O: 5〜15%、S 102 : 25〜40%、A
J203 : ’5〜20%、MnO:
3〜15 %、TlO2: 0.5〜6 %、N @2
0及び/またはK2O:0.5〜5%、B2O3:0.
1〜1.0%、FeO: 0.2〜1.5 %、を夫々
含むと共に を満足するように成分調整してなるところに要旨を有す
るものである。
C為0:13〜23%、C2F4:10〜25%、Mg
O: 5〜15%、S 102 : 25〜40%、A
J203 : ’5〜20%、MnO:
3〜15 %、TlO2: 0.5〜6 %、N @2
0及び/またはK2O:0.5〜5%、B2O3:0.
1〜1.0%、FeO: 0.2〜1.5 %、を夫々
含むと共に を満足するように成分調整してなるところに要旨を有す
るものである。
以下本発明のサブマージアーク溶接用溶融型フラックス
を構成する各成分の作用を配合率範囲の設定理由と共に
順を追って説明する。
を構成する各成分の作用を配合率範囲の設定理由と共に
順を追って説明する。
Cab:13〜23%
CaOは塩基性成分であってスラグの塩基度、粘性及び
融点を調整するのに有効な成分である。その含有量が1
3%未満であると塩基度が不足して溶接金属中の酸素量
が増加するばかりでなく、スラグの粘度が不足気味とな
ってビードの蛇行が生じ易くなる。一方23%を超える
とスラグ剥離性が悪化すると共に7ラツクス自体の耐吸
湿性が悪くなりポックマークが発生し易くなる。
融点を調整するのに有効な成分である。その含有量が1
3%未満であると塩基度が不足して溶接金属中の酸素量
が増加するばかりでなく、スラグの粘度が不足気味とな
ってビードの蛇行が生じ易くなる。一方23%を超える
とスラグ剥離性が悪化すると共に7ラツクス自体の耐吸
湿性が悪くなりポックマークが発生し易くなる。
CaF2 : 10〜25 %
CλF2は塩基性の成分であるが、耐吸湿性を損う恐れ
がないので7ラツクスの塩基性を高めるのに好都合な成
分であり、またスラグの融点や流動性を調整するのに有
効な成分でもある。更にCa F2は溶接冶金反応に際
してCaF2+−0−CaO+−F2yzる反応を起こ
し、発生したF2ガスによって溶融金属を大気からシー
ルドする効果もあり、溶接金属の酸素含有率および窒素
含有率の低減に極めて有効な成分である。しかしその含
有率が10%未満であると上巳の効果が有効に発揮され
ず、特に溶接金属中の酸素量が増加して靭性不良となる
。一方含有量が25%を超えるとスラグ巻込みが著しく
なリスラグ剥離性が悪くなる他ポックマークも発生し易
くなる。
がないので7ラツクスの塩基性を高めるのに好都合な成
分であり、またスラグの融点や流動性を調整するのに有
効な成分でもある。更にCa F2は溶接冶金反応に際
してCaF2+−0−CaO+−F2yzる反応を起こ
し、発生したF2ガスによって溶融金属を大気からシー
ルドする効果もあり、溶接金属の酸素含有率および窒素
含有率の低減に極めて有効な成分である。しかしその含
有率が10%未満であると上巳の効果が有効に発揮され
ず、特に溶接金属中の酸素量が増加して靭性不良となる
。一方含有量が25%を超えるとスラグ巻込みが著しく
なリスラグ剥離性が悪くなる他ポックマークも発生し易
くなる。
MgO:5〜15哄
MgOは塩基性成分として溶融金属中の酸素量を低減す
る効果があり、且つ粘性調整剤としての作用も有してい
る。その含有量が5%未満であると溶融金属中の酸素量
の低減効果を十分発揮し得す、また粘度不足によりビー
ドが蛇行し易くなる。−方15%を超えると耐−技湿性
が劣化し、ポックマークが発生し易< fXる他、スラ
グの焼付が増加し剥離性も悪くなる。
る効果があり、且つ粘性調整剤としての作用も有してい
る。その含有量が5%未満であると溶融金属中の酸素量
の低減効果を十分発揮し得す、また粘度不足によりビー
ドが蛇行し易くなる。−方15%を超えると耐−技湿性
が劣化し、ポックマークが発生し易< fXる他、スラ
グの焼付が増加し剥離性も悪くなる。
5102 : 25〜40%
5102は酸性成分であって、スラグの融点及び粘性を
調整するのに有効な成分である。その含有量が25%未
満であると溶融スラグ粘度が不足し、ビードの蛇行やア
ンダーカットの発生原因となる。
調整するのに有効な成分である。その含有量が25%未
満であると溶融スラグ粘度が不足し、ビードの蛇行やア
ンダーカットの発生原因となる。
−刃金有量が40%を超えるとフラックスの塩基度が低
下し、溶接金属中の酸素量が増加して靭性が劣化する他
スラグ剥離性も悪くなる。
下し、溶接金属中の酸素量が増加して靭性が劣化する他
スラグ剥離性も悪くなる。
Al2O3:5〜20%
Al2O3はほぼ中性の成分(弱酸性)であり、フラッ
クスの塩基度の低下をできるだけ抑えてスラグの融点及
び粘性を調整するのに有効な成分である。その含有量が
5%未満であると生成スラグが粘性不足になってアンダ
ーカットを生じ易くなるはかりでなくスラグ剥離性も悪
くなる。−刃金有量が20%を超えるとスラグの粘性か
高くなり過きて、スラグ巻込みやビードの凸状化といっ
た好ましくない現象があられれる。
クスの塩基度の低下をできるだけ抑えてスラグの融点及
び粘性を調整するのに有効な成分である。その含有量が
5%未満であると生成スラグが粘性不足になってアンダ
ーカットを生じ易くなるはかりでなくスラグ剥離性も悪
くなる。−刃金有量が20%を超えるとスラグの粘性か
高くなり過きて、スラグ巻込みやビードの凸状化といっ
た好ましくない現象があられれる。
MnO:3〜15%
MnOはスラグの融点及び粘性を調整するのに有効な成
分である。含有量が1%未満ではスラグ−メタル間の界
面張力が過大となり、スラグが焼付いたり或はアンダー
カットが発生し易くなる。一方15%を超えると溶融金
属中の酸素量が増加し靭性が低下しまたビードが蛇行し
易(なる。
分である。含有量が1%未満ではスラグ−メタル間の界
面張力が過大となり、スラグが焼付いたり或はアンダー
カットが発生し易くなる。一方15%を超えると溶融金
属中の酸素量が増加し靭性が低下しまたビードが蛇行し
易(なる。
TlO2: 0.5〜6%
Ts %は酸性成分であって、スラグの融点及び粘性調
整剤として有効である。更に溶融時に還元されて溶接金
属中にTi(詳細にはTiNやI’ s 02等として
存在するが形態については必すしも十分に把握されてい
ないのが現状である) として歩留り、溶接金属の衝撃
性能向上に役立つ。その含有率が0.5%未満であると
溶接金属中に供給されるTi量か不足し、溶接金属の衝
撃性能が低下する。一方6%を超えるとスラグ焼付きの
原因となるC10・ ゞTt 02を析出
するようになり、スラグ剥離性が急激に劣化する。
整剤として有効である。更に溶融時に還元されて溶接金
属中にTi(詳細にはTiNやI’ s 02等として
存在するが形態については必すしも十分に把握されてい
ないのが現状である) として歩留り、溶接金属の衝撃
性能向上に役立つ。その含有率が0.5%未満であると
溶接金属中に供給されるTi量か不足し、溶接金属の衝
撃性能が低下する。一方6%を超えるとスラグ焼付きの
原因となるC10・ ゞTt 02を析出
するようになり、スラグ剥離性が急激に劣化する。
NazO及び/またはK2O:0.5〜s%N@20及
びK2Oはアーク安定剤やスラグの粘度調整剤として有
効である。これら成分の含有率が0.5%未満であると
アーク安定性が悪くなり、ビードの凹凸や蛇行が着しく
なる。但し5%を超え゛ると耐吸収性が劣化し、ピット
やポックマークが発生する。これらの2種の成分は各々
単独で使用してもよく、また2種を合計量として上記範
囲に入る様に任麗の割合で併用することもできる。
びK2Oはアーク安定剤やスラグの粘度調整剤として有
効である。これら成分の含有率が0.5%未満であると
アーク安定性が悪くなり、ビードの凹凸や蛇行が着しく
なる。但し5%を超え゛ると耐吸収性が劣化し、ピット
やポックマークが発生する。これらの2種の成分は各々
単独で使用してもよく、また2種を合計量として上記範
囲に入る様に任麗の割合で併用することもできる。
B2O3:0.1〜1.0%
B2O3は溶接熱で還元され、CB)として溶接金属中
に歩留まって溶接金属の衝撃性能を向上させる働きをす
る。その含有率か0.1%未満では溶接金属中に歩留ま
るCB)が不足し、衝撃性能向上効果を十分発揮し得な
い。一方1.O%を超えると溶接金属中のCB)量が多
くなり過ぎるために高温割れが発生し易くなる。
に歩留まって溶接金属の衝撃性能を向上させる働きをす
る。その含有率か0.1%未満では溶接金属中に歩留ま
るCB)が不足し、衝撃性能向上効果を十分発揮し得な
い。一方1.O%を超えると溶接金属中のCB)量が多
くなり過ぎるために高温割れが発生し易くなる。
FeO: 0.2〜1.5%
FeOはスラグの粘性調整剤として有効な成分である。
その含有量が0.2%未満であるとスラグ巻込みが増加
し、ビード形状が凸となる。一方1.5%を足えると溶
融金属中の酸素量が増加し、靭性が低下するばかりでな
くアンダーカットも発生し易くなる。
し、ビード形状が凸となる。一方1.5%を足えると溶
融金属中の酸素量が増加し、靭性が低下するばかりでな
くアンダーカットも発生し易くなる。
Ca0%CaF2、MgOが溶接金属中の酸素量を低減
させる働きをし、一方5102、Mn01FeOは酸素
量を増加させる働きをすること、及びこれらの各成分に
は各々最適配合率範囲があることは先に述べた通りであ
る。ところが本発明者らかこれら各成分相互の関連につ
いても更に予備実験で検討したところによると、(Ca
O+−CaF2+−MgO)/(Si02+−Mn04
−FeO)によっても高速サブマージアーク溶接におけ
る溶接作業性及び溶接金属中の酸素量が大きく影響を受
けることを知った。即ち該比率が0.75未満では、溶
接作業性は比較的良好であるものの溶融金属中の酸素量
が増加し、溶接金属の衝撃性能は劣化する。一方該比率
が1.4を超えると、溶融金属中の酸素量は減少し溶接
金属の衝撃性能は良好となるが、溶接作業性が悪化し特
にスラグ巻込みやアンダーカットが発生し易くなる。
させる働きをし、一方5102、Mn01FeOは酸素
量を増加させる働きをすること、及びこれらの各成分に
は各々最適配合率範囲があることは先に述べた通りであ
る。ところが本発明者らかこれら各成分相互の関連につ
いても更に予備実験で検討したところによると、(Ca
O+−CaF2+−MgO)/(Si02+−Mn04
−FeO)によっても高速サブマージアーク溶接におけ
る溶接作業性及び溶接金属中の酸素量が大きく影響を受
けることを知った。即ち該比率が0.75未満では、溶
接作業性は比較的良好であるものの溶融金属中の酸素量
が増加し、溶接金属の衝撃性能は劣化する。一方該比率
が1.4を超えると、溶融金属中の酸素量は減少し溶接
金属の衝撃性能は良好となるが、溶接作業性が悪化し特
にスラグ巻込みやアンダーカットが発生し易くなる。
第1表に示す&1〜A22の組成のフラックスを常法に
従って調製し、溶接作業性、溶接金属中の酸素量、If
1撃値及びX線透過性を調べた。溶接条件及び試験方法
は下記に、また試験結果は第1表に示す通りである。
従って調製し、溶接作業性、溶接金属中の酸素量、If
1撃値及びX線透過性を調べた。溶接条件及び試験方法
は下記に、また試験結果は第1表に示す通りである。
く溶接条件〉
母材: x60相当材 1 f3wx” x l Q
Q O,、xワイヤ: サイズ・・・4.0 ffφ成
分= 0.14 G−0,03S i−2,Q QMn
・溶接=2電梅雨面一層溶接 溶接入熱)・・40〜50 kJ/α 溶接速度・−18Qcm/mi n フラックス粒度:20XDメツシュ 開先形状:第1図に示す 〈衝撃試験〉 試験片は、板厚中央によりJIS 232124号試験
片(2fiVサイドノツチ)を採取し、−60℃で試験
を行なった。試験は3本の試験片を用いて行い、その平
均値を第1表に示した。
Q O,、xワイヤ: サイズ・・・4.0 ffφ成
分= 0.14 G−0,03S i−2,Q QMn
・溶接=2電梅雨面一層溶接 溶接入熱)・・40〜50 kJ/α 溶接速度・−18Qcm/mi n フラックス粒度:20XDメツシュ 開先形状:第1図に示す 〈衝撃試験〉 試験片は、板厚中央によりJIS 232124号試験
片(2fiVサイドノツチ)を採取し、−60℃で試験
を行なった。試験は3本の試験片を用いて行い、その平
均値を第1表に示した。
くX線透過試験〉
試験板全長にわたってX線透過試験を行い欠陥の有無を
判定した。
判定した。
第1表から明らかな様に本発明例(A1〜5)は、本発
明の規定を欠く比較例(&6〜20)及び従来例(&2
1〜22)に比べ、各試験結果とも良好な値を示してお
り、特に総合判定では顕著に優れている。
明の規定を欠く比較例(&6〜20)及び従来例(&2
1〜22)に比べ、各試験結果とも良好な値を示してお
り、特に総合判定では顕著に優れている。
本発明は以上の様に構成されており、フラックスの組成
分を工夫することによって、特に高速サブマージアーク
溶接に適用した場合でも、溶接作業性か良好で高レベル
の低温靭性を有する溶接金属を得ることができた。
分を工夫することによって、特に高速サブマージアーク
溶接に適用した場合でも、溶接作業性か良好で高レベル
の低温靭性を有する溶接金属を得ることができた。
第1図は実施例で採用したサブマージアーク溶接の開先
形状を示す説明図である。 出 願 人 株式会社神戸製銅所 第1図 開先形状
形状を示す説明図である。 出 願 人 株式会社神戸製銅所 第1図 開先形状
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 CaO:13〜23%(重量%、以下同じ) CaF_2:10〜25% MgO:5〜15% SiO_2:25〜40% Al_2O_3:5〜20% MnO:3〜15% TiO_2:0.5〜6% Na_2O及び/またはK_2O:0.5〜5% B_2O_3:0.1〜1.0% FeO:0.2〜1.5% を含むと共に、 CaO+CaF_2+MgO=0.75〜1.40 SiO_2+MnO+FeO の条件を満すことを特徴とするサブマージアーク溶接用
溶融型フラックス
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2046485A JPS61180694A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2046485A JPS61180694A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61180694A true JPS61180694A (ja) | 1986-08-13 |
Family
ID=12027808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2046485A Expired - Lifetime JPS61180694A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61180694A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005329462A (ja) * | 2004-04-19 | 2005-12-02 | Kobe Steel Ltd | サブマージアーク溶接用溶融型フラックス |
JP2006305604A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Kobe Steel Ltd | サブマージアーク溶接用溶融型フラックス |
CN103962751A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-08-06 | 锦州公略焊接技术有限公司 | 高效埋弧焊用烧结焊剂及其生产工艺 |
JP2014210287A (ja) * | 2013-04-04 | 2014-11-13 | Jfeスチール株式会社 | サブマージアーク溶接に用いる溶融型フラックス |
JP2016140890A (ja) * | 2015-02-02 | 2016-08-08 | 株式会社神戸製鋼所 | サブマージアーク溶接用フラックス |
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JPS5856679A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-04 | Meito Kk | 嫌気性菌培養方法及び雰囲気調整剤 |
-
1985
- 1985-02-05 JP JP2046485A patent/JPS61180694A/ja not_active Expired - Lifetime
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