JPS61242788A - ステンレス鋼高速潜弧溶接用溶融型フラツクス - Google Patents

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、ステンレス鋼の高速潜弧溶接（０，８さらに
ビード形状も良好で溶接欠陥のない溶＃１−可能にする
潜弧溶接用フラックスに関するものである。

（従来の技術） 従来から原子力発電所部品や各種化学装置においてステ
ンレス鋼の潜弧溶接が行なわれてきた。

このようなステンレス鋼の部品や装置の継手溶接では、
出来映えとしてのビード外観はもとより溶接金属及び熱
影響部の耐食性確保のため低電流、低速度の溶接条件を
用い、入熱制限を行っている。

ステンレス鋼の潜弧溶接用フラックスとしては溶融型と
焼成型とが用いられている。溶融型は高速潜弧溶ｅ　（
０，８ｍ／ｍｉｎ　社）　ｅ行なうと合金（Ｎ　、　Ｍ
ｏ　、　Ｎｂ　、　ＴＩ等）の影響を受け、スラグ剥離
性が悪く、ビード外観の劣化の傾向がある。焼成型は高
速潜弧溶接になるとビード形状が悪化したプ、アンダー
カットを生じるなどの問題がある。

溶接速度が０．４　ｍ／ｍｉｎ　　種度の溶融型は市販
され広く出回っているが、０．８ｍ／ｍｉｎ　　以上を
目的と前述したように、従来のステンレス鋼の潜弧溶接
では低電流、低速度で入熱制限が行われてきた。

しかし、最近ステンレス鋼も、例えば鋼管の造管時のご
とく量産工程に載せる場合が生じてきた。

このような工程においては、溶接速度をＯ＊　８　ｍ　
／ｍｌｎ以上とすることが要望される。これに対処する
ため高めの電流を用いて高速溶接を行うことで入熱を抑
えるか、あるいは高電流、高速で入熱が過大になっても
溶接後、溶接部の性質を改善させる固溶化熱処理を施し
てまでも高能率化を図って来た。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はステンレス鋼を溶接速度が０．８ｍ／ｍｉｎ以
上で溶接してもビード外観が良好で、スラグの剥離性が
よ（、溶接欠陥が生じない潜弧溶接用フラックスを提供
することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨は、重量暉でＯａｏ　１０〜３０％。

獅０１５　％以下、Ａ１２０５１０−３０％、Ｏａ　Ｆ
　２４０〜６０％、８１０□２〜２０％、ＺｒＯ２５〜
２０％、ｐｂｏ　ｔ　％以下を含有する原材料を溶解、
空冷処理稜粒度調整した溶解物に、フラックス全重量に
対して５畳以下の炭酸塩を混合したことを特徴とするス
テンレス鋼高速潜弧溶接用溶融型フラックスである。

（作用） 本発明者らは、ステンレス鋼の高速潜弧溶接において特
にスラブ剥離性を良好とし、さらに溶接欠陥のない溶接
部を得るため、数多くの実験を行なった。

ステンレス鋼の高速潜弧溶接においてスラグ剥離性を極
度に悪くする取分としては、窒素、モリブデン、ニオブ
、チタン尋の取分があげられる。

しかしながら、これらの取分はステンレス鋼の高強度化
や、耐食性を良好にし次り、低温、高温での機械特性を
良好にするために必要不可欠な取分である。

本発明者らはこれらの問題を解決するｔめ、数多くの実
験の結果、スラブ剥離性が良好で、さらに溶接欠陥のな
い溶接部を得るために必要なフラックス成分組曲を見出
し九〇 以下に本発明について詳細に説明する。

まず、ステンレス鋼の高速潜弧溶接においてスラグ剥離
性を大巾に改善するに必要な成分としては、鉛やビスヤ
ス等の低融点金属がある。本発明者らは鉛ガラス（Ｐｂ
Ｏ２０〜４０％含有）を用いることによシスラグ剥離性
を大巾に改善できることを見出し次。鉛単体のみでは微
量でありコントロールが難かしいためである。溶接金属
中Ｋ１％超のＰｂＯ’ｉ含むとビード形状が極度に細く
なり、ビード外槽が悪くなる傾向がある。また、機械的
性能も悪化する九め、　ｐｂｏは１％以下と限定しｔ。

ＯａＯはスラグ形成剤として必要な成分である。

これは溶融スラグに適度の粘性を与え、ビード形状を良
好にする。また、　ＯａＯは塩基度を高めるため、溶接
金属中のＯ量を低減させる効果がある。

しかしながら３０％を超えるとスラグ差込み金生じ、１
０％未満ではビード形状が悪化する几め、１０〜３０％
の範囲とした。

Ｍ、Ｏは高速潜弧溶接においてよく発生するアンダーカ
ットを防ぐのに効果があシ、さらＫｌ−ｔスラグ剥離性
、特にビード端部のスラグ剥離を良好にする。しかし、
１５％’を超えるとアークが不安定となり、ビード外観
をも悪くするため、１５９６以下でなけ名ばならない。

人１２０３はＯａＯと同様にスラグ形成剤として必要な
取分である。人１２０３は特にビードの広がりに大きな
影響金与えるため、高速潜弧溶接には重要な成分である
。さらＫはビード形状を整え、スラグ剥離性をも改善す
る効果がある。１０％未満ではその効果がな（，３０％
を超えるとスラグ剥離性を損うため、■θ〜３０俤でな
ければならない。

０ａＦ２ｔ！溶融スラグの粘性を調整するのに必要な成
分であシ、ビード外観をも良くする効果がある。　Ｏａ
Ｆ　２の量が６０慢を超えるとスラグの凝固が早くなり
過ぎるため、ビード内部にプロフォールなどの溶接欠陥
が発生する。まｔ１４０％未満ではビード形状やビード
外観が悪くなるため、４０＃６０％の範囲としｔｏ ｓｔｏ２Ｖｉアーク金安定させるために都合のよい成分
ではあるが、２０％を超えると溶接金属のＯ量やｓｉ量
が増加するとともにスラブの性質も変わるため、２０％
以下とした。また、２％未満では効果があられれないた
め、２〜２０％の範囲とした。

Ｚｒ０２１”ｔ　スラグの剥離性を向上させるのに効果
がある。さらにはビード外観をも良くする効果がある。

　Ｚ　ｒ　Ｏ２の量が２０係を超えるとビード外観や溶
接作業性が悪くカリ、５％未満ではスラグ剥離性を向上
する効果がなくなるので、５〜２０％の範囲とした。

本発明においては、さらに溶接作業性ならびにビード外
観をも優れたものにするため、前述の紐取の原料を溶解
、空冷処理後、２０〜３００メツシユの粒度範囲内に粒
度調整した後、フラックス全重量に対して５％以下の炭
酸塩を混合する。

溶融型フラックスは焼成型フラックスと違い、電気炉で
溶解して展進するため、原料に炭酸塩を用いても溶解過
程でそのほとんどが分解するため。

ガス取分を含有することができない。したがって溶接時
においてはアークが不安定気味になる。本発明フラック
スは従来からある溶融型フラックスに比べてＳＩＯ□量
が少いので、その傾向は顕著である。炭酸塩はこの問題
点を解決する念めに混合するものであり、炭酸塩とＦｉ
　０ａＯ０３、ＢａＯ０３。

Ｍｅｍｏｓ　、　Ｍｎ００３等を指す。これは溶接中に
アーク熱によって分解され、００゜を発生させる目的か
ら明らかなようＫ、石灰石等を未溶融のま捷混合するも
のである。炭酸塩が５％を超えるとガス発生量が多くな
り、溶接作業性やビード外観が悪く々るので５チ以下と
した。

（！ｉｉ！施例） 以下Ｋ、本発明の効果を実施例により更に具体的に説明
する。

第１表は使用したフラックスの化学成分を示す。

なお比較のｔめ本発明組曲外のフラックスについても検
討を行うた。

第２表は溶接条件、第３表は使用した鋼板とワイヤを示
す。

溶接作業性の判定基準としては、耐食性に優れた高窒素
鋼である板厚２０ｍｍＤＩＮＩ、４４６２鋼に深さ６ｍ
ｍ、９０’開先上で第２表に示す溶接条件で溶接を行い
、溶接作業性を判定した。

第　　４　　表 注１】　判定基準　　○：良好　　Δ：劣る　　×二不
良注２）　　Ｔｈ撃試験　　ＪＩ８Ｚ３１１２　　　試
験温度　−２００第４表は溶接結果を示すもので、比較
例として示したフラックス■１は　５ｉ０２’ｅ含まな
いため、アークが不安定気味だった。ＩはＰｂＯを含ま
ないため、スラグ剥離性が極度に悪かった。ＪＩｒｉＩ
ｒミツラックスｂＯが歩留まりすぎ７２：りめ、機械的
性能特に低温での衝撃値が悪く、またアークも不安定気
味だつ念。Ｋは溶融スラグに粘性を与えるＯａ　Ｆ　２
が少く、スラグ剥離性を向上するＺｒＯ□　を含まない
のでビード形状が極度に悪く、スラグ剥離性も不良だっ
た。

これらと比較して、本発明のフラックスを用いた例では
いずれもスラグ剥離性、ビード形状、アークの安定性は
良好であり１機械的特性も良好であった。

（発明の効果） 本発明によるフラックスは、ステンレス鋼の高速潜弧溶
接においてアーク安定性、溶接作業性が良好であシ、特
にスラグ剥離性の優れた溶接金属が得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％でＣａＯ１０〜３０％、 ＭｇＯ１５％以下、 Ａｌ＿２Ｏ＿３１０〜３０％、 ＣａＦ＿２４０〜６０％、 ＳｉＯ＿２２２〜２０％、 ＺｒＯ＿２５〜２０％、 ＰｂＯ１％以下 を含有する原材料を溶解、空冷処理後粒度調整した溶解
   物に、フラックス全重量に対して５％以下の炭酸塩を混
   合したことを特徴とするステンレス鋼高速潜弧溶接用溶
   融型フラックス。