JPS6125475B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6125475B2
JPS6125475B2 JP56169127A JP16912781A JPS6125475B2 JP S6125475 B2 JPS6125475 B2 JP S6125475B2 JP 56169127 A JP56169127 A JP 56169127A JP 16912781 A JP16912781 A JP 16912781A JP S6125475 B2 JPS6125475 B2 JP S6125475B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flux
wire
amount
metal
welding
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
JP56169127A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5870993A (ja
Inventor
Osamu Tanaka
Kazuhiro Takeuma
Tsuneji Ogawa
Shinsuke Tsutsumi
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 JP16912781A priority Critical patent/JPS5870993A/ja
Publication of JPS5870993A publication Critical patent/JPS5870993A/ja
Publication of JPS6125475B2 publication Critical patent/JPS6125475B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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
    • B23K35/368Selection of non-metallic compositions of core materials either alone or conjoint with selection of soldering or welding materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、ヒユーム毒性が少なく且つスパツタ
発生量の少ないステンレス鋼溶接用フラツクス入
りワイヤに関するものである。 ステンレス鋼の溶接分野においても半自動化や
自動化が急速に進んでおり、フラツクス入りワイ
ヤの使用が普及しつつある。しかるに上記ワイヤ
にあつては使用電流が高い為にヒユーム発生量が
極めて多く、溶接作業員に対する健康障害を気遣
う声が強い。その為ヒユーム量の軽減を図ること
が当面の課題とされているが、フラツクス入りワ
イヤから発生したヒユーム自体の毒性についても
検討する必要があると考え、本発明者等はこの方
面からの研究に着手した。 そこでまず第1図に示す実験装置を作り、ヒユ
ーム発生箱1、吸入箱2、インピンジヤ3、流量
計4及びポンプ5を図の様に接続した。そして吸
入箱2にモルモツトを入れ、ポンプ5を作動させ
ヒユーム発生箱1で一定時間溶接し、溶接終了後
ポンプ5を停止して吸入箱2内をヒユームで充満
させた。30分間保持した後モルモツトの死亡率を
測定し、ワイヤ外皮に充填されたフラツクスの組
成によるヒユーム毒性の差を比較検討した。その
結果フラツクスを構成する汎用成分のうち、金属
弗化物の有害性が特に顕著であることが分かつ
た。第2図は金属弗化物含有量(対フラツクス入
りワイヤ全量:重量%)とモルモツト死亡率との
関係を示すグラフであり、第1表はこの実験に用
いたフラツクスにおけるスラグ形成剤組成を示す
ものであるが、金属弗化物含有量(対フラツクス
全量)が0.5%迄は死亡率0であり、これを越え
ると死亡率の急激な上昇が認められる。
【表】 上記の実験結果から、金属弗化物の含有量が多
いフラツクスは、生体に対して特に有害度の高い
ヒユームを発生するという傾向を把握することが
できた。そこで金属弗化物の含有量が少ないか又
は一切含まないフラツクスを製造し、該フラツク
スを炭素鋼やステンレス鋼中に充填したものを提
供しようと考えた。しかるに金属弗化物は溶接金
属の耐気孔性を改善する成分として従来より積極
的に配合しているものであり、これに代り得る成
分の開発がなされない限り、これをにわかに零配
合とすることは溶接の実情に照して不都合であ
る。又金属弗化物の配合はスパツタ多発の一因と
も考えられており、金属弗化物の配合量を適正に
定めることは色々の意味において極めて自由なこ
とである。 本発明はこの様な考察を踏まえてなされたもの
であり、ヒユーム毒性の低下、溶接継手の健全性
及び溶接作業性の保持という8条件をことごとく
満足することのできるステンレス鋼溶接用フラツ
クス入りワイヤの提供を目的とするものである。 しかして上記目的に適うフラツクス入りワイヤ
とは、ワイヤ全重量に対して0.04〜0.5重量%の
金属弗化物と、該金属弗化物に対して15倍重量以
上であつて且つワイヤ全重量に対して1%以上の
SiO2とを必須的に含有するフラツクスを、炭素
鋼或いはステンレス鋼からなるワイヤ外皮金属中
に充填してなるものであるが、スラグの被包性を
改善する為には、フラツクス中の前記金属弗化物
と全金属酸化物の総和を、ワイヤ全重量に対して
3〜10重量%とする必要があつた。以下これらの
数値範囲限定根拠並びにその他の所望要件につい
て説明する。 フラツクス中に含有される金属弗化物の上限は
前記第1表及び第2図に示す実験結果より考え、
ワイヤ全重量に対し0.5%と定めた。下限につい
ては、前述の如く耐気孔性の観点より定める必要
があるが、本発明者等の研究によれば、シールド
ガス併用の場合、従来考えられていたより少ない
量でも耐気孔性を向上させる効果が認められた。
即ちステンレス鋼の溶接に当つては、フラツクス
入りワイヤを用いる場合であつてもガスシールド
条件下で溶接するのを常とするので、原理的には
気孔の発生を防止し得るはずであるが、現実の溶
接環境を考慮すると、たとえ工場内溶接であつて
も屋外からの風の侵入や換気等の為に気流が形成
され易い状況にあり、シールドガスが吹き飛ばさ
れてシールド効果が不安定になつている。そこで
第2表に示す溶接条件下において、第3表に示す
様なスラグ形成剤組成からなるフラツクス入りワ
イヤで溶接実験を行ない、金属弗化物含有量と気
孔数の関係を求めて第3図に示した。
【表】
【表】 上記の実験結果を総括すると、気孔の発生を有
意義に抑制する為の金属弗化物含有量下限は0.04
%であり、より好ましい下限は0.07%であるとの
結論が導かれる。尚上記の各実験において用いた
金属弗化物はCaF2とNaFの2種類であつたが、
他の金属弗化物、例えばKFやMgF2等でも同様の
傾向が認められることについては別途確認してい
る。 以上の説明によつて金属弗化物の含有量(対ワ
イヤ全重量%)は0.04〜0.5%にすべきであると
の結論を得たが、金属弗化物の添加による今一つ
の欠点としては、スパツタの発生を挙げることが
でき、溶接作業性を損なうという問題がある。特
にステンレス鋼の溶接ではスパツタが原因になつ
て腐食事故を起こす場合もあるので、溶接終了後
のスパツタ除去は特に念入りに行なう必要があ
り、溶接後の処理工数が増大し溶接の生産性を低
下させる。そこでスパツタ量を減少させること
は、金属弗化物を含有するフラツクスの実用化に
おいて不可避の課題であるが、本発明者等が種々
検討したところによると、SiO2/金属弗化物で
与えられる重量比を15以上で且つワイヤ全重量に
対して1%以上とすればスパツタ発生量を実質的
に問題の無い程度迄減少させ得るとの知見を得
た。即ちフラツクス入りワイヤの場合は被覆アー
ク溶接棒の場合と違つてワイヤ中心部にフラツク
スを有しているので、アーク熱によつてワイヤ先
端に溶滴が形成されると、フラツクス中の金属弗
化物が溶滴に囲まれて容易に分解し、且つ分解産
物である弗素ガスが急激に膨張して溶滴を破裂せ
しめ、その結果溶滴が飛散してスパツタになるも
のと考えられる。これに対しフラツクス中に珪砂
や長石等に由来するSio2を大量に存在せしめる
と、金属弗化物から弗素ガスが発生する前に珪素
弗化物となり、スパツタの発生を抑制するのでは
ないかと考えた。尚SiO2含有量について種々検
討したところ9%を超えるとスラグ剥離性が劣化
し溶接作業性を著しく阻害することが分かつた。
そこで第5表に示す様な組成のスラグ形成剤を含
むフラツクスを調製し、該フラツクスの充填され
たフラツクス入りワイヤを試作して試験溶接を行
なつた。尚溶接条件は第4表に示す。
【表】
【表】
【表】 第4図に見られる様に、SiO2含有量を、金属
弗化物に対して相対的に増加させていくとスパツ
タ発生量が減少した。しかしSiO2含有量が1%
未満では、1%以上のもの(第4図の斜線域)に
比べスパツタ発生量が若干多めのレベルとなる。
即ちSiO2添加効果が不十分でありスパツタ量が
多くなるのでSiO2含有量は1%以上とすべきで
あることが分かつた。一方SiO2/金属弗化物
(重量比)は10〜20でスパツタ発生量の大幅な低
下がみられるが、実質的に不都合のない状態を安
定して得るために下限値を15とした。 以上述べた条件を遵守すれば、ヒユームの毒性
が低減されると共に、耐気孔性に悪影響が生じず
且つスパツタ発生量も少なくなつたので、本発明
の所期の目的は一応達成されたが、スラグ形成剤
の含有量も良好なビードを形成する上で重要な役
割りを果すので、種々検討した。その結果スラグ
形成剤としての機能を果すのは、主として前述の
金属弗化物と各種金属酸化物であり、これらを全
て合わせた量が3〜10%の範囲に含まれるべきで
あるとの結論を得た。即ちこれらの総和が3%未
満であるとスラグ量が不足してビードの被覆が不
十分となり、ビード外観にむらが生じる。3%以
上の配合によつてビードに対するスラグのかぶり
が良好になつてビード外観が均一になるが、10%
を越えるとスラグが溶融プールに先行し易くな
り、スラグ巻り込みによる溶接欠陥を発生するの
で10%以下に抑制することが必要である。尚一般
にスラグ成形剤として炭酸塩を加えることもある
が、炭酸塩はアーク熱による分解でCO2を発生
し、スパツタ多発の原因になるので、CaCO3
BaCO3の添加は可及的に抑制することが望ま
れ、金属弗化物と金属酸化物をもつて本発明のス
ラグ形成剤とする様な配合組成とすることが推奨
される。 上記構成によつて本発明の目的が達成された
が、特にヒユーム毒性の低減については、ヒユー
ム発生量自体を減少することによつて一層実効を
あげることになると期待されたので、ヒユーム発
生量の減少について更に検討を重ねた。 フラツクスの主成分はスラグ形成剤と合金元素
であり、必要によりアーク安定剤等を配合するこ
ともあるが、これらのうちヒユーム発生量にもつ
とも大きな影響を及ぼすのはスラグ形成剤である
と思われたので、スラグ形成剤に焦点を絞つて検
討した。スラグ形成剤としては、一般に金属酸化
物(例えばSiO2、TiO2、ZrO2、FeO、CaO、
Al2O3、MgO、BaO、Na2O、K2O等)と金属弗化
物(CaF2、NaF、AlF3、BaF2等)が用いられて
いるので、これらの個々についてヒユーム発生量
に影響を及ぼす成分を検討したところ、Na2Oと
K2O並びに金属弗化物の影響が大きいとの知見を
得た。この原因については、(1)Na2OやK2Oはア
ーク温度下における蒸気圧が他の酸化物に比べて
相当に高く、アーク内で優先的に金属蒸気化し、
ヒユームとなり易いこと、(2)金属弗化物の共存は
アーク温度を高める方向に作用し、前述の金属蒸
気量を増大させると共に、ワイヤ先端の溶滴中に
おける暴発的分解によつて弗素ガスを放出し、ア
ークの流れ乱して大気中への金属蒸気の放散を助
長すること等が考えられる。 そこでNa2O、K2O及び金属弗化物の含有量と
ヒユーム発生量の相関関係を求めたところ、第5
図に示す如く、4〔Na2O(%)+K2O(%)〕+金
属弗化物(%)の式で与えられる値とヒユーム発
生量の間に一定の相関が存在するとの知見が得ら
れた。尚第5図の結果を得るに当つて実施した溶
接の条件は第6表に示し、充填フラツクスにおけ
るスラグ形成剤組成は第7表に示した。尚ヒユー
ム量はJIS Z3930に準拠して測定した。
【表】
【表】
【表】 第5図に見られる如く、4〔Na2O(%)+K2O
(%)〕+金属弗化物で与えられる値を2%以下に
抑制しておけば、ヒユーム発生量を相当少ないレ
ベルに抑制することができる。 本発明のステンレス鋼溶接用フラツクス入りワ
イヤは上記の如く構成されるので、耐気孔性や溶
接作業性に悪影響を与えることなく、ヒユームの
毒性を少なくすることができ、溶接環境の保全に
資するところは極めて大きい。 次に上記条件を考慮しつつ、種々の実施例ワイ
ヤ及び比較例ワイヤを試作し、溶接実験を行なつ
た。各ワイヤ外皮を構成するフープ組成は第8表
に示し、試作ワイヤに充填されたフラツクスにお
けるスラグ形成剤及び合金成分の対ワイヤ全重量
%は第9表に示す。溶接条件は第6表に従つた
が、溶接継手のX線性能測定実験は風速1.5m/mi
nの下で行ない、ヒユーム発生量測定実験は
JISZ3930に準じた。溶接結果の評価は第10表に
一括して示す。
【表】
【表】
【表】 本発明の条件を満足するワイヤでは、X線性能
が全てJIS1級を満足したが、金属弗化物を配合し
なかつたNo.11は3級であつた。尚No.12〜13は
十分量の金属弗化物を含んでいる為、全てJIS1級
を満足した。スパツタ発生量については、金属弗
化物に対して10以上で且つタイヤ全重量に対して
1%以上のSiO2を含むものは、実施例(No.1〜
10)のみならず比較例(No.11)も低い量であつ
たが、上記条件を満足しないNo.12、13はスパツ
タの多発が見られた。尚参考迄にヒユーム発生量
を調べた結果によると、前述の条件を満足するも
の(No.1〜12)では1g/min以下であつたが、
条件を満足しないものでは1g/min以上のヒユ
ームが発生した。また低スパツタ化の為には
SiO2をワイヤ全重量に対して1%以上添加すべ
きであることも確認された。 尚第10表以外の項目として、AWS A5.22の
「フラツクス入りステンレス鋼ワイヤ」規格によ
る溶着金属試験を行なつたところ、No.1〜10の
ワイヤではアークの安定性やビードのなじみが良
好で、優れた作業性を示した。更に溶着金属の化
学成分、機械的性能、曲げ性能、X線性能のいず
れにおいてもE308T−1の条件を十分満足するも
のであつた。
【図面の簡単な説明】
第1図はヒユーム毒性の実験装置を示す概念
図、第2図は金属弗化物含有量とモルモツト死亡
率の関係を示すグラフ、第3図は金属弗化物含有
量と気孔数の関係を示すグラフ、第4図はSiO2
重量%/金属弗化物重量%の比とスパツタ発生量
の関係を示すグラフ、第5図は4〔Na2O(%)+
K2O(%)〕+金属弗化物(%)とヒユーム発生量
の関係を示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 炭素鋼或はステンレス鋼からなるワイヤ外皮
    金属中にフラツクスを充填してなる、シールドガ
    ス併用のステンレス鋼溶接用フラツクス入りワイ
    ヤにおいて、ワイヤ全重量に対して0.04〜0.5重
    量%の金属弗化物と、該金属弗化物に対して15倍
    重量以上であつてワイヤ全重量に対して1%以上
    のSiO2とを前記フラツクスに含有せしめてなる
    ことを特徴とするステンレス鋼溶接用フラツクス
    入りワイヤ。 2 炭素鋼或はステンレス鋼からなるワイヤ外皮
    金属中にフラツクスを充填してなる、シールドガ
    ス併用のステンレス鋼溶接用フラツクス入りワイ
    ヤにおいて、ワイヤ全重量に対して0.04〜0.5重
    量%の金属弗化物と、該金属弗化物に対して15倍
    重量以上であつてワイヤ全重量に対して1%以上
    のSiO2とを前記フラツクスに含有せしめると共
    に、フラツクス中の前記金属弗化物と全金属酸化
    物の総和を、ワイヤ全重量に対して3〜10重量%
    としてなることを特徴とするステンレス鋼溶接用
    フラツクス入りワイヤ。
JP16912781A 1981-10-21 1981-10-21 ステンレス鋼溶接用フラツクス入りワイヤ Granted JPS5870993A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16912781A JPS5870993A (ja) 1981-10-21 1981-10-21 ステンレス鋼溶接用フラツクス入りワイヤ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16912781A JPS5870993A (ja) 1981-10-21 1981-10-21 ステンレス鋼溶接用フラツクス入りワイヤ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5870993A JPS5870993A (ja) 1983-04-27
JPS6125475B2 true JPS6125475B2 (ja) 1986-06-16

Family

ID=15880775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16912781A Granted JPS5870993A (ja) 1981-10-21 1981-10-21 ステンレス鋼溶接用フラツクス入りワイヤ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5870993A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52125437A (en) * 1976-04-15 1977-10-21 Kobe Steel Ltd Composite wires for gas shielded welding
JPS5639193A (en) * 1979-09-04 1981-04-14 Kobe Steel Ltd Wire including flux for gas shield arc welding

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52125437A (en) * 1976-04-15 1977-10-21 Kobe Steel Ltd Composite wires for gas shielded welding
JPS5639193A (en) * 1979-09-04 1981-04-14 Kobe Steel Ltd Wire including flux for gas shield arc welding

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5870993A (ja) 1983-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2005256095B2 (en) Flux cored electrode with fluorine
EP1698428B1 (en) Welding flux
US20140097168A1 (en) Low-Manganese Gas-Shielded Flux Cored Welding Electrodes
US3560702A (en) Composite electrode for consumable electrode arc welding process
JP2500020B2 (ja) ガスシ―ルドア―ク溶接用塩基性フラックス入りワイヤ
JP2002103084A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2711077B2 (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2020175433A (ja) Ni基合金フラックス入りワイヤ
JP3017055B2 (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPS6125475B2 (ja)
JPH03146295A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPH11129093A (ja) オーステナイト系ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ
JP3481146B2 (ja) ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ
JPH03275294A (ja) 低水素系被覆アーク溶接棒
JP7244399B2 (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP3197407B2 (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPH01138098A (ja) ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒
JP3154601B2 (ja) 耐吸湿性に優れた溶接材料用低水分セシウム原料
JPS6247118B2 (ja)
JPH11239880A (ja) 亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法
JPH0751890A (ja) ガスシールドアーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤ
JPS63183795A (ja) ガスシ−ルドア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ
JP3538010B2 (ja) オーステナイト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒
JPH01262096A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPH0335034B2 (ja)