JPS61286090A - ア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ - Google Patents

ア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ

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JPS61286090A
JPS61286090A JP12631085A JP12631085A JPS61286090A JP S61286090 A JPS61286090 A JP S61286090A JP 12631085 A JP12631085 A JP 12631085A JP 12631085 A JP12631085 A JP 12631085A JP S61286090 A JPS61286090 A JP S61286090A
Authority
JP
Japan
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less
flux
arc welding
welding
cored wire
Prior art date
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Pending
Application number
JP12631085A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirokimi Takeuchi
竹内 宥公
Takao Hiyamizu
孝夫 冷水
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、シールドガスを用いないアーク溶接に適用
され、とくに溶接部においてピットやブローホール等の
欠陥の発生が著しく少なく、機械的性質の優れた溶接継
手部を得るのに利用されるアーク溶接用フラックス入り
ワイヤに関するものである。
(従来の技術) 従来、構造物の溶接を屋内で行うに際しては。
半自動または全自動のガスシールドアーク溶接が広く利
用されており、溶接作業能率の向上に大きく寄与してい
る。しかし、海洋構造物や造船などのように屋外で溶接
を行う場合には、強風によってガスシールドの効果が減
殺されるおそれがあるため被覆アーク溶接棒を使用した
手作業による非能率的な溶接を行っているのが実情であ
る。
そこで、シールドガスを用いないアーク溶接用フラック
ス入りワイヤを使用して屋外での溶接作業をも半自動ま
たは全自動で行えるようにする技術が開発されている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、従来のシールドガスを用いないアーク溶
接用フラックス入りワイヤを使用してノンガスシールド
(セルフシールド)アーク溶接を行った場合に、溶接部
にピットやブローホールを生じやすく、機械的性質に優
れた溶接継手を得−かたいという問題点があった。
この発明は、この、ような従来の問題点に着目してなさ
れたもので、シールドガスを用いずに溶接を行ったとき
でも、溶接部におけるピットやブローホールの発生が少
なく、靭性等の機械的性質に優れた溶接継手を得ること
ができ、しかも溶接作業性も良好であるノンガスシール
ドアーク溶接用のフラックス入り溶接ワイヤを提供する
ことを目的としている。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) この発明によるアーク溶接用フラックス入りワイヤは、
ワイヤ全重量に対し、Li2CO3゜Na2 CO3、
CaCO3、BaCO3。
SrCO3の群より選ばれる1種または2種以上の炭酸
塩の合計=6.0〜20.0%、Al=4.0〜13.
0%、Mg:1.0〜5.5.5%、C:0.2%以下
、Si:0.1〜2.4%、Mn:0.3〜4.5%、
T i  :  0  、 1〜1  、 1%、Ti
O2:0.3〜3.4%、を含み、必要に応じて、Cr
:2.0%以下、Ni:3.0%以下、Mo:1.0%
以下、B:0.01%以下、Zr:1.096以下の群
より選ばれる1種または2種以上を含み、同じく必要に
応じて、Bi:0.02%以下、ZrO2:1.0%以
下。
SiO2:0.8%以下、fifL2o3 : 0.4
%以下、MgO:0.5%以下、F:0.5%以下の群
より選ばれる1種または2種以上を含み、残部実質的に
Feよりなり、上記炭酸塩およびF(フッ化物)はフラ
ックスとして含有させると共に、それ以外の成分はフラ
ックスおよび金属外皮の一方または両方に含有させた構
造としたことを特徴としている。
こノJt[によるノンガスシールドアーク溶接用のフラ
ックス入り溶接ワイヤは上記したような成分を含むもの
であるが、上記溶接ワイヤの成分範囲(溶接ワイヤ全体
に対する重量比)の限定理由について説明する。
まず、L i 2 CO3、N a2 CO3。
CaCO3、BaCO3、SrCO3より選ばれる炭酸
塩は、溶接時に加熱されることによってCO2ガスを発
生し、アークの安定化、溶接部のシールド、溶滴の欺細
化などに寄与する。そして、炭酸塩の含有量が少ないと
上記の効果が得られなくなるので、上記炭酸塩の合計で
6.0%以上含有させた。しかし、炭酸塩の含有量が多
すぎるとCO2ガスの発生が活発になりすぎ、アークを
不安定にすると共にスパッタを増大させて溶接作業性の
低下をもたらすので上記炭酸塩の合計で20.0%以下
とした。
次にA見、Mgは溶接時に金属蒸気を発生して外部から
の酸素の侵入を阻止し、また、仮に侵入したとしても強
力な脱酸剤として作用するので、鋼の清浄度を高めて機
械的性質を向上させるのに有効である。したがって、こ
のような効果を得るためにAuは4.0%以上、Mgは
1.0%以上含有させた。しかし、An含有量が多すぎ
ると溶着金属が脆くなるので13.0%以下とする必要
があり、また、Mg含有量が多すぎると酸化を生じてM
 g O、M g C03などのヒユームが発生しやす
くなって溶接作業性を低下させると共に環境を悪化させ
るので5.5%以下とする必要がある。
Cは溶接部の強度および靭性などの機械的性質を高める
のに有効であるが、多すぎると硬さが増大して機械的性
質をかえって低下させるので0.2%以下とした。
Siは脱酸作用を有しているため鋼の清浄度を高め、溶
接部の機械的性質を向上させる。しかし、0.1%より
も少ないとこのような効果が小さいとともに、ブローホ
ールが発生しやすくなるので0.1%以上とした。また
、Stが多すぎると溶接部の硬さが増大して機械的性質
が低下するので2.4%以下とした。
Mnは脱酸および脱硫作用を有しているため鋼の清浄度
を高め、溶接部の機械的特性を向上させる。しかし、0
.3%よりも少ないとこのような効果が小さいとともに
、ブローホールが発生しや多すぎると溶接部の硬さが増
大し、延性が低下して機械的性質を劣化させるので、4
.5%以下とした。
T1は脱酸剤として作用し、鋼の清浄度を高めると共に
、結晶粒を微細化して機械的特性を向上させるので0.
1%以上含有させた。しかし、多すぎるとかえって溶着
金属を脆化させるので1.1%以下とした。
T L 02はスラグ形成剤として作用し、適量の添加
でスラグがビードの全面を被覆して溶接部の機械的性質
を向上させる。しかし、TiO2量が少なすぎるとスラ
グの形成量が少ないためビードの全面を覆わなくなるの
で0.3%以上とした。
また、TiO2量が多すぎるとスラグの形成量が多くな
り、溶着金属中に巻き込まれて残留したり、スラグの粘
性が増大してビードの表面を均一に覆わなくなったり、
さらにはスラグのはくり性が低下したりするので3.4
%以下とした。
Cr、Ni 、Mo 、B、Zrはいずれも溶接部の機
械的性質を向上させるのに有効な成分である、これらの
うち、Cr、Ni、Moはこれらの成分を含有する構造
用鋼の継手部を形成するのに有効であり、溶接部の衝撃
値を高めて靭性を増大させるのに有効である。しかし、
多く添加しても靭性の向上はあまりみられず、かえって
溶接部の硬さが増大して靭性を低下させたり、コストの
上昇をきたしたりするので、添加する場合にはCrを2
.0%以下、Niを3 、0%以下、Moを1.0%以
下とするのが良い、また、Bは溶接部の衝撃値を高めて
靭性を改善するのに有効であるが、多く添加しても靭性
改善の効果は期待できず、かえって脆くするので添加す
る場合は、0.01%以下とするのが良い、さらに、Z
rは強力な脱酸剤として作用し、鋼の清浄度を高めてそ
の機械的性質を向上させるが、多量に添加すると溶接金
属の機械的性質を低下させるので、添加する場合は1,
0%以下とするのが良い。
B s * Z r O2+ S i O2* A !
L203+MgO、Fは、いずれも溶接作業性の向上に
寄与する成分である。これらのうち、B1は溶接後のス
ラグのはくり性を良好にして、溶接作業性を向上させる
。しかし、多すぎると機械的性質を低下させるので添加
する場合は、0.02%以下とするのが良い、また、Z
 r O2* S i O2+AJ1203 、MgO
はいずれもスラグの粘性を調整するのに有用な成分であ
り、これらの成分を添加することによってスラグの粘性
が高くなり、たて向き溶接も可能になって溶接の全姿勢
性を向上させる。しかし、多すぎると粘性が高くなりす
ぎ、スラグのはくり性が悪化するので、添加する場合に
、ZrO2は1.0%以下、5f02は0.8%以下、
Al、03は0.4%、MgOは0.5%以下とするの
が良い、さらに、Fはアークの安定性を高めて溶接作業
性を向上させるのに有効である。この場合、Fは金属の
フッ化物として添加する場合もこの発明に含まれるもの
であり、具体的にはアルカリ金属やアルカリ土類金属の
フッ化物として添加するのがむしろ望ましい。
そして、上記フッ化物中のFがアークの安定性を向上さ
せると共に、分離したアルカリ金属やアルカリ土類金属
がスラグのはぐり性を向上させ、ビードの外観を良好な
ものとする。しかし、多すぎると溶接部の機械的性質を
低下させるので。
フッ化物として添加する場合にF量に換算して0.5%
以下とするのが良い。
この発明によるアーク溶接用フラックス入りワイヤは、
当該ワイヤ全重量に対して上記した成分をもつものであ
り、例えば第1図(a)〜(f)に示すような断面形状
を有するものである。すなわち、第1図(a)〜(f)
に示すアーク溶接用フラックス入りワイヤ1において、
2は金属外皮、3はフラックス、4はソリッドワイヤで
ある。そして、上記成分のうち、炭酸塩およびF(アル
カリ金属あるいはアルカリ土類金属等のフッ化物)はフ
ラックス3として含有させると共に、それ以外の成分は
フラックス3および金属外皮2(ただし、第1図(C)
の場合はソリッドワイヤ4を含む)の一方または両方に
含有させるようにしたものである。
と中値7’+ この実施例では、第1表に示す組成をもつセルフシール
ドアーク溶接用スラックス入りワイヤを使用し、第2表
に示す条件でノンガスシールドアーク溶接を行った5゜ また、溶接母材としては第2図に示すように、板厚20
mmの鋼板(SS41)5.6(7)各端面θを10°
にしかつ間隔りを16mmとして底部に板厚12mmの
鋼板(SS41)7を設けた開先形状を有するものを用
いた0次いで、溶接部分における長さ100mmあたり
のピット発生数および同じく長さ100mmあたりのブ
ローホール発生数を調べると共に、溶接部分の衝愁値(
vEo)を測定した。これらの結果を同じく第1表に示
す。
第2表 第1表に示すように、この発明の条件を満足する崩、1
0〜25の場合にはいずれもピット発生数およびブロー
ホール発生数が0であり、溶接部の機械的性質に債れて
いると共に、溶接作業性にも優れていた。
これに対して、この発明の条件を満足しないIb、1〜
9の場合には、炭酸塩の量が少なすぎると共に他の成分
も適切でないものがあるため、また、陽、26〜28の
場合には炭酸塩の量が多すぎると共に他の成分も適切で
ないものがあるため、ビット発生数およびブローホール
発生数がいずれも高い値を示し、溶接作業性のあまり良
くないものもあり、総合的にはこの発明による場合はど
良好な結果は得られなかった。
[発明の効果] 以上説明してきたように、この発明によるアーク溶接用
フラックス入りワイヤは、ワイヤ全重量に対し、L l
 2 CO3* N a 2 CO3*CaCO3、B
aCO3、S rc03cy)群より選ばれる1種また
は2種以上の炭酸塩の合計=6.0〜20.0%、Al
=4.0〜13.0%、Mg:1.0〜5.5%、C:
0.2%以下、Si:0.1〜2.4%、M n : 
0 、3〜4.5%、Ti:0.1〜1.1%、TiO
□:0.3〜3,4%、を含み、必要に応じて、Cr:
2,0%以下、Ni:3.0%以下、 M o :1.
0%以下、B:0.01%以下、Zr:1.0%以下の
群より選ばれる1種または2種以上を含み、同じく必要
に応じて、Bi :0.02%以下、ZrO2:1.0
%以下、SiO2:0.8%以下、A旦203:0.4
%以下。
MgO: 0.5%以下、F:0.5%以下の群より選
ばれる1種または2種以上を含み、残部実質的にFeよ
りなり1.上記炭酸塩およびF(フッ化物)はフラック
スとして含有させると共に、それ以外の成分はフラック
スおよび金属外皮の一方または両方に含有させた構造と
したものであるから、シールドガスを用いずに溶接を行
ったときでも、溶接部におけるビットおよびブローホー
ルの発生がきわめて少なく、靭性等の機械的性質に著し
く優れた溶接継手部を得ることができ、造船や海洋構造
物等の屋外における溶接作業を半自動または全自動で行
うことも可能となり、被覆アーク溶接棒を用いる手溶接
作業に比べて溶接作業性を著しく向上させることが可能
となるなどの非常に優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(f)はこの発明によるアーク溶接用フ
ラックス入りワイヤの断面形状を例示する各々説明図、
第2図は溶接母材の断面形状を示す説明図である。 1・・・アーク溶接用フラックス入りワイヤ、2・・・
金属外皮、 3・・・フラックス、 4・・・ソリッドワイヤ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ワイヤ全重量に対し、Li_2CO_3、Na_
    2CO_3、CaCO_3、BaCO_3、SrCO_
    3の群より選ばれる1種または2種以上の炭酸塩の合計
    :6.0〜20.0%、Al:4.0〜13.0%、M
    g:1.0〜5.5%、C:0.2%以下、Si:0.
    1〜2.4%、Mn:0.3〜4.5%、Ti:0.1
    〜1.1%、TiO_2:0.3〜3.4%を含み、残
    部実質的にFeよりなり、上記炭酸塩およびF(フッ化
    物)はフラックスとして含有させると共に、それ以外の
    成分はフラックスおよび金属外皮の一方または両方に含
    有させたことを特徴とするシールドガスを用いないアー
    ク溶接用フラックス入りワイヤ。
  2. (2)ワイヤ全重量に対し、Li_2CO_3、Na_
    2CO_3、CaCO_3、BaCO_3、SrCO_
    3の群より選ばれる1種または2種以上の炭酸塩の合計
    :6.0〜20.0%、Al:4.0〜13.0%、M
    g:1.0〜5.5%、C:0.2%以下、Si:0.
    1〜2.4%、Mn:0.3〜4.5%、Ti:0.1
    〜1.1%、TiO_2:0.3〜3.4%、および、
    Cr:2.0%以下、Ni:3.0%以下、Mo:1.
    0%以下、B:0.01%以下、Zr:1.0%以下の
    群より選ばれる1種または2種以上を含み、残部実質的
    にFeよりなり、上記炭酸塩およびF(フッ化物)はフ
    ラックスとして含有させると共に、それ以外の成分はフ
    ラックスおよび金属外皮の一方または両方に含有させた
    ことを特徴とするシールドガスを用いないアーク溶接用
    フラックス入りワイヤ。
  3. (3)ワイヤ全重量に対し、Li_2CO_3、Na_
    2CO_3、CaCO_3、BaCO_3、SrCO_
    3の群より選ばれる1種または2種以上の炭酸塩の合計
    :6.0〜20.0%、Al:4.0〜13.0%、M
    g:1.0〜5.5%、C:0.2%以下、Si:0.
    1〜2.4%、Mn:0.3〜4.5%、Ti:0.1
    〜1.1%、TiO_2:0.3〜3.4%、および、
    Bi:0.02%以下、ZrO_2:1.0%以下、S
    iO_2:0.8%以下、Al_2O_3:0.4%以
    下、MgO:0.5%以下、F:0.5%以下の群より
    選ばれる1種または2種以上を含み、残部実質的にFe
    よりなり、上記炭酸塩およびF(フッ化物)はフラック
    スとして含有させると共に、それ以外の成分はフラック
    スおよび金属外皮の一方または両方に含有させたことを
    特徴とするシールドガスを用いないアーク溶接用フラッ
    クス入りワイヤ。
  4. (4)ワイヤ全重量に対し、Li_2CO_3、Na_
    2CO_3、CaCO_3、BaCO_3、SrCO_
    3の群より選ばれる1種または2種以上の炭酸塩の合計
    :6.0〜20.0%、Al:4.0〜13.0%、M
    g:1.0〜5.5%、C:0.2%以下、Si:0.
    1〜2.4%、Mn:0.3〜4.5%、Ti:0.1
    〜1.1%、TiO_2:0.3〜3.4%、および、
    Cr:2.0%以下、Ni:3.0%以下、Mo:1.
    0%以下、B:0.01%以下、Zr:1.0%以下の
    群より選ばれる1種または2種以上、さらに、Bi:0
    .02%以下、ZrO_2:1.0%以下、SiO_2
    :0.8%以下、Al_2O_3:0.4%以下、Mg
    O:0.5%以下、F:0.5%以下の群より選ばれる
    1種または2種以上を含み、残部実質的にFeよりなり
    、上記炭酸塩およびF(フッ化物)はフラックスとして
    含有させると共に、それ以外の成分はフラックスおよび
    金属外皮の一方または両方に含有させたことを特徴とす
    るシールドガスを用いないアーク溶接用フラックス入り
    ワイヤ。
JP12631085A 1985-06-12 1985-06-12 ア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ Pending JPS61286090A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0275495A (ja) * 1988-09-07 1990-03-15 Kobe Steel Ltd セルフシールドアーク溶接フラックス入りワイヤ
JPH0284295A (ja) * 1988-09-21 1990-03-26 Kobe Steel Ltd セルフシールドアーク溶接フラックス入りワイヤ
JPH0381094A (ja) * 1989-08-25 1991-04-05 Kobe Steel Ltd ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ
US5378871A (en) * 1989-08-25 1995-01-03 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Flux containing wire for use in stainless steel welding

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