JPS6133778A - サブマ−ジア−ク溶接法 - Google Patents

サブマ−ジア−ク溶接法

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JPS6133778A
JPS6133778A JP5479084A JP5479084A JPS6133778A JP S6133778 A JPS6133778 A JP S6133778A JP 5479084 A JP5479084 A JP 5479084A JP 5479084 A JP5479084 A JP 5479084A JP S6133778 A JPS6133778 A JP S6133778A
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JP
Japan
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welding
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diffusible hydrogen
alloy powder
arc welding
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Pending
Application number
JP5479084A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirotsugu Inaba
稲葉 洋次
Nobuyuki Yamauchi
山内 信幸
Fumio Kashimoto
文雄 樫本
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6133778A publication Critical patent/JPS6133778A/ja
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    • 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
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/18Submerged-arc welding
    • B23K9/186Submerged-arc welding making use of a consumable electrodes
    • B23K9/188Submerged-arc welding making use of a consumable electrodes making use of several electrodes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (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) 本発明はとくに高強度鋼材の溶接において低温割れ防止
に効果があるサブマージアーク溶接法に関する。
(従来技術) 高強度鋼材の溶接において、最も重要な問題となるのは
溶接部の低温割れである。
溶接部の低温割れは、溶接時における拡散性水素による
ものであり、従ってこれを防止するには、溶接時に水素
の侵入を阻止して溶接部の拡散性水素量を低減すること
が最も効果的である。拡散性水素低減の対策として今ま
でに明らかにされているものに、低水素系溶接材料の使
用、溶接材料の事前乾燥、鋼材の予熱もしくは後熱、低
PC/n鋼材の使用等々がある。しかしこれらはいずれ
も拡散性水素の低減効果に限度があり、また例えば予熱
については高強度鋼材に対してはかなり高い温度の予熱
を必要とし経済性の面で実用化が制限される等最近の鋼
材の高強度化に十分に対応し得る対策とは云い難い。
またサブマージアーク溶接においては上記の他に、フラ
ックス中のCaF2成分を増量してCaF2から生じる
F2ガス圧を利用して水素の侵入を防止する方法があシ
、これは可成り有効なものであるが、一方ではCaF2
Q伽qリフラツクヌの流動性が高まシ作業性が悪化する
問題並びにF2ガスによる環境汚染の問題があって、十
分な対策とはなり得ない。このようなことから、とくに
高強度鋼材のサブマージアーク溶接における、実用性に
富む低温割れ防止対策の開発が望まれていた。
(発明の目的) 本発明はかかる要望に応えるもので、高強度鋼材のサブ
マージアーク溶接における低温割れ対策として効果的で
あり、しかも作業性の悪化、環境汚染その他の弊害を一
切伴わない溶接法の提供を目的とする。
(発明の構成) 本発明者らは、サブマージアーク溶接における溶接部の
拡散性水素低減の有効策を見い出すべく種々実験、研究
を重ねた結果、溶接時、高蒸気圧性を有するZnを溶接
電流値に見合う量アーク空間に連続供給してやれば、そ
のZnの蒸発で生じる高気圧により拡散性水素の駆逐が
行われ、溶接部め拡散性水素量を効果的に低減すること
ができるという知見を得た。
本発明は」1記知見に基いてなされたもので、サブマー
ジアーク溶接において、zn″!、だはZn合金粉の事
前散布あるいはZnまだはZn合金フィラーワイヤの送
給によって、アーク空間に0.0O05I〜0.06I
f/rrBn (I fig接電流のアンペア値)の量
のZnが連続供給されるようにして溶接を行うことを特
徴とするサブマージアーク溶接法を要旨とする。
(実施例) 以下、図面に基いて本発明の方法を具体的に説明する。
第1図(イ)(ロ)は本発明のサブマージアーク溶接法
の2つの具体例を示したものである。
−tなわぢイ駄Z禮#]Z n合金粉の事前散布の方法
を採用する場合の一例を示す斜視図である。図において
、まず常用のフラックス送給管(1)が溶接線(2)に
対して上方から臨み、その進行方向(a)に対して後方
に所定間隔をとってソリッドワイヤ(3)が同様に溶接
線(2)に対して上方から臨み、ともに所定の速度で溶
接線(2)沿いに進行する。(4)はZnまたはZn合
金粉の送給管で、前記フラックス送給管(1)の進行方
向前方に所定間隔をとって同様に溶接線(2)に対して
上方から臨み、同様の速度で(a)方向に進行するよう
設けである。
この場合は、ZnまたはZn合金粉送給管(4)からま
ず所要量のZnまたはZn合金粉を溶接線沿いに散布し
た後、その上に所要量のフラックスを散布してフラック
ス被覆層(5)を形成し、このフラックスに突込まれた
格好のソリッドワイヤ(3)との間に通電を行うという
形で連続的に溶接が進められるが、この溶接進行中つね
に、事前散布のZn粉がアーク熱によシ溶融して、蒸気
化しアーク空間を満たすことになシ、その蒸気圧でアー
ク空間から水素が駆逐されて溶接部の拡散性水素の低減
が図られるものである。
第1図(ロ)はZnまたはZn合金フィラーワイヤを用
いる方法を採用する一例を説明する断面図である。
図において、(7)はZnまたはZn合金フィラーワイ
ヤであり、ブラックス層(5)に上方から挿入したソリ
ッドワイヤ(3)と溶融金属<8)との開に形成された
アーク空間(9)に例えば前方から挿入し、溶接線沿い
にソリッドワイヤ(3)とともに進行しながらアーク空
間(9)に所要量のZnまたはZn合金が連続して供給
されるように所要の速度でワイヤ(7)を送給するよう
設けられている。
この場合も、(イ)と同様に連続送給されるZnまたは
Zn合金のフィラーワイヤがアーク熱により溶融してZ
n蒸気となシ、その蒸気圧で溶接部への水素侵入が抑え
られることになる。
次に本発明において、アーク空間に連続供給するZn量
を上記の如く限定した理由を説明する。
本発明者らは、前述の如く、拡散性水素の低減を図るた
めに必要なZn量は溶接電流に対応することを知見した
が、ZnがO,00051g/min 未満では、溶接
部の拡散性水素量を高強度鋼材の低温割れに対しての許
容限度とされている] cc/1.00f以下に安定し
て抑えるには不十分であシ、また0、06If/min
を越えると溶接ビードに多数のポックマークが発生して
正常なビード外観が得られなくなる。
したがって0.0005 I〜0.061 f/mj 
n K限定した。
なお第3図は高強度鋼材のサブマージアークの溶接にお
けるZn供給量と溶接部の拡散性水素量との関係を見る
ために行った実験の一例を示すグラフである。すなわち
、第1表に示す組成のHT80鋼板(厚さ32■)を母
材とし、第2表に示す組成の市販のHT80用ソリッド
ワイヤと350°cx1時間の乾燥処理を行った市販の
HT80用溶融型フラックスを用い、鋼板の予後熱処理
なし、500A−45V−50cm7minの溶接条件
で、Znフィラーワイヤを用い、単電極の片面多層盛溶
接を行った結果である。
なお上記実験における拡散性水素量の測定は、グリセリ
ン法で行った0 図において、Zn供給量をO,0O05Iグ/min 
(この場合は0.25 f/mi n )以上にとれば
拡散性水素量をl cc/1007以下に抑えることが
できることが示されている。
なお、乾燥処理を行わないフラックスを使用しだ場合は
、溶接部の拡散性水素量l cc/1.007以下を確
保するためにはZn供給量を0.004 I f/mi
n以上とすることが好ましいことも確認されている。
また本発明方法においては、事前散布のZnまだはZn
合金粉あるいはZnまたはZn合金フィラーワイヤから
移行するZnは、溶接時にほとんどが蒸発して外部に散
逸するが、溶接金属中にも01〜1.0q6のZnが歩
留る。しかしこの程度の量のZn含有では溶接金属の機
械的性質を劣化させることはなく、さらに長時間熱処理
後であっても溶接金属には何等問題を生じさせるような
こともない。
なお、従来法によるCaF2増量のフラックス使用によ
る対策を作業性ならびに環境を悪化させない範囲で本発
明方法と併用することは、拡散性水素の低減効果の一層
の向上が期待できるので好ましい。
(発明の効果) 次に、本発明の実施例について説明する。
第1表に示す組成のHT80鋼板(板厚32謳)を母材
とし、第2表に示す組成の市販のHT80用ソリッドワ
イヤに、市販のHT80用溶融型フラックスを350℃
Xl hrの乾燥処理をして或いはせずに組合せ使用し
、500〜750A−45V−5忙Vmjnの溶接条件
で、Znフィラーワイヤを供給速度を種々に変えて送給
するかまたは事前のZn粉散布をその量を種々に変えて
行うかして、予後熱なしの単電極の片面多層盛溶接試験
を行い、多数の本発明例および比較例の供試材を得た。
これら本発明例と比較例の供試材について、溶接金属中
の拡散性水素量の測定、低温割れの有無および溶接ビー
ドの表面性状の調査を行ったOなお拡散性水素量の測定
はグリセリン法によシ行い、低温割れの有無は斜めY形
拘束割れ試験法によシ、表面性状は目視によシ調査した
。これらの結果を第3表に示す0 (以下余白) 第    3    表 [・ ヒ 「− [ し 巨 「 「 「 J 第3表に見る通シ、溶接電流が50OAの場合は、比較
例の(1)(8)ではZnワイヤの送給量またはZn粉
の散布量が少な過ぎて、拡散性水素量が1.0 cc/
1005’を越え、低温割れも有であった。比較例〈6
)冊ではZnワイヤの送給量またはZn粉の散布量が多
過ぎて溶接ビード上にポックマークが多発しビード外観
が損われた。
溶接電流が70OAの場合は、比較例0均ではZnワイ
ヤの送給量が少な過ぎて拡散性水素量が1.0cc/1
00fを越えまた低温割れも有であった。比較例(イ)
ではZnワイヤの送給量が多過ぎて溶接ビード表面にポ
ックマークが多発した。
これらに対し、溶接電流が50OAの場合の本発明例(
2)〜(5)、(9)〜0′2および溶接電流が70O
Aの場合の本発明例α・〜0傍はすべて拡散性水素量が
10cc/1.007以下となシ、かつ低温割れも無く
、表面性状も良で、本発明法が低温割れの防止にきわめ
て有効なことが確認された0 また本発明例(7) (14)は、いずれも乾燥処理無
しのフラックスを用いた例であるが、溶接電流500A
でZnワイヤの送給量またはZn粉散布量をそれぞれ2
.00 f/m i nとしたもので、拡散性水素量が
0.45011!/] 00?、低温割れ無し、表面性
状良の良好な成績が得られた。
以上の説明で明らかなように、本発明の方法は、Znを
アーク空間に連続供給してhの高蒸気圧性を利用して、
溶接品質ならびに作業性、その他に悪影響を与えること
なく、高強度鋼材のサブマージアーク溶接における溶接
部の拡散性水素量を効果的に低減することが可能であり
、特に高強度鋼材のサブマージアーク溶接における低温
割れの防止に大いに寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はzn″!、たはZn合金粉の事前散布の方法を
説明する斜視図、第2図はZnまだはZn合金フィラー
ワイヤの供給方法を説明する断面図、第3図はZn供給
量と溶接部の拡散性水素量との関係を示すグラフである
。 1:フラックス送給管、2:溶接線、3:ソリッドワイ
ヤ、4 : ZnまたはZn合金粉送給管、5:フラッ
クス被覆層、6:母材、7:ZnまだはZn合金フィラ
ーワイヤ、8:溶融金属、9:アーク空間0 出 願 人住友金属工業株式会社 手続補正書C方式) 昭和60年8月29日 (至)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)サブマージアーク溶接において、ZnまたはZn
    合金粉の事前散布あるいはZnまたはZn合金フィラー
    ワイヤーの送給によつて、アーク空間に0.0005I
    〜0.06Ig/min(Iは溶接電流のアンペア値)
    の量のZnが連続供給されるようにして溶接を行うこと
    を特徴とするサブマージアーク溶接法。
JP5479084A 1984-03-21 1984-03-21 サブマ−ジア−ク溶接法 Pending JPS6133778A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007044710A (ja) * 2005-08-08 2007-02-22 Nippon Steel Corp 耐低温割れ性に優れたuo鋼管の製造方法およびuo鋼管
CN104475941A (zh) * 2014-12-03 2015-04-01 宝鸡石油钢管有限责任公司 一种适用于x70厚壁直缝钢管焊接的多丝埋弧焊接工艺
CN107262883A (zh) * 2017-08-02 2017-10-20 中国石油天然气集团公司 一种x70厚壁直缝钢管的多丝埋弧焊接工艺方法

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