JPS6163396A - Submerged arc welding method - Google Patents

Submerged arc welding method

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Publication number
JPS6163396A
JPS6163396A JP18369184A JP18369184A JPS6163396A JP S6163396 A JPS6163396 A JP S6163396A JP 18369184 A JP18369184 A JP 18369184A JP 18369184 A JP18369184 A JP 18369184A JP S6163396 A JPS6163396 A JP S6163396A
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JP
Japan
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welding
flux
amount
weld metal
metal
Prior art date
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Pending
Application number
JP18369184A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kato
隆司 加藤
Ikuo Asada
浅田 育雄
Satoru Miyahara
宮原 悟
Ryuichi Motomatsu
元松 隆一
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
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP18369184A priority Critical patent/JPS6163396A/en
Publication of JPS6163396A publication Critical patent/JPS6163396A/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • B23K35/362Selection of compositions of fluxes

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

Abstract

PURPOSE:To improve low-temperature toughness and yield strength by using a flux containing MgO, Al2O3, metallic fluoride, metallic carbonate, etc. of specified wt%, and a wire containing Mn, Ni, Ti, etc. of prescribed %. CONSTITUTION:A titled welding method uses a flux which contains 10-15% MgO, <=30% Al2O3, 6-20% SiO2, 3-20% metal fluoride, 2.5-6.5% metal carbonate being a quantity corresponding to CO2, <=25% TiO2 and/or <=2.0% Ti, and also has limited Si content to <=1.5%. As for a wire, two kinds or more of 1.0-3.0% Mn, 0.3-1.5% Cr and 0.3-1.5% Mo, and 0.5-3.5% Ni, 0.01-0.30% Ti and <=0.28% Si are contained. According to this method, its low-temperature toughness and yield strength can be improved by welding whose welding heat input has been raised.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、石油掘削用の海洋構造物あるいは水力発電用
の水圧鉄管等の建造に用いられる70〜80キロの高張
力鋼のサブマージアーク溶接の改善に関するものであり
、優れた溶接作業性と共に、安定した低温靭性と降伏強
度を有する浴接金属を得ることを目的とするものである
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention is directed to submerged arc welding of 70 to 80 kg of high-strength steel used in the construction of offshore structures for oil drilling or penstocks for hydroelectric power generation. The purpose is to obtain a bath weld metal that has excellent welding workability as well as stable low-temperature toughness and yield strength.

(従来の技術) サブマージアーク浴接は、溶接電流を高くすることが出
来、高能率な溶接が可能であるため、従来から高張力鋼
の溶接にも広く用いられている。
(Prior Art) Submerged arc bath welding has been widely used for welding high-strength steel because it allows high welding current and highly efficient welding.

一方、70キロ以上の高張力鋼の溶接においては、特に
水素に起因する低温割れが発生しやすく、これを防止す
るため溶接金属中の拡散性水素を極力低減することが必
要で、このような観点から、金属炭酸塩を多量に含有す
る焼成形フラックスが使われるようになっている。即ち
焼成形フラックス中の金属炭酸塩は、アーク雰囲気中で
分解し、Cot又はCOガスを発生し、水素分圧を低下
させるため、拡散性水素の低減に極めて有効なことによ
る。
On the other hand, when welding high-strength steel weighing 70 kg or more, cold cracking caused by hydrogen is particularly likely to occur, and to prevent this, it is necessary to reduce diffusible hydrogen in the weld metal as much as possible. From this point of view, sintered flux containing a large amount of metal carbonate has come to be used. That is, the metal carbonate in the sintered flux decomposes in the arc atmosphere, generates Cot or CO gas, and lowers the hydrogen partial pressure, which is extremely effective in reducing diffusible hydrogen.

例えば、特開昭47−29237号公報には、高張力鋼
のサブマージアーク溶接法、即ちCaC0t及び/又は
MgCO5,5i(h、A403、CaO、MgOより
構成され、少くとも7%のCOzに相当する金属炭酸塩
を含有し、塩基度が1,00以上である焼成形フラック
スと、Si、Mn、Cr、 Mo、 Ni 、 Cu、
 Ti 。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 47-29237 describes a submerged arc welding method for high-strength steel, that is, a method consisting of CaC0t and/or MgCO5,5i (h, A403, CaO, MgO, corresponding to at least 7% COz). A sintered flux containing a metal carbonate with a basicity of 1,00 or more, Si, Mn, Cr, Mo, Ni, Cu,
Ti.

At、VおよびNbの含有量が特定されたワイヤを組み
合わせるサブマージアーク溶接法が開示されている。又
、特公昭58−49356号公報には、TiO2,5i
ft 、MgO1Att Oa、CaCOx、BaC0
aの含有量が特定され、かつCO2量としては、5〜1
4チであるサブマージアーク溶接用フラックスが開示さ
れている。
A submerged arc welding process is disclosed that combines wires with specified At, V and Nb contents. Furthermore, in Japanese Patent Publication No. 58-49356, TiO2,5i
ft, MgO1AttOa, CaCOx, BaC0
The content of a is specified, and the amount of CO2 is 5 to 1
A submerged arc welding flux is disclosed.

これらの溶接法あるいはフラックスにおいては、拡散性
水素の低減の観点から、多量の金属炭酸塩を添加し、か
つ靭性な向上する手段として、溶接金属成分の調整を行
なっているものであるが、一方浴接能率を向上するため
、高入熱の溶接を実施した場合の降伏点および低温靭性
の低下傾向防止の動点からのTiの安定添加あるいはS
i量の制限等の有効な対策がなく、この点が大きな問題
である。
In these welding methods or fluxes, a large amount of metal carbonate is added in order to reduce diffusible hydrogen, and the weld metal components are adjusted as a means of improving toughness. In order to improve bath welding efficiency, stable addition of Ti or S from the yield point and the dynamic point to prevent the tendency of low-temperature toughness to decrease when high heat input welding is performed.
There is no effective countermeasure such as limiting the amount of i, and this point is a major problem.

特に最近のオイルリグにおいては、高張力鋼部材が厚肉
化する一方、80キロ鋼においては、−80℃迄の低温
靭性および70Kqf/rLrIn2星、上の高降伏点
が要求されている。即ち、厚肉化に対応するためには、
大入熱による高能率溶接が必要であるが、これによる溶
接金属特性の劣化対策がなされなければ、サブマージア
ーク溶接の高能率という長所を生かしきれず、能率の低
い小人熱溶接を実施せざるを得ない。
Particularly in recent oil rigs, high-strength steel members have become thicker, while 80kg steel is required to have low-temperature toughness down to -80°C and a high yield point of 70Kqf/rLrIn2 stars. In other words, in order to cope with thicker walls,
Highly efficient welding with large heat input is necessary, but unless measures are taken to prevent the deterioration of weld metal properties, the high efficiency of submerged arc welding cannot be fully utilized, and low-efficiency dwarf thermal welding will have to be carried out. I don't get it.

従来の高張力鋼のサブマージアーク溶接にお(・ては、
溶接金属組織が、後続パスによる再熱効果により微細化
され、これにより優れた低温靭性と高降伏強度を示すこ
とを期待するものである。このためには、出来るだけ小
人熱溶接(,35KJ/沸以下)を行ない、1パスでの
溶着量を少(し、後熱・ξスによる微細化部分の割合を
増やすことが必要であるが、これでは溶接能率が低下し
、実用性の点で満足し得ない。
Conventional submerged arc welding of high-strength steel (
The weld metal structure is expected to be refined by the reheating effect of subsequent passes, thereby exhibiting excellent low-temperature toughness and high yield strength. For this purpose, it is necessary to perform dwarf heat welding (35KJ/boiling or less) as much as possible, reduce the amount of welding in one pass (and increase the proportion of finer parts due to post-heating and ξ). However, this reduces welding efficiency and is unsatisfactory in terms of practicality.

即ち、溶接入熱としては40〜60KJ/G+)の大入
熱を用いて、1パスでの溶着量を増加させ、溶接のま−
の部分が多くなっても、優れた特性を有する溶接金属の
形成が最も望ましい。
That is, by using a large welding heat input of 40 to 60 KJ/G+), the amount of welding in one pass is increased, and the welding process is
It is most desirable to form a weld metal with excellent properties even if the portion of

(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は、70〜80キロの高張力鋼のサブマー
ジアーク溶接の大入熱溶接における溶接金属特性、特に
低温靭性と降伏強度の劣化防止を達成すると共に、すぐ
れた溶接作業性を得ることにある。
(Problems to be Solved by the Invention) The purpose of the present invention is to achieve prevention of deterioration of weld metal properties, particularly low-temperature toughness and yield strength, in high heat input submerged arc welding of 70 to 80 kg high-strength steel. At the same time, the objective is to obtain excellent welding workability.

(問題点を解決するための手段、作用′)本発明の要旨
は、MgO1O〜50wt%、A40330wt%以下
、5ift 6〜20 wt%、金属弗化物3〜20w
t%、金属炭酸塩をCOZ相当量として2.5〜6.5
wt%、Ti1t 25wt%以下及び/又はTi 2
.0wt%以下を含有し、かつSi含有量を1.5wt
%以下に制限した焼成形フラックスと、Mn 1.0〜
3.0wt%、Cr 0.:3−1.5 wt%、Mo
 0.3〜1.5 wt%のうち2種以上と、Ni 0
.5〜3.5 wt%、Ti0.01〜0.30wt%
を含有し、かつSi含有量を0.28wt%以下に制限
したワイヤを用いるサブマージアーク溶接法にある。
(Means and effects for solving the problems) The gist of the present invention is that MgO1O~50wt%, A4030wt% or less, 5ift 6~20wt%, metal fluoride 3~20wt%.
t%, metal carbonate as COZ equivalent amount 2.5 to 6.5
wt%, Ti1t 25wt% or less and/or Ti2
.. 0wt% or less, and the Si content is 1.5wt.
% or less, and Mn 1.0~
3.0wt%, Cr 0. :3-1.5 wt%, Mo
Two or more types from 0.3 to 1.5 wt% and Ni 0
.. 5-3.5 wt%, Ti0.01-0.30 wt%
The submerged arc welding method uses a wire containing 0.28 wt% or less of Si.

以下、本発明について詳細に説明する。The present invention will be explained in detail below.

まず、本発明に用(・るフラックスは、組成としてMg
Oを10〜50wt%を含有することが必要であるが、
これは溶接スラグに適当な耐火性を附与し、高入熱側で
のビード形状の改善に有効であることによる。又、Mg
Oは高塩基性成分であり、m接金属の酸素量低減による
低温靭性、向上の効果も有する。MgOの効果は、フラ
ックス全重量に対して、10wt%未満では得られ難く
、又50wt%を超えると、フラックスの耐火性が過大
となり、ビード形状が中高の異形のものとなり、かつス
ラグ剥離性も劣化するので好ましくない。
First, the flux used in the present invention has a composition of Mg
Although it is necessary to contain 10 to 50 wt% of O,
This is because it imparts appropriate fire resistance to welding slag and is effective in improving bead shape on the high heat input side. Also, Mg
O is a highly basic component and also has the effect of improving low-temperature toughness by reducing the amount of oxygen in the m-joint metal. The effect of MgO is difficult to obtain when it is less than 10 wt% of the total weight of the flux, and when it exceeds 50 wt%, the fire resistance of the flux becomes excessive, the bead shape becomes irregular with medium height, and the slag removability is also poor. This is not desirable because it deteriorates.

MgOを添加する原料としては、マグネシアクリンカ−
あるいはMgO分を含有するスピネル(−NigO・A
t20g )、オリビンサンド(MgO−8iOz )
等の複合酸化物、あるいは炭酸マグネンウム(MgC0
3)、ドロマイ) (CaMg (C03) 2 :1
等の炭酸塩等から添加してもよい。
The raw material to which MgO is added is magnesia clinker.
Or spinel containing MgO (-NigO・A
t20g), Olivine Sand (MgO-8iOz)
Composite oxides such as magnesium carbonate (MgCO
3), Dolomy) (CaMg (C03) 2:1
It may also be added from carbonates such as.

又、本発明におけるフラックスは、At203を30w
t%以下含有するもめであるが、At203はMgOと
同様に融点が高く、フラックスの耐火性を向上させ、大
入熱でのビード形状を改善する。又、A7−zo3の添
加は、ピード址端部のなじみが良好となり、この点から
も好ましい成分である。但し、多量に添加す、ると、ビ
ード表面が平滑さを失い、又ビード形状も不安定になる
ので、30wt%以下にすることが必要である。A40
3の添加は、アルミナあるいはAl103を含有するム
ライト、シャモット等の複合酸化物を用いる。
In addition, the flux in the present invention is At203 at 30w.
Although the content is less than t%, At203 has a high melting point like MgO, improves the fire resistance of the flux, and improves the bead shape under large heat input. Furthermore, the addition of A7-zo3 improves the conformability of the bead end portion, and from this point of view as well, it is a preferable component. However, if added in a large amount, the bead surface will lose its smoothness and the bead shape will also become unstable, so it is necessary to add less than 30 wt%. A40
For the addition of 3, a complex oxide such as mullite or chamotte containing alumina or Al103 is used.

ところで、S ich成分はスラグの粘性を高め、ビー
ド形状を整えるのに有用な成分であり、6〜20wt%
添加することが必要である。但し20wt%を超えて添
加すると、溶接金属中のSiおよび酸素を高め、低温靭
性を劣化せしめることになるので好ましくない。
By the way, the Sich component is a useful component for increasing the viscosity of the slag and adjusting the bead shape, and is 6 to 20 wt%.
It is necessary to add However, adding more than 20 wt% is not preferable because it increases Si and oxygen in the weld metal and deteriorates low-temperature toughness.

又、本発明法におけるフラックスは、CaFz、MgF
x 、 NaF 、 BaFz 、 AtFa 、Na
aAtFa等の金属元素と、フッ素との化合物である金
属弗化物の1種又は2種以上の合計を、フラックス全体
に対し、3〜20wt%含有することが必要である。金
属弗化物は、(・ずれも融点が低く、フラックスの融点
を調整し、ビード形状の改善に有用であり、又沸点も低
く、アーク雰囲気中でガス化し易く、スラグを多孔質な
ものとし、スラグが砕けやすくなるため、スラグの剥離
性が著しく改善される。金属弗化物の合計量が、3wt
%未満では上記効果が得られず、又20wt%を超える
と、スラグの流動性が過大となり、ビードの凝固波が荒
く、ビード形状不安定となる。
In addition, the flux in the method of the present invention is CaFz, MgF
x, NaF, BaFz, AtFa, Na
It is necessary to contain a total of 3 to 20 wt % of one or more metal fluorides, which are compounds of a metal element such as aAtFa and fluorine, based on the total flux. Metal fluoride has a low melting point and is useful for adjusting the melting point of flux and improving the bead shape.It also has a low boiling point and is easily gasified in an arc atmosphere, making the slag porous. Since the slag becomes easily friable, the peelability of the slag is significantly improved.The total amount of metal fluoride is 3wt.
If it is less than 20 wt %, the above effect cannot be obtained, and if it exceeds 20 wt %, the fluidity of the slag becomes excessive, the coagulation waves of the bead become rough, and the bead shape becomes unstable.

さらに、本発明のフラックスは、CaC03、lVfg
cOa、BaCO3、SrCO3、NaC0a等の金属
炭酸塩を、Cot相当量として2.5〜6.5wt%含
有するものであるが、これは金属炭酸塩が溶接熱により
分解し、アーク雰囲気中にCot又はCOガスを発生せ
しめるものであり、これによりアーク雰囲気中の水素分
圧が低下し、溶接金属中の拡散性水素を低減するのに著
し℃・効果があることによる。
Furthermore, the flux of the present invention includes CaC03, lVfg
It contains 2.5 to 6.5 wt% of metal carbonates such as cOa, BaCO3, SrCO3, NaC0a, etc. as a Co equivalent amount, but this is because the metal carbonates decompose due to welding heat and Co Alternatively, CO gas is generated, which lowers the hydrogen partial pressure in the arc atmosphere, and is extremely effective in reducing diffusible hydrogen in the weld metal.

本発明のように、引張強さが70キロ以上の溶接金属を
得ることを目的とする溶接においては、拡散性水素が高
いと、溶接部に割れが発生する傾向が著しく、この防止
のためには、拡散性水素を低減する金属炭酸塩が必須で
あり、少くともco2相当量として2.5wt%は必要
である。但し、6.5wt%を超えるとアーク雰囲気中
のガス圧が過大になり、アーク空洞の吹き上げ現象が著
しく、ビード形状が劣化するため好ましくない。
In welding where the purpose is to obtain a weld metal with a tensile strength of 70 kg or more, as in the present invention, if the content of diffusible hydrogen is high, there is a marked tendency for cracks to occur in the welded part, and measures must be taken to prevent this. A metal carbonate that reduces diffusible hydrogen is essential, and at least 2.5 wt% as CO2 equivalent is required. However, if it exceeds 6.5 wt%, the gas pressure in the arc atmosphere becomes excessive, the arc cavity blows up significantly, and the bead shape deteriorates, which is not preferable.

ところで本発明においては、フラックスに脱酸剤として
添加するSi量量を、1.5wt%以下に、かつ、ワイ
ヤ中のSi含有量を0.28wt%以下に制限するもの
であるが、これは溶接金属の低温靭性を向上するには、
溶接金属中のSiを極力低減するのが有効であることに
よる。
However, in the present invention, the amount of Si added to the flux as a deoxidizing agent is limited to 1.5 wt% or less, and the Si content in the wire is limited to 0.28 wt% or less. To improve the low temperature toughness of weld metal,
This is because it is effective to reduce Si in the weld metal as much as possible.

即ち、Mn 、 Cr 、 Mo等を相当量含有する溶
接金属は、焼入性が犬となっているため、組織的には上
部ベーナイト組織を呈している。一方、靭性面から言う
と、このような組織は好ましくなく、一般的には満足す
る靭性は得られない。
That is, a weld metal containing a considerable amount of Mn, Cr, Mo, etc. has poor hardenability and therefore exhibits an upper bainite structure. On the other hand, from the standpoint of toughness, such a structure is undesirable, and generally satisfactory toughness cannot be obtained.

そこでこの点を改善し、優れた低温靭性を得るためには
、金属のマ) IJソックスのものを高級化する必要が
ある。そのためには、一方では溶接金属中の酸素量を極
力低減し、かつ多量のNiを固溶させるのであるが、他
方では、溶接金属中のSiを低減するのが有効なので、
ある。即ち溶接金属中のSiとしては、0.30wt%
以下にすることが好ましく、そのためには、フラックス
中のSi量を1.5wt%以下、ワイヤ中のSi量を0
.28wt%以下に制限することが必要である。但し、
Siは脱酸剤として、溶接金属の酸素量の低減に有用で
あり、又ビード形状の改良あるいはポックマークの防止
にも効果がある。従って、上記範囲内で、フラックスお
よびワイヤの両者あるいは一方から添加することが必要
である。
Therefore, in order to improve this point and obtain excellent low-temperature toughness, it is necessary to upgrade the quality of the metal IJ socks. To achieve this, on the one hand, it is necessary to reduce the amount of oxygen in the weld metal as much as possible and to introduce a large amount of Ni into solid solution, but on the other hand, it is effective to reduce the amount of Si in the weld metal.
be. That is, the Si content in the weld metal is 0.30 wt%.
It is preferable to keep the amount of Si in the flux below 1.5 wt% and the amount of Si in the wire to 0.
.. It is necessary to limit the amount to 28 wt% or less. however,
As a deoxidizing agent, Si is useful for reducing the amount of oxygen in the weld metal, and is also effective in improving bead shape and preventing pock marks. Therefore, it is necessary to add flux and/or wire within the above range.

次に本発明においては、溶接金属の低温靭性を改善し、
かつ高降伏点を得ることを目的として、溶接金属中に適
正量のTiを含有させるものである。
Next, in the present invention, the low temperature toughness of weld metal is improved,
In addition, for the purpose of obtaining a high yield point, an appropriate amount of Ti is contained in the weld metal.

即ち、Tiは溶接金属中において、Ti酸化物としてフ
ェライト核生成サイトとなり、微細なアシュキュラーフ
エライト組織を生成するものである。
That is, Ti becomes a ferrite nucleation site in the form of Ti oxide in the weld metal, producing a fine ashular ferrite structure.

従って本来、靭性および降伏点の観点から好まし(ない
上部ベーナイト組織を呈する本発明の溶接金属組織中に
、アシュキュラーフエライト組織を混在させ、組織°の
改善に著しい効果を有するものである。そして、このよ
うな効果は、溶接金属中のTi量が、0.005〜0.
05wt%の範囲が有効で、この範囲を超えると却って
靭性劣化の傾向を示す。
Therefore, mixing the ashcular ferrite structure into the weld metal structure of the present invention, which exhibits an upper bainite structure which is originally preferable from the viewpoint of toughness and yield point, has a remarkable effect on improving the structure. , such an effect occurs when the amount of Ti in the weld metal is 0.005 to 0.00.
A range of 0.05 wt% is effective, and if it exceeds this range, the toughness tends to deteriorate.

これは、Ti炭化物の析出によるものと考えられる。This is considered to be due to the precipitation of Ti carbides.

ところで、このようなTiを安定して、溶接金属に添加
するには、Ti12及び/又はTiを含有するフラック
スおよびTiを含有するワイヤの両者を、あわせて用い
ることが必要である。即ち溶接金属へのTiの添加は、
フラックス中に金属としてのTiか、又は酸化物として
のTiO□を含有させるか、又はワイヤ中にTiを含有
させることにより達成し得る。
By the way, in order to stably add such Ti to the weld metal, it is necessary to use both a flux containing Ti12 and/or Ti and a wire containing Ti. In other words, the addition of Ti to the weld metal is
This can be achieved by including Ti as a metal or TiO□ as an oxide in the flux, or by including Ti in the wire.

酸化物のTie、の場合は、溶接過程中に還元されて、
Tiとして溶接金属中に移行する。この場合、添加した
Ti分が全量、溶接金属中に移行する訳ではなく、Ti
O2から還元されてTiとなるのは、極く微量であり、
又フラックス中のTi又はワイヤ中のTiも、アーク雰
囲気で多(酸化消耗し、有効なTiとなるのは限られた
量である。即ち溶接金属中への移行率(歩留率)は、フ
ラックス中のTi0zで、はMo、1wt%、7ラツク
ス中のTiはは’: 1 wt%、又ワイヤ中のTiは
15wt%程度である。
In the case of oxide Tie, it is reduced during the welding process,
It migrates into the weld metal as Ti. In this case, the entire amount of added Ti does not migrate into the weld metal;
The amount of Ti that is reduced from O2 is extremely small.
Also, Ti in the flux or Ti in the wire is consumed in large quantities in the arc atmosphere (oxidation is consumed, and only a limited amount becomes effective Ti. In other words, the transfer rate (yield rate) into the weld metal is Ti0z in the flux is Mo: 1 wt%, Ti in the 7 lux is 1 wt%, and Ti in the wire is about 15 wt%.

そこで、溶接金属中のTi量を厳密に管理するには、溶
接金属へのTiの移行に対する溶接条件の影響を、出来
るだけ少くすることが重要であるが、溶接条件のうち溶
接金属成分のバラツキに、最も大きい影響を及ぼす要因
はアーク電圧である。
Therefore, in order to strictly control the amount of Ti in the weld metal, it is important to minimize the influence of welding conditions on the transfer of Ti to the weld metal. The factor that has the greatest influence on arc voltage is the arc voltage.

即ち、アーク電圧が犬となり、アーク長が長くなると、
ワイヤ中のTiの酸化消耗度が犬となり、溶接金属Ti
が不足する。一方、フラックス中のTiO□およびTi
の場合は、アーク電圧が犬となることにより、アーク雰
囲気が大きくなり、フラックス溶融量が増大し、溶接金
属中への移行Tiが逆に増加する傾向にある。従って、
ワイヤおよびフラックスから、適当な配分によりTiを
添加すれば、電圧変動があつ−ても、ワイヤおよびフラ
ックスからのTiが、お互いに増減を補い合い、結果と
して溶接金属中のTiが安定となる。
In other words, when the arc voltage increases and the arc length increases,
The degree of oxidation consumption of Ti in the wire is high, and the weld metal Ti
is in short supply. On the other hand, TiO□ and Ti in the flux
In this case, the arc voltage increases, the arc atmosphere becomes larger, the amount of flux melted increases, and the amount of Ti transferred into the weld metal tends to increase. Therefore,
If Ti is added to the wire and flux in an appropriate proportion, even if there are voltage fluctuations, the Ti from the wire and flux will compensate for each other's increase and decrease, resulting in stable Ti in the weld metal.

なお、フラックスへのTie、の添加は、25wt%以
下であることが必要である。フラックス中にTiO2を
25wt%を超えて添加すると、スラグの流動性が過大
となり、ビード形状が乱れる傾向となるためである。又
、フラックスへのTiの添加は、2%wt%以下、ワイ
ヤノTi添加量は0.01〜0.30wt%とすること
が必要である。即ち、フラックス中のTl量が2wt%
を超えると、溶接金属中のTi量がアーク電圧により変
動が大きくなり、不安定となるためである。Tiが2w
t%以下の範囲においては、フラックス中のTi0z量
およびワイヤ中のTi量を勘案して決定すればよい。
Note that the amount of Tie added to the flux must be 25 wt% or less. This is because if more than 25 wt% of TiO2 is added to the flux, the fluidity of the slag becomes excessive and the bead shape tends to become disordered. Further, it is necessary that the amount of Ti added to the flux is 2% wt% or less, and the amount of Ti added is 0.01 to 0.30 wt%. That is, the amount of Tl in the flux is 2wt%
This is because if the value exceeds 1, the amount of Ti in the weld metal will fluctuate greatly depending on the arc voltage, making it unstable. Ti is 2w
In the range of t% or less, the amount may be determined by taking into consideration the amount of Ti0z in the flux and the amount of Ti in the wire.

ワイヤ中のTi量が0.01wt%未満であると、溶接
金属へのTi添加およびその安定化に対する効果が得ら
れず、又、0.30wt%を超えると、溶接金属中のT
i量が過剰になると共にワイヤが硬化し、製造日時にお
ける鍛造性が劣化するので好ましくない。
If the amount of Ti in the wire is less than 0.01 wt%, the effect of adding Ti to the weld metal and its stabilization will not be obtained, and if it exceeds 0.30 wt%, the amount of T in the weld metal will not be obtained.
If the amount of i becomes excessive, the wire will harden and the forgeability at the time of manufacture will deteriorate, which is not preferable.

ところで、フラックスへのTi0zの添加は、ルチール
、チタンスラグ等のTi酸化物により添加する。又、チ
タンスラグは、Ti3O5等Tiの低次酸化物となって
いるが、このような場合の添加量は、Tiを基準にして
Tie、相当量に換算して扱うものとする。又、Tiの
添加は、金属Tiか又はFe−Ti等のTi合金を用い
る。通常Ti又はTi合金は、N含有量が高(、低温靭
性を劣化させる傾向があるので、Ti又はTi合金中の
N量を、300ppm以下に限定することが好ましい。
By the way, Ti0z is added to the flux using Ti oxide such as rutile or titanium slag. Further, titanium slag is a low-order oxide of Ti such as Ti3O5, but the amount added in such a case is treated as equivalent to Tie based on Ti. Further, when adding Ti, metal Ti or a Ti alloy such as Fe-Ti is used. Generally, Ti or Ti alloy has a high N content (which tends to deteriorate low temperature toughness), so it is preferable to limit the amount of N in Ti or Ti alloy to 300 ppm or less.

次に本発明に用いるワイヤであるが、本発明の目的が、
70キロ以上の高張力鋼の溶接にあり、溶接金属の強度
を確保するには、凧、MoおよびCrのうち2種以上お
よびNiを添加することが必要である。
Next, regarding the wire used in the present invention, the purpose of the present invention is to
When welding high-strength steel of 70 kg or more, it is necessary to add two or more of Mo and Cr and Ni to ensure the strength of the weld metal.

Niは溶接金属の強度ばかりでなく、マトリックスの靭
性向上面からも不可欠の成分であり、ワイヤ中に0.5
〜3.5wt%添加してお(ことが必要である。3.5
wt%を超えて添加すると、溶接金属の耐割れ性が劣化
するのや避けなければならなし・。
Ni is an essential component not only for the strength of the weld metal but also for improving the toughness of the matrix.
It is necessary to add ~3.5 wt%.
If added in excess of wt%, the cracking resistance of the weld metal will deteriorate and must be avoided.

一方胤、Mo 、Crは溶接金属の強度を向上するのに
極めて有効であり、 Mn 1.0〜3.0wt%、C
r0.3〜1.5wt%、Mo 0.3〜1.5wt%
のうち、少くとも2種は添加することが必要である。
On the other hand, Mo, Cr are extremely effective in improving the strength of weld metal, Mn 1.0-3.0 wt%, C
r0.3-1.5wt%, Mo 0.3-1.5wt%
It is necessary to add at least two of them.

上記成分範囲の下限未満では、70 Kq f /1m
2以上の溶接金属の強度を得ることが出来ず、又、上限
値を超えると、強度が過大になり、耐水素割れ感受性が
急激に劣化し、又低温靭性も低下するので避けなければ
ならない。
Below the lower limit of the above component range, 70 Kq f /1m
If the strength of the weld metal of 2 or more cannot be obtained, and if the upper limit is exceeded, the strength will become excessive, the hydrogen cracking resistance will rapidly deteriorate, and the low-temperature toughness will also decrease, so it must be avoided.

(実施例) 第1表F−1〜F−11に示した11種類の焼成形フラ
ックスを作成した。製造法としては、所定の原料粉を水
ガラスで造粒し、530℃X 2 hrの条件で焼成し
た。
(Example) Eleven types of sintered fluxes shown in Table 1 F-1 to F-11 were created. As for the manufacturing method, a predetermined raw material powder was granulated with water glass and fired at 530° C. for 2 hours.

最終的な粒度範囲は、12X100メツシユとした。第
1表に示したフラックスのうち、F−1〜F−5は本発
明例、F−6〜F−11は本発明の効果をより明白にす
るための比較例である。
The final particle size range was 12X100 mesh. Among the fluxes shown in Table 1, F-1 to F-5 are examples of the present invention, and F-6 to F-11 are comparative examples for making the effects of the present invention more clear.

次に、第2表に示すように、W−1〜W−15の15種
類のワイヤを作成した。W−1〜W−8は本発開側、W
−9〜W−15は比較例である。
Next, as shown in Table 2, 15 types of wires W-1 to W-15 were created. W-1 to W-8 are the main development side, W
-9 to W-15 are comparative examples.

以上のようなフラックスおよびワイヤを適宜組合せて、
第5表属1〜&21に示すような21坪重類の溶接を行
なった。
By appropriately combining the above fluxes and wires,
Welding of 21 tsubo weight class as shown in Table 5, Genus 1 to &21 was carried out.

この場合の供試鋼板、溶接条件、開先形状および積層要
領は、第3表、第4表、第1図および第2図に示す。即
ち、供試鋼板として(ま、C−1(HT−70鋼)およ
びC−2(HT−80鋼)を用し・、X開先にて、第4
表W−1(シングル溶接)、W−2(タンデム溶接)に
示す条件で溶接を行なった。
The test steel plates, welding conditions, groove shapes and lamination procedures in this case are shown in Table 3, Table 4, FIG. 1 and FIG. 2. That is, using C-1 (HT-70 steel) and C-2 (HT-80 steel) as test steel plates, the fourth
Welding was performed under the conditions shown in Tables W-1 (single welding) and W-2 (tandem welding).

なお、第2図の(a)はW−1、(b)はW−2に関す
る積層要領を示すもので、両者とも・(ツクガラ・ジン
クを行なった。
In addition, (a) of FIG. 2 shows the lamination procedure regarding W-1, and (b) shows the lamination procedure regarding W-2, both of which were subjected to .

以上のような溶接を行なった後、ビード外観、割れ調査
、溶接金属の引張試験および衝撃試験の各項目について
調査、試験を行なった。割れの調査は1.まず超音波探
傷試験により、溶接部の内部欠陥の有無について調査し
、欠陥の信号が認められたところには、その部分につい
てさらにマクロ断面を採取し、割れの有無を調査した。
After welding as described above, the bead appearance, crack investigation, weld metal tensile test, and impact test were investigated and tested. Investigation of cracks is 1. First, an ultrasonic flaw detection test was conducted to investigate the presence or absence of internal defects in the welded part, and where a defect signal was observed, a macroscopic cross section was taken from that area to investigate the presence or absence of cracks.

引張試験は、溶接金属部よりJISZ3111 A11
号試験を採取し、又衝撃試験は同じく溶接金属部より、
JISZ3112 4号試験片を採取して行なった。
The tensile test was performed using JIS Z3111 A11 from the weld metal part.
No. 1 test was taken, and the impact test was also taken from the welded metal part.
The test was conducted by taking a JIS Z3112 No. 4 test piece.

以上の結果は、第5表の右欄に示すもので、扁1〜A8
については、本発明効果により充分満足出来る結果が得
られたが、屋9〜A 21は、それぞれ不満足な結果で
あり、その理由および内容は第5表の備考欄に示した通
りである。
The above results are shown in the right column of Table 5.
Although fully satisfactory results were obtained due to the effects of the present invention, results for Y9 to A21 were unsatisfactory, and the reasons and details thereof are as shown in the remarks column of Table 5.

なお、以上の実施例は、70および80キロ鋼への適用
例について述べたものであるが、本発明法は90キロあ
る(・は100キロ高張力鋼等へも勿論適用し得るもの
である。
Note that the above embodiments describe examples of application to 70 and 80 kg steel, but the method of the present invention can of course be applied to 90 kg (100 kg) high tensile strength steel, etc. .

(発明の効果) 以上述べた如く、本発明の効果は、70キロ以上の高張
力鋼のサブマージアーク溶接において、溶接能率を向上
させるため、溶接入熱を40〜60KJ/m程度に上げ
ても、優れた低温靭性と高降伏点を得ることが出来ると
共に、その他の溶接性において、充分満足し得るサブマ
ージアーク浴接を提供するものである。
(Effect of the invention) As described above, the effect of the present invention is that in submerged arc welding of high-strength steel of 70 kg or more, the welding heat input can be increased to about 40 to 60 KJ/m in order to improve welding efficiency. The present invention provides submerged arc bath welding in which excellent low-temperature toughness and high yield point can be obtained, and other weldability is sufficiently satisfactory.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明実施例に用いた開先形状を示す正面図
、第2図(a)、(b)は、本発明実施例にお(・て行
なった溶接の積層要領を示す正面図である。 第1図 第2図 (b) 手続補正書て自発) 昭和59年10月9日
Fig. 1 is a front view showing the groove shape used in the embodiment of the present invention, and Figs. Figure 1 Figure 2 (b) Procedural amendment voluntarily) October 9, 1982

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] MgO10〜15wt%、Al_2O_330wt%以
下、SiO_26〜20wt%、金属弗化物3〜20w
t%、金属炭酸塩をCO_2相当量として2.5〜6.
5wt%、TiO_225wt%以下及び/又はTi2
.0wt%以下を含有し、かつSi含有量を1.5wt
%以下に制限した焼成形フラックスと、Mn1.0〜3
.0wt%、Cr0.3〜1.5wt%、Mo0.3〜
1.5wt%のうち2種以上と、Ni0.5〜3.5w
t%、Ti0.01〜0.30wt%を含有し、かつS
i含有量を0.28wt%以下に制限したワイヤを用い
ることを特徴とするサブマージアーク溶接法。
MgO 10-15wt%, Al_2O_330wt% or less, SiO_26-20wt%, metal fluoride 3-20w
t%, metal carbonate as CO_2 equivalent amount: 2.5 to 6.
5wt%, TiO_225wt% or less and/or Ti2
.. 0wt% or less, and the Si content is 1.5wt.
% or less and Mn1.0-3
.. 0wt%, Cr0.3~1.5wt%, Mo0.3~
2 or more of 1.5wt% and Ni0.5~3.5w
t%, Ti0.01-0.30wt%, and S
A submerged arc welding method characterized by using a wire whose i content is limited to 0.28 wt% or less.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6356396A (en) * 1986-08-23 1988-03-10 Kobe Steel Ltd Submerged arc welding method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5418434A (en) * 1977-07-13 1979-02-10 Kawasaki Steel Co Submerge arc welding method for 100kg*mm2 grade highhtensile steel

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5418434A (en) * 1977-07-13 1979-02-10 Kawasaki Steel Co Submerge arc welding method for 100kg*mm2 grade highhtensile steel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6356396A (en) * 1986-08-23 1988-03-10 Kobe Steel Ltd Submerged arc welding method
JPH0378197B2 (en) * 1986-08-23 1991-12-12 Kobe Steel Ltd

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