JPS6224894A - サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス - Google Patents

サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス

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JPS6224894A
JPS6224894A JP4624685A JP4624685A JPS6224894A JP S6224894 A JPS6224894 A JP S6224894A JP 4624685 A JP4624685 A JP 4624685A JP 4624685 A JP4624685 A JP 4624685A JP S6224894 A JPS6224894 A JP S6224894A
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JP
Japan
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flux
mesh
toughness
welding
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Prior art date
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Pending
Application number
JP4624685A
Other languages
English (en)
Inventor
Norio Katsumoto
勝本 憲夫
Mutsuo Nakanishi
中西 睦夫
Hiroyasu Tsumura
津村 博康
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.)
Sumikin Welding Industries Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumikin Welding Industries Ltd
Sumitomo Metal Industries 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、靭性の高い溶接金属を得るとともに、高速
溶接時でも良好な溶接作業性を有するサブマージアーク
溶接用溶融型フラックスに関するものである。
〔従来の技術〕
従来、溶接構造物を製作するに当っては、溶加金属と母
材とが溶は合って形成される溶接金属の靭性を低下させ
ないことが1つの重要な要素となっており、その溶接金
属の高靭化をはかるため(二は溶接金属中の酸素含有量
を減らすことが1つのポイントとなっている。
そこでサブマージアーク溶接によって生成した溶接金属
中の酸素含有量をフラックスの面から減らすために、そ
のフラックスにCaF、を添加することが試みられ、こ
のCaFJi、アーク雰囲気中の弗素(F)ガス分圧を
上げること(=よって酸素分圧を低下させるので、従来
種々のフラックスにおける低酸素化成分として手軽に利
用されてきた。
しかしながら、フラックスにCaF、  を多情に添加
すると、再点弧電圧が上昇して再点弧しにくくなり、し
たがってアーク切れが生じ易くアークの安定性が損われ
る結果、ビード形状が乱れて正常なビード形状が得られ
ないために、CaF2  の添加による溶接金属の高靭
化には限界があったのを、本出願人は先にSin、: 
5〜25 % 、 MnO: 0.5〜1 5%  、
CaO:5〜2 5%  、MgO:  5〜20% 
 。
A乙2O3:  2〜20%  、Tie、:  2〜
10  %  、Bad:1〜5 To 、 CaFz
 :  20〜60%、必要(=応じてB、0.: 0
.1〜1.5%、不可避不純物:残り、(以上重量幅)
からなる成分組成を有し、かつ(CaO−1−MgO)
/ Sin、: 1.5〜3.0の条件を満たすととも
に、ASTM200メツシュより粗い粒度を有するサブ
マージアーク溶接用溶融型フラックスを提案して(特開
昭58−55197号)、上記の問題の解決をはかった
。すなわち、このフラックスにおいてはsio、の量を
少なくするとともに(CaO+WIgO) / 810
勉比を大きくして再点弧を容易にし、さらにフラックス
粒度を粗くすることによってガスを逃げ易くして低酸素
化をはかり、それによって、正常なビードが得られない
という前述の溶接作業上の問題を避けながら、多量のC
aF、をフラックスに添加して溶接金属の高靭化を達成
することができた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記の高塩基性フラックス、すなわチ5
iot含有量が低く、かつ(CaO+ MgO) /S
iO□比の大きいフラックスは、一般にビード外観やア
ーク安定性等の溶接作業性が十分でなく、特にサブマー
ジアーク溶接において溶接作業を高能率化するための高
速溶接では溶接作業性が極端に悪化するために、高速溶
接のフラックスとしては全く適していなかった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は、上述のような観点から、溶接速度が2 m
 / min以上となる高速溶接においても溶接金属(
:高い靭性を与えるとともに良好な作業性も実現できる
溶融型フラックスを得べく、種々探究した結果、以下の
(a)〜(d)に示すような知見を得た。
(a)  フラックス中のSin、含有量が前述の従来
フラックスのように少ないと、特に高速溶接(=おける
作業性が悪いが、これを従来のものよりも多くすると、
特に高速溶接における作業性が著しく改善され、ビード
外観が良好になること。
(b)少量のNaFの添加がアークの安定化に寄与して
作業性を向上させること。
(C)  フラックス中のcaF’! / Stew重
量比は高速溶接時のビード外観、アンダーカットの発生
に関与し、この比が小さいほど高速溶接における作業性
が向上すること。
け) フラックス粒度が粗すぎると溶接金属の酸素含有
量が増加して靭性が低下し、またその粒度分布において
粒度の粗い部分が多くなると高速溶接時(二アンダーカ
ットが発生し易くなること。
したがって、この発明は、上記知見に基づいて発明され
たもので、サブマージアーク溶接用溶融型フラックスを
、Sin、 : 26〜40 % 、 MnO:0.5
〜] 5.1 、 CaO: jO〜30%、 MgO
: 2〜20条、 At203: 2〜20憾* Tt
Ot: 2〜10% 、 BaO: 1〜54 、 C
aF、 : 20〜604 。
NaF : 0.5〜3 % 、必要に応じてB2O3
: 0.1〜1.5’l、不可避不純物:残り、からな
る成分組成(以上型1qb)とし、かつ、caF’、 
/ 5iOz ti”t:比:1.5以下の条件を満た
すとともに、全体をASTM20メツシュ以下の細かい
粒度とし、かつ全体の15重量係以下をASTM20〜
32メツシュの粒度を有するようにして、普速溶接にお
ける作業性を損なうことなく、品切性の溶接金属が得ら
れるように構成したところに特徴を有するものである。
ついで、この発明のサブマージアーク溶接用溶融型フラ
ックスにおいて、その組成成分量および粒度を上記のと
おりに限定した理由を説明する。
a)  Sin。
slo、成分は、スラグのガラス化に不可欠のものであ
り、その含有量が26壬未満では溶融型フラックスが完
全にガラス化しないため、特に高速浴接における作業性
が悪くなり、一方、5i02含有量が多ければ多いほど
良好なビード外観が得られるけれども、それが40%を
越えて含有させると、塩基度低下に伴なう靭性劣化が生
じるところから、その含有量を26〜40壬と限定した
b)  Mn0 Mn0成分は、スラグの流動性を向上させるとともに、
ビード外観を滑らかにする作用を有するが。
その含有量が0.5%未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方、15%を越えて含有させると溶接金属
の靭性が低下するようになることから、その含有量を0
.5〜15係と限定した。
c)  CaO CaO成分は、MgOと同じように、フラックスの塩基
度を上げるのに必要な成分であるが、その含有量が10
%未満では塩基度が低くなりすぎると同時にピードが凸
状になるとともに、アンダーカットが発生し易くなり、
一方、30%を越えて含有させるとビード外観が悪化す
ることから、その含有量を10〜30チと限定した。
d)  MgO MgO成分は、 CaOと同様、フラックスの塩基度を
上げるのに必要な成分であるが、その含有量が2%未満
では塩基度が下がりすぎて靭性が低下し、一方20憾を
越えて含有させると、融点が高くなりすぎて溶接作業性
が悪化することから、その含有量を2〜20%と限定し
た。
e)  AI−20s A4,0.成分には、融点調整によって溶接作業性を向
上させるとともに、スラグのガラス化に寄与する作用が
あるが、2幅未満の添加では前記作用に所望の効果が得
られず、一方、20係を越えて含有させると、フラック
スの融点が上がり過ぎてビード外観が悪化するところか
ら、その含有量を2〜20係と限定した。
f)  Tie。
Tio、成分には、スラグの融点と流動性を調整する作
用があるが、その含有量が2%未満では前記作用に所望
の効果が得られず、一方、10壬を越えて含有させると
、溶接金属の靭性が低下することから、その含有量を2
〜10%と限定した。
g)  BaO BaO成分は、スラグの融点や流動性を調整するのに必
要な成分であり、その含有量が1係未満では前記の調整
作用を得ることができず、一方、5鴫を越えて含有させ
ると溶接ビードの外観が悪くなることから、その含有量
を1〜5%と限定したh)  CaFx CaF、成分は、溶接金属中の酸素含有量を低減させる
ことによってその靭性を向上させるのに有効な成分であ
って、所望の靭性を確保するためにはこれを20壬以上
含有させることが必要であり、一方、60%を越えて含
有させると、再点弧電圧が著しく高くなってアークが不
安定となり、溶接作業を続行できなくなることから、そ
の含有量を20〜60チと限定した。
i)  NaF NaF成分は、アークの安定化に必須の成分であって、
その安定化作用は0,5%以上の含有量において発揮さ
れ、一方、3係を越えて含有させると、融点が下がり過
ぎて作業性が悪化するところから、その含有量を0.5
〜3壬と限定した。
j)  B、01 B2O2成分は、溶接金属中で還元されてBとなり、こ
のBが均一細粒フェライト組織の生成に寄与し、もって
溶接金属の高靭化が達成されるので、より一層の高靭化
を望む場合必要に応じて添加されるが、そのためには0
.1%以上のB20.を添加することが必要であり、一
方、15壬を越えて含有させると、溶接金属に割れが発
生するようになることから、その含有量を0.1〜1.
5係と限定した。
k)  CaFz / 5102 CaF、 / Sin、車量比は高速溶接時のビード外
観、アンダーカットの発生に関係し、この比が小さいほ
ど高速溶接における作業性が良くなるが、一方、溶接金
属の靭性面からみると、この比は大きい方が好ましいの
で、靭性を確保し、かつ高速溶接における作業性を良好
とするために、その値を1゜5以下と限定し7た。
t)フラックス粒度 フラックス粒度がASTM20メツシユよりも粗くなる
と、溶接金属中の酸素含有量が急激に増大して、その靭
性が低下し、また粒度分布で粒度の粗いASTM20〜
32メツシュの部分の割合が15重量憾を越えると、高
速溶接時にアンダーカットが発生し易くなることから、
フラックス全体の粒度をA37M20メツシユ以下の細
かい粒度とするとともに、フラックス全体の15重量壬
以下をASTM20〜32メツシュの粒度に限定した。
〔実施例〕
つぎに、比較例と対比しながらこの発明を実施例により
説明する。
実施例】 フラックス中のCaO含有量とCaF、 / siQ、
比が、高速溶接において生ずるビードの状態に及ぼす影
響を調査するために、C: 0.06 % 、 Si 
: 0.36%。
Mn : 1.32 % 、 P : 0.012%、
S:0.005%。
At  :  0.0 3  係 。
Fe十不可避不純物:残り、からなる成分組成(以上重
量係、別に指示がなければ以下も同様塾有する板厚9調
の鋼板に、3電極サブマージアーク溶接法によりビード
オンプレートテストを実施し。
溶接作業性を評価した。このとき便用した溶接ワイヤの
成分組成と溶接条件をそれぞれWJ1表と第2表に示す
上述のような条件で、第3表に示される化学組成を有す
る種々のフラックス(表中の壷印は、それを付けた数値
が本発明の範囲外にあることを示す)を用いて溶接を行
った後C三得られた溶接金属のビードの形状とアンダー
カットの発生について調べた結果を、第1因(二足した
第1表 第2表 第3表 第1図から、本発明で規定したCaO含有量およびCa
F2/5in2比の範囲内では、高速溶接においても良
好なビードが得られることがわがる。
実施例2 第4表に示される成分組成を有する板厚12.7闘の鋼
板に深さ4.1nの70’V開先を両面に加工し、同じ
く第4表に示される成分組成を有する直径40調のワイ
ヤを用いて、両面各1パスの3電極サブマージアーク溶
接を第5表に示される条件の下で実施した。このとき(
=f史用したフラックスの成分組成、粒度、並びにこの
@接によって得られた溶接金属の靭性および作業性を第
6表に示した。
なお、靭性は、JISA号シャルピー衝撃試験片におけ
る0℃の吸収エネルギーで示し、第6表中の※印は、そ
れを付けた数値が本発明の範囲外にあることを示してい
る。
第4表 第5表 〔発明の効果〕 第6表に示された結果をみると、比較フラッグスフと8
においてはs io2量、 CaFx / SiOx比
および粒度が本発明範囲から外れているため(二、ピー
ド外観が悪く、かつアンダーカットが多発し、比較フラ
ックス9においては5iOJとMnO量が多すぎる上に
CaF重量が少ないために靭性が低く、比較フラックス
10においてはSiOx量とCaO量が少なくてCaF
、 / SiO□比が大きく、また粒度が粗すぎること
がらピード外観が悪く、比較フラックス11においては
SiO,t 、 Cab#、粒度に加え、Mg0i。
TiO,−Itt r CaF、 / Sin、 I七
も本発明範囲を外れティるところからビード外観が悪く
、しかもこれらの比較フラックスのうち、比較フラック
ス7.8゜10.11はいずれもNaFを含まないため
にアークが不安定となり、これがビード外観を一層悪化
させる傾向がみられた。比較フラックス12は成分組成
上は本発明の要件を満たしているけれども、20〜32
メツシユの粒度のものが多すぎるためにビード外観がや
や悪く、アンダーカットも発生した。
上述のように、この発明の溶融型フラックスによれば、
 2 m / minを越えるような高速のサブマージ
アーク溶接においても良好なビード形状を保ちながら、
作業件よく十分に高い靭性を有する溶接金属を得ること
ができるという、工業上有用な効果がもたらされる。
出願人 住友金属工業株式会社 外1名代理人 富 1
)和 夫 外2名 手  続  補  正  内 (方式)昭和61年 8
月22日

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)SiO_2:26〜40%、MnO:0.5〜1
    5%、CaO:10〜30%、MgO:2〜20%、A
    l_2O_3:2〜20%、TiO_2:2〜10%、
    BaO:1〜5%、CaF_2:20〜60%、NaF
    :0.5〜3%、不可避不純物:残り、(以上重量%)
    からなる成分組成を有し、かつCaF_2/SiO_2
    重量比:1.5以下の条件を満たすとともに、全体がA
    STM20メッシュ以下の細かい粒度を有し、かつ全体
    の15重量%以下がASTM20〜32メッシュの粒度
    を有することを特徴とするサブマージアーク溶接用溶融
    型フラックス。
  2. (2)SiO_2:26〜40%、MnO:0.5〜1
    5%、CaO:10〜30%、MgO:2〜20%、A
    l_2O_3:2〜20%、TiO_2:2〜10%、
    BaO:1〜5%、CaF_2:20〜60%、NaF
    :0.5〜3%、B_2O_3:0.1〜1.5%、不
    可避不純物:残り、 (以上重量%)からなる成分組成を有し、かつCaF_
    2/SiO_2重量比:1.5以下の条件を満たすとと
    もに、全体がASTM20メッシュ以下の細かい粒度を
    有し、かつ全体の15重量%以下がASTM20〜32
    メッシュの粒度を有することを特徴とするサブマージア
    ーク溶接用溶融型フラックス。
JP4624685A 1985-03-08 1985-03-08 サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス Pending JPS6224894A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009506367A (ja) * 2005-08-30 2009-02-12 ジル.ニコラ 擬似ビジュアル環境のディスプレイ可能なパラシュート落下シミュレーター
JP2012161827A (ja) * 2011-02-08 2012-08-30 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd サブマージアーク溶接方法
CN106624458A (zh) * 2016-12-06 2017-05-10 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种用于6mm以下厚度钛合金气体保护焊的活性焊剂

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