JPS6352795A - サブマージアーク溶接方法 - Google Patents
サブマージアーク溶接方法Info
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- JPS6352795A JPS6352795A JP19784586A JP19784586A JPS6352795A JP S6352795 A JPS6352795 A JP S6352795A JP 19784586 A JP19784586 A JP 19784586A JP 19784586 A JP19784586 A JP 19784586A JP S6352795 A JPS6352795 A JP S6352795A
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Landscapes
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は鋼のサブマージアーク溶接用焼成型フラックス
に関するもので、特に原油タンク、LPGタンクなどの
横向サブマージアーク溶接に好適な焼成型フラックスに
関するものである。
に関するもので、特に原油タンク、LPGタンクなどの
横向サブマージアーク溶接に好適な焼成型フラックスに
関するものである。
[従来の技術]
大型の円筒型或は球型原油タンク、L’P Gタンクな
どの建設における横継手のほとんどは、横向サブマージ
アーク自動溶接の手法によって形成されており、従って
フラックスについても横向用として特別設計された溶融
型フラックスが多用されている。
どの建設における横継手のほとんどは、横向サブマージ
アーク自動溶接の手法によって形成されており、従って
フラックスについても横向用として特別設計された溶融
型フラックスが多用されている。
[発明が解決しようとする問題点コ
横向サブマージアーク溶接では1パスで形成できる溶着
金属量に制限があるので、一般的には小入熱多層溶接と
なり、またタンク建設現場ではハンドリング性の観点か
ら吊下げ式溶接機が使用され、2次ケーブルは非常に長
いものとなるからアークの移動軌跡は必ずしも安定して
いる訳てはない。これらの結果下向溶接に比較してアー
クは不安定になりやすく、溶融金属中にスラグを巻き込
みやすいという欠点がある。また横向突合せ溶接におけ
る溶融金属の凝固は開先面すなわち下側あるいは上側よ
り中央に向1.−1で進行するので、下向溶接に比較す
ると、いったん巻き込まれたスラグは浮上して外に逃げ
ることが困難となり、そのまま溶接金属内部に取残され
て微小なスラグ巻欠陥となる。このスラグ巻欠陥の大き
さは1mm以下のものがほとんどである為従来問題視さ
れることはなかった。ところが近年になって、より高い
溶接金属性能が要求される様になると、検査技術の向上
ともあいまってこのような微小スラグ巻欠陥に対しても
改善を求める声が高まっている。
金属量に制限があるので、一般的には小入熱多層溶接と
なり、またタンク建設現場ではハンドリング性の観点か
ら吊下げ式溶接機が使用され、2次ケーブルは非常に長
いものとなるからアークの移動軌跡は必ずしも安定して
いる訳てはない。これらの結果下向溶接に比較してアー
クは不安定になりやすく、溶融金属中にスラグを巻き込
みやすいという欠点がある。また横向突合せ溶接におけ
る溶融金属の凝固は開先面すなわち下側あるいは上側よ
り中央に向1.−1で進行するので、下向溶接に比較す
ると、いったん巻き込まれたスラグは浮上して外に逃げ
ることが困難となり、そのまま溶接金属内部に取残され
て微小なスラグ巻欠陥となる。このスラグ巻欠陥の大き
さは1mm以下のものがほとんどである為従来問題視さ
れることはなかった。ところが近年になって、より高い
溶接金属性能が要求される様になると、検査技術の向上
ともあいまってこのような微小スラグ巻欠陥に対しても
改善を求める声が高まっている。
一方、焼成型フラックスは溶融型フラックスに比べて脱
酸剤や合金成分の添加調整が容易である為、アークの安
定性や作業性が良好であり、フラックスの消費量も少な
いなどの特徴を有する。
酸剤や合金成分の添加調整が容易である為、アークの安
定性や作業性が良好であり、フラックスの消費量も少な
いなどの特徴を有する。
本発明はこの様な背景のもとに検討されたものであり、
本発明の目的は、溶接作業性が良好であるのはもちろん
のこと、微小なスラグ巻欠陥が発生しにくく継手性能に
もすぐれた溶接金属を与えるサブマージアーク溶接用焼
成型フラックスな提供する点に存在する。
本発明の目的は、溶接作業性が良好であるのはもちろん
のこと、微小なスラグ巻欠陥が発生しにくく継手性能に
もすぐれた溶接金属を与えるサブマージアーク溶接用焼
成型フラックスな提供する点に存在する。
[問題点を解決するための手段]
上記問題点を解決することのできた第1発明の焼成型フ
ラックスとは20メツシュのふるいを通過するものが8
0%(重量%の意味、以下同じ)以上となるように粒度
調製した粉粒状焼成型フラックスであり、 CaF2 :5〜12% MgO+20〜35% Al2O3:1B〜28% Na2O、K2OおよびLi2Oの内1種以上の合計:
2〜6% 炭酸塩の形で含まれるCO2+1.5〜5%Stおよび
Tiの1 f!r!あるいは2種の合羽:0.5〜3.
0%を夫々含み、更に を満足するCaO及びBaOの1種以上、並びに5iO
zを含有し、且つTiO2を2.5%以下に抑えてなる
ことを要旨とし、さらに微量添加で溶接金属の焼入れ性
を高め切欠きじん性を向上させる働きのあるBを構成要
件としてイ」加した点に第2発明の要冑が存在する。
ラックスとは20メツシュのふるいを通過するものが8
0%(重量%の意味、以下同じ)以上となるように粒度
調製した粉粒状焼成型フラックスであり、 CaF2 :5〜12% MgO+20〜35% Al2O3:1B〜28% Na2O、K2OおよびLi2Oの内1種以上の合計:
2〜6% 炭酸塩の形で含まれるCO2+1.5〜5%Stおよび
Tiの1 f!r!あるいは2種の合羽:0.5〜3.
0%を夫々含み、更に を満足するCaO及びBaOの1種以上、並びに5iO
zを含有し、且つTiO2を2.5%以下に抑えてなる
ことを要旨とし、さらに微量添加で溶接金属の焼入れ性
を高め切欠きじん性を向上させる働きのあるBを構成要
件としてイ」加した点に第2発明の要冑が存在する。
[作用]
焼成型フラックスの粒度構成はアークの安定性やビード
外観に影響を与えるものであり、20メツシュより粗い
ものが20%を超えるとアークの安定性が悪くなり、ま
たスラグ巻欠陥が発生しやすくなってビード表面に小さ
なポックマークを発生しやすくなる。
外観に影響を与えるものであり、20メツシュより粗い
ものが20%を超えるとアークの安定性が悪くなり、ま
たスラグ巻欠陥が発生しやすくなってビード表面に小さ
なポックマークを発生しやすくなる。
次にフラックスの成分組成について述べる。
CaF2:5〜12%
フラックス中のCaF2は溶融スラグ中で塩基性物質と
して作用し溶接金属中の酸素量を低減して、溶接金属の
機械的性能を良好にする働きがあるが、5%未満ではそ
の効果が認められない。−方12%を超えるとアークの
安定性が悪くなってスラグ巻欠陥を発生しやすくなる。
して作用し溶接金属中の酸素量を低減して、溶接金属の
機械的性能を良好にする働きがあるが、5%未満ではそ
の効果が認められない。−方12%を超えるとアークの
安定性が悪くなってスラグ巻欠陥を発生しやすくなる。
MgO: 20〜35%
MgOはスラグの塩基度を上げるので、前述のCaF2
及び後述するTiやSiの脱酸作用とともに溶接金属中
の酸素量を低減して溶接金属の機械的性能を良好にする
効果があるが、20%未満ではその効果が認められない
。一方35%を超えるとスラグの流動性が悪くなってビ
ード外観が悪くなり、またスラグ巻欠陥も発生しやすく
なる。
及び後述するTiやSiの脱酸作用とともに溶接金属中
の酸素量を低減して溶接金属の機械的性能を良好にする
効果があるが、20%未満ではその効果が認められない
。一方35%を超えるとスラグの流動性が悪くなってビ
ード外観が悪くなり、またスラグ巻欠陥も発生しやすく
なる。
Al2O3:18〜28%
Al2O3はビード外観の他、スラグ剥離性等の溶接作
業性の維持に必要な成分であるが、18%未満および2
8%を超えるとそれらの効果が認められず、ビート外観
及びスラグの剥離性が悪くなる。
業性の維持に必要な成分であるが、18%未満および2
8%を超えるとそれらの効果が認められず、ビート外観
及びスラグの剥離性が悪くなる。
Na2O,に20およびLi20の内1種以上の合計=
2〜6% Na20.に20およびLi2Oのアルカリ成分は特に
アークの安定性に有効であり、微小なスラグ巻欠陥の発
生率を低減させる上で効果がある。しかしこれらのうち
1 fff1以上の金側が2%未満ではその効果が認め
られず、6%を超えると逆にアークは不安定となる。
2〜6% Na20.に20およびLi2Oのアルカリ成分は特に
アークの安定性に有効であり、微小なスラグ巻欠陥の発
生率を低減させる上で効果がある。しかしこれらのうち
1 fff1以上の金側が2%未満ではその効果が認め
られず、6%を超えると逆にアークは不安定となる。
炭酸塩の形で含まれるCO2:1.5〜5%Co2は炭
酸塩の形で含有され、溶接中に熱分解を受けてCO2と
なり、アーク雰囲気をシールドし溶接金属中の窒素量の
上昇を防止して、溶接金属の機械性能の低下を防ぐ働き
がある。しかし1.5%未満ではその効果が認められず
5%を超えるとアークが不安定となり、また発生ガス量
が多くなってビード表面にポックマークが発生しやすく
なる。
酸塩の形で含有され、溶接中に熱分解を受けてCO2と
なり、アーク雰囲気をシールドし溶接金属中の窒素量の
上昇を防止して、溶接金属の機械性能の低下を防ぐ働き
がある。しかし1.5%未満ではその効果が認められず
5%を超えるとアークが不安定となり、また発生ガス量
が多くなってビード表面にポックマークが発生しやすく
なる。
StおよびTiの1種あるいは2 ffflの合計:0
.5〜3.0% StおよびTiは合金鉄等の合金の形で含有され、脱酸
剤としての作用を有するが、その1種または2種の合計
が0.5%未満ではその効果が認められず、3.0%を
超えるとスラグが焼付いて剥離性が著しく悪くなる。ま
たSiやTiは合金成分でもあり、このような合金成分
をフラックス中に含有させることは溶接金属性能を予期
しない程度に改変するので継手性能の安定性の面で好ま
しくない。
.5〜3.0% StおよびTiは合金鉄等の合金の形で含有され、脱酸
剤としての作用を有するが、その1種または2種の合計
が0.5%未満ではその効果が認められず、3.0%を
超えるとスラグが焼付いて剥離性が著しく悪くなる。ま
たSiやTiは合金成分でもあり、このような合金成分
をフラックス中に含有させることは溶接金属性能を予期
しない程度に改変するので継手性能の安定性の面で好ま
しくない。
5i02 、Cab、BaO等は造さい剤であり、5i
n2はビード外観、スラグの剥離性等の作業性の維持の
ために必要な成分であり、CaOやBaOはスラグの流
動性の調整に効果がある。
n2はビード外観、スラグの剥離性等の作業性の維持の
ために必要な成分であり、CaOやBaOはスラグの流
動性の調整に効果がある。
尚CaO及びBaOは単独であっても有効であり、いず
れか一方しか配合しないものも本発明に含まれる。ここ
で と限定したのは本発明者等が種々検討した結果この比が
溶接金属中の酸素量に影響し、微小なスラグ巻欠陥の発
生率に関係があるという知見を得たためである。即ちこ
の比が2.0未満あるいは3.5超の画成においてはス
ラグ巻欠陥の発生率が高くなる傾向にある。さらに量比
が2.0未満では溶接金属中の酸素量が高くなり、溶接
金属の機械的性能が悪くなる。
れか一方しか配合しないものも本発明に含まれる。ここ
で と限定したのは本発明者等が種々検討した結果この比が
溶接金属中の酸素量に影響し、微小なスラグ巻欠陥の発
生率に関係があるという知見を得たためである。即ちこ
の比が2.0未満あるいは3.5超の画成においてはス
ラグ巻欠陥の発生率が高くなる傾向にある。さらに量比
が2.0未満では溶接金属中の酸素量が高くなり、溶接
金属の機械的性能が悪くなる。
また焼成型フラックスの場合、TiO2はスラグの焼付
きを促進し、2.5%を超えて含有しているとスラグの
剥離性が極端に悪くなるのでその含有量を2.5%以下
に抑える必要がある。
きを促進し、2.5%を超えて含有しているとスラグの
剥離性が極端に悪くなるのでその含有量を2.5%以下
に抑える必要がある。
以上のような組成の焼成型フラックスをサブマージアー
ク溶接に使用すると、溶接作業性が良く、スラグ巻欠陥
の発生も少なく、溶接金属性能の良好な溶接が可能とな
る。
ク溶接に使用すると、溶接作業性が良く、スラグ巻欠陥
の発生も少なく、溶接金属性能の良好な溶接が可能とな
る。
酸化物あるいは合金の形で含まれるB : 0.03〜
0.3 % さらに溶接金属の焼入性を高め切欠各じん性を向上させ
るためにBを微量加えることが推奨される。特にLPG
タンクなど低温じん性が要求される場合には有効である
。Bは酸化物あるいは合金鉄などの合金の形で含有され
、その量が0.03%未満では効果が認められず、0.
3%を超えると溶接金属の耐割れ性が悪くなり、じん性
も逆に低下する。
0.3 % さらに溶接金属の焼入性を高め切欠各じん性を向上させ
るためにBを微量加えることが推奨される。特にLPG
タンクなど低温じん性が要求される場合には有効である
。Bは酸化物あるいは合金鉄などの合金の形で含有され
、その量が0.03%未満では効果が認められず、0.
3%を超えると溶接金属の耐割れ性が悪くなり、じん性
も逆に低下する。
[実施例]
第1表に示す17種類のフラックスを用い、従来例フラ
ックスおよび比較例フラックスと本発明例フラックスの
横向サブマージアーク溶接における溶接欠陥(特にスラ
グ巻欠陥)、溶接作業性および溶接金属性能(切欠しん
性)を比較した。溶接欠陥の検出はX線検査、磁粉探傷
検査の両方によった。No、 1〜8が従来例フラック
スおよび比較例フラックスでNo、 9〜17が本発明
フラックスである。結果を第2表に示す。なお供試鋼板
、供試ワイヤは第3表に示すとおりてあり、溶接方法は
第1図に示すような積層溶接であり、溶接条件は第4表
に示すとおりである。
ックスおよび比較例フラックスと本発明例フラックスの
横向サブマージアーク溶接における溶接欠陥(特にスラ
グ巻欠陥)、溶接作業性および溶接金属性能(切欠しん
性)を比較した。溶接欠陥の検出はX線検査、磁粉探傷
検査の両方によった。No、 1〜8が従来例フラック
スおよび比較例フラックスでNo、 9〜17が本発明
フラックスである。結果を第2表に示す。なお供試鋼板
、供試ワイヤは第3表に示すとおりてあり、溶接方法は
第1図に示すような積層溶接であり、溶接条件は第4表
に示すとおりである。
第 2 表
+1 溶接長1000mm当たりのスラグ巻欠陥長さの
総和を示す。
総和を示す。
12 −45℃における溶接金属のシャルピー衝撃値を
示す。
示す。
LPGタンクへの適用を考慮して3.5kgf−mを一
応の判断基準とした。
応の判断基準とした。
+3 溶接作業性 ○:良好 、×:不良第 3
表 第 4 表 (結果) 第1表に示される試験結果によればN011のフラック
スは従来例の横向用溶融型フラックスてあり溶接作業性
は比較的良好であるがCaF、含有スラグ巻欠陥数が多
くなっている。NO12は従来例の焼成型フラックスで
あり、溶接金属の切欠きじん性は非常に良好であるが、
MgO含有量が高が発生している。またTio2含有量
が高く粒度構成も粗めのため、溶接作業性は不良である
。
表 第 4 表 (結果) 第1表に示される試験結果によればN011のフラック
スは従来例の横向用溶融型フラックスてあり溶接作業性
は比較的良好であるがCaF、含有スラグ巻欠陥数が多
くなっている。NO12は従来例の焼成型フラックスで
あり、溶接金属の切欠きじん性は非常に良好であるが、
MgO含有量が高が発生している。またTio2含有量
が高く粒度構成も粗めのため、溶接作業性は不良である
。
No、 3はCaF2が低くまた
が低下している。No、 4はNa20−に20および
Li20のアルカリ成分組成が低いため、アーク不安定
となってスラグ巻欠陥が発生している。
Li20のアルカリ成分組成が低いため、アーク不安定
となってスラグ巻欠陥が発生している。
No、 5はCO2が含有されておらず、またSi。
Tiの脱酸剤も含有されていないために溶接金属性能は
劣っている。No、 6は粒度構成が粗めとなフている
ため、スラグ巻欠陥が発生しており、ポックマークも発
生してビード外観が不良となっていた。N087はCa
F2、Co2およびSt。
劣っている。No、 6は粒度構成が粗めとなフている
ため、スラグ巻欠陥が発生しており、ポックマークも発
生してビード外観が不良となっていた。N087はCa
F2、Co2およびSt。
Ti含有量が高すぎるために、スラグ巻欠陥が多く発生
し、作業性も不良となっている。No、 8はA’12
0!含有量が高すぎ、またNa2O、K2O、Li20
の合計量が高すぎるため溶接作業性、耐溶接欠陥性とも
に不良となっている。
し、作業性も不良となっている。No、 8はA’12
0!含有量が高すぎ、またNa2O、K2O、Li20
の合計量が高すぎるため溶接作業性、耐溶接欠陥性とも
に不良となっている。
No、 9〜17は本発明に係るフラックスであり、ス
ラグ巻欠陥の発生もなく、溶接作業性および溶接金属性
能(切欠暫しん性)ともに良好な結果を示している。
ラグ巻欠陥の発生もなく、溶接作業性および溶接金属性
能(切欠暫しん性)ともに良好な結果を示している。
[発明の効果コ
以上のような粒度および組成のサブマージアーク溶接用
焼成型フラックスを原油タンクやLPGタンクなどの横
向ザブマージアーク溶接に適用したところ、溶接作業性
が良好で、しかも溶接金属のスラグ巻欠陥も発生せず溶
接金属性能にもすぐれた溶接をすることができた。
焼成型フラックスを原油タンクやLPGタンクなどの横
向ザブマージアーク溶接に適用したところ、溶接作業性
が良好で、しかも溶接金属のスラグ巻欠陥も発生せず溶
接金属性能にもすぐれた溶接をすることができた。
第1図は本発明実施例の積層溶接を示す図である。
第1図
Claims (2)
- (1)20メッシュのふるいを通過するものが80%(
重量%の意味、以下同じ)以上となるように粒度調製し
た粉粒状焼成型フラックスであり、 CaF_2:5〜12% MgO:20〜35% Al_2O_3:18〜28% Na_2O、K_2OおよびLi_2Oの内1種以上の
合計:2〜6% 炭酸塩の形で含まれるCO_2:1.5〜5%Siおよ
びTiの1種あるいは2種の合計:0.5〜3.0%を
夫々含み、更に - 2.0≦{MgO(%)+CaO(%)+BaO(%)
}/SiO_2(%)≦3.5を満足するCaO及びB
aOの1種以上、並びにSiO_2を含有し、且つTi
O_2を2.5%以下に抑えてなることを特徴とするサ
ブマージアーク溶接用焼成型フラックス。 (2)20メッシュのふるいを通過するものが80%以
上となるように粒度調製した粉粒状焼成型フラックスで
あり、 CaF_2:5〜12% MgO:20〜35% Al_2O_3:18〜28% Na_2O、K_2OおよびLi_2Oの内1種以上の
合計:2〜6% 炭酸塩の形で含まれるCO_2:1.5〜5%Siおよ
びTiの1種あるいは2種の合計:0.5〜3.0% 酸化物あるいは合金の形で含まれるB:0.03〜0.
3%を夫々含み、更に 2.0≦{MgO(%)+CaO(%)+BaO(%)
}≦3.5を満足するCaO及びBaOの1種以上、並
びにSiO_2を含有し、且つTiO_2を2.5%以
下に抑えてなることを特徴とするサブマージアーク溶接
用焼成型フラックス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19784586A JPS6352795A (ja) | 1986-08-23 | 1986-08-23 | サブマージアーク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19784586A JPS6352795A (ja) | 1986-08-23 | 1986-08-23 | サブマージアーク溶接方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6352795A true JPS6352795A (ja) | 1988-03-05 |
JPH0244636B2 JPH0244636B2 (ja) | 1990-10-04 |
Family
ID=16381295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19784586A Granted JPS6352795A (ja) | 1986-08-23 | 1986-08-23 | サブマージアーク溶接方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6352795A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1986
- 1986-08-23 JP JP19784586A patent/JPS6352795A/ja active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0244636B2 (ja) | 1990-10-04 |
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