JPH01271098A - ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ - Google Patents

ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ

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JPH01271098A
JPH01271098A JP9686888A JP9686888A JPH01271098A JP H01271098 A JPH01271098 A JP H01271098A JP 9686888 A JP9686888 A JP 9686888A JP 9686888 A JP9686888 A JP 9686888A JP H01271098 A JPH01271098 A JP H01271098A
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JP
Japan
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wire
flux
arc welding
shielded arc
cored wire
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Pending
Application number
JP9686888A
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English (en)
Inventor
Tomoyuki Suzuki
友幸 鈴木
Tsukasa Yoshimura
司 吉村
Hiroyuki Kyo
京 広之
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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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 or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
    • B23K35/3603Halide salts
    • B23K35/3605Fluorides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (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) 本発明は溶接作業性に優れ、かつ低温靭性の良好なガス
シールド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) 従来から、ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワ
イヤ(以下ワイヤという)としては、ソリッドワイヤに
比較して待に7−りの安定性が良く、スパッタが少なく
、溶接作業性やビード外観の優れたチタニア系が主に使
用されている。
(発明が解決しようとする課題) 近年、エネルギー資源を求めた極地化にともない、鋼材
の高級化、高靭化が要求されている。従米のチタニア系
ワイヤの靭性の改善手段として、例えば特開昭58−1
19490号公報では鋼製外皮と鉄粉の窒素量を規制す
ることにより低温靭性の向上が計られているが、チタニ
ア系の最大の欠点は、脱酸性元素を多く添加しても溶接
金属中の酸素量が500 ppm以上と高いため、溶接
金属の性能が劣ることである。また、特公昭46−24
124号公報、特開昭52−125437号公報等に示
されるように低温靭性の向上を計ったワイヤがあり、金
属弗化物を主成分に金属炭酸塩やスラグ生成剤、強脱酸
剤の調整により低温靭性の改善がなされているが、靭性
は良好でも溶接作業性が必ずしも満足できるものではな
い。
本発明は、上記従来ワイヤの欠点を解消し、適用分野を
拡大することを目的とするもので、溶接作業性に優れか
つ低温靭性を安定化したワイヤを提供する。
(課題を解決するための手段) 本発明は、ワイヤ全重量に対して、 金属弗化物:1〜5%(重量%、以下同じ)、中性また
は塩基性酸化物 =1〜5%、 Al、Mgの1種または2種 二0.5〜2.5%、 その他、脱酸剤、粘結剤、不可避的不純物からなるフラ
ックスを、ワイヤ全重量に対して10〜30%鋼製外皮
の腔部に充填し、かつワイヤ全体の成分を、 C:0,04〜0.08%、 Si    :0.1〜1.0%、 Mn    :1,0−3.5% としたことを特徴とするガスシールドアーク溶接用7−
lツク大入リワイヤである。72ツクスに金属炭酸塩を
0.05〜0.30%含有すること、フラックスに鉄粉
および/よたは合金剤を0.5〜10.0%含有するこ
とは好ましい。
(作用) 金属弗化物はスラグ剤として溶接金属を液泡し、ビード
形状を良好にするとともに、溶融金属内の不純物を浮上
させて溶接金属を清浄化し、靭性を向上させる。金属弗
化物としてはCaF2、MgF、、B a F 2、M
nFt等が有効であるが、アルカリ金属弗化物のK i
s iF’ a、N aF’ %N ass iF’ 
8等を用いるとアークの安定性が向上する0本発明では
これらを1種または2種以上使用する。1%未満ではこ
れらの効果が十分発揮されず、−力5%を超えるとアー
クが不安定となる他、スラグ生成量が過剰となり、溶接
作業性を劣化させる。′従って、金属弗化物の添加量は
1〜5%の範囲とする。
シールドガスとしてAr等を混合させて使用する場合は
、安価なCaF2のみでもスパッタの発生を減少させる
ことができるので、金属弗化物としてCaF2のみを用
いることがでさる。しかし、シールドガスとしてC02
〃スを用いる場合はCaF2のみではスパッタの発生が
多くなるので、アルカリ金属弗化物との併用が好ましい
中性、塩基性酸化物はスラグの粘性、流動性を調整する
とともに、アーク安定剤としても効果があり、1%未満
ではこれらの効果が得られない。
−力、5%を超えるとスラグ過剰となって逆に溶接作業
性を劣化させる。従って、1〜5%の範囲とする。中性
、塩基性酸化物としてはMnO。
Al2O3、CaO1TiOz、N a20 、 K 
io、LixO等のうち1種または2!ffi以上が使
用できる。
Al、Mgは脱酸剤として1a*たは2種を0.5〜2
.5%添加するが、0.5%未満では十分な脱酸効果が
得られず、2.5%を超えると逆に脱酸過剰となって他
の合金成かの歩留を必要以上に向上させ、溶接金属が硬
化し靭性や耐割れ性の低ドをさたす、AI、Mgは単体
、あるいはFe−Al、Al−Mg、 Zr−Al%L
i−Al、Ca−Al、Ca−Al−Mg、Ni−Mg
、Li−Mg、Ca−Mg%FeMg等のAl、Mg合
金で添加しても良い。
ワイヤ全体のCは0.04%未満では必要とする強度が
得られないだけでなく、焼入性が不足し、結晶粒が粗大
化し、靭性が劣化する。一方、0.08%を超えると溶
接金属が硬化し、it割れ性が劣化する。このため本発
明ワイヤではフラックスおよび外皮成分を含めて0.0
4〜0.08%の範囲とする Siは有効な脱酸剤であるが、ワイヤ全体で0.1%未
満では脱酸不足となり、1.0%を超えると溶接金属中
のSiが過剰となって靭性を劣化させる。従ってワイヤ
全体のSi は0.1〜1.0%の@囲とする。、Si
は単体、あるいはF e−S i。
FeFe−8i−等の鉄合金で添加しても良い。
゛ワイヤ全体のMn添加量を1.0〜3.5%にした理
由は、1.0%未満では必要な強度が得られず、一方3
.5% を超えると強度は向上するが、逆に靭性を劣化
させるからである。Mnは単体で用いられる他、Fe−
Mn等の鉄合金の形態でも使用できる。
また、金属炭酸塩を0.05〜0.30%の範囲で添加
すると好ましい、その理由は、金属炭酸塩はスラグの粘
性を?l!i整し、全姿勢溶接の作業性を向上させる効
果があるが、0.05%未満ではこの効果が十分発揮さ
れず、一方0.30% を超えるとスパッタが多発し、
溶接時に炭酸塩が分解されて溶接金属中にCを歩留まら
せ、有性を劣化させるからである。金属炭酸塩としては
L izc O:l。
M n CO3、CaCO3、BILCO3、S r 
COs、MgCO3、K 2CO3、N a 2 CO
a等のうち1種または2m以上を使用する。
さらに、鉄粉および/または合金剤を0.5〜10.0
%の範囲で添加することも好ましい6鉄粉は溶″;a速
度を高める目的として、またNi を添加すれば低温靭
性をさらに高ゆることができ、C「は高温強度を高める
ことができる。また、耐候性改善の目的で少量のNi、
Cr5CuSP  を添加することもできる。さらに、
TCOD性能を得る目的として少量のTi、B  を添
加することもでさる。このような鉄粉、合金剤の1mま
たは2種以上の添加量を0.5〜10.0%の範囲とし
た理由は、0.5%未満では鉄粉、合金剤のそれぞれの
もつ効果が発揮できず、また10%超ではワイヤ製造時
に断I&等が多発するためである。
ワイヤ外皮としては通常軟鋼を用いるが、靭性を向上さ
せるためにはC:0.06%以下、N:40 ppm以
下の成分の外皮を使用することが望ましい。
本発明ではブランクスの充填率をワイヤ全重量に対して
10〜30%の範囲に限定した。10%未満では十分な
量のスラグ形成剤を含ませることができず、溶接作業性
を満足させることができない。一方、30%を超えると
逆にスラグ量が多くなりすぎ、溶接作業性を劣化させる
とともにワイヤ製造時に断#X等のトラブルが多くなる
ワイヤの断面形状lこは何の制限もなく、2mmφ以下
の細径の場合は比較的単純な円筒状のものが、また2、
4〜3.2mmφ程度の大径ワイヤの場合は碑材を内部
に複雑に折り込んだ構造のものが一般的である。また、
ジームレ・スワイヤにおいては表面にCu等のメツキ処
理を施すことも有効である。
さらに、溶接対象W4aは軟鋼および高張力鋼が一般的
であるが、用途に応じて低合金鋼や高合金鋼等の溶接に
適用していくことも可能である。
(実施例) 第1&にワイヤ成分の植成を、PI3表に溶接作業性と
機械的性能の調査結果を示す。NO61〜5は比較例で
、No、6〜15が実施例である。
いずれのワイヤも1 、2 ff1mφ に仕上げ、溶
接作業性調査要領は、鋼種JIS  5M−41B12
.7tを用い、と−Yイオンレートで夾施した6溶接条
件はfi流27OA、電圧29V、シールド〃ス80%
Ar−20%CO,とじた。また、機械的性能の関査要
領は、鋼種JIS  、5LA33A20tを用い、開
先はJIS開先、溶接条件は溶接作業性調査要領の条件
と同じにした。
第2表の調査結果からも明らかなように、溶接作業性に
ついては比較例ワイヤNo、2〜5はアークが不安定に
なり、スパッタが多発し、入ラグが過剰となってスラグ
のこびりつきや剥離不良となり、良好な溶接作業性を得
ることができなかった。また、No、1は充填率が低い
ためにスラグの液泡性が悪く、アークが不安定となった
。これに対し、実施例ワイヤNo、6〜15はいずれも
アークが安定し、スパッタも少な(、スラグの液泡性、
@離が良く、ビード外観も良好なことが確認できた。ま
た、機械的性能についても、実施例ワイヤNo、6〜1
5はいずれも遷移温度が一40℃以下であることから、
低温靭性も良好なことが確認できた。
(発明の効果) 以上の実施例からも明らかな様に、本発明は特に金属弗
化物と中性または塩基性酸化物の添加量を規制すること
により溶接作業性を大幅に向上させることができ、また
合金剤と組合わせることにより博打の高級化、高靭化を
も達成できるガスシールド7−り溶接用フラックス入り
ワイヤである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ワイヤ全重量に対して、 金属弗化物:1〜5%(重量%、以下同じ)、中性また
    は塩基性酸化物 :1〜5%、 Al、Mgの1種または2種 :0.5〜2.5%、 その他、脱酸剤、粘結剤、不可避的不純物からなるフラ
    ックスを、ワイヤ全重量に対して10〜30%鋼製外皮
    の腔部に充填し、かつワイヤ全体の成分を、 C:0.04〜0.08%、 Si:0.1〜1.0%、 Mn:1.0〜3.5% としたことを特徴とするガスシールドアーク溶接用フラ
    ックス入りワイヤ。
  2. (2)フラックスに金属炭酸塩を0.05〜0.30%
    含有した請求項1記載のガスシールドアーク溶接用フラ
    ックス入りワイヤ。
  3. (3)フラックスに鉄粉および/または合金剤を0.5
    〜10.0%含有した請求項1または2記載のガスシー
    ルドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
JP9686888A 1988-04-21 1988-04-21 ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ Pending JPH01271098A (ja)

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