JPH0150519B2 - - Google Patents
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- JPH0150519B2 JPH0150519B2 JP57093747A JP9374782A JPH0150519B2 JP H0150519 B2 JPH0150519 B2 JP H0150519B2 JP 57093747 A JP57093747 A JP 57093747A JP 9374782 A JP9374782 A JP 9374782A JP H0150519 B2 JPH0150519 B2 JP H0150519B2
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- JP
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- atomized
- welding
- spatter
- low
- hydrogen
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection 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
- B23K35/365—Selection of non-metallic compositions of coating materials either alone or conjoint with selection of soldering or welding materials
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
本発明は、溶接作業特性の改善された低水素系
被覆アーク溶接棒に関し、特に溶接アークのスプ
レー移行及びスパツタ等の特性を発揮する低水素
系被覆アーク溶接棒に関するものである。 低水素系被覆アーク溶接棒（以下単に低水素系
溶接棒という）は、機械的性質や耐割れ性能の良
い溶接金属を与えるものであるから、厚板や拘束
力の大きい箇所における溶接材料として汎用され
ている。しかしイルミナイト系やライムチタニア
系等の一般溶接棒に比べて非能率的であるという
ことが指摘されている。その原因としては、被覆
剤組成の違いもさることながら、被覆剤に由来し
て発生するシールドガスの違いによるところが大
きいとされている。即ち一般溶接棒において発生
するシールドガスの組成は、H2、H2O、CO等が
主流を占めているのでアークの安定性が良好であ
るのに対して、低水素系溶接棒ではCOやCO2が
主流を占めるのでアークに安定性が悪くなるとい
う傾向がある。又低水素系の溶接棒では溶滴が大
きくなつてグロビユラ移行や短絡移行の様相を呈
し易くなり、使用棒長当りのスパツタ発生量が多
くなつて溶接作業性を著しく阻害するという欠点
があつた。 本発明はこの様な状況を憂慮してなされたもの
であつて、溶滴移行のスプレー化及びスパツタの
減少を実現することができる様な低水素系溶接棒
の提供を目的とするものである。 上記目的を達成し得た本発明の低水素系溶接棒
とは、スラグ形成剤、ガス発生剤等からなるフラ
ツクス成分を固着剤と共に鋼心線に塗着せしめた
ものにおいて、該フラツクスとして SiO2：１〜25％（重量％、以下同じ） TiO2：0.5〜20％ 炭酸塩：12〜60％ 金属弗化物：１〜25％を含有し、更に アトマイズFe―Mn：１〜13％ アトマイズFe―Si：３〜23％ の１種又は２種以上を含有し、且つ全アトマイズ
粉粒体の55％以上が60メツシユ通過の細粒より構
成されるものを用いる点に要旨が存在する。 SiO2、TiO2、CaCO3、CaF2、MgCO3、
BaCO3等を上記範囲と一部重複する範囲で含有
する低水素系溶接棒用被覆剤組成物は、例えば特
公昭55−42673号によつて知られている。又アト
マイズ合金鋼粉（例えばFe―Mn、Fe―Si、Fe
―Ni等）を含有する被覆剤を合金鋼心線の周囲
に被覆して一般の被覆アーク溶接棒とすることは
例えば特公昭54−8341号（特願昭48−80903号）
によつて知られている。しかし前者の公報によつ
て開示された低水素系溶接棒は、CaF2の存在に
よつて溶融スラグの融点が低下してヒユーム発生
量が増大するという知見に基づき、スラグ融点向
上効果のあるTiO2をCaF2に対して２倍（重量
比）以上にするということを要点とするものであ
る。しかしその結果高融点スラグによる溶接作業
性の低下という問題が発生し、SiO2、BaCO3、
MgCO3の各成分配合量を調整して折合点を求め
るというものであるから、フラツクス原料選択の
自由度が減少するという欠点があり、又本発明の
課題とするアークの安定やスパツタの軽減につい
ては、見るべき成果がなく、特に報告されていな
い。他方後者の公報に記載された発明は、アトマ
イズ合金鋼粉が球状を呈していることを利用し、
溶接棒の塗装作業における被覆剤のすべり性を良
好にして被覆剤の固着性を向上させたものであ
り、アークの安定性との関係については、被覆剤
の微小割れは脱落によるアーク切れ等を防止する
という程度に過ぎなかつた。 これに対し本発明は、TiO2とCaF2の配合比、
あるいは炭酸塩の種類等について原料選択の自由
度が制約されずに溶接作業性の向上を図ろうとす
るものであり、特にアトマイズFe―Mnやアトマ
イズFe―Siによつて溶滴移行状態を改善し、そ
の効果としてアークの安定やスパツタの軽減を達
成させようとするものである。そしてその為には
全アトマイズ粉粒体の粒度構成も重要な役割りを
果しているということを見知し、これら総合的考
察の上に立つて本発明を完成するに至つたもので
ある。従つて本明細書においては、アトマイズ粉
粒体に関する点から説明をはじめる。 Fe―MnやFe―Siは低水素系溶接棒用被覆剤に
おいて汎用の脱酸剤である。しかし本発明者等
は、その性状、種類、量等について種々の角度か
ら再検討したところ、アトマイズ法（水アトマイ
ズ及びガスアトマイズの如何は問わない）によつ
て製造される粉粒体のFe―Mn及びFe―Siを、前
者：１〜13％、後者３〜23％の範囲で、且つ全ア
トマイズ粉粒体の55％以上が60メツシユ通過の細
粒より構成されたものを用いることが、アーク溶
接時の溶滴移行状態をスプレー移行とし、且つス
パツタの発生を抑制する上で極めて重要であると
いうことが分かつた。即ち第１、第２表に示す組
成のフラツクス成分に固着剤を加えて混練し、こ
れを軟鋼心線の外周に塗布して試作溶接棒（4.0
mmφ×400mm）を製造した。第３図に示す如く、
円形銅板（1800mm〓）１上に試験板（400mm×60
mmw×19t）２を乗せ、80゜の前傾姿勢を保ちなが
ら、長さ方向にビードオンプレート溶接を行なつ
た（AC、180A）。銅板１上の飛散スパツタ量を
測定し、Fe―MnやFe―Siの種類及び含有量との
関係を求めたところ、第４，５図に示す様な結果
が得られた。尚飛散スパツタ量は、溶接棒の単位
消量長さ（cm）に対する捕集総重量で現わした
（以下同じ）。
被覆アーク溶接棒に関し、特に溶接アークのスプ
レー移行及びスパツタ等の特性を発揮する低水素
系被覆アーク溶接棒に関するものである。 低水素系被覆アーク溶接棒（以下単に低水素系
溶接棒という）は、機械的性質や耐割れ性能の良
い溶接金属を与えるものであるから、厚板や拘束
力の大きい箇所における溶接材料として汎用され
ている。しかしイルミナイト系やライムチタニア
系等の一般溶接棒に比べて非能率的であるという
ことが指摘されている。その原因としては、被覆
剤組成の違いもさることながら、被覆剤に由来し
て発生するシールドガスの違いによるところが大
きいとされている。即ち一般溶接棒において発生
するシールドガスの組成は、H2、H2O、CO等が
主流を占めているのでアークの安定性が良好であ
るのに対して、低水素系溶接棒ではCOやCO2が
主流を占めるのでアークに安定性が悪くなるとい
う傾向がある。又低水素系の溶接棒では溶滴が大
きくなつてグロビユラ移行や短絡移行の様相を呈
し易くなり、使用棒長当りのスパツタ発生量が多
くなつて溶接作業性を著しく阻害するという欠点
があつた。 本発明はこの様な状況を憂慮してなされたもの
であつて、溶滴移行のスプレー化及びスパツタの
減少を実現することができる様な低水素系溶接棒
の提供を目的とするものである。 上記目的を達成し得た本発明の低水素系溶接棒
とは、スラグ形成剤、ガス発生剤等からなるフラ
ツクス成分を固着剤と共に鋼心線に塗着せしめた
ものにおいて、該フラツクスとして SiO2：１〜25％（重量％、以下同じ） TiO2：0.5〜20％ 炭酸塩：12〜60％ 金属弗化物：１〜25％を含有し、更に アトマイズFe―Mn：１〜13％ アトマイズFe―Si：３〜23％ の１種又は２種以上を含有し、且つ全アトマイズ
粉粒体の55％以上が60メツシユ通過の細粒より構
成されるものを用いる点に要旨が存在する。 SiO2、TiO2、CaCO3、CaF2、MgCO3、
BaCO3等を上記範囲と一部重複する範囲で含有
する低水素系溶接棒用被覆剤組成物は、例えば特
公昭55−42673号によつて知られている。又アト
マイズ合金鋼粉（例えばFe―Mn、Fe―Si、Fe
―Ni等）を含有する被覆剤を合金鋼心線の周囲
に被覆して一般の被覆アーク溶接棒とすることは
例えば特公昭54−8341号（特願昭48−80903号）
によつて知られている。しかし前者の公報によつ
て開示された低水素系溶接棒は、CaF2の存在に
よつて溶融スラグの融点が低下してヒユーム発生
量が増大するという知見に基づき、スラグ融点向
上効果のあるTiO2をCaF2に対して２倍（重量
比）以上にするということを要点とするものであ
る。しかしその結果高融点スラグによる溶接作業
性の低下という問題が発生し、SiO2、BaCO3、
MgCO3の各成分配合量を調整して折合点を求め
るというものであるから、フラツクス原料選択の
自由度が減少するという欠点があり、又本発明の
課題とするアークの安定やスパツタの軽減につい
ては、見るべき成果がなく、特に報告されていな
い。他方後者の公報に記載された発明は、アトマ
イズ合金鋼粉が球状を呈していることを利用し、
溶接棒の塗装作業における被覆剤のすべり性を良
好にして被覆剤の固着性を向上させたものであ
り、アークの安定性との関係については、被覆剤
の微小割れは脱落によるアーク切れ等を防止する
という程度に過ぎなかつた。 これに対し本発明は、TiO2とCaF2の配合比、
あるいは炭酸塩の種類等について原料選択の自由
度が制約されずに溶接作業性の向上を図ろうとす
るものであり、特にアトマイズFe―Mnやアトマ
イズFe―Siによつて溶滴移行状態を改善し、そ
の効果としてアークの安定やスパツタの軽減を達
成させようとするものである。そしてその為には
全アトマイズ粉粒体の粒度構成も重要な役割りを
果しているということを見知し、これら総合的考
察の上に立つて本発明を完成するに至つたもので
ある。従つて本明細書においては、アトマイズ粉
粒体に関する点から説明をはじめる。 Fe―MnやFe―Siは低水素系溶接棒用被覆剤に
おいて汎用の脱酸剤である。しかし本発明者等
は、その性状、種類、量等について種々の角度か
ら再検討したところ、アトマイズ法（水アトマイ
ズ及びガスアトマイズの如何は問わない）によつ
て製造される粉粒体のFe―Mn及びFe―Siを、前
者：１〜13％、後者３〜23％の範囲で、且つ全ア
トマイズ粉粒体の55％以上が60メツシユ通過の細
粒より構成されたものを用いることが、アーク溶
接時の溶滴移行状態をスプレー移行とし、且つス
パツタの発生を抑制する上で極めて重要であると
いうことが分かつた。即ち第１、第２表に示す組
成のフラツクス成分に固着剤を加えて混練し、こ
れを軟鋼心線の外周に塗布して試作溶接棒（4.0
mmφ×400mm）を製造した。第３図に示す如く、
円形銅板（1800mm〓）１上に試験板（400mm×60
mmw×19t）２を乗せ、80゜の前傾姿勢を保ちなが
ら、長さ方向にビードオンプレート溶接を行なつ
た（AC、180A）。銅板１上の飛散スパツタ量を
測定し、Fe―MnやFe―Siの種類及び含有量との
関係を求めたところ、第４，５図に示す様な結果
が得られた。尚飛散スパツタ量は、溶接棒の単位
消量長さ（cm）に対する捕集総重量で現わした
（以下同じ）。
【表】
【表】
これらの結果を見れば明白である様に、アトマ
イズFe―Mn又はアトマイズFe―Siを配合したも
の（●印）では、通常粉砕品（〇印）に比べてス
パツタ捕集量が顕著に少なくなつている。しかし
アトマイズFe―Mnの含有量が１％未満、アトマ
イズFe―Siの含有量が３％未満のものではスパ
ツタ発生量の軽減効果が不十分であるだけでな
く、前者では溶接金属の靭性不良、後者では脱酸
不足によるブローホール発生等という不具合が付
加されるので、前者は１％以上、後者は３％以上
と、夫々の下限を定めた。他方前者が13％を越え
ると溶接金属が硬くなつて耐割れ性が低下し、又
後者が23％を越えると溶接金属の靭性が低下する
と共に生成スラグの粘度が増大してビード表面に
激しい凹凸が残る。その為前者は13％以下、後者
は23％以下と、夫々上限を定めた。尚第３表は
Fe―MnやFe―Siの配合量と溶接作業性の関係を
示すグラフであり、被覆剤基本成分は、 CaCO3及びMgCO3：50％、SiO2：２％ TiO2：２％、CaF2：15％、その他：２〜29％ とした。又第１図は同表の（Ａ―１）〜（Ａ―
６）を用いたときの溶接金属の物性、第２図は
（Ｂ―１）〜（Ｂ―６）を用いたときの吸収エネ
ルギー（vEo：Kg―ｍ）を示すものである。即
ち（Ａ―１）はアトマイズFe―Mnが少ない為ス
パツタ量が多く、（Ａ―６）はアトマイズFe―
Mnが多いため強度および硬さが過大であつた。
（Ｂ―１）はアトマイズFe―Siが少ない為スパツ
タ量が多く、（Ｂ―６）はアトマイズFe―Siが多
い為靭性が低い。尚（Ａ―２）〜（Ａ―５）、（Ｂ
―２）〜（Ｂ―５）、（Ｃ―１）〜（Ｃ―４）、（Ｄ
―１）〜（Ｄ―４）は本発明を満足する例であ
る。
イズFe―Mn又はアトマイズFe―Siを配合したも
の（●印）では、通常粉砕品（〇印）に比べてス
パツタ捕集量が顕著に少なくなつている。しかし
アトマイズFe―Mnの含有量が１％未満、アトマ
イズFe―Siの含有量が３％未満のものではスパ
ツタ発生量の軽減効果が不十分であるだけでな
く、前者では溶接金属の靭性不良、後者では脱酸
不足によるブローホール発生等という不具合が付
加されるので、前者は１％以上、後者は３％以上
と、夫々の下限を定めた。他方前者が13％を越え
ると溶接金属が硬くなつて耐割れ性が低下し、又
後者が23％を越えると溶接金属の靭性が低下する
と共に生成スラグの粘度が増大してビード表面に
激しい凹凸が残る。その為前者は13％以下、後者
は23％以下と、夫々上限を定めた。尚第３表は
Fe―MnやFe―Siの配合量と溶接作業性の関係を
示すグラフであり、被覆剤基本成分は、 CaCO3及びMgCO3：50％、SiO2：２％ TiO2：２％、CaF2：15％、その他：２〜29％ とした。又第１図は同表の（Ａ―１）〜（Ａ―
６）を用いたときの溶接金属の物性、第２図は
（Ｂ―１）〜（Ｂ―６）を用いたときの吸収エネ
ルギー（vEo：Kg―ｍ）を示すものである。即
ち（Ａ―１）はアトマイズFe―Mnが少ない為ス
パツタ量が多く、（Ａ―６）はアトマイズFe―
Mnが多いため強度および硬さが過大であつた。
（Ｂ―１）はアトマイズFe―Siが少ない為スパツ
タ量が多く、（Ｂ―６）はアトマイズFe―Siが多
い為靭性が低い。尚（Ａ―２）〜（Ａ―５）、（Ｂ
―２）〜（Ｂ―５）、（Ｃ―１）〜（Ｃ―４）、（Ｄ
―１）〜（Ｄ―４）は本発明を満足する例であ
る。
【表】
尚Fe―NiやFe―Mo等のFe合金は、元々配合
量が制限されて（例えば２％以下）いる為、アー
クのスプレー化やスパツタの低減に寄与する効果
は少ない。 しかし本発明者等はこれに満足せず、溶滴の移
行状態及びスパツタの発生量について更に検討を
重ねた結果、次の様なことが分かつた。即ちアト
マイズFe―MnがアトマイズFe―Si等の粒子形状
は、通常粉砕品と異なつて球状を呈するから、粒
子間の空隙が比較的少なく且つ一定である。その
為被覆がアーク熱で溶融する過程及び溶融して母
材側へ移行する過程が極めて滑らかになり、上述
のスプレー移行形態が得られるのであるが、アト
マイズの粒度分布が大きくばらつくと、それらの
効果が不安定になるだけでなく、被覆剤塗装上の
問題も発生する。第４表は、全アトマイズ粉粒体
の粒度分布を変更させたときの溶接試験結果を示
すものであるが、全アトマイズ粉粒体の55％以上
が60メツシユ通過の細粒より構成されるもの
（Ｃ・１〜５）では、溶滴の移行がスプレー状で
あると共にスパツタ発生量が顕著に少なく、本発
明の目的がほぼ完全に達成されていた。一方これ
らの条件を満足しないもの（Ｃ・６〜８）は溶滴
の移行が不連続であり、瞬間的には爆発移行を見
せることがあり、スパツタの多発につながると共
に、アークの集中性が悪くなるという欠陥があつ
た。この他、Ｃ・４〜５では若干ながら被覆の脱
落がみられ、この様な問題も回避しようとすれ
ば、60メツシユ通過、200メツシユ非通過のもの
が全アトマイズ粉粒体の40％以上を占めるもの
（Ｃ・１〜３）が最適当であるとの結論を得た。
換言すると、アトマイズ粉粒体について細目のも
のが多くなるにつれてスパツタが減少し、溶滴の
移行が安定するが、被覆の密度が過大になつて塗
装被覆剤の脱落が起り易くなる。他方粗目のもの
が多くなると、被覆剤中の空隙率が過大になつて
アークの集中性が悪くなると共にスパツタも多発
してくる。尚第４表における溶接作業試験の条件
は次の通りであり、又スパツタの発生量は第３図
の方法に準じて測定した。 〈溶接条件〉 試験板：SM50（12mmt×75mmw×450mm 供試棒：4.0mm〓×400mm 溶接電流：150〜170A 溶接姿勢：下向きビードオンプレート溶接 （水平すみ肉及び立向上進すみ肉）
量が制限されて（例えば２％以下）いる為、アー
クのスプレー化やスパツタの低減に寄与する効果
は少ない。 しかし本発明者等はこれに満足せず、溶滴の移
行状態及びスパツタの発生量について更に検討を
重ねた結果、次の様なことが分かつた。即ちアト
マイズFe―MnがアトマイズFe―Si等の粒子形状
は、通常粉砕品と異なつて球状を呈するから、粒
子間の空隙が比較的少なく且つ一定である。その
為被覆がアーク熱で溶融する過程及び溶融して母
材側へ移行する過程が極めて滑らかになり、上述
のスプレー移行形態が得られるのであるが、アト
マイズの粒度分布が大きくばらつくと、それらの
効果が不安定になるだけでなく、被覆剤塗装上の
問題も発生する。第４表は、全アトマイズ粉粒体
の粒度分布を変更させたときの溶接試験結果を示
すものであるが、全アトマイズ粉粒体の55％以上
が60メツシユ通過の細粒より構成されるもの
（Ｃ・１〜５）では、溶滴の移行がスプレー状で
あると共にスパツタ発生量が顕著に少なく、本発
明の目的がほぼ完全に達成されていた。一方これ
らの条件を満足しないもの（Ｃ・６〜８）は溶滴
の移行が不連続であり、瞬間的には爆発移行を見
せることがあり、スパツタの多発につながると共
に、アークの集中性が悪くなるという欠陥があつ
た。この他、Ｃ・４〜５では若干ながら被覆の脱
落がみられ、この様な問題も回避しようとすれ
ば、60メツシユ通過、200メツシユ非通過のもの
が全アトマイズ粉粒体の40％以上を占めるもの
（Ｃ・１〜３）が最適当であるとの結論を得た。
換言すると、アトマイズ粉粒体について細目のも
のが多くなるにつれてスパツタが減少し、溶滴の
移行が安定するが、被覆の密度が過大になつて塗
装被覆剤の脱落が起り易くなる。他方粗目のもの
が多くなると、被覆剤中の空隙率が過大になつて
アークの集中性が悪くなると共にスパツタも多発
してくる。尚第４表における溶接作業試験の条件
は次の通りであり、又スパツタの発生量は第３図
の方法に準じて測定した。 〈溶接条件〉 試験板：SM50（12mmt×75mmw×450mm 供試棒：4.0mm〓×400mm 溶接電流：150〜170A 溶接姿勢：下向きビードオンプレート溶接 （水平すみ肉及び立向上進すみ肉）
【表】
次にアトマイズFe―Mn（Fe―Si）以外の成分
について説明する。 SiO2：１〜25％ スラグ形成剤として大きな役割りを果すが、１
％未満ではスラグの被包性が過大となつてビード
の波形が乱れ、他方25％を越えるとスラグの被包
性が過大になつてスラグがビードに食い込み易く
なる。 TiO2：0.5〜20％ ビード外観に美しい光沢を与えるが、0.5％に
満たないとその効果が発揮されず、逆に20％を越
えるとスラグが微密になり通ぎて剥離性が悪くな
る。 炭酸塩：12〜60％ ガス発生剤であり、Ca、Mg、Ba、Sr等の炭
酸塩として配合されるが、12％未満ではガス発生
量が少なくなつてシールド不足に基づくブローホ
ールの発生が見られ、他方60％を越えるとスラグ
が高塩基性となり、アーク吹きが弱くなつて溶融
速度の低下も招く。 金属弗化物：１〜25％ スラグ融点の調節によつて流動性を調整する成
分であり、通常CaF2、AlF3、NaF等として添加
されるが、１％未満ではこの効果が発揮されない
為にスラグの粘性が大きくなり、凸形ビードにな
り易い。他方25％を越えると、スラグの流動性が
過大となり、良好なビード形状とはならない。 上記各成分の他にも、被覆剤における常用成分
例えば合金剤（Cu、Ni、Cr、Mo、Fe―Ti、Fe
―Al、Mg等）、スラグ形成剤（Al2O3、MgO、
CaO、ZrO2、MnO等）、酸化剤（FeO、Fe2O3
等）等を配合することができるが、特に鉄粉は溶
着効率を高める機能があり、推奨成分の１つとし
て挙げられる。しかし45％を越える量の鉄粉を加
えると、特に立向姿勢溶接において溶接金属が垂
れ落ち易くなるので、上限は45％とする。 本発明の被覆剤成分は、上記々述に従つて選択
の上配合された組成物に、固着剤、好ましくは無
機固着剤（例えばSiO2―K2O―H2O、SiO2―
Na2O―H2O、SiO2―K2O―Na2O―H2O等）の
水溶液を加えて混練される。そしてこれを鋼心線
の外周に塗布した後、高温焼成によつて水分を可
及的に完全に放出する。 本発明の低水素系被覆棒は上記の如く構成され
ているので、溶滴の移行をスプレー状態に保持す
ると共に、スパツタの発生量を大幅に減少せしめ
ることができた。 次に本発明の実施例を説明した。 第５表に示す組成のフラツクス成分に固着剤を
加えて混練し、これを鋼心線に塗装して4.0mm〓×
400mmの溶接棒を試作し、第６表に示す条件で
溶接を行なつて、溶接作業特性及びスパツタ発生
量を測定した。結果は第７表に示す。
について説明する。 SiO2：１〜25％ スラグ形成剤として大きな役割りを果すが、１
％未満ではスラグの被包性が過大となつてビード
の波形が乱れ、他方25％を越えるとスラグの被包
性が過大になつてスラグがビードに食い込み易く
なる。 TiO2：0.5〜20％ ビード外観に美しい光沢を与えるが、0.5％に
満たないとその効果が発揮されず、逆に20％を越
えるとスラグが微密になり通ぎて剥離性が悪くな
る。 炭酸塩：12〜60％ ガス発生剤であり、Ca、Mg、Ba、Sr等の炭
酸塩として配合されるが、12％未満ではガス発生
量が少なくなつてシールド不足に基づくブローホ
ールの発生が見られ、他方60％を越えるとスラグ
が高塩基性となり、アーク吹きが弱くなつて溶融
速度の低下も招く。 金属弗化物：１〜25％ スラグ融点の調節によつて流動性を調整する成
分であり、通常CaF2、AlF3、NaF等として添加
されるが、１％未満ではこの効果が発揮されない
為にスラグの粘性が大きくなり、凸形ビードにな
り易い。他方25％を越えると、スラグの流動性が
過大となり、良好なビード形状とはならない。 上記各成分の他にも、被覆剤における常用成分
例えば合金剤（Cu、Ni、Cr、Mo、Fe―Ti、Fe
―Al、Mg等）、スラグ形成剤（Al2O3、MgO、
CaO、ZrO2、MnO等）、酸化剤（FeO、Fe2O3
等）等を配合することができるが、特に鉄粉は溶
着効率を高める機能があり、推奨成分の１つとし
て挙げられる。しかし45％を越える量の鉄粉を加
えると、特に立向姿勢溶接において溶接金属が垂
れ落ち易くなるので、上限は45％とする。 本発明の被覆剤成分は、上記々述に従つて選択
の上配合された組成物に、固着剤、好ましくは無
機固着剤（例えばSiO2―K2O―H2O、SiO2―
Na2O―H2O、SiO2―K2O―Na2O―H2O等）の
水溶液を加えて混練される。そしてこれを鋼心線
の外周に塗布した後、高温焼成によつて水分を可
及的に完全に放出する。 本発明の低水素系被覆棒は上記の如く構成され
ているので、溶滴の移行をスプレー状態に保持す
ると共に、スパツタの発生量を大幅に減少せしめ
ることができた。 次に本発明の実施例を説明した。 第５表に示す組成のフラツクス成分に固着剤を
加えて混練し、これを鋼心線に塗装して4.0mm〓×
400mmの溶接棒を試作し、第６表に示す条件で
溶接を行なつて、溶接作業特性及びスパツタ発生
量を測定した。結果は第７表に示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
第５表に示される様に、Ｐ・１〜８の本発明例
では、本発明における全条件が満足されているか
ら、第７表に見られる如く全項目において良好な
結果が得られている。これに対しＳ・１〜12の各
比較例は、本発明における条件のいずれかを満足
してないので、不都合な結果しか得られていな
い。まずＳ・１、２はSiO2の配合割合が不適当
である為、スラグの被包性が不安定になつてビー
ド形状が悪い。Ｓ・３はTiO2が過多である為ス
ラグが緻密になつて剥離性が低下する。Ｓ・４、
５は炭酸塩の含有量不適正である為、Ｓ・４では
溶接金属中にブローホールが発生し、Ｓ・５では
アークの集中性が悪くなつている。又Ｓ・６、７
の金属弗化物の含有量が不適当である為、Ｓ・６
では凸ビードが形成され、Ｓ・７ではスラグの巻
込みが発生した。Ｓ・８のFe―Mn及びFe―Si
は、通常粉砕品（前者はJIS―G2301相当、後者
JIS―G2302相当）である為、溶滴の移行がグロ
ビユラー状となり、スパツタの発生量も少なくな
らなかつた。Ｓ・９はアトマイズFe―Mnの含有
量が少ない為、溶滴のスプレー移行が不安定であ
り、且つスパツタ減少率も低かつた。Ｓ・10はア
トマイズFe―Mn、アトマイズFe―Siがいずれも
少ない例で、スパツタが減少しないだけでなく、
溶接金属中にブローホールが発生した。Ｓ・11、
12はアトマイズFe―Siの配合量が不適切である
為Ｓ・11ではブローホールが発生し、Ｓ・12では
ビード表面に凹凸が形成された。Ｓ・13はアトマ
イズ粉粒体の粒度構成が不適当であつた為、溶滴
の移行状態が不連続となり、瞬間的に爆発移行を
起こすことがあり、スパツタ発生量の軽減に寄与
するところも少なかつた。
では、本発明における全条件が満足されているか
ら、第７表に見られる如く全項目において良好な
結果が得られている。これに対しＳ・１〜12の各
比較例は、本発明における条件のいずれかを満足
してないので、不都合な結果しか得られていな
い。まずＳ・１、２はSiO2の配合割合が不適当
である為、スラグの被包性が不安定になつてビー
ド形状が悪い。Ｓ・３はTiO2が過多である為ス
ラグが緻密になつて剥離性が低下する。Ｓ・４、
５は炭酸塩の含有量不適正である為、Ｓ・４では
溶接金属中にブローホールが発生し、Ｓ・５では
アークの集中性が悪くなつている。又Ｓ・６、７
の金属弗化物の含有量が不適当である為、Ｓ・６
では凸ビードが形成され、Ｓ・７ではスラグの巻
込みが発生した。Ｓ・８のFe―Mn及びFe―Si
は、通常粉砕品（前者はJIS―G2301相当、後者
JIS―G2302相当）である為、溶滴の移行がグロ
ビユラー状となり、スパツタの発生量も少なくな
らなかつた。Ｓ・９はアトマイズFe―Mnの含有
量が少ない為、溶滴のスプレー移行が不安定であ
り、且つスパツタ減少率も低かつた。Ｓ・10はア
トマイズFe―Mn、アトマイズFe―Siがいずれも
少ない例で、スパツタが減少しないだけでなく、
溶接金属中にブローホールが発生した。Ｓ・11、
12はアトマイズFe―Siの配合量が不適切である
為Ｓ・11ではブローホールが発生し、Ｓ・12では
ビード表面に凹凸が形成された。Ｓ・13はアトマ
イズ粉粒体の粒度構成が不適当であつた為、溶滴
の移行状態が不連続となり、瞬間的に爆発移行を
起こすことがあり、スパツタ発生量の軽減に寄与
するところも少なかつた。
第１，２図はアトマイズFe―Mn、同Fe―Siの
効果を示すグラフ、第３図は試験溶接の実施状況
を示す断面図、第４，５図はFe―MnとFe―Siの
種類と配合量によるスパツタ発生量の変化を示す
グラフである。
効果を示すグラフ、第３図は試験溶接の実施状況
を示す断面図、第４，５図はFe―MnとFe―Siの
種類と配合量によるスパツタ発生量の変化を示す
グラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ スラグ形成剤、ガス発生剤等からなるフラツ
クス成分を固着剤と共に軟鋼心線に塗着せしめた
低水素系被覆アーク溶接棒において、前記フラツ
クスはSiO2：１〜25％（重量％、以下同じ）、
TiO2：0.5〜20％、炭酸塩：12〜60％、金属弗化
物：１〜25％を必須成分として含有し、さらにア
トマイズFe―Mn：１〜13％、アトマイズFe―
Si：３〜23％の１種または２種を含有し、且つ全
アトマイズ粉粒体の55％以上が60メツシユ通過の
細粒より構成されたものであることを特徴とする
低水素系被覆アーク溶接棒。 ２ 特許請求の範囲第１項において、全アトマイ
ズ粉粒体の40％以上が60メツシユ通過、200メツ
シユ非通過の細粒より構成されたものである低水
素系被覆アーク溶接棒。 ３ 特許請求の範囲第１又は２項において、フラ
ツクスは45％以下の鉄粉を含有するものである低
水素系被覆アーク溶接棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9374782A JPS58209499A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 低水素系被覆ア−ク溶接棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9374782A JPS58209499A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 低水素系被覆ア−ク溶接棒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58209499A JPS58209499A (ja) | 1983-12-06 |
| JPH0150519B2 true JPH0150519B2 (ja) | 1989-10-30 |
Family
ID=14091010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9374782A Granted JPS58209499A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 低水素系被覆ア−ク溶接棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58209499A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2878593B2 (ja) * | 1994-03-31 | 1999-04-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 低水素系被覆アーク溶接棒 |
| CN101450430B (zh) | 2007-12-06 | 2011-01-26 | 上海焊接器材有限公司 | 用于核电材料焊接的焊条药皮 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS548340A (en) * | 1977-06-20 | 1979-01-22 | Tatsuo Okazaki | Transmission device of bicycle |
| JPS5775300A (en) * | 1980-10-28 | 1982-05-11 | Kobe Steel Ltd | Low hydrogen type coated electrode |
| JPS5922633B2 (ja) * | 1980-11-07 | 1984-05-28 | 株式会社神戸製鋼所 | 低水素系被覆ア−ク溶接棒 |
-
1982
- 1982-05-31 JP JP9374782A patent/JPS58209499A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58209499A (ja) | 1983-12-06 |
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