JPH0212679B2 - - Google Patents

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JPH0212679B2
JPH0212679B2 JP23516486A JP23516486A JPH0212679B2 JP H0212679 B2 JPH0212679 B2 JP H0212679B2 JP 23516486 A JP23516486 A JP 23516486A JP 23516486 A JP23516486 A JP 23516486A JP H0212679 B2 JPH0212679 B2 JP H0212679B2
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JP
Japan
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hydrogen
amount
flux
arc
contained
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Expired
Application number
JP23516486A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6390389A (ja
Inventor
Yosha Sakai
Osamu Tanaka
Tomoyuki Tachibana
Katsuzo Arai
Norio Seike
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP23516486A priority Critical patent/JPS6390389A/ja
Publication of JPS6390389A publication Critical patent/JPS6390389A/ja
Publication of JPH0212679B2 publication Critical patent/JPH0212679B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B23K35/368Selection of non-metallic compositions of core materials either alone or conjoint with selection of soldering or welding materials

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明はフラツクス入りワイヤにおけるフラツ
クス成分としての期待効果を十分に発揮すること
ができる様に改良されたMg系原料に関するもの
である。 尚本明細書においてMg系原料とは、フラツク
ス成分としてのMg、Mg系合金及びMgと他の金
属との金属間化合物を意味するものであり、以下
単にMg等と称することがある。 [従来の技術] フラツクス入りワイヤにおけるフラツクスは溶
接作業を容易にし、且つ溶接金属の機械的性質を
改善する働きをするものであつて、特にMg等は
アークの安定性を確保し、また脱酸による精練効
果を目的として加えられるものである。 [発明が解決しようとする問題点] しかしながらMg等をフラツクス成分とするワ
イヤではMg等の添加効果が十分に発揮されきつ
ておらない傾向にあり、特にアーク安定効果は例
えば被覆棒におけるそれよりも著しく低いもので
あつた。 そこで本発明者等はその原因を解明する目的で
研究を重ねた結果、Mg等は溶融前にアーク熱に
よる激しい酸化作用を受けることがわかつた。例
えば示差熱分析及び鉄天秤による調査結果では
Mg等の酸化は300℃〜700℃の温度域において特
に顕著であることが明らかになつた。この原因は
Mgの融点が651℃であつて他のフラツクス成分
の融点よりかなり低温である為、温度が300℃を
超えた段階で原子運動が盛んになりこの活性化に
よつて酸化され易くなることによるものと思われ
る。更にまた溶接時に発生するアーク熱は極めて
高い温度であるため、アーク発生地点よりも離れ
た所に存在するMg等までも容易に酸化してしま
うのである。即ち溶接ワイヤの消耗につれてアー
ク点に至つたフラツクス中のMg等は既にほゞ完
全に酸化された状態となつているのである。 溶接時におけるMg等の酸化を防止する手段と
してワイヤ内部に水素ガスを充満させて還元雰囲
気にしておくことも考えられる。しかしながら水
素ガスは極めて拡散し易いものであるためMg等
の酸化を効率良く防止するのは容易でないという
問題があつた。そこで本発明者等はMg等自体の
耐高温酸化性能を向上させることに着目した。 本発明はこの様な事情に鑑みてなされたもので
あつて、溶接の際にMg等の耐高温酸化性能を向
上させることによつてMg等の酸化が効率良く防
止されるフラツクス入りワイヤ用Mg系原料及び
その製造方法の提供を目的とするものである。 [問題点を解決する為の手段] 本発明におけるフラツクス入りワイヤ用Mg系
原料は、水素含有量が対Mg量当たり10〜
10000ppmであるMg、Mg合金若しくはMgを含
む金属間化合物であることを要旨とするものであ
る。 [作 用] 本発明者等はMg等の耐高温酸化性を向上させ
るべき種々研究を重ねた結果、Mg等の表面及び
内部に、対Mg量当たり10〜10000ppmの水素を
含有されめれば次に述べる様な理由によつて耐高
温酸化性が向上し溶接時におけるMg等の酸化が
ほぼ確実に防止できることを見出した。即ちこの
様に水素が添加されたMg等は高温に曝されたと
きに水素を放出するが、水素の解離反応は吸熱反
応であり、水素を放出したMg等が冷却される結
果原子活性化が鎮められると共に、放出された水
素ガスが雰囲気を還元性のものにかえてMg等の
高温酸化が防止されるものと思われる。 ところで化学的に活性の高い水素を反応性の高
いMg等に添加すると、Mg等の安定性が妨げら
れて酸化され易くなり、所期の効果が発揮されな
いのではないかという見方も存在し得る。そこで
本発明者等は水素添加によるMg等の安定性に及
ぼす影響を調査すべく金属粉塵爆発試験を行なつ
た。その結果水素添加されたMg等は、水素添加
がされていない通常のMg等よりも却つて安定性
が優れている(即ち爆発を生じにくい)ことを確
認した。更にまた水素添加されたMg等は、若干
不活性な雰囲気中に置いたMgよりも安定性が優
れていることも確認した。即ちMg等の安定性は
活性な水素を含有させた成果として大幅に向上し
得るものであることが確認されたのである。 尚含有水素量が対Mg量当たり10ppm未満の場
合はMg等の高温酸化を十分に防止することがで
きず、その結果アーク安定性を欠くと共に良好な
脱酸効果が得られない。一方含有水素量が
10000ppmを超えると、溶接金属の拡散性水素量
が多くなる傾向が認められる。 次に本発明に係るMg系原料の製造方法につい
て説明する。 一般にMg等はその表面が薄い酸化皮膜で覆わ
れている。従つて水素添加を容易にするためには
水素還元等の適宜方法で予め酸化被覆を除去して
おき、次いで高温高圧の水素雰囲気中で水素添加
を行なうのが良い。水素添加後のMg等は添加水
素の散逸を防止するためにこれを湿潤雰囲気に置
くか或は200〜300℃程度の温度で短時間燃焼させ
る等の方法により金属表面を薄い酸化被膜で覆う
ことが望ましい。ここで形成される酸化被膜は上
記の様に薄いものであるから溶接時の水素の放出
に際し拡散障害にはなりにくい。 尚水素添加を効率良く行なうためには、Mg等
は表面積が大である方がよい。この為大きな粒子
状のものを用いるより箔片状のもの或は小さい粒
子状のものを用いることが好ましい。 Mg等中の含有水素量の定量は次の様にして行
なえばよい。 製品ワイヤの中からフラツクスを取出して金属
外観を呈するものをより分け、同種のものを集め
てペレツト状に加圧成形した後、イオンマイクロ
アナライザーによりMg等であるか否かを確認す
る。確認できたものを再びイオンマイクロアナラ
イザーにかけ直して含有水素量を定量する。この
場合予め不活性ガス抽出法やガスクロマトグラフ
法により含有水素量を定量したMg等を用いてイ
オンマイクロアナライザーの検量線をを作成し、
これを利用して未知試料の定量を行なう。Mg等
の表面は異物の付着や酸化被膜等が生じいいるの
で、イオンマイクロアナライザーにより含有水素
量の定量を行なう場合は、イオンエツチングを行
ないながら定量分析を行ない、金属表面が清浄に
なり、且つ水素のイオン強度がある程度安定した
時点で含有水素量の定量を行なう。 [実施例] 以下の各実施例における製品ワイヤの径はいず
れも1.2mmφとした。また以下の第1、2、4、
5、7及び8表における各数値はいずれも重量%
を意味する。 実施例 1 第1表のフラツクス及び第2表の金属外皮を用
いてMg等の含有水素量の異なる10種のフラツク
ス入りワイヤを常法に従つて製造した。フラツク
スのA1−Mg合金のMg量当たりの含有水素量は
第3表に示す通りとし、またフラツクス充填率は
14%とした。 この様にして得たフラツクス入りワイヤを用い
て溶接時のアーク安定性、及び拡散性水素量を調
査した。 溶接条件は次の通りとした。 電 流:250A 電 圧:28V 速 度:30cm/分 極 性:DC−RP シールドガス:100%CO2 ガス流量:25/分 調査結果は第3表に示す通りであつた。 同表におけるアーク安定性は、アーク現象を高
速度ビデオで観察することによつてアーク長の変
動、アークの拡がり、集中度、ふらつきとスパツ
タの発生等より総合判定をした。 第3表のアーク安定性欄は ○:アーク安定性良好 ×:アーク安定性不良 を意味する。 拡散性水素量はガスクロマトグラフ法により測
定した。 第3表の拡散性水素量の欄は ○:拡散性水素量 8ml/100g DEPO未満 ×:拡散性水素量 8ml/100g DEPO以上 を意味する。 第3表の判定欄はアーク安定性及び拡散性水素
量の結果を総合して判定したものであり ○:良 好 ×:不 良 意味する。 尚上記したアーク安定性、拡散性水素量及び総
合判定の方法は後述する実施例2及び3の場合も
同じである。
【表】
【表】
【表】
【表】 第3表より明らかな様にA1−Mg合金中の含有
水素量が少ない試料番号1及び2についてはアー
ク安定性の悪化が認められた。またA1−Mg合金
中の含有水素量が多い試料番号9及び10について
は溶接金属の拡散性水素量が増大した。 これに対し試料番号3〜8はいずれも本発明の
条件を満たすものであつていずれも良好なアーク
安定性が得られ、また拡散性水素量は低レベルに
抑制することができた。 実施例 2 第4表のフラツクス及び第5表のパイプを用
い、Mg粉中の含有水素量が異なる10種のフラツ
クス入りワイヤを常法に従つて製造した。フラツ
クスのNi−Mg合金の含有水素量は第6表に示す
通りとした。尚フラツクスに対する水ガラスの添
加量は、原料フラツクス100g当たり14mlであつ
て、造粒フラツクスの乾燥条件は350℃×1時間
であり、粒度は20×65メツシユとした。 この様にして得たフラツクス入りワイヤを用い
て溶接時のアーク安定性及び拡散性水素量を調査
した。 溶接条件は次の通りとした。 電 流:250A 電 圧:27V 速 度:30cm/分 極 性:DC−RP シールドガス:80%Ar−20%CO2 ガス流量:25/分 調査結果は第6表に示す通りであつた。
【表】
【表】
【表】 第6表より明らかな様にNi−Mg合金中の含有
水素量が少ない試料番号1及び2についてはアー
ク安定性の悪化が認められた。またNi−Mg合金
中の含有水素量が多い試料番号10については溶接
金属の拡散性水素量が増大した。 これに対し試料番号3〜9はいずれも本発明の
条件を満たすものであつていずれも良好なアーク
安定性が得られ、拡散性水素量は低レベルに抑制
されていた。 実施例 3 第7表のフラツクス及び第8表のパイプを用
い、Mg粉中の含有水素量が異なる8種のフラツ
クス入りワイヤを常法に従つて製造した。フラツ
クスのMg粉の含有水素量は第9表に示す通りと
した。尚フラツクスに対する水ガラスの添加量
は、原料フラツクス100g当たり14mlであつて、
造粒フラツクスの乾燥条件は350℃×1時間であ
り、粒度は20×65メツシユとした。この様にして
得たフラツクス入りワイヤを用いて溶接時のアー
ク安定性及び拡散性水素量を調査した。 溶接条件は次の通りとした。 電 流:250A 電 圧:27V 速 度:30cm/分 極 性:DC−RP シールドガス:100%CO2 ガス流量:25/分 調査結果は第9表に示す通りであつた。
【表】
【表】
【表】 第9表より明らかな様にMg中の含有水素量が
少ない試料番号1及び2についてはアーク安定性
の悪化が認められた。またMg中の含有水素量が
多い試料番号8については溶接金属の拡散性水素
量が増大した。 これに対して試料番号3〜7は本発明の条件を
満たすものであつていずれも良好なアーク安定性
が得られ拡散性水素量は低レベルに抑えられた。 [発明の効果] 本発明は以上の様に構成されるのでフラツクス
成分であるMg系金属が溶接時において溶融前に
酸化されることが無く添加目標たるアーク安定効
果および脱酸効果を十分に発揮しうるものであ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 水素含有量がMg量当たり10〜10000ppmで
    あるMg、Mg合金若しくはMgを含む金属間化合
    物であることを特徴とするフラツクス入りワイヤ
    用Mg系原料。
JP23516486A 1986-10-02 1986-10-02 フラツクス入りワイヤ用Mg系原料 Granted JPS6390389A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23516486A JPS6390389A (ja) 1986-10-02 1986-10-02 フラツクス入りワイヤ用Mg系原料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23516486A JPS6390389A (ja) 1986-10-02 1986-10-02 フラツクス入りワイヤ用Mg系原料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6390389A JPS6390389A (ja) 1988-04-21
JPH0212679B2 true JPH0212679B2 (ja) 1990-03-23

Family

ID=16982003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23516486A Granted JPS6390389A (ja) 1986-10-02 1986-10-02 フラツクス入りワイヤ用Mg系原料

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JPS6390389A (ja) 1988-04-21

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