JPH02151393A - サブマージアーク溶接用ボンドフラックス - Google Patents

サブマージアーク溶接用ボンドフラックス

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JPH02151393A
JPH02151393A JP30301988A JP30301988A JPH02151393A JP H02151393 A JPH02151393 A JP H02151393A JP 30301988 A JP30301988 A JP 30301988A JP 30301988 A JP30301988 A JP 30301988A JP H02151393 A JPH02151393 A JP H02151393A
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flux
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arc welding
bond
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Kaoru Hase
薫 長谷
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Kobe Steel Ltd
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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
    • B23K35/3607Silica or silicates

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  • 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) 本発明はサブマージアーク溶接用ボンドフラックスに係
り、より詳しくは、フラックス消費量が少なく、且つ深
溶込み溶接が可能な高能率で経済性に優れたサブマージ
アーク溶接用ボンドフラックスに関するものである。 (従来の技術及び解決しようとする課M)サブマージア
ーク溶接の場合、深溶込みを得るためには高電流、低電
圧で溶接することが一番有効な手段であることは良く知
られている事実である。 しかし、高電流、低電圧溶接の場合、ワイヤ溶融量が増
大し、ビードの広がりも少ないため、余感高さが異常に
高い凸形のビード形状になるという欠点も併せてもって
いる。 そのため、単電極サブマージアーク溶接の場合は、I型
開光で溶接できる最大板厚は12mmt;程度までであ
り、12m+mtを超える板厚においてはY型若しくは
X型開先を用いて施工されているのが一般的であるが、
この場合には開先加工費用が高くなるという問題がある
。 一方、2電極以上の電極を用いる多電極サブマージアー
ク溶接においては、それぞれの電極に役割を分担させる
ことが可能なため、単電極サブマージアーク溶接に比べ
ると工開先溶接が可能な範囲は増大するが、それでも最
大板厚は20mmt程度までである。しかも、溶接電源
及び溶接機など設備面での制約条件があるという問題も
ある。 更には、従来のフラックスを用いた両面−層溶接におい
ては、フラックス/ワイヤ消費率が1゜2〜1.5程度
であり、溶接終了後スラグとなって廃却するフラックス
の消費量が非常に多いという経済的な問題があった。 本発明は、上記従来技術の間頭点を解決するためになさ
れたものであって、フラックス消費量が少なく、ビード
外観、ビード形状等溶接作業性を損なうことなく深溶込
み溶接が可能なサブマージアーク溶接用フラックスを提
供することを目的とするものである。 (課題を解決するための手段) 前記目的を達成するため、本発明者は、特に単電極サブ
マージアーク溶接において、板厚2511I11までI
開先溶接が可能で、且つフラックス消費量が少なく、非
常に高能率で経済的に優れたフラックスを見い出すべく
鋭意研究を重ねた。 その結果、フラックスタイプがいわゆるボンドフラック
スの場合、特定成分を適正に配合することにより、可能
であることを見い出し、本発明をなしたものである。 すなわち、本発明に係るサブマージアーク溶接用ボンド
フラックスは、5in2:35〜48%、AQ20.=
1〜10%、T、Mn:6〜20%、 CaF、:2〜
10%、CaO:1〜10%、MgO:15〜25%、
Na2O及びKzoの1種又は2種:2゜5〜5.5%
及びBaO:0.5〜2.5%を含む組成からなること
を特徴とするものである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 (作用) 本発明におけるフラックス成分の限定理由は以下のとお
りである。 なお、サブマージアーク溶接用のフラックスには溶融形
のものと、焼結又は焼成したものの2種類あるが、本発
明においてボンドフラックスとは、後者のタイプのフラ
ックスを対象としている。 SiO:35〜48% Sin、は酸性成分であって、スラブの融点、粘性及び
溶込み深さを調整するのに有効な成分である。しかし、
35%未満ではスラグの粘性が不十分でビード幅の均一
性が劣り、またフラックス消費量が増大し、溶込みも浅
くなるため好ましくない。一方、48%を超えると塩基
度が低下し、溶接金属の靭性が劣化し、またビード形状
が凸となるので好ましくない、したがって、5iO2f
fiは35〜48%の範囲とする。 AQ20.:1〜10% AQ2’O,は中性成分であり、スラブの塩基度を下げ
ないでスラグの粘性、凝固温度を調整するのに有効な成
分である。しかし、1%未満ではアンダーカットが生じ
てスラグ剥離性を損なう。また。 10%を超えると粘性が高くなり過ぎて、スラグ巻込み
が発生し易く、凸ビードになるため好ましくない。した
がって、AQ20.量は1〜10%の範囲とする。 T、Mn:6〜20% Mnはスラグの粘性、凝固温度を調整するのに有効な成
分であるだけでなく、溶接金属中のMn量を調整し、引
張性能、衝撃性能を確保するために必須の成分である。 しかし、6%未満ではアンダーカット及びスラグ焼付き
が発生し易く、好ましくない。また、安価な低Mnワイ
ヤと組合せた場合、溶接金属中のMnが不足し、引張強
度及び粘性が低下する。一方、20%を超えるとビード
が蛇行し易く、且つフラックス消費量が増大するため好
ましくない。 なお、Mn成分は金pAM nやFe−Mnなどの化合
物及びMnO,MnO,などの酸化物でフラックス中に
添加されるが、ここでは、金属Mn以外の形で添加した
場合はMnに換算してT 、 M nで規定することに
した。 したがって、Mn量はTotal Mn(T、Mn)の
形で6〜20%の範囲とする。 CaF:2〜10% CaF2は塩基性成分であり、スラグの凝固温度や流動
性を調整するのに必要な成分である。しかし、2%未満
ではポックマークが発生し易く、靭性向上に対しても効
果が少ない。また、10%を超えるとスラグの流動性が
増し、ビードの蛇行やアンダーカットが発生し易くなる
ので好ましくない。したがって、CaF21は2〜10
%の範囲とする。 CaO:1〜10% CaOは塩基性成分であって、スラグの塩基度、粘性、
凝固温度を調整するのに有効な成分である。 しかし、1%未満では塩基度が不足し、靭性が低下する
。またビードの蛇行が発生し易い、また、10%を超え
るとポックマークが発生したり、スラグ剥離性が劣化す
るため好ましくない。したがって、CaO量は1〜10
%の範囲とする。 MO:15〜25% MgOは塩基性成分であって、靭性向上に効果があるば
かりでなく、粘性調整剤としての作用も有している。し
かし、15%未満では靭性低下が著しいため好ましくな
く、またアンダーカットが発生し易い。一方、25%を
超えるとポックマークが発生したり、スラグ剥離性が劣
化するため好ましくない。またフラックス消費量が増大
する。 したがって、MgO量は15〜25%の範囲とする。 Na OびKOの1種又は2種:2.5〜5.5%Na
2O,に20はアーク安定剤、スラブの粘性調整剤とし
て有効である。特に深溶込み溶接の場合には、アークの
集中性を確保するためにも必須の成分である。しかし、
2.5%未満ではアークの安定性、集中性が悪くなり、
ビードが蛇行したり、溶込みが浅くなるため好ましくな
い。また、5.5%を超えるとフラックスの耐吸湿性が
悪くなり、ピットやポックマークが発生し易い。したが
って、添加量はNa2O及びK2Oの1種又は2種を2
.5〜5.5%の範囲とする。 BaO:0.5〜2.5% BaOは塩基性成分であって、スラグの粘性、凝固温度
、塩基度及び溶込み深さを調整するのに有効な成分であ
る。しかし、0.5%未満ではビードの蛇行やアンダー
カットが発生し易く、また溶込みが浅くなるため好まし
くない。一方、2゜5%を超えるとポックマークが発生
したり、スラグ剥離性が劣化するため好ましくない。し
たがって、BaO量は0.5〜2.5%の範囲とする。 なお、以上の各成分を必須とするが、他の成分としては
、例えば、Mn成分をFe−Mn、MnO。 M n 02等として含有させた場合のFeや峻素が相
当する等、特に上記必須成分の添加に関連のある成分を
指すが、従来と同様、焼成によるボンドフラックスの場
合には合金剤等を適宜添加できることは云うまでもない
。 また、本発明のボンドフラックスは、単電極サブマージ
アーク溶接、多電極サブマージアーク溶接のいずれにも
適用可能であり、また■開先のばか種々の開先形状でも
適用可能であることは云うまでもなく、いわゆるボンド
フラックスが有する各種利点を兼ね備えつつ且つ上述の
効果を発揮できるものである。特に単電極サブマージア
ーク溶接に適、用すると効果が顕著である。 以下に本発明の実施例を示す。 (実施例) 母材として25mmtX 1000mmQ寸法の5M4
1Bを用い、これを第1図に示すようにI開先形状に突
合せて、JIS  Z  3351  YS−83相当
のワイヤ(サイズ:4.8n+mφ、成分:0.11%
C−0,28%5i−1,05%Mn)と第1表に示す
組成のボンドフラックスを使用し、単電極両面−層サブ
マージアーク溶接を実施した。なお、溶接条件は。 1st 5ide: 850 A −36V −35c
m/mj、n2nd 5ide: 900A −36V
 −35co+/mj、nである。 第1表にX線透過試験及び衝撃試験の結果を示すと共に
、フラックス/ワイヤ消費率並びに溶接作業性(ビード
外観、形状)を示す。 なお、X線透過試験では試験板全長を対象として試験し
、欠陥の個数等で判定した。衝撃試験は、2nd 5i
deの表面7mmから試験片(JiSZ3111A4号
試験片)を採取し、−20℃で試験を行い、3本の平均
値を求めた。フラックス/ワイヤ消費率は、2nd 5
ideのフラックス及びワイヤの各消費量をそれぞれ測
定し、フラックス/ワイヤ消費率を求めた。 第1表より明らかなように、本発明例NQ 1〜N。 5はいずれも、フラックス消費量が少なく、しかもI開
先で板厚20mmの如く厚板でも深溶込みができ且つ溶
接作業性がよいことがわかる。また、溶接欠陥も認めら
れない。 一方、比較例Nα6〜Nα13は、本発明の必須成分を
含まず或いは含有量が本発明範囲外の例であり、いずれ
も、本例のように深溶込み溶接の場合には溶接作業性が
劣っている。更には、溶接欠陥が生ずることが多い。
【以下余白】
(発明の効果) 以上詳述したように1本発明によれば、サブマージアー
ク溶接において、ビード外観、ビード形状等の溶接作業
性を損なうことなく、板厚25+omt程度まで工開先
による深溶込み溶接が可能であり、且つフラックス/ワ
イヤ消費率が少ないため、非常に高能率で経済性に優れ
たフラックスを提供することができる。特に単電極サブ
マージアーク溶接に適用した場合の効果が顕著である。
【図面の簡単な説明】 第1図は実施例で採用した工開先形状を説明する図であ
る。 特許出願人  株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中  村   尚

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 重量%で(以下、同じ)、SiO_2:35〜48%、
    Al_2O_3:1〜10%、T.Mn:6〜20%、
    CaF_2:2〜10%、CaO:1〜10%、MgO
    :15〜25%、Na_2O及びK_2Oの1種又は2
    種:2.5〜5.5%及びBaO:0.5〜2.5%を
    含む組成からなることを特徴とするサブマージアーク溶
    接用ボンドフラックス。
JP63303019A 1988-11-30 1988-11-30 サブマージアーク溶接用ボンドフラックス Expired - Lifetime JPH0825057B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017039150A (ja) * 2015-08-20 2017-02-23 日鐵住金溶接工業株式会社 下向きすみ肉サブマージアーク溶接用ボンドフラックス

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