JPH02207996A - 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Info
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- JPH02207996A JPH02207996A JP2755189A JP2755189A JPH02207996A JP H02207996 A JPH02207996 A JP H02207996A JP 2755189 A JP2755189 A JP 2755189A JP 2755189 A JP2755189 A JP 2755189A JP H02207996 A JPH02207996 A JP H02207996A
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- flux
- less
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- cored wire
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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。
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、ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワ
イヤであって、特に耐海水腐食性と低温靭性とくにＣＯ
Ｄ （Ｃｒａｃｋ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｃｅ
＋ｎｅｎｔ）特性に優れたワイヤに関する。
イヤであって、特に耐海水腐食性と低温靭性とくにＣＯ
Ｄ （Ｃｒａｃｋ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｃｅ
＋ｎｅｎｔ）特性に優れたワイヤに関する。
〔従来の技術］
近年エネルギー資源の開発は、極地化、深海化の方向に
あり、このため砕氷船や海洋構造物の建造においても、
低温靭性や更には耐海水腐食性に優れた鋼材及び溶接材
料の開発が要望されていた。
あり、このため砕氷船や海洋構造物の建造においても、
低温靭性や更には耐海水腐食性に優れた鋼材及び溶接材
料の開発が要望されていた。
従来海中構造物用の鋼材及び溶接部の腐食防止方法とし
ては、十分な塗装を行なうのが一般的であった。しかし
北極海のように流氷が存在するところでは、流氷の衝突
によるひっかき疵が、塗装表面に発生し、この部分から
腐食が発生するので十分な防食手段とは言えない。特に
塗装が不十分な場合には、鋼材全体腐食と局部的な腐食
が発生する、この内鋼材全体腐食は板厚を厚くするなど
の対策をとりうるが、局部的な腐食は応力集中を生じ疲
労その他破壊の原因ともなり、大きな問題となっていた
。とりわけ 溶接部は、母材と化学成分や熱履歴が異な
ることにより耐食性に差が出るため、特に局部腐食の問
題となる箇所である。
ては、十分な塗装を行なうのが一般的であった。しかし
北極海のように流氷が存在するところでは、流氷の衝突
によるひっかき疵が、塗装表面に発生し、この部分から
腐食が発生するので十分な防食手段とは言えない。特に
塗装が不十分な場合には、鋼材全体腐食と局部的な腐食
が発生する、この内鋼材全体腐食は板厚を厚くするなど
の対策をとりうるが、局部的な腐食は応力集中を生じ疲
労その他破壊の原因ともなり、大きな問題となっていた
。とりわけ 溶接部は、母材と化学成分や熱履歴が異な
ることにより耐食性に差が出るため、特に局部腐食の問
題となる箇所である。
また海中構造物の建造では、その耐海水腐食性が重視さ
れてきたが、最近使用範囲が極地化してくるに伴い、同
時に低温靭性、特に脆性破壊の面からＣＯＤ特性の優れ
た構造物であることが大きな要求ポイントになって来た
。
れてきたが、最近使用範囲が極地化してくるに伴い、同
時に低温靭性、特に脆性破壊の面からＣＯＤ特性の優れ
た構造物であることが大きな要求ポイントになって来た
。
従来から使用されているフラックス入りワイヤは、ソリ
ッドワイヤに比較して特にアークの安定性、スパッター
が少なく、溶接作業性やビード外観の優れたチタニャ系
が土に使用されている。
ッドワイヤに比較して特にアークの安定性、スパッター
が少なく、溶接作業性やビード外観の優れたチタニャ系
が土に使用されている。
例えば特開昭５８−１１９４９０号公報では、チタニャ
系ワイヤにおいて鋼製外皮と鉄粉の窒素量を規制して低
温靭性の向上が図られているが、チタニャの最大の欠点
は、溶接金属中の酸素量が５００ｐｐｍ以上と高いため
、溶接金属の性能が劣ることにある。
系ワイヤにおいて鋼製外皮と鉄粉の窒素量を規制して低
温靭性の向上が図られているが、チタニャの最大の欠点
は、溶接金属中の酸素量が５００ｐｐｍ以上と高いため
、溶接金属の性能が劣ることにある。
また特開昭４６−２４１２４号、特開昭５２−１２５４
３７号公報等に示されるように、金属弗化物を主成分に
金属炭酸塩やスラグ生成剤１強脱酸剤の調整により、低
温靭性の向上が図られているが、耐海水局部腐食性を有
し、かつ低温靭性とＣＯＤ特性を合せ持つ性能を有する
ワイヤは無い。
３７号公報等に示されるように、金属弗化物を主成分に
金属炭酸塩やスラグ生成剤１強脱酸剤の調整により、低
温靭性の向上が図られているが、耐海水局部腐食性を有
し、かつ低温靭性とＣＯＤ特性を合せ持つ性能を有する
ワイヤは無い。
一方耐候性鋼用炭酸ガスアーク溶接フラシクス入りワイ
ヤ（ＪＩＳ Ｚ ３３２０）として、Ｃｕ、 Ｎｉ、
Ｃｒの成分範囲が示されているが、これらは主に建材、
橋梁用に用いられる鋼材に使用され、大気中における耐
候性を向上させるのであって、耐海水腐食性に対しては
Ｃｒは逆に局部腐食を促進させる成分であり好ましくな
い。また、Ｃｕ、 Ｎｉだけでは低温靭性とＣＯＤ特性
を大幅に改善できるものには至っていない。
ヤ（ＪＩＳ Ｚ ３３２０）として、Ｃｕ、 Ｎｉ、
Ｃｒの成分範囲が示されているが、これらは主に建材、
橋梁用に用いられる鋼材に使用され、大気中における耐
候性を向上させるのであって、耐海水腐食性に対しては
Ｃｒは逆に局部腐食を促進させる成分であり好ましくな
い。また、Ｃｕ、 Ｎｉだけでは低温靭性とＣＯＤ特性
を大幅に改善できるものには至っていない。
本発明はかかる現状に鑑み、氷海域などにおける海洋構
造物や砕氷船の建造等において、耐海水腐食性に優れる
と共に、優れたＣＯＤ特性を有する溶接金属が得られる
ワイヤを提供するものである。
造物や砕氷船の建造等において、耐海水腐食性に優れる
と共に、優れたＣＯＤ特性を有する溶接金属が得られる
ワイヤを提供するものである。
本発明の要旨とするところは、鋼製外皮の成分がＣ：
０．０６％以下、 Ｐ ：０．０１２％以下、 Ｓ ：
０．０１０％以下、 Ｎ ： ０．００４０％以下、
Ｏ：０．０１５０％以下である鋼製外皮で囲まれた腔部
に、ワイヤ全重量に対して金属弗化物：１−１ｏ％、脱
酸剤＝１〜６％。
０．０６％以下、 Ｐ ：０．０１２％以下、 Ｓ ：
０．０１０％以下、 Ｎ ： ０．００４０％以下、
Ｏ：０．０１５０％以下である鋼製外皮で囲まれた腔部
に、ワイヤ全重量に対して金属弗化物：１−１ｏ％、脱
酸剤＝１〜６％。
その他、鉄粉、スラグ生成剤、アーク安定剤、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８〜
２５％充填してなるガスシールドアーク溶接用フラクッ
ス入りワイヤにおいて、鋼製外皮と充填フラックスの一
方又は両方においてワイヤ全重量に対して、Ｃｕ ：
０．１〜０．６％、 Ｎｉ ：０．２〜２．５％、 Ｔ
ｉ ： ０．０１〜０．３％、 Ｂ ：０．００２〜
０．０２％を必須成分として含有することを特徴とする
ガスシールドアーク溶接用フラクッス入りワイヤ（以下
ワイヤと称す）にある。
不純物からなるフラックスをワイヤ全重量に対して８〜
２５％充填してなるガスシールドアーク溶接用フラクッ
ス入りワイヤにおいて、鋼製外皮と充填フラックスの一
方又は両方においてワイヤ全重量に対して、Ｃｕ ：
０．１〜０．６％、 Ｎｉ ：０．２〜２．５％、 Ｔ
ｉ ： ０．０１〜０．３％、 Ｂ ：０．００２〜
０．０２％を必須成分として含有することを特徴とする
ガスシールドアーク溶接用フラクッス入りワイヤ（以下
ワイヤと称す）にある。
従来より溶接金属のＣＯＤ特性を向上するために、溶接
金属中に適量のＴｉ及びＢを添加し、そのミクロ組織を
微細化・均一化することが有効であることが知られてい
る。また鋼の耐海水腐食性改善には、Ｃｕ、 Ｃｒの添
加が有効なことも知られている。
金属中に適量のＴｉ及びＢを添加し、そのミクロ組織を
微細化・均一化することが有効であることが知られてい
る。また鋼の耐海水腐食性改善には、Ｃｕ、 Ｃｒの添
加が有効なことも知られている。
鋼構造物における溶接部は、母材とは化学成分や熱履歴
が異なるために特に局部腐食を受は易く、溶接金属が母
材より先に選択腐食を受ける場合には、母材との面積比
により急速に腐食が進み重大な破壊につながるおそれが
ある。この防止には溶接金属を母材よりも電気化学的に
責にすることが必要であり、とりわけＣｕ、 Ｎｉの添
加が局部腐食防止に有効なことを本発明者らは見い出し
たものである。
が異なるために特に局部腐食を受は易く、溶接金属が母
材より先に選択腐食を受ける場合には、母材との面積比
により急速に腐食が進み重大な破壊につながるおそれが
ある。この防止には溶接金属を母材よりも電気化学的に
責にすることが必要であり、とりわけＣｕ、 Ｎｉの添
加が局部腐食防止に有効なことを本発明者らは見い出し
たものである。
本発明はかかる知見に基づいてなされたものであり、以
下に作用と共に詳細に説明する。
下に作用と共に詳細に説明する。
本発明におけるワイヤは、鋼製外皮の成分がワイヤ全重
量に対してＣ： ０．０６％以下、 Ｐ ：０．０１
２％以下、 ｓ ： ｏ、ｏｉｏ％以下、 Ｎ ：
０．００４０％以下で且つＯ： ０．０１５０％以下で
ある鋼材を使用する必要がある。
量に対してＣ： ０．０６％以下、 Ｐ ：０．０１
２％以下、 ｓ ： ｏ、ｏｉｏ％以下、 Ｎ ：
０．００４０％以下で且つＯ： ０．０１５０％以下で
ある鋼材を使用する必要がある。
即ち高靭性の溶接金属を得るためには、溶接金属中のＣ
を０．０７以下にする必要があるが、フラックスやワイ
ヤ表面の潤滑剤等の付着を考慮すると、鋼製外皮のＣは
０．０６％以下にすべきである。また、Ｐ、 Ｓ、
ＮやＯは不可避的不純物であるが、Ｐ。
を０．０７以下にする必要があるが、フラックスやワイ
ヤ表面の潤滑剤等の付着を考慮すると、鋼製外皮のＣは
０．０６％以下にすべきである。また、Ｐ、 Ｓ、
ＮやＯは不可避的不純物であるが、Ｐ。
Ｓは溶接金属の耐高温割れ性を阻害し、Ｎは靭性を著し
く劣化させるため、Ｐは０．０１２％以下、Ｓは０．０
１０％以下、Ｎは０．００４０％以下にするのが好まし
い。さらに０は溶接時の溶滴移行性に影響を与える他、
脱酸剤特にＳｉ、 Ｍｎ、 Ｔｉの歩留りを低下させる
ので、これらの成分変動要因とならないように０．０１
５０％以下にすべきである。
く劣化させるため、Ｐは０．０１２％以下、Ｓは０．０
１０％以下、Ｎは０．００４０％以下にするのが好まし
い。さらに０は溶接時の溶滴移行性に影響を与える他、
脱酸剤特にＳｉ、 Ｍｎ、 Ｔｉの歩留りを低下させる
ので、これらの成分変動要因とならないように０．０１
５０％以下にすべきである。
さらに本発明ワイヤの特徴は、鋼製外皮と充填フラック
スのの一方又は両方においてＣｕ、 Ｎｌ−ＴＬＢを添
加して溶接金属の耐海水腐食性を大幅に向上させ、なお
かつＣＯＤ特性をも合せ持つ性能を有する点にある。
スのの一方又は両方においてＣｕ、 Ｎｌ−ＴＬＢを添
加して溶接金属の耐海水腐食性を大幅に向上させ、なお
かつＣＯＤ特性をも合せ持つ性能を有する点にある。
溶接部の局部腐食を防止するには、溶接金属の成分を母
材よりも電気化学的に責にする必要があり、Ｃｕ、 Ｎ
ｉは非常に有効な成分である。
材よりも電気化学的に責にする必要があり、Ｃｕ、 Ｎ
ｉは非常に有効な成分である。
まずＣ：０．０５％、 Ｐ ：０．０１０％、 Ｓ
：０．００８％。
：０．００８％。
Ｎ ： ０．００２５％、 ０ ： ０．０１２０％で
ある軟鋼外皮材を用いて、ワイヤ全重量に対しＣａＦｔ
３．０％、 ＳｉＯ□０．５％、 ＭｇＯＯ，５％、
Ｆｅ−３ｔ （４０χ５ｉ）１．０％、 Ｍｎ２．５
％、 Ｆｅ−Ｔｉ（４０χＴｔ） ０．２％、 Ｍｇ
Ｏ，５％、Ｂ（２％Ｂ含有鉄粉）０．４％、 Ｎｉ Ｏ
，３％、 Ｃｕ Ｏ〜０．９％。
ある軟鋼外皮材を用いて、ワイヤ全重量に対しＣａＦｔ
３．０％、 ＳｉＯ□０．５％、 ＭｇＯＯ，５％、
Ｆｅ−３ｔ （４０χ５ｉ）１．０％、 Ｍｎ２．５
％、 Ｆｅ−Ｔｉ（４０χＴｔ） ０．２％、 Ｍｇ
Ｏ，５％、Ｂ（２％Ｂ含有鉄粉）０．４％、 Ｎｉ Ｏ
，３％、 Ｃｕ Ｏ〜０．９％。
残部鉄粉および不可避的不純物からなるフラックスを含
有フラックス入りワイヤ１．２ ｍφを１０種類試作し
た。このワイヤを用いて深さ１０ｍｍのＶ溝をもつｃ：
０．１ ％、Ｓｋ：０．３％、Ｍｒ：１．３％、Ｃ（１
：０．４％、Ｎｉ：０．３％、Ｍｏ：０．２％厚さ２５
ＩＩＩＩｌの鋼材に溶接電流２５ＯＡ、アーク電圧２７
ｖ、溶接入熱１５ＫＪｉｃｙｓ 、 シールドガス（
８０χＡｒ−２０χｃｏｗ）２ｉ／分の条件で溶接し、
表面下１ｆｆＩＩ１１から厚さ５ＩＩｍの試験片を採取
して、これを３％食塩水中で３ケ月間の回転浸積試験を
行った。
有フラックス入りワイヤ１．２ ｍφを１０種類試作し
た。このワイヤを用いて深さ１０ｍｍのＶ溝をもつｃ：
０．１ ％、Ｓｋ：０．３％、Ｍｒ：１．３％、Ｃ（１
：０．４％、Ｎｉ：０．３％、Ｍｏ：０．２％厚さ２５
ＩＩＩＩｌの鋼材に溶接電流２５ＯＡ、アーク電圧２７
ｖ、溶接入熱１５ＫＪｉｃｙｓ 、 シールドガス（
８０χＡｒ−２０χｃｏｗ）２ｉ／分の条件で溶接し、
表面下１ｆｆＩＩ１１から厚さ５ＩＩｍの試験片を採取
して、これを３％食塩水中で３ケ月間の回転浸積試験を
行った。
その結果を第１図に示す。同図の横軸はワイヤ中のＣｕ
量、縦軸は溶接金属の腐食減量である。尚腐食減量とは
、第３図に示すように腐食試験後の測定部溶接金属の最
低厚さ！を測定し、試験片１の試験前の厚さｔ（５ｍｍ
）との差を求めたものである。
量、縦軸は溶接金属の腐食減量である。尚腐食減量とは
、第３図に示すように腐食試験後の測定部溶接金属の最
低厚さ！を測定し、試験片１の試験前の厚さｔ（５ｍｍ
）との差を求めたものである。
ワイヤ中にＣｕを含まない溶接金属の腐食減量は１．５
閣もあるのに対し、ワイヤ中にＣｕを添加することによ
り腐食減量は低下する傾向を示している。
閣もあるのに対し、ワイヤ中にＣｕを添加することによ
り腐食減量は低下する傾向を示している。
特にＣｕ１ｌが０６１％以上のものは、腐食減量が０．
４皿以下と全て良好な耐海水腐食性を示した。 Ｃｕを
０．６％を超えて添加しても耐食性に大きな改善効果が
見られず、逆に粒界偏析による脆化をおこすので、Ｃｕ
の添加量を０．１〜０．６％と限定した。又Ｃｕ添加方
法として、フラックス中に添加せずにＣｕメツキ分のみ
でも同等の効果が得られ、外皮または充填フラックスの
一方又は両方から添加しても同等の効果が得られること
が判明した。
４皿以下と全て良好な耐海水腐食性を示した。 Ｃｕを
０．６％を超えて添加しても耐食性に大きな改善効果が
見られず、逆に粒界偏析による脆化をおこすので、Ｃｕ
の添加量を０．１〜０．６％と限定した。又Ｃｕ添加方
法として、フラックス中に添加せずにＣｕメツキ分のみ
でも同等の効果が得られ、外皮または充填フラックスの
一方又は両方から添加しても同等の効果が得られること
が判明した。
次にＮｉは、通常フェライトへの固溶効果よる靭性向上
のため添加されているが、Ｃｕと同様溶接金属の耐海水
腐食性向上に有効なことが判った。
のため添加されているが、Ｃｕと同様溶接金属の耐海水
腐食性向上に有効なことが判った。
第２図は、前期と同様の外皮とフラックスでＣｕを０．
３％に固定し、Ｎｉ添加量をＯ〜３．０％と変化してワ
イヤを試作し、回転浸積試験を行なってワイヤ中のＮｉ
１ｌと腐食減量の関係を調査したものである。ワイヤ中
にＮｉを含まない溶接金属の腐食減量は１．２ｍｍなの
に対し、Ｎｉの添加により腐食減量は大幅に小さくなる
。ワイヤ中のＮｉ量が０．２％未満では耐海水腐食性の
向上が十分でなく、また２、５％を超えて添加してもそ
れ以上の改善効果が得られないばかりか高価番なるので
、Ｎｉのワイヤ中への添加範囲を０．２〜２．５％とし
た。Ｎｉは金属Ｎｉの外、 Ｐｅ−Ｎｉ 、 Ｎｉ−Ｍ
ｇ等の合金として添加しても良い。
３％に固定し、Ｎｉ添加量をＯ〜３．０％と変化してワ
イヤを試作し、回転浸積試験を行なってワイヤ中のＮｉ
１ｌと腐食減量の関係を調査したものである。ワイヤ中
にＮｉを含まない溶接金属の腐食減量は１．２ｍｍなの
に対し、Ｎｉの添加により腐食減量は大幅に小さくなる
。ワイヤ中のＮｉ量が０．２％未満では耐海水腐食性の
向上が十分でなく、また２、５％を超えて添加してもそ
れ以上の改善効果が得られないばかりか高価番なるので
、Ｎｉのワイヤ中への添加範囲を０．２〜２．５％とし
た。Ｎｉは金属Ｎｉの外、 Ｐｅ−Ｎｉ 、 Ｎｉ−Ｍ
ｇ等の合金として添加しても良い。
又、ＮｉはＣｕと同様に外皮、フラックスの一方または
両方に添加してもよい。
両方に添加してもよい。
次に前記ワイヤに加えて、Ｔｉ、 Ｂを添加する理由を
説明する。
説明する。
ＴｉはＴｉ酸化物を形成し、溶接金属のミクロ組織を微
細化し、靭性改善に有効であ°るが、０．０１％未満で
はこの効果も望めず、下限を０．０１％とする。
細化し、靭性改善に有効であ°るが、０．０１％未満で
はこの効果も望めず、下限を０．０１％とする。
また０、３％を超えると、靭性を著しく損なうので、上
限を０．３％とする。Ｔｉは金属ＴｉＯ外、 Ｆｅ−Ｔ
ｉ等の合金として、またＴｉＯ□等の酸化物の形で添加
し、強膜酸剤により還元添加してもよい。
限を０．３％とする。Ｔｉは金属ＴｉＯ外、 Ｆｅ−Ｔ
ｉ等の合金として、またＴｉＯ□等の酸化物の形で添加
し、強膜酸剤により還元添加してもよい。
Ｂは強力な脱酸性炭化物生成元素であるから、これをワ
イヤに添加することによって溶接金属における結晶核生
成作用が促進され、柱状晶の成長が阻止される結果、結
晶粒は微細化する。また溶接金属の焼入れ性を高める効
果があり、この様な効果を得るためには最少限０．００
２％のＢ量が必要で、それ未満では効果がなく、又多す
ぎると溶接金属に高温割れが発生し易くなるので、上限
を０．０２％とする。Ｂ源としては、Ｆｅ−Ｂ、 アト
マイズＢ等の合金として、又Ｂ、０．等の酸化物の形で
添加し、脱酸剤による還元添加することもできる。
イヤに添加することによって溶接金属における結晶核生
成作用が促進され、柱状晶の成長が阻止される結果、結
晶粒は微細化する。また溶接金属の焼入れ性を高める効
果があり、この様な効果を得るためには最少限０．００
２％のＢ量が必要で、それ未満では効果がなく、又多す
ぎると溶接金属に高温割れが発生し易くなるので、上限
を０．０２％とする。Ｂ源としては、Ｆｅ−Ｂ、 アト
マイズＢ等の合金として、又Ｂ、０．等の酸化物の形で
添加し、脱酸剤による還元添加することもできる。
尚Ｔｉ、 Ｂも、Ｃｕ、 Ｎｉと同様に外皮、フラッ
クスの一方又は両方に添加してもよい。
クスの一方又は両方に添加してもよい。
本発明では上記特性を踏まえ、各成分の含有率を下記の
様に定めた。
様に定めた。
金属弗化物はスラグ剤として溶接金属を被包し、ビート
形状を良好にすると共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、ＣａＦｚ、 ＭｇＦｚ、 ＢａＦ２゜ＭｎＦ
ｚ、 ５ｒＦｔ、等が有効であるが、アルカリ金属弗化
物を用いる場合は、アークの安定性を向上させる。１％
未満ではこれらの特徴が十分発揮されず、一方１０％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
となって溶接作業性を劣化させる。従って金属弗化物は
１〜ＩＯ％の範囲とする。
形状を良好にすると共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、ＣａＦｚ、 ＭｇＦｚ、 ＢａＦ２゜ＭｎＦ
ｚ、 ５ｒＦｔ、等が有効であるが、アルカリ金属弗化
物を用いる場合は、アークの安定性を向上させる。１％
未満ではこれらの特徴が十分発揮されず、一方１０％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
となって溶接作業性を劣化させる。従って金属弗化物は
１〜ＩＯ％の範囲とする。
なおアルカリ金属弗化物としては、Ｋ２ＳｉＦ４． Ｎ
ａＦ。
ａＦ。
ＮａｚＳｉＦｉ 、 Ｎａ、Ａ Ｉ Ｆｂ等が有効であ
る。
る。
一方安価なＣａＦｚは、シールドガスとしてＡｒ等を混
合させて使用する場合はＣａＦｚのみでもスパッタの発
生量を減少させることができるので、金属弗化物として
ＣａＦ、のみを用いることが出来る。しかしシールドガ
スとしてＣＯＺガスを用いる場合は、ＣａＦｚのみでは
スパッタの発生量が多くなるので、アルカリ金属弗化物
との併用することが好ましい。
合させて使用する場合はＣａＦｚのみでもスパッタの発
生量を減少させることができるので、金属弗化物として
ＣａＦ、のみを用いることが出来る。しかしシールドガ
スとしてＣＯＺガスを用いる場合は、ＣａＦｚのみでは
スパッタの発生量が多くなるので、アルカリ金属弗化物
との併用することが好ましい。
脱酸剤としてはＳｔ、 Ｍｎ、 Ａｌ、 Ｍｇ等を添
加するが、その添加量は１〜６％である。これらの脱酸
剤の添加量が１％未満では、脱酸不足となるため溶接金
属は多孔質となり、Ｘ線性能が劣化する。
加するが、その添加量は１〜６％である。これらの脱酸
剤の添加量が１％未満では、脱酸不足となるため溶接金
属は多孔質となり、Ｘ線性能が劣化する。
一方６％を超えて添加すると、脱酸剤が溶接金属に多量
に留まるため、溶接金属は硬化し、靭性と耐割れ性の低
下をきたす。このため本発明ワイヤではフラックス中の
脱酸剤は１〜６％の範囲とする。
に留まるため、溶接金属は硬化し、靭性と耐割れ性の低
下をきたす。このため本発明ワイヤではフラックス中の
脱酸剤は１〜６％の範囲とする。
尚脱酸剤の添加方法は、単体もしくは鉄合金や合金の形
態で添加してもよい。
態で添加してもよい。
その他鉄粉は、溶着速度を高める目的として、またスラ
グ生成剤は、スラグの粘性を調整すると共にアーク安定
剤としての効果があり、Ｓｉｎ、、 ＣａＯ。
グ生成剤は、スラグの粘性を調整すると共にアーク安定
剤としての効果があり、Ｓｉｎ、、 ＣａＯ。
＾１ｚＯｘ 、 Ｔｉ０ｚ、 ＭｎＯ、ＭｇＯ、ＦｅＯ
、Ｚｒ０ｚ等の酸化物やＣａＣ０＋ 、 ＬｔｚＣＯｓ
、 Ｋ２ＣＯ２、ＢａＣＯ３，ＭｇＣｏ、１゜Ｍ ｎ
ＣＯｓ ｒ Ｓ ｒ ＣＯｚ等の炭酸塩が有効であるが
、炭酸塩は過剰に添加すると、アーク雰囲気中で分解さ
れたＣＯ□ガス中のＣが溶接金属中に留って靭性を劣化
させるので好ましくない。さらにアーク安定剤としては
、Ｋ、 Ｎａ、 Ｌｉ等のアルカリ金属の酸化物や炭酸
塩が有効である。
、Ｚｒ０ｚ等の酸化物やＣａＣ０＋ 、 ＬｔｚＣＯｓ
、 Ｋ２ＣＯ２、ＢａＣＯ３，ＭｇＣｏ、１゜Ｍ ｎ
ＣＯｓ ｒ Ｓ ｒ ＣＯｚ等の炭酸塩が有効であるが
、炭酸塩は過剰に添加すると、アーク雰囲気中で分解さ
れたＣＯ□ガス中のＣが溶接金属中に留って靭性を劣化
させるので好ましくない。さらにアーク安定剤としては
、Ｋ、 Ｎａ、 Ｌｉ等のアルカリ金属の酸化物や炭酸
塩が有効である。
本発明では、フラックスの充填率をワイヤ重量に対して
８〜２５％の範囲に設定した。８％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なくなって、溶接作
業性を満足させることができない。一方２５％を超える
と、逆にスラグ量は多くなりすぎて溶接作業性を劣化さ
せると共に、ワイヤ製造時に断線等のトラブルが多くな
るので好ましくない。
８〜２５％の範囲に設定した。８％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なくなって、溶接作
業性を満足させることができない。一方２５％を超える
と、逆にスラグ量は多くなりすぎて溶接作業性を劣化さ
せると共に、ワイヤ製造時に断線等のトラブルが多くな
るので好ましくない。
ワイヤ外皮としては、成分規制範囲内である低炭素鋼を
用いるが、成分規制範囲を満足する低合金鋼を用いるこ
とが出来る。
用いるが、成分規制範囲を満足する低合金鋼を用いるこ
とが出来る。
尚ワイヤの断面形状は何ら制限は必要としないが、２餉
φ以下の細径の場合は比較的単純な円筒状のものがよ（
、また２、４〜３．２ｍａ＋φ程度の大径ワイヤの場合
は、鞘材を内部に折り込んだ構造のものが一船的である
。またシームレスワイヤにおいては、表面にメツキ処理
を施すことも有効である。
φ以下の細径の場合は比較的単純な円筒状のものがよ（
、また２、４〜３．２ｍａ＋φ程度の大径ワイヤの場合
は、鞘材を内部に折り込んだ構造のものが一船的である
。またシームレスワイヤにおいては、表面にメツキ処理
を施すことも有効である。
第１表に示す成分の外皮を用い、第２表に示すフラック
ス組成にて試作したワイヤを用いて溶接をおこなった、
その試験結果を第３表に示す。
ス組成にて試作したワイヤを用いて溶接をおこなった、
その試験結果を第３表に示す。
第２．第３表において、ワイヤ記号Ｎα１−１５が本発
明になるワイヤの実施例であり、Ｎα１６〜２４は比較
例である。いずれも１．２１１１＋１φのワイヤに仕上
げ、前述と同様の方法により耐海水腐食性を調査する回
転浸漬試験を行なうと共に、同一鋼材を５０゜Ｖ開先に
組立て、平均入熱量３０ＫＪ／ｃｍで立向溶接を行ない
、その際の溶接作業性および溶接部の機械的性能を調査
した。ＣＯＤ試験は英国規格Ｂ５５７６２−１９７９に
基づき溶接金属の中心部に疲労／ツチを入れたＣＯＤ試
験片を作製し、−５０°ＣにおいてＣＯＤ試験を行なっ
た。また、シールドガスは８０％Ａｒ −２０χＣＯ□
の混合ガスを用いた。
明になるワイヤの実施例であり、Ｎα１６〜２４は比較
例である。いずれも１．２１１１＋１φのワイヤに仕上
げ、前述と同様の方法により耐海水腐食性を調査する回
転浸漬試験を行なうと共に、同一鋼材を５０゜Ｖ開先に
組立て、平均入熱量３０ＫＪ／ｃｍで立向溶接を行ない
、その際の溶接作業性および溶接部の機械的性能を調査
した。ＣＯＤ試験は英国規格Ｂ５５７６２−１９７９に
基づき溶接金属の中心部に疲労／ツチを入れたＣＯＤ試
験片を作製し、−５０°ＣにおいてＣＯＤ試験を行なっ
た。また、シールドガスは８０％Ａｒ −２０χＣＯ□
の混合ガスを用いた。
尚試験結果の判定は、ＣＯＤ値が０．３ ｍｍ以上、腐
食ＨＭが０．４ｍｍ以下を良好とした。
食ＨＭが０．４ｍｍ以下を良好とした。
第３表に示す試験結果から明らかなように、本発明にな
るＮｏ、 １〜Ｎα１５のワイヤは、いずれも遷移温度
が全て一７０°Ｃ以下であり、またＣＯＤ値も０．７■
以上でかつ腐食減量も０．３ ｍｍ以下であることから
、良好な性能が得られることが確認できた。
るＮｏ、 １〜Ｎα１５のワイヤは、いずれも遷移温度
が全て一７０°Ｃ以下であり、またＣＯＤ値も０．７■
以上でかつ腐食減量も０．３ ｍｍ以下であることから
、良好な性能が得られることが確認できた。
一方比較例であるＮα１６．１？、 １９．２１．２４
は、本発明の必須成分であるＣｕ、 Ｎｉ、 Ｔｉ、
Ｂのいずれかの成分が範囲外で、耐腐食性およびＣＯ
Ｄ性能を満足することができない。またＮα２０．２３
は耐腐食性およびＣＯＤ値共に良好であるが、Ｎｏ、２
０ではフラックス充填率が少ないため溶接作業性が劣り
、阻２３は金属弗化物量が多過ぎてメタルが垂れ易く、
溶接作業性が悪い。さらにＮα１８．２２は、外皮成分
が本発明外であり、耐腐食性は良好であるが、低温靭性
およびＣＯＤ値の向上が認められなかった。
は、本発明の必須成分であるＣｕ、 Ｎｉ、 Ｔｉ、
Ｂのいずれかの成分が範囲外で、耐腐食性およびＣＯ
Ｄ性能を満足することができない。またＮα２０．２３
は耐腐食性およびＣＯＤ値共に良好であるが、Ｎｏ、２
０ではフラックス充填率が少ないため溶接作業性が劣り
、阻２３は金属弗化物量が多過ぎてメタルが垂れ易く、
溶接作業性が悪い。さらにＮα１８．２２は、外皮成分
が本発明外であり、耐腐食性は良好であるが、低温靭性
およびＣＯＤ値の向上が認められなかった。
第 １ 表
事戻ＷＯは良好、×は不良を示す。
クイＸ中のＣｕ量Ｃ１）
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明ワイヤは、低温靭性。
特にＣＯＤ特性が極めて優れ、かつ耐海水腐食性が格段
に向上したワイヤである。これは従来のガスシールドア
ーク溶接用フラックス入りワイヤでは到底達成し得ない
ものであり、特に、北極溝のような氷海域における海洋
構造物や砕氷船の建造等において優れた効果を発揮し、
これら産業の発展に貢献するところ極めて大である。
に向上したワイヤである。これは従来のガスシールドア
ーク溶接用フラックス入りワイヤでは到底達成し得ない
ものであり、特に、北極溝のような氷海域における海洋
構造物や砕氷船の建造等において優れた効果を発揮し、
これら産業の発展に貢献するところ極めて大である。
第１図、第２図は耐海水腐食性試験におけるワイヤに含
まれるＣｕ量、Ｎｉ量と腐食減量との関係を示す図面、
第３図は耐海水腐食性試験における腐食減量の測定要領
を示す側面図である。 ■・・・腐食減量の試験片 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他１名 、７ｉ２面 π３図 β［」°１定＠（５（瀉浮含愚の最佑厚さ）Ｌ′試ｙＪ
灸泊の厚で 拍１つに客 シ０→１７栄 （ｐ２．ルノ上、イ’ｌ １ｊ（ｃ＞郡
り どえね３゜（枠止ｅ（１いて賞としｔイＯ吻べ叶１
工函溶に四ｂ１１説り 補正をする者 事件との関係 伏バー４ 住所（居所）東京都千代田区大手町２丁目６番３号居 所
まれるＣｕ量、Ｎｉ量と腐食減量との関係を示す図面、
第３図は耐海水腐食性試験における腐食減量の測定要領
を示す側面図である。 ■・・・腐食減量の試験片 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他１名 、７ｉ２面 π３図 β［」°１定＠（５（瀉浮含愚の最佑厚さ）Ｌ′試ｙＪ
灸泊の厚で 拍１つに客 シ０→１７栄 （ｐ２．ルノ上、イ’ｌ １ｊ（ｃ＞郡
り どえね３゜（枠止ｅ（１いて賞としｔイＯ吻べ叶１
工函溶に四ｂ１１説り 補正をする者 事件との関係 伏バー４ 住所（居所）東京都千代田区大手町２丁目６番３号居 所
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 鋼製外皮の成分がＣ：０．０６％（重量％：以下同じ）
以下、Ｐ：０．０１２％以下、Ｓ：０．０１０％以下、
Ｎ：０．００４０％以下、０：０．０１５０％以下であ
る鋼製外皮で囲まれた腔部に、ワイヤ全重量に対して金
属弗化物：１〜１０％、脱酸剤：１〜６％、その他鉄粉
、スラグ生成剤、アーク安定剤、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８〜２５％充填し
てなるガスシールドアーク溶接用フラクッス入りワイヤ
において、鋼製外皮と充填フラックスの一方又は両方に
おいてワイヤ全重量に対して、 Ｃｕ：０．１〜０．６％ Ｎｉ：０．２〜２．５％ Ｔｉ：０．０１〜０．３％ Ｂ：０．００２〜０．０２％ を必須成分として含有することを特徴とするガスシール
ドアーク溶接用フラクッス入りワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2755189A JPH02207996A (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2755189A JPH02207996A (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02207996A true JPH02207996A (ja) | 1990-08-17 |
| JPH0545360B2 JPH0545360B2 (ja) | 1993-07-08 |
Family
ID=12224202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2755189A Granted JPH02207996A (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02207996A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0855240A1 (en) * | 1997-01-27 | 1998-07-29 | Nippon Steel Welding Products & Engineering Co., Ltd. | Apparatus and method for one side welding of curved steel plates |
| JP2010064087A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd | 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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| JP2016209931A (ja) * | 2015-05-01 | 2016-12-15 | リンカーン グローバル， インコーポレイテッドＬｉｎｃｏｌｎ Ｇｌｏｂａｌ， Ｉｎｃ． | 改良された溶接法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1989
- 1989-02-08 JP JP2755189A patent/JPH02207996A/ja active Granted
Patent Citations (4)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0545360B2 (ja) | 1993-07-08 |
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