JPH02235596A - 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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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
（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リワ
イヤに係り，特に炭素鋼、低合金鋼等の薄板、中板、と
りわけ薄板の重ねすみ肉溶接などにおいて、揃いが良好
で非常に光沢のあるビードを与える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。 （従来の技術及び解決しようとする課Ｍ）例えば、薄板
（特に３．２ｍｎ＋厚以下）の溶接の場合、溶接施工法
などの選定に当っては、一般に次の項目等が考慮される
。 （１） 継手部の性能 （２）溶接能率性 （３） 溶接作業性及びビード外観 このうち，特に（２）、（３）に関しては最も重要視さ
れる項目である。 しかし、（２）の溶接能率性は現状のガスシールドアー
ク溶接法の適用でほぼ満足できる水準にあると考えられ
る． また、（３）の溶接作業性及びビード外駅に関しては、
現在市場に提供されている溶接材料或いは施工法では充
分に対応されていないのが実情である。 すなわち、薄板溶接における溶接作業性で最も間厘視さ
れているのがビード外観である。 一般にビード外観は安定したアーク，溶滴移行などにも
影響されるが、とりわけビードを覆うスラブが大きな役
割を担っていると言える。例えば、スラグ量が極めて少
ないソリッドワイヤやメタル系フラックス入リワイヤは
、被覆アーク溶接捧やスラグ系のフラックス入りワイヤ
に比べ、ビードの光沢つやがなく、ビード外観は良いと
は言えない。 これからすると、ビード外肌を重視する箇所では、スラ
グ系のフラックス入リワイヤを用いれば良いわけだが、
薄板のすみ肉溶接の場合、溶接部近傍の鋼板温度が極め
て高くなり易いため、現在市場に提供されているスラブ
系のフラックス入りワイヤでは、スラグの粘性、凝固状
態等の物性が変化し、本来の安定した被包性が著しく劣
化してしまう，このため、溶接ビードは、スラグが被っ
た部分とスラブが被らなかった部分のビード外観が大幅
に異なり、全体として見栄えのしないビードになってし
まう．こうしたスラグの被りのバラツキは、特に薄板の
高速溶接の場合、顕著となる。 以上の理由から、従来は、スラグ量が少なく、一見一様
に見えるソリッドワイヤのビード外観の方が好まれてい
る。 本発明は、このような状況に着目してなされたものであ
って、薄板の高速すみ肉溶接においても，アークや溶滴
移行の安定性は勿論のこと、更にはスラグの被包性を極
めて安定させて，ビード外観が良好で、かつビード表面
が平滑な揃いの良いビードを形成することのできるガス
シールドアーク溶接用フラックス入りワイヤを提供する
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、ガスシールドア
ーク溶接用フラックス入リワイヤの成分調整等について
鋭意研究を重ねた結果．アーク安定性を向上し得る成分
としてＴｉｅ２のほか、アルカリ金属酸化物があるが、
アルカリ金属酸化物のうちでも特定の酸化物、すなわち
、Ｎａ酸化物のうち可溶性成分がアーク安定性とスラグ
被包性を共に満足でき、更にＴｉｅ２と可溶性Ｎａ酸化
物の比をＪｕｌすることにより、所期の目的に適うこと
を見い出し、本発明をなしたものである。 すなわち、本発明に係るガスシールドアーク溶接用フラ
ックス入りワイヤは、ＴｉＯｔ：ｌＯ〜３０％、可溶性
Ｎａ酸化物（Ｎａ，Ｏ換算）：０．１ 〜２．０％、Ｔ
ｉｅ２を含むスラグ形成剤：１５〜４０％を必須成分と
して含有し、かつ．可溶性Ｎａ酸化物（Ｎａ２Ｏ換算）
／Ｔｉ○２の比（重量比）が０．０ １〜０．０８であ
るフラックスを、ｆＲ製外皮中に対ワイヤ全重量当り５
〜２５％充填したものであ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） まず、本発明のフラックス入りワイヤにおけるフラック
ス成分の特定並びにその数値限定の理由を説明する． Ｔ１０ ：１０ 〜３０％ Ｔｉｅ，はアークの安定性を向上させると共に基本的ス
ラグ形成剤であるが、１０％未満ではアークが不安定と
なり、スバッタ発生量が増大し，且つスラグ量も不足し
てビード表面の凹凸が激しくなる，他方．３０％を超え
ると，Ｔｉ○２は本質的に凝固温度が高く、且つ粘性が
大であるため、特に薄板の溶接においてはスラグの分布
が不均一となり、ビードの外観や揃いが極めて悪化する
ので好ましくない。 したがって、Ｔｉｅ．量は１０〜３０％の範囲とする．
なお、Ｔ ｉ Ｏ ｚ ｆｌとしてはルチール、還元ル
チール及びイルミナイト等が挙げられる。 Ｎａ Ｎａ Ｏ ：０．１〜２．０％一般に
Ｎａ，ＯやＫ，Ｏなどのアルカリ金属酸化物は、アーク
の安定性を向上させるために広く用いられているが、こ
れらアルカリ酸化物はスラブの被包性の改善にさほど効
果がないとされている。 しかし乍ら、本発明者らは，これらアルカリ酸化物の中
でもＮａ酸化物について種々検討した結果．同じＮａ酸
化物でも可溶性（水溶性）成分がスラグの被包性に非常
に効果があるとの知見を得た。 第１表は、スラグの被包性が劣化しやすい板厚３ｍ＋ａ
の重ねすみ肉溶接試験において、Ｎａ，Ｏの可溶性成分
と不溶性成分の量を変動させた時のスラグの包被性を調
査した一例である．なお，この溶接試験では、Ｔｉｅ２
、Ｎａ，Ｏ（可溶性，不溶性）のホカ、ソノ他としてＳ
ｉｏ２、ＡＱ２０，、ＺｒＯ，等のスラグ形成剤（合計
７％）及びＭｎ．Ｓｉ及びＦｅ等（残部）からなる構成
のフラックスを鋼製外皮（ＪＩＳ Ｇ ３１４１
ＳＰＣＣ）にフラックス率２０％で充填した１．２ａｍ
φのブラックス入りワイヤを作製し、これを用いて，母
材（鋼種：ＪＩＳ Ｇ ３１３１ ＳＰＨＣ、寸
法： ３２Ｏｗ膳ｔＸＳＯｍｍｗＸ５００ｍｍＲ）につ
き、２５０ＡＸ２８ＶＸ５０ｃｐ＋ｍの条件で第１図に
示すように重ねすみ肉溶接を行い、スラグの被包性を評
価した。 第１表より明らかなように、添加量が同じ場合でも、可
溶性Ｎａ．○を使用したワイヤの方がスラグの被包性が
安定していることが判る．しかし、可溶性Ｎａ，０の量
としては，０．１％未満ではスラグの被包性改善効果が
なく、また２．０％超では被包性は良いものの、アーク
が強くなり過ぎてビード止端部にアンダーカット等の欠
陥が生じ易く、更にスラグ剥離性が劣化する．また、可
溶性成分と不溶性成分が混在した場合は、可溶性Ｎａ酸
化物が上記範囲ならば同じ効果がある。 したがって、可溶性Ｎａ酸化物量は０．１〜２．０％の
範囲とする．なお、可溶性Ｎａ酸化物源としては、Ｎａ
，Ｏ、硅酸ソーダ、長石等が挙げられる． スラグ ：１５〜４０％ スラグの被包性はスラグの粘性などの物性に大きく依存
するが、スラグの量も重要である。スラブ形成剤量が１
５％未満になると，スラグ量が不足してビード外観が劣
化する。他方．４０％超になると、スラグの量が過剰と
なるため、すみ肉継手のルート部へのスラグ巻発生やビ
ード止端部の揃いが悪化する． したがって，スラグ形成剤量は１５〜４０％の範囲とす
る．なお，ここでいうスラグ形成剤には、前記ＴｉＯ，
（７）他に、Ｓｉｎ，、ＺｒＯ，、ＡＱ２０，、Ｍｇ○
、ＭｎＯ，ＣａＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ２０，、ＬｉＦｅＯｔ
，Ｌｉ２ＭｎＯ３、ＬＬ２Ｓｉ○，等の酸化物や、Ｎａ
Ｆ．Ｋ，ＳｉＦ，．ＬｉＦ，ＣａＦ，、Ｎａ２ＡＱＦ，
．ＭｇＦ，などの弗化物が挙げられる．なお、弗化物は
脱水鳥剤を兼ねて添加できるが、ヒュームやスバッタの
発生を増大させるので５％以下が望ましい． 本発明においては、以上の各成分を必須成分とするが、
更に．それらのうちの可溶性Ｎａ酸化物とＴｉｅ，の比
を規制する必要がある．Ｉｌｌ Ｎａ Ｎａ
○ ／ＴｉＯ：０．０１〜０．０８ 前述した３成分をそれぞれ規定の範囲内で含むフラック
スを充填したフラッグス入リワイヤは，薄板のすみ肉溶
接において、溶接速度が約５０ｃ＋ｓ／分以下であるな
らば、スラグの被包性も安定しているため、極めて美し
い外観を有し、かつ揃いの良いビードを得ることができ
た。しかし，薄板の溶接の場合、本質的に溶接歪みや溶
け落ちを生じ易いため，溶接の高速化（例えば８０ｃ■
／分以上）によって対処されているが、上記ワイヤにお
いてさえもスラグ被包性の劣化によるビード外観？悪化
が生じ、適用が困難であった。 そこで，このような高速溶接の場合でも、スラグの被包
性が安定し、優れたビード外観が得られるように種々検
討した結果、可溶性Ｎａ酸化物とＴｉｅ２との重量比を
ある範囲に規制するという解決手段を見い出したのであ
る。 第２図は． Ｔｉｅ２、可溶性Ｎａ酸化物（Ｎａ，Ｏ換
算）及びスラグ形成剤の量を上記の規定範囲に限定し、
かつ、可溶性Ｎａ酸化物（Ｎａ，０換算）／ＴｉＯ■の
重量比を種々変化させた場合、その比の効果を調べた結
果を示している。なお、実験要領及び評価方法は以下の
とおりである。 〈実験要領〉 供試鋼板及び継手：ＪＩＳ Ｇ ３１３１ ＳＰ
ＨＣ、 ３ａ＋ｍｔ Ｘ ８ ０＋ａｍｗ Ｘ５００ｍ
ｍｌ２、重ねすみ肉 ワイヤ径：１．２履飄φ フラックス率＝２０％ 鋼製外皮：ＪＩＳ Ｇ ３１４１ ＳＰＣＣ溶接
条件：２３０ＡＸ２８ＶＸ１００ｃｐｍシールドガス：
１００％ＣＯ，、２５Ｑ／分く評価方法〉 スラグの被包性及びビード外観にて次のように評価した
。 Ｏ・・・スラグの包被性が良好でビード外観揃いが良好
。 Δ・・・スラグの包被性がやや劣り、ビード外観も若干
劣る。 ×・・スラグの包被性が極めて悪く、ビード外観、揃い
も悪い。 第２図から明らかなように、Ｔｉｅ２と可溶性Ｎａ２０
の含有量がそれぞれ前述の規定範囲内であって、かつ、
可溶性Ｎａ２Ｏ／ＴｉＯ２で与えられる重量比が０．０
１〜０．０８の範囲内であれば、薄板の高速すみ肉溶性
においてもスラグの被包性が良好で，外観、揃いの優れ
たビードが得られたが、その比が上記範囲を外れると、
スラグ被包性が劣化することにより、ビード外観、揃い
が悪化してくる。 すなわち、高速すみ肉溶接での対応を考えると、その比
が上記範囲（可溶性Ｎａ酸化物（Ｎａ２０換算）／Ｔｘ
Ｏｚ： ０．０ １〜０．０８）に規制しなければない
ことが確認された。 フラックスの組成については、上述した通りであり、上
記条件を満足する限り，他の成分については特段の制限
がなく、一般に使用されているＭｎ．ＳＬ等の脱酸剤、
Ｎ１、Ｂ等の合金剤，アルカリ金属のアーク安定剤等や
スラグ剥離性改善のための酸化ビスマス等を適宜に配合
することができる。 しかし、ワイヤ全重量に対するフラツクスの充填比率（
フラッグス率）は無制限に許される訳でなく、ワイヤ全
重量に対して５〜２０％の範囲でなければならない。す
なわち、フラツクス率が５％未満では、生成スラグの絶
対量が不足するため，スラグの包被性が劣化すると共に
スパツタ発生量が増大する。一方、２０％を超えると生
成スラブ量が増加するので、スラグ流動性が大きくなり
、ビードが不揃いになる。 なお、フラックス入りワイヤ及びガスシールドアーク溶
接の他の条件（例えば、ワイヤ径、ワイヤ断面形状、シ
ールドガス、母材等）は、特に制限されない。 本発明ワイヤは上述の如く構成されているので、現在市
場に提供されている溶接材料では困難であった薄板（３
．０ｍｍ厚以下）の高速重ねすみ肉溶接施工においても
、安定したアーク、優れたスラグ被包性などが得られる
ため、平滑で光沢があり、美しく、かつ揃いの良いビー
ドが得られる。 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） 第２表に示す成分組成を有するフラツクスを軟鋼製（Ｊ
ＩＳ Ｇ ３１４１ ８ＰＣＧ）の外皮中にフラ
ンクス率１５％で充填した１．２■φのフラックス入リ
ワイヤを用いて、薄板（供試鋼板：ＪＩＳ Ｇ ３
１３１ ＳＰＨＣ、：３＋ｍｔＸ８０ｍ膳ＷＸ５００
ｍｉｅｌｍ）に対し、第１図に示す継手形状で、２３０
ＡＸ２８ＶＸ１００ｃｐ−． シ−／レドガス：ｌ゜０
０％ＣＯ２、２５Ｑ／分の条件で、重ねすみ肉高速溶接
を行い、作業性を評価した．その結果を第２表に併記す
る。 第２表より以下の如く考察される。 比較例Ｎα１は，Ｔｉｅ．が不足しているため、スラブ
の被包性が悪く、ビード外胡が劣化している。 またスパッタ発生量が増大した。一方、比較例Ｎα２は
、Ｔｉ○２が過剰になっているため、スラブの被包性や
アークの安定性は比較的良好であるが、ビードの揃いが
′極めて悪い。 比較例Ｎａ ３は、可溶性Ｎａ２Ｏが不足しているた゜
め、スラグ包被性が悪く、ビード外観が悪い。 方、比較例翫４は、可溶性Ｎａ２０が過剰のため、アー
クが強くなりずきて、アンダーカットが生じ、ビード外
観等も悪化している。 比較例Ｎａ５は、スラグ形成剤が不足しているため、ス
ラグの被りが劣化して、ビード外観が悪化している。一
方、比較例尚６は、スラブ形成剤が過剰のため，スラグ
流動性が大きくなり、ビードの揃いが極めて悪い． 比較例ＮＱ７は、スラグ形成剤中の弗化物量が過剰で、
且つ可溶性Ｎａ，０／ＴｉＯ２の比が゜本発明範囲外で
あるため、他成分は本発明範囲内であるものの、スラグ
の包被性，ビード外観など極めて悪い． これらに対し、勲８〜Ｎα１３は本発明例であり、いず
れも，薄板重ね高速すみ肉溶接においても、スラグの包
被性が極めて良好で、且つアークも安定しているため，
外観が美しく、且つ揃いの良好なビードが得られている
。
イヤに係り，特に炭素鋼、低合金鋼等の薄板、中板、と
りわけ薄板の重ねすみ肉溶接などにおいて、揃いが良好
で非常に光沢のあるビードを与える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。 （従来の技術及び解決しようとする課Ｍ）例えば、薄板
（特に３．２ｍｎ＋厚以下）の溶接の場合、溶接施工法
などの選定に当っては、一般に次の項目等が考慮される
。 （１） 継手部の性能 （２）溶接能率性 （３） 溶接作業性及びビード外観 このうち，特に（２）、（３）に関しては最も重要視さ
れる項目である。 しかし、（２）の溶接能率性は現状のガスシールドアー
ク溶接法の適用でほぼ満足できる水準にあると考えられ
る． また、（３）の溶接作業性及びビード外駅に関しては、
現在市場に提供されている溶接材料或いは施工法では充
分に対応されていないのが実情である。 すなわち、薄板溶接における溶接作業性で最も間厘視さ
れているのがビード外観である。 一般にビード外観は安定したアーク，溶滴移行などにも
影響されるが、とりわけビードを覆うスラブが大きな役
割を担っていると言える。例えば、スラグ量が極めて少
ないソリッドワイヤやメタル系フラックス入リワイヤは
、被覆アーク溶接捧やスラグ系のフラックス入りワイヤ
に比べ、ビードの光沢つやがなく、ビード外観は良いと
は言えない。 これからすると、ビード外肌を重視する箇所では、スラ
グ系のフラックス入リワイヤを用いれば良いわけだが、
薄板のすみ肉溶接の場合、溶接部近傍の鋼板温度が極め
て高くなり易いため、現在市場に提供されているスラブ
系のフラックス入りワイヤでは、スラグの粘性、凝固状
態等の物性が変化し、本来の安定した被包性が著しく劣
化してしまう，このため、溶接ビードは、スラグが被っ
た部分とスラブが被らなかった部分のビード外観が大幅
に異なり、全体として見栄えのしないビードになってし
まう．こうしたスラグの被りのバラツキは、特に薄板の
高速溶接の場合、顕著となる。 以上の理由から、従来は、スラグ量が少なく、一見一様
に見えるソリッドワイヤのビード外観の方が好まれてい
る。 本発明は、このような状況に着目してなされたものであ
って、薄板の高速すみ肉溶接においても，アークや溶滴
移行の安定性は勿論のこと、更にはスラグの被包性を極
めて安定させて，ビード外観が良好で、かつビード表面
が平滑な揃いの良いビードを形成することのできるガス
シールドアーク溶接用フラックス入りワイヤを提供する
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、ガスシールドア
ーク溶接用フラックス入リワイヤの成分調整等について
鋭意研究を重ねた結果．アーク安定性を向上し得る成分
としてＴｉｅ２のほか、アルカリ金属酸化物があるが、
アルカリ金属酸化物のうちでも特定の酸化物、すなわち
、Ｎａ酸化物のうち可溶性成分がアーク安定性とスラグ
被包性を共に満足でき、更にＴｉｅ２と可溶性Ｎａ酸化
物の比をＪｕｌすることにより、所期の目的に適うこと
を見い出し、本発明をなしたものである。 すなわち、本発明に係るガスシールドアーク溶接用フラ
ックス入りワイヤは、ＴｉＯｔ：ｌＯ〜３０％、可溶性
Ｎａ酸化物（Ｎａ，Ｏ換算）：０．１ 〜２．０％、Ｔ
ｉｅ２を含むスラグ形成剤：１５〜４０％を必須成分と
して含有し、かつ．可溶性Ｎａ酸化物（Ｎａ２Ｏ換算）
／Ｔｉ○２の比（重量比）が０．０ １〜０．０８であ
るフラックスを、ｆＲ製外皮中に対ワイヤ全重量当り５
〜２５％充填したものであ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） まず、本発明のフラックス入りワイヤにおけるフラック
ス成分の特定並びにその数値限定の理由を説明する． Ｔ１０ ：１０ 〜３０％ Ｔｉｅ，はアークの安定性を向上させると共に基本的ス
ラグ形成剤であるが、１０％未満ではアークが不安定と
なり、スバッタ発生量が増大し，且つスラグ量も不足し
てビード表面の凹凸が激しくなる，他方．３０％を超え
ると，Ｔｉ○２は本質的に凝固温度が高く、且つ粘性が
大であるため、特に薄板の溶接においてはスラグの分布
が不均一となり、ビードの外観や揃いが極めて悪化する
ので好ましくない。 したがって、Ｔｉｅ．量は１０〜３０％の範囲とする．
なお、Ｔ ｉ Ｏ ｚ ｆｌとしてはルチール、還元ル
チール及びイルミナイト等が挙げられる。 Ｎａ Ｎａ Ｏ ：０．１〜２．０％一般に
Ｎａ，ＯやＫ，Ｏなどのアルカリ金属酸化物は、アーク
の安定性を向上させるために広く用いられているが、こ
れらアルカリ酸化物はスラブの被包性の改善にさほど効
果がないとされている。 しかし乍ら、本発明者らは，これらアルカリ酸化物の中
でもＮａ酸化物について種々検討した結果．同じＮａ酸
化物でも可溶性（水溶性）成分がスラグの被包性に非常
に効果があるとの知見を得た。 第１表は、スラグの被包性が劣化しやすい板厚３ｍ＋ａ
の重ねすみ肉溶接試験において、Ｎａ，Ｏの可溶性成分
と不溶性成分の量を変動させた時のスラグの包被性を調
査した一例である．なお，この溶接試験では、Ｔｉｅ２
、Ｎａ，Ｏ（可溶性，不溶性）のホカ、ソノ他としてＳ
ｉｏ２、ＡＱ２０，、ＺｒＯ，等のスラグ形成剤（合計
７％）及びＭｎ．Ｓｉ及びＦｅ等（残部）からなる構成
のフラックスを鋼製外皮（ＪＩＳ Ｇ ３１４１
ＳＰＣＣ）にフラックス率２０％で充填した１．２ａｍ
φのブラックス入りワイヤを作製し、これを用いて，母
材（鋼種：ＪＩＳ Ｇ ３１３１ ＳＰＨＣ、寸
法： ３２Ｏｗ膳ｔＸＳＯｍｍｗＸ５００ｍｍＲ）につ
き、２５０ＡＸ２８ＶＸ５０ｃｐ＋ｍの条件で第１図に
示すように重ねすみ肉溶接を行い、スラグの被包性を評
価した。 第１表より明らかなように、添加量が同じ場合でも、可
溶性Ｎａ．○を使用したワイヤの方がスラグの被包性が
安定していることが判る．しかし、可溶性Ｎａ，０の量
としては，０．１％未満ではスラグの被包性改善効果が
なく、また２．０％超では被包性は良いものの、アーク
が強くなり過ぎてビード止端部にアンダーカット等の欠
陥が生じ易く、更にスラグ剥離性が劣化する．また、可
溶性成分と不溶性成分が混在した場合は、可溶性Ｎａ酸
化物が上記範囲ならば同じ効果がある。 したがって、可溶性Ｎａ酸化物量は０．１〜２．０％の
範囲とする．なお、可溶性Ｎａ酸化物源としては、Ｎａ
，Ｏ、硅酸ソーダ、長石等が挙げられる． スラグ ：１５〜４０％ スラグの被包性はスラグの粘性などの物性に大きく依存
するが、スラグの量も重要である。スラブ形成剤量が１
５％未満になると，スラグ量が不足してビード外観が劣
化する。他方．４０％超になると、スラグの量が過剰と
なるため、すみ肉継手のルート部へのスラグ巻発生やビ
ード止端部の揃いが悪化する． したがって，スラグ形成剤量は１５〜４０％の範囲とす
る．なお，ここでいうスラグ形成剤には、前記ＴｉＯ，
（７）他に、Ｓｉｎ，、ＺｒＯ，、ＡＱ２０，、Ｍｇ○
、ＭｎＯ，ＣａＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ２０，、ＬｉＦｅＯｔ
，Ｌｉ２ＭｎＯ３、ＬＬ２Ｓｉ○，等の酸化物や、Ｎａ
Ｆ．Ｋ，ＳｉＦ，．ＬｉＦ，ＣａＦ，、Ｎａ２ＡＱＦ，
．ＭｇＦ，などの弗化物が挙げられる．なお、弗化物は
脱水鳥剤を兼ねて添加できるが、ヒュームやスバッタの
発生を増大させるので５％以下が望ましい． 本発明においては、以上の各成分を必須成分とするが、
更に．それらのうちの可溶性Ｎａ酸化物とＴｉｅ，の比
を規制する必要がある．Ｉｌｌ Ｎａ Ｎａ
○ ／ＴｉＯ：０．０１〜０．０８ 前述した３成分をそれぞれ規定の範囲内で含むフラック
スを充填したフラッグス入リワイヤは，薄板のすみ肉溶
接において、溶接速度が約５０ｃ＋ｓ／分以下であるな
らば、スラグの被包性も安定しているため、極めて美し
い外観を有し、かつ揃いの良いビードを得ることができ
た。しかし，薄板の溶接の場合、本質的に溶接歪みや溶
け落ちを生じ易いため，溶接の高速化（例えば８０ｃ■
／分以上）によって対処されているが、上記ワイヤにお
いてさえもスラグ被包性の劣化によるビード外観？悪化
が生じ、適用が困難であった。 そこで，このような高速溶接の場合でも、スラグの被包
性が安定し、優れたビード外観が得られるように種々検
討した結果、可溶性Ｎａ酸化物とＴｉｅ２との重量比を
ある範囲に規制するという解決手段を見い出したのであ
る。 第２図は． Ｔｉｅ２、可溶性Ｎａ酸化物（Ｎａ，Ｏ換
算）及びスラグ形成剤の量を上記の規定範囲に限定し、
かつ、可溶性Ｎａ酸化物（Ｎａ，０換算）／ＴｉＯ■の
重量比を種々変化させた場合、その比の効果を調べた結
果を示している。なお、実験要領及び評価方法は以下の
とおりである。 〈実験要領〉 供試鋼板及び継手：ＪＩＳ Ｇ ３１３１ ＳＰ
ＨＣ、 ３ａ＋ｍｔ Ｘ ８ ０＋ａｍｗ Ｘ５００ｍ
ｍｌ２、重ねすみ肉 ワイヤ径：１．２履飄φ フラックス率＝２０％ 鋼製外皮：ＪＩＳ Ｇ ３１４１ ＳＰＣＣ溶接
条件：２３０ＡＸ２８ＶＸ１００ｃｐｍシールドガス：
１００％ＣＯ，、２５Ｑ／分く評価方法〉 スラグの被包性及びビード外観にて次のように評価した
。 Ｏ・・・スラグの包被性が良好でビード外観揃いが良好
。 Δ・・・スラグの包被性がやや劣り、ビード外観も若干
劣る。 ×・・スラグの包被性が極めて悪く、ビード外観、揃い
も悪い。 第２図から明らかなように、Ｔｉｅ２と可溶性Ｎａ２０
の含有量がそれぞれ前述の規定範囲内であって、かつ、
可溶性Ｎａ２Ｏ／ＴｉＯ２で与えられる重量比が０．０
１〜０．０８の範囲内であれば、薄板の高速すみ肉溶性
においてもスラグの被包性が良好で，外観、揃いの優れ
たビードが得られたが、その比が上記範囲を外れると、
スラグ被包性が劣化することにより、ビード外観、揃い
が悪化してくる。 すなわち、高速すみ肉溶接での対応を考えると、その比
が上記範囲（可溶性Ｎａ酸化物（Ｎａ２０換算）／Ｔｘ
Ｏｚ： ０．０ １〜０．０８）に規制しなければない
ことが確認された。 フラックスの組成については、上述した通りであり、上
記条件を満足する限り，他の成分については特段の制限
がなく、一般に使用されているＭｎ．ＳＬ等の脱酸剤、
Ｎ１、Ｂ等の合金剤，アルカリ金属のアーク安定剤等や
スラグ剥離性改善のための酸化ビスマス等を適宜に配合
することができる。 しかし、ワイヤ全重量に対するフラツクスの充填比率（
フラッグス率）は無制限に許される訳でなく、ワイヤ全
重量に対して５〜２０％の範囲でなければならない。す
なわち、フラツクス率が５％未満では、生成スラグの絶
対量が不足するため，スラグの包被性が劣化すると共に
スパツタ発生量が増大する。一方、２０％を超えると生
成スラブ量が増加するので、スラグ流動性が大きくなり
、ビードが不揃いになる。 なお、フラックス入りワイヤ及びガスシールドアーク溶
接の他の条件（例えば、ワイヤ径、ワイヤ断面形状、シ
ールドガス、母材等）は、特に制限されない。 本発明ワイヤは上述の如く構成されているので、現在市
場に提供されている溶接材料では困難であった薄板（３
．０ｍｍ厚以下）の高速重ねすみ肉溶接施工においても
、安定したアーク、優れたスラグ被包性などが得られる
ため、平滑で光沢があり、美しく、かつ揃いの良いビー
ドが得られる。 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） 第２表に示す成分組成を有するフラツクスを軟鋼製（Ｊ
ＩＳ Ｇ ３１４１ ８ＰＣＧ）の外皮中にフラ
ンクス率１５％で充填した１．２■φのフラックス入リ
ワイヤを用いて、薄板（供試鋼板：ＪＩＳ Ｇ ３
１３１ ＳＰＨＣ、：３＋ｍｔＸ８０ｍ膳ＷＸ５００
ｍｉｅｌｍ）に対し、第１図に示す継手形状で、２３０
ＡＸ２８ＶＸ１００ｃｐ−． シ−／レドガス：ｌ゜０
０％ＣＯ２、２５Ｑ／分の条件で、重ねすみ肉高速溶接
を行い、作業性を評価した．その結果を第２表に併記す
る。 第２表より以下の如く考察される。 比較例Ｎα１は，Ｔｉｅ．が不足しているため、スラブ
の被包性が悪く、ビード外胡が劣化している。 またスパッタ発生量が増大した。一方、比較例Ｎα２は
、Ｔｉ○２が過剰になっているため、スラブの被包性や
アークの安定性は比較的良好であるが、ビードの揃いが
′極めて悪い。 比較例Ｎａ ３は、可溶性Ｎａ２Ｏが不足しているた゜
め、スラグ包被性が悪く、ビード外観が悪い。 方、比較例翫４は、可溶性Ｎａ２０が過剰のため、アー
クが強くなりずきて、アンダーカットが生じ、ビード外
観等も悪化している。 比較例Ｎａ５は、スラグ形成剤が不足しているため、ス
ラグの被りが劣化して、ビード外観が悪化している。一
方、比較例尚６は、スラブ形成剤が過剰のため，スラグ
流動性が大きくなり、ビードの揃いが極めて悪い． 比較例ＮＱ７は、スラグ形成剤中の弗化物量が過剰で、
且つ可溶性Ｎａ，０／ＴｉＯ２の比が゜本発明範囲外で
あるため、他成分は本発明範囲内であるものの、スラグ
の包被性，ビード外観など極めて悪い． これらに対し、勲８〜Ｎα１３は本発明例であり、いず
れも，薄板重ね高速すみ肉溶接においても、スラグの包
被性が極めて良好で、且つアークも安定しているため，
外観が美しく、且つ揃いの良好なビードが得られている
。
（発明の効果）
以上詳述したように，本発明によれば，薄板の高速すみ
肉溶接においても，アークや溶滴移行の安定性が極めて
良好であり，更にはスラブの被包性も極めて安定してい
るので，ビード外期が良好で、且つビード表面が平滑な
揃いの良いビードを形成することができる。
肉溶接においても，アークや溶滴移行の安定性が極めて
良好であり，更にはスラブの被包性も極めて安定してい
るので，ビード外期が良好で、且つビード表面が平滑な
揃いの良いビードを形成することができる。
第１図は重ね水平すみ肉溶接の継手形状及び溶接要領を
説明する図、第２図はスラグの被包性及びビード外観と
可溶性Ｎａ，○／ Ｔ ｘ Ｏ ｚの重量比の関係を示
す図である． 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中 村 尚
説明する図、第２図はスラグの被包性及びビード外観と
可溶性Ｎａ，○／ Ｔ ｘ Ｏ ｚの重量比の関係を示
す図である． 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)
- （１）重量％（以下、同じ）で、ＴｉＯ＿２：１０〜３
０％、可溶性Ｎａ酸化物（Ｎａ＿２Ｏ換算）：０．１〜
２．０％、ＴｉＯ＿２を含むスラグ形成剤：１５〜４０
％を必須成分として含有し、かつ、可溶性Ｎａ酸化物（
Ｎａ＿２Ｏ換算）／ＴｉＯ＿２の比（重量比）が０．０
１〜０．０８であるフラックスを、鋼製外皮中に対ワイ
ヤ全重量当り５〜２５％充填したものであることを特徴
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
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5709889A JPH02235596A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP5709889A JPH02235596A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 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 |
|---|---|
| JPH02235596A true JPH02235596A (ja) | 1990-09-18 |
| JPH054197B2 JPH054197B2 (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=13046033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5709889A Granted JPH02235596A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 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) | JPH02235596A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0590623A1 (en) * | 1992-09-30 | 1994-04-06 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Flux-cored wire |
-
1989
- 1989-03-09 JP JP5709889A patent/JPH02235596A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0590623A1 (en) * | 1992-09-30 | 1994-04-06 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Flux-cored wire |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH054197B2 (ja) | 1993-01-19 |
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