JPH02268994A - Submerged arc welding wire and flux for corrosion resistant refractory steel - Google Patents
Submerged arc welding wire and flux for corrosion resistant refractory steelInfo
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、海洋性環境における建築、土木および海洋構
造物等に用いられる耐食性および耐火性の優れた鋼(以
下、耐食性耐火鋼という。)の溶接材料に係わる。さら
に詳しくは、海上を含む海岸に近い環境(以下、海浜地
区という。)あるいは海水の飛沫帯(以下、単に飛沫帯
という。)において腐食し難く、かつ高温耐力に優れた
溶接金属を得るとともに、溶接作業性の良好なサブマー
ジアーク溶接ワイヤおよびフラックスに関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a steel with excellent corrosion resistance and fire resistance (hereinafter referred to as corrosion-resistant fire-resistant steel) used for architecture, civil engineering, marine structures, etc. in the marine environment. related to welding materials. More specifically, in addition to obtaining a weld metal that is resistant to corrosion in an environment near the coast including the sea (hereinafter referred to as a beach area) or a seawater splash zone (hereinafter simply referred to as a splash zone) and has excellent high temperature resistance, This invention relates to a submerged arc welding wire and flux with good welding workability.
[従来の技術]
従来、建築、土木および海洋構造物などの分野における
各種鋼構造物のうち、特に生活に密着したビルや事務所
および住居などの建築物の鋼部材の表面には、火災時に
350℃以上にならぬよう、耐火被覆か施されている。[Prior Art] Conventionally, among various steel structures used in the fields of architecture, civil engineering, and marine structures, the surfaces of steel members of buildings, offices, and residences, which are closely connected to daily life, have been known to be exposed to heat in the event of a fire. Fireproof coating is applied to prevent temperatures from exceeding 350°C.
これは、350℃程度で耐力が常温時の60〜70tに
低下し、建築物の倒壊を引き起こす恐れがあるためであ
る。This is because the yield strength decreases to 60 to 70 tons at room temperature at about 350°C, which may cause the building to collapse.
ところで、最近さらに高温な600℃での耐力が常温で
の70を以上を確保でき、無被覆や軽被覆が可能となっ
て建設コストを低くすることのできる耐火鋼が開発され
つつある。さらには、耐候性をも付加した従来にはない
鋼材も考えれらている。Incidentally, recently, fire-resistant steel is being developed that can ensure a yield strength of 70 or higher at a higher temperature of 600° C. than at room temperature, and can be uncoated or lightly coated, thereby reducing construction costs. Furthermore, non-conventional steel materials with added weather resistance are also being considered.
この場合、特に塩分の影響が大きい海浜地区や飛沫帯の
鋼構造物においては、耐食性に優れることが重要である
。In this case, it is important to have excellent corrosion resistance, especially for steel structures in coastal areas and splash zones where the influence of salt is large.
しかし、このような特性を有する耐食性耐火鋼に用いる
サブマージアーク溶接材料は、従来にはない。このため
、構造物にたとえ耐食性耐火鋼を使用しても従来のサブ
マージアーク溶接材料で施工した場合、火災時における
熱的損傷防止のため、溶接部を従来鋼使用の場合と同様
にスラグウール、ロックウール、ガラスウール等を基材
とする吹き付け、フェルト材の展着、防火モルタルの包
皮等耐火被覆を入念に施すことが必要であり、建設コス
トが高額となる。また、塩分の影響による腐食が発生し
、耐用期間が著しく短縮するため、予め鋼材の板厚を大
きくしたり、厳重な塗装等の防食施工が必要となり、建
設コストを増大させる。However, there is no conventional submerged arc welding material used for corrosion-resistant fire-resistant steel having such characteristics. For this reason, even if a structure is made of corrosion-resistant fire-resistant steel, if it is constructed using conventional submerged arc welding materials, the welded part must be welded with slag wool, as in the case of conventional steel, in order to prevent thermal damage in the event of a fire. It is necessary to carefully apply fireproof coatings such as spraying using rock wool, glass wool, etc. as a base material, spreading felt material, and covering with fireproof mortar, resulting in high construction costs. In addition, corrosion occurs due to the influence of salt, and the service life is significantly shortened, so it is necessary to increase the thickness of the steel plate in advance, and to apply strict anti-corrosion measures such as painting, which increases construction costs.
ところで、高温特性という観点のみでは、CrMO鋼用
のサブマージアーク溶接材料があり、溶接ワイヤとして
は、たとえば特開昭53−95146号公報にCrを多
く含有する例が開示され、フラックスについては、たと
えば特開昭59−4994号公報に高Cr含有ワイヤと
の組み合わせを前提とした特定塩基度のフラックスが開
示されている。By the way, from the viewpoint of high-temperature properties, there are submerged arc welding materials for CrMO steel, and examples of welding wires containing a large amount of Cr are disclosed in JP-A-53-95146, for example. JP-A-59-4994 discloses a flux with a specific basicity intended for use in combination with a high Cr-containing wire.
一方、特公昭60−48279号公報には、Cu−Cr
−Ni系の溶接金属を得る高耐候性鋼板のサブマージア
ーク溶接用ワイヤおよびフラックスの例か開示されてい
る。On the other hand, in Japanese Patent Publication No. 60-48279, Cu-Cr
- Examples of wires and fluxes for submerged arc welding of highly weathering steel plates to obtain Ni-based weld metals are disclosed.
[発明か解決しようとする課題]
周知のCu−Cr−Ni系の溶接金属成分を得る高耐候
性鋼板用溶接材料では、高温特性の向上に3題かある。[Problems to be Solved by the Invention] In the well-known welding material for highly weathering steel sheets that obtains a Cu-Cr-Ni based weld metal component, there are three problems in improving high-temperature properties.
また、内陸の自然環境下では十分な耐候性を示すが、海
浜地区や飛沫帯での耐食性が劣ることに重要な問題があ
る。In addition, although it exhibits sufficient weather resistance in inland natural environments, there is an important problem in that it has poor corrosion resistance in coastal areas and splash zones.
一方、Cr−Mo鋼用溶接材料では、高温特性は良好と
なるものの、耐食性の向上に課題がある。On the other hand, although welding materials for Cr-Mo steel have good high-temperature properties, there is a problem in improving corrosion resistance.
また、溶接金属の靭性は、溶接経了後、SRを行うこと
により確保するものであり、溶接ままでの靭性は非常に
悪い。よって、建築用としては適用できない。Further, the toughness of the weld metal is ensured by performing SR after welding, and the toughness as welded is very poor. Therefore, it cannot be used for architectural purposes.
さらにCrt −MolI4用ワイヤは、合金成分を多
く含有しているため価格が非常に高く、耐火被覆を省略
化するコスト的メリットがなくなるという欠点がある。Furthermore, the wire for Crt-MolI4 is very expensive because it contains a large amount of alloy components, and there is a drawback that there is no cost advantage in omitting the fireproof coating.
なお、従来のCr−Mo鋼用フラックスでは、建築構造
物に用いる従来温州ワイヤと組み合わせた場合高温特性
が劣る。It should be noted that the conventional flux for Cr-Mo steel has poor high-temperature properties when combined with the conventional unshu wire used in building structures.
本発明の目的は、内陸の自然環境での十分な耐候性を保
ち、さらに海洋性環境において腐食し難く、600℃で
の高温特性が優れ、かつ溶接ままでの衝撃靭性も良好な
溶接金属を得るとともに、溶接作業性の良好な耐食性耐
火温州サブマージアーク溶接ワイヤおよびフラックスを
提供することにある。The purpose of the present invention is to create a weld metal that maintains sufficient weather resistance in inland natural environments, is resistant to corrosion in marine environments, has excellent high-temperature properties at 600°C, and has good impact toughness as welded. It is an object of the present invention to provide a corrosion-resistant, refractory unshu submerged arc welding wire and flux that have good welding workability.
[課題を解決するための手段]
本発明は前述の課題を克服し、目的を達成するもので、
重量tで、C: 0.01〜0.15% 、 Si :
0.5’4以下、Mn : 0.4〜2.5’! 、
P : 0.05%以下、Cu:0.1〜0.6%
、 Ni : 0.4H以下、Mo : 0.06〜0
.80% 、 Nb : 0.003〜0.030%を
含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなり、0I
IO+ 20Nb) :0.+5〜1.25であること
を特徴とする耐食性耐火温州サブマージアーク溶接ワイ
ヤである。[Means for Solving the Problems] The present invention overcomes the above-mentioned problems and achieves the objects,
Weight t, C: 0.01-0.15%, Si:
0.5'4 or less, Mn: 0.4-2.5'! ,
P: 0.05% or less, Cu: 0.1-0.6%
, Ni: 0.4H or less, Mo: 0.06-0
.. 80%, Nb: 0.003-0.030%, the remainder consists of Fe and inevitable impurities, 0I
IO+20Nb) :0. The present invention is a corrosion-resistant refractory unshu submerged arc welding wire characterized by a resistance of +5 to 1.25.
さらに本発明は、重量tで、5i02 : 5〜35*
、MgO: 5〜35$、 CaO: 5〜25%、F
BI 〜g*、P : 0.1%以下、Cu:0.1〜
0.8%;、Ni : 0.6!ji以下、Mo: 0
.1〜!、0%; 、 Nb : 0.01〜0.+4
11;を含有し、(Mo+ l0Nb) :0.3〜2
.0であることを特徴とする耐食性耐火温州サブマージ
アーク溶接フラックスである。Further, in the present invention, the weight t is 5i02: 5-35*
, MgO: 5-35$, CaO: 5-25%, F
BI~g*, P: 0.1% or less, Cu: 0.1~
0.8%;, Ni: 0.6! Below ji, Mo: 0
.. 1~! , 0%; , Nb: 0.01-0. +4
11; (Mo+10Nb): 0.3-2
.. This is a corrosion-resistant, refractory, unshu submerged arc welding flux characterized by a zero corrosion resistance.
[作用]
本発明者らは、耐食性耐火温州のサブマージアーク溶接
ワイヤおよびフラックスを得るため、まず既存の溶接材
料により検討した結果、溶接金属において600℃での
耐力が常温時の70零以上を満足する材料は、実用が困
難であるとの結論を得た。[Function] In order to obtain corrosion-resistant and refractory submerged arc welding wire and flux, the inventors first investigated existing welding materials and found that the yield strength of the weld metal at 600°C satisfies 70 zero or more at room temperature. It was concluded that the materials used were difficult to put into practical use.
すなわち、必要な高温耐力が得られるワイヤあるいはフ
ラックスには、高価な合金元素が多量添加されており溶
接材料費か増大するため、耐火被覆の削減による建設コ
スト低減効果が相殺されてしまう。That is, wire or flux that can provide the necessary high-temperature proof strength has large amounts of expensive alloying elements added to it, increasing the cost of welding materials, which offsets the construction cost reduction effect achieved by reducing the fireproof coating.
さらに、本来高温で使用されるGr−Mo鋼と異なり、
本発明の目的とする用途が常温である建築構造物に合金
元素を多量含む溶接金属は、強度が高くなり過ぎるため
、耐割わ性か問題となり、また溶接ままでの靭性か非常
に劣ることも判明した。Furthermore, unlike Gr-Mo steel, which is originally used at high temperatures,
Welded metals containing large amounts of alloying elements, which are used in building structures that are intended for use at room temperature, have too high a strength, resulting in problems with their cracking resistance, and their as-welded toughness is extremely poor. It was also revealed.
一方、優れた高温特性を得ると同時に、海浜地区や飛沫
帯において優れた耐食性も得ることのできる溶接金属成
分について検討した結果、高温特性および内陸の自然環
境における耐候性向上成分であるCrの含有は、耐食性
が極めて劣ることを見い出した。そこで、さらに詳細に
成分の検討を屯ねた結果、本発明ワイヤおよびフラック
スを得た。On the other hand, as a result of studying weld metal components that can obtain excellent high-temperature properties and, at the same time, excellent corrosion resistance in coastal areas and splash zones, we found that the content of Cr, which is a component that improves high-temperature properties and weather resistance in inland natural environments. found that the corrosion resistance was extremely poor. Therefore, as a result of further detailed examination of the components, the wire and flux of the present invention were obtained.
以下に、本発明における成分元素とその添加Mについて
説明する。The component elements and their addition M in the present invention will be explained below.
まず溶接ワイヤは、Moと微fiNbの複合添加で十分
な高温耐力を得、かつCrを実質的に含有せず、Cuの
添加およびC,Niを規制することにより、海浜地区や
飛沫帯での塩分による腐食の発生を抑制したことに特徴
がある。First, the welding wire has sufficient high-temperature resistance with the combined addition of Mo and fine fiNb, does not substantially contain Cr, and is suitable for use in coastal areas and splash zones by adding Cu and regulating C and Ni. It is characterized by suppressing the occurrence of corrosion caused by salt.
Mo、 Nbは微細な炭窒化物を形成し、さらにMoは
固溶体強化によって高温耐力を増加させるが、MOある
いはNbの単独添加では、600℃での七分な耐力を得
ることが難しい。すなわち複合効果が得られる各成分の
最小量として、Moは0.06!lk 、 Nbは0
、003に含有する必要がある。一方、Mo、 Nb量
が多すぎると常温強度が高くなり過ぎ、また靭性が劣化
するので、Mo、 Nb含有量の上限はそれぞれ0.8
0%、0.030’!とする必要かある。Mo and Nb form fine carbonitrides, and Mo increases high-temperature yield strength through solid solution strengthening, but it is difficult to obtain a 70% yield strength at 600°C by adding MO or Nb alone. In other words, the minimum amount of each component that produces a composite effect is 0.06! lk, Nb is 0
, 003. On the other hand, if the amounts of Mo and Nb are too large, the strength at room temperature becomes too high and the toughness deteriorates, so the upper limit of the content of Mo and Nb is 0.8 each.
0%, 0.030'! Is it necessary to do so?
さらに、Mo、 Nbがそわぞれ上記特定値内であって
も、これら成分の合計か過少では、目標とする高温耐力
が得られない。また過多であっても、溶接金属の靭性が
劣化する場合があるため、ワイヤ中のMo、 Nb含有
量を制限する必要がある。すなわち、ワイヤ中において
、NbはMOの約20倍の添加量に相当する作用のある
ことか判明し、Mo+ 20Nbを0.15〜1.25
の範囲とすることで、溶接金属の十分な高温耐力を得な
がら、適正な常温強度ならびに良好な靭性も得ることが
できる。なお、Mo、 Nbの添加は内陸の自然環境に
おける耐候性の向上にも寄与している。Furthermore, even if Mo and Nb are each within the above specified values, if the total amount of these components is too small, the target high temperature proof strength cannot be obtained. Moreover, even if the content is excessive, the toughness of the weld metal may deteriorate, so it is necessary to limit the content of Mo and Nb in the wire. In other words, it was found that in the wire, Nb has an effect equivalent to about 20 times the addition amount of MO;
By setting it in this range, it is possible to obtain adequate room temperature strength and good toughness while obtaining sufficient high temperature yield strength of the weld metal. Note that the addition of Mo and Nb also contributes to improving weather resistance in inland natural environments.
次に、耐食性向上のため、CIJを0.1〜0,6*の
範囲で含有することか必要である。Cuが0.1を未満
では、腐食か発生する、Guが06主超では、溶接金属
の靭性が劣化する。Next, in order to improve corrosion resistance, it is necessary to contain CIJ in a range of 0.1 to 0.6*. When Cu is less than 0.1, corrosion occurs, and when Gu exceeds 0.6, the toughness of the weld metal deteriorates.
Cは、耐食性に関しては少ない含有量としたほうが良い
が、常温強度の確保ならびにMo、 Nbの添加効果を
発揮させるために必要であり、そのためには0.01!
Iiが下限である。また、0.15%;を超えると高温
割れ感受性が増加すると共に、靭性を劣化させるので、
Cの上限は0.15%とする。Although it is better to have a small content of C in terms of corrosion resistance, it is necessary to ensure room temperature strength and to exhibit the effect of adding Mo and Nb, and for that purpose, 0.01!
Ii is the lower limit. In addition, if it exceeds 0.15%, hot cracking susceptibility increases and toughness deteriorates.
The upper limit of C is 0.15%.
Siについては、組み合わせる溶接フラックスから溶接
金属に添加可能であり、溶接ワイヤとして特に下限は規
定しない。しかし、0.鴎を超えると溶接金属の靭性を
低下させるため、Siは0.5*以下とする必要がある
。Regarding Si, it can be added to the weld metal from the welding flux to be combined, and there is no particular lower limit specified for the welding wire. However, 0. If the Si content exceeds 0.5%, the toughness of the weld metal decreases, so the content of Si must be 0.5* or less.
Mnは、強度および靭性を確保する上で不可欠な元素で
あり、0.4を以上含有する必要がある。一方2.5t
を超えると、高温割れ感受性を増加させると共に靭性を
劣化させるのため、Mnの上限を2.5tとする。Mn is an essential element for ensuring strength and toughness, and it is necessary to contain 0.4 or more. On the other hand, 2.5t
If it exceeds Mn, the susceptibility to hot cracking increases and the toughness deteriorates, so the upper limit of Mn is set to 2.5t.
Pは、耐食性の観点からは含有させることが望ましいが
、高温割れ感受性を増加させるほか、特に溶接金属の靭
性を劣化させる成分でもあるため、上限のみを規定し0
.05’4以下に制限する。Although it is desirable to include P from the viewpoint of corrosion resistance, it increases hot cracking susceptibility and is also a component that particularly deteriorates the toughness of weld metal, so only an upper limit is specified.
.. Limited to 05'4 or less.
最後にNiは、内陸の自然環境での耐候性を付加するた
めには好ましいが、海浜地区や飛沫帯における耐食性に
対しては、多く添加しない方が良い成分である。よって
Niは上限のみ規定し、耐食性の著しく劣化しない含有
量である0 、 40%以下とした。Finally, Ni is preferable for adding weather resistance in inland natural environments, but it is a component that should not be added in large amounts for corrosion resistance in coastal areas and splash zones. Therefore, only the upper limit of Ni was specified, and the content was set to 0.40% or less, which is a content that does not significantly deteriorate the corrosion resistance.
本発明ワイヤの成分は以上の通りであり、残部はFeお
よび不可避不純物からなる。The components of the wire of the present invention are as described above, with the remainder consisting of Fe and unavoidable impurities.
次に、本発明フラックスについて詳述する。Next, the flux of the present invention will be explained in detail.
フラックスにおいても前述のワイヤ同様、まずMoおよ
びNbを複合添加させることが重要である。As with the above-mentioned wire, it is important to first add Mo and Nb in flux as well.
この複合添加によって、十分な高温耐力を有する溶接金
属を得るものであり、 MoあるいはNbの単独添加で
は不十分である。この複合効果を得るためには、フラッ
クス全重量に対しMOはO,1%以上、Nbは0.制電
以上必要である。また、Mo、 Nbがそれぞれ過多で
あると、常温強度が高くなり過ぎると共に靭性が劣化す
るため、Moは190*以下、Nbは0.14を以下と
する必要がある。This combined addition provides a weld metal with sufficient high-temperature yield strength, and the addition of Mo or Nb alone is insufficient. In order to obtain this combined effect, MO should be at least 1% O, and Nb should be 0.1% or more, based on the total weight of the flux. More than anti-static is necessary. Furthermore, if Mo and Nb are in excess, the room temperature strength becomes too high and the toughness deteriorates, so Mo needs to be 190* or less and Nb needs to be 0.14 or less.
さらに、Mo、 Nbがそれぞれ上記特定値内でありて
も、これら成分の合計が過少では、目標とする高温耐力
が得られない。また過多であっても、溶接金属の靭性が
劣化する場合があるため、NoおよびNb含有量の合計
を制限する必要がある。すなわち、フラックス中におい
てNbはMoの約10倍の添加量に相当する作用のある
ことが判明し、Mo+ 10Nbを0.3〜2.0の範
囲とすることで、溶接金属の十分な高温耐力を得ながら
、適正な常温強度ならびに良好な靭性も得ることができ
る。前述のワイヤの場合と同様に、MoとNbの添加は
、内陸の自然環境での耐候性の向上にも寄与している。Further, even if Mo and Nb are each within the above specified values, if the total of these components is too small, the target high temperature proof strength cannot be obtained. Furthermore, even if the content is excessive, the toughness of the weld metal may deteriorate, so it is necessary to limit the total content of No and Nb. In other words, it was found that Nb has an effect equivalent to about 10 times the addition amount of Mo in the flux, and by setting Mo + 10Nb in the range of 0.3 to 2.0, sufficient high-temperature proof strength of the weld metal can be achieved. It is possible to obtain appropriate room-temperature strength and good toughness. As in the case of the wire described above, the addition of Mo and Nb also contributes to improved weather resistance in inland natural environments.
フラックスへのMOあるいはNbの添加は、金属粉ある
いは酸化物や窒化物など、これら元素を含有する化合物
を用いる。なお、上記に規定した数値は、MOあるいは
Nbへ換算した値を示す。To add MO or Nb to the flux, metal powder or a compound containing these elements, such as oxide or nitride, is used. Note that the numerical values specified above indicate values converted to MO or Nb.
本発明フラックスの目的とするもう一方の特性である耐
食性の向上のため、C「を実質的に含有しないことは、
ワイヤの場合と同様である。In order to improve corrosion resistance, which is another property aimed at by the flux of the present invention, substantially no C is contained.
The same is true for wires.
ざらにCuを0.1%以上含有することが耐食性の向上
に必要である。しかし、溶接金属の靭性が劣化するため
、Cuの上限は0.8tとする。It is necessary to contain 0.1% or more of Cu to improve corrosion resistance. However, since the toughness of the weld metal deteriorates, the upper limit of Cu is set to 0.8 t.
Pの添加も耐食性の向上に効果があるが、溶接金属の高
温側わ感受性を高めるほか、特に溶接金属の靭性を劣化
させる成分でもある。よってPは、上限のみを規定し0
.1%以下に制限する。Addition of P is also effective in improving corrosion resistance, but it is also a component that not only increases the sensitivity of the weld metal to high-temperature sidewalls, but also particularly deteriorates the toughness of the weld metal. Therefore, P specifies only the upper limit and is 0
.. Limit to 1% or less.
Niは、内陸の自然環境での耐候性を付加するためには
好ましいが、海浜地区や飛沫帯における耐食性に対して
は、多く添加しない方が良い成分である。よってNiは
上限のみ規定し、耐食性が著しく劣化しない含有量であ
る0、6を以下とした。Although Ni is preferable for adding weather resistance in inland natural environments, it is a component that should not be added in large amounts for corrosion resistance in coastal areas and splash zones. Therefore, only the upper limit of Ni was specified, and the content was set to 0.6 or less, which is a content that does not significantly deteriorate the corrosion resistance.
次にSin、は、スラグの粘性を調整し、良好なビード
外観を得るために必要な成分である。Sin、が5を未
満では、粘性が低すぎるためビード波形が粗く、またビ
ード幅が不均一となる。一方、Sin、が35亀を超え
ると、溶接金属の酸素量が、増加し5靭性が低下する。Next, Sin is a component necessary for adjusting the viscosity of the slag and obtaining a good bead appearance. When Sin is less than 5, the viscosity is too low, resulting in rough bead waveforms and non-uniform bead widths. On the other hand, when Sin exceeds 35, the amount of oxygen in the weld metal increases and the toughness decreases.
SjO,は珪砂、珪灰石、シャモット、ジルコンサンド
、オリビンサンド等のSin、を含有する鉱石または合
成物で添加する。SjO is added as an ore or a composite containing Sin, such as silica sand, wollastonite, chamotte, zircon sand, and olivine sand.
さらに、MgOはスラグ融点を高める作用により、大電
流を使用した高能率な溶接を可能とするために必要な成
分である。このMgOの効果を得るには、最低5tを必
要とし、5%未満ではビード波形が粗くなる。一方、M
gOが35tを超えて添加されると、ビード止端の不揃
いやポックマークが発生する。MgOはマグネシアクリ
ンカ−、オリビンサ〉・ド等MgOを含有する鉱石また
は合成物で添加する。Furthermore, MgO is a necessary component to enable highly efficient welding using a large current due to its effect of increasing the slag melting point. To obtain this effect of MgO, a minimum of 5t is required, and if it is less than 5%, the bead waveform becomes rough. On the other hand, M
If more than 35 t of gO is added, uneven bead toes and pock marks will occur. MgO is added as an ore or composite containing MgO, such as magnesia clinker and olivine.
また、CaOは良好な溶接金属の靭性を得るために有効
な成分であり、最低5を必要である。しかしCaOが2
5%を超えると、スラグの融点が高くなり過ぎるためポ
ックマークが発生する。CaOは炭酸石灰、珪灰石等に
より添加される。Further, CaO is an effective component for obtaining good toughness of weld metal, and a minimum content of 5 is required. However, CaO is 2
If it exceeds 5%, the melting point of the slag becomes too high and pock marks occur. CaO is added by carbonate lime, wollastonite, etc.
必須成分として最後にFは、溶接金属の酸素量を低減し
、良好な靭性を得るために必要であり、1を以上の添加
で効果がある。一方、Fが8亀を超えるて添加されると
スラグ融点が高くなるため、ポックマークが発生する。Finally, as an essential component, F is necessary to reduce the amount of oxygen in the weld metal and obtain good toughness, and addition of 1 or more is effective. On the other hand, if more than 8 F is added, the melting point of the slag becomes high and pock marks occur.
Fのフラックスへの添加は、CaF、、 AlF2.
Mgl’2.8aF2. Na、、^fLF、等の金属
弗化物を原料として用いる。Addition of F to the flux includes CaF, AlF2.
Mgl'2.8aF2. Metal fluorides such as Na, , ^fLF, etc. are used as raw materials.
以上、本発明フラックスにおける特定成分について説明
したが、本発明フラックスは以上の成分の他に、通常の
フラックス成分も必要に応じて適宜添加できる。The specific components in the flux of the present invention have been described above, but in addition to the above-mentioned components, the flux of the present invention can also contain ordinary flux components as appropriate.
まずMnOおよびAn、03は、スラグの流動性を調整
するための成分として添加する。ただし、MnOは15
龜をこえるとスラグ剥離性を劣化させ、八2゜03は2
(nを超えるとスラグ融点が高くなり過ぎ、アンダカッ
トが生じやすい。MnOは硅酸マンガン、炭酸マンガン
、二酸化マンガン、マンガンスラグ等、A12o3はア
ルミナ、シャモット等鉱石や合成物を用いる。First, MnO and An, 03 are added as components for adjusting the fluidity of the slag. However, MnO is 15
Exceeding the slag will deteriorate the slag removability, and 82゜03 is 2.
(If it exceeds n, the slag melting point becomes too high and undercuts tend to occur. For MnO, use manganese silicate, manganese carbonate, manganese dioxide, manganese slag, etc., and for A12o3, use an ore or synthetic material such as alumina or chamotte.
次にTin2およびB203は、溶接金属の靭性向上を
目的として適宜添加することができる。TiO2はルチ
ールやチタンスラグ等、B203はホウ砂やコレマナイ
ト等を用いる。Next, Tin2 and B203 can be added as appropriate for the purpose of improving the toughness of the weld metal. Rutile, titanium slag, etc. are used for TiO2, and borax, colemanite, etc. are used for B203.
その他BaC0,、Na2(:0.等の炭酸塩、Fe、
AR。Other carbonates such as BaC0, Na2 (:0., Fe,
A.R.
Ti、 Ca、 Mg、 Mn、 Si、 V等の金属
類も適宜添加できる。Metals such as Ti, Ca, Mg, Mn, Si, and V can also be added as appropriate.
本発明フラックスの製造は、各原料を適当な固着剤たと
えば水ガラス、アルミナゾル、シリカゾル等を用いて造
粒し、乾燥あるいは高温焼成して得られる。The flux of the present invention is produced by granulating each raw material using a suitable fixing agent such as water glass, alumina sol, silica sol, etc., and drying or firing at a high temperature.
[実施例]
実施例:1
まず、第1表に示すl1l−1119の19種類の組成
のワイヤ(ワイヤ径4.8mrlJφ)を作製した。こ
のうちW1〜WIOは本発明ワイヤ、Wll〜1f19
は比較例である。次に、第2表に示す化学成分の耐食性
耐火鋼を、第1図に示す開先形状(L、 = 25mm
、θ1=20°、d=]6m+n)に加工した後、第3
表に示す溶接条件で多層盛溶接した。[Example] Example: 1 First, wires (wire diameter: 4.8 mrlJφ) having 19 different compositions of l1l-1119 shown in Table 1 were produced. Among these, W1 to WIO are wires of the present invention, Wll to 1f19
is a comparative example. Next, a corrosion-resistant fire-resistant steel having the chemical composition shown in Table 2 was prepared with a groove shape (L, = 25 mm) shown in Fig. 1.
, θ1=20°, d=]6m+n), the third
Multilayer welding was carried out under the welding conditions shown in the table.
なお、これらワイヤと組み合わせたスラックスは、5i
02= 40%、 Mn0= 20*、 Ca0= 2
5%.TiO□= l;。The slacks combined with these wires are 5i
02=40%, Mn0=20*, Ca0=2
5%. TiO□=l;.
F=5%;の組成の溶融型フラックス(粒度20〜Dメ
ツシユ)である。It is a melting type flux (particle size 20 to D mesh) with a composition of F=5%;
上記条件により溶接終了後、第2図に示す位置(e=7
+nl11)より引張試験片とシャルピー衝撃試験片を
採取し、機械試験を実施した。After welding is completed under the above conditions, the position shown in Fig. 2 (e = 7
A tensile test piece and a Charpy impact test piece were taken from +nl11) and subjected to a mechanical test.
溶接金属の機械的性能を評価するに当たり最も重要な6
00℃での耐力は、JrSG3106の2 MAに規定
される5M50鋼の、常温での最小降伏点である33k
gf/m+n2の70%以上を確保することを目標とし
た。すなわち600℃における溶接金属の耐力について
は、23kgf/mm2以上を適用可能と判定した。The 6 most important factors when evaluating the mechanical performance of weld metal
The yield strength at 00℃ is 33k, which is the minimum yield point at room temperature of 5M50 steel specified by 2MA of JrSG3106.
The goal was to secure 70% or more of gf/m+n2. In other words, it was determined that a yield strength of 23 kgf/mm2 or more is applicable for the weld metal at 600°C.
また、溶接後の鋼板表面より、厚さ3+nm 、溶接線
方向に幅50mg+、溶接部が中央となるよう長さ15
0m11の板状の腐食試験片を採取し、JISZ237
1に規定の塩水噴霧試験方法に準じて、溶接部の1腐食
試験を行った。耐食性の評価は、孔食の発生がなく、発
錆面積率は50を以下の場合を良好と判定した。なお腐
食試験条件は、35℃の暴露帯に置いた上記試験片に、
4%NaC1水溶液を80co+2につき、2.0mM
/hrの量で、48時間噴霧した。Also, from the surface of the steel plate after welding, the thickness is 3+nm, the width is 50mg+ in the direction of the weld line, and the length is 15mm so that the welded part is in the center.
A plate-shaped corrosion test piece of 0m11 was taken and JISZ237
A corrosion test of the welded portion was conducted according to the salt spray test method specified in Section 1. Regarding the evaluation of corrosion resistance, cases where no pitting corrosion occurred and the rusted area ratio was 50 or less were judged to be good. The corrosion test conditions were as follows:
4% NaCl aqueous solution per 80co+2, 2.0mM
/hr for 48 hours.
第4表にこれら試験結果を示す。この結果から明らかな
ように、本発明ワイヤによる溶接金属は、良好な常温強
度および高温耐力を有するとゴに衝撃値も高く、耐食性
も良好であるのに対し、比較ワイヤでは高温耐力が不足
するもの、常温と引っ張り強さの過大や衝撃値の低いも
のがあっノリ、耐食性が劣るものもあり、耐食性耐火制
用tイヤとして満足できるものではない。Table 4 shows the results of these tests. As is clear from these results, the weld metal made from the wire of the present invention has good room-temperature strength and high-temperature yield strength, and also has a high impact value and good corrosion resistance, whereas the comparative wire lacks high-temperature yield strength. Some of them have excessive tensile strength or low impact value at room temperature, and some have poor corrosion resistance, so they are not satisfactory as corrosion-resistant and fire-resistant tires.
フ
実施例:2
次にフラックスは、第5表に示すFl〜F]4の14種
類の組成のボンドフラックスを作製した。このうちF1
〜F6か本発明フラックスで、F7〜P14は比較例で
ある。これらフラックスの作製は、まずフラックス原料
を配合、混合した後、水ガラスを固着剤として造粒し、
400℃×2時間の条件で焼成を行ない、12〜100
メツシユに整粒した。F Example: 2 Next, bond fluxes having 14 compositions of Fl to F]4 shown in Table 5 were prepared. Of these, F1
~F6 is the inventive flux, and F7~P14 are comparative examples. These fluxes are produced by first blending and mixing the flux raw materials, then granulating them using water glass as a binding agent.
Firing was carried out at 400°C for 2 hours, and the temperature was 12 to 100.
The grains were sized into mesh.
試験方法は、第2表に示す化学成分の耐食性耐火鋼を、
第3図に示す開先形状(t2= 32mm、θ2=70
°、θ3=60’、a= 1211110. b=
7o+m、c=13mm)に加工した後、第6表に示す
2電極による溶接条件で1層1パス溶接を行なった。The test method was to use corrosion-resistant fire-resistant steel with the chemical composition shown in Table 2.
The groove shape shown in Fig. 3 (t2 = 32 mm, θ2 = 70
°, θ3=60', a=1211110. b=
7o+m, c=13mm), one-pass welding was performed for each layer under the two-electrode welding conditions shown in Table 6.
なお、これらフラックスと組み合わせたワイヤは第1表
のW15で、このワイヤは従来の溶接構造用鋼の溶接の
使用されているMn系である。The wire combined with these fluxes is W15 shown in Table 1, and this wire is Mn-based, which is used in conventional welding of structural steel.
第
表
F記条件により溶接終了後、第4図に示す位置より引張
試験列とシャルピー衝γ試験片を採取し、機械試験を実
施した。また、ビード外観の検査も行なっており、これ
らの結果を第7表に示す。なお、フラックスにおいても
ワイヤの場合と同様、溶接金属の600℃での耐力につ
いては、23kgf/mm2以上を適用可能と判定した
。After welding was completed under the conditions shown in Table F, a tensile test row and a Charpy impact gamma test piece were taken from the position shown in FIG. 4, and a mechanical test was conducted. In addition, the bead appearance was also inspected, and the results are shown in Table 7. In addition, as in the case of wire, it was determined that a yield strength of 23 kgf/mm2 or more of weld metal at 600° C. can be applied to the flux.
また、溶接後の鋼板表面より、厚さ3n+m 、溶接線
方向に幅50+nm、溶接部が中央となるよう長ざ15
0n+mの板状の腐食試験片を採取し、JrSZ237
1に規定の塩水噴霧試験方法に準じて、溶接部の腐食試
験を行ない、その結果を第7表に示す。耐食性の評価は
、孔食の発生がなく、発錆面積率は50%以下の場合を
良好と判定した。なお腐食試験条件は、35℃の暴露帯
に置いた上記試験片に、4!j;Naf4水溶液を80
C[112につき、2.0mM/hrの量で、48時間
噴霧した。Also, from the surface of the steel plate after welding, the thickness is 3n+m, the width is 50+nm in the direction of the welding line, and the length is 15mm so that the welded part is in the center.
A plate-shaped corrosion test piece of 0n+m was taken and JrSZ237
Corrosion tests were conducted on the welds according to the salt spray test method specified in Section 1, and the results are shown in Table 7. Corrosion resistance was evaluated as good if pitting corrosion did not occur and the rusted area ratio was 50% or less. The corrosion test conditions were as follows: 4! j; 80% Naf4 aqueous solution
C[112] was sprayed at a rate of 2.0 mM/hr for 48 hours.
第7表に示す結果から明らかなように、本発明フラック
スは全て良好な高温耐力および常、温強度を有し、衝撃
値も高く、耐食性も良好であり、ビート外観にも問題が
ない。As is clear from the results shown in Table 7, all of the fluxes of the present invention have good high-temperature yield strength and normal-temperature strength, high impact values, good corrosion resistance, and no problems with bead appearance.
これに対し、比較フラックスでは高温耐力が不足したり
、常温での引っ張り強さの過大や衝撃値の低いものがあ
るほか、耐食性が劣るものもあり、さらにはビード外観
が問題のフラックスあり、耐食耐火施工フラックスとし
て満足できるものではない。On the other hand, some comparison fluxes lack high-temperature yield strength, have excessive tensile strength at room temperature, have low impact values, and have inferior corrosion resistance. It is not satisfactory as a fireproof construction flux.
[発明の効果コ
以上のように、本発明ワイヤおよびフラックスは、高温
強度特性、衝撃靭性および耐食性の良好な溶接金属を得
ることができ、さらに溶接作業性も良好であることから
、耐食性耐火鋼構造物の溶接部へ適用し、耐食耐火施工
に関する建設コストを大幅に引き下げることが可能であ
る。[Effects of the Invention] As described above, the wire and flux of the present invention can provide a weld metal with good high-temperature strength characteristics, impact toughness, and corrosion resistance, and also have good welding workability, so they can be used for corrosion-resistant fire-resistant steel. When applied to welded parts of structures, it is possible to significantly reduce construction costs related to corrosion-resistant and fire-resistant construction.
第1図および第3図は、実施例に用いた溶接開先形状を
示す正面図、第2図および第4図は、試験片採取位置を
示す正断面図である。1 and 3 are front views showing the welding groove shape used in the example, and FIGS. 2 and 4 are front sectional views showing the test piece sampling position.
Claims (1)
および不可避不純物からなり、 (Mo+20Nb):0.15〜1.25であることを
特徴とする耐食性耐火鋼用サブマージアーク溶接ワイヤ
。 2、重量%で、 SiO_2:5〜35%、 MgO:5〜35%、 CaO:5〜25%、 F:1〜8%、 P:0.1%以下、 Cu:0.1〜0.8%、 Ni:0.6%以下、 Mo:0.1〜1.0%、 Nb:0.01〜0.14%を含有し、 (Mo+10Nb):0.3〜2.0であることを特徴
とする耐食性耐火鋼用サブマージアーク溶接フラックス
。[Claims] 1. In weight%, C: 0.01 to 0.15%, Si: 0.5% or less, Mn: 0.4 to 2.5%, P: 0.05% or less, Contains Cu: 0.1 to 0.6%, Ni: 0.40% or less, Mo: 0.06 to 0.80%, Nb: 0.003 to 0.030%, and the balance is Fe.
and unavoidable impurities, and (Mo+20Nb): 0.15 to 1.25. A submerged arc welding wire for corrosion-resistant fire-resistant steel. 2. In weight%, SiO_2: 5-35%, MgO: 5-35%, CaO: 5-25%, F: 1-8%, P: 0.1% or less, Cu: 0.1-0. 8%, Ni: 0.6% or less, Mo: 0.1 to 1.0%, Nb: 0.01 to 0.14%, and (Mo+10Nb): 0.3 to 2.0. A submerged arc welding flux for corrosion-resistant fire-resistant steel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8699189A JPH02268994A (en) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | Submerged arc welding wire and flux for corrosion resistant refractory steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8699189A JPH02268994A (en) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | Submerged arc welding wire and flux for corrosion resistant refractory steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02268994A true JPH02268994A (en) | 1990-11-02 |
Family
ID=13902337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8699189A Pending JPH02268994A (en) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | Submerged arc welding wire and flux for corrosion resistant refractory steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02268994A (en) |
-
1989
- 1989-04-07 JP JP8699189A patent/JPH02268994A/en active Pending
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