JPH02290697A - 耐火性固形フラックス及びその製造方法 - Google Patents

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】 イ．発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶接作業用の磁気吸着耐火性固形フラックス
であって、磁気により磁性の鋼材へ吸着させることによ
り、他の係止具を一切必要とせず自在に配置が可能な当
て材として用いる耐火性固形フラックスおよびその製造
方法に関する。

〔将来の技術〕

従来の耐火材料を用いた耐火性固形フラックスは、耐火
性を有する。そして長尺物は芯材に鋼線を有する。また
補強として綱板で保護覆いを施行したり、粘着性両面テ
ープを貼付する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の耐火性固形フラックスは、磁性鋼材である溶接母
材への取付に際して係止具（例えば特開昭６０−２１１
９６第１図）等を必要とし、取付及び位置調整に時間と
労力を多く要する。また、両面粘着テープ（例えば特開
昭６３−８０９９６第３図）等貼付するものにあっては
、作業時に伝熱加熱によりテープが燃焼してガスを発生
したり、湿った鋼材や冷めた鋼材には貼付不能な場合等
があり、また粘着テープは再貼付が困難であり不便であ
る。また、長尺物は耐火材の曲げ強度が低いため、鋼板
による保護覆いを用いてあり、長手方向に用いる製品は
、使用に際して任意の寸法が設定不可のため寸法別の製
品種類を多く要し、また曲面での使用には通さないなど
の問題点があるものもある。

本発明は、何ら係止具を必要とせず取付及び位置調整が
容易であって作業能率が極めて良好な耐火性固形フラッ
クスを提供する。

更には外曲面、内曲面での使用も可能とし、少数品種に
て任意の長さでの使用を可能とする耐火性固形フラック
スとその装造方法を提供することを目的とする。

口．発明の構成 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明の耐火性固形フラッ
クスは、耐火性固形フラックスに保磁力を有する磁性材
を複合一体化し、磁性材に着磁して磁気をもたせるもの
である。固形フラックスの基体は、後記する理由により
、微細な空孔をもつ多孔質耐火材を配合した耐火性材を
用いることが効果的である。

固形フラックスの耐火性材の部分を加熱焼結した焼結体
として用いる方法と、耐火性材に無機質硬化剤を混合混
練し成形した非焼結成型体として用いる方法がある。

磁性体は保磁力をもつ磁性粉を調粒した溶射粉末や磁性
材をワイヤ状にして溶射被膜とした形と、磁性粉に成形
助剤を加え加圧成型及び射出成型等の後、１０００℃〜
１３００゜Ｃにて焼結して焼結体とした形と、磁性粉へ
硬化剤、潤滑剤、離型剤等を混合混練し加圧成型した成
形体とした形と、アルニコやサマリウム等の金属系磁性
材を用いる方法がある。

耐火性材と磁性材の複合一体化の方法としては、一つに
焼結した磁性体または非焼結の成型磁性体を型枠に配置
し、之に耐火性材の混練したものを一体成型して焼結又
は硬化させた後磁化する方法がある。他の一つに、耐火
性材と磁性粉と成型助剤を混合混練し成形して焼結し磁
化する方法がある。他の一つに、耐火性材の焼結体又は
硬化体へ溶射したり、磁性体を耐火性接着剤で貼付し磁
化する方法等がある。又、分断可能な切欠きを設けるこ
とにより、任意の所要寸法を選択することができる形状
とし、それぞれの分断片を磁気吸着配置する事が可能と
なる。

更には、両面使用を可能な形状の当て材とし、裏面も磁
気吸着して使用する事も可能となる。

〔作用〕

上記のように構成された耐火性固形フラックスは、磁性
材の磁気力により磁性鋼材に安定して設置でき、係止具
、支持押え具を一切不用として溶接作業を高能率に行う
ことを可能とした。又、耐火性能は溶接の溶融物温度よ
り大なる材料の選択により溶融金属に損傷を与えること
がなく、また断熱多孔性材料を通用することにより、磁
性材のもつ磁気の高温減衰を低く抑える事が可能となる
。第１図１ａ、第２図２２，３、４、５に表裏二面使用
を可能とする形状を例示する。

また、（１、２）は、切欠き（１４、２４）を利用し分
断して用いれば、長さ寸法が自在に設定可能であり、ま
た短く分断すれば（第７図）内曲面、外曲面へ接触すき
まを最小にして磁気吸着設置を可能とする形状を例示す
る。

〔実施例ｌ〕

耐火性材には、焼結アルミナ粉末２０％と、多孔性ムラ
イト質シャモソト粉末６０％と、本節粘土粉末１５％と
海水マグネシア５％へメチルセルローズ５％を外割で混
合し、水５％を外割で加え加湿混練し、第１図及び第２
図の形状用の型を用いて４００ｋｇ／ｃａｌ加圧のプレ
ス成型を行い乾燥後１３００℃にて焼結体とした。これ
らへ、第１図１２ａ部及び第２図２２ｂ部へバリウムフ
エライト等方性磁性粉より３０μ〜１１０μを篩い取っ
たものを、酸素アセチレンガス溶射にて磁性部分を形成
した。（耐火性固形フラックスｌ、２）〔実施例２〕 耐火性材には、多孔性ムライト質シャモソト粉末４０％
と、コーディライト質シャモソト粉末３５％と、第１り
ん酸アルミニウム粉末１５％に蓚酸２％を外割で混合し
、水５％を外割で加え加湿混練し第３図及び第４図の形
状用の型を用いて８００ｋｇ／ｅｅｌ加圧のプレス成型
を行い６００℃徐昇温乾燥を行い、第３図３２部及び第
４図４２ｂ部に実施例１項と同様の磁性材を酸素アセチ
レンガス溶射にて磁性部分を形成した。（耐火性固形フ
ラノクス３、４） 〔実施例３］ 耐火性材には、窒化硅素粗粉４０％と、コーディライト
質シャモット粉末３５％と、第１りん酸アルミニウム粉
末１５％に蓚酸２％を外割で混合し、水５％を外割で加
え加湿混練し第４図及び第５図の形状用型を用い、６０
０ｋｇ／ｃｒＡ加圧にてプレス成型し４００゜Ｃ乾燥後
、第４図４２ｂ部及び第５図５２部へバリウムフェライ
ト異方性の焼結磁性体及びアルニコ磁性体をそれぞれエ
チルシリケートにて接合し再乾燥した。（耐火性固形フ
ラックス５、６） 〔実施例４〕 異方性バリウムフェライトの１２００℃焼結体及びアル
ニコ磁性体を第４図及び第５図の形状用型に配し、ムラ
イト質シャモット粉末７０％と、アルミナセメント１号
１８％に水１２％を加え混練した材で内包する形に流し
込み成型し、徐昇温６００℃にて乾燥した（耐火性固形
フラックス７〔実施例５〕 １１００℃仮焼のバリウムフエライト異方性及び等方性
の磁性体を第１図及び第２図の形状用型に配し、炭化硅
素粗粉４０％とアルミナ質シャモソト粉末４０％と本節
粘土粉末１５％と陶土粉末５％にメチルセルローズ０．
５％を外割で混合し、水５％を外割で加え加湿混練した
耐火性材にて内包する形に加圧力６００ｋｇ／ｃ＋＋！
でプレス成型し乾燥後、１２００℃にて焼結させた。（
耐火性固形フラックス９、１０） 上記いづれの耐火性固形フラックスも最終工程において
、ＩＯＯＯＯＡ着磁電流を発生する空芯コイルの着磁器
を用いて着磁して、磁気にて吸着する耐火性固形フラッ
クスと成し、溶接に用いるに当たっては耐火性固形フラ
ックス１，９は第６図鋼材溶接幅２００％、当て材一単
位長１５０％と別の一単位より切欠き取った５０％を継
ぎ足し当て、及び第７図の外曲面に当て、ルートギャッ
プ４〜５％、レ型開先片面溶接の当て材とした。耐火性
固形フラックス２、１０は第８図のルートギャソプ４〜
５％、レ型開先Ｔ継手溶接の当て材とした。固形フラッ
クス３はルートギャップ４〜５％、裏当金有り片面溶接
の横当て材とした。耐火性固形フラックス４、５、７は
第９図のルートギャップ４〜５％、裏当金有、レ型開先
Ｔ継手溶接の横当て材とした。耐火性固形フラックス６
、８はルートギャップ４〜５％、裏当金有、レ型開先Ｔ
継手溶接の当て材とし、被溶接鋼材は、材質ＳＳ４１及
びＳＭ５１の各々厚さ２５％を用い、溶接方法はＣＯ２
ガスアーク半自動軟鋼ワイヤ及び高張力鋼ワイヤを用い
て４層溶接を行ったが、いづれも脱落はおこらなかった
。当て材除去後の溶接ビードにビノト等や内部ブローホ
ール等もなく良好であった。

〔実施例６〕 除去した当て材、耐火性固形フラックス２、３、４、５
、６、７、８、１０の裏面をもって再使用し溶接を行な
い初回使用と同様な結果を得た。

次に実施例により図面を参照して説明すると、第１図か
ら第５図に例示する１、２、３、４５の１１、２１、３
１、４１、５１の基体の部分は、酸化物、炭化物、窒化
物、ほう化物などの耐火性物質より成る耐火性固形フラ
ックスである。

微細な空孔をもつ多孔質体を形成する事が望ましいがこ
れは必ずしも多孔質体である事を要しない。耐火性粉末
材を混合した耐火性材科に成型助剤を混合混練して押し
出し成型または射出成型またはプレス成型または流し込
み等により成形し、乾燥後１０００℃〜１４００℃にて
焼成焼結して基体成型体とする。これへ保磁力能を有す
磁性粉を１０μ〜１５０μに調粒した溶射粉末やワイヤ
溶射材をガス溶射またはプラズマ溶射または放電溶射し
て複合一体化し、１２ａ　、１２ｂ　、２２ａ、２２ｂ
　，　３２、４２ａ　、４２ｂ　，　５２に例示する磁
性体部分へ着磁して磁気をもたせ耐火性固形フラックス
と成す。

また別の一つの方法として、耐火性材を焼結させた基体
１ｌ、２１、３１、４１、５１（以下単に基体とする。

）へ、磁性粉へ成形助剤を混合混練したものを１２ａ　
，　１２ｂ　、２２ａ　，　２２ｂ　、３２、４２ａ、
４２ｂ、５２の磁性体部分（以下単に磁性体部分。

）の形状にプレス成形し、１０００℃〜１３００℃にて
焼成焼結させたものを、耐火性接着剤にて貼付して一体
化し、磁性体部分へ着磁して磁気をもたせる。

また別の一つの方法として、耐火性材料に成型助剤を混
合混練して押出成型または射出成型またはプレス成型ま
たは流し込み等により成形し乾燥後１０００℃〜１４０
０℃にて焼成焼結して成した基体を型枠に配し、磁性粉
へ硬化剤、潤滑剤離型剤を混合混練したコンバウンド磁
性材を型枠の残部の磁性体部分へ射出成型またはプレス
成型して複合一体化し、非焼結のまま又は焼結後の磁性
体へ着磁して磁気をもたせる。

また別の一つの方法として、耐火性材料に硬化剤、潤滑
剤、離型剤を混合した混合材を混練して押し出し成型ま
たは射出成型またはプレス成型または流し込み等により
成形して基体を成し、之に磁性粉を１０μ〜１５０μに
調粒して溶射粉末としたものやワイヤ溶射材等をガス溶
射またはプラズマ溶射または放電溶射して複合一体化し
、磁性体部分へ着磁して磁気をもたせる。

また別の一つの方法として、磁性粉に成型助剤を混合混
練したものを磁性体部分の形状にプレス成型し１０００
℃〜１３００℃にて焼成焼結し、之を型枠に配し、耐火
性材料に耐火性接着材を混合混練したものを、流し込み
成型し、乾燥して、基体を非焼結体として複合一体化し
、磁性体部へ着磁して磁気をもたせる等の方法がある。

上記の磁性材には、最大エネルギー積が０．７ＭＧ．Ｏ
ｅ以上の材料を用い、着磁する装置には１００００　０
ｅ以上の磁界発生能力をもつのが好ましい。

（１）には耐火性材部の基体αυにスラグ受０争と裏面
にくさび状の切欠（１４１を有するものと（第ｌ図ｌａ
）の両面使用可とするものがあり、着磁する時の磁極方
向としては、長手一端をＮ極対辺他端をＳ極とする。

（２）には耐火性材部の基体？！０にスラグ受Ｑ４）と
対角に三角形くさび状の切欠（２４）を有するものと（
第２図２ａ）の両面使用可とするものがあり、着磁する
時の磁極方向としては、長手一端をＮ極対辺他端をＳ極
とする。

（３、４、５）の磁極方向は、使用面の片面がＮ極裏面
をＳ極とする。耐火性固形フラックスの全形状に共通し
て、スラグ受（１３、２３、３３、４３）を除く吸着面
の耐火性材部及び磁性体部が平滑で平面であることが好
ましい。

ハ．発明の効果 本発明は、以上説明したように構成されるので、以下に
記載する効果を奏する。

まず、一体化した磁性体に磁気をもたせているため係止
具、支持具、保持具の類を一切使用しないで目的の位置
へ密着設置が可能であるため、あらゆる姿勢の溶接作業
を高能率に行ない得る。

（１）及び（２）に例示する型は、Ｘ１！ｍ取扱いに便
利なように短い寸法とする事ができ、使用に際しては長
手方向に連ねても磁極の働きにより横ずれすることなく
、また一個体で長過ぎる場合にはくさび状切欠き（１４
、２４）より分断すれば所要の寸法に合せることが易し
くできる。

また、（１）及び（２）に例示の型は、第７図の使用図
に示すように、外曲面、内曲面にも（１４、２４）で分
断して用いれば、略密着が可能である。

内部作業が不可能な長尺バイプ等の突き合せ溶接には、
（１）の型を分断して長手右半分を一方のパイプ端内へ
配し、露出させた左半分に他のパイプの端をかぶせるよ
うにして装着すれば、短径パイプの片面溶接を可能とす
る。

耐火性固形フラックスは、耐火性に断熱性を付加すれば
、磁性体の磁気能力が高温によって減衰作用を受ける程
度を少な《する事ができる。

（第１図１３）の断面形状及び（第２図２ａ）の断面形
状及び（３、４、５）に例示する形状は、各断面形状の
上面、下面の両面を以って二度使用することを可能とす
る。

更なる効果として、被溶接材が液ぬれや結露したり冷め
ている等の場合でも確実に吸着し、当て材の位置決め修
正等の貼り直しも難なく行うことができ、作業段取りす
る上で当て材の置き場を選定することなく手元任意の所
へ仮設置、仮置できるので、作業を高能率に行い得る。

溶接するにつれ、伝熱加熱により当該品が昇温した時点
で磁気力を全んど失ったが、スラグの溶着により脱落や
位置ずれは全くなく、失磁はむしろ使用後の除去に際し
ての一助となった。

裏面を使用する目的で当用に当ったところ驚いた事には
、除去後放置された当該品が冷却により完全に磁気力を
回復して、初回と全く同様に用いることができた。

一時的な磁気減衰作用は発明者も全《予知し得なかった
事象であり、この事象は耐火性固形フラックスの着脱と
再使用両面に有効な大きな効果である事が判明した。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・・・・耐火性固形フラックスｌの平面図。 第２図・・・・・・耐火性固形フラックス２の平面図。 第３図・・・・・・耐火性固形フラックス３の立面図。 第４図・・・・・・耐火性固形フラックス４の立面図。 第５図・・・・・・耐火性固形フラックス５の立面図。 第６図・・・・・・耐火性固形フラックス１の使用図。 第７図・・・・・・耐火性固形フラックスｌの曲面使用
図。第８図・・・・・・耐火性固形フラックス２の使用
図。第９図・・・・・・耐火性固形フラックス４の使用
図。第１０図・・・・・・耐火性固形フラックス５の使
用図。１・・・・・・耐火性固形フラックス１．１ａ・
・・・・・ｌの型の別断面。２・・・・・・耐火性固形
フラックス２。２ａ・・・・・・２の型の別断面。３・
・・・・・耐火性固形フラックス３。４・・・・・・耐
火性固形フラックス４．５・・・・・・耐火性固形フラ
ックス５。ｌ１、２１、３１、４１、５１・・・・・・
耐火性固形フラックス基体。 １２ａ　、１２ｂ　、２２ａ　，　２２ｂ　、３２、４
２ａ　、４２ｂ　、５２・・・・・・磁性体部分。ｌ３
、２３、３３、４３・・・・・・スラグ受け。１４、２
４・・・・・・切欠き。 正：ゴ」Ｌ Ｄ−Ｄ視 Ｋ−Ｅヨ【

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気吸着性を有する耐火性固形フラックス２、分断
   可能な切欠きを有する請求項第１項記載の耐火性固形フ
   ラックス。 ３、両面使用可能な請求項第１項及び第２項記載の耐火
   性固形フラックス。 ４、多孔性耐火材を用いた請求項第１項第２項第３項記
   載の耐火性固形フラックス。 ５、耐火性固形フラックスには、微細な空孔をもつ多孔
   質耐火材と耐火材の粉末を混合した材を用い、之に保磁
   力を有す磁性材を複合一体化し、磁性体部へ着磁して磁
   気をもたせる事を特徴とする請求項第１項第２項第３項
   第４項記載の耐火性固形フラックスの製造方法６、耐火
   性材料に成型助剤を混合し、混練して押し出し成型また
   は射出成型またはプレス成型し、焼結させた基体へ磁性
   粉を調粒して、溶射粉末としたもの若しくはその他磁性
   溶射材料をガス溶射またはプラズマ溶射または放電溶射
   等により複合一体化し、磁性体部へ着磁して磁気をもた
   せる事を特徴とする請求項第１項第２項第３項第４項記
   載の耐火性固形フラックスの製造方法。 ７、耐火性材料に成型助剤を混合し、混練して押し出し
   成型または射出成型またはプレス成型または流し込み等
   により成形し焼結させた基体へ、磁性粉に成型助剤を混
   合混練し成型し焼結させたものを、耐火性接着剤で貼付
   して複合一体化し、磁性体部へ着磁して磁気をもたせる
   事を特徴とする請求項第１項第２項第３項第４項記載の
   耐火性固形フラックスの製造方法。 ８、耐火性材料に硬化剤、潤滑剤、離型剤を混合混練し
   て基体の形に押出成型または射出成型またはプレス成型
   または流し込み等にて成形して乾燥した成形体に磁性粉
   を調粒して、溶射粉末としたものまたはワイヤ状磁性溶
   射材等をガス溶射またはプラズマ溶射または放電溶射等
   の溶射により複合一体化し、磁性体部へ着磁して磁気を
   もたせる事を特徴とする請求項第１項第２項第３項第４
   項記載の耐火性固形フラックスの製造方法。 ９、磁性粉に成型助剤を混合混練し、成型し、焼結させ
   たものを型へ配し、耐火性材料に耐火接着剤を混合混練
   したもので内包する形にプレス成型または射出成型また
   は流し込み等にて成形して乾燥し、非焼結基体として複
   合一体化し、磁性体部へ着磁して磁気をもたせる事を特
   徴とする請求項第１項第２項第３項第４項記載の耐火性
   固形フラックスの製造方法。 １０、磁性材を成型し、仮焼したものを耐火材にて内包
   する形で、射出成型またはプレス成型または流し込み等
   の成形方法により一体化し之を焼結させて着磁する事を
   特徴とする請求項第１項第２項第３項第４項記載の耐火
   性固形フラックスの製造方法。 １１、所定形状の磁性体を予め型枠に配し、耐火材に硬
   化剤等を加え混練したものを、射出成型またはプレス成
   型または流し込み等の成形により一体化して成る非焼結
   の耐火性固形フラックスに着磁することを特徴とする請
   求項第１項第２項第３項第４項記載の耐火性固形フラッ
   クスの製造方法。