JPH0323097A - 耐候性耐火鋼用サブマージアーク溶接ワイヤおよびフラックス - Google Patents
耐候性耐火鋼用サブマージアーク溶接ワイヤおよびフラックスInfo
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- JPH0323097A JPH0323097A JP15633989A JP15633989A JPH0323097A JP H0323097 A JPH0323097 A JP H0323097A JP 15633989 A JP15633989 A JP 15633989A JP 15633989 A JP15633989 A JP 15633989A JP H0323097 A JPH0323097 A JP H0323097A
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- weld metal
- submerged arc
- arc welding
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550°C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
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- 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。
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、建築及び橋梁等の分野において、各種建造物
に用いられる耐候性及び耐火性の優れた鋼（以下、耐候
性耐火鋼という）の溶接材料に係わり、さらに詳しくは
、高耐候性であり、且つ６００゜Ｃでの高温耐力に優れ
、靭性も良好な溶接金属を得る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． （従来の技術） 従来、橋梁においては部材表面の塗装を省くことも可能
な耐候性鋼が広く用いられている。
に用いられる耐候性及び耐火性の優れた鋼（以下、耐候
性耐火鋼という）の溶接材料に係わり、さらに詳しくは
、高耐候性であり、且つ６００゜Ｃでの高温耐力に優れ
、靭性も良好な溶接金属を得る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． （従来の技術） 従来、橋梁においては部材表面の塗装を省くことも可能
な耐候性鋼が広く用いられている。
一方、生活に密着したビルや事務所及び住居などの建築
物の鋼部材表面には、火災時に３５０″Ｃ以上にならぬ
よう、耐火被覆が施されている。これは、３５０゜Ｃ程
度で耐力が常温時の６０〜７０％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。このような被覆
を施すため、建築分野で耐候性鋼を用いることはほとん
どなかった．ところで、最近さらに高温の６００゜Ｃで
の耐力が常温時の７０％以上を確保でき、軽被覆あるい
は無被覆が可能となって建設コストを低くすることので
きる高温特性に優れた綱が開発されつつある。また、さ
らに耐候性をも付加した耐候性耐火鋼も考えられている
。しかし、耐候性耐火鋼の溶接に適用できる耐候性およ
び高温特性に優れた溶接金属を得、かつコスト面でも有
用なサブマージアーク溶接材料は、従来なかった． このため、建築物にたとえ耐候性耐火鋼を使用しても従
来鋼用のサブマージアーク溶接材料で施工した場合、溶
接部を従来と同様、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、フエルト材の展着、
防火モルタルの包被等耐火被覆を入念に施す必要がある
。
物の鋼部材表面には、火災時に３５０″Ｃ以上にならぬ
よう、耐火被覆が施されている。これは、３５０゜Ｃ程
度で耐力が常温時の６０〜７０％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。このような被覆
を施すため、建築分野で耐候性鋼を用いることはほとん
どなかった．ところで、最近さらに高温の６００゜Ｃで
の耐力が常温時の７０％以上を確保でき、軽被覆あるい
は無被覆が可能となって建設コストを低くすることので
きる高温特性に優れた綱が開発されつつある。また、さ
らに耐候性をも付加した耐候性耐火鋼も考えられている
。しかし、耐候性耐火鋼の溶接に適用できる耐候性およ
び高温特性に優れた溶接金属を得、かつコスト面でも有
用なサブマージアーク溶接材料は、従来なかった． このため、建築物にたとえ耐候性耐火鋼を使用しても従
来鋼用のサブマージアーク溶接材料で施工した場合、溶
接部を従来と同様、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、フエルト材の展着、
防火モルタルの包被等耐火被覆を入念に施す必要がある
。
単に高温特性という観点からは、Ｃｒ − Ｍｏ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。
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。
一方、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｎｉ系の溶接金属を得る高耐候性調
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
例が、特公昭６０ − ４８２７９号公報に開示されて
いる． （発明が解決しようとする課題） 周知のＣｕ−Ｃｒ−Ｎｉ系溶接金属威分を得る高耐候性
鋼板用溶接材料では、高温特性の向上に課題がある． 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、耐候性の向上に課題がある。また、溶
接金属の靭性は、溶接終了後、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。さらにＣｒ −
Ｍｏ鋼用ワイヤは、合金戊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。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鋼
用ワイヤと組み合わせた場合高温特性が劣る。
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
例が、特公昭６０ − ４８２７９号公報に開示されて
いる． （発明が解決しようとする課題） 周知のＣｕ−Ｃｒ−Ｎｉ系溶接金属威分を得る高耐候性
鋼板用溶接材料では、高温特性の向上に課題がある． 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、耐候性の向上に課題がある。また、溶
接金属の靭性は、溶接終了後、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。さらにＣｒ −
Ｍｏ鋼用ワイヤは、合金戊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。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鋼
用ワイヤと組み合わせた場合高温特性が劣る。
本発明の目的は、十分な耐候性を保ち、さらに６ ０
０ ’Ｃ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
な耐候性耐火鋼用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。
０ ’Ｃ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
な耐候性耐火鋼用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。
（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、目的を達或するもノテ、
重盪％で、Ｃ ： ０．０ １〜０． １． ５％、ｓ
ｉ：０．５％以下、Ｍｎ ： ０． ４ 〜２． ５％
、Ｃｕ：０．２０〜０．５５％、Ｎｉ：０．８０％以下
、Ｃｒ ： ０． ３ ０ 〜０．８０％、Ｍｏ： ０
．０ ６〜０．８ ０％、Ｎｂ ： ０．００３ 〜０
．０３０％を含有し、残部がＦｅ及び不可避不純物から
なり、（Ｍｏ＋２ ０Ｎｂ） ： ０． １ ５〜１
．２ ５％であることを特徴とする耐候性耐火鋼用サブ
マージアーク溶接ワイヤである。
重盪％で、Ｃ ： ０．０ １〜０． １． ５％、ｓ
ｉ：０．５％以下、Ｍｎ ： ０． ４ 〜２． ５％
、Ｃｕ：０．２０〜０．５５％、Ｎｉ：０．８０％以下
、Ｃｒ ： ０． ３ ０ 〜０．８０％、Ｍｏ： ０
．０ ６〜０．８ ０％、Ｎｂ ： ０．００３ 〜０
．０３０％を含有し、残部がＦｅ及び不可避不純物から
なり、（Ｍｏ＋２ ０Ｎｂ） ： ０． １ ５〜１
．２ ５％であることを特徴とする耐候性耐火鋼用サブ
マージアーク溶接ワイヤである。
更に本発明は、重量％で、ＳｔＯ．：５〜３５％、Ｍｇ
Ｏ：５〜３５％、ＣａＯ：５〜２５％、Ｆ：１〜８％、
Ｃｕ ： ０． １〜２． ０％、Ｎｉ：２．Ｏ％以下
、ｃｒ：０． １〜２． ５％、Ｍｏ：０．１〜１．０
％、Ｎｂ：０．０１〜０．１４％を含有し、（Ｍｏ＋
１ ０Ｎｂ） ： ０． ３ 〜２． ０％であるこ
とを特徴とする耐候性耐火鋼用サブマージアーク溶接フ
ラックスである。
Ｏ：５〜３５％、ＣａＯ：５〜２５％、Ｆ：１〜８％、
Ｃｕ ： ０． １〜２． ０％、Ｎｉ：２．Ｏ％以下
、ｃｒ：０． １〜２． ５％、Ｍｏ：０．１〜１．０
％、Ｎｂ：０．０１〜０．１４％を含有し、（Ｍｏ＋
１ ０Ｎｂ） ： ０． ３ 〜２． ０％であるこ
とを特徴とする耐候性耐火鋼用サブマージアーク溶接フ
ラックスである。
（作 用）
本発明者らは、耐候性耐火鋼用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″Ｃで
の耐力が常温時の７０％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。
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″Ｃで
の耐力が常温時の７０％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。
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
接材料費が増大するため、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。当然、十分な耐候性
は得られない。
ラックスには、高価な合金元素が多量添加されており溶
接材料費が増大するため、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。当然、十分な耐候性
は得られない。
さらに、本来高温で使用されるＣｒ − Ｍｏ鋼と異な
り、本発明の目的とする用途が常温である橋梁や建築の
鋼構造物に合金元素を多量含む溶接金属が適用されると
、強度が高くなり過ぎるため耐割れ性が問題となり、ま
た溶接ままでの靭性が非常に劣ることも判明した。
り、本発明の目的とする用途が常温である橋梁や建築の
鋼構造物に合金元素を多量含む溶接金属が適用されると
、強度が高くなり過ぎるため耐割れ性が問題となり、ま
た溶接ままでの靭性が非常に劣ることも判明した。
そこで、溶接金属の耐候性を得るため、ＪＩＳで規定さ
れ十分な耐候性が保証されているＣｕ， Ｎｉ，Ｃｒの
金属威分を含有した上で、さらに高温特性の向上を図る
べく詳細に戒分の検討を重ねた結果、本発明ワイヤおよ
びフラックスを得た。
れ十分な耐候性が保証されているＣｕ， Ｎｉ，Ｃｒの
金属威分を含有した上で、さらに高温特性の向上を図る
べく詳細に戒分の検討を重ねた結果、本発明ワイヤおよ
びフラックスを得た。
以下に、本発明における戒分元素とその添加量について
説明する。
説明する。
まず溶接ワイヤは、Ｃｕ， Ｎｉ， Ｃｒの含有により
十分な耐候性を得、Ｍｏと微量Ｎｂの複合添加で十分な
高温耐力を得たことに大きな特徴がある。
十分な耐候性を得、Ｍｏと微量Ｎｂの複合添加で十分な
高温耐力を得たことに大きな特徴がある。
Ｃｕ： ０．２ ０〜０．５ ５％、Ｎｉ：０．８０％
以下、Ｃｒ： ０． ３ ０〜０．８０％の特定値は、
溶接金属の十分な耐候性を得るために、ＪＩＳ ２ ３
１８３に規定の耐候性鋼用ワイヤ成分範囲内とした。
以下、Ｃｒ： ０． ３ ０〜０．８０％の特定値は、
溶接金属の十分な耐候性を得るために、ＪＩＳ ２ ３
１８３に規定の耐候性鋼用ワイヤ成分範囲内とした。
Ｍｏ， Ｎｂは微細な炭窒化物を形威し、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、恥あるい
はＮｂの単独添加では、６００゜Ｃでの十分な耐力を得
ることが難しい。すなわち複合効果が得られる各戒分の
最小量として、Ｍｏは０．０６％、Ｎｂは０．００３％
含有する必要がある。一方、Ｍｏ， Ｎｂｉ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０．８０％、０．
０３０％とする必要がある。
固溶体強化によって高温耐力を増加させるが、恥あるい
はＮｂの単独添加では、６００゜Ｃでの十分な耐力を得
ることが難しい。すなわち複合効果が得られる各戒分の
最小量として、Ｍｏは０．０６％、Ｎｂは０．００３％
含有する必要がある。一方、Ｍｏ， Ｎｂｉ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０．８０％、０．
０３０％とする必要がある。
さらに、Ｍｏ， Ｎｂがそれぞれ上記特定値内であって
も、これら威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、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
ことが判明し、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、適性な常温強度ならびに良好な靭性も得ることが
できる。
も、これら威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、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
ことが判明し、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、適性な常温強度ならびに良好な靭性も得ることが
できる。
Ｃは、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
％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。
を発揮させるために必要であり、そのためには０．０１
％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。
Ｓｔ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、０．５％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。
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、０．５％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。
Ｍｎは、強度及び靭性を確保する上で不可欠な元素であ
り、０．４％以上含有する必要がある。一方２．５％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
化させるので、Ｍｎの上限を２．５％とする． 本発明ワイヤの戒分は以上の通りであり、残部はＰａ及
び不可避不純物からなる。
り、０．４％以上含有する必要がある。一方２．５％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
化させるので、Ｍｎの上限を２．５％とする． 本発明ワイヤの戒分は以上の通りであり、残部はＰａ及
び不可避不純物からなる。
次に、本発明フラックスについて詳述する。
フランクスにおいても前述のワイヤ同様、溶接金属の耐
候性向上或分であるＣｕ， Ｎｉ， Ｃｒを特定量含有
した上で、ＭｏおよびＮｂを複合添加させることが重要
である。
候性向上或分であるＣｕ， Ｎｉ， Ｃｒを特定量含有
した上で、ＭｏおよびＮｂを複合添加させることが重要
である。
まず、耐候性を得る上記３威分のフラックス中含有量に
ついて述べる。Ｃｕ， Ｃｒは、フラックス全重量に対
しそれぞれ０． １％以上の添加によって十分な耐候性
を有する溶接金属が得られる。Ｎｉは、単層あるいは少
層盛り溶接のように母材希釈率が大きい場合、母材から
必要最低限のＮｉが熔接金属に添加されることもあるた
め、フラックスに添加するＮｉの下＠値は特に規定しな
い。
ついて述べる。Ｃｕ， Ｃｒは、フラックス全重量に対
しそれぞれ０． １％以上の添加によって十分な耐候性
を有する溶接金属が得られる。Ｎｉは、単層あるいは少
層盛り溶接のように母材希釈率が大きい場合、母材から
必要最低限のＮｉが熔接金属に添加されることもあるた
め、フラックスに添加するＮｉの下＠値は特に規定しな
い。
一方、これら３ｒＩｉ．分の添加量の上限は、常温強度
が過大となって溶接金属割れが発生しやすくなったり、
靭性の劣化が生ずる量を見極め設定し、ＣｕおよびＮｉ
はそれぞれ２．０％、Ｃｒは２．５％とした。
が過大となって溶接金属割れが発生しやすくなったり、
靭性の劣化が生ずる量を見極め設定し、ＣｕおよびＮｉ
はそれぞれ２．０％、Ｃｒは２．５％とした。
次に、十分な高温耐力を有する溶接金属を得る？めに、
ＭｏおよびＮｂを複合添加するが、この複合効果を得る
には、ＭＯは０． １％以上、Ｎｂは０．０１％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１．０％以下、Ｎｂは０．１４％以下とする必
要がある。さらに、Ｍｏ， Ｎｂがそれぞれ上記特定値
内であっても、これら或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、ＭＯ及び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？Ｉｏ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、適正な常温強度並びに良好な靭性も
得ることができる。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。
ＭｏおよびＮｂを複合添加するが、この複合効果を得る
には、ＭＯは０． １％以上、Ｎｂは０．０１％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１．０％以下、Ｎｂは０．１４％以下とする必
要がある。さらに、Ｍｏ， Ｎｂがそれぞれ上記特定値
内であっても、これら或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、ＭＯ及び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？Ｉｏ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、適正な常温強度並びに良好な靭性も
得ることができる。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。
ＳｉＯ■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戒分である。Ｓｔ．．が５％？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％を超えると
、溶接金属の酸素量が増加し、靭性が低下する。ＳｉＯ
２は硅砂、硅灰石、シャモット、ジルコンサンド、オリ
ビンサンド等ＳｉＯ■を含有する鉱石または合或物で添
加する。
を得るために必要な戒分である。Ｓｔ．．が５％？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％を超えると
、溶接金属の酸素量が増加し、靭性が低下する。ＳｉＯ
２は硅砂、硅灰石、シャモット、ジルコンサンド、オリ
ビンサンド等ＳｉＯ■を含有する鉱石または合或物で添
加する。
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戒分
である。このＭｇＯの効果を得るには、最低５％を必要
とし、５％未満ではビード波形が粗くなる。一方、Ｍｇ
Ｏが３５％を超えて添加されると、ビード止端の不揃い
やボックマークが発生する。ＭｇＯはマグネシアクリン
カー、オリビンサンド等ＭｇＯを含有する鉱石または合
威吻で添加する。
を使用した高能率な溶接を可能とするために必要な戒分
である。このＭｇＯの効果を得るには、最低５％を必要
とし、５％未満ではビード波形が粗くなる。一方、Ｍｇ
Ｏが３５％を超えて添加されると、ビード止端の不揃い
やボックマークが発生する。ＭｇＯはマグネシアクリン
カー、オリビンサンド等ＭｇＯを含有する鉱石または合
威吻で添加する。
また、ＣａＯは良好な溶接金属の靭性を得るために有効
な戒分であり、最低５％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ボ
ックマークが発生する。ＣａＯは炭酸石灰、硅灰石等に
より添加される。
な戒分であり、最低５％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ボ
ックマークが発生する。ＣａＯは炭酸石灰、硅灰石等に
より添加される。
必須戒分として最後に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％以上の添加
で効果がある。一方、Ｆが８％を超えて添加されるとス
ラグ融点が高くなるため、ボンクマークが発生する．Ｆ
のフランクスへの添加はＣａＦｚ． ｊＶＦ３＋ Ｍｇ
Ｆｚ， ＢａＦｚ， Ｎ８３１ＶＦ４等の金属弗化物
を原料として用いる。
、良好な靭性を得るために必要であり、１％以上の添加
で効果がある。一方、Ｆが８％を超えて添加されるとス
ラグ融点が高くなるため、ボンクマークが発生する．Ｆ
のフランクスへの添加はＣａＦｚ． ｊＶＦ３＋ Ｍｇ
Ｆｚ， ＢａＦｚ， Ｎ８３１ＶＦ４等の金属弗化物
を原料として用いる。
以上、本発明フラックスにおける特定戒分について説明
したが、本発明フラックスは以上の戒分の他に、通常の
フラックス戊分も必要に応じて適宜添加できる． まずＭｎＯおよびＡ１ｚ Ｏ ｓは、スラグの流動性を
調整するための戒分として添加する。但し、ＭｎＯは１
５％を超えるとスラグ剥離性を劣化させ、Ａ７，０３は
２０％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、Ａ１ｚ０３は
アルミナ、シャモット等鉱石や合或物を用いる。
したが、本発明フラックスは以上の戒分の他に、通常の
フラックス戊分も必要に応じて適宜添加できる． まずＭｎＯおよびＡ１ｚ Ｏ ｓは、スラグの流動性を
調整するための戒分として添加する。但し、ＭｎＯは１
５％を超えるとスラグ剥離性を劣化させ、Ａ７，０３は
２０％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、Ａ１ｚ０３は
アルミナ、シャモット等鉱石や合或物を用いる。
次にＴｉｅ．およびＢｚＯｘ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。ＴｉＣｈはルチ
ールやチタンスラグ等、ｆｈ（ｈはホウ砂やコレマナイ
ト等を用いる。
目的として適宜添加することができる。ＴｉＣｈはルチ
ールやチタンスラグ等、ｆｈ（ｈはホウ砂やコレマナイ
ト等を用いる。
その他ＢａＣＯ：＋． Ｎａ２ＣＯ３等の炭酸塩、Ｆｅ
，Ａｊ，↑ｉ，Ｃａ， Ｍｇ， Ｍｎ， Ｓｔ， Ｖ
等の金属類も適宜添加できる。
，Ａｊ，↑ｉ，Ｃａ， Ｍｇ， Ｍｎ， Ｓｔ， Ｖ
等の金属類も適宜添加できる。
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。
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。
（実施例）
実施例：１
まず、第１表に示すＷ１〜Ｗ１７の１７種類のｍ戒のワ
イヤ（ワイヤ径４． ８ ｍｍφ）を作製した。
イヤ（ワイヤ径４． ８ ｍｍφ）を作製した。
このうちＷ１〜Ｗ９は本発明ワイヤ、ｗｉｏ−ｗ１７は
比較例である。次に第２表に示す化学戒分の耐候性耐火
鋼板を、第１図に示す開先形状（ｔ＝３２ｒｎｍ，θ，
＝７０”，θ．＝６５’、ａ＝１２ｎｗ、ｂ＝７ｍ＋ａ
， ｃ＝ｇ１ ３ｍｍ）に加工した後、第３表に示す溶
接条件で１１１１パス溶接した。
比較例である。次に第２表に示す化学戒分の耐候性耐火
鋼板を、第１図に示す開先形状（ｔ＝３２ｒｎｍ，θ，
＝７０”，θ．＝６５’、ａ＝１２ｎｗ、ｂ＝７ｍ＋ａ
， ｃ＝ｇ１ ３ｍｍ）に加工した後、第３表に示す溶
接条件で１１１１パス溶接した。
なお、これらワイヤと組み合わせたフランクスは、Ｓｔ
（ｈ＝ ４ ０％、ＭｎＯ＝２０％、ＣａＯ＝２５％、
ＴｉＯ．＝ ４％、Ｆ＝５％の組威の溶接フラックス（
粒度２０−Ｄメッシュ）である。
（ｈ＝ ４ ０％、ＭｎＯ＝２０％、ＣａＯ＝２５％、
ＴｉＯ．＝ ４％、Ｆ＝５％の組威の溶接フラックス（
粒度２０−Ｄメッシュ）である。
上記条件により溶接終了後、第２図に示す位置（ＦＰ側
の１／４ｔ）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。
の１／４ｔ）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。
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″Ｃでの耐力は、ＪＩＳ Ｇ ３１０６の２種
に規定されるＳＭ５ ０１１ｉの、常温での最小降伏点
である３３ｋｇｆ／一の７０％以上を確保することを目
的とした。すなわち６００゜Ｃにおける熔接金属の耐力
については、２３ｋｇｆ／一以上を適用可能と判定した
。
００″Ｃでの耐力は、ＪＩＳ Ｇ ３１０６の２種
に規定されるＳＭ５ ０１１ｉの、常温での最小降伏点
である３３ｋｇｆ／一の７０％以上を確保することを目
的とした。すなわち６００゜Ｃにおける熔接金属の耐力
については、２３ｋｇｆ／一以上を適用可能と判定した
。
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共に衝撃値も高いのに対し
、比較ワイヤでは高温耐力が不足するもの、常温の引張
強さの過大や衝撃値の低いものがあり、耐候性耐火鋼用
ワイヤとして満足できるものではない。
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共に衝撃値も高いのに対し
、比較ワイヤでは高温耐力が不足するもの、常温の引張
強さの過大や衝撃値の低いものがあり、耐候性耐火鋼用
ワイヤとして満足できるものではない。
なお、溶接金属の耐候性調査は省略したが、別途実施し
た板厚２０ｍａ＋での開先による多層盛り溶接金属の化
学成分は、比較ワイヤでＣｕ， Ｃｒが過少のＷ１４以
外のワイヤは、ＪＩＳ Ｚ ３１８３に規定されて
いる耐候性鋼用の溶着金属戒分に適合することを確認し
ている。
た板厚２０ｍａ＋での開先による多層盛り溶接金属の化
学成分は、比較ワイヤでＣｕ， Ｃｒが過少のＷ１４以
外のワイヤは、ＪＩＳ Ｚ ３１８３に規定されて
いる耐候性鋼用の溶着金属戒分に適合することを確認し
ている。
実施例：２
次にフラックスは、第５表に示すＦ１〜Ｆ１６の１６種
類の組戒のボンドフランクスを作製した．このうちＦ１
〜Ｆ６が本発明フラックスで、Ｆ７〜Ｆ１６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″ＣＸ２時間の条件で焼戒を行い、１２〜１００
メッシュに整粒した。
類の組戒のボンドフランクスを作製した．このうちＦ１
〜Ｆ６が本発明フラックスで、Ｆ７〜Ｆ１６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″ＣＸ２時間の条件で焼戒を行い、１２〜１００
メッシュに整粒した。
試験方法は、第２表に示す化学威分の耐候性耐火鋼板を
、第１図に示す開先形状（ｔ＝３２ｍｎ＋、θ＋ ＝
７ ０”、θ２＝６５゜、ａ＝１２ｍｍ，ｂ＝７ｍ、ｃ
＝１３ｍＩ１）に加工した後、第３表に示す溶接条件で
１層１パス溶接した。
、第１図に示す開先形状（ｔ＝３２ｍｎ＋、θ＋ ＝
７ ０”、θ２＝６５゜、ａ＝１２ｍｍ，ｂ＝７ｍ、ｃ
＝１３ｍＩ１）に加工した後、第３表に示す溶接条件で
１層１パス溶接した。
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Ｗ１４で、このワイヤは従来の溶接構造用鋼の溶接に
使用されているＭｎ系であり、耐候性向上威分を実質的
に含有していない。
のＷ１４で、このワイヤは従来の溶接構造用鋼の溶接に
使用されているＭｎ系であり、耐候性向上威分を実質的
に含有していない。
溶接終了後まずビード外観の検査を行い、次に第２図に
示す位置（ＦＰ側の１／４ｔ）より引張試験片とシャル
ビー衝撃試験片を採取し、機械試験を実施した。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゜Ｃでの耐力については、２３ｋｇｆ／一以上を
適用可能と判定した。
示す位置（ＦＰ側の１／４ｔ）より引張試験片とシャル
ビー衝撃試験片を採取し、機械試験を実施した。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゜Ｃでの耐力については、２３ｋｇｆ／一以上を
適用可能と判定した。
第６表にこれら結果を示す。この結果から明らかなよう
に、本発明フラックスによる溶接金属は全て良好な高温
耐力および常温強度を有し、衝撃値も高く、ビード外観
にも問題がない。
に、本発明フラックスによる溶接金属は全て良好な高温
耐力および常温強度を有し、衝撃値も高く、ビード外観
にも問題がない。
これに対し比較フランクスは、高温耐力が不足したり、
常温での引張強さの過大や衝撃値の低いものがあるほか
、さらにはビード外観が劣るフランクスもある。また耐
候性に関しては、別途実施した板厚２０ｍｍでの開先に
よる多層盛り溶接金属の化学戒分が、フラックス中のＣ
ｒが過少であるＦ７及びＣｕが過少のＦ１２はＪＩＳ規
格の下限値未満であった．このように比較フラックスは
、耐候性耐火鋼用フラックスとして満足できるものでは
ない。
常温での引張強さの過大や衝撃値の低いものがあるほか
、さらにはビード外観が劣るフランクスもある。また耐
候性に関しては、別途実施した板厚２０ｍｍでの開先に
よる多層盛り溶接金属の化学戒分が、フラックス中のＣ
ｒが過少であるＦ７及びＣｕが過少のＦ１２はＪＩＳ規
格の下限値未満であった．このように比較フラックスは
、耐候性耐火鋼用フラックスとして満足できるものでは
ない。
（発明の効果）
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、衝撃靭性および耐候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
、耐候性耐火鋼構造物の溶接部へ適用し、耐候耐火施工
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。
強度特性、衝撃靭性および耐候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
、耐候性耐火鋼構造物の溶接部へ適用し、耐候耐火施工
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。
第１図は実施例に用いた溶接開先形状を示す正面図、第
２図は試験片採取位置を示す断面図である。 −５５４− 第ｌ図 へ− ／″″′ θ２一 第２図
２図は試験片採取位置を示す断面図である。 −５５４− 第ｌ図 へ− ／″″′ θ２一 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、重量％で、 Ｃ：０．０１〜０．１５％、 Ｓｉ：０．５％以下、 Ｍｎ：０．４〜２．５％、 Ｃｕ：０．２０〜０．５５％ Ｎｉ：０．８０％以下、 Ｃｒ：０．３０〜０．８０％ Ｍｏ：０．０６〜０．８０％ Ｎｂ：０．００３〜０．０３０％を含有し、残部がＦｅ
及び不可避不純物からなり、 （Ｍｏ＋２０Ｎｂ）：０．１５〜１．２５％であること
を特徴とする耐候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％、 Ｃｕ：０．１〜２．０％、 Ｎｉ：２．０％以下、 Ｃｒ：０．１〜２．５％、 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
徴とする耐候性耐火鋼用サブマージアーク溶接フラック
ス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1156339A JP2759340B2 (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 耐候性耐火鋼用サブマージアーク溶接ワイヤおよびフラックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1156339A JP2759340B2 (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 耐候性耐火鋼用サブマージアーク溶接ワイヤおよびフラックス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0323097A true JPH0323097A (ja) | 1991-01-31 |
| JP2759340B2 JP2759340B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=15625609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1156339A Expired - Lifetime JP2759340B2 (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 耐候性耐火鋼用サブマージアーク溶接ワイヤおよびフラックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2759340B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102233492A (zh) * | 2010-04-27 | 2011-11-09 | 昆山京群焊材科技有限公司 | 耐热钢埋弧焊丝及焊剂 |
| CN105195919A (zh) * | 2014-06-11 | 2015-12-30 | 鞍钢股份有限公司 | 一种高强度耐候钢用气体保护焊丝用钢及焊丝 |
| CN107138872A (zh) * | 2016-03-01 | 2017-09-08 | 天津大学 | 提高碳钢焊接接头耐二氧化碳腐蚀的实芯焊丝及其应用 |
-
1989
- 1989-06-19 JP JP1156339A patent/JP2759340B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102233492A (zh) * | 2010-04-27 | 2011-11-09 | 昆山京群焊材科技有限公司 | 耐热钢埋弧焊丝及焊剂 |
| CN105195919A (zh) * | 2014-06-11 | 2015-12-30 | 鞍钢股份有限公司 | 一种高强度耐候钢用气体保护焊丝用钢及焊丝 |
| CN107138872A (zh) * | 2016-03-01 | 2017-09-08 | 天津大学 | 提高碳钢焊接接头耐二氧化碳腐蚀的实芯焊丝及其应用 |
| CN107138872B (zh) * | 2016-03-01 | 2019-04-30 | 天津大学 | 提高碳钢焊接接头耐二氧化碳腐蚀的实芯焊丝及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2759340B2 (ja) | 1998-05-28 |
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