JPH04147793A - 溶接用溶融型低かさ比重フラックスの製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、溶接用溶融型フラックス、とくに潜弧溶接
に適したかさ比重の低い溶融型フラックスの製造方法に
関するものである。

（従来の技術） 低かさ比重の溶融型のフラックスは、高速溶接性が良い
ためビルドＨなどの鉄骨部材や橋梁の１桁の隅肉溶接等
に広く適用されている。

かかるフラックスとしては、特公昭４５−１２９６９号
公報に開示されているように、溶解末期にガスを溶解さ
せ、水による急冷の際に該ガスの放出によって発泡させ
たもの、あるいは特開昭４９−１３３２４１号公報に開
示されているように、フラックスの配合原料にグラファ
イト等の還元剤やＡ１等の脱酸剤を加え水による急冷ま
たは温水に投入して発泡させたもの等が知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このようなフラックスは、かさ比重のコント
ロールが難しく、目標の基準からはずれたものについて
は再処理を行っているのが現状であり、しかも近年では
、構造物の種類に応じて、あるいはユーザーの要求によ
りフラックスのかさ比重を所定の値にコントロールする
必要も生じていて、製造工程の増大を招くことなしに所
望のかさ比重になるフラックスを得ることを可能とした
、低かさ比重フラックスの作り込み技術の確立が望まれ
いた。

また、このようなフラックスは、一般的な溶接用フラッ
クスと比較しその製造過程で高温にて溶解し、水砕時に
発生する水素ガスによる効果を大きくして発泡させる必
要があるため、フラックスの製造の際に使用した電気炉
などの寿命が著しく短く、炉の補修費用が嵩む他に、電
力費も高くついてコスト的にも不利な面があった。

かさ比重のコントロールを容易にするとともに安定操業
を行い、比較的低温でも所定のかさ比重になるフラック
スを得ることができる技術を提案することがこの発明の
目的である。

（課題を解決するための手段） この発明は、溶接用フラックスの配合原料に６ｗｔ％以
下のＭｎＯ２を添加して、この配合原料を溶解、水砕し
てかさ比重が０．７〜１．４０の範囲とするフラックス
とすることを特徴とする溶接用溶融型低かさ比重フラッ
クスの製造方法である。

また、この発明においては、上記の配合原料に３、０ｗ
ｔ％以下の還元材を添加することもできる。

（作用） 低かさ比重になる溶融型フラックスを製造するに当って
は、その組成に著しい相違がないにも係わらず、かさ比
重が大きくばらつくことかあり、安定操業の阻害原因に
なっていた。

ここに、配合原料中のＭｎ原料としては、一般に炭酸Ｍ
ｎ、　Ｍｎ鉱石あるいは該鉱石を還元したものか使用さ
れていて、このうち炭酸ＭｎについてはＣ０２ガスを多
く含む（２０〜３５％）ため、溶解歩留りが悪く、従っ
てこの点からすれば、これに比較し安価でもあるＭｎ鉱
石を使用するのが有利であるが、かかる原料は低かさ比
重フラックスの製造に際して発泡性を劣化させることが
種々実験と検討を重ねた結果判明した。この発明におい
ては配合原料中のとくに、ＭｎＯ□量がフラックスの発
泡性を左右するとの知見から、その添加量をコントロー
ルすることにより安定かつ低コスト操業を行えるように
、また還元剤を併用することにより温度の比較的低い操
業を可能としたものである。

炭酸Ｍｎ、　Ｍｎ鉱石の混合品や還元処理したＭｎ鉱石
等を種々組合せ、表−１に示すような目標フラックス成
分となるよう配合原料を調整し、その際、該配合原料中
のＭｎＯ２の量を１〜１０％の範囲で、また還元剤（こ
こではコークス粉を使用）についても０〜３．５％の範
囲で種々変化させた場合におけるフラックスの配合原料
中のＭｎＯ２とかさ比重の関係を調査した結果を第１図
及び第２図に示す。

表１ ここに、 上記ＭｎＯ□及び還元剤の量は、 配合原料中 に存在するＣＯ２を除いた固形分中に占める割合として
、例えば配合重量１００中にＣＯ２を３０％含む炭酸Ｓ
ｌｎを５０含んでいる場合における固形分８５に対する
ＭｎＯ２量で示している。

上期第１図は、炉の寿命を考慮して、配合原料の溶解に
際し湯温を１７００℃とした場合（上限の温度）であり
、配合原料中のＭｎ０ｚの量が低くなるほどかさ比重が
小さくなり、また還元剤の添加効果も顕著であって、こ
のことから発泡性に関しては０量がマイナスに作用し、
還元メタルのＭｎと水砕時の水とが反応して発生した水
素が発泡性に寄与すると考えられる。

また第２図は生産性や電力の消費などを考慮し、配合原
料の溶解に際し湯温を１５５０°Ｃ（下限の温度）とし
た場合であり、第２図においても同様の傾向であって、
従来不可能であった１５５０℃程度の低温においても生
産性等の劣化を伴うことなにし所望のかさ比重になるフ
ラックスを得ることができることがわかる。

この発明において、とくに配合原料中のＭｎＯ２の添加
量を６．０％以下としたのは、第１図においても明らか
なようにＭｎＯ２の添加量か６．０％を超えるとかさ比
重を所定の値にコントロールするのか困難となるばかり
か、還元剤の添加効果も小さくなるからである。

また、配合原料に３．０％を上限として還元剤を添加す
るのは、還元剤の添加量が３．０％を超えるとフラック
ス中に残存するＣ量が著しく増力「し溶接金属の靭性を
著しく劣化させるからである。

フラックスのかさ比重を０，７〜１．４０の範囲とする
のがよいのは、かさ比重が０．７未満ではフラックスの
表面積が著しく増加し、水砕時に微細孔に入った水分が
乾燥中に充分に除去されず、フラックス中に含有される
水分が増加しブローホールやピットが多発するようにな
るからであり、一方かさ比重が１．４０を超えると高速
溶接における作業性が悪化するようになり、とくにアン
ダーカットが発生し易くなるためスラグの剥離性が劣化
する不具合がある。

フラックスのかさ比重に関しては溶接する鋼材の板厚や
施工方法などに併せて上記の範囲で調整すればよい。

この発明に適合するフラックスの組成としては、例えば
ＪＩＳ規格ＳＭ４１の如き鋼種を溶接するにあたっては
、５ｉ０２４５．０〜５３．０％、ＭｎＯ２８，０〜３
８．０％、Ｍｇ０２．０〜１２．０％、Ｃａ０２．０〜
８．０％、ＣａＦ２０．５〜３．０％その他ＢａＯ等の
組成になるフラックスを適用するなど、溶接すべき鋼種
によって種々変化するけれども、上記の条件を満足する
ようなフラックスとすることによって所期した目的を達
成することかできるのであり、溶解過程での各湯温にお
けるかさ比重−ＭｎＯ２線図を予め作成しておくことに
より安定した操業か可能となる。

なお、ＭｎＯ２量については、原料コストを考え各種原
料を混合したり、還元処理したものを適宜使用し炉の寿
命を考慮に入れてコストミニマムとなるようにすればよ
い。また還元剤としてはコークスを使用してもよいが、
一般的に使用されているグラファイトなどを用いてもよ
いのはしない。

（実施例） フラックスの配合原料所定量の珪砂、炭酸Ｍｎ、マクネ
ジアクリンカ−１炭酸カルシウム、蛍石を配合したフラ
ックス原料に、それぞれ表−２に示す目標かさ比重とな
るように１．１〜８．５ｗｔ％の範囲でＭｎＯ２を添加
して、溶解、水砕して表−２に示す潜弧溶接用のフラッ
クスを得た。

なお、この実施例ではＭｎＯ２量に応じ、予め用意して
おいた第１．２図と同様な各湯温でのかさ比重−ＭｎＯ
２線図を参考にして還元剤の量と溶解の際の湯温を選定
した。

その結果、この発明に従う場合には、はぼ目標とするか
さ比重になるフラックスを得ることかできた。これに対
し、とくにＭｎＯ□量が高くした供試Ｎｏ、　５につい
ては湯温を１７２０℃と高く設定したにも係わらず、目
標とするかさ比重から大きくはずれていることが確かめ
られた。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、ビルドＨ等鉄骨向けの鋼材
の潜弧溶接の際に使用するフラックスのかさ比重を任意
に、しかも正確に調整できる。またこの発明によれば、
フラックスの配合原料に添加するＭｎ原料として、目標
のかさ比重となる範囲内で安価なＭｎ鉱石を使用できる
のでフラックスの製造コストを極力軽減できる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、配合原料中のＭｎＯ□量とフラッ
クスのかさ比重の関係を示したグラフである。 第１ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶接用フラックスの配合原料に６ｗｔ％以下のＭｎ
   Ｏ＿２を添加して、この配合原料を溶解、水砕してかさ
   比重が０．７〜１．４０の範囲になるフラックスとする
   ことを特徴とする溶接用溶融型低かさ比重フラックスの
   製造方法。 ２、配合原料に３．０ｗｔ％以下の還元剤を添加した請
   求項１記載の方法。