JPH0436795B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0436795B2 JPH0436795B2 JP61265532A JP26553286A JPH0436795B2 JP H0436795 B2 JPH0436795 B2 JP H0436795B2 JP 61265532 A JP61265532 A JP 61265532A JP 26553286 A JP26553286 A JP 26553286A JP H0436795 B2 JPH0436795 B2 JP H0436795B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating
- welding
- roughness
- moisture
- coated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は低水素系被覆アーク溶接棒に関するも
のであり、詳細には被覆表面の粗さを規制して製
造される被覆われがなく耐吸湿性に優れる低水素
系被覆アーク溶接棒に関するものである。 〔従来の技術〕 一般的に被覆アーク溶接棒（以下単に溶接棒と
いう）は、軟鋼または合金鋼の心線の外周に、被
覆剤が塗装された後乾燥されるが、その被覆剤は
用途・目的に応じていくつかの系統に分かれてい
る。その中で、低水素系溶接棒は主に軟鋼の厚板
や50キロ以上の高張力鋼の溶接に供されるため、
溶接金属の機械的性能とならび、溶接部の耐われ
性が特に問題となる。 この耐われ性に極めて重大な影響をおよぼす要
因の１つに、溶接金属中の拡散性水素があり、拡
散性水素源としては、主に雰囲気中の水分および
使用する溶接棒や鋼材に含有または付着している
水分がある。 そのために使用するフラツクス原料には、水素
源の少ないものを選ぶことはもちろん、吸湿しや
すい原料に難吸湿化処理を施したり、あるいは特
公昭52−827号公報に開示されているように、吸
湿性の少ないリチウム入りの硅酸アルカリ水溶液
を固着剤として使用するなどの工夫がなされてき
た。 しかしながら、これらはすべて溶接棒の被覆剤
に使用する材料に着目して、被覆剤中の水素源の
低減あるいは一部の被覆剤と水との吸湿反応の防
止を主目的としているため、被覆表面に物理的に
付着する水分を低減する効果は期待できない。し
たがつて従来の技術では耐吸湿性の改善には限界
があつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は上述したような問題点を解決すべくな
されたものであり、低水素系溶接棒に要求される
耐吸湿性の向上を、被覆われの発生を防止しつつ
可能としたものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の要旨は、JIS B0601-1982に規定される
中心線平均粗さ（Ra）が、3.0〜6.5μｍである被
覆表面を有する低水素系被覆アーク溶接棒にあ
る。 〔作用〕 本発明者らは、低水素系溶接棒の耐吸湿性をこ
れまで以上に向上させるためには、従来技術のよ
うな被覆材料面からの改善のほか、さらに難吸湿
化する方法として被覆表面に物理的に付着し、浸
透していく水分の低減が有効であらうとの着想か
ら種々検討を行なつた。 その結果吸湿水分の量は被覆表面の粗さと関係
があり、この粗さをJIS B0601-1982に規定された
中心線平均粗さ（Ra）で表わすことにより、第
１図に示すような相関関係が得られた。 なお中心線平均粗さ（Ra）は、粗さ曲線から
その中心線の方向に測定長さｌの部分を抜き取
り、この抜き取り部分の中心線をＸ軸、縦倍率の
方向をＹ軸とし、粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）で表わ
したとき、次の式によつて求められる値を、マイ
クロメートル（μｍ）で表わしたものをいう。 Ra＝１／ｌ∫l p｜ｆ（ｘ）｜dx 粗さ曲線：被測定面に直角な平面で被測定面を
切断したとき、その切り口に現われる輪郭を断面
曲線といい、断面曲線から所定の波長より長い表
面うねり成分をカツトした曲線をいう。 粗さ曲線の中心線：被測定面の幾何学的形状を
もつ直線又は曲線で、かつその線から粗さ曲線ま
での偏差の二乗和が、最小になるように設定した
線を平均線といい、その平均線に平行な直線を引
いたとき、この直線と粗さ曲線で囲まれる面積
が、この直線の両側で等しくなる直線をいう。 すなわち、溶接棒の被覆表面の粗さRaを種々
変化させて、高湿度下雰囲気に放置して被覆剤の
吸湿量を調査したところ、第１図のような曲線関
係があることがわかつた。そして、被覆表面の
Raは、大きすぎても小さすぎても吸湿量が大と
なるが、比較的吸湿しにくい被覆表面のRaの適
正範囲が存在することを見いだした。 低水素系溶接棒の被覆剤の吸湿量は、0.5％程
度が溶接欠陥や溶接作業性に対しての限界値であ
り、0.5％を超えると、溶接金属にピツトやブロ
ーホールが発生したりアーク力が強くなつて溶接
作業性が劣化する。このことから、被覆表面の
Raの適正範囲を求めてみると3.0〜6.5μｍであつ
た。 被覆表面のRaが被覆剤の吸湿量に及ぼす影響
は、Raが増大するにつれて被覆剤の表面積が大
きくなり大気との接触する割合が増すため被覆剤
の吸湿量も増大するが、Raが6.5μｍまではこの
増大傾向はゆるやかであるのに対し、Raが6.5μ
ｍを超えると著しく吸湿量が増大する。また、
Raが3.0μｍ未満の場合には、被覆剤の表面が緻
密であるため、溶接棒製造過程で被覆割れが発生
しやすく、被覆割れが発生した場合、被覆剤の表
面積も大きくなるため、被覆剤の吸湿量もかえつ
て増大する結果となつた。Raが3.0μｍ以上の場
合は被覆割れは発生しなかつた。 したがつて、被覆表面のRaが3.0μｍ未満およ
び6.5μｍを超える場合は、本発明の目的は達成さ
れない。 次に、被覆表面の粗さを調節する手段として
は、(1)被覆フラツクスの種類・粒度分布、(2)固着
剤中の水分量、(3)混練条件、(4)塗装圧力、(5)乾燥
（焼成）条件などがあり、それぞれ各組み合わせ
によつて被覆表面の粗さの異なる溶接棒を生産で
きる。 被覆表面の粗さを6.5μｍ以下に小さくするに
は、一般的には、被覆フラツクスとしては粒子表
面の凹凸が少なく丸みを帯びたものを採用し、水
ぬれ性の良い原料で最密充填となる粒度構成と
し、固着剤としての水ガラス中の添加水分量は極
力減じ、高濃度で高モル比とし、また、固着剤が
粒子表面に薄く均一にコーテイングされるよう比
較的時間をかけた条件で混練するとともに、塗装
圧力を4000N／mm2程度にして、乾燥速度を高める
ことが有効である。 被覆表面の粗さを3.0μｍ未満に小さくしないた
めには、被覆フラツクスの粒度を調整すること、
例えば、平均粒径50μｍ以上のCaCO3、TiO2、
MgCO3、CaF2などのフラツクスを使用したり、
あるいは、5000N／mm2以下の塗装圧力で溶接棒を
塗装することが必要である。 〔実施例〕 本発明では、上記要因を様々に変化させて種々
の被覆表面粗さを有する溶接棒を試作し、その性
能を調査した。具体例をあげて説明する。 第１表に示す２種類の被覆フラツクスと固着剤
を組み合わせて被覆剤とし、4.0mmφ×450mmｌの
軟鋼心線に塗装した後、乾燥、焼成を行なつて溶
接棒を製造した。 この溶接棒について被覆われ、被覆表面粗さ、
吸湿量および溶接欠陥（ピツト、ブローホール）
について下記の要領で調査した。 その結果を第２表に示す。 被覆われ：目視によりわれの有無を調査した。 被覆表面粗さ：触針式表面粗さ測定器により中
心線平均粗さ（Ra）を測定した。 吸着量：30℃、80％RH雰囲気中で５時間放置
後の重量増加率を測定した。 溶接欠陥：溶接電流170A、溶接姿勢下向での
ピツト、ブロホールの発生の有無を、上記条件に
て吸湿させた溶接棒にて調査した。 総合評価：被覆われおよび溶接欠陥の発生がい
ずれも認められなかつた場合を良好（○印）、そ
の他の場合を不良（×印）とした。
のであり、詳細には被覆表面の粗さを規制して製
造される被覆われがなく耐吸湿性に優れる低水素
系被覆アーク溶接棒に関するものである。 〔従来の技術〕 一般的に被覆アーク溶接棒（以下単に溶接棒と
いう）は、軟鋼または合金鋼の心線の外周に、被
覆剤が塗装された後乾燥されるが、その被覆剤は
用途・目的に応じていくつかの系統に分かれてい
る。その中で、低水素系溶接棒は主に軟鋼の厚板
や50キロ以上の高張力鋼の溶接に供されるため、
溶接金属の機械的性能とならび、溶接部の耐われ
性が特に問題となる。 この耐われ性に極めて重大な影響をおよぼす要
因の１つに、溶接金属中の拡散性水素があり、拡
散性水素源としては、主に雰囲気中の水分および
使用する溶接棒や鋼材に含有または付着している
水分がある。 そのために使用するフラツクス原料には、水素
源の少ないものを選ぶことはもちろん、吸湿しや
すい原料に難吸湿化処理を施したり、あるいは特
公昭52−827号公報に開示されているように、吸
湿性の少ないリチウム入りの硅酸アルカリ水溶液
を固着剤として使用するなどの工夫がなされてき
た。 しかしながら、これらはすべて溶接棒の被覆剤
に使用する材料に着目して、被覆剤中の水素源の
低減あるいは一部の被覆剤と水との吸湿反応の防
止を主目的としているため、被覆表面に物理的に
付着する水分を低減する効果は期待できない。し
たがつて従来の技術では耐吸湿性の改善には限界
があつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は上述したような問題点を解決すべくな
されたものであり、低水素系溶接棒に要求される
耐吸湿性の向上を、被覆われの発生を防止しつつ
可能としたものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の要旨は、JIS B0601-1982に規定される
中心線平均粗さ（Ra）が、3.0〜6.5μｍである被
覆表面を有する低水素系被覆アーク溶接棒にあ
る。 〔作用〕 本発明者らは、低水素系溶接棒の耐吸湿性をこ
れまで以上に向上させるためには、従来技術のよ
うな被覆材料面からの改善のほか、さらに難吸湿
化する方法として被覆表面に物理的に付着し、浸
透していく水分の低減が有効であらうとの着想か
ら種々検討を行なつた。 その結果吸湿水分の量は被覆表面の粗さと関係
があり、この粗さをJIS B0601-1982に規定された
中心線平均粗さ（Ra）で表わすことにより、第
１図に示すような相関関係が得られた。 なお中心線平均粗さ（Ra）は、粗さ曲線から
その中心線の方向に測定長さｌの部分を抜き取
り、この抜き取り部分の中心線をＸ軸、縦倍率の
方向をＹ軸とし、粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）で表わ
したとき、次の式によつて求められる値を、マイ
クロメートル（μｍ）で表わしたものをいう。 Ra＝１／ｌ∫l p｜ｆ（ｘ）｜dx 粗さ曲線：被測定面に直角な平面で被測定面を
切断したとき、その切り口に現われる輪郭を断面
曲線といい、断面曲線から所定の波長より長い表
面うねり成分をカツトした曲線をいう。 粗さ曲線の中心線：被測定面の幾何学的形状を
もつ直線又は曲線で、かつその線から粗さ曲線ま
での偏差の二乗和が、最小になるように設定した
線を平均線といい、その平均線に平行な直線を引
いたとき、この直線と粗さ曲線で囲まれる面積
が、この直線の両側で等しくなる直線をいう。 すなわち、溶接棒の被覆表面の粗さRaを種々
変化させて、高湿度下雰囲気に放置して被覆剤の
吸湿量を調査したところ、第１図のような曲線関
係があることがわかつた。そして、被覆表面の
Raは、大きすぎても小さすぎても吸湿量が大と
なるが、比較的吸湿しにくい被覆表面のRaの適
正範囲が存在することを見いだした。 低水素系溶接棒の被覆剤の吸湿量は、0.5％程
度が溶接欠陥や溶接作業性に対しての限界値であ
り、0.5％を超えると、溶接金属にピツトやブロ
ーホールが発生したりアーク力が強くなつて溶接
作業性が劣化する。このことから、被覆表面の
Raの適正範囲を求めてみると3.0〜6.5μｍであつ
た。 被覆表面のRaが被覆剤の吸湿量に及ぼす影響
は、Raが増大するにつれて被覆剤の表面積が大
きくなり大気との接触する割合が増すため被覆剤
の吸湿量も増大するが、Raが6.5μｍまではこの
増大傾向はゆるやかであるのに対し、Raが6.5μ
ｍを超えると著しく吸湿量が増大する。また、
Raが3.0μｍ未満の場合には、被覆剤の表面が緻
密であるため、溶接棒製造過程で被覆割れが発生
しやすく、被覆割れが発生した場合、被覆剤の表
面積も大きくなるため、被覆剤の吸湿量もかえつ
て増大する結果となつた。Raが3.0μｍ以上の場
合は被覆割れは発生しなかつた。 したがつて、被覆表面のRaが3.0μｍ未満およ
び6.5μｍを超える場合は、本発明の目的は達成さ
れない。 次に、被覆表面の粗さを調節する手段として
は、(1)被覆フラツクスの種類・粒度分布、(2)固着
剤中の水分量、(3)混練条件、(4)塗装圧力、(5)乾燥
（焼成）条件などがあり、それぞれ各組み合わせ
によつて被覆表面の粗さの異なる溶接棒を生産で
きる。 被覆表面の粗さを6.5μｍ以下に小さくするに
は、一般的には、被覆フラツクスとしては粒子表
面の凹凸が少なく丸みを帯びたものを採用し、水
ぬれ性の良い原料で最密充填となる粒度構成と
し、固着剤としての水ガラス中の添加水分量は極
力減じ、高濃度で高モル比とし、また、固着剤が
粒子表面に薄く均一にコーテイングされるよう比
較的時間をかけた条件で混練するとともに、塗装
圧力を4000N／mm2程度にして、乾燥速度を高める
ことが有効である。 被覆表面の粗さを3.0μｍ未満に小さくしないた
めには、被覆フラツクスの粒度を調整すること、
例えば、平均粒径50μｍ以上のCaCO3、TiO2、
MgCO3、CaF2などのフラツクスを使用したり、
あるいは、5000N／mm2以下の塗装圧力で溶接棒を
塗装することが必要である。 〔実施例〕 本発明では、上記要因を様々に変化させて種々
の被覆表面粗さを有する溶接棒を試作し、その性
能を調査した。具体例をあげて説明する。 第１表に示す２種類の被覆フラツクスと固着剤
を組み合わせて被覆剤とし、4.0mmφ×450mmｌの
軟鋼心線に塗装した後、乾燥、焼成を行なつて溶
接棒を製造した。 この溶接棒について被覆われ、被覆表面粗さ、
吸湿量および溶接欠陥（ピツト、ブローホール）
について下記の要領で調査した。 その結果を第２表に示す。 被覆われ：目視によりわれの有無を調査した。 被覆表面粗さ：触針式表面粗さ測定器により中
心線平均粗さ（Ra）を測定した。 吸着量：30℃、80％RH雰囲気中で５時間放置
後の重量増加率を測定した。 溶接欠陥：溶接電流170A、溶接姿勢下向での
ピツト、ブロホールの発生の有無を、上記条件に
て吸湿させた溶接棒にて調査した。 総合評価：被覆われおよび溶接欠陥の発生がい
ずれも認められなかつた場合を良好（○印）、そ
の他の場合を不良（×印）とした。
【表】
【表】
No.１〜３、No.６、No.７のものは、被覆表面粗さ
Raが小さすぎるため被覆われが発生し、特にNo.
１、No.２、No.６では溶接欠陥（ピツト）の発生が
認められた。 No.４、No.５、No.８〜10のものは、被覆表面が粗
いために吸湿量が多く、ピツトが発生するととも
に、No.５、No.10ではブローホールも認められた。 これらに対し本発明例は被覆われ、吸湿量、溶
接欠陥がいずれも十分満足できる結果を示した。 〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明は低水素系溶接棒の
難吸湿化を、被覆われ等の弊害を生じることなく
可能としたものであり、適用範囲も広く、工業的
価値は極めて大きいものである。
Raが小さすぎるため被覆われが発生し、特にNo.
１、No.２、No.６では溶接欠陥（ピツト）の発生が
認められた。 No.４、No.５、No.８〜10のものは、被覆表面が粗
いために吸湿量が多く、ピツトが発生するととも
に、No.５、No.10ではブローホールも認められた。 これらに対し本発明例は被覆われ、吸湿量、溶
接欠陥がいずれも十分満足できる結果を示した。 〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明は低水素系溶接棒の
難吸湿化を、被覆われ等の弊害を生じることなく
可能としたものであり、適用範囲も広く、工業的
価値は極めて大きいものである。
第１図は低水素系溶接棒の被覆表面の中心線平
均粗さ（Ra）が被覆剤の吸湿量に及ぼす影響を
示す図表である（第２表のデータをプロツトした
もの）。
均粗さ（Ra）が被覆剤の吸湿量に及ぼす影響を
示す図表である（第２表のデータをプロツトした
もの）。
Claims (1)
- １ 「JIS B0601-1982に規定される中心線平均粗
さ（Ra）が、3.0〜6.5μｍである被覆表面を有す
る低水素系被覆アーク溶接棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26553286A JPS63119995A (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 低水素系被覆ア−ク溶接棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26553286A JPS63119995A (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 低水素系被覆ア−ク溶接棒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63119995A JPS63119995A (ja) | 1988-05-24 |
| JPH0436795B2 true JPH0436795B2 (ja) | 1992-06-17 |
Family
ID=17418435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26553286A Granted JPS63119995A (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 低水素系被覆ア−ク溶接棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63119995A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4481873B2 (ja) * | 2005-05-12 | 2010-06-16 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | 被覆アーク溶接棒用鉄粉および仮付け用被覆アーク溶接棒 |
| CN102825399B (zh) * | 2012-09-20 | 2015-04-29 | 天津市永昌焊丝有限公司 | 一种具有良好低温冲击韧性的低氢焊条 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5126308B2 (ja) * | 1972-12-28 | 1976-08-05 |
-
1986
- 1986-11-10 JP JP26553286A patent/JPS63119995A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63119995A (ja) | 1988-05-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |