JPH0450111B2 - - Google Patents
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- JPH0450111B2 JPH0450111B2 JP58217669A JP21766983A JPH0450111B2 JP H0450111 B2 JPH0450111 B2 JP H0450111B2 JP 58217669 A JP58217669 A JP 58217669A JP 21766983 A JP21766983 A JP 21766983A JP H0450111 B2 JPH0450111 B2 JP H0450111B2
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- Japan
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- flux
- slag
- flow
- welding
- metal
- Prior art date
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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
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3603—Halide salts
- B23K35/3605—Fluorides
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
本発明は、帯状電極を用い、かつ外部磁場によ
つて溶融スラグ及びメタルの流動制御を行うエレ
クトロスラグ肉盛溶接に供して好適なフラツクス
に関する。 原子圧力容器や化学反応容器などの内面には耐
食性を考慮してスレンレス鋼などの肉盛溶接が行
われている。この肉盛方法には種々の方法がある
が、最近は母材の溶込みが少ないことから特開昭
50−17349号公報にみられるようなエレクトロス
ラグ肉盛溶接法が注目されており、更には、高能
率化のために特公昭58−11317号公報のように外
部磁界によつて溶融スラグやメタルの流動制御を
行う方法が広く実用化されている。 これらの方法に適用されるフラツクス組成とし
ては、特公昭53−29657号公報及び特開昭55−
165294号公報に示されているような高CaF2系の
フラツクスや、特開昭54−9139号公報に示されて
いる高TiO2系のフラツクスが既に知られている
が、現在では溶接作業性の良好な高CaF2系のフ
ラツクスが広く使用されている。 また、内面肉盛を行うステンレス鋼の鋼種につ
いてみると、原子力圧力容器等の比較的低温で使
用される容器にはSUS308タイプ及びSUS316タ
イプが用いられ、一方、化学反応容器のうちでも
ハイドロクラツカーのように高温高圧水素雰囲気
の悪条件下で使用される容器の内面にはSUS347
タイプが広く採用されている。 このため、帯状電極としては、一層盛の場合に
はSUS309Nbを用い、多層盛の場合にはSUS347
タイプを用いている。しかし、これらにはNbが
含有されていることから、前述の高CaF2系フラ
ツクスを用いると、ビード表面にスラグの焼付け
が生じたり、スラグの剥離性が劣化したりするの
で、ビードエツチ部のスラグを除去する作業や体
液浸透検査のためにビード表面を研磨する作業等
が必要となる。 即ち、フラツクスとして特公昭53−29657号公
報の実施例に近い組成（CaF252％、SiO27％、
Al2O333％、MnO5％、ZrO23％）に調整した溶
融型フラツクス及び特開昭55−165294号公報の実
施例に近い組成（CaF247％、SiO215％、CaO15
％、Al2O323％）に調整した溶融型フラツクスを
用い、帯状電極としてSUS309Nb（C0.03％、
Ni11.52％、Cr21.54％、Si0.32％、Mn2.15％、
Nb0.94％）の0.4×150mm幅の帯状電極を用いて、
溶接電流2500A、溶接電圧28V、溶接速度15cm／
minの溶接条件で、特公昭58−11317号公報に開
示のように外部磁界による溶融スラグやメタルの
流動制御を行つてエレクトロスラグ肉盛溶接を行
つたところ、前者のフラツクスを用いた場合には
スラグの剥離性が悪く、ビード表面にスラグの焼
付けが生じ、かつ、スラグの粘性が低いため、流
動制御が困難であつた。また、後者のフラツクス
を用いた場合には、流動制御は可能であつたが、
スラグの剥離性が悪く、ビード表面にスラグの焼
付けが生じた。 そこで発明者等は、上述の問題を解決すべく、
高CaF2系の種々のフラツクスを試作して検討し
たところ、BaOを添加することによつてフラグ
の剥離性が効果的に改善されることの知見を得
た。 本発明は、上記の知見に立脚するものである。 すなわち本発明は、帯状電極を用い、かつ外部
磁場によつて溶融スラグ及びメタルの流動制御を
行うエレクトロスラグ肉盛溶接用のフラツクスで
あつて、 重量％で、CaF240〜60％、Al2O315〜35％、
BaO3〜25％及びSiO25〜20％を含有してなるこ
とを特徴とするエレクトロスラグ肉盛溶接用フラ
ツクス（第１発明）である。 また本発明は、上記第１発明に、さらにCaO5
％以下を含有してなるフラツクス（第２発明）で
ある。 さらに本発明は、上記第１発明に、さらにクロ
ム酸化物及びマンガン酸化物のうちから選んだ１
種又は２種を含有してなるフラツクス（第３発
明）である。 またさらに本発明は、上記第１発明に、さらに
CaO5％以下と、クロム酸化物及びマンガン酸化
物のうちから選んだ１種又は２種を含有してなる
フラツクス（第４発明）である。 上記各発明のフラツクス組成であれば、肉盛金
属にNbが含まれていても、スラグの剥離性が良
好であり、かつ溶融スラグ及びメタルの流動制御
も容易に実施できるのである。 以下、本発明を詳細に説明する。 第１表に、試作したフラツクスの組成及び溶接
試験結果を、また第１図には、SiO2含有量を一
定としたときのCaF2−Al2O3−BaO組成と溶接
試験結果の関係を示す。なお、第１図中の記号は
第２表に示す基準により判定した結果を表してい
る。
つて溶融スラグ及びメタルの流動制御を行うエレ
クトロスラグ肉盛溶接に供して好適なフラツクス
に関する。 原子圧力容器や化学反応容器などの内面には耐
食性を考慮してスレンレス鋼などの肉盛溶接が行
われている。この肉盛方法には種々の方法がある
が、最近は母材の溶込みが少ないことから特開昭
50−17349号公報にみられるようなエレクトロス
ラグ肉盛溶接法が注目されており、更には、高能
率化のために特公昭58−11317号公報のように外
部磁界によつて溶融スラグやメタルの流動制御を
行う方法が広く実用化されている。 これらの方法に適用されるフラツクス組成とし
ては、特公昭53−29657号公報及び特開昭55−
165294号公報に示されているような高CaF2系の
フラツクスや、特開昭54−9139号公報に示されて
いる高TiO2系のフラツクスが既に知られている
が、現在では溶接作業性の良好な高CaF2系のフ
ラツクスが広く使用されている。 また、内面肉盛を行うステンレス鋼の鋼種につ
いてみると、原子力圧力容器等の比較的低温で使
用される容器にはSUS308タイプ及びSUS316タ
イプが用いられ、一方、化学反応容器のうちでも
ハイドロクラツカーのように高温高圧水素雰囲気
の悪条件下で使用される容器の内面にはSUS347
タイプが広く採用されている。 このため、帯状電極としては、一層盛の場合に
はSUS309Nbを用い、多層盛の場合にはSUS347
タイプを用いている。しかし、これらにはNbが
含有されていることから、前述の高CaF2系フラ
ツクスを用いると、ビード表面にスラグの焼付け
が生じたり、スラグの剥離性が劣化したりするの
で、ビードエツチ部のスラグを除去する作業や体
液浸透検査のためにビード表面を研磨する作業等
が必要となる。 即ち、フラツクスとして特公昭53−29657号公
報の実施例に近い組成（CaF252％、SiO27％、
Al2O333％、MnO5％、ZrO23％）に調整した溶
融型フラツクス及び特開昭55−165294号公報の実
施例に近い組成（CaF247％、SiO215％、CaO15
％、Al2O323％）に調整した溶融型フラツクスを
用い、帯状電極としてSUS309Nb（C0.03％、
Ni11.52％、Cr21.54％、Si0.32％、Mn2.15％、
Nb0.94％）の0.4×150mm幅の帯状電極を用いて、
溶接電流2500A、溶接電圧28V、溶接速度15cm／
minの溶接条件で、特公昭58−11317号公報に開
示のように外部磁界による溶融スラグやメタルの
流動制御を行つてエレクトロスラグ肉盛溶接を行
つたところ、前者のフラツクスを用いた場合には
スラグの剥離性が悪く、ビード表面にスラグの焼
付けが生じ、かつ、スラグの粘性が低いため、流
動制御が困難であつた。また、後者のフラツクス
を用いた場合には、流動制御は可能であつたが、
スラグの剥離性が悪く、ビード表面にスラグの焼
付けが生じた。 そこで発明者等は、上述の問題を解決すべく、
高CaF2系の種々のフラツクスを試作して検討し
たところ、BaOを添加することによつてフラグ
の剥離性が効果的に改善されることの知見を得
た。 本発明は、上記の知見に立脚するものである。 すなわち本発明は、帯状電極を用い、かつ外部
磁場によつて溶融スラグ及びメタルの流動制御を
行うエレクトロスラグ肉盛溶接用のフラツクスで
あつて、 重量％で、CaF240〜60％、Al2O315〜35％、
BaO3〜25％及びSiO25〜20％を含有してなるこ
とを特徴とするエレクトロスラグ肉盛溶接用フラ
ツクス（第１発明）である。 また本発明は、上記第１発明に、さらにCaO5
％以下を含有してなるフラツクス（第２発明）で
ある。 さらに本発明は、上記第１発明に、さらにクロ
ム酸化物及びマンガン酸化物のうちから選んだ１
種又は２種を含有してなるフラツクス（第３発
明）である。 またさらに本発明は、上記第１発明に、さらに
CaO5％以下と、クロム酸化物及びマンガン酸化
物のうちから選んだ１種又は２種を含有してなる
フラツクス（第４発明）である。 上記各発明のフラツクス組成であれば、肉盛金
属にNbが含まれていても、スラグの剥離性が良
好であり、かつ溶融スラグ及びメタルの流動制御
も容易に実施できるのである。 以下、本発明を詳細に説明する。 第１表に、試作したフラツクスの組成及び溶接
試験結果を、また第１図には、SiO2含有量を一
定としたときのCaF2−Al2O3−BaO組成と溶接
試験結果の関係を示す。なお、第１図中の記号は
第２表に示す基準により判定した結果を表してい
る。
【表】
【表】
【表】
以上の結果を参酌し、本発明のフラツクスの組
成限定理由は次のとおりである。 CaF2は、40％未満になるとアークが発生しや
すくなつてエレクトロスラグ肉盛溶接が不可能と
なり、60％を超えるとスラグの粘性が低下して流
動制御が困難となる。 Al2O3は、15％未満ではスラグが形成されず、
35％を超えると凝固温度が上昇し、ビード表面に
局部的なくぼみが生じ、ビード外観を損なう。 BaOは、３％以上添加すればスラグの剥離性
が非常に改善されるが、25％を超えると流動制御
が困難となる。 SiO2は、５％未満ではスラグの粘性が低下し
て流動制御が困難となり、20％を超えるとスラグ
の粘性が上昇しすぎて流動制御が困難となる。な
お高CaF2系フラツクスでは、SiO2成分を添加す
るとSiF2の刺激臭を生じやすくなるが、BaOが
SiO2の活量を下げるため、BaO／SiO2の比が0.30
以上であれば刺激臭を発生しない。 以上、基本成分について説明したが、本発明で
は、以下に伸べる成分を併せて含有させることも
できる。 CaOは、BaOと同様、SiF2の刺激臭の発生を
抑制するのに有用な成分であるが、含有量が５％
を超えるとスラグの剥離性が劣化するので、添加
する場合には５％以下とする必要がある。 クロム酸化物やマンガン酸化物は、肉盛金属の
成分組成調整成分として有用であるが、単独添加
および複合添加いずれの場合においても、添加量
が10％を超えるとスラグの剥離性が劣化し、また
溶融スラグもメタルの流動制御も困難になる傾向
にあるため、10％以下で含有させるものとした。
次に実施例を示す。 実施例 第３表に示す各種のフラツクス組成物を溶製
し、20メツシユ〜200メツシユに粉砕した溶融型
フラツクスと第４表に示す化学成分の帯状電極
SUS309Nb（0.4×150mm）を用いて板厚60mmのＳ
−M41鋼板上に肉盛溶接を行つた。溶接条件は溶
接電流2500A、溶接電圧28V、溶接速度15cm／
minであり、外部磁界は400ターンの鉄心入りコ
イルを第２図の如く配置して１〜10Aの電流で制
御した。肉盛溶接金属の化学成分を第４表に、ま
た溶接試験結果を第３表に併記した。
成限定理由は次のとおりである。 CaF2は、40％未満になるとアークが発生しや
すくなつてエレクトロスラグ肉盛溶接が不可能と
なり、60％を超えるとスラグの粘性が低下して流
動制御が困難となる。 Al2O3は、15％未満ではスラグが形成されず、
35％を超えると凝固温度が上昇し、ビード表面に
局部的なくぼみが生じ、ビード外観を損なう。 BaOは、３％以上添加すればスラグの剥離性
が非常に改善されるが、25％を超えると流動制御
が困難となる。 SiO2は、５％未満ではスラグの粘性が低下し
て流動制御が困難となり、20％を超えるとスラグ
の粘性が上昇しすぎて流動制御が困難となる。な
お高CaF2系フラツクスでは、SiO2成分を添加す
るとSiF2の刺激臭を生じやすくなるが、BaOが
SiO2の活量を下げるため、BaO／SiO2の比が0.30
以上であれば刺激臭を発生しない。 以上、基本成分について説明したが、本発明で
は、以下に伸べる成分を併せて含有させることも
できる。 CaOは、BaOと同様、SiF2の刺激臭の発生を
抑制するのに有用な成分であるが、含有量が５％
を超えるとスラグの剥離性が劣化するので、添加
する場合には５％以下とする必要がある。 クロム酸化物やマンガン酸化物は、肉盛金属の
成分組成調整成分として有用であるが、単独添加
および複合添加いずれの場合においても、添加量
が10％を超えるとスラグの剥離性が劣化し、また
溶融スラグもメタルの流動制御も困難になる傾向
にあるため、10％以下で含有させるものとした。
次に実施例を示す。 実施例 第３表に示す各種のフラツクス組成物を溶製
し、20メツシユ〜200メツシユに粉砕した溶融型
フラツクスと第４表に示す化学成分の帯状電極
SUS309Nb（0.4×150mm）を用いて板厚60mmのＳ
−M41鋼板上に肉盛溶接を行つた。溶接条件は溶
接電流2500A、溶接電圧28V、溶接速度15cm／
minであり、外部磁界は400ターンの鉄心入りコ
イルを第２図の如く配置して１〜10Aの電流で制
御した。肉盛溶接金属の化学成分を第４表に、ま
た溶接試験結果を第３表に併記した。
【表】
【表】
第３表に示したとおり、本発明例のフラツクス
を用いた場合には、すべてスラグ剥離性が良好
で、外部磁界により溶融スラグやメタルの流動制
御が容易であり、しかもアンダーカツトなどの欠
陥のない良好な肉盛ビードが得られた。 以上詳述したところからわかるように、本発明
のフラツクスによれば、剥離性が良好なスラグが
得られるのでスラグ除去やビード表面研磨などの
作業が特に必要でなくなり、しかも高能率の外部
磁界による溶融スラグ及びメタル流動制御法が何
ら支障なく可能となる等々、顕著な効果をもたら
すものである。
を用いた場合には、すべてスラグ剥離性が良好
で、外部磁界により溶融スラグやメタルの流動制
御が容易であり、しかもアンダーカツトなどの欠
陥のない良好な肉盛ビードが得られた。 以上詳述したところからわかるように、本発明
のフラツクスによれば、剥離性が良好なスラグが
得られるのでスラグ除去やビード表面研磨などの
作業が特に必要でなくなり、しかも高能率の外部
磁界による溶融スラグ及びメタル流動制御法が何
ら支障なく可能となる等々、顕著な効果をもたら
すものである。
第１図は、SiO2量を一定（10％）としたとき
のフラツクス組成（CaF2−Al2O3−BaO）の構
成比と溶接作業性の関係を示す図、第２図は、溶
融スラグ及びメタルに外部磁場をかける状況を説
明する図である。 １……帯状電極、２……外部磁場、３……溶融
池、α……溶接方向、β……溶融スラグ及びメタ
ルの流れ。
のフラツクス組成（CaF2−Al2O3−BaO）の構
成比と溶接作業性の関係を示す図、第２図は、溶
融スラグ及びメタルに外部磁場をかける状況を説
明する図である。 １……帯状電極、２……外部磁場、３……溶融
池、α……溶接方向、β……溶融スラグ及びメタ
ルの流れ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 帯状電極を用い、かつ外部磁場によつて溶融
スラグ及びメタルの流動制御を行うエレクトロス
ラグ肉盛溶接用のフラツクスであつて、 重量％で、CaF240〜60％、Al2O315〜35％、
BaO3〜25％及びSiO25〜20％を含有してなるこ
とを特徴とするエレクトロスラグ肉盛溶接用フラ
ツクス。 ２ 帯状電極を用い、かつ外部磁場によつて溶融
スラグ及びメタルの流動制御を行うエレクトロス
ラグ肉盛溶接用のフラツクスであつて、 重量％で、CaF240〜60％、Al2O315〜35％、
BaO3〜25％及びSiO25〜20％を含み、さらに
CaO5％以下を含有してなることを特徴とするエ
レクトロスラグ肉盛溶接用フラツクス。 ３ 帯状電極を用い、かつ外部磁場によつて溶融
スラグ及びメタルの流動制御を行うエレクトロス
ラグ肉盛溶接用のフラツクスであつて、 重量％で、CaF240〜60％、Al2O315〜35％、
BaO3〜25％及びSiO25〜20％を含み、さらにク
ロム酸化物及びマンガン酸化物のうちから選んだ
１種又は２種の総和で10％以下を含有してなるこ
とを特徴とするエレクトロスラグ肉盛溶接用フラ
ツクス。 ４ 帯状電極を用い、かつ外部磁場によつて溶融
スラグ及びメタルの流動制御を行うエレクトロス
ラグ肉盛溶接用のフラツクスであつて、 重量％で、CaF240〜60％、Al2O315〜35％、
BaO3〜25％及びSiO25〜20％を含み、さらに
CaO5％以下と、クロム酸化物及びマンガン酸化
物のうちから選んだ１種又は２種の総和で10％以
下を含有してなることを特徴とするエレクトロス
ラグ肉盛溶接用フラツクス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21766983A JPS60111793A (ja) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | エレクトロスラグ肉盛溶接用フラックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21766983A JPS60111793A (ja) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | エレクトロスラグ肉盛溶接用フラックス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60111793A JPS60111793A (ja) | 1985-06-18 |
| JPH0450111B2 true JPH0450111B2 (ja) | 1992-08-13 |
Family
ID=16707860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21766983A Granted JPS60111793A (ja) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | エレクトロスラグ肉盛溶接用フラックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60111793A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3513901B1 (en) * | 2016-09-13 | 2022-01-12 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Wire for electroslag welding, flux for electroslag welding and welded joint |
| JP6901868B2 (ja) | 2016-09-13 | 2021-07-14 | 株式会社神戸製鋼所 | エレクトロスラグ溶接用ワイヤ、エレクトロスラグ溶接用フラックス及び溶接継手 |
| JP7440303B2 (ja) * | 2020-03-06 | 2024-02-28 | 株式会社神戸製鋼所 | エレクトロスラグ溶接用フラックス及びエレクトロスラグ溶接方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5146653A (ja) * | 1974-10-18 | 1976-04-21 | Tokico Ltd | Kamu |
| JPS598478B2 (ja) * | 1979-07-10 | 1984-02-24 | 新日本製鐵株式会社 | 広幅帯状電極肉盛溶接用フラックス |
| JPS5816793A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-01-31 | Kobe Steel Ltd | 低合金鋼の肉盛溶接方法 |
| JPS58167096A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-10-03 | Kawasaki Steel Corp | 帯状電極を用いる円筒容器のエレクトロスラグ肉盛溶接用フラツクス組成物 |
| JPS6061195A (ja) * | 1983-08-04 | 1985-04-08 | Kobe Steel Ltd | エレクトロスラグ肉盛溶接用フラックス |
-
1983
- 1983-11-21 JP JP21766983A patent/JPS60111793A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60111793A (ja) | 1985-06-18 |
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