JPH0453639B2 - - Google Patents
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- JPH0453639B2 JPH0453639B2 JP4041288A JP4041288A JPH0453639B2 JP H0453639 B2 JPH0453639 B2 JP H0453639B2 JP 4041288 A JP4041288 A JP 4041288A JP 4041288 A JP4041288 A JP 4041288A JP H0453639 B2 JPH0453639 B2 JP H0453639B2
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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
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- 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
- B23K35/368—Selection of non-metallic compositions of core materials either alone or conjoint with selection of soldering or welding materials
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
(産業上の利用分野)
本発明はアーク溶接用フラツクス入りワイヤに
係り、より詳細には、ピツト、ブローホール等に
対する耐気孔性の良いセルフシールドアーク溶接
用フラツクス入りワイヤに関するものである。
(従来の技術及び解決しようとする課題)
従来より、セルフシールドアーク溶接用フラツ
クス入りワイヤの1つとして、金属Liを脱窒剤と
して用いる方法が提案されている(米国特許第
3691340号明細書参照)。
しかし、金属Liは非常に活性であるので、長期
間大気中で安定に存在させることは困難であり、
上記方法は実用的ではないと考えられている。
そこで、Liを炭酸塩、酸化物、弗化物又はこれ
らを含む複合化合物などのLi化合物の形でフラツ
クスに添加し、アーク熱によりLi化合物を還元剤
にて還元し、元素状Liを得る方法が提案されてい
る。例えば、特開昭48−4347号、同48−8627号で
はLi化合物として鉄酸塩、珪酸塩、マンガン酸
塩、アルミン酸塩が用いられている。
しかし、Liは、その工業的な製造方法が溶融塩
電解による方法であることからも明らかなよう
に、非常に還元されにくい元素であるため、上記
方法では脱窒が不充分となり、溶接金属にピツト
やブローホールを生じることが多かつた。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するた
めになされたものであつて、Li金属の反応性を抑
制し、ワイヤ性能が長期間にわたり変化せず、且
つ耐気孔性に優れたセルフシールドアーク溶接用
フラツクス入りワイヤを提供することを目的とす
るものである。
(課題を解決するための手段)
前記目的を達成するため、本発明者らは、当
初、Li金属の反応性を抑制するために、各種コー
テイング方法やマイクロカプセル化等の表面処理
技術を駆使したが、いずれの方法によつても、金
属Liを大気中で長期間安定に保持することは不可
能であつた。
そこで、金属Liの濃度を薄める、すなわち、金
属Liを合金化して、その反応性を抑制する可能性
について調査を開始した。
まず、状態図からみて金属Liが溶解し得る元素
はAl,Ca,Cu,Mg,K,Na,Sn,Zn,Ni,
Si,Coが考えられるので、これら金属元素に金
属Liを溶解し、Li含有金属粉を各種製造した。得
られた金属粉について密度、耐酸化性能、吸湿等
の諸物性を調べたところ、Al,Mg系のLi含有金
属粉がLi源として比較的有望であることが判明し
た。
次に、金属粉の取扱上の安全性(保管及びワイ
ヤ製造時)を考慮して、ハルトマン式金属粉塵爆
発試験を行つた。その結果、Li含有金属粉として
は、Al−Li系合金の方がMg−Li系よりも安全で
あることが判つた。
以上の調査結果に基づき、更に、Al−Li合金
をフラツクスに含有せしめた際に耐気孔性につい
て研究を重ね、ここに本発明をなしたものであ
る。
すなわち、本発明に係るセルフシールドアーク
溶接用フラツクス入りワイヤは、LiをAl−Li系
合金(但し、該合金中のLi含有量は0.1〜50at%)
の形でフラツクス中に1〜50wt%添加し、更に
ワイヤ全重量あたりの水分量を100〜4000ppmと
したことを特徴とするものである。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
本発明は、フラツクス中に含有させるLiとして
Al−Li系合金の形を採用したことを最大の特徴
とするものである。
フラツクス中に添加するAl−Li量はアーク安
定性(アークのバタつき、アークの拡がり、アー
クの強さ等)、スラグのかぶり、ヒユーム発生量、
ビード形状、溶接金属中の窒素量などから判断し
て、1〜50wt%の範囲が好ましい。1wt%未満で
はAl−Liによる溶接金属中の窒素量の低減効果
が得られず、好ましくない。35wt%をオーバー
するとアーク安定性が少し悪くなり、溶接金属中
の窒素量が若干増加する傾向になるが、50wt%
を超えるとLiによるシールド効果が過剰になるた
め、ヒユームの発生量が極端に多くなり、好まし
くない。したがつて、フラツクス中のAl−Li量
は1〜50wt%の範囲とする。なお、溶接金属中
の窒素量を考慮すれば、更に好ましくは5〜
35wt%である。
ここで、フラツクス中の金属Li添加量は、以下
の簡便な方法により判定することが可能である。
すなわち、第1図に示すように、電気炉1の中に
石英管2を挿通し、この石英管にN2ガスを蒸留
水3を介して導入するアンモニア測定装置を使用
し、フラツクス中にAl−Li合金を含むフラツク
ス入りワイヤ4を湿潤窒素気流下で、例えば、
400℃に加熱すると、Al−Li系合金中の金属Liが
窒素と反応してLi3Nを生成する。生成したLi3N
は非常に不安定なため、水と反応してNH3(アン
モニア)を形成する。このNH3を蒸留水に吸収
させ、生成したNH3を測定して、フラツクス中
の金属Li添加量を判定することができる。この場
合、フラツクス中のAL−Li合金含有量が1〜
50wt%であれば、ワイヤ100g当たりのNH3は
0.005〜1mgに相当する。AL−Li合金以外のLi系
合金の場合でも、同様にして、定量したNH3量
よりフラツクス中のLi添加量を判定することがで
きる。したがつて、フラツクスの調整に際してこ
の簡便法を利用すればよい。
Al−Li系合金としては、Al−Liのほか、これ
に第3成分としてFe,Zr,Cu,Si,Mg,Ca,
Zn,Mn等々を単独又は複合して添加(数ppm〜
数at%)としたAl−Li系合金(特願昭62−
202677号参照)でもよく、特に成分系は限定され
ない。本発明者らの実験研究によれば、第3成分
添加の脱窒作用への影響はそれ程認められず、
1wt%以下の微量添加でもAl−Li系合金粉の安全
性(耐金属粉塵爆発)を高める効果がある。
このようなAl−Li系合金は、REP法、ガスア
トマイズ法、機械的粉砕法等の適宜方法により製
造されが、フラツクス混合時の偏析や金属粉塵爆
発防止の点からすると、粒径は45μm以上、
500μm以下が望ましい。特に粒径が45μm以上で
あれば、金属粉塵爆発が発生しない。
Al−Li系合金中のLi含有量(濃度)は適切な
量とする必要がある。この点、本発明者らは、各
種Li濃度のAl−Li系合金粉を製造し、それらを
用いてセルフシールドアーク用フラツクス入りワ
イヤを試作し、溶接金属中の窒素量を調査した結
果、Al−Li中のLi含有量が0.1at%以上あれば、
溶接金属中の窒素量が著しく低下し、ワイヤの耐
気孔性が改善されることが判つた。Li含有量を
徐々に増加すると、増加量につれて溶接金属中の
窒素量も徐々に低下するが、その傾向は顕著では
ない。しかし、50at%以上になるとAl−Li金属
粉が大気中で安定に存在しなくなる。したがつ
て、Li濃度は0.1〜50at%の範囲が好ましく、更
に3〜20at%であれば脱窒効果が顕著である。
次に、本発明におけるフラツクス入りワイヤの
水分量について説明する。
Al−Li系合金粉をワイヤの中で長期間安定な
状態で保持するには、ワイヤ水分量を一定値以上
にすることが必要である。すなわち、Al−Li系
合金粉が不安定であるのは、金属粉表面に非常に
活性な金属Liが露出している場合と考えられるこ
とから、金属Liを安定な形に予め変化させておけ
ば、Al−Li合金粉を長期間安定な状態に保持す
ることができる。具体的には、Al−Li系合金粉
表面に露出した金属Liを空気中の炭酸ガス
(CO2)と反応させ、Al−Li系合金粉をLi2CO3で
コーテイングする方法が好ましい。そのために
は、金属Liが水酸化物となつて炭酸ガスを吸収し
易い形にする必要があり、フラツクス入りワイヤ
の水分量を多くすることが得策である。
本発明者らがフラツクスを強制吸湿させ、フラ
ツクス水分量を色々と変えて調査した結果、ワイ
ヤ全重量あたりの水分量が100ppm以上であれば、
Al−Li系合金粉がワイヤの中で長期間安定な状
態にあり、ワイヤ性能も同様に長期間一定に維持
できることが判明した。しかし、ワイヤ全重量あ
たりの水分量が4000ppmを超えると、当然のこと
ながら、ワイヤ自身が錆易くなり、ワイヤ送給
性、通電性、アーク安定性などが悪化する傾向が
認められた。
したがつて、ワイヤ全重量あたりの水分量は
100〜4000ppmの範囲に規制する。なお、ここで
ワイヤ全重量あたりの水分量とは750℃、O2雰囲
気中で抽出した水分量をカールフイツシヤー法で
定量した値を云う。
なお、本発明においては、フープ材質、ワイヤ
の寸法、断面形状、フラツクス率、適用被溶接材
料等は特に制限されないことは云うまでもない。
(実施例)
次に本発明の実施例を示す。
実施例 1
第1表に示す各種Li濃度のAl−Li系合金を試
作した。得られたAl−Li合金粉を、第2表に示
すフラツクス組成の混合フラツクス100重量部に
対して適宜混合し、セルフシールドアーク溶接用
の充填フラツクスとした。
この時、ワイヤ全重量あたりの水分量は、原料
フラツクスの水分量を変化させることによりコン
トロールした。具体的には、同一原料で水分量の
異なるもの(産地や精製工程が異なると水分量が
大きく異なることがある)を適宜混合したり、溶
接作業性に影響を及ぼさないような含水鉱物を第
2表に示される組成に別途添加した。
このようにして得られた充填フラツクスを、第
3表に示す化学組成を有するフープ材をパイプ状
に成形しながらフラツクス充填率14%にて充填
し、常法により、フラツクス入りワイヤを製造し
た。
使用したAl−Li系合金の種類、秤量混合した
Al−Li添加量{(Al−Li系合金の重量部)÷(100
+Al−Li系合金の重量部)×100}、並びにワイヤ
水分量は第5表に示すとおりであつた。
次に、これらフラツクス入りワイヤ(ワイヤ径
1.2mmφ)を使用し、第2図に示すように、厚さ
20μmのジンクプライマーを有する12mm厚、500mm
長さの被溶接鋼板の隅肉溶接継手を第4表に示す
溶接条件で溶接した。
耐気孔性、ヒユーム量、アーク安定性について
調査した結果を第5表に併記する。
なお、耐気孔性は、2ndパス(第2図)表面の
ピツトの有無により、ピツト無しの場合に○印、
ピツト有り場合に×印を付して評価した。この場
合の溶接条件は280A×30cpmである。
ヒユーム量は、JISZ3930に従い測定し、ヒユ
ーム発生量が1500mg/分以下の場合に○印、それ
以上の場合に×印を付して評価した。この場合の
溶接条件は280A×30cpmである。
アーク安定性は、溶接時(下向ビードオンプレ
ート)のアーク長をハイスピードビデオを用いて
調査し、アーク長の変動がワイヤ径の2倍以内の
場合に○印、2倍以上の場合に×印を付して評価
した。
第5表より明らかなとおり、Al−Li系合金中
のLi濃度が0.1at%未満の試験No.1や、Li濃度は
0.1at%以上であるがAl−Li系合金添加量が1wt
%未満の試験No.3,5,12においては、Liによる
シールドが不充分なため、耐気孔性が悪化した。
また、Al−Li系合金添加量が50wt%を超える
試験No.8,14においては、Liによるシールド効果
が過剰になり、ヒユーム発生量が非常に多くな
り、強力な排気設備がないような場所では溶接が
困難である。
ワイヤ全重量あたりの水分量が100ppm未満の
試験No.9.17においては、Al−Li系合金の不安定さ
に起因して、耐気孔性及びアーク安定性が悪化し
た。これは、Al−Li系合金が非常に酸化され易
い状態にあり、アーク雰囲気に曝される以前に酸
化されてしまい、Liのシールド効果が低下したも
のと考えられる。
また、ワイヤ全重量あたりの水分量が4000ppm
を超えた試験No.15においては、多水分量によりワ
イヤが錆易くなり、ワイヤ内外面に錆が発生して
通電不良となり、アークの安定性が著しく劣化し
た。
これらに対し、本発明例の試験No.2,4,6〜
7,10〜11,13,16、18においては、耐気孔性に
優れ、ヒユーム発生量が少なく、アーク安定性も
優れている。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a flux-cored wire for arc welding, and more particularly to a flux-cored wire for self-shielded arc welding that has good porosity resistance against pits, blowholes, etc. (Prior art and problems to be solved) Conventionally, a method using metallic Li as a denitrifying agent has been proposed as one of the flux-cored wires for self-shielded arc welding (U.S. Patent No.
3691340). However, since metallic Li is extremely active, it is difficult to keep it stably present in the atmosphere for long periods of time.
The above method is considered impractical. Therefore, there is a method of adding Li to the flux in the form of Li compounds such as carbonates, oxides, fluorides, or composite compounds containing these, and reducing the Li compounds with a reducing agent using arc heat to obtain elemental Li. Proposed. For example, in JP-A-48-4347 and JP-A-48-8627, ferrates, silicates, manganates, and aluminates are used as Li compounds. However, as is clear from the fact that the industrial method for producing Li is by molten salt electrolysis, Li is an element that is extremely difficult to reduce. Pits and blowholes often occurred. The present invention was made in order to solve the problems of the prior art described above, and it is a self-shield that suppresses the reactivity of Li metal, does not change wire performance over a long period of time, and has excellent porosity resistance. The object of the present invention is to provide a flux-cored wire for arc welding. (Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the present inventors initially made full use of various coating methods and surface treatment techniques such as microencapsulation in order to suppress the reactivity of Li metal. However, with either method, it has been impossible to stably maintain metallic Li in the atmosphere for a long period of time. Therefore, we began investigating the possibility of reducing the concentration of metallic Li, that is, alloying metallic Li, to suppress its reactivity. First, from the phase diagram, the elements that metal Li can dissolve are Al, Ca, Cu, Mg, K, Na, Sn, Zn, Ni,
Since Si and Co are considered, metal Li was dissolved in these metal elements to produce various Li-containing metal powders. When various physical properties such as density, oxidation resistance, and moisture absorption were investigated for the obtained metal powder, it was found that Al, Mg-based Li-containing metal powder is relatively promising as a Li source. Next, in consideration of safety in handling metal powder (during storage and wire manufacturing), a Hartmann metal dust explosion test was conducted. As a result, it was found that Al-Li alloys are safer than Mg-Li alloys as Li-containing metal powders. Based on the above investigation results, we conducted further research on the porosity resistance when the flux contains an Al-Li alloy, and hereby the present invention was created. That is, the flux-cored wire for self-shielded arc welding according to the present invention replaces Li with an Al-Li alloy (however, the Li content in the alloy is 0.1 to 50 at%).
It is characterized by adding 1 to 50 wt% of water to the flux in the form of 1 to 50 wt%, and further setting the water content per total weight of the wire to 100 to 4000 ppm. The present invention will be explained in more detail below. In the present invention, as Li contained in the flux,
The main feature is that it uses an Al-Li alloy. The amount of Al-Li added to the flux depends on arc stability (arc flapping, arc spread, arc strength, etc.), slag covering, amount of fume generation,
Judging from the bead shape, the amount of nitrogen in the weld metal, etc., a range of 1 to 50 wt% is preferable. If it is less than 1 wt%, the effect of reducing the amount of nitrogen in the weld metal by Al-Li cannot be obtained, which is not preferable. If it exceeds 35wt%, the arc stability will deteriorate a little and the amount of nitrogen in the weld metal will tend to increase slightly, but 50wt%
Exceeding this is undesirable because the shielding effect of Li becomes excessive and the amount of fume generated becomes extremely large. Therefore, the amount of Al-Li in the flux is in the range of 1 to 50 wt%. In addition, if the amount of nitrogen in the weld metal is considered, it is more preferably 5 to 5.
It is 35wt%. Here, the amount of metallic Li added in the flux can be determined by the following simple method.
That is, as shown in FIG. 1, an ammonia measuring device is used that inserts a quartz tube 2 into an electric furnace 1 and introduces N2 gas into the quartz tube via distilled water 3. - A flux-cored wire 4 containing a Li alloy is heated under a humid nitrogen stream, for example.
When heated to 400°C, the metal Li in the Al-Li alloy reacts with nitrogen to generate Li 3 N. The generated Li 3 N
is very unstable and reacts with water to form NH 3 (ammonia). This NH 3 is absorbed into distilled water and the generated NH 3 is measured to determine the amount of metallic Li added in the flux. In this case, the AL-Li alloy content in the flux is 1~
If it is 50wt%, NH3 per 100g of wire is
It corresponds to 0.005 to 1 mg. Even in the case of Li-based alloys other than AL-Li alloys, the amount of Li added in the flux can be determined from the determined amount of NH 3 in the same manner. Therefore, this simple method can be used when adjusting the flux. In addition to Al-Li, Al-Li alloys include Fe, Zr, Cu, Si, Mg, Ca,
Addition of Zn, Mn, etc. singly or in combination (several ppm to
Al-Li alloy (patent application 1982-
202677), and the component system is not particularly limited. According to the experimental research conducted by the present inventors, the addition of a third component did not significantly affect the denitrification effect.
Even a trace addition of 1wt% or less has the effect of increasing the safety (resistance to metal dust explosion) of Al-Li alloy powder. Such Al-Li alloys are manufactured by appropriate methods such as the REP method, gas atomization method, and mechanical crushing method, but from the viewpoint of preventing segregation during flux mixing and metal dust explosion, the particle size must be 45 μm or more.
Desirably 500μm or less. In particular, if the particle size is 45 μm or more, metal dust explosions will not occur. The Li content (concentration) in the Al-Li alloy needs to be an appropriate amount. In this regard, the present inventors produced Al-Li alloy powders with various Li concentrations, used them to prototype flux-cored wires for self-shielded arcs, and investigated the amount of nitrogen in the weld metal. −If the Li content in Li is 0.1 at% or more,
It was found that the amount of nitrogen in the weld metal was significantly reduced and the porosity resistance of the wire was improved. When the Li content is gradually increased, the amount of nitrogen in the weld metal gradually decreases as the Li content increases, but this tendency is not significant. However, when the concentration exceeds 50 at%, Al-Li metal powder no longer exists stably in the atmosphere. Therefore, the Li concentration is preferably in the range of 0.1 to 50 at%, and furthermore, if it is 3 to 20 at%, the denitrification effect is significant. Next, the moisture content of the flux-cored wire in the present invention will be explained. In order to maintain the Al-Li alloy powder in a stable state for a long period of time in the wire, it is necessary to keep the moisture content of the wire above a certain value. In other words, Al-Li alloy powder is unstable because highly active metal Li is exposed on the surface of the metal powder, so it is necessary to change the metal Li into a stable form beforehand. For example, Al-Li alloy powder can be maintained in a stable state for a long period of time. Specifically, a preferred method is to react the metal Li exposed on the surface of the Al-Li alloy powder with carbon dioxide gas (CO 2 ) in the air, and coat the Al-Li alloy powder with Li 2 CO 3 . For this purpose, it is necessary for the metal Li to become a hydroxide and to easily absorb carbon dioxide gas, and it is advisable to increase the moisture content of the flux-cored wire. The inventors of the present invention forced the flux to absorb moisture and investigated various flux moisture contents, and found that if the moisture content per total wire weight is 100 ppm or more,
It was found that the Al-Li alloy powder remained stable for a long period of time in the wire, and the wire performance could also be maintained constant for a long period of time. However, when the moisture content per total weight of the wire exceeds 4000 ppm, the wire itself naturally becomes susceptible to rust, and wire feedability, current conductivity, arc stability, etc. tend to deteriorate. Therefore, the moisture content per total weight of wire is
Regulated within the range of 100-4000ppm. Note that the amount of water per total weight of the wire here refers to the amount of water extracted at 750° C. in an O 2 atmosphere and determined by the Karl Fischer method. In the present invention, it goes without saying that the hoop material, wire dimensions, cross-sectional shape, flux rate, applicable welding materials, etc. are not particularly limited. (Example) Next, an example of the present invention will be shown. Example 1 Al-Li alloys with various Li concentrations shown in Table 1 were produced as prototypes. The obtained Al--Li alloy powder was appropriately mixed with 100 parts by weight of a mixed flux having the flux composition shown in Table 2 to prepare a filling flux for self-shielded arc welding. At this time, the moisture content per total wire weight was controlled by changing the moisture content of the raw material flux. Specifically, we may mix the same raw materials with different moisture content (the moisture content may vary greatly depending on the production area or refining process), or we may use hydrated minerals that do not affect welding workability. It was added separately to the composition shown in Table 2. A hoop material having the chemical composition shown in Table 3 was formed into a pipe shape and filled with the thus obtained filling flux at a flux filling rate of 14% to produce a flux-cored wire by a conventional method. Type of Al-Li alloy used, weighed and mixed
Al-Li addition amount {(parts by weight of Al-Li alloy) ÷ (100
+ parts by weight of Al--Li alloy) x 100} and the moisture content of the wire were as shown in Table 5. Next, these flux-cored wires (wire diameter
1.2mmφ), and the thickness is as shown in Figure 2.
12mm thick, 500mm with 20μm zinc primer
Fillet weld joints of long steel plates to be welded were welded under the welding conditions shown in Table 4. Table 5 also shows the results of investigations regarding pore resistance, fume content, and arc stability. In addition, the porosity resistance is determined by the presence or absence of pits on the surface of the 2nd pass (Figure 2).
If there was a pit, an x mark was added for evaluation. The welding conditions in this case are 280A x 30cpm. The amount of hume was measured according to JISZ3930, and the evaluation was made by marking ○ if the amount of hume generated was 1500 mg/min or less, and marking × if it was more than 1500 mg/min. The welding conditions in this case are 280A x 30cpm. Arc stability is determined by investigating the arc length during welding (downward bead-on-plate) using high-speed video. If the variation in arc length is within twice the wire diameter, it is marked ○, and if it is more than twice the wire diameter, it is marked ○. It was evaluated by marking it with an x. As is clear from Table 5, test No. 1 in which the Li concentration in the Al-Li alloy was less than 0.1 at%, and
0.1at% or more, but Al-Li alloy addition amount is 1wt
In Tests Nos. 3, 5, and 12 where the lithium oxide was less than %, the pore resistance deteriorated because the shielding by Li was insufficient. In addition, in Test Nos. 8 and 14 where the amount of Al-Li alloy added exceeds 50wt%, the shielding effect of Li was excessive, and the amount of fume generated was extremely large, resulting in a large amount of fume generated in places where there is no strong exhaust equipment. It is difficult to weld. In test No. 9.17 in which the water content per total weight of the wire was less than 100 ppm, the porosity resistance and arc stability deteriorated due to the instability of the Al-Li alloy. This is considered to be because the Al-Li alloy is in a state where it is very easily oxidized and is oxidized before being exposed to the arc atmosphere, reducing the shielding effect of Li. In addition, the moisture content per total wire weight is 4000ppm.
In test No. 15 in which the wire exceeded the above, the wire became susceptible to rust due to the high moisture content, rust occurred on the inner and outer surfaces of the wire, resulting in poor conduction and significantly deteriorating the stability of the arc. In contrast, test No. 2, 4, 6 of the present invention example
Nos. 7, 10 to 11, 13, 16, and 18 had excellent pore resistance, a small amount of fume generation, and excellent arc stability.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
実施例 2
実施例1の場合と同様にして、第1表に示した
Al−Li系合金を、第6表に示すフラツクス組成
を有する混合フラツクス100重量部に対して適宜
混合し、セルフシールドアーク溶接用の充填フラ
ツクスとした。
使用したAl−Li系合金の種類、秤量混合した
Al−Li系合金添加量、並びにワイヤ水分量は第
9表に示すとおりである。ワイヤの水分量は、充
填される原料フラツクスの水分量を変化させるこ
とにより調整した。
得られた充填フラツクスを、第7表に示す化学
組成を有するフープ材をパイプ状に成形しながら
フラツクス充填率13%で充填し、常法によりフラ
ツクス入りワイヤを製造した。
製造されたこれらのセルフシールドアーク溶接
用のフラツクス入りワイヤを使用し、第8表に示
す溶接条件で溶接し、実施例1の場合と同様にし
て、ワイヤの耐気孔性、ヒユーム発生量及びアー
ク安定性を調査した。それらの結果を第9表に併
記する。
第9表より明らかなとおり、Al−Li系合金中
のLi濃度が0.1at%未満の試験No.1や、Li濃度は
0.1at%以上であるがAl−Li系合金添加量が1wt
%未満の試験No.3においては、Liによるシールド
が不充分であるため、耐気孔性が悪い結果が得ら
れた。
また、Al−Li系合金添加量が50wt%を超える
試験No.5においては、Liによるシールド効果が過
剰になるため、ヒユームの発生量が非常に多くな
り、強力な排気設備がないような場所での溶接は
困難である。
ワイヤ全重量あたりの水分量が100ppm未満の
試験No.11においては、Al−Li系合金の不安定さ
によりアークが不安定になり易く、耐気孔性が悪
化した。
また、ワイヤ全重量あたりの水分量が4000ppmを
超える試験No.10においては、実施例1の場合と同
様に、ワイヤが錆易く、ワイヤ内外面に錆が発生
して通電不良となり、アークが不安定になり易
く、耐気孔性が悪化した。
一方、これらに対し、本発明例の試験No.2,
4,6〜9においては、いずれも耐気孔性が優れ
ており、ヒユーム発生量が少なく、アーク安定性
も優れている。[Table] Example 2 In the same manner as in Example 1, the results shown in Table 1 were
An Al--Li alloy was appropriately mixed with 100 parts by weight of a mixed flux having a flux composition shown in Table 6 to prepare a filling flux for self-shielded arc welding. Type of Al-Li alloy used, weighed and mixed
The amount of Al--Li alloy added and the amount of water in the wire are as shown in Table 9. The moisture content of the wire was adjusted by changing the moisture content of the raw material flux to be filled. A hoop material having the chemical composition shown in Table 7 was formed into a pipe shape and filled with the obtained filling flux at a flux filling rate of 13% to produce a flux-cored wire by a conventional method. Using these manufactured flux-cored wires for self-shielded arc welding, welding was performed under the welding conditions shown in Table 8, and the porosity resistance, fume generation amount, and arc of the wire were determined in the same manner as in Example 1. Stability was investigated. The results are also listed in Table 9. As is clear from Table 9, test No. 1 in which the Li concentration in the Al-Li alloy was less than 0.1 at%, and
0.1at% or more, but Al-Li alloy addition amount is 1wt
In Test No. 3 with less than %, poor porosity resistance was obtained due to insufficient shielding by Li. In addition, in test No. 5 where the amount of Al-Li alloy added exceeds 50wt%, the shielding effect of Li becomes excessive, and the amount of fume generated is extremely large. Welding is difficult. In test No. 11 where the moisture content per total wire weight was less than 100 ppm, the arc was likely to become unstable due to the instability of the Al-Li alloy, and the porosity resistance deteriorated. In addition, in test No. 10 where the moisture content per total weight of the wire exceeds 4000 ppm, as in Example 1, the wire is prone to rust, and rust occurs on the inner and outer surfaces of the wire, resulting in poor conduction and arc failure. It was easy to become stable and the pore resistance deteriorated. On the other hand, in contrast to these, test No. 2 of the present invention example,
In No. 4, No. 6 to No. 9, all had excellent pore resistance, little amount of fume generation, and excellent arc stability.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
(発明の効果)
以上詳述したように、本発明によれば、セルフ
シールドアーク溶接用フラツクス入りワイヤとし
て、Liを適正なLi濃度のAl−Li合金の形で特定
量でフラツクスに添加すると共に、ワイヤ全重量
あたりの水分量を規制するので、耐気孔性に優
れ、長期間にわたりワイヤ性能の変化がなく、作
業性の優れたワイヤを提供することができる。[Table] (Effects of the Invention) As detailed above, according to the present invention, a flux-cored wire for self-shielded arc welding can be used to flux Li in a specific amount in the form of an Al-Li alloy with an appropriate Li concentration. At the same time, since the amount of water per total weight of the wire is regulated, it is possible to provide a wire with excellent porosity resistance, no change in wire performance over a long period of time, and excellent workability.
第1図はフラツクス入りワイヤ中のAl−Li合
金添加量を判定するためのアンモニア測定装置を
示す概略説明図、第2図は実施例で使用した溶接
法を説明する図である。
1……電気炉、2……石英管、3……蒸留水、
4……試料(フラツクス入りワイヤ)、5……電
源。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an ammonia measuring device for determining the amount of Al--Li alloy added in a flux-cored wire, and FIG. 2 is a diagram illustrating the welding method used in the example. 1... Electric furnace, 2... Quartz tube, 3... Distilled water,
4... Sample (flux-cored wire), 5... Power supply.
Claims (1)
有量は0.1〜50at%)の形でフラツクス中に1〜
50wt%添加し、更にワイヤ全重量あたりの水分
量を100〜4000ppmにしたことを特徴とするセル
フシールドアーク溶接用フラツクス入りワイヤ。1 Li is added to the flux in the form of an Al-Li alloy (however, the Li content in the alloy is 0.1 to 50 at%).
A flux-cored wire for self-shielded arc welding characterized by adding 50wt% and further increasing the moisture content to 100 to 4000ppm per total wire weight.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63040412A JPH01215495A (en) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | Flux cored wire for self-shielded arc welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63040412A JPH01215495A (en) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | Flux cored wire for self-shielded arc welding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01215495A JPH01215495A (en) | 1989-08-29 |
| JPH0453639B2 true JPH0453639B2 (en) | 1992-08-27 |
Family
ID=12579949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63040412A Granted JPH01215495A (en) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | Flux cored wire for self-shielded arc welding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01215495A (en) |
Families Citing this family (4)
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| US20100102049A1 (en) * | 2008-10-24 | 2010-04-29 | Keegan James M | Electrodes having lithium aluminum alloy and methods |
| CN104625462B (en) * | 2014-12-02 | 2016-08-17 | 江苏中江焊丝有限公司 | A kind of mixed gas protected high tenacity carbon steel flux-cored wire |
| CN109483091B (en) * | 2018-11-06 | 2021-07-30 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | A kind of welding wire flux cored powder, rutile type seamless flux cored welding wire and preparation and application |
-
1988
- 1988-02-22 JP JP63040412A patent/JPH01215495A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01215495A (en) | 1989-08-29 |
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