JPH0468079B2 - - Google Patents
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- JPH0468079B2 JPH0468079B2 JP62068147A JP6814787A JPH0468079B2 JP H0468079 B2 JPH0468079 B2 JP H0468079B2 JP 62068147 A JP62068147 A JP 62068147A JP 6814787 A JP6814787 A JP 6814787A JP H0468079 B2 JPH0468079 B2 JP H0468079B2
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- oxide
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- B23K11/16—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded
- B23K11/18—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded of non-ferrous metals
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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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
- B23K35/3601—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
- B23K35/361—Alumina or aluminates
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- B23K35/3603—Halide salts
- B23K35/3605—Fluorides
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気アーク溶接技術に関し、特に低炭
素鋼サブマージドアーク溶接に使用される粒状フ
ラツクスの改良組成物に関する。
素鋼サブマージドアーク溶接に使用される粒状フ
ラツクスの改良組成物に関する。
鋼鉄の電気アーク溶接においては通常溶接すべ
きシーム上に粒状フラツクスを配した後電気的に
負荷された低炭素鋼電極をフラツクス列にそつて
前進させて電極端と溶接すべきシーム端の間にア
ークを生じさせる。アークはこれらシーム端と電
極端をとかしてとけた溶接プールをつくる。同時
に粒状フラツクスの一部がとけ溶接プール中のと
けた鋼がパドルしてから固化して溶着ビードの表
面に適当な表面組織を与える。
きシーム上に粒状フラツクスを配した後電気的に
負荷された低炭素鋼電極をフラツクス列にそつて
前進させて電極端と溶接すべきシーム端の間にア
ークを生じさせる。アークはこれらシーム端と電
極端をとかしてとけた溶接プールをつくる。同時
に粒状フラツクスの一部がとけ溶接プール中のと
けた鋼がパドルしてから固化して溶着ビードの表
面に適当な表面組織を与える。
従来これらのフラツクスは例えばカルシウムと
カリウムのふつ化；アルミニウム、けい素、マン
ガン、チタン、ジルコニウム等の酸化物や時には
脱酸化剤等の公知の各種融剤成分の混合物であ
り、これらの成分はすべてとけたスラグに望まし
い固化温度、望むスラグ除去特性および溶着ビー
ドに望ましい機械的性質を与える様注意深くそれ
らの量がきめられる。
カリウムのふつ化；アルミニウム、けい素、マン
ガン、チタン、ジルコニウム等の酸化物や時には
脱酸化剤等の公知の各種融剤成分の混合物であ
り、これらの成分はすべてとけたスラグに望まし
い固化温度、望むスラグ除去特性および溶着ビー
ドに望ましい機械的性質を与える様注意深くそれ
らの量がきめられる。
種々の粉状フラツクス成分は通常完全に混合し
た後、全成分がとけて相互反応する温度まで加熱
溶融し冷却して望む粒径に粉砕するか又はけい酸
ナトリウムの様な低溶融温度のバインダーを混合
物に加え加熱し凝集して未反応状態の他の粒子を
望む粒径をもつ粒子に結合するかされる。
た後、全成分がとけて相互反応する温度まで加熱
溶融し冷却して望む粒径に粉砕するか又はけい酸
ナトリウムの様な低溶融温度のバインダーを混合
物に加え加熱し凝集して未反応状態の他の粒子を
望む粒径をもつ粒子に結合するかされる。
溶融フラツクスは全成分を溶融するに要するよ
り大きいエネルギーのため又は高温に耐える複雑
な装置と液状物質を冷却粉砕する追加工程を要す
るため製造経費がより高くつく。また溶融フラツ
クスは溶融時により多量を溶融するので使用する
のに高価である。本発明は溶融フラツクスではな
く、凝集フラツクスを提供する。
り大きいエネルギーのため又は高温に耐える複雑
な装置と液状物質を冷却粉砕する追加工程を要す
るため製造経費がより高くつく。また溶融フラツ
クスは溶融時により多量を溶融するので使用する
のに高価である。本発明は溶融フラツクスではな
く、凝集フラツクスを提供する。
凝集フラツクスは、焼結焼成型フラツクスの一
種であり、加熱されたけれども依然として、酸素
に結合している元素を含んでいるフラツクスのこ
とをいう。これは、始めに含まれている化合物の
すべてが、溶融期間中に酸素を放出するような温
度に加熱されたフラツクスである溶融フラツクス
とは、判然と区別される。換言すれば、凝集フラ
ツクスは、フラツクス化合物に付随する酸素を依
然として含むのに対して、溶融フラツクスは酸素
をほとんど、あるいは全く含まない。従つて、フ
ラツクス化合物と酸素との反応は、凝集フラツク
スと溶融フラツクスとの間で根本的に相違する。
種であり、加熱されたけれども依然として、酸素
に結合している元素を含んでいるフラツクスのこ
とをいう。これは、始めに含まれている化合物の
すべてが、溶融期間中に酸素を放出するような温
度に加熱されたフラツクスである溶融フラツクス
とは、判然と区別される。換言すれば、凝集フラ
ツクスは、フラツクス化合物に付随する酸素を依
然として含むのに対して、溶融フラツクスは酸素
をほとんど、あるいは全く含まない。従つて、フ
ラツクス化合物と酸素との反応は、凝集フラツク
スと溶融フラツクスとの間で根本的に相違する。
溶着ビードに必要な機械的性質は通常良好な引
張強さであり、更に重要なことに今やチヤーピー
衝撃試験の様な種々の認められた試験法によつて
測定される高衝撃強さである。
張強さであり、更に重要なことに今やチヤーピー
衝撃試験の様な種々の認められた試験法によつて
測定される高衝撃強さである。
これらの試験においては所定の大きさの試料を
溶着ビードからとり、ノツチをつけノツチ部にお
いて試料を破壊するに十分な衝撃を与える。試料
を破壊するエネルギーが大きい程衝撃値は大き
い。
溶着ビードからとり、ノツチをつけノツチ部にお
いて試料を破壊するに十分な衝撃を与える。試料
を破壊するエネルギーが大きい程衝撃値は大き
い。
溶着金属のノツチ部の強靭性（以下ノツチ強度
という）を増すためこれまでとられた一の方法は
溶接用フラツクス中に、溶着プール中の酸素と結
合した後スラグの１部となつて溶着金属酸素含量
を減少する種々の金属脱酸剤又は合金を加えるも
のである。しかしアルミニウム又はチタンの様な
有効金属脱酸素剤の溶融フラツクス又は凝集フラ
ツクスいづれかへの混合はそれらがフラツクス製
造温度で容易に酸化されるのでむつかしい。フラ
ツクスが焼かれ粒径をそろえられた後の脱酸剤添
加はフラツクスの輸送又は取扱い中その内部で沈
降分離する問題をおこす。また金属脱酸剤が過剰
にあると溶着金属内に残りまたマルチパルス溶接
では各パスでその量が増加し最終的に機械的性質
に有害となる点に達するであろうから脱酸剤の使
用量は注意深い調節を要する。
という）を増すためこれまでとられた一の方法は
溶接用フラツクス中に、溶着プール中の酸素と結
合した後スラグの１部となつて溶着金属酸素含量
を減少する種々の金属脱酸剤又は合金を加えるも
のである。しかしアルミニウム又はチタンの様な
有効金属脱酸素剤の溶融フラツクス又は凝集フラ
ツクスいづれかへの混合はそれらがフラツクス製
造温度で容易に酸化されるのでむつかしい。フラ
ツクスが焼かれ粒径をそろえられた後の脱酸剤添
加はフラツクスの輸送又は取扱い中その内部で沈
降分離する問題をおこす。また金属脱酸剤が過剰
にあると溶着金属内に残りまたマルチパルス溶接
では各パスでその量が増加し最終的に機械的性質
に有害となる点に達するであろうから脱酸剤の使
用量は注意深い調節を要する。
溶着ビードの酸素含量が減少するにつれてシヤ
ルピー衝撃値が増加することが判つた。酸素は溶
接用フラツクス、電極又は基本金属中に含まれる
鉄その他の金属の酸化物の形で溶着ビード中に存
在しうる。これらの酸化物が溶着ビード中にもし
あるならば顕微鏡的粒子としてあらわれ、それは
溶融溶着金属が固化する前にその表面に浮かばず
に溶着金属全体に結晶境界線にそつて点在して残
り固化し鋼中に潜在的な低エネルギー破砕可能領
域となる。
ルピー衝撃値が増加することが判つた。酸素は溶
接用フラツクス、電極又は基本金属中に含まれる
鉄その他の金属の酸化物の形で溶着ビード中に存
在しうる。これらの酸化物が溶着ビード中にもし
あるならば顕微鏡的粒子としてあらわれ、それは
溶融溶着金属が固化する前にその表面に浮かばず
に溶着金属全体に結晶境界線にそつて点在して残
り固化し鋼中に潜在的な低エネルギー破砕可能領
域となる。
溶着金属の酸素含量を金属脱酸剤を制限せずに
減少するにはフラツクス塩基性度を増加する必要
があることが判つた。
減少するにはフラツクス塩基性度を増加する必要
があることが判つた。
この現象について検討し塩基性度を計算して溶
着金属中の酸素と衝撃値の結果を知るいくつかの
式を導いている。
着金属中の酸素と衝撃値の結果を知るいくつかの
式を導いている。
問題は高塩基性度をもつフラツクスは一般に溶
接性がよくないということである。これらのフラ
ツクスはふつ化カルシウム、酸化カルシウムおよ
び酸化マグネシウムの様な塩基性フラツクス成分
多量と２酸化けい素の様な酸性フラツクス成分少
量を含んでいる。これらは開放突合せ継手とあま
りかわらない溶接を生成するにすぎない。
接性がよくないということである。これらのフラ
ツクスはふつ化カルシウム、酸化カルシウムおよ
び酸化マグネシウムの様な塩基性フラツクス成分
多量と２酸化けい素の様な酸性フラツクス成分少
量を含んでいる。これらは開放突合せ継手とあま
りかわらない溶接を生成するにすぎない。
一般に低塩基性度フラツクスはアンダーカツト
とスラグ包含量の少ない種々の継手形態を高速で
溶接することが知られている。またより低い塩基
性度フラツクスは一般にすぐれたスラグ除去性を
もつのでこれらは小さい密な（角度の小さい）溶
接、深グループ溶接又はすみ肉溶接に使用でき
る。しかしこのフラツクスは本発明以前には低酸
素濃度と高衝撃強さをもつて溶接することができ
ていない。故にこれまで溶着ビードですぐれたノ
ツチ強度をえるには溶接作業者は高塩基性度フラ
ツクスを使用し溶接速度、溶着ビード外観を犠牲
にする必要があつた。
とスラグ包含量の少ない種々の継手形態を高速で
溶接することが知られている。またより低い塩基
性度フラツクスは一般にすぐれたスラグ除去性を
もつのでこれらは小さい密な（角度の小さい）溶
接、深グループ溶接又はすみ肉溶接に使用でき
る。しかしこのフラツクスは本発明以前には低酸
素濃度と高衝撃強さをもつて溶接することができ
ていない。故にこれまで溶着ビードですぐれたノ
ツチ強度をえるには溶接作業者は高塩基性度フラ
ツクスを使用し溶接速度、溶着ビード外観を犠牲
にする必要があつた。
本発明は上記のすべての困難を解決するフラツ
クス組成物を提供するものであり、特にすぐれた
溶着ビード外観、容易なスラグ除去性および高速
溶接性をもちながら同時に高いノツチ強度をもつ
溶着金属を生成する酸性フラツクスを提供するも
のである。これは溶着金属の酸素含量調節によつ
て達成される。
クス組成物を提供するものであり、特にすぐれた
溶着ビード外観、容易なスラグ除去性および高速
溶接性をもちながら同時に高いノツチ強度をもつ
溶着金属を生成する酸性フラツクスを提供するも
のである。これは溶着金属の酸素含量調節によつ
て達成される。
本発明は(イ)カルシウム、カリウム、アルミニウ
ム、マグネシウム、バリウム、ナトリウム及びリ
チウムよりなる群から選ばれた金属のふつ化物10
乃至30重量％；(ロ)酸化アルミニウム20乃至50重量
％；及び(ハ)ナトリウム、カリウム、ストロンチウ
ム、リチウム、バリウム、マンガン、けい素、マ
グネシウム、チタン、ジルコニウム、及びカルシ
ウムよりなる群から選ばれた金属の酸化物25乃至
70重量％よりなり、且つ最大有効酸素が５％以下
であり、またフラツクスの塩基性度指数を1.25以
下に下げる量で上記(ハ)の金属の酸化物が存在する
ことを特徴とする、低炭素鋼のサブマージアーク
溶接用凝集フラツクスである。
ム、マグネシウム、バリウム、ナトリウム及びリ
チウムよりなる群から選ばれた金属のふつ化物10
乃至30重量％；(ロ)酸化アルミニウム20乃至50重量
％；及び(ハ)ナトリウム、カリウム、ストロンチウ
ム、リチウム、バリウム、マンガン、けい素、マ
グネシウム、チタン、ジルコニウム、及びカルシ
ウムよりなる群から選ばれた金属の酸化物25乃至
70重量％よりなり、且つ最大有効酸素が５％以下
であり、またフラツクスの塩基性度指数を1.25以
下に下げる量で上記(ハ)の金属の酸化物が存在する
ことを特徴とする、低炭素鋼のサブマージアーク
溶接用凝集フラツクスである。
上記には金属Mn及び／又はSiを合計５重量％
以下存在させることも好ましい。
以下存在させることも好ましい。
本明細書で使われる塩基性度指数とはチユリア
ニらのWelding and、Metal Fabrication 1969
年８月327−339ページに記載の次式で本質的に示
される。
ニらのWelding and、Metal Fabrication 1969
年８月327−339ページに記載の次式で本質的に示
される。
塩基性度指数BI＝
CaO＋MgO＋BaO＋SrO＋Na2O＋K2O＋Li2O＋CaF2＋１／
２（MnO＋FeO）／SiO2＋１／２（Al2O3＋TiO2＋ZrO2） 上式は以後本明細書において式Ａといい、
MgOはフラツクス中の酸化マグネシウムの重量
％をあらわし、CaOはフラツクス中の酸化カルシ
ウムの重量％をあらわし以下同様である。
２（MnO＋FeO）／SiO2＋１／２（Al2O3＋TiO2＋ZrO2） 上式は以後本明細書において式Ａといい、
MgOはフラツクス中の酸化マグネシウムの重量
％をあらわし、CaOはフラツクス中の酸化カルシ
ウムの重量％をあらわし以下同様である。
更に知られた塩基性度計算法は森のJapanese
Institute of Metals.1960，383−386ページに記
載の報文に提案されている。
Institute of Metals.1960，383−386ページに記
載の報文に提案されている。
BL（塩基性度数）＝−6.31（SiO2）−4.97（TiO2）
−0.2（Al2O3）＋3.4（FeO）＋4.0（MgO）＋4.8
（MnO）＋6.5（CaO） 上式のMgOはフラツクス中の酸化マグネシウ
ムのモル％であり、CaOはフラツクス中の酸化カ
ルシウムのモル％であり、以下同様である。
−0.2（Al2O3）＋3.4（FeO）＋4.0（MgO）＋4.8
（MnO）＋6.5（CaO） 上式のMgOはフラツクス中の酸化マグネシウ
ムのモル％であり、CaOはフラツクス中の酸化カ
ルシウムのモル％であり、以下同様である。
本発明によりこのフラツクスの塩基性度指数は
1.25以下であり、またこのフラツクスの塩基性度
指数（BL）は50以下である。この型のフラツク
スは一般に酸性又は中性／酸性フラツクスとい
う。
1.25以下であり、またこのフラツクスの塩基性度
指数（BL）は50以下である。この型のフラツク
スは一般に酸性又は中性／酸性フラツクスとい
う。
本発明におけるフラツクスの塩基性度指数の限
定（1.25以下）は、後述の最大有効酸素の限定
（５％以下）と組み合わせて、溶接ビードの高い
ノツチ強度、及び良好な溶接特性を達成するため
に必要である。
定（1.25以下）は、後述の最大有効酸素の限定
（５％以下）と組み合わせて、溶接ビードの高い
ノツチ強度、及び良好な溶接特性を達成するため
に必要である。
このフラツクス組成物はチタン、アルミニウム
又はマグネシウムの様な脱酸剤は含まない。これ
らの金属はフラツクス塩基性度に影響することな
く溶着金属酸素を低下するに役立つが、これらは
本発明によるフラツクス組成物に使われる成分よ
りずつと高価である。またアルミニウムおよびチ
タンの様な脱酸剤はそれらが全部反応してスラグ
部分とならない場合には逆に溶着金属と合金をつ
くり脆くなり亀裂する点で悪影響をもちうる。本
発明はこの様な脱酸剤を必要としない。
又はマグネシウムの様な脱酸剤は含まない。これ
らの金属はフラツクス塩基性度に影響することな
く溶着金属酸素を低下するに役立つが、これらは
本発明によるフラツクス組成物に使われる成分よ
りずつと高価である。またアルミニウムおよびチ
タンの様な脱酸剤はそれらが全部反応してスラグ
部分とならない場合には逆に溶着金属と合金をつ
くり脆くなり亀裂する点で悪影響をもちうる。本
発明はこの様な脱酸剤を必要としない。
更に本発明では高いふつ化物濃度が溶けた溶接
プールに溶融又は清浄作用を示し、それが低溶着
金属酸素をもたらす。このため本発明は低溶着金
属酸素量とすぐれた溶着ビード外観をえるために
金属脱酸剤の実質的量を必要としない。この溶着
金属は合金含量、特にマンガンとけい素の含量に
目立つた変化を示さず、溶融フラツクス量の変化
は溶接パラメーターの変更に主に依存する。この
望ましい特徴を示すフラツクスは中性フラツクス
として知られている。中性フラツクスはウオール
（Wall）中性度数25又はそれ以下をもつフラツク
スと定義できる。
プールに溶融又は清浄作用を示し、それが低溶着
金属酸素をもたらす。このため本発明は低溶着金
属酸素量とすぐれた溶着ビード外観をえるために
金属脱酸剤の実質的量を必要としない。この溶着
金属は合金含量、特にマンガンとけい素の含量に
目立つた変化を示さず、溶融フラツクス量の変化
は溶接パラメーターの変更に主に依存する。この
望ましい特徴を示すフラツクスは中性フラツクス
として知られている。中性フラツクスはウオール
（Wall）中性度数25又はそれ以下をもつフラツク
スと定義できる。
ウオール中性度数はAWS型板から全溶着金属
試料２個をとつた計算される。これらの板の一方
は28ボルトで試験し他は36ボルトで試験する。ウ
オール数はこれら２個の溶着物中のマンガンの絶
対変化値とこれらの中のけい素の絶対変化値の合
計の100倍で次式で示される。
試料２個をとつた計算される。これらの板の一方
は28ボルトで試験し他は36ボルトで試験する。ウ
オール数はこれら２個の溶着物中のマンガンの絶
対変化値とこれらの中のけい素の絶対変化値の合
計の100倍で次式で示される。
NWALL＝（｜Mn36V−Mn28V｜
＋｜Si36Ｖ−Si28V｜）×100
本発明の塩基性度指数0.98をもつ凝集フラツク
スの４個の試料の溶着金属酸素試験の結果は470
乃至330ppmの範囲であり平均397ppmであつた。
スの４個の試料の溶着金属酸素試験の結果は470
乃至330ppmの範囲であり平均397ppmであつた。
更に本発明の必要条件はフラツクス中の有効酸
素の制限である。有効酸素は上記酸化物生成の遊
離エネルギー（△Ｇ）が1600乃至2000℃のいづれ
の点におけるSi＋O2→SiO2の△Ｇよりもマイナ
ス（negative）が小さい元素又は物質に結合して
いる酸素と定義される。本発明において有効酸素
は全フラツクスの５重量％より小さく制限され
る。これより大きい有効酸素量は酸素ポテンシヤ
ルを急速に増すので本発明の残りと混合してもえ
られる溶着金属酸素は望む結果をえる程十分低く
ならない。
素の制限である。有効酸素は上記酸化物生成の遊
離エネルギー（△Ｇ）が1600乃至2000℃のいづれ
の点におけるSi＋O2→SiO2の△Ｇよりもマイナ
ス（negative）が小さい元素又は物質に結合して
いる酸素と定義される。本発明において有効酸素
は全フラツクスの５重量％より小さく制限され
る。これより大きい有効酸素量は酸素ポテンシヤ
ルを急速に増すので本発明の残りと混合してもえ
られる溶着金属酸素は望む結果をえる程十分低く
ならない。
最大有効酸素を５％以下に限定することによつ
て、溶接ビードの高いノツチ強度及び良好な溶接
特性（高い溶接速度、良好な外観、良好なスラツ
グ除去）が得られる。通常は、これらの特性は、
金属（脱酸剤）の添加によつて達成されるのであ
るが、本発明のフラツクスによれば、フラツクス
成分自体の有効酸素を限定することによつて、金
属（脱酸剤）の添加は必要でない。但し、前述の
フラツクスの塩基性度指数の限定（1.25以下）
は、最大有効酸素の限定（５％以下）と組み合わ
せて、溶接ビードの高いノツチ強度及び良好な溶
性特性を達成する上で、依然として必要である。
て、溶接ビードの高いノツチ強度及び良好な溶接
特性（高い溶接速度、良好な外観、良好なスラツ
グ除去）が得られる。通常は、これらの特性は、
金属（脱酸剤）の添加によつて達成されるのであ
るが、本発明のフラツクスによれば、フラツクス
成分自体の有効酸素を限定することによつて、金
属（脱酸剤）の添加は必要でない。但し、前述の
フラツクスの塩基性度指数の限定（1.25以下）
は、最大有効酸素の限定（５％以下）と組み合わ
せて、溶接ビードの高いノツチ強度及び良好な溶
性特性を達成する上で、依然として必要である。
有効酸素のこの低量に達するため使用金属酸化
物を選択する必要がある。酸化マンガンを使う場
合はMn2O3又はMn3O4よりもMnO状態であるべ
きである。MnOは安定性の劣る他のマンガン酸
化物よりも酸素を放出しにくいからこのことは重
要である。この酸素は酸素又は酸化物含有物とし
て溶着金属中に残りうる。また使うならばそれを
フラツクス混合物中に混合する前にそれを他の酸
性酸化物と反応させて部分的にアーク作用から遮
蔽できる。
物を選択する必要がある。酸化マンガンを使う場
合はMn2O3又はMn3O4よりもMnO状態であるべ
きである。MnOは安定性の劣る他のマンガン酸
化物よりも酸素を放出しにくいからこのことは重
要である。この酸素は酸素又は酸化物含有物とし
て溶着金属中に残りうる。また使うならばそれを
フラツクス混合物中に混合する前にそれを他の酸
性酸化物と反応させて部分的にアーク作用から遮
蔽できる。
本発明のフラツクスを用いることにより非常に
きれいなまた酸化物含量の非常に少ない溶着物が
えられる。
きれいなまた酸化物含量の非常に少ない溶着物が
えられる。
溶着金属の低酸素含量が標準的な脱酸素剤
（Mg、Al、Ti、Si等）の添加によつてはおこら
ないことを注意するのは重要である。以前には単
一パス溶接において表面不完全性なしに輝く溶着
ビードをえるためにこれらの標準的金属脱酸素剤
をフラツクスに大量加えていた。各パスで溶着ビ
ードに残つている未反応合金が最後に極端な量に
なりうるので、この添加はフラツクスをマルチパ
ス溶接には適しないものである。これに対し本発
明ではわずか１パス後でさえ、すぐれた外観をも
つ清純な溶着物をえるには金属脱酸素剤は用いて
も極く僅かでよいのである。
（Mg、Al、Ti、Si等）の添加によつてはおこら
ないことを注意するのは重要である。以前には単
一パス溶接において表面不完全性なしに輝く溶着
ビードをえるためにこれらの標準的金属脱酸素剤
をフラツクスに大量加えていた。各パスで溶着ビ
ードに残つている未反応合金が最後に極端な量に
なりうるので、この添加はフラツクスをマルチパ
ス溶接には適しないものである。これに対し本発
明ではわずか１パス後でさえ、すぐれた外観をも
つ清純な溶着物をえるには金属脱酸素剤は用いて
も極く僅かでよいのである。
溶接金属の高い衝撃強度を達成するためには、
フラツクスは低い塩基性度指数（1.25以下）と低
い最大有効酸素の値（５％以下）を持たなければ
ならない。これより高い塩基性度指数（換言すれ
ば、低い酸性度）とこれより低い最大有効酸素
は、貧弱な溶接特性をもたらす。高い最大有効酸
素を持つ高い塩基性度指数（換言すれば、低い酸
性度）のフラツクスは、良好な溶接特性を持つけ
れども、貧弱な衝撃強度しかもたらさない。本発
明のフラツクス組成物は、フラツクスの低い塩基
性度指数（1.25以下）と低い最大有効酸素（５％
以下）の組合せによつて、高いノツチ強度と良好
な溶接特性を持つ溶接を得ることに成功したもの
である。本発明で使用する(イ)金属のふつ化物と(ロ)
酸化アルミニウムは、共にフラツクスの塩基性度
指数に悪影響を及ぼすスラツグ生成性成分であ
る。金属ふつ化物は塩基性化合物であり、酸化ア
ルミニウムは酸性化合物である。項に規定する重
量％範囲は、溶接中に適切なスラツグ特性を保持
しながら、適切な低スラツグ塩基性度を達成する
こと確保する。この金属ふつ化物の重量％の範囲
及び酸化アルミニウムの重量％の範囲が、最大有
効酸素の限定（５％以下）及び塩基性度指数の限
定（1.25以下）と組み合わされた時にのみ、フラ
ツクスは所望の溶接特性を示し、溶接ビードに高
いノツチ強度を与える。
フラツクスは低い塩基性度指数（1.25以下）と低
い最大有効酸素の値（５％以下）を持たなければ
ならない。これより高い塩基性度指数（換言すれ
ば、低い酸性度）とこれより低い最大有効酸素
は、貧弱な溶接特性をもたらす。高い最大有効酸
素を持つ高い塩基性度指数（換言すれば、低い酸
性度）のフラツクスは、良好な溶接特性を持つけ
れども、貧弱な衝撃強度しかもたらさない。本発
明のフラツクス組成物は、フラツクスの低い塩基
性度指数（1.25以下）と低い最大有効酸素（５％
以下）の組合せによつて、高いノツチ強度と良好
な溶接特性を持つ溶接を得ることに成功したもの
である。本発明で使用する(イ)金属のふつ化物と(ロ)
酸化アルミニウムは、共にフラツクスの塩基性度
指数に悪影響を及ぼすスラツグ生成性成分であ
る。金属ふつ化物は塩基性化合物であり、酸化ア
ルミニウムは酸性化合物である。項に規定する重
量％範囲は、溶接中に適切なスラツグ特性を保持
しながら、適切な低スラツグ塩基性度を達成する
こと確保する。この金属ふつ化物の重量％の範囲
及び酸化アルミニウムの重量％の範囲が、最大有
効酸素の限定（５％以下）及び塩基性度指数の限
定（1.25以下）と組み合わされた時にのみ、フラ
ツクスは所望の溶接特性を示し、溶接ビードに高
いノツチ強度を与える。
本発明による好ましいフラツクス組成物は次の
組成をもつ。
組成をもつ。
必要化合物 範囲％
Al2O3 20−50
CaF2 10−30
任意化合物
MnxOy ０−15
Na2O ０−10
金属Mn＋Si ０−５
他の酸化物
MgO ０−20
SiO2 ５−25
TiO2 ２−25
微量化合物 残り
100％
Na2Oは通常SiO2の少量又は全部と結合して存
在し、他の成分の凝集の結合剤として作用する。
もし本発明の原理を溶融フラツクスに使うならば
又は他の結合剤を凝集に使うならばNa2Oは必要
ないであろう。
在し、他の成分の凝集の結合剤として作用する。
もし本発明の原理を溶融フラツクスに使うならば
又は他の結合剤を凝集に使うならばNa2Oは必要
ないであろう。
実施例
下記組成のフラツクスをつくつた。
Al2O3 32（wt％）
CaF2 22
MnxOy 1.5
Na2O 1.5
金属Mn＋Si 1.5
MnO 10
SiiO2 13
TiO2 15
微量酸化物 残 り
100％
上記凝集フラツクスは塩基性度指数0.98であつ
た。このフラツクスを用いて低炭素鋼のサブマー
ジドアーク溶接を行なつたところ溶着ビードは外
観がきれいで、酸化物含有量が少なくまた高いノ
ツチ強度を示した。
た。このフラツクスを用いて低炭素鋼のサブマー
ジドアーク溶接を行なつたところ溶着ビードは外
観がきれいで、酸化物含有量が少なくまた高いノ
ツチ強度を示した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (イ)カルシウム、カリウム、アルミニウム、マ
グネシウム、バリウム、ナトリウム及びリチウム
よりなる群から選ばれた金属のふつ化物10乃至30
重量％；(ロ)酸化アルミニウム20乃至50重量％；及
び(ハ)ナトリウム、カリウム、ストロンチウム、リ
チウム、バリウム、マンガン、けい素、マグネシ
ウム、チタン、ジルコニウム、及びカルシウムよ
りなる群から選ばれた金属の酸化物25乃至70重量
％よりなり、且つ最大有効酸素が５％以下であ
り、またフラツクスの塩基性度指数を式Ａ： 塩基性度指数BI＝ CaO＋MgO＋BaO＋SrO＋Na2O＋K2O＋Li2O＋CaF2＋１／
２（MnO＋FeO）／SiO2＋１／２（Al2O3＋TiO2＋ZrO2） （上式中CaOは、フラツクス中の酸化カルシウム
重量％を表す、以下同様）によつて計算した時、
1.25以下に下げる量で上記(ハ)の金属の酸化物が存
在することを特徴とする、低炭素鋼のサブマージ
アーク溶接用凝集フラツクス。 ２ 次の成分範囲： 化合物 重量％ CaF2 10−30 Al2O3 20−50 Na2O ０−10 MnxOy ０−15 SiO2 ５−25 TiO2 ２−25 MgO ０−20 を持つ特許請求の範囲第１項に記載のフラツク
ス。 ３ MnxOyがMnOの形体にある特許請求の範囲
第２項に記載のフラツクス。 ４ (イ)カルシウム、カリウム、アルミニウム、マ
グネシウム、バリウム、ナトリウム及びリチウム
よりなる群から選ばれた金属のふつ化物10乃至30
重量％；(ロ)酸化アルミニウム20乃至50重量％；及
び(ハ)ナトリウム、カリウム、ストロンチウム、リ
チウム、バリウム、マンガン、けい素、マグネシ
ウム、チタン、ジルコニウム、及びカルシウムよ
りなる群から選ばれた金属の酸化物25乃至70重量
％よりなり、且つ最大有効酸素が５％以下であ
り、またフラツクスの塩基性度指数を式Ａ： 塩基性度指数BI＝ CaO＋MgO＋BaO＋SrO＋Na2O＋K2O＋Li2O＋CaF2＋１／
２（MnO＋FeO）／SiO2＋１／２（Al2O3＋TiO2＋ZrO2） （上式中CaOは、フラツクス中の酸化カルシウム
重量％を表す、以下同様）によつて計算した時、
1.25以下に下げる量で上記(ハ)の金属の酸化物が存
在すると共に、金属マンガン及び／又はけい素が
５重量％以下存在することを特徴とする、鉄鋼の
サブマージアーク溶接用凝集フラツクス。 ５ 下記成分の示す量： 化合物 重量％ CaF2 22 Al2O3 34 MnxOy 1.5 MgO 10 SiO2 13 TiO2 15 Na2O 1.5 金属Mn＋Si 1.5 を含んでいる特許請求の範囲第４項に記載のフラ
ツクス。 ６ MnxOyがMnOの形体にある特許請求の範囲
第５項に記載のフラツクス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US892499 | 1986-08-01 | ||
| US06/892,499 US4675056A (en) | 1986-08-01 | 1986-08-01 | Submerged arc welding flux |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6340698A JPS6340698A (ja) | 1988-02-22 |
| JPH0468079B2 true JPH0468079B2 (ja) | 1992-10-30 |
Family
ID=25400026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62068147A Granted JPS6340698A (ja) | 1986-08-01 | 1987-03-24 | サブマ−ジドア−ク溶接用フラツクス |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4675056A (ja) |
| EP (1) | EP0255753A1 (ja) |
| JP (1) | JPS6340698A (ja) |
| KR (1) | KR900009218B1 (ja) |
| AU (2) | AU585135B2 (ja) |
| CA (1) | CA1296975C (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| ES2159712T3 (es) * | 1995-11-23 | 2001-10-16 | Scambia Ind Dev Ag | Procedimiento para la fabricacion de un cuerpo de catalizador para el tratamiento catalitico de gas, cuerpo de catalizador y catalizador. |
| RU2164849C1 (ru) * | 2000-01-28 | 2001-04-10 | Паршин Сергей Георгиевич | Активирующий флюс для электродуговой сварки |
| KR100466204B1 (ko) * | 2002-11-26 | 2005-01-13 | 고려용접봉 주식회사 | 서브머지드 아크 용접용 플럭스 조성물 |
| US7678203B2 (en) * | 2005-03-04 | 2010-03-16 | Lincoln Global, Inc. | Welding flux |
| US7727339B2 (en) * | 2005-06-06 | 2010-06-01 | Lincoln Global, Inc. | Submerged arc flux |
| CN100408254C (zh) * | 2005-07-08 | 2008-08-06 | 付云 | 烧结合金焊剂 |
| US20070051702A1 (en) * | 2005-09-08 | 2007-03-08 | Lincoln Global, Inc., A Delaware Corporation | Flux system to reduce copper cracking |
| JP4908100B2 (ja) * | 2006-02-24 | 2012-04-04 | リューベ株式会社 | 潤滑油供給装置 |
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| US20080011731A1 (en) * | 2006-07-11 | 2008-01-17 | Lincoln Global, Inc. | Carbon to weld metal |
| KR101410200B1 (ko) * | 2012-04-30 | 2014-06-27 | 한양대학교 에리카산학협력단 | 용접부의 용융금속 내 산소 함량 저감을 위한 플럭스 조성물 획득 방법 및 그 플럭스 조성물 |
| FR3008636B1 (fr) * | 2013-07-18 | 2015-08-07 | Air Liquide Welding France | Flux et procede de soudage a l'arc submerge des aciers a forte teneur en chrome |
| CN114260616A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-01 | 哈尔滨焊接研究院有限公司 | 一种tc4钛合金埋弧焊剂及其制备方法和应用 |
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|---|---|---|---|---|
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| US2895863A (en) * | 1955-09-30 | 1959-07-21 | Lincoln Electric Co | Arc welding flux composition |
| US3480487A (en) * | 1966-01-03 | 1969-11-25 | Union Carbide Corp | Arc welding compositions |
| GB1366874A (en) * | 1970-10-28 | 1974-09-11 | British Oxygen Co Ltd | Welding flux |
| JPS5111051A (ja) * | 1974-07-17 | 1976-01-28 | Nippon Steel Corp | Hitaishokatazaiyoyunibaasaruatsuenki |
| JPS5220422A (en) * | 1975-08-09 | 1977-02-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen reserving equipment |
| JPS5812381B2 (ja) * | 1975-10-07 | 1983-03-08 | ハマナカ カブシキガイシヤ | モ−ルヤ−ンノシアゲホウホウ ナラビニ ガイホウホウオジツシスルタメノソウチ |
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-
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- 1986-08-01 US US06/892,499 patent/US4675056A/en not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-03-06 CA CA000531342A patent/CA1296975C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-03-06 AU AU69772/87A patent/AU585135B2/en not_active Ceased
- 1987-03-24 JP JP62068147A patent/JPS6340698A/ja active Granted
- 1987-04-02 EP EP87302876A patent/EP0255753A1/en not_active Ceased
- 1987-04-03 KR KR1019870003161A patent/KR900009218B1/ko not_active Expired
-
1989
- 1989-08-15 AU AU39932/89A patent/AU614657B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP0255753A1 (en) | 1988-02-10 |
| US4675056A (en) | 1987-06-23 |
| KR900009218B1 (ko) | 1990-12-24 |
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| CA1296975C (en) | 1992-03-10 |
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| JPS6340698A (ja) | 1988-02-22 |
| AU614657B2 (en) | 1991-09-05 |
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