JPH04757B2 - - Google Patents
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- JPH04757B2 JPH04757B2 JP59145586A JP14558684A JPH04757B2 JP H04757 B2 JPH04757 B2 JP H04757B2 JP 59145586 A JP59145586 A JP 59145586A JP 14558684 A JP14558684 A JP 14558684A JP H04757 B2 JPH04757 B2 JP H04757B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flux
- powder
- alumina
- coating
- welding
- 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.)
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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
- B23K35/365—Selection of non-metallic compositions of coating 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、金属又は金属間化合物の粉粒体を含
む溶接用フラツクスに関し、殊に該粉粒体の表面
をアルミナでコーテイング処理し、水ガラスとの
混練或は焼成等に際して該粉粒体の表面が反応を
起こして変質するのを防止する様に構成した溶接
用フラツクスに関するものである。そしてこの溶
接用フラツクスは、被覆アーク溶接棒用の被覆フ
ラツクス、潜弧溶接用の散布フラツクス、複合ワ
イヤ用の充填フラツクス等として適用し得るもの
である。 〔従来の技術〕 上記の様な各種の溶接用フラツクス中には、ス
ラグ生成剤やアーク安定剤等と共に、溶接金属の
成分調整や脱酸等を目的として色々の金属や金属
間化合物の粉粒体（以下単に金属粉粒体と言う）
を配合することが多い。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところがこれらの粉粒体は前述の如く元来被酸
化性に富み且つ一般に水ガラスとの反応性が高い
ので、以下に示す様な種々の問題が発生する。 被覆アーク溶接棒用フラツクスの場合 被覆アーク溶接棒は、粉粒状フラツクス原料
を水ガラスと共に均一に混練した後心線外周に
塗布し乾燥することによつて製造されるが、フ
ラツクス原料中にMg、Fe−Si、Ca−Si、Al−
Mg等の金属粉粒体が含まれていると、これら
が水ガラスと反応して水素ガスを発生し、塗装
フラツクスの乾燥割れや衝撃による脱落等を起
こして製品歩留りが低下する。しかも金属粉粒
体自身も反応により消費されるので、脱酸効果
や成分調整効果が不足気味になるという問題も
ある。 潜弧溶接用焼結型フラツクスの場合 このフラツクスは、粉粒状のフラツクス原料
を水ガラスと共に均一に混練した後造粒・焼成
して製造するのが通例であるが、フラツクス原
料中に前記金属粉粒体が含まれているとこれが
同様に水ガラスと反応して水素ガスを発生し、
造粒物が破壊して粒度が不均一となり、ビード
の形状不良やポツクマーク発生の原因となる。
しかもMgやMo等の金属粉粒体は焼成過程で
容易に酸化される為、溶接金属中の酸素濃度が
高くなつて耐割れ性や靭性が悪化するという問
題も派生してくる。 複合ワイヤ用充填フラツクスの場合 複合ワイヤは、粉粒状フラツクス原料を水ガ
ラスと共に均一に混練し、造粒・焼成後金属鞘
内へ充填し伸線後焼鈍することによつて製造さ
れることが多いが、フラツクス原料中に金属粉
粒体が含まれているとこれらが同様に水ガラス
と反応して水素ガスを発生し、造粒物が膨張乃
至破壊して粒度分布が不均一となり、充填作業
時のシントロン性が悪化する。シントロン性の
悪化はフラツクス充填率のばらつきとなつて現
われるので、溶接作業性にも悪影響を及ぼす。
しかも粉粒状フラツクス原料の造粒有無を間わ
ず焼鈍されるワイヤについては、金属粉粒体の
一部が焼鈍時に酸化を受ける為、溶接金属中の
酸素濃度が増大して機械的性質が低下する。 こうした状況のもとで本発明は、フラツクス原
料の１成分として配合される金属粉粒体の酸化或
は水ガラスとの反応を阻止することによつて、前
述の様な問題を解消しようとするものである。 〔問題点を解決する為の手段〕 本発明は、金属又は金属間化合物の粉粒体を含
む溶接用フラツクスであつて、上記粉粒体として
は、該粉粒体に対して0.01重量％以上のアルミナ
でコーテイング処理されたものを使用してなると
ころに要旨を有するものである。 〔作用〕 本発明では、金属粉粒体の酸化及び水ガラスと
の反応を阻止する為に、該粉粒体の表面に化学的
安定性の高いアルミナコーテイング層を形成する
ものであり、それによつて前述の様な水素ガスの
発生による造粒フラツクス等の膨張や破壊、更に
は金属粉粒体の酸化に起因する溶接金属中の酸素
濃度の上昇等の問題をことごとく回避することが
でき、金属粉粒体を含むフラツクスを用いた被覆
アーク溶接棒、潜弧溶接用フラツクス及び複合ワ
イヤの生産性及び品質を大幅に高めることができ
る。 本発明において金属粉粒体とは、前述の如く脱
酸剤や溶接金属の成分調整剤としてフラツクス中
に配合されるもので、例えばMg、Mo、Al、
Mn、REM等の金属及びFe−Si、Ca−Si、Al−
Mg、Fe−Mn等の金属間化合物の粉粒体が挙げ
られ、これらは夫々単独で配合されることもある
し、或は２種以上を併用することもある。 一方該金属粉粒体の表面にコーテングされる アルミナは周知の通りアルミニウムの酸化物で
あつて化学的安定性の極めて優れたものであり、
これを金属粉粒体の表面にコーテイングしておけ
ば、該粉粒体の酸化反応及び水ガラスとの反応が
阻止される。アルミナコーテング法は特に限定さ
れるものではないが、微細な金属粉粒体をコーテ
イング対象とする本発明においては、下記の様な
方法が最適である。即ち(a)アルミナゾルやAl
（OH）3-o・nX（ｎ：０〜３、Ｘ：乳酸、酒石酸、
りんご酸、修酸等の有機酸、或は燐酸、ハロゲン
化水素酸等の無機酸の酸残基）に代表される水溶
性Al化合物、(b)水酸化Al、弗化Al、アルミナ、
或はその他のアルミナ系複合酸化物やアルミナ系
複合化合物で代表される難溶性もしくは不溶性
Al化合物を、コロイド溶液やサスペンジヨンと
してコーテイングに使用し、これを前記金属粉粒
体の表面に乾式法（スプレー法）又は湿式法（ス
プレー法、浸漬法等）等によつて付着させ、その
後乾燥・焼成することにより、金属粉粒体の表面
にアルミナをコーテイングすることができる。尚
本発明で使用する金属粉粒体は、原則的にはその
すべてを上記の様な方法でアルミナコーテイング
するのが理想であるが、配合される金属粉粒体の
半量以上がアルミナコーテイングされておれば本
発明の目的は十分に達成することができる。 尚アルミナコーテイング量を一定とした場合で
も、金属粉粒体の粒径によつてはコーテイング厚
さが相当変わつてくるが、溶接用フラツクス中に
配合される金属粉粒体の粒径は一般に44μｍφ程
度以上であるから、この程度の粒径のものであれ
ば前述のアルミナコーテイング量で十分な表面保
護効果を得ることができる。但し金属粉粒体の粒
径が極端に小さい場合は、前記のアルミナコーテ
イング量（0.01重量％）では表面保護効果が不十
分になることもあるので、この場合はアルミナコ
ーテイング量を多目にするか、或は粒径が44μｍ
φ程度以上の金属粉粒体を使用することが望まれ
る。 アルミナコーテイングによる具体的な効果は以
下の実施例で詳述する通りであるが、その効果を
有効に発揮させる為には金属粉粒体に対して0.01
重量％以上のアルミナコーテイングしなければな
らず、コーテイング量が0.01重量％未満ではコー
テイング層の厚みが極めて薄く或は被覆されない
ままで残る粉粒体が多くなる為、酸化や水ガラス
は反応の阻止効果が不十分になる。 尚アルミナ以外のコーテイング法として、金
属もしくは金属間化合物の粉粒対自体を酸化処理
して酸化物被膜を形成する方法、あるいは酸化
珪素被膜で被覆する方法も考えられる。しかしな
がら上記の方法では、表面酸化に伴なう結晶の
格子定数の変化によつて酸化被膜が破壊され易く
なり、また酸化鉄被膜の場合では、300℃程度の
酸化処理によつて形成される酸化鉄被膜の耐食性
が乏しく、水分との接触により酸化されて赤錆が
発生したり、あるいは金属粉の水分量が増加して
溶接金属の水素割れを助長するといつた難点が生
じてくる。また上記の方法では、酸化珪素被膜
が耐アルカリ性に欠けるため、水ガラスと接触し
て溶解し、表面保護の目的が有効に達成できな
い。 これらに対しアルミナは耐水性、耐水ガラス
性、耐酸化性および表面被覆効果に優れ、且つ金
属や金属間化合物に対して悪影響を及ぼすことが
ないので、本発明の目的に最も適したものと言え
る。 アルミナコーテイング量の測定法は任意である
が、以下に示す様な方法を採用すればアルミナの
実質的なコーテイング量を正確に測定することが
できるので好ましい。 （コーテイング量測定法） 溶接棒又は複合ワイヤからフラツクスを分離
し、潜弧溶接用フラツクスの場合はそのままフ
ラツクスを採取し、乳鉢等で粉砕する。 粉砕物を篩にかけて粗粒物を採取し、蒸留水
に投入して加熱洗浄する。 次いで過・乾燥し、顕微鏡で観察しながら
金属粉又は金属間化合物のみをピツクアツプす
る。 ピツクアツプした各試料についてＸ線回析、
SEM及びEPMAを行なうと共に、化学分析に
よつて金属及び金属間化合物量とアルミナの比
率を求め、アルミナのコーテイング量を算出す
る。 〔実施例〕 実施例 １ Fe−Si粉粒体の表面に、乳酸Al水溶液又はア
ルミナゾルを用いて浸漬法によりコーテイング処
理を施し、乾燥（110℃×60分）、焼成（400℃×
60分）して、アルミナコーテイング量の異なる数
種類のFe−Si粉粒体を調整した。 得られた各アルミナコーテイングFe−Si粉粒
体を、第１表に示すフラツクス原料及び水ガラス
と、固形分重量比で９：85：６となる様に配合し
て均一に混練し、被覆用フラツクスを得た。これ
らのフラツクスを常法により夫々軟鋼心線の外周
に被覆、乾燥した被覆アーク溶接棒を製造し、
各々の製品歩留りを調べた。結果を第２表に示
す。
む溶接用フラツクスに関し、殊に該粉粒体の表面
をアルミナでコーテイング処理し、水ガラスとの
混練或は焼成等に際して該粉粒体の表面が反応を
起こして変質するのを防止する様に構成した溶接
用フラツクスに関するものである。そしてこの溶
接用フラツクスは、被覆アーク溶接棒用の被覆フ
ラツクス、潜弧溶接用の散布フラツクス、複合ワ
イヤ用の充填フラツクス等として適用し得るもの
である。 〔従来の技術〕 上記の様な各種の溶接用フラツクス中には、ス
ラグ生成剤やアーク安定剤等と共に、溶接金属の
成分調整や脱酸等を目的として色々の金属や金属
間化合物の粉粒体（以下単に金属粉粒体と言う）
を配合することが多い。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところがこれらの粉粒体は前述の如く元来被酸
化性に富み且つ一般に水ガラスとの反応性が高い
ので、以下に示す様な種々の問題が発生する。 被覆アーク溶接棒用フラツクスの場合 被覆アーク溶接棒は、粉粒状フラツクス原料
を水ガラスと共に均一に混練した後心線外周に
塗布し乾燥することによつて製造されるが、フ
ラツクス原料中にMg、Fe−Si、Ca−Si、Al−
Mg等の金属粉粒体が含まれていると、これら
が水ガラスと反応して水素ガスを発生し、塗装
フラツクスの乾燥割れや衝撃による脱落等を起
こして製品歩留りが低下する。しかも金属粉粒
体自身も反応により消費されるので、脱酸効果
や成分調整効果が不足気味になるという問題も
ある。 潜弧溶接用焼結型フラツクスの場合 このフラツクスは、粉粒状のフラツクス原料
を水ガラスと共に均一に混練した後造粒・焼成
して製造するのが通例であるが、フラツクス原
料中に前記金属粉粒体が含まれているとこれが
同様に水ガラスと反応して水素ガスを発生し、
造粒物が破壊して粒度が不均一となり、ビード
の形状不良やポツクマーク発生の原因となる。
しかもMgやMo等の金属粉粒体は焼成過程で
容易に酸化される為、溶接金属中の酸素濃度が
高くなつて耐割れ性や靭性が悪化するという問
題も派生してくる。 複合ワイヤ用充填フラツクスの場合 複合ワイヤは、粉粒状フラツクス原料を水ガ
ラスと共に均一に混練し、造粒・焼成後金属鞘
内へ充填し伸線後焼鈍することによつて製造さ
れることが多いが、フラツクス原料中に金属粉
粒体が含まれているとこれらが同様に水ガラス
と反応して水素ガスを発生し、造粒物が膨張乃
至破壊して粒度分布が不均一となり、充填作業
時のシントロン性が悪化する。シントロン性の
悪化はフラツクス充填率のばらつきとなつて現
われるので、溶接作業性にも悪影響を及ぼす。
しかも粉粒状フラツクス原料の造粒有無を間わ
ず焼鈍されるワイヤについては、金属粉粒体の
一部が焼鈍時に酸化を受ける為、溶接金属中の
酸素濃度が増大して機械的性質が低下する。 こうした状況のもとで本発明は、フラツクス原
料の１成分として配合される金属粉粒体の酸化或
は水ガラスとの反応を阻止することによつて、前
述の様な問題を解消しようとするものである。 〔問題点を解決する為の手段〕 本発明は、金属又は金属間化合物の粉粒体を含
む溶接用フラツクスであつて、上記粉粒体として
は、該粉粒体に対して0.01重量％以上のアルミナ
でコーテイング処理されたものを使用してなると
ころに要旨を有するものである。 〔作用〕 本発明では、金属粉粒体の酸化及び水ガラスと
の反応を阻止する為に、該粉粒体の表面に化学的
安定性の高いアルミナコーテイング層を形成する
ものであり、それによつて前述の様な水素ガスの
発生による造粒フラツクス等の膨張や破壊、更に
は金属粉粒体の酸化に起因する溶接金属中の酸素
濃度の上昇等の問題をことごとく回避することが
でき、金属粉粒体を含むフラツクスを用いた被覆
アーク溶接棒、潜弧溶接用フラツクス及び複合ワ
イヤの生産性及び品質を大幅に高めることができ
る。 本発明において金属粉粒体とは、前述の如く脱
酸剤や溶接金属の成分調整剤としてフラツクス中
に配合されるもので、例えばMg、Mo、Al、
Mn、REM等の金属及びFe−Si、Ca−Si、Al−
Mg、Fe−Mn等の金属間化合物の粉粒体が挙げ
られ、これらは夫々単独で配合されることもある
し、或は２種以上を併用することもある。 一方該金属粉粒体の表面にコーテングされる アルミナは周知の通りアルミニウムの酸化物で
あつて化学的安定性の極めて優れたものであり、
これを金属粉粒体の表面にコーテイングしておけ
ば、該粉粒体の酸化反応及び水ガラスとの反応が
阻止される。アルミナコーテング法は特に限定さ
れるものではないが、微細な金属粉粒体をコーテ
イング対象とする本発明においては、下記の様な
方法が最適である。即ち(a)アルミナゾルやAl
（OH）3-o・nX（ｎ：０〜３、Ｘ：乳酸、酒石酸、
りんご酸、修酸等の有機酸、或は燐酸、ハロゲン
化水素酸等の無機酸の酸残基）に代表される水溶
性Al化合物、(b)水酸化Al、弗化Al、アルミナ、
或はその他のアルミナ系複合酸化物やアルミナ系
複合化合物で代表される難溶性もしくは不溶性
Al化合物を、コロイド溶液やサスペンジヨンと
してコーテイングに使用し、これを前記金属粉粒
体の表面に乾式法（スプレー法）又は湿式法（ス
プレー法、浸漬法等）等によつて付着させ、その
後乾燥・焼成することにより、金属粉粒体の表面
にアルミナをコーテイングすることができる。尚
本発明で使用する金属粉粒体は、原則的にはその
すべてを上記の様な方法でアルミナコーテイング
するのが理想であるが、配合される金属粉粒体の
半量以上がアルミナコーテイングされておれば本
発明の目的は十分に達成することができる。 尚アルミナコーテイング量を一定とした場合で
も、金属粉粒体の粒径によつてはコーテイング厚
さが相当変わつてくるが、溶接用フラツクス中に
配合される金属粉粒体の粒径は一般に44μｍφ程
度以上であるから、この程度の粒径のものであれ
ば前述のアルミナコーテイング量で十分な表面保
護効果を得ることができる。但し金属粉粒体の粒
径が極端に小さい場合は、前記のアルミナコーテ
イング量（0.01重量％）では表面保護効果が不十
分になることもあるので、この場合はアルミナコ
ーテイング量を多目にするか、或は粒径が44μｍ
φ程度以上の金属粉粒体を使用することが望まれ
る。 アルミナコーテイングによる具体的な効果は以
下の実施例で詳述する通りであるが、その効果を
有効に発揮させる為には金属粉粒体に対して0.01
重量％以上のアルミナコーテイングしなければな
らず、コーテイング量が0.01重量％未満ではコー
テイング層の厚みが極めて薄く或は被覆されない
ままで残る粉粒体が多くなる為、酸化や水ガラス
は反応の阻止効果が不十分になる。 尚アルミナ以外のコーテイング法として、金
属もしくは金属間化合物の粉粒対自体を酸化処理
して酸化物被膜を形成する方法、あるいは酸化
珪素被膜で被覆する方法も考えられる。しかしな
がら上記の方法では、表面酸化に伴なう結晶の
格子定数の変化によつて酸化被膜が破壊され易く
なり、また酸化鉄被膜の場合では、300℃程度の
酸化処理によつて形成される酸化鉄被膜の耐食性
が乏しく、水分との接触により酸化されて赤錆が
発生したり、あるいは金属粉の水分量が増加して
溶接金属の水素割れを助長するといつた難点が生
じてくる。また上記の方法では、酸化珪素被膜
が耐アルカリ性に欠けるため、水ガラスと接触し
て溶解し、表面保護の目的が有効に達成できな
い。 これらに対しアルミナは耐水性、耐水ガラス
性、耐酸化性および表面被覆効果に優れ、且つ金
属や金属間化合物に対して悪影響を及ぼすことが
ないので、本発明の目的に最も適したものと言え
る。 アルミナコーテイング量の測定法は任意である
が、以下に示す様な方法を採用すればアルミナの
実質的なコーテイング量を正確に測定することが
できるので好ましい。 （コーテイング量測定法） 溶接棒又は複合ワイヤからフラツクスを分離
し、潜弧溶接用フラツクスの場合はそのままフ
ラツクスを採取し、乳鉢等で粉砕する。 粉砕物を篩にかけて粗粒物を採取し、蒸留水
に投入して加熱洗浄する。 次いで過・乾燥し、顕微鏡で観察しながら
金属粉又は金属間化合物のみをピツクアツプす
る。 ピツクアツプした各試料についてＸ線回析、
SEM及びEPMAを行なうと共に、化学分析に
よつて金属及び金属間化合物量とアルミナの比
率を求め、アルミナのコーテイング量を算出す
る。 〔実施例〕 実施例 １ Fe−Si粉粒体の表面に、乳酸Al水溶液又はア
ルミナゾルを用いて浸漬法によりコーテイング処
理を施し、乾燥（110℃×60分）、焼成（400℃×
60分）して、アルミナコーテイング量の異なる数
種類のFe−Si粉粒体を調整した。 得られた各アルミナコーテイングFe−Si粉粒
体を、第１表に示すフラツクス原料及び水ガラス
と、固形分重量比で９：85：６となる様に配合し
て均一に混練し、被覆用フラツクスを得た。これ
らのフラツクスを常法により夫々軟鋼心線の外周
に被覆、乾燥した被覆アーク溶接棒を製造し、
各々の製品歩留りを調べた。結果を第２表に示
す。
【表】
【表】
【表】
【表】
○…良好
△…やや不良
×…不良
第２表からも明らかな様に、実験No.１及び２で
はアルミナコーテイング量が不足する為十分な表
面保護効果が得られず、製品歩留りは低い。これ
に対し実験No.３〜６で使用したFe−Si粉粒体の
アルミナコーテイング量は本発明の規定要件を満
たしており、Fe−Si粉粒体と水ガラスの反応が
十分に抑制される為製品歩留りは高い値を示して
いる。尚実験No.４はアルミナゾルを、また実験No.
３、５、６は乳酸Alを夫々コーテイング剤とし
て使用した例であるが、何れの場合もAl2O3とし
てのコーテイング量が0.01重量％（対Fe−Si）以
上である限り良好な製品歩留りが得られている。 実施例 ２ Mo粉粒体の表面に乳酸Al水溶液をスプレー塗
布した後、乾燥（110℃×60分）、焼成（400℃×
60分）し、アルミナコーテイング量の異なる数種
類のMo粉粒体を調製した。これらのMo粉粒体
と下記第３表のフラツクス原料及び水ガラスを、
固形分重量比で10：85：５となる様に配合して均
一に混練した後、造粒・焼成（焼成条件は500℃
×２時間）して、焼結型の潜弧溶接用フラツクス
を得た。 各フラツクスを使用し、下記の条件で潜弧溶接
実験を行ない、溶接金属中の酸素量〔Ｏ〕及び溶
接金属の耐衝撃性能をを調べた結果を第４表に示
す。
△…やや不良
×…不良
第２表からも明らかな様に、実験No.１及び２で
はアルミナコーテイング量が不足する為十分な表
面保護効果が得られず、製品歩留りは低い。これ
に対し実験No.３〜６で使用したFe−Si粉粒体の
アルミナコーテイング量は本発明の規定要件を満
たしており、Fe−Si粉粒体と水ガラスの反応が
十分に抑制される為製品歩留りは高い値を示して
いる。尚実験No.４はアルミナゾルを、また実験No.
３、５、６は乳酸Alを夫々コーテイング剤とし
て使用した例であるが、何れの場合もAl2O3とし
てのコーテイング量が0.01重量％（対Fe−Si）以
上である限り良好な製品歩留りが得られている。 実施例 ２ Mo粉粒体の表面に乳酸Al水溶液をスプレー塗
布した後、乾燥（110℃×60分）、焼成（400℃×
60分）し、アルミナコーテイング量の異なる数種
類のMo粉粒体を調製した。これらのMo粉粒体
と下記第３表のフラツクス原料及び水ガラスを、
固形分重量比で10：85：５となる様に配合して均
一に混練した後、造粒・焼成（焼成条件は500℃
×２時間）して、焼結型の潜弧溶接用フラツクス
を得た。 各フラツクスを使用し、下記の条件で潜弧溶接
実験を行ない、溶接金属中の酸素量〔Ｏ〕及び溶
接金属の耐衝撃性能をを調べた結果を第４表に示
す。
【表】
（溶接条件）
溶接ワイヤ：US9N、3.2mmφC…0.05、Mn…1.2、
Si…0.43、Ni…9.40、Cr…0.30、Mo…0.5、残
部Fe（重量％） 母材：９％Ni鋼、25mmt 開先形状：60°Y開先、ルートフエース５mm 溶接姿勢：下向き 溶接電流：500A 溶接電圧：30V 溶接速度：30cm／分
Si…0.43、Ni…9.40、Cr…0.30、Mo…0.5、残
部Fe（重量％） 母材：９％Ni鋼、25mmt 開先形状：60°Y開先、ルートフエース５mm 溶接姿勢：下向き 溶接電流：500A 溶接電圧：30V 溶接速度：30cm／分
【表】
第４表からも明らかな様に、実験No.７、８はア
ルミナコーテイング量が不足する為、造粒フラツ
クス中のMo粉粒体が焼成工程で酸化され、それ
に起因して溶接金属中の［Ｏ］量が増加すると共
に溶接金属の靭性が低い値を示している。 これに対し実験No.９〜13はMo粉粒体がアルミ
ナによつて十分に表面コーテイングされている為
Mo粉粒体の酸化が防止され、溶接金属中の
［Ｏ］量が低下すると共に溶接金属は優れた靭性
を有している。尚実験No.13は２回のコーテイング
処理によつてより確実なアルミナコーテイングを
行なつたもので、最も良好な結果が得られてい
る。 実施例 ３ 22％REM−18％Ca−Si粉粒体（但しREMは
Ca、Laを主成分とする希土類元素を表わす）に
乳酸アルミニウム粉を添加混合した後、約15重量
％の水を加えて湿式混合し、乾燥（110℃×60分）
及び焼成（250℃×60分）することにより、第５
表に示す如くアルミナコーテイング量の異なる数
種類のREM−Ca−Si粉粒体を調製した。これら
のREM−Ca−Si粉粒体と、第６表に示す組成の
フラツクス原料及び水ガラスを、固形分重量比で
10：85：５となる様に配合して均一に混練した
後、造粒・焼成（500℃×60分）して、フラツク
ス入りワイヤ充填用フラツクスを得た。 得られた充填用フラツクスを、第７表に示す組
成の軟鋼製パイプにフラツクス率が14％となる様
に充填し、常法に従つて伸線加工してワイヤ径
1.2mmφの継ぎ目なしフラツクス入りワイヤを得
た。得られた各継ぎ目なしフラツクス入りワイヤ
を使用し、下記の条件で溶接を行なつた場合のビ
ード形状を調査した。 溶接条件：280A×30V×30cpm 極性：直流逆極性 姿勢：下向き シールドガス：100％CO225／分 試験板：SM50A
ルミナコーテイング量が不足する為、造粒フラツ
クス中のMo粉粒体が焼成工程で酸化され、それ
に起因して溶接金属中の［Ｏ］量が増加すると共
に溶接金属の靭性が低い値を示している。 これに対し実験No.９〜13はMo粉粒体がアルミ
ナによつて十分に表面コーテイングされている為
Mo粉粒体の酸化が防止され、溶接金属中の
［Ｏ］量が低下すると共に溶接金属は優れた靭性
を有している。尚実験No.13は２回のコーテイング
処理によつてより確実なアルミナコーテイングを
行なつたもので、最も良好な結果が得られてい
る。 実施例 ３ 22％REM−18％Ca−Si粉粒体（但しREMは
Ca、Laを主成分とする希土類元素を表わす）に
乳酸アルミニウム粉を添加混合した後、約15重量
％の水を加えて湿式混合し、乾燥（110℃×60分）
及び焼成（250℃×60分）することにより、第５
表に示す如くアルミナコーテイング量の異なる数
種類のREM−Ca−Si粉粒体を調製した。これら
のREM−Ca−Si粉粒体と、第６表に示す組成の
フラツクス原料及び水ガラスを、固形分重量比で
10：85：５となる様に配合して均一に混練した
後、造粒・焼成（500℃×60分）して、フラツク
ス入りワイヤ充填用フラツクスを得た。 得られた充填用フラツクスを、第７表に示す組
成の軟鋼製パイプにフラツクス率が14％となる様
に充填し、常法に従つて伸線加工してワイヤ径
1.2mmφの継ぎ目なしフラツクス入りワイヤを得
た。得られた各継ぎ目なしフラツクス入りワイヤ
を使用し、下記の条件で溶接を行なつた場合のビ
ード形状を調査した。 溶接条件：280A×30V×30cpm 極性：直流逆極性 姿勢：下向き シールドガス：100％CO225／分 試験板：SM50A
【表】
【表】
【表】
【表】
第８表からも明らかである様に、実験No.14は
REM−Ca−Si粉粒体のアルミナコーテイング量
が不足するため十分な耐水ガラス反応性が得られ
ず、造粒フラツクスの粒度分布が不均一となつて
フラツクス充填時のシントロン性が悪化しフラツ
クス入りワイヤにおける長手方向のREM−Ca−
Si粉粒体の分布のばらつきが大きくなつた例であ
り、その結果生成スラグの粘性が変動するため溶
接ビードが不良（ビードの幅が一定せず、凹凸も
大）となつている。即ちREMは溶接時に脱酸剤
として作用し、スラグ中に酸化物として混入して
くるが、REM酸化物は高融点（約2000℃）であ
るため、REMの分布にばらつきが生じると生成
スラグの粘性が長手方向で不均一になり、溶接ビ
ード形状が不安定になるのである。 これに対し、実験No.15〜18で使用したREM−
Ca−Si粉粒体は適正量のアルミナコーテイング
を施した実施例であり、REM−Ca−Si粉粒体と
水ガラスとの反応性が十分に抑制されるため、造
粒フラツクスの粒度分布は均一で充填時の流れが
よく、REM−Ca−Si粉粒体が均一に分布してい
るので、溶接時に生成するスラグの粘性も均一で
あり、その結果良好なビード形状が得られてい
る。 ［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、金属粉粒
体を化学的に安定なアルミナによつてコーテイン
グしているので、他のフラツクス原料及び水ガラ
スとの混練時における水ガラスとの反応が阻止さ
れ、水素ガスの発生がなくなつて被覆フラツクス
の膨張や乾燥割れが激減して製品の歩留り及び品
質が著しく向上する。しかも焼成時の酸化が防止
されるので、脱酸成分や成分調整剤としての金属
粉粒体の歩留りも向上し、目的に応じた高性能の
溶接金属を得ることができる。また特に潜弧溶接
用フラツクスや充填用フラツクスとして使用する
場合は、水ガラスと金属粉粒体との反応による造
粒物の膨張・破壊が起こらないので、造粒・焼成
フラツクスの粒度分布を均一にすることができ、
散布フラツクスとしての均質性及び充填フラツク
スとしての充填率の均一性を高めることができる
等、多くの利益を享受することができる。
REM−Ca−Si粉粒体のアルミナコーテイング量
が不足するため十分な耐水ガラス反応性が得られ
ず、造粒フラツクスの粒度分布が不均一となつて
フラツクス充填時のシントロン性が悪化しフラツ
クス入りワイヤにおける長手方向のREM−Ca−
Si粉粒体の分布のばらつきが大きくなつた例であ
り、その結果生成スラグの粘性が変動するため溶
接ビードが不良（ビードの幅が一定せず、凹凸も
大）となつている。即ちREMは溶接時に脱酸剤
として作用し、スラグ中に酸化物として混入して
くるが、REM酸化物は高融点（約2000℃）であ
るため、REMの分布にばらつきが生じると生成
スラグの粘性が長手方向で不均一になり、溶接ビ
ード形状が不安定になるのである。 これに対し、実験No.15〜18で使用したREM−
Ca−Si粉粒体は適正量のアルミナコーテイング
を施した実施例であり、REM−Ca−Si粉粒体と
水ガラスとの反応性が十分に抑制されるため、造
粒フラツクスの粒度分布は均一で充填時の流れが
よく、REM−Ca−Si粉粒体が均一に分布してい
るので、溶接時に生成するスラグの粘性も均一で
あり、その結果良好なビード形状が得られてい
る。 ［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、金属粉粒
体を化学的に安定なアルミナによつてコーテイン
グしているので、他のフラツクス原料及び水ガラ
スとの混練時における水ガラスとの反応が阻止さ
れ、水素ガスの発生がなくなつて被覆フラツクス
の膨張や乾燥割れが激減して製品の歩留り及び品
質が著しく向上する。しかも焼成時の酸化が防止
されるので、脱酸成分や成分調整剤としての金属
粉粒体の歩留りも向上し、目的に応じた高性能の
溶接金属を得ることができる。また特に潜弧溶接
用フラツクスや充填用フラツクスとして使用する
場合は、水ガラスと金属粉粒体との反応による造
粒物の膨張・破壊が起こらないので、造粒・焼成
フラツクスの粒度分布を均一にすることができ、
散布フラツクスとしての均質性及び充填フラツク
スとしての充填率の均一性を高めることができる
等、多くの利益を享受することができる。
Claims (1)
- １ 金属又は金属間化合物の粉粒体を含む溶接用
フラツクスであつて、上記粉粒体として、該粉粒
体に対して0.01重量％以上のアルミナでコーテイ
ングされたものを使用してなることを特徴とする
溶接用フラツクス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14558684A JPS6123598A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 溶接用フラツクス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14558684A JPS6123598A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 溶接用フラツクス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6123598A JPS6123598A (ja) | 1986-02-01 |
| JPH04757B2 true JPH04757B2 (ja) | 1992-01-08 |
Family
ID=15388511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14558684A Granted JPS6123598A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 溶接用フラツクス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6123598A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5311497A (en) * | 1976-07-19 | 1978-02-01 | Suzuki Giken Kogyo Kk | Working device |
-
1984
- 1984-07-12 JP JP14558684A patent/JPS6123598A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6123598A (ja) | 1986-02-01 |
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