JPH0520199B2 - - Google Patents
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- JPH0520199B2 JPH0520199B2 JP2091289A JP2091289A JPH0520199B2 JP H0520199 B2 JPH0520199 B2 JP H0520199B2 JP 2091289 A JP2091289 A JP 2091289A JP 2091289 A JP2091289 A JP 2091289A JP H0520199 B2 JPH0520199 B2 JP H0520199B2
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、建築、土木及び海洋構造物の分野に
おいて、利用される耐火鋼を溶接するガスシール
ドアーク溶接用フラツクス入りワイヤに関するも
ので、さらに詳しくは、600℃での高温耐力に優
れ、靱性、耐候性も良好な溶接金属を得ることの
できる高能率なガスシールドアーク溶接用金属粉
系フラツクス入りワイヤに係るものである。 〔従来の技術〕 金属粉系フラツクス入りワイヤは、一般のチタ
ニア系などのスラグ剤を多く含有するフラツクス
入りワイヤに比べてスラグの発生量が少なく高溶
着速度が得られるという利点を有しており、溶接
のトータルコスト低減を図れることから、近年そ
の使用量がますます増加する傾向にある。 例えば、その１例として特開昭61−169195号公
報、特開昭61−180696号公報には、スパツタ量の
少ない鉄粉を主体としたフラツクス入りワイヤが
開示されている。 ところで、各種構造物のうち、特に生活に密着
したビルや事務所及び住居などの建築物における
溶接部は、火災における安全性を確保するため十
分な耐火被覆を施すことが義務づけられており、
建築関係諸法令では、火災時に溶接部温度が350
℃以上にならぬよう規定されている。 これは、350℃程度で耐力が常温時の60〜70％
に低下し、建築物の倒壊を引き起こすおそれがあ
るためである。 このため、溶接部の表面にスラグウール，ロツ
クウール，ガラスウール，アスベストなどを基材
とする吹き付け材やフエルトを展着するほか、防
火モルタルで包被する方法及び前記断熱材層の上
に、更に金属薄板即ちアルミニウムやステンレス
スチール薄板等で保護する方法など耐火被覆を入
念に施し、火災時における熱的損傷を防止するよ
うにしている。 これに対し、上記従来の金属粉系フラツクス入
りワイヤは、特に耐火性を考慮して設計されたも
のでないために、高温特性が不良で溶接部を無被
覆あるいは軽い被覆で利用することができないの
で、上述した様な割高な耐火被覆を施さねばなら
なかつた。 一方近年建築物の高層化が進展し、設計技術の
向上とその信頼性の高さから、耐火設計について
見直しが行われ、昭和62年建築物の新耐火設計法
が規定されるに至り、前述の350℃の温度制限に
よることなく、溶接部の高温強度と建物に実際に
加わつてくる荷重により、耐火被覆の能力を決定
できるようになり、場合によつては無被覆で利用
することも可能になつた。 これに伴つて、耐火性に加えて耐候性を有する
新種鋼板も開発されており、これに対応できる溶
接材料の開発が強く要望されていた。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、こうした事情に着目してなれたもの
であつて、その目的は従来の金属粉系フラツクス
入りワイヤの特長である高能率性という特性を失
うことなく耐火性に優れかつ衝撃靱性も良好な溶
接金属を与えると共に耐候性を有する耐火鋼用の
ガスシールドアーク溶接用金属粉系フラツクス入
りワイヤを提供しようとするものである。 〔課題を解決するための手段〕 即ち本発明は、前述の課題を克服し目的を達成
するものでその具体的手段を下記項に示す。 ア 鋼製外皮にフラツクスを充填してなるガスシ
ールドアーク溶接用フラツクス入りワイヤにお
いて、ワイヤ全重量に対して、鉄粉：4.0〜
16.0％、脱酸剤：1.6〜6.0％、アーク安定剤：
0.05〜1.1％、スラグ形成剤：0.4〜3.6％で構成
される金属粉系フラツクスに鋼製外皮と充填フ
ラツクスの一方又は両方においてワイヤ全重量
に対して、Mo：0.10〜0.50％、Nb：0.005〜
0.025％を含有し、（0.5Mo＋10Nb）が0.1〜0.4
％であることを特徴とする耐火鋼用ガスシール
ドアーク溶接用フラツクス入りワイヤ。 イ 付加成分として、Ti：0.05〜0.35％、Ｂ：
0.005〜0.01％の１種又は２種を鋼製外皮と充
填フラツクスの一方又は両方に含有してなる前
記項アに記載の耐火鋼用ガスシールドアーク溶
接用フラツクス入りワイヤ。 ウ 付加成分として、Cu：0.20〜0.60％、Cr：
0.30〜0.75％、Ni：0.05〜0.70％の１種又は２
種以上を鋼製外皮と充填フラツクスの一方又は
両方に含有してなる前記項アまたはイに記載の
耐火鋼用ガスシールドアーク溶接用フラツクス
入りワイヤ。 〔作用〕 現在耐火鋼として開発されている鋼材は、600
℃における高温耐力が常温時の70％以上となるよ
うに設計されている。 そこで本発明者らは上記耐火鋼の600℃におけ
る高温耐力値と同等以上を確保できる溶接金属を
得ることを目的として種々の試作ワイヤにより検
討した。その結果、例えばJIS規格Z3318に示さ
れた耐熱鋼用フラツクス入りワイヤのように高価
な合金元素を多量に含有させなくとも、微量の
MoとNbの複合添加により高温特性を改善でき、
さらにNi，Cr，Cu添加により耐候性を付与でき
ることを見出した。またその他の成分を限定する
ことにより、高能率で良好な溶接作業性を有す
る、ガスシールドアーク溶接用金属粉系フラツク
ス入りワイヤを開発したものである。 以下本発明フラツクス入りワイヤの特徴とする
各成分の限定理由について述べる。 Mo：0.10〜0.50％、Nb：0.005〜0.025％かつ
0.5Mo＋10Nb：0.1〜0.4％ Nb，Moは微細な炭窒化物を形成し、更にMo
固溶体強化によつて高温強度を増加させるが、
Mo単独添加では、600℃という高温領域におい
て十分な耐力を得ることが難しい。 本発明者らは、各種試作ワイヤによる試験研究
の結果、該高温領域における耐力増加には、Mo
とNbを複合添加させることが極めて有効である
ことを見出した。 しかし、Nb，Mo量が多すぎると溶接性が悪く
なると共に靱性が劣化するので、Nb，Mo含有量
の上限はそれぞれ0.025％、0.50％とする必要が
あり、また下限は複合効果が得られる最小量とし
てそれぞれ0.005％、0.10％を含有せしめる。 Mo，Nb量は前述する範囲内において、
（0.5Mo＋10Nb）の和が0.1〜0.4％の場合に600℃
での高温耐力が耐火鋼材と同等かそれ以上の強度
を示すと共に衝撃靱性が良好になるので、
（0.5Mo＋10Nb）の和を0.1〜0.4％の範囲に限定
した。 Mo，Nbの添加方法は外皮、フラツクスの一方
又は両方に添加してもよい。 なお、高温強度を上昇せしめるため、Moを利
用することは、従来の耐熱鋼用ワイヤでは知られ
ているが、建築用に用いる溶接ワイヤとして微量
のMoに加えてNbを複合添加した耐火鋼溶接用フ
ラツクス入りワイヤは知られていない。 鉄粉：4.0〜16.0％ 金属粉系フラツクス入りワイヤの特徴である溶
接能率向上効果を十分達成させるためには鉄粉は
4.0％以上添加する必要がある。4.0％未満ではワ
イヤの溶着速度が遅くなり、溶接効率が低下す
る。一方16.0％を超えるとフラツクス中の他の成
分、例えば、スラグ形成剤、脱酸剤、合金剤など
の絶対量が不足してビード形状が劣化したり、所
定の強度が得られない。 従つて鉄粉は、4.0〜16.0％の範囲とする。 脱酸剤：1.0〜6.0％ 脱酸剤はその名の通り脱酸作用によつて溶接金
属中の非金属介在物を減少し溶接金属の物性を高
めるのに有効な成分であり、代表的なものとして
は、Mn，Si，Ａ，Mg等の金属あるいはこれ
らの鉄合金が挙げられる。脱酸剤が1.0％未満で
は脱酸不足となつてＸ線性能等が悪くなるのでこ
れ以上は含有させなければならない。しかし6.0
％を超えると脱酸過剰になつて溶接金属の靱性お
よび耐割れ性が低下する。 従つて脱酸剤は1.0〜6.0％とする。 アーク安定剤：0.05〜1.1％ 鉄粉を主体とする本発明ワイヤにおいては、ア
ークを安定化してスパツタ発生量を低減させるに
はアーク安定剤の添加が必須である。アーク安定
剤が0.05未満では、アークが不安定でスパツタが
多発するなど溶接作業性の面で好ましくない。一
方1.1％を超えると逆にアーク長が極端に長くな
り溶滴の移行性を妨げるため溶滴が粗粒化し、ス
パツタが多発する。従つてアーク安定剤は0.05〜
1.1％とする。なおここでいうアーク安定剤とは、
Li，Na，Ｋ，Rb，Csなどのアルカリ金属および
その化合物が挙げられる。 スラグ形成剤：0.4〜3.6％ スラグ形成剤は、ビード形状を改善するために
溶着速度の低下をきたさない範囲で添加する必要
がある。0.4％未満では、ビード形状改善効果は
認められず、3.6％を超えると、スラグ量が増大
してスラグ巻込み等の欠陥を生じたり溶接能率が
低下する。従つて、アーク安定剤を除くスラグ形
成剤は、0.4〜3.6％とする。なおスラグ形成剤と
しては、TiO2，SiO2，Ａ2O3，MnO，FeO，
MgOなどの酸化物、CaF2，BaF2，LiFなどの弗
化物およびCaCO3，Li2CO3などの炭酸塩が使用
できる。 以上が本発明ワイヤの主要構成であるが、さら
に前記ワイヤにTi，Ｂを添加する理由を説明す
る。 Tiは、Ti酸化物を形成し、溶接金属のミクロ
組織を微細化し、靱性改善に有効であるが、0.05
％未満では効果がないので下限を0.05％とする。
一方0.35％を超えると靱性を著しく損なうので上
限を0.35％とする。 Ｂは強力な脱酸性炭化物生成元素であるから、
これをワイヤに添加することによつて溶接金属に
おける結晶核生成作用が促進され、柱状晶の成長
が阻止される結果、結晶粒は微細化する。又、溶
接金属の焼入れ性を高める効果があり、このよう
な効果を得るためには最小限0.005％のＢ量が必
要で、それ未満では効果がなく、又、多すぎると
溶接金属に高温割れが発生し易くなるので上限を
0.01％とする。 尚、Ti，ＢもMo，Nbと同様に外皮、フラツ
クスの一方又は両方に添加してもよい。 以上が耐火性能を向上させる手段であるが本発
明者らは更に耐火被覆しない無被覆で使用するこ
と（利用分野の拡大）を考え耐候性を併せ持つこ
とができないか検討した。 その結果、耐候性鋼用炭酸ガスアーク溶接用フ
ラツクス入りワイヤ（JIS Ｚ 3320）のP.Wタイ
プの成分範囲であれば、溶接ままでの強度がやや
高いものの本発明の目的である600℃での高温特
性は十分満足することが確認できた。従つて
Cu：0.20〜0.60％，Cr：0.30〜0.75％，Ni：0.05
〜0.70％の１種または２種以上を鋼製外皮と充填
フラツクスの一方または両方に含有させることが
できる。Cu，Cr，Niが上記下限値未満では耐候
性効果が得られず、上限値を超えると、強度が高
くなりすぎて耐割れ性が劣化する。尚、Cuはワ
イヤ表面メツキ成分として添加することもでき
る。 更に、本発明に係るフラツクス入りワイヤのフ
ラツクス充填率は、８〜25％とすることが望まし
い。その理由は、充填率が25％を超えると伸線時
に断線トラブルが多発し生産性が悪くなるからで
あり、また８％より少なくなるとフラツクスの絶
対量が不足して所定の強度が得られなかつたり、
アークの安定性が損なわれるからである。 尚、ワイヤの断面形状には、何等の制限もなく
２mm以下の細径の場合は比較的単純な円筒状のも
のが、また2.4〜3.2mm程度の太径ワイヤの場合は
鞘材を内部へ複雑に折り込んだ構造のものが一般
的である。更にシームレスワイヤにおいては表面
にCu等のメツキ処理を施すことも有効である。 以下、本発明の効果を実施例により更に具体的
に示す。 〔実施例〕 第１表に試験に用いた代表的な耐火鋼材を、第
２表に試験に用いた鋼製外皮成分を、第３表に耐
火鋼溶接用フラツクス入りワイヤ組成を示す。 板厚25mmの第１表に示す鋼板を第１図に示す開
先形状（ｔ＝25mm、Ｇ＝５mm、φ45°）に加工した
後、第３表に示すフラツクス入りワイヤを用い、
第４表に示す溶接条件で溶接継手を作製した。な
お、溶接時の溶接作業性の確認と共に、溶接後Ｘ
線試験によりスラグ巻込み、ブローホール等の欠
陥を調査した。試験材より引張試験片とシヤルピ
ー試験片を採取し溶接特性を調査した。 また、板厚20mmの第１表に示す鋼板上に第３表
に示すフラツクス入りワイヤを用い、第４表に示
す溶接条件で平板溶接を実施し、アークタイムと
鋼板の重さの差から溶着速度を測定した。 また、同時に銅製のスパツタ採取箱を用いてス
パツタ量も測定した。以上の結果をまとめて第５
表に示す。 第５表で明らかなように本発明ワイヤによる場
合の溶接継手の常温及び600℃高温強度特性、衝
撃靱性、Ｘ線性能および溶着速度、スパツタ量の
いずれもが良好な値を示しているのに対して、比
較ワイヤによる場合は悉く常温での強度が高すぎ
たり、あるいは高温強度が不足し、衝撃靱性値も
低いなどの問題があり、さらにＸ線性能が不良
で、溶着速度も低いなど耐火鋼用ワイヤとして不
適である。
おいて、利用される耐火鋼を溶接するガスシール
ドアーク溶接用フラツクス入りワイヤに関するも
ので、さらに詳しくは、600℃での高温耐力に優
れ、靱性、耐候性も良好な溶接金属を得ることの
できる高能率なガスシールドアーク溶接用金属粉
系フラツクス入りワイヤに係るものである。 〔従来の技術〕 金属粉系フラツクス入りワイヤは、一般のチタ
ニア系などのスラグ剤を多く含有するフラツクス
入りワイヤに比べてスラグの発生量が少なく高溶
着速度が得られるという利点を有しており、溶接
のトータルコスト低減を図れることから、近年そ
の使用量がますます増加する傾向にある。 例えば、その１例として特開昭61−169195号公
報、特開昭61−180696号公報には、スパツタ量の
少ない鉄粉を主体としたフラツクス入りワイヤが
開示されている。 ところで、各種構造物のうち、特に生活に密着
したビルや事務所及び住居などの建築物における
溶接部は、火災における安全性を確保するため十
分な耐火被覆を施すことが義務づけられており、
建築関係諸法令では、火災時に溶接部温度が350
℃以上にならぬよう規定されている。 これは、350℃程度で耐力が常温時の60〜70％
に低下し、建築物の倒壊を引き起こすおそれがあ
るためである。 このため、溶接部の表面にスラグウール，ロツ
クウール，ガラスウール，アスベストなどを基材
とする吹き付け材やフエルトを展着するほか、防
火モルタルで包被する方法及び前記断熱材層の上
に、更に金属薄板即ちアルミニウムやステンレス
スチール薄板等で保護する方法など耐火被覆を入
念に施し、火災時における熱的損傷を防止するよ
うにしている。 これに対し、上記従来の金属粉系フラツクス入
りワイヤは、特に耐火性を考慮して設計されたも
のでないために、高温特性が不良で溶接部を無被
覆あるいは軽い被覆で利用することができないの
で、上述した様な割高な耐火被覆を施さねばなら
なかつた。 一方近年建築物の高層化が進展し、設計技術の
向上とその信頼性の高さから、耐火設計について
見直しが行われ、昭和62年建築物の新耐火設計法
が規定されるに至り、前述の350℃の温度制限に
よることなく、溶接部の高温強度と建物に実際に
加わつてくる荷重により、耐火被覆の能力を決定
できるようになり、場合によつては無被覆で利用
することも可能になつた。 これに伴つて、耐火性に加えて耐候性を有する
新種鋼板も開発されており、これに対応できる溶
接材料の開発が強く要望されていた。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、こうした事情に着目してなれたもの
であつて、その目的は従来の金属粉系フラツクス
入りワイヤの特長である高能率性という特性を失
うことなく耐火性に優れかつ衝撃靱性も良好な溶
接金属を与えると共に耐候性を有する耐火鋼用の
ガスシールドアーク溶接用金属粉系フラツクス入
りワイヤを提供しようとするものである。 〔課題を解決するための手段〕 即ち本発明は、前述の課題を克服し目的を達成
するものでその具体的手段を下記項に示す。 ア 鋼製外皮にフラツクスを充填してなるガスシ
ールドアーク溶接用フラツクス入りワイヤにお
いて、ワイヤ全重量に対して、鉄粉：4.0〜
16.0％、脱酸剤：1.6〜6.0％、アーク安定剤：
0.05〜1.1％、スラグ形成剤：0.4〜3.6％で構成
される金属粉系フラツクスに鋼製外皮と充填フ
ラツクスの一方又は両方においてワイヤ全重量
に対して、Mo：0.10〜0.50％、Nb：0.005〜
0.025％を含有し、（0.5Mo＋10Nb）が0.1〜0.4
％であることを特徴とする耐火鋼用ガスシール
ドアーク溶接用フラツクス入りワイヤ。 イ 付加成分として、Ti：0.05〜0.35％、Ｂ：
0.005〜0.01％の１種又は２種を鋼製外皮と充
填フラツクスの一方又は両方に含有してなる前
記項アに記載の耐火鋼用ガスシールドアーク溶
接用フラツクス入りワイヤ。 ウ 付加成分として、Cu：0.20〜0.60％、Cr：
0.30〜0.75％、Ni：0.05〜0.70％の１種又は２
種以上を鋼製外皮と充填フラツクスの一方又は
両方に含有してなる前記項アまたはイに記載の
耐火鋼用ガスシールドアーク溶接用フラツクス
入りワイヤ。 〔作用〕 現在耐火鋼として開発されている鋼材は、600
℃における高温耐力が常温時の70％以上となるよ
うに設計されている。 そこで本発明者らは上記耐火鋼の600℃におけ
る高温耐力値と同等以上を確保できる溶接金属を
得ることを目的として種々の試作ワイヤにより検
討した。その結果、例えばJIS規格Z3318に示さ
れた耐熱鋼用フラツクス入りワイヤのように高価
な合金元素を多量に含有させなくとも、微量の
MoとNbの複合添加により高温特性を改善でき、
さらにNi，Cr，Cu添加により耐候性を付与でき
ることを見出した。またその他の成分を限定する
ことにより、高能率で良好な溶接作業性を有す
る、ガスシールドアーク溶接用金属粉系フラツク
ス入りワイヤを開発したものである。 以下本発明フラツクス入りワイヤの特徴とする
各成分の限定理由について述べる。 Mo：0.10〜0.50％、Nb：0.005〜0.025％かつ
0.5Mo＋10Nb：0.1〜0.4％ Nb，Moは微細な炭窒化物を形成し、更にMo
固溶体強化によつて高温強度を増加させるが、
Mo単独添加では、600℃という高温領域におい
て十分な耐力を得ることが難しい。 本発明者らは、各種試作ワイヤによる試験研究
の結果、該高温領域における耐力増加には、Mo
とNbを複合添加させることが極めて有効である
ことを見出した。 しかし、Nb，Mo量が多すぎると溶接性が悪く
なると共に靱性が劣化するので、Nb，Mo含有量
の上限はそれぞれ0.025％、0.50％とする必要が
あり、また下限は複合効果が得られる最小量とし
てそれぞれ0.005％、0.10％を含有せしめる。 Mo，Nb量は前述する範囲内において、
（0.5Mo＋10Nb）の和が0.1〜0.4％の場合に600℃
での高温耐力が耐火鋼材と同等かそれ以上の強度
を示すと共に衝撃靱性が良好になるので、
（0.5Mo＋10Nb）の和を0.1〜0.4％の範囲に限定
した。 Mo，Nbの添加方法は外皮、フラツクスの一方
又は両方に添加してもよい。 なお、高温強度を上昇せしめるため、Moを利
用することは、従来の耐熱鋼用ワイヤでは知られ
ているが、建築用に用いる溶接ワイヤとして微量
のMoに加えてNbを複合添加した耐火鋼溶接用フ
ラツクス入りワイヤは知られていない。 鉄粉：4.0〜16.0％ 金属粉系フラツクス入りワイヤの特徴である溶
接能率向上効果を十分達成させるためには鉄粉は
4.0％以上添加する必要がある。4.0％未満ではワ
イヤの溶着速度が遅くなり、溶接効率が低下す
る。一方16.0％を超えるとフラツクス中の他の成
分、例えば、スラグ形成剤、脱酸剤、合金剤など
の絶対量が不足してビード形状が劣化したり、所
定の強度が得られない。 従つて鉄粉は、4.0〜16.0％の範囲とする。 脱酸剤：1.0〜6.0％ 脱酸剤はその名の通り脱酸作用によつて溶接金
属中の非金属介在物を減少し溶接金属の物性を高
めるのに有効な成分であり、代表的なものとして
は、Mn，Si，Ａ，Mg等の金属あるいはこれ
らの鉄合金が挙げられる。脱酸剤が1.0％未満で
は脱酸不足となつてＸ線性能等が悪くなるのでこ
れ以上は含有させなければならない。しかし6.0
％を超えると脱酸過剰になつて溶接金属の靱性お
よび耐割れ性が低下する。 従つて脱酸剤は1.0〜6.0％とする。 アーク安定剤：0.05〜1.1％ 鉄粉を主体とする本発明ワイヤにおいては、ア
ークを安定化してスパツタ発生量を低減させるに
はアーク安定剤の添加が必須である。アーク安定
剤が0.05未満では、アークが不安定でスパツタが
多発するなど溶接作業性の面で好ましくない。一
方1.1％を超えると逆にアーク長が極端に長くな
り溶滴の移行性を妨げるため溶滴が粗粒化し、ス
パツタが多発する。従つてアーク安定剤は0.05〜
1.1％とする。なおここでいうアーク安定剤とは、
Li，Na，Ｋ，Rb，Csなどのアルカリ金属および
その化合物が挙げられる。 スラグ形成剤：0.4〜3.6％ スラグ形成剤は、ビード形状を改善するために
溶着速度の低下をきたさない範囲で添加する必要
がある。0.4％未満では、ビード形状改善効果は
認められず、3.6％を超えると、スラグ量が増大
してスラグ巻込み等の欠陥を生じたり溶接能率が
低下する。従つて、アーク安定剤を除くスラグ形
成剤は、0.4〜3.6％とする。なおスラグ形成剤と
しては、TiO2，SiO2，Ａ2O3，MnO，FeO，
MgOなどの酸化物、CaF2，BaF2，LiFなどの弗
化物およびCaCO3，Li2CO3などの炭酸塩が使用
できる。 以上が本発明ワイヤの主要構成であるが、さら
に前記ワイヤにTi，Ｂを添加する理由を説明す
る。 Tiは、Ti酸化物を形成し、溶接金属のミクロ
組織を微細化し、靱性改善に有効であるが、0.05
％未満では効果がないので下限を0.05％とする。
一方0.35％を超えると靱性を著しく損なうので上
限を0.35％とする。 Ｂは強力な脱酸性炭化物生成元素であるから、
これをワイヤに添加することによつて溶接金属に
おける結晶核生成作用が促進され、柱状晶の成長
が阻止される結果、結晶粒は微細化する。又、溶
接金属の焼入れ性を高める効果があり、このよう
な効果を得るためには最小限0.005％のＢ量が必
要で、それ未満では効果がなく、又、多すぎると
溶接金属に高温割れが発生し易くなるので上限を
0.01％とする。 尚、Ti，ＢもMo，Nbと同様に外皮、フラツ
クスの一方又は両方に添加してもよい。 以上が耐火性能を向上させる手段であるが本発
明者らは更に耐火被覆しない無被覆で使用するこ
と（利用分野の拡大）を考え耐候性を併せ持つこ
とができないか検討した。 その結果、耐候性鋼用炭酸ガスアーク溶接用フ
ラツクス入りワイヤ（JIS Ｚ 3320）のP.Wタイ
プの成分範囲であれば、溶接ままでの強度がやや
高いものの本発明の目的である600℃での高温特
性は十分満足することが確認できた。従つて
Cu：0.20〜0.60％，Cr：0.30〜0.75％，Ni：0.05
〜0.70％の１種または２種以上を鋼製外皮と充填
フラツクスの一方または両方に含有させることが
できる。Cu，Cr，Niが上記下限値未満では耐候
性効果が得られず、上限値を超えると、強度が高
くなりすぎて耐割れ性が劣化する。尚、Cuはワ
イヤ表面メツキ成分として添加することもでき
る。 更に、本発明に係るフラツクス入りワイヤのフ
ラツクス充填率は、８〜25％とすることが望まし
い。その理由は、充填率が25％を超えると伸線時
に断線トラブルが多発し生産性が悪くなるからで
あり、また８％より少なくなるとフラツクスの絶
対量が不足して所定の強度が得られなかつたり、
アークの安定性が損なわれるからである。 尚、ワイヤの断面形状には、何等の制限もなく
２mm以下の細径の場合は比較的単純な円筒状のも
のが、また2.4〜3.2mm程度の太径ワイヤの場合は
鞘材を内部へ複雑に折り込んだ構造のものが一般
的である。更にシームレスワイヤにおいては表面
にCu等のメツキ処理を施すことも有効である。 以下、本発明の効果を実施例により更に具体的
に示す。 〔実施例〕 第１表に試験に用いた代表的な耐火鋼材を、第
２表に試験に用いた鋼製外皮成分を、第３表に耐
火鋼溶接用フラツクス入りワイヤ組成を示す。 板厚25mmの第１表に示す鋼板を第１図に示す開
先形状（ｔ＝25mm、Ｇ＝５mm、φ45°）に加工した
後、第３表に示すフラツクス入りワイヤを用い、
第４表に示す溶接条件で溶接継手を作製した。な
お、溶接時の溶接作業性の確認と共に、溶接後Ｘ
線試験によりスラグ巻込み、ブローホール等の欠
陥を調査した。試験材より引張試験片とシヤルピ
ー試験片を採取し溶接特性を調査した。 また、板厚20mmの第１表に示す鋼板上に第３表
に示すフラツクス入りワイヤを用い、第４表に示
す溶接条件で平板溶接を実施し、アークタイムと
鋼板の重さの差から溶着速度を測定した。 また、同時に銅製のスパツタ採取箱を用いてス
パツタ量も測定した。以上の結果をまとめて第５
表に示す。 第５表で明らかなように本発明ワイヤによる場
合の溶接継手の常温及び600℃高温強度特性、衝
撃靱性、Ｘ線性能および溶着速度、スパツタ量の
いずれもが良好な値を示しているのに対して、比
較ワイヤによる場合は悉く常温での強度が高すぎ
たり、あるいは高温強度が不足し、衝撃靱性値も
低いなどの問題があり、さらにＸ線性能が不良
で、溶着速度も低いなど耐火鋼用ワイヤとして不
適である。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
を示す。
【表】
【表】
以上の如く、本発明のワイヤによれば、得られ
る溶接金属は高温特性に優れ、衝撃靱性も良好で
あることはもちろん、溶接施工時の溶接作業性、
溶着効率、ビード外観、形状も良く、溶接部への
耐火施工にかかるコストを大幅に引き下げること
が可能である。
る溶接金属は高温特性に優れ、衝撃靱性も良好で
あることはもちろん、溶接施工時の溶接作業性、
溶着効率、ビード外観、形状も良く、溶接部への
耐火施工にかかるコストを大幅に引き下げること
が可能である。
第１図は実施例に用いた開先形状を示す正面断
面図である。
面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鋼製外皮にワイヤ全重量に対して 鉄粉：4.0〜16.0％ 脱酸剤：1.0〜6.0％ アーク安定剤：0.05〜1.1％ アーク安定剤以外のスラグ形成剤：0.4〜3.6％ その他合金，不可避不純物で構成されるフラツ
クスを充填してなるガスシールドアーク溶接用フ
ラツクス入りワイヤにおいて、鋼製外皮と充填フ
ラツクスの一方又は両方にワイヤ全重量に対して Mo：0.10〜0.50％ Nb：0.005〜0.025％ を含有し、かつ（0.5Mo＋10Nb）が0.1〜0.4％で
あることを特徴とする耐火鋼用ガスシールドアー
ク溶接用フラツクス入りワイヤ。 ２ 付加成分として Ti：0.05〜0.35％ Ｂ：0.005〜0.01％ の１種又は２種を鋼製外皮と充填フラツクスの一
方又は両方に含有してなる請求項１記載の耐火鋼
用ガスシールドアーク溶接用フラツクス入りワイ
ヤ。 ３ 付加成分として Cu：0.20〜0.60％ Cr：0.30〜0.75％ Ni：0.05〜0.70％ の１種又は２種以上を鋼製外皮と充填フラツクス
の一方又は両方に含有してなる請求項１又は２記
載の耐火鋼用ガスシールドアーク溶接用フラツク
ス入りワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2091289A JPH02205298A (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | 耐火鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入リワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2091289A JPH02205298A (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | 耐火鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入リワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02205298A JPH02205298A (ja) | 1990-08-15 |
| JPH0520199B2 true JPH0520199B2 (ja) | 1993-03-18 |
Family
ID=12040433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2091289A Granted JPH02205298A (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | 耐火鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入リワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02205298A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0825063B2 (ja) * | 1991-09-20 | 1996-03-13 | 株式会社神戸製鋼所 | ０．５Ｍｏ鋼用、Ｍｎ−Ｍｏ鋼用及びＭｎ−Ｍｏ−Ｎｉ鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
| JP2500020B2 (ja) * | 1992-03-31 | 1996-05-29 | 株式会社神戸製鋼所 | ガスシ―ルドア―ク溶接用塩基性フラックス入りワイヤ |
| JP4838100B2 (ja) * | 2006-11-06 | 2011-12-14 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | 耐候性鋼用水平すみガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
| JP5194593B2 (ja) * | 2007-07-10 | 2013-05-08 | 新日鐵住金株式会社 | 耐火鋼のガスシールドアーク溶接用フラックス入り溶接ワイヤ |
-
1989
- 1989-02-01 JP JP2091289A patent/JPH02205298A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02205298A (ja) | 1990-08-15 |
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