JPH0531594A - アーク溶接用フラツクス入りワイヤ - Google Patents
アーク溶接用フラツクス入りワイヤInfo
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- JPH0531594A JPH0531594A JP19169591A JP19169591A JPH0531594A JP H0531594 A JPH0531594 A JP H0531594A JP 19169591 A JP19169591 A JP 19169591A JP 19169591 A JP19169591 A JP 19169591A JP H0531594 A JPH0531594 A JP H0531594A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高周波誘導溶接によりアーク溶接用フラック
ス入りワイヤの合目を溶接したワイヤにおいて、ワイヤ
合目の溶接欠陥のない、かつ伸線作業での断線や割れ発
生のないフラックス入りワイヤの提案。 【構成】 フラックス中にFeの含有率が50％以上で比透
磁率が1.05以下の鉄合金粉を５％以上添加し、かつ混合
後のフラックス粒度を−63μｍ≦30％に規制した。
ス入りワイヤの合目を溶接したワイヤにおいて、ワイヤ
合目の溶接欠陥のない、かつ伸線作業での断線や割れ発
生のないフラックス入りワイヤの提案。 【構成】 フラックス中にFeの含有率が50％以上で比透
磁率が1.05以下の鉄合金粉を５％以上添加し、かつ混合
後のフラックス粒度を−63μｍ≦30％に規制した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼構造物の全姿勢溶接
に適用するアーク溶接用フラックス入りワイヤ（以下フ
ラックス入りワイヤと略す）に関するものである。
に適用するアーク溶接用フラックス入りワイヤ（以下フ
ラックス入りワイヤと略す）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】CO2もしくはAr−CO2 混合ガスをシール
ドガスとして用いるフラックス入りワイヤは、アーク特
性が優れ全姿勢で高能率溶接が可能なため、造船をはじ
め鉄骨、橋梁などの溶接に広く採用されている。ところ
で、このフラックス入りワイヤにはワイヤ長手方向に合
目のある巻き締めタイプと長手方向に合目のないタイプ
の２種類があるが、合目のないタイプのフラックス入り
ワイヤは、 銅めっきが施せるため通電性、送給性、耐錆性が良
好である。 合目からのフラックスのこぼれ落ちなくコンジット
チューブでのワイヤ詰まり等少ない。 合目からのフラックスの吸湿がない。 等の特徴があり、巻き締めタイプよりも良好な特性を有
している。
ドガスとして用いるフラックス入りワイヤは、アーク特
性が優れ全姿勢で高能率溶接が可能なため、造船をはじ
め鉄骨、橋梁などの溶接に広く採用されている。ところ
で、このフラックス入りワイヤにはワイヤ長手方向に合
目のある巻き締めタイプと長手方向に合目のないタイプ
の２種類があるが、合目のないタイプのフラックス入り
ワイヤは、 銅めっきが施せるため通電性、送給性、耐錆性が良
好である。 合目からのフラックスのこぼれ落ちなくコンジット
チューブでのワイヤ詰まり等少ない。 合目からのフラックスの吸湿がない。 等の特徴があり、巻き締めタイプよりも良好な特性を有
している。
【０００３】この合目のないフラックス入りワイヤの製
造方法としては、特公昭45-30937号公報に開示されてい
るように、コイル巻きした長尺鋼管の端部からフラック
スを充填する方法と、特開昭60−234794号公報に開示さ
れているような鋼帯をＵ型に曲げた成形体にフラックス
を充填しながら合目を溶接する方法がある。前者は生産
性が低く、フラックスの充填率の変動が大きい。後者は
フラックスの充填率は安定するが、ＴＩＧ溶接で溶接す
る場合には生産性が低く実用性がない。抵抗溶接の場合
には生産性も高く良好であるが、特開昭60−234794号公
報に実施例として示されている電極輪の場合も、固定式
のコンタクトチップの場合にも、溶接鋼管の径が一般の
溶接鋼管よりも細いため、電極の摩耗による通電不良や
アークの発生による溶接の不安定性や、鋼管外面表面に
疵がつき易いため、後工程である伸線作業での、疵、断
線の原因となり好ましくない。
造方法としては、特公昭45-30937号公報に開示されてい
るように、コイル巻きした長尺鋼管の端部からフラック
スを充填する方法と、特開昭60−234794号公報に開示さ
れているような鋼帯をＵ型に曲げた成形体にフラックス
を充填しながら合目を溶接する方法がある。前者は生産
性が低く、フラックスの充填率の変動が大きい。後者は
フラックスの充填率は安定するが、ＴＩＧ溶接で溶接す
る場合には生産性が低く実用性がない。抵抗溶接の場合
には生産性も高く良好であるが、特開昭60−234794号公
報に実施例として示されている電極輪の場合も、固定式
のコンタクトチップの場合にも、溶接鋼管の径が一般の
溶接鋼管よりも細いため、電極の摩耗による通電不良や
アークの発生による溶接の不安定性や、鋼管外面表面に
疵がつき易いため、後工程である伸線作業での、疵、断
線の原因となり好ましくない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等は
フラックス入りワイヤの溶接には直接接触通電を採用せ
ず、コイルの誘導電流により非接触溶接する高周波誘導
溶接法を採用し、前記問題点の解決を試みた。しかし高
周波誘導溶接法は抵抗溶接法に比べて溶接効率が劣るた
めに、溶接電流（溶接入熱量）が過大ならざるを得ず、
また一般に広く使用されているチタニヤ系フラックス入
りワイヤでは溶接作業性および溶着速度の向上のために
鉄粉および鉄合金類を多量に含み、特に最近ではフラッ
クス主成分が鉄粉及び鉄合金類としたメタル系フラック
ス入りワイヤが普及してきたが、これらの鉄粉及び鉄合
金類は透磁性があるため高周波誘導溶接法を行った場合
に、やはり溶接に利用する磁気のためにフラックスが溶
接部に吸引されて、溶接縫合部にフラックスが巻き込み
融合不良などの溶接欠陥の発生だけでなく、伸線工程で
の断線、割れの原因になることが判明した。この磁気に
よるフラックスの吸引を防止するために前記の抵抗溶接
法である特開昭60−234794号公報では比透磁率が1.10以
下のフラックス原料を用いることが提案されているが、
このような抵抗溶接の場合にはそれだけで効果があるも
のの、高周波誘導溶接法の場合には比透磁率が1.07のフ
ラックス原料を用いても溶接欠陥の発生率は減少するも
のの完全になくならず、実際の伸線作業での断線発生頻
度も多く、せっかくの高能率生産性が阻害されることが
判明した。
フラックス入りワイヤの溶接には直接接触通電を採用せ
ず、コイルの誘導電流により非接触溶接する高周波誘導
溶接法を採用し、前記問題点の解決を試みた。しかし高
周波誘導溶接法は抵抗溶接法に比べて溶接効率が劣るた
めに、溶接電流（溶接入熱量）が過大ならざるを得ず、
また一般に広く使用されているチタニヤ系フラックス入
りワイヤでは溶接作業性および溶着速度の向上のために
鉄粉および鉄合金類を多量に含み、特に最近ではフラッ
クス主成分が鉄粉及び鉄合金類としたメタル系フラック
ス入りワイヤが普及してきたが、これらの鉄粉及び鉄合
金類は透磁性があるため高周波誘導溶接法を行った場合
に、やはり溶接に利用する磁気のためにフラックスが溶
接部に吸引されて、溶接縫合部にフラックスが巻き込み
融合不良などの溶接欠陥の発生だけでなく、伸線工程で
の断線、割れの原因になることが判明した。この磁気に
よるフラックスの吸引を防止するために前記の抵抗溶接
法である特開昭60−234794号公報では比透磁率が1.10以
下のフラックス原料を用いることが提案されているが、
このような抵抗溶接の場合にはそれだけで効果があるも
のの、高周波誘導溶接法の場合には比透磁率が1.07のフ
ラックス原料を用いても溶接欠陥の発生率は減少するも
のの完全になくならず、実際の伸線作業での断線発生頻
度も多く、せっかくの高能率生産性が阻害されることが
判明した。
【０００５】本発明の目的は、高周波誘導溶接したフラ
ックス入りワイヤにおいて、前記のような問題点を解消
し、ワイヤ合目の溶接欠陥のない、かつ伸線作業での断
線や割れ発生のないフラックス入りワイヤを提案するこ
とである。
ックス入りワイヤにおいて、前記のような問題点を解消
し、ワイヤ合目の溶接欠陥のない、かつ伸線作業での断
線や割れ発生のないフラックス入りワイヤを提案するこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、フ
ラックスを金属外皮内へ充填しその合目を高周波誘導溶
接したアーク溶接用フラックス入りワイヤにおいて、フ
ラックス中にFeの含有率が50％以上で比透磁率が1.05以
下の鉄合金粉を５％以上添加し、かつ混合後のフラック
ス粒度を−63μｍ≦30％にしたことを特徴とするアーク
溶接用フラックス入りワイヤである。
ラックスを金属外皮内へ充填しその合目を高周波誘導溶
接したアーク溶接用フラックス入りワイヤにおいて、フ
ラックス中にFeの含有率が50％以上で比透磁率が1.05以
下の鉄合金粉を５％以上添加し、かつ混合後のフラック
ス粒度を−63μｍ≦30％にしたことを特徴とするアーク
溶接用フラックス入りワイヤである。
【０００７】
【作 用】高周波誘導溶接は非接触で通電するため、接
触式の抵抗溶接に比べて溶接電流（溶接入熱量）が非常
に高くなる。またフラックス入りワイヤ用の造管したあ
と1.2mmφ程度の細い線径まで伸線加工を行うために、
後工程を考えるとできるだけ細い径で造管することが有
利であるが、溶接の観点から見た場合細い径での造管ほ
ど溶接効率が著しく低下して溶接も困難になることは公
知の事実である。この溶接効率の低下は誘導コイル付近
の磁気発生量を増加させるだけでなく、効率低下のロス
エネルギー分が溶接点（通称Ｖシェープ）の加熱だけで
なく鋼管全体の加熱に費やされるために、フラックス入
りワイヤ用鋼管の高周波誘導溶接の場合には鋼管全体の
温度上昇が著しくなる。この鋼管全体の温度上昇によ
り、溶接後の鋼管内に巻き込まれた気体（大気中溶接の
場合には空気）が非常に熱せられ開口部である溶接部よ
り吹き出す。この気体の吹き出し量は抵抗溶接の場合に
は鋼管の温度上昇もさほど高くならないため、それほど
多くないが、高周波誘導溶接の場合には鋼管全体の温度
が高いため吹き出し量も非常に多くなる。またフラック
ス粒間の気体の熱膨張も大きいためフラックスの巻き上
げ量が多く、粉塵を多く含んだ気体が大量に溶接部から
噴出してくる。
触式の抵抗溶接に比べて溶接電流（溶接入熱量）が非常
に高くなる。またフラックス入りワイヤ用の造管したあ
と1.2mmφ程度の細い線径まで伸線加工を行うために、
後工程を考えるとできるだけ細い径で造管することが有
利であるが、溶接の観点から見た場合細い径での造管ほ
ど溶接効率が著しく低下して溶接も困難になることは公
知の事実である。この溶接効率の低下は誘導コイル付近
の磁気発生量を増加させるだけでなく、効率低下のロス
エネルギー分が溶接点（通称Ｖシェープ）の加熱だけで
なく鋼管全体の加熱に費やされるために、フラックス入
りワイヤ用鋼管の高周波誘導溶接の場合には鋼管全体の
温度上昇が著しくなる。この鋼管全体の温度上昇によ
り、溶接後の鋼管内に巻き込まれた気体（大気中溶接の
場合には空気）が非常に熱せられ開口部である溶接部よ
り吹き出す。この気体の吹き出し量は抵抗溶接の場合に
は鋼管の温度上昇もさほど高くならないため、それほど
多くないが、高周波誘導溶接の場合には鋼管全体の温度
が高いため吹き出し量も非常に多くなる。またフラック
ス粒間の気体の熱膨張も大きいためフラックスの巻き上
げ量が多く、粉塵を多く含んだ気体が大量に溶接部から
噴出してくる。
【０００８】この知見をもとに本発明者らは比透磁率と
原料粒度の異なる原料を用いて種々のフラックスを作製
し、外径13mmφの鋼管を造管しながらそのフラックスを
充填し、高周波誘導溶接を行い、溶接後の鋼管の溶接欠
陥の発生状況を測定したところ、高周波誘導溶接の場合
には適用できるフラックスの特性が非常に制限されるこ
とが判明した。
原料粒度の異なる原料を用いて種々のフラックスを作製
し、外径13mmφの鋼管を造管しながらそのフラックスを
充填し、高周波誘導溶接を行い、溶接後の鋼管の溶接欠
陥の発生状況を測定したところ、高周波誘導溶接の場合
には適用できるフラックスの特性が非常に制限されるこ
とが判明した。
【０００９】なお溶接欠陥の発生率は溶接長５ｍごとに
１ｍのサンプルを各20本採取し、その全長を偏平試験し
て（割れ発生本数／測定本数）及び（全割れ長さ／全測
定長さ）で評価した。その結果原料の比透磁率が低いほ
ど溶接欠陥の発生率は減少してくるが、比透磁率が1.05
以下の原料を用いても従来のフラックスのように粒度構
成の−63μｍ以下が30％を超えるフラックスでは溶接欠
陥の発生は完全になくならず、実際伸線加工を行ったと
きに断線が数回発生する。またこの時のＶシェープから
のフラックスの噴出は多い。しかし比透磁率が1.05以下
でかつフラックスの粒度構成の−63μｍ以下を30％以下
に制御するとＶシェープからのフラックスの噴出は少な
くなり、溶接欠陥の発生は皆無となった。この鋼管は
1.2mmφまで中間焼鈍を行わずに伸線したが断線は発生
しなかった。
１ｍのサンプルを各20本採取し、その全長を偏平試験し
て（割れ発生本数／測定本数）及び（全割れ長さ／全測
定長さ）で評価した。その結果原料の比透磁率が低いほ
ど溶接欠陥の発生率は減少してくるが、比透磁率が1.05
以下の原料を用いても従来のフラックスのように粒度構
成の−63μｍ以下が30％を超えるフラックスでは溶接欠
陥の発生は完全になくならず、実際伸線加工を行ったと
きに断線が数回発生する。またこの時のＶシェープから
のフラックスの噴出は多い。しかし比透磁率が1.05以下
でかつフラックスの粒度構成の−63μｍ以下を30％以下
に制御するとＶシェープからのフラックスの噴出は少な
くなり、溶接欠陥の発生は皆無となった。この鋼管は
1.2mmφまで中間焼鈍を行わずに伸線したが断線は発生
しなかった。
【００１０】比透磁率が1.05を超える原料を用いると、
フラックスの粒度構成の−63μｍ以下を30％以下に制御
すればフラックスの噴出は少なくなるものの、磁気によ
るフラックスの吸着により溶接欠陥が発生する。またこ
の溶接作業性および溶着速度の向上にはFe成分の効果が
大きいためこれら鉄粉、及び合金鉄粉類のFe成分が50％
未満では効果がなく、50％以上でなければならない。
フラックスの粒度構成の−63μｍ以下を30％以下に制御
すればフラックスの噴出は少なくなるものの、磁気によ
るフラックスの吸着により溶接欠陥が発生する。またこ
の溶接作業性および溶着速度の向上にはFe成分の効果が
大きいためこれら鉄粉、及び合金鉄粉類のFe成分が50％
未満では効果がなく、50％以上でなければならない。
【００１１】また低温用鋼および超高張力鋼用などのフ
ラックス入りワイヤではフラックスからNi成分を添加す
ることがあるが、この場合にも添加するNi粉では透磁性
があるためNi−Mg合金粉のようなNi合金粉を使用する場
合にも比透磁率及びフラックス粒度を本発明の範囲に制
御する必要があることは言うまでもない。次に実施例に
基づいて本発明をより詳細に説明する。
ラックス入りワイヤではフラックスからNi成分を添加す
ることがあるが、この場合にも添加するNi粉では透磁性
があるためNi−Mg合金粉のようなNi合金粉を使用する場
合にも比透磁率及びフラックス粒度を本発明の範囲に制
御する必要があることは言うまでもない。次に実施例に
基づいて本発明をより詳細に説明する。
【００１２】
【実施例】表１及び表２のように比透磁と粒度の異なる
原料を用いてチタニヤ系のフラックス入りワイヤ用フラ
ックスを作成した。次に板厚 1.5mmｔ×幅41mmの軟鋼帯
（Ｃ：0.01％、Si：0.01％、Mn：0.46％、Ｐ： 0.015
％、Ｓ： 0.007％）を用い、図１に示す要領により上記
フラックスを約15重量％充填しながら高周波誘導溶接
（周波数400kHz、溶接速度60ｍ／min ）で外径13mmφの
鋼管を造管した。鋼管は５ｍごとに１ｍのサンプル鋼管
を採取してJIS 3454に準拠して密着まで偏平試験を行い
溶接欠陥の発生した本数及び全割れ長さを観察して溶接
欠陥発生率を評価するとともに、各 500kgをローラーダ
イス及び丸ダイスを用いて 1.2mmφまで中間焼鈍を行わ
ずに伸線を行い、伸線時の断線回数を測定した。
原料を用いてチタニヤ系のフラックス入りワイヤ用フラ
ックスを作成した。次に板厚 1.5mmｔ×幅41mmの軟鋼帯
（Ｃ：0.01％、Si：0.01％、Mn：0.46％、Ｐ： 0.015
％、Ｓ： 0.007％）を用い、図１に示す要領により上記
フラックスを約15重量％充填しながら高周波誘導溶接
（周波数400kHz、溶接速度60ｍ／min ）で外径13mmφの
鋼管を造管した。鋼管は５ｍごとに１ｍのサンプル鋼管
を採取してJIS 3454に準拠して密着まで偏平試験を行い
溶接欠陥の発生した本数及び全割れ長さを観察して溶接
欠陥発生率を評価するとともに、各 500kgをローラーダ
イス及び丸ダイスを用いて 1.2mmφまで中間焼鈍を行わ
ずに伸線を行い、伸線時の断線回数を測定した。
【００１３】試験結果を表１及び表２に示すが、本発明
の範囲のＡ１〜Ａ５は溶接欠陥の発生もなく、伸線性も
良好で断線はなく高能率な生産性が確認され、また溶接
作業性も良好であった。しかしＢ１〜Ｂ４及びＢ９につ
いては磁気の影響によってフラックスが吸着し溶接欠陥
が発生した。Ｂ５〜Ｂ７についてはフラックスの磁気吸
着はなかったが、溶接点からのフラックスの噴出量が多
く、溶接欠陥の発生は皆無にならず、これが伸線時の断
線の原因になった。またＢ８については溶接欠陥もなく
伸線時の断線はなかったがFe含有量が少ないために溶接
作業性が劣ることが認められた。
の範囲のＡ１〜Ａ５は溶接欠陥の発生もなく、伸線性も
良好で断線はなく高能率な生産性が確認され、また溶接
作業性も良好であった。しかしＢ１〜Ｂ４及びＢ９につ
いては磁気の影響によってフラックスが吸着し溶接欠陥
が発生した。Ｂ５〜Ｂ７についてはフラックスの磁気吸
着はなかったが、溶接点からのフラックスの噴出量が多
く、溶接欠陥の発生は皆無にならず、これが伸線時の断
線の原因になった。またＢ８については溶接欠陥もなく
伸線時の断線はなかったがFe含有量が少ないために溶接
作業性が劣ることが認められた。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【発明の効果】本発明により、品質の良好なフラックス
入りワイヤを高能率に生産することができるようになっ
た。
入りワイヤを高能率に生産することができるようになっ
た。
【図１】本発明のフラックス入りワイヤの製造に用いら
れる高周波誘導溶接法の概略を示す説明図である。
れる高周波誘導溶接法の概略を示す説明図である。
１ フープ（鋼帯） ２ フラックス ３ 鋼管 ４ 溶接部 ５ 成形ロール ６ 高周波溶接電源 ７ 誘導コイル ８ Ｖシェープ ９ スクイズロール
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 フラックスを金属外皮内へ充填しその合
目を高周波誘導溶接したアーク溶接用フラックス入りワ
イヤにおいて、フラックス中にFeの含有率が50％以上で
比透磁率が1.05以下の鉄合金粉を５％以上添加し、かつ
混合後のフラックス粒度を−63μｍ≦30％にしたことを
特徴とするアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19169591A JPH0531594A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | アーク溶接用フラツクス入りワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19169591A JPH0531594A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | アーク溶接用フラツクス入りワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0531594A true JPH0531594A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16278933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19169591A Pending JPH0531594A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | アーク溶接用フラツクス入りワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0531594A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5968449A (en) * | 1997-07-28 | 1999-10-19 | Nippon Steel Welding Products & Engineering Co., Ltd. | Iron base Si--Mn alloy or iron base Si--Mn--Ni alloy having good crushability and alloy powder thereof |
| US6140607A (en) * | 1999-04-23 | 2000-10-31 | Nippon Steel Welding Products & Engineering Co., Ltd. | Gas shielded arc-welding flux cored wire |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP19169591A patent/JPH0531594A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5968449A (en) * | 1997-07-28 | 1999-10-19 | Nippon Steel Welding Products & Engineering Co., Ltd. | Iron base Si--Mn alloy or iron base Si--Mn--Ni alloy having good crushability and alloy powder thereof |
| CN1079445C (zh) * | 1997-07-28 | 2002-02-20 | 日铁溶接工业株式会社 | 粉碎性良好的铁系硅－锰合金 |
| US6140607A (en) * | 1999-04-23 | 2000-10-31 | Nippon Steel Welding Products & Engineering Co., Ltd. | Gas shielded arc-welding flux cored wire |
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