JPH0751890A - ガスシールドアーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤ - Google Patents

ガスシールドアーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤ

Info

Publication number
JPH0751890A
JPH0751890A JP5220665A JP22066593A JPH0751890A JP H0751890 A JPH0751890 A JP H0751890A JP 5220665 A JP5220665 A JP 5220665A JP 22066593 A JP22066593 A JP 22066593A JP H0751890 A JPH0751890 A JP H0751890A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flux
cored wire
amount
shielded arc
wire
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.)
Pending
Application number
JP5220665A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiya Sakai
酒井芳也
Isao Aida
勲 藍田
Kazuo Ikemoto
池本和夫
Shigeo Nagaoka
長岡茂雄
Koichi Hosoi
細井宏一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP5220665A priority Critical patent/JPH0751890A/ja
Priority to TW083102825A priority patent/TW303317B/zh
Priority to KR1019940006768A priority patent/KR0134561B1/ko
Priority to EP94302498A priority patent/EP0652071A1/en
Priority to US08/271,939 priority patent/US5580475A/en
Publication of JPH0751890A publication Critical patent/JPH0751890A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特にヒューム発生量の少ないガスシールドア
ーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤを提供する。 【構成】 鋼製外皮にフラックスを充填してなるガスシ
ールドアーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤにお
いて、対フラックス全重量%で、TiO2:8〜60%、
Cs:0.01〜1.0%、(但し、TiO2/Csの比:2
0〜2000)C≦0.5%、を含有するフラックス
を、鋼製外皮内にワイヤ全重量%で5〜30%充填して
なることを特徴とするガスシールドアーク溶接チタニヤ
系フラックス入りワイヤである。鋼製外皮の化学成分
は、外皮全重量に対する割合で、C:0.02%以下、
且つTi:0.20%以下であることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフラックス入りワイヤに
関し、特に、ヒューム発生量を低減したガスシールドア
ーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
ガスシールドアーク溶接フラックスワイヤは溶接の容易
性と能率性の面から、その需要が急速に拡大しつつあ
る。とりわけ、チタニヤ系フラックス入りワイヤはスパ
ッタ発生量が少なく、ビード外観が良好であることに加
え、全姿勢での溶接が容易であることから、造船・橋梁
などの分野への浸透ぶりには目を見張るものがある。
【0003】しかし、一方で、溶接技能者の不足は深刻
である。これは、溶接作業環境が溶接ヒュームやスパッ
タなどにより、他の生産現場に比べて過酷な環境下にあ
ることが最大の理由であると考えられる。
【0004】本発明は、これらの状況を捉え、特にヒュ
ーム発生量の少ないガスシールドアーク溶接チタニヤ系
フラッ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。
【0005】
【課題を解決するための手段】溶接ヒュームを低減する
技術としては、ワイヤ中のC量や酸素量を低減すること
が有効であることが知られている。本発明者らは、更な
るヒューム発生量の低減を可能とするチタニヤ系フラッ
クス入りワイヤについて鋭意研究を重ねた結果、ここに
本発明を完成したものである。
【0006】すなわち、本発明は、鋼製外皮にフラック
スを充填してなるガスシールドアーク溶接チタニヤ系フ
ラックス入りワイヤにおいて、対フラックス全重量%
で、TiO2:8〜60%、Cs:0.01〜1.0%、
(但し、TiO2/Csの比:20〜2000)C≦0.5
%、を含有するフラックスを、鋼製外皮内にワイヤ全重
量%で5〜30%充填してなることを特徴とするガスシ
ールドアーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤを要
旨としている。
【0007】また、他の本発明は、鋼製外皮の化学成分
が、外皮全重量に対する割合で、C:0.02%以下、
且つTi:0.20%以下であることを特徴としている。
【0008】
【作用】以下に本発明について更に詳細に説明する。先
ず、本発明をなすに至った各種実験の成果の骨子を示す
基礎実験結果例を示す。
【0009】フラックス入りワイヤのヒューム発生量を
低減すべく、種々の組成のフラックスを種々の組成の鋼
製外皮と組合せて、1.2mm径のフラックス入りワイヤ
を作製し、ヒューム発生量の低減効果をJIS Z39
30に準拠した試験により検討した。
【0010】なお、その溶接条件は以下の如くである。 (溶接条件) 溶 接 法:下向ビードオンプレート溶接 溶接電流 :300A アーク電圧:アーク長が1.5〜2.0mmとなる適正電圧 溶接速度 :30cm/min ワイヤ突出し長さ:25mm 極 性:DCEP シールドガス:100%CO2(流量25リットル/min) 試 験 板:JIS G3106 SM490A(板厚1
2mm)
【0011】溶接試験の結果を図1〜図4に示すよう
に、チタニヤ系フラックス入りワイヤのヒューム発生量
低減の支配因子としては、フラックス面からは、C
量、Cs量、TiO2/Csの比が重要であり、鋼製外
皮の化学成分面からは、C量、Ti量が重要である
ことが認められた。なお、本発明者らはチタニヤ系フラ
ックス入りワイヤのヒューム発生量の低減には、フラッ
クス面と鋼製外皮面の化学成分の一方だけでも効果があ
るが、両方の組合せによって、より一層その効果が際立
つものであることも究明した。
【0012】以上の実験結果に基づいて完成した本発明
のフラックス入りワイヤにおけるフラックス及び鋼製外
皮の化学成分等の限定理由を説明する。なお、フラック
ス成分は対フラックス全重量%であり、外皮成分は対外
皮全重量%である。
【0013】先ず、フラックスの成分限定理由を以下に
示す。
【0014】C≦0.5% Cは脱酸剤として、また強度や焼入れ性向上による靭性
確保、及びアーク集中性を促進することによる溶込み深
さ向上などの目的から、必要に応じて外皮中のC量を考
慮しつつ、添加される。その場合、0.5%を超えると
著しくヒューム発生量が増大し、スパッタ発生量も多く
なる(図1)。これは、Cと酸素との反応の結果として生
じるヒューム発生源であるCO、CO2の爆発的生成が
0.5%以上で著しくなるためであると考えられる。よ
って、フラックス中のC量は0.5%以下に規制する。
【0015】Cs:0.01〜1.0% Csがヒューム発生量を低減するメカニズムについては
詳しくは明らかではないが、Csはアークの電位傾度を
低下させ、アークの安定性を向上させることがその理由
の一つであると考えられる。Csの添加によるヒューム
発生量低減の効果については図2に示すとおりであり、
Cs量が0.01%未満ではヒューム低減の効果は認めら
れず、一方、1.0%を超えるとかえってスパッタが増
加するほか、フラックスの吸湿が著しくなり、溶接金属
中の水素量が増大して、その健全性や耐割れ性が劣化す
る。よって、フラックス中のCs量は0.01〜1.0%
とする。
【0016】なお、Cs源にはCsCO3或いはSiO2
との複合酸化物及び天然のポルサイト鉱石などがあり、
その合成による単純塩又は複塩の形で添加してもよい。
しかし、これらCs源は、Cs換算量で1.0%を超えて
添加すると溶接作業性が劣悪となる。
【0017】TiO2:8〜60% TiO2はスラグ形成剤・アーク安定剤としての作用が期
待できる。TiO2量は、下向及び水平姿勢において良好
なビード外観・形状及びアーク安定性改善効果を得るた
めには、少なくとも8%以上が必要である。しかし、T
iO2が60%を超えるとスラグの凝固点が高く、かつ粘
性が過剰になってスラグ巻込みやビード表面のガス欠陥
を生じ易くなる。したがって、フラックス中のTiO2
は8〜60%の範囲とする。
【0018】なお、TiO2源としては、ルチール、還元
イルミナイト、ルコキシン、イルミナイト、チタン酸カ
リウム等の酸化物が挙げられる。
【0019】TiO2/Csの比:20〜2000 TiO2及びCsの単独での添加効果は前述のとおりであ
るが、両者の効果はそれぞれの添加量と影響し合ってい
ることが判明した。すなわち、その比TiO2/Csもヒ
ューム発生量及び立向上進溶接でのダレや溶接金属のX
線性能(融合不良、スラグ巻欠陥など)などに大きく影響
している(図3)。良好な全姿勢での溶接作業性を得るた
めに、また、健全な溶接金属を得るためには、その比T
iO2/Csが少なくとも20以上である必要がある。し
かし、その比が2000を超えるとCsのヒューム低減
効果が小さくなってしまうこと、及び溶接金属のX線性
能の劣化が生じてしまうため、2000以下に抑える必
要がある。
【0020】なお、Li、Na、KなどのCs以外のアル
カリ金属の化合物は、必要に応じて適量にて添加するこ
とができる。Cs以外のこれらのアルカリ金属の化合物
はアーク安定性の向上及びスパッタ発生量の低減を図る
上では非常に有効であるが、著しいヒューム発生源とな
る。すなわち、これらのアルカリ金属の弗化物、炭酸
塩、及びNa2O、K2O、Li2O等の単純酸化物は顕著
なヒューム発生源であり、他の酸化物との複合酸化物と
なっても程度の差こそあれヒュームの発生源であること
に違いはない。そのため、Cs以外のアルカリ金属の化
合物の添加量は金属元素換算値で7.0%以下に抑制す
ることが好ましい。
【0021】また、フラックスにはチタニヤ系フラック
ス入りワイヤとして通常添加される他の成分を添加する
ことができるのは言うまでもない。
【0022】次に、鋼製外皮の化学成分の成分限定理由
を以下に示す。
【0023】C≦0.02%、Ti≦0.20% Cは、フラックスの場合と同様、酸素との反応の結果と
して生じるヒューム発生源であるCO、CO2の爆発的
生成を生じる。また、外皮のCのヒュームやスパッタへ
の影響は、フラックスによるよりも著しいため、その含
有量を極力低く抑える必要がある。製造上の加工性及び
脱炭技術を考慮しても、0.02%以下に制限されるべ
きである。
【0024】Tiは酸素との親和力が強く、高凝固点酸
化物を生成するためアーク溶接過程においてワイヤ先端
の懸垂溶滴表面に酸化被膜を形成し、Cと酸素との反応
の結果として生じるヒューム発生源であるCO、CO2
の爆発的生成を抑制するが、Tiの過剰添加は延性低下
や硬化など材質劣化を生じる。したがって、Ti量は0.
20%以下の範囲とする(図4参照)。
【0025】鋼製外皮中のC量及びTi量の範囲につい
ては、いずれか一方の規制でもヒューム発生量の低下に
効果はあるが、両成分を同時に前述の範囲内に規制する
ことにより、その効果は格段に大きくなる。
【0026】なお、他の成分については、ワイヤ製造上
の圧延又は/及び引抜き工程における加工性を考慮する
と、Mn:0.10〜0.70%、Si≦0.35%の範囲
が望ましい。
【0027】フラックス入りワイヤのフラックス率(対
ワイヤ全重量%)の限定理由は以下のとおりである。
【0028】フラックス率:5〜30% 通常、フラックス率はワイヤ溶融時の均一性やワイヤ加
工性の面から、ワイヤ断面形状と組合せて決められるべ
きであり、細径ワイヤに対しては低フラックス率で単純
断面が、また、太径ワイヤに対しては高フラックス率で
複雑断面が望ましい。しかし、いずれにしても、フラッ
クス率が5%未満では大粒のスパッタが増大し、また3
0%を超えると外皮が薄くなってワイヤ送給性が低下す
るなどの問題が生じる。よって、フラックス率は5〜3
0%と規定する。
【0029】なお、ワイヤ断面形状については何等制限
されず、例えば、図5の(A)、(B)、(C)、(D)等に例
示する種々の形状のものが使用できる。また、ワイヤ表
面にはCu、Alなどのメッキ処理を施してもよく、その
際、メッキ量は0.05〜0.35%が適当である。更
に、ワイヤ径も用途に応じて任意に決めることができ
る。
【0030】また、シールドガスとしては、酸化性、中
性、還元性のガスが適用できる。一般的なシールドガス
としてはCO2ガスやAr、CO2、O2、He等の2種以
上の混合ガスを使用することができる。
【0031】更に、本発明のフラックス入りワイヤの適
用母材鋼種は主として軟鋼・高張力鋼であるが、用途に
より低合金鋼、高合金鋼など他の鋼種に適用しても差し
支えない。
【0032】次に本発明の実施例を示す。
【実施例】
【0033】表1に示す成分を含有する鋼製フープを使
用し、これに同表に示す成分を含有するフラックスを所
定のフラックス率で充填したフラックス入りワイヤ(1.
2mmφ)を製作した。次いで、このフラックス入りワイ
ヤを使用して溶接試験を実施した。溶接条件は前述の基
礎実験条件と同じである。
【0034】試験結果は、表1に示すように、本発明例
はいずれもヒューム発生量が著しく少なく、しかも溶接
作業性(スパッタ発生量、ビードのダレ、X線性能、ビ
ード外観等)も優れている。一方、比較例はヒューム発
生量が多く、また溶接作業性に問題のある例が多い。
【0035】なお、表1中、No.1〜No.6はフラック
ス中のTiO2量の影響、No.7〜No.11はフラックス
中のCs量の影響、No.12〜No.13はフラックス中
のC量の影響、No.14〜No.17はフラックス中のT
iO2量の影響、No.18〜No.21はフラックス率の影
響、No.22〜No.23は鋼製外皮中のC量及びTi量
の影響をそれぞれ主として調べたものであり、これらの
試験結果の一部を図1〜図4に示されている。
【0036】
【表1】
【0037】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
特にヒューム発生量を顕著に低減したガスシールドアー
ク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】フラックス中のC量とヒューム発生量の関係を
示す図である。
【図2】フラックス中のCs量とヒューム発生量の関係
を示す図である。
【図3】フラックス中のTiO2/Cs比とヒューム発生
量の関係を示す図である。
【図4】鋼製外皮中のC量及びTi量とヒューム発生量
の関係を示す図である。
【図5】(A)〜(D)はフラックス入りワイヤの断面
形状の一例を示す図である(M:鋼製外皮、F:フラッ
クス)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長岡茂雄 神奈川県藤沢市宮前字裏河内100番1株式 会社神戸製鋼所藤沢事業所内 (72)発明者 細井宏一 神奈川県藤沢市宮前字裏河内100番1株式 会社神戸製鋼所藤沢事業所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼製外皮にフラックスを充填してなるガ
    スシールドアーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤ
    において、対フラックス全重量%で、 TiO2:8〜60%、 Cs:0.01〜1.0%、 (但し、TiO2/Csの比:20〜2000) C≦0.5%、 を含有するフラックスを、鋼製外皮内にワイヤ全重量%
    で5〜30%充填してなることを特徴とするガスシール
    ドアーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤ。
  2. 【請求項2】 鋼製外皮の化学成分が、外皮全重量に対
    する割合で、C:0.02%以下、且つTi:0.20%
    以下であることを特徴とする請求項1に記載のガスシー
    ルドアーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤ。
JP5220665A 1992-09-30 1993-08-12 ガスシールドアーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤ Pending JPH0751890A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5220665A JPH0751890A (ja) 1993-08-12 1993-08-12 ガスシールドアーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤ
TW083102825A TW303317B (ja) 1992-09-30 1994-03-31
KR1019940006768A KR0134561B1 (ko) 1993-03-31 1994-03-31 저휴움 가스시일드 아아크 용접용 플럭스 충전와이어
EP94302498A EP0652071A1 (en) 1993-08-12 1994-04-08 Flux-cored wire for gas shield arc welding with low fume
US08/271,939 US5580475A (en) 1993-08-12 1994-07-08 Flux-cored wire for gas shield arc welding with low fume

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5220665A JPH0751890A (ja) 1993-08-12 1993-08-12 ガスシールドアーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0751890A true JPH0751890A (ja) 1995-02-28

Family

ID=16754538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5220665A Pending JPH0751890A (ja) 1992-09-30 1993-08-12 ガスシールドアーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0751890A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013252551A (ja) * 2012-06-08 2013-12-19 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2014065066A (ja) * 2012-09-26 2014-04-17 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd 横向ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2015529564A (ja) * 2012-08-28 2015-10-08 ホバート ブラザーズ カンパニー 溶接電極用のシステムおよび方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013252551A (ja) * 2012-06-08 2013-12-19 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2015529564A (ja) * 2012-08-28 2015-10-08 ホバート ブラザーズ カンパニー 溶接電極用のシステムおよび方法
JP2014065066A (ja) * 2012-09-26 2014-04-17 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd 横向ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR880002508B1 (ko) 가스시일드 아아크 용접용 플럭스 충전 용접봉
JP6809533B2 (ja) フラックス入りワイヤ、溶接継手の製造方法、及び溶接継手
EP0652071A1 (en) Flux-cored wire for gas shield arc welding with low fume
JP4986562B2 (ja) チタニヤ系ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP6953869B2 (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ、及び溶接継手の製造方法
CA2291515A1 (en) Ultra low carbon metal-core weld wire
JP6953870B2 (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ、及び溶接継手の製造方法
US3221136A (en) Method and electrode for electric arc welding
CN101623799A (zh) 二氧化钛系气体保护弧焊用药芯焊丝
US10799974B2 (en) Electrodes for forming austenitic and duplex steel weld metal
JP2500020B2 (ja) ガスシ―ルドア―ク溶接用塩基性フラックス入りワイヤ
JP2002103084A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2019048324A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ、及び溶接継手の製造方法
JP2614969B2 (ja) ガスシールドアーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤ
JP2614967B2 (ja) ガスシールドアーク溶接メタル系フラックス入りワイヤ
JPH0420720B2 (ja)
KR0134561B1 (ko) 저휴움 가스시일드 아아크 용접용 플럭스 충전와이어
JP3339759B2 (ja) ガスシールドアーク溶接用チタニヤ系フラックス入りワイヤ
JPH09262693A (ja) アーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPH0751890A (ja) ガスシールドアーク溶接チタニヤ系フラックス入りワイヤ
JP2023011428A (ja) 片面溶接方法及び溶接継手の製造方法
JPH09277088A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPH07276078A (ja) ガスシールドアーク溶接メタル系フラックス入りワイヤ
JPH11239880A (ja) 亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法
JPH0899193A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ