JPH08215883A - 片面溶接用裏当材 - Google Patents
片面溶接用裏当材Info
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- JPH08215883A JPH08215883A JP3271595A JP3271595A JPH08215883A JP H08215883 A JPH08215883 A JP H08215883A JP 3271595 A JP3271595 A JP 3271595A JP 3271595 A JP3271595 A JP 3271595A JP H08215883 A JPH08215883 A JP H08215883A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、各種鋼構造物の現場施工において
問題となる継手部の開先ギャップ変動に対して、適用範
囲が広く、良好な裏波ビードが得られる片面溶接用裏当
材を提供する。 【構成】 固形フラックスの組成がＡｌ2 Ｏ3 ：４４〜
６５重量％、ＳｉＯ2 ：２０〜５５重量％、ＭｇＯ：１
〜１５重量％、アルカリ金属酸化物の１種または２種以
上：０．５〜５重量％、かつＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、Ｍ
ｇＯの合計が８５重量％以上で、かつ見掛け気孔率が１
５〜６０％であることを特徴とする片面溶接用裏当材。
問題となる継手部の開先ギャップ変動に対して、適用範
囲が広く、良好な裏波ビードが得られる片面溶接用裏当
材を提供する。 【構成】 固形フラックスの組成がＡｌ2 Ｏ3 ：４４〜
６５重量％、ＳｉＯ2 ：２０〜５５重量％、ＭｇＯ：１
〜１５重量％、アルカリ金属酸化物の１種または２種以
上：０．５〜５重量％、かつＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、Ｍ
ｇＯの合計が８５重量％以上で、かつ見掛け気孔率が１
５〜６０％であることを特徴とする片面溶接用裏当材。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスシールドアーク溶
接等に使用される片面溶接用裏当材に係わり、特に各種
鋼構造物の現場施工において問題となる継手部の開先ギ
ャップ変動に対して、適用範囲が広く、良好な裏波ビー
ドが得られる片面溶接用裏当材に関するものである。
接等に使用される片面溶接用裏当材に係わり、特に各種
鋼構造物の現場施工において問題となる継手部の開先ギ
ャップ変動に対して、適用範囲が広く、良好な裏波ビー
ドが得られる片面溶接用裏当材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、造船、鉄骨、橋梁等の溶接構造
物を製作する際には、継手部の両面溶接が不可能な場合
が多い。また、溶接工程の手間を省く目的から片面溶接
が広く行われている。この片面溶接には、裏ビードを形
成させるためにフラックスを固化成形した裏当材が多用
されている。この種の片面溶接用裏当材（以下、裏当材
という）としては、例えば特開昭５９−１３７１９３号
公報、特開平１−２６６９８８号公報等による提案があ
り、いずれも裏ビード形成の改善を目的としたものであ
るが、これらのものは、図４に示すＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ
2 −ＭｇＯ系の３元系成分図において、Ｂ域（特開昭５
９−１３７１９３号公報）あるいはＣ域（特開平１−２
６６９８８号公報）にあって、耐火性、融点他で限定さ
れた用途にしか適用できなかった。
物を製作する際には、継手部の両面溶接が不可能な場合
が多い。また、溶接工程の手間を省く目的から片面溶接
が広く行われている。この片面溶接には、裏ビードを形
成させるためにフラックスを固化成形した裏当材が多用
されている。この種の片面溶接用裏当材（以下、裏当材
という）としては、例えば特開昭５９−１３７１９３号
公報、特開平１−２６６９８８号公報等による提案があ
り、いずれも裏ビード形成の改善を目的としたものであ
るが、これらのものは、図４に示すＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ
2 −ＭｇＯ系の３元系成分図において、Ｂ域（特開昭５
９−１３７１９３号公報）あるいはＣ域（特開平１−２
６６９８８号公報）にあって、耐火性、融点他で限定さ
れた用途にしか適用できなかった。
【０００３】しかるに、大型溶接構造物の現場施工にお
いては、溶接部材の開先加工精度、取付け精度、あるい
は溶接歪による変形などにより、継手部の開先ギャップ
にはかなりのばらつきが生じやすい。開先ギャップの変
動はそのまま裏ビード形成に大きく影響し、特に開先ギ
ャップが大きすぎる箇所では、裏ビードの出すぎや溶け
落ち、メタル垂れ、アンダーカットの発生などが問題と
なる。さらに裏ビードが出すぎた場合、開先内の溶着量
不足による溶接パス数の増加は能率を低下させる。
いては、溶接部材の開先加工精度、取付け精度、あるい
は溶接歪による変形などにより、継手部の開先ギャップ
にはかなりのばらつきが生じやすい。開先ギャップの変
動はそのまま裏ビード形成に大きく影響し、特に開先ギ
ャップが大きすぎる箇所では、裏ビードの出すぎや溶け
落ち、メタル垂れ、アンダーカットの発生などが問題と
なる。さらに裏ビードが出すぎた場合、開先内の溶着量
不足による溶接パス数の増加は能率を低下させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の裏当
材を使用した場合の上記現場施工における問題点の改善
要望に対し、特に開先ギャップの変動に対して、適用範
囲が広く、良好な裏ビードが安定して得られる片面溶接
用裏当材を提供することを目的とする。
材を使用した場合の上記現場施工における問題点の改善
要望に対し、特に開先ギャップの変動に対して、適用範
囲が広く、良好な裏ビードが安定して得られる片面溶接
用裏当材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、固形フラックスの組成がＡｌ2 Ｏ3 ：４４〜６５
重量％、ＳｉＯ2 ：２０〜５５重量％、ＭｇＯ：１〜１
５重量％、アルカリ金属酸化物の１種または２種以上：
０．５〜５重量％、かつＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2、ＭｇＯ
の合計が８５重量％以上で、かつ見掛け気孔率が１５〜
６０％であることを特徴とする片面溶接用裏当材にあ
る。
ろは、固形フラックスの組成がＡｌ2 Ｏ3 ：４４〜６５
重量％、ＳｉＯ2 ：２０〜５５重量％、ＭｇＯ：１〜１
５重量％、アルカリ金属酸化物の１種または２種以上：
０．５〜５重量％、かつＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2、ＭｇＯ
の合計が８５重量％以上で、かつ見掛け気孔率が１５〜
６０％であることを特徴とする片面溶接用裏当材にあ
る。
【０００６】
【作用】本発明者らは、固形フラックスの組成を種々変
化させた裏当材を試作し、裏ビード形成に及ぼす組成と
開先形状の影響について調査した。図１に裏当材を用い
て行う片面溶接状況を示す。アーク２により被溶接母材
４に接して配置された固形フラックス５の一部の溶融
し、ワイヤ１から生成するスラグとともに適度の溶融ス
ラグ層６が形成される。この溶融スラグ層は、溶融プー
ル３を安定に保持し、また裏ビード形成層としての機能
を併せもつ。
化させた裏当材を試作し、裏ビード形成に及ぼす組成と
開先形状の影響について調査した。図１に裏当材を用い
て行う片面溶接状況を示す。アーク２により被溶接母材
４に接して配置された固形フラックス５の一部の溶融
し、ワイヤ１から生成するスラグとともに適度の溶融ス
ラグ層６が形成される。この溶融スラグ層は、溶融プー
ル３を安定に保持し、また裏ビード形成層としての機能
を併せもつ。
【０００７】このような片面溶接において、前記提案に
よるような固形フラックス組成をもつ市販の裏当材を用
いた場合、通常設計される開先ギャップ精度（３〜５ｍ
ｍ程度）であれば、ルート部を十分に溶かし込み、形
状、外観ともに良好な裏ビードを形成できるが、開先ギ
ャップが大きくなるのに伴い固形フラックスがアークに
直射される度合が強くなり、また必要溶着量確保のため
に入熱量が大きくなるので、固形フラックスの堀り込み
が進行し、裏ビードの出すぎ、表面の凹凸、溶け落ち、
メタル垂れ、アンダーカット、スラグ巻込み等が発生し
やすくなる。この対策として、使用電流を低く抑えるこ
とにより若干の効果は認められたが、現場施工において
は開先ギャップが１０ｍｍを超える場合もあり、溶接条
件の調整のみでは対応しきれていない。
よるような固形フラックス組成をもつ市販の裏当材を用
いた場合、通常設計される開先ギャップ精度（３〜５ｍ
ｍ程度）であれば、ルート部を十分に溶かし込み、形
状、外観ともに良好な裏ビードを形成できるが、開先ギ
ャップが大きくなるのに伴い固形フラックスがアークに
直射される度合が強くなり、また必要溶着量確保のため
に入熱量が大きくなるので、固形フラックスの堀り込み
が進行し、裏ビードの出すぎ、表面の凹凸、溶け落ち、
メタル垂れ、アンダーカット、スラグ巻込み等が発生し
やすくなる。この対策として、使用電流を低く抑えるこ
とにより若干の効果は認められたが、現場施工において
は開先ギャップが１０ｍｍを超える場合もあり、溶接条
件の調整のみでは対応しきれていない。
【０００８】これに対しては、固形フラックスの組成を
Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 −ＭｇＯ系における特定範囲に限
定することにより、開先ギャップが大きい箇所があって
も適用できる。図４は、本発明による固形フラックス組
成の主成分であるＡｌ2 Ｏ3、ＳｉＯ2 、ＭｇＯについ
て、３元系成分図を示したものである。Ａｌ2 Ｏ3 、Ｓ
ｉＯ2 、ＭｇＯの関係が図４中斜線で示すＡ域にあり、
さらに他の微量成分を調整することによって、上記溶融
スラグ層が裏ビード形成のために好ましい融点、粘性他
の物性を備えることが可能となり、適用範囲を大幅に改
善できることが判った。
Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 −ＭｇＯ系における特定範囲に限
定することにより、開先ギャップが大きい箇所があって
も適用できる。図４は、本発明による固形フラックス組
成の主成分であるＡｌ2 Ｏ3、ＳｉＯ2 、ＭｇＯについ
て、３元系成分図を示したものである。Ａｌ2 Ｏ3 、Ｓ
ｉＯ2 、ＭｇＯの関係が図４中斜線で示すＡ域にあり、
さらに他の微量成分を調整することによって、上記溶融
スラグ層が裏ビード形成のために好ましい融点、粘性他
の物性を備えることが可能となり、適用範囲を大幅に改
善できることが判った。
【０００９】以下に本発明による裏当材の固形フラック
スの各成分の限定理由について説明する。 Ａｌ2 Ｏ3 ：４４〜６５重量％ 開先ギャップが大きい場合、固形フラックスはアークに
強く曝され、また入熱量が大きく溶融金属プールも大き
くなることから、溶融スラグ化しやすくなる。このと
き、前記のように裏ビードの出すぎや表面の凹凸、スラ
グ巻き込み欠陥の発生等裏ビード形成が劣化する。これ
を防止するためには、融点の高い固形フラックス組成と
し、いわゆる耐火性を高める必要がある。本発明の裏当
材は、固形フラックスの堀り込みと溶融スラグの生成量
を抑制するためにＡｌ2 Ｏ3 を４４重量％以上含有させ
る。このような高Ａｌ2 Ｏ3 系組成においては、溶融ス
ラグ層の凝固開始温度が高くなって耐火性が向上し、ま
たその溶融スラグの流動性は裏ビード形成層としてのス
ラグ被包効果を有効に発揮し、メタル垂れやアンダーカ
ット等が発生がなく滑らかで均一な形状、外観の裏ビー
ドを形成できる。特に横向溶接で問題となるアンダーカ
ット、メタル垂れの防止効果については、裏ビード形成
層として生成した高Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 −ＭｇＯ系の
溶融スラグは高温時における粘性が比較的小さいのでビ
ード止端部と母材とのなじみを良好にし、かつ凝固開始
温度が高いので速やかに凝固して裏ビード上端部のスラ
グ被包効果を維持できることによると考えられる。これ
らＡｌ2 Ｏ3 による裏ビード形成への効果は４４重量％
未満では十分に発揮されない。一方、Ａｌ2 Ｏ3 が６５
重量％を超えると耐火性が高くなりすぎて固形フラック
スの溶融が阻害され、裏ビードが出にくくなるとともに
凸状のビードになる。なお、通常の開先ギャップにおい
ては、固形フラックスの耐火性が向上しているので高電
流使用が可能となり、高能率溶接ができる。
スの各成分の限定理由について説明する。 Ａｌ2 Ｏ3 ：４４〜６５重量％ 開先ギャップが大きい場合、固形フラックスはアークに
強く曝され、また入熱量が大きく溶融金属プールも大き
くなることから、溶融スラグ化しやすくなる。このと
き、前記のように裏ビードの出すぎや表面の凹凸、スラ
グ巻き込み欠陥の発生等裏ビード形成が劣化する。これ
を防止するためには、融点の高い固形フラックス組成と
し、いわゆる耐火性を高める必要がある。本発明の裏当
材は、固形フラックスの堀り込みと溶融スラグの生成量
を抑制するためにＡｌ2 Ｏ3 を４４重量％以上含有させ
る。このような高Ａｌ2 Ｏ3 系組成においては、溶融ス
ラグ層の凝固開始温度が高くなって耐火性が向上し、ま
たその溶融スラグの流動性は裏ビード形成層としてのス
ラグ被包効果を有効に発揮し、メタル垂れやアンダーカ
ット等が発生がなく滑らかで均一な形状、外観の裏ビー
ドを形成できる。特に横向溶接で問題となるアンダーカ
ット、メタル垂れの防止効果については、裏ビード形成
層として生成した高Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 −ＭｇＯ系の
溶融スラグは高温時における粘性が比較的小さいのでビ
ード止端部と母材とのなじみを良好にし、かつ凝固開始
温度が高いので速やかに凝固して裏ビード上端部のスラ
グ被包効果を維持できることによると考えられる。これ
らＡｌ2 Ｏ3 による裏ビード形成への効果は４４重量％
未満では十分に発揮されない。一方、Ａｌ2 Ｏ3 が６５
重量％を超えると耐火性が高くなりすぎて固形フラック
スの溶融が阻害され、裏ビードが出にくくなるとともに
凸状のビードになる。なお、通常の開先ギャップにおい
ては、固形フラックスの耐火性が向上しているので高電
流使用が可能となり、高能率溶接ができる。
【００１０】ＳｉＯ2 ：２０〜５５重量％ ＳｉＯ2 はＡｌ2 Ｏ3 とともに本発明の裏当材の固形フ
ラックスの主要構成成分であり、裏ビードを適度に出
し、滑らかなビード形状、外観とするために２０重量％
以上含有させる。ＳｉＯ2 が２０重量％未満では、固形
フラックスの融点が高くなりすぎて開先ギャップの大小
に係わらず裏ビードが出にくく、また表面も不均一で凹
凸のある広がりのないビード形状となる。一方、ＳｉＯ
2 が５５重量％を超えると耐火性が不足し、開先ギャッ
プが大きくなるのに伴い、裏ビードの出すぎ、ビードの
凸状化、固形フラックスからの溶融スラグ生成量増加に
よるスラグ巻込み、凝固温度低下によるメタル垂れ、ア
ンダーカット等の欠陥が発生しやすくなる。
ラックスの主要構成成分であり、裏ビードを適度に出
し、滑らかなビード形状、外観とするために２０重量％
以上含有させる。ＳｉＯ2 が２０重量％未満では、固形
フラックスの融点が高くなりすぎて開先ギャップの大小
に係わらず裏ビードが出にくく、また表面も不均一で凹
凸のある広がりのないビード形状となる。一方、ＳｉＯ
2 が５５重量％を超えると耐火性が不足し、開先ギャッ
プが大きくなるのに伴い、裏ビードの出すぎ、ビードの
凸状化、固形フラックスからの溶融スラグ生成量増加に
よるスラグ巻込み、凝固温度低下によるメタル垂れ、ア
ンダーカット等の欠陥が発生しやすくなる。
【００１１】ＭｇＯ：１〜１５重量％ ＭｇＯは固形フラックスの耐火性調整材として作用する
以外に、裏ビード形成層の溶融スラグ組成として作用
し、スラグ剥離性の改善、およびビード表面の滑らかさ
と光沢を出すために効果的な成分であり、１重量％以上
含有させる。一方、１５重量％を超えると裏ビード形成
層の溶融スラグの流動性が過剰となるので溶融金属も下
方に流れ、一般に横向溶接では裏ビード上端部にアンダ
ーカット、下端部はメタルが垂れオーバーラップが発生
しやすくなる。また、溶融スラグの凝固が速くかつ緻密
になるため、溶融プールからのガス放出が妨げられ、ブ
ローホールやあばた等の欠陥が発生しやすくなる。
以外に、裏ビード形成層の溶融スラグ組成として作用
し、スラグ剥離性の改善、およびビード表面の滑らかさ
と光沢を出すために効果的な成分であり、１重量％以上
含有させる。一方、１５重量％を超えると裏ビード形成
層の溶融スラグの流動性が過剰となるので溶融金属も下
方に流れ、一般に横向溶接では裏ビード上端部にアンダ
ーカット、下端部はメタルが垂れオーバーラップが発生
しやすくなる。また、溶融スラグの凝固が速くかつ緻密
になるため、溶融プールからのガス放出が妨げられ、ブ
ローホールやあばた等の欠陥が発生しやすくなる。
【００１２】アルカリ金属酸化物の１種または２種以
上：０．５〜５重量％ Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ等のアルカリ金属酸化物は裏ビード形
成層の凝固スラグの焼付きを緩和し、スラグ剥離性を改
善する作用をもつ。また、フラックス原料を成形して固
形フラックスとする際に水ガラス成分として添加された
場合、裏当材として要求される適度の強度と柔軟性を付
与するのに好適な成分である。これらの効果は０．５重
量％未満では有効に発揮されず、一方、５重量％を超え
ると固形フラックスの大気からの吸湿や水ガラスによる
残留水分によるガス発生量が過大となり、ブローホール
やあばたの発生、さらにはスラグの凝固が不均一になっ
てビード外観が損なわれる。
上：０．５〜５重量％ Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ等のアルカリ金属酸化物は裏ビード形
成層の凝固スラグの焼付きを緩和し、スラグ剥離性を改
善する作用をもつ。また、フラックス原料を成形して固
形フラックスとする際に水ガラス成分として添加された
場合、裏当材として要求される適度の強度と柔軟性を付
与するのに好適な成分である。これらの効果は０．５重
量％未満では有効に発揮されず、一方、５重量％を超え
ると固形フラックスの大気からの吸湿や水ガラスによる
残留水分によるガス発生量が過大となり、ブローホール
やあばたの発生、さらにはスラグの凝固が不均一になっ
てビード外観が損なわれる。
【００１３】さらに固形フラックス組成として、Ａｌ2
Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＭｇＯの含有量が上記範囲で、３成分
の合計が８５重量％以上であれば、上記以外の微量成分
および不可避不純物が含まれていても本発明の効果は発
揮できる。例えば、上記組成の固形フラックスを工業的
に安価に製造する場合、原料を成分目標に混合して製造
すると若干その他の成分が含有される。また、ＺｒＯ2
（７重量％以下）、ＴｉＯ2 （５重量％以下）、ＣａＯ
（３重量％以下）、酸化鉄（３重量％以下）等の添加は
耐火性の向上やビード形状を整える効果が認められる。
Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＭｇＯの含有量が上記範囲で、３成分
の合計が８５重量％以上であれば、上記以外の微量成分
および不可避不純物が含まれていても本発明の効果は発
揮できる。例えば、上記組成の固形フラックスを工業的
に安価に製造する場合、原料を成分目標に混合して製造
すると若干その他の成分が含有される。また、ＺｒＯ2
（７重量％以下）、ＴｉＯ2 （５重量％以下）、ＣａＯ
（３重量％以下）、酸化鉄（３重量％以下）等の添加は
耐火性の向上やビード形状を整える効果が認められる。
【００１４】次に、本発明では裏当材の固形フラックス
の見掛け気孔率を１５〜６０％に限定した。ここでいう
見掛け気孔率とは下記の式で計算した値をいう。 見掛け気孔率（％）＝（Ｗ３−Ｗ１）×１００／（Ｗ３
−Ｗ２） ここで、Ｗ１：固形フラックスの乾燥重量（ｇ） Ｗ２：飽水させた固形フラックスの水中重量（ｇ） Ｗ３：飽水させた固形フラックスの大気中重量（ｇ） なお、上記乾燥重量の乾燥条件は、固形状態のまま炉中
で１０５℃×２時間以上とする。固形フラックスの見掛
け気孔率が６０％を超えると固形フラックスの溶融が過
剰に促進されるため、裏ビードの出すぎ、裏ビード形成
層におけるスラグ生成量の増加によるアンダーカットや
メタル垂れやビード表面の凹凸の発生、またスパッタが
多発するようになる。一方、見掛け気孔率が１５％未満
では固形フラックスの溶融が遅れ、溶融スラグ層がほと
んど形成されない。
の見掛け気孔率を１５〜６０％に限定した。ここでいう
見掛け気孔率とは下記の式で計算した値をいう。 見掛け気孔率（％）＝（Ｗ３−Ｗ１）×１００／（Ｗ３
−Ｗ２） ここで、Ｗ１：固形フラックスの乾燥重量（ｇ） Ｗ２：飽水させた固形フラックスの水中重量（ｇ） Ｗ３：飽水させた固形フラックスの大気中重量（ｇ） なお、上記乾燥重量の乾燥条件は、固形状態のまま炉中
で１０５℃×２時間以上とする。固形フラックスの見掛
け気孔率が６０％を超えると固形フラックスの溶融が過
剰に促進されるため、裏ビードの出すぎ、裏ビード形成
層におけるスラグ生成量の増加によるアンダーカットや
メタル垂れやビード表面の凹凸の発生、またスパッタが
多発するようになる。一方、見掛け気孔率が１５％未満
では固形フラックスの溶融が遅れ、溶融スラグ層がほと
んど形成されない。
【００１５】固形フラックスの組成および見掛け気孔率
を上記のように限定した本発明の裏当材を用いることに
より、開先ギャップが大きい箇所においてもその耐火性
向上による裏ビードの出すぎ防止効果とともに、適度の
組成および厚さの溶融スラグ層を形成して裏ビードを保
護し、被溶接母材とのなじみが良好で光沢のある均一な
裏ビードが得られる。なお、見掛け気孔率の調整は原料
粒度、製造工程における成形時の加圧力の調整等によっ
て行う。
を上記のように限定した本発明の裏当材を用いることに
より、開先ギャップが大きい箇所においてもその耐火性
向上による裏ビードの出すぎ防止効果とともに、適度の
組成および厚さの溶融スラグ層を形成して裏ビードを保
護し、被溶接母材とのなじみが良好で光沢のある均一な
裏ビードが得られる。なお、見掛け気孔率の調整は原料
粒度、製造工程における成形時の加圧力の調整等によっ
て行う。
【００１６】以下に本発明の効果を実施例により具体的
に説明する。
に説明する。
【００１７】
【実施例】５０キロ級高張力鋼（ＳＭ４９０Ｂ、板厚２
５ｍｍ）を図２（ａ）、（ｂ）に示す開先形状（開先ギ
ャップＧ＝８〜１５ｍｍ）とし、ＴｉＯ2 系フラックス
入りワイヤ（ＣＯ2 用、ワイヤ径１．２ｍｍ）を用いて
片面溶接試験（横向、下向、立向上進）を行った。裏当
材は、図３に示すように被溶接母材の開先裏面に接する
側にスラグポケット７を有し、前記の本発明の組成の固
形フラックスをタイル状にし、鋼材への接着部９を有す
るアルミニウム箔１０に連続して一体化した形状のもの
を用いた。裏当材のサイズは、図３において、Ｔ＝１０
ｍｍ、Ｗ1 ＝４０ｍｍ、Ｗ2 ＝６ｍｍ、Ｈ＝１．５ｍ
ｍ、長さは５００ｍｍである。表１に溶接条件を、表２
および表３（表２のつづき）に裏当材および溶接試験結
果をまとめて示す。
５ｍｍ）を図２（ａ）、（ｂ）に示す開先形状（開先ギ
ャップＧ＝８〜１５ｍｍ）とし、ＴｉＯ2 系フラックス
入りワイヤ（ＣＯ2 用、ワイヤ径１．２ｍｍ）を用いて
片面溶接試験（横向、下向、立向上進）を行った。裏当
材は、図３に示すように被溶接母材の開先裏面に接する
側にスラグポケット７を有し、前記の本発明の組成の固
形フラックスをタイル状にし、鋼材への接着部９を有す
るアルミニウム箔１０に連続して一体化した形状のもの
を用いた。裏当材のサイズは、図３において、Ｔ＝１０
ｍｍ、Ｗ1 ＝４０ｍｍ、Ｗ2 ＝６ｍｍ、Ｈ＝１．５ｍ
ｍ、長さは５００ｍｍである。表１に溶接条件を、表２
および表３（表２のつづき）に裏当材および溶接試験結
果をまとめて示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】試験Ｎｏ．１〜１４は横向姿勢の溶接試験
結果である。本発明の裏当材を用いたＮｏ．１〜６は、
開先ギャップ１０〜１５ｍｍにおいても、形状、外観と
もに安定した良好な裏ビードが得られる。これに対して
Ｎｏ．７〜１４は比較例である。Ｎｏ．７は固形フラッ
クスの見掛け気孔率が小さく裏ビードが出にくい。
結果である。本発明の裏当材を用いたＮｏ．１〜６は、
開先ギャップ１０〜１５ｍｍにおいても、形状、外観と
もに安定した良好な裏ビードが得られる。これに対して
Ｎｏ．７〜１４は比較例である。Ｎｏ．７は固形フラッ
クスの見掛け気孔率が小さく裏ビードが出にくい。
【００２２】Ｎｏ．８は見掛け気孔率が大きすぎるため
に、裏ビードの出すぎ、アンダーカット、メタル垂れ等
が発生した。Ｎｏ．９とＮｏ．１１は、開先ギャップを
８ｍｍとした場合であるが、Ａｌ2Ｏ3 が少なく融点が
低いために、裏ビードの出すぎ、アンダーカット等が発
生し、良好なビード形成ができない。
に、裏ビードの出すぎ、アンダーカット、メタル垂れ等
が発生した。Ｎｏ．９とＮｏ．１１は、開先ギャップを
８ｍｍとした場合であるが、Ａｌ2Ｏ3 が少なく融点が
低いために、裏ビードの出すぎ、アンダーカット等が発
生し、良好なビード形成ができない。
【００２３】Ｎｏ．１０は高ＳｉＯ2 系組成であるため
に耐火性が不足し、同様に良好なビード形成ができな
い。Ｎｏ．１２はＡｌ2 Ｏ3 が過剰なために裏ビードが
出にくい。Ｎｏ．１３はＭｇＯが少なく、さらにアルカ
リ金属成分が多すぎるので、表面に滑らかさがなく、不
均一ビードとなり、またスラグ剥離性も劣化した。
に耐火性が不足し、同様に良好なビード形成ができな
い。Ｎｏ．１２はＡｌ2 Ｏ3 が過剰なために裏ビードが
出にくい。Ｎｏ．１３はＭｇＯが少なく、さらにアルカ
リ金属成分が多すぎるので、表面に滑らかさがなく、不
均一ビードとなり、またスラグ剥離性も劣化した。
【００２４】Ｎｏ．１４はＭｇＯが多すぎるために、ア
ンダーカット、メタル垂れ、あばたが発生した。試験Ｎ
ｏ．１５〜１９は下向姿勢、試験Ｎｏ．２０〜２５は立
向上進姿勢の溶接試験結果である。本発明の裏当材を用
いたＮｏ．１５〜１７およびＮｏ．２０〜２２は、それ
ぞれ良好な裏ビードが得られた。これに対して比較例の
Ｎｏ．１８、１９およびＮｏ．２３〜２５は、開先ギャ
ップがこのように大きくなると、良好な裏ビード形成が
できなくなる。
ンダーカット、メタル垂れ、あばたが発生した。試験Ｎ
ｏ．１５〜１９は下向姿勢、試験Ｎｏ．２０〜２５は立
向上進姿勢の溶接試験結果である。本発明の裏当材を用
いたＮｏ．１５〜１７およびＮｏ．２０〜２２は、それ
ぞれ良好な裏ビードが得られた。これに対して比較例の
Ｎｏ．１８、１９およびＮｏ．２３〜２５は、開先ギャ
ップがこのように大きくなると、良好な裏ビード形成が
できなくなる。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように本発明は、開先ギャッ
プの変動を伴う現場施工に適用して良好な裏ビードを形
成できる片面溶接用裏当材を提供するものであり、裏ビ
ードが出すぎることがなく、また補修溶接等がなくな
り、溶接能率の向上に寄与できる。なお、本発明の片面
溶接用裏当材は、フラックス入りワイヤに限らず、ソリ
ッドワイヤとの組み合わせによるガスシールドアーク溶
接、被覆アーク溶接、サブマージアーク溶接においても
同様に良好な裏ビードが得られる。
プの変動を伴う現場施工に適用して良好な裏ビードを形
成できる片面溶接用裏当材を提供するものであり、裏ビ
ードが出すぎることがなく、また補修溶接等がなくな
り、溶接能率の向上に寄与できる。なお、本発明の片面
溶接用裏当材は、フラックス入りワイヤに限らず、ソリ
ッドワイヤとの組み合わせによるガスシールドアーク溶
接、被覆アーク溶接、サブマージアーク溶接においても
同様に良好な裏ビードが得られる。
【図１】裏当材を用いて行う片面溶接状況を示す図であ
る。
る。
【図２】実施例に用いた開先形状を示す図である。
【図３】実施例に用いた裏当材の形状、サイズの説明図
である。
である。
【図４】Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 −ＭｇＯ系の３元系成分
図である。
図である。
１ ワイヤ ２ アーク ３ 溶融プール ４ 被溶接母材 ５ 固形フラックス ６ 溶融スラグ層（裏ビード形成層） ７ スラグポケット ８ タイル状固形フラックス ９ 接着部 １０ アルミニウム箔
Claims (1)
- 【請求項１】 固形フラックスの組成がＡｌ2 Ｏ3 ：４
４〜６５重量％、ＳｉＯ2 ：２０〜５５重量％、Ｍｇ
Ｏ：１〜１５重量％、アルカリ金属酸化物の１種または
２種以上：０．５〜５重量％、かつＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ
2 、ＭｇＯの合計が８５重量％以上で、かつ見掛け気孔
率が１５〜６０％であることを特徴とする片面溶接用裏
当材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03271595A JP3443755B2 (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | 片面溶接用裏当材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03271595A JP3443755B2 (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | 片面溶接用裏当材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08215883A true JPH08215883A (ja) | 1996-08-27 |
| JP3443755B2 JP3443755B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=12366541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03271595A Expired - Lifetime JP3443755B2 (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | 片面溶接用裏当材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3443755B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006297399A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Wuhan Tiangao Welding Co Ltd | ガスシールドアーク溶接用セラミックバックアップ材 |
| JP2020151763A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | 株式会社シービーリサーチ | 鉄筋溶接用の裏当て材 |
| CN116197488A (zh) * | 2023-03-14 | 2023-06-02 | 中铁宝桥（扬州）有限公司 | 适用于Q420qD桥梁结构钢的自保护立向下焊接方法 |
-
1995
- 1995-02-21 JP JP03271595A patent/JP3443755B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006297399A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Wuhan Tiangao Welding Co Ltd | ガスシールドアーク溶接用セラミックバックアップ材 |
| JP2020151763A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | 株式会社シービーリサーチ | 鉄筋溶接用の裏当て材 |
| CN116197488A (zh) * | 2023-03-14 | 2023-06-02 | 中铁宝桥（扬州）有限公司 | 适用于Q420qD桥梁结构钢的自保护立向下焊接方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3443755B2 (ja) | 2003-09-08 |
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