JPH09150295A - ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ - Google Patents
ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤInfo
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- JPH09150295A JPH09150295A JP11499096A JP11499096A JPH09150295A JP H09150295 A JPH09150295 A JP H09150295A JP 11499096 A JP11499096 A JP 11499096A JP 11499096 A JP11499096 A JP 11499096A JP H09150295 A JPH09150295 A JP H09150295A
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Abstract
業性の優れたステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ
を提供する。 【解決手段】 ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイ
ヤにおいて、ステンレス鋼外皮の中空部に、フラックス
をワイヤ全重量に対し10〜25%充填し、フラックス
中にスラグ剤成分としてワイヤ全重量に対してTi
O2 :2.5〜7.0%,SiO2 :0.25〜0.7
0%,MgO:0.05〜0.30%、金属フッ化物:
0.1〜3.0%を含有すると共に、フラックス中の全
スラグ剤成分がワイヤ全重量の5.4〜9.1%であ
り、外皮および/またはフラックスが合計でNi:9.
0〜14.5%,Cr:18.0〜25.0%,Nb
(Nb化合物の場合はNb換算値):0.5〜1.2%
を含有するステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ。
Description
スシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤの改良に
係り、さらに詳しくは、Nbが10×C(炭素)%以上
含有されているステンレス鋼(SUS 347相当)等
の溶接において、アークが安定で、スパッタ発生量が少
なく、特にスラグの被包性及び剥離性が良好である、溶
接作業性の優れたフラックス入りワイヤに関する。
ス鋼のガスシールドアーク溶接では、ワイヤに内蔵され
たフラックスによるスラグシールドとシールドガスによ
るガスシールドの両方によって溶接金属を保護し、ビー
ド外観、機械的性能等を確保するというものであるが、
特にNb入りステンレス鋼(SUS 347相当)の溶
接においては、特公平1−59079号公報において開
示されているような、SiO2 −ZrO2 −TiO2 を
主成分にもつスラグ剤系を用いて溶接を行うと、溶接直
後にスラグが飛散したり、スラグの焼き付きを生じる等
の問題が発生し、安全面においても問題であった。この
問題は、同号公報で開示されているような、TiO2 ,
SiO2 添加量の制限という手段だけでは解決できない
ものであった。従って、Nb入りステンレス鋼(SUS
347相当)の溶接において、スラグの飛散が無く、
スラグの焼き付きの生じない溶接作業性の優れたフラッ
クス入りワイヤが強く望まれていた。
ンレス鋼(SUS 347相当)の溶接において、スラ
グの飛散が無く、スラグの焼き付きの生じない溶接作業
性の優れたフラックス入りワイヤを提供することを目的
とする。
するために、ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ
において、ステンレス鋼外皮の中空部に、フラックスを
ワイヤ全重量に対して10〜25%充填し、フラックス
中にスラグ剤成分として、ワイヤ全重量に対してTiO
2 :2.5〜7.5%,SiO2 :0.25〜0.7
%,MgO:0.05〜0.30%、金属フッ化物:
0.1〜3.0%を含有し、かつフラックス中の全スラ
グ剤成分の合計がワイヤ全重量に対して5.4〜9.1
%であり、更に外皮および/またはフラックスが重量%
として、合計でNi:9.0〜14.5%,Cr:1
8.0〜25.0%,Nb(Nb化合物の場合はNb換
算値):0.5〜1.2%を含有するステンレス鋼溶接
用フラックス入りワイヤを提供する。
は、図1(a)〜(d)にその一例を示すような断面形
状のワイヤで、パイプあるいは帯鋼から成る外皮1によ
って充填フラックス2を被包したものであり、同図
(b)〜(d)の如く継ぎ目3を有するもの、あるいは
同図(a)に示すような継ぎ目のないものでもよい。外
皮としては、フェライト系ステンレス鋼及びオーステナ
イト系ステンレス鋼を用いることができる。
のである。まずオーステナイト系ステンレス鋼のパイプ
及び帯鋼を用いて、図1に示すような断面形状のフラッ
クス組成及び充填率の異なるJIS Z3323 YF
−347C相当のワイヤ径1.2mmのフラックス入りワ
イヤを製造し、SUS 347鋼の溶接をDCRP20
0A,31V,35cm/min の溶接条件で炭酸ガスアー
ク溶接を行い、各々のフラックス成分での溶接作業性に
影響を及ぼす要因について検討した。尚、フラックス充
填率の検討範囲は5〜30%とした。
2 系のスラグ剤系では、スラグの焼付きや、スラグが飛
散してしまい良好な溶接作業性を得ることはできなかっ
た。そこで本発明者らは、スラグの焼付きやスラグが飛
散しないスラグ系の検討を重ねた結果TiO2 −SiO
2 系のスラグ剤系を見いだすに到った。まず、外皮の中
空部に充填するフラックスの充填率であるが、10%未
満では、ワイヤ外皮の肉厚が厚くなり溶滴の移行に影響
を与え、溶滴移行がスムーズに行われなくなりスパッタ
が発生しやすくなる。又、フラックス中の金属成分量が
少なくなるために、溶接電流でフラックス自体が溶融し
にくくなり、アークの集中性が悪くなる。充填率が25
%超では、生産面において断線が多発し問題が生じてし
まう。
るTiO2 はスラグ被包性及び剥離性さらには耐飛散性
の良いスラグを形成するが、2.5%未満ではその効果
は発揮されず、7.5%を超えるとスラグの流動性が劣
化すると共に、スラグの被包性を確保するために必要な
スラグ量が増大し、スパッタが発生しやすくなる。原料
としては、ルチール、チタンスラグ、イルミナイト、さ
らにはチタン酸カリ、チタン酸ソーダ等が望ましい。
成分であるが、0.25%未満ではその効果は見られ
ず、0.7%を超えると、スラグが流れやすくなり、被
包性が劣化すると共に、スラグの焼付きを生じ、スラグ
剥離性及び耐飛散性が劣化する。尚、原材料としては、
硅砂、硅石の他、カリ長石等の原料の副成分を利用出来
る。
固温度調整に必要な成分であるが、0.05%未満では
その効果は得られず、0.3%を超えると、ビード表面
でスラグの凝固むらが生じビード外観の劣化と共にスラ
グ巻き込みが発生しやすくなる。金属フッ化物は、耐ピ
ット性、スラグの融点を調整し被包性を調整するために
添加するが、0.1%未満では耐ピット性が確保でき
ず、逆に3.0%を超えるとスラグの融点が低くなり過
ぎ、ビード形状が劣化すると共に、弗素ガス発生によ
り、スパッタが発生しやすくなる。金属フッ化物として
は、NaF,LiF,MgF2 ,AlF2 ,K2 Z2 F
6 等を単独もしくは、複合で用いるが、上記範囲内であ
れば、その効果はどの金属フッ化物もほぼ同等である。
なお、前記の%はいずれもワイヤ全重量に対する%であ
る。
方が含有するNb,NiおよびCrについて説明する。
Nbは、SUS 347相当若しくはそれ以上の耐粒界
腐食割れ性を得るために添加するが、0.5%未満では
JIS Z3323 YF−347Cの規格値を下回る
可能性がある。1.2%超ではJIS Z3323 Y
F−347Cの規格値を満足できなくなる恐れがある。
イト系ステンレス鋼としての基本特性である耐食性、強
度特性等の性能を得るに必要な成分であり、9.0%以
上必要であるが、14.5%を超えるとJIS Z33
23 YF−347Cの規格値を満足できなくなる恐れ
がある。Crは、Niとの共存のもとにオーステナイト
系ステンレス鋼としての基本特性を得るに必要な成分で
あり、18.0%以上必要であるが、25.0%を超え
るとJIS Z3323 YF−347Cの規格値を満
足できなくなる恐れがある。なお、Nb,Ni,Crの
%はいずれも重量%であり、また外皮およびフラックス
に含有せしめる場合は両者の合計の%とする。
物、弗化物等の非金属成分を意味するものであり、上記
の他に、スラグ塩基度の調整や、スラグの融点、流動性
の微調整に用いるAl2 O3 ,MgO2 ,アーク状態の
調整に用いるLi2 Ca3 ,K2 O等、更にはこれらの
原料からもたらされる不純物としてP,S等も含まれ
る。これらを含めた全スラグ成分がワイヤ全重量に対し
て5.4〜9.1%の範囲とすることが本発明のポイン
トの一つであるが、これはスラグ成分が9.1%を超え
た場合には、スラグ量が過剰となり、スパッタの発生量
が多くなると共に、スラグの巻込みが生じやすくなる。
5.4%未満ではスラグ量が不足し、ビード全体を覆う
ことが不可能となって、ビード形状が劣化してしまう。
ス成分、充填方法等に応じて固着剤によって造粒して用
いることもあるが、その場合には固着剤からもたらされ
る成分、例えば水ガラスの場合では、SiO2 ,Na2
O,K2 O等が増加することをあらかじめ考慮して原料
配合を行うことが必要である。本発明におけるフラック
ス成分の限定理由は以上であるが、個々の成分は単独で
その効果を発揮するものではなく、それぞれを添加する
ことによりその効果を得るものである。
用い表2に示す組成のワイヤ1.2mmφを製造した。
尚、外皮として外皮記号Aは図1(b)に示すタイプ、
外皮記号Bは図1(d)に示すタイプ、外皮記号C,D
は図1(a)に示すシームレスタイプの断面形状とし
た。
例のステンレス鋼溶接用ワイヤ、No. 14〜25が比較
例である。
347鋼からなる試験片4を突き合せ面5で突き合わ
せ、DCRP200A,31V,35cm/min の溶接条
件で下向突き合わせ溶接を行い、それぞれの溶接作業性
を比較した。その結果を表3に示す。
ヤは、スパッタの発生量に問題があった。また、TiO
2 量が不足したNo. 14のワイヤは、スラグの被包性及
び剥離性に問題が生じ、さらにはスラグが溶接直後に飛
散した。SiO2 量が過剰なNo. 17のワイヤは、スラ
グの焼付きを生じ、スラグ剥離性及び飛散性において問
題が生じた。また、SiO2 量が不足したNo. 16のワ
イヤは、スラグの被包性に問題が発生した。
ヤは、弗素ガス発生量が過剰となりスパッタの発生量に
問題を生じると共に、スラグの融点が下がりすぎビード
形状に問題が生じた。また、金属フッ化物の量が不足し
たNo. 18のワイヤは、耐ピット性が劣化しピットが発
生した。全スラグ剤成分量が過剰なNo. 21のワイヤ
は、スラグ量が過剰となり、スパッタの発生量に問題を
生じると共に、スラグの巻込みを生じた。また、全スラ
グ剤成分量が不足したNo. 20のワイヤは、スラグ量が
不足し、ビード形状が劣化した。
ラグの凝固むらが生じビード外観が劣化した。また、M
gO量が不足したNo. 22のワイヤは、ビード上脚のス
ラグ被包が劣化した。充填率が過剰なNo. 25のワイヤ
は、生産時に断線が多発した。また、充填率が不足した
No. 24のワイヤは、ワイヤ外皮の肉厚が厚いために溶
適移行が悪くスパッタの発生量に問題を生じた。
O、金属フッ化物をフラックス中に適正量含有し、且つ
フラックス中のスラグ成分の総量およびワイヤに充填す
る充填率が適正な本発明ワイヤ、No. 1〜13のワイヤ
は、溶接作業性、機械的性能のいずれも極めて良好であ
った。尚、表3の溶接作業性評価は、実用上良好な場合
を○、実用上若干問題がある場合を△、実用に供し得な
い場合を×と判定した。
ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ、特に
Nb入りステンレス鋼(SUS 347相当)溶接用フ
ラックス入りワイヤにおいて、充填率、スラグ成分量の
範囲を限定することにより、スパッタの発生量を低減
し、フラックス中のTiO2 ,SiO2 ,MgO、金属
フッ化物の範囲特定によりアークが安定で、スラグの被
包性、剥離性および飛散性の良好な、溶接作業性に優れ
たフラックス入りワイヤを提供するものであって、作業
能率の向上に大きく貢献するものである。
ある。
図、(B)は側面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイ
ヤにおいて、ステンレス鋼外皮の中空部に、フラックス
をワイヤ全重量に対して10〜25%充填し、該フラッ
クス中にスラグ剤成分として、ワイヤ全重量に対してT
iO2 :2.5〜7.5%,SiO2 :0.25〜0.
7%,MgO:0.05〜0.30%、金属フッ化物:
0.1〜3.0%を含有し、かつフラックス中の全スラ
グ剤成分の合計がワイヤ全重量に対して5.4〜9.1
%であり、更に外皮および/またはフラックスが重量%
として、合計でNi:9.0〜14.5%,Cr:1
8.0〜25.0%,Nb(Nb化合物の場合はNb換
算値):0.5〜1.2%を含有することを特徴とする
ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11499096A JP3540894B2 (ja) | 1995-09-29 | 1996-05-09 | ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25392095 | 1995-09-29 | ||
| JP7-253920 | 1995-09-29 | ||
| JP11499096A JP3540894B2 (ja) | 1995-09-29 | 1996-05-09 | ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09150295A true JPH09150295A (ja) | 1997-06-10 |
| JP3540894B2 JP3540894B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=26453616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11499096A Expired - Fee Related JP3540894B2 (ja) | 1995-09-29 | 1996-05-09 | ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3540894B2 (ja) |
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-
1996
- 1996-05-09 JP JP11499096A patent/JP3540894B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| RU2707763C1 (ru) * | 2016-03-08 | 2019-11-29 | Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Кобе Стил, Лтд.) | Способ сварки с использованием специальной сварочной горелки |
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Also Published As
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|---|---|
| JP3540894B2 (ja) | 2004-07-07 |
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