JPH11192585A - オーステナイト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒 - Google Patents

オーステナイト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒

Info

Publication number
JPH11192585A
JPH11192585A JP78698A JP78698A JPH11192585A JP H11192585 A JPH11192585 A JP H11192585A JP 78698 A JP78698 A JP 78698A JP 78698 A JP78698 A JP 78698A JP H11192585 A JPH11192585 A JP H11192585A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terms
oxide
stainless steel
welding
austenitic stainless
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
JP78698A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirohisa Watanabe
博久 渡辺
Tsuneji Ogawa
恒司 小川
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 JP78698A priority Critical patent/JPH11192585A/ja
Publication of JPH11192585A publication Critical patent/JPH11192585A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Arc Welding In General (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全姿勢での良好な溶接作業性を有するオース
テナイト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒を得るこ
と。 【解決手段】 被覆剤全重量比で、金属フッ化物(F換
算値で):15〜30%、金属炭酸塩(CO2 換算値
で):10〜25%、K酸化物(K2 O換算値):1〜
5%、Ti又は/及びTi酸化物(TiO2 換算値
で):2〜8%、を必須成分として含有し、かつ、F換
算値/CO2 換算値の比:1.0〜1.5を満足し、N
a酸化物(Na2 O換算値で)を1%以下に規制すると
ともに、金属粉末の含有量が30%以下である被覆剤
を、ステンレス鋼心線に被覆したなるオーステナイト系
ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーステナイト系
ステンレス鋼用のライム系全姿勢被覆アーク溶接棒に係
り、特に全姿勢の溶接での溶接作業性、とりわけスラグ
剥離性と耐棒焼け性に優れたオーステナイト系ステンレ
ス鋼用被覆アーク溶接棒に関するものである。
【0002】
【従来の技術】オーステナイト系ステンレス鋼は、耐錆
性や耐食性,耐酸化性,耐熱性などの優れた特性によ
り、石油精製,化学,食品の各種プラント関連機器など
の構造物材として幅広く用いられている。このオーステ
ナイト系ステンレス鋼用の被覆アーク溶接棒についても
使用環境に合わせてその被覆剤の設計が行われており、
一般には、石灰石,蛍石を主成分としたライム系(lime
系)と、石灰石,ルチールを主成分としたライムチタニ
ア系(lime−titania 系)の被覆材料が使用されてい
る。特に、固定管などの全姿勢溶接(下向溶接のみなら
ず、重力の影響でビードが垂れ易い立向及び上向溶接を
含む溶接)にはライム系の被覆アーク溶接棒が使用され
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の、オース
テナイト系ステンレス鋼用のライム系の被覆アーク溶接
棒では、主成分の蛍石によってスラグの粘性を高めるこ
とで立向溶接や上向溶接時にはビードが垂れることなく
良好なビード形状が得られるものの、蛍石含有量が多い
ことで交流溶接電源使用時にはアーク安定性が劣るこ
と、耐棒焼け性が不十分なために保護筒形状が不均一に
なり易いこと等の問題があった。また、下向溶接時には
ビード上にスラグが薄く被り、スラグの焼き付きが発生
してスラグ除去が非常に困難でこれに多大の手間がかか
っているのが実情である。
【0004】一方、このような耐棒焼け性やスラグ剥離
性を改善すべく、例えば特開昭53−52256号公報
で開示されるような改良型ライム系の被覆アーク溶接棒
も提案されてはいるものの、改善が十分でなく特にスラ
グ剥離性の点で満足できるものではない。
【0005】このように、全姿勢で使用されるオーステ
ナイト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒では、スラグ
剥離性、耐棒焼け性(保護筒形成性)、ビード形状、ア
ーク安定性及びスパッタの各項目で優れたもの、すなわ
ち溶接作業性が良好な被覆アーク溶接棒が要望されてい
る。
【0006】そこで本発明の目的は、全姿勢での良好な
溶接作業性を有するオーステナイト系ステンレス鋼用被
覆アーク溶接棒を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明によるオーステナイト系ステンレス鋼用被
覆アーク溶接棒は、被覆剤全重量比で、金属フッ化物
(F換算値で):15〜30%、金属炭酸塩(CO2 換
算値で):10〜25%、K酸化物(K2 O換算値):
1〜5%、Ti又は/及びTi酸化物(TiO2 換算値
で):2〜8%、を必須成分として含有し、かつ、F
(換算値)/CO2 (換算値)の比:1.0〜1.5を
満足し、Na酸化物(Na2 O換算値で)を1%以下に
規制するとともに、金属粉末の含有量が30%以下であ
る被覆剤を、ステンレス鋼心線に被覆したものであるこ
とを特徴としている。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明者は、前記目的を達成すべ
く、特に従来その改善が困難であった、耐棒焼け性とス
ラグ剥離性とに関し種々検討した。その結果、溶接中の
溶接棒端に片溶けや欠け落ちしない適正形状の保護筒を
形成すること、つまり良好な保護筒を形成しうる難易程
度を表す耐棒焼け性については、被覆溶接棒の溶融速度
を高めて耐棒焼け性の良化に有効な金属フッ化物と、含
有量が多いと溶接中の心線の抵抗発熱による加熱で分解
されて保護筒の形成を困難にする金属炭酸塩との比を特
定範囲に規制するとともに、被覆剤を心線に被覆するた
めの固着剤には欠け落ちしない適正形状の保護筒を形成
すべくK酸化物を含むカリ系の水ガラスを用いることに
より、耐棒焼け性を良好にしうることを知見した。ま
た、スラグ剥離性については、被覆剤にTi又は/及び
Ti酸化物を含有させることにより、前記の耐棒焼け性
を損なうことなくスラグ剥離性を良好にしうることを知
見した。
【0009】これらの知見に基づいて前記特徴を有する
本発明はなされたものであり、以下に本発明における被
覆剤成分の限定理由について詳細に説明する。なお、被
覆剤各成分の含有量は被覆剤全重量比、すなわち、被覆
剤全重量に対する重量%である。
【0010】金属フッ化物をF換算値で15〜30
%:金属フッ化物は、被覆溶接棒の溶融速度を大きくす
る効果があり、また、スラグ生成剤としてスラグの流動
性を調整する効果がある。しかし15%未満ではそのよ
うな効果がなく、30%を超えるとアークが不安定にな
るとともにスラグの流動性が過剰となり、立向・上向姿
勢での溶接が困難となる。したがって、金属フッ化物量
は換算値で15〜30%の範囲とする。なお、金属フッ
化物としては、蛍石(CaF2),氷晶石(Na3AlF6 ),珪
フッカ化カリウム(K2SiF6)等が挙げられる。
【0011】金属炭酸塩をCO2 換算値で10〜25
%:金属炭酸塩は、溶融金属の酸化や窒化を防ぐための
ガス発生剤としてCO2 ガスの発生によるシールド効果
がある。しかし、10%未満ではそのような効果がな
く、25%を超えると溶接中のステンレス鋼心線の抵抗
発熱によって被覆剤も加熱されることで金属炭酸塩の分
解が著しいために保護筒の形成が困難になり、その結
果、アークの集中性、指向性及び吹き付け力が悪化す
る。したがって、金属炭酸塩量はCO2 換算値で10〜
25%の範囲とする。なお、金属炭酸塩としては、石灰
石(CaCO3 ),炭酸マンガン(MnCO3 ),炭酸バリウム
(BaCO3 )等が挙げられる。
【0012】F換算値/CO2 換算値の比を1.0〜
1.5の範囲とする:本発明の最も特徴的構成であり、
全姿勢での良好な溶接作業性を得るためにはF換算値/
CO2換算値の比を前記の特定範囲に制限する必要があ
る。この比が1.0を下回ると耐棒焼け性が劣化(悪
化)し、強固で適正な形状の保護筒を形成することがで
きず、全姿勢での溶接が困難となる。一方、この比が
1.5を上回るとアーク安定性が劣化しスパッタも増大
する。したがって、F換算値/CO2 換算値の比を1.
0〜1.5の範囲に調整する。
【0013】K酸化物をK2 O換算値で1〜5%:被
覆アーク溶接棒は、所定量配合した被覆剤粉末に水ガラ
ス等の固着剤を加え混練して適度な粘性を与え、このも
のを心線に塗布し、次いで高温で焼成するという工程で
製造されている。この固着剤による心線への固着作用が
弱く不十分であると溶接中に保護筒の欠け落ちが発生
し、アークの集中性や指向性が悪く、アークが著しく不
安定でビード形状も悪くなる。一方、固着作用が強すぎ
ると保護筒も過剰に強固で、かつその長さが長くなり過
ぎ、このためアーク切れが発生する。そこで、適正な形
状で欠け落ちしない保護筒を形成すべく固着剤の種類及
び添加量について検討した。その結果、本発明における
被覆剤成分系では固着剤としてケイ酸カリ(K2SiO3)の
水溶液であるカリ系水ガラスが有効であることがわかっ
た。また、カリ長石などのK酸化物を添加した水ガラス
でも良好な保護筒を形成できることがわかった。このよ
うな理由により、K酸化物量はK2 O換算値で1〜5%
とする。なお、K酸化物としては、前記カリ系水ガラス
に含有されるものの他に、カリ長石(K2O・Al2O3 ・6SiO
2),カリガラス(CaO・K2O ・SiO2)等が挙げられる。
【0014】Ti又は/及びTi酸化物をTiO2 換
算値で2〜8%:Tiは、従来は脱酸を目的に添加され
ていたが、本発明の被覆剤成分系においてはスラグ剥離
性を良好にしてスラグ除去を容易にする効果があり、こ
のことが新たに知見された。また、Ti酸化物の形態で
添加した場合も同様の効果が得られることがわかった。
この効果を得るには、Ti又は/及びTi酸化物の総計
で2%以上の添加量が必要である。一方、添加量が8%
を超えるとスパッタが増大し、また、立向溶接ではビー
ドが凸気味となってビード形状が不良となる。したがっ
て、Ti又は/及びTi酸化物の総計はTiO2 換算値
で2〜8%の範囲とする。なお、Tiは金属チタンのほ
か、フェロチタン(Fe−Ti)の形態で添加してもよ
く、また、Ti酸化物としては、ルチール(TiO2),イ
ルミナイト(FeO ・TiO2),チタン酸カリウム(K2Ti
O3),チタン酸カルシウム(CaTiO3)等が挙げられる。
【0015】Na酸化物をNa2 O換算値で1%以
下:Na酸化物はアークの安定性を劣化させるとともに
スパッタを増大させる。したがって、Na酸化物量はN
a2 O換算値で1%以下にする必要がある。なお、Na
酸化物としては固着剤として用いられる水ガラス中のNa
2OのようなNa酸化物が挙げられる。
【0016】金属粉末が30%以下:Cr,Ni,M
o,Nbなどの金属粉末は、溶接金属の成分を調整する
ために適宜添加することができる。しかし、金属粉末の
量が30%を超えるとアークの吹き付け力が弱くなっ
て、アークが不安定になるとともにスパッタ量が多くな
る。よって金属粉末量は30%以下とする。
【0017】
【実施例】表2に示す化学成分のオーステナイト系ステ
ンレス鋼心線に表3及び表4に示す組成の被覆剤を被覆
し、本発明例および比較例のオーステナイト系ステンレ
ス鋼用被覆アーク溶接棒を作製した。心線寸法は、直径
3.2mm,長さ300mmであり、被覆率(溶接棒全
重量に対する被覆剤重量)はいずれも30%とした。
【0018】各溶接棒について溶接作業性評価試験を行
った。試験は、板厚6mm×幅50mm×長さ300m
mの供試鋼板を用いてT型すみ肉継手を形成し、下向、
立向及び上向の各姿勢ですみ肉溶接を行って実施した。
下向溶接での溶接電流値は105A、立向及び上向溶接
での溶接電流値は85Aであり、いずれも交流溶接電源
を使用した。供試鋼板(オーステナイト系ステンレス
鋼)の化学成分を表1に示す。
【0019】試験の結果を表5及び表6に示す。評価
は、◎:非常に優れている、○:普通(実用上問題な
し)、△:少し劣る、×:劣る(実用不可能)、とし
た。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【表3】
【0023】
【表4】
【0024】
【表5】
【0025】
【表6】
【0026】表5から明らかなように、本発明例(溶接
棒No.1〜No.9)は、全姿勢で非常に良好な溶接
作業性(スラグ剥離性、耐棒焼け性、ビード形状、アー
ク安定性及びスパッタ量)が得られている。
【0027】一方、表6に評価結果を示す比較例(溶接
棒No.10〜No.18)では本発明で規定する要件
の何れかを欠くため、次のような問題があった。すなわ
ち、No.10は金属フッ化物量、及び、F換算値/C
O2 換算値の比が下限値を下回り、耐棒焼け性が著しく
劣化して悪く、ビード形状もやや悪くなっている。N
o.11はF換算値/CO2 換算値の比が上限値を上回
り、アーク安定性がやや劣化しスパッタ量もやや多くな
っている。No.12は金属フッ化物量、及び、F換算
値/CO2 換算値の比が上限値を上回り、特に立向・上
向溶接でのアーク安定性及びビード形状が著しく悪い。
No.13は金属炭酸塩が下限値を下回るためにシール
ド不足によってビード形状が悪く、Ti酸化物量(Ti
O2 換算値)が上限値を上回るためにスパッタ量が非常
に多く、また立向・上向溶接ではビードが凸気味で形状
不良であった。
【0028】また、No.14は金属炭酸塩が上限値を
上回るとともに、F換算値/CO2換算値の比が下限値
を下回るために耐棒焼け性が著しく悪く、全姿勢でアー
クが不安定でビード形状も悪化している。No.15は
K酸化物が上限値を上回るために保護筒が過剰に強固
で、かつその長さが長くなり過ぎることでアーク切れが
多発し、アークが著しく不安定となり、またNa酸化物
が上限値を上回るためにスパッタが多発した。No.1
6は金属粉末量が上限値を上回るためにアークの吹き付
け力が弱く、アークが著しく不安定になるとともにスパ
ッタ発生量もやや多かった。No.17はK酸化物が下
限値を下回るために耐棒焼け性が著しく悪く、溶接中に
保護筒の欠け落ちが発生してアークが極めて不安定とな
り、ビード形状も悪い。No.18はTi量がTiO2
換算値で下限値を下回るために、スラグ除去が極めて困
難であった。
【0029】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のオーステナ
イト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒によると、オー
ステナイト系ステンレス鋼の全姿勢での溶接において、
スラグ除去が容易で、耐棒焼け性(保護筒形成性)に優
れ、アーク安定性が良くビード形状が良好で、スパッタ
が少ないなど溶接作業性に優れており、固定管などの全
姿勢溶接での高能率化や溶接品質の向上に貢献すること
ができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被覆剤全重量比で、金属フッ化物(F換
    算値で):15〜30%、金属炭酸塩(CO2 換算値
    で):10〜25%、K酸化物(K2 O換算値):1〜
    5%、Ti又は/及びTi酸化物(TiO2 換算値
    で):2〜8%、を必須成分として含有し、かつ、F換
    算値/CO2 換算値の比:1.0〜1.5を満足し、N
    a酸化物(Na2 O換算値で)を1%以下に規制すると
    ともに、金属粉末の含有量が30%以下である被覆剤
    を、ステンレス鋼心線に被覆したものであることを特徴
    とするオーステナイト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接
    棒。
JP78698A 1998-01-06 1998-01-06 オーステナイト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒 Pending JPH11192585A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP78698A JPH11192585A (ja) 1998-01-06 1998-01-06 オーステナイト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP78698A JPH11192585A (ja) 1998-01-06 1998-01-06 オーステナイト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11192585A true JPH11192585A (ja) 1999-07-21

Family

ID=11483390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP78698A Pending JPH11192585A (ja) 1998-01-06 1998-01-06 オーステナイト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11192585A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012143810A (ja) * 2011-01-14 2012-08-02 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd 低水素系被覆アーク溶接棒

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012143810A (ja) * 2011-01-14 2012-08-02 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd 低水素系被覆アーク溶接棒

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4940882A (en) Welding flux and welding electrode
JPS5915756B2 (ja) ガスシ−ルドア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ
US5124530A (en) Stable low fume stainless steel welding electrode
US4338142A (en) Melting flux composition for submerged arc welding
JP2021109200A (ja) 鉄粉低水素系被覆アーク溶接棒
JPH08164498A (ja) オーステナイト系ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒
JP6821445B2 (ja) 低水素系すみ肉溶接用被覆アーク溶接棒
JP2019181524A (ja) 低水素系すみ肉溶接用被覆アーク溶接棒
JPH0899192A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPS63199093A (ja) ステンレス鋼被覆ア−ク溶接棒
JPH0335033B2 (ja)
JP7210410B2 (ja) 鉄粉低水素系被覆アーク溶接棒
JP3540894B2 (ja) ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ
JPH11216593A (ja) 低水素系被覆アーク溶接棒
JP2000343276A (ja) Ni基合金フラックス入りワイヤ
JPH0381094A (ja) ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ
JP4311888B2 (ja) 低水素系被覆アーク溶接棒
JP3505429B2 (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPH03142099A (ja) ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒
JP3856650B2 (ja) ステンレス鋼被覆アーク溶接棒
JPH03264194A (ja) 高耐食ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ
JPS59110495A (ja) すみ肉溶接用低水素系被覆ア−ク溶接棒
JPS6313695A (ja) ステンレス鋼溶接用フラツクス入りワイヤ
JPS5916875B2 (ja) 低水素系被覆ア−ク溶接棒
JP2000071095A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ