JPS58103994A - 高耐候性鋼板のサブマ−ジア−ク溶接法 - Google Patents
高耐候性鋼板のサブマ−ジア−ク溶接法Info
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- JPS58103994A JPS58103994A JP20312581A JP20312581A JPS58103994A JP S58103994 A JPS58103994 A JP S58103994A JP 20312581 A JP20312581 A JP 20312581A JP 20312581 A JP20312581 A JP 20312581A JP S58103994 A JPS58103994 A JP S58103994A
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- Japan
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- arc welding
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- less
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3607—Silica or silicates
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高耐候性鋼板のサブマージアーク溶接におけ
る耐割れ性の改善に関するものであり、/ 詳細には、ワイヤ及びフラックスの改善によって耐割れ
性の良好な溶接金属を形成する為のサブマージアーク溶
接法に関するものであゐ。
る耐割れ性の改善に関するものであり、/ 詳細には、ワイヤ及びフラックスの改善によって耐割れ
性の良好な溶接金属を形成する為のサブマージアーク溶
接法に関するものであゐ。
従来一般的な意味に用いられてき良耐候性鋼板は、無塗
装の1壕で自然条件下に曝した場合の耐候性が不十分な
ものであり、塗鋏な必要とし1つ数年毎に塗り換えを行
なわなければならなかった。
装の1壕で自然条件下に曝した場合の耐候性が不十分な
ものであり、塗鋏な必要とし1つ数年毎に塗り換えを行
なわなければならなかった。
そこで無塗装でも耐候性を発揮する様な文字通りの高耐
候性鋼板の出現がWまれ、例えばJI8−03目目にお
いて規定される様な高耐候性鋼板が出現するに至り、既
Kll梁用材料としての使用実績4積重ねられている。
候性鋼板の出現がWまれ、例えばJI8−03目目にお
いて規定される様な高耐候性鋼板が出現するに至り、既
Kll梁用材料としての使用実績4積重ねられている。
高耐候性鋼はCu−Cr−P系であり、Cu−Cr系の
耐候性鋼に比べて更に良好な耐候性を有することが知ら
れているが、サブマージ溶接へ適用した場合母材の希釈
率が大きく、溶接金属中に相当量のP(例えば0.04
〜O,Oa%のP)が入る。このPはSと同じ様にFe
IF岬の低融点燐化鉄を作り易く、溶接金属の最終凝固
点付近に偏析して割れの原因になる。その為サブマージ
アーク溶接の特長である高電流高速溶接を行なうことが
できず、低電流低速溶接を行なわざるを得ないという問
題があった。
耐候性鋼に比べて更に良好な耐候性を有することが知ら
れているが、サブマージ溶接へ適用した場合母材の希釈
率が大きく、溶接金属中に相当量のP(例えば0.04
〜O,Oa%のP)が入る。このPはSと同じ様にFe
IF岬の低融点燐化鉄を作り易く、溶接金属の最終凝固
点付近に偏析して割れの原因になる。その為サブマージ
アーク溶接の特長である高電流高速溶接を行なうことが
できず、低電流低速溶接を行なわざるを得ないという問
題があった。
本発明はこの様な事情に着目してなされたもので、高耐
候性鋼板を高電流で高速溶接しても耐割れ性の良好な溶
接金属を形成することができるサブマージアーク溶接法
を確立することを目的とするものであり、具体的には溶
接材料として新しいワイヤ及びフラックスを提供し、そ
れらの組合わせによって所期の目的を達成するに至った
ものである。
候性鋼板を高電流で高速溶接しても耐割れ性の良好な溶
接金属を形成することができるサブマージアーク溶接法
を確立することを目的とするものであり、具体的には溶
接材料として新しいワイヤ及びフラックスを提供し、そ
れらの組合わせによって所期の目的を達成するに至った
ものである。
即ち本発明に係るサブマージアーク溶接法とは。
C≦0.025%(%にことわらない限り重量%を意味
する。以下同様)、0.15≦Mn≦1.6%、0.3
%≦Cu≦0.45%、0.4J$%≦Cr≦0.75
%、0,05%≦Nj≦0.3%、St≦0.06%、
残部がFe及び不可避不純物からなり、不純物中のPと
8については、P≦0.02%、8≦0.01%と定め
、且つ CI(腐食系数) −041181−0,104Mn−
2゜462P十5.j708−QJ71Cu−〇、3J
s3Cr−0,221Ni −0,744V+1.284 (単位二%)
の計算式で与えられるCI値が0.6〜0.9の範囲に
入る鋼材製のワイヤを用、め、フラックスとしては、C
aO: 4〜30%、CaF’、 : 5〜13%、7
910.:30〜66%を含む他、MnO:40%以下
又はMgO: 20%以下を含有し、且つ B(塩基度) −6,5BaO+6.05C畠0−+4
1CaF1+a、aMnO+4Mg0十〇、3Zr01
−Q、2AムO1 −2,2T烏0.−a、ax8i0゜ (単位二モル%) の計算式で与えられる値が(+0.5)〜(−1,0)
の範囲に入る7ラツクスを用い、常法によりサブマージ
アークS接を行なう点に要旨を有するものであるO 以下本発明の溶接材料における数値限定の根拠を明らか
にしながら本発明の構成及び作用効果を親切する。
する。以下同様)、0.15≦Mn≦1.6%、0.3
%≦Cu≦0.45%、0.4J$%≦Cr≦0.75
%、0,05%≦Nj≦0.3%、St≦0.06%、
残部がFe及び不可避不純物からなり、不純物中のPと
8については、P≦0.02%、8≦0.01%と定め
、且つ CI(腐食系数) −041181−0,104Mn−
2゜462P十5.j708−QJ71Cu−〇、3J
s3Cr−0,221Ni −0,744V+1.284 (単位二%)
の計算式で与えられるCI値が0.6〜0.9の範囲に
入る鋼材製のワイヤを用、め、フラックスとしては、C
aO: 4〜30%、CaF’、 : 5〜13%、7
910.:30〜66%を含む他、MnO:40%以下
又はMgO: 20%以下を含有し、且つ B(塩基度) −6,5BaO+6.05C畠0−+4
1CaF1+a、aMnO+4Mg0十〇、3Zr01
−Q、2AムO1 −2,2T烏0.−a、ax8i0゜ (単位二モル%) の計算式で与えられる値が(+0.5)〜(−1,0)
の範囲に入る7ラツクスを用い、常法によりサブマージ
アークS接を行なう点に要旨を有するものであるO 以下本発明の溶接材料における数値限定の根拠を明らか
にしながら本発明の構成及び作用効果を親切する。
まずワイヤについて述べる。
C:0.025%以下
溶接金属中のC含有量が多くなるにつれて耐割れ性が低
下する値向がある。実験によると、溶接金属中のC含有
量が0.04%を越えた場合に耐割れ性が低下する傾向
が確認された。そこで溶接金属中のC含有量を0.04
%以下にすることが必!であると考え1種々実験を行な
ったところ、ワイヤ中のC含有量を−0,025%以下
に抑制すれば、溶接金属中のC含有量が0.04%以下
になり、耐割れ性が向上するとの結論に到達した。他方
C含有量を低下させるにつれて耐割れ性は更に向上する
傾向を見せ、実質的に下限を設定する必要はなかった。
下する値向がある。実験によると、溶接金属中のC含有
量が0.04%を越えた場合に耐割れ性が低下する傾向
が確認された。そこで溶接金属中のC含有量を0.04
%以下にすることが必!であると考え1種々実験を行な
ったところ、ワイヤ中のC含有量を−0,025%以下
に抑制すれば、溶接金属中のC含有量が0.04%以下
になり、耐割れ性が向上するとの結論に到達した。他方
C含有量を低下させるにつれて耐割れ性は更に向上する
傾向を見せ、実質的に下限を設定する必要はなかった。
Mn : 0.1 j S−1,8%
Mn は強度向上元素であるが、ワイヤ中の含有量が0
.1s%未満になると溶接金属中のMn 歩留量が少な
く、高強度を発揮するに至らない。しかしMn含有量が
1.6% を越えると溶接金属中に大量のMnが歩留り
、母材との強度バランスがくずれ熱影醤部近傍で割れを
発生する恐れがある。
.1s%未満になると溶接金属中のMn 歩留量が少な
く、高強度を発揮するに至らない。しかしMn含有量が
1.6% を越えると溶接金属中に大量のMnが歩留り
、母材との強度バランスがくずれ熱影醤部近傍で割れを
発生する恐れがある。
Cu : 0.BN2.46%
Cr : 0.4 j!〜0.75%
Ni : 0.Oi 〜0.3%
母材自身がCu、Cr、Ni@を含むことによって耐候
性を示すものであるから、溶接金属もこれらの元素を含
んで耐候性を示すことが1lllましい。
性を示すものであるから、溶接金属もこれらの元素を含
んで耐候性を示すことが1lllましい。
そこでこれら3元素は母材中における夫々の含有量を目
安にして上述の範囲を設定した@Si:0.0g%以下 旧 は耐候性鋼にとりて特に必須不可欠なものではなく
、少ない方が良い。即ちO,OS%を越えると溶接金属
の伸びが低下するので、ワイヤ中の含有量は0.05%
以下可及的少ないことがWすれる。
安にして上述の範囲を設定した@Si:0.0g%以下 旧 は耐候性鋼にとりて特に必須不可欠なものではなく
、少ない方が良い。即ちO,OS%を越えると溶接金属
の伸びが低下するので、ワイヤ中の含有量は0.05%
以下可及的少ないことがWすれる。
P:0.02%以下
母材と同様の耐候性を示すという意味では、ワイ’r中
にある程度のPを含有させておくことが錯着れる場合も
あり得るが、溶接冶金反応によって前述の如き低融点燐
化鉄を形成し、耐割れ性特に耐高温割れ性を低下させる
という問題があるので0.02%を上限とした。
にある程度のPを含有させておくことが錯着れる場合も
あり得るが、溶接冶金反応によって前述の如き低融点燐
化鉄を形成し、耐割れ性特に耐高温割れ性を低下させる
という問題があるので0.02%を上限とした。
8:0.01%以下
溶接金属中に多量のSが混入すると、低融点のMn8が
形成され、溶融金属の最終凝固点近傍に偏析して高温割
れを助長する。従って可及的に少ないことが望まれ、0
.01%以下と定めた。
形成され、溶融金属の最終凝固点近傍に偏析して高温割
れを助長する。従って可及的に少ないことが望まれ、0
.01%以下と定めた。
CI値(腐食系数):o、s〜o、g
前述の計算式は1種々の化学組成からなる高耐候性鋼板
を対象とし、組成と腐食の相関を表わす式として求めた
ものであり、式中の係数は重回帰計算によって定められ
ている。そして現在提供されている高耐候性鋼板のCI
値は一般に06〜09であるから、本発明のワイヤにつ
いても母材と同程度のCI値を有すべきであるとして0
.6〜0.9に定めた。
を対象とし、組成と腐食の相関を表わす式として求めた
ものであり、式中の係数は重回帰計算によって定められ
ている。そして現在提供されている高耐候性鋼板のCI
値は一般に06〜09であるから、本発明のワイヤにつ
いても母材と同程度のCI値を有すべきであるとして0
.6〜0.9に定めた。
次に使用フラックスについて述べる。
CaO:4−io%
CiOはアークの安定に寄与するが、4%未満ではこの
機能が発揮されず、アークの不安定を招き易くなると共
にスラグの粘性が低下してビードに対する被覆が不十分
になシビード形状が不安定になる。他方30%を越える
と粘性が過大になへて凸形ビードを形成し易くなる。
機能が発揮されず、アークの不安定を招き易くなると共
にスラグの粘性が低下してビードに対する被覆が不十分
になシビード形状が不安定になる。他方30%を越える
と粘性が過大になへて凸形ビードを形成し易くなる。
CaF、 : 5〜13%
Ca F@はアーク熱によって気化し、溶接金属の清浄
化作用を示すと共に、非金属介在物の含有蓋を低下させ
て耐割れ性の向上に寄与するが、rI%未満ではこれら
の機能が発揮されない。他方13%を越えると、耐割れ
性は更に向上するもののスラグの粘性が低下し、凸ビー
ドを形成するという欠点か出る。
化作用を示すと共に、非金属介在物の含有蓋を低下させ
て耐割れ性の向上に寄与するが、rI%未満ではこれら
の機能が発揮されない。他方13%を越えると、耐割れ
性は更に向上するもののスラグの粘性が低下し、凸ビー
ドを形成するという欠点か出る。
StO,二 30〜6M %
スラグの粘性を最適状態に保持する上で必要な成分であ
り、30%未満では粘性が低下し、他方6s%を越える
と粘性が過大となり、いずれの場合も溶接作業性が悪く
なる。
り、30%未満では粘性が低下し、他方6s%を越える
と粘性が過大となり、いずれの場合も溶接作業性が悪く
なる。
MnO:40%以下又はMgO:20%以下M n O
及びMgOもスラグの粘性を調整するものであり、いず
れか一方を配合するだけでも本発明を満足することがで
きる0しかしMnOが40%を越えるか、或いはMgO
が20%、を越えるとスラグの粘性が過大となり凸ビー
ドを形成し易くなるので本発明から除外した。
及びMgOもスラグの粘性を調整するものであり、いず
れか一方を配合するだけでも本発明を満足することがで
きる0しかしMnOが40%を越えるか、或いはMgO
が20%、を越えるとスラグの粘性が過大となり凸ビー
ドを形成し易くなるので本発明から除外した。
B(塩基度) : (十o。5)〜(−1,0)上記計
算式は一般に赤尾式と呼ばれているものであるが、この
計算式で与えられる塩基度為、+側になるとビード幅が
狭くなると同時に溶込みが深くなるという傾向をみせる
。反対に一側になるとビード幅がひろがり易くなると共
に溶込みが浅くなる。しかるに(ビード幅)/(浴込み
)の比は好適な範囲にとどめる必要があり、大きくなり
過ぎても小さくなり過ぎても耐割れ性に悪影響を生じ、
本発明の目的にそぐわなくなる。そこで種々のB値を示
す7ラツクスを用い、耐割れ性との比較を検討したとこ
ろ、+側の上限は+0.5であり。
算式は一般に赤尾式と呼ばれているものであるが、この
計算式で与えられる塩基度為、+側になるとビード幅が
狭くなると同時に溶込みが深くなるという傾向をみせる
。反対に一側になるとビード幅がひろがり易くなると共
に溶込みが浅くなる。しかるに(ビード幅)/(浴込み
)の比は好適な範囲にとどめる必要があり、大きくなり
過ぎても小さくなり過ぎても耐割れ性に悪影響を生じ、
本発明の目的にそぐわなくなる。そこで種々のB値を示
す7ラツクスを用い、耐割れ性との比較を検討したとこ
ろ、+側の上限は+0.5であり。
−側の下限は−1,0であることが分か9.夫々上述の
如く設定−した。
如く設定−した。
本発明のサブマージアーク溶接に用いるワイヤ及びフラ
ックスは上記要件を満足する亀のであるが、この様な溶
接材料を使用する限り、溶接条件については特段の制限
がなく、サブマージアーク溶接に用いられている一般的
な溶接条件に従えば良い。従って例えば高電流下の高速
溶接を行なうことも可能でTo9、この様な条件下でも
良好な耐割れ性が発揮されることになり、高恭考耐候性
鋼板におけるサブマージアーク溶接の溶接条件範囲を拡
大することに成功した。
ックスは上記要件を満足する亀のであるが、この様な溶
接材料を使用する限り、溶接条件については特段の制限
がなく、サブマージアーク溶接に用いられている一般的
な溶接条件に従えば良い。従って例えば高電流下の高速
溶接を行なうことも可能でTo9、この様な条件下でも
良好な耐割れ性が発揮されることになり、高恭考耐候性
鋼板におけるサブマージアーク溶接の溶接条件範囲を拡
大することに成功した。
次に本発明の詳細な説明する0
第1表に示す組成の供試ワイヤ(4,8■φ)と、第2
表に示す組成の供試フラックスを用い、@3表に示す組
成の高専集耐候性鋼板(25mt)のテプマージアーク
fi!I11!!を行なりた。溶接条件は、650A−
34V−50a*/mlnであり、第1図に示す様な母
材を、■、■、■、■の順に溶接した(十字隅肉溶接試
験法)0 溶接部を第2図に示す如く長手方向にlO尋分し各断面
にお轄る割れの有無を調査し、10個の断面の中で1断
面にでも割れが発見されたものは。
表に示す組成の供試フラックスを用い、@3表に示す組
成の高専集耐候性鋼板(25mt)のテプマージアーク
fi!I11!!を行なりた。溶接条件は、650A−
34V−50a*/mlnであり、第1図に示す様な母
材を、■、■、■、■の順に溶接した(十字隅肉溶接試
験法)0 溶接部を第2図に示す如く長手方向にlO尋分し各断面
にお轄る割れの有無を調査し、10個の断面の中で1断
面にでも割れが発見されたものは。
割れ有)、全く発見されなかったものを割れ無しと判定
した。結果を一括して示すのが第3図であり、W4、w
s、waのワイヤを使用したものでは全て割れ有りとの
判定が出た。又F1、F4、F5の7ラツクスを使用し
たものでも全て割れ有りを判定され、結局割れ無しと判
定されたものは、 Wl、W2、W3のワイヤにF2、
F3、F5の2ラツクスを組合わせてサブマージアーク
溶接したものだけであった。
した。結果を一括して示すのが第3図であり、W4、w
s、waのワイヤを使用したものでは全て割れ有りとの
判定が出た。又F1、F4、F5の7ラツクスを使用し
たものでも全て割れ有りを判定され、結局割れ無しと判
定されたものは、 Wl、W2、W3のワイヤにF2、
F3、F5の2ラツクスを組合わせてサブマージアーク
溶接したものだけであった。
第1図は溶接部の形状を示す側面図、第2図は同斜視図
で一点鎖線は切断llIを示す、#I3図は割れの有無
を示すグラフである。 出願人 株式金社 神戸製鋼所
で一点鎖線は切断llIを示す、#I3図は割れの有無
を示すグラフである。 出願人 株式金社 神戸製鋼所
Claims (1)
- (1)高耐候性鋼板をサブマージアーク溶接するに幽9
.消耗ワイヤとしては、C≦0.02%% (重量%、
以下同じ)、0.1!i%≦Mn≦1.6%、0.3%
≦Cu≦0.4I%、046%≦Cr≦ots%、o、
os%≦N1≦0.8%。 旧≦O,OS%、残部がFe及び不可避不純物からなり
、不純物中Pと8についてはP≦0.02%、S≦0.
01へと定め、且つ CI(腐食系数) −0,2318i−0,104Mn
−L4@mP+L5708−0.271Cu−〇、35
3Cr−0.221Ni −0.744v+1.284 (単位:%)の計算
式で与えられるCI値が0.6〜0.9の範囲に入る鋼
材製のワイヤを用い、フラックスとしては、CmO:4
〜30 つら、 CaF愈 : S−1az、
sto、 : 30〜65嘔を含む他、MnO:
40%以下又はMgO:20%以下を含有し、且つ B(塩基f ) −6,5BJIO+6.0 lCaO
+臥ICaF1 +4.8Mn0+4Mg0+ 0.3
Z r (% −0,2A /4 (%−2,1’I
’僅0.−6.31181(〜(単位:毫ル嘔) の計算式で与えられる懐が(+0.5)〜(−1,0)
の範囲に入るフラックスを用い、常法によりサブマ
ージアーク溶接することを特徴とする高耐候性鋼板のサ
ブマージアーク溶接法0
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20312581A JPS6048279B2 (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | 高耐候性鋼板のサブマ−ジア−ク溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20312581A JPS6048279B2 (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | 高耐候性鋼板のサブマ−ジア−ク溶接法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58103994A true JPS58103994A (ja) | 1983-06-21 |
| JPS6048279B2 JPS6048279B2 (ja) | 1985-10-26 |
Family
ID=16468812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20312581A Expired JPS6048279B2 (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | 高耐候性鋼板のサブマ−ジア−ク溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6048279B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6040690A (ja) * | 1983-08-15 | 1985-03-04 | Kobe Steel Ltd | 高耐候性鋼板の2電極潜弧溶接方法 |
| CN105014198A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-11-04 | 宝鸡中铁宝桥天元实业发展有限公司 | 耐候钢焊接方法 |
| CN112222573A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-15 | 甘肃一安建设科技集团有限公司 | 一种耐候钢q500qenh的焊接方法 |
-
1981
- 1981-12-15 JP JP20312581A patent/JPS6048279B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6040690A (ja) * | 1983-08-15 | 1985-03-04 | Kobe Steel Ltd | 高耐候性鋼板の2電極潜弧溶接方法 |
| CN105014198A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-11-04 | 宝鸡中铁宝桥天元实业发展有限公司 | 耐候钢焊接方法 |
| CN112222573A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-15 | 甘肃一安建设科技集团有限公司 | 一种耐候钢q500qenh的焊接方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6048279B2 (ja) | 1985-10-26 |
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