JPS5851797B2 - 被覆溶接棒用フラックス組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被覆溶接棒用フラックス組成物に関し、さらに
詳細には特定のクロム含量を有するニッケルークロム−
鉄合金心に特殊のフラックスを被覆したものからなる同
種および異種金属を接合することが出来かつあらゆる姿
勢で亀裂および気孔のない良好な溶接部および優れた耐
食性を有する溶着金属をもたらす被覆溶接棒用フラック
ス組成物に関する。

耐食性ニッケル基合金たとえば名目上２８％クロム−１
０％鉄を包含するニッケル基合金を溶接することの出来
る溶接棒が当業界で必要とされている。

この合金は耐食性配管系で使用出来ることが証明されて
おり、多くのこのような用途に適した前述の合金の商業
的利用を促進するために広範囲の規準に会う溶接棒が必
要とされていることも認識されている。

溶接棒はすべての溶接姿勢で優れた作業性を提供し、か
つ厳しい制約の下で溶接を行う際にも亀裂および気孔の
存在しない良好な溶接部をもたらすことが必要とされる
。

また、被覆溶接棒は母材合金と同じ耐食性を有する溶着
金属をもたらしかつ異種品接合の形成に使用される鉄希
釈および他の合金たとえば鋼の重ね合わせに対して許容
性を有することが必要である。

イマや、特殊の被覆ニッケルークロム−鉄台金棒を用い
ることによりすべての溶接姿勢で亀裂および気孔を含ま
ずかつ前述の２８％クロム−１０秒鉄、残部ニッケルの
合金と同じ耐食性を有する良好な溶接部を形成出来るこ
とが見出された。

本発明の目的は、クロムを２４〜３２％含有するニッケ
ル基合金心線および特殊の成分割合を新規に組合せた特
殊のフラックス被覆からなる被覆溶接棒用フラックス組
成物を提供することであり、上記溶接棒は異種金属の接
合および鉄基合金の上張りに適当ならしめる鉄希釈に許
容性を有しかつ良好な作業性を有しならびに耐食性の大
きい溶着金属をもたらし得るものである。

また、本発明はアーク溶接に使用するためのフラックス
被覆を提供するものである。

傭こ１ｈカ１０ｉ疋罰デＩゴ不【夕溌挿鷹から明らカイ
こなろう。

一般に、本発明はニッケル基合金心線とフラックス被覆
からなる被覆溶接棒用フラックス組成物を意図するもの
で、心金属とフラックス被覆の好ましい相対割合は下記
の第１表に記載されている。

一般に、心線は重量角で最大約ｏ、ｉ％炭素、最大約２
％マンガン、最大的２．５％珪素、約２４乃至３２％ク
ロム、最大約５％チタン、最大約５％アルミニウム、最
大約２５％鉄および残部約５０乃至約６７％の実質的ニ
ッケルを含有するニッケルークロム−鉄合金から形成さ
れる。

好ましくは、心線は重量角で最大的０．０５％炭素、最
大約１％マンガン、最大約１％珪素、約２７乃至約３１
％クロム、最大約１％チタン、最大１％アルミニウム、
約８乃至約１２％鉄、および残部約５２乃至約６５％の
実質的ニッケルを含有する。

当業者に理解されるように、「残部実質的に」という表
現は普通付随元素として存在する他の元素たとえば脱酸
および清浄元素および合金の新規な特性に悪影響を及ぼ
さない通常少量で付随する不純物の存在を除外するもの
ではない。

本発明によって意図されるフラックス被覆は乾燥フラッ
クスの重量％で約１０乃至約２６％炭酸カルシウム、約
５乃至約２０％炭酸バリウム、約ｌＯ乃至約２３％二酸
化チタン、約１〜４％酸化アルミニウム（アルミナ）、
約２０乃至３０％好ましくは約２４乃至約２６％氷晶石
、約１０乃至約１８％マンガン、約２．４％乃至約７．
２％ニオブおよび約３〜１０％クロムを含有する。

ただしアルミナとクロムについては両者いづれも含有す
る場合の外？ｔヒｄ切）一方を含有しない場合も含まれ
るＯ本発明の実施に際しては、フラックス組成物は約１
２乃至約２０％炭酸カルシウム、約１２乃至約２０％炭
酸バリウム、約１２乃至約２０％二酸化チタン、約１乃
至約２％酸化アルミニウム、約２４乃至約２６％氷晶石
、約１３乃至約１６％マンガン、約４．８乃至約６％ニ
オブおよび最大約６％クロムを含有することが好ましい
。

さらに好ましいフラックス組成物は約１５％炭酸カルシ
ウム、約１５％炭酸バリウム、約１５７０二酸化チタン
、約１乃至約２％酸化アルミニウム、約２４乃至約２６
％氷晶石、約１３乃至約１６％マンガン、約４．８乃至
約６％ニオブおよび最大約６％クロムを含有する。

亀裂および気孔のない良好な接合部を形成するのに適し
かつすべての溶接姿勢で優れた作業性をもたらす被覆溶
接棒を提供するには前述のフラックス成分のすべてが特
定の量で存在することが不可欠である。

フラックス被覆中の炭酸カルシウムの量が約１０％以下
である場合、アークは幾らか不適当になるが、しかしさ
らｌこ重要なことはスラグの粘着性が増大するためのス
ラグ除去性が非常に悪くなる。

炭酸カルシウム約２６％以上では、スラグ除去が再び問
題となり、スラグの融点は増大して溶接棒チップに未溶
融被覆の１部が残り（通常「指の爪」の形で）そのため
アークは不安定となり特に立向溶接および上向溶接の場
合作業が妨害される。

約１２乃至約２０％炭酸カルシウムたとえば１５％が好
ましい。

炭酸バリウムは約５乃至約２０％の範囲で存在する。

なぜならば、次のことが見出されるからである。

即ちこの成分は約５％以下では、重力に抗する姿勢での
溶接（ｏｕ ｔ−ｏｆ−ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｗｅｌｄｓ
：これは、頭上即ち上向姿勢での溶接時のように重力
に抗して金属がアークを通して移行する姿勢での溶接の
ことを意味する）の場合、溶接中スラグが過度に流動性
になって溶融スラグが落下する。

また約２０％以上の濃度ではスラグの融点が増加し、そ
の結果指の爪およびアーク不安定性がもたらされる。

好ましくは、約１２乃至約２０％たとえば１５％の炭酸
バリウムがフラックス組成物で使用される。

二酸化チタン（ルチル）は主としてアーク安定剤として
作用し１またスラグの融点を低下させる。

ルチルが約１０％以下のフラックスでは、フラックス被
覆の融点は過度に高くなり、粒滴移行（ｇｌｏｂｕｌａ
ｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ）が生じる。

これは、細かい粒子による望ましい微細なスプレーでな
く大きな塊状または粒滴で金属がアークを通して移行す
ることをいう。

また、約１０％以下および約２３％以上のルチルでは、
スラグの融点は増大してスラグはより粘着性となりその
結果作業から除去することが困難になる。

約１２乃至約２０％たとえば１５％の酸化チタンが好ま
しい。

スラグ除去を補助するために少量のアルミナ、好ましく
は約１乃至約２％がフランクス被覆に添加される。

アルミナを添加しないでもスラグ除去は可能であるが、
しかし少量のアルミナを添加するとこの特性が改良され
る。

アルミナ量を約４％に増大すると、スラグの融点は増大
し、重力に抗する姿勢での溶接で作業に悪影響を及ぼす
指の爪状前が生じる。

使用量内の氷晶石はスラグにおいて清浄剤として作用し
、また融点をかなり低下させる。

しかしながら、氷晶石は約２４乃至約２６％の水準で保
持されなければならないことが見出された。

氷晶石量が２４％以下または２６％以上では、フランク
ス被覆の融点が増大し、その結果被覆内の心線の融解が
生じ、溶接プールが干渉され最後にはアークの消滅が生
じる。

フラックスの融点を保持して指の爪および粒滴移行を避
けるには他の成分の割合量と継続して約１０乃至約１８
％、好ましくは約１３乃至約１６％のマンガンおよび約
２．４乃至約７，２％、好ましくは約４．８％のニオブ
がフラックスで不可欠である。

したがって溶着金属のマンガンおよびニオブ含量も増大
し、溶着金属割れの抑制に役立つ。

マンガンは種々の形たとえば粉末、フェロマンガン等と
して添加することが出来、ニオブはフェロニオブとして
添加するのが好ましいが（この場合ニオブ含量は約５０
乃至約７０％である）、シかしニッケルーニオブまたは
ニオブ粉末または他の適当な形で添加することが出来る
。

当業者に理解されるように、心線を介してマンガンおよ
びニオブの補助添加を行い溶接部の亀裂抵抗に必要な条
件を満たすことが出来る。

アークの再点弧（ｒｅｓｔｒｉｋｅ ；母材の同一個所
またはその付近における偶発的または人為的なアークの
消弧とそれに続くアークの再形成を意味する）および一
般的気孔を最小限にするためにはフラックス被覆中で約
３〜１０％のクロムが不可欠である。

被覆中のクロムはまた心線から移動するクロムを補充し
、その結果最適の耐食性にとって適当な約２７乃至２８
％クロム含有溶着金属が得られる。

本発明で意図される溶接棒では、心線のクロム含量約３
０％たとえば２９．８％およびフラックス被覆中のクロ
ム含量約４％で、約２８％クロムを含有する溶着金属が
もたらされることが見出された。

しかしフラックス組成物をクロムを含まない溶接合金や
心線と用いるときは、クロム元素をフラックス被覆中に
含ませることは望ましくない、それはクロムを含まない
溶着物とおもわれるものがそれにより汚染されるからで
ある。

当業者に理解されるように、本発明のフランクス被覆は
任意の適当な方法たとえば押出し法で心線に適用し心線
表面で乾燥および（または）焼成により乾燥することが
出来る。

満足な溶接棒はフラックス成分およびベントナイト（約
−８０゜−１００メツシユの微粉末からなる）を適当な
混合装置たとえば粉砕機で約２−３分完全に乾式混合す
ることにより製造することが出来ることが見出された。

次に、珪酸ナトリウム水溶液を混合物に徐々に添加し、
均質な混合物が得られるまで通常約３−５分混合を続け
る。

乾燥フラックスの重量部で約３％水準のベントナイｌよ
び約１５％水準の珪酸ナトリウム（４７°ボーメ水溶液
）が好ましい。

ベントナイトはコロイド粘土であり、普通被覆溶接棒の
製造で押出し助剤として使用され、珪酸ナトリウムは普
通押出しおよび焼成後フラックス被覆の他の鉱物と金属
成分を互いに保持する結合剤として使用される。

適当な乾燥および（または）焼成処理は５５０”Ｆで２
時間の加熱から成る。

この方法は普通の取扱い条件下で機械的損傷に比較的抵
抗性のある高い機械強度の硬い付着性被覆をもたらす。

作業性は溶接棒寸法に依存することが見出された。

ナ嵌が、フシックス被覆が余り薄いと上向溶接は置では
短絡が生じるとυ易る。

一般的な溶接棒寸法と好ましい電流範囲の例を下記の第
１表に示す。

当業者に理解されるように、特定の溶接問題を解決する
ためにこれらの割合および（または）作動電流を変える
ことは可能である。

したがって、たとえば上向溶接位置ではアンペアを低下
させることにより過度のスラグ流動性を最小限にするこ
とが出来る。

しかしながら、フラックス被覆は溶接棒の約２０乃至約
５０％、好ましくは約３５％をなす。

溶着金属および（または）初期溶着金属の上面を覆う溶
着物の組成はフラックスの正確な組成、使用する心線の
種類および溶接される母材金属の組成に依存して変化す
る。

溶着金属は心線と被覆組成物を互いに関連させた結果の
生成物であり、母材の希釈の影響を受ける。

しかしながら、一般に名目上２８％クロム、１０％鉄を
含有するニッケル基合金を本発明の溶接棒で溶接すると
第■表に示す範囲の組成を有する落着金属が生じる。

第用表で組成は重量％で表わされている。

本発明で意図される組成および割合による溶接棒は名目
上２８％クロムおよび１０％鉄を含有するニッケル基合
金の母材と比較し得る機械的性質および耐食性の組合せ
を有する良好な溶着金属をもたらす。

溶着金属で最適耐食性を達成するためには、溶着金属の
炭素含量は約０．０５％以下、好ましくは約０．０３％
に保持されることが必要であり、またクロム含量は少な
くとも約２６％または２７％、好ましくは約２８％に保
持されることが必要である。

溶接金属割れを抑制するには、溶着金属は約０．５％、
好ましくは約１％のニオブおよび約１％および好ましく
は約３％のマンガンを含有することが必要である。

当業者が本発明をより良く理解出来るように、次に例を
述べる。

例Ｉ 下記の第■表に示す種々のフラックス組成物を用いて、
０．０２１％炭素、０．１６％マンガン、０．０２％以
下珪素、２９．８％クロム、０．２９％アルミニウム、
０．１４％チタン、０．０１４％マグネシウム、８．６
％鉄および残部実質的ニッケルを含有する１／８インチ
直径心線を被覆する。

フラックス／Ｉ６．１−１７は本発明の範囲に入り、フ
ラックス／１６．Ａ−Ｈは本発明の範囲外である。

マンガンおよびクロムは電解粉末として添加され、ニオ
ブは６０％ニオブを含有するフェロニオブとして添加さ
れた。

添加の際、ニッケルは電解粉末として添加され、酸化ジ
ルコニウムおよび酸化クロムは溶接級粉末（米国で特に
溶接用として業者から市販されているＺｒＯ２、ｊ６よ
びＣｒ２Ｏ３該当品）として添加された。

溶接棒は乾燥フラックスの重量％で３％ベントナイトお
よび１５％珪酸ナトリウム（４７°ボーメ溶液）を用い
て押出しにより造った。

この溶接棒を５５０’Ｆで２時間焼成した。

心線と同じ物質の厚さ１／２インチの溝付き金属板を上
向姿勢で単一パスで溶接した。

金属板は深さ１８インチまで延びる６０°Ｖ−開先角（
ｂｅ−ｖｅｌ）を有し、■−斜面のベースは３／１６イ
ンチ幅であった。

この形状は６００■−開先角接合部の第２回溶接パスで
見出される幾何学を似せたものである。

すべての溶接は同じ整流電源を用いて８５アンペアＤＣ
ＲＰ（直流逆極性）で行った。

当業者に理解されるように、この溶接はマルチパス（Ｍ
ｕｌｔｉｐａ−ｓｓ）溶接において最も困難なパスであ
ると考えられる。

作用効果試験により本発明のフラックスは商業的に使用
出来るが、本発明範囲外のフラックスはそうでないこと
が示された。

たとえばフラックスＡ、ＣおよびＧは指の爪を形成する
傾向があり、フラックスＨは高い頂を有するビードを生
じ、スラグをビードの縁から除去することが困難であっ
た。

フラックスＡｌｌは最良の全作業性を示した。このフラ
ックスは長短いずれのアーク長さにおいても優れたアー
ク安定性を示し、短絡を起したりまたは指の爪を形成す
る傾向がなかった。

フラックス除去はハンマーとのみで容易に行われ、ビー
ドまたは板面に残渣が残らず、したがって特殊の調整た
とえば研削を第２パスの前に必要としなかった。

ビードは側壁に対して良く混合されて均一※※であり、
その輪郭は断面がほぼ平らでごくわづかの凸状しかない
ことから許容され得るものであった。

例■ 名目上２８％クロム、１０％鉄および残部実質的ニッケ
ルからなる母材と等しい強度および耐食性を有する良好
な溶着金属をもたらす本発明の溶接棒の能力を証明する
ために、前記例Ｉに示すような本発明の範囲内外のフラ
ックス組成物で被覆された種々の溶接棒を製造した。

第■表は心線および（または）母材として用いた種々の
合金の組成を示し、第ｖ表は最終溶接棒の組成および寸
法を示す。

フラックス被覆組成について前述した第■表を参照する
必要がある。

形成された種々の溶接の詳細は溶接棒の良好な溶着金属
形成能を示す試験結果と共に第■表に示される。

第■表はこれら溶接の組成およびそれらの引張特性を示
す。

ことわりが無い限り、第■表に示す「下向」姿勢は単一
のＵ−溝（１５°開先角、１／４“半径、３／３２“ル
ート面および１／８“ルート間隔（ｏｐｅｎｉｎｇ ）
溶接部を溶接することからなるものであった。

「上向」姿勢は第１パスを下向姿勢で行う１／２“厚さ
突合せ溶接（６００Ｖ−突合接合）からなるものであっ
た。

溶接接合部を放射線検査し、横方向スライス（溶接接合
部当り約６または７個のスライス）を切断し、研磨し、
レピ） −（Ｌｅｐｉ ｔｏ ）試薬で腐食しそして顕
微鏡でＩＯＸの倍率で欠陥を調らべた。

各溶接部からの２つの３／８′／厚さの横方向スライス
を１−１／２″直径ピンの周囲に１８０°曲げて曲げ試
験を行った。

１つの曲げ試験試料は溶接したま＼の状態であり、他の
試料は１３００’Ｆで２０時間加熱し、空冷した（Ａ、
Ｃ，Ｘこの熱処理はＮＡＶＳＨＩＰＳ２５０−１５００
−１ （Ｓｔａｎｄ−。

＊ ａｒｄ ｆｏｒ Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｒｅａｃｔｏｒ
Ｃｏｏｌａｎｔ ａｎｄ Ａ−ｓｓｏｃｉａｔｅｄ
Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｆｏ
ｒ−Ｎａｖａｌ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｐｏｗｅｒ Ｐ １
ａｎｔｓ （加圧水冷系）、Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ ５ｈ
ｉｐｓｔ Ｎａｖｙ Ｄｅｐｔ−、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏ
ｎ ＋Ｄ、Ｃ，）＃こ記載されている。

次に、曲げ試験試料の欠陥をＩＯＸで調らべた。

第■表の「應亀裂／部分」値は試験試料の平均を表わす
。

第■表に示される結果は本発明のフラックス被覆に係る
溶接棒により良好な溶着金属が形成されることを明らか
に示している。

溶接Ａ４ｇよび５は重力に抗する姿勢（ｏｕｔ−ｏｆ−
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）での溶接による溶接部が最小限の気
孔率で形成出来ることを示す。

溶接Ａ３Ａ＃よび６は溶接棒が鋼の重ね合せおよび異種
接合部に必要とされる鉄希釈に許容性を有することを証
明する。

鉄希釈に対する許容性は本発明のフラックス被覆に係る
溶接棒の重要な特徴である。

というのは鉄希釈に対する許容性のために鋼により耐食
性のある合金をクラッドしかつ構造支持体が必要とされ
る容器等の構成で普通遭遇する異種接合を形成すること
が可能になるからである。

溶接棒Ａで形成した溶接、％Ａは良好であるが、指の爪
が生じて高い頂上の溶着金属が生成するので溶接棒の挙
動は不満足であった。

また本発明の範囲外のフラックス被覆に係る溶接棒で形
成した溶接、４６８は放射線検査で不良であり、スラグ
を除去し難くかつビードはフラットであるよりは高い頂
きをなしていた。

第■表は溶接／Ｉ６．ｌ 、 ２ 、７および１０（溶
接したままの状態）で行った標準ヒュイ試験の結果を示
す。

ヒュイ試験はＡＳＴＭＡ−２６２の推奨手段Ｃに概略さ
れている方法により沸騰６５％硝酸環境に母材と溶着金
属からなる溶接部分をさらすことにより行った。

各時間後、試料の重量損失■／平平方デシメートル日日
ｍｄｄ）を測定することにより試料の耐食性を試験した
。

前述したように、溶着金属の耐食性は炭素およびクロム
含量により影響を受ける。

低クロム含量と共に炭素含量が余りに大きいと、過度の
腐食を受け、優れた耐食性が必要な多くの用途に望まし
くないと考えられる。

たとえば、溶接／１６１は炭素含量０．０６７％および
クロム含量２８．９％を有する心線でつくり、フラック
スにはクロムを用いなかった。

この場合溶着金属の炭素含量０．０６２％およびクロム
含量２６．２％であり、腐食速度は大きく望ましくなか
った。

溶接／１６２は溶接／／６１で用いた溶接棒と同じ心線
であるがしかしフラックスには３％クロムを含有する溶
接棒で形成した。

溶着金属は０．０５２％炭素および２８％クロムを含有
し、腐食速度は溶接／Ｉ６１よりかなり低かった。

当業者に理解されるように、同じ心線を有する溶接棒に
よりつくられる溶着金属の炭素水準（０，０６２％およ
び０．０５２％）の相違は多くの要因たとえば心線中の
偏析によるものであるが、しかし母材と同じ耐食性を有
する溶着金属を得るには、溶接／Ｉ６７および１０が各
々炭素含量わずか０．０２１％および０．００５％の溶
接棒を用いることにより誘導される利点を示している。

クロムおよび炭素含量は溶着金属で好ましい水準を表わ
すが、腐食速度は溶接Ａ１ｊ６よび２よりかなり低く、
鍛造母材と良く比較し得るものである。

これらの試料いずれにおいても溶接部または熱影響部の
選択的侵食は認められなかった。

ヒュイ試験により、１１００ＯＦでの４時間熱処理を行
い、次に空冷すると溶着金属の敏感性が生じることが指
摘される。

しかしながらＮＡＶＳＨＩＰＳ２５０−１５００−１（
前述した）ｌこ記載されているような溶着金属の１３０
０’Ｆでの２０時間加熱および空冷はヒュイ試験で測定
した際耐食性に有害効果を与えなかった。

例■ フラックス組成物の成分としてのニオブの効果を測定す
るために、フラックス被覆中のニオブ組成を変化させて
溶接棒Ａｌ１−１４の一連の溶接棒をつくった。

５／３２インチ直径の心線に乾燥フラックスの重量％で
１５％炭酸カルシウム、１５％炭酸バリウム、１５％二
酸化チタン、２５抄氷晶石、１％酸化アルミニウム、１
５％マンガンおよび４％クロムを被覆して外径０．２４
０インチとした。

溶接棒Ａ１４のフラックス被覆は同様の組成であったが
、ただし炭酸バリウムは１４％および二酸化チタンは１
４％であった。

フラックスの残部は下記の第■表に示すようにニッケル
粉末およびフェロニオブ（６０％ニオブ）を含有するも
のであった。

心線は重量基準で０．０２１％炭素、１．１６％マンガ
ン、８．６％鉄、０．０２％珪素、２９．８％クロム、
０．２９％アルミニウム、０．１４％チタン、０．０１
４％マグネシウムおよび残部実質的ニッケルからなるも
のであった。

溶接棒は例１に示すように３％ベントナイトおよび１５
％珪酸ナトリウム（４７°ボーメ溶液）を用いてつくっ
た。

これらの溶接棒を用いて名目上重量基準で０．０３１％
炭素、０．１４％マンガン、９．６％鉄、０．０６％珪
素、３０．８％クロム、０．１５％アルミニウム、０９
１６誇チタン、０．１８％マグネシウムおよび残部実質
的ニッケルからなる母材の突合せ溶接を行った。

溶接は下向姿勢で行い、母材の厚さは１インチ、１５°
■−開先角度、３／３２インチルート面、１／４インチ
半径および１／８インチルート間隔を有した。

溶接は１８パスで完了し、パス間のフラックス除去はハ
ンマーとのみで容易に行なった。

測用と同様にして試験を行った。

第Ｘ表に示す試験結果は生成溶接の耐亀裂性に及ぼすニ
オブの有利な効果を明瞭に証明する。

例■ 本発明のフラックス組成物が他の合金心線と使用出来る
ことを証明するために、名目上重量基準で０．０３％炭
素、２．２％マンガン、８％鉄、０．１□珪素、１６％
クロム、０．１％アルミニウム、３％チタンおよび残部
実質的ニッケルからなる心線で溶接棒をつくった。

心線の直径は５／３２インチであり、乾燥フラックスの
重量％で１７％炭酸カルシウム、１６％炭酸バリウム、
１６％二酸化チタン、２５％氷晶石、１％酸化アルミニ
ウム、１５％マンガンおよび１０％フェロニオブ（６０
％ニオブ）を被覆して外径０．２４０インチとした。

溶接棒は例Ｉに示すように３％ベントナイ）Ｊよび１５
％珪酸ナトリウム（４７°ボーメ溶液）を用いてつくっ
た。

この溶接棒を用いて名目上重量基準で０．０４％炭素、
０．２０％マンガン、７．２％鉄、０．２０％珪素、１
５．８％クロムおよび残部実質的ニッケルからなるイン
コネル合金６００板材を突合せ溶接した。

溶接は下向姿勢で行い、板の厚さは１−３／１６インチ
で、１５°Ｖ−開先角度、３／３２インチルート面、１
／４インチ半径および１／８インチルート間隔を有した
。

１−３／１６インチ厚さの溶接を２０パスで行った。

パス間のフラックス除去はハンマーとのみで容易に行わ
れた。

例■と同様にして行った試験によれば、溶接は放射線検
査では良好であり、横方向スライスは欠陥が無く、溶接
したまＸのおよび時効処理した曲げ試片も亀裂が無かっ
た。

例■ 本発明のフラックス組成物が他の合金溶接用途に使用出
来ることを証明するために、例■と同じ組成の１／８イ
ンチ心線に乾燥フラックスの重量％で１６％炭酸カルシ
ウム、１４％炭酸バリウム、１７％二酸化チタン、２５
％氷晶石、１％酸化アルミニウム、１５％マンガンおよ
び１０％フェロニオブ（６０％ニオブ）を被覆し外径を
０．２００インチとした。

例■と同様にして溶接棒をつくった。

例■と同じ物質の１／２インチ板で上向突合せ溶接を行
い、９パスで完了した。

板は６００■−開先角、１／８インチルート間隔および
３／３２インチルート面を有した。

例■と同様にして試験を行った。

放射線検査により直径１／３２インチ以下、長さ６イン
チの２つの気孔しか気孔は存在しないことが示された。

横方向スライスおよび溶接したまＳのおよび時効処理し
た曲げ試験試料には亀裂が無かった。

例■ 本発明のフラックス被覆に係る溶接棒により示される鉄
希釈に対する許容性を証明するために、心線が５／３２
インチで外径が０．２４０インチであることを除いて例
Ｖと同じ溶接棒をつくった。

名目上の組成で０．２％炭素、０．４％マンガンおよび
残部鉄を有する厚さ１／２インチの軟鋼板の上に、１０
パス幅の単一層パス溶接型ね合せを形成した。

例Ｈに記載と同じ方法により試験を行ったが、ただし曲
げ試験は１インチ直径ピン上で行った。

放射線検査により欠陥がなくまた横方向スライスおよび
曲げ試験試料も欠陥が無いことが示された。

本発明はあらゆる姿勢でニッケルークロム−鉄合金を溶
接するのに特に適しており、しかも亀裂および気孔が生
じることが無い。

また溶接棒は高級合金たとえばニッケルークロム−鉄合
金を鋼または他の低級合金に溶接しおよびそのような材
料を鋼上にあらゆる姿勢で重ね合せるのに特に適してい
る。

本発明のフラックス被覆に係る溶接棒は著しく多用性を
有し、表面品質の確保が最も重要であるあらゆる用途で
アーク溶接技術を用いることを可能にする。

フラックス心を有する溶接棒または粉末を薄い金属鞘内
に圧縮した溶接棒を用いることは、溶着金属の組成が第
■表に示す範囲に入る限り本発明の範囲に入る。

本発明で意図されるフラックス組成物はニッケルークロ
ム−鉄合金の溶接に特に適用出来る他に、心線が重量基
準で最大約５０％クロム、最大約３５％または約７０％
鉄、最大的９０％銅、最大約５％チタン、最大約１５％
マンガン、最大０．５％または約１％炭素、最大約３％
珪素、最大約１０％モリブデン、最大約２％アルミニウ
ム、最大約６％ニオブおよび残部実質的ニッケルを含有
する場合、ニッケルークロム合金およびニッケルー銅合
金の溶接にも有効である。

特に乾燥フラックスの２４乃至２６重量％の氷晶石に関
連して述べた本発明のスラストはあらゆる姿勢で溶接す
るのに適した溶接棒を提供することであった。

下向姿勢または水平姿勢で溶接することに使用出来る溶
接棒が必要な場合、フラックス組成物は２０％という少
ない範囲の氷晶石を含有することが出来あるいは３０％
もの多くの氷晶石を含有することが出来る。

というのは下向または水平溶接では、重力に抗する姿勢
（ｏｕｔ−ｏｆｐｏｓｉｔｉｏｎ）たとえば立向または
上向溶接で見出される溶接パドル（ｐｕｄｄｌｅ ）の
制御困難性に合うことがなくより多くの粉末を適用する
ことが出来るからである。

本発明は好ましい実施態様と関連して記載されたが、も
ちろん当業者に容易に理解されるように本発明の精神お
よび範囲を逸脱することなく修正および変更が可能であ
る。

このような修正および変更は本発明の範囲に入ると考え
られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重量部で１０乃至２６部炭酸カルシウム、５乃至２
   ０部炭酸バリウム、１０乃至２３部二酸化チタン、１乃
   至４部酸化アルミニウム、２０乃至３０部氷晶石、１０
   乃至１８部マンガンおよび２．４乃至７２部ニオブを含
   有することを特徴とする、２４乃至３２％クロムを含む
   ニッケル基合金より成る被覆溶接棒用フラックス組成物
   。 ２ 重量部で１０乃至２６部炭酸カルシウム、５乃至２
   ０部炭酸バリウム、ｌＯ乃至２３部二酸化チタン、２０
   乃至３０部氷晶石、１０乃至１８部マンガン、２．４乃
   至７．２部ニオブおよび３乃至１０部クロムを含有する
   ことを特徴とする、２４乃至３２％クロムを含むニッケ
   ル基合金より成る被覆溶接棒用フラックス組成物。 ３ 重量部で１０乃至２６部炭酸カルシウム、５乃至２
   ０部炭酸バリウム、１０乃至２３部二酸化チタン、１乃
   至４部酸化アルミニウム、２０乃至３０部氷晶石、１０
   乃至１８部マンガン、２．４乃至７２部ニオブおよび３
   乃至１０部クロムを含有することを特徴とする、２４乃
   至３２％クロムを含むニッケル基合金より成る被覆溶接
   棒用フラックス組成物。