JPS5935720B2 - 被覆ア−ク溶接棒 - Google Patents
被覆ア−ク溶接棒Info
- Publication number
- JPS5935720B2 JPS5935720B2 JP51037946A JP3794676A JPS5935720B2 JP S5935720 B2 JPS5935720 B2 JP S5935720B2 JP 51037946 A JP51037946 A JP 51037946A JP 3794676 A JP3794676 A JP 3794676A JP S5935720 B2 JPS5935720 B2 JP S5935720B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating
- welding rod
- less
- welding
- crystalline cellulose
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- 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.)
- Expired
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- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、被覆アーク溶接棒の被覆剤配合に関するもの
である。
である。
従来の澱粉、デキストリンを多量に含む被覆剤、たとえ
ば高セルロース系被覆剤を被覆した被覆アーク溶接棒で
は、作業能率を向上させるため高目の電流（棒径４．０
ｍｍで立向下進姿勢にて２２０Ａ）を使用して溶接する
と、心線に発生するジュール熱の増加により、溶接棒被
覆剤が著しく過熱され、被覆剤中の有機物が変質あるい
は分解するいわゆる棒焼け現象が顕著になり、溶接金属
にピット、プロホールが発生し、被覆剤本来の機能を発
揮し得なくなる。
ば高セルロース系被覆剤を被覆した被覆アーク溶接棒で
は、作業能率を向上させるため高目の電流（棒径４．０
ｍｍで立向下進姿勢にて２２０Ａ）を使用して溶接する
と、心線に発生するジュール熱の増加により、溶接棒被
覆剤が著しく過熱され、被覆剤中の有機物が変質あるい
は分解するいわゆる棒焼け現象が顕著になり、溶接金属
にピット、プロホールが発生し、被覆剤本来の機能を発
揮し得なくなる。
また、被覆剤の結着力が劣化するため、溶接中に溶接棒
の先端に形成される被覆筒に被覆われが発生し被覆がか
け落ちやすくなつて、アーク状態が不安定になると共に
溶接棒が短絡しやすくなり溶接作業が著しく困難となる
欠点があつた。一方、最近寒冷地における石油ガスパイ
プラインの敷設に５０に９／ｍｄ以上の高張力鋼管や軟
鋼厚肉管が使用されるようになり、その溶接部はこれら
鋼管の材質に見合つた強度とじん性が要求されるように
なつた。
の先端に形成される被覆筒に被覆われが発生し被覆がか
け落ちやすくなつて、アーク状態が不安定になると共に
溶接棒が短絡しやすくなり溶接作業が著しく困難となる
欠点があつた。一方、最近寒冷地における石油ガスパイ
プラインの敷設に５０に９／ｍｄ以上の高張力鋼管や軟
鋼厚肉管が使用されるようになり、その溶接部はこれら
鋼管の材質に見合つた強度とじん性が要求されるように
なつた。
本発明溶接棒は、上記欠点を改善し、溶接部に要求され
る性能を満足するため種々検討した結果得られた全く新
規な被覆アーク溶接棒であつて、その要旨とするところ
は、被覆剤中に繊維性鉱物３〜３０％、結晶セルロース
２〜１２％にさらにＮｉ、Ｃｒ、Ｍｏの１種または２種
以上を含み、Ｎｉは３０％以下、Ｃｒ、Ｍｏはそれぞれ
１０％以下でかつＮｉ、Ｃｒ、Ｍｏの１種以上合計で３
０％以下を含み残部は適量のスラグ生成剤、アーク安定
剤、脱酸剤からなる被覆剤に粘結剤を加え、鋼心線に被
覆してなる被覆アーク溶接棒である。
る性能を満足するため種々検討した結果得られた全く新
規な被覆アーク溶接棒であつて、その要旨とするところ
は、被覆剤中に繊維性鉱物３〜３０％、結晶セルロース
２〜１２％にさらにＮｉ、Ｃｒ、Ｍｏの１種または２種
以上を含み、Ｎｉは３０％以下、Ｃｒ、Ｍｏはそれぞれ
１０％以下でかつＮｉ、Ｃｒ、Ｍｏの１種以上合計で３
０％以下を含み残部は適量のスラグ生成剤、アーク安定
剤、脱酸剤からなる被覆剤に粘結剤を加え、鋼心線に被
覆してなる被覆アーク溶接棒である。
まず、本発明にいう繊維性鉱物とは、ＳｉＯ２、ＭｇＯ
を主成分とした繊維物質で、たとえば陽イオン繊維、石
綿などがこれに属する。
を主成分とした繊維物質で、たとえば陽イオン繊維、石
綿などがこれに属する。
また同時に添加される結晶セルロースとは、日本薬局方
では英語名でＣｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＣｅｌｕｌｏｓｅ
）欧米諸国の薬局方ではＭｉｃｒｏＣｒｙｓｔｌｌｉｎ
ｅＣｅｌｌｕｌｏｓｅとして収録されているもので、一
般のセルロースを鉱酸によつて加水分解して非結晶領域
を洗浄除去した後、磨砕、精製、乾燥した微粉末の高純
度の結晶セルロースである。本発明では繊維性鉱物、結
晶セルロースはそれぞれ単独の添加では効果がなく、両
者を同時に配合添加することにより効果が現われるもの
である。
では英語名でＣｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＣｅｌｕｌｏｓｅ
）欧米諸国の薬局方ではＭｉｃｒｏＣｒｙｓｔｌｌｉｎ
ｅＣｅｌｌｕｌｏｓｅとして収録されているもので、一
般のセルロースを鉱酸によつて加水分解して非結晶領域
を洗浄除去した後、磨砕、精製、乾燥した微粉末の高純
度の結晶セルロースである。本発明では繊維性鉱物、結
晶セルロースはそれぞれ単独の添加では効果がなく、両
者を同時に配合添加することにより効果が現われるもの
である。
これについてさらに詳細に説明する。ルチール１２．８
％、イルミナイト１７．１％、Ｆｅ−Ｍｎ（ＪＩＳＧ２
３旧、２号）８．５％、タルク１１．１％、長石１７．
１％、澱粉５．１％、セルロース１３．７％、Ｎｉｌ２
．Ｏ％、ＣｒＯ．９％、ＭＯｌ．７％を配合して混合し
た配合物質Ａと繊維性鉱物である陽イオン繊維と結晶セ
ルロースを第１表の割合でそれぞれ配合し、これに水ガ
ラスを添加して直径４．０１ｍ）長さ４００ｎの軟鋼心
線に被覆した溶接棒慮１〜雇１４を作成し、高電流２３
０Ａｍｐを用い、板厚２０舅町巾２００篤１、長さ４０
０薦薦の軟鋼板で開先角度が６０’で深さ力月７ｎ（７
）Ｖ溝開先部を立向下進溶接し、各溶接棒の耐棒焼け性
、被覆筒の状況およびその他の溶接作業性を調査した。
％、イルミナイト１７．１％、Ｆｅ−Ｍｎ（ＪＩＳＧ２
３旧、２号）８．５％、タルク１１．１％、長石１７．
１％、澱粉５．１％、セルロース１３．７％、Ｎｉｌ２
．Ｏ％、ＣｒＯ．９％、ＭＯｌ．７％を配合して混合し
た配合物質Ａと繊維性鉱物である陽イオン繊維と結晶セ
ルロースを第１表の割合でそれぞれ配合し、これに水ガ
ラスを添加して直径４．０１ｍ）長さ４００ｎの軟鋼心
線に被覆した溶接棒慮１〜雇１４を作成し、高電流２３
０Ａｍｐを用い、板厚２０舅町巾２００篤１、長さ４０
０薦薦の軟鋼板で開先角度が６０’で深さ力月７ｎ（７
）Ｖ溝開先部を立向下進溶接し、各溶接棒の耐棒焼け性
、被覆筒の状況およびその他の溶接作業性を調査した。
これらの結果から明らかなように、繊維性鉱物を全く含
有しない，４６１〜慮３のもの、および繊維性鉱物が３
％未満の７ｆ６４〜魔６のものはいずれも棒焼けが著し
くかつ被覆筒にわれが発生し欠け易く短絡した。そこで
繊維性鉱物の下限を３％と定めた。また▲１４は繊維性
鉱物が３２％添加されており、，かつ結晶セルロースも
５％添加されているため棒焼けはなく被覆筒も健全であ
るが、スラグのはくり性が悪くなり、スパツタ一が増加
し、さらにビード波形も悪くなるので、第１表の結果に
鑑み繊維性鉱物の上限は３０％と定めた。また、繊維性
鉱物は３％以上であるが、結晶セルロースが２％未満ま
たは１２％を超える魔７，魔１０，廉１１は棒焼け性に
対しては良好であるが被覆筒にわれが発生し、被覆が欠
け落ち、溶接中短絡しやすかつた。
有しない，４６１〜慮３のもの、および繊維性鉱物が３
％未満の７ｆ６４〜魔６のものはいずれも棒焼けが著し
くかつ被覆筒にわれが発生し欠け易く短絡した。そこで
繊維性鉱物の下限を３％と定めた。また▲１４は繊維性
鉱物が３２％添加されており、，かつ結晶セルロースも
５％添加されているため棒焼けはなく被覆筒も健全であ
るが、スラグのはくり性が悪くなり、スパツタ一が増加
し、さらにビード波形も悪くなるので、第１表の結果に
鑑み繊維性鉱物の上限は３０％と定めた。また、繊維性
鉱物は３％以上であるが、結晶セルロースが２％未満ま
たは１２％を超える魔７，魔１０，廉１１は棒焼け性に
対しては良好であるが被覆筒にわれが発生し、被覆が欠
け落ち、溶接中短絡しやすかつた。
結晶セルロースの添加量を２〜１２％と定めたのは、前
記の実験から結晶セルロース２％未満では絶対量が不足
するため被覆の加熱によつて被覆筒にわれが発生し、溶
接中欠け落ちやすく溶接が困難となり、また１２％を超
えると逆に被覆に細かい縦われと横われが発生し、被覆
筒が欠け易くなるという知見に基いてこのように定めた
ものである。なお繊維性鉱物と結晶セルロースの適当量
を添加することにより高電流を使用しても被覆筒のわれ
がなく健全であるのは、繊維性鉱物の繊維状粉末と高純
度の結晶セルロースが、その他の被覆剤粒子の間に分散
し、水ガラスと結合してその結着力をいつそう強力にす
るためと考えられる。
記の実験から結晶セルロース２％未満では絶対量が不足
するため被覆の加熱によつて被覆筒にわれが発生し、溶
接中欠け落ちやすく溶接が困難となり、また１２％を超
えると逆に被覆に細かい縦われと横われが発生し、被覆
筒が欠け易くなるという知見に基いてこのように定めた
ものである。なお繊維性鉱物と結晶セルロースの適当量
を添加することにより高電流を使用しても被覆筒のわれ
がなく健全であるのは、繊維性鉱物の繊維状粉末と高純
度の結晶セルロースが、その他の被覆剤粒子の間に分散
し、水ガラスと結合してその結着力をいつそう強力にす
るためと考えられる。
このことは、繊維性鉱物本来の耐熱性とあいまつて被覆
剤の耐熱性をいつそう増加させているものと考えられる
。この場合、結晶セルロースの代りに澱粉、デキストリ
ンおよび一般のセルロースを使用しても被覆筒のわれは
防止できなかつたので、結晶セルロースの添加が必須で
あることがわかつた。さらに、Ｎｉ，Ｃｒ，ＭＯは引張
強度および低温じん性を向上させるために添加する。特
にＮ１は低温じん性向上効果が著しい。
剤の耐熱性をいつそう増加させているものと考えられる
。この場合、結晶セルロースの代りに澱粉、デキストリ
ンおよび一般のセルロースを使用しても被覆筒のわれは
防止できなかつたので、結晶セルロースの添加が必須で
あることがわかつた。さらに、Ｎｉ，Ｃｒ，ＭＯは引張
強度および低温じん性を向上させるために添加する。特
にＮ１は低温じん性向上効果が著しい。
即ち、Ｎｌは溶接金属中に１．０〜４％含有せしめれば
、一 ２０〜 − ６０℃程度の低温においても切欠じ
ん性が損なわれず、溶接金属の引張強度もＮｉを含まな
い場合にくらべ約３〜５ｋｇ／Ｍｄ上昇することができ
る。しかしながら、溶接金属中のＮｉが６％を超えると
かえつて耐われ性が劣化してくる。被覆剤中にＮｉを単
独に１３％添加した場合、Ｎ１は溶接金属中に約２．５
％含まれ、また３０％添加すれば溶接金属中に約６％含
有する。Ｃｒ）ＭＯはいずれも微量添加で溶接金属の強
度を上昇でき、例えばそれぞれ単独に溶接金属中０．５
％含有せしめれば含まない場合にくらべ強度が約１０ｋ
ｇ／Ｍ７ｌ上昇する。被覆剤中にＣｒ，ＭＯを単独に５
％添加した場合、Ｃｒ，ＭＯはそれぞれ溶接金属中にＣ
ｒは０．５％、ＭＯは０．８％含有する。
、一 ２０〜 − ６０℃程度の低温においても切欠じ
ん性が損なわれず、溶接金属の引張強度もＮｉを含まな
い場合にくらべ約３〜５ｋｇ／Ｍｄ上昇することができ
る。しかしながら、溶接金属中のＮｉが６％を超えると
かえつて耐われ性が劣化してくる。被覆剤中にＮｉを単
独に１３％添加した場合、Ｎ１は溶接金属中に約２．５
％含まれ、また３０％添加すれば溶接金属中に約６％含
有する。Ｃｒ）ＭＯはいずれも微量添加で溶接金属の強
度を上昇でき、例えばそれぞれ単独に溶接金属中０．５
％含有せしめれば含まない場合にくらべ強度が約１０ｋ
ｇ／Ｍ７ｌ上昇する。被覆剤中にＣｒ，ＭＯを単独に５
％添加した場合、Ｃｒ，ＭＯはそれぞれ溶接金属中にＣ
ｒは０．５％、ＭＯは０．８％含有する。
Ｎｉ，Ｃｒ，ＭＯは溶接金属の強度を高めるのに有効で
あるが、過度に添加すると溶接金属の耐われ性が劣化し
、また経済的でもない。したがつてＡＰＩ５ＬＸＸ７Ｏ
−Ｘ７５クラスのパイプの溶接において、引張強度を５
６ｋ９／一以上を確保し、− ２０〜 − ６０℃の切
欠じん性を良好（例えばシヤルピー衝撃値で３．３ｋｇ
−ｍ以上）にせしめるには、溶接金属中のＮｉを６％以
下、Ｃｒ，ＭＯをそれぞれ１％以下含有すすれば十分で
あり、したがつて、Ｎｉ，Ｃｒ，ＭＯの１種または２種
以上を被覆剤中に３０％以下添加すればよい。なおＮｉ
，Ｃｒ，ＭＯのそれぞれは被覆中にＦｅ−Ｎｉ，Ｆｅ−
Ｃｒ，Ｆｅ−ＭＯなど合金の形で添加してもよい。本発
明溶接棒被覆剤はこの他ＳｌＯ２，Ｆｅ２Ｏ３のような
スラグ生成剤、ＣａｃＯ３、鉄粉のようなアーク安定剤
、Ｆｅ−Ｔｉの如き脱酸剤を必要に応じて適宜選択して
用いるものである。
あるが、過度に添加すると溶接金属の耐われ性が劣化し
、また経済的でもない。したがつてＡＰＩ５ＬＸＸ７Ｏ
−Ｘ７５クラスのパイプの溶接において、引張強度を５
６ｋ９／一以上を確保し、− ２０〜 − ６０℃の切
欠じん性を良好（例えばシヤルピー衝撃値で３．３ｋｇ
−ｍ以上）にせしめるには、溶接金属中のＮｉを６％以
下、Ｃｒ，ＭＯをそれぞれ１％以下含有すすれば十分で
あり、したがつて、Ｎｉ，Ｃｒ，ＭＯの１種または２種
以上を被覆剤中に３０％以下添加すればよい。なおＮｉ
，Ｃｒ，ＭＯのそれぞれは被覆中にＦｅ−Ｎｉ，Ｆｅ−
Ｃｒ，Ｆｅ−ＭＯなど合金の形で添加してもよい。本発
明溶接棒被覆剤はこの他ＳｌＯ２，Ｆｅ２Ｏ３のような
スラグ生成剤、ＣａｃＯ３、鉄粉のようなアーク安定剤
、Ｆｅ−Ｔｉの如き脱酸剤を必要に応じて適宜選択して
用いるものである。
これらの被覆剤は水ガラスの如き粘結剤を加えて、軟鋼
のような鋼心線に通常用いられているような手段で被覆
したのち乾燥して使用に供するものである。以下に本発
明溶接棒の実施例を示す。実施例 本発明溶接棒の被覆剤配合例と溶着金属中のＮｉ，Ｃｒ
，ＭＯの含有量、耐棒焼け性、被覆筒の状況、スラグの
はくり性などの溶接作業性および機械的性質、耐われ性
について試験した結果を第２表に示す。
のような鋼心線に通常用いられているような手段で被覆
したのち乾燥して使用に供するものである。以下に本発
明溶接棒の実施例を示す。実施例 本発明溶接棒の被覆剤配合例と溶着金属中のＮｉ，Ｃｒ
，ＭＯの含有量、耐棒焼け性、被覆筒の状況、スラグの
はくり性などの溶接作業性および機械的性質、耐われ性
について試験した結果を第２表に示す。
なお各試験には第２表に示す配合比率の被覆剤に適当量
の水ガラスを添加し通常の手段により軟鋼心線に被覆し
た溶接棒を作成し、ＡＷＳＡ５．５にもとづき溶着金属
の機械的性質を調査し、また板厚１８．３ｎ）外径１２
１９ｍｗＬのＡＰＩ５ＬＸＸ７Ｏ鋼管に片面３０゜の開
先を設けて突合せ継手立向下進溶接を行ない溶接作業性
を評価した。また耐われ性を調査するためＪＩＳＺ３ｌ
５５に記載されているＣ型冶具拘束われ試験を行ない、
Ｇａｐ］ Ｍｗｌのときわれ率が２５％を超えないもの
を良好とし、超えたものを不良とした。
の水ガラスを添加し通常の手段により軟鋼心線に被覆し
た溶接棒を作成し、ＡＷＳＡ５．５にもとづき溶着金属
の機械的性質を調査し、また板厚１８．３ｎ）外径１２
１９ｍｗＬのＡＰＩ５ＬＸＸ７Ｏ鋼管に片面３０゜の開
先を設けて突合せ継手立向下進溶接を行ない溶接作業性
を評価した。また耐われ性を調査するためＪＩＳＺ３ｌ
５５に記載されているＣ型冶具拘束われ試験を行ない、
Ｇａｐ］ Ｍｗｌのときわれ率が２５％を超えないもの
を良好とし、超えたものを不良とした。
第２表はＡＷＳＥ８ＯｌＯＧ溶接棒の被覆剤に本発明被
覆剤配合を応用した例である。
覆剤配合を応用した例である。
Claims (1)
- １ 被覆剤中に繊維性鉱物３〜３０％、結晶セルロース
２〜１２％にさらにＮｉ、Ｃｒ、Ｍｏの１種または２種
以上を含み、Ｎｉは３０％以下、Ｃｒ、Ｍｏはそれぞれ
１０％以下でかつＮｉ、Ｃｒ、Ｍｏの１種以上合計で３
０％以下を含み残部は適量のスラグ生成剤、アーク安定
剤、脱酸剤からなる被覆剤に粘結剤を加え、鋼心線に被
覆してなる被覆アーク溶接棒。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51037946A JPS5935720B2 (ja) | 1976-04-05 | 1976-04-05 | 被覆ア−ク溶接棒 |
| US05/676,403 US4086389A (en) | 1975-04-23 | 1976-04-13 | Coating composition comprising crystalline cellulose and a coated electrode for arc welding produced therewith |
| CA250,726A CA1072866A (en) | 1975-04-23 | 1976-04-21 | Coating composition and a coated electrode for arc welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51037946A JPS5935720B2 (ja) | 1976-04-05 | 1976-04-05 | 被覆ア−ク溶接棒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52120933A JPS52120933A (en) | 1977-10-11 |
| JPS5935720B2 true JPS5935720B2 (ja) | 1984-08-30 |
Family
ID=12511706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51037946A Expired JPS5935720B2 (ja) | 1975-04-23 | 1976-04-05 | 被覆ア−ク溶接棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935720B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6057954B2 (ja) * | 1978-09-14 | 1985-12-17 | 川崎製鉄株式会社 | 対プライマ−耐気孔性、低水素系被覆ア−ク溶接棒 |
-
1976
- 1976-04-05 JP JP51037946A patent/JPS5935720B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52120933A (en) | 1977-10-11 |
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