JPS5944157B2 - 低温鋼潜弧溶接用フラツクス - Google Patents
低温鋼潜弧溶接用フラツクスInfo
- Publication number
- JPS5944157B2 JPS5944157B2 JP20834181A JP20834181A JPS5944157B2 JP S5944157 B2 JPS5944157 B2 JP S5944157B2 JP 20834181 A JP20834181 A JP 20834181A JP 20834181 A JP20834181 A JP 20834181A JP S5944157 B2 JPS5944157 B2 JP S5944157B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flux
- welding
- arc welding
- submerged arc
- low
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B23K35/362—Selection of compositions of fluxes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、低温鋼の潜弧溶接用として優れた溶接作業性
を示し、且つ高品質の溶接継手を保障するフラックスに
関係するものである。
を示し、且つ高品質の溶接継手を保障するフラックスに
関係するものである。
９％Ｎｉ鋼等の含Ｎｉ系低温鋼は、７Ｏｋｌ一級高張力
鋼に匹敵する強度を有すると共に、例えば−１９６℃と
いう極低温においても良好な靭性を示すので、液化天然
ガスの様な極低温液体用貯蔵タンク等の建造材料して極
めて重要であＶ）液化天然ガスのエネルギー源としての
需要が増加するにつれてその消費量は今後ますます増大
するものと考えられる。
鋼に匹敵する強度を有すると共に、例えば−１９６℃と
いう極低温においても良好な靭性を示すので、液化天然
ガスの様な極低温液体用貯蔵タンク等の建造材料して極
めて重要であＶ）液化天然ガスのエネルギー源としての
需要が増加するにつれてその消費量は今後ますます増大
するものと考えられる。
またこの様な低温鋼を用いた溶接建造に当つては、溶接
継手部にも母材と同程度の強度及び低温靭性が要求され
るので、従来は高Ｎｉ合金を芯材とする被覆アーク溶接
棒を用い、比較的低入熱で溶接する手溶接法及び半自動
溶接法が主流を占めていた。
継手部にも母材と同程度の強度及び低温靭性が要求され
るので、従来は高Ｎｉ合金を芯材とする被覆アーク溶接
棒を用い、比較的低入熱で溶接する手溶接法及び半自動
溶接法が主流を占めていた。
しかして一般に入熱量の大きい自動溶接では高温割れが
発生し易く、補修溶接が極めて煩雑であると共に、継手
欠陥に起因する重大事故が発生する恐れがあるからであ
る。ところが最近になつてＭｏを多量含有する耐高温割
れ性に優れた溶接ワイヤが開発され（例えば特公昭４６
−３９４５３号、同５１−１４９７６号、同４９−２７
７３２号、同５１−２９１０４号等）、これらのワイヤ
を使用することによつて９％Ｎｉ鋼等の自動溶接が可能
になつてきた。ところが上記の様な高Ｍｏワイヤは、耐
割れ性の優れた溶接金属を与える反面、横向姿勢の様な
潜弧溶接で多層盛溶接を行なうと、繰返しの熱履歴によ
つて溶接金属に再熱ミクロ割れが発生し易く、曲げ性能
が著しく低下する。
発生し易く、補修溶接が極めて煩雑であると共に、継手
欠陥に起因する重大事故が発生する恐れがあるからであ
る。ところが最近になつてＭｏを多量含有する耐高温割
れ性に優れた溶接ワイヤが開発され（例えば特公昭４６
−３９４５３号、同５１−１４９７６号、同４９−２７
７３２号、同５１−２９１０４号等）、これらのワイヤ
を使用することによつて９％Ｎｉ鋼等の自動溶接が可能
になつてきた。ところが上記の様な高Ｍｏワイヤは、耐
割れ性の優れた溶接金属を与える反面、横向姿勢の様な
潜弧溶接で多層盛溶接を行なうと、繰返しの熱履歴によ
つて溶接金属に再熱ミクロ割れが発生し易く、曲げ性能
が著しく低下する。
これは、溶接部の結晶粒界に低融点のＭｏ酸化物やＮｉ
硫化物等が偏析する為と考えられる。本発明者等は上記
の様な事情に着目し、特にＭｏを含有する高Ｎｉ系溶接
ワイヤを用いて大入熱溶接を行なつた場合の、前記再熱
ミクロ割れを防止し、耐割れ性及び曲げ性能を同時に改
善し得る様な方法の開発を期して研究を進めてきた。
硫化物等が偏析する為と考えられる。本発明者等は上記
の様な事情に着目し、特にＭｏを含有する高Ｎｉ系溶接
ワイヤを用いて大入熱溶接を行なつた場合の、前記再熱
ミクロ割れを防止し、耐割れ性及び曲げ性能を同時に改
善し得る様な方法の開発を期して研究を進めてきた。
その結集、滌弧溶接用フラックスとして希土類元素等を
含む特定成分組成のものを使用すれば上記の目的が見事
に達成されることを知わ、絃に本発明を完成した。即ち
本発明に係る低温鋼潜弧溶接用フラツクスの構成とは、
金属弗化物を弗素換算で１０〜３０ｑｆ）（重量％；以
下同じ）、Ａｌを０．５〜５ｑ１）、希土類元素を０．
１〜２＃）含有するところに要旨が存在する。
含む特定成分組成のものを使用すれば上記の目的が見事
に達成されることを知わ、絃に本発明を完成した。即ち
本発明に係る低温鋼潜弧溶接用フラツクスの構成とは、
金属弗化物を弗素換算で１０〜３０ｑｆ）（重量％；以
下同じ）、Ａｌを０．５〜５ｑ１）、希土類元素を０．
１〜２＃）含有するところに要旨が存在する。
本発明のフラツクスは、前述の如く９％Ｎｉ鋼の様な低
温用鋼の大入熱溶接に適したＭＯ含有高Ｎｉ系溶接ワイ
ヤ（特にＮｉが５０％以上、ＭＯが１０％以上のもの）
と組合せることによつて優れた特徴を発揮するもので、
ＭＯ含有高Ｎｉ系ワイヤの有する特徴（優れた低温強度
、低温靭性及び耐高温割れ性等）を留保しつつ、ＭＯ酸
化物等の偏析に起因する再熱ミクロ割れを防止し、溶接
のままで優れた品質の溶接金属を得ることができる。
温用鋼の大入熱溶接に適したＭＯ含有高Ｎｉ系溶接ワイ
ヤ（特にＮｉが５０％以上、ＭＯが１０％以上のもの）
と組合せることによつて優れた特徴を発揮するもので、
ＭＯ含有高Ｎｉ系ワイヤの有する特徴（優れた低温強度
、低温靭性及び耐高温割れ性等）を留保しつつ、ＭＯ酸
化物等の偏析に起因する再熱ミクロ割れを防止し、溶接
のままで優れた品質の溶接金属を得ることができる。
以下本発明に係るフラツクスの必須成分の作用及び含有
率設定の理由を明確にする。
率設定の理由を明確にする。
金属弗化物；弗素換算で１０〜３０％
溶接時の脱酸反応及び脱硫反応を促進し、後述するＡｌ
や希土類元素による脱酸及び脱硫効果を助長して、溶接
金属の再熱ミクロ割れを防止する。
や希土類元素による脱酸及び脱硫効果を助長して、溶接
金属の再熱ミクロ割れを防止する。
溶接時のスラグ−メタル反応は極めて短時間であるので
、金属弗化物量が少なすぎると脱酸及び脱硫が不十分に
なＶ）Ａ１や希土類元素の効果が有効に発揮されなくな
る。従つて金属弗化物は弗素換算で少なくとも１０ｑｆ
）以上必要である八 ３０％を越えるとスラグの粘性が
乏しくな力、ビーピ形状の悪化等溶接作業性が低下する
。金属弗化物として最も一般的なのは螢石、弗化バリウ
ム、弗化ナトリウム等であ勺、これらは単独若しくは２
種以上を組合せて使用することができる。Ａｌ；０．５
〜５％ 脱酸剤として不可欠の成分であ択溶接金属中の粒界にお
ける酸化物の偏析を防止し曲げ性能を高めると共に、耐
ブローホール性を向上し、更には後記希土類元素の脱硫
効果を助長する作用がある。
、金属弗化物量が少なすぎると脱酸及び脱硫が不十分に
なＶ）Ａ１や希土類元素の効果が有効に発揮されなくな
る。従つて金属弗化物は弗素換算で少なくとも１０ｑｆ
）以上必要である八 ３０％を越えるとスラグの粘性が
乏しくな力、ビーピ形状の悪化等溶接作業性が低下する
。金属弗化物として最も一般的なのは螢石、弗化バリウ
ム、弗化ナトリウム等であ勺、これらは単独若しくは２
種以上を組合せて使用することができる。Ａｌ；０．５
〜５％ 脱酸剤として不可欠の成分であ択溶接金属中の粒界にお
ける酸化物の偏析を防止し曲げ性能を高めると共に、耐
ブローホール性を向上し、更には後記希土類元素の脱硫
効果を助長する作用がある。
しかして溶接金属中の酸素量が多いと希土類元素が酸化
消耗して脱硫効果が弱まる。これらの効果を有効に発揮
させる為には０．５（ｆｌ）以上必要である力ζ多すぎ
ると溶接金属中のＡＩ量が過多となつて−１９６℃での
衝撃値が低下し、延性不足によつて曲げ性能が低下する
ので、５＃）以下に抑えなければならない。Ａｌの添加
方法として最も好ましいのはＦｅ−Ａｌ合金（例えばＦ
ｅ−５０＃）Ａｌ等）として添加する方法である八勿論
これに限定される訳ではなく、Ａｌ粉や他の金属との合
金等あらゆる形で添加することができる。希土類元素；
０．１〜２％Ａｌとの併用によつて優れた脱硫性能を示
し、溶接金属中の結晶粒界における硫化物の偏析を防止
して耐ミクロ割れ性を改善する。
消耗して脱硫効果が弱まる。これらの効果を有効に発揮
させる為には０．５（ｆｌ）以上必要である力ζ多すぎ
ると溶接金属中のＡＩ量が過多となつて−１９６℃での
衝撃値が低下し、延性不足によつて曲げ性能が低下する
ので、５＃）以下に抑えなければならない。Ａｌの添加
方法として最も好ましいのはＦｅ−Ａｌ合金（例えばＦ
ｅ−５０＃）Ａｌ等）として添加する方法である八勿論
これに限定される訳ではなく、Ａｌ粉や他の金属との合
金等あらゆる形で添加することができる。希土類元素；
０．１〜２％Ａｌとの併用によつて優れた脱硫性能を示
し、溶接金属中の結晶粒界における硫化物の偏析を防止
して耐ミクロ割れ性を改善する。
０．１％未満ではこれらの効果が有効に発揮されず、一
方２（ｆ）を越えると溶接金属の低温靭性が著しく低下
する。
方２（ｆ）を越えると溶接金属の低温靭性が著しく低下
する。
希土類元素としてはランタン、セリウム、プラセオジウ
ム等がある八経済性の点でランタン及びセリウムが最も
一般的である。希土類元素は単体として添加する他、カ
ルシウム−シリコン等との混合物（例えばレアースカル
シウムシリコン）として添加することもできる。この他
本発明のフラツクスにはスラグ形成剤として珪砂、アル
ミナ、石灰石等の酸化物が適量配合される八更に適量の
合金成分を加えて溶接ワイヤ中０不足成分を補うことも
できる。
ム等がある八経済性の点でランタン及びセリウムが最も
一般的である。希土類元素は単体として添加する他、カ
ルシウム−シリコン等との混合物（例えばレアースカル
シウムシリコン）として添加することもできる。この他
本発明のフラツクスにはスラグ形成剤として珪砂、アル
ミナ、石灰石等の酸化物が適量配合される八更に適量の
合金成分を加えて溶接ワイヤ中０不足成分を補うことも
できる。
但しフラツクス中の合金成分量が４０％を越えると、ビ
ーピが凸気昧になると共にスラグ剥離性が低下するので
注意しなければならない。本発明は概略以上の様に構成
されており１特に潜弧溶接用フラツクス中に適量の金属
弗化物、Ａｌ及び希土類元素を含有させることによつて
、ＭＯ含有高Ｎｉ溶接ワイヤを用いた低温鋼溶接部の性
能を大幅に向上し得ることになつた。
ーピが凸気昧になると共にスラグ剥離性が低下するので
注意しなければならない。本発明は概略以上の様に構成
されており１特に潜弧溶接用フラツクス中に適量の金属
弗化物、Ａｌ及び希土類元素を含有させることによつて
、ＭＯ含有高Ｎｉ溶接ワイヤを用いた低温鋼溶接部の性
能を大幅に向上し得ることになつた。
次に本発明の実施例を示す。
実施例
第１表に示す成分組成の溶接ワイヤと第２表に示す成分
組成のフラツクスを使用し、第３表の条件で９＃）Ｎｉ
鋼（ＪＩＳＧ３ｌ２７ＳＬ９Ｎ６Ｏ）の多層盛潜弧溶接
を行なつた。
組成のフラツクスを使用し、第３表の条件で９＃）Ｎｉ
鋼（ＪＩＳＧ３ｌ２７ＳＬ９Ｎ６Ｏ）の多層盛潜弧溶接
を行なつた。
尚開先形状及び肉盛形状は第１図に示した通Ｄとし、表
側の溶接終了後ルート部をアークエアガウジングし、次
いで裏側の溶接を行なつた。得られた溶接部の性能を第
４表に示す。
側の溶接終了後ルート部をアークエアガウジングし、次
いで裏側の溶接を行なつた。得られた溶接部の性能を第
４表に示す。
但し試験片の採取位置は第２図の破線で示した位置とし
、試験方法は下記の通勺である。上記の結果よ勺次の様
に考察することができる。
、試験方法は下記の通勺である。上記の結果よ勺次の様
に考察することができる。
フラツクス屋２：弗素量が多すぎる為に溶接作業性が悪
く、且つ希土類元素が含まれていないのでビード表面及
び曲げ部表面にミクロ割れが多発する。フラツクス黒４
：Ａｌ量が多すぎる為に衝撃値が低く、延性不足から曲
げ性能も悪い。
く、且つ希土類元素が含まれていないのでビード表面及
び曲げ部表面にミクロ割れが多発する。フラツクス黒４
：Ａｌ量が多すぎる為に衝撃値が低く、延性不足から曲
げ性能も悪い。
フラツクス黒５：希土類元素量が多すぎる為衝撃値が低
い。
い。
フラツクス黒９：Ａｌが含まれておらず且つ弗素量が少
ないので、ビーピ表面及び曲げ部表面にミクロ割れが多
発する。
ないので、ビーピ表面及び曲げ部表面にミクロ割れが多
発する。
フラツクス黒１０：Ａｌ及び希土類元素量は規定範囲内
であるが、弗素量が不足する為ビード表面及び曲げ部表
面にミクロ割れが多発する。
であるが、弗素量が不足する為ビード表面及び曲げ部表
面にミクロ割れが多発する。
フラツクス黒１１：Ａｌ量が不足する為ビーピ表面及び
曲け部表面にミクロ割れが発生する。フラツクス屋１．
３．６．７，８及び１２：何れも本発明の要件を満足す
るもので、溶接作業性、継手強度及び低温靭性が良好で
あると共に、ビーピ表面及び曲げ部表面にもミクロ割れ
は殆んどみられず、極めて高品質の溶接継手を得ること
ができる。
曲け部表面にミクロ割れが発生する。フラツクス屋１．
３．６．７，８及び１２：何れも本発明の要件を満足す
るもので、溶接作業性、継手強度及び低温靭性が良好で
あると共に、ビーピ表面及び曲げ部表面にもミクロ割れ
は殆んどみられず、極めて高品質の溶接継手を得ること
ができる。
第１図は実施例で採用した潜弧溶接の開先形状及び肉盛
手順を示す説明図、第２図は溶接部の物性試験片採取位
置を示す説明図である。
手順を示す説明図、第２図は溶接部の物性試験片採取位
置を示す説明図である。
Claims (1)
- １ 金属弗化物を弗素換算で１０〜３０重量％、Ａｌを
０．５〜５重量％、希土類元素を０．１〜２重量％含有
することを特徴とする低温鋼潜弧溶接用フラックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20834181A JPS5944157B2 (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 低温鋼潜弧溶接用フラツクス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20834181A JPS5944157B2 (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 低温鋼潜弧溶接用フラツクス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58110192A JPS58110192A (ja) | 1983-06-30 |
| JPS5944157B2 true JPS5944157B2 (ja) | 1984-10-26 |
Family
ID=16554663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20834181A Expired JPS5944157B2 (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 低温鋼潜弧溶接用フラツクス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5944157B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61169196A (ja) * | 1985-01-22 | 1986-07-30 | Kobe Steel Ltd | セルフシールド亜鉛メッキ鋼板アーク溶接用フラックス入りワイヤ |
| US9138831B2 (en) | 2008-06-27 | 2015-09-22 | Lincoln Global, Inc. | Addition of rare earth elements to improve the performance of self shielded electrodes |
| CN102659319B (zh) * | 2012-04-26 | 2016-05-18 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 氟氧化物玻璃陶瓷及其制备方法 |
-
1981
- 1981-12-22 JP JP20834181A patent/JPS5944157B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58110192A (ja) | 1983-06-30 |
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