JPS5997793A - 水平エレクトロスラグ肉盛溶接用フラツクス - Google Patents

水平エレクトロスラグ肉盛溶接用フラツクス

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JPS5997793A
JPS5997793A JP20694482A JP20694482A JPS5997793A JP S5997793 A JPS5997793 A JP S5997793A JP 20694482 A JP20694482 A JP 20694482A JP 20694482 A JP20694482 A JP 20694482A JP S5997793 A JPS5997793 A JP S5997793A
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Motoi Tokura
戸倉 基
Yasutoshi Nakada
中田 康俊
Hitoshi Sato
等 佐藤
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Nippon Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection 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
    • B23K35/3601Selection 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
    • B23K35/3603Halide salts
    • B23K35/3605Fluorides

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はステンレス鋼帯状翫極奮用いた水平エレクトロ
スラグ肉盛溶接用フラックスに関するものでるる。
従来から帯状電極肉盛溶接法は、極厚銅板を用いた圧力
容器の内面全耐食材料であるステンレス鉤等でオーバレ
イするために用いられてきた。、帯状電極肉盛溶接法に
は、アークで電極を溶かす潜弧溶接方式とジュール熱で
電極を溶かす水平エレクトロスラグ方式とがあるが、ビ
ード重ねのなじみがよいことや磁気の影響を受けにくく
広幅電極が使用でき高能率である等の理由から水平エレ
クトロスラグ方式が最近多く用いられるようになってき
た。− 水平エレクトロスラグ肉盛溶接法はフラックスに特長が
あり、その水平エレクトロスラグ肉盛溶接用のフラック
スは、溶融スラグでの電気伝導度を高めアークが生じ遅
いように工夫されておジ、成分的には電気伝導性のよい
0aF2やTi0zk多量に含有してお夕、また溶融ス
ラグの流動性を調整するため5i02 、 ZrO2な
どを添加したり、フラックスの溶融点の調整にQBO,
MgO、楠Osなどを添加したシしである。0aF2 
 k 50%以上含有したフラン〉スでは比較的容易に
水平エレクトロスラグ方式になりやすいが溶接中にS 
i F4  ガスなどの刺激のある悪臭を生ずる。との
ようなことから、0aF2を減じT’ i 02全増加
したフラックスがある。
この従来の圧力容器のオーバレイ用のフラックスを、軟
鋼スラブ表面に肉盛して圧延する、いわゆる肉盛圧延ク
ラツド鋼に適用するために実験したところ、圧延条件し
だいでは肉盛金属の酸素含有量に起因するクラッド表面
にへげ状況が生じることがちることが判明した。
この流発生の原因につき調査した結果TiO2はスラグ
の塩基既を酸性にし肉盛金属の酸素量全増加させ、そし
て特に肉盛金属のピード表面に極ぐ近い層に微細なチタ
ン酸化物を析出させ、肉盛圧延クラツド鋼の加熱条件あ
るいは圧加率によっては圧延したクラツド鋼板の表面に
へげ状況を発生させることが分った。
本発明は、上記のへげ状況を生じないで水平エレクトロ
スラグ肉盛溶接法を肉盛圧延クラツド銅へ適用できる肉
盛用のフラックスを提供するとと全目的とする。
而して、本発明の要旨とするところは0aF241〜4
9%、AA2034〜9%、Mg015〜30%、Ca
O10〜20%で、かつMgO+ Oao 25〜40
%全含有し、酸性酸化物である5i02 、 TiO2
Z r 02  の和が20%以下で、かつ、PbOが
0.1%以下に制限したことを特徴とした水平エレクト
ロスラグ肉盛溶接用フラックスである。
以下、本発明について詳細に説明する。
先ず、フラックスの化学成分範囲について述べる。
0aF2 は電気伝導度が高く、比較的適当な溶融点(
1418℃)を有しているところから、エレクトロスラ
グ溶接に必須の成分である。そして、フラックス中の0
aF2  が50%以上になると容易に水平エレクトロ
スラグ溶接を行うだけの電気伝SKが得られる。しかし
、−万では弗化物ガスを発生させ悪臭を生じ作業環境を
悪化させるので、CaF2の上限を49%に抑え、代り
にOaO、MgOなどを添加して0aF245%以上に
匹敵する電気伝導度を確保し、力)つ溶接中の悪臭全防
止するととができた。またOaF f減少して1代表に
OaO。
MgO’i増加していくにつれフラックスの溶融点が上
昇し、溶接中溶融スラグの厚さが薄くなりOa Fzが
41%未満では溶接に不都合を生じるととが分った。し
たがって、 0aF2  は少なくとも41%以上は必
要であるところからOa F2 の範囲を41〜49%
に限定した。
AJhOsはフラックスの溶融点を高め、溶接中に溶融
するフラックスの量を抑え電気エネルギーが必要以上に
フラックスの溶融に費やされることなく、適度に電極の
溶融速夏を上げることができる。
また、ビード形状を整えスラグの剥離性を改善する性質
があるが、4%未満ではその効果が少なく、また、A為
03は電気伝導度を低下させる成分であり10%以上で
はアークが発生し、添加量のN加とともにその傾向が大
となるので、A為03の添加量は4〜9%に限定した。
MgOは、フラックスの溶融点及び溶融スラグの電気伝
導度を高め、スラグの剥離性を改善し、塩基度を向上さ
せて肉感金−の酸素量を低減させる極めて重要な成分で
ある。即ちフラックスの溶融量ヲ抑えて、かつ、水平工
・レフトロスラグの維持に必要な電気伝導度を与え、肉
盛金属の酸素量の低下による圧延性改善に対して寄与す
るところが大きい。しかし、 MgOは高融点(280
0℃)の酸化物であるため、添加量の増加にともないフ
ラックスの溶融点が高まシ、溶融スラグの深さが浅ぐな
るため溶接条件範囲が狭くなる。前記のMgOの効果が
有効に出てぐるのは15%以上で、30%超になるとフ
ラッフ艮の溶融点が高くなり過ぎるのでMgOの範囲全
15〜30%に限定した。
OaOはMgOと同様に電気伝導度及び塩基度を高める
。しかし、多量の添加はスラグ剥離性を害するばかシで
なく、7ラツクスの溶融点を高め過ぎ溶接作業性を劣化
させる。OaOの効果が現われるのは10%以上であシ
、20%超では溶接作業性′J 全劣化させるので、  CaOの範囲は10〜20%に
 ・限定した。
しかし、 MgOの添加量と重なってCaO鎗が20%
以下であってもMgO+ OaOが40%超になるとフ
ラックスの溶融点が高過ぎ溶接作業性を劣化させる。一
方、MgO+ OaOが25X未満であれば、酸性酸化
物である後記5i02 、 TiO22ZrO2の和が
多い場合、塩基度が上がらず、目的とする肉盛金属の酸
素量低減が不十分となる。し7?+かって、MgO十O
aOを25〜40%と限定した。
8702 、 TiO□、  ZrO2などは溶接作業
性を改善する成分として知られている。5i02 及び
ZrO2はビード止端i[1−揃えビードの蛇行防止に
役立つ。
しかし、  5i02  あるいはZrO2が20%超
となるとスラグがビード表面に焼き付きスラグ剥n1性
を悪くする。TiO2は電気伝導度を高めたり、ビード
形状を整えるのには都合のよい成分で多量に用いてその
効果を発揮するので、従来のフラックスには多音に加え
られているが、20%超のような多量のTiO2に含有
しfc7ラツクスは肉盛金属の表層部に微細なチタン叡
化物の介在物を析出させるので肉盛圧延クラッド鋼板製
造としては適当ではない。このように5iOz 、 T
iO2、ZrO2が単独で20%超となっても不都合が
生じるが、さらに5i02 、 T’iQ2 、 Zr
O2の和が20%超となると十分な塩基度が得られず、
肉盛金属の酸素量音高める原因となシ圧延性を劣化させ
ることが実験により知られた。即ち、 CaF2に若干
のA7203 1添加し、MgO+ OaOkはぼ27
%に一定にして8402+ TiO2+ ZrO2の量
を種々変えたフラックス全作シ、5US304(厚さ0
.4 am x幅100烈)のステンレス帯鋼を電極と
して軟鋼板上に水、平エレクトロスラグ溶接?行って調
べたところ第1図のように5i02 、 TiO2、Z
rO2の和が20%を超えると肉盛金属の酸素’tO,
015%以下に抑えることがむづかしくなる。尚、圧延
性の良好な肉盛金属の酸素量は、0.015%以下であ
る。したがって、5i02 、 TiO2、ZrO2の
和は20%以下に限定した。
また、不純物として圧延性を劣化さす成分としてP 、
 S 、 Pb  があるが、通常の電極材とフラック
スではP、Sの肉盛金属の含有量はP≦0.035%、
S≦0.015%でちゃ故意に添加しない限り実害の生
じる全には達しない。ところで、Pb  あるいはPb
Oは特開昭49−9443などでも知られるようにフラ
ックス中に添加してやるとスラグの剥離性を著しく改善
する元素である。しかし、圧延性の点からは肉盛金属中
のpb  が0.005%以上になると高温(1100
℃前後)での引張試験の絞p値を大幅に低下させるとこ
ろpboの使用には制限を設ける必要がある。したがっ
て、 pb。
は0.1%以下に抑える必をがある。
フラックス中に、Or  の歩留を向上さす目的で溶融
型7ラツクスでは0r203 k若干添加しfC夕、ポ
ンドフラックスではFe −Or又は金Ji4Or  
粉やFe−8i 、 Fe −Mn 、 Fe−A7な
どを若干添加することができる。本発明のフラックスに
おいても、このような添加は何等差しつかえない。
フラックスの粒度分布はフラックスホッパーからの7ラ
ツクスの流れや、フラックスの取り扱いの際粉厖問題、
溶接中におけるフラックスの溶はやすさ、溶融プールの
堰としての役目など重要な役割金するが、通常2380
μmから74μmの同に粒贋が入っていればよい。
以下に本発φ]の効果?実施例によって更に具体的に示
す。
実施例 母材は第1表に示す銅板を使用した。第2表にはステン
レス銅偕状電極を示す。第3表に実施例、比較例に使用
したフラックスを一括して示す。なお、7ラツクスは溶
解炉にて溶融したメルトブラックスを用いた。溶接条件
を第4表に、そして溶接の結果を第5表に示す。化学分
析はビード表面より約2鮒の部分から採取した試料で行
った。
第5表の溶接結果から明らかなように比較例として示し
た7ラツクスはスラグ剥離、ビード形状不良、止端不揃
い、アークの発生、の何れかの欠点が見られ、肉盛圧延
クラッド欽用フラックスとしては不都合なものであった
。一方本発明のブランクスを用いた例では、いずれも平
滑で外観の美しいビードが得られ、かつ、酸素量の低い
圧延性の良好な肉盛金属が得られている。
以上詳細に説明したように本発明フラックスによれば、
ステンレス鍋帯状電極を用いた水平エレクトロスラグ肉
盛溶接用7ランクスとして良好な溶接作条法を示しかつ
、低酸素の優れた肉盛金属が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はフラックス中5j02 + TiO2+ZrO
2含有量と肉盛金属酸素用、との関係を示す図である。 代理人 弁紳士  秋 沢 政 党 外  2名 3金  1“1)               昭和
、8年、月20゜特許庁長官  殿 1、事件の表示 特願昭57−第206944  号 2、発明の名称 水平エレクトロスラグ肉盛浴接用フラックス3、補正を
する者 事件との関係 出 血 人 住所(居所)  東京都千代田区大手町2丁目6番3号
氏名(名称) (665)新日本製鐵株式会社4、代 
理 人 居 所 東京都中央区日本橋兜町12番1号大洋ヒル7
111″j−“′r<7の日付昭和  年  月  日
(発送)5° 拒絶JJ・山通う11 補  正  の  内  容 明細書牙4頁14行目[CaP245%以上]を1”c
aF250%以上」に訂正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (11!tで0aF241〜49%、Al120s 4
    〜9%、Mg015〜30X、 Oao 10〜20%
    で、かつMgO+ Oao 25〜40%、酸性酸化物
    である5i02 、 ’I’i02 、 ZrO2の和
    が20%以下、PbOを0.15に以下含有することを
    特徴とする水平エレクトロスラグ肉感溶接用フラックス
JP20694482A 1982-11-26 1982-11-26 水平エレクトロスラグ肉盛溶接用フラツクス Granted JPS5997793A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1707304A1 (fr) * 2005-03-29 2006-10-04 La Soudure Autogene Francaise Flux à haute productivité pour plaquage electroslag
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CN111394591A (zh) * 2020-04-16 2020-07-10 江苏星火特钢有限公司 一种电渣重熔高温合金用渣系及使用方法

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