JPS60127097A - セルフシ−ルドア−ク溶接用フラックス入りワイヤ - Google Patents
セルフシ−ルドア−ク溶接用フラックス入りワイヤInfo
- Publication number
- JPS60127097A JPS60127097A JP23458583A JP23458583A JPS60127097A JP S60127097 A JPS60127097 A JP S60127097A JP 23458583 A JP23458583 A JP 23458583A JP 23458583 A JP23458583 A JP 23458583A JP S60127097 A JPS60127097 A JP S60127097A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flux
- welding
- amount
- wire
- srf2
- Prior art date
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-
- 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
- B23K35/368—Selection of non-metallic compositions of core materials either alone or conjoint with selection of soldering or welding materials
Landscapes
- 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。
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、外部からシールドガスやフラックスを供給す
ることなく溶接を行なうことのできるセルフシールドア
ーク溶接用フラックス入りワイヤ（以下単にフラックス
入りワイヤということがある）に関し、特に溶接ヒユー
ム発生量が少なく且つ全姿勢で良好な溶接作業性とビー
ド外観を得ることのできるフラックス入りワイヤに関す
るものである。
ることなく溶接を行なうことのできるセルフシールドア
ーク溶接用フラックス入りワイヤ（以下単にフラックス
入りワイヤということがある）に関し、特に溶接ヒユー
ム発生量が少なく且つ全姿勢で良好な溶接作業性とビー
ド外観を得ることのできるフラックス入りワイヤに関す
るものである。
現在使用されているフラックス入りワイヤの殆んどは、
スラグ形成剤及びシールド剤として蒸気圧の高いＣａＦ
２やＭｇ、Ｍｇ合金等を多ゑ含んでおり、溶接時に多量
のヒユームが発生ずる為、溶融池の観察が困難であった
り溶接マスクのフィルター交換頻度が高（、更には作業
環境を著しく汚染する等の問題があり、ヒユーム低減の
要望は年年高まってきている。また一般のＣａＦ ２
Ａ １−Ｍｇ系フラックスをベースとするフラックス入
りワイヤは、立向上進溶接でビードが垂れて凸ビードに
なり易い傾向がある為、例えは２ｍｍφｍｍ中では１５
０Ａ程度の低電流でしか適正な溶接ビードが得られない
等、溶接能率においても問題が指摘されていた。これに
対し立向」二進溶接におけるビード形状を改善したもの
として特開昭５４−１、５５１８９号、同５６−７４８
９５号、特公昭５２−５００２２号、同５８−１００１
１号等の公報に開示されているワイヤがあり、これらは
フラックス成分としてＢａＦ ２を含有させたものであ
るが、全姿勢溶接におけるビード外観という点では依然
不十分てあり、またヒユーム発生爪については格別の改
善効果は得られていない。
スラグ形成剤及びシールド剤として蒸気圧の高いＣａＦ
２やＭｇ、Ｍｇ合金等を多ゑ含んでおり、溶接時に多量
のヒユームが発生ずる為、溶融池の観察が困難であった
り溶接マスクのフィルター交換頻度が高（、更には作業
環境を著しく汚染する等の問題があり、ヒユーム低減の
要望は年年高まってきている。また一般のＣａＦ ２
Ａ １−Ｍｇ系フラックスをベースとするフラックス入
りワイヤは、立向上進溶接でビードが垂れて凸ビードに
なり易い傾向がある為、例えは２ｍｍφｍｍ中では１５
０Ａ程度の低電流でしか適正な溶接ビードが得られない
等、溶接能率においても問題が指摘されていた。これに
対し立向」二進溶接におけるビード形状を改善したもの
として特開昭５４−１、５５１８９号、同５６−７４８
９５号、特公昭５２−５００２２号、同５８−１００１
１号等の公報に開示されているワイヤがあり、これらは
フラックス成分としてＢａＦ ２を含有させたものであ
るが、全姿勢溶接におけるビード外観という点では依然
不十分てあり、またヒユーム発生爪については格別の改
善効果は得られていない。
本発明者等はこうした状況のもとで、全姿勢溶接でのビ
ード形状の改善及びヒユーム量の低減に主眼をおき、特
に充填フラックスの成分組成を工夫することによって上
記の目的を達成すべく研究を進めてきた。本発明はかか
る研究の結果完成されたものであって、その構成は、鋼
製鞘内に粉粒状フラックスを充填してなるフラックス入
りワイヤにおいて、上記フラックスとして、ワイヤ全型
を大当ゾこ リ、 ＳｒＦ２＋ＢａＦｚ ： １．５〜４゜５％ＣａＦ２
： ０．１ 〜１．０ ％ Ｍｇ ：０．８〜１．０％ Ａｌ ：１．８〜３．０％ ＭｇＯ： ０．０５〜２．０％ を含有すると共に、（ＳｒＦ２量／ （ＳｒＦ２爪＋Ｂ
ａＦ ２量）〕が０．０５〜０．５で且つ（Ｍｇ＋ＡＩ
）が８．５％以下の条件を満足するものであるものを充
填してなるところに要旨を有するものである。
ード形状の改善及びヒユーム量の低減に主眼をおき、特
に充填フラックスの成分組成を工夫することによって上
記の目的を達成すべく研究を進めてきた。本発明はかか
る研究の結果完成されたものであって、その構成は、鋼
製鞘内に粉粒状フラックスを充填してなるフラックス入
りワイヤにおいて、上記フラックスとして、ワイヤ全型
を大当ゾこ リ、 ＳｒＦ２＋ＢａＦｚ ： １．５〜４゜５％ＣａＦ２
： ０．１ 〜１．０ ％ Ｍｇ ：０．８〜１．０％ Ａｌ ：１．８〜３．０％ ＭｇＯ： ０．０５〜２．０％ を含有すると共に、（ＳｒＦ２量／ （ＳｒＦ２爪＋Ｂ
ａＦ ２量）〕が０．０５〜０．５で且つ（Ｍｇ＋ＡＩ
）が８．５％以下の条件を満足するものであるものを充
填してなるところに要旨を有するものである。
本発明のフラックス入りワイヤは、この種の従来ワイヤ
の欠点である溶接ヒユーム発生量を低減すると共に、全
姿勢溶接における作業性とビード外観を改善したもので
、軟鋼及び高張力鋼の一般用途、殊に軽構造物の溶接に
適用することによってその特徴を最も効果的に発揮し得
るものである。
の欠点である溶接ヒユーム発生量を低減すると共に、全
姿勢溶接における作業性とビード外観を改善したもので
、軟鋼及び高張力鋼の一般用途、殊に軽構造物の溶接に
適用することによってその特徴を最も効果的に発揮し得
るものである。
以下本発明において充填フラックスの成分組成を定めた
理由を詳細に説明する。
理由を詳細に説明する。
まず本発明では必須のスラグ形成剤としてＢａＦ ２、
ＳｒＦ２及びＣａＦ２を使用するが、これらのぶつ化物
は後述するＭｇと共に溶接ヒユーム発生の主原因となっ
ている。そこでまず上記ぶつ化物の充填フラックス中に
おける総含有率が溶接ヒユーム発生爪とどの様な相関々
係を有しているかを明らかにする為、次の実験を行なっ
た。即ち第１表に示す軟鋼製鞘材と第２表に示す充填フ
ラックスを用いて２Ｂφのフラックス入りワイヤを作製
し、電流：２５０（５）、電圧：２１（Ｖ）、ワイヤ突
出し長さ：２０闘、極性：直流（ワイヤθ）の条件で軟
鋼平板上にビードオンプレート溶接を行ない、ＪＩＳＺ
８９８０に準拠して溶接ヒユーム発生量を調べた。
ＳｒＦ２及びＣａＦ２を使用するが、これらのぶつ化物
は後述するＭｇと共に溶接ヒユーム発生の主原因となっ
ている。そこでまず上記ぶつ化物の充填フラックス中に
おける総含有率が溶接ヒユーム発生爪とどの様な相関々
係を有しているかを明らかにする為、次の実験を行なっ
た。即ち第１表に示す軟鋼製鞘材と第２表に示す充填フ
ラックスを用いて２Ｂφのフラックス入りワイヤを作製
し、電流：２５０（５）、電圧：２１（Ｖ）、ワイヤ突
出し長さ：２０闘、極性：直流（ワイヤθ）の条件で軟
鋼平板上にビードオンプレート溶接を行ない、ＪＩＳＺ
８９８０に準拠して溶接ヒユーム発生量を調べた。
第１表 鞘材化学成分
（重量％、残部：実質的にＦｅ）
結果は第１図に示す通りである。
一般に屋内作業で許容し得る溶接ヒユーム発生量の標準
は、ワイヤ径２πｍφ、溶接電流２５０（５）の条件で
１５００１ｎｇ／分以下とされており、該ヒユーム発生
量は総ぶつ化物量の他Ｍｇ量によっても変わるが、Ｍｇ
量が１０％の場合においては総ふつ化物ムを５．５％以
下に抑えることによって溶接ヒユーム発生量を前記標準
値以下に抑えることができる。
は、ワイヤ径２πｍφ、溶接電流２５０（５）の条件で
１５００１ｎｇ／分以下とされており、該ヒユーム発生
量は総ぶつ化物量の他Ｍｇ量によっても変わるが、Ｍｇ
量が１０％の場合においては総ふつ化物ムを５．５％以
下に抑えることによって溶接ヒユーム発生量を前記標準
値以下に抑えることができる。
但し上記ぶつ化物は、充填フラックス成分として同一の
機能を有しているという訳ではなく、夫夫個有の利点と
欠点を有している。即ちＢａＦ２は、スパッタが少なく
スプレー状の溶滴移行を助長するという利点の他、シー
ルド性能及び立向、上向姿勢における溶融金属の垂れ落
ちを抑制するなど色々の特性を有しており、これらの特
性は直流〔ワイヤｅ〕の極性で最も有効に発揮される。
機能を有しているという訳ではなく、夫夫個有の利点と
欠点を有している。即ちＢａＦ２は、スパッタが少なく
スプレー状の溶滴移行を助長するという利点の他、シー
ルド性能及び立向、上向姿勢における溶融金属の垂れ落
ちを抑制するなど色々の特性を有しており、これらの特
性は直流〔ワイヤｅ〕の極性で最も有効に発揮される。
しかしながらＢａＦ ２は、脱酸、脱窒剤として併用さ
れるＡｌやＭｇに由来するＡ１□ｏ３やＭｇＯと結合し
て極めて高融点の複合塩となりスラグの粘性を高める為
、スラグ巻込み等の欠陥を生じさせ易い他、ビード外観
やスラグ剥離性を劣化させる。又ＣａＦ ２はビード外
観やスラグ剥離性を良好にするが、立向上進溶接で凸ビ
ード化を助長し且つヒユーム量を著しく増大させる他、
アーク安定性を阻害すると共にスパッタを増大させると
いう欠点をもっている。ＳｒＦ ２は、物性的にみてＢ
ａＦ２とＣａＦ２の中間的なものであり、それ自身の効
果としてはＢａＦ２に比べてビード外観及びアーク安定
性を良好にするものの、立向上進姿勢でのビード形成性
が悪く且つスラグ剥離性も良好とは言えない。従ってこ
れら各ふつ化物の特性を考慮すれば、これら８種につい
ては最適配合割合が存在すると考えられる。そこで上記
各ふつ化物の個々の特性と総ぶつ化物量を考慮しつつ、
各ふつ化物の最適配合率等を種々検討したところ、Ｂａ
Ｆ ２とＳｒＦ２は合計量でワイヤ全重量当たり１．５
〜４．５％とし、且つ両者の比率はＣＳｒＦ２ Ｊｌ／
（５ｒＦｚ量＋Ｂａｐ２ｍ））比で０．０５〜０．５
とし、更にＣａＦ２量は０．１〜１％とすべきであるこ
とが明らかとなった。しかしてＢａＦ ２とＳｒＦ２の
合計量が１．５％未満では、スラグ量が不足してビード
外観が不均一となり、一方４５％を越えるとヒユーム発
生量が増大する他、１、６ ｒｔｎ、ｑφ以下の細径ワ
イヤに適用したときにアークが不安定になり易い。また
（ ５ｒＦ２１！／ （ＳｒＦ２量→−ＢａＦ ２只）
〕が０．０５未満ではビード外観及びアーク安定性（ア
ーク集中性）の改善効果が認められず、逆に０．５％を
越えるとスラグの焼付きが著しくなってその剥離が困難
になる。ＣａＦ ２は添加量を増すにつれてビード外観
及びスラグ剥離性を向上させるが、こうした効果は０．
１％未満の添加では有効に発揮されない。一方１％を越
えると立向」二進溶接で凸ビードとなり易く、能率的な
溶接ができなくなる。ちなみに第２図は、ＢａＦ２とＳ
ｒＦ２の配合比（両者の合計添加量は４．５％）及びＣ
ａＦ ２の添加量が立向上進溶接限界電流に与える影響
を示した実験結果のグラフである。但し立向上進溶接限
界電流は、板厚１２癩のＴ型すみ肉溶接継手を脚長が９
囮となる様に１パスで溶接腰余揺りが１．６問以下とな
る電流値としてめた。第２図からも明らかな様に、Ｃａ
Ｆ２が１％を越えると、ＢａＦ２とＳｒＦ２の配合比を
如何に調整しても限界電流値を十分に高めることができ
ない。
れるＡｌやＭｇに由来するＡ１□ｏ３やＭｇＯと結合し
て極めて高融点の複合塩となりスラグの粘性を高める為
、スラグ巻込み等の欠陥を生じさせ易い他、ビード外観
やスラグ剥離性を劣化させる。又ＣａＦ ２はビード外
観やスラグ剥離性を良好にするが、立向上進溶接で凸ビ
ード化を助長し且つヒユーム量を著しく増大させる他、
アーク安定性を阻害すると共にスパッタを増大させると
いう欠点をもっている。ＳｒＦ ２は、物性的にみてＢ
ａＦ２とＣａＦ２の中間的なものであり、それ自身の効
果としてはＢａＦ２に比べてビード外観及びアーク安定
性を良好にするものの、立向上進姿勢でのビード形成性
が悪く且つスラグ剥離性も良好とは言えない。従ってこ
れら各ふつ化物の特性を考慮すれば、これら８種につい
ては最適配合割合が存在すると考えられる。そこで上記
各ふつ化物の個々の特性と総ぶつ化物量を考慮しつつ、
各ふつ化物の最適配合率等を種々検討したところ、Ｂａ
Ｆ ２とＳｒＦ２は合計量でワイヤ全重量当たり１．５
〜４．５％とし、且つ両者の比率はＣＳｒＦ２ Ｊｌ／
（５ｒＦｚ量＋Ｂａｐ２ｍ））比で０．０５〜０．５
とし、更にＣａＦ２量は０．１〜１％とすべきであるこ
とが明らかとなった。しかしてＢａＦ ２とＳｒＦ２の
合計量が１．５％未満では、スラグ量が不足してビード
外観が不均一となり、一方４５％を越えるとヒユーム発
生量が増大する他、１、６ ｒｔｎ、ｑφ以下の細径ワ
イヤに適用したときにアークが不安定になり易い。また
（ ５ｒＦ２１！／ （ＳｒＦ２量→−ＢａＦ ２只）
〕が０．０５未満ではビード外観及びアーク安定性（ア
ーク集中性）の改善効果が認められず、逆に０．５％を
越えるとスラグの焼付きが著しくなってその剥離が困難
になる。ＣａＦ ２は添加量を増すにつれてビード外観
及びスラグ剥離性を向上させるが、こうした効果は０．
１％未満の添加では有効に発揮されない。一方１％を越
えると立向」二進溶接で凸ビードとなり易く、能率的な
溶接ができなくなる。ちなみに第２図は、ＢａＦ２とＳ
ｒＦ２の配合比（両者の合計添加量は４．５％）及びＣ
ａＦ ２の添加量が立向上進溶接限界電流に与える影響
を示した実験結果のグラフである。但し立向上進溶接限
界電流は、板厚１２癩のＴ型すみ肉溶接継手を脚長が９
囮となる様に１パスで溶接腰余揺りが１．６問以下とな
る電流値としてめた。第２図からも明らかな様に、Ｃａ
Ｆ２が１％を越えると、ＢａＦ２とＳｒＦ２の配合比を
如何に調整しても限界電流値を十分に高めることができ
ない。
次に本発明では脱酸剤及び脱窒剤として、ワイヤ全重量
当たり０．８〜１％のＭｇと１．８〜８％のＡｌ（但し
両者の合計量は８．５％以下）を使用する。即ちＭｇは
鋼の融点よりもかなり低い温度で容易に金属蒸気となっ
て大気を遮断し、強力なシールド効果を発揮するもので
、０．８％未満ではシールド効果が十分になって後述す
るＡＩの脱窒φ窒素固定効果が不十分となり、気孔欠陥
等が発生し易くなる。しかし１％を越えるとヒユーム発
生量が著しく増大すると共にスパッタ量も多くなる。
当たり０．８〜１％のＭｇと１．８〜８％のＡｌ（但し
両者の合計量は８．５％以下）を使用する。即ちＭｇは
鋼の融点よりもかなり低い温度で容易に金属蒸気となっ
て大気を遮断し、強力なシールド効果を発揮するもので
、０．８％未満ではシールド効果が十分になって後述す
るＡＩの脱窒φ窒素固定効果が不十分となり、気孔欠陥
等が発生し易くなる。しかし１％を越えるとヒユーム発
生量が著しく増大すると共にスパッタ量も多くなる。
尚Ｍｇ源として金属Ｍｇを使用するとアーク熱による気
化が爆発的に起こってスパッタが極端に増加するので、
気化反応の比較的緩慢なＡＩ Ｍｇ。
化が爆発的に起こってスパッタが極端に増加するので、
気化反応の比較的緩慢なＡＩ Ｍｇ。
Ｍｇ−８ｉ、 Ｍｇ−５１−Ｃａ、 Ｎ ｉ ｕｇ。
ＬｉＭｇ等の合金の形で使用することが望まれる。
Ａｌは脱酸・脱窒及び窒素固定効果を発揮する他、立向
上進姿勢における溶接金属の垂れ落ちを防いで溶接能率
を高める作用があるが、１．８％未満ではこれらの効果
が有効に発揮されない。−万３９６を越えると溶接金属
の強度、特に降伏強度が異常に低下したり、結晶粒が粗
大化して衝撃性能や曲げ性能が乏しくなる。尚Ａ１源と
しては、金属Ａ１の他、Ｆｅ−Ａｌ、Ａ １− Ｍ ｇ
、 Ｚ ｒ−Ａｌ 。
上進姿勢における溶接金属の垂れ落ちを防いで溶接能率
を高める作用があるが、１．８％未満ではこれらの効果
が有効に発揮されない。−万３９６を越えると溶接金属
の強度、特に降伏強度が異常に低下したり、結晶粒が粗
大化して衝撃性能や曲げ性能が乏しくなる。尚Ａ１源と
しては、金属Ａ１の他、Ｆｅ−Ａｌ、Ａ １− Ｍ ｇ
、 Ｚ ｒ−Ａｌ 。
Ｌ ｉ −Ａ １等の合金を使用することができる。と
ころでＡ１とＭｇの合計添加量が多すぎると、溶着金属
中のＡ１含有率が高くなり、またスラグ中に高融点のＡ
１□０３、ＭｇＯが多くなる。その結果、溶着金属及び
スラグ共に粘性が異常に高まり、特に多層溶接において
、ビードのなじみが悪化して、スラグ巻、融合不良のよ
うな欠陥が生じやすくなるので、こうした問題を回避す
る為には両者の合計爪が８．５％以下となる様薯こ各添
加量を調整すべきである。
ころでＡ１とＭｇの合計添加量が多すぎると、溶着金属
中のＡ１含有率が高くなり、またスラグ中に高融点のＡ
１□０３、ＭｇＯが多くなる。その結果、溶着金属及び
スラグ共に粘性が異常に高まり、特に多層溶接において
、ビードのなじみが悪化して、スラグ巻、融合不良のよ
うな欠陥が生じやすくなるので、こうした問題を回避す
る為には両者の合計爪が８．５％以下となる様薯こ各添
加量を調整すべきである。
更にＭｇＯはスラグの被包性を改善し、ビード形状及び
溶接作業性を改善する作用があり、目的達成の為には０
．０５％以上含有させなければならない。しかし２％を
越えるとスラグの流動性が過大となり、特に立向や横向
等の姿勢でかえってスラグの被包性が悪くなる。
溶接作業性を改善する作用があり、目的達成の為には０
．０５％以上含有させなければならない。しかし２％を
越えるとスラグの流動性が過大となり、特に立向や横向
等の姿勢でかえってスラグの被包性が悪くなる。
本発明で使用する充填フラックスの必須成分は上鮎の通
りであるが、必要により他のスラグ形成剤としてＬｉＢ
ａＦ ＬｉＦ、、、ＭｇＦ２、Ｎ２ ＺｒＦ ａ 、Ｎ
ａＦ３飄 等のぶつ化物や、Ａ１□０３、ＺｒＯ□、Ｍｎ０１Ｍｎ
０２、Ｎ１ｐＸＣａＯ１Ｔｉｅ□、ＬｉＦｅ０□、Ｌｉ
２ＣＯ３、Ｌｉ２ＳｉＯ３，５ｒ２Ｆｅ０４等の酸化物
、或はＢａＣＯ３、ＳｒＣＯ３、ＣａＣＯ３、Ｌｉ２Ｃ
Ｏ３、ＭｇＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３等の炭酸塩を補助的に
加えることもできる。更に溶接金属の強度調整用として
ＣやＭｎを添加することも有効である。但しＣ及びＭｎ
は焼入硬化性を著しく高めて耐割れ性を阻害する傾向が
あるので、鋼製鞘中の含有量も考慮し夫々ワイヤ全重量
に対して０．Ｏ１〜０．２５％及び０．２０〜２．００
％となる様に調整することが望まれる。Ｃ源としては炭
酸塩の他、黒鉛や高ＣのＦｅ−Ｒｊ）１．鋳鉄粉及びセ
ルローズ等が用いられ、またＭｎ源としては電解Ｍｎｓ
Ｆｅ Ｍｎ、 Ｆ ｅ Ｓ Ｉ Ｍｎｓ或はλ（ｎＯ
，ＭｎＯ２、Ｌ ｌ ２Ｍｎ０３等の酸化物が用いられ
る。また溶接金属の切欠靭性を高める為適量のＳｉを添
加し、更にはＮ１ ％ Ｔｌ ％ Ｚ １− 、、Ｂ等
を適量配合することも有効である。即ちＮｉはオーステ
ナイト生成元素であり、Ａ１によるフェライト粒の粗大
化を抑制して切欠靭性を高める作用があるが、多すぎる
と強度が過大になって割れが発生し易（なるので、ワイ
ヤ全重量に対して４％以下に抑えるべきである。Ｎｉ源
としては金属Ｎｉの他Ｆ６−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｎｉ Ｍｇ等
の合金を使用することができ、更にはＮｉＯ等の酸化物
も有効である。Ｔｉ及びＢも溶接金属の結晶粒微細化作
用を有しており、Ｔｉは０．００２％以上、Ｂは０．０
２６％以上で顕著な切欠靭性改善効果を示す。しかしＴ
ｉｆｉが多すぎるとスラグ剥離性が異常に低下する他ビ
ード外観も劣悪になり、またＢＪｉが多すぎると切欠靭
性改善効果が減退する他、焼入硬化性が高くなりすぎて
強度が過大となったり耐割れ性が劣悪になるので、Ｔｉ
は０．３％以下、Ｂは０．０２５生以下に夫々抑えるべ
きである。尚Ｔｉ源とじては金属Ｔｉの他ＦｅＴｉ等の
合金、或はＴｉＯ。
りであるが、必要により他のスラグ形成剤としてＬｉＢ
ａＦ ＬｉＦ、、、ＭｇＦ２、Ｎ２ ＺｒＦ ａ 、Ｎ
ａＦ３飄 等のぶつ化物や、Ａ１□０３、ＺｒＯ□、Ｍｎ０１Ｍｎ
０２、Ｎ１ｐＸＣａＯ１Ｔｉｅ□、ＬｉＦｅ０□、Ｌｉ
２ＣＯ３、Ｌｉ２ＳｉＯ３，５ｒ２Ｆｅ０４等の酸化物
、或はＢａＣＯ３、ＳｒＣＯ３、ＣａＣＯ３、Ｌｉ２Ｃ
Ｏ３、ＭｇＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３等の炭酸塩を補助的に
加えることもできる。更に溶接金属の強度調整用として
ＣやＭｎを添加することも有効である。但しＣ及びＭｎ
は焼入硬化性を著しく高めて耐割れ性を阻害する傾向が
あるので、鋼製鞘中の含有量も考慮し夫々ワイヤ全重量
に対して０．Ｏ１〜０．２５％及び０．２０〜２．００
％となる様に調整することが望まれる。Ｃ源としては炭
酸塩の他、黒鉛や高ＣのＦｅ−Ｒｊ）１．鋳鉄粉及びセ
ルローズ等が用いられ、またＭｎ源としては電解Ｍｎｓ
Ｆｅ Ｍｎ、 Ｆ ｅ Ｓ Ｉ Ｍｎｓ或はλ（ｎＯ
，ＭｎＯ２、Ｌ ｌ ２Ｍｎ０３等の酸化物が用いられ
る。また溶接金属の切欠靭性を高める為適量のＳｉを添
加し、更にはＮ１ ％ Ｔｌ ％ Ｚ １− 、、Ｂ等
を適量配合することも有効である。即ちＮｉはオーステ
ナイト生成元素であり、Ａ１によるフェライト粒の粗大
化を抑制して切欠靭性を高める作用があるが、多すぎる
と強度が過大になって割れが発生し易（なるので、ワイ
ヤ全重量に対して４％以下に抑えるべきである。Ｎｉ源
としては金属Ｎｉの他Ｆ６−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｎｉ Ｍｇ等
の合金を使用することができ、更にはＮｉＯ等の酸化物
も有効である。Ｔｉ及びＢも溶接金属の結晶粒微細化作
用を有しており、Ｔｉは０．００２％以上、Ｂは０．０
２６％以上で顕著な切欠靭性改善効果を示す。しかしＴ
ｉｆｉが多すぎるとスラグ剥離性が異常に低下する他ビ
ード外観も劣悪になり、またＢＪｉが多すぎると切欠靭
性改善効果が減退する他、焼入硬化性が高くなりすぎて
強度が過大となったり耐割れ性が劣悪になるので、Ｔｉ
は０．３％以下、Ｂは０．０２５生以下に夫々抑えるべ
きである。尚Ｔｉ源とじては金属Ｔｉの他ＦｅＴｉ等の
合金、或はＴｉＯ。
ヤＴｉ２Ｏ３を含むルチール、イルミナイト、チタン酸
カルシウム、Ｌ１２ＴｉＯ３等の酸化物を使用すること
もできる。またＢ源としてはＦｅ−Ｂ等の合金、或は酸
化ボロン（Ｂ２０３）を含む特殊ガラス、コレマナイト
、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７等の酸化物が例示さ
れる。ＺｒもＴｉやＢと同様溶着金属の切欠靭性を高め
る鋤きがあり、その効果はワイヤ全重量に対して０．０
１％以上含有させることによって有効に発揮される。し
かし多すぎるとスラグ剥離性が低下し且つビード外観も
悪化するので１．０％以下に抑えるのがよい。Ｚｒ源と
してはＦｅ−ＺｒやＺｒ−５ｉ等の合金やＺｒＯ２、或
はＺｒＯ□を含むジルコンサンドやＬｉ２ＺｒＯ３等の
酸化物を使用することができる。
カルシウム、Ｌ１２ＴｉＯ３等の酸化物を使用すること
もできる。またＢ源としてはＦｅ−Ｂ等の合金、或は酸
化ボロン（Ｂ２０３）を含む特殊ガラス、コレマナイト
、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７等の酸化物が例示さ
れる。ＺｒもＴｉやＢと同様溶着金属の切欠靭性を高め
る鋤きがあり、その効果はワイヤ全重量に対して０．０
１％以上含有させることによって有効に発揮される。し
かし多すぎるとスラグ剥離性が低下し且つビード外観も
悪化するので１．０％以下に抑えるのがよい。Ｚｒ源と
してはＦｅ−ＺｒやＺｒ−５ｉ等の合金やＺｒＯ２、或
はＺｒＯ□を含むジルコンサンドやＬｉ２ＺｒＯ３等の
酸化物を使用することができる。
尚上記フラックスの銅製軸内への充填率は特に制限され
ないが、最も一般的なのは７〜２５％（対ワイヤ全重量
）の範囲である。しかして充填率が７％未満では生成ス
ラグ及び発生するシールドガスの絶対量が不足気味とな
って本発明の特徴が有効に発揮されなくなることがあり
、一方２５％を越えると伸線加工性が低下し２間７以下
の細径ワイヤの製造が困難になるからである。
ないが、最も一般的なのは７〜２５％（対ワイヤ全重量
）の範囲である。しかして充填率が７％未満では生成ス
ラグ及び発生するシールドガスの絶対量が不足気味とな
って本発明の特徴が有効に発揮されなくなることがあり
、一方２５％を越えると伸線加工性が低下し２間７以下
の細径ワイヤの製造が困難になるからである。
本発明は以上の様に構成されるが、要は充填フラックス
中に含有させるふつ化物の種類及び含有率、Ａ１、Ｍｇ
及びＭｇＯの含有率を厳密に規定することによって、ヒ
ユーム発生量ｊ（極めて少なく１］、つビード外観やス
ラグ剥離性を含めた溶接作業性が良好であり、更には立
向上進姿勢を含めた全姿勢でビードの垂れ等を生ずるこ
となく能率良くｍｔＭを行なうことのできるセルフシー
ルドアーク溶接用フラックス入すワイヤを提供し得るこ
とになった。
中に含有させるふつ化物の種類及び含有率、Ａ１、Ｍｇ
及びＭｇＯの含有率を厳密に規定することによって、ヒ
ユーム発生量ｊ（極めて少なく１］、つビード外観やス
ラグ剥離性を含めた溶接作業性が良好であり、更には立
向上進姿勢を含めた全姿勢でビードの垂れ等を生ずるこ
となく能率良くｍｔＭを行なうことのできるセルフシー
ルドアーク溶接用フラックス入すワイヤを提供し得るこ
とになった。
次に実肋例を挙げて本発明の構成及び作用効果を具体的
に説明する。
に説明する。
実験例
第８表に示す化学成分の軟鋼を鞘材とし、第４表に示す
充填フラックスを用いて２闘φのフラックス入りワイヤ
を作製した。
充填フラックスを用いて２闘φのフラックス入りワイヤ
を作製した。
第８表 鋼製鞘の化学成分
（重量％、残部：実質的にＦｅ）
得られた各ワイヤを使用し、下記の方法で溶接実験を行
なった。
なった。
（＋）溶接条件
溶接金属の性能試験：２４０〜２６０（Ａ）Ｘ２０〜２
４（Ｖ） 積層法・・・６層１２パス、板厚・・・１９＋ｕ＋溶接
部の縦曲げ試験：１９０〜２１０（３）×１９〜２Ｂ（
Ｖ） 積層法・・２層２パス、板厚・・６．４Ｍイその他の条
件： ワイヤ突出し長さ・ ２０〜２５朋 電源極性・・・直流−ワイヤ（→ 試験板材質・・ＪＩＳ Ｇ ８１０６．５Ｍ−５ＯＡ （２）溶接金属の性能及び化学成分： ＪＩＳ Ｚ ８８１Ｂに準拠して試験 （３）溶接部のＸ線透過試験 ＪＩＳ Ｚ ８１０４に準拠して試験 （４）溶接部の縦曲げ試験： ＡＷＳ Ａ５．２７に準拠して試験 （５）溶接作業性の評価： ◎・・優秀、○・・良好、△・・・不良（６）立向上進
溶接限界電流の測定法：第２図の場合と同様にして測定 （７）溶接ヒユーム測定法： 第１図の場合と同様にして測定 結果を第６表に一括して示す。
４（Ｖ） 積層法・・・６層１２パス、板厚・・・１９＋ｕ＋溶接
部の縦曲げ試験：１９０〜２１０（３）×１９〜２Ｂ（
Ｖ） 積層法・・２層２パス、板厚・・６．４Ｍイその他の条
件： ワイヤ突出し長さ・ ２０〜２５朋 電源極性・・・直流−ワイヤ（→ 試験板材質・・ＪＩＳ Ｇ ８１０６．５Ｍ−５ＯＡ （２）溶接金属の性能及び化学成分： ＪＩＳ Ｚ ８８１Ｂに準拠して試験 （３）溶接部のＸ線透過試験 ＪＩＳ Ｚ ８１０４に準拠して試験 （４）溶接部の縦曲げ試験： ＡＷＳ Ａ５．２７に準拠して試験 （５）溶接作業性の評価： ◎・・優秀、○・・良好、△・・・不良（６）立向上進
溶接限界電流の測定法：第２図の場合と同様にして測定 （７）溶接ヒユーム測定法： 第１図の場合と同様にして測定 結果を第６表に一括して示す。
第５表より次の様に考察することができる。
本発明のワイヤ（ＮＯ，１〜７）は、ビード外観等の作
業性が良好であり、立向上進溶接で垂れにくく、能率的
であると共にヒユーム発生量も少ない。
業性が良好であり、立向上進溶接で垂れにくく、能率的
であると共にヒユーム発生量も少ない。
この中で特にワイヤＮＯ，６，７はＴｉ等の結晶粒微細
化元素が含まれているため、溶接金属の衝撃値が高くな
っている。これに対して比較ワイヤは、それぞれ次に示
すような欠点を有している。
化元素が含まれているため、溶接金属の衝撃値が高くな
っている。これに対して比較ワイヤは、それぞれ次に示
すような欠点を有している。
ワイヤＮｏ、 ８は、ＡＩが過剰であるため、溶接金属
の延性が不良となっているのみならず、融合不良による
Ｘ線性能不良が発生した。ワイヤＮｏ。
の延性が不良となっているのみならず、融合不良による
Ｘ線性能不良が発生した。ワイヤＮｏ。
９およびＮｏ、 １１は、それぞれＡ１、Ｍｇが不足し
ているため、気孔の発生が著しく、Ｘ線性能不良となっ
た。ワイヤＮｏ、 １０は、Ｍｇが過剰であるため、ス
パッタ、ヒユームが多く、作業性が不良となった。ワイ
ヤＮｏ。１２は、ＳｒＦ２ ／（ＢａＦ２十５ｒＦ２）
比が小さすぎるため、ビード外観が不良となった。ワイ
ヤＮｏ、 １８は、ＳｒＦ２／（ＢａＦｘ ＋５ｒＦ２
）比が大きすぎるため、スラグ剥離性が不良となった。
ているため、気孔の発生が著しく、Ｘ線性能不良となっ
た。ワイヤＮｏ、 １０は、Ｍｇが過剰であるため、ス
パッタ、ヒユームが多く、作業性が不良となった。ワイ
ヤＮｏ。１２は、ＳｒＦ２ ／（ＢａＦ２十５ｒＦ２）
比が小さすぎるため、ビード外観が不良となった。ワイ
ヤＮｏ、 １８は、ＳｒＦ２／（ＢａＦｘ ＋５ｒＦ２
）比が大きすぎるため、スラグ剥離性が不良となった。
ワイヤＮｏ、 １４は、ＣａＦ ２が過剰であるため、
立向で垂れやすく非能率的であり、スパッタも多く発生
した。ワイヤＮｏ、 １５′は、ＣａＦ ２が不足して
いるため、ビード外観、スラグ剥離性が不良となった。
立向で垂れやすく非能率的であり、スパッタも多く発生
した。ワイヤＮｏ、 １５′は、ＣａＦ ２が不足して
いるため、ビード外観、スラグ剥離性が不良となった。
ワイヤＮｏ、１６は、ＢａＦ２カ含まれていな０ため、
立向で垂れやすく、非能率的となった。ワイヤＮｏ、１
７．１８は、Ｍｇｏがそれぞれ過剰又は不足する場合で
、スラグ被りが不均一となるため、ビード外観が不良と
なった。Ｎｏ。
立向で垂れやすく、非能率的となった。ワイヤＮｏ、１
７．１８は、Ｍｇｏがそれぞれ過剰又は不足する場合で
、スラグ被りが不均一となるため、ビード外観が不良と
なった。Ｎｏ。
１９は、ＳｒＦ２、ＢａＦ ２ が含まれていない例で
、ビード外観、スラグ剥離性が不良であり、かっヒユー
ムも多く発生した。Ｎｏ、 ２０は、ＢａＦ ２、Ｓ
ｒＦ ２が含まれていない例で、立向で垂れやすく、非
能率的であり、かっヒユームも多く発生した。
、ビード外観、スラグ剥離性が不良であり、かっヒユー
ムも多く発生した。Ｎｏ、 ２０は、ＢａＦ ２、Ｓ
ｒＦ ２が含まれていない例で、立向で垂れやすく、非
能率的であり、かっヒユームも多く発生した。
第１図は充填フランクス中のぶつ化物量とヒユーム発生
量の関係を示すグラフ、第２図はＣａＦ ２愈と立向上
進溶接限界電流の関係を示すグラフである。 出願人株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士植木久鶴 ソロー≦敬ぜ妬、（側＼全） 炬？−！−ｉ盈ぶ昧試逮（＜）
量の関係を示すグラフ、第２図はＣａＦ ２愈と立向上
進溶接限界電流の関係を示すグラフである。 出願人株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士植木久鶴 ソロー≦敬ぜ妬、（側＼全） 炬？−！−ｉ盈ぶ昧試逮（＜）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 鋼製鞘内に粉粒状フラックスを充填してなるフラックス
入りワイヤにおいて、上記フラックスがワイヤ全重量当
たり、 ＳｒＦ 十ＢａＦ２： １．５〜４．５％ＣａＦ２：
０．１〜１．０％ Ａｌ八 ：０．３〜１．０％ Ａｌ ：１．８〜８．０％ ＡｌｇＯ：０．０６〜２．０％ を含有すると共に、ＣＳｒＦ量／ （５ｒＦｔ量」−Ｂ
ａＦ２１１ ） ）が０．０５〜０．５で且つ（Ｍｇ＋
ＡＩ）が３．５％以下の条件を満足するものであること
を特徴とするセルフシールドアーク溶接用フラックス入
りワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23458583A JPH0239359B2 (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | Serufushiirudoaakuyosetsuyofuratsukusuiriwaiya |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23458583A JPH0239359B2 (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | Serufushiirudoaakuyosetsuyofuratsukusuiriwaiya |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60127097A true JPS60127097A (ja) | 1985-07-06 |
| JPH0239359B2 JPH0239359B2 (ja) | 1990-09-05 |
Family
ID=16973322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23458583A Expired - Lifetime JPH0239359B2 (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | Serufushiirudoaakuyosetsuyofuratsukusuiriwaiya |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0239359B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020182970A (ja) * | 2019-05-09 | 2020-11-12 | 株式会社神戸製鋼所 | フラックス入りワイヤ、溶接方法及び溶接金属 |
| KR20210145800A (ko) * | 2019-05-09 | 2021-12-02 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 플럭스 코어드 와이어, 용접 방법 및 용접 금속 |
-
1983
- 1983-12-12 JP JP23458583A patent/JPH0239359B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020182970A (ja) * | 2019-05-09 | 2020-11-12 | 株式会社神戸製鋼所 | フラックス入りワイヤ、溶接方法及び溶接金属 |
| KR20210145801A (ko) * | 2019-05-09 | 2021-12-02 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 플럭스 코어드 와이어, 용접 방법 및 용접 금속 |
| KR20210145800A (ko) * | 2019-05-09 | 2021-12-02 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 플럭스 코어드 와이어, 용접 방법 및 용접 금속 |
| US20220193833A1 (en) * | 2019-05-09 | 2022-06-23 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Flux-cored wire, welding method, and weld metal |
| EP3967445A4 (en) * | 2019-05-09 | 2023-01-18 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | CORED WIRE, WELDING PROCESS AND WELDED METAL |
| US12186836B2 (en) | 2019-05-09 | 2025-01-07 | Kobe Steel, Ltd. | Flux-cored wire, welding method, and weld metal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0239359B2 (ja) | 1990-09-05 |
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