JPS61137695A - ガスシ−ルドア−ク溶接用複合ワイヤ - Google Patents
ガスシ−ルドア−ク溶接用複合ワイヤInfo
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- JPS61137695A JPS61137695A JP25993784A JP25993784A JPS61137695A JP S61137695 A JPS61137695 A JP S61137695A JP 25993784 A JP25993784 A JP 25993784A JP 25993784 A JP25993784 A JP 25993784A JP S61137695 A JPS61137695 A JP S61137695A
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- welding
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- metal
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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】
〔産業上の利用分野〕
造船、橋梁、鉄骨等の全姿勢溶接に適用されるガスシー
ルドアーク溶接用複合ワイヤに関する。
ルドアーク溶接用複合ワイヤに関する。
ガスシールドアーク溶接用複合ワイヤは溶接能率が高い
上にビード外観が良く、溶接金属性能も安定していると
して最近広く用いられ始めた溶接材料である。中でも、
ＴｉＯ２を７ラツクスの主成分とするいわゆるルチール
系複合ワイヤは、従来からＴｉＯ２のアーク安定化効果
と良好なスラグ物性により溶接作業性の良い複合ワイヤ
として知られていたが、本発明者らが先に提案した特開
昭５７−７２７９５号公報記載の技術により初めて立向
下進溶接が可能となり、真に全姿勢溶接可能な溶接材料
となって現在造船、橋梁、鉄骨、産業機械等で盛んに使
用されている。しかし、産業界からは更に高能率な溶接
材料の開発要望は強く、高電流で全姿勢溶接の可能な複
合ワイヤの開発が待たれていた。
上にビード外観が良く、溶接金属性能も安定していると
して最近広く用いられ始めた溶接材料である。中でも、
ＴｉＯ２を７ラツクスの主成分とするいわゆるルチール
系複合ワイヤは、従来からＴｉＯ２のアーク安定化効果
と良好なスラグ物性により溶接作業性の良い複合ワイヤ
として知られていたが、本発明者らが先に提案した特開
昭５７−７２７９５号公報記載の技術により初めて立向
下進溶接が可能となり、真に全姿勢溶接可能な溶接材料
となって現在造船、橋梁、鉄骨、産業機械等で盛んに使
用されている。しかし、産業界からは更に高能率な溶接
材料の開発要望は強く、高電流で全姿勢溶接の可能な複
合ワイヤの開発が待たれていた。
本発明は溶接作業の高能率化を目的として、従来ワイヤ
以上の高電流で全姿勢溶接が行なえるがスシールドアー
ク溶接用複合ワイヤを提供するものである。
以上の高電流で全姿勢溶接が行なえるがスシールドアー
ク溶接用複合ワイヤを提供するものである。
本発明の要旨はワイヤ全重量に対し、アルカリ金属およ
び／またはアルカリ土類金属とＴｉとの複合酸化物を０
．１５〜１．０％含有すると共に全Ｔｉ０２を３．０〜
８．０％、５１０２≦２．０％、 Ｍｎ １．０〜４．
０ ％ 、 Ｓｉ０．３〜１６０チを必須成分とするフ
ラックスを鋼製外皮に充填したことを特徴とするガスシ
ールドアーク溶接用複合ワイヤ。
び／またはアルカリ土類金属とＴｉとの複合酸化物を０
．１５〜１．０％含有すると共に全Ｔｉ０２を３．０〜
８．０％、５１０２≦２．０％、 Ｍｎ １．０〜４．
０ ％ 、 Ｓｉ０．３〜１６０チを必須成分とするフ
ラックスを鋼製外皮に充填したことを特徴とするガスシ
ールドアーク溶接用複合ワイヤ。
□ 以下に本発明になるｆスシール・アーク溶接用複合
ワイヤを上記構成とした理由につき詳細に説明する。
ワイヤを上記構成とした理由につき詳細に説明する。
全姿勢溶接ですぐれた作業性を得るためにはスラグ生成
剤の主成分をＴｉＯ□とすることが必要である。しかし
、ルチール等からのＴｉＯ２成分のみでは不十分で、こ
れにアルカリ金属およびｉまたはアルカリ土類金属とＴ
１との複合酸化物、即ちＬｉ２ＴｉＯ，。
剤の主成分をＴｉＯ□とすることが必要である。しかし
、ルチール等からのＴｉＯ２成分のみでは不十分で、こ
れにアルカリ金属およびｉまたはアルカリ土類金属とＴ
１との複合酸化物、即ちＬｉ２ＴｉＯ，。
Ｎａ２ＴｉＯ３，Ｋ２Ｔ４０．、 ＢａＴｌ０．等をワ
イヤ全重量に対し０．１５〜１．０％の範囲で添加する
ことにより、アークは極めて安定し、全姿勢溶接性が著
ろしく向上した。即ちワイヤ全重量に対し、ルチール５
．５％、 ５ｉ０２０．５ ％ 、 Ａｔ２０．１．０
％、ＺｒＯ２１，０％ 、 ＳＬ ０．５％ 、 Ｍｎ
２．５％ 、鉄粉３．５％からなるフラックスを充填
した１、 ２ ｖｍφの複合ワイヤを基本とし、これに
に２Ｔｉ０３を鉄粉と置換する形で段階的に添加し、脚
長８ｍのすみ肉上進溶接が可能な最高電流を調査した。
イヤ全重量に対し０．１５〜１．０％の範囲で添加する
ことにより、アークは極めて安定し、全姿勢溶接性が著
ろしく向上した。即ちワイヤ全重量に対し、ルチール５
．５％、 ５ｉ０２０．５ ％ 、 Ａｔ２０．１．０
％、ＺｒＯ２１，０％ 、 ＳＬ ０．５％ 、 Ｍｎ
２．５％ 、鉄粉３．５％からなるフラックスを充填
した１、 ２ ｖｍφの複合ワイヤを基本とし、これに
に２Ｔｉ０３を鉄粉と置換する形で段階的に添加し、脚
長８ｍのすみ肉上進溶接が可能な最高電流を調査した。
結果を第１図に示すが、ワイヤ中のに２ＴｉＯ３の増加
によって立向上進溶接が可能な最高電流値は上昇する。
によって立向上進溶接が可能な最高電流値は上昇する。
Ｋ２ＴｉＯ３が適量添加されたワイヤによる溶接現象を
詳細に観察すると、溶滴は細粒移行しており、母材側の
アークは溶融池より可成ジ浮き上がっていて、移行して
来た溶滴は開先底部に平均して吹き付けられる様に溶着
し、平滑なビードが形成されている。これに対しに２Ｔ
ｉＯ３が添加されていない複合ワイヤではアークが絞れ
て溶融池を深く掘り込んで行くため、溶融したメタルが
開先の外側へ押し流され、凸ビードとなり易く、はなは
だしい時には溶融メタルは溶は落ちてしまった。これは
アルカリ金属とＴ１との複合酸化物は単純化合物である
ＴｉＯ２に比ベイオン化傾向が強いため、アークをより
安定にするものと思われる。この様な効果はに２Ｔ ｔ
ｏ、に限らずＮａ２ＴｉＯ３，ＢａＴｌ０ｇ等アルカリ
金属及びアルカリ土類金属とＴｉとの複合酸化物でも認
められた。この様なアルカリ金属およびアルカリ土類金
属とＴｉとの複合酸化物の上記効果はｗ、１図の実験結
果より明らかな様に０．１５チ以上の添加が必要である
。しかし、１４０％以上添加しても顕著な効果は認めら
れないので価格の高いアルカリ金属とＴｉとの複合酸化
物の添加上限は１，０％とした。
詳細に観察すると、溶滴は細粒移行しており、母材側の
アークは溶融池より可成ジ浮き上がっていて、移行して
来た溶滴は開先底部に平均して吹き付けられる様に溶着
し、平滑なビードが形成されている。これに対しに２Ｔ
ｉＯ３が添加されていない複合ワイヤではアークが絞れ
て溶融池を深く掘り込んで行くため、溶融したメタルが
開先の外側へ押し流され、凸ビードとなり易く、はなは
だしい時には溶融メタルは溶は落ちてしまった。これは
アルカリ金属とＴ１との複合酸化物は単純化合物である
ＴｉＯ２に比ベイオン化傾向が強いため、アークをより
安定にするものと思われる。この様な効果はに２Ｔ ｔ
ｏ、に限らずＮａ２ＴｉＯ３，ＢａＴｌ０ｇ等アルカリ
金属及びアルカリ土類金属とＴｉとの複合酸化物でも認
められた。この様なアルカリ金属およびアルカリ土類金
属とＴｉとの複合酸化物の上記効果はｗ、１図の実験結
果より明らかな様に０．１５チ以上の添加が必要である
。しかし、１４０％以上添加しても顕著な効果は認めら
れないので価格の高いアルカリ金属とＴｉとの複合酸化
物の添加上限は１，０％とした。
本発明ワイヤではアルカリ金属および／またはアルカリ
土類金属とＴｉとの複合酸化物を含めた全ＴｉＯ２を３
．０〜８．０％とする。この理由は全Ｔ［０２″！＃が
３．０チ未満では全姿勢溶接でスラグの被包性が劣化す
るため、高言流で美麗な溶接ビードが得られなくなるた
めである。一方、全ＴｉＯ２量が８．０％を越えるとス
ラグ巻き込みが生じやすく、また水平すみ肉のビード形
状も劣化して来るので好ましくない。従って、全Ｔｌ０
２ｔは３．０〜８、Ｏ’１の範囲とする。
土類金属とＴｉとの複合酸化物を含めた全ＴｉＯ２を３
．０〜８．０％とする。この理由は全Ｔ［０２″！＃が
３．０チ未満では全姿勢溶接でスラグの被包性が劣化す
るため、高言流で美麗な溶接ビードが得られなくなるた
めである。一方、全ＴｉＯ２量が８．０％を越えるとス
ラグ巻き込みが生じやすく、また水平すみ肉のビード形
状も劣化して来るので好ましくない。従って、全Ｔｌ０
２ｔは３．０〜８、Ｏ’１の範囲とする。
５１０２ はスラグの粘性調整の目的で添加するが、
２．０％を越えて添加すると溶接金属へのＳｉ歩留りが
多くなり過ぎて衝撃靭性が低下し、また耐割れ性も劣化
するので２．０ ％’以下の範囲で添加する。
２．０％を越えて添加すると溶接金属へのＳｉ歩留りが
多くなり過ぎて衝撃靭性が低下し、また耐割れ性も劣化
するので２．０ ％’以下の範囲で添加する。
Ｍｎは溶接金属の脱酸と強度調整の目的で添加する。１
．０チ未満では後述するＳＩとの共同脱酸においても溶
接金属の脱酸が十分でなく、酸素量の多い低靭性の溶接
金属となる。しかし、Ｍｎ ｉｌが４．０チを越えると
溶接金属中のＭｎ１ｌが多くなり過ぎて強度が異常に高
くなる。また硬化性も増して衝撃靭性と耐割れ性能の低
下を招く。このためＭｎの添加量は１．０〜４．０１の
範囲とする。尚、Ｍｎは単体で用いても良いしＦｅ −
Ｍｎ 、 ＦｅＦｅ−８ｌ−等の合金形態で添加するこ
とも可能である。
．０チ未満では後述するＳＩとの共同脱酸においても溶
接金属の脱酸が十分でなく、酸素量の多い低靭性の溶接
金属となる。しかし、Ｍｎ ｉｌが４．０チを越えると
溶接金属中のＭｎ１ｌが多くなり過ぎて強度が異常に高
くなる。また硬化性も増して衝撃靭性と耐割れ性能の低
下を招く。このためＭｎの添加量は１．０〜４．０１の
範囲とする。尚、Ｍｎは単体で用いても良いしＦｅ −
Ｍｎ 、 ＦｅＦｅ−８ｌ−等の合金形態で添加するこ
とも可能である。
Ｓｔも溶接金属の脱酸と強度調整の目的で添加する。０
．３１未満では脱酸が十分でなく、靭性が劣化する他多
孔貿となることもある。一方ｉ、 ０ ％を越えて添加
すると溶接金属にＳｔが多量歩留まるため、フェライト
が粗大化し衝撃靭性が劣化する。
．３１未満では脱酸が十分でなく、靭性が劣化する他多
孔貿となることもある。一方ｉ、 ０ ％を越えて添加
すると溶接金属にＳｔが多量歩留まるため、フェライト
が粗大化し衝撃靭性が劣化する。
従って、本発明ワイヤでは別を０．３〜１．０％の範囲
で添加する。ＳＩも単体で添加する他Ｆｅ−８Ｌ 。
で添加する。ＳＩも単体で添加する他Ｆｅ−８Ｌ 。
Ｆｅ −８ｌ−Ｍｎ等の合金形態で用いることもできる
。
。
本発明ワイヤの構成は以上の通りであるが、本発明ワイ
ヤには従来性なわれて来たＮｉ＋ Ｍｏ、ＴｉＪ等の添
加による強度と靭性の調整とかＮａＦ、ＬＬＦ等の弗化
物、Ｌｉ２Ｃｏ３． Ｎａ２Ｃｏ３． ＭｇＣＯ３等の
炭酸塩、Ａｔ２０３． ＭｇＱ、 ＺｒＯ２等の酸化物
を適宜添加し、耐気孔性、ビード形状等を従来通り改良
することも可能である。また鉄粉添加による溶接能率の
向上が図れる他、Ｂｔ等の低融点金属の単体又は化合物
を添加してスラグはくり性を向上させる手段も従来通り
行なうことが可能である。また、使用する外皮金属とし
ては通常軟鋼を用いるが、特にＣ量を０．０３５％以下
とすることによりワイヤの溶着速度を高め、溶接ヒユー
ム発生量を低減することが可能となる。また、Ｎ量を０
．００４５１以下とすることによりＴｉＯ２を主成分と
する作業性主体ワイヤの溶接金属の靭性を安定させるこ
とが可能となる。
ヤには従来性なわれて来たＮｉ＋ Ｍｏ、ＴｉＪ等の添
加による強度と靭性の調整とかＮａＦ、ＬＬＦ等の弗化
物、Ｌｉ２Ｃｏ３． Ｎａ２Ｃｏ３． ＭｇＣＯ３等の
炭酸塩、Ａｔ２０３． ＭｇＱ、 ＺｒＯ２等の酸化物
を適宜添加し、耐気孔性、ビード形状等を従来通り改良
することも可能である。また鉄粉添加による溶接能率の
向上が図れる他、Ｂｔ等の低融点金属の単体又は化合物
を添加してスラグはくり性を向上させる手段も従来通り
行なうことが可能である。また、使用する外皮金属とし
ては通常軟鋼を用いるが、特にＣ量を０．０３５％以下
とすることによりワイヤの溶着速度を高め、溶接ヒユー
ム発生量を低減することが可能となる。また、Ｎ量を０
．００４５１以下とすることによりＴｉＯ２を主成分と
する作業性主体ワイヤの溶接金属の靭性を安定させるこ
とが可能となる。
尚、外皮の形状については特に規定するものではないが
、アルカリ金属のＴｌ酸化物は吸湿性が強込ため、外皮
に開口部を有するワイヤではワイヤ製造後、真空包装等
の処理が必要である。この点、外皮に開口部を有しない
ワイヤは特に有利である。
、アルカリ金属のＴｌ酸化物は吸湿性が強込ため、外皮
に開口部を有するワイヤではワイヤ製造後、真空包装等
の処理が必要である。この点、外皮に開口部を有しない
ワイヤは特に有利である。
本発明のガスシールドアーク溶接用複合ワイヤの効果を
実施例によって更に具体的に説明する。
実施例によって更に具体的に説明する。
第１表に試作したワイヤの構成と試験結果を示す。ワイ
ヤは成分がＣ０，０２２％−８ｔ ０．０５％ −Ｍｎ
Ｏ，２７チ〜Ｐ０．００８％−８０，００７％−Ｎｏ、
００２０％−００，０４７５％なる開口部を有しない外
皮金属を同心円状に巻き取り、これを振動テーブルに固
定し、あらかじめＮａ２５ＩＯ，で造粒されたフラック
スを振動搬送により充填する特公昭４５−３０９３７号
公報記載の技術でもって充填、伸線加工し、途中脱水処
理、銅めっきを施して１．２瓢φのワイヤに仕上げた。
ヤは成分がＣ０，０２２％−８ｔ ０．０５％ −Ｍｎ
Ｏ，２７チ〜Ｐ０．００８％−８０，００７％−Ｎｏ、
００２０％−００，０４７５％なる開口部を有しない外
皮金属を同心円状に巻き取り、これを振動テーブルに固
定し、あらかじめＮａ２５ＩＯ，で造粒されたフラック
スを振動搬送により充填する特公昭４５−３０９３７号
公報記載の技術でもって充填、伸線加工し、途中脱水処
理、銅めっきを施して１．２瓢φのワイヤに仕上げた。
ワイヤ屋１〜６が本発明の複合ワイヤでＡ７〜１０が比
較例である。立向上進溶接が可能な最高電流は第１図を
求めたと同一条件である脚長８議のすみ肉溶接で比較し
た。一方、溶着金属の引張強さと衝撃靭性はＪＩＳ ｚ
３３１３に則りて試験した。
較例である。立向上進溶接が可能な最高電流は第１図を
求めたと同一条件である脚長８議のすみ肉溶接で比較し
た。一方、溶着金属の引張強さと衝撃靭性はＪＩＳ ｚ
３３１３に則りて試験した。
この場合の溶接条件は溶接電流２７０Ａ、入熱２０ｋＪ
／ｃｒｒｔ、シールドガスＣＯ２２０！／／分の一定と
した。
／ｃｒｒｔ、シールドガスＣＯ２２０！／／分の一定と
した。
第１表より本発明になるＡｌ〜６のワイヤでは８触脚長
の立向上進溶接が２５０Ａ以上で可能であり、溶着金属
の靭性も安定している。これに対しアルカリ金属とＴｉ
との複合酸化物をｏ、ｉｏ係しか含有せず本発明の添加
下限に満たない黒７のワイヤでは立向上進溶接は２４０
Ａまでしかできない。またＭｎの添加量が本発明の規定
量を越えて添加しているため引張強さが強くなり過ぎ靭
性は低下した。Ａ８の比較例では全ＴｉＯ２量が本発明
よシ少な過ぎるため立向上進溶接は１９０Ａまで電流を
下げないと不可能であった。扁９のワイヤは全ＴｉＯ２
量が多過ぎるため、最高溶接電流は２７０人まで上がっ
たが、スラグ巻き込みが発生し、水平すみ肉のビード形
状も劣化した。またＳｌ量が多過ぎるため強度が高く、
靭性は劣化した。Ａ１０のワイヤはアルカリ金属のＴ１
醇化物を１．２チも含有しているが本発明ワイヤと使用
可能な最高電流では変らずコストのみ高くなる。またＳ
ＩＯ□を本発明の規定を越えて添加しているため、溶着
金属中のＳｌ量が多くなり過ぎて靭性が劣化した。
の立向上進溶接が２５０Ａ以上で可能であり、溶着金属
の靭性も安定している。これに対しアルカリ金属とＴｉ
との複合酸化物をｏ、ｉｏ係しか含有せず本発明の添加
下限に満たない黒７のワイヤでは立向上進溶接は２４０
Ａまでしかできない。またＭｎの添加量が本発明の規定
量を越えて添加しているため引張強さが強くなり過ぎ靭
性は低下した。Ａ８の比較例では全ＴｉＯ２量が本発明
よシ少な過ぎるため立向上進溶接は１９０Ａまで電流を
下げないと不可能であった。扁９のワイヤは全ＴｉＯ２
量が多過ぎるため、最高溶接電流は２７０人まで上がっ
たが、スラグ巻き込みが発生し、水平すみ肉のビード形
状も劣化した。またＳｌ量が多過ぎるため強度が高く、
靭性は劣化した。Ａ１０のワイヤはアルカリ金属のＴ１
醇化物を１．２チも含有しているが本発明ワイヤと使用
可能な最高電流では変らずコストのみ高くなる。またＳ
ＩＯ□を本発明の規定を越えて添加しているため、溶着
金属中のＳｌ量が多くなり過ぎて靭性が劣化した。
以上の様に本発明のガスシールドワイヤは従来の問題点
を解消し、高電流での全姿勢溶接を可能にするため、複
合ワイヤによる高能率溶接を更に大きく前進させるもの
であり、産業上婢益するところが大である。
を解消し、高電流での全姿勢溶接を可能にするため、複
合ワイヤによる高能率溶接を更に大きく前進させるもの
であり、産業上婢益するところが大である。
第１図はワイヤ中のに２Ｔ１０３と立向上進溶接の最高
電流の関係を示す図である。 特許出願人 新日本製鐵株式會社 第１図
電流の関係を示す図である。 特許出願人 新日本製鐵株式會社 第１図
Claims (1)
- ワイヤ全重量に対し、アルカリ金属および／またはアル
カリ土類金属とＴｉとの複合酸化物を０．１５〜１．０
％含有すると共に、全ＴｉＯ＿２を３．０〜８．０％、
ＳｉＯ＿２≦２．０％、Ｍｎ１．０〜４．０％、Ｓｉ０
．３〜１．０％を必須成分として含有するフラックスを
鋼製外皮に充填したことを特徴とするガスシールドアー
ク溶接用複合ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25993784A JPS61137695A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | ガスシ−ルドア−ク溶接用複合ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25993784A JPS61137695A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | ガスシ−ルドア−ク溶接用複合ワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61137695A true JPS61137695A (ja) | 1986-06-25 |
Family
ID=17340993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25993784A Pending JPS61137695A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | ガスシ−ルドア−ク溶接用複合ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61137695A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5165050A (en) * | 1974-11-15 | 1976-06-05 | Boc International Ltd | Furatsukusushiniri no aakuyosetsubo oyobi yosetsu mataha hyomenkokanikumoriookonauhoho |
| JPS56160895A (en) * | 1980-05-15 | 1981-12-10 | Nippon Steel Corp | Flux-containing wire for gas shield arc welding |
| JPS59212192A (ja) * | 1983-05-16 | 1984-12-01 | Nippon Steel Corp | ステンレス鋼フラツクス入りワイヤ |
-
1984
- 1984-12-11 JP JP25993784A patent/JPS61137695A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5165050A (en) * | 1974-11-15 | 1976-06-05 | Boc International Ltd | Furatsukusushiniri no aakuyosetsubo oyobi yosetsu mataha hyomenkokanikumoriookonauhoho |
| JPS56160895A (en) * | 1980-05-15 | 1981-12-10 | Nippon Steel Corp | Flux-containing wire for gas shield arc welding |
| JPS59212192A (ja) * | 1983-05-16 | 1984-12-01 | Nippon Steel Corp | ステンレス鋼フラツクス入りワイヤ |
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