JPS6163397A - 硬化肉盛溶接用のco2ガスア−ク溶接用複合ワイヤ - Google Patents

硬化肉盛溶接用のco2ガスア−ク溶接用複合ワイヤ

Info

Publication number
JPS6163397A
JPS6163397A JP18620584A JP18620584A JPS6163397A JP S6163397 A JPS6163397 A JP S6163397A JP 18620584 A JP18620584 A JP 18620584A JP 18620584 A JP18620584 A JP 18620584A JP S6163397 A JPS6163397 A JP S6163397A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
flux
slag
composite wire
bead
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.)
Granted
Application number
JP18620584A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH032597B2 (ja
Inventor
Minoru Yamada
稔 山田
Yoshizo Hashimoto
橋本 芳造
Koichi Kaneniwa
金庭 光一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP18620584A priority Critical patent/JPS6163397A/ja
Publication of JPS6163397A publication Critical patent/JPS6163397A/ja
Publication of JPH032597B2 publication Critical patent/JPH032597B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B23K35/368Selection 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ソリッドワイヤ並みの溶接能率を得ることが
でき、しかも耐割れ性及び溶接作業性の良好な硬化肉盛
溶接金属を得ることのできるCO2ガスアーク溶接用複
合ワイヤに関するものである。
〔従来の技術〕
製鉄・製鋼設備や土木建設機械等の各穏部品の摩耗に対
する補修手段として硬化肉盛溶接法が普及している。こ
の硬化肉盛溶接は、以前は被覆アーク溶接棒を使用する
手溶接法によって行なわれていたが、最近では全自動若
しくは半自動の可能なガスメタルアーク溶接法(以後G
MAと呼ぶ)が主流となっている。ところでGMA溶接
用の材料としてはソリッドワイヤが最も一般的であり、
このワイヤを用いた全自動若しくは半自動GMA溶接を
採用すると、手溶接の3〜4倍の溶接能率を得ることが
できる。しかしながらソリッドワイヤを用いるGMA溶
接では、スラグの被包性が悪く且つスラグ剥離性が劣悪
であるという問題があリ、その為8接する溶接ビードが
重なり合う部分とか、前回ビードの上へ新たに肉盛して
行く部分においてはアークが不安定になり易く、結局ス
ラグの巻込みが生ずる心の8mに光層し、健全な硬化肉
盛溶接金貨を得ることができなかった。
こうした問題を生じない溶接材料として、例えば特開昭
56−122699号に開示されている様な硬化肉盛用
のCO□ガスアーク溶接用複合ワイヤが提案されている
。この複合ワイヤは、軟my外皮の内腔部に特定成分組
成のフラックスを充填してなるもので、スラグ被包性が
良好でビード重ね部の平滑性を改善し得る他スラグ剥離
性も良好であり、しかもソリッドワイヤ並みの溶接能率
が得られる旨開示されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記公開公報に示された複合ワイヤを使用すれば、ソリ
ッドワイヤを用いた場合に四散する溶接能率が得られる
と共に、公報に開示されている通すピート重ね部の平滑
性をある程度改善することはできる。しかしながら肉盛
溶接金属の耐割れ性及び溶接作業性は依然として不十分
である。又スラグの剥離性においても十分改良されてい
るとは言い難い。即ち硬化肉盛溶接用材料に訴いては硬
度アップに最大の目的がある為、ともすれば耐割れ性に
対する配慮が不十分になりがちであるが、肉盛溶接部に
割れ(高温割れ又は低温割れ)が生じるとその部分から
選択的に摩耗が進んだり使用時に受ける応力(外力及び
内部応力)で割れが進展し、切損事故等の原因となる。
また肉盛溶接ではビードとビードの重なり部が必ずでき
るが、スラグ剥離性が不良で重なり部にスラグが残って
いると、この部分のビード形状が悪くなる他スラグ巻込
み欠陥が現われる。その為手直し溶接が必要になって溶
接作業性が著しく低下するが、前記公開公報に開示され
た複合ワイヤでは肉盛溶接金属の耐割れ性及びスラグ剥
離性に問題があり、溶接作業性が悪(且つ肉盛溶接金属
の信頼性にも問題が残されている。
〔問題点を解決する為の手段〕
本発明者等は上記の様な事情に着目し、複合ワイヤの具
備する特長を保持しっつ肉盛溶接金属の耐割れ性及びス
ラグ剥離性を改善すべく、特に充填フラックス成分を主
体にして皿々研究を進めてきた。本発明はこうした研究
の結果完成されたものであって、その構成は、軟鋼製外
皮の内腔部に、下記成分組成のフラックスを前記外皮に
対する重量比(以下単にフラックス充填率という)で5
〜30%となる様に充填してなるところに要旨を有する
ものである。
(フラックス組成) T102   :3〜20%(重量%:以下同じ)鉄酸
化物:5〜15% SiO: 1〜10% ZrO:5〜20% 金属弗化物=1〜5% Mg0:5〜15% Mn  :5〜15% Cr  :2〜40% Si   :1〜10% C:0.2〜5% 〔作用〕 本発明者等は、従来のCO2ガスアーク溶接用複合ワイ
ヤにおいて指摘した前述の問題を解消すべく、充填フラ
ックス組成の見直しを出発点として種々実験を進めてき
た。その結果、充填フラックス中のTiO□量を減少す
ると共に適量のMgOを配合し、更に鉄酸化物及びZr
O2の配合量を増加してやれば、溶接作業性、殊にスラ
グ剥離性が良好で且つ耐割れ性の優れた硬化肉盛溶接金
属を与える複合ワイヤが得られることをつきとめた。
ちなみに第1図は、第1表に示すフラックス組成を基本
組成とし、MgO及びTiO□の量を種々変更して得た
複合ワイヤ(但し外皮: 5PCC材、フラックス充填
率:18%、ワイヤ径:1.2Bφ)を用いた場合にあ
ける肉盛溶接金属の耐割れ性を示したグラフである。但
し耐割れ性試験は、第2図に示す如く拘束板1の上面に
母材2を拘束溶接した後、各複合ワイヤを用いて肉盛溶
接3(3居盛)を行ない、表面をカラーチェックして割
れの有無を観察した。
(実ひ条件) ワイヤ径:1.2だゴφ 溶接電流:270A 溶接電圧:32V 溶接速度:35crn/分 予熱◆パス間温度:150〜200℃ 母材:軟門 債 PJ:a暦盛 カラーチェック判定基準: O・・・割れなし △・・・割れが1〜10箇所に発生 ×・・・割れがlO簡所以上に発生 ′・′0−′ 第1表 基本フラックス組成(重n%)第1図からも明
らかな様に、充填フラックス中に5%以上のMgOを配
合し且っTiO2量を20%以下に抑えてやれば、肉盛
溶接金属の耐割れ性を改善することができる。
次に第3図は、第2表に示すフランクス成分を基本組成
とし、ZrO2’及び鉄酸化物の量を国々変えて調製し
た複合ワイヤ(但し外皮: 5pcc材、フラックス充
填率:18%、ワイヤ径:1.2InIφ)を用いた場
合に右けるスラグ剥離性を示したグラフである。但しス
ラグ剥離試験は、第3図に示す如く厚さ12門、幅75
廂の母材2の表面に、2条の溶接ビード3が側部で互い
に重なる様に肉盛溶接し、溶接後のスラグ剥離性を調べ
た。
(実装条件) ワイヤ径:1.2#φ 溶接電流:270A(DC−RP) 溶接電圧=32v 溶接速度:85cnt/分 予熱0パス間温度=15o〜2oo℃ 母材:軟銅(SPCC) スラグ剥雌性判定: ○・・・良好、△・・・やや悪い、×・り悪い第8図か
らも明らかな様に、充填フラックス中に5%以上のZr
O□と5%以上の鉄酸化物を配合してやれば、スラグ剥
離性を改善することができる0 本発明における最も特徴的な構成は、前述の様に充填フ
ラックス中のTiO□、Mg0Szro2及び鉄酸化物
の配合率を、「耐割れ性及びスラグ剥離性改善」という
観点から厳密に設定したところにあるが、硬化肉盛溶接
用複合ワイヤとしての本来の機能を有効に発揮させる為
には、アーク安定性、スラグ被包性、ビード重ね部の平
滑性等についても総合的に考慮したうえで前記成分及び
その他の成分の配合率等を決めていく必要があり、上記
4成分を含めて充填フラックスの成分組成を設定した理
由は下記の通りである。
TiO□:3〜20% アーク安定性を高めると共にスラグ被包性を良(してビ
ードの盛り上りを少なくし、ビード止端部の立ち上り角
度を小さくしてビード重ね部の平滑性を高める作用があ
り、こうした作用を有効に発揮させる為には3%以上含
有させなければならない。しかし20%を超えると、第
1図で説明した梯に肉盛溶接金属の耐割れ性が低下し、
本発明特有の効果が得られなくなる。
鉄酸化物:5〜15% 第1図に示した様にスラグ剥離性を高めるうえで不可欠
の成分であり、5%未満ではその効果が発揮されない。
しかし多過ぎるとスラグの流動性が過大になってスラグ
被包性が低下し、ビード形状が劣悪になる。
5in2: 1〜10% アーク安定性を良好に保つ為には1%以上配合しなけれ
ばならないが、反面多過ぎるとスパッタ発生爪が異常に
増加するので10%以下に抑えなければならない。
ZrO2: 5〜20 ’ 第3図にも示した様に、5〜15%の鉄酸化物と5%以
上のZrO2を併用すると、スラグ剥離性を著しく改善
することができる。しかし20%を超えるとスラグの流
動性が過大になってスラグ被包性が低下し、良好なビー
ド形状が得られなくなる。
金属弗化物=1〜5% アーク安定性を高める機能を有しており、1%未満では
その機能が有効に発揮されない。しかし5%を超えると
スラグの粘性が低下しビード外観が劣悪になる。
λ城0:5〜15% 第1図でも説明した様に、TiO2を20%以下に抑え
ることとの相剰効果によって耐割れ性を著しく高める効
果があり、5%未満ではその効果が十分に発揮されない
。しかし多過ぎるとスラグの流動性が過大になってスラ
グ被包性が低下し、ビード形状が悪化する。
Mn:5〜15% 脱酸剤として機能し肉盛溶接金属の清浄度を高める為に
必須の成分であり、5%未満ではその効果が有効に発揮
されない。しかし多過ぎるとスラグの焼付きが生じ易く
なって剥離性が低下するので15%以下に抑えな・けれ
ばならない。
Cr:2〜40% 硬化肉盛溶接金属本来の硬さを確保するうえで不可欠の
成分であり、2%未満では所定の硬度を得ることができ
ない。しかし40%を超えると硬くなり過ぎて割れ感受
性が高くなる。
Si:1〜10% 強力な脱酸性成分であり、清浄な肉盛溶接金属を得る為
には1%以上含有させなければならない。
しかし多過ぎるとスラグの粘性が過大になってビード外
観が悪化する。
C:0.2〜5% 肉盛溶接金属に所定の硬さを与える為には0.2%以上
含有させなければならない。しかし多過ぎると溶接金属
が硬質化し過ぎて割れ感受性が高まるので5%以下に抑
えなければならない。
本発明で使用する充填フラックスは以上の成分を必須的
に含有させたものであるが、この他、上記成分範囲に悪
影響を与えない範囲で鉄粉四の他の成分を含有させても
よい。
本発明の複合ワイヤは上記成分組成のフラックスを軟鋼
製材内へ充填してなるもので、その5造に当たっては、
■軟鋼製パイプ内へ粉粒状の前記フラックスを充填した
後所定の断面寸法まで伸線加工する方法、■帯状の軟鋼
をパイプ状に湾曲成形しながら内部へ粉粒状フラックス
を充填し、引続いて所定の断面寸法まで伸線加工する方
法、或は■上記■の方法において、パイプ状に湾曲成形
した帯鋼の両側縁突合せ部を、抵抗溶接やTIG溶接等
によってシーム溶接し、合わせ目の隙間をなくす方法、
等の方法が採用されるが、この場合のフラックス充填率
は軟#l!J外皮の重量に対して5〜30%の範囲に設
定しなければならない。しかして充填率が5%未満では
、フラックスの成分組成を如何に適正に調整したとして
もフラックスの絶対量が不足気味となり、アーク安定性
を含めて溶接作業性を良好に保ち得なくなる他、肉盛溶
接金属の物性、殊に硬度も不足気味になる。一方充填率
が30%を超えると、生成スラグnが多くなり過ぎてビ
ード外観が劣化したり或はスラグ巻込み等の障害が現わ
れてくる。
〔実施例〕
第4表に示す成分組成の粉粒状フラックスと、第3表に
示す化学成分の軟鋼製外皮材を使用し、外径1.2Bφ
の複合ワイヤを作製した。但しフラツクス充填率は第4
表に併記した通りとした。
第3表 外皮材の化学成分(重量%)得られた各複合ワ
イヤを使用し、下記の方法でアーク安定性、スパッタ発
生状況、スラグ剥離性、ビード外観及び肉盛溶接金属の
閉制れ性を調べた。
スラグ剥煎性:第3図に示した方法に準じて行なった。
アーク安定性:アーク切れの回数、アーク電圧の振れ幅
を観察した。
ビード外i: ビードの波目、ビード幅の安定性、なじ
み等を観察した。
スパッター: 溶接中のスパッタの飛散状態を観察した
閉制れ性 二 第1図の方法に準じて測定した。
結果を第5表に一括して示す。
第5表 O・・・良好、 △・・・やや不良、 ×・・・不良第
4.5表より次の様に考えることができる。
NO,10−16は本発明の規定要件をすべて満足する
実施例であり、アーク安定性が良好でスパッタが少なく
、スラグ剥離性が良好で優れたビード外観が得られる他
、硬化肉盛溶接金層の閉制れ性も已めて良好である。こ
れに対しNo、 1〜9の複合ワイヤは規定要件のうち
少なくとも一つを欠く比較例であり、下記の如く何れか
の性能に問題がある。
NQ、1:Ti02Qが不足する為ビード外観が悪い。
No、 2 : TiO2mが多過ぎる為閉制れ性が悪
い。
No、 3 :鉄酸化物nが不足する為スラグ剥蔗性が
悪く、またSiO2量が多過ぎる為スパッタ発生会が多
い。
No、 71 :鉄酸化物量が多過ぎる為ビード外観が
悪く、また金肩弗化物凪が不足する為 アークが不安定である他、5iftが多過ぎる為閉制れ
性が乏しい。
No、 5 : SiO□息が不足する為アークが不安
定であり、しかも金1弗化物示が多過ぎ る為ビード外観が悪い。
No、 6 : ZrO□量が不足する為スラグ剥離性
が悪く、且つMnfiが不足して脱酸不足となる為ブロ
ーホール欠陥が認められ る。
No、 7 : M nJiが多過ぎる為スラグ剥離性
が悪く、しかもZrO2量が多過ぎる為ビード外観も良
くない。
No、 8 :も(goffiが不足する為#1割れ性
を改碧することができず、またCrm及びCfiが不足
する為肉盛溶接金属に十分な硬 さを与えることができなかった。
No、 9 : Cr量及びC量が多過ぎる為閉制れ性
が劣悪であり、またMg0Rが多過ぎる為ビード形状も
悪い。しかもSi量が 規定量に満たない為脱酸不足によるブ ローホール欠陥が観察された。
〔発明の効果〕
本発明は以上の様に構成されるが、要は充填フラックス
の成分組成を厳密に規定することによって、硬化肉盛溶
接用複合ワイヤ本来の特性を維持しつつ、その問題点と
して指摘しておいたスラグ剥離性及び耐割れ性を大幅に
改善することができた。その結果、ソリッドワイヤに匹
敵する高レベルの溶接印率のもとて高性能の硬化肉盛溶
接金属を作業性良く形成し得ることになった。
【図面の簡単な説明】
第1図は硬化肉盛溶接金属の耐割れ性に及ぼすフランク
ス中のMg011及びTiO2Mの影響を示す実験結果
のグラフ、第2図は耐割れ性試験で採用した肉盛溶接法
を示す説明図、第3図はスラグ剥離性に及ぼすフランク
ス中の鉄酸化物量及びZrO□飛の影響を示す実数結果
のグラフ、第4図はスラグ剥離性確認実験で採用した肉
盛溶接法を示す説明図である。 1・・拘束板、    2・・・母材、3・・肉盛溶接
ビード。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 軟鋼製外皮の内腔部に、下記成分組成のフラックスを前
    記外皮に対する重量比で5〜30%となる様に充填して
    なることを特徴とする硬化肉盛溶接用のCO_2ガスア
    ーク溶接用複合ワイヤ。 (フラックス組成) TiO_2:3〜20%(重量%:以下同じ)鉄酸化物
    :5〜15% SiO_2:1〜10% ZrO_2:5〜20% 金属弗化物:1〜5% MgO:5〜15% Mn:5〜15% Cr:2〜40% Si:1〜10% C:0.2〜5%
JP18620584A 1984-09-05 1984-09-05 硬化肉盛溶接用のco2ガスア−ク溶接用複合ワイヤ Granted JPS6163397A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18620584A JPS6163397A (ja) 1984-09-05 1984-09-05 硬化肉盛溶接用のco2ガスア−ク溶接用複合ワイヤ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18620584A JPS6163397A (ja) 1984-09-05 1984-09-05 硬化肉盛溶接用のco2ガスア−ク溶接用複合ワイヤ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6163397A true JPS6163397A (ja) 1986-04-01
JPH032597B2 JPH032597B2 (ja) 1991-01-16

Family

ID=16184210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18620584A Granted JPS6163397A (ja) 1984-09-05 1984-09-05 硬化肉盛溶接用のco2ガスア−ク溶接用複合ワイヤ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6163397A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63115696A (ja) * 1986-10-31 1988-05-20 Kobe Steel Ltd 硬化肉盛用フラツクス入りワイヤ
JP2011104624A (ja) * 2009-11-17 2011-06-02 Kobe Steel Ltd 硬化肉盛用migアーク溶接ワイヤおよび硬化肉盛用migアーク溶接方法
JP2013000771A (ja) * 2011-06-16 2013-01-07 Kobe Steel Ltd サブマージアーク肉盛溶接用フラックス
CN103008924A (zh) * 2012-12-06 2013-04-03 北京工业大学 一种用于锻造模具堆焊的药芯焊丝及应用

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63115696A (ja) * 1986-10-31 1988-05-20 Kobe Steel Ltd 硬化肉盛用フラツクス入りワイヤ
JP2011104624A (ja) * 2009-11-17 2011-06-02 Kobe Steel Ltd 硬化肉盛用migアーク溶接ワイヤおよび硬化肉盛用migアーク溶接方法
JP2013000771A (ja) * 2011-06-16 2013-01-07 Kobe Steel Ltd サブマージアーク肉盛溶接用フラックス
CN103008924A (zh) * 2012-12-06 2013-04-03 北京工业大学 一种用于锻造模具堆焊的药芯焊丝及应用

Also Published As

Publication number Publication date
JPH032597B2 (ja) 1991-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2009202190B2 (en) High cellulose type covered electrode
JP2002001580A (ja) オーステナイト系ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ
US3924091A (en) Welding method and materials
US6730876B2 (en) Highly ductile reduced imperfection weld for ductile iron and method for producing same
JPS6163397A (ja) 硬化肉盛溶接用のco2ガスア−ク溶接用複合ワイヤ
US5854463A (en) Flux cored wire for stainless steel
JP2675894B2 (ja) 高強度オーステナイト系ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ
JPH08281476A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPH07328795A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2005230912A (ja) 耐液体金属脆化割れ性に優れたアーク溶接用フラックス入りワイヤおよびアーク溶接方法
JPH08281477A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPH0545360B2 (ja)
JPS58205696A (ja) ガスシ−ルドア−ク溶接用ステンレス鋼フラツクス入りワイヤ
JPS61147993A (ja) ガスシ−ルドア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ
JP3068280B2 (ja) 低水素系被覆アーク溶接棒
JPH04361876A (ja) 高疲労強度ガスシールドアーク溶接方法
JPS63115696A (ja) 硬化肉盛用フラツクス入りワイヤ
JPH10286692A (ja) 耐プライマ性ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPH0284295A (ja) セルフシールドアーク溶接フラックス入りワイヤ
JPH06285639A (ja) クラッド鋼管の内面シーム溶接方法
JPS61132296A (ja) ガスシ−ルドア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ
JPH081338A (ja) 厚鋼板の大入熱多層サブマージアーク溶接方法
JPH0532155B2 (ja)
JPS608149B2 (ja) 被覆ア−ク溶接棒
JPS60257993A (ja) ガスシ−ルドア−ク溶接用複合ワイヤ