JPS6233093A

JPS6233093A - 溶接用フラツクス入りワイヤ

Info

Publication number: JPS6233093A
Application number: JP16782285A
Authority: JP
Inventors: Hirokimi Takeuchi; 竹内　宥公; Takao Hiyamizu; 孝夫冷水
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1985-07-31
Filing date: 1985-07-31
Publication date: 1987-02-13

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】艮亙立互本発明はガスシールドアーク溶接用のフラックス入りワ
イヤに関し、より詳しくはアークを安定化させ、スラグ
形成性に優れ、極めて美麗なビート外観を呈する溶接用
フラックス入りワイヤに係る。

菜】１創帆従来、Ｃ○２ガスアーク溶接等に使用される溶接用フラ
ッグス入りワイヤは半自動溶接および自動溶接が容易に
可能であることから近時。

とみに利用されている。このような溶接用フラックス入
りワイヤをガスアーク溶接、特に半自動溶接および自動
溶接に用いる場合、溶接が数秒以内の極く短時間に限ら
れた小容積内で溶解。

精錬、脱酸、凝固が行なわれるため、ワイヤ自体に良好
な溶接作業性、スラグ形成性、アーク安定性等の諸特性
が要求され、これら諸特性は金属管内に含有せしめたフ
ラックス粉末成分の組成成分を調整することによって達
成されるものである。そして従来の溶接用フラックス入
りワイヤのフラックス成分としてはワイヤ全量重に対し
、Ｃ：　０．２０％＋１％以下、Ｓｉ：０．３０〜１．
５０ｖし％、　Ｍｎ　：　　０．５（１−３，００ｗｔ
％、　Ｔｉｅ、　　：２．５〜８　、５ｗｔ％を含有せ
しめたものが知られており、実用化されている。このよ
うなフラックス成分のうち、ＴｉＯ２はアークを安定化
させ、溶融してスラグを形成し、溶鋼の酸化を防止する
と同時に表面を覆い、溶接作業性および溶接部の外観に
極めて大きな影響を与える元素であるため、その量を特
定された所定範囲とすることが従来から種々検討された
ところであり、その結果、上記の範囲とされるに至って
いる。

しかしながら、このようにＴｉＯ２の量を特定範囲とす
るも、必ずしもアークが安定化せず、しかも良好なスラ
グ形成性が得られないため溶接作業性が十分とはいえず
、得られる溶着金属のビード外観も十分満足できるもの
ではなかった。

目　　　　　的本発明は上記の如き従来の問題点を解消し、アークの安
定化、スラグの形成性、溶接作業性をともに向上させ、
良好なビード外観を形成し得る溶接用フラックス入すワ
イヤを提供することを目的とするものである。

構　　　成本発明者らは上記目的を達成するべく、鋭意研究を重ね
た過程において、これまで提案されたことのなかったＴ
ｉＯ２の粒度分布が目的達成のために極めて重要な要因
となることを知見し、本発明を完成させるに至ったもの
である。

すなわち本発明の溶接用フラックス入りワイヤは、ワイ
ヤ全重量に対し、Ｃ：　０．．０２０ｗｔ％以下、Ｓ　
ｉ　：　　０．３０〜１．５０ｗｔ％、　Ｍｎ　：　０
．５０〜３．００ｗｔ％、Ｔｉｅ、：２．５〜Ｂ、５ｗ
ｔ％を含有するガスシールドアーク溶接用フラックス入
りワイヤにおいて、前記ＴｉＯ２の粒度分布が６０メツ
シュ以下〜１００メツシュ以上のもの：８０〜１００ｗ
ｔ％、１００メツシュ以下のもの：０〜２０ｗｔ％から
なることを特徴とするもの、および上記のものにさらに
、Ｔｉ：０．３０ｗｔ％以下、Ｂ　：　０．０１０ｗｔ
％以下、Ｎｂ：０．５ｗｔ％以下、Ｔａ　：　０．５０
ｗｔ％以下、Ａ　Ｑ　：　１．０ｗｔ％以下、　Ｍ　ｇ
　：　０．５ｗｔ％以下、Ｎｉ　：　３．００ｗｔ％以
下、Ｃｒ　：　２．００ｗｔ％以下、Ｍｏ　：　１．０
０ｗｔ％以下、Ｂｉ：０．０．０２０ｗｔ％以下、Ｐｂ
　：　０．０．０２０ｗｔ％以下、Ｓｂ：０．０．０２
０ｗｔ％以下、Ｔ　Ｑ　：　０．０．０２０ｗｔ％以下
、Ａｌ。

０、　　：　１．Ｏｗｔ、％以下、ＺｒＯ２：２．５ｗ
ｔ％以下。

Ｓｉｎ、：１．０ｗｔ％以下、　ＭｇＯ：　０．５ｗｔ
％以下。

Ｎａ、　Ｏ：　０．６ｗｔ％以下、　Ｋ、　Ｏ，：１．
Ｏｗｔ、％以下、　Ｆ　：　０．５ｗｔ％以下の群から
選ばれるいずれか１種または２種以下を含有することを
特徴とするものである。

本発明において、Ｔｉｅ、成分の粒度分布を６０メツシ
ュ以下〜１００メツシュ以上のものを８０〜１００ｗｔ
％とし、残部１００メツシュ以下のものとすることによ
るアーク安定性、溶接作業性およびスラグ形成性が向上
し、ビード外観が良好なものとなることの理論的解明は
なされていないが。

おそらくアーク溶接が極く短時間における高温冶金反応
であるため、各成分、特に、Ｔｉｅ。

成分の粒度分布を細粒とし、しかもバラツキをなくすこ
とにより、スラグがいち早く形成され、その流動性が適
当となり溶融池の全面を覆うためと思われる。

本発明の溶接用フラックス入りワイヤの組成を上記の組
成範囲とした理由は次の通りである。

Ｃ：　０．２０％以下Ｃは溶着金属の強度を向上させるため必要な元素である
が、多量に添加すると靭性が低下するので０．２０ＩＩ
Ｌ％以下とした。

Ｓｉ：０．３０〜１．５１ｈｔ％Ｓｉは脱酸作用を有しているため鋼の清浄度を高め、溶
接部の機械的性質を向上させる。しかし、０．３０％＋
ｔ％よりも少ないと、このような効果が小さいとともに
、°ブローホールが発生しやすくなるので０．３０ｗｊ
、％以上とした。また、Ｓｉが多すぎると溶接部の硬さ
が増大して機械的性質が低下するので１　、５０ｗ乞％
以下とした。

Ｍｎ　：　０．５０−３．００ｗｔ％Ｍｎは脱酸および脱硫作用を有しているため鋼の清浄度
を高め、溶接部の機械的特性を向上させる。しかし、０
．５０ｗｔ％よりも少ないとこのような効果が小さいと
ともに、ブローホールが発生しやすくなるので、０．５
０ｗｔ％以上しとた。また、Ｍｎが多すぎると溶接部の
硬さが増大し、延性が低下して機械的性質を劣化させる
ので。

３．００％＋１％以下とした。

Ｔｉｅ、　　：２．５〜８．５ｗｔ％Ｔｉｅ、はスラグ形成剤として作用し、適量の添加でス
ラグがビードの全周を被覆して溶接部の機械的性質を向
上させる。しかし、　ＴｉＯ２量が少なすぎるとスラグ
の形成量が少ないためビードの全周を覆わなくなるので
２．５ｗｔ％以上とした。また、Ｔｉｅ、量が多すぎる
とスラグの形成量が多くなり、溶着金属中に巻き込まれ
たリスラグの粘性が増大してビードの表面を均一に覆わ
なくなったり、さらにはスラブの剥離性が低下したりす
るので、　８．５ｗｔ％以下とした。

ＴｉＯ□の粒度分布ＴｉＯ２の粒度分布は６０メツシュ以下〜１００メツシ
ュ以上のもの８８０〜１００ｗｔ％、１００メツシュ以
下のもの２０〜２０ｗｔ％とする。６０メツシュ以上の
粒度では形成されるスラグがきれいにとけないため粒度
の下限は６０メツシュ以上とする。

またこの粒度の下限とのバラツキの点より粒度の上限を
１００メツシュ以上とする。このような粒度分布のもの
がＴｉｅ、全重量に対し、８０％＋１％以上１００ｗｔ
％までとするのは８０ｗｔ％未満では他の粒度のものが
多くなりバラツキが生じ、スラグの形成性が劣るように
なる。そして上記粒度の残余の部分を含有させる場合は
１００メツシュ以下のものとする。これは６０メツシュ
以下のものは前述のようにスラグがきれいにとけないた
め、前述の粒度範囲より細粒のものとする必要があるた
めである。

Ｔｉ　：　０．３０ｗｔ％以下、Ｂ：０．０１０ｗｔ％
以下、Ｎｂ　：　０．５ｗｔ％以下、Ｔａ：０．５０ｗ
ｔ％以下。

Ａ　Ｑ　：　１．０ｗｔ％以下、Ｍｇ　：　０．５ｗｔ
％以下、上記の各成分はいずれも脱酸剤として作用し溶
接部の清浄度を高めるとともに結晶粒微細化に寄与し１
機械的強度を向上させるのに有効である。しかし上記範
囲より多量に存在すると衝撃値が低下して靭性を劣化す
るようになる。

Ｎ　ｉ　：　３．００ｗｔ％以下、Ｃｒ　：　２．００
ｗｔ％以下、ＭＯ：１．００ｗｔ％以下。

上記の各成分は溶着金属の合金添加物であり、溶着金属
の記載的性質を向上させるのに有効である。しかし、上
記範囲より多量に存在させても上記特性が飽和する。

Ｂ　ｉ　：　０．０．０２０ｗｔ％以下、Ｐｂ　：　０
．０２０ｗｔ％以下、Ｓｂ　：　０．０２０％Ｉｔ％以
下、Ｔ　Ｑ　：　０．０．０２０ｗｔ％以下。

上記の各成分はいずれも溶接の作業性を良くするために
必要な元素であり、特にスラグの剥離性を改善するのに
有効である。しかし、上記範囲より多量に存在させると
粒界偏析を起こして機械的性質を損うようになる。

ＡＬ　Ｏ，：１．０ｗｔ％以下、ＺｒＯ，：２．５ｗｔ
％以下、　Ｓ　ｉｏ、　　：１．Ｏｗ七％以下、ＭｇＯ
：　０．５ｗｔ、％以下、上記各成分はいずれもスラグの粘性を調整し。

溶接作業姿勢の多様化を図るのに有効である。

しかし上記範囲より多く存在させるとスラグの粘性が上
昇しビード形成が悪化し、またスラグの剥離性が悪くな
る。

Ｎａ２Ｏ：　０．６ｗｔ％以下、　Ｋ、　Ｏ：　１．０
ｗｔ％以下、Ｆ　：　０．５ｗｔ％以下、上記の各成分はアークを安定させるのに有効であるが、
上記範囲より多く存在させるとかえってアークが不安定
となる。

なお、本発明において、上記各成分組成範囲内において
ワイヤ表面に適宜の被覆材を形成してよいことはもちろ
んである。

以下に実施例を示す。

実施例第１表に示したワイヤ組成（ｗｔ％）を有する本発明に
係る溶接用フラックス入りワイヤおよび比較のための溶
接用フラックス入りワイヤを用いて溶接した時のアーク
の安定性およびビード外観について試験した。アークの
安定性試験は電流、電圧の変動およびスパッタのとび方
を調べ、これらの結果が良好なものをＯとし、不良のも
のをＸとし、その中間のものをΔとして示した。またビ
ード外観は溶接後のビードを目視により判定し１判定結
果は上記アーク安定性試験と同様にした０、Δ、×で示
した。それらの結果を第１表に示す。

なお、溶接条件は次の如くにした６〔溶接条件〕ワイヤ径　　　　　　　φＬ、２＋ｏｍ溶接電流　　　
　　　　　２８０Ａアーク電圧　　　　　　　３０Ｖ溶接速度　　　　　　　　４０ｃｎ＋／ｍｉｎシールド
ガス　　　　　Ｃｏ、　：２０Ｑ／ｍｉｎワイヤ突出長
さ　　　　　　２５ｍ＋ａ母材　　　　　　　　　Ｓ　
Ｓ　　４１（１９ｍｗｔ）（以下余白）第１表（ａ）第１表（ｂ）第１表（ｃ）以上の第１表より９本発明例によった溶接用フラックス
入りワイヤではアーク安定性およびビード外観がともに
良好であるのに反し、比較例によったものはアーク安定
性およびビード外観を総合的に判断した場合１本発明例
より劣ることが明らかである。

羞−一米以上のように１本発明はワイヤ全重量に対し。

所定量となしたＣ、Ｓｉ、ＭｎおよびＴｉｅ、を含有し
、しかもＴｉＯ２の粒度分布を所定範囲とした溶接用フ
ラックス入りワイヤ、およびこれにさらに、Ｔｉ、　Ｂ
　、　Ｎｂ、　Ｔａ、　Ａ　Ｑ　、　Ｍｇ。

Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｂｉ、Ｐｂ、　Ｓｂ、　Ｔ　Ｑ　、
　Ａ　Ｑ　、　Ｏ，。

Ｚｒ０１＊　ＳｉＯ＊　、ＭｇＯ，Ｎａ２Ｏ，に２Ｏ。

Ｆの群から選ばれるいずれか１種または２種以上を含有
した溶接用フラックス入りワイヤであるため、アークの
安定性、スラグの形成性、溶接作業性をともに向上させ
、良好なビード外観を形成し得るという効果を有するも
のである。

Claims

【特許請求の範囲】１、ワイヤ全量重に対し、Ｃ：０．２０ｗｔ％以下、Ｓ
ｉ：０．３０〜１．５０ｗｔ％、Ｍｎ：０．５０〜３．
００ｗｔ％、ＴｉＯ＿２：２．５〜８．５ｗｔ％、を含
有するガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
において、前記ＴｉＯ＿２の粒度分布が６０メッシュ以
下〜１００メッシュ以上のもの：８０〜１００ｗｔ％、
１００メッシュ以下のもの０〜２０ｗｔ％からなること
を特徴とする溶接用フラックス入りワイヤ。２、ワイヤ全重量に対し、Ｃ：０．２０ｗｔ％以下、Ｓ
ｉ：０．３０〜１．５０ｗｔ％、Ｍｎ：０．５０〜３．
００ｗｔ％、ＴｉＯ＿２：２．５〜８．５ｗｔ％を含有
するガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤに
おいて、前記ＴｉＯ＿２の粒度分布が６０メッシュ以下
〜１００メッシュ以上のもの：８０〜１００ｗｔ％、１
００メッシュ以下のもの：０〜２０ｗｔ％からなり、さ
らにＴｉ：０．３０ｗｔ％以下、Ｂ：０．０１０ｗｔ％以下、Ｎｂ：０．５ｗｔ％以下、Ｔａ
：０．５０ｗｔ％以下、Ａｌ：１．０ｗｔ％以下、Ｍｇ
：０．５ｗｔ％以下、Ｎｉ：３．００ｗｔ％以下、Ｃｒ
：２．００ｗｔ％以下、Ｍｏ：１．００ｗｔ％以下、Ｂ
ｉ：０．０２０ｗｔ％以下、Ｐｂ：０．０２０ｗｔ％以
下、Ｓｂ：０．０２０ｗｔ％以下、Ｔｌ：０．０２０ｗ
ｔ％以下、Ａｌ＿２Ｏ＿３：１．０ｗｔ％以下、ＺｒＯ
＿２：２．５ｗｔ％、ＳｉＯ＿２：１．０ｗｔ％以下、
ＭｇＯ：０．５ｗｔ％以下、Ｎａ＿２Ｏ：０．６ｗｔ％
以下、Ｋ＿２Ｏ：１．０ｗｔ％以下、Ｆ：０．５ｗｔ％
以下の群から選ばれるいずれか１種または２種以上を含
有することを特徴とする溶接用フラックス入りワイヤ。