JPS6233094A

JPS6233094A - 溶接用フラツクス入りワイヤ

Info

Publication number: JPS6233094A
Application number: JP16782385A
Authority: JP
Inventors: Hirokimi Takeuchi; 竹内　宥公; Takao Hiyamizu; 孝夫冷水; Noboru Yamamoto; 登山本
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】１漿九」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、より詳しく溶接部の靭性を向上せしめて衝
撃特性を改善し、併せて溶接作業性をも改善し得る溶接
用フラックス入りワイヤに係る。

！來皮４従来、Ｃｏｔガスアーク溶接等に使用される溶接用フラ
ック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。

ツクス入りワイヤは押出成形管もしくは電縫管からなる
金属管をスプールに巻き取り、このスプールを振動台に
載せ、金属管を振動させながらその端部よりフラックス
粉末を充填するか、あるいは長尺状の金属帯を順次巾方
向に折曲げ両端部を溶接、ろう付は等で接合して金属管
を成形するとともに金属管形成途中にその内部にフラッ
クス粉末を充填すること等により製造される。かくして
得られる溶接用フラッグ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、スラブ形成性、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ブ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−：　０．２０ｗ
ｔ％以下、Ｓ　ｉ　：　０，３０〜１．５０ｖ七％、Ｍ
ｎ：０．５０〜３．００ｗｔ％、Ｔｉ○２：　２．５０
〜８．５（ｈｔ％を含有せしめたものが知られており、
実用化されている。

しかしながら、このような従来がら用いられ、　　てい
る溶接用フラックス入りワイヤを用いて溶接した場合、
溶接部の靭性が十分でなく衝撃特性に劣り、船級協会等
の規格を満足しない場合があるという問題点を有し、し
がも溶接作業性も良好ではないという問題点をも有する
ものであった。

目　　　　　的本発明は上記の如き従来の問題点を解消し。

溶接部の靭性を向上させて衝撃特性を高め、同時に溶接
作業性をも向上させ得る溶接用フラックス入りワイヤを
提供することを目的とするものである。

碧−！本発明者らは上記目的を達成するべく種々検討を重ねた
結果、溶接時にワイヤ外皮、溶接用フラックス、および
フラックスの空隙に含有されるＮが溶着金属中にもち込
まれ、とのＮが靭性を劣化させ、しかも溶接作業性をも
悪化させる要因であることをつきとめ１本発明を完成さ
せるに至ったものである。

すなわち本発明は、ワイヤ全重量に対し、Ｃ：　０．２
０ｗｔ％以下、　Ｓ　ｉ　：　０．３０−１．５０ｗｔ
％、Ｍｎ：０．５０〜３．００ｗｔ％、　　Ｔｉｅ、　
：　２．５０〜Ｂ、５０ｗｔ％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、ワイヤ全
重量に対し、Ｎ含有量を０．０２０ｗｔ％以下としたこ
とに特徴を有するもの、およびこれにさらに、ワイヤ全
重量に対し、、Ｔｉ：０．３０ｗｔ％以下、　Ｂ　：　
０．０１０ｗｔ％以下、Ｎｉ　：　３．００ｗｔ％以下
、Ｃｒ　：　２．００ｗｔ％以下、Ｍｏ　：　１．００
ｗｔ％以下、Ａ　Ｑ　：　１．０ｗｔ％以下、Ｍｇ：０
．５ｗｔ％以下、Ｎｂ　：　０．５ｗｔ％以下、Ｔａ　
：　０．５０ｗｔ％以下の群から選ばれるいずれが１種
または２種以上、および／またはＢ　ｉ　：　Ｑ、０２
０ｗｔ％以下、Ｐｂ　：　０．０２０ｗｔ％以下、　Ｓ
　ｂ　：　０．２０ｗｔ％以下、Ｔ　Ｑ　：　０．０２
０ｗｔ％　以下、Ａｌ２Ｏ，：１．０ｗｔ％以下、Ｚｒ
Ｏ，：２．５ｗｔ％以下、ＳｉＯ２：１．０ｗｔ％以下
、　ＭｇＯ：　０．５ｗｔ％以下、ＮａｔＯ：　０．６
ｗｔ％以下、Ｋｉ　Ｏ：　１．Ｑｗｔ％以下、Ｆ　：　
０．５ｗｔ、％以下の群より選ばれるいずれか１種また
は２種以上を含有せしめたものである。

本発明は以上のようにワイヤ全重量に対するＮ含有量を
０．０２０ｗｔ％以下とすることにその要点があり、こ
のような本発明によるワイヤを用いて、軟鋼、高張力鋼
、低合金鋼等を溶接した場合、これら被溶接母材中に不
純物としてのＮが含有されていたとしてもワイヤ自体の
Ｎ含有量を低く抑えであるため、全体として溶着金属中
のＮ量が低くなり、船級協会等の規格を満足する靭性を
有するようになる。

本発明の溶接用ブ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Ｑ、２０ｗｔ
％以下とした６Ｓｉ：０．３０〜１．５０すし％Ｓｌ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、０．３０ｗｔ
％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０．３０ｗｔ％以
上とした。また、Ｓｔ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１．５０ｗｔ％以下とし
た。

Ｍｎ　：　０．５（１−３，００ｗｔ、％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、　Ｏ，ＳＯ％１
１％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　、５０ｗｔ
％以上とした。

また、Ｍｎが多すぎると溶接部の硬さが増大するととも
に、溶湯の粘性が高くなり、溶接ビード形状が悪くなる
ので、３．００ｗｔ％以下とした。

ＴｉＯ、：　２．５０〜８．５０ｗｔ％Ｔｉ○２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２．５０％ＩＬ％
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
、さらにはスラグの剥離性が低下したりするので、　８
．５０ｗｔ％以下とした。

Ｎ　：　０．０２０ｔｓｔ％以下前記したようにＮは溶着金属の靭性および耐衝撃性に著
しい悪影響を及ぼす成分であり、しかも溶接作業性にも
悪影響を及ぼすため０．０２０ｗｔ％以下とした。

Ｔｉ　：　０．３０ｗｔ％以下、Ｂ　：　０．Ｏ１Ｏ％
Ｉｊ％以下、Ｎｂ：０．５ｗｔ％以下、Ｔ　ａ　：　０
．５０ｗｔ％以下、Ａｌ：１．０ｗｔ％以下、　Ｍ　ｇ
　：　０．５ｗｔ％以下、Ｎｉ　：　３．００ｉ＋ｔ％
以下、　Ｃｒ　：　２．００ｗｔ％以下、Ｍｏ　：　１
．００ｗｔ％以下、上記の各成分は溶着金属の結晶粒を
微細化し、機械的強度向上に寄与する。このうち、Ｔｉ
、Ｂ。

Ｎｂ、　Ｔａ、　Ａ　Ｑ　、　Ｍｇは脱酸剤として作用
し溶接部の清浄度を高める働きをなすものである。また
、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏは溶着金属の強度を向上させるため
の添加物である。これらの成分は母材の成分量により左
右されるが、所定量を超えると効果が飽和するようにな
る。

Ｂ　ｉ　：　０．０２０ｗｔ％ｅ以下、　　Ｐｂ　：　
０．０２０ｗｔ％以下、Ｓｂ　：　０．２０ｗｔ％以下
、　Ｔ　Ｑ　：　０．０２０ｗｔ％以下、Ａ　Ｑ　、　
Ｏ＠　　：　１．０ｗｔ％以下、　ＺｒＯ２：２．５ｗ
ｔ％以下、ＳｉＯ２：１．０ｗｔ％以下、　ＭｇＯ：　
０．５ｗｔ％以下、Ｎａ２Ｏ：０．６ｗｔ％以下、　Ｋ
ｔＯ：　１．０ｗｔ％以下、Ｆ：０．５％ｌし％以下上記の各成分はいずれも溶接作業性を改善するのに有効
である。このうち、Ｂｉ、　Ｐｂ、　Ｓｂ。

ＴＱはスラグの剥離性を改善し、またＡｆｌ２Ｏ，、ＺｒＯ，、Ｓｉｎ、、ＭｇＯはスラグの
粘性を調整し、溶接作業姿勢の多様化を図り、さら、に
Ｎａ、○、に２０．Ｆはアークを安定させ、それぞれ溶
接作業性の改善に寄与するものである。しかし、各成分
が上記範囲よりも多くなると、それぞれの成分による溶
接作業性に寄与する作用がなくなってしまう。

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もよいことはもちろ
んである。

以下に実施例を示す。

実施例１ワイヤ全重量に対し、ブラックス成分が、Ｃ：　０．０
８ｗｔ％、Ｓ　ｉ　：　０．８０ｗｔ％、Ｍｎ　：　２
．５０ｉｉｔ％、ＴｉＯ２：６．００ｗｔ％からなり、
Ｎ含有量を種々変化させた１　、　２＋ｕ＋＋φの溶接
用フラックス入りワイヤを用い、第１図に示す如き開先
形状を有する板厚２０ｍｍの５Ｓ−４１を次の溶接条件
にて多層盛り溶接し、第１図に示される位置から衝撃試
験片を採取し、吸収エネルギー（ｖＥｏ）を試験した。

〔溶接条件〕

溶接電流　　　　　　　　　２８０　Ａアーク電圧　　
　　　　　　　３０Ｖ溶接速度　　　　　　　　　　４０ｃｍ／ｗｉｎシール
ドガスＣＯ、：　２０　Ｑ　／ｍｉｎワイヤ突出長さ　
　　　　　　２５ＩＩＩＩＩｌその結果を第２図に示す
。第２図から明らかなように、Ｎ含有量の増加とともに
吸収エネ、。

ギー（ｖ　Ｅ　ｏ）の値が低下し、ワイヤ全重量に占め
るＮ含有量が０．０２０ｗｔ％より多くなるとｖＥ。

値が５．５未満となり、船級規格から逸脱することがわ
かる。

実施例２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（１、２ｍｍφ）およ
び比較のための溶接用フラックス入りワイヤ（１，２ｍ
ｍφ）を用いて溶接した時の溶接作業性および吸収エネ
ルギー（ｖ　Ｅ　ｏ）の値を調べた。

溶接作業性についてはスラグの形成性、剥離性、溶接作
業姿勢、アークの安定性、ビード外観等を総合的に勘案
して評価し、良好なものを０゜不良のものをＸ、その中
間のものをΔとして表中に示した。また吸収エネルギー
は実施例１と同様の開先形状を有する母材を用い、同様
の溶接条件にて溶接し、衝撃試験片も同様に採取したも
のであり、その結果を表中に示した。

第１表（ａ）第１表ω）第１表（ｃ）第１表（ｄ）以上の第１表より１本発明例によった溶接用フランクス
入りワイヤでは溶接作業性が良好であるとともに吸収エ
ネルギー（ｖＥｏ）が船級規格を満足するものであるの
に反し、比較例によったものは溶接作業性および吸収エ
ネルギーを総合的に判断した場合、本発明例より劣るこ
とが明らかである。

効　　　果以上のように、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Ｔ　ｉ　Ｏ２を含有せしめ
、　かつＮを０．０２０ｗｔ％以下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、Ｔｉｎ　Ｂ、　
Ｎｉ＊　Ｃｒ、　Ｍａｔ　Ａｌ、　Ｍｇｔ　Ｎｂ、およ
びＴａの群から選ばれる少くとも１種または２種以上、
および／またはＢｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｔｆｆ。

Ａｌ２Ｏ，、ＺｒＯ，，５ｉｎ２．ＭｇＯ，Ｎａ２Ｏ。

Ｋ２Ｏ，およびＦの群から選ばれる少くとも１種または
２種以上を含有せしめた溶接用フラックス入りワイヤで
あるため、溶接作業性が良好となるとともに靭性が向上
し衝撃特性が船級規格を十分満足する値にまで向上する
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例における溶接状態を示すとともに
衝撃試験片の採取位置を示す説明図である。第２図はワイヤ全重量におけるＮ含有量と吸収エネルギ
ー（ｖ　Ｅ　ｏ）との関係図である。

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＿２：２．５０〜８．５０ｗｔ％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、ワイヤ全重量に対し、Ｎ含有量を０．０２
０ｗｔ％以下とした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、Ｔｉ：０．３０ｗｔ％以下、
Ｂ：０．０１０ｗｔ％以下、Ｎｉ：３．００ｗｔ％以下
、Ｃｒ：２．００ｗｔ％以下、Ｍｏ：１．００ｗｔ％以
下、Ａｌ：１．０ｗｔ以下、Ｍｇ：０．５ｗｔ％以下、
Ｎｂ：０．５ｗｔ％以下、Ｔａ：０．５ｗｔ％以下の群
から選ばれるいずれか１種または２種以上を含有する特
許請求の範囲第１項記載の溶接用フラックス入りワイヤ
。３、ワイヤ全量重に対し、Ｂｉ：０．０２０ｗｔ％以下
、Ｐｂ：０．０２０ｗｔ％以下、Ｓｂ：０．０２０ｗｔ
％、Ｔｌ：０．０２０ｗｔ％以下、Ａｌ＿２Ｏ＿３：１
．０ｗｔ％以下、ＺｒＯ＿２：２．５ｗｔ％以下、Ｓｉ
Ｏ＿２：１．０ｗｔ％以下、ＭｇＯ：０．５ｗｔ％以下
、Ｎａ＿２Ｏ：０．６ｗｔ％以下、Ｋ＿２Ｏ：１．０ｗ
ｔ％以下、Ｆ：０．５ｗｔ％以下の群より選ばれるいず
れか１種または２種以上を含有する特許請求の範囲第１
項または第２項記載の溶接用フラックス入りワイヤ。