JPS6316239B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6316239B2 JPS6316239B2 JP59053591A JP5359184A JPS6316239B2 JP S6316239 B2 JPS6316239 B2 JP S6316239B2 JP 59053591 A JP59053591 A JP 59053591A JP 5359184 A JP5359184 A JP 5359184A JP S6316239 B2 JPS6316239 B2 JP S6316239B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- welding
- oxide
- arc
- wires
- 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.)
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Classifications
-
- 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
- B23K35/3601—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 with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3608—Titania or titanates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は姿勢溶接性と溶接金属の機械的性能に
すぐれた溶接用複合ワイヤに関するものである。 〔従来技術〕 フラツクスを鋼製外皮に内包した溶接用複合ワ
イヤは以前より用いられているが、被覆アーク溶
接棒に比べ溶着速度が速く、溶接能率が高い。ま
た作業者の熟練度もそれ程必要としないといつた
利点がある。一方、ソリツドワイヤに比べるとア
ーク安定剤の添加ならびにスラグ剤の添加が可能
なため、CO2シールド溶液でもアークが安定し、
スパツタの少ない溶接が可能となり、ビードは生
成スラグにより完全に被包されるため外観が美し
い。この様な特徴を有する複合ワイヤは造船、造
機、橋梁、建築、圧力容器等の各産業分野で広く
使用され始めている。特に複合ワイヤの中でも
TiO2を主成分とした1.2〜1.6mmφの細径ワイヤが
操作性にすぐれかつ溶接能率も高いといつた理由
から大半を占めるに至つている。 〔本発明が解決しようとする問題点〕 TiO2を主成分とする細径複合ワイヤは操作性
と溶接作業性及び溶接能率が良いと云われて広く
用いられているが、更に高能率に溶接を行ないた
いという産業界からの要望は強いものがある。し
かし、特開昭56−128699号公報記載の複合ワイヤ
に代表されるTiO2を主成分とする複合ワイヤで
は電流を上げて溶接すると立向上進溶接とか、上
向溶接でビードが溶け落ちてしまい溶接を継続す
ることが出来なくなるという問題点がある。 〔本発明の目的及び問題解決のための手段〕 従つて、本発明の目的は姿勢溶接が高電流で行
なえる高能率ワイヤを得ようとするもので、その
要旨はNb、Ｖを不純物として含みかつ下記式で
示すTi酸化物を重量割合で25〜50％含有し、他
は通常のスラグ剤、アーク安定剤、合金剤、脱酸
剤等からなる溶接用フラツクスをワイヤ全重量に
対し、８〜25％充填したことを特徴とする溶接用
複合ワイヤである。 0.2≦低級Ti酸化物／全Ti酸化物≦0.8 以下、本発明について詳細に説明する。 本発明者らはTiO2を主成分とした1.2mmφの複
合ワイヤで60度のＶ溝開先を立向上進溶接したと
ころ180Aまではほぼ平滑なビードとなるが200A
では垂れ気味のビードとなり、210Aではメタル
の溶け落ちることが判つた。溶け落るまでの過程
を観察すると電流が高くなるとアーク力が強ま
り、アークによる堀り下げ作用が強くなり、溶融
したメタルが手前に押し出されてビードが垂れ気
味となり、最後に溶け落ちることが判つた。 従つて、電流を高めて姿勢溶接を高能率で行な
うためにはアークの堀り下げ作用を弱めるか、ス
ラグの耐火度を高めてスラグによるメタルの保持
作用を強めることが必要である。 アークの安定化を図り、溶融メタルの堀り込み
を減少するためにはLi、Na、Ｋといつたアルカ
リ金属類の利用も有効な方法の一つではあるが、
多量に使用しているTiO2にもアークの安定化作
用があることはよく知られている。 そこで本発明者らはTiO2以外のTi酸化物を複
合ワイヤ用原材料として検討したところ、
Ti2O3、Ti3O5といつたTiの低級酸化物が、アー
クの堀り下げ作用を弱めることを見出した。ま
た、TiO2に比べ凝固温度が高いため、凝固時期
が早く、姿勢溶接時のビード保持効果も大きくな
り、姿勢溶接性が著るしく改善されることも判つ
た。この様な特徴を持つTiの低級酸化物はTi酸
化物の内20％以上含有することが必要である。20
％未満では上記効果が十分発揮されない。Ti酸
化物の全量を低級Ti酸化物で置換しても溶接作
業性の面では何ら問題は生じないが別の問題のあ
ることが明らかになつた。 即ち、Ti酸化物中に不純物として含有されて
いるNbとＶが溶接金属に多量に歩留まり、溶接
金属の切欠き靭性の劣化を招くことが判つた。特
にSR後の靭性劣化が激しい。この原因としては
低級Ti酸化物が、脱酸剤としての作用効果を持
つため溶接時のスラグ−メタル反応でNbとＶの
歩留りを高めるためと推定される。本発明者らの
実験によると第１図に示す様に、Ti酸化物の中
の低級酸化物の割合が80％まではNb＋Ｖの歩留
まりはそれ程変化がなく、溶接金属の切欠靭性も
高い値であるが、80％を超して添加するとNb＋
Ｖの歩留まりが向上し、切欠き靭性が低下し始め
る。従つて、低級Ti酸化物の添加割合は80％を
上限とする必要がある。 本発明ではこれらTi酸化物を充填フラツクス
の主成分として少なくとも25％以上、できれば30
％以上添加しアークの安定を図る。また多量に添
加しすぎるとスラグ巻込みが生じたり、他のフラ
ツクス成分が不足するので添加上限は50％とす
る。添加するTi酸化物は粒度の細かい方がアー
ク安定化作用は大きく、特に100メツシユ以下が
50％以上とするのが望ましい。これはCO2溶接で
はワイヤプラスの極性で溶接するため陰極となる
溶融池表面を電子放出能の高い微細なTi酸化物
の粒子が均一に覆うため溶融池からのアーク発生
が安定化するものと思われる。 この他のフラツクスとしては通常用いるスラグ
剤、アーク安定剤、合金剤、脱酸剤等を従来同様
の手法で添加することができる。特にアーク安定
剤としてはLi、Na、Ｋ等を弗化物、炭酸塩、酸
化物等の形態で合せて0.5％以上添加することに
より極めて安定したアークとすることができ、姿
勢溶接性の向上のみならず、あらゆる姿勢の溶接
に於てスパツタを著るしく減少させることが可能
となる。 本発明ではこれらフラツクスをワイヤ全重量に
対し８〜25％充填する。８％未満ではフラツクス
が不足して十分な作用効果が期待できず、25％を
超えると製線時に断線が生じる危険性が増加す
る。従つて、本発明ワイヤではフラツクスの充填
割合は８〜25％の範囲とする。 更に、本発明ワイヤでは充填フラツクスにＢを
0.01〜0.15％添加し、Tiの低級酸化物との共同作
用により溶接金属の靭性向上を図ることができ
る。また、これらフラツクス全量を水ガラス、カ
ルボキシメチルセルロース（以下CMCという）
等適当な方法により造粒し、充填することができ
る。特に微細なTi酸化物を多量に添加する場合
には充填に先立つて造粒することは充填性を高め
ると同時に偏析を防止する上でも極めて有効であ
る。 次に上記実験調査によつて得られた本発明の効
果を実施例によつて確認した。 〔実施例〕 第１表に試作したワイヤの構成を、第２表に試
験結果を示す。第１表に於て、ワイヤNo.１と２は
比較例で、No.３〜８が本発明になるワイヤの実施
例である。 いずれのワイヤも軟鋼外皮を用い、オープンシ
ームワイヤの場合はフラツクスを充填後、成形、
伸線して1.2mmφに仕上げ350℃にて焼成しワイヤ
表面には溶接時の送給性を向上させる目的でグラ
フアイトと二硫化モリブデンを塗布した。クロー
ズドシームワイヤの場合は予め用意した11mmφの
電縫鋼管に特公昭45−30937号公報記載の技術を
用いてフラツクス及びパイプを振動させながら充
填し、伸線の途中段階で650℃の焼鈍を行ない、
ワイヤ表面にCuめつきを施こして1.2mmφに仕上
げた。尚、ワイヤNo.５〜７は0.02％〔Ｃ〕−0.02
％〔Ｏ〕の低炭素外皮を用いた。 先ず、各ワイヤの姿勢溶接性を60゜のＶ溝鋼板
で立向上進溶接し、溶接可能な限界電流値を求め
比較した。この結果、Ti酸化物がTiO2のみであ
るNo.１のワイヤは200Aが限界電流であるのに対
し、低級Ti酸化物を20％以上含有したNo.２〜８
のワイヤは230〜260Aでも立向上進溶接が可能で
あつた。 一方、溶着金属の靭性は300A、入熱20kJ／cm
で溶着金属を作成し、625℃・1hrでSRした後、
衝撃試験を行ない破面遷移温度を求めた。Ti酸
化物中の低級Ti酸化物の割合が100％であるNo.２
のワイヤはNb＋Ｖが0.032％となり、vTrsは−８
℃と脆化している。これに対しNo.１と３〜８のワ
イヤはvTrsが−30℃以下と良好な切欠き靭性を
示した。 従つて、本発明になるNo.３〜８のワイヤは姿勢
溶接性と溶接金属の機械的性能の両方にすぐれて
いることが判つた。
すぐれた溶接用複合ワイヤに関するものである。 〔従来技術〕 フラツクスを鋼製外皮に内包した溶接用複合ワ
イヤは以前より用いられているが、被覆アーク溶
接棒に比べ溶着速度が速く、溶接能率が高い。ま
た作業者の熟練度もそれ程必要としないといつた
利点がある。一方、ソリツドワイヤに比べるとア
ーク安定剤の添加ならびにスラグ剤の添加が可能
なため、CO2シールド溶液でもアークが安定し、
スパツタの少ない溶接が可能となり、ビードは生
成スラグにより完全に被包されるため外観が美し
い。この様な特徴を有する複合ワイヤは造船、造
機、橋梁、建築、圧力容器等の各産業分野で広く
使用され始めている。特に複合ワイヤの中でも
TiO2を主成分とした1.2〜1.6mmφの細径ワイヤが
操作性にすぐれかつ溶接能率も高いといつた理由
から大半を占めるに至つている。 〔本発明が解決しようとする問題点〕 TiO2を主成分とする細径複合ワイヤは操作性
と溶接作業性及び溶接能率が良いと云われて広く
用いられているが、更に高能率に溶接を行ないた
いという産業界からの要望は強いものがある。し
かし、特開昭56−128699号公報記載の複合ワイヤ
に代表されるTiO2を主成分とする複合ワイヤで
は電流を上げて溶接すると立向上進溶接とか、上
向溶接でビードが溶け落ちてしまい溶接を継続す
ることが出来なくなるという問題点がある。 〔本発明の目的及び問題解決のための手段〕 従つて、本発明の目的は姿勢溶接が高電流で行
なえる高能率ワイヤを得ようとするもので、その
要旨はNb、Ｖを不純物として含みかつ下記式で
示すTi酸化物を重量割合で25〜50％含有し、他
は通常のスラグ剤、アーク安定剤、合金剤、脱酸
剤等からなる溶接用フラツクスをワイヤ全重量に
対し、８〜25％充填したことを特徴とする溶接用
複合ワイヤである。 0.2≦低級Ti酸化物／全Ti酸化物≦0.8 以下、本発明について詳細に説明する。 本発明者らはTiO2を主成分とした1.2mmφの複
合ワイヤで60度のＶ溝開先を立向上進溶接したと
ころ180Aまではほぼ平滑なビードとなるが200A
では垂れ気味のビードとなり、210Aではメタル
の溶け落ちることが判つた。溶け落るまでの過程
を観察すると電流が高くなるとアーク力が強ま
り、アークによる堀り下げ作用が強くなり、溶融
したメタルが手前に押し出されてビードが垂れ気
味となり、最後に溶け落ちることが判つた。 従つて、電流を高めて姿勢溶接を高能率で行な
うためにはアークの堀り下げ作用を弱めるか、ス
ラグの耐火度を高めてスラグによるメタルの保持
作用を強めることが必要である。 アークの安定化を図り、溶融メタルの堀り込み
を減少するためにはLi、Na、Ｋといつたアルカ
リ金属類の利用も有効な方法の一つではあるが、
多量に使用しているTiO2にもアークの安定化作
用があることはよく知られている。 そこで本発明者らはTiO2以外のTi酸化物を複
合ワイヤ用原材料として検討したところ、
Ti2O3、Ti3O5といつたTiの低級酸化物が、アー
クの堀り下げ作用を弱めることを見出した。ま
た、TiO2に比べ凝固温度が高いため、凝固時期
が早く、姿勢溶接時のビード保持効果も大きくな
り、姿勢溶接性が著るしく改善されることも判つ
た。この様な特徴を持つTiの低級酸化物はTi酸
化物の内20％以上含有することが必要である。20
％未満では上記効果が十分発揮されない。Ti酸
化物の全量を低級Ti酸化物で置換しても溶接作
業性の面では何ら問題は生じないが別の問題のあ
ることが明らかになつた。 即ち、Ti酸化物中に不純物として含有されて
いるNbとＶが溶接金属に多量に歩留まり、溶接
金属の切欠き靭性の劣化を招くことが判つた。特
にSR後の靭性劣化が激しい。この原因としては
低級Ti酸化物が、脱酸剤としての作用効果を持
つため溶接時のスラグ−メタル反応でNbとＶの
歩留りを高めるためと推定される。本発明者らの
実験によると第１図に示す様に、Ti酸化物の中
の低級酸化物の割合が80％まではNb＋Ｖの歩留
まりはそれ程変化がなく、溶接金属の切欠靭性も
高い値であるが、80％を超して添加するとNb＋
Ｖの歩留まりが向上し、切欠き靭性が低下し始め
る。従つて、低級Ti酸化物の添加割合は80％を
上限とする必要がある。 本発明ではこれらTi酸化物を充填フラツクス
の主成分として少なくとも25％以上、できれば30
％以上添加しアークの安定を図る。また多量に添
加しすぎるとスラグ巻込みが生じたり、他のフラ
ツクス成分が不足するので添加上限は50％とす
る。添加するTi酸化物は粒度の細かい方がアー
ク安定化作用は大きく、特に100メツシユ以下が
50％以上とするのが望ましい。これはCO2溶接で
はワイヤプラスの極性で溶接するため陰極となる
溶融池表面を電子放出能の高い微細なTi酸化物
の粒子が均一に覆うため溶融池からのアーク発生
が安定化するものと思われる。 この他のフラツクスとしては通常用いるスラグ
剤、アーク安定剤、合金剤、脱酸剤等を従来同様
の手法で添加することができる。特にアーク安定
剤としてはLi、Na、Ｋ等を弗化物、炭酸塩、酸
化物等の形態で合せて0.5％以上添加することに
より極めて安定したアークとすることができ、姿
勢溶接性の向上のみならず、あらゆる姿勢の溶接
に於てスパツタを著るしく減少させることが可能
となる。 本発明ではこれらフラツクスをワイヤ全重量に
対し８〜25％充填する。８％未満ではフラツクス
が不足して十分な作用効果が期待できず、25％を
超えると製線時に断線が生じる危険性が増加す
る。従つて、本発明ワイヤではフラツクスの充填
割合は８〜25％の範囲とする。 更に、本発明ワイヤでは充填フラツクスにＢを
0.01〜0.15％添加し、Tiの低級酸化物との共同作
用により溶接金属の靭性向上を図ることができ
る。また、これらフラツクス全量を水ガラス、カ
ルボキシメチルセルロース（以下CMCという）
等適当な方法により造粒し、充填することができ
る。特に微細なTi酸化物を多量に添加する場合
には充填に先立つて造粒することは充填性を高め
ると同時に偏析を防止する上でも極めて有効であ
る。 次に上記実験調査によつて得られた本発明の効
果を実施例によつて確認した。 〔実施例〕 第１表に試作したワイヤの構成を、第２表に試
験結果を示す。第１表に於て、ワイヤNo.１と２は
比較例で、No.３〜８が本発明になるワイヤの実施
例である。 いずれのワイヤも軟鋼外皮を用い、オープンシ
ームワイヤの場合はフラツクスを充填後、成形、
伸線して1.2mmφに仕上げ350℃にて焼成しワイヤ
表面には溶接時の送給性を向上させる目的でグラ
フアイトと二硫化モリブデンを塗布した。クロー
ズドシームワイヤの場合は予め用意した11mmφの
電縫鋼管に特公昭45−30937号公報記載の技術を
用いてフラツクス及びパイプを振動させながら充
填し、伸線の途中段階で650℃の焼鈍を行ない、
ワイヤ表面にCuめつきを施こして1.2mmφに仕上
げた。尚、ワイヤNo.５〜７は0.02％〔Ｃ〕−0.02
％〔Ｏ〕の低炭素外皮を用いた。 先ず、各ワイヤの姿勢溶接性を60゜のＶ溝鋼板
で立向上進溶接し、溶接可能な限界電流値を求め
比較した。この結果、Ti酸化物がTiO2のみであ
るNo.１のワイヤは200Aが限界電流であるのに対
し、低級Ti酸化物を20％以上含有したNo.２〜８
のワイヤは230〜260Aでも立向上進溶接が可能で
あつた。 一方、溶着金属の靭性は300A、入熱20kJ／cm
で溶着金属を作成し、625℃・1hrでSRした後、
衝撃試験を行ない破面遷移温度を求めた。Ti酸
化物中の低級Ti酸化物の割合が100％であるNo.２
のワイヤはNb＋Ｖが0.032％となり、vTrsは−８
℃と脆化している。これに対しNo.１と３〜８のワ
イヤはvTrsが−30℃以下と良好な切欠き靭性を
示した。 従つて、本発明になるNo.３〜８のワイヤは姿勢
溶接性と溶接金属の機械的性能の両方にすぐれて
いることが判つた。
【表】
【表】
＊ 比較例
【表】
＊ 比較例
第１図は低級Ti酸化物／全Ti酸化物の比と溶
接金属中のNb＋Ｖ及びSR後の破面遷移温度の関
係を示す図である。
接金属中のNb＋Ｖ及びSR後の破面遷移温度の関
係を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Nb、Ｖを不純物として含みかつ下記式で示
すTi酸化物を重量割合で25〜50％含有し、他は
通常のスラグ剤、アーク安定剤、合金剤、脱酸剤
等からなる溶接用フラツクスをワイヤ全重量に対
し８〜25％充填したことを特徴とする溶接用複合
ワイヤ。 0.2≦低級Ti酸化物／全Ti酸化物≦0.8
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5359184A JPS60199597A (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | 溶接用複合ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5359184A JPS60199597A (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | 溶接用複合ワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60199597A JPS60199597A (ja) | 1985-10-09 |
| JPS6316239B2 true JPS6316239B2 (ja) | 1988-04-07 |
Family
ID=12947110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5359184A Granted JPS60199597A (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | 溶接用複合ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60199597A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01284497A (ja) * | 1988-01-21 | 1989-11-15 | Nippon Steel Corp | ガスシールドアーク溶接用複合ワイヤ |
| US5219425A (en) * | 1989-08-25 | 1993-06-15 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Flux containing wire for use in stainless steel welding |
| JPH0783952B2 (ja) * | 1989-08-25 | 1995-09-13 | 株式会社神戸製鋼所 | ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5215380A (en) * | 1975-07-28 | 1977-02-04 | Kyowa Dengiyou:Kk | Beam-type load conversion element |
| JPS5741898A (en) * | 1980-08-26 | 1982-03-09 | Nippon Steel Corp | Composite wire for welding |
-
1984
- 1984-03-22 JP JP5359184A patent/JPS60199597A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60199597A (ja) | 1985-10-09 |
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