JPS63207496A - 低水素系被覆ア−ク溶接棒 - Google Patents

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） 本発明は低温靭性が極めて良好な溶接金属を得ると共に
、スラグの剥離性を著しく改善した全姿勢用の低水素系
被覆アーク清接棒（以下低水素系枠と称す）に関するも
のである。

（従来の技術） 低水素系枠は一般に０ａＯ０３、金属弗化物を主成分と
するが、特にＯａ　００３はアーク中で分解し、Ｃ０２
ガスを発生して溶接金属を大気からの窒素や酸素から遮
断すると共に水素の分圧を下げるために耐われ性や靭性
が良好で、大型構造物用鋼材への適用や、低温鋼用ある
いは耐熱鋼用などへ使用されている。

ところで低水素系枠の低温靭性改善はかなり実施されて
いるが１例えば特公昭５８−４７９５７号公報に記載さ
れるように低温鋼用として被覆剤中にＮｉを含有するこ
との他に浴接金属中のＳｉを低減することで結晶粒の微
細化を図ると共に、Ａｌ　＋Ｍｇの強膜酸成分の添加に
より酸素を減じ−６０〜−１１０℃における低温靭性を
確保している。また、特開昭６０−４４１９７号公報で
は溶接金属のＳｉを減少し、Ｔｉ　　Ｂの添加により初
析フェライトを抑制し結晶粒内をアシュキラーフエライ
ト組織にし、海洋構造物や低温貯蔵タンクなどの大型構
造物のＣＯＤ特性（Ｃｒａｃｋ　Ｏｐｅｎｉｎｇ　Ｄｉ
ｓｐｉａｃｅｍｅｎｔ　：亀裂開口変位）を優れたもの
にすることが提案されている。

このように低水素系棒は近年優れた靭性が得られるよう
になったものの、イルミナイト系やライムチタニャ系な
どの非低水素系被覆アーク溶接棒に比べ浴接作業性が悪
いことは周知の通りであり。

昨今のように厳しい低温靭性を要求される低水累系棒は
、被覆剤中のＳｉ含有量が低減され溶接作業性の劣化を
招いている。特にスラグ剥離性は顕著に悪くなり、鋼種
、板厚のいかんに係わらす狭開先や鋭角すみ肉溶接でタ
ガネやチツビングノ〜ンマ　“−などにより強打しても
スラグの除去が容易でなく、現場作業の能率が低下して
いる。また、スラグがビード止端部に残り易くスラグ巻
込みや融合不良などの欠陥も生じている。さらに被覆剤
中の８ｉ減少はアークが不安定となり、スラグの流動性
も悪くなるところからビード外観が劣化し、特に立向溶
接においてはメタルが垂れ易く凸形状を呈する。

このように高靭性を満たしてくれる低水素系棒は、被覆
アーク溶接棒としての総合的な性能評価の点で決して満
足とはいえない実状にある。

スラグの剥離性改善については０ａ００３　ｓ金属弗化
物を主成分とする低水素系棒以外の被覆アーク溶接棒で
は提案されすでに実施されているものもある。例えば特
公昭６１−３５９７号公報では被覆剤中のＭｇＯによっ
てスラグの粘性を維持しつつ、結晶水から発生する水素
ガスを該スラグ中に拡散させて多孔質化し、くだけ易い
スラグにすることでスラグの剥離性の同上を提案してい
る。また、特公昭６０−４０９６０号公報ですでに提案
されている如く、ステンレス鋼用被覆アーク溶接棒のラ
イムチタニャ系において被覆剤中にＳ、Ｓｅなどの周期
律表の第■族の表面活性元素の単体または化合物を微量
添加することにより、溶融金属と溶融スラグの界面張力
が低下することによりスラグの剥離性を良好にしており
、実用化されている。しかしながら、これ等は溶接金属
中の水素、酸素または硫黄の増加を招き、低水素系棒に
適用すると溶接金属や熱影響部の耐われ性と靭性が劣化
することが懸念され、低水素系棒としての特徴が阻害さ
れるばかりか本発明の目的を満すことができない。

−力、特公昭５９−１４３１５号公報では、すみ肉専用
の低水素系棒としてＭｇＯ０３、金属弗化物を主成分と
し、Ｍｇｏ　−ＴｉＯ２，５ｉ０２を＃を極的に用い１
強力な脱酸元素としてＳｉ、Ｍｇ、Ａ１などの規制とＦ
ｅおよびＭｎの酸化物使用により、ビードをフラットに
し、等脚注を良好にし止端部の応力集中を改善すること
を主目的としているが、スラグ剥離性同上についても良
好なビード形状が起因することで２次的効果と思われる
提案を挙げている。ところが本発明が目的とするところ
の溶接金属の低温靭性を極めて良好にしつつスラグの剥
離性を同上させるべく全姿勢用としての低水累系棒を提
供するには、同公報の提案は不同きであり、ＭｇＯＯ３
，ＭｇＯを多量に使用する低水素系棒ではスラグの融点
が高くなって粘性が犬となり、　ＭｇＯＯ３においては
他の金属炭酸塩１例えば０ａＯＯ１、ＢａＯ０３に比ベ
アーク電圧が高いために浴融スラグの温度が上昇し、か
つアーク力が増すことにより立回や上回姿勢の溶接でビ
ードが垂れ易くなり凸形状を呈しスラグ剥離性が劣化す
る。また、　ＭｇＯＯ３源としては王としてマグネサイ
トが挙げられるが、この鉱物中には含水珪酸塩であるタ
ルクを多く含み、他の金属炭酸塩に比較するとマグネサ
イトは水分が多いために海洋構造物などの大型構造物に
おいて拡散性水素に起因する溶接金属の耐われ性が劣化
し、また酸素が増加することで非金属介在物も多く溶接
金属の清浄度が悪くなり低温での靭性が劣化する。

このように全姿勢用としての低水素系棒においては低温
での高靭性を維持し、溶接作業性が良好であり、特にス
ラグ剥離性を向上できる知見がいまだ得られていない。

以上の観点から、狭開先や鋭角すみ肉溶接においても優
れたスラグ剥離性を有し、溶接作業能率を著しく同上で
き、かつ低温靭性が極めて良好な全姿勢用低水素系棒の
早急な開発が望まれていた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、特に海洋構造物などの大型構造物や、液化エ
タンガス液化エチレンガスなどの冷凍貯蔵タンクにおい
て−１０〜−６０℃の低温靭性を満足させつつ、狭開先
の突合せ溶接や鋭角すみ肉溶接でのスラグ剥離性が極め
て良好で、溶接作業能率を著しく同上できる全姿勢用の
低水素系俸を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨は、０ａＣＯ３：　３０〜５５重量％（以
下％と称す）、金属弗化物−１０〜３５％、Ｍｇおよび
Ｍのうち１種若しくは２種の合計＝１．０〜７．０Ｘ％
Ｔｉ：　０．３〜５％、Ｓｉ：　０．１〜３％、Ｍｎ：
　１．５〜８％、　ＴｉＯ２：　０．４〜５　に、Ｎｉ
：　０．５〜５．２におよびＢ２Ｏ３：　０．３〜２．
０％のうち１種若しくは２棟、さらにＭｎ酸化物の１種
若しくは２種以上をＭｎＯ換算で帆５〜６．Ｏ％含有し
、かつＭｎ　Ｏ／　（Ｍ　ｇ　＋ＡＪ　）で与えられる
重量比が０．３〜１．３の範囲内となるような被覆剤を
鋼心線周囲に塗布して構成したことを特徴とする低水素
系棒である。

狭開先の突合せ溶接や鋭角すみ肉浴接でのスラグ剥離性
劣化の原因は、溶融スラグが凝固する過程での膨張率に
対する収縮率の差が小さいことや、形成されたスラグの
緻密度が高くビード表面積に対するスラグの接触面積が
大きいことによるとされる。また、ビードの形状が悪く
カリ凹凸が激しくなるとスラグがビードへ耐着し易くな
ることが考えられる。そこで、本発明者らは鋭意研究の
結果、　Ｍｎ酸化物の１種若しくは２種以上の組合せの
いかんに係わらず被覆剤中に添加し、そのＭ　ｎ　０分
としての量を限定することによシ、スラグの熱膨張と収
縮との差を大きくすることができ、形成スラグに多くの
亀裂を生じ、かつＭｎ酸化物に含まれる酸素が溶接金属
中の炭素との反応によりＣＯガスまたはＣＯ２ガスを発
生することでスラグの緻密度が低下し、ビード接触面の
スラグに空隙が多発し、さらにスラグの粘性が低下する
ためにビード形状を平滑で良好にすることが相まってス
ラグ剥離性改善に有効であることを見出した。なお、こ
こでいうＭｎ酸化物とはＭｎＯ、ＭｎＯ２、Ｍｎ２Ｏ３
、ＭｎＳｉＯ３を示す。

以上の知見を得るまでに種々の薬品についての検討をし
たが１例えばＭ　ｎ　００３　については塩基度の高い
低水素系棒ではアーク力が強過ぎ不安定なアーク状態と
なるためにビード形状が劣化し、スラグ剥離性の同上は
認められなかった。また、Ｍｎ金属粉については合金剤
、脱酸剤として溶接金属の強度と靭性を確保するのに不
可欠であるが、Ｍｎ酸化物のような００．Ｃｏ２ガスは
発生せず、スラグ剥離性の改善は見られなかった。

ところで、これらのＭｎ酸化物の添加は溶接金属中の酸
素の歩留が増加し、靭性低下の原因となるので強力な脱
酸成分であるＭｇやＭの併用が必要となり、種々の鋼種
、板厚または構造物から要求されるそれぞれの低温靭性
を満足させるには浴接金属中の酸素量を０．０２７０％
以下にすることが望ましく　、　ＭｎＯ／　（Ｍｇ　＋
Ｎｌ　）で与えられる重量比が極めて重要であること見
出した。また、この重量比が溶接作業性にも太きく影響
を与えることを確認した。

さらに、本発明では低温靭性の確保のために被覆剤中か
らのＳｉをできる限り減少させるので、スラグを緻密化
させスラグの剥離性を劣化させるＴｉＯ２の添加量を極
力おさえる必要があることが分かった。

本発明はかかる知見に基づいてなされたものであり、以
下に作用と共に本発明の詳細な説明する。

（作　用） 本発明の最大の特徴は、　Ｍｎ酸化物を単体若しくは２
種以上の組合せで被覆剤中に添加し、そのＭｎ０分を限
定し、かつＴ　ｉ　０２を可能な限シ減少させることで
、狭開先の突合せ溶接や鋭角すみ肉溶接のみならず、ス
ラグの剥離性を総合的に改善し、溶接作業能率を著しく
改善すると共に、浴接金蜆中のＳｉを低減することを基
本としてＭｎＯ／　（Ｍｇ　＋Ａｅ　）の重量比を限定
し、酸素量を極力おさえることで低温靭性を確保すると
ころにある。第１表ばＣａＣＯ３：２３．７〜５６．９
に、金属弗化物＝９．１〜３７．８ζＭｇ　＋　Ａｌ：
０．２〜９．２に、Ｔｌ：０．２〜５．９％、　８ｉ：
０〜３．６　　％、　Ｍｎ　　：　　０．８〜９．１　
　％、　ＴｉＯ２：　　Ｏ〜６．０　　！１６Ｆ、　　
ＭｎＯ：　　０〜７．２　％Ｆ、　　Ｎｉ：　　Ｏ〜６
−２　　％、Ｂ２Ｏ３：０〜２．２　　の組成で、残部
が塗装剤および固着剤を含む被覆剤を直径４．０諺、長
さ４００餌のＪ　Ｉ　５Ｇ３３３２３％　ＳＷＹ　１１
の軟鋼心線に被覆塗装した後に乾燥して３４種類の溶接
棒を作成し、スラグの剥離性と溶接作業性を比較するた
めに立回突合せ溶接と鋭角すみ肉溶接を行ない、低温靭
性を比較するのに被溶接鋼板の組成に影響されない溶着
金属を作成したものの各々の試験結果を示す本のである
。第１図は第１表の結果から被穆剤中のＭｎ酸化物とし
てのＭｎＯと（Ｍｇ＋ＡＩりがスラグの剥離性と溶接作
業性および浴着金属の衝撃値に与える影響について整理
したものである。

この場合のスラグ剥離性と溶接作業性および溶着金属の
衝撃試験の調査は以下の条件で実施した。

（スラグの剥離性と溶接作業性ン 立回突合せ浴接 溶接電流：　１５０Ａ　（交流） 溶接速度：６６ｎ／頗 母　　材：　ＪＩＳＧ３１２６．５ＬＡ３３Ｂ、板厚２
０ｍ開先形状；４５°Ｖ開先 鋭角すみ肉溶接 溶接電流：１７０Ａ（交流） 溶接速度：２０６ｎ／ｍ 母　　　材：　　ＪＩＳＧ３１２６，５ＬＡ３３Ｂ、板
厚９■すみ内角度；　６０度 第１表におけるスラグ剥離性と浴接作業性の判定は立回
突合せ溶接と鋭角すみ肉溶接の総合判定であり、その基
準は ○印：良好（チッピングハンマーによる軽打でスラグ除
去） △印；やや不良（チッピングハンマーによりやや強打で
スラグ除去） ×印：不良（チッピングハンマーによる強打でスラグ除
去） を示す。

（浴着金属の衝撃試験） 溶接電流　　　：　１７０Ａ　＋交流）溶接電圧　　　
；２０〜２４Ｖ 溶接速度　　　；１２０朝／Ｉｔｈ 平均溶接人熱　；　１７〜２０ＫＪ／ｃｒｎ予熱パス間
温度：１００〜１５０℃ 第１表における溶着金属の衝撃試験の判定は６個の２Ｖ
Ｂ−６０の最低値ａ［Ｋｇｆ−ｍ）がａ　＞　６．２　
　　：良好 ３．０≦ａ（６，２：やや不良 ａ（３，０：不良 を示す。

また％第１表の総合評価において ○印：良好 Δ印；やや不良 Ｘ印；不良 を示す。

その結果、被覆剤成分においてＭｎ酸化物を単体あるい
は２種以上の組合せで使用し、そのＭｎＯとしての重量
を限定することで狭開先の突合せ溶接や鋭角すみ肉溶接
において極めて良好なスラグ剥離性を得られることが判
明した。またＭｎＯ／（Ｍｇ＋Ｍ）で与えられる重量比
の範囲を限定することにより、良好な衝撃値と溶接作業
性を確保することができた。

第１表、第１図の結果から明らかな如（Ｍｎ酸化物のＭ
　ｎ　０分が０．５〜６．０％の範囲に入らない届１．
５，６，７，１６，２０，２１，２２，２３，２６゜２
９はスラグ剥離性の劣化が認められた。また、Ｍｎ　Ｏ
／（Ｍｇ　＋ＡＩ！　）で与えられる重量比が０．３〜
１．３の範囲に入らないＡ２，７，１０，１１，１９，
２０゜２４．２６．２７は溶着金属中の酸素が０．０２
７　％より多いので溶着金属の衝撃値が低下しておシ、
屋１　、４．５．１５．１６．１８．２１〜２３．３２
　　については良好な衝撃値を示しているが、スラグの
流動性やビード外観などの溶接作業性の劣化を招いてい
る。一方、第１図に示す点Ａ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄを結ぶ範
囲内はスラグ剥離性以外の溶接作業性が良好であること
が判明した。これらの結果から、低温靭性を確保しつつ
優れたスラグ剥離性と溶接作業性を得るためにはＭｎ酸
化物のＭｎＣ）ｆ＋を０．５〜６．０％、Ｍｇ＋ｕを１
．０〜７．０％、　Ｍｎ　Ｏ／　（Ｍｇ　＋　ＡＱ　）
で与えられる重量比を０．３〜１．３にすべきであるこ
とが判かった。

以下、本発明における各成分の作用と成分範囲限定の理
由を述べる。

（ＣａＣ０３：３０〜５５％） ＣａＣＯ３はアーク中で分解し、ＣＯ２ガスを発生する
ので溶接金属や溶融スラグを大気から遮断し、窒素や酸
素の侵入を防ぐと共に水素の分圧を下げるので溶接金属
の水素われの防止も可能である。

また、アークの安定性を確保しスラグの流動性や粘性を
調整するために添加する。３０％未満ではスラグの溶融
点が低下し、スラグの流動性が増し良好なビードを得る
ことができない。また、ガス発生量が不足するために大
気の影響を受け、ビットやブロホールが発生するので不
適当である。そして５５％を超えるとガス発生量が過剰
となり、ビットが非常に多く発生すると共にスラグの溶
融点が上昇してスラグの流動性が悪くなり、ビード形状
は不良となる。

（金属弗化物：１０〜３５％） 金属弗化物とはＣａＦ２　＋　Ｍｇ　Ｆ２　ｓ　ＡＵ　
Ｆ３　、　Ｎａ　Ｆ、　Ｎａ２゜ｕ３Ｆ’５などを指し
、これらの内１種以上の合計を１０〜３５％含有させる
こととする。これらの金属弗化物はスラグの溶融点を下
げ流動性の良いスラグをつくるために添加するものであ
シ、１０％未満では適当な流動性が得られないためビー
ド外観が悪く、３５％を超えるとスラグの流動性が増し
スラグの被包性が悪くなるのでビードが劣化すると共に
アークの安定性が悪くなる。

（Ｍｇ　＋ＡＪｌ：　１．０〜７．０％）Ｍｇ　ｓ　ｋ
ｌ　ＦｉＭｇ　ｓ　Ａｌ！の金属粉、７４−Ｍｇ　、　
Ｆｅ　−ＡＡ　として配合され単独添加もしくは両者を
同時に添加しても効果を有するものであるが、Ｍｇ、Ｍ
の一方または双方が１．０％未満では溶接金属中の酸素
を大巾に低減できず良好な靭性を得られない。Ｍｇ、　
Ａｔの一方、または双方を１．０％以上含有していると
溶接金属の酸素は０．０２７０％よりも少なくなり、溶
接金属の結晶粒が微細化され非金属介在物の減少が合ま
って極めて良好な低温靭性を得ることができる。しかし
Ｍｇ　ｅ　Ａ’の一方または双方を７．０％を超えて添
加すると溶接時に被覆筒が形成されずアークの指向性が
悪くなり不安定なアークとなりスパッタが増加し、スラ
グの流動性も悪くなシビーｒ外観が劣化する。

（Ｔｉ　：　Ｑ、３〜５％） 本発明においてＴｉとは金属ＴｉやＦｅ−Ｔｉなどで配
合されるもののＴｉ量の合計を指すものであり、脱酸剤
およびアーク安定剤として使用し、０．３％未満ではア
ークが不安定でスパッタが多く発生し、“脱酸不足とな
ってブロホールが発生する。また、溶接金属中のＴｉの
歩留が少ないので溶接金属の結晶粒が犬きくなシ低温靭
性が劣化する８５％を超えるとスラグの粘性が犬となシ
流動性が悪くなって特に立向溶接でビード外観が悪くな
シ、電離電圧が下がることによシアークの吹付は強さが
極めて弱くなって被溶接物への充分な溶は込みが得られ
ない。

（Ｓｉ　：　０．１〜３％） Ｓｔはアーク状態、スラグ状態、ビード外観などの溶接
作業性および低温靭性に与える影響は極めて犬きく、特
に本発明のように塩基度の高い成分系においては顕著で
あり、良好な総合的溶接作業性を維持するのに不可欠で
ある。しかしながらＳｉの増加は溶接作業性が向上する
反面低温靭性の劣化を招き易い。０．１％未満ではスラ
グの流動性が悪くビード外観が劣りスラグの剥離性が極
度に悪化し溶接作業能率が低下する。一方３％を超える
と溶接金属の結晶粒が粗大化し初析フェライトの析出が
多くなって低温靭性が著しく劣化する。

（Ｍｎ　：　１．５〜８％） 本発明においてＩＶｌｎとは金属Ｍｎ＋Ｆ”ｅ−ル　な
どで配合されるものの＆Ｉｎ量の合計を指すものでアわ
、脱酸剤と合金剤の機能を併有しているが、本発明では
溶接金属の機械的性能を改善するだめの合金剤としての
役割シが大きい。１．５％未満では合金剤として作用を
しない。また８％を超えると溶接金属の靭性や延性など
が劣化し、過膜酸によるビットが生じ易く、スラグの粘
性が低下することで立向や上向溶接で溶接金属が垂れ落
ち凸ビードを形成する。

（ＴｉＯ２：　Ｏ−４〜５％） Ｔｉ０２　の量を限定したことは本発明における重要な
部分の一つであり、スラグ生成剤および粘性調整剤とし
て作用しスラグの被包性を高め、さらにはアーク安定剤
としても効果があるが、添加量が多過ぎるとスラグが緻
密化しビード表面とのスラグの接触面積が大となシスラ
グ剥離性が悪化する性質がある。０．４％未満ではアー
クの安定性とスラグの被包性が悪くなシビード外観も劣
化する。

５％を超えるとスラグの剥離性が劣り、アーク力が弱ま
シ被溶接物への溶は込みが浅くなる。

（Ｎｉ：０．５〜５．２％およびＢ２Ｏ３：０．３〜２
．０％のうち１種若しくは２種） ＮｉＸＢ２０３は低温靭性を極めて良好にするもので単
独若しくは両者を同時に添加しても効果があ゛る。Ｎｉ
については高価であるところから最少限度の範囲で添加
する必要があるが、０．５％未満では良好な低温靭性が
得られず５．２％を超えると溶接作業性が劣化する。ま
たＢ２Ω３については０．３％未満では低温靭性を確保
できず、２．０％を超えると溶接金属中にＢの歩留が過
剰となって逆に低温靭性が悪くなる。

（Ｍｎ酸化物の１種若しくは２種以上をＭｎＯ換算で０
．５〜６．０％） Ｍｎ酸化物の１種若しくは２種以上をＭｎＯ換算で０．
５〜６．０％に限定したことは本発明の内もつとも重要
な部分であり、スラグの熱膨長と収縮との差を大きく保
ち、スラグの緻密度を低下させ、さらにはスラグの粘性
が低下するためにビード形状が平滑となることによシ狭
開先の溶接や鋭角すみ肉の溶接において優れたスラグの
剥離性を有するものである。Ｍｎ　０分０．５％未満で
はスラグ剥離性が改善されず、溶接ビードは被溶接物と
の馴染が悪くアンダーカットが生じビードの波目も荒く
なりビード外観も劣化する。一方、６．０％を超えると
スパッタが多く飛散し、アーク電圧が下がり広がりのな
いアークとなり、スラグの粘性が低下し過ぎるのでスラ
グの被包性が悪くなり、これらの相乗作用によってビー
ド形状が凸となりスラグの剥離性が劣化する。さらに被
覆の耐熱性が悪くなり棒焼けを生じ易い。

なお、本発明の固着剤には５ｉ０２　、　Ｋ２Ｏ，Ｎａ
２Ｏを主成分とするものを使用した。

次に本発明の効果を実施例により更に具体的に述べる。

（実施例） 第２表に示す組成および構成の被覆剤を直径４．０ｍ、
長さ４００＋ＩＩＩＩＩのＪＩＳＧ３５２３の軟鋼心線
に被覆塗装した後に乾燥して３６種類の供試溶接棒を作
成し、これらを用い以下に示す溶接条件でスラグ剥離性
、溶接作業性および溶着金属の衝撃試験について調査し
、各々の判定と総合評価をしたところ第２表に示すよう
な結果が得られた。

（スラグの剥離性と溶接作業性） 立向突合せ溶接 溶接電流；１５０Ａ（交流） 溶接速度：　６　ｃｍ　／　ｍ 母　材　　；　ＪＩＳＧ３１２６，５ＬＡ３３Ｂ、板厚
２０ｗＡ開先形状；４５°Ｖ開先 鋭角すみ肉溶接 溶接電流；　１７０Ａ　（支流） 溶接速度；　２０　ｃｍ／縮 母　材　　；　ＪＩＳＧ３１２６，５ＬＡ３３Ｂ、・板
厚９ｍすみ内角度；　６０゜ 第２表におけるスラグ剥離性と溶接作業性の判定は立向
突合せ溶接と鋭角すみ肉溶接の総合判定であり、その基
準は ○印；良好（チッピングハンマーによる軽打でスラグ除
去） △印；やや不良（チッピングハンマーによシやや強打で
スラグ除去） ×印；不良（チッピングハンマーによる強打でスラグ除
去） を示す。

（溶着金践の衝撃試験） 溶接電流：　１７０Ａ　（交流） 溶接電圧；２０〜２４Ｖ 溶接速度；１２０蘭／ＩＩＩＩ＋ 平均溶接入熱：　１７〜２０　ＫＪ　／１ｍ予熱ノにス
間温度；１００〜１５０℃ 第２表における溶着金属の衝撃試験の判定は６個の２ｖ
Ｅ−６０の最低値ａ（ｋｇｆ−ｍ）がａ〉６．２　　　
　；良好 ３．０≦ａ（６，２：やや不良 ａ＜３．０　　　　：不良 を示す。

また、第２表の総合評価において Ｏ印；良好 △印；やや不良 ×印；不良 を示す。

第２表においてＡ１−Ａ１８は本発明例、Ｂ１−Ｂ１８
は比較例を示す。

本発明被覆アーク溶接棒のＡ１−Ａ１８は個々の成分が
本発明の要件を満足しており、施酸化物のＭｎ０分の合
計が０．５〜６．０％であり、立向突合せ溶接や鋭角す
み肉溶接で良好なスラグ剥離性を示し、Ｍｎ　Ｏ／　（
Ｍｇ　十Ｍｌ　）で与えられる重量化についても本発明
要件を満足しているため良好な衝撃靭性が得られている
と同時に優れた溶接作業性を有している。

比較溶接棒Ｂ１はＭｎ　Ｏ／　（Ｍｇ　＋ＡＡ　）で与
えられる重量比が本発明の要件を満足しているもののＭ
ｇ十Ｍが少ないために溶着金属中の酸素が低減できず衝
撃値が悪くなっておシ、Ｍｎが過剰であるため立向突合
せ溶接でメタルが垂れ易くなシ溶接作業性がやや劣化し
ている。

Ｂ２は高酸化物が添加されていないのでスラグの剥離性
が極めて悪く、ＣａＣＯ３が不足し金属弗化物が過剰で
あることにより、スラグの溶融点が下がり過ぎでスラグ
の粘性が低下し立向突合せ溶接においてメタルが垂れ易
くなリピートが凸形状を呈した。

Ｂ３はＴｉＯ２が過剰なのでスラグが緻密化しスラブの
剥離性が劣化し、アークの吹付は強さが弱くなった。

Ｂ４は高酸化物が過剰であることからアーク力が弱く広
がりのないアークとなり、かつスラグの粘性が低くくな
り過ぎスラグの被包性が悪くなることによってビードが
凸形状を呈し、スラグの剥離性が悪くなった。またアー
クの安定性に欠はスノぞツタの飛散も多くなった。

Ｂ５はＳｉが全く添加されないのでスラグ剥離性が悪く
々つており、Ｔｉが少ないことも相まってアーク状態が
悪くスパッタの飛散が多い。また、ＣａＣＯ３が過剰な
のでスラグの流動性が悪くビード外観も劣化した。

Ｂ６はＭｇ十Ｍの添加量が多過ぎるのでアークの安定性
が劣り、ＴｉＯ２が過剰なのでスラグの剥離性が悪かっ
た。

Ｂ７はｂ酸化物のＩＶｌｎＯ分が少ないのでスラグの剥
離性が悪くなっており、Ｍｎ　Ｏ／　（Ｍｇ　＋　ＡＱ
　）で与えられる重量比が小さく、金属弗化物が不足し
、かつＮｉが過剰なだめにスラグの流動性が劣りビード
外観が悪くなった。

Ｂ８はＭｎ酸化物のＭｎ　０分とＭｇ　＋　Ｂの添加量
は本発明の要件を満たしているもののＭｎＯ／（Ｍｇ十
ｈｔ　）で与えられる重量比が大き過ぎることとＢ２Ｏ
３が過剰であるので衝撃値が低下し、ＣａＣＯ３が不足
し金属弗化物が過剰なのでスラグの粘性が低く々り過ぎ
ビード外観が劣化した。またＴｉＯ２が不足するのでア
ークの安定性が悪くなった。

Ｂ９はＳｉが過剰に添加されＮｉが不足することによシ
溶着金属の衝撃値が低下し、’ｒｉが多過ぎるのでアー
クの吹付は強さが極めて弱くなってアークが不安定とな
った。

ＢＩＯはＭｎ　ｐ化物の１Ｖｌｎ　０分が不足しスラグ
の剥離性が劣化し、ＣａＣＯ３の添加量が過剰なことも
相まって被溶接物へのビ「ドの馴染みが悪くなシアンダ
ーカットが発生した。

ＢｌｌはＭｇ＋Ａｌが過剰に添加されているために被覆
筒が形成されずアークの指向性が悪くなって不安定なア
ークとなｐ、’ｌ”ｉ０２が添加されないのでスラグの
被包性が悪くビード外観が劣化した。また、Ｍｎが不足
するので溶着金属の衝撃値の低下を招いた。

Ｂ１２は個々の成分が本発明の要件を満足しているもの
のＭｎ　Ｏ／　（Ｍｇ　＋Ａりで与えられる重量比が小
さ過ぎるのでスラグの流動性が悪くビード外観も劣化し
た。

Ｂ１３はスラグ剥離性と溶接作業性が良好であったが馬
の添加量が不足するので溶着金属の衝撃値が悪くなった
。

Ｂ１４はＭｇ＋ＡＡが不足しＮＬｎ　Ｏ／　ｆ　Ｎｉｇ
　十Ｍ　）　テ与えられる重量比が過大でありＳｉ量も
過剰であるところから衝撃値が低下しておシ、ＣａＣＯ
３が不足で金属弗化物が過剰、さらに１Ｖｌｎの添加量
が多いためにスラグの粘性が下がり過ぎ立向突合せ溶接
でメタルが垂れ易く、鋭角すみ肉溶接においてはスラグ
の被包性が悪くなリピート外観が不良となった。

Ｂ１５はＭｎ酸化物のＭｊＩＯ分が添加されないのでス
ラグの剥離性が悪くなっておシ、スラグの流動性も悪い
ので良好なビード外観が得られず、Ｂ２Ｏ３が不足する
ので衝撃値が悪くなった。

Ｂ１６はＲ／ｉｎ酸化物のＩＶＬｎＯ分が過剰であるた
めアーク力が弱くなシ過ぎて広がりのないアーク状態と
なるのでビードがやや凸形状となってスラグの剥離性が
劣化し、Ｍｎ　Ｏ／　（Ｍｇ　＋ＡＡ　）で与えられる
重量比が過大となるので溶着金属の酸素量が多くなって
価撃値が低下した。また、ＣａＣＯ３が過剰に添加され
ているのでビードにビットを生じた。

Ｂ１７は個々の成分が本発明要件を満足しているのでス
ラグの剥離性と溶接作業性は良好であるが、Ｍｎ　Ｏ／
　（Ｍｇ　＋ＡＱ　）で与えられる重量比が過大である
ので浴着金属の衝撃値が悪くｉった。

Ｂ１８は金属弗化物が過剰で、スラグの溶融点が低下し
スラグの粘性が下がり過ぎて良好なビードを得られなか
った。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の低水素系棒は全姿勢の溶
接において、狭開先の突合せ溶接や鋭角３＋ すみ肉溶接のみならず、あらゆる条件で優れたスラグ剥
離性と溶接作業性を有すると共に低温靭性も確保したも
のである。このような効果ももたらす本発明溶接棒は海
洋構造物、冷凍貯蔵タンクなど−１０〜−６０°Ｃの低
温にさらされる構造物の製作に使用され、その安全性に
大きく貢献し、現場作業の溶接作業能率を著しく向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はスラグ剥離性と溶接作業性を十分満足し、２ｖ
Ｅ−６０における良好な衝撃値が得ることのできるＭｎ
酸化物のＭｎ　０分とｌＶｌｇ　＋７Ｊ量およびＭｎ　
Ｏ／　（Ｍｇ　＋　ＡＵ　）の好適範囲を示す図である
。 代理人　弁理士　秋　沢　政　光 他１名 明 自発手続補正書 １．事件の表示 特願昭６２−３７７６２号 ２、発明の名称 低水素系被覆アーク溶接棒 ３、補正をする者 事件との関係　　出　願　人 住　　　　所　東京都千代田区大手町２丁目６番３号名
　　　　称　（６６５）新日本製鐵株式会社４、代理人 居　　　　所　東京都中央区日本橋兜町１２番１号６、
補正の対象　　明細書（発明の詳細な説明）、図面補正
の内容 １、明細書第１５頁第１表（その２）の上段の「注１）
」、　「注２）」を　「注）１」、　「注）２」にそれ
ぞれ補正する。 ２、明細書第１６頁第１５行の「０．０２７％」を「０
，０２７０％」と補正する。 ３、図面第１図を別紙第１図の通り補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＣａＣＯ＿３：３０〜５５重量％、 金属弗化物：１０〜３５重量％、 ＭｇおよびＡｌのうち１種若し くは２種の合計：１．０〜７．０重量％、 Ｔｉ：０．３〜５重量％、 Ｓｉ：０．１〜３重量％、 Ｍｎ：１．５〜８重量％、 ＴｉＯ＿２：０．４〜５重量％、 Ｎｉ：０．５〜５．２重量％およびＢ＿２Ｏ＿３：０．
   ３〜２．０重量％のうち１種若しくは２種、 さらに、 Ｍｎの酸化物の１種若しくは２種以上をＭｎＯ換算で０
   ．５〜６．０重量％ 含有し、かつＭｎＯ／（Ｍｇ＋Ａｌ）で与えられる重量
   比が０．３〜１．３の範囲内となるような被覆剤を鋼心
   線周囲に塗布して構成したことを特徴とする低水素系被
   覆アーク溶接棒。