JPS63252693A

JPS63252693A - 潜弧溶接用フラツクス

Info

Publication number: JPS63252693A
Application number: JP8582187A
Authority: JP
Inventors: Masaru Namura; 優名村; Masakuni Wakabayashi; 若林　正邦; Shigeru Okita; 茂大北
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1987-04-09
Filing date: 1987-04-09
Publication date: 1988-10-19

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）本発明は耐火性に優れ、且つ溶接作業性に優れた潜弧溶
接用フラックスに関するものである。

（従米の技術）潜弧溶接法ではワイヤと７２ツクスが物理的に完全に分
離して使用される。そのためにワイヤとフラックスの組
み合わせを変えることにより様々な用途に使用すること
ができる０例えば、重量φ程度の細径ワイヤと軽石状の
７″７ツクスを組み合わせることにより１０〜２０ｋＪ
／ａｍの小人熱ですみ肉溶接を行なうことができる。ま
た、４１φ以上の大径ワイヤを多電極化し、耐火性のあ
る焼成型フラックスを組み合わせることにより１００〜
２００ｋＪ／ａｍの大入熱で行なう片面溶接に適用する
こともできる。

また、潜弧溶接ではスラグが溶接金属を覆うために大気
を巻き込むことも少なく、ＮやＯなとの溶接金属中の不
純物を低くすることができるので、溶接金属の機械的性
質、特に衝撃靭性を良好にすることができる。さらに、
スラグはスパッタの飛散を防止し、ビード形状や表面性
状も美麗にすることができる。

この上うな潜弧１８接の特性はフラックスの化学的組成
によるところが大きく、その主な成分はＳ　ｉ　Ｏ２、
Ｍｎ０１Ｍｇ０１Ａ　１□０　、、Ｃａ　Ｆ　２などが
あるが、Ｓｉ　Ｏ２やＭｎＯなどを多く含むフラックス
は軟化溶融点（本発明では軟化溶融点をフラックスある
いは原材料を細かく粉砕し、５１角に圧縮して固めた後
十分に遅い速度で加熱したときにその高さか１／２なに
った温度を軟化溶融点とした。）が比較的低く、従って
高速溶接やすみ肉溶接等のように比較的小人熱の溶接に
用いられることが多い、しかし、このようなフラックス
を大入熱溶接に用いると７うγクスに耐火性（以後、溶
接入熱に対するフラックスの耐火性を耐久熱性と表す。

）がないためにビードが蛇行したり、溶融スラグや溶融
金属が流れ出したりして美麗なビードを形、我すること
ができない。また、酸性のフラックスは０世が高く、溶
接金属の靭性はあまり高くない。

また、特公昭５２−・１６１６９号公報ではＭ、Ｏを多
量に添加して大入熱溶接でも美麗なビードを形成できる
ように７ラフクスの耐火性を改善しているが、このフラ
ックスを小人熱に適用するとスラグインクルージシンが
発生しやすくなったり、ビードが凸になったりして良好
な溶接を行なうことはできない。

更にＣａ　Ｆ　２などのフッ化物を多量に含む高塩基性
のフラックスは溶接金属中のＯｉを低めて、溶接−に属
の機械的性質、特に靭性を良好にする。しかし７ツ化物
は一般的に融点が低く、フラックスの耐久熱性は者しく
劣化するために大入熱溶接に適ＪＤすることは困難にな
る。

虫ｊこ、特公昭４９−２７４９７号公報等は美麗な裏波
ビードを形成させるために表面に粘結剤をコーティング
した２重構造の７うγクスを開示しているが、表面層は
熱硬化性のり（脂等の軟化溶融点の低い物質を使用して
おり、表面層の方が基材部よりも軟化溶融、αが低く、
且つ裏波ビードを抑ｇｉｌｌするためにフラックスを溶
接入熱によりケーキ状に固化させるものである。

（発明が解決しようとする問題点）フラックスの組成の違いによる特徴を生かし、その用途
に適した専用フラックスが数多く生産販売されており、
色々な用途によって使い分けられているが、多種類の７
ラフクスを？？埋することは煩雑であるばかりでなく、
生産も少量多品種となるのでコストも高くなっている。

また、特に溶接入熱の変化に対しては適当な対策がなく
、小人熱から大入熱溶接まで使用できるような汎用フラ
ックスの開発が望まれている。また、最近、溶接金属に
対する要求性能が厳しくなってきており、溶接金属のＯ
量を低めることができるようなフラックスの＋ｌＩＩ発
ら急がれている。即ち、本発明の目的は、耐久熱性に優
れ、且つ高品質な溶接金属が得られるフラックスを提供
することにある。

（問題点を解決するだめの手段）本発明の要旨は、フラックス粒子の基材部と表面ｊ−と
の間に化学成分の差があり、且つ表面層の軟化溶融点が
フラックス全体の平均的な軟化溶融、αよりも高いこと
を特徴とする潜弧溶接用フラックスである。

（作用）ビードを形成したり溶接金属の成分を決定したりするの
は溶融スラグ４重量重量ちフラックスが溶けた状態であ
り、一方、耐入熱性は粒状のフッアクス自体に耐入熱性
があれば十分である。したがって、フラックス粒子のま
わりに耐久熱性のある物質をコーティングすればフラッ
クスの耐久熱性が向上する。更に、通常潜弧フラックス
にはＡ　ｔ２ｏ　、やＭｇＯといった軟化溶融点の高い
原材料が使用されているので、これらの成分をフラック
ス粒子の外側に分布させれば、従来のフラックスの成分
の構成を変えることなくフラックスに耐久熱性を与える
ことができるここで、第１図に示すように基材部とはフラックスの中
心部に位置する部分で、表面層とは基材部を覆っている
表面に近い部分をいう。

少なくとも７ラフクスの表面層の軟化溶融点はフラック
ス全体の平均的な軟化溶融点よりも高くなければフラッ
クスに耐入熱性を与えることはできない、また、表面層
の軟化溶融、αが１９００℃以上で、且つフラックス全
体に対し５重量％以上にすれば特に耐入熱性の優れたフ
ラックスにすることができ、好ましい。

フッ化物は溶接金属中のＯｉを低減させるのに最も有効
な成分であり、Ｆに換算して３重世％以上３０１ｊｉ１
％以下フラックスに含有させることにより溶接金属中の
Ｏｉを低めることができる。また、ＭｇＯとＡｌ２Ｏ３
は優れた耐久熱性をフラックスに付与し、溶融スラグに
も優れた性能を付与することができるので、７ツ化物の
添加に加えて。

Ｍ　８０　、　Ａ　Ｉ２０３のどちらか一方あるいは両
方同１時に表面層に含有させることにより、耐久熱性と
溶接作業性に優れたフラックスを製造することができる
ので好ましい。

本発明フラックスは５ｉＯｚ、Ｔ　：０２、Ｍｎ０１Ａ
　Ｉ　２０　ｉ、ＣａＯ，ＭｇＯ、Ｚ　ｒ　Ｏ２等の酸
化物、ＣａＣ０，、Ｍ　ｇＣＯ３、ＢａＣ０−等の炭酸
塩、ＣａＦ、、ＮａＦ等のフッ化物を単独あるいは複合
して含有する粉状の原材料、並びに７エロシリコン、フ
ェロマンガン、金属マンガン、シリコンマンガン、カル
シウムシリコン、／に属チタン等の脱酸剤を使用して製
造することができる。

フラックスは２重構造とすることができ、例えば、上記
の原材料を適宜配合した後一旦溶解し、冷却後適当な粒
度に粉砕するか、あるいは水がラス等の適当な固着材を
使用して造粒、乾燥して基材部を！１！遺し、適当な固
着材を使用して基材部となるフラックスに表面層として
耐久熱性のある原材料をコーティングすればよい。

（実施例）第１表に実施例に使用した７ラフクスを示す。

第１表中の化学成分は表面層と７う２クス全体を別々に
分析して得られた値を示しである。また、７ツ化物はＦ
として、酸化物は代表的な酸化物の形に、炭酸塩中のＣ
Ｏ２はＣＯ□の値に換算して示しである。ＦｌとＦ３は
Ｍ［ＩＯを、Ｆ２はＡ１□Ｏ１を、Ｆ４はＭ　ｇｏ　、
　Ａ　１２０　ｓ両方を表面層に含有したものである。

また、Ｆ５、Ｆ６、Ｆ７はいずれも７ツ化物を多量に含
んだフラックスで、Ｆ１〜Ｆ４のフラックスは基材側の
７ラフクスを溶解、粉砕した後、Ｆ５〜Ｆ７は水がラス
を使用して造粒した後、１２本１００メツシユに整粒し
、乾燥して表面層となる原材料を水〃ラスを固着剤とし
て基材部表面にコーティングした後、５３０℃で焼成し
て実験に供した。ＦＣｌは通常すみ肉等の小人熱に使用
される溶融型フラックスで、耐入熱性はあまりない、Ｆ
ｅ２はＦ６と同じ組成を有する通常のフラックスである
。Ｆｅ２は７ツ化物を多量に添加したフラックスである
。

これらのフラックスを第２表に示す鋼板上に第３表に示
す潜弧ワイヤと組み合わせて第４表の溶接条件で溶接を
行った。耐入熱性は特にビード形状に顕著に表れるので
、溶接後ビード形状を中心に耐入熱性を判定した。また
、Ｆ４〜ＦＧとＦｅ２は溶接金属中心部より試料を採取
してＯｆｉを測定した。これらの結果をｔｒＳ５表に示
した。

第５表から明らかなように、本発明のフラックスはいず
れも良好なビード形状を示していた。これに対し、比較
例のフラックスはいずれも耐入熱性が劣っていた。

また、ｌ；’４〜Ｆ６のフラックスを使用した溶接金属
中のＯｉは７）化物の増加に従って低下しており、好ま
しい結果が得られた。

ｔｊＳ４　　表Ｏ非常に良好 ○良好Ｘ不良（発明の効果）本発明アップクスではフラックス全体の平均的な軟化溶
融点に比べて表面層の軟化溶融点が高いので、大入熱溶
接においてもフップクスが容易に溶けることがなく、溶
接することができる。一方、小人熱溶接では、一旦溶け
たスラグの軟化溶融、−〜は適当な温度に１４整するこ
とができるので、同一のフラックスにより、小人熱から
大入熱溶接まで行なうことができる。

更に、表面層の軟化溶融点と厚みを調整することにより
、フラックスの消費量を必要最少限にすることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はブラックス粒子を構成的に表した断面図である
。１・・・基材部、２・・・表面層。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）フラックス粒子の基材部と表面層との間に化学成
分の差があり、且つ表面層の軟化溶融点がフラックス全
体の平均的な軟化溶融点よりも高いことを特徴とする潜
弧溶接用フラックス。
（２）表面層の軟化溶融点が１９００℃以上であり、且
つ表面層がフラックス全体の５重量％以上である特許請
求の範囲第１項記載の潜弧溶接用フラックス。
（３）基材部はフラックス全体に対しフッ化物をＦに換
算して３〜３０重量％含有し、且つ表面層はＭｇＯ、Ａ
ｌ＿２Ｏ＿３のうち１種または２種からなる特許請求の
範囲第１項または第２項記載の潜弧溶接用フラックス。