JPS646875B2 - - Google Patents
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- JPS646875B2 JPS646875B2 JP444881A JP444881A JPS646875B2 JP S646875 B2 JPS646875 B2 JP S646875B2 JP 444881 A JP444881 A JP 444881A JP 444881 A JP444881 A JP 444881A JP S646875 B2 JPS646875 B2 JP S646875B2
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- welding
- arc
- particles
- metal
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-
- 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
- B23K35/365—Selection of non-metallic compositions of coating materials either alone or conjoint with selection of soldering or welding materials
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
本発明は低水素系被覆アーク溶接棒に係り、特
に溶接金属の機械的性質のうち靭性を著しく改善
し、さらにすぐれた再アーク特性を付与すること
を目的とした低水素系被覆アーク溶接棒に関する
ものである。 溶接金属の靭性を向上させるために被覆剤中に
Fe−Mn、金属Mn、Fe−Si、Fe−Al、Fe−Ti、
金属Tiなどの脱酸剤や金属Niなどの金属粉を母
材強度レベルに合わせて適当量配合することが通
常行われている。 これら脱酸剤を含む金属粉の粒度は溶接作業性
のみでなく溶接棒生産時の塗装性、乾燥特性など
にも大きな影響をおよぼしている。 通常溶接者に好まれる溶接作業性を有する溶接
棒とは、たとえばJIS Z3212のD5016、D5816あ
るいはJIS Z3241のDL5016、DL5018級の場合、
アークがシヤープで吹付けが強いこと、適度に拡
がつたアークで安定していること、スラグの追従
性がよくてビードを十分に被包すること、再アー
ク性にすぐれていることなどである。特に低水素
系被覆アーク溶接棒の被覆剤中のFe−Siの粒度
およびその添加量は大きくて、従来から使われて
いるFe−Siの粒度は第１表Ａ、Ｂに示すように
比較的粗いものであつた。 しかしながらこのような粗粒のFe−Siを被覆
剤の中に配合した場合には生産性および溶接作業
性に関しては比較的満足すべきものが得られるも
のの、使用条件が厳しくなるにつれて次のような
欠点が存在することが明らかとなつた。 まず、粒度の粗いFe−Siを大量に含んでいる
と、これらのFe−Siは被覆から溶融池へ移行し
ても未溶融の粒子として残留しやすく、特に低電
流で使用される場合にこの傾向が著しい。そして
この未溶融残留粒子は溶接欠陥となることが確認
されている。 また粗粒のFe−Siを脱酸剤として使用してい
るとシヤルピ衝撃試験の吸収エネルギで表わされ
る靭性に安定性がなく、特に−45℃以下の低温度
域で値のバラツキが大きい。そのために粗粒Fe
−Si以外の高価な脱酸剤の使用、あるいは高靭性
を得るための金属粉としてさらに高価なNiを添
加せねばならないなど、溶接棒のコスト上昇の要
因となつていた。 さらにこのような高靭性溶接棒は低水素系の被
覆であるが、再アーク特性が必ずしも十分でなく
アーク発生のために溶接棒を母材に強く接触させ
たりあるいは衝撃力を与えたりするため被覆の一
部が欠けて不均一の溶接金属を形成させたり、露
出した心線が母材と短絡して融合不良の溶接欠陥
をつくるなど、再アーク特性が不十分であること
に起因する溶接欠陥を発生させるおそれがあつ
た。 本発明は、これらの欠点をことごとく解消した
ものであつてその要旨とするところは、 105μ未満の粒子が95％以上で且つそのうち44μ
未満の粒子が65％以上である粒度構成のFe−Si
２〜25％ 金属弗化物の１種または２種以上 ２〜30％ 金属炭酸塩の１種または２種以上 10〜60％ Al、Mg、Ti、これらの合金粉の１種または２種
以上 0.5〜８％ その外上記以外の金属粉、アーク安定剤、塗装
剤、固着剤からなる被覆剤を溶接棒心線に被覆し
てなることを特徴とする低水素系被覆アーク溶接
棒にある。 以下に本発明を詳細に説明する。 まず、本発明の最大の骨子とするところはFe
−Siの粒度構成およびその添加量を規定した点に
あり、これは次に述べる実験に基づいて決められ
たものである。即ち第１図は実験に用いられた
Fe−SiA〜Ｈの８種類についてのそれぞれの粒度
構成を示すものであつて、これらの各種Fe−Si
を、第１表に示す低水素系基本被覆成分に対し12
％添加して混合の上、4.0×400mmの溶接棒を作成
し、JIS Z3241（低温用鋼被覆アーク溶接棒規格）
に従つて溶接を行ない、衝撃試験片を採取して、
−45℃にて靭性を調べた結果を第２図、第３図に
示す。なお、第１図においてＡおよびＢは従来か
ら使用されている粒度構成のものであり、Ｃ〜Ｈ
は従来のものより細粒分の多いFe−Siを示すも
のである。 第２図においてFe−Siの粒度のうち105μ未満
の粒子が占める割合が95％未満であるＡ，Ｃ，Ｅ
では吸収エネルギーの平均値は低目であり、最低
値は４Kgｆ−ｍ以下になつている。しかし、
105μ未満の粒子が95％以上であるＦ，Ｇ，Ｈで
は平均値が高く、その最低値も９Kgｆ−ｍ以上で
あつて十分な値を示している。 一方、44μ未満の粒子が占める割合でこれらの
値を整理して示したのが第３図であるが、44μ未
満の粒子が65％以上であるＦ，Ｇ，Ｈを用いた場
合には良好な吸収エネルギーを示しているが、こ
れが65％未満のＡ，Ｃ，Ｄを用いた例では平均値
は低く、また最低値も低い。 なお、第２図のＤは105μ未満の粒子が95％以
上ではあるが吸収エネルギーの平均値は８Kgｆ−
ｍ以下であつて、最低値も十分ではないが、これ
は第３図のように44μ未満の粒子の占める割合で
整理してみると明瞭で、44μ未満の粒子の占める
割合が十分でないことに起因している。第３図に
おけるＥについても同様で、105μ未満の粒子が
少なく、105μ以上の粒子が多すぎるためである
ことが第２図からわかる。よつて、本発明の低水
素系被覆アーク溶接棒に用いるFe−Siの粒度の
構成は105μ未満の粒子が95％以上で且つ44μ未満
の粒子が65％以上と限定する。 なお、本発明にいう105μ以上の粒子とは、目
の開きが105μである篩を用いて分級した際、篩
上に残るものを、また、105μ未満の粒子とは、
篩を通過するものをあらわす。同じく44μ未満の
粒子とは目の開きが44μである篩を用いて分級し
た際、篩を通過するものをあらわす。 次にFe−Siの被覆剤中への添加量の限定理由
を述べる。前述と同様、第１表に示す基本配合成
分に対して第１図に示す粒度構成のFe−Siをそ
れぞれ加えた上で水ガラスとともに混合し4.0×
400mmの心線に塗装して用いた。第４図に再アー
ク特性を、第５図に−45℃における吸収エネルギ
ーを第６図に溶接作業性をそれぞれ示す。
に溶接金属の機械的性質のうち靭性を著しく改善
し、さらにすぐれた再アーク特性を付与すること
を目的とした低水素系被覆アーク溶接棒に関する
ものである。 溶接金属の靭性を向上させるために被覆剤中に
Fe−Mn、金属Mn、Fe−Si、Fe−Al、Fe−Ti、
金属Tiなどの脱酸剤や金属Niなどの金属粉を母
材強度レベルに合わせて適当量配合することが通
常行われている。 これら脱酸剤を含む金属粉の粒度は溶接作業性
のみでなく溶接棒生産時の塗装性、乾燥特性など
にも大きな影響をおよぼしている。 通常溶接者に好まれる溶接作業性を有する溶接
棒とは、たとえばJIS Z3212のD5016、D5816あ
るいはJIS Z3241のDL5016、DL5018級の場合、
アークがシヤープで吹付けが強いこと、適度に拡
がつたアークで安定していること、スラグの追従
性がよくてビードを十分に被包すること、再アー
ク性にすぐれていることなどである。特に低水素
系被覆アーク溶接棒の被覆剤中のFe−Siの粒度
およびその添加量は大きくて、従来から使われて
いるFe−Siの粒度は第１表Ａ、Ｂに示すように
比較的粗いものであつた。 しかしながらこのような粗粒のFe−Siを被覆
剤の中に配合した場合には生産性および溶接作業
性に関しては比較的満足すべきものが得られるも
のの、使用条件が厳しくなるにつれて次のような
欠点が存在することが明らかとなつた。 まず、粒度の粗いFe−Siを大量に含んでいる
と、これらのFe−Siは被覆から溶融池へ移行し
ても未溶融の粒子として残留しやすく、特に低電
流で使用される場合にこの傾向が著しい。そして
この未溶融残留粒子は溶接欠陥となることが確認
されている。 また粗粒のFe−Siを脱酸剤として使用してい
るとシヤルピ衝撃試験の吸収エネルギで表わされ
る靭性に安定性がなく、特に−45℃以下の低温度
域で値のバラツキが大きい。そのために粗粒Fe
−Si以外の高価な脱酸剤の使用、あるいは高靭性
を得るための金属粉としてさらに高価なNiを添
加せねばならないなど、溶接棒のコスト上昇の要
因となつていた。 さらにこのような高靭性溶接棒は低水素系の被
覆であるが、再アーク特性が必ずしも十分でなく
アーク発生のために溶接棒を母材に強く接触させ
たりあるいは衝撃力を与えたりするため被覆の一
部が欠けて不均一の溶接金属を形成させたり、露
出した心線が母材と短絡して融合不良の溶接欠陥
をつくるなど、再アーク特性が不十分であること
に起因する溶接欠陥を発生させるおそれがあつ
た。 本発明は、これらの欠点をことごとく解消した
ものであつてその要旨とするところは、 105μ未満の粒子が95％以上で且つそのうち44μ
未満の粒子が65％以上である粒度構成のFe−Si
２〜25％ 金属弗化物の１種または２種以上 ２〜30％ 金属炭酸塩の１種または２種以上 10〜60％ Al、Mg、Ti、これらの合金粉の１種または２種
以上 0.5〜８％ その外上記以外の金属粉、アーク安定剤、塗装
剤、固着剤からなる被覆剤を溶接棒心線に被覆し
てなることを特徴とする低水素系被覆アーク溶接
棒にある。 以下に本発明を詳細に説明する。 まず、本発明の最大の骨子とするところはFe
−Siの粒度構成およびその添加量を規定した点に
あり、これは次に述べる実験に基づいて決められ
たものである。即ち第１図は実験に用いられた
Fe−SiA〜Ｈの８種類についてのそれぞれの粒度
構成を示すものであつて、これらの各種Fe−Si
を、第１表に示す低水素系基本被覆成分に対し12
％添加して混合の上、4.0×400mmの溶接棒を作成
し、JIS Z3241（低温用鋼被覆アーク溶接棒規格）
に従つて溶接を行ない、衝撃試験片を採取して、
−45℃にて靭性を調べた結果を第２図、第３図に
示す。なお、第１図においてＡおよびＢは従来か
ら使用されている粒度構成のものであり、Ｃ〜Ｈ
は従来のものより細粒分の多いFe−Siを示すも
のである。 第２図においてFe−Siの粒度のうち105μ未満
の粒子が占める割合が95％未満であるＡ，Ｃ，Ｅ
では吸収エネルギーの平均値は低目であり、最低
値は４Kgｆ−ｍ以下になつている。しかし、
105μ未満の粒子が95％以上であるＦ，Ｇ，Ｈで
は平均値が高く、その最低値も９Kgｆ−ｍ以上で
あつて十分な値を示している。 一方、44μ未満の粒子が占める割合でこれらの
値を整理して示したのが第３図であるが、44μ未
満の粒子が65％以上であるＦ，Ｇ，Ｈを用いた場
合には良好な吸収エネルギーを示しているが、こ
れが65％未満のＡ，Ｃ，Ｄを用いた例では平均値
は低く、また最低値も低い。 なお、第２図のＤは105μ未満の粒子が95％以
上ではあるが吸収エネルギーの平均値は８Kgｆ−
ｍ以下であつて、最低値も十分ではないが、これ
は第３図のように44μ未満の粒子の占める割合で
整理してみると明瞭で、44μ未満の粒子の占める
割合が十分でないことに起因している。第３図に
おけるＥについても同様で、105μ未満の粒子が
少なく、105μ以上の粒子が多すぎるためである
ことが第２図からわかる。よつて、本発明の低水
素系被覆アーク溶接棒に用いるFe−Siの粒度の
構成は105μ未満の粒子が95％以上で且つ44μ未満
の粒子が65％以上と限定する。 なお、本発明にいう105μ以上の粒子とは、目
の開きが105μである篩を用いて分級した際、篩
上に残るものを、また、105μ未満の粒子とは、
篩を通過するものをあらわす。同じく44μ未満の
粒子とは目の開きが44μである篩を用いて分級し
た際、篩を通過するものをあらわす。 次にFe−Siの被覆剤中への添加量の限定理由
を述べる。前述と同様、第１表に示す基本配合成
分に対して第１図に示す粒度構成のFe−Siをそ
れぞれ加えた上で水ガラスとともに混合し4.0×
400mmの心線に塗装して用いた。第４図に再アー
ク特性を、第５図に−45℃における吸収エネルギ
ーを第６図に溶接作業性をそれぞれ示す。
【表】
第４図の再アーク発生本数とは９mmｔ×100mm
×400mmのJIS G3101 SS−41鋼板上で170Ampで
初アーク発生後15秒間溶接をつづけた後、アーク
を切つて、そのまま静止大気中で30秒経過後に室
温に保持されていた前出と同じ寸法の鋼板上に棒
端を軽く接触させてアークが容易に発生するか否
かを溶接棒10本ずつについて行なつて調べたもの
である。ＡおよびＢの比較的粗料のものが多い
Fe−Siでは添加量が20％を超えても再アークは
10本中約３本しか発生していない。これに対して
Fe−SiとしてＦ，Ｇ，Ｈを含む溶接棒では配合
量が10％以下であつても10本中８本以上で再アー
クが容易に発生している。配合量が25％を超えて
も再アーク特性に対しては悪影響は与えないが溶
着金属の靭性が劣化することが第５図から明らか
である。すなわち比較例であるＡ〜Ｅでは配合量
が20％をこえると吸収エネルギーは３Kgｆ−ｍ以
下と著しく低いが細粒の多いFe−Siを含む溶接
棒においても25％をこえて配合すると靭性は急激
に低下する（Ｆ・Ｇ）。さらに第６図にはFe−Si
の配合量と溶接作業性の関連を示すが、細粒の多
いFe−Siを含む溶接棒においても配合量が25％
をこえるとアークの吹付力が著しく弱くなりまた
保護筒が欠けやすくなるなど溶接作業性の劣化が
著しい。従つて本発明の溶接棒に用いる細粒の多
いFe−Siの配合量の上限を25％とした。また、
細粒の多いFe−Siの配合量の下限は２％とした。
配合量が２％未満になると、溶接金属の低温靭性
が不十分になるばかりでなく再アーク特性も通常
の低水素系溶接棒と同程度になつてしまい、また
溶接作業性も満足なものが得られない。 このような細粒のFe−Siを使用することによ
つて、被覆剤が溶けて溶融池へ移行する際には、
アークで容易にとけて均一に溶接金属中に分布
し、未溶融の粒子が残存することはなくなる。ま
た低電流で溶接した場合でもFe−Siの粒子が細
粒であると、一様に溶融して溶接金属中にSiが均
一に分布するために靭性が安定化し、シヤルピ衝
撃試験のように溶接金属の一部をとり出して調べ
る試験においてもばらつきの少ない安定した吸収
エネルギー値を得ることができる。また再アーク
特性が格段に改善され、金属中断後も棒端を母材
に軽く接触させるだけで容易にアークが発生・持
続するので、棒端の被覆脱落心線露出に起因する
溶接欠陥の防止に極めて有効である。 次に本発明にいう金属弗化物とは、螢石、
AlF3およびMgF2などを指し、螢石を必須とし必
要に応じて他のものを組合せ、その合計を２〜30
％被覆剤中に含有せしめるものである。金属弗化
物の量が２％未満では、適当なスラグの流動性が
得られず、ビード形状が劣る。一方30％を超えて
配合されると、低融点の流れやすいスラグとなつ
て安定して良好な形状のビードを得ることができ
ない。 また、本発明にいう金属炭酸塩とは、炭酸石灰
および炭酸バリウムなどを指し、炭酸石灰を必須
とし、必要に応じて他のものを組合せその合計10
〜60％被覆剤中に含有せしめるものである。金属
炭酸塩が10％未満では発生するCO2ガスによる溶
融金属のシールド効果が不十分となつて低水素系
溶接棒の効果を失ない、60％を超えるとスラグの
粘性が過大となつて溶接作業性が劣化し実用的で
ない。 さらに、本発明においてはAl、Mg、Tiあるい
はこれらの合金粉を0.5〜８％の範囲で添加して
溶着金属の靭性、溶接作業性、再アーク特性を改
善したものである。Al、Mg、Tiあるいはこれら
の合金粉が0.5％未満では、脱酸が不足し溶着金
属の靭性が劣化するとともに、溶融金属の粘性が
低下し正常なビードが得られない。また、８％を
超えて添加すると溶融スラグの流動性が悪くなり
ビード形状が悪化し、アークが不安定になり、ス
パツタが増加する。さらに被溶接物の使用環境条
件によつてはNi、Cr、Mo、C4、Ｂなどを単独も
しくは合金粉で細粒Fe−Siと併用して溶接金属
の強度、靭性、硬さ、耐われ性、耐食性などを改
善することができる。 またルチルは、低水素系溶接棒において、アー
ク安定剤としてしばしば用いられるが、10％を超
えると、ビード外観が著しく凹凸を示すようにな
り、実用的でなくなるので、添加する場合は10％
以下にすることが望ましい。 本発明の溶接棒の製造手段は通常の低水素系溶
接棒と同様であつて、配合フラツクスに対し固着
剤として水ガラスを重量比で15〜25％添加して湿
式混合の上、JIS Z3523（被覆アーク溶接棒心線）
のSWY11、12、21、22相当またはその他の合金
心線に塗装し、300〜600℃にて0.5〜２時間乾燥
するものであるが、この場合Fe−Siを使用する
にあたつては適当な前処理を行なつて粒子表面に
不働態化皮膜を生ぜしめて、溶接棒製造の際固着
剤として使われる水ガラスとの反応を事前に防止
しておくことがのぞましい。なお、本発明溶接棒
に使用するFe−Siの化学成分はJIS G2302の１種
〜４種該当であればいずれでもかまわない。 以下に実施例にもとづいて本発明の効果をさら
に具体的に説明する。 実施例 第２表に本発明溶接棒の配合比率を比較例とと
もに示す。 心線はJIS Z3523のSWY11相当品で、４mmφ
×400とした。固着剤はJIS K1408の２号珪酸ソ
ーダを47Be′に水でうすめ、配合フラツクスに対
し重量比で21％添加した。乾燥は400℃にて１時
間行なつた。 溶接はJIS Z3241（低温用鋼被覆アーク溶接棒
規格）に従つて行ない衝撃試験片を採取した。溶
接作業性は12.7mmｔのJIS G3101 SS−41鋼板を
用いた立向のすみ肉溶接で調べ、それぞれの溶接
棒の特性に合わせて上進または下進溶接を行ない
判定した。再アーク性は９mmｔ×100mm×400mmの
SS−41鋼板上で170Ampで初アーク発生後15秒間
溶接をして、10秒、30秒および60秒間それぞれ放
置したのち、室温に保持されていた前出と同じ寸
法の鋼板上に棒端を軽く接触させてアークが容易
に発生するか否かを試験した。 第３表に試験結果をまとめて示す。本発明溶接
棒による溶着金属の衝撃値の平均値は高く、また
最小値も十分な値が得られており、ばらつきが少
ないことを示している。また溶接作業性について
も問題ない。一方比較例溶接棒による溶着金属の
衝撃値は平均値では十分なものもあるが最小値が
非常に小さくばらつきが大きい。 次に再アーク性試験では、本発明溶接棒は一旦
アークを切つた後さらに60秒間放置後でも10本中
８本以上が容易に再アークを発生した。しかしな
がら比較溶接棒では30秒間放置後でも10本中３本
以下しかアークが発生しなかつた。 以上説明したとおり本発明溶接棒によれば、ば
らつきの少ない高靭性の溶着金属が得られ、しか
も溶接作業性が良好であり、特に再アーク性にす
ぐれた低水素系溶接棒であるため溶接作業能率が
向上し適用範囲が広く、市場において大きく貢献
できるものである。
×400mmのJIS G3101 SS−41鋼板上で170Ampで
初アーク発生後15秒間溶接をつづけた後、アーク
を切つて、そのまま静止大気中で30秒経過後に室
温に保持されていた前出と同じ寸法の鋼板上に棒
端を軽く接触させてアークが容易に発生するか否
かを溶接棒10本ずつについて行なつて調べたもの
である。ＡおよびＢの比較的粗料のものが多い
Fe−Siでは添加量が20％を超えても再アークは
10本中約３本しか発生していない。これに対して
Fe−SiとしてＦ，Ｇ，Ｈを含む溶接棒では配合
量が10％以下であつても10本中８本以上で再アー
クが容易に発生している。配合量が25％を超えて
も再アーク特性に対しては悪影響は与えないが溶
着金属の靭性が劣化することが第５図から明らか
である。すなわち比較例であるＡ〜Ｅでは配合量
が20％をこえると吸収エネルギーは３Kgｆ−ｍ以
下と著しく低いが細粒の多いFe−Siを含む溶接
棒においても25％をこえて配合すると靭性は急激
に低下する（Ｆ・Ｇ）。さらに第６図にはFe−Si
の配合量と溶接作業性の関連を示すが、細粒の多
いFe−Siを含む溶接棒においても配合量が25％
をこえるとアークの吹付力が著しく弱くなりまた
保護筒が欠けやすくなるなど溶接作業性の劣化が
著しい。従つて本発明の溶接棒に用いる細粒の多
いFe−Siの配合量の上限を25％とした。また、
細粒の多いFe−Siの配合量の下限は２％とした。
配合量が２％未満になると、溶接金属の低温靭性
が不十分になるばかりでなく再アーク特性も通常
の低水素系溶接棒と同程度になつてしまい、また
溶接作業性も満足なものが得られない。 このような細粒のFe−Siを使用することによ
つて、被覆剤が溶けて溶融池へ移行する際には、
アークで容易にとけて均一に溶接金属中に分布
し、未溶融の粒子が残存することはなくなる。ま
た低電流で溶接した場合でもFe−Siの粒子が細
粒であると、一様に溶融して溶接金属中にSiが均
一に分布するために靭性が安定化し、シヤルピ衝
撃試験のように溶接金属の一部をとり出して調べ
る試験においてもばらつきの少ない安定した吸収
エネルギー値を得ることができる。また再アーク
特性が格段に改善され、金属中断後も棒端を母材
に軽く接触させるだけで容易にアークが発生・持
続するので、棒端の被覆脱落心線露出に起因する
溶接欠陥の防止に極めて有効である。 次に本発明にいう金属弗化物とは、螢石、
AlF3およびMgF2などを指し、螢石を必須とし必
要に応じて他のものを組合せ、その合計を２〜30
％被覆剤中に含有せしめるものである。金属弗化
物の量が２％未満では、適当なスラグの流動性が
得られず、ビード形状が劣る。一方30％を超えて
配合されると、低融点の流れやすいスラグとなつ
て安定して良好な形状のビードを得ることができ
ない。 また、本発明にいう金属炭酸塩とは、炭酸石灰
および炭酸バリウムなどを指し、炭酸石灰を必須
とし、必要に応じて他のものを組合せその合計10
〜60％被覆剤中に含有せしめるものである。金属
炭酸塩が10％未満では発生するCO2ガスによる溶
融金属のシールド効果が不十分となつて低水素系
溶接棒の効果を失ない、60％を超えるとスラグの
粘性が過大となつて溶接作業性が劣化し実用的で
ない。 さらに、本発明においてはAl、Mg、Tiあるい
はこれらの合金粉を0.5〜８％の範囲で添加して
溶着金属の靭性、溶接作業性、再アーク特性を改
善したものである。Al、Mg、Tiあるいはこれら
の合金粉が0.5％未満では、脱酸が不足し溶着金
属の靭性が劣化するとともに、溶融金属の粘性が
低下し正常なビードが得られない。また、８％を
超えて添加すると溶融スラグの流動性が悪くなり
ビード形状が悪化し、アークが不安定になり、ス
パツタが増加する。さらに被溶接物の使用環境条
件によつてはNi、Cr、Mo、C4、Ｂなどを単独も
しくは合金粉で細粒Fe−Siと併用して溶接金属
の強度、靭性、硬さ、耐われ性、耐食性などを改
善することができる。 またルチルは、低水素系溶接棒において、アー
ク安定剤としてしばしば用いられるが、10％を超
えると、ビード外観が著しく凹凸を示すようにな
り、実用的でなくなるので、添加する場合は10％
以下にすることが望ましい。 本発明の溶接棒の製造手段は通常の低水素系溶
接棒と同様であつて、配合フラツクスに対し固着
剤として水ガラスを重量比で15〜25％添加して湿
式混合の上、JIS Z3523（被覆アーク溶接棒心線）
のSWY11、12、21、22相当またはその他の合金
心線に塗装し、300〜600℃にて0.5〜２時間乾燥
するものであるが、この場合Fe−Siを使用する
にあたつては適当な前処理を行なつて粒子表面に
不働態化皮膜を生ぜしめて、溶接棒製造の際固着
剤として使われる水ガラスとの反応を事前に防止
しておくことがのぞましい。なお、本発明溶接棒
に使用するFe−Siの化学成分はJIS G2302の１種
〜４種該当であればいずれでもかまわない。 以下に実施例にもとづいて本発明の効果をさら
に具体的に説明する。 実施例 第２表に本発明溶接棒の配合比率を比較例とと
もに示す。 心線はJIS Z3523のSWY11相当品で、４mmφ
×400とした。固着剤はJIS K1408の２号珪酸ソ
ーダを47Be′に水でうすめ、配合フラツクスに対
し重量比で21％添加した。乾燥は400℃にて１時
間行なつた。 溶接はJIS Z3241（低温用鋼被覆アーク溶接棒
規格）に従つて行ない衝撃試験片を採取した。溶
接作業性は12.7mmｔのJIS G3101 SS−41鋼板を
用いた立向のすみ肉溶接で調べ、それぞれの溶接
棒の特性に合わせて上進または下進溶接を行ない
判定した。再アーク性は９mmｔ×100mm×400mmの
SS−41鋼板上で170Ampで初アーク発生後15秒間
溶接をして、10秒、30秒および60秒間それぞれ放
置したのち、室温に保持されていた前出と同じ寸
法の鋼板上に棒端を軽く接触させてアークが容易
に発生するか否かを試験した。 第３表に試験結果をまとめて示す。本発明溶接
棒による溶着金属の衝撃値の平均値は高く、また
最小値も十分な値が得られており、ばらつきが少
ないことを示している。また溶接作業性について
も問題ない。一方比較例溶接棒による溶着金属の
衝撃値は平均値では十分なものもあるが最小値が
非常に小さくばらつきが大きい。 次に再アーク性試験では、本発明溶接棒は一旦
アークを切つた後さらに60秒間放置後でも10本中
８本以上が容易に再アークを発生した。しかしな
がら比較溶接棒では30秒間放置後でも10本中３本
以下しかアークが発生しなかつた。 以上説明したとおり本発明溶接棒によれば、ば
らつきの少ない高靭性の溶着金属が得られ、しか
も溶接作業性が良好であり、特に再アーク性にす
ぐれた低水素系溶接棒であるため溶接作業能率が
向上し適用範囲が広く、市場において大きく貢献
できるものである。
【表】
第１図はFe−Siの粒度構成を示す図、第２図
および第３図はFe−Siの粒度が溶接金属の衝撃
値におよぼす影響を示す図、第４図は配合フラツ
クス中へのFe−Siの添加量と再アーク発生本数
との関係を示す図、第５図はFe−Siの添加量と
衝撃値の関係を示す図、第６図はFe−Siの添加
量と溶接作業性の関係を示す図である。
および第３図はFe−Siの粒度が溶接金属の衝撃
値におよぼす影響を示す図、第４図は配合フラツ
クス中へのFe−Siの添加量と再アーク発生本数
との関係を示す図、第５図はFe−Siの添加量と
衝撃値の関係を示す図、第６図はFe−Siの添加
量と溶接作業性の関係を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 105μ未満の粒子が95％以上で、且つそのう
ち44μ未満の粒子が65％以上である粒度構成のFe
−Si ２〜25％ 金属弗化物の１種または２種以上 ２〜30％ 金属炭酸塩の１種または２種以上 10〜60％ Al、Mg、Ti、これらの合金粉の１種または２種
以上 0.5〜８％ その外上記以外の金属粉、アーク安定剤、塗装
剤、固着剤からなる被覆剤を溶接棒心線に被覆し
てなることを特徴とする低水素系被覆アーク溶接
棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP444881A JPS57118896A (en) | 1981-01-14 | 1981-01-14 | Low hydrogen type coated electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP444881A JPS57118896A (en) | 1981-01-14 | 1981-01-14 | Low hydrogen type coated electrode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57118896A JPS57118896A (en) | 1982-07-23 |
| JPS646875B2 true JPS646875B2 (ja) | 1989-02-06 |
Family
ID=11584454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP444881A Granted JPS57118896A (en) | 1981-01-14 | 1981-01-14 | Low hydrogen type coated electrode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57118896A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2878593B2 (ja) * | 1994-03-31 | 1999-04-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 低水素系被覆アーク溶接棒 |
| JP5682088B2 (ja) * | 2010-02-03 | 2015-03-11 | 日之出水道機器株式会社 | 溶接棒 |
| BRPI1003876B1 (pt) * | 2010-10-07 | 2019-12-03 | Cbr Participacoes Ltda | processo para produção de eletrodo com baixa teor de hidrogênio e baixa absorção de umidade |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5847956B2 (ja) * | 1978-06-07 | 1983-10-25 | 新日本製鐵株式会社 | 低水素系被覆ア−ク溶接棒 |
| JPS56115602U (ja) * | 1980-02-06 | 1981-09-04 |
-
1981
- 1981-01-14 JP JP444881A patent/JPS57118896A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57118896A (en) | 1982-07-23 |
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