JPH032597B2 - - Google Patents
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- JPH032597B2 JPH032597B2 JP18620584A JP18620584A JPH032597B2 JP H032597 B2 JPH032597 B2 JP H032597B2 JP 18620584 A JP18620584 A JP 18620584A JP 18620584 A JP18620584 A JP 18620584A JP H032597 B2 JPH032597 B2 JP H032597B2
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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, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/368—Selection of non-metallic compositions of core materials either alone or conjoint with selection of soldering or welding materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ソリツドワイヤ並みの溶接能率を得
ることができ、しかも耐割れ性及び溶接作業性の
良好な硬化肉盛溶接金属を得ることのできるCO2
ガスアーク溶接用複合ワイヤに関するものであ
る。 〔従来の技術〕 製鉄・製鋼設備や土木建設機械等の各種部品の
摩耗に対する補修手段として硬化肉盛溶接法が普
及している。この硬化肉盛溶接は、以前は被覆ア
ーク溶接棒を使用する手溶接法によつて行なわれ
ていたが、最近では全自動若しくは半自動の可能
なガスメタルアーク溶接法（以後GMAと呼ぶ）
が主流となつている。ところでGMA溶接用の材
料としてはソリツドワイヤが最も一般的であり、
このワイヤを用いた全自動若しくは半自動GMA
溶接を採用すると、手溶接の３〜４倍の溶接能率
を得ることができる。しかしながらソリツドワイ
ヤを用いるGMA溶接では、スラグの被包性が悪
く且つスラグ剥離性が劣悪であるという問題があ
り、その為隣接する溶接ビートが重なり合う部分
とか、前回ビードの上へ新たに肉盛して行く部分
においてはアークが不安定になり易く、結局スラ
グの巻込みが生ずる等の問題に発展し、健全な硬
化肉盛溶接金属を得ることができなかつた。 こうした問題を生じない溶接材料として、例え
ば特開昭56−122699号に開示されている様な硬化
肉盛用のCO2ガスアーク溶接用複合ワイヤが提案
されている。この複合ワイヤは、軟鋼製外皮の内
腔部に特定成分組成のフラツクスを充填してなる
もので、スラグ被包性が良好でビード重ね部の平
滑性を改善し得る他スラグ剥離性も良好であり、
しかもソリツドワイヤ並みの溶接能率が得られる
旨開示されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記公開公報に示された複合ワイヤを使用すれ
ば、ソリツドワイヤを用いた場合に匹敵する溶接
能率が得られると共に、公報に開示されている通
りビード重ね部の平滑性をある程度改善すること
はできる。しかしながら肉盛溶接金属の耐割れ性
及び溶接作業性は依然として不十分である。又ス
ラグの剥離性においても十分改良されているとは
言い難い。即ち硬化肉盛溶接用材料においては硬
度アツプに最大の目的がある為、ともすれば耐割
れ性に対する配慮が不十分になりがちであるが、
肉盛溶接部に割れ（高温割れ又は低温割れ）が生
じるとその部分から選択的に摩耗が進んだり使用
時に受ける応力（外力及び内部応力）で割れが進
展し、切損事故等の原因となる。また肉盛溶接で
はビードとビードの重なり部が必ずできるが、ス
ラグ剥離性が不良で重なり部にスラグが残つてい
ると、この部分のビード形状が悪くなる他スラグ
巻込み欠陥が現われる。その為手直し溶接が必要
になつて溶接作業性が著しく低下するが、前記公
開公報に開示された複合ワイヤでは肉盛溶接金属
の耐割れ性及びスラグ剥離性に問題があり、溶接
作業性が悪く且つ肉盛溶接金属の信頼性にも問題
が残されている。 〔問題点を解決する為の手段〕 本発明者等は上記の様な事情に着目し、複合ワ
イヤの具備する特長を保持しつつ肉盛溶接金属の
耐割れ性及びスラグ剥離性を改善すべく、特に充
填フラツクス成分を主体にして種々研究を進めて
きた。本発明はこうした研究の結果完成されたも
のであつて、その構成は、軟鋼製外皮の内腔部
に、下記成分組成のフラツクスを前記外皮に対す
る重量比（以下単にフラツクス充填率という）で
５〜30％となる様に充填してなるところに要旨を
有するものである。 （フラツクス組成） TiO2：３〜20％（重量％：以下同じ） 鉄酸化物：５〜15％ SiO2：１〜10％ ZrO2：５〜20％ 金属弗化物：１〜５％ MgO：５〜15％ Mn：５〜15％ Cr：２〜40％ Si：１〜10％ Ｃ：0.2〜５％ 〔作用〕 本発明者等は、従来のCO2ガスアーク溶接用複
合ワイヤにおいて指摘した前述の問題を解消すべ
く、充填フラツクス組成の見直しを出発点として
種々実験を進めてきた。その結果、充填フラツク
ス中のTiO2量を減少すると共に適量のMgOを配
合し、更に鉄酸化物及びZrO2の配合量を増加し
てやれば、溶接作業性、殊にスラグ剥離性が良好
で且つ耐割れ性の優れた硬化肉盛溶接金属を与え
る複合ワイヤが得られることをつきとめた。 ちなみに第１図は、第１表に示すフラツクス成
分を基本組成とし、MgO及びTiO2の量を種々変
更して得た複合ワイヤ（但し外皮：SPCC材、フ
ラツクス充填率：18％、ワイヤ径：1.2mm〓）を用
いた場合における肉盛溶接金属の耐割れ性を示し
たグラフである。但し耐割れ性試験は、第２図に
示す如く拘束板１の上面に母材２を拘束溶接した
後、各複合ワイヤを用いて肉盛溶接３（３層盛）
を行ない、表面をカラーチエツクして割れの有無
を観察した。 （実験条件） ワイヤ径：1.2mm〓 溶接電流：270A 溶接電圧：32V 溶接速度：35cm／分 予熱・パス間温度：150〜200℃ 母材：軟鋼 積層：３層盛 カラーチエツク判定基準： ○…割れなし △…割れが１〜10箇所に発生 ×…割れが10個所以上に発生
ることができ、しかも耐割れ性及び溶接作業性の
良好な硬化肉盛溶接金属を得ることのできるCO2
ガスアーク溶接用複合ワイヤに関するものであ
る。 〔従来の技術〕 製鉄・製鋼設備や土木建設機械等の各種部品の
摩耗に対する補修手段として硬化肉盛溶接法が普
及している。この硬化肉盛溶接は、以前は被覆ア
ーク溶接棒を使用する手溶接法によつて行なわれ
ていたが、最近では全自動若しくは半自動の可能
なガスメタルアーク溶接法（以後GMAと呼ぶ）
が主流となつている。ところでGMA溶接用の材
料としてはソリツドワイヤが最も一般的であり、
このワイヤを用いた全自動若しくは半自動GMA
溶接を採用すると、手溶接の３〜４倍の溶接能率
を得ることができる。しかしながらソリツドワイ
ヤを用いるGMA溶接では、スラグの被包性が悪
く且つスラグ剥離性が劣悪であるという問題があ
り、その為隣接する溶接ビートが重なり合う部分
とか、前回ビードの上へ新たに肉盛して行く部分
においてはアークが不安定になり易く、結局スラ
グの巻込みが生ずる等の問題に発展し、健全な硬
化肉盛溶接金属を得ることができなかつた。 こうした問題を生じない溶接材料として、例え
ば特開昭56−122699号に開示されている様な硬化
肉盛用のCO2ガスアーク溶接用複合ワイヤが提案
されている。この複合ワイヤは、軟鋼製外皮の内
腔部に特定成分組成のフラツクスを充填してなる
もので、スラグ被包性が良好でビード重ね部の平
滑性を改善し得る他スラグ剥離性も良好であり、
しかもソリツドワイヤ並みの溶接能率が得られる
旨開示されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記公開公報に示された複合ワイヤを使用すれ
ば、ソリツドワイヤを用いた場合に匹敵する溶接
能率が得られると共に、公報に開示されている通
りビード重ね部の平滑性をある程度改善すること
はできる。しかしながら肉盛溶接金属の耐割れ性
及び溶接作業性は依然として不十分である。又ス
ラグの剥離性においても十分改良されているとは
言い難い。即ち硬化肉盛溶接用材料においては硬
度アツプに最大の目的がある為、ともすれば耐割
れ性に対する配慮が不十分になりがちであるが、
肉盛溶接部に割れ（高温割れ又は低温割れ）が生
じるとその部分から選択的に摩耗が進んだり使用
時に受ける応力（外力及び内部応力）で割れが進
展し、切損事故等の原因となる。また肉盛溶接で
はビードとビードの重なり部が必ずできるが、ス
ラグ剥離性が不良で重なり部にスラグが残つてい
ると、この部分のビード形状が悪くなる他スラグ
巻込み欠陥が現われる。その為手直し溶接が必要
になつて溶接作業性が著しく低下するが、前記公
開公報に開示された複合ワイヤでは肉盛溶接金属
の耐割れ性及びスラグ剥離性に問題があり、溶接
作業性が悪く且つ肉盛溶接金属の信頼性にも問題
が残されている。 〔問題点を解決する為の手段〕 本発明者等は上記の様な事情に着目し、複合ワ
イヤの具備する特長を保持しつつ肉盛溶接金属の
耐割れ性及びスラグ剥離性を改善すべく、特に充
填フラツクス成分を主体にして種々研究を進めて
きた。本発明はこうした研究の結果完成されたも
のであつて、その構成は、軟鋼製外皮の内腔部
に、下記成分組成のフラツクスを前記外皮に対す
る重量比（以下単にフラツクス充填率という）で
５〜30％となる様に充填してなるところに要旨を
有するものである。 （フラツクス組成） TiO2：３〜20％（重量％：以下同じ） 鉄酸化物：５〜15％ SiO2：１〜10％ ZrO2：５〜20％ 金属弗化物：１〜５％ MgO：５〜15％ Mn：５〜15％ Cr：２〜40％ Si：１〜10％ Ｃ：0.2〜５％ 〔作用〕 本発明者等は、従来のCO2ガスアーク溶接用複
合ワイヤにおいて指摘した前述の問題を解消すべ
く、充填フラツクス組成の見直しを出発点として
種々実験を進めてきた。その結果、充填フラツク
ス中のTiO2量を減少すると共に適量のMgOを配
合し、更に鉄酸化物及びZrO2の配合量を増加し
てやれば、溶接作業性、殊にスラグ剥離性が良好
で且つ耐割れ性の優れた硬化肉盛溶接金属を与え
る複合ワイヤが得られることをつきとめた。 ちなみに第１図は、第１表に示すフラツクス成
分を基本組成とし、MgO及びTiO2の量を種々変
更して得た複合ワイヤ（但し外皮：SPCC材、フ
ラツクス充填率：18％、ワイヤ径：1.2mm〓）を用
いた場合における肉盛溶接金属の耐割れ性を示し
たグラフである。但し耐割れ性試験は、第２図に
示す如く拘束板１の上面に母材２を拘束溶接した
後、各複合ワイヤを用いて肉盛溶接３（３層盛）
を行ない、表面をカラーチエツクして割れの有無
を観察した。 （実験条件） ワイヤ径：1.2mm〓 溶接電流：270A 溶接電圧：32V 溶接速度：35cm／分 予熱・パス間温度：150〜200℃ 母材：軟鋼 積層：３層盛 カラーチエツク判定基準： ○…割れなし △…割れが１〜10箇所に発生 ×…割れが10個所以上に発生
【表】
【表】
第１図からも明らかな様に、充填フラツクス中
に５％以上のMgOを配合し且つTiO2量を20％以
下に抑えてやれば、肉盛溶接金属の耐割れ性を改
善することができる。 次に第３図は、第２表に示すフラツクス成分を
基本組成とし、ZrO2及び鉄酸化物の量を種々変
えて調製した複合ワイヤ（但し外皮：SPCC材、
フラツクス充填率：18％、ワイヤ径：1.2mm〓）を
用いた場合におけるスラグ剥離性を示したグラフ
である。但しスラグ剥離試験は、第３図に示す如
く厚さ12mm、幅75mmの母材２の表面に、２条の溶
接ビード３が側部で互いに重なる様に肉盛溶接
し、溶接後のスラグ剥離性を調べた。 （実験条件） ワイヤ径：1.2mm〓 溶接電流：270A（DC・RP） 溶接電圧：32V 溶接速度：35cm／分 予熱・パス間温度：150〜200℃ 母材：軟鋼（SPCC） スラグ剥離性判定： ○…良好、△…やや悪い、×…悪い
に５％以上のMgOを配合し且つTiO2量を20％以
下に抑えてやれば、肉盛溶接金属の耐割れ性を改
善することができる。 次に第３図は、第２表に示すフラツクス成分を
基本組成とし、ZrO2及び鉄酸化物の量を種々変
えて調製した複合ワイヤ（但し外皮：SPCC材、
フラツクス充填率：18％、ワイヤ径：1.2mm〓）を
用いた場合におけるスラグ剥離性を示したグラフ
である。但しスラグ剥離試験は、第３図に示す如
く厚さ12mm、幅75mmの母材２の表面に、２条の溶
接ビード３が側部で互いに重なる様に肉盛溶接
し、溶接後のスラグ剥離性を調べた。 （実験条件） ワイヤ径：1.2mm〓 溶接電流：270A（DC・RP） 溶接電圧：32V 溶接速度：35cm／分 予熱・パス間温度：150〜200℃ 母材：軟鋼（SPCC） スラグ剥離性判定： ○…良好、△…やや悪い、×…悪い
第４表に示す成分組成の粉粒状フラツクスと、
第３表に示す化学成分の軟鋼製外皮材を使用し、
外径1.2mm〓の複合ワイヤを作製した。但しフラツ
クス充填率は第４表に併記した通りとした。
第３表に示す化学成分の軟鋼製外皮材を使用し、
外径1.2mm〓の複合ワイヤを作製した。但しフラツ
クス充填率は第４表に併記した通りとした。
【表】
【表】
【表】
【表】
得られた各複合ワイヤを使用し、下記の方法で
アーク安定性、スパツタ発生状況、スラグ剥離
性、ビード外観及び肉盛溶接金属の耐割れ性を調
べた。 スラグ剥離性：第３図に示した方法に準じて行な
つた。 アーク安定性：アーク切れの回数、アーク電圧の
振れ幅を観察した。 ビード外観：ビードの波目、ビード幅の安定性、
なじみ等を観察した。 スパツター：溶接中のスパツタの飛散状態を観察
した。 耐割れ性：第１図の方法に準じて測定した。 結果を第５表に一括して示す。
アーク安定性、スパツタ発生状況、スラグ剥離
性、ビード外観及び肉盛溶接金属の耐割れ性を調
べた。 スラグ剥離性：第３図に示した方法に準じて行な
つた。 アーク安定性：アーク切れの回数、アーク電圧の
振れ幅を観察した。 ビード外観：ビードの波目、ビード幅の安定性、
なじみ等を観察した。 スパツター：溶接中のスパツタの飛散状態を観察
した。 耐割れ性：第１図の方法に準じて測定した。 結果を第５表に一括して示す。
本発明は以上の様に構成されるが、要は充填フ
ラツクスの成分組成を厳密に規定することによつ
て、硬化肉盛溶接要複合ワイヤ本来の特性を維持
しつつ、その問題点として指摘しておいたスラグ
剥離性及び耐割れ性を大幅に改善することができ
た。その結果、ソリツドワイヤに匹敵する高レベ
ルの溶接能率のもとで高性能の硬化肉盛溶接金属
を作業性良く形成し得ることになつた。
ラツクスの成分組成を厳密に規定することによつ
て、硬化肉盛溶接要複合ワイヤ本来の特性を維持
しつつ、その問題点として指摘しておいたスラグ
剥離性及び耐割れ性を大幅に改善することができ
た。その結果、ソリツドワイヤに匹敵する高レベ
ルの溶接能率のもとで高性能の硬化肉盛溶接金属
を作業性良く形成し得ることになつた。
第１図は硬化肉盛溶接金属の耐割れ性に及ぼす
フラツクス中のMgO量及びTiO2量の影響を示す
実験結果のグラフ、第２図は耐割れ性試験で採用
した肉盛溶接法を示す説明図、第３図はスラグ剥
離性に及ぼすフラツクス中の鉄酸化物量及び
ZrO2量の影響を示す実験結果のグラフ、第４図
はスラグ剥離性確認実験採で用した肉盛溶接法を
示す説明図である。 １……拘束板、２……母材、３……肉盛溶接ビ
ード。
フラツクス中のMgO量及びTiO2量の影響を示す
実験結果のグラフ、第２図は耐割れ性試験で採用
した肉盛溶接法を示す説明図、第３図はスラグ剥
離性に及ぼすフラツクス中の鉄酸化物量及び
ZrO2量の影響を示す実験結果のグラフ、第４図
はスラグ剥離性確認実験採で用した肉盛溶接法を
示す説明図である。 １……拘束板、２……母材、３……肉盛溶接ビ
ード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 軟鋼製外皮の内腔部に、下記成分組成のフラ
ツクスを前記外皮に対する重量比で５〜30％とな
る様に充填してなることを特徴とする硬化肉盛溶
接用のCO2ガスアーク溶接用複合ワイヤ。 （フラツクス組成） TiO2：３〜20％（重量％：以下同じ） 鉄酸化物：５〜15％ SiO2：１〜10％ ZrO2：５〜20％ 金属弗化物：１〜５％ MgO：５〜15％ Mn：５〜15％ Cr：２〜40％ Si：１〜10％ Ｃ：0.2〜５％
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18620584A JPS6163397A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | 硬化肉盛溶接用のｃｏ２ガスア−ク溶接用複合ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18620584A JPS6163397A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | 硬化肉盛溶接用のｃｏ２ガスア−ク溶接用複合ワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6163397A JPS6163397A (ja) | 1986-04-01 |
| JPH032597B2 true JPH032597B2 (ja) | 1991-01-16 |
Family
ID=16184210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18620584A Granted JPS6163397A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | 硬化肉盛溶接用のｃｏ２ガスア−ク溶接用複合ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6163397A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63115696A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-20 | Kobe Steel Ltd | 硬化肉盛用フラツクス入りワイヤ |
| JP5022428B2 (ja) * | 2009-11-17 | 2012-09-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 硬化肉盛用ｍｉｇアーク溶接ワイヤおよび硬化肉盛用ｍｉｇアーク溶接方法 |
| JP5665663B2 (ja) * | 2011-06-16 | 2015-02-04 | 株式会社神戸製鋼所 | サブマージアーク肉盛溶接用フラックス |
| CN103008924B (zh) * | 2012-12-06 | 2015-01-14 | 北京工业大学 | 一种用于锻造模具堆焊的药芯焊丝及应用 |
-
1984
- 1984-09-05 JP JP18620584A patent/JPS6163397A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6163397A (ja) | 1986-04-01 |
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