JPH10291092A - ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ - Google Patents
ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤInfo
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- JPH10291092A JPH10291092A JP11423197A JP11423197A JPH10291092A JP H10291092 A JPH10291092 A JP H10291092A JP 11423197 A JP11423197 A JP 11423197A JP 11423197 A JP11423197 A JP 11423197A JP H10291092 A JPH10291092 A JP H10291092A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、鉄粉系フラックス入りワイヤの高
溶着という特性を失わずに、スラグ除去が容易で、か
つ、安定した低温靱性が得られるガスシールドアーク溶
接用フラックス入りワイヤを提供するものである。 【解決手段】 鋼製外皮内に鉄粉を主体とするフラック
スが８〜２５重量％充填されてなるガスシールドアーク
溶接用フラックス入りワイヤにおいて、ワイヤ全重量に
対する重量％で、ＴｉＯ2 ：０．３〜０．９％、ＳｉＯ
2 ：０．１〜０．５％、ＺｒＯ2 ：０．１〜０．５％、
Ｃａ：０．０３〜０．３０％、Ｋ及びＮａの１種又は２
種の合計：０．０２〜０．２０％、Ｃ：０．０４〜０．
０９％、Ｓｉ：０．２〜１．０％、Ｍｎ：１．０〜３．
０％、Ｍｇ：０．１〜０．７％、Ｔｉ：０．０２〜０．
３０％、Ｂ：０．００２〜０．０２０％を含有すること
を特徴とするガスシールドアーク溶接用フラックス入り
ワイヤ。
溶着という特性を失わずに、スラグ除去が容易で、か
つ、安定した低温靱性が得られるガスシールドアーク溶
接用フラックス入りワイヤを提供するものである。 【解決手段】 鋼製外皮内に鉄粉を主体とするフラック
スが８〜２５重量％充填されてなるガスシールドアーク
溶接用フラックス入りワイヤにおいて、ワイヤ全重量に
対する重量％で、ＴｉＯ2 ：０．３〜０．９％、ＳｉＯ
2 ：０．１〜０．５％、ＺｒＯ2 ：０．１〜０．５％、
Ｃａ：０．０３〜０．３０％、Ｋ及びＮａの１種又は２
種の合計：０．０２〜０．２０％、Ｃ：０．０４〜０．
０９％、Ｓｉ：０．２〜１．０％、Ｍｎ：１．０〜３．
０％、Ｍｇ：０．１〜０．７％、Ｔｉ：０．０２〜０．
３０％、Ｂ：０．００２〜０．０２０％を含有すること
を特徴とするガスシールドアーク溶接用フラックス入り
ワイヤ。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、鋼構造物の自動及
び半自動溶接に使用するガスシールドアーク溶接用フラ
ックス入りワイヤ（以下、フラックス入りワイヤとい
う。）に関する。
び半自動溶接に使用するガスシールドアーク溶接用フラ
ックス入りワイヤ（以下、フラックス入りワイヤとい
う。）に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種フラックス入りワイヤが実用
化されているが、例えば特開平２−２６８９９６号公報
や特公平２−３７８３８号公報等の提案に見られるよう
な充填フラックスにスラグ形成剤をほとんど含有しない
タイプのいわゆる鉄粉系フラックス入りワイヤは、その
高溶着性が好まれ、軟鋼及び４９０Ｎ／ｍｍ2 級高張力
鋼のすみ肉溶接や継ぎ手溶接に高能率な溶接材料として
広く使用されている。スラグ生成量が極端に少ないとい
うことは、特に各パス毎にスラグを除去しないで大入熱
で行う連続多層盛り溶接には最適である。
化されているが、例えば特開平２−２６８９９６号公報
や特公平２−３７８３８号公報等の提案に見られるよう
な充填フラックスにスラグ形成剤をほとんど含有しない
タイプのいわゆる鉄粉系フラックス入りワイヤは、その
高溶着性が好まれ、軟鋼及び４９０Ｎ／ｍｍ2 級高張力
鋼のすみ肉溶接や継ぎ手溶接に高能率な溶接材料として
広く使用されている。スラグ生成量が極端に少ないとい
うことは、特に各パス毎にスラグを除去しないで大入熱
で行う連続多層盛り溶接には最適である。
【０００３】しかし、図１に示したように鉄粉系フラッ
クス入りワイヤによる生成スラグ１は、ビード２のビー
ドの両端部に凝固し、しかも固くて砕けにくいので除去
しにくい。このため、溶接後にビード表面に防錆プライ
マを塗装する長尺のすみ肉溶接、或いは低温靱性が要求
され各パス毎のスラグ除去が必要な多層盛り溶接に際し
ては、スラグ除去に時間がかかり作業能率が低下すると
いう課題がある。特に、鋼管や厚板の狭開先多層盛り溶
接においてスラグ除去が困難であることは、大きな課題
である。
クス入りワイヤによる生成スラグ１は、ビード２のビー
ドの両端部に凝固し、しかも固くて砕けにくいので除去
しにくい。このため、溶接後にビード表面に防錆プライ
マを塗装する長尺のすみ肉溶接、或いは低温靱性が要求
され各パス毎のスラグ除去が必要な多層盛り溶接に際し
ては、スラグ除去に時間がかかり作業能率が低下すると
いう課題がある。特に、鋼管や厚板の狭開先多層盛り溶
接においてスラグ除去が困難であることは、大きな課題
である。
【０００４】また、鉄粉系フラックス入りワイヤの低温
靱性改善については、例えば特開平６−３１４８２号公
報、特開平６−３１４８３号公報等により提案されてい
るが、適用可能な温度範囲は概略−２０℃程度までであ
り、さらに低温域までの安定した靱性確保が要望されて
いる。
靱性改善については、例えば特開平６−３１４８２号公
報、特開平６−３１４８３号公報等により提案されてい
るが、適用可能な温度範囲は概略−２０℃程度までであ
り、さらに低温域までの安定した靱性確保が要望されて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は高溶
着、高能率という特徴をもつ反面、スラグが除去しにく
いという従来の鉄粉系フラックス入りワイヤの課題を解
決し、さらに、溶接金属の低温靱性が高く適用温度範囲
を拡大出来るガスシールドアーク溶接用フラックス入り
ワイヤを提供することを目的とする。
着、高能率という特徴をもつ反面、スラグが除去しにく
いという従来の鉄粉系フラックス入りワイヤの課題を解
決し、さらに、溶接金属の低温靱性が高く適用温度範囲
を拡大出来るガスシールドアーク溶接用フラックス入り
ワイヤを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、（１）
鋼製外皮内に鉄粉を主体とするフラックスが８〜２５重
量％充填されてなるガスシールドアーク溶接用フラック
ス入りワイヤにおいて、ワイヤ全重量に対する重量％
で、ＴｉＯ2 ：０．３〜０．９％、ＳｉＯ2 ：０．１〜
０．５％、ＺｒＯ2 ：０．１〜０．５％、Ｃａ：０．０
３〜０．３０％、Ｋ及びＮａの１種又は２種の合計：
０．０２〜０．２０％、Ｃ ：０．０４〜０．０９％、
Ｓｉ：０．２〜１．０％、Ｍｎ：１．０〜３．０％、Ｍ
ｇ：０．１〜０．７％、Ｔｉ：０．０２〜０．３０％、
Ｂ ：０．００２〜０．０２０％を含有することを特徴
とするガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイ
ヤ、及び（２）ワイヤ全重量に対する重量％で、Ｎｉ：
０．３〜３．５％を含有することを特徴とする前記
（１）記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入り
ワイヤにある。
鋼製外皮内に鉄粉を主体とするフラックスが８〜２５重
量％充填されてなるガスシールドアーク溶接用フラック
ス入りワイヤにおいて、ワイヤ全重量に対する重量％
で、ＴｉＯ2 ：０．３〜０．９％、ＳｉＯ2 ：０．１〜
０．５％、ＺｒＯ2 ：０．１〜０．５％、Ｃａ：０．０
３〜０．３０％、Ｋ及びＮａの１種又は２種の合計：
０．０２〜０．２０％、Ｃ ：０．０４〜０．０９％、
Ｓｉ：０．２〜１．０％、Ｍｎ：１．０〜３．０％、Ｍ
ｇ：０．１〜０．７％、Ｔｉ：０．０２〜０．３０％、
Ｂ ：０．００２〜０．０２０％を含有することを特徴
とするガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイ
ヤ、及び（２）ワイヤ全重量に対する重量％で、Ｎｉ：
０．３〜３．５％を含有することを特徴とする前記
（１）記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入り
ワイヤにある。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明者らは、上記課題に対し種
々の試作ワイヤにより検討した。その結果、特に以下の
知見を得て本発明を完成したものである。スラグを除去
しやすくするためには、図２に示したようにビード表面
全体をスラグで被包し、かつスラグにある程度の厚みを
持たせることが有利である。しかし、スラグ形成剤とし
ての酸化物が多くなるに従って、溶接金属の酸素量が増
加し低温靱性が低下する。また、低温靱性の確保のため
に比較的小入熱で行う多層盛り溶接においては、過剰な
スラグ生成量はスラグ巻き込み欠陥を発生しやすくする
ので、極力スラグ生成量は少ない方が好ましい。そこ
で、図３に示したようにビード表面全体を薄く被包する
に足るスラグ生成量において、容易に除去出来るスラグ
組成を検討した。
々の試作ワイヤにより検討した。その結果、特に以下の
知見を得て本発明を完成したものである。スラグを除去
しやすくするためには、図２に示したようにビード表面
全体をスラグで被包し、かつスラグにある程度の厚みを
持たせることが有利である。しかし、スラグ形成剤とし
ての酸化物が多くなるに従って、溶接金属の酸素量が増
加し低温靱性が低下する。また、低温靱性の確保のため
に比較的小入熱で行う多層盛り溶接においては、過剰な
スラグ生成量はスラグ巻き込み欠陥を発生しやすくする
ので、極力スラグ生成量は少ない方が好ましい。そこ
で、図３に示したようにビード表面全体を薄く被包する
に足るスラグ生成量において、容易に除去出来るスラグ
組成を検討した。
【０００８】まず、それぞれ限定した範囲のＴｉＯ2 、
ＳｉＯ2 、ＺｒＯ2 とＳｉ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｔｉの脱酸反
応による酸化物とが相まって生成する溶融スラグは粘
性、凝固温度が調整され、凝固後のスラグはビード表面
全体を薄く被包出来ることが分かった。しかし、このま
まのスラグ組成ではビード表面からスラグが剥離せず、
スラグ除去が困難であり、さらにＣａＯを含有したスラ
グ組成にすることにより、脆く、かつビード表面からの
剥離が良好で、除去しやすいスラグとなることが分かっ
た。
ＳｉＯ2 、ＺｒＯ2 とＳｉ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｔｉの脱酸反
応による酸化物とが相まって生成する溶融スラグは粘
性、凝固温度が調整され、凝固後のスラグはビード表面
全体を薄く被包出来ることが分かった。しかし、このま
まのスラグ組成ではビード表面からスラグが剥離せず、
スラグ除去が困難であり、さらにＣａＯを含有したスラ
グ組成にすることにより、脆く、かつビード表面からの
剥離が良好で、除去しやすいスラグとなることが分かっ
た。
【０００９】溶接金属の低温靱性の改善に対しては、ス
ラグ形成剤としての酸化物含有量の制限と脱酸剤により
酸素量の増加を抑え、かつ、ＴｉＯ2 、Ｔｉ及びＢを同
時に含有させることによりミクロ組織を微細化した。さ
らに、Ｎｉを含有させることにより適用温度範囲を拡大
できることを確認した。以下に、本発明のフラックス入
りワイヤの成分限定理由を述べる。
ラグ形成剤としての酸化物含有量の制限と脱酸剤により
酸素量の増加を抑え、かつ、ＴｉＯ2 、Ｔｉ及びＢを同
時に含有させることによりミクロ組織を微細化した。さ
らに、Ｎｉを含有させることにより適用温度範囲を拡大
できることを確認した。以下に、本発明のフラックス入
りワイヤの成分限定理由を述べる。
【００１０】ＴｉＯ2 ：０．３〜０．９％ ＴｉＯ2 はビード表面全体を薄く被包するスラグを生成
させるために０．３％以上含有させる。ＴｉＯ2 が０．
３％未満ではスラグ生成量が不足し、スラグによる被包
が不充分でビードが部分的に露出しスラグの除去が困難
となる。一方、ＴｉＯ2 の上限は多層盛り溶接時のスラ
グ巻き込み欠陥防止及び溶接金属の酸素量の増加を抑制
するために０．９％とした。なお、本発明のように溶接
金属のミクロ組織を微細化して低温靱性の改善を行う場
合、ＴｉＯ2 からのＴｉ複合酸化物が微細な組織を形成
する生成核とし有効に作用する。
させるために０．３％以上含有させる。ＴｉＯ2 が０．
３％未満ではスラグ生成量が不足し、スラグによる被包
が不充分でビードが部分的に露出しスラグの除去が困難
となる。一方、ＴｉＯ2 の上限は多層盛り溶接時のスラ
グ巻き込み欠陥防止及び溶接金属の酸素量の増加を抑制
するために０．９％とした。なお、本発明のように溶接
金属のミクロ組織を微細化して低温靱性の改善を行う場
合、ＴｉＯ2 からのＴｉ複合酸化物が微細な組織を形成
する生成核とし有効に作用する。
【００１１】ＳｉＯ2 ：０．１〜０．５％ ＳｉＯ2 はスラグ形成剤として０．１％以上含有させ、
スラグ被包性が良好なスラグ組成とする。なお、ＳｉＯ
2 はＳｉの酸化反応によっても生成するが、適用鋼種に
よっては溶接金属のＳｉ含有量を極力低く抑えた方が低
温靱性の改善に有利な場合があるので、０．１％以上含
有させる。一方、ＳｉＯ2 が０．５％を超えるとスラグ
の生成量が過剰となる他、ビード表面からスラグが剥離
しにくくなる。また、溶接金属の酸素量が増加し靱性が
低下する。
スラグ被包性が良好なスラグ組成とする。なお、ＳｉＯ
2 はＳｉの酸化反応によっても生成するが、適用鋼種に
よっては溶接金属のＳｉ含有量を極力低く抑えた方が低
温靱性の改善に有利な場合があるので、０．１％以上含
有させる。一方、ＳｉＯ2 が０．５％を超えるとスラグ
の生成量が過剰となる他、ビード表面からスラグが剥離
しにくくなる。また、溶接金属の酸素量が増加し靱性が
低下する。
【００１２】ＺｒＯ2 ：０．１〜０．５％ ＺｒＯ2 をスラグ形成剤として０．１％以上含有させる
ことにより、ビード表面全体を薄く被包するスラグを生
成できる。ＺｒＯ2 が０．１％未満では溶融スラグが流
動しやすく均一なスラグ被包性が得られず、ビードが部
分的に露出しスラグ除去が困難となる。一方、ＺｒＯ2
が０．５％を超えると固く緻密で砕けにくく、かつビー
ド表面からも剥離しにくいスラグとなる。
ことにより、ビード表面全体を薄く被包するスラグを生
成できる。ＺｒＯ2 が０．１％未満では溶融スラグが流
動しやすく均一なスラグ被包性が得られず、ビードが部
分的に露出しスラグ除去が困難となる。一方、ＺｒＯ2
が０．５％を超えると固く緻密で砕けにくく、かつビー
ド表面からも剥離しにくいスラグとなる。
【００１３】Ｃａ：０．０３〜０．３０％ さらに、Ｃａを０．０３〜０．３０％含有させて、Ｃａ
Ｏを含有するスラグ組成にする。この組成の溶融スラグ
は粘性を小さくし、ビード表面を均一薄く覆うように作
用する。また、凝固したスラグは脆くて砕け易く、かつ
ビード表面からも剥離しやすいのでスラグ除去が容易に
なる。この効果はＣａを０．０３％以上含有させること
により得られる。また、溶接金属の低温靱性の改善に対
しても、ＣａＯを含有した溶融スラグは塩基度が高くな
り溶接金属の酸素量低減に効果的である。しかし、Ｃａ
が０．３０％を超えると、溶融スラグの粘性が過小にな
りスラグの凝固むらが起こり、部分的にスラグの厚い部
分やビードの露出が見られるようになり、スラグを除去
しにくくなる。なお、本発明ではＣａの原料について特
に限定するものでないが、Ｃａを単体で含有させる以外
に、例えばＣａ−Ｓｉのような合金やＣａＯを含有する
溶融型フラックス、Ｃａの酸化物及び炭酸塩或いはステ
アリン酸カルシウムなどで含有させる場合には、それら
のＣａ換算値をもって含有量とする。ＣａＦ2 について
は、スラグ組成にＣａＯを含有させる効果が小さく、本
発明では限定するＣａの含有量から除外する。
Ｏを含有するスラグ組成にする。この組成の溶融スラグ
は粘性を小さくし、ビード表面を均一薄く覆うように作
用する。また、凝固したスラグは脆くて砕け易く、かつ
ビード表面からも剥離しやすいのでスラグ除去が容易に
なる。この効果はＣａを０．０３％以上含有させること
により得られる。また、溶接金属の低温靱性の改善に対
しても、ＣａＯを含有した溶融スラグは塩基度が高くな
り溶接金属の酸素量低減に効果的である。しかし、Ｃａ
が０．３０％を超えると、溶融スラグの粘性が過小にな
りスラグの凝固むらが起こり、部分的にスラグの厚い部
分やビードの露出が見られるようになり、スラグを除去
しにくくなる。なお、本発明ではＣａの原料について特
に限定するものでないが、Ｃａを単体で含有させる以外
に、例えばＣａ−Ｓｉのような合金やＣａＯを含有する
溶融型フラックス、Ｃａの酸化物及び炭酸塩或いはステ
アリン酸カルシウムなどで含有させる場合には、それら
のＣａ換算値をもって含有量とする。ＣａＦ2 について
は、スラグ組成にＣａＯを含有させる効果が小さく、本
発明では限定するＣａの含有量から除外する。
【００１４】Ｋ及びＮａの１種又は２種の合計：０．０
２〜０．２０％ Ｋ、Ｎａはアーク安定剤として、これらの１種又は２種
の合計で０．０２％以上含有させることによりアーク状
態が安定してスパッタ発生量が少なくなる。しかし、Ｎ
ａ、Ｋが合計で０．２０％を超えるとアークが不安定に
なる。
２〜０．２０％ Ｋ、Ｎａはアーク安定剤として、これらの１種又は２種
の合計で０．０２％以上含有させることによりアーク状
態が安定してスパッタ発生量が少なくなる。しかし、Ｎ
ａ、Ｋが合計で０．２０％を超えるとアークが不安定に
なる。
【００１５】Ｃ：０．０４〜０．０９％ Ｃは溶接金属の強度、靱性を確保するための合金成分と
して、鋼製外皮及びフラックス中の合計で０．０４〜
０．０９％含有させる。Ｃが０．０４％未満では溶接金
属の強度不足及びミクロ組織の粗大化により低温靱性が
低下する。一方、Ｃが０．０９％を超えると溶接金属の
強度上昇し靱性が低下する。
して、鋼製外皮及びフラックス中の合計で０．０４〜
０．０９％含有させる。Ｃが０．０４％未満では溶接金
属の強度不足及びミクロ組織の粗大化により低温靱性が
低下する。一方、Ｃが０．０９％を超えると溶接金属の
強度上昇し靱性が低下する。
【００１６】Ｓｉ：０．２〜１．０％ Ｓｉは脱酸剤を兼ねた合金剤として、鋼製外皮及びフラ
ックス中の合計で０．２〜１．０％含有させる。Ｓｉに
よる脱酸生成物であるＳｉＯ2 はビード全体を均一に被
包するためのスラグとなり、溶接金属に歩留ったＳｉは
他の合金成分とともに必要な強度を付与する。Ｓｉが
０．２％未満では強度不足やスラグによるビードの被包
が不充分になりやすい。一方、Ｓｉが１．０％を超える
と溶融スラグに凝固むらが生じ、薄く均一なスラグ被包
が出来なくなるとともに、溶接金属のＳｉ量が過剰にな
り靱性が低下する。
ックス中の合計で０．２〜１．０％含有させる。Ｓｉに
よる脱酸生成物であるＳｉＯ2 はビード全体を均一に被
包するためのスラグとなり、溶接金属に歩留ったＳｉは
他の合金成分とともに必要な強度を付与する。Ｓｉが
０．２％未満では強度不足やスラグによるビードの被包
が不充分になりやすい。一方、Ｓｉが１．０％を超える
と溶融スラグに凝固むらが生じ、薄く均一なスラグ被包
が出来なくなるとともに、溶接金属のＳｉ量が過剰にな
り靱性が低下する。
【００１７】Ｍｎ：１．０〜３．０％ Ｍｎも脱酸及び溶接金属の強度、靱性確保のために基本
的な合金成分であり、鋼製外皮及びフラックス中の合計
で１．０〜３．０％含有させる。脱酸反応により生成す
るＭｎＯは溶融スラグの凝固むらをなくし、ビード表面
を薄く均一にスラグが被包するのに極めて効果的に作用
する。Ｍｎが１．０％未満では、溶接金属に必要な強度
不足やミクロ組織の粗大化による低温靱性の低下、スラ
グ被包性劣化などの悪影響が現れる。一方、Ｍｎが３．
０％を超えると溶接金属のＭｎ量が増加し強度上昇にと
もない靱性が低下する。
的な合金成分であり、鋼製外皮及びフラックス中の合計
で１．０〜３．０％含有させる。脱酸反応により生成す
るＭｎＯは溶融スラグの凝固むらをなくし、ビード表面
を薄く均一にスラグが被包するのに極めて効果的に作用
する。Ｍｎが１．０％未満では、溶接金属に必要な強度
不足やミクロ組織の粗大化による低温靱性の低下、スラ
グ被包性劣化などの悪影響が現れる。一方、Ｍｎが３．
０％を超えると溶接金属のＭｎ量が増加し強度上昇にと
もない靱性が低下する。
【００１８】Ｍｇ：０．１〜０．７％ Ｍｇは強脱酸剤であり、溶接金属の酸素量を低減し低温
靱性を高めるために０．１％以上含有させる。しかし、
Ｍｇが０．７％を超えると脱酸生成物であるＭｇＯが過
剰となり、スラグ巻き込み欠陥が発生しやすくなる。
靱性を高めるために０．１％以上含有させる。しかし、
Ｍｇが０．７％を超えると脱酸生成物であるＭｇＯが過
剰となり、スラグ巻き込み欠陥が発生しやすくなる。
【００１９】Ｔｉ：０．０２〜０．３０％ Ｔｉは脱酸剤として溶接金属の酸素量を低減するととも
に、溶接金属に微量が歩留まって靱性に悪影響を及ぼす
Ｎを固定し、ＴｉＯ2 及びＢとの複合効果によってミク
ロ組織を微細化し低温靱性を改善する。しかし、Ｔｉが
鋼製外皮及びフラックス中の合計で０．０２％未満では
この効果が明らかでなく、一方、０．３０％を超えると
溶接金属中へのＴｉの歩留まり量が多くなり強度が上昇
し、低温靱性が低下する。
に、溶接金属に微量が歩留まって靱性に悪影響を及ぼす
Ｎを固定し、ＴｉＯ2 及びＢとの複合効果によってミク
ロ組織を微細化し低温靱性を改善する。しかし、Ｔｉが
鋼製外皮及びフラックス中の合計で０．０２％未満では
この効果が明らかでなく、一方、０．３０％を超えると
溶接金属中へのＴｉの歩留まり量が多くなり強度が上昇
し、低温靱性が低下する。
【００２０】Ｂ：０．００２〜０．０２０％ Ｂは溶接金属のミクロ組織を微細化し低温靱性を改善す
るために含有させる。Ｂが鋼製外皮及びフラックス中の
合計で０．００２％未満では靱性改善効果が明らかでな
く、一方、０．０２０％を超えるとビード割れを起こし
やすくなる。
るために含有させる。Ｂが鋼製外皮及びフラックス中の
合計で０．００２％未満では靱性改善効果が明らかでな
く、一方、０．０２０％を超えるとビード割れを起こし
やすくなる。
【００２１】Ｎｉ：０．３〜３．５％ Ｎｉは溶接金属中に固溶し、溶接金属の焼入れ性及び靱
性を向上させる。本発明では−４０〜−６０℃での低温
靱性を安定して確保するために、Ｎｉを鋼製外皮及びフ
ラックス中の合計で０．３％以上含有させる。一方、Ｎ
ｉがあまり高くなると特に狭開先溶接においては高温割
れが発生しやすくなるので上限を３．５％に限定した。
性を向上させる。本発明では−４０〜−６０℃での低温
靱性を安定して確保するために、Ｎｉを鋼製外皮及びフ
ラックス中の合計で０．３％以上含有させる。一方、Ｎ
ｉがあまり高くなると特に狭開先溶接においては高温割
れが発生しやすくなるので上限を３．５％に限定した。
【００２２】以上、本発明のフラックス入りワイヤが必
須とする成分の限定理由を述べたが、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｍｇ
Ｏ、ＭｎＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 などのスラグ形成剤
（合計で０．５％以下）、Ａｌ、Ｚｒなどの脱酸剤（合
計で０．３％以下）、Ｂｉ、Ｂｉ2 Ｏ3 などのスラグ剥
離補助剤（合計で０．０５％以下）、ＮａＦ、Ｎａ3 Ｆ
Ａｌ6 などの弗化物（Ｆ換算値で０．２％以下）等はそ
れぞれ（）内に示した含有量の範囲であれば含有させる
ことが出来る。なお、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｃｕなど
の合金剤を含有させて溶接金属の特性を高めることは低
温靱性を損なわない範囲で可能である。低温靱性に悪影
響を及ぼすＮ、Ｐ、Ｓなどの不純物は極力少なくするこ
とが好ましい。
須とする成分の限定理由を述べたが、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｍｇ
Ｏ、ＭｎＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 などのスラグ形成剤
（合計で０．５％以下）、Ａｌ、Ｚｒなどの脱酸剤（合
計で０．３％以下）、Ｂｉ、Ｂｉ2 Ｏ3 などのスラグ剥
離補助剤（合計で０．０５％以下）、ＮａＦ、Ｎａ3 Ｆ
Ａｌ6 などの弗化物（Ｆ換算値で０．２％以下）等はそ
れぞれ（）内に示した含有量の範囲であれば含有させる
ことが出来る。なお、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｃｕなど
の合金剤を含有させて溶接金属の特性を高めることは低
温靱性を損なわない範囲で可能である。低温靱性に悪影
響を及ぼすＮ、Ｐ、Ｓなどの不純物は極力少なくするこ
とが好ましい。
【００２３】上記以外のフラックス成分は、脱酸剤成分
を鉄合金原料で含有させた場合の鉄成分や原料に含有す
る微量成分も少量含まれるが、鉄粉を主体とする。フラ
ックス充填率は、高溶着、高能率性を得るために８％以
上とし、一方、上限については充填率があまり高くなる
とワイヤ製造段階で断線が発生しやすくなることを考慮
し２５％とした。
を鉄合金原料で含有させた場合の鉄成分や原料に含有す
る微量成分も少量含まれるが、鉄粉を主体とする。フラ
ックス充填率は、高溶着、高能率性を得るために８％以
上とし、一方、上限については充填率があまり高くなる
とワイヤ製造段階で断線が発生しやすくなることを考慮
し２５％とした。
【００２４】鋼製外皮は、フラックス充填後の伸線加工
性の点からフラックス入りワイヤに一般的に用いられて
いる軟鋼材が好ましいが、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｂ、
Ｎｉを本発明が限定する範囲で含有した成分のものでも
よい。
性の点からフラックス入りワイヤに一般的に用いられて
いる軟鋼材が好ましいが、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｂ、
Ｎｉを本発明が限定する範囲で含有した成分のものでも
よい。
【００２５】ワイヤ径は１．０〜２．０ｍｍの細径のも
のが高溶着、高能率性の点から好ましい。また、ワイヤ
表面にＣｕめっきを施すことは溶接時の通電性や耐錆性
を向上させる。本発明のフラックス入りワイヤを溶接す
る場合に使用するシールドガスは安価なＣＯ2 ガス、低
ヒューム、低スパッタ化が可能なＡｒガス或いはＡｒ−
ＣＯ2 混合ガスなどを使用できる。以下に、実施例によ
り本発明の効果をさらに詳細に示す。
のが高溶着、高能率性の点から好ましい。また、ワイヤ
表面にＣｕめっきを施すことは溶接時の通電性や耐錆性
を向上させる。本発明のフラックス入りワイヤを溶接す
る場合に使用するシールドガスは安価なＣＯ2 ガス、低
ヒューム、低スパッタ化が可能なＡｒガス或いはＡｒ−
ＣＯ2 混合ガスなどを使用できる。以下に、実施例によ
り本発明の効果をさらに詳細に示す。
【００２６】
【実施例】表１に示した化学成分の鋼製外皮を用いて、
表２ないし表４に示した成分のフラックス入りワイヤ
（ワイヤ径：１．２ｍｍ）を試作した。これら試作ワイ
ヤを使用して、表５に示した溶接条件で、図４に示した
開先形状の低温用鋼（板厚：２０ｍｍ）の多層盛り溶接
を行い、板厚中央から機械試験片（ＪＩＳ Ｚ ３１１
１：Ａ２号引張試験片及び４号衝撃試験片）を採取し
た。この時の溶接作業性（特にスラグ除去の難易）及び
溶接金属のＸ線透過試験（ＪＩＳ Ｚ３１０４に準拠）
による内部欠陥の有無及び機械的性質を調査した。表６
ないし表７に溶接試験結果をまとめて示す。
表２ないし表４に示した成分のフラックス入りワイヤ
（ワイヤ径：１．２ｍｍ）を試作した。これら試作ワイ
ヤを使用して、表５に示した溶接条件で、図４に示した
開先形状の低温用鋼（板厚：２０ｍｍ）の多層盛り溶接
を行い、板厚中央から機械試験片（ＪＩＳ Ｚ ３１１
１：Ａ２号引張試験片及び４号衝撃試験片）を採取し
た。この時の溶接作業性（特にスラグ除去の難易）及び
溶接金属のＸ線透過試験（ＪＩＳ Ｚ３１０４に準拠）
による内部欠陥の有無及び機械的性質を調査した。表６
ないし表７に溶接試験結果をまとめて示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】
【表４】
【００３１】
【表５】
【００３２】
【表６】
【００３３】
【表７】
【００３４】本発明によるワイヤ記号Ｗ１〜Ｗ１２は、
いずれもビードを薄く被包し、脆く、かつ剥離性のよい
スラグを生成し、スラグ除去が容易であった。Ｘ線透過
試験においてはスラグ巻き込み欠陥は認められず、衝撃
値も高い値が得られた。これに対し、Ｗ１３〜Ｗ２６は
比較例である。
いずれもビードを薄く被包し、脆く、かつ剥離性のよい
スラグを生成し、スラグ除去が容易であった。Ｘ線透過
試験においてはスラグ巻き込み欠陥は認められず、衝撃
値も高い値が得られた。これに対し、Ｗ１３〜Ｗ２６は
比較例である。
【００３５】Ｗ１３はＴｉＯ2 が低過ぎるために、スラ
グ除去が困難であった。Ｗ１４はＴｉＯ2 が高過ぎるた
めにスラグ巻き込みが発生した。Ｗ１５はＳｉＯ2 が高
過ぎるためにスラグ除去が困難で、またＫ、Ｎａを含有
しないためにアーク不安定でスパッタ多発した。Ｗ１６
はＺｒＯ2 を含有しないためにスラグ除去が困難であっ
た。
グ除去が困難であった。Ｗ１４はＴｉＯ2 が高過ぎるた
めにスラグ巻き込みが発生した。Ｗ１５はＳｉＯ2 が高
過ぎるためにスラグ除去が困難で、またＫ、Ｎａを含有
しないためにアーク不安定でスパッタ多発した。Ｗ１６
はＺｒＯ2 を含有しないためにスラグ除去が困難であっ
た。
【００３６】Ｗ１７はＺｒＯ2 が高過ぎるためスラグ除
去が困難であった。また、Ｃ及びＭｎが低過ぎるために
衝撃値が低下した。Ｗ１８はＣａを含有しないために、
Ｗ１９はＣａが高過ぎるためにスラグ除去が 困難であ
った。Ｗ２０はＫとＮａの合計が高過ぎるためにアーク
が不安定になりスパッタが多発 した。Ｗ２１はＣが高
過ぎるために衝撃値が低下した。
去が困難であった。また、Ｃ及びＭｎが低過ぎるために
衝撃値が低下した。Ｗ１８はＣａを含有しないために、
Ｗ１９はＣａが高過ぎるためにスラグ除去が 困難であ
った。Ｗ２０はＫとＮａの合計が高過ぎるためにアーク
が不安定になりスパッタが多発 した。Ｗ２１はＣが高
過ぎるために衝撃値が低下した。
【００３７】Ｗ２２はＳｉが高過ぎて、Ｍｎが低過ぎる
ために衝撃値が低下した。Ｗ２３はＳｉが低過ぎて、Ｍ
ｎが高過ぎるために衝撃値が低下した。Ｗ２４はＭｇを
含有しないために衝撃値が低下した。Ｗ２５はＭｇが高
すぎるために衝撃値が低下した。Ｗ２６はＴｉ及びＢを
含有しないために衝撃値が低下した。
ために衝撃値が低下した。Ｗ２３はＳｉが低過ぎて、Ｍ
ｎが高過ぎるために衝撃値が低下した。Ｗ２４はＭｇを
含有しないために衝撃値が低下した。Ｗ２５はＭｇが高
すぎるために衝撃値が低下した。Ｗ２６はＴｉ及びＢを
含有しないために衝撃値が低下した。
【００３８】
【発明の効果】本発明は、鉄粉系フラックス入りワイヤ
の高溶着という特性を失わずに、スラグ除去が容易で、
かつ、安定した低温靱性が得られるガスシールドアーク
溶接用フラックス入りワイヤを提供するものであり、溶
接の高能率化及び溶接部の品質向上に寄与できる。
の高溶着という特性を失わずに、スラグ除去が容易で、
かつ、安定した低温靱性が得られるガスシールドアーク
溶接用フラックス入りワイヤを提供するものであり、溶
接の高能率化及び溶接部の品質向上に寄与できる。
【図１】スラグ除去の難易とスラグ生成状況の関係を説
明するために示した模式図で、（ａ）は断面図、（ｂ）
はビード表面
明するために示した模式図で、（ａ）は断面図、（ｂ）
はビード表面
【図２】スラグ除去の難易とスラグ生成状況の関係を説
明するために示した模式図
明するために示した模式図
【図３】スラグ除去の難易とスラグ生成状況の関係を説
明するために示した模式図
明するために示した模式図
【図４】実施例における鋼板の開先形状、積層方法及び
機械試験片の採取位置を示した模式図
機械試験片の採取位置を示した模式図
１ 生成スラグ ２ 溶接金属（ビード） ３ 鋼板 ４ 裏当材
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼製外皮内に鉄粉を主体とするフラック
スが８〜２５重量％充填されてなるガスシールドアーク
溶接用フラックス入りワイヤにおいて、ワイヤ全重量に
対する重量％で、 ＴｉＯ2 ：０．３〜０．９％、 ＳｉＯ2 ：０．１〜０．５％、 ＺｒＯ2 ：０．１〜０．５％、 Ｃａ：０．０３〜０．３０％、 Ｋ及びＮａの１種又は２種の合計：０．０２〜０．２０
％、 Ｃ ：０．０４〜０．０９％、 Ｓｉ：０．２〜１．０％、 Ｍｎ：１．０〜３．０％、 Ｍｇ：０．１〜０．７％、 Ｔｉ：０．０２〜０．３０％、 Ｂ ：０．００２〜０．０２０％ を含有することを特徴とするガスシールドアーク溶接用
フラックス入りワイヤ。 - 【請求項２】 ワイヤ全重量に対する重量％で、Ｎｉ：
０．３〜３．５％を含有することを特徴とする請求項１
記載のガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイ
ヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11423197A JPH10291092A (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11423197A JPH10291092A (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10291092A true JPH10291092A (ja) | 1998-11-04 |
Family
ID=14632539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11423197A Withdrawn JPH10291092A (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10291092A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6833530B2 (en) | 2001-04-09 | 2004-12-21 | Kiswel, Ltd. | Flux cored wire for gas shielded arc welding |
| JP2005279683A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Jfe Steel Kk | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
| KR100985681B1 (ko) | 2007-03-29 | 2010-10-05 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어 |
| CN102218619A (zh) * | 2010-04-16 | 2011-10-19 | 北京固本科技有限公司 | 高硬度低摩擦系数钻杆耐磨带堆焊金属芯焊丝 |
| CN102343491A (zh) * | 2010-07-30 | 2012-02-08 | 北京固本科技有限公司 | 锤式破碎机锤头耐磨抗冲击堆焊金属芯焊丝 |
| CN102343490A (zh) * | 2010-07-30 | 2012-02-08 | 北京固本科技有限公司 | 一种用于圆锥破碎机堆焊修复的药芯焊丝 |
| KR20140118901A (ko) * | 2013-03-28 | 2014-10-08 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 가스 실드 아크 용접용 플럭스 내장 와이어 |
| JP2016510260A (ja) * | 2013-01-16 | 2016-04-07 | ホバート ブラザーズ カンパニー | 中空溶接ワイヤを製造する方法 |
| JP2019147167A (ja) * | 2018-02-27 | 2019-09-05 | 株式会社神戸製鋼所 | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
-
1997
- 1997-04-17 JP JP11423197A patent/JPH10291092A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6833530B2 (en) | 2001-04-09 | 2004-12-21 | Kiswel, Ltd. | Flux cored wire for gas shielded arc welding |
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| KR20140118901A (ko) * | 2013-03-28 | 2014-10-08 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 가스 실드 아크 용접용 플럭스 내장 와이어 |
| JP2014193472A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-09 | Kobe Steel Ltd | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
| JP2019147167A (ja) * | 2018-02-27 | 2019-09-05 | 株式会社神戸製鋼所 | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040706 |