JPS60223696A - 低水素系被覆ア−ク溶接棒 - Google Patents
低水素系被覆ア−ク溶接棒Info
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- JPS60223696A JPS60223696A JP7839484A JP7839484A JPS60223696A JP S60223696 A JPS60223696 A JP S60223696A JP 7839484 A JP7839484 A JP 7839484A JP 7839484 A JP7839484 A JP 7839484A JP S60223696 A JPS60223696 A JP S60223696A
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- welding
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- 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
- B23K35/3601—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 with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3606—Borates or B-oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K35/3602—Carbonates, basic oxides or hydroxides
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
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。
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、寒冷地における海洋構造物や、低温タンクな
どの建設に使用される高ＣＯＤ （ＣｒａｃｋＯｐｅｎ
ｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ） 値の溶接金属
を得ることのできる低水素系被覆アーク溶接棒に関する
ものである。
どの建設に使用される高ＣＯＤ （ＣｒａｃｋＯｐｅｎ
ｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ） 値の溶接金属
を得ることのできる低水素系被覆アーク溶接棒に関する
ものである。
（従来技術とその問題点）
これまで溶接金属の靭性評価には、主としてシャルピー
衝撃試験が適用され、軟鋼厚板や５０〜８０キロ級高張
力鋼などの溶接には、衝撃靭性のすぐれた低合金低水素
系被覆溶接棒が使用されていた。これら溶接棒の被覆剤
中には、構造物の強度や使用温度にもとづく衝撃靭性の
要求値に応じて、Ｍｎ、 Ｎｉ、 Ｍｏ、 Ｏｒなどの
合金元素が、炭酸カルシウムや弗化カルシウムなどとと
もに、適量添加されていた。
衝撃試験が適用され、軟鋼厚板や５０〜８０キロ級高張
力鋼などの溶接には、衝撃靭性のすぐれた低合金低水素
系被覆溶接棒が使用されていた。これら溶接棒の被覆剤
中には、構造物の強度や使用温度にもとづく衝撃靭性の
要求値に応じて、Ｍｎ、 Ｎｉ、 Ｍｏ、 Ｏｒなどの
合金元素が、炭酸カルシウムや弗化カルシウムなどとと
もに、適量添加されていた。
特に−５０℃以下という低温にさらされる構造物の溶接
金属には、高い衝撃靭性を得るだめに、被覆剤中に４〜
９重量％のＮ１を含有した溶接棒を用いて、さらに−接
金属組織を細粒化すべく、溶接入熱を約２５ ＫＪ／ｃ
ｙ＋＋以下に制限して、溶接する必要があった。
金属には、高い衝撃靭性を得るだめに、被覆剤中に４〜
９重量％のＮ１を含有した溶接棒を用いて、さらに−接
金属組織を細粒化すべく、溶接入熱を約２５ ＫＪ／ｃ
ｙ＋＋以下に制限して、溶接する必要があった。
このように使用上の制限があると、溶接の管理がしにく
いという難点がある。特開昭５４−１１４４４５号公報
で、被覆剤中に硼素の酸化物や、硼素の酸化物の化合物
と、Ｔｌ 、 Ｍ ＋ Ｍｌなどの強膜酸剤を併用添加
したいわゆるＴｉ −Ｂ系溶接棒を用いて、溶接金属を
組織的に改良すれば、溶接入熱を制限することなく、衝
撃靭性やＣＣＤ値の高い溶接金属の得られる技術が提案
され、広く実用化されている。
いという難点がある。特開昭５４−１１４４４５号公報
で、被覆剤中に硼素の酸化物や、硼素の酸化物の化合物
と、Ｔｌ 、 Ｍ ＋ Ｍｌなどの強膜酸剤を併用添加
したいわゆるＴｉ −Ｂ系溶接棒を用いて、溶接金属を
組織的に改良すれば、溶接入熱を制限することなく、衝
撃靭性やＣＣＤ値の高い溶接金属の得られる技術が提案
され、広く実用化されている。
しかしながら、Ｔｉ −Ｂ系溶接棒の被覆剤に添加する
硼素の酸化物や、硼素の酸化物の化合物は、その添加量
が多くなると、粘結剤の水ガラスと反応して、被覆剤が
硬化したり、被覆の固着性を劣化させるという欠点があ
った。被覆の固着性が悪いと、溶接棒の輸送中に被覆が
脱落したり、溶接中に被覆が欠は落ちたりする原因とな
るので、溶接棒は被覆の固着性の良いことが必要である
。また水ガラスを加えて混練した被覆剤が硬化する°と
、心線のまわりに核種剤を塗布するに際し、塗装性が悪
化し生産歩留が悪くなる。
硼素の酸化物や、硼素の酸化物の化合物は、その添加量
が多くなると、粘結剤の水ガラスと反応して、被覆剤が
硬化したり、被覆の固着性を劣化させるという欠点があ
った。被覆の固着性が悪いと、溶接棒の輸送中に被覆が
脱落したり、溶接中に被覆が欠は落ちたりする原因とな
るので、溶接棒は被覆の固着性の良いことが必要である
。また水ガラスを加えて混練した被覆剤が硬化する°と
、心線のまわりに核種剤を塗布するに際し、塗装性が悪
化し生産歩留が悪くなる。
（発明の目的）
本発明は、衝撃靭性とＣＣＤ値の良好な溶接金属が得ら
れ、さらに被覆剤の硬化をなくし、加えて被覆の固着性
を良好にした低水素系被覆アーク溶接棒の提供を目的と
する。
れ、さらに被覆剤の硬化をなくし、加えて被覆の固着性
を良好にした低水素系被覆アーク溶接棒の提供を目的と
する。
（発明の構成、作用）
本発明の要旨は、Ｂ源としてＢ換算で０．０３〜０５重
量％となるように、硼素の弗化物を０４〜５重量係、あ
るいはさらに硼素の酸化物及び／又は硼素の酸化物の化
合物が２２重量係以下を含有する被覆剤を、炭素鋼心線
に被覆して々るＴｉ −Ｂ系低水素系被覆アーク溶接棒
にある。
量％となるように、硼素の弗化物を０４〜５重量係、あ
るいはさらに硼素の酸化物及び／又は硼素の酸化物の化
合物が２２重量係以下を含有する被覆剤を、炭素鋼心線
に被覆して々るＴｉ −Ｂ系低水素系被覆アーク溶接棒
にある。
以下に本発明の詳細な説明する。
前述のごとく、被覆剤中への硼素の酸化物や硼素の酸化
物の化合物の添加量が多く力ると、溶接棒製造時に被覆
剤が水ガラスと反応して硬化し、溶接棒の生産歩留を大
巾に低下させたり、あるいは反応ガスが被覆をもろくし
て、溶接中に被覆が欠は落ちるなど、被覆の固着性に問
題があることがわかり、これを改良する必要があった。
物の化合物の添加量が多く力ると、溶接棒製造時に被覆
剤が水ガラスと反応して硬化し、溶接棒の生産歩留を大
巾に低下させたり、あるいは反応ガスが被覆をもろくし
て、溶接中に被覆が欠は落ちるなど、被覆の固着性に問
題があることがわかり、これを改良する必要があった。
本発明者らは、低水素系被覆アーク溶接棒による溶接金
属のＣＣＤ値を良好に維持して、さらに被覆の硬化性、
被覆の固着性および溶接作業性を改良するため、被覆剤
組成について研究を続けてきた。
属のＣＣＤ値を良好に維持して、さらに被覆の硬化性、
被覆の固着性および溶接作業性を改良するため、被覆剤
組成について研究を続けてきた。
その結果、被覆剤中に添加するＴｉＯ２、Ｔｉ 、 Ａ
Ｑ。
Ｑ。
Ｍ７ やＢ源としてのＢ含有物の選択とＢ含量を適正に
すれば、約５ｏＫＪ／ｃｒｎという高い溶接入熱で溶接
しても、溶接金属は非常に良好な衝撃靭性と００Ｄ特性
が得られることを確認した。
すれば、約５ｏＫＪ／ｃｒｎという高い溶接入熱で溶接
しても、溶接金属は非常に良好な衝撃靭性と００Ｄ特性
が得られることを確認した。
先ず数多くの硼素の酸化物、硼素の弗化物あるいは、そ
れらの化合物が、被覆の固着性や溶接作業性、さらに溶
接金属のＣＯＤ特性におよぼす影響を調査したところ、
第１表のような結果を得た。
れらの化合物が、被覆の固着性や溶接作業性、さらに溶
接金属のＣＯＤ特性におよぼす影響を調査したところ、
第１表のような結果を得た。
低水素系被覆剤として、ＣａＣＯ３５０％ （重量％；
以下同じ）、ＣａＦ２１ Ｂ ％、Ｆｅ−８ｉ ｌ Ｏ
％ （Ｓｉ：４２％）、金属Ｍｎ ５ ％、ＴｌＯ２７
％、Ｆｅ−Ｔｉ ４％（Ｔｉ ： ４１％）、Ａε−Ｍ
ｐ（ＡＭ：６０チ、Ｍｆ：４０％）に、種々の硼素の酸
化物の化合物や硼素の弗化物を、２５〜５％含有させた
被覆剤に水ガラスを添加混練し、通常用いられる溶接棒
塗装機を用いて、４０關φの炭素鋼心線に塗装し、４０
０℃で焼成して試験溶接棒を作成した。
以下同じ）、ＣａＦ２１ Ｂ ％、Ｆｅ−８ｉ ｌ Ｏ
％ （Ｓｉ：４２％）、金属Ｍｎ ５ ％、ＴｌＯ２７
％、Ｆｅ−Ｔｉ ４％（Ｔｉ ： ４１％）、Ａε−Ｍ
ｐ（ＡＭ：６０チ、Ｍｆ：４０％）に、種々の硼素の酸
化物の化合物や硼素の弗化物を、２５〜５％含有させた
被覆剤に水ガラスを添加混練し、通常用いられる溶接棒
塗装機を用いて、４０關φの炭素鋼心線に塗装し、４０
０℃で焼成して試験溶接棒を作成した。
水ガラスを含む被覆剤の硬化程度を調べるためには、そ
の水ガラスを含む被覆剤を、圧力２００Ｋｓ＋ ／ ｃ
ｒ＆で直径３ｃｒｎ、高さ５ｃｒｎの円筒形に加圧成形
し、その硬化程度を測定した。す々わち加圧成形した円
筒形の被覆剤の破壊荷重を、成形直後と５分経過後に測
定して、破壊荷重の差をめ、その荷重差が１Ｋｊｌｆ以
下を、硬化しにくい被覆剤として「非硬化性良好」とし
た。
の水ガラスを含む被覆剤を、圧力２００Ｋｓ＋ ／ ｃ
ｒ＆で直径３ｃｒｎ、高さ５ｃｒｎの円筒形に加圧成形
し、その硬化程度を測定した。す々わち加圧成形した円
筒形の被覆剤の破壊荷重を、成形直後と５分経過後に測
定して、破壊荷重の差をめ、その荷重差が１Ｋｊｌｆ以
下を、硬化しにくい被覆剤として「非硬化性良好」とし
た。
板厚２０貼のアルミキルド鋼板に、開先角度６０゜のＹ
開先をとシ、前記試験溶接棒を用いて、立向姿勢で電流
１５０Ａ、溶接入熱４０ ＫＪ／ｃｒｎで溶接を行ない
、被覆筒の欠ける状態を目視により判定した。しかるの
ち、英国規格ＢＳ５’７６２にもとづき、溶接金属の中
心部に疲労ノツチを入れたＣＯＤ試験片を作成し、−５
０℃におけるＣＯＤ試験に供した。
開先をとシ、前記試験溶接棒を用いて、立向姿勢で電流
１５０Ａ、溶接入熱４０ ＫＪ／ｃｒｎで溶接を行ない
、被覆筒の欠ける状態を目視により判定した。しかるの
ち、英国規格ＢＳ５’７６２にもとづき、溶接金属の中
心部に疲労ノツチを入れたＣＯＤ試験片を作成し、−５
０℃におけるＣＯＤ試験に供した。
被罹の固着性を調べるために、前記試験溶接棒の回転脱
落試験を行なった。縦３ｏｏ＋ｕ、横４５０藺、巾６０
聰の鉄製容器内に、試験溶接棒を２８本挿入し、１分間
に３７回転で３分間容器を回転させ、溶接棒全量の被覆
剤重量に対するはく離した被覆剤重量の割合を計測し、
脱落率２０％以下を「被覆の固着性良好」とした。
落試験を行なった。縦３ｏｏ＋ｕ、横４５０藺、巾６０
聰の鉄製容器内に、試験溶接棒を２８本挿入し、１分間
に３７回転で３分間容器を回転させ、溶接棒全量の被覆
剤重量に対するはく離した被覆剤重量の割合を計測し、
脱落率２０％以下を「被覆の固着性良好」とした。
第１表の結果によると、陳覆剤に添加する硼素の酸化物
の化合物、あるいは硼素の弗化物のうち、被覆剤の非硬
化性、被覆の固着性、ＣＯＤ特性すべてを満足するのは
、試験ｌｌｌ１ｌＢ、 ９の硼素の弗化物であることが
明らかになった。そこで、試験慢８のＮａＢＦ、の半量
を、硼素含有量がＢ換算でＮ［ＬＢと同じになるように
、ＫＢＦ４ 、 Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、２０ａ０ ・３Ｂ、
０３・５Ｈ２０、あるいはＭｐ、 （ＢＯ，）２で置換
したもの、試験Ｎ１１９のＫＢＦ４の半量を、同様にＮ
ａ、Ｂ２Ｏ，。
の化合物、あるいは硼素の弗化物のうち、被覆剤の非硬
化性、被覆の固着性、ＣＯＤ特性すべてを満足するのは
、試験ｌｌｌ１ｌＢ、 ９の硼素の弗化物であることが
明らかになった。そこで、試験慢８のＮａＢＦ、の半量
を、硼素含有量がＢ換算でＮ［ＬＢと同じになるように
、ＫＢＦ４ 、 Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、２０ａ０ ・３Ｂ、
０３・５Ｈ２０、あるいはＭｐ、 （ＢＯ，）２で置換
したもの、試験Ｎ１１９のＫＢＦ４の半量を、同様にＮ
ａ、Ｂ２Ｏ，。
２ｃｅＬｏ −３Ｂ２０３−５Ｈ２０；ＪｙるいはＭＰ
８（ＢＯ３）２ で置換したもの、計７種類の溶接棒を
作成し、第１表と同様の試験を実施した結果を第２表に
示す。
８（ＢＯ３）２ で置換したもの、計７種類の溶接棒を
作成し、第１表と同様の試験を実施した結果を第２表に
示す。
第２表の結果によると、いずれも試験Ｎ１１ｓ、ｍ９と
同様に、すべての性能が良好で、むしろスラグの剥離性
が良く、総合評価もすぐれるものであシ、）ＪａＢＦ、
とＫＢＦ、とはそれぞれ互換性があり、また、Ｂ源とし
て添加する材料のうち、硼素の酸化物あるいは硼素の酸
化物の化合物の添加量を制限して添加すれば、硼素の弗
化物のみの場合より溶接作業性がすぐれていることがわ
かった。
同様に、すべての性能が良好で、むしろスラグの剥離性
が良く、総合評価もすぐれるものであシ、）ＪａＢＦ、
とＫＢＦ、とはそれぞれ互換性があり、また、Ｂ源とし
て添加する材料のうち、硼素の酸化物あるいは硼素の酸
化物の化合物の添加量を制限して添加すれば、硼素の弗
化物のみの場合より溶接作業性がすぐれていることがわ
かった。
Ｎ ａ Ｂ Ｆ４またはＫＢＦ４は溶接金属に硼素（Ｂ
）を供給し、溶接金属中のＴ１との関係で、ＣＯＤ値を
向上させるために添加するのであるが、これら硼素の弗
化物も、硼素の酸化物と同様に、溶接金属中に硼素を均
一に分散させることができ、溶接金属の組織が微細とな
って、高ＣＯＤ値が得られることが明らかになった。
）を供給し、溶接金属中のＴ１との関係で、ＣＯＤ値を
向上させるために添加するのであるが、これら硼素の弗
化物も、硼素の酸化物と同様に、溶接金属中に硼素を均
一に分散させることができ、溶接金属の組織が微細とな
って、高ＣＯＤ値が得られることが明らかになった。
被覆剤中のＢ源が、Ｂ換算で０．０３未満であると、溶
接金属中の硼素が０．００１％未満となって、００Ｄ値
の向上に効果がなく、０．５チを超えて添加すると、溶
接金属中の硼素がｏ、ｏ１４％を超えて、ＣＯＤ値がか
えって低くなる。
接金属中の硼素が０．００１％未満となって、００Ｄ値
の向上に効果がなく、０．５チを超えて添加すると、溶
接金属中の硼素がｏ、ｏ１４％を超えて、ＣＯＤ値がか
えって低くなる。
また、ＮαＢＦ４及び／又はＫＢＦ、が、０．４％未満
であると、Ｂ換算で０．０３％未満となシ、５係を超え
ると、Ｂ換算で０．５チを超えるので、いずれ°もＣＯ
Ｄの値が低くなる。Ｎ、ＢＦ４及び／又はＫＢＦ４の１
部は、同じ硼素含有物質の硼素の酸化物又は硼素の酸化
物の化合物で置換することができるが、その量が２．２
％を超えると、水ガラスと混練した場合、被覆剤が硬化
したり、心線に塗装した被覆は硼素の酸化物の化合物の
量は、２．２チ以下とする必要がある。
であると、Ｂ換算で０．０３％未満となシ、５係を超え
ると、Ｂ換算で０．５チを超えるので、いずれ°もＣＯ
Ｄの値が低くなる。Ｎ、ＢＦ４及び／又はＫＢＦ４の１
部は、同じ硼素含有物質の硼素の酸化物又は硼素の酸化
物の化合物で置換することができるが、その量が２．２
％を超えると、水ガラスと混練した場合、被覆剤が硬化
したり、心線に塗装した被覆は硼素の酸化物の化合物の
量は、２．２チ以下とする必要がある。
以上のとおり本発明の重要点としては、Ｂ源として、被
覆剤に硼素の弗化物を含有せしめることにある。Ｂ以外
に添加する成分としては、特に限定されるものではない
が、Ｔｉ−Ｂ基低水素系被覆アーク溶接棒としての好ま
しい成分と、その含有量は次のとおシである。
覆剤に硼素の弗化物を含有せしめることにある。Ｂ以外
に添加する成分としては、特に限定されるものではない
が、Ｔｉ−Ｂ基低水素系被覆アーク溶接棒としての好ま
しい成分と、その含有量は次のとおシである。
まずチタン酸化物としては、ルチール、イルミナイト、
チタンスラグなどが用いられるが、これらは強脱酸剤で
あるＴｉ 、 Ｍ、 Ｍｙの１種以上によって、溶接金
属中にＴ１を還元させるほか、アーク安定およびスラグ
の粘性調整のために添加するのであって、ＴｉＯ２゛換
算値で２チ未満ではその効果がな（、：ｃ２％を超えて
添加すると、スラグの粘性が増して、立向での溶接作業
性が悪くなるので、２〜１２％添加が好ましい。
チタンスラグなどが用いられるが、これらは強脱酸剤で
あるＴｉ 、 Ｍ、 Ｍｙの１種以上によって、溶接金
属中にＴ１を還元させるほか、アーク安定およびスラグ
の粘性調整のために添加するのであって、ＴｉＯ２゛換
算値で２チ未満ではその効果がな（、：ｃ２％を超えて
添加すると、スラグの粘性が増して、立向での溶接作業
性が悪くなるので、２〜１２％添加が好ましい。
Ｔ１ は脱酸のほか、大気中から溶接金属に侵入した窒
素をＴｉＮとし同定し、あわせて溶接金属中の硼素との
関係で、ＣＯＤ値を向上させるために添加するものであ
り、Ｍ、、）Ａｆ はともに強脱酸剤であるため、Ｍ、
Ｍｌｔ を被覆剤に添加することにより、Ｔ１そのもの
を被覆剤に添加しなくても、チタン酸化物が還元されて
、溶接金属中に適量のＴ１を存在させることができる。
素をＴｉＮとし同定し、あわせて溶接金属中の硼素との
関係で、ＣＯＤ値を向上させるために添加するものであ
り、Ｍ、、）Ａｆ はともに強脱酸剤であるため、Ｍ、
Ｍｌｔ を被覆剤に添加することにより、Ｔ１そのもの
を被覆剤に添加しなくても、チタン酸化物が還元されて
、溶接金属中に適量のＴ１を存在させることができる。
Ｔｉ 、 Ａｔ、ＪＦの１種以上の合計が、０．２％未
満ではその効果がなく、８％を超えて添加すると、溶融
スラグの流動性が悪く力って、ピード形状が悪化したり
、アークが不安定となりスパッターが増加し、またスラ
グのはくり性も悪く彦るので、０．２〜８チの範囲が好
ましい。
満ではその効果がなく、８％を超えて添加すると、溶融
スラグの流動性が悪く力って、ピード形状が悪化したり
、アークが不安定となりスパッターが増加し、またスラ
グのはくり性も悪く彦るので、０．２〜８チの範囲が好
ましい。
ＣａＣＯ３、ＭＩｌＩＣ０３，ＢａＣＯ３などの炭酸塩
は、溶接のアークで分解してＣ０２ガスを発生し、アー
ク雰囲気を大気から保護する効果を与えるものであるが
、この１種以上の合計が３５％未満ではシールド不良が
生じ、６０％を超えて添加するとスラグの融点が高くな
り、ピード形状が悪化するので３５〜６０チが適当であ
る。
は、溶接のアークで分解してＣ０２ガスを発生し、アー
ク雰囲気を大気から保護する効果を与えるものであるが
、この１種以上の合計が３５％未満ではシールド不良が
生じ、６０％を超えて添加するとスラグの融点が高くな
り、ピード形状が悪化するので３５〜６０チが適当であ
る。
Ｃ，Ｆｔ ＋ Ｍ＃Ｆ２ ＋ ＭＦ３などの金属弗化物
は、溶融スラグの流動性を良くするために添加するが、
それらの１種以上の合計が、１０％未満では溶融スラグ
の流動性が悪くなり、３０％を超えて添加すると、アー
クが不安定となるので、金属弗化物の範囲は１０〜３０
％が良い。
は、溶融スラグの流動性を良くするために添加するが、
それらの１種以上の合計が、１０％未満では溶融スラグ
の流動性が悪くなり、３０％を超えて添加すると、アー
クが不安定となるので、金属弗化物の範囲は１０〜３０
％が良い。
８１ は脱酸剤として添加するが、それが１チ未満では
脱酸不足となって、溶接金属にブロホールが生じやすく
なり、マチを超えて添加すると、溶接金属中のＳｉが過
剰となり、衝撃靭性が悪く高ＣＯＤ値が得られなくなる
。
脱酸不足となって、溶接金属にブロホールが生じやすく
なり、マチを超えて添加すると、溶接金属中のＳｉが過
剰となり、衝撃靭性が悪く高ＣＯＤ値が得られなくなる
。
Ｍｎ は脱酸あるいは溶接金属の組織を微細化する効果
があるが、それが１％未満ではその効果が得られず、９
チを超えて添加すると、高温われが発生しやすくなる。
があるが、それが１％未満ではその効果が得られず、９
チを超えて添加すると、高温われが発生しやすくなる。
なお、前記の’Ｔｉ 、 Ｍ 、 Ｍｙや８１および地
は、それら単独もしくはＦｅ−Ｔｉ 、 Ｆｅ−Ａｆｔ
、、 Ｆｅ−８ｉ 、 Ｆｅ−Ｍｎ などの鉄合金や、
８ｉ −Ｍ 、 Ｍ、−Ｍｇ 、 ８１−Ｍｎ 。
は、それら単独もしくはＦｅ−Ｔｉ 、 Ｆｅ−Ａｆｔ
、、 Ｆｅ−８ｉ 、 Ｆｅ−Ｍｎ などの鉄合金や、
８ｉ −Ｍ 、 Ｍ、−Ｍｇ 、 ８１−Ｍｎ 。
Ｃａ −８１などの合金で添加することもできる。
上記成分のほかには、通常の被覆剤におけると同様に、
８１０２ ＋ ＡｈＯｓ ＋ ＭｔＯ、Ｎａ５ＡＡＦｓ
などのスラグ生成剤、Ｎａ２Ｏ、Ｎ２０． ＫＡＡＳｉ
３０８． ＮαＡＡＳｉＯ８などのアーク安定剤、水ガ
ラスな戸の粘結剤を適量添加して、被覆率が２０〜４０
％になるように、炭素鋼心線（例えばＪＩＳ ０３５０
３１種１号）に通常の溶接棒塗装機により被覆し焼成さ
れる。
８１０２ ＋ ＡｈＯｓ ＋ ＭｔＯ、Ｎａ５ＡＡＦｓ
などのスラグ生成剤、Ｎａ２Ｏ、Ｎ２０． ＫＡＡＳｉ
３０８． ＮαＡＡＳｉＯ８などのアーク安定剤、水ガ
ラスな戸の粘結剤を適量添加して、被覆率が２０〜４０
％になるように、炭素鋼心線（例えばＪＩＳ ０３５０
３１種１号）に通常の溶接棒塗装機により被覆し焼成さ
れる。
以上説明したように、本発明溶接棒で溶接した溶接金属
は、良好な衝撃靭性とＣＯＤ値をそなえ、さらに被覆剤
の非硬化性、被覆の固着性にもすぐれている。
は、良好な衝撃靭性とＣＯＤ値をそなえ、さらに被覆剤
の非硬化性、被覆の固着性にもすぐれている。
次に、溶接金属の強度向上のために、被覆中にさらに１
５％以下のＮｉを添加することもできる。
５％以下のＮｉを添加することもできる。
Ｎ１は１５％を超えて添加すると、溶接金属の高温われ
性が劣化するので、１５％以下に制限すべきである。
性が劣化するので、１５％以下に制限すべきである。
まだ、構造物に使用される鋼材の成分や、強度に合せて
Ｏｒ、Ｍｏをそれぞれ単独もしくは併用して被覆剤中に
添加できる。Ｏｒ 、 Ｍｏの１種以上を、３％を超え
て添加すると、溶接金属が硬化して低温われ性が劣化す
るので、Ｏｒ、Ｍｏの１種以上の添加は３％以下が適当
である。
Ｏｒ、Ｍｏをそれぞれ単独もしくは併用して被覆剤中に
添加できる。Ｏｒ 、 Ｍｏの１種以上を、３％を超え
て添加すると、溶接金属が硬化して低温われ性が劣化す
るので、Ｏｒ、Ｍｏの１種以上の添加は３％以下が適当
である。
さらに本発明溶接棒の被覆剤には、溶接棒当りの溶着金
属を増大させ、より一層の高能率化溶接を行なうだめに
、３５％以下の鉄粉を添加することができる。鉄粉は３
５％を超えて添加すると、単位時間当りの溶融量すなわ
ち溶融速度が劣ってくるので、３５％以下にとどめるの
がよい。
属を増大させ、より一層の高能率化溶接を行なうだめに
、３５％以下の鉄粉を添加することができる。鉄粉は３
５％を超えて添加すると、単位時間当りの溶融量すなわ
ち溶融速度が劣ってくるので、３５％以下にとどめるの
がよい。
なお本発明溶接棒の被覆剤に使用される各々の原材料は
、通常の溶接棒に使用されている粒度範囲、例えば３５
０μ以下のものであれば使用可能であり、ある種の原料
のみの粒度範囲を規制しだからといって、格段の性能向
上にはならないことを確認している。
、通常の溶接棒に使用されている粒度範囲、例えば３５
０μ以下のものであれば使用可能であり、ある種の原料
のみの粒度範囲を規制しだからといって、格段の性能向
上にはならないことを確認している。
実施例
次に本発明の実施例を述べる。第３表は、本発明溶接棒
と、比較溶接棒の被覆剤成分およびこれら溶接棒製造時
の被覆剤の硬化性や、被覆の固着性、溶接作業性、さら
にこれら溶接棒で溶接して得られた溶接金属の衝撃特性
と、ＣＯＤ特性を示しだものである。
と、比較溶接棒の被覆剤成分およびこれら溶接棒製造時
の被覆剤の硬化性や、被覆の固着性、溶接作業性、さら
にこれら溶接棒で溶接して得られた溶接金属の衝撃特性
と、ＣＯＤ特性を示しだものである。
Ｎα１〜階１２が本発明溶接棒、ｌｌｌ［１１３〜階３
０が比較溶接棒である。溶接金属の衝撃およびＣＯＤ試
験に供した溶接棒は、棒径４藺のものを用い、試験鋼板
は板厚２５藺の５０ 、６０ 、８ ｏＫＨ１ｍＡクラ
スの３種で、開先形状はＸ開先で溶接した。
０が比較溶接棒である。溶接金属の衝撃およびＣＯＤ試
験に供した溶接棒は、棒径４藺のものを用い、試験鋼板
は板厚２５藺の５０ 、６０ 、８ ｏＫＨ１ｍＡクラ
スの３種で、開先形状はＸ開先で溶接した。
試験溶接棒による溶着金属の引張強さに相当する鋼板を
選び、溶接電流１７０Ａ、溶接入熱２３ＫＪ／ｃｍで下
向姿勢で溶接した。
選び、溶接電流１７０Ａ、溶接入熱２３ＫＪ／ｃｍで下
向姿勢で溶接した。
溶接金属から３本の２ｍａＶノツチシャルピー衝撃試験
片と、３本のＣＯＤ試験片を採取し、ＣＯＤ試験片には
溶接金属の中心に疲労ノツチを入れ、ＢＳ ５７６２
の規格に準じて試験した。衝撃試験は一５０℃で行々い
、吸収エネルギーの平均値が、１ｏＫｙｆ−ｍ以上のと
き、またＣＯＤ％性については、３ケのＣＯＤ値の最低
値が０．２ 、、以上のときをそれぞれ良好とした。た
だしＣＯＤ試験の試°験温度は、５０に２ｆ／−クラス
が一５０℃、６０Ｋｌｆｆ／ｍＡクラスが一３０℃、８
０に５ｎ／−クラスが一１０℃とした。
片と、３本のＣＯＤ試験片を採取し、ＣＯＤ試験片には
溶接金属の中心に疲労ノツチを入れ、ＢＳ ５７６２
の規格に準じて試験した。衝撃試験は一５０℃で行々い
、吸収エネルギーの平均値が、１ｏＫｙｆ−ｍ以上のと
き、またＣＯＤ％性については、３ケのＣＯＤ値の最低
値が０．２ 、、以上のときをそれぞれ良好とした。た
だしＣＯＤ試験の試°験温度は、５０に２ｆ／−クラス
が一５０℃、６０Ｋｌｆｆ／ｍＡクラスが一３０℃、８
０に５ｎ／−クラスが一１０℃とした。
本発明溶接棒Ｎ［１１〜Ｎα１２は、被覆剤の非硬化性
、被覆の固着性とも良好である。また溶接金属のシャル
ピー吸収エネルギーは５０，６０，８０Ｋｙｆ／’−の
いずれのクラスともｌＯＫｙｆ−ｍ以上、ＣＯＤ値も同
様０．２１１１ＪＩ！以上であり良好である。比較溶接
棒Ｎ［１１３は、チタン酸化物が少ないので、アークの
安定性とスラグの流動性が劣り、随１４はチタン酸化物
が多すぎて、スラグの粘性が増して立向での溶接作業性
が悪化した。
、被覆の固着性とも良好である。また溶接金属のシャル
ピー吸収エネルギーは５０，６０，８０Ｋｙｆ／’−の
いずれのクラスともｌＯＫｙｆ−ｍ以上、ＣＯＤ値も同
様０．２１１１ＪＩ！以上であり良好である。比較溶接
棒Ｎ［１１３は、チタン酸化物が少ないので、アークの
安定性とスラグの流動性が劣り、随１４はチタン酸化物
が多すぎて、スラグの粘性が増して立向での溶接作業性
が悪化した。
Ｎα１５はＴｉ’ 、 Ｍ 、 Ｍｆの１種以上が０．
１係と少ない例で、溶接金属中のＴｉが不足してＣＯＤ
値の向上が計られていない。Ｎ［Ｌ１６は逆にＴｉ、Ａ
Ｑ。
１係と少ない例で、溶接金属中のＴｉが不足してＣＯＤ
値の向上が計られていない。Ｎ［Ｌ１６は逆にＴｉ、Ａ
Ｑ。
Ｎ７ の１種以上が過剰の例で、アークが不安定でスパ
ッターが多く、また溶融スラグの流動性やスラグのはぐ
り性も悪く、溶接作業に木蝋をきだした。さらに被覆剤
は水ガラスと混練すると硬化しやすかった。
ッターが多く、また溶融スラグの流動性やスラグのはぐ
り性も悪く、溶接作業に木蝋をきだした。さらに被覆剤
は水ガラスと混練すると硬化しやすかった。
Ｎ１１１７はＮαＢＦ４． ＫＢＦ４の１種以上が少な
すき゛て、溶接金属中に歩留る硼素量が過少となり、
Ｔｉとの効果で、溶接金属を微細化し、ＣＯＤ値を向上
させるといういわゆるＴｉ−Ｂ未溶接金属が得られてい
ない。従ってシャルピー吸収エネルギー、ＣＯＤ値とも
低い。Ｎα１８はＮＩＬ１７とは逆に多すぎる場合で、
溶接金属中の硼素量は過剰と彦り、溶接金属は硬くなっ
てかえってＣＯＤ値は低い。又スラグのはくシ性が極め
て悪い。
すき゛て、溶接金属中に歩留る硼素量が過少となり、
Ｔｉとの効果で、溶接金属を微細化し、ＣＯＤ値を向上
させるといういわゆるＴｉ−Ｂ未溶接金属が得られてい
ない。従ってシャルピー吸収エネルギー、ＣＯＤ値とも
低い。Ｎα１８はＮＩＬ１７とは逆に多すぎる場合で、
溶接金属中の硼素量は過剰と彦り、溶接金属は硬くなっ
てかえってＣＯＤ値は低い。又スラグのはくシ性が極め
て悪い。
Ｎ１１１９は炭酸塩が少なすぎて、アーク雰囲気のシー
ルド不足が生じ、大気中の窒素が溶接金属中に侵入して
、シャルピー吸収エネルギー、ＣＯＤ値とも悪い。Ｎα
２０は逆に炭酸塩が多すぎて、スラグの融点が高くなっ
てビード形状が悪化した。
ルド不足が生じ、大気中の窒素が溶接金属中に侵入して
、シャルピー吸収エネルギー、ＣＯＤ値とも悪い。Ｎα
２０は逆に炭酸塩が多すぎて、スラグの融点が高くなっ
てビード形状が悪化した。
また水ガラスと混練した被覆剤の硬化も見られた。
Ｎα２１は、ＣａＦ２ ＋ ＭｆＦ２ ＋ ＡｌＦ３な
どの金属弗化物が少ない例で、溶融スラグの流動性が悪
く、ビード形状が悪い。醜２２は金属弗化物が多すぎて
、アークが不安定となりアーク切れをおこす。随２３は
、Ｓｌが０．８％と少ない例で、溶融スラグのピードへ
の被包性がなくなシ、プローホールが発生する。Ｎα２
４はＳｌが多すぎて、溶接金属中の８１が過剰と々つで
、シャルピー吸収エネルギー、ＣＯＤ値とも著しく低い
。
どの金属弗化物が少ない例で、溶融スラグの流動性が悪
く、ビード形状が悪い。醜２２は金属弗化物が多すぎて
、アークが不安定となりアーク切れをおこす。随２３は
、Ｓｌが０．８％と少ない例で、溶融スラグのピードへ
の被包性がなくなシ、プローホールが発生する。Ｎα２
４はＳｌが多すぎて、溶接金属中の８１が過剰と々つで
、シャルピー吸収エネルギー、ＣＯＤ値とも著しく低い
。
随２５は地が少ない場合で、溶接金属の組織が粗くなり
、シャルピー吸収エネルギー、ＣＯＤ値とも極端に悪く
なる。Ｎ［１２６はＭｎが過剰の場合で、溶接金属の強
度は高くかつ硬くなって、良好なＣＯＤ値は得られ彦い
。随２７は硼素の酸化物の化合物の添加量が２．２チを
超えた場合で、水ガラスと混練した被覆剤の硬化性が大
きくなった・醜２８はＮｉの添加量が多い場合で、溶接
金属の強度が強くかつ硬くなってＣＯＤ値は低い。醜２
９はＯｒ 、 Ｍｏが高すぎる例で、溶接金属の強度が
著しく高くなって、シャルピー吸収エネルギー、ＣＯＤ
値とも劣化した。醜３０は鉄粉の添加量が多すぎる場合
で、スラグの被包性が悪く、ビード形状が悪化した。
、シャルピー吸収エネルギー、ＣＯＤ値とも極端に悪く
なる。Ｎ［１２６はＭｎが過剰の場合で、溶接金属の強
度は高くかつ硬くなって、良好なＣＯＤ値は得られ彦い
。随２７は硼素の酸化物の化合物の添加量が２．２チを
超えた場合で、水ガラスと混練した被覆剤の硬化性が大
きくなった・醜２８はＮｉの添加量が多い場合で、溶接
金属の強度が強くかつ硬くなってＣＯＤ値は低い。醜２
９はＯｒ 、 Ｍｏが高すぎる例で、溶接金属の強度が
著しく高くなって、シャルピー吸収エネルギー、ＣＯＤ
値とも劣化した。醜３０は鉄粉の添加量が多すぎる場合
で、スラグの被包性が悪く、ビード形状が悪化した。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明溶接棒を用いて溶接すれば
、低温での衝撃靭性とＣＯＤ値の良好な溶接金属が得ら
れ、寒冷地における海洋構造物、あるいは低温タンクの
安全性に寄与することができる。更に溶接棒製造時にお
いて、被覆剤の硬化性をなくし、加えて被覆の固着性が
良好であるので、生産歩留を向上させることができる。
、低温での衝撃靭性とＣＯＤ値の良好な溶接金属が得ら
れ、寒冷地における海洋構造物、あるいは低温タンクの
安全性に寄与することができる。更に溶接棒製造時にお
いて、被覆剤の硬化性をなくし、加えて被覆の固着性が
良好であるので、生産歩留を向上させることができる。
手続補正書（自発）
昭和５９年７月１６日
特許庁長官 志 賀 学 殿
１事件の表示 昭和５９年特許願第７８３９４号３補正
をする者 事件との関係 特許出願人柱 所 東京都千
代田区大手町２丁目６番３号名 称、、（６６５） 新
日本製鐵株式會社代表者 武 １） 豊 ４、代 理 人 住 所 東京都中央区日本橋３丁目３番３号５補正命令
の日付 昭和 年 月 日（発送日）６補正によシ増加
する発明の数 （１） 第１５頁１行目［ＮａＡｌ！５ｉＯｓ ｊを１
ＮｃＬＡＡＳｉ３０ＢＪと補正する。
をする者 事件との関係 特許出願人柱 所 東京都千
代田区大手町２丁目６番３号名 称、、（６６５） 新
日本製鐵株式會社代表者 武 １） 豊 ４、代 理 人 住 所 東京都中央区日本橋３丁目３番３号５補正命令
の日付 昭和 年 月 日（発送日）６補正によシ増加
する発明の数 （１） 第１５頁１行目［ＮａＡｌ！５ｉＯｓ ｊを１
ＮｃＬＡＡＳｉ３０ＢＪと補正する。
（２）第１８頁本発明溶接棒Ｎ［Ｌ ４のｕ−Ｍｆの欄
に「 」を挿入する。
に「 」を挿入する。
（２・４，１・６）
（３）第１８頁比較溶接棒Ｎ１１１６のＭ−Ｍｆの欄「
（３，。、 ２−４） ” ［（３−６，２，４） ’
と補正する。
（３，。、 ２−４） ” ［（３−６，２，４） ’
と補正する。
（４）第１８頁比較溶接棒Ｎα１８のＦｅＴｉＯ３の欄
に「−」を挿入する。
に「−」を挿入する。
（５）第１９頁本発明溶接棒Ｎ［Ｌ ８のＦｅ−８ｉの
欄「（０，２）」をｒ 、、、 Ｊと補正する。
欄「（０，２）」をｒ 、、、 Ｊと補正する。
（６）第２０頁比較溶接棒随３０の硼素の酸化物又は硼
素の酸化物の化合物の合計の欄に「−」を挿入する。
素の酸化物の化合物の合計の欄に「−」を挿入する。
（７）第２０頁 注）の１行目［ＢとＳｉ ＪをＩＢ、
ＳｉＪと補正する。
ＳｉＪと補正する。
（８）第２１頁比較溶接棒Ｎα２９のＦｅ−Ｍｏの欄［
３」を１（２？。、」と補正する。
３」を１（２？。、」と補正する。
（２０）
（９）第２１負性）の１行目［ＢとｓｉＪをＩ Ｂ、
ｓＪと補正する。
ｓＪと補正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｂ源としてＢ換算で０．０３〜０５重量％となるよ
うに、硼素の弗化物を０４〜５重量％含有する被覆剤を
、炭素鋼心線に被覆してなるＴｉ −Ｂ基低水素系被覆
アーク溶接棒。 ２ Ｂ源としてＢ換算で００３〜０５重量％となるよう
に、硼素の弗化物を０４〜５重量％、硼素の酸化物及び
／又は硼素の酸化物の化合物が２２重量係以下を含有す
る被覆剤を、炭素鋼心線に被覆してなるＴｉ −Ｂ基低
水素系被覆アーク溶接棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7839484A JPS60223696A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 低水素系被覆ア−ク溶接棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7839484A JPS60223696A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 低水素系被覆ア−ク溶接棒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60223696A true JPS60223696A (ja) | 1985-11-08 |
| JPH0462836B2 JPH0462836B2 (ja) | 1992-10-07 |
Family
ID=13660794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7839484A Granted JPS60223696A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 低水素系被覆ア−ク溶接棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60223696A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010227968A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Kobe Steel Ltd | 低水素系被覆アーク溶接棒 |
| CN106078003A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-09 | 南京南化建设有限公司 | 一种埋弧焊用碱性熔炼焊剂及应用 |
-
1984
- 1984-04-20 JP JP7839484A patent/JPS60223696A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010227968A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Kobe Steel Ltd | 低水素系被覆アーク溶接棒 |
| CN106078003A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-09 | 南京南化建设有限公司 | 一种埋弧焊用碱性熔炼焊剂及应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0462836B2 (ja) | 1992-10-07 |
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