JPS6129834B2 - - Google Patents
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- JPS6129834B2 JPS6129834B2 JP55044836A JP4483680A JPS6129834B2 JP S6129834 B2 JPS6129834 B2 JP S6129834B2 JP 55044836 A JP55044836 A JP 55044836A JP 4483680 A JP4483680 A JP 4483680A JP S6129834 B2 JPS6129834 B2 JP S6129834B2
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Landscapes
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
本発明は、剥離性の良好なスラグを形成しつつ
靭性の良好な溶接金属を与える潜弧溶接用溶融型
フラツクスに関するものである。 薄板の高速溶接手段としては、SiO2やMnOを
主成分とするフラツクスを用いる潜弧溶接法が知
られているが、この様なフラツクスでは、
SiO2／MnOで与えられる比を調整することによ
り、溶接作業性（例えばスラグ剥離性）や溶接部
の機械的性質を比較的自由に調整できるという利
点がある。即ちフラツクスの用途に応じた選択が
可能である。ところが、例えばスパイラル・パイ
プの内面溶接の如くスラグの除去作業が困難であ
る場合、或はボンベにおける胴部と鏡板との溶接
の如く溶接パスを複数本連続して重ねる場合等に
ついては、スラグ剥離性を特に重視することが必
要であるにもかかわらず、他の性能を無視する訳
にはいかないので、スラグ剥離性を多少犠性にせ
ざるを得ないというのが実情である。 本発明はこれらに着目してなされたものであつ
て、溶接部の機械的性質を劣化させることなく、
スラグ剥離性を大幅に改善し得る様な潜弧溶接用
溶融型フラツクスを提供しようとするものであ
る。即ち本発明に係るフラツクスとは、SiO2：
20〜60％、MnO：20〜60％、CaO：20％以下、
MgO：20％以下、Al2O3：１〜30％、CaF2：20
％以下、BaO：0.01〜４％、並びにPb及び／又は
Bi：酸化物または弗化物の形で配合され、且つ
Pb及び／又はBiに換算して0.01〜0.2％を夫々含
有すると共に、SiO2／MnOで与えられる比が0.7
〜2.6となるものである。又、特にBi配合時の欠
点である耐衝撃性の低下傾向を緩和する為の
TiO2やFeOを配合することを本発明に含まれ
る。 以下本発明フラツクスにおける各成分の配合理
由及び夫々の範囲設定理由等を述べる。 SiO2：20〜60％ MnOと共に本発明フラツクスの基体を構成す
るもので、20％未満ではMnOの配合量との関係
において溶製困難になる。又60％超でも上記と同
様の理由で溶製困難になると共に、溶接金属中の
酸素量が増大し、且つスラグの巻きみが頻発する
ので、溶接金属の機械的性質が劣化する。尚更に
好ましい上限は、スラグの焼き付き易さを抑える
という主旨からすると35％程度である。 MnO：20〜60％ MnOを配合すると溶接金属のMn量が増大する
傾向を示し、その結果靭性と抗張力のバランス化
と高温割れの防止に大きく寄与する。又スラグの
厚さが増大するので、スラグ中の残留応力が大き
くなつて剥離性が向上する。しかし20％未満では
これらの効果が発揮されず、逆に60％を越えると
溶製が困難になる。 SiO2／MnO：0.7〜2.6 フラツクスの適用部位や目的に応じて上記範囲
の中から選択するが、SiO2／MnOが増大するに
つれてスラグと溶接金属との結合が増すと共にス
ラグ自体が薄くなることによる内部応力が小さく
なり、自己離反力が乏しくなる。従つてスラグ剥
離性という観点からすれば小さくするのが望まし
いが、小さくすると次の様な問題が生じる。 (1) スラグの粘性が低下し、極端な場合はビード
リツプルに乱れが生じ、且つハンピング（繩状
ビードとなる）し易くなる。従つてビード状態
からすれば0.7〜1.5程度にしておくのが望まし
く、この様な範囲内であれば、むしろ小さい側
の比を採用することによつてビードの広がりを
良好にすることが推奨される。 (2) フラツクスの融点が低下して溶融され易く
なること、スラグの粘性が低下して周囲の未
溶融フラツクス粒を固着させたり２次溶融され
易くなること、アークが広がり易くなるこ
と、或はMnOの比重がSiO2の約２倍である
ので、同一体積のスラグが生じても重量が増す
こと等が総合的に作用し、フラツクスの消費量
が増大する。 この様なところからSiO2／MnOで与えられる
比の下限については0.7と定めた。他方上限につ
いてはスラグ剥離性に悪影響を与えない限界とし
て、2.6とした。従つて0.7〜2.6の範囲内で上記各
性状を調整すると共に、SiO2／MnOを変動させ
ることによつて溶接金属中のSi，Mn，Ｏ等の含
有量を制御し、シヤルピー衝撃値や引張り強さ等
の機械的性質を調整することが推奨される。 CaO：20％以下 SiO2やMnOに対する補助成分として配合され
るものであり、スラグの粘性を調整すると共に塩
基度の向上効果があり、それらの結果溶接金属の
機械的性質を向上させることができる。しかし20
％を越えると粘性が低下し過ぎ、ビードの絞れ
（ビードの幅が局部的に細くなる状態）やビード
リツプルの乱れが生じる。 MgO：20％以下 フラツクスの塩基度を高め溶接金属中の酸素含
有量の増大を防止する機能がある。しかし20％を
越えるとスラグの粘性が急激に向上し、アンダー
カツトが多発すると共に、フラツクスの結晶化や
吸湿性増大によるピツトやブローホールの発生を
招く。 Al2O3：１〜30％ スラグの粘性を高めビード外観を整える機能を
発揮させる上で１％以上必要である。又TiO2を
併合させたフラツクスでは、溶接金属中へのTi
還元添加を促進する機能も発揮し、やはり１％以
上の添加が望まれる（TiO2の添加の意義につい
ては後述する）。但し30％を越えると粘性が過大
になりビード表面にポツクマークやうねり等が発
生する。尚Al2O3の含有量とSiO2の含有量の比に
よつてビード形状に影響を与えることが伴つたの
で、その比を1/15〜1/3とすることが望まれる。 CaF2：20％以下 溶接アーク空胴中及び溶接金属中の酸素含有量
を減少させる機能があり、溶接金属の機械的性質
が向上する。又フラツクス自体の融点を低下させ
るので溶製が容易であり、且つビード形状が良好
になる。上記効果を発揮する為の下限は存在しな
いが、２％以上の配合が好ましい。他方20％を越
えるとスラグの焼き付きが生じ易くなる。 Pb及び／又はBi：0.01〜0.2％ これらはBi2O3やPbO等の酸化物、或はBiF3や
PbF2等の弗化物として配合されるが、アーク熱
によつて解離し、蒸気圧の高いBiやPbを生成す
る。即ちBiやPbは融点が低く且つスラグの凝固
過程においてもBiやPbの蒸気を発生し、スラグ
とビードの間に充満してスラグの焼き付きを防止
する。この様な効果を発揮する為には、BiやPb
として少なくとも0.01％以上必要である。一般に
スラグの焼き付きはSiO2／MnO比が高いとき、
更に具体的には1.05を越える当りから顕著になる
ものであるが、同時に上記の比が高くなるとシヤ
ルピー衝撃値が低くなるという問題もある。他方
上記Pb及び／又はBi、就中Biはシヤルピー衝撃
値を悪化させる元素であるから、焼き付き防止の
必要な領域（SiO2／MnOの比が高く、シヤルピ
ー衝撃値の低い領域）程Biの必要性が増大すると
いうことは極めて皮肉な状況であり、この様な不
都合を緩和する為には、Biとして上限を0.2％と
すると共に、SiO2／MnOで与えられる比の1/25
以下とすることが望ましい。尚Biによる機械的性
質劣化傾向は、前記Al2O3によつても間接的に補
償される。又Pbについても過剰配合によつてビ
ード表面がバツクスキン状となるので、Biと同様
の上限を設けるべきである。 BaO：0.01〜４％ BiやPbの酸化物又は弗化物の分解を促進する
作用を有し、BiやPbの上記効果を発現させる上
では不可欠の成分である。従つてBiやPbの酸化
物又は弗化物としての添加量を上記の如く低く押
えることができ、特にBiによるシヤルピー衝撃値
の低下を可及的に抑制し、又Biの偏析による溶接
金属の割れも可及的に抑制される。上記の様な分
解促進効果を発揮するに必要なBaO量は、最低
0.01％である。これに対し上限は４％であり、４
％を越えるとブローホールやピツトが多発する。 TiO2：30％以下 溶接金属中へのTi供給源であり、溶接金属の
靭性を向上する。又スラグの粘性を余り低下させ
ずにフラツクスを溶け易くする機能があるので高
級鋼溶接用フラツクス或は高速溶接用フラツクス
の場合には、特に好適な成分である。又既述の通
りBi2O3等を配合したときは溶接金属の機械的性
質が劣化するので、これを補償するという意味に
おいてもTiO2は有意義な成分である。この場合
TiO2はBi2O3に対して５倍量以上配合することを
目安とするが、全フラツクス中に30％を越えて配
合すると、スラグの粘性が過少になつてビードリ
ツプルが不整になるだけでなく、Ti化合物の析
出により却つて溶接金属の脆化やスラグの焼き付
きを招き易くなる。 FeO：0.1〜10％ アーク雰囲気中で分解して溶鋼中に酸素を供給
するから、溶鋼中のＣ，Si，Mn等を酸化減少せ
しめる。その結果溶接金属の衝撃値が向上する。
尚Bi2O3等による機械的性質の劣化を補償すると
いう意味ではTiO2と同効物質である。上記効果
発現の為には少なくとも0.1％配合しなければな
らないが、10％を越えるとスラグの粘性が過小と
なり、ビードエツジが蛇行する様になる。 上記で本発明の必須成分組成を説明したが、更
に次の様な成分をフラツクス中に配合することが
できる。 ZrO2：20％以下 酸性乃至中性成分としてSiO2やAl2O3の一部に
代替できる。又ビード表面のリツプルを鎮静乃至
平滑化できるが、20％超ではスラグの粘性が過大
となり、ビードのうねりやポツクマークが発生す
る。 Na2O，K2O：５％以下 アークの安定効果を示すが、５％超になるとフ
ラツクスの吸湿性が高まり、ピツトやブローホー
ルを生じる様になる。 Li2O：５％以下 スラグの粘性を低下させるので、CaF2の一部
に代替できる。しかし５％超になるとフラツクス
の吸湿性を高めるという欠点がある。 上記の様なフラツクスは通常溶融型として提供
され、その製造法は一切制限されないが、一般的
には全原料を均一に混合し、溶融ルツボに少量ず
つ入れながら溶製していく。この様にして製造す
ればBi2O3やPbOのフラツクス内における偏析も
少なく、BiやPbの溶接金属中への偏析が発生原
因の段階から防止される。 上記の様な構成からなるフラツクスを採用する
と、溶接金属の性質やビード形状に悪影響を与え
ることなくスラグの剥離性が向上し、溶接作業性
が大幅に改善されることとなつた。又上記フラツ
クスと組み合わせて用いる溶接用ワイヤについて
は特段の制限はないが、特に好ましいワイヤの組
成例を示すと下記の通りである。 Ｃ：0.3％以下 Si：0.6％以下 Mn：0.2〜３％ Ｏ：0.001〜0.05％ Ｎ：0.001〜0.05％ Ｐ：0.1％以下 Ｓ：0.1％以下 又上記組成の他 Ti：１％以下 Al：0.1％以下 Mo：0.5％以下 可溶性Ｂ：0.001％以下 を含むワイヤを挙げられる。 まず実験例を示す。 実験例 １ 第１表に示す組成の溶融型フラツクス（Ｆ−
１）〜（Ｆ−６）を調製（いずれも比較フラツク
ス）し、SiO2／MnOとスラグ剥離状態の関係を
調べた。消耗電極としては、2.4mmφの高Mn系
（Ｃ：0.10％，Ｓ：0.03％，Mn：1.91％，Ｏ：
0.006％，Ｎ：0.05％）を用い、DC、400A×30V
×100cm／minの条件で黒皮つきSS−41鋼板（９
mmt）上にビード・オン・プレートを形成した。
結果は第１表に併記する通りであり、SiO2／
MnOが0.67以下では、溶接直後スラグが弓状に
反り返り、自然剥離したが、0.87では、溶接中の
自然剥離が起らず、試験板が常温になつた後でス
ケールハンマーなどで外力を加えた場合、さほど
の困難なしに除去できたという程度であつた。又
1.10以上になるとハンマー等で叩いても簡単には
除去できず、又ビード・エツジ全長に亘り焼き付
きスラグが認められた。
靭性の良好な溶接金属を与える潜弧溶接用溶融型
フラツクスに関するものである。 薄板の高速溶接手段としては、SiO2やMnOを
主成分とするフラツクスを用いる潜弧溶接法が知
られているが、この様なフラツクスでは、
SiO2／MnOで与えられる比を調整することによ
り、溶接作業性（例えばスラグ剥離性）や溶接部
の機械的性質を比較的自由に調整できるという利
点がある。即ちフラツクスの用途に応じた選択が
可能である。ところが、例えばスパイラル・パイ
プの内面溶接の如くスラグの除去作業が困難であ
る場合、或はボンベにおける胴部と鏡板との溶接
の如く溶接パスを複数本連続して重ねる場合等に
ついては、スラグ剥離性を特に重視することが必
要であるにもかかわらず、他の性能を無視する訳
にはいかないので、スラグ剥離性を多少犠性にせ
ざるを得ないというのが実情である。 本発明はこれらに着目してなされたものであつ
て、溶接部の機械的性質を劣化させることなく、
スラグ剥離性を大幅に改善し得る様な潜弧溶接用
溶融型フラツクスを提供しようとするものであ
る。即ち本発明に係るフラツクスとは、SiO2：
20〜60％、MnO：20〜60％、CaO：20％以下、
MgO：20％以下、Al2O3：１〜30％、CaF2：20
％以下、BaO：0.01〜４％、並びにPb及び／又は
Bi：酸化物または弗化物の形で配合され、且つ
Pb及び／又はBiに換算して0.01〜0.2％を夫々含
有すると共に、SiO2／MnOで与えられる比が0.7
〜2.6となるものである。又、特にBi配合時の欠
点である耐衝撃性の低下傾向を緩和する為の
TiO2やFeOを配合することを本発明に含まれ
る。 以下本発明フラツクスにおける各成分の配合理
由及び夫々の範囲設定理由等を述べる。 SiO2：20〜60％ MnOと共に本発明フラツクスの基体を構成す
るもので、20％未満ではMnOの配合量との関係
において溶製困難になる。又60％超でも上記と同
様の理由で溶製困難になると共に、溶接金属中の
酸素量が増大し、且つスラグの巻きみが頻発する
ので、溶接金属の機械的性質が劣化する。尚更に
好ましい上限は、スラグの焼き付き易さを抑える
という主旨からすると35％程度である。 MnO：20〜60％ MnOを配合すると溶接金属のMn量が増大する
傾向を示し、その結果靭性と抗張力のバランス化
と高温割れの防止に大きく寄与する。又スラグの
厚さが増大するので、スラグ中の残留応力が大き
くなつて剥離性が向上する。しかし20％未満では
これらの効果が発揮されず、逆に60％を越えると
溶製が困難になる。 SiO2／MnO：0.7〜2.6 フラツクスの適用部位や目的に応じて上記範囲
の中から選択するが、SiO2／MnOが増大するに
つれてスラグと溶接金属との結合が増すと共にス
ラグ自体が薄くなることによる内部応力が小さく
なり、自己離反力が乏しくなる。従つてスラグ剥
離性という観点からすれば小さくするのが望まし
いが、小さくすると次の様な問題が生じる。 (1) スラグの粘性が低下し、極端な場合はビード
リツプルに乱れが生じ、且つハンピング（繩状
ビードとなる）し易くなる。従つてビード状態
からすれば0.7〜1.5程度にしておくのが望まし
く、この様な範囲内であれば、むしろ小さい側
の比を採用することによつてビードの広がりを
良好にすることが推奨される。 (2) フラツクスの融点が低下して溶融され易く
なること、スラグの粘性が低下して周囲の未
溶融フラツクス粒を固着させたり２次溶融され
易くなること、アークが広がり易くなるこ
と、或はMnOの比重がSiO2の約２倍である
ので、同一体積のスラグが生じても重量が増す
こと等が総合的に作用し、フラツクスの消費量
が増大する。 この様なところからSiO2／MnOで与えられる
比の下限については0.7と定めた。他方上限につ
いてはスラグ剥離性に悪影響を与えない限界とし
て、2.6とした。従つて0.7〜2.6の範囲内で上記各
性状を調整すると共に、SiO2／MnOを変動させ
ることによつて溶接金属中のSi，Mn，Ｏ等の含
有量を制御し、シヤルピー衝撃値や引張り強さ等
の機械的性質を調整することが推奨される。 CaO：20％以下 SiO2やMnOに対する補助成分として配合され
るものであり、スラグの粘性を調整すると共に塩
基度の向上効果があり、それらの結果溶接金属の
機械的性質を向上させることができる。しかし20
％を越えると粘性が低下し過ぎ、ビードの絞れ
（ビードの幅が局部的に細くなる状態）やビード
リツプルの乱れが生じる。 MgO：20％以下 フラツクスの塩基度を高め溶接金属中の酸素含
有量の増大を防止する機能がある。しかし20％を
越えるとスラグの粘性が急激に向上し、アンダー
カツトが多発すると共に、フラツクスの結晶化や
吸湿性増大によるピツトやブローホールの発生を
招く。 Al2O3：１〜30％ スラグの粘性を高めビード外観を整える機能を
発揮させる上で１％以上必要である。又TiO2を
併合させたフラツクスでは、溶接金属中へのTi
還元添加を促進する機能も発揮し、やはり１％以
上の添加が望まれる（TiO2の添加の意義につい
ては後述する）。但し30％を越えると粘性が過大
になりビード表面にポツクマークやうねり等が発
生する。尚Al2O3の含有量とSiO2の含有量の比に
よつてビード形状に影響を与えることが伴つたの
で、その比を1/15〜1/3とすることが望まれる。 CaF2：20％以下 溶接アーク空胴中及び溶接金属中の酸素含有量
を減少させる機能があり、溶接金属の機械的性質
が向上する。又フラツクス自体の融点を低下させ
るので溶製が容易であり、且つビード形状が良好
になる。上記効果を発揮する為の下限は存在しな
いが、２％以上の配合が好ましい。他方20％を越
えるとスラグの焼き付きが生じ易くなる。 Pb及び／又はBi：0.01〜0.2％ これらはBi2O3やPbO等の酸化物、或はBiF3や
PbF2等の弗化物として配合されるが、アーク熱
によつて解離し、蒸気圧の高いBiやPbを生成す
る。即ちBiやPbは融点が低く且つスラグの凝固
過程においてもBiやPbの蒸気を発生し、スラグ
とビードの間に充満してスラグの焼き付きを防止
する。この様な効果を発揮する為には、BiやPb
として少なくとも0.01％以上必要である。一般に
スラグの焼き付きはSiO2／MnO比が高いとき、
更に具体的には1.05を越える当りから顕著になる
ものであるが、同時に上記の比が高くなるとシヤ
ルピー衝撃値が低くなるという問題もある。他方
上記Pb及び／又はBi、就中Biはシヤルピー衝撃
値を悪化させる元素であるから、焼き付き防止の
必要な領域（SiO2／MnOの比が高く、シヤルピ
ー衝撃値の低い領域）程Biの必要性が増大すると
いうことは極めて皮肉な状況であり、この様な不
都合を緩和する為には、Biとして上限を0.2％と
すると共に、SiO2／MnOで与えられる比の1/25
以下とすることが望ましい。尚Biによる機械的性
質劣化傾向は、前記Al2O3によつても間接的に補
償される。又Pbについても過剰配合によつてビ
ード表面がバツクスキン状となるので、Biと同様
の上限を設けるべきである。 BaO：0.01〜４％ BiやPbの酸化物又は弗化物の分解を促進する
作用を有し、BiやPbの上記効果を発現させる上
では不可欠の成分である。従つてBiやPbの酸化
物又は弗化物としての添加量を上記の如く低く押
えることができ、特にBiによるシヤルピー衝撃値
の低下を可及的に抑制し、又Biの偏析による溶接
金属の割れも可及的に抑制される。上記の様な分
解促進効果を発揮するに必要なBaO量は、最低
0.01％である。これに対し上限は４％であり、４
％を越えるとブローホールやピツトが多発する。 TiO2：30％以下 溶接金属中へのTi供給源であり、溶接金属の
靭性を向上する。又スラグの粘性を余り低下させ
ずにフラツクスを溶け易くする機能があるので高
級鋼溶接用フラツクス或は高速溶接用フラツクス
の場合には、特に好適な成分である。又既述の通
りBi2O3等を配合したときは溶接金属の機械的性
質が劣化するので、これを補償するという意味に
おいてもTiO2は有意義な成分である。この場合
TiO2はBi2O3に対して５倍量以上配合することを
目安とするが、全フラツクス中に30％を越えて配
合すると、スラグの粘性が過少になつてビードリ
ツプルが不整になるだけでなく、Ti化合物の析
出により却つて溶接金属の脆化やスラグの焼き付
きを招き易くなる。 FeO：0.1〜10％ アーク雰囲気中で分解して溶鋼中に酸素を供給
するから、溶鋼中のＣ，Si，Mn等を酸化減少せ
しめる。その結果溶接金属の衝撃値が向上する。
尚Bi2O3等による機械的性質の劣化を補償すると
いう意味ではTiO2と同効物質である。上記効果
発現の為には少なくとも0.1％配合しなければな
らないが、10％を越えるとスラグの粘性が過小と
なり、ビードエツジが蛇行する様になる。 上記で本発明の必須成分組成を説明したが、更
に次の様な成分をフラツクス中に配合することが
できる。 ZrO2：20％以下 酸性乃至中性成分としてSiO2やAl2O3の一部に
代替できる。又ビード表面のリツプルを鎮静乃至
平滑化できるが、20％超ではスラグの粘性が過大
となり、ビードのうねりやポツクマークが発生す
る。 Na2O，K2O：５％以下 アークの安定効果を示すが、５％超になるとフ
ラツクスの吸湿性が高まり、ピツトやブローホー
ルを生じる様になる。 Li2O：５％以下 スラグの粘性を低下させるので、CaF2の一部
に代替できる。しかし５％超になるとフラツクス
の吸湿性を高めるという欠点がある。 上記の様なフラツクスは通常溶融型として提供
され、その製造法は一切制限されないが、一般的
には全原料を均一に混合し、溶融ルツボに少量ず
つ入れながら溶製していく。この様にして製造す
ればBi2O3やPbOのフラツクス内における偏析も
少なく、BiやPbの溶接金属中への偏析が発生原
因の段階から防止される。 上記の様な構成からなるフラツクスを採用する
と、溶接金属の性質やビード形状に悪影響を与え
ることなくスラグの剥離性が向上し、溶接作業性
が大幅に改善されることとなつた。又上記フラツ
クスと組み合わせて用いる溶接用ワイヤについて
は特段の制限はないが、特に好ましいワイヤの組
成例を示すと下記の通りである。 Ｃ：0.3％以下 Si：0.6％以下 Mn：0.2〜３％ Ｏ：0.001〜0.05％ Ｎ：0.001〜0.05％ Ｐ：0.1％以下 Ｓ：0.1％以下 又上記組成の他 Ti：１％以下 Al：0.1％以下 Mo：0.5％以下 可溶性Ｂ：0.001％以下 を含むワイヤを挙げられる。 まず実験例を示す。 実験例 １ 第１表に示す組成の溶融型フラツクス（Ｆ−
１）〜（Ｆ−６）を調製（いずれも比較フラツク
ス）し、SiO2／MnOとスラグ剥離状態の関係を
調べた。消耗電極としては、2.4mmφの高Mn系
（Ｃ：0.10％，Ｓ：0.03％，Mn：1.91％，Ｏ：
0.006％，Ｎ：0.05％）を用い、DC、400A×30V
×100cm／minの条件で黒皮つきSS−41鋼板（９
mmt）上にビード・オン・プレートを形成した。
結果は第１表に併記する通りであり、SiO2／
MnOが0.67以下では、溶接直後スラグが弓状に
反り返り、自然剥離したが、0.87では、溶接中の
自然剥離が起らず、試験板が常温になつた後でス
ケールハンマーなどで外力を加えた場合、さほど
の困難なしに除去できたという程度であつた。又
1.10以上になるとハンマー等で叩いても簡単には
除去できず、又ビード・エツジ全長に亘り焼き付
きスラグが認められた。
【表】
実験例 ２
第１表のフラツクス（Ｆ−４）組成の原料に
Bi2O3を加えて均一に混合し、溶融ルツボ中へ少
量ずつ加えながら（Ａ−１）〜（Ａ−11）のフラ
ツクス（第２表）を調製し、実験例１と同様の条
件でビード・オン・プレートを形成しつつスラグ
剥離性を調べた。同時に12mmtの黒皮つき軟鋼板
（SS−41）に、高Mn系溶接ワイヤ（成分は前と
同じ：4.0mmφ）を用い、BP：AC，700A×35V
×60cm／min及びFP：AC，800A×36V×55cm／
minで１バツト溶接を行ない、シヤルピー衝撃試
験を行なつた。 溶接作業性における変化は第２表の通りである
が、スラグ剥離性はBi2O3：0.013％（Ａ−２）で
やや改善され、0.03％（Ａ−３）ではかなり改善
された。又0.07％（Ａ−４）〜0.38％（Ａ−８）
の範囲になると非常に改善された。一方ビード肌
は0.19％（Ａ−６）迄光沢を維持するが、0.27％
（Ａ−７）では光沢を失ない、0.43％（Ａ−９）
より上になるとやゝざらつき感が生じ、0.67％
（Ａ−10）になると、あたかもバツクスキンの様
な外観を与え、同時にスラグ剥離性にも悪影響が
生じはじめている。これらに対しシヤルピー衝撃
試験の結果を見ると、Bi2O3が増加するにつれて
衝撃値はばらつきが生じており、特に0.2％を越
えると、最大値と最小値の差が極めて大きくなつ
ている。このことはBiの偏析に基づくものと思わ
れる。
Bi2O3を加えて均一に混合し、溶融ルツボ中へ少
量ずつ加えながら（Ａ−１）〜（Ａ−11）のフラ
ツクス（第２表）を調製し、実験例１と同様の条
件でビード・オン・プレートを形成しつつスラグ
剥離性を調べた。同時に12mmtの黒皮つき軟鋼板
（SS−41）に、高Mn系溶接ワイヤ（成分は前と
同じ：4.0mmφ）を用い、BP：AC，700A×35V
×60cm／min及びFP：AC，800A×36V×55cm／
minで１バツト溶接を行ない、シヤルピー衝撃試
験を行なつた。 溶接作業性における変化は第２表の通りである
が、スラグ剥離性はBi2O3：0.013％（Ａ−２）で
やや改善され、0.03％（Ａ−３）ではかなり改善
された。又0.07％（Ａ−４）〜0.38％（Ａ−８）
の範囲になると非常に改善された。一方ビード肌
は0.19％（Ａ−６）迄光沢を維持するが、0.27％
（Ａ−７）では光沢を失ない、0.43％（Ａ−９）
より上になるとやゝざらつき感が生じ、0.67％
（Ａ−10）になると、あたかもバツクスキンの様
な外観を与え、同時にスラグ剥離性にも悪影響が
生じはじめている。これらに対しシヤルピー衝撃
試験の結果を見ると、Bi2O3が増加するにつれて
衝撃値はばらつきが生じており、特に0.2％を越
えると、最大値と最小値の差が極めて大きくなつ
ている。このことはBiの偏析に基づくものと思わ
れる。
【表】
実施例 １
これまでの実験によると、Bi2O3によるスラグ
剥離性改善効果に対して衝撃値のばらつきという
幣害があつた。そこでBaOによる補償効果を調べ
る為に、やはり第１表の（Ｆ−４）フラツクスに
実験例２と同様の炉中へBi2O3とBaOを投入し、
第３表のＢ，Ｃ，Ｄ系列のフラツクスを得た。こ
れらフラツクスにより実験例２と同様にして溶接
作業性及びスラグ剥離性を確認した。結果は第３
表の通りである。 まず、Bi2O3が0.06％のとき（Ｂ系列）、スラグ
剥離性はBaO3.9％迄は好結果が得られ、5.2％で
はやや不満足であり、ビード肌についてもほぼ同
様であつた。Bi2O3が0.12％（Ｃ系列）、0.18％
（Ｄ系列）においてもこの様に、溶接作業性、ビ
ードの健全性等の点で、BaOの添加量に制限があ
り、Ｂ系列の場合同様４％を越えない様にすべき
であることがわかる。他方BaOの添加によつて衝
撃値のばらつきが解消しており、Biの偏析がなく
なつたことを知ることができる。
剥離性改善効果に対して衝撃値のばらつきという
幣害があつた。そこでBaOによる補償効果を調べ
る為に、やはり第１表の（Ｆ−４）フラツクスに
実験例２と同様の炉中へBi2O3とBaOを投入し、
第３表のＢ，Ｃ，Ｄ系列のフラツクスを得た。こ
れらフラツクスにより実験例２と同様にして溶接
作業性及びスラグ剥離性を確認した。結果は第３
表の通りである。 まず、Bi2O3が0.06％のとき（Ｂ系列）、スラグ
剥離性はBaO3.9％迄は好結果が得られ、5.2％で
はやや不満足であり、ビード肌についてもほぼ同
様であつた。Bi2O3が0.12％（Ｃ系列）、0.18％
（Ｄ系列）においてもこの様に、溶接作業性、ビ
ードの健全性等の点で、BaOの添加量に制限があ
り、Ｂ系列の場合同様４％を越えない様にすべき
であることがわかる。他方BaOの添加によつて衝
撃値のばらつきが解消しており、Biの偏析がなく
なつたことを知ることができる。
【表】
【表】
実施例 ２
以上でBi2O3及びBaOの効果が確認されたの
で、さらにPbOによりBi2O3と同様の効果が得ら
れるか、或はPbOがBaOと共存したときにどの様
な効果が得られるかを知る為、第４表のＥ系列
（PbOのみ）及びF′系列（PbO＋BaO）のフラツ
クスを作り、同様に調査した。 まず、溶接作業性であるが、Ｅ系列において、
PbO：0.21％でビード表面の光沢が失われ、0.24
％で完全なバツクスキン状となり、それにともな
いスラグ剥離性も若干悪くなつた。又、F′系列
では、BaOが過剰で4.5％のときにビード肌の荒
れと、ピツト発生が認められたが、BaO3.8％以
下のときは特に幣害は認められなかつた。 一方、これらのときのシヤルピー衝撃値の変化
は第４表に付記した様にPbOが0.2％以下の領域
においては何ら問題はなかつた。しかしPbOが
0.21％（Ｅ−４）ではBi2O3の場合と同様衝撃値
のばらつきが多くなつた。これに対しBaOを添加
したときは衝撃値のばらつきは抑えられた。
で、さらにPbOによりBi2O3と同様の効果が得ら
れるか、或はPbOがBaOと共存したときにどの様
な効果が得られるかを知る為、第４表のＥ系列
（PbOのみ）及びF′系列（PbO＋BaO）のフラツ
クスを作り、同様に調査した。 まず、溶接作業性であるが、Ｅ系列において、
PbO：0.21％でビード表面の光沢が失われ、0.24
％で完全なバツクスキン状となり、それにともな
いスラグ剥離性も若干悪くなつた。又、F′系列
では、BaOが過剰で4.5％のときにビード肌の荒
れと、ピツト発生が認められたが、BaO3.8％以
下のときは特に幣害は認められなかつた。 一方、これらのときのシヤルピー衝撃値の変化
は第４表に付記した様にPbOが0.2％以下の領域
においては何ら問題はなかつた。しかしPbOが
0.21％（Ｅ−４）ではBi2O3の場合と同様衝撃値
のばらつきが多くなつた。これに対しBaOを添加
したときは衝撃値のばらつきは抑えられた。
【表】
【表】
実施例 ３
第１表のフラツクス（Ｆ−４）組成の原料に適
量のBi2O3と６％前後のTiO2を加えて調製したフ
ラツクス（Ｇ−１）〜（Ｇ−５）を用い、実施例
１，２に従つてスラグ剥離性とシヤルピー衝撃値
を調べた。結果を第５表に一括して示す。
量のBi2O3と６％前後のTiO2を加えて調製したフ
ラツクス（Ｇ−１）〜（Ｇ−５）を用い、実施例
１，２に従つてスラグ剥離性とシヤルピー衝撃値
を調べた。結果を第５表に一括して示す。
【表】
即ちTiO2の配合によつてシヤルピー衝撃値が
改善されており、Bi2O3：1.12％のＧ−５でも、
Bi2O3：０％の場合（ＥVO＝5.48Kg−ｍ）とほぼ
同じ様な値が得られており、TiO2の補償効果は
明白である。 実施例 ４ 第１表のフラツクス（Ｆ−６）にBi2O3を添加
したフラツクス（Ｈ−１）〜（Ｈ−５）、並びに
これらのうち（Ｈ−３）に更にTiO2を加えた
（Ｉ−１）〜（Ｉ−３）の各フラツクスを調整
（第６表）し、実験例１と同様の溶接を行なつ
た。結果を第６表に併記する。
改善されており、Bi2O3：1.12％のＧ−５でも、
Bi2O3：０％の場合（ＥVO＝5.48Kg−ｍ）とほぼ
同じ様な値が得られており、TiO2の補償効果は
明白である。 実施例 ４ 第１表のフラツクス（Ｆ−６）にBi2O3を添加
したフラツクス（Ｈ−１）〜（Ｈ−５）、並びに
これらのうち（Ｈ−３）に更にTiO2を加えた
（Ｉ−１）〜（Ｉ−３）の各フラツクスを調整
（第６表）し、実験例１と同様の溶接を行なつ
た。結果を第６表に併記する。
【表】
スラグ剥離性はBi2O3：0.05％でもわずかなが
ら改善の跡がみられ、0.1％以上になるとかなり
の改善が認められる。又（Ｉ−１）〜（Ｉ−３）
では、TiO2の添加によつてシヤルピー衝撃値が
改善されている。
ら改善の跡がみられ、0.1％以上になるとかなり
の改善が認められる。又（Ｉ−１）〜（Ｉ−３）
では、TiO2の添加によつてシヤルピー衝撃値が
改善されている。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ SiO2：20〜60％、MnO：20〜60％、CaO：
20％以下、MgO：20％以下、Al2O3：１〜30％、
CaF2：20％以下、BaO：0.01〜４％、並びにPb
及び／又はBi：酸化物または弗化物の形で配合
し、且つ並びにPb及び／又はBiに換算して0.01〜
0.2％を夫々含有する他、SiO2／MnOで与えられ
る比が0.7〜2.6であることを特徴とする潜弧溶接
用溶融型フラツクス。 ２ SiO2：20〜60％、MnO：20〜60％、CaO：
20％以下、MgO：20％以下、Al2O3：１〜30％、
CaF2：20％以下、BaO：0.01〜４％、並びにPb
及び／又はBi：酸化物または弗化物の形で配合
し、且つ並びにPb及び／又はBiに換算して0.01〜
0.2％を夫々含有する他、TiO2：30％以下及び
FeO：0.1〜10％のうち少なくともいずれか一方
を含有し、更にSiO2／MnOで与えられる比が0.7
〜2.6であることを特徴とする潜弧溶接用溶融型
フラツクス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4483680A JPS56141992A (en) | 1980-04-05 | 1980-04-05 | Fused flux for submerged arc welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4483680A JPS56141992A (en) | 1980-04-05 | 1980-04-05 | Fused flux for submerged arc welding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56141992A JPS56141992A (en) | 1981-11-05 |
| JPS6129834B2 true JPS6129834B2 (ja) | 1986-07-09 |
Family
ID=12702548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4483680A Granted JPS56141992A (en) | 1980-04-05 | 1980-04-05 | Fused flux for submerged arc welding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56141992A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60187495A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-24 | Nippon Steel Corp | 潜弧溶接用溶融型フラツクス |
| JPS60191692A (ja) * | 1984-03-14 | 1985-09-30 | Nippon Steel Corp | 潜弧溶接用溶融型フラツクス |
| JPS61154791A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-14 | Nippon Steel Corp | 潜弧溶接用溶融型フラツクス |
| US20060266799A1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-11-30 | Lincoln Global, Inc. | Slag detachability |
| JP4783708B2 (ja) * | 2006-10-12 | 2011-09-28 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | サブマージアーク溶接用溶融型フラックス |
| FR2939340B1 (fr) * | 2008-12-09 | 2010-12-31 | Air Liquide | Flux et fil pour le soudage a l'arc submerge des aciers crmov. |
| CN102632349B (zh) * | 2012-05-16 | 2013-07-24 | 蒋才银 | 一种自动埋弧焊剂及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS499443A (ja) * | 1972-05-25 | 1974-01-28 | ||
| JPS53125243A (en) * | 1977-04-07 | 1978-11-01 | Nippon Steel Corp | Fused flux for submerged arc welding |
| JPS5510358A (en) * | 1978-07-10 | 1980-01-24 | Nippon Steel Corp | Fused flux for submerged arc welding |
-
1980
- 1980-04-05 JP JP4483680A patent/JPS56141992A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS499443A (ja) * | 1972-05-25 | 1974-01-28 | ||
| JPS53125243A (en) * | 1977-04-07 | 1978-11-01 | Nippon Steel Corp | Fused flux for submerged arc welding |
| JPS5510358A (en) * | 1978-07-10 | 1980-01-24 | Nippon Steel Corp | Fused flux for submerged arc welding |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56141992A (en) | 1981-11-05 |
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