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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- 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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