JPS6045995B2 - エレクトロガスア−ク溶接用複合ワイヤ - Google Patents
エレクトロガスア−ク溶接用複合ワイヤInfo
- Publication number
- JPS6045995B2 JPS6045995B2 JP13160882A JP13160882A JPS6045995B2 JP S6045995 B2 JPS6045995 B2 JP S6045995B2 JP 13160882 A JP13160882 A JP 13160882A JP 13160882 A JP13160882 A JP 13160882A JP S6045995 B2 JPS6045995 B2 JP S6045995B2
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- JP
- Japan
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- slag
- welding
- wire
- composite wire
- arc welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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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
【発明の詳細な説明】
本発明は、エレクトロガスアーク溶接用複合ワイヤに
関するものてあり、従来の複合ワイヤによる問題点を解
決することを目的としたものである。
関するものてあり、従来の複合ワイヤによる問題点を解
決することを目的としたものである。
従来の複合ワイヤを用いたエレクトロガスアーク溶接で
は、例えば第１図に示す如く、母材１と表裏銅当金４、
５とによつて形成された開先内 にワイヤ７を送給して
シールドガス６の下で溶接する際、溶接金属２のヒート
表面と表裏銅当金 ４、５との間にスラグ層３が形成さ
れる。この形成スラグの物性が、ヒート形状、スラグの
剥離、銅当金の摺動性に大きな影響を与える。従来一般
的にエレクトロガスアーク溶接では、２４コあるいは３
．２−の太径ワイヤを用いて、１００ＫＪ／ｃｗｔ以上
の大人熱で溶接が行われているが、最近２れ以下の細径
ワイヤを用いて、１００ＫＪ／Ｃ７７Ｉ以下の入熱で高
能率な溶接が行われるようになつた。しカル高能率・低
人熱の溶接では、いくつかの問題点が認識されるように
なつてきた。その第１はスラグの噛み込みの多発、その
噛み込みに起因する横キレツの発生である。第２はヒー
トが細く開先との馴じみが悪くなる。第３はスラグの剥
離が悪くな る。 本発明はこれらの諸問題を解決すべ
くなされたものであつて、複合ワイヤにおけるフラック
ス成分を特定することによつて、前記の欠点を防止すノ
ると共に、必要となる機械的強度、靭性を満足させるも
のである。即ち本発明に係る複合ワイヤとは、鋼製外皮
と、これに充填された金属粉を含むフラックスよりなる
エレクトロガスアーク溶接用複合ワイヤにおいて、フラ
ックスは少くともワイヤ全重量に対し、０．１〜１．０
％のＬｊ２ＣＯ３、０．３≦ＳｌＯ２／Ｌｌ２ＣＯ３≦
１５なるＳｌＯ２、０．０５≦Ａｆ２Ｏ３／ＳｌＯ２≦
０．５なるＡｅ２Ｏ３、０．２≦ＮａＦ＋Ｎａ２ｃ２Ｏ
４≦０．５あるＮａＦあるいはＮａ２ｃ２Ｏ４の１種ま
たは２種、０．０５≦ＣａｃＯ３＋ＢａｃＯ３≦０．５
なるＣａｃＯ３あるいはＢａｃＯ３の１種または２種を
含有し、しかも前記物質を含めたスラグ形成物質の総重
量が０．５〜３％てあり、且つ金属粉が１０〜３０％て
あることを特徴とするエレクトロガスアーク溶接用複合
ワイヤである。以下に本発明になるエレクトロガスアー
ク溶接用複合ワイヤを上記構成とした理由について詳細
に説明する。
は、例えば第１図に示す如く、母材１と表裏銅当金４、
５とによつて形成された開先内 にワイヤ７を送給して
シールドガス６の下で溶接する際、溶接金属２のヒート
表面と表裏銅当金 ４、５との間にスラグ層３が形成さ
れる。この形成スラグの物性が、ヒート形状、スラグの
剥離、銅当金の摺動性に大きな影響を与える。従来一般
的にエレクトロガスアーク溶接では、２４コあるいは３
．２−の太径ワイヤを用いて、１００ＫＪ／ｃｗｔ以上
の大人熱で溶接が行われているが、最近２れ以下の細径
ワイヤを用いて、１００ＫＪ／Ｃ７７Ｉ以下の入熱で高
能率な溶接が行われるようになつた。しカル高能率・低
人熱の溶接では、いくつかの問題点が認識されるように
なつてきた。その第１はスラグの噛み込みの多発、その
噛み込みに起因する横キレツの発生である。第２はヒー
トが細く開先との馴じみが悪くなる。第３はスラグの剥
離が悪くな る。 本発明はこれらの諸問題を解決すべ
くなされたものであつて、複合ワイヤにおけるフラック
ス成分を特定することによつて、前記の欠点を防止すノ
ると共に、必要となる機械的強度、靭性を満足させるも
のである。即ち本発明に係る複合ワイヤとは、鋼製外皮
と、これに充填された金属粉を含むフラックスよりなる
エレクトロガスアーク溶接用複合ワイヤにおいて、フラ
ックスは少くともワイヤ全重量に対し、０．１〜１．０
％のＬｊ２ＣＯ３、０．３≦ＳｌＯ２／Ｌｌ２ＣＯ３≦
１５なるＳｌＯ２、０．０５≦Ａｆ２Ｏ３／ＳｌＯ２≦
０．５なるＡｅ２Ｏ３、０．２≦ＮａＦ＋Ｎａ２ｃ２Ｏ
４≦０．５あるＮａＦあるいはＮａ２ｃ２Ｏ４の１種ま
たは２種、０．０５≦ＣａｃＯ３＋ＢａｃＯ３≦０．５
なるＣａｃＯ３あるいはＢａｃＯ３の１種または２種を
含有し、しかも前記物質を含めたスラグ形成物質の総重
量が０．５〜３％てあり、且つ金属粉が１０〜３０％て
あることを特徴とするエレクトロガスアーク溶接用複合
ワイヤである。以下に本発明になるエレクトロガスアー
ク溶接用複合ワイヤを上記構成とした理由について詳細
に説明する。
ます本発明においてフラックスに含まれる金属粉とは、
鉄粉、鉄合金粉などを指し、必要に応じて合金添加成分
を適宜含有することができるものである。
鉄粉、鉄合金粉などを指し、必要に応じて合金添加成分
を適宜含有することができるものである。
次にＬｉ２ＣＯ３はそれ自体融点が６１８℃と低く、流
動性に富む良好なアーク安定化物質であるが、エレクト
ロガスアーク溶接法に往々にして発生するスラグの噛み
込みの欠陥を防止し、良好なビード形状を形成する物質
であることを多くの実験から知り得た。
動性に富む良好なアーク安定化物質であるが、エレクト
ロガスアーク溶接法に往々にして発生するスラグの噛み
込みの欠陥を防止し、良好なビード形状を形成する物質
であることを多くの実験から知り得た。
Ｌｌ２ＣＯ３を０．１〜１．０％の範囲で添加すると溶
接条件、銅当金の形状に関係なく、スラグの噛み込みの
ない良好なビード形状が形成される。しかし１％を超え
ると、アーク直下に過剰のスラグを形成し、アークが不
安定になると同時に溶接ヒユームが著しく増加する、０
．１％未満では、その効果は期待できない。ＳｌＯ２は
スラグの流動性を高め、溶融金属と開先との馴じみを良
くするため添加される。
接条件、銅当金の形状に関係なく、スラグの噛み込みの
ない良好なビード形状が形成される。しかし１％を超え
ると、アーク直下に過剰のスラグを形成し、アークが不
安定になると同時に溶接ヒユームが著しく増加する、０
．１％未満では、その効果は期待できない。ＳｌＯ２は
スラグの流動性を高め、溶融金属と開先との馴じみを良
くするため添加される。
特にＬｊ２ＣＯ３の存在下で添加すると、スラグは良質
な．ガラス質となり溶け込みの十分なビードを形成する
。即ちこのＬｉ２ＣＯ３はＳｉＯ２に対して融剤の働き
をするものである。しかしＳｉＯ２がＬｉ２ＣＯ３より
過剰に添加されると十分にＳｉＯ２が溶融した良質のガ
ラス質が形成できない。この場合良質のガラスー質が形
成される範囲は０．３≦ＳｌＯ２／Ｌｉ２ＣＯ３≦１．
５で示される範囲である。０．３未満ではＳｉＯ２添加
の効果は少い。
な．ガラス質となり溶け込みの十分なビードを形成する
。即ちこのＬｉ２ＣＯ３はＳｉＯ２に対して融剤の働き
をするものである。しかしＳｉＯ２がＬｉ２ＣＯ３より
過剰に添加されると十分にＳｉＯ２が溶融した良質のガ
ラス質が形成できない。この場合良質のガラスー質が形
成される範囲は０．３≦ＳｌＯ２／Ｌｉ２ＣＯ３≦１．
５で示される範囲である。０．３未満ではＳｉＯ２添加
の効果は少い。
１．５を超えるとビード形状が不揃いになる。
Ａｅ２Ｏ３はスラグ剥離改善のため添加される。
通常ＳｉＯ２が多く含まれたガラス質のスラグでは、ス
ラグ剥離が悪くなる。そこでスラグ剥離改善に有効であ
る物質を探し求めたところＡｆ２Ｏ３が有効であること
を知つた。しかしＡｆ２Ｏ３はＳｉＯ２とは逆にスラグ
の粘性を高め、流動性を低下させるため、ＳｌＯ２量に
比較して多く入るとＳｉＯ２のスラグ流動性の効果が失
われる。そこでＳｌＯ２の添加量は０．０５≦Ａｅ２Ｏ
３／ＳｊＯ２≦０．５の範囲゛で規定される。０．０５
未満てはスラグ剥離は改善されない。
ラグ剥離が悪くなる。そこでスラグ剥離改善に有効であ
る物質を探し求めたところＡｆ２Ｏ３が有効であること
を知つた。しかしＡｆ２Ｏ３はＳｉＯ２とは逆にスラグ
の粘性を高め、流動性を低下させるため、ＳｌＯ２量に
比較して多く入るとＳｉＯ２のスラグ流動性の効果が失
われる。そこでＳｌＯ２の添加量は０．０５≦Ａｅ２Ｏ
３／ＳｊＯ２≦０．５の範囲゛で規定される。０．０５
未満てはスラグ剥離は改善されない。
０．５を超えると、スラグの流動性が低下し、銅板の摺
動が悪くなると同時にアークが不安定になり、ビード形
状が細くなる。
動が悪くなると同時にアークが不安定になり、ビード形
状が細くなる。
ＮａＦ，Ｎａ２Ｃ２Ｏ４はアークをより安定にさせるた
め添加される。
め添加される。
ＮａＦ，Ｎａ２Ｃ２Ｏ４を添加すると溶滴は細粒化し、
極めて安定したアークが持続される。合計が０．２％未
満ではその効果は期待できず、０．５％を超えると溶接
ヒユームを著しく増加させ作業環境を悪くする。Ｃａｃ
Ｏ３，ＢａｃＯ３はガス発生剤て溶接雰囲気をシールド
するため添加される。
極めて安定したアークが持続される。合計が０．２％未
満ではその効果は期待できず、０．５％を超えると溶接
ヒユームを著しく増加させ作業環境を悪くする。Ｃａｃ
Ｏ３，ＢａｃＯ３はガス発生剤て溶接雰囲気をシールド
するため添加される。
エレクトロガスアーク溶接法では、ＣＯ２，Ａｒ−ＣＯ
２などのシールドガスが摺動銅当金を通して送られてく
るため、多くのガス発生剤を必要としないがガスシール
ドを補助し、屋外などの作業環境の悪い所でのシールド
不足による欠陥を防止する目的て添加する。合計が０．
０５％未満ではシールドの効果は期待できない。０．５
％を超えると、スパッタが増加し、溶接作業性が低下す
る。
２などのシールドガスが摺動銅当金を通して送られてく
るため、多くのガス発生剤を必要としないがガスシール
ドを補助し、屋外などの作業環境の悪い所でのシールド
不足による欠陥を防止する目的て添加する。合計が０．
０５％未満ではシールドの効果は期待できない。０．５
％を超えると、スパッタが増加し、溶接作業性が低下す
る。
次にフラックス中の上記物質を含めたスラグ形成物質の
総量を０．５〜３．０％の範囲に規定したのは、一般に
多用されている板厚９〜４０１ＷＬの鋼板をスラグの過
不足をきたさず良好な状態で溶接せんがためである。
総量を０．５〜３．０％の範囲に規定したのは、一般に
多用されている板厚９〜４０１ＷＬの鋼板をスラグの過
不足をきたさず良好な状態で溶接せんがためである。
スラグ形成剤、アーク安定剤、ガス発生剤などの物質は
一部溶接ヒユーム、ガスとして飛散するが、大部分スラ
グを形成するため、銅当金で囲われた開先内を溶接する
エレクトロガス溶接法では、最適スラグ量を調整する必
要がある。そこで各種板厚、開先形状、銅当金で検討し
た結果、厚板側の最もスラグ量が少くて良いところでも
、０．５％未満になるとスラグ不足を生じビード外観が
不良となる。薄板側の最もスラグ量が多いところでも３
％を超えるとスラグが過剰となり、アークが不安定にな
る。係る理由により０．５〜３０％の範囲に限定する。
基本的には厚板用として下限の範囲て薄板用として上限
の範囲て設計すると良い。また上記した成分以外の成分
についての添加は排除されるものではなく、例えば従来
から安定したスラグ形成剤として使用されているＣａＦ
２，ＴｉＯ２，ＭｎＯ２などの添加したものも上記の規
定範囲内て本発明に含まれる。
一部溶接ヒユーム、ガスとして飛散するが、大部分スラ
グを形成するため、銅当金で囲われた開先内を溶接する
エレクトロガス溶接法では、最適スラグ量を調整する必
要がある。そこで各種板厚、開先形状、銅当金で検討し
た結果、厚板側の最もスラグ量が少くて良いところでも
、０．５％未満になるとスラグ不足を生じビード外観が
不良となる。薄板側の最もスラグ量が多いところでも３
％を超えるとスラグが過剰となり、アークが不安定にな
る。係る理由により０．５〜３０％の範囲に限定する。
基本的には厚板用として下限の範囲て薄板用として上限
の範囲て設計すると良い。また上記した成分以外の成分
についての添加は排除されるものではなく、例えば従来
から安定したスラグ形成剤として使用されているＣａＦ
２，ＴｉＯ２，ＭｎＯ２などの添加したものも上記の規
定範囲内て本発明に含まれる。
またＳｉＯ２，Ａｅ２Ｏ３は単体の酸化物としてのみて
はなく、珪酸カリウム、珪酸ナトリウム、カリ長石、雲
母などの複合酸化物として添加することも可能である。
以上ビード形状、溶接欠陥、溶接作業性の面から複合ワ
イヤとして必須的成分を述べてきたが、溶接金属それ自
体が必要となる機械的性能を満足させる必要がある。
はなく、珪酸カリウム、珪酸ナトリウム、カリ長石、雲
母などの複合酸化物として添加することも可能である。
以上ビード形状、溶接欠陥、溶接作業性の面から複合ワ
イヤとして必須的成分を述べてきたが、溶接金属それ自
体が必要となる機械的性能を満足させる必要がある。
溶接金属の機械的性能は、フラックス中の金属粉に含ま
れる合金成分によつて決定される。
れる合金成分によつて決定される。
通常複合ワイヤでは鋼製外皮は軟鋼材が用いられるため
所定強度、靭性を確保するため合金成分を含んだ金属粉
を添加する。これらの金属粉としてはＦｅ−Ｓｉ，Ｆｅ
−Ｍｎ，Ｆｅ−ＭＯ，Ｆｅ−Ｔｉ，Ｆｅ−Ｂ，Ｆｅ−Ａ
ｅなどの鉄合金粉、Ｓｉ，Ｍｎ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｎｉなど
の単体金属粉、Ａｆ−Ｍｇ，Ｎｉ−Ｍｇなどの合金粉が
用途に応じて適宜選択して添加される。また溶融速度を
向上させ低入熱化を計り、靭性、．能率を向上させる目
的で任意の鉄粉が添加される。次に、フラックス中の上
記成分を含めた金属粉ャ８の総量を１０〜３０％の範囲
に規定したのは、安定したアーク状態で溶接せんがため
である。１０％未満では必然的にワイヤ断面上フラツク
スス面積に比較して銅製外皮面積が大きくなるため、溶
滴が大きく、スパッタを多くなり作業性が劣化する。
所定強度、靭性を確保するため合金成分を含んだ金属粉
を添加する。これらの金属粉としてはＦｅ−Ｓｉ，Ｆｅ
−Ｍｎ，Ｆｅ−ＭＯ，Ｆｅ−Ｔｉ，Ｆｅ−Ｂ，Ｆｅ−Ａ
ｅなどの鉄合金粉、Ｓｉ，Ｍｎ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｎｉなど
の単体金属粉、Ａｆ−Ｍｇ，Ｎｉ−Ｍｇなどの合金粉が
用途に応じて適宜選択して添加される。また溶融速度を
向上させ低入熱化を計り、靭性、．能率を向上させる目
的で任意の鉄粉が添加される。次に、フラックス中の上
記成分を含めた金属粉ャ８の総量を１０〜３０％の範囲
に規定したのは、安定したアーク状態で溶接せんがため
である。１０％未満では必然的にワイヤ断面上フラツク
スス面積に比較して銅製外皮面積が大きくなるため、溶
滴が大きく、スパッタを多くなり作業性が劣化する。
他方３０％を超えると鋼製外皮面積が小さくなるため、
鋼製外皮の溶融が早くなり過ぎ、アーク長の変動が大き
くなりアークが不安定になる。係る理由により１０〜３
０％の範囲に限定する。なお、本発明ワイヤの製造手順
は銅製外皮を成形しながら所定組成のフラックスを充填
し、伸線焼成して製品とするものである。
鋼製外皮の溶融が早くなり過ぎ、アーク長の変動が大き
くなりアークが不安定になる。係る理由により１０〜３
０％の範囲に限定する。なお、本発明ワイヤの製造手順
は銅製外皮を成形しながら所定組成のフラックスを充填
し、伸線焼成して製品とするものである。
次に本発明の効果を実施例により、さらに具体的に示す
。
。
第１表上段に示すスラグ形成物質からなるワイヤ径１６
順のＯ型形状の複合ワイヤを製造した。
順のＯ型形状の複合ワイヤを製造した。
鋼製外皮はＣ：０．０６％，Ｓｉ：０．１％，Ｍｎ：０
．４％の軟鋼材を用いた。またフラックスに添加した金
属粉成分は第２表に示すとおりである。次にこれらのワ
イヤを用い、被溶接材として、第２図，第３図に示す開
先形状の５０ｋ９／Ｗ＆２級高張力鋼鋼を用いて第３表
に示す溶接条件て溶接試験を行つた。
．４％の軟鋼材を用いた。またフラックスに添加した金
属粉成分は第２表に示すとおりである。次にこれらのワ
イヤを用い、被溶接材として、第２図，第３図に示す開
先形状の５０ｋ９／Ｗ＆２級高張力鋼鋼を用いて第３表
に示す溶接条件て溶接試験を行つた。
結果は第１表下段に記する通りてある。
アークが安定しスラグの噛み込みが無くビード外観、ス
ラグの剥離の良好なワイヤは本発明のワイヤのみであつ
た。
ラグの剥離の良好なワイヤは本発明のワイヤのみであつ
た。
第１図はエレクトロガス溶接法の原理図、第２図、第３
図は実施例に用いられた開先形状を示す図である。 １・・・母材、２・・・溶接金属、３・・・スラグ層、
４・・・表側摺動銅当金、５・・・裏当銅当金、６・・
・シールドガス、７・・・溶接ワイヤ、ｔ：板厚。
図は実施例に用いられた開先形状を示す図である。 １・・・母材、２・・・溶接金属、３・・・スラグ層、
４・・・表側摺動銅当金、５・・・裏当銅当金、６・・
・シールドガス、７・・・溶接ワイヤ、ｔ：板厚。
Claims (1)
- １ 鋼製外皮と、これに充填された金属粉を含むフラッ
クスよりなるエレクトロガスアーク溶接用複合ワイヤに
おいて、フラックスは少くともワイヤ全重量に対し、０
．１〜１．０％のＬｉ＿２ＣＯ＿３、０．３≦ＳｉＯ＿
２／Ｌｉ＿２ＣＯ＿３≦１．５なるＳｉＯ＿２０．０５
≦Ａｌ＿２Ｏ＿３／ＳｉＯ＿２≦０．５なるＡｌ＿２Ｏ
＿３、０２≦ＮａＦ＋Ｎａ＿２Ｃ＿２Ｏ＿４≦０．５な
るＮａＦあるいはＮａ＿２Ｃ＿２Ｏ＿４の１種または２
種０．０５≦ＣａＣＯ＿３＋ＢａＣＯ＿３≦０．５なる
ＣａＣＯ＿３あるいはＢａＣＯ＿３の１種または２種を
含有し、しかも前記物質を含めたスラグ形成物質の総重
量が０．５〜３％であり、且つ金属粉が１０〜３０％で
あることを特徴とするエレクトロガスアーク溶接用複合
ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13160882A JPS6045995B2 (ja) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | エレクトロガスア−ク溶接用複合ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13160882A JPS6045995B2 (ja) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | エレクトロガスア−ク溶接用複合ワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5921493A JPS5921493A (ja) | 1984-02-03 |
| JPS6045995B2 true JPS6045995B2 (ja) | 1985-10-14 |
Family
ID=15062037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13160882A Expired JPS6045995B2 (ja) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | エレクトロガスア−ク溶接用複合ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6045995B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2530682Y2 (ja) * | 1989-07-31 | 1997-03-26 | 株式会社 リケン | カラーテレビ用磁気シールドボックス |
| CN100374238C (zh) * | 2004-12-17 | 2008-03-12 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 高碱度、低活性、超低氢烧结型焊剂 |
-
1982
- 1982-07-28 JP JP13160882A patent/JPS6045995B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5921493A (ja) | 1984-02-03 |
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