JPS5834228B2 - Gas shield door - Google Patents
Gas shield doorInfo
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- JPS5834228B2 JPS5834228B2 JP14937375A JP14937375A JPS5834228B2 JP S5834228 B2 JPS5834228 B2 JP S5834228B2 JP 14937375 A JP14937375 A JP 14937375A JP 14937375 A JP14937375 A JP 14937375A JP S5834228 B2 JPS5834228 B2 JP S5834228B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガスシールドアーク溶接方法に関するもので、
特に清浄な表面を有している被溶接体は勿論、プライマ
、錆、水分あるいは油などが付着し、概して清浄でない
表面を有する抗張力が50キロ級以下の被溶接体の溶接
に適用し、気孔の如き溶接欠陥を発生し難い溶接を可能
とすることを目的としたガスシールドアーク溶接方法に
係るものである。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a gas shielded arc welding method,
It is particularly applicable to welding not only workpieces with clean surfaces, but also workpieces with a tensile strength of 50 kg or less, which have surfaces that are generally not clean due to adhesion of primer, rust, moisture, oil, etc. This relates to a gas-shielded arc welding method that aims to enable welding that is unlikely to cause welding defects such as the following.
現在、造船、橋梁、鉄骨業界などの諸産業において、省
人化および溶接コストの低減化が企れる自動溶接材料が
要望されている。Currently, there is a demand for automatic welding materials that can save labor and reduce welding costs in various industries such as shipbuilding, bridge construction, and the steel frame industry.
このようなすう勢のもとで、溶接の自動化が未だ妨げら
れている理由として、耐錆ペイント塗布鋼板におけるす
み肉溶接時の気孔生成の問題がある。Under these trends, automation of welding is still hindered due to the problem of pore formation during fillet welding in steel sheets coated with anti-rust paint.
この気孔生成は溶接施工の面からは高電流、高速溶接を
行った場合に、また溶接材料の面からは強脱酸されたも
のを用いるほど著しいことが経験的に認められている。It has been empirically recognized that this pore formation is more pronounced when high current and high speed welding is performed from the viewpoint of welding work, and the more strongly deoxidized welding materials are used.
かかる傾向を有する溶接方法には、潜弧溶接、CO2ア
ーク溶接、CO2Arアーク溶接、CO2+02アーク
溶接、ノーガスアーク溶接などがある。Welding methods having such a tendency include submerged arc welding, CO2 arc welding, CO2Ar arc welding, CO2+02 arc welding, and no-gas arc welding.
この問題に対処するため、上記した自動溶接では溶接線
に沿ってこの有毒なペイントを焼去するか、機械的に研
削除去するとか、あるいは溶接能率の面は犠牲になるが
、溶接材料の面では鉄粉酸化鉄系のごとき溶接棒を採用
するかなどの処置を採らざるを得ないのが現状である。To address this problem, the automatic welding systems described above either burn away this toxic paint along the weld line, mechanically abrade it away, or, at the expense of welding efficiency, remove the toxic paint from the surface of the welding material. At present, we have no choice but to take measures such as adopting a welding rod made of iron powder and iron oxide.
また、さらに積極的な対策として、かかる場合の自動溶
接に適する溶接材料の研究は勿論、塗料の面からの検討
も種々行なわれているが、これまでに成功を収めたもの
は見当らない。In addition, as a more proactive measure, research has been conducted on welding materials suitable for automatic welding in such cases, as well as various studies on paints, but so far no success has been found.
一般にショップ・プライマは展色剤、顔料および溶剤の
3主成分からなり、プライマ塗布鋼板の溶接で気孔が多
発するのは、展色剤として使用するエポキシ樹脂および
ビニール樹脂などの高分子有機化合物と防銹機能を持つ
顔料としての金属亜鉛粉との複合効果であると考えられ
ている。In general, shop primer consists of three main components: a color vehicle, a pigment, and a solvent.The reason why many pores occur when welding primer-coated steel sheets is due to the high-molecular organic compounds such as epoxy resins and vinyl resins used as color vehicles. It is thought that this is a combined effect with metal zinc powder as a pigment with anti-rust function.
一方、溶接材料の面からみると、手溶接棒の場合には、
被覆系統を自由に選定出来るという長所のため、耐気孔
性が優れた溶接材料を容易に開発出来る。On the other hand, from the perspective of welding materials, in the case of manual welding rods,
Since the coating system can be freely selected, welding materials with excellent porosity resistance can be easily developed.
しかし、手溶接棒では溶接能率が悪く、自動化が強く要
求される現状には適さないことは論するまでもない。However, it goes without saying that manual welding rods have poor welding efficiency and are not suitable for the current situation where automation is strongly required.
一方、能率向上を図った自動溶接では一般に高電流を使
用するため溶接アーク近傍の反応が活発となり、脱酸を
強化しなくてはならない。On the other hand, automatic welding aimed at improving efficiency generally uses a high current, so reactions near the welding arc become active, and deoxidation must be strengthened.
この脱酸強化は溶解水素を活発にするため、プライマ塗
布鋼板の溶接における耐気孔性に対しマイナスの要因と
なる。This deoxidation strengthening activates dissolved hydrogen, which has a negative effect on the porosity resistance during welding of primer-coated steel sheets.
これはフラックスの作用を期待出来ない実体ワイヤによ
るガスシールドアーク溶接法において特に顕著となって
おり、この点ではむしろフランクス入すワイヤによるガ
スシールドアーク溶接法の方が優れている。This is particularly noticeable in gas-shielded arc welding using a solid wire in which the action of flux cannot be expected, and in this respect, gas-shielded arc welding using a wire that is flanked is actually superior.
本発明は上記した如き従来の溶接の諸問題を解決したも
のであって、プライマ塗布鋼板の自動溶接における気孔
発生を防止出来る新規なガスシールドアーク溶接方法を
提供するものである。The present invention solves the problems of conventional welding as described above, and provides a new gas-shielded arc welding method that can prevent the generation of pores during automatic welding of primer-coated steel plates.
すなわち、本発明はワイヤに対し0.1〜12wt%の
鉄の酸化物を必須成分とするフランクス入すワイヤ、ま
たはこれにさらに水素源化合物をワイヤに対し17 w
tφ以下添加したフラックス入りワイヤを用い、全水
素量が0.1volφ以上であるシールドガスを用いる
ことを特徴とするガスシールドアーク溶接方法である。That is, the present invention provides a franking wire containing 0.1 to 12 wt% of iron oxide as an essential component, or a wire containing a hydrogen source compound at a rate of 17 wt% to the wire.
This is a gas-shielded arc welding method characterized by using a flux-cored wire containing tφ or less and using a shielding gas having a total hydrogen content of 0.1 volφ or more.
本発明の溶接方法において、ワイヤ組成およびガス組成
を上記構成で決定した理由と、その作用効果を以下に説
明する。In the welding method of the present invention, the reason why the wire composition and gas composition are determined as described above and the effects thereof will be explained below.
(1)水素含有ガス
本発明は既述した如く水素含有ガスをシールドガスとし
て、使用することを最大の特徴とする。(1) Hydrogen-containing gas As described above, the main feature of the present invention is that a hydrogen-containing gas is used as a shielding gas.
すなわち、従来のガスシールドアーク溶接方法における
溶接ガスは、いずれも水素源となる水分および水素は気
孔生成の要因となるため、これら不純成分を極力制限し
た炭酸ガス
(JIS K1106 2種および3種)、アルコン
ガス(JIS Kl 105)および酸素ガス(JIS
KIIOI)を使用している。In other words, the welding gas used in conventional gas-shielded arc welding methods is carbon dioxide gas (JIS K1106 Class 2 and 3) with the impurity components as limited as possible, since water and hydrogen are both hydrogen sources and cause pore formation. , Alcon gas (JIS Kl 105) and oxygen gas (JIS Kl 105)
KIIOI) is used.
これに対し、本発明は水素含有ガスをシールドガスとし
て用いる点で、従来溶接方法と全く異っているものであ
る。In contrast, the present invention is completely different from conventional welding methods in that hydrogen-containing gas is used as a shielding gas.
この水素含有ガスをシールドガスとして用いると、ガス
シールド効果による窒素の侵入を防ぎ、窒素に起因する
気孔形成と溶接金属のぜい化を防止できることは言うま
でもなく、溶接アーク雰囲気中の水素分圧を高め、溶解
メタルの水素量が増加するため、ショップ・プライマ塗
布鋼板のすみ肉溶接メタル内に形成される気泡の成長距
離が促進され、結果として気孔のない溶接ビードが得ら
れる。When this hydrogen-containing gas is used as a shielding gas, it is possible to prevent the intrusion of nitrogen due to the gas shielding effect, and prevent the formation of pores and embrittlement of the weld metal due to nitrogen. As the hydrogen content of the molten metal increases, the growth distance of the bubbles formed in the fillet weld metal of the shop prime coated steel plate is promoted, resulting in a porosity-free weld bead.
しかし、この効果は適当量の酸素が存在することにより
最大に発揮される。However, this effect is maximized when an appropriate amount of oxygen is present.
ここに本発明においては鉄の酸化物を必須成分とするワ
イヤを用いる。Here, in the present invention, a wire containing iron oxide as an essential component is used.
ところで、本発明において最も効果を発揮するシールド
ガス中の全水素量は第1図の実験の結果から明らかなよ
うに、O,1volφ以上であることが判る。By the way, as is clear from the experimental results shown in FIG. 1, the total amount of hydrogen in the shielding gas that exhibits the most effect in the present invention is found to be 0.1 vol.phi. or more.
すなわち、この実験ではワイヤ重量に対し、8、owt
%のイルミナイト(Fed:25wt%、F e203
:21 w t % )、0.8wt%の二酸化マン
ガン、0.7 w を咎の珪砂、2.0wt饅のアルミ
ナ、3.0wtφカリ長石、5.0wt%のマンガンお
よび0.5wt%の鉄粉を含有する24闘φのワイヤを
用い電流330A(交流)、電圧3O−31V、速度3
5 cm /vtin、ガス流量25 l/iytなる
条件で20μ厚ジンクリツチプライマ塗布鋼板の水平す
み肉溶接を行ない、第2ビード側の表面気孔発生状況を
調査したものである。That is, in this experiment, the wire weight was 8, owt
% illuminite (Fed: 25wt%, Fe203
:21 wt%), 0.8wt% manganese dioxide, 0.7w silica sand, 2.0wt alumina, 3.0wtφ potassium feldspar, 5.0wt% manganese and 0.5wt% iron. Using a wire with a diameter of 24mm containing powder, the current was 330A (alternating current), the voltage was 30-31V, and the speed was 3.
Horizontal fillet welding of a 20 μ thick zinc-rich primer-coated steel plate was performed under conditions of 5 cm /vtin and a gas flow rate of 25 l/iyt, and the occurrence of surface pores on the second bead side was investigated.
第1図において、シールドガスに水素源ガスとして水素
、アセチレン、プロパンを代表的に添加しである。In FIG. 1, hydrogen, acetylene, and propane are typically added to the shielding gas as a hydrogen source gas.
いずれの場合も、シールドガス中の全水素量が0.1v
o1%以上において表面気孔は発生しないことが判った
。In either case, the total amount of hydrogen in the shielding gas is 0.1v
It was found that no surface pores were generated at o1% or higher.
その他、水素源ガスとしてアセチレン、ブタンなどの炭
化水素、有機化合物も検討したが、上記と同様な結果が
得られた。In addition, hydrocarbons such as acetylene and butane, and organic compounds were also investigated as hydrogen source gases, but the same results as above were obtained.
なおこの場合、ワイヤの必須成分である鉄の酸化物はイ
ルミナイト鉱物から添加した。In this case, iron oxide, which is an essential component of the wire, was added from illuminite mineral.
したがって、本発明における水素含有シールドガス中の
全水素量は0.1 volφ以上の範囲とする。Therefore, the total amount of hydrogen in the hydrogen-containing shielding gas in the present invention is in the range of 0.1 volφ or more.
なお、実験によると本発明においてシールドガス中の水
素はいずれのガス形態から添加してもQ、1v□1%以
上であれば有効なことが判明した。According to experiments, it has been found that hydrogen in the shielding gas in the present invention is effective in any gas form as long as it is Q, 1v□1% or more.
すなわち、これら水素源ガスとしては一般式CoH2o
+2で表わされるメタン系炭化水素有機化合物群のメタ
ン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、
ペンタン、オクタン、ノナン、デカンなど、CnH2n
で表わされるエチレン系炭化水素有機化合物群のエチレ
ン、プロピレン、ブタジェン類(イソブタジェン、1・
3ブタジエン)、ブチレン類(イソブチレン、nブチレ
ン)など、さらにC2nH2oで表わされるアセチレン
系炭化水素有機化合物群のアセチレン、メチルアセチレ
ン、ビニール・アセチレンなどのほか水素を含み、これ
らを1種または2種以上混合したものである。That is, these hydrogen source gases have the general formula CoH2o
Methane, ethane, propane, butane, pentane, hexane of the methane hydrocarbon organic compound group represented by +2,
Pentane, octane, nonane, decane, etc., CnH2n
Ethylene, propylene, butadiene (isobutadiene, 1.
3-butadiene), butylenes (isobutylene, n-butylene), etc. In addition to acetylene of the acetylenic hydrocarbon organic compound group represented by C2nH2o, methylacetylene, vinyl acetylene, etc., hydrogen is included, and one or more of these are included. It is a mixture.
本発明ではこの水素源ガスを炭酸ガス、アルコン、ヘリ
ウム、酸素の1種または2種以上から成るガスに混合し
て、全シールドガスに対し水素に換算して0.1vo#
%以上の水素量とすれば、又、ガス中の水分が分解して
発生する水素量が同様に0.1vo1%以上となれば、
上記効果を得ることが出来る。In the present invention, this hydrogen source gas is mixed with a gas consisting of one or more of carbon dioxide, alkone, helium, and oxygen, and the amount of hydrogen is 0.1 vo# in terms of hydrogen based on the total shielding gas.
% or more, and if the amount of hydrogen generated by decomposition of water in the gas is also 0.1vo1% or more,
The above effects can be obtained.
特に、これら炭化水素有機化合物を使用して上記効果が
得られる理由として、これら化合物は溶接中アーク熱に
て分解し、水素単独添加の場合と同様アーク雰囲気の水
素分圧を高める効果が大きいことがあげられる。In particular, the reason why the above effects can be obtained by using these hydrocarbon organic compounds is that these compounds are decomposed by the arc heat during welding and have a large effect of increasing the hydrogen partial pressure in the arc atmosphere, similar to when hydrogen is added alone. can be given.
(2)鉄の酸化物
本発明はワイヤに鉄の酸化物を添加することを必須とす
る。(2) Iron oxide The present invention requires adding iron oxide to the wire.
鉄の酸化物は酸素源として溶接アーク雰囲気中の酸素分
圧を高め、特に開先面にはさまれたショップ・プライマ
中の高分子有機化合物の燃焼を促進させると共に、メタ
ル中の水素の活量を適度に抑え、いわゆるイルミナイト
系酢液棒などにしばしば見られる過脱酸状態下での水素
による気泡生成を防止する目的で、本発明に使用するワ
イヤには鉄の酸化物量を第2図に示す実験結果例からワ
イヤ全重量に対し0、1 w t %〜12wt%なる
範囲に添加するのを特徴とする。Iron oxide acts as an oxygen source, increasing the oxygen partial pressure in the welding arc atmosphere, promoting the combustion of high-molecular organic compounds in the shop primer sandwiched between the groove surfaces, and also promoting the activation of hydrogen in the metal. In order to suppress the amount of iron oxide to an appropriate level and to prevent the formation of bubbles due to hydrogen under excessively deoxidized conditions, which is often seen in so-called illuminite vinegar sticks, the wire used in the present invention has a second amount of iron oxide. From the experimental results shown in the figure, it is characterized in that it is added in a range of 0.1 wt % to 12 wt % based on the total weight of the wire.
すなわち、ワイヤ全重量に対し2.5wt%の珪砂、1
5wt%のアルミナ、0.8wt%のカリ長石、2.5
wt%のルチール、1.7wt%の酸化マグネシウム、
4.5 w t %cマンガンニ各種形態の鉄の酸化物
を各種割合で添加した2、4nφのワイヤを用い、80
vo#%のCO2と20 volφの水素を混合したガ
スシールド下にて、第1図の実験と同様の水平すみ肉溶
接を行った。That is, 2.5 wt% of silica sand, 1
5wt% alumina, 0.8wt% potassium feldspar, 2.5
wt% rutile, 1.7wt% magnesium oxide,
4.5 wt %c manganese 80
Horizontal fillet welding similar to the experiment shown in FIG. 1 was performed under a gas shield containing a mixture of vo#% CO2 and 20 volφ hydrogen.
第2図はワイヤに対する鉄の酸化物量と水平すみ肉第2
ビード側の表面気孔数の関係を示し、鉄の酸化物量が0
.1wt%以上において気孔は皆無になることが判る。Figure 2 shows the amount of iron oxide and horizontal fillet 2 for the wire.
The relationship between the number of surface pores on the bead side is shown, and the amount of iron oxide is 0.
.. It can be seen that at 1 wt% or more, there are no pores.
しかし、これが12wt%を超えると、形成スラグの物
性、特に流動性が極度に劣化するばかりでなく、添加酸
素量が過剰になるため、再び気孔を形成することがある
。However, if it exceeds 12 wt%, not only the physical properties of the formed slag, especially the fluidity, will be extremely deteriorated, but also the amount of added oxygen will be excessive, which may cause pores to be formed again.
一方、0.1wt%未満で気孔生成を防止できないのは
この範囲において、アーク雰囲気中の酸素分圧が不当に
低過ぎ、プライマ中の高分子有機化合物の燃焼が不完全
に進行するためと考えられる。On the other hand, the reason why pore formation cannot be prevented at less than 0.1 wt% is thought to be because the oxygen partial pressure in the arc atmosphere is unreasonably low in this range, and the combustion of the high molecular organic compound in the primer progresses incompletely. It will be done.
したがって、本発明におけるワイヤに添加する鉄の酸化
物量は0.1〜12wt%の範囲を適当とする。Therefore, the amount of iron oxide added to the wire in the present invention is suitably in the range of 0.1 to 12 wt%.
ところで、本発明における鉄の酸化物とは鉄元素と酸素
元素からなるもので、アーク熱により容易に分解し酸素
を放出する鉄と酸素の化合物を含むものであればいずれ
でもよい。Incidentally, the iron oxide in the present invention is composed of an iron element and an oxygen element, and may be any oxide containing a compound of iron and oxygen that is easily decomposed by arc heat and releases oxygen.
すなわち、本発明ではへマタイト、マグネタイト、ミル
スケールなど鉄と酸素の化合物のほかイルミナイト、ぢ
くろ石、ムライトクリンカなど鉄の酸化物を1組成とす
る無機化合物、さらに加熱分解して鉄の酸化物となる炭
酸鉄などから選ばれるものを単独または2種以上を複合
して使用する。That is, in the present invention, in addition to compounds of iron and oxygen such as hematite, magnetite, and mill scale, inorganic compounds containing iron oxides such as illuminite, dicrostone, and mullite clinker, and further heat decomposition to oxidize iron. Iron carbonate, etc., can be used singly or in combination of two or more.
さらに、表面に鉄の酸化物を有する鉄粉をワイヤに添加
したり、ワイヤを高温にて焼鈍することにより表面を酸
化させ、本発明にて必要な範囲で鉄の酸化物をワイヤに
添加することもできる。Furthermore, iron powder having iron oxide on the surface is added to the wire, or the wire is annealed at high temperature to oxidize the surface, and iron oxide is added to the wire to the extent necessary in the present invention. You can also do that.
(3)水素源化合物
本発明では必要に応じて、水素源化合物をワイヤに対し
17wt%の範囲内で使用する。(3) Hydrogen Source Compound In the present invention, a hydrogen source compound is used within a range of 17 wt % based on the wire, if necessary.
この水素源化合物を添加する目的はアーク熱またはワイ
ヤ突出し部における抵抗発熱による水素源の急激分解時
の爆発力を利用して、溶滴の離脱を促進しアークをスプ
レー化させることにある。The purpose of adding this hydrogen source compound is to utilize the explosive force generated when the hydrogen source rapidly decomposes due to arc heat or resistance heat generation at the protruding portion of the wire to promote detachment of droplets and turn the arc into a spray.
さらに、水素源から放出される水素により溶融池を外気
からシールドするいわゆる自己シールドの効果をも期待
でき、一般にガスシールドアーク溶接法の弱点となって
いる虱の害を極力抑えることができる。Furthermore, a so-called self-shielding effect can be expected in which the molten pool is shielded from the outside air by the hydrogen released from the hydrogen source, and the damage caused by lice, which is generally a weak point of gas-shielded arc welding, can be suppressed as much as possible.
実験の結果、この水素源化合物はワイヤに対し17wt
%を超えると、アークはむしろ荒くなりスパッタ放出が
激しくなるなど、全体的に溶接作業性が劣化するため、
これ以下とするのが好ましい。As a result of the experiment, this hydrogen source compound was 17wt for the wire.
If it exceeds %, the arc becomes rougher and spatter is emitted more intensely, and overall welding workability deteriorates.
It is preferable to set it below this.
したがって、本発明におけるワイヤに添加する水素源化
合物は17wt%以下を適当とする。Therefore, the hydrogen source compound added to the wire in the present invention is suitably 17 wt% or less.
ところで、本発明において用いる水素源化合物は一般に
溶接材料フラックス素材として慣用されるセルローズ、
澱粉、木粉などの有機化合物、タルク、マイカ、アスベ
スト、粉末水ガラスなどの結晶水または結合水を有する
無機化合物、または水酸化マグネシウム、水酸化アルミ
、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化鉄などの水酸基をもつ無機化合物などである
。By the way, the hydrogen source compound used in the present invention is cellulose, which is generally used as a flux material for welding materials.
Organic compounds such as starch and wood flour; inorganic compounds with water of crystallization or bound water such as talc, mica, asbestos, and powdered water glass; or magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, and sodium hydroxide. , inorganic compounds with hydroxyl groups such as iron hydroxide.
さらに、ワイヤ製線またはコイリングの過程に付着する
油脂類また吸湿フラックスを充てんするなどの方法でワ
イヤに17wt%限度の水素源化合物を添加して上記効
果を得ることもできる。Furthermore, the above effect can also be obtained by adding up to 17 wt % of a hydrogen source compound to the wire by filling it with oils and fats or moisture-absorbing flux that adhere to the wire during wire making or coiling.
その他、上記構成のフラックスに適量の水ガラスを固着
剤として加え適当な装置により造粒し、低温乾燥したも
のを充てんすることにより、ワイヤに水分を添加するこ
ともできる。In addition, water can also be added to the wire by adding an appropriate amount of water glass as a fixing agent to the above-mentioned flux, granulating it with an appropriate device, and filling the flux with a mixture that has been dried at a low temperature.
(4)その他のフラックス材
本発明ワイヤには上述した必須成分以外、一般に溶接用
フラックス材として用いる金属酸化物、金属炭酸塩、金
属ぶつ化物、脱酸剤、金属粉を用途に応じて適当構成比
にて添加することができる。(4) Other flux materials In addition to the above-mentioned essential components, the wire of the present invention contains metal oxides, metal carbonates, metal lumps, deoxidizers, and metal powders, which are generally used as welding flux materials, as appropriate depending on the application. It can be added in ratio.
(5)フラックス充てん率
本発明に使用するワイヤには上記構成のフラックスをワ
イヤ全重量に対し3〜40φの割合で、金属外皮を有す
るワイヤ内部に充てんする。(5) Flux filling rate In the wire used in the present invention, the inside of the wire having a metal sheath is filled with the flux having the above structure at a ratio of 3 to 40 φ with respect to the total weight of the wire.
3φ以下では、水平すみ肉溶接において美麗なビード外
観を得ることはできない。If the diameter is less than 3φ, a beautiful bead appearance cannot be obtained in horizontal fillet welding.
一方、40φ超えると、フラックスとワイヤ外皮金属重
量の割合のバランスが崩れ、溶接中にワイヤ外皮金属と
フラックスとの反応が不じゆう分となり、未溶融フラッ
クスの異常突出しおよびスパッタ現象を招くので好まし
くない。On the other hand, if it exceeds 40φ, the balance between the weight of the flux and the wire sheath metal will be lost, and the reaction between the wire sheath metal and the flux will be insufficient during welding, causing abnormal protrusion of unmelted flux and spatter phenomenon, so this is not preferable. do not have.
なお、本発明はプライマ、錆、水分あるいは油などが付
着した清浄でない被溶接体の溶接においても耐気孔性に
優れた溶接を提供するものであるが、反面水素ガスに起
因する溶接欠陥が懸念されうる。The present invention provides welding with excellent porosity resistance even when welding unclean workpieces with primer, rust, water, oil, etc. attached, but on the other hand, welding defects caused by hydrogen gas are a concern. It can be done.
すなわち、抗張力の著しく大きい鋼材溶接では溶接部の
拡散性水素によるルート割れ如き低温割れが発生しやす
くなる。That is, when welding steel materials with extremely high tensile strength, low-temperature cracking such as root cracking due to diffusible hydrogen in the weld is likely to occur.
従って本発明はこの点を考慮し、抗張力が50キロ級以
下の鋼材に用いることが望ましい。Therefore, in consideration of this point, the present invention is preferably used for steel materials having a tensile strength of 50 kg or less.
次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
実施例
第1表に本発明に用いる水素含有ガス01〜G、6およ
び比較シールドガスの組成を示す。Table 1 shows the compositions of the hydrogen-containing gases 01 to G and 6 used in the present invention and the comparative shielding gas.
比較シールドガスとしては、全水素量が本発明に用いる
ガスの範囲未満に製造されているJIS規格(K 11
06)第2種の炭酸ガスを例示している。As a comparative shielding gas, the JIS standard (K 11
06) The second type of carbon dioxide gas is illustrated.
また、第2表は本発明に用いるワイヤW、1〜W、6r
ワイヤ成分を示す。Table 2 also shows wires W, 1 to W, 6r used in the present invention.
Shows wire components.
さらに、同表には本発明に用いるワイヤ成分範囲外のワ
イヤも比較のため併記しである。Furthermore, the table also includes wires outside the range of wire components used in the present invention for comparison.
これらワイヤは極軟鋼外皮からなり、ワイヤに充てんし
2、41EIφに仕上げた。These wires were made of a very mild steel sheath, and the wires were filled and finished to a diameter of 2.41 EIφ.
以下、第1表のガスと第2表のワイヤを適宜組合せ、電
流350A(直流)、電圧31〜32V、速度20〜3
5 cm/Mn、ガス流量251J /vtin、、な
る条件で、各種溶接を行なった結果について説明する。Hereinafter, the gas in Table 1 and the wire in Table 2 are combined as appropriate, current is 350 A (DC), voltage is 31 to 32 V, and speed is 20 to 3.
The following describes the results of various welding operations performed under the following conditions: 5 cm/Mn, gas flow rate 251 J/vtin.
まず、第1表に示す全種のシールドガスと第2表の水素
源化合物を含有していないワイヤW、2を組合せ、ジン
クリッチプライマ(20μ厚)塗布鋼板のすみ肉溶接を
行ったところ第3図に示す如く、表面気孔が全く存在し
ないすみ肉ビードが得られた。First, fillet welding of a steel plate coated with a zinc-rich primer (20 μm thick) was performed using a combination of all the shielding gases shown in Table 1 and the wire W, 2 that does not contain a hydrogen source compound shown in Table 2. As shown in Figure 3, a fillet bead with no surface pores was obtained.
同図には全水素量が本発明に用いるガスの範囲未満のJ
IS規格(K1106)第2種炭酸ガスによる溶接結果
も併記した。The same figure shows J gas in which the total amount of hydrogen is less than the range of the gas used in the present invention.
The welding results using IS standard (K1106) type 2 carbon dioxide gas are also shown.
この図から明らかな通り、不発明に用いるガスより少い
全水素量を有する炭酸ガスでは本発明における水素含有
シールドガスにくらべ表面気孔を防止できないことが判
る。As is clear from this figure, carbon dioxide gas having a lower total hydrogen content than the gas used in the present invention is less able to prevent surface pores than the hydrogen-containing shielding gas used in the present invention.
さらに、下向姿勢での軟鋼(20朋厚)継手溶接を行い
、X線的に無欠陥の溶接部を得た。Furthermore, welding of a mild steel (20 mm thick) joint was performed in a downward position to obtain a welded part free from X-ray defects.
さらに、この場合の溶接金属の0℃における2 mtt
t Vノツチシャルピー衝撃吸収エネルギを求めると0
.1が平均11.4 Kg −m 、 0.2が平均1
2.3Ky−m 。Furthermore, 2 mtt of the weld metal at 0°C in this case
t Vnotch Charpy shock absorption energy is found to be 0
.. 1 has an average of 11.4 Kg-m, 0.2 has an average of 1
2.3 Ky-m.
G、3が平均11.9 Ky−m 、 G、4が平均1
0.8KP−m、0.5が平均10.3Kp−m 、
G、5が平均10.4Ky−mなるすぐれた値を得た。G,3 has an average of 11.9 Ky-m, G,4 has an average of 1
0.8KP-m, 0.5 average 10.3Kp-m,
G.5 obtained an excellent value of 10.4 Ky-m on average.
次に、第1表に示す全種のシールドガスと第2表の水素
源化合物を含有しているワイヤW、5を組合せ、ジンク
リッチプライマ塗布鋼板のすみ肉溶接を行ったところ、
第4図に示す如く、表面気孔が全く存在しないすみ肉ビ
ードが得られた。Next, fillet welding of the zinc-rich primer-coated steel plate was performed by combining wires W and 5 containing all the shielding gases shown in Table 1 and the hydrogen source compounds shown in Table 2.
As shown in FIG. 4, a fillet bead with no surface pores was obtained.
同図には前述した結果と同様、全水素量が本発明に用い
るガスより少ない第2種炭酸ガスでは表面気孔を防止で
きないことが判る。Similar to the results described above, the figure shows that surface pores cannot be prevented with type 2 carbon dioxide gas in which the total amount of hydrogen is smaller than that of the gas used in the present invention.
さらに、この場合の溶接金属の0℃における衝撃吸収エ
ネルギを求めると、0.1が平均11.6Ky −rn
+ G、2が平均12.7 Ky−m 、 G、3が
平均12、IKp−m 、 G、4が平均11.3Kp
−m 、 G、5が平均10.4Kii−m 、 G、
6が平均10.7に、411−mなるすぐれた値を得た
。Furthermore, when determining the impact absorption energy of the weld metal at 0°C in this case, 0.1 is an average of 11.6 Ky -rn
+ G,2 has an average of 12.7 Ky-m, G,3 has an average of 12, IKp-m, G,4 has an average of 11.3 Kp
-m,G,5 has an average of 10.4Kii-m,G,
6 obtained an excellent value of 411-m with an average of 10.7.
さらに、第1表に示すガス0.2と第2表の各種ワイヤ
を組合せ、すみ肉溶接を行った結果、第5図に示す如く
表面気孔が発生しない溶接ビードを得た。Further, as a result of fillet welding using a combination of gas 0.2 shown in Table 1 and various wires shown in Table 2, weld beads without surface pores were obtained as shown in FIG. 5.
同図には鉄の酸化物が本発明で用いるワイヤより少いワ
イヤによる溶接結果も併記した。The figure also shows welding results using a wire with less iron oxide than the wire used in the present invention.
図から明らかなように、鉄の酸化物が本発明に用いられ
るワイヤより少いワイヤでは、表面気孔の発生を防止で
きないことがわかる。As is clear from the figure, the generation of surface pores cannot be prevented with a wire containing less iron oxide than the wire used in the present invention.
さらに、下向姿勢による継手溶接を行い、X線的に無欠
陥の溶接部を得た。Furthermore, joint welding was performed in a downward position to obtain a welded part that was X-ray-free.
この場合の溶接金属のO′Cにおける衝撃吸収エネルギ
を求めたところ、W、1が平均11.6 Kf−m 、
W、2が平均12.3に9− m 、 W、3が平均
12.3 Kp −m 、 W、4が平均11.9Kp
−mtW、5が平均12.7Kg−m 、W、5が平均
11.6Kp−mを示した。When the impact absorption energy at O'C of the weld metal in this case was determined, W,1 was 11.6 Kf-m on average,
W,2 has an average of 12.3 9-m, W,3 has an average of 12.3 Kp-m, W,4 has an average of 11.9Kp
-mtW,5 showed an average of 12.7Kg-m, and W,5 showed an average of 11.6Kp-m.
以上本発明の実施例は、直流溶接による結果にて説明し
たが、別途交流溶接についても同様の検討を行ない、結
果に大差ないことも確認している。Although the embodiments of the present invention have been described above based on the results obtained by direct current welding, similar studies were conducted separately for alternating current welding, and it was confirmed that the results were not significantly different.
なお、本発明に用いるワイヤと一般に使用されている潜
弧溶接用フラックスを組合せ、かつ本発明の成分範囲に
ある水素含有シールドガスを溶融池周辺に噴出し、溶融
池を外気からシールドしなから潜弧溶接を行うことによ
り、上述した結果と変らない高じん性で気孔などの溶接
欠陥が全く発生しない溶接部を得ることも確認した。In addition, by combining the wire used in the present invention with a commonly used flux for submerged arc welding, and by spouting a hydrogen-containing shielding gas within the composition range of the present invention around the molten pool, the molten pool can be shielded from the outside air. It was also confirmed that by performing submerged arc welding, a welded part with high toughness and no welding defects such as pores could be obtained, which is the same as the results described above.
このように、本発明の溶接法を用いるとショップ・プラ
イマ、錆、水分あるいは油などの付着した鋼板のすみ肉
溶接において、表面気孔が全く発生しなくしん性のすぐ
れたすみ肉ビードが得られることが判った。As described above, when the welding method of the present invention is used, a fillet bead with excellent tenacity and no surface pores can be obtained when fillet welding steel plates that have shop primer, rust, moisture, or oil attached. It turned out that.
これは従来のガスシールドアーク溶接法では到底達威し
得ないもので、各種産業の発展に貢献する所、極めて犬
である。This is something that cannot be accomplished using conventional gas-shielded arc welding methods, and it is extremely valuable in contributing to the development of various industries.
第1図はシールドガス中の全水素量とすみ肉溶接ビード
の表面気孔数との関係を示す図、第2図はワイヤ全重量
に対する鉄の酸化物量とすみ肉溶接ビードの表面気孔数
との関係を示す図、第3図および第4図はシールドガス
中の水素含有量と溶接ビードの表面気孔数との関係を示
す図、第5図はワイヤ成分と溶接ビード表面気孔発生数
との関係を示す図である。Figure 1 shows the relationship between the total amount of hydrogen in the shielding gas and the number of surface pores in the fillet weld bead, and Figure 2 shows the relationship between the amount of iron oxide and the number of surface pores in the fillet weld bead relative to the total weight of the wire. Figures 3 and 4 are diagrams showing the relationship between the hydrogen content in the shielding gas and the number of pores on the surface of the weld bead, and Figure 5 is the relationship between the wire components and the number of pores on the weld bead surface. FIG.
Claims (1)
須成分とするフラックス入りワイヤを用い、全水素量が
0.1volφ以上であるシールドガスを用い、抗張力
が50キロ級以下の鋼材を溶接することを特徴とするガ
スシールドアーク溶接方法。 2 ワイヤに対し0.1〜12wt%の鉄の酸化物を必
須成分とし、これにさらに水素源化合物をワイヤに対し
17wtφ以下添加したフラックス入りワイヤを用い、
全水素量が0.1vo1%以上であるシールドガスを用
い、抗張力が50キロ級以下の鋼材を溶接することを特
徴とするガスシールドアーク溶接方法。[Claims] 1. A flux-cored wire containing 0.1 to 12 wt% iron oxide as an essential component to the wire, a shielding gas with a total hydrogen content of 0.1 volφ or more, and a tensile strength of 50 A gas-shielded arc welding method that is characterized by welding steel materials of kg class or less. 2. Using a flux-cored wire in which 0.1 to 12 wt% of iron oxide is an essential component and a hydrogen source compound is further added to the wire at 17 wtφ or less,
A gas shielded arc welding method characterized in that steel materials having a tensile strength of 50 kg or less are welded using a shielding gas having a total hydrogen content of 0.1 VO 1% or more.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14937375A JPS5834228B2 (en) | 1975-12-15 | 1975-12-15 | Gas shield door |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14937375A JPS5834228B2 (en) | 1975-12-15 | 1975-12-15 | Gas shield door |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5272344A JPS5272344A (en) | 1977-06-16 |
| JPS5834228B2 true JPS5834228B2 (en) | 1983-07-25 |
Family
ID=15473704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14937375A Expired JPS5834228B2 (en) | 1975-12-15 | 1975-12-15 | Gas shield door |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5834228B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59152717U (en) * | 1983-03-31 | 1984-10-13 | 中部電力株式会社 | Lightning transformer for power distribution |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6039480B2 (en) * | 1981-12-24 | 1985-09-06 | 株式会社神戸製鋼所 | Flux-cored wire for gas shield arc welding |
| JPH0371980A (en) * | 1989-08-11 | 1991-03-27 | Sanyo Electric Co Ltd | Machine and method of arc welding |
-
1975
- 1975-12-15 JP JP14937375A patent/JPS5834228B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59152717U (en) * | 1983-03-31 | 1984-10-13 | 中部電力株式会社 | Lightning transformer for power distribution |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5272344A (en) | 1977-06-16 |
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