埋弧焊用焊劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于埋弧焊的焊劑。更詳細(xì)而言，涉及一種高溫?zé)尚秃竸?br>【背景技術(shù)】
[0002] 埋弧焊中所使用的焊劑根據(jù)其形態(tài)大致分為熔融型焊劑和燒成型焊劑。熔融型焊 劑通過(guò)將各種原料在電爐等中熔解、并粉碎來(lái)制造。另一方面，燒成型焊劑通過(guò)將各種原料 利用硅酸堿等粘合劑結(jié)合、并造粒后進(jìn)行燒成來(lái)制造。
[0003] 另外，燒成型焊劑根據(jù)燒成溫度來(lái)分類，通常，將以400~600°C進(jìn)行燒成后的焊 劑稱作低溫?zé)尚秃竸?，將?00~1200°C進(jìn)行燒成后的焊劑稱作高溫?zé)尚秃竸６遥?就低溫?zé)尚秃竸┒?，以往為了降低氫在焊接金屬中的擴(kuò)散，而進(jìn)行了各種研究（參照 日本專利文獻(xiàn)1~3)。例如，在日本專利文獻(xiàn)1~3中公開(kāi)了如下技術(shù)：通過(guò)將焊劑中的 碳酸鹽的比率設(shè)定為特定的范圍，從而使焊接時(shí)產(chǎn)生C02氣體來(lái)降低Η2分壓。
[0004] 另外，為了在不使用碳酸鹽的情況下改善吸濕特性，提出了如下做法：主要規(guī)定 源自焊劑成分的特性值即Α值及焊劑的比表面積的最大值，從而降低在焊接金屬中的氫量 (參照日本專利文獻(xiàn)4)。另一方面，提出了如下方案：通過(guò)對(duì)高溫?zé)尚秃竸┫薅ɡ鐗A性 氧化物、堿金屬氟化物及酸性氧化物等的種類和其含量，從而降低擴(kuò)散氫量（參照日本專 利文獻(xiàn)5)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)昭49-70839號(hào)公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)昭53-95144號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)昭51-87444號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開(kāi)平9-99392號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開(kāi)昭62-68695號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明要解決的課題
[0013] 但是，在上述燒成型焊劑的擴(kuò)散氫量降低技術(shù)中存在以下所示的問(wèn)題點(diǎn)。首先，在 專利文獻(xiàn)1~3所記載的添加了碳酸鹽的低溫?zé)尚秃竸┲校羰褂弥绷魇胶附与娫?，則焊 劑消耗量增大，比使用交流式焊接電源的情況更進(jìn)一步促進(jìn)碳酸鹽的分解，因焊接中大量 產(chǎn)生的C0氣體、C02氣體而使焊道表面變粗糙。另外，它們產(chǎn)生麻點(diǎn)而存在焊道外觀、焊道 形狀變差的問(wèn)題點(diǎn)。
[0014] 在專利文獻(xiàn)4記載的技術(shù)中，就顯示水合性的指標(biāo)即A值而言，雖然捕捉MnO作為 水合性成分，但是，MnO也可以通過(guò)與其他焊劑成分并用而成為非水合性的成分。另外，在 專利文獻(xiàn)4記載的技術(shù)中，雖然謀求了比表面積的降低，但是焊劑的比表面積對(duì)焊接時(shí)的 焊渣的屏蔽性造成大幅影響。具體而言，若焊劑的比表面積降低，則焊渣的屏蔽性受損，焊 接金屬中的氮量上升，焊接金屬的韌性變差。
[0015] 另一方面，就有關(guān)高溫?zé)尚秃竸┑膶＠墨I(xiàn)5記載的技術(shù)而言，以應(yīng)對(duì)交流式 焊接電源為主要目的而設(shè)計(jì)了焊劑成分，并未考慮到在使用直流式焊接電源時(shí)最擔(dān)心的焊 接操作性變差。即，就專利文獻(xiàn)5記載的焊劑而言，若焊接電源使用直流式，則無(wú)法得到與 使用交流式的情況同等的效果。
[0016] 為此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種埋弧焊用焊劑，其即使在焊接電源為交流 式及直流式的任一情況下，也能使焊接操作性良好且降低焊接金屬中的擴(kuò)散性氫量。
[0017] 用于解決課題的手段
[0018] 本發(fā)明的埋弧焊用焊劑含有Al203:15~35質(zhì)量％、Si02:10~30質(zhì)量％、MgO: 10~25質(zhì)量％、F(CaF2換算值）：10~25質(zhì)量％、Mn(MnO換算值）：3~20質(zhì)量％、Na(Na20 換算值）和/或Κ(Κ20換算值）：共計(jì)0.5~4.5質(zhì)量％以及Fe(FeO換算值）：0.5~8 質(zhì)量％，并且規(guī)定為CaO:6質(zhì)量％以下及水溶性Si02:不足1質(zhì)量％，在將A1 203含量設(shè)為 [A1203]、將MgO含量設(shè)為[MgO]、將Μη含量（MnO換算值）設(shè)為[MnO]時(shí)，滿足下述數(shù)式1。
[0019][數(shù)1]
[0021] 該埋弧焊用焊劑的組成還含有Ti02:8質(zhì)量％以下，將1102含量設(shè)為[Ti02]時(shí)，也 可以成為滿足下述數(shù)式2。
[0022] [數(shù) 2]
[0024] 在本發(fā)明的埋弧焊用焊劑中，可以將C含量控制為0. 2質(zhì)量％以下。
[0025] 另外，本發(fā)明的埋弧焊用焊劑為例如以800°C以上燒成的焊劑。
[0026] 發(fā)明效果
[0027] 根據(jù)本發(fā)明，限定各成分的含量，并且使Mg含量與A1及Μη的總含量之比處于特 定范圍，因此即使在焊接電源為交流式及直流式的任一情況下，也能夠使焊接操作性良好 且降低焊接金屬中的擴(kuò)散性氫量。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為表示在實(shí)施例的焊接試驗(yàn)中使用的試驗(yàn)片的坡口形狀的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。另外，本發(fā)明并不限定于以下說(shuō)明的 實(shí)施方式。
[0030] 本發(fā)明人為了解決上述課題而進(jìn)行了深入實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果得到以下所示的見(jiàn)解。 在使用直流式焊接電源的情況下，為了將焊渣剝離性保持良好，應(yīng)該盡可能地降低焊劑的 ^ 〇2量。另外，就Mg0而言，若添加量不比專利文獻(xiàn)5記載的焊劑多，則無(wú)法改善焊渣剝離 性。
[0031] 為此，在本發(fā)明的實(shí)施方式的埋弧焊用焊劑（以下，也簡(jiǎn)稱為焊劑。）中，使Si02 含量為10~30質(zhì)量％、MgO含量為10~25質(zhì)量％，并且將水溶性Si02規(guī)定為不足1質(zhì) 量％。另外，在本實(shí)施方式的焊劑中，將A1203含量設(shè)為[A1 203]、將MgO含量設(shè)為[MgO]、將 Μη含量（MnO換算值）設(shè)為[MnO]時(shí)，以滿足下述數(shù)式3的方式調(diào)整各成分。
[0032][數(shù) 3]
[0034] 以下，對(duì)本實(shí)施方式的焊劑的組成限定理由進(jìn)行說(shuō)明。另外，只要無(wú)特別說(shuō)明，本 實(shí)施方式的焊劑中的各成分的含量為將利用JISZ3352中規(guī)定的方法進(jìn)行定量的值換算 為氧化物或氟化物后的換算值。
[0035] [Al203:15 ~35 質(zhì)量％ ]
[0036] A1203為調(diào)整熔融焊渣的粘性及熔點(diǎn)的成分，具有使焊接時(shí)的焊道形狀良好的效 果。但是，在A1203含量不足15質(zhì)量％的情況下，無(wú)法充分得到上述的效果，另外，若A1203 含量超過(guò)35質(zhì)量％，則熔融焊渣的熔點(diǎn)過(guò)度上升，在焊接時(shí)招致焊道形狀變差。因此，A1203 含量為15~35質(zhì)量％。
[0037] 從調(diào)整熔融焊渣的粘性及熔點(diǎn)的觀點(diǎn)出發(fā)，A1203含量?jī)?yōu)選為20質(zhì)量％以上、更優(yōu) 選為23質(zhì)量％以上。另外，從熔融焊渣的熔點(diǎn)的觀點(diǎn)出發(fā)，A1203含量?jī)?yōu)選為30質(zhì)量％以 下、更優(yōu)選為28質(zhì)量％以下。由此，可以使焊道形狀更為良好。
[0038] 另外，在此所說(shuō)的A1203含量為將利用JISZ3352中規(guī)定的方法（例如JISΜ 8220等）分析得到的焊劑的全部Α1量以Α1203換算成的值。在利用該方法測(cè)定的全部Α1 量中有時(shí)包括A1F3等除Α1 203以外的成分，由于這些成分為微量，因此若Α1 203含量（全部 A1量的A1203換算值）為上述范圍內(nèi)，則不會(huì)影響上述的A1 203的效果。
[0039] [Si02:10 ~30 質(zhì)量％ ]
[0040] Si02通過(guò)對(duì)熔融焊渣賦予適度的粘性，從而具有主要使焊道外觀及焊道形狀良好 的效果。但是，在Si(v#量不足10質(zhì)量％的情況下，無(wú)法充分得到上述的效果，并且焊道 外觀及焊道形狀變差。另外，若Si〇2#量超過(guò)30質(zhì)量％，則變得過(guò)量，焊渣剝離性變差，并 且焊渣的燒結(jié)變得激烈。因此，Si02含量為10~30質(zhì)量％。
[0041] 從提高焊道外觀及焊道形狀的觀點(diǎn)出發(fā)，Si02含量?jī)?yōu)選為15質(zhì)量％以上、更優(yōu)選 為18