埋弧焊用焊劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于埋弧焊的焊劑。更詳細而言，涉及一種高溫燒成型焊劑。
【背景技術】
[0002] 埋弧焊中所使用的焊劑根據其形態大致分為熔融型焊劑和燒成型焊劑。熔融型焊 劑通過將各種原料在電爐等中熔解、并粉碎來制造。另一方面，燒成型焊劑通過將各種原料 利用硅酸堿等粘合劑結合、并造粒后進行燒成來制造。
[0003] 另外，燒成型焊劑根據燒成溫度來分類，通常，將以400~600°C進行燒成后的焊 劑稱作低溫燒成型焊劑，將以600~1200°C進行燒成后的焊劑稱作高溫燒成型焊劑。而且， 就低溫燒成型焊劑而言，以往為了降低氫在焊接金屬中的擴散，而進行了各種研究（參照 日本專利文獻1~3)。例如，在日本專利文獻1~3中公開了如下技術：通過將焊劑中的 碳酸鹽的比率設定為特定的范圍，從而使焊接時產生C02氣體來降低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4)。另一方面，提出了如下方案：通過對高溫燒成型焊劑限定例如堿性 氧化物、堿金屬氟化物及酸性氧化物等的種類和其含量，從而降低擴散氫量（參照日本專 利文獻5)。
[0005] 現有技術文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本特開昭49-70839號公報
[0008] 專利文獻2 :日本特開昭53-95144號公報
[0009] 專利文獻3 :日本特開昭51-87444號公報
[0010] 專利文獻4 :日本特開平9-99392號公報
[0011] 專利文獻5 :日本特開昭62-68695號公報
【發明內容】
[0012] 發明要解決的課題
[0013] 但是，在上述燒成型焊劑的擴散氫量降低技術中存在以下所示的問題點。首先，在 專利文獻1~3所記載的添加了碳酸鹽的低溫燒成型焊劑中，若使用直流式焊接電源，則焊 劑消耗量增大，比使用交流式焊接電源的情況更進一步促進碳酸鹽的分解，因焊接中大量 產生的C0氣體、C02氣體而使焊道表面變粗糙。另外，它們產生麻點而存在焊道外觀、焊道 形狀變差的問題點。
[0014] 在專利文獻4記載的技術中，就顯示水合性的指標即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4記載的技術中，雖然謀求了比表面積的降低，但是焊劑的比表面積對焊接時的 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，就有關高溫燒成型焊劑的專利文獻5記載的技術而言，以應對交流式 焊接電源為主要目的而設計了焊劑成分，并未考慮到在使用直流式焊接電源時最擔心的焊 接操作性變差。即，就專利文獻5記載的焊劑而言，若焊接電源使用直流式，則無法得到與 使用交流式的情況同等的效果。
[0016] 為此，本發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散性氫量。
[0017] 用于解決課題的手段
[0018] 本發明的埋弧焊用焊劑含有Al203:15~35質量％、Si02:10~30質量％、MgO: 10~25質量％、F(CaF2換算值）：10~25質量％、Mn(MnO換算值）：3~20質量％、Na(Na20 換算值）和/或Κ(Κ20換算值）：共計0.5~4.5質量％以及Fe(FeO換算值）：0.5~8 質量％，并且規定為CaO:6質量％以下及水溶性Si02:不足1質量％，在將A1 203含量設為 [A1203]、將MgO含量設為[MgO]、將Μη含量（MnO換算值）設為[MnO]時，滿足下述數式1。
[0019][數1]
[0021] 該埋弧焊用焊劑的組成還含有Ti02:8質量％以下，將1102含量設為[Ti02]時，也 可以成為滿足下述數式2。
[0022] [數 2]
[0024] 在本發明的埋弧焊用焊劑中，可以將C含量控制為0. 2質量％以下。
[0025] 另外，本發明的埋弧焊用焊劑為例如以800°C以上燒成的焊劑。
[0026] 發明效果
[0027] 根據本發明，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散性氫量。
【附圖說明】
[0028]圖1為表示在實施例的焊接試驗中使用的試驗片的坡口形狀的圖。
【具體實施方式】
[0029] 以下，對本發明的實施方式進行詳細地說明。另外，本發明并不限定于以下說明的 實施方式。
[0030] 本發明人為了解決上述課題而進行了深入實驗研究，結果得到以下所示的見解。 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5記載的焊劑多，則無法改善焊渣剝離 性。
[0031] 為此，在本發明的實施方式的埋弧焊用焊劑（以下，也簡稱為焊劑。）中，使Si02 含量為10~30質量％、MgO含量為10~25質量％，并且將水溶性Si02規定為不足1質 量％。另外，在本實施方式的焊劑中，將A1203含量設為[A1 203]、將MgO含量設為[MgO]、將 Μη含量（MnO換算值）設為[MnO]時，以滿足下述數式3的方式調整各成分。
[0032][數 3]
[0034] 以下，對本實施方式的焊劑的組成限定理由進行說明。另外，只要無特別說明，本 實施方式的焊劑中的各成分的含量為將利用JISZ3352中規定的方法進行定量的值換算 為氧化物或氟化物后的換算值。
[0035] [Al203:15 ~35 質量％ ]
[0036] A1203為調整熔融焊渣的粘性及熔點的成分，具有使焊接時的焊道形狀良好的效 果。但是，在A1203含量不足15質量％的情況下，無法充分得到上述的效果，另外，若A1203 含量超過35質量％，則熔融焊渣的熔點過度上升，在焊接時招致焊道形狀變差。因此，A1203 含量為15~35質量％。
[0037] 從調整熔融焊渣的粘性及熔點的觀點出發，A1203含量優選為20質量％以上、更優 選為23質量％以上。另外，從熔融焊渣的熔點的觀點出發，A1203含量優選為30質量％以 下、更優選為28質量％以下。由此，可以使焊道形狀更為良好。
[0038] 另外，在此所說的A1203含量為將利用JISZ3352中規定的方法（例如JISΜ 8220等）分析得到的焊劑的全部Α1量以Α1203換算成的值。在利用該方法測定的全部Α1 量中有時包括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，則不會影響上述的A1 203的效果。
[0039] [Si02:10 ~30 質量％ ]
[0040] Si02通過對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質量％的情況下，無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30質量％，則變得過量，焊渣剝離性變差，并 且焊渣的燒結變得激烈。因此，Si02含量為10~30質量％。
[0041] 從提高焊道外觀及焊道形狀的觀點出發，Si02含量優選為15質量％以上、更優選 為18