NIPPON STEEL日鉄溶接工業株式会社

ENGLISH

技術情報溶接Q&A

F081鉄骨向けフラックス入りワイヤ

1. はじめに

当社で製造・販売を行っている溶接材料は、国内外の幅広い産業でご使用いただいています。今回、震災復興や2020年東京オリンピック特需など、最近活発な鉄骨需要向け溶接施工に最適なシームレスフラックス入りワイヤをご紹介します。

 

2. 鉄骨の溶接


鉄骨の溶接として代表的な溶接組立箱形断面柱(四面溶接ボックス柱)の製作には、角継手に大入熱SAWが、柱スキンプレートと内ダイアフラムの穴状柱継手にESWが多く採用されています。また、梁に使用される溶接組立H形鋼(BH鋼)の製造には、すみ肉溶接に特化したタイプのSAWが多く採用されています。
 
一方、内ダイアフラム組立や裏当て金の取付け、エレクションピース、シャープレートおよび仕口の溶接には、YGW11やYGW18に代表されるソリッドワイヤのGMAWが多く適用されており、工場製作では溶接ロボットによる自動溶接が、工事現場では半自動溶接が多く行われています。

今回、図1に示すような、工事現場施工で主に適用されるGMAW溶接作業の効率化、溶接技量・技能継承の緩和、溶接作業負担を軽減できる鉄骨向けシームレスフラックス入りワイヤを紹介します。

図1 鉄骨のGMAW適用箇所例
図1 鉄骨のGMAW適用箇所例

3. 鉄骨向けフラックス入りワイヤ

鉄骨溶接に最適な3種類のシームレスフラックス入りワイヤを、表1に示します。

当社のシームレスフラックス入りワイヤにはCuめっきが施されており、耐錆性に優れるため、特別な防湿対策は不要です。そのため現場施工では、ソリッドワイヤと同様の管理でお使いいただけます。

表1 鉄骨向けシームレスフラックス入りワイヤ(シールドガス:CO
銘 柄 JIS Z 3313 AWS A5.36 用 途 サイズmm
SM-1FT T49J0T1-0CA-UH5 E70T1-C1A0-CS1 該当 下向・水平すみ肉の多パス溶接用 1.2Φ
1.4Φ
SF-1V T49J0T1-1CA-UH5 E71T1-C1A0-CS1 該当 立向上進溶接重視の全姿勢溶接用
SF-55 T550T1-1CA-G-UH5 E81T1-C1A0-CS1 該当 大入熱・高パス間温度の全姿勢溶接用

表2 溶着金属の化学成分および機械的性質の一例(ワイヤ径:1.2mmΦ)
銘 柄 化学成分 % 溶接条件 引張試験 衝撃試験
C Si Mn P S Mo 入熱
(kJ/cm)
パス間
温度℃
耐力
(N/mm²
引張強さ
(N/mm²
伸び
(%)
vE 0℃
(J)
SM-1FT 0.05 0.55 1.25 0.015 0.012 17 150 510 570 26 70
SF-1V 0.04 0.56 1.20 0.013 0.010 17 150 518 595 29 95
SF-55 0.06 0.42 1.28 0.014 0.007 0.31 30 250 482 591 30 106
40 350 417 564 30 93
 

3.1 多パス溶接に最適 すみ肉溶接用 SM-1FT

SM-1FTは、多パスのすみ肉溶接に最適な低スラグ系CO₂溶接用シームレスフラックス入りワイヤです。従来のすみ肉用フラックス入りワイヤSM-1Fに比べてスラグの自然剥離を抑制したタイプで、以下の特長があります。

特長
・スラグの自然剥離を抑えているため、スラグ除去を行わずに多パスの溶接が可能で、ビード止端部がきれいにそろいます。
・スラグの自然剥離を抑制していますが、軽くたたくことで、簡単に除去できます。
・アークがソフトで、溶接しやすい。
・スパッタの発生量が低減できます。

用途
・軟鋼および490N/mm²級高張力鋼を使用する鉄骨の下向および水平すみ肉の溶接
 

図2 SM-1FT による水平すみ肉溶接のビード外観例 (3パス仕上げ、270A-31V-40cm/min)
図2 SM-1FTによる水平すみ肉溶接のビード外観例
(3パス仕上げ、270A-31V-40cm/min)

図3 スパッタ発生量測定例(270A)
図3 スパッタ発生量測定例(270A)

 

3.2 立向上進溶接重視 SF-1V


SF-1Vは、鉄骨工事現場の立向上進溶接に最適なルチール系CO₂溶接用シームレスフラックス入りワイヤです。T継手のすみ肉、K形開先およびレ形開先の立向上進溶接に適用し、溶接金属が垂れ難く、平滑で良好なビード外観が得られます。

特長
・立向上進溶接時のアークの安定性、アークの強さが最適です。
・立向上進溶接時のビード外観および形状(なじみ性)が良好です。
・下向・水平すみ肉など、全姿勢溶接に適用可能です。

用途
・軟鋼および490N/mm²級高張力鋼を使用する鉄骨の立向上進溶接、および全姿勢溶接

表3 SF-1Vによる立向上進溶接の条件例
板厚
mm
開先 姿勢 トーチ
角度
°
ギャップ
mm
パス 電流
(A)
電圧
(V)
速度
(cm/min)
開先形状および積層
25 K形 立向
上進
23 6 1 200 24 8 yf08110
2 240 26 9
3 240 26 10
4 200 24 8
5 240 26 9
6 240 26 10
レ形 20 8 1 220 25 9 yf08111
2 230 26 6
3 240 25 9
4 220 25 8
図4 SF-1V による立向上進溶接ビード外観および断面マクロ例
図4 SF-1Vによる立向上進溶接ビード外観および断面マクロ例
 

3.3 大入熱・高パス間温度全姿勢溶接用 SF-55

SF-55は、大入熱・高パス間温度施工向けに設計されたルチール系CO₂溶接用シームレスフラックス入りワイヤです。建築工事標準仕様書JASS6鉄骨工事(日本建築学会)の管理目標上限(40kJ/cm、350℃)でも、十分な強度・じん性を確保できます。
 
従来、ソリッドワイヤのYGW18が適用されている継手と同等の熱管理で使用でき、スパッタが少なく、平滑で良好なビード外観が得られます。

特長
・スパッタが少なく、美麗なビード外観が得られるなど、溶接作業性が良好です。
・490N/mm²級高張力鋼の溶接において、JASS6の管理目標上限(40kJ/cm、350℃)で十分な強度・靭性が確保できます。

用途
・軟鋼、490N/mm²級、TMCP355(520N/mm²級)、TMCP385(550N/mm²級)などの高張力鋼の突合せおよびすみ肉の全姿勢溶接。
 
図5 SF-55 溶着金属の機械的性能に及ぼす入熱・パス間温度の影響例
図5 SF-55溶着金属の機械的性能に及ぼす入熱・パス間温度の影響例
 
図6 SF-55 による立向上進溶接の断面マクロ例(入熱:40kJ/cm,パス間:250℃)
図6 SF-55による立向上進溶接の断面マクロ例(入熱:40kJ/cm、パス間:250℃)
 

4. おわりに

最後に、現場施工における溶接作業の効率化、溶接技量・技能継承の緩和、溶接作業負担を軽減などのニーズは、今後ますます高まっていくと考えられます。今後もお客様のご要望に対応し、溶接材料の開発・改良を進めてまいりますので、ご愛顧のほどお願い致します。


<参考文献>
1)建築工事標準仕様書 JASS6鉄骨工事(日本建築学会)
2)鉄骨工事技術指針・工場製作編(日本建築学会)
3)鉄骨工事技術指針・工事現場施工編(日本建築学会)