[发明专利]单面潜弧焊用衬垫焊剂及使用它的单面潜弧焊方法

说明书

技术领域

本发明涉及以软钢、490N/mm²级高张力钢等为焊接对象，以铜板及 焊剂为衬垫使用的适用于单面潜弧焊的衬垫焊剂，及使用它的单面潜弧焊 方法。

背景技术

单面潜弧焊方法，是不反转被焊接钢板而只从坡口表面侧进行一次焊 接(焊接一层)，直至厚板(例如板厚40mm左右)都能够加工的极其高 效率的焊接方法，因此被应用于以造船的拼板对接焊为首的各种结构物的 焊接。

但是，该单面潜弧焊由于是被焊接钢板的坡口表面侧进行焊接而形成 背面焊道，因此若使用不适当的衬垫焊剂进行焊接，则背面焊道会产生形 状不良等焊接缺陷，这一缺陷的修补需要花费大量时间，高效率的优点效 果也会减半。

现在，单面潜弧焊方法中有两个方法被广泛应用，即在衬垫上只使用 焊剂的方法和在衬垫上使用铜板和焊剂的方法。

以下，对于作为本发明的对象的在衬垫上使用铜板和焊剂的单面潜弧 焊进行详述。

图1是用于说明将铜板和焊剂用于衬垫的单面潜弧焊的剖面图。在同 图中，1为被焊接钢板，2为衬垫焊剂，3为铜板，4为空气软管(air hose)。

该单面潜弧焊方法，是作为衬垫金属使用铜板，在铜板上以一定厚度 散布衬垫焊剂，把该衬垫焊剂夹在中间，在空气软管(压上机构)中注满 空气，将该铜板按压到被焊接钢板的坡口背面，在坡口背面配置焊剂和铜 板而进行焊接的方法。

这种单面潜弧焊方法，与前述的只使用焊剂的单面焊方法相比，对于 使用大电流的厚板的适用性和背面焊道高度的均一性优异，另一方面，若 衬垫焊剂和被焊接钢板的坡口背面的紧密性差，则背面焊道会成为焊瘤 (overlap)形状，另外还有容易发生铸件毛刺、烧穿等这样的缺点。

关于衬垫焊剂和被焊接钢板的坡口背面的紧密性的确保，在钢板上散 布衬垫焊剂后，以空气软管的压力使衬垫焊剂与被焊接钢板的坡口背面紧 贴，此外为了提高紧密性，历来会由焊接作业者在起弧前用金属棒或锤子 等在被焊接钢板表面的坡口附近实施敲打行为(被称为锤击)。

然而实际情况是，仅仅靠此锤击，在现有的衬垫焊剂中并不能得到确 保良好的紧密性的效果。

另外，出于稳定获得健全的背面焊道的目的，还提出有一种规定了焊 剂组成、焊剂粒度构成及树脂添加量的单面潜弧焊用的衬垫焊剂(特开平 10-314983号公报、特开平11-90680号公报)。

然而，由此提出的技术，在用于形成形状、外观稳定且健全的背面焊 道中可称得上是最重要的要素的一点的确保衬垫焊剂和被焊接钢板的坡 口背面的良好的紧密性的这点上，还有改善的余地。另外，在散布衬垫焊 剂后达到最密填充的粒度构成(特开平11-90680号公报)，因为衬垫焊剂 中的空隙变得极小，所以通过在空气软管中充满空气而将铜板向被焊接钢 板的坡口背面压上后，追随被焊接钢板的少许应变等都极其困难，衬垫焊 剂和被焊接钢板的坡口背面的紧密性有困难。

发明内容

因此，本发明的课题在于，提供一种单面潜弧焊用衬垫焊剂及使用它 的单面潜弧焊方法，该方法以铜板和焊剂作为衬垫使用，在进行被焊接钢 板的单面潜弧焊时，通过确保衬垫焊剂和被焊接钢板的坡口背面的良好的 紧密性，能够得到形状、外观稳定，健全的背面焊道。

为了解决上述问题，在本申请发明中提出以下的技术手段。

本发明是用于单面潜弧焊法的单面潜弧焊用衬垫焊剂，其中，作为衬 垫与铜板一起使用，在铜板上以一定厚度散布的状态与该铜板一起被按压 在被焊接钢板的坡口背面，一边从坡口表面侧形成背面焊道一边进行焊 接，其中，根据下述的测定方法求得的粉化率为3.0～10.0％。

(测定方法)将测定对象焊剂的试样进行筛分，分别提取粒径1.4～ 1.68mm的范围的焊剂和粒径500～840μm的范围的焊剂各50g，合计为 100g。在500μm的筛子中加入前述100g的焊剂和2个40～50mm的金 属球体并盖上盖子，将筛子安装到自动标准筛振荡机(Ro-Tap)上，通过 自动标准筛振荡机进行5分钟振动筛分，求得通过500μm的筛子的焊剂量 相对于前述100g的焊剂的比率作为粉化率。

在上述的单面潜弧焊用衬垫焊剂中，优选相对于焊剂总质量含有焊剂 粒径为500μm～1.4mm范围的焊剂60～85质量％。