CN101817131B - 焊剂的充填方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种焊剂的充填方法,在药芯焊丝的连续制造工序中,在成形途中的腔部连续地充填焊剂时,通过带式进料器进行焊剂的供给,焊剂供给筒内的焊剂层不是自由落下,而是一边连续地堆积于带式进料器表面,一边流下,同时,从供给筒下端和带式进料器表面的间隙切出并输送堆积的焊剂层,并且使被输送的焊剂层从带式进料器的终端朝向规定的导向板层状流下,该层状流下来的焊剂不是自由落下,而是在导向板上层状滑落,相对于行进的成形途中的带钢的向上开口部连续地进行供给。通过这样的方法,能够向带钢的腔部连续且均匀地充填焊剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊剂的充填方法,其在药芯焊丝(焊丝管状)的制造工序中,向行进的原材料的带钢(以下,也称作带钢或钢带、钢制带钢)的腔部连续地充填焊剂。
背景技术
作为φ0.8~φ1.6mm细径的药芯焊丝的通常的制造方法,有如下方法,在同一生产线上,以记载的顺序连续地进行将卷状的带钢(带钢)退卷且成形为U字状的钢带(管)的工序、在所述成形中途向该行进的带钢充填焊剂的工序、将充填该焊剂后的管状成形焊丝再进行拉伸且卷绕成卷状的成品药芯焊丝的工序的各工序。
在此,在其成形中途向所述行进的U字状的带钢(鞘管)充填焊剂的目前的通常的方法如图5所示。
在图5中,焊剂106通过带式进料器10相对于行进的U字状的带钢100a的向上开口部114,从该带钢100a的上方位置以及相对于行进方向为横向的方向(直角方向)连续地供给。带式进料器10以U字状的带钢100a的上方位置为终端进行转动。在该带式进料器10的上游侧且上方侧,焊剂从未图示的焊剂供给用料斗朝向带式进料器10的表面,即行进的带11的表面流下、堆积。
堆积于带11上且朝向带钢100a进行输送的焊剂层106a从带式进料器终端(带11的终端)11a朝向上述行进的带钢的向上开口部114自由流下。而且,如图4(b)所示的C的带钢100a所示,向带钢(带钢)腔部连续地充填规定量的焊剂106。
此时,必须将焊剂遍及带钢100a的长度方向均匀地投入。因此,一直以来,提案有改善焊剂的供给装置、控制焊剂供给的方法等。作为这些例子,有(日本)特开平3-52797号、(日本)特开昭60-145299号等。(日本)特开平3-52797号的带式焊剂供给装置的特征为,焊剂落下地点侧的辊直径为6mm以下,且带的全厚为1mm以下,带的材质为聚四氟乙烯或涂敷聚四氟乙烯的材料。
另外,在(日本)特开昭60-145299号中,在设定于比焊剂投入位置更靠生产线上游侧的带钢的质量测定点,求出质量及行进速度,基于焊剂投入量调节所需要时间和带钢从所述测定点到焊剂投入点的所用时间,控制从带钢质量的测定开始到焊剂的投入调节指令发出的响应时间。另外,随之将根据焊剂性状确定的粉体系数输入到焊剂切出装置,对切出量进行调节。
但是,即使利用这些目前的焊剂供给装置、焊剂供给的控制方法,在所述的细径的药芯焊丝的连续制造工序中也难以做到药芯焊丝的长度方向的焊剂充填率均匀。在所述的细径的药芯焊丝的连续制造工序中,充填焊剂的工序不是另外的独立的工序,而是在所述的连续的一系列的制造工序中途进行。而且,在该连续的制造工序中行进的带钢的速度考虑生产效率的话,比较快,另外,充填焊剂的带钢也如上所述,直径比较细,带钢的向上开口部114的宽度也窄。
在这样的条件下,通过所述的方法相对于行进的钢制带钢的长度方向均匀且连续地充填焊剂,有关这一点,如上所述,为非常难的技术。因此,如图6示意性表示所示,焊剂在图的左右方向的箭头所示的带钢100a的长度方向上往往被不均匀地充填。其结果是,成为制品时的、药芯焊丝110的长度方向的焊剂充填率(每单位长度的焊剂的重量相对于焊丝的总重量的%、也称作焊剂率)容易不均匀。
而且,在该不均匀性成为极端的情况下,药芯焊丝110产生没有焊剂的部分及焊剂充填率不满基准值的低的部分。所述连续的制造工序中的带钢的行进速度越快,该倾向及概率越大,另外,充填焊剂的带钢越为细径或小径,该倾向及概率越高。
图7通过剖面图(长度方向的纵截面)示意性表示拉伸所述图6的带钢100a后的药芯焊丝。由图7可知,在图的左右方向的箭头所示的、药芯焊丝110的长度方向的焊剂充填率不均匀的情况下,外皮即带钢的壁厚及药芯焊丝110的直径也不均匀。这是由于焊剂充填后的焊丝(带钢)一边被限制焊丝外径侧,一边被拉伸(拔丝)而存在带钢向内径侧膨出的倾向引起的。即,在充填的焊剂量少的情况下,膨出影响导致的焊剂量少,所以外皮即带钢的壁厚变厚。相反,在焊剂量多的情况下,即使外皮即带钢变厚,焊剂的影响而不能够发挥其作用,从而外皮即带钢的壁厚变薄。
这样的异常或非正常部分,即焊剂过少或没有的部分,或者药芯焊丝的直径不均匀的部分对要求高的形状精度、或者焊接品质也造成非常不好的影响。因此,在实际的药芯焊丝的制造工序中也需要以检测这样的异常或非正常部分,不作为制品混入的方式进行排除。因此,在药芯焊丝的制造生产线上,一边使药芯焊丝行进,一边利用电磁感应现象,连续地检测这样的异常或非正常部分的焊剂充填率测定装置,例如由(日本)特公平4-15904号及(日本)特许第3553761号等提案所述。
因此,在所述的细径的药芯焊丝的连续制造工序中,考虑生产效率,即使带钢的行进速度比较快,另外,即使充填焊剂的带钢(焊丝)为比较细的直径,也能够使药芯焊丝的长度方向的焊剂充填率均匀的焊剂的充填方法特别重要。
发明内容
本发明是为解决所述事项而开发的,其目的是提供一种焊剂的充填方法,该方法用于制造药芯焊丝,即使行进的带钢的行进速度快,另外即使为细径,也能够向带钢的腔部连续且均匀地充填焊剂。
为了实现该目的,本发明的焊剂的充填方法,在药芯焊丝的制造工序中,在带钢的腔部充填焊剂,该药芯焊丝的制造工序包括:将带钢成形为管状的工序、在所述成形中途向行进的所述带钢充填焊剂的工序、再将充填有该焊剂的管状成形焊丝拉丝的工序,其中,具有以下a~g的必要条件:
a.相对于成形为U字状截面且行进的所述带钢的向上开口部,从其带钢的上方位置及相对于行进方向为横向的方向连续地供给所述焊剂;
b.通过以所述带钢的上方位置为终端转动的带式进料器进行该焊剂的供给;
c.在该带式进料器的上游侧且上方侧设置所述焊剂供给用料斗,经由设于该料斗下部的供给筒使所述焊剂朝向该带式进料器表面连续地流下;
d.将该供给筒下端接近所述带式进料器表面设置,该供给筒内的焊剂层不是自由落下,而是一边连续地堆积在带式进料器表面,一边流下,同时,该堆积的焊剂层从所述供给筒下端和所述带式进料器表面的间隙流出,朝向所述带钢输送;
e.以所述供给筒下端和所述带式进料器表面的间隙限定堆积在带式进料器表面且朝向所述带钢输送的焊剂层的厚度,且调节从所述供给筒内流下的焊剂量和所述带式进料器的输送速度,使得该被输送的焊剂层的宽度与所述供给筒的内径大致相同;
f.将所述焊剂的导向板朝向所述行进的带钢的向上开口部设置,以在所述带式进料器终端的下方侧阻断从该带式进料器终端流下的焊剂的路径;
g.使在所述带式进料器上被输送的焊剂从所述述带式进料器终端朝向所述导向板层状流下,该层状流下来的焊剂不是自由落下,而是在所述导向板上层状滑落,相对于所述行进的带钢的向上开口部连续地进行供给,向所述带钢的腔部连续地充填规定量的所述焊剂。
在此,所述焊剂的充填方法,优选应用于φ1.6mm以下细径药芯焊丝。
根据本发明,通过组合所述的宗旨中,尤其是所述d~g特征的必要条件,即使带钢的行进速度比较快,即使充填焊剂的带钢(焊丝)的直径比较细,也能够使药芯焊丝的长度方向的焊剂充填率均匀。
因此,在使细径的药芯焊丝的焊剂充填率均匀的基础上,能够以比较快的行进速度连续地制造药芯焊丝,并且对药芯焊丝的品质提高及品质保证、和成品率及生产效率的提高均双方均有很好的效果。
附图说明
图1是表示本发明焊剂的充填方法的一实施方式的立体图;
图2是图1的侧面图;
图3是表示本发明焊剂的充填方法的其它实施方式的主要部分侧面图;
图4(a)是有接缝的药芯焊丝的连续制造工序的说明图,图4(b)是表示图4(a)的各成形工序中的带钢的截面形状的说明图;
图5是表示目前的焊剂的充填方法的实施方式的侧面图;
图6是表示目前的焊剂的充填方法的带钢长度方向的焊剂充填状况的剖面图;
图7是表示目前的焊剂的充填方法制成的焊丝长度方向的焊剂充填状况的剖面图。
具体实施方式
以下,首先参照图1~3,对本发明焊剂的充填方法的实施方式进行说明。图1是表示后述的图4(a)的药芯焊丝的制造工序中的焊剂的充填方法的方式的立体图。图2是该图1的侧面图。图3是表示焊剂的充填方法的其它方式的部分侧面图。
(前提条件)
本发明在药芯焊丝的连续制造工序中,以在成形中途向行进的上述带钢充填焊剂为前提,但该药芯焊丝的连续制造工序自身在后面详细叙述。因此,按照成为本发明焊剂的充填方法的前提的所述a~c的条件,依次进行说明。
所述a~c的条件:
在图1、2中,100a为向图1的箭头方向(从图的左向右)行进的、U字状截面成形的、成形中途的带钢。10为带式进料器,以带钢100a的上方位置为终端,通过该终端侧的小径辊12和图的右侧的始端侧的大径辊13朝向带钢100a的方向转动带11。该带式进料器10相对于带钢100a的向上开口部114,从相对于该带钢100a的上方位置及行进方向的横方向,连续地供给焊剂3、4、5。
在带式进料器10的上游侧且上方侧设置焊剂供给用料斗17,总是贮留与药芯焊丝的连续制造工序相称的供给量的焊剂。而且,经由设于该料斗17的下部的供给筒16,使焊剂1朝向带式进料器10(带11)表面连续地流下。
另外,为了减少供给带钢100a的焊剂6(106)的水分,优选预先在生产线外(事先的分批处理)使焊剂干燥,或者在焊剂供给用料斗17内等加热供给(内包)前的焊剂,使之干燥。焊丝的氢含量高的情况下,在焊接部就会产生大量氢引起的气孔,而成为焊接缺陷。因此,与实心焊丝相比,对焊道形状及焊接效能优良的药芯焊丝来说,氢含量低成为重要的品质特性。在这一点上,优选预先将焊剂中的水分量抑制为少(500ppm以下)。
(特征的条件)
向带钢输送焊剂:
如上所示,在使焊剂1朝向带式进料器10(带11)表面连续地流下时,如上述d的条件所示,另外,特别是图2所示,将该供给筒16下端接近带式进料器10表面而设置。由此,该供给筒16内的焊剂层1不是自由落下,而是作为焊剂层2,一边连续地堆积于带式进料器10(带11)表面,一边流下(切出)。而且,随之该堆积的焊剂层2从上述供给筒下端和上述带式进料器表面的间隙C1流出,作为厚度t及密度一定的焊剂层3,朝向带钢100a输送。
换言之,堆积在带式进料器10(带11)表面的焊剂层2依次向带钢100a移动,被供给筒16下端隔开,且一边与其接触,一边流出,从而形成厚度t及密度为一定的焊剂层3。而且,假如该被输送的焊剂层3的厚度t及密度不均匀,则向行进的带钢100a的焊剂供给量不稳定。因此,就不能够使φ1.6mm以下的细径的药芯焊丝的长度方向的焊剂充填率均匀。
供给筒和带式进料器的间隙C1:
使供给筒16下端和带式进料器10(带11)表面接近时的彼此的间隙(接近的距离)C1对使被输送的焊剂层3的厚度t及密度均匀很重要。设该C1为该供给筒16内的焊剂层1不是自由落下,而是一边连续地堆积于带式进料器10(11)表面,一边形成能够流下的大小。当该间隙C1过大时,供给筒16内的焊剂层1自由落下,含有堆积的焊剂层2,不能使朝向带钢100a且在带式进料器10(11)上输送的焊剂层3的厚度t及密度均匀。另一方面,当该间隙C1过小时,供给筒16内的焊剂层1及堆积的焊剂层2有可能在供给筒16内引起阻塞。
该C1与带钢100a的直径及行进速度(药芯焊丝的连续制造线速度)相对应,根据对药芯焊丝的长度方向的焊剂充填率的均匀性有影响的焊剂供给侧的各种条件确定。即,根据选择带式进料器10(带11)的行进速度v、及由到供给筒16内的焊剂上面的高度h1及内径D1确定的焊剂充填量(焊剂重量),以及被输送的焊剂层3的厚度t(根据与堆积的焊剂层2的供给筒16下端的接触确定)等而确定。另外,这些条件因上述药芯焊丝的连续制造工序的方式及条件不同而大大不同。但是,由于该C1为后述的焊剂层的厚度t,所以与焊剂层的厚度t相同,从10mm以下的范围的数值中选择。
焊剂高度h1
另外,上述供给筒16内的焊剂高度h1(即,从带11到焊剂上面的高度)等也如上述所示,影响被输送的焊剂层3的厚度t及密度。因此,优选该焊剂高度h1位于一定范围内,作为用于其的控制,优选将供给筒16做成透明的塑料制,形成为从外部能看见供给筒16内的焊剂的流动及焊剂高度的状态。由此,利用光学传感器等传感器或通过目视,从外部监视并调整供给筒16内的焊剂高度h1,从而能够正确地控制焊剂充填量(焊剂重量)。
焊剂层3的厚度t:
通过使上述的供给筒16下端和带式进料器10(带11)表面接近,进行该堆积、移动的焊剂层2一边与供给筒16下端接触,一边流出,作为具有厚度t的焊剂层3,朝向带钢100a输送。即,供给筒16下端起到使焊剂层3的上部的、过剩的厚度部位的焊剂停止累积,而向不足的厚度的部位供给焊剂的坝的作用,且起到使厚度t及密度均匀化的作用。因此,该间隙(接近距离)C1成为朝向带钢100a输送的焊剂层3的厚度t。另外,保证该被输送的焊剂层3的宽度D2(图1所示)大致与供给筒的内径D1相同。
为了如此进行,不用说,除此之外,还需要调节由供给筒16的焊剂高度h1及内径D1确定的、在供给筒16内流下的焊剂1的量(焊剂充填量、焊剂重量)和带式进料器10的输送速度v。
其中,在φ1.6mm以下细径的药芯焊丝的连续制造工序中,焊剂向行进的带钢100a的供给量不是那么多量,自然受到限制。关于这一点,堆积于带式进料器10(带11)表面且朝向带钢100a输送的上述焊剂层的厚度t不需要增厚超过10mm的厚度。因此,上述焊剂层的厚度t及上述间隙(接近距离)C1从该10mm以下范围的数值选择。
向带钢供给焊剂:
如上所示,由带式进料器10输送来的焊剂层3从带式进料器10的终端11a相对于在其下方侧行进的带钢100a的向上开口部114,相对于带钢100a的行进方向(图2的箭头所示)的横向(从横方向)连续地进行供给。
此时,如上述f的条件所示,设置焊剂的导向板14。如图1、2所示,导向板14在该带式进料器终端11a的下方侧朝向行进的带钢100a的向上开口部114设置,以阻断从该带式进料器终端11a流下的焊剂4的流下路径。另外,图2的15是与导向板14对置且设于夹住带钢100a的相反侧的、防止焊剂飞散用的遮蔽板(屏风)。
如上述g条件所示,首先,使所输送来的焊剂层3从带式进料器终端11a朝向该导向板14,如焊剂层4样层状流下。这样,为了使之朝向该导向板14层状流下,将从带式进料器终端11a到导向板14的焊剂层14的撞击面的距离d1和高度h2、导向板14与焊剂层4的撞击面角度θ、以及带式进料器10(带11)的行进速度(焊剂层3的输送速度)v彼此平衡地进行调节。
另外,这样的焊剂的“层状”的表现意味着微细的焊剂粒子彼此具有相互合适的间隔,焊剂的流动性良好。即,这些焊剂的流动不会发生部分阻塞或不平衡,而成为在流动的宽度方向及流动的方向上以均匀的厚度及密度,所谓的流畅的流动方式进行流动、流下、滑落的状态。
带式进料器10的行进速度(焊剂层3的输送速度)v:
如上所述,带式进料器10的行进速度v对被输送的焊剂层3的厚度t及密度的均匀性也有影响。而且,对朝向导向板14的撞击面,如焊剂层4样层状流下,以及撞击的焊剂不是自由落下而是在导向板14上如焊剂层5样层状滑落也有影响。
当该行进速度v过快时,不能发挥上述供给筒16下端和带式进料器10表面的间隙C1的接近化效果,不能使在带式进料器10上输送的焊剂层3的厚度t及密度均匀。另外,向导向板14的焊剂的撞击速度增加,与上述的导向板14发生撞击,或着,撞击后的焊剂层4或焊剂层5等难以层状流下或层状滑落。
另一方面,当该行进速度v过慢时,供给筒16内的焊剂层1及堆积的焊剂层2在供给筒16内容易引起阻塞。另外,被输送的焊剂层3的、在带式进料器终端11a的、焊剂的流动性差,由于断开及块状化而导致层状不均匀,甚至容易发生块状脱落(自由落下)的现象。因此,上述的稳定地切出焊剂且能够供给的行进速度v在φ1.6mm以下的细径的药芯焊丝的连续制造工序中,根据焊剂层的厚度t及上述间隙(接近距离)C1的10mm以下范围的数值,从0.5~10m/min范围的数值选择。
焊剂层5在导向板14上的层状滑落:
另外,层状流到导向板14的撞击面上的焊剂从该撞击面飞散,但并不是自由落下,而是在导向板14上如焊剂层5样层状滑落,并相对于行进的带钢100a的向上开口部114连续地进行供给。因此,如上所述,将从带式进料器终端11a到导向板14的焊剂层4的撞击面的距离d1和高度h2、导向板14与焊剂层4的撞击面角度θ、以及带式进料器10(带11)的行进速度(焊剂层3的输送速度)v彼此平衡地进行调节。
另外,这些平衡对导向板14和焊剂层4的接触长度也有影响。为了如焊剂层5样在导向板14上层状滑落,优选将该接触长度做得比较长。在φ1.6mm以下细径的药芯焊丝的连续制造工序中,优选导向板14和焊剂层4的接触长度为5mm以上。
在这一点上,导向板14和焊剂层4的撞击面角度θ对调节导向板14的撞击面上的焊剂层4的、上述接触长度也重要。为了使导向板14和焊剂层4的接触长度达到5mm以上,优选撞击面角度θ从40~90度的范围选择。只是,导向板14和焊剂层4的撞击面角度θ,如图2的θ1所示,也可以在导向板14的上侧和下侧做成相同,如图3只表示主要部分所示,也可以进行将导向板14的上侧形成为角度θ2,下侧成为大致垂直或形成为比上述θ2大的角度等的调节。
以上说明的稳定地切出焊剂且供给的条件包含优选的条件及数值范围,不仅需要理论设计,而且需要一边看实际的焊剂层1、2的流下、堆积状态、被输送的焊剂层3的厚度t及密度的均匀度、焊剂层4、5的流动状态等,一边进行试验,同时进行调整、确定。换言之,如果不实际进行试验调节的话,就不能遍及带钢100a的长度方向将焊剂层6(106)向行进的带钢100a的腔部连续且均匀地充填规定量。
焊剂106向带钢100a的充填率:
焊剂6(106)向U字状成形带钢100a的充填率(设计上为空隙率:ζ)在设焊剂的体积密度为ρ(g/cm3)、用于满足成形工序的E点的焊剂的内部空间面积为σ(cm2)、E时点的带钢行进速度为λ(cm/分)、从焊剂供给装置105的焊剂投入量为k(g/分)时,以ζ(%)=[1-(kρ/σλ)]×100表示。
优选该表观空隙率ζ根据以下的观点进行选择。如果焊剂的充填率过多、表观空隙率ζ过小的话,在后续的成形工序及拉丝工序中,容易发生拉断。另外,即使以比较慢的拉丝速度对药芯焊丝进行拉丝,在焊接时进给焊丝时,容易发生从接缝部分114溢出焊剂106的现象,从而使进给性下降。相反,如果焊剂106的充填率过少、表观空隙率ζ过大的话,在拉丝加工中焊剂106发生移动,焊丝长度方向的焊剂率发生变动,导致焊接品质特性下降。因此,优选的表观空隙率ζ为5~10%,如果为该范围,焊丝长度方向的焊剂充填率的变动少,能够制造品质特性优良的药芯焊丝。
目前的焊剂充填方法:
相对于这样的本发明的充填方法,目前通常的焊剂充填方法,如上述图5所示,相对于行进的U字状的带钢100a的向上开口部114,使被输送的焊剂层106a从带式进料器10的终端11a自由落下。因此,虽然本发明的上述a~c的前提条件满足,但是本发明的上述d~g的特征的条件不满足。如果本发明上述d~g的特征条件不全部满足,就具有不能使φ1.6mm以下细径的药芯焊丝的长度方向的焊剂充填率均匀的意思。
即,目前的焊剂充填方法没有进行上述d的焊剂层向带式进料器表面的连续堆积、流下,或者切出,上述e的焊剂层的厚度和宽度的规定、上述f的焊剂向导向板、上述g的焊剂向导向板的层状流下和在导向板上的层状滑落等全部或一部分的条件。因此,如上述图6所示,在图的左右方向的箭头所示的带钢100a的长度方向上,必然不均匀地充填焊剂。换言之,在不连续的波状态下,在长度方向不均匀地充填焊剂。其结果是,如上述图7所示,成为制品时的药芯焊丝110的长度方向的焊剂充填率及外皮即带钢的壁厚或外径难以均匀。另外,外皮即带钢的拉伸率也随焊剂的充填率不同而发生变化,从而造成药芯焊丝110的长度方向的拉伸等机械性质不均匀。
药芯焊丝的连续制造工序:
然后,参照图4,以下对为本发明的前提的药芯焊丝的连续制造工序进行说明。图4(a)是表示药芯焊丝的连续制造工序的概略的将一部分画成平面图的说明图。另外,图4(b)是表示图4(a)的各成形工序中的带钢的截面形状的说明图。
对由卷材开卷后的带钢100,首先通过洗净脱脂工序102预先进行洗净脱脂。洗净脱脂后的带钢100在润滑剂涂敷工序103a中,只在成为带钢100的焊丝表面的面上涂敷微量的非氢系的上述润滑剂或防锈油。涂敷有润滑剂的带钢100通过成形辊列104a(群)从图4(b)的A所示的平板状的截面形状向着B所示的U字状截面的带钢100a成形。
成形为U字状截面的带钢100a从参照上述图1、2说明的焊剂供给装置105接收焊剂106的供给,如图4(b)的C所示,在带钢100a的U字状空间内,在具有上述一定的内部充填率(空隙率)的基础上,充填(内包)焊剂106。
然后,如此充填焊剂106后的U字状成形带钢100a再通过成形辊列104b向着图4(b)的D所示的管状的焊丝100b成形。接着,成形后的管状焊丝100b在润滑剂涂敷工序103b中,在焊丝100b表面涂敷上述润滑剂后被拉丝。在此,如从图4(b)的E到F所示,焊丝经过一次拉丝从焊丝100c向着焊丝100d发生缩径。另外,如从图4(b)的F到G所示,焊丝经过二次拉丝从焊丝100d向着制品径的焊丝100e发生缩径。接着,在二次拉丝工序中,通过上述润滑剂的物理的除去装置(工序)108、涂油装置109和流水产生线连续进行。在拉伸用润滑剂涂油工序之前,也有时插入孔模501的冷轧拉丝工序。在二次拉丝工序中涂油后的焊丝作为制品焊丝110卷绕于卷绕机。
【实施例1】
以下,对本发明的实施例进行说明。利用上述图4(a)所示的药芯焊丝制造工序,利用市场上出售的软钢板制的带钢,分别使用以Fe-Cr和锆石砂为主要成分含有的成分的焊剂、作为硫磺系极压剂含有二硫化钼的上述润滑剂,制成φ1.2mm制品径的药芯焊丝。此时,带钢的宽度W:12mm、厚度他、:0.96mm、厚度t和宽度W之比t/W为0.08,制成了药芯焊丝。
此时,焊剂向U字状成形带钢100a的充填通过上述图1、2所示的焊剂供给装置(相当于图4(a)的105),在上述优选的条件下进行。即,将焊剂供给筒16的下端接近带式进料器10(带11)表面1mm的间隙C1而设置,该供给筒16内的焊剂层1不是自由落下,而是在带式进料器10(带11)表面,一边连续地堆积,一边流下。
而且,随之该堆积的焊剂层2被供给筒16下端隔开,成为焊剂层的厚度t为1mm、且该厚度t及密度均匀的焊剂层3,然后朝向带钢100a输送。此时,也对供给筒16的焊剂高度h2及内径D1、在供给筒16内流下的焊剂1的量、带式进料器10的输送速度v等进行了调节。
将该被输送的焊剂层3从带式进料器10的终端11a相对于在其下方侧行进的带钢100a的向上开口部114,经由焊剂导向板14相对于带钢100a的行进方向的横方向连续地进行供给。此时,为了使被输送的焊剂层3朝向导向板14,如焊剂层4样层状流下,将从带式进料器11a到导向板14的焊剂层4的撞击面的距离d1和高度h2、导向板14的焊剂层和撞击面角度θ,以及带式进料器10的输送速度v彼此平衡地进行调节。另外,还为了使层状流到导向板14上的焊剂不是自由落下,而是在导向板14上如焊剂层5样层状滑落,且相对于开口部114连续地进行供给,将上述距离d1和高度h2、上述撞击面角度θ,以及带式进料器10的输送速度v更彼此平衡地进行了调节。
即,根据预先设定的上述距离d1和高度h2,将撞击面角度θ调节为50~80度的范围,将行进速度v调节为5~10m/min的范围,将导向板14和焊剂层4的接触长度调节为5mm以上。这些在实际中一边反复进行试验,一边调节焊剂层3、4、5的各层成为上述的均匀的层状。另外,连续制造成的药芯焊丝的焊剂6(106)的充填率(设计孔隙率:ζ)为7%。
在以上的条件下,连续地制造φ1.2mm的制品径的药芯焊丝的结果是,没有产生异常或非正常部分,即焊剂过少或没有的部分,或者药芯焊丝的直径不均匀的部分。有关该异常或非正常部分的检测,相对于图4(a)的一次拉伸后的焊丝100d(图4(b)的F),在卷绕的前段,在生产线上,一边使药芯焊丝行进,一边通过利用电磁感应现象的上述特许第3553761号公报公开的测定检测装置进行。
另外,能够稳定地可拉丝的最高的一次拉丝速度得到了300m/min,二次拉丝速度得到了1000m/min。对卷绕后的药芯焊丝的形状精度(圆度)通过东京精密社制的RONDCOM30B圆度计依次进行了测定,结果是圆度具有不足±5μm的偏差。因此,根据本发明可知,即使带钢高速行进,另外,即使为细径,也能够制造在焊丝长度方向彼此的焊剂充填率的变动少且均匀,圆度也高的药芯焊丝。
另外,对这些药芯焊丝的焊丝供给性进行了评价,结果是焊丝供给不中断且可圆滑地进行,很好,对软钢板(1mmt)彼此对焊时的焊接性进行了评价,结果也是,自始至终弧光稳定,焊接部也不产生焊接缺陷,接头部的韧性也良好。有关该焊丝的供给性,利用通用的焊丝供给机评价了向通用碳酸气体保护焊接机的焊丝供给性。另外,有关焊接性评价,进行了碳酸气体保护焊接,焊接条件为焊接电流:300A、焊接电压:32V、焊接速度:30cm/min、碳酸保护气:25L/min。因此,根据本发明,可知能够提高拉丝速度,并且能够制造品质特性良好的药芯焊丝。
从以上的结果可知,即使行进的带钢的行进速度快,另外,即使为细径,也能够向带钢的腔部连续且均匀地充填焊剂的本发明的药芯焊丝的连续制造工序中的焊剂的充填方法的意义。
根据本发明,能够提供一种即使行进的带钢的行进速度快,另外,即使为细径,也能够向带钢的腔部连续且均匀地充填焊剂的焊剂的充填方法。因此,优选应用于要求高的生产效率和品质保证的药芯焊丝的连续制造工序中。
Claims (2)
1.一种焊剂的充填方法,是在药芯焊丝的制造工序中,在带钢的腔部充填焊剂的方法,该药芯焊丝的制造工序包括:将带钢成形为管状的工序、在所述成形中途向行进的所述带钢充填焊剂的工序、再将充填有该焊剂的管状成形焊丝拉丝的工序,所述焊剂的充填方法的特征在于,具有以下a~g的必要条件:
a.相对于成形为U字状截面且行进的所述带钢的向上开口部,从该带钢的上方位置及相对于行进方向为横向的方向连续地供给所述焊剂;
b.通过以所述带钢的上方位置为终端进行转动的带式进料器进行该焊剂的供给;
c.在该带式进料器的上游侧且上方侧设置所述焊剂供给用料斗,经由设于该料斗下部的供给筒使所述焊剂朝向该带式进料器表面连续地流下,并将堆积在所述供给筒内的焊剂的高度维持在一定范围内;
d.将该供给筒下端接近所述带式进料器表面设置,使得该供给筒内的焊剂层不是自由落下,而是一边连续地堆积在带式进料器表面,一边流下,并且,该堆积的焊剂层从所述供给筒下端和所述带式进料器表面之间的间隙流出,朝向所述带钢输送;
e.所述供给筒下端和所述带式进料器表面的间隙限定堆积在带式进料器表面且朝向所述带钢输送的焊剂层的厚度,且调节从所述供给筒内流下的焊剂量和所述带式进料器的输送速度,使得该被输送的焊剂层的宽度与所述供给筒的内径大致相同;
f.将所述焊剂的导向板朝向所述行进的带钢的向上开口部设置,以在所述带式进料器终端的下方侧阻断从该带式进料器终端流下的焊剂的路径;
g.使在所述带式进料器上被输送的焊剂从所述带式进料器终端朝向所述导向板的撞击面以与所述撞击面所成的角度θ为40~90度的方式层状流下,并使得该层状流下来的焊剂不是自由落下,而是在所述导向板上层状滑落,相对于所述行进的带钢的向上开口部连续地进行供给,向所述带钢的腔部连续地充填规定量的所述焊剂,
其中,表示焊剂向带钢的充填率的空隙率ζ为5~10%,该空隙率ζ在设焊剂的体积密度为ρ(g/cm3)、用于满足成形工序的E点的焊剂的内部空间面积为σ(cm2)、E时点的带钢行进速度为λ(cm/分)、从焊剂供给装置的焊剂的投入量为k(g/分)时,以ζ(%)=[1-(kρ/σλ)]×100表示。
2.如权利要求1所述的焊剂的充填方法,其特征在于,所述药芯焊丝为φ1.6mm以下的细径。
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