CN1242866C - 未电镀的mag焊接用固体线材 - Google Patents
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Abstract
本发明的没有电镀的电弧焊接用固体线材,其特征在于,在线材周围开口,具有从开口部开始内部较宽的凹陷和/或有来自外部的入射光不能照到的部分的凹陷,在所述凹陷的内部和/或线材的表面存在有硫化物和含聚异丁烯的油,所述含聚异丁烯的油在每10千克线材上存在0.1~2g。通过这种构成,可以得到能够维持良好的输送性、润滑性,同时飞溅发生量少的没有电镀的MAG焊接用固体线材。
Description
技术领域
本发明涉及未实施镀铜等电镀处理的未电镀的MAG焊接用固体线材,特别涉及在半自动焊接或自动焊接中可以把飞溅发生量降到极低的未电镀的MAG焊接用固体线材。
背景技术
一般所说的MAG焊接是指屏蔽气体100%为CO2的焊接以及CO2或O2等氧化性气体占10~30%的以Ar为主体的混合气体焊接。随屏蔽气体其飞溅发生量有很大不同,例如改变了熔滴的移动形态。在CO2焊接时,主要的移动形态是珠状移动,与此相对,以Ar为主体的混合气体焊接时,主要的移动形态变成了雾状移动,因此飞溅发生量大幅度减少,在电弧稳定性方面也得到了优异的特性。更有,通过在线材的表面存在碱金属的钾化合物作为电弧稳定剂,可以使电弧更进一步稳定。作为碱金属对电弧稳定性作出贡献的理由,可以举出电弧电位梯度下降,促进电弧向熔滴上部的上升。对于这样的碱金属的效果,已经报道了以专利第1881911号为代表的技术等。
另外,对于聚异丁烯,在特开平8-157858号公报中,公开了用硫化剂硫化的油脂抑制给电接点磨损的技术,另一方面,在特开平10-158669号公报中,公开了作为粘度指数增高剂使用时抑制给电接点磨损的技术。
因此,把已有技术延伸,考虑在MAG焊接中把品质进一步提高时,认为不论有没有镀铜,在线材的表面存在适量的钾化合物或油是最为合适的。
已有的MAG焊接用固体线材其大部分是实施了镀铜的线材。作为实施镀铜的理由,例如确保通电性和提高耐锈性等。然而,可知实施了镀铜的钢线材与铁底完全暴露的线材,即没有实施镀铜的线材相比,由于溶滴表面的铜浓度高,因而熔滴的表面张力变得更大。本申请发明人等使用1秒可以拍2000彗差的高速摄像机观察了MAG焊接中的电弧现象,结果发现,实施了镀铜的线材的熔滴移动形态相对于垂直方向有长径化的趋势,不能实现熔滴的小径化。推测这是由于熔滴长径化使得在雾状电弧中熔滴之间或熔滴与熔滴池之间瞬间短路,从而引起易于发生飞溅的现象。与此相对,对于没有实施镀铜的线材的熔滴移动形态,由于在熔滴表面不存在铜,因而减小了熔滴的表面张力,熔滴被细粒化,从而在雾状电弧中熔滴之间或熔滴与熔滴池之间不发生瞬间短路,因此飞溅发生量变少。在这种没有实施镀铜的线材表面的状况下,为了实现更低的飞溅,在表面存在钾化合物或MoS2的技术在特开平11-104883中已经记载了。
然而,在没有电镀的线材表面仅通过涂布钾化合物或MoS2,在必须稳定输送以数百千克计的线材的现实焊接中,钾化合物或MoS2从线材的表面脱落,堆积在管线内部,线材的输送性随后变得不稳定的问题明显化。即,纵使如何追求用钾化合物或MoS2使电弧稳定以及更低的飞溅,但是在焊接时的线材输送性不稳定的状况下,不能充分得到这些效果。
发明内容
本发明是鉴于上述问题提出的,其目的在于提供即使在大量输送时也能够维持优异的润滑性、输送性,同时能够降低飞溅发生量的未电镀的MAG焊接用固体线材。
本发明的未电镀的电弧焊接用固体线材的特征在于,在线材的四周开口,具有从开口部开始内部较宽的凹陷和/或有来自外部的入射光不能照到的部分的凹陷,在所述凹陷的内部和/或线材的表面存在有硫化物和含聚异丁烯的油,所述含聚异丁烯的油在每10千克线材上存在0.1~2g,所述硫化物是粒径为0.1~10μm的MoS2,所述MoS2的存在量每10kg线材为0.01~0.5g。
另外,本申请说明书中,把“在线材的四周开口,从开口部开始内部较宽的凹陷”称为“瓶颈状凹陷”,把“在线材的四周开口,有来自外部的入射光不能照到的部分的凹陷”称为“洞穴状凹陷”。
图1是表示“瓶颈状凹陷和/或洞穴状凹陷”的线材的横截面图。如此图1所示,其特征在于,考虑存在有相对于线材表面向着其中心沿半径方向投射的假想光源时,具有成为背阴从表面看不见的部分(图1中涂黑的部分)。
在此未电镀的电弧焊接用固体线材中,优选在任意线材的1个圆周方向上每1个周长上存在总数为20个以上的所述凹陷部。还有,优选所述凹陷部的有效长度比率为0.5%以上50%以下。还有,优选所述含聚异丁烯的油每10千克线材存在0.1~2g。
作为所述硫化物,优选此未电镀的MAG焊接用固体线材在线材表面或线材表面正下方的“瓶颈状和/或洞穴状凹陷”中存在有粒径为0.1~10μm的MoS2,此MoS2的附着量为0.01~0.5g/10kg。另外,优选在所述凹陷部和/或线材表面上存在有钾化合物,此时的钾的存在量为2~10质量ppm/线材的总质量。还有,所述钾化合物优选硼酸钾。还有,优选在此凹陷部和/或线材表面上存在有粒径为0.1~10μm的MoS2,每10千克线材存在0.01~0.5g。而且,作为该线材的成分,优选含有碳0.01~0.15质量%、硅0.2~1.2质量%、锰0.5~2.5质量%、磷0.001~0.030质量%、硫0.001~0.030质量%和氧0.001~0.020质量%。更有,优选含有0.05质量%以下的铜。更有,也可以含有钛+锆0.03~0.3质量%。而且,也可以含有钼0.01~0.6质量%。
在本发明中,通过这样的构成,即使焊接时的线材被送到接点的正上方时,仍能充分保持润滑性,并可保持万全的输送性,同时可以实现电弧的进一步稳定化以及更少的飞溅。
另外,所谓在线材表面上和/或表面正下方的“瓶颈状和/或洞穴状凹陷”中存在钾化合物和MoS2的状态以及在线材表面存在含聚异丁烯的油的状态,如图2的示意性所示,是指将这些功能性物质作为薄膜附着使之覆盖线材表面的状态,或者这些功能性物质存在于在线材表面上形成的多个凹陷部内的状态。这些功能性物质是指在用盐酸(HCl)把线材表面酸洗之后,除去从线材表面到深度30μm的线材表层部时,被取出的所有的钾化合物、MoS2以及含聚异丁烯的油。
附图说明
图1是示意性表示在线材表面和/或表面正下方(表层)形成的“瓶颈状和/或洞穴状凹陷”的剖视图。
图2是示意性表示线材表层部的功能性物质的存在状态的剖视图。
图3是表示线材焊接时的线材尖端部的熔滴移动状态的图,(a)是表示实施了镀铜的线材的熔滴移动状况的示意图,(b)是表示没有实施镀铜的线材的熔滴移动状况的示意图。
图4是表示实施例的在线材表面形成的“瓶颈状和/或洞穴状凹陷”的实际形状的图,(a)是在线材表面蒸镀铂膜,研磨线材截面后,拍摄显微镜照片的情况,(b)是把此照片印在相纸上后,作为数字化数据进行图像读取处理的情况。
图5是表示聚异丁烯的特性吸收的曲线图,横轴为波数,纵轴为透过率。
图6是表示飞溅测定方法的示意图。
具体实施方式
下面详细说明本发明的实施例。图3(a)是表示实施了镀铜的线材的熔滴移动状况的示意图,图3(b)是表示没有实施镀铜的线材的熔滴移动状况的示意图。如前所述,在如图3(a)所示实施了镀铜的场合,线材表面的铜镀层具有保持导电性的效果,另一方面,熔滴变得容易沿上下方向伸展,由该沿上下方向伸展的熔滴容易诱发瞬间短路,而且,熔滴容易变得不稳定。
另一方面,如图3(b)所示,没有实施镀铜的线材,与实施了镀铜的线材相比,熔滴变得易于脱离,熔滴变成小粒,接近于球状。由此,难以产生瞬间短路。
另外,在线材的表面或表面附近存在有含碱金属钾化合物的电弧稳定剂时,从母体材料放出电子变得容易,因此电弧的电位梯度下降,促进电弧的上升,可以更进一步地使熔滴小粒化。结果,由于短路等发生的飞溅也显著减少。
本发明中,希望使用硼酸钾作为含钾化合物的电弧稳定剂。硼酸钾作为市售品容易得到微细粒子,通过与作为粘度调整剂的聚异丁烯共存,难以从线材表面脱落。另一方面,在抻线润滑剂等中使用的硬脂酸钾等碳链长的有机钾化合物,即使与聚异丁烯共存,在脱落的容易度方面也没有变化。
另外,通过在线材表面或表面附近存在适量的MoS2,使输送阻力降低,更促进了熔滴的细粒化和脱离性。聚异丁烯作为在线材表面有效保持微粒MoS2的油最合适。
下面参照附图具体说明本发明的实施方法的例子。在本发明中,如图2所示,在线材1的表层部存在有功能性物质3。此功能性物质3是作为电弧稳定剂的含钾物质(例如硼酸钾)或者此含钾物质以及粒径0.1~10μm的MoS2,存在于线材的表面上和/或表面正下方的“瓶颈状和/或洞穴状凹陷”中。另外,在功能性物质3中,作为在线材1的表面上存在的物质,含有含聚异丁烯的油。
其次,说明在线材表面形成“瓶颈状和/或洞穴状凹陷”的方法的一个例子。另外,即使没有在抻线之前的线材上预先形成这样的“瓶颈状和/或洞穴状凹陷”,可以在抻线的中间阶段形成,也可以在最后阶段形成。在工业上,通过以下3步进行的方法是制造成本低且有效的制造方法。
①在素线材加工工序中形成凹凸的工序
作为焊接线材的素材的“原线”在钢铁厂中通过连续的连续铸造和热轧工序制造。但是,也可以用间歇式炉子铸造,然后压延进行制造。通过调整此时的压延条件,即压延温度以及断面收缩率,可以在线材的长度方向上生成“皱状凹陷”。此“皱状凹陷”通常埋入氧化铁(所谓水锈),通过机械或化学除去此氧化物,经过后述的工序,能够成为可变为“瓶颈状和/或洞穴状凹陷”的“素材凹陷”。因此,为了预先得到有充分深度的“素材凹陷”,调整压延温度和断面收缩率。
作为另一方法,也可以由退火控制素材的凹凸。例如,首先通过把素材在氧化性环境或水蒸汽环境中进行退火,优先氧化金属晶界。退火后,通过化学或电化学除去氧化膜,从而选择性地除去晶界的腐蚀部,生成“素材凹陷”。
在上述化学除去氧化皮膜的工序中,通过调整酸洗条件也可以控制“素材凹陷”的程度。在用盐酸酸洗素材的场合,也可以通过在盐酸浴中加入氧和/或硝酸和/或双氧水等提高氧化能力,控制“素材凹陷”的程度。即使用盐酸以外的酸也可以调整“素材凹陷”。例如,用硝酸对原线表面进行不动态化处理,然后用氯离子等进行电解局部腐蚀,从而可以在原线表面生成凹陷。还有,通过使用抑制剂并进行酸洗,从而仅选择性地溶解素材表面的氧化铁(水锈),对组成本来具有的锐利的凹陷不进行退火,而将其保存,从而也可以得到锐利的凹陷多的素材。用后面要讲的方法,这些锐利的凹陷容易变成“瓶颈状和/或洞穴状凹陷”。即,如果为通常的酸洗,则凹陷平稳地扩大了其开口周边,如果使用抑制剂,则凹陷的开口周边为锐角状,与凹陷的内部相比,开口周边变窄。另外,所谓抑制剂是阻碍铁底腐蚀的试剂。
而且,作为别的方法,在素线加工工序中,使用调整了辊表面粗度的压延辊,通过把此辊表面的凹凸复制到线材表面上,可以生成“素材凹陷”。由辊复制生成“素材凹陷”,可以不管氧化膜的有无、抻线温度以及线材直径。
②用什么样的填充物埋入此凹陷后,保持凹陷的存在,同时使开口
部(间口)变窄的工序
在开口部大开状态的素材表面上,涂布在最终制品线材直径中必要的功能性涂布剂,然后,通过抻线加工线材,使开口部变窄,在凹陷内的涂布剂上薄薄地盖上钢皮,可以得到所期望的“在瓶颈状和洞穴状凹陷内部存在有涂布剂的线材”。此时的抻线加工可以使用孔模、微磨或辊模进行。
使用孔模进行抻线加工时,直接保持“素材凹陷”的形状困难,但通过调整涂布剂中粘结剂成分,能够生成“瓶颈状或洞穴状的凹陷”。具体地说,通过使用在硼砂、粘结处理等的线材表面上化学结合的无机粘结剂和/或有机粘结剂,能够保持凹陷的形状。
另外,如果使用微模和/或辊模,“素材凹陷”比较易于保持,在最终线材直径中,可以生成“瓶颈状或洞穴状凹陷”。
在抻线加工工序中,除单独采用孔模、微磨或辊模进行的抻线加工以外,也可以组合这些方法进行抻线加工。
而且,把钾化合物(特别是硼酸钾)、MoS2或含聚异丁烯的油与有机系和/或无机系的粘结剂混合而成的物质涂布于线材表面,经过上述抻线工序,可以保持“素材凹陷”的形状,同时可以使线材表面的开口部(间口)变窄,高效率地形成在内部可保持钾化合物、MoS2或含聚异丁烯的油的“瓶颈状或洞穴状凹陷”。
③为了具有外观上平滑的线材表面而进行的精加工工序
最后,在这些凹陷中填充输送润滑剂、通电稳定剂或飞溅防止剂等功能性物质,同时,为了使通电性和耐堵塞性良好,必须进行精加工,使之具有外观上平滑的线材表面。
对于最终线材直径,在形成“素材凹陷”的阶段填充功能性物质时,由精加工孔模或辊模等进行表皮光轧加工(低断面收缩率加工),从而在凹陷的开口部上薄薄地覆盖线材钢皮,使间口变小,可以制造本发明的线材。
而且,作为另外的方法,在“素材凹陷”中预先填充其它物质进行抻线加工,在最后抻线提上的工序中,把选自钾化合物、MoS2和含聚异丁烯的油的1种以上的物质分散在水、醇、油或乳剂等中,涂抹在线材的表面,从而“瓶颈状或洞穴状凹陷”的内部被这些物质置换,残留于凹陷中。
图4用照片表示了实际的本发明的线材的截面。另外,本发明是始终没有进行镀铜的固体线材。这是因为在实施了镀铜的线材中,即使生成上述“瓶颈状或洞穴状凹陷”,镀铜变得容易脱落,因此不能供给实际使用。同时,如前所述,是因为容易产生镀铜引起的熔滴移动的不稳定现象。
下面更详细地说明“瓶颈状和/或洞穴状凹陷”的特性。从以下的事实可知评价这种具有“瓶颈状和/或洞穴状凹陷”的线材特性的结果。
“瓶颈状和/或洞穴状凹陷”的数目优选在线材的圆周方向上每1个 周长存在总数20个以上。由此可以保持充分发挥涂布剂效果的功能性物质。该凹陷数目有计算方法。首先,把线材制成1m的样品,在其长度方向上的10个地方取其截面,对线材圆周方向上的凹陷数(每1周)进行计数,将此10个截面中的最大值定义为凹陷总数。即,在此10个截面中,只要在1个截面凹陷数为20个以上即可。
如果这种形状的凹陷数每1周有20个以上,则在输送性、电弧稳定性以及降低飞溅发生量方面,能够保持充分发挥效果的涂布剂,同时,还可以防止涂布剂偏向、只存在于线材圆周方向上的一部分的问题。凹陷数不到20个时,其位置偏于线材圆周方向上的一部分,此时涂布剂只对线材圆周面的一部分发挥作用,难以均匀得到稳定的电弧现象。
而且,当有效凹陷的长度比率在0.5%以上50%以下时,涂布剂的保持效果进一步变大,能够充分发挥涂布剂的效果。还有,如图1所示,有效凹陷的长度比率的定义是,在垂直于线材表面进行假想投影时,阴影部分的长度之和l1+l2+…+ln相对于线材基准圆弧长度l的比例。如果用数学式进行表示,如下述数学式(1)所示。
【数1】
另外,当有效凹陷长度比率在0.5%以上50%以下时,能够充分发挥保持涂布剂的效果。在有效凹陷长度比率低于0.5%时,不能保持足够量的涂布剂。反之,在有效凹陷长度比率为50%以上时,表面粗度变大,表面的摩擦阻力变大,因此线材的输送性变差。
一般地,线材等的表面凹凸大小使用算术平均粗度Ra、最大高度Ry、10点平均粗度Rz、负荷长度比率tp、凹凸的平均间隔Sm、局部突起顶点的平均间隔S以及比表面积等表示。不过,只通过用这些数值表示的单纯的凹凸,还不能说能够有效保持涂布剂。即,只通过以往研究的单纯的凹凸,如果线材进行变形,则凹陷的形状也发生变化,因此涂布剂变得容易脱落。为了有效保持涂布剂,把涂布剂保持在具有固定效果的“瓶颈状和/或洞穴状凹陷”中是好的。由此,即使产生线材的变形等,凹陷的形状多少发生改变,但涂布剂也不容易从凹陷中脱落。
凹陷的形状可以用下面所示的方法确认。首先,在线材的表面,通过溅射蒸镀铂、镍或铜等的金属薄膜,然后把线材埋入到热固化性树脂中。其后,研磨截面,用扫描型电子显微镜观察此截面,确认线材表面的形状和涂布剂的有无。瓶颈状和洞穴状凹陷的长度比率优选通过以1000倍到2000倍的倍率观察线材截面的表面而求出。更具体地说,以1000倍到2000倍印在相纸上,或者作为数字化数据读取图像。在用相纸的场合,用除法器求出相对于假想光源的阴影的长度之和,用线材的基准圆弧长度除此值,从而可以求出有效凹陷长度比率。另外,数字化数据进行图像处理,明确形状之后,求出相对于假想光源的阴影的长度之和,用线材的基准圆弧长度除此值,从而可以求出有效凹陷长度比率。
此有效凹陷长度比率不能由以往实施的线材表面的接触式粗度测定以及用电子束或激光等的非接触式形状测定进行检测。
为了把有效凹陷长度比率控制在给定的范围之内,有下述方法。即,在原线或抻线途中,通过实施高断面收缩率的热轧,可以得到具有以往没有的特异表面皱,特别是有深凹陷的线材表面。过去,如果素材加工工序中在线材表面生成过多的凹陷,则在其后的抻线加工工序中,就成了产生粗糙和裂缝等的原因,因此没有故意生成凹陷。本发明包括这种已有的常识。
另外,通过在聚异丁烯中适当含有钾化合物,并存在于线材的表面或表面附近,从而得到使熔滴小粒化、更难以发生瞬间短路的效果。
还有,通过在聚异丁烯中适当含有MoS2,并存在于线材的表面或表面附近,从而得到进一步促进熔滴小粒化的效果。
下面说明钾化合物的分析方法和MoS2的分析方法。
<钾化合物的分析方法>
①准备约20至30mm长的附着了钾化合物的线材剪切样品约20g。
②在石英烧杯中加入盐酸与双氧水的混合液体,把剪切样品放入其中,浸渍数秒后,取出剪切样品,过滤残留的液体。
③用原子吸光光度法测定过滤后的液体中的钾化合物的浓度,定量每10kg线材的附着量。
<MoS2的分析方法>
把线材用有机溶剂(例如,乙醇、丙酮或石油醚等)洗涤之后,用滤纸过滤洗涤液,然后把滤纸干燥。通过把此滤纸进行白烟处理,溶解MoS2(a),用原子吸光光度法对Mo进行定量。在盐酸水溶液(盐酸1+水1)中浸渍、溶解用乙醇洗涤后的线材,使MoS2(b)游离。接着,用滤纸过滤游离的MoS2(b),然后通过白烟处理使MoS2溶解,用原子吸光光度法对Mo进行定量。然后将(a)+(b)换算为MoS2,用线材质量去除,从而测定每10kg线材的MoS2的涂布量。
<聚异丁烯定性分析方法>
线材表面的油是否含有聚异丁烯,可以如下进行判断。用四氯化碳或己烷作为洗涤溶剂洗涤线材表面,用减压蒸馏从洗涤液中除去洗涤溶剂,然后用透过法测定残留物的红外吸收光谱。图1是横轴为波数,纵轴为透过率,表示聚异丁烯的特性吸收的图。在这样测定的光谱中,确认在1230cm-1、1365cm-1和1388cm-1附近出现极大特性吸收,可以判断为含有聚异丁烯。聚异丁烯具有下面的化学式1的结构,认为1230cm-1的吸收由季碳的骨架振动引起,1365cm-1和1388cm-1的吸收由二甲基结构的甲基变角振动引起。另外,这些波数受到共存的油的影响、聚异丁烯的聚合度以及支化结构等的影响,有时产生5cm-1左右的偏离。
【化1】
<油量定量分析方法>
准备含一定浓度聚异丁烯的四氯化碳溶液,把它作为基准液使用。准备约20至30mm长的线材剪切样品约20g。把此剪切样品浸渍在四氯化碳中,进行洗涤,用红外吸光光度法测定洗净液,与基准液进行比较,从而测定出每10kg线材的聚异丁烯附着量。
下面说明线材的组成、钾化合物和MoS2的数值限定理由。
钾化合物的线材附着量:2~10质量ppm
电弧稳定剂中所含的钾化合物的线材附着量如果比2质量ppm低,则难以实现电弧向熔滴上部的上升,不能充分得到熔滴小粒化的效果,.因而由短路导致的飞溅变得容易发生。另外,当钾化合物的线材附着量超过10质量ppm时,成为管线内部堵塞的原因,造成输送不良,结果,飞溅的发生量增加。因此,钾化合物的线材附着量为2~10质量ppm。
含聚异丁烯的油的附着量:每10kg线材为0.1至2g
当每10kg线材的含聚异丁烯的油的附着量少于0.1g时,不能达到降低输送阻力的效果,因而输送不稳定造成的飞溅发生量增加。还有,当每10kg线材的含聚异丁烯的油的附着量超过2g时,容易成为堵塞的原因,因而同样发生输送不良引起的飞溅。因此,含聚异丁烯的油的附着量每10kg线材为0.1至2g。
粒径0.1至10μm的MoS2 的附着量:每10kg线材为0.01至0.5g
希望MoS2的粒径为0.1至10μm。MoS2的粒径不到0.1μm时,没有发现滑动性,得不到良好的输送性。另一方面,MoS2的粒径超过10μm时,虽然具有滑动性,但容易从线材表面剥离,得不到充分的输送性。MoS2的附着量比每10kg线材0.01g少时,不能得到降低输送阻力的效果,因而输送不稳定造成的飞溅发生量增加。另外,MoS2的附着量每10kg线材超过0.5g时,容易成为堵塞的原因,因而同样发生输送不良造成的飞溅。因此,粒径0.1至10μm的MoS2的附着量优选每10kg线材为0.01至0.5g。
碳:0.01至0.15质量%
当碳的加入量低于0.01质量%时,熔滴的表面张力极度降低,因而瞬间短路时的飞溅增加。另外,当碳的加入量超过0.15质量%时,表面张力变得过高,因而由于电弧的排斥力容易发生大粒的飞溅。因此,碳的加入量优选0.01至0.15质量%。
硅:0.2至1.2质量%
当硅的加入量低于0.2质量%时,熔滴的表面张力极度降低,因而瞬间短路时的飞溅增加。另外,当硅的加入量超过1.2质量%时,表面张力变得过高,因而由于电弧的排斥力容易发生大粒的飞溅。因此,硅的加入量优选0.2至1.2质量%。
锰:0.5至2.5质量%
当锰的加入量低于0.5质量%时,熔滴的表面张力极度降低,因而瞬间短路时的飞溅增加。另外,当锰的加入量超过2.5质量%时,表面张力变得过高,因而由于电弧的排斥力容易发生大粒的飞溅。因此,锰的加入量优选为0.5至2.5质量%。
磷:0.001至0.030质量%
当磷的加入量低于0.001质量%时,表面张力变得过高,因而飞溅增加。另外,当磷的加入量超过0.030质量%时,由于熔滴的表面张力极度降低,因而瞬间短路时的飞溅增加。因此,磷的加入量优选为0.001至0.030质量%。
硫:0.001至0.030质量%
当硫的加入量低于0.001.质量%时,表面张力变得过高,因而飞溅增加。另外,当硫的加入量超过0.030质量%时,由于熔滴的表面张力极度降低,因而瞬间短路时的飞溅增加。因此,硫的加入量优选为0.001至0.030质量%。
氧:0.001至0.020质量%
当氧的加入量低于0.001质量%时,表面张力变得过高,因而飞溅增加。另外,当氧的加入量超过0.020质量%时,熔滴的表面张力极度降低,反而飞溅增加。因此,氧的加入量优选为0.001至0.020质量%。
铜:0.05质量%以下
如果加入铜,则能够得到提高线材耐锈性的作用效果。因此,优选加入铜。然而,当铜的加入量超过0.05质量%时,不能使熔滴小粒化而变得细长,短路次数增加,飞溅增加。因此,在加入铜的场合为0.05质量%以下。
钛+锆:0.03至0.3质量%
当钛和锆的加入量低于0.03质量%时,随着熔滴的表面张力降低,瞬间短路时的飞溅增加。另外,当钛和锆的加入量超过0.3质量%时,表面张力变得过高,因而由电弧的排斥力容易发生大粒的飞溅。因此,加入钛和锆时,其加入量为0.03至0.3质量%。
钼:0.01至0.6质量%
当钼的加入量低于0.01质量%时,随着表面张力的降低,飞溅的发生量增加。反之,当钼的加入量超过0.6质量%时,表面张力变得过高,因而由电弧的排斥力引起的飞溅变得容易发生。因此,加入钼时为0.01至0.6质量%。
如上所述,通过对没有实施镀铜的线材使用本发明适用的条件,能够得到如下所示的效果。
1)熔滴变细。
2)瞬间短路难以发生。
结果,被称为“雾移动”的MAG焊接的熔滴移动形态能够更顺利地进行,对于本发明目的的飞溅降低,能够得到充分的效果。
〔实施例〕
下面通过对在本发明范围内的实施例的MAG焊接用固体线材与在本发明范围之外的比较例进行比较,说明其效果。
首先,对适用本发明的线材的飞溅发生量的降低效果进行试验。图2是表示飞溅的测定方法的示意图。在捕集箱1的头部向下设置焊嘴2,在捕集箱1的内部于焊嘴2的正下方设置试验板3。然后,采用向下焊接法从焊嘴2输送焊接线材,焊接试验板3,在捕集箱1内收集所发生的飞溅4。回收在此捕集箱1内收集的飞溅,测定质量。
使用下述表1至表3所示的MAG焊接用固体线材,在下述表6所示的焊接条件下,使用图5所示的飞溅测定装置测定飞溅。另外,表1至表3所示的飞溅评价栏用下述表7所示的评价基准进行评价。还有,表4的实施结果是使用线材直径1.2mmφ以上的物质得到的结果,但在表4中也表示了改变线材直径的实施结果。
表1
新No. | 线材直径(mmφ) | 线材组成(质量%) | K(质量PPM) | 含聚异丁烯的油 | 凹陷数 | 有效凹陷长度比率(%) | MoS2(g/10kg) | 飞溅评价 | ||||||||||
C | Si | Mn | Ti | S | O | Cu | P | Mo | Zr | |||||||||
实施例 | 1 | 1.2 | 0.132 | 0.64 | 1.40 | 0.03 | 0.012 | 0.005 | 0.005 | 0.012 | 0.05 | 0.02 | 4 | 0.15 | 30 | 2.8 | 0.20 | ○ |
2 | 1.2 | 0.055 | 0.88 | 1.28 | 0.05 | 0.011 | 0.005 | 0.006 | 0.015 | 0.05 | 0.01 | 5 | 0.5 | 10 | 0.2 | 0.12 | ○ | |
3 | 1.2 | 0.055 | 0.88 | 1.28 | 0.05 | 0.011 | 0.005 | 0.006 | 0.015 | 0.05 | 0.01 | 5 | 0.5 | 19 | 0.4 | 0.17 | ○ | |
4 | 1.2 | 0.055 | 0.88 | 1.28 | 0.05 | 0.011 | 0.005 | 0.006 | 0.015 | 0.05 | 0.01 | 5 | 0.5 | 31 | 3 | 0.25 | ◎ | |
5 | 1.2 | 0.055 | 0.88 | 1.28 | 0.05 | 0.011 | 0.005 | 0.006 | 0.015 | 0.05 | 0.01 | 5 | 0.5 | 65 | 47 | 0.31 | ◎ | |
6 | 1.2 | 0.055 | 0.88 | 1.28 | 0.05 | 0.011 | 0.005 | 0.006 | 0.015 | 0.05 | 0.01 | 5 | 0.5 | 71 | 53 | 0.51 | ○ | |
7 | 1.2 | 0.036 | 0.43 | 1.59 | 0.15 | 0.010 | 0.008 | 0.004 | 0.015 | 0.05 | 0.06 | 8 | 0.9 | 8 | 0.1 | 0.07 | ○ | |
8 | 1.2 | 0.030 | 0.47 | 1.25 | 0.23 | 0.012 | 0.010 | 0.004 | 0.015 | 0.10 | 0.01 | 3 | 1.2 | 18 | 14 | 0.18 | ○ | |
9 | 1.2 | 0.030 | 0.47 | 1.28 | 0.05 | 0.025 | 0.015 | 0.005 | 0.009 | 0.08 | 0.05 | 5 | 0.3 | 60 | 24 | 0.32 | ◎ | |
10 | 1.2 | 0.015 | 0.26 | 1.27 | 0.10 | 0.011 | 0.006 | 0.005 | 0.008 | 0.05 | 0.01 | 9 | 1.9 | 70 | 38 | 0.38 | ◎ | |
11 | 1.2 | 0.035 | 0.62 | 0.85 | 0.02 | 0.011 | 0.007 | 0.005 | 0.008 | 0.05 | 0.04 | 5 | 1.2 | 72 | 35 | 0.42 | ◎ | |
l2 | 1.2 | 0.030 | 0.58 | 1.55 | 0.07 | 0.009 | 0.005 | 0.082 | 0.010 | 0.05 | 0.01 | 2 | 1.7 | 15 | 0.4 | 0.12 | ○ | |
13 | 1.2 | 0.030 | 0.52 | 1.48 | 0.05 | 0.009 | 0.005 | 0.005 | 0.019 | 0.05 | 0.01 | 3 | 0.8 | 7 | 0.2 | 0.01 | ○ | |
14 | 1.2 | 0.030 | 0.52 | 1.48 | 0.05 | 0.009 | 0.005 | 0.004 | 0.012 | 0.23 | 0.02 | 5 | 0.7 | 80 | 51 | 0.82 | ○ | |
15 | 1.6 | 0.066 | 0.53 | 1.32 | 0.15 | 0.015 | 0.003 | 0.010 | 0.010 | 0.50 | 0.02 | 3 | 0.5 | 5 | 0.4 | 0.005 | △ | |
实施例 | 16 | 1.6 | 0.030 | 0.52 | 1.48 | 0.05 | 0.009 | 0.005 | 0.004 | 0.012 | 0.23 | 0.02 | 5 | 0.7 | 80 | 51 | 0.82 | ○ |
17 | 1.6 | 0.066 | 0.53 | 1.32 | 0.15 | 0.015 | 0.003 | 0.010 | 0.010 | 0.50 | 0.02 | 3 | 0.5 | 5 | 0.4 | 0.005 | △ | |
18 | 1.6 | 0.067 | 0.53 | 1.33 | 0.14 | 0.016 | 0.003 | 0.010 | 0.010 | 0.05 | 0.01 | 3 | 0.8 | 15 | 0.3 | 0.15 | ○ | |
19 | 1.6 | 0.067 | 0.53 | 1.33 | 0.14 | 0.016 | 0.003 | 0.010 | 0.010 | 0.05 | 0.01 | 3 | 0.8 | 22 | 0.6 | 0.21 | ◎ | |
20 | 1.6 | 0.067 | 0.53 | 1.33 | 0.14 | 0.016 | 0.003 | 0.010 | 0.010 | 0.05 | 0.01 | 3 | 0.8 | 75 | 49 | 0.48 | ◎ | |
21 | 1.6 | 0.067 | 0.53 | 1.33 | 0.14 | 0.016 | 0.003 | 0.010 | 0.010 | 0.05 | 0.01 | 3 | 0.8 | 95 | 58 | 0.62 | ○ |
表2
新No. | 线材直径(mmφ) | 线材组成(质量%) | K(质量PPM) | 含聚异丁烯的油 | 凹陷数 | 有效凹陷长度比率(%) | MoS2(g/10kg) | 飞溅评价 | ||||||||||
C | Si | Mn | Ti | S | O | Cu | P | Mo | Zr | |||||||||
实施例 | 22 | 1.2 | 0.005 | 0.36 | 1.58 | 0.14 | 0.010 | 0.003 | 0.005 | 0.009 | 0.10 | 0.01 | 5 | 0.7 | 90 | 42 | 0.30 | ○ |
23 | 1.2 | 0.170 | 0.41 | 1.75 | 0.15 | 0.010 | 0.004 | 0.005 | 0.003 | 0.10 | 0.01 | 5 | 0.7 | 81 | 48 | 0.40 | ○ | |
24 | 1.2 | 0.087 | 0.14 | 0.68 | 0.17 | 0.009 | 0.007 | 0.03 | 0.006 | 0.15 | 0.005 | 7 | 0.8 | 12 | 0.7 | 0.09 | ○ | |
25 | 1.2 | 0.085 | 1.4 | 0.80 | 0.18 | 0.008 | 0.005 | 0.02 | 0.01 | 0.06 | 0.005 | 7 | 0.8 | 11 | 0.7 | 0.08 | ○ | |
26 | 1.2 | 0.07 | 0.35 | 0.39 | 0.19 | 0.008 | 0.005 | 0.003 | 0.015 | 0.05 | 0.01 | 8 | 1 | 8 | 0.6 | 0.05 | ○ | |
27 | 1.2 | 0.081 | 0.49 | 2.70 | 0.18 | 0.01 | 0.003 | 0.004 | 0.016 | 0.05 | 0.01 | 3 | 1 | 7 | 0.6 | 0.05 | ○ | |
28 | 1.2 | 0.07 | 0.71 | 1.92 | 0.01 | 0.01 | 0.006 | 0.004 | 0.02 | 0.1 | 0.01 | 5 | 1 | 5 | 0.1 | 0.12 | ○ | |
29 | 1.2 | 0.07 | 0.71 | 1.92 | 0.01 | 0.01 | 0.006 | 0.004 | 0.02 | 0.1 | 0.01 | 5 | 1 | 21 | 0.8 | 0.21 | ◎ | |
30 | 1.2 | 0.07 | 0.71 | 1.92 | 0.03 | 0.01 | 0.006 | 0.004 | 0.02 | 0.1 | 0.01 | 5 | 1 | 60 | 41 | 0.32 | ◎ | |
31 | 1.2 | 0.07 | 0.71 | 1.92 | 0.03 | 0.01 | 0.006 | 0.004 | 0.02 | 0.1 | 0.01 | 5 | 1 | 103 | 59 | 0.51 | ○ | |
32 | 1.2 | 0.07 | 0.69 | 1.50 | 0.32 | 0.012 | 0.012 | 0.01 | 0.023 | 0.09 | 0.01 | 5 | 1.7 | 18 | 0.3 | 0.17 | ○ | |
33 | 1.2 | 0.062 | 0.68 | 1.63 | 0.04 | 0.0007 | 0.015 | 0.01 | 0.01 | 0.08 | 0.02 | 6 | 1.8 | 38 | 5 | 0.23 | ○ | |
34 | 1.2 | 0.061 | 0.65 | 1.66 | 0.05 | 0.032 | 0.005 | 0.01 | 0.013 | 0.05 | 0.005 | 3 | 0.3 | 40 | 10 | 0.25 | ○ | |
35 | 1.2 | 0.08 | 0.3 | 1.72 | 0.05 | 0.004 | 0.0005 | 0.004 | 0.012 | 0.05 | 0.01 | 2 | 0.2 | 35 | 14 | 0.28 | ○ | |
36 | 1.2 | 0.112 | 0.35 | 1.43 | 0.1 | 0.01 | 0.025 | 0.004 | 0.02 | 0.04 | 0.01 | 4 | 0.8 | 44 | 18 | 0.28 | ○ | |
37 | 1.2 | 0.105 | 0.42 | 1.42 | 0.05 | 0.015 | 0.005 | 0.08 | 0.024 | 0.12 | 0.01 | 8 | 0.7 | 17 | 0.5 | 0.15 | △ | |
38 | 1.2 | 0.032 | 0.9 | 2.10 | 0.06 | 0.016 | 0.006 | 0.005 | 0.0008 | 0.19 | 0.02 | 8 | 1.5 | 15 | 0.6 | 0.17 | ○ | |
39 | 1.2 | 0.03 | 0.92 | 2.40 | 0.09 | 0.019 | 0.007 | 0.01 | 0.035 | 0.25 | 0.02 | 8 | 1.5 | 67 | 48 | 0.36 | ○ | |
40 | 1.2 | 0.044 | 0.9 | 1.55 | 0.03 | 0.022 | 0.003 | 0.006 | 0.01 | 0.002 | 0.05 | 5 | 0.9 | 61 | 42 | 0.32 | ○ | |
41 | 1.2 | 0.03 | 1.1 | 0.80 | 0.02 | 0.027 | 0.004 | 0.006 | 0.015 | 0.8 | 0.05 | 3 | 1 | 73 | 46 | 0.40 | ○ | |
42 | 1.2 | 0.04 | 1.02 | 1.34 | 0.05 | 0.021 | 0.005 | 0.006 | 0.011 | 0.05 | 0.01 | 1.5 | 0.8 | - | - | 0.30 | △ | |
43 | 1.2 | 0.04 | 0.96 | 1.65 | 0.05 | 0.01 | 0.005 | 0.006 | 0.01 | 0.05 | 0.01 | 15 | 1.7 | - | - | 0.23 | △ |
表3
新No. | 线材直径(mmφ) | 线材组成(质量%) | K(质量PPM) | 含聚异丁烯的油 | 凹陷数 | 有效凹陷长度比率(%) | MoS2(g/10kg) | 飞溅评价 | ||||||||||
C | Si | Mn | Ti | S | O | Cu | P | Mo | Zr | |||||||||
比较例 | 44 | 1.2 | 0.007 | 0.7 | 1.15 | 0.05 | 0.011 | 0.005 | 0.004 | 0.01 | 0.05 | 0.01 | 4 | 没有 | - | - | 0.13 | × |
45 | 1.2 | 0.035 | 0.12 | 1.52 | 0.05 | 0.011 | 0.005 | 0.004 | 0.01 | 0.05 | 0.05 | 4 | 没有 | - | - | 0.17 | × | |
46 | 1.2 | 0.035 | 0.55 | 0.55 | 0.06 | 0.011 | 0.012 | 0.005 | 0.01 | 0.05 | 0.02 | 4 | 没有 | - | - | 0.10 | × | |
47 | 1.2 | 0.033 | 0.54 | 1.63 | 0.11 | 0.033 | 0.008 | 0.005 | 0.01 | 0.1 | 0.01 | 3 | 没有 | - | - | 0.26 | × | |
48 | 1.2 | 0.033 | 0.72 | 0.88 | 0.16 | 0.018 | 0.026 | 0.006 | 0.025 | 0.1 | 0.01 | 5 | 没有 | - | - | 0.20 | × | |
49 | 1.2 | 0.061 | 0.72 | 0.98 | 0.12 | 0.008 | 0.016 | 0.004 | 0.006 | 0.05 | 0.01 | 0 | 没有 | - | - | 0.12 | ×× | |
50 | 1.2 | 0.05 | 0.67 | 1.22 | 0.06 | 0.011 | 0.01 | 0.004 | 0.009 | 0.05 | 0.05 | 15 | 0.08 | - | - | 0.20 | ×× | |
51 | 1.2 | 0.178 | 0.82 | 1.43 | 0.06 | 0.011 | 0.01 | 0.005 | 0.011 | 0.5 | 0.05 | 8 | 没有 | - | - | 0.22 | ×× | |
52 | 1.2 | 0.072 | 1.08 | 1.40 | 0.03 | 0.016 | 0.015 | 0.005 | 0.01 | 0.05 | 0.02 | 5 | 2.1 | - | - | 0.44 | ×× | |
53 | 1.2 | 0.044 | 0.65 | 1.90 | 0.2 | 0.012 | 0.005 | 0.004 | 0.01 | 0.05 | 0.01 | 2 | 没有 | - | - | 0.25 | ×× | |
54 | 1.2 | 0.04 | 0.32 | 1.23 | 0.27 | 0.006 | 0.01 | 0.005 | 0.012 | 0.01 | 0.01 | 7 | 0.09 | - | - | 0.65 | ×× |
表4
新No. | 线材直径(mmφ) | 线材组成(质量%) | K(质量PPM) | 含聚异丁烯的油 | 凹陷数 | 有效凹陷长度比率(%) | MoS2(g/10kg) | 飞溅评价 | ||||||||||
C | Si | Mn | Ti | S | O | Cu | P | Mo | Zr | |||||||||
实施例 | 55 | 0.8 | 0.032 | 0.74 | 1.30 | 0.04 | 0.012 | 0.005 | 0.004 | 0.013 | 0.04 | 0.01 | tr | 0.1 | 35 | 3 | 0.21 | ○ |
56 | 0.8 | 0.065 | 0.78 | 1.38 | 0.06 | 0.011 | 0.004 | 0.005 | 0.016 | 0.04 | 0.01 | 5 | 0.6 | 12 | 0.3 | 0.15 | ○ | |
57 | 0.8 | 0.065 | 0.78 | 1.38 | 0.07 | 0.011 | 0.005 | 0.006 | 0.016 | 0.03 | 0.01 | Tr | 0.7 | 19 | 0.5 | 0.11 | ○ | |
58 | 0.8 | 0.065 | 0.78 | 1.38 | 0.06 | 0.011 | 0.005 | 0.005 | 0.016 | 0.04 | 0.01 | 5 | 0.4 | 32 | 3 | 0.20 | ◎ | |
59 | 0.8 | 0.065 | 0.78 | 1.38 | 0.05 | 0.011 | 0.005 | 0.006 | 0.016 | 0.04 | 0.01 | Tr | 0.7 | 64 | 51 | 0.33 | ○ | |
60 | 0.8 | 0.065 | 0.78 | 1.38 | 0.04 | 0.011 | 0.005 | 0.005 | 0.016 | 0.04 | 0.01 | 5 | 0.6 | 72 | 52 | 0.54 | ○ | |
61 | 0.8 | 0.046 | 0.53 | 1.49 | 0.17 | 0.010 | 0.008 | 0.004 | 0.014 | 0.04 | 0.06 | Tr | 0.9 | 18 | 0.1 | 0.09 | ○ | |
62 | 0.8 | 0.040 | 0.57 | 1.35 | 0.24 | 0.012 | 0.008 | 0.004 | 0.014 | 0.09 | 0.01 | 3 | 1.1 | 21 | 15 | 0.19 | ◎ | |
63 | 0.8 | 0.040 | 0.57 | 1.38 | 0.06 | 0.025 | 0.011 | 0.004 | 0.009 | 0.08 | 0.06 | Tr | 0.5 | 62 | 21 | 0.35 | ○ | |
64 | 0.8 | 0.040 | 0.36 | 1.37 | 0.11 | 0.011 | 0.005 | 0.005 | 0.009 | 0.06 | 0.01 | 9 | 1.8 | 71 | 39 | 0.35 | ◎ | |
65 | 0.9 | 0.045 | 0.72 | 0.95 | 0.03 | 0.011 | 0.006 | 0.004 | 0.009 | 0.06 | 0.04 | 5 | 1.3 | 75 | 35 | 0.43 | ◎ | |
66 | 0.9 | 0.040 | 0.68 | 1.45 | 0.08 | 0.009 | 0.004 | 0.072 | 0.011 | 0.06 | 0.01 | Tr | 1.6 | 19 | 0.4 | 0.11 | ○ | |
67 | 0.9 | 0.040 | 0.62 | 1.38 | 0.07 | 0.009 | 0.004 | 0.005 | 0.018 | 0.06 | 0.01 | Tr | 0.9 | 9 | 0.2 | 0.02 | ○ | |
68 | 0.9 | 0.O40 | 0.62 | 1.38 | 0.07 | 0.009 | 0.004 | 0.005 | 0.013 | 0.21 | 0.03 | 6 | 0.8 | 81 | 52 | 0.80 | ○ | |
69 | 0.9 | 0.056 | 0.63 | 1.42 | 0.14 | 0.015 | 0.002 | 0.011 | 0.011 | 0.48 | 0.02 | Tr | 0.6 | 6 | 0.4 | 0.009 | △ | |
70 | 0.9 | 0.057 | 0.63 | 1.43 | 0.15 | 0.016 | 0.003 | 0.011 | 0.011 | 0.06 | 0.01 | 3 | 0.9 | 15 | 0.3 | 0.14 | ◎ | |
71 | 0.9 | 0.057 | 0.63 | 1.43 | 0.15 | 0.016 | 0.003 | 0.012 | 0.011 | 0.06 | 0.01 | Tr | 0.9 | 22 | 0.6 | 0.23 | ○ | |
72 | 0.9 | 0.057 | 0.63 | 1.43 | 0.15 | 0.016 | 0.003 | 0.011 | 0.011 | 0.06 | 0.01 | 3 | 0.5 | 75 | 48 | 0.44 | ◎ | |
73 | 0.9 | 0.057 | 0.63 | 1.43 | 0.15 | 0.016 | 0.003 | 0.012 | 0.011 | 0.06 | 0.01 | Tr | 0.7 | 95 | 47 | 0.60 | ○ | |
74 | 0.9 | 0.015 | 0.46 | 1.48 | 0.16 | 0.010 | 0.003 | 0.005 | 0.009 | 0.11 | 0.01 | 5 | 0.8 | 90 | 41 | 0.31 | ◎ | |
75 | 0.9 | 0.150 | 0.41 | 1.65 | 0.17 | 0.010 | 0.004 | 0.005 | 0.003 | 0.12 | 0.01 | 15 | 0.9 | 81 | 45 | 0.41 | △ |
表5
新No. | 线材直径(mmφ) | 线材组成(质量%) | K(质量PPM) | 含聚异丁烯的油 | 凹陷数 | 有效凹陷长度比率(%) | MoS2(g/10kg) | 飞溅评价 | ||||||||||
C | Si | Mn | Ti | S | O | Cu | P | Mo | Zr | |||||||||
比较例 | 76 | 0.8 | 0.008 | 0.60 | 1.14 | 0.05 | 0.011 | 0.005 | 0.004 | 0.01 | 0.05 | 0.01 | 4 | 没有 | - | - | 0.12 | × |
77 | 0.8 | 0.036 | 0.11 | 1.51 | 0.05 | 0.011 | 0.005 | 0.004 | 0.01 | 0.05 | 0.05 | Tr | 没有 | - | - | 0.16 | × | |
78 | 0.8 | 0.037 | 0.56 | 0.50 | 0.06 | 0.011 | 0.012 | 0.005 | 0.01 | 0.05 | 0.02 | 4 | 没有 | - | - | 0.11 | × | |
79 | 0.8 | 0.035 | 0.55 | 1.60 | 0.11 | 0.033 | 0.008 | 0.005 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | Tr | 没有 | - | - | 0.2 | ×× | |
80 | 0.8 | 0.031 | 0.73 | 0.85 | 0.16 | 0.018 | 0.026 | 0.006 | 0.025 | 0.01 | 0.01 | 5 | 没有 | - | - | 0.1 | ×× | |
81 | 0.8 | 0.065 | 0.73 | 0.95 | 0.13 | 0.008 | 0.016 | 0.004 | 0.006 | 0.05 | 0.01 | Tr. | 没有 | - | - | 0.1 | ×× | |
82 | 0.9 | 0.07 | 0.68 | 1.21 | 0.06 | 0.011 | 0.01 | 0.004 | 0.008 | 0.05 | 0.05 | Tr. | 0.05 | - | - | 0.1 | × | |
83 | 0.9 | 0.17 | 0.83 | 1.42 | 0.05 | 0.011 | 0.01 | 0.005 | 0.011 | 0.5 | 0.04 | 8 | 没有 | - | - | 0.11 | × | |
84 | 0.9 | 0.075 | 1.00. | 1.40 | 0.03 | 0.016 | 0.014 | 0.005 | 0.01 | 0.04 | 0.02 | 5 | 2.2 | - | - | 0.4 | × | |
85 | 0.9 | 0.046 | 0.66 | 1.92 | 0.3 | 0.013 | 0.005 | 0.004 | 0.01 | 0.05 | 0.01 | 2 | 没有 | - | - | 0.21 | × | |
86 | 0.9 | 0.05 | 0.31 | 1.20 | 0.28 | 0.006 | 0.01 | 0.005 | 0.012 | 0.01 | 0.02 | 7 | 0.08 | - | - | 0.62 | ×× | |
87 | 0.9 | 0.06 | 1.01 | 1.31 | 0.05 | 0.02 | 0.005 | 0.006 | 0.011 | 0.05 | 0.01 | 1 | 0.05 | - | - | 0.2 | × | |
88 | 0.9 | 0.04 | 0.95 | 1.65 | 0.05 | 0.01 | 0.005 | 0.006 | 0.01 | 0.05 | 0.01 | Tr. | 2.5 | - | - | 0.21 | × |
表6
焊接条件 | 线材直径(mmφ) | |||
0.8 | 0.9 | 1.2 | 1.6 | |
焊接电流(A) | 110 | 150 | 260 | 450 |
线材突出长度(mm) | 15 | 15 | 20 | 20 |
焊接方法 | 向下的(参照图6) | |||
试验板 | SM490 | |||
屏蔽气体组成 | 80%Ar+20%CO2 | |||
屏蔽气体流量 | 25(升/分) |
表7
飞溅评价基准 | ||||
线材直径(mmφ) | 评价 | |||
0.8 | 0.9 | 1.2 | 1.6 | |
飞溅发生量 | 飞溅发生量 | |||
0-400(mg/分) | 0-600(mg/分) | ◎ | ||
400-700(mg/分) | 600-1000(mg/分) | ○ | ||
700-900(mg/分) | 1000-1200(mg/分) | △ | ||
900-1200(mg/分) | 1200-1600(mg/分) | × | ||
超过1200(mg/分) | 超过1600(mg/分) | ×× |
表1、表2和表4示出了本发明的实施例,表3和表5示出了比较例。顺便提一下,这里适用的MoS2全是粒径为0.1至10μm的物质。还有,这里使用的含聚异丁烯的油含聚异丁烯80%以上,残留成分是用于提高油的流动性的酯等提高油性的成分。
首先说明表1。实施例1满足所有权利要求,但碳成分量接近上限,虽然飞溅发生量低,但有一些差。实施例2、3和8所述凹陷数目都不到权利要求2的下限,虽然飞溅发生量低,但有一些差。实施例6所述凹陷数在20个以上,但有效凹陷长度比率超过50%,因此认为表面粗度粗,线材的输送性降低,减少飞溅的效果稍小。实施例7、12和13所述凹陷的有效凹陷长度比率不到权利要求2的下限,虽然飞溅发生量低,但有一些差。实施例4、5和9、10、11满足所有的权利要求,飞溅发生量极低。实施例14的MoS2量和所述凹陷的有效凹陷长度比率超出权利要求4和权利要求2的上限,虽然飞溅发生量低,但有一些差。实施例15的MoS2量和所述凹陷的有效凹陷长度比率超出权利要求4和权利要求2的下限,虽然飞溅发生量低,但更差。
这里,实施例2至6是使用同一成分的线材,使所述凹陷数目和所述有效凹陷长度比率发生各种变化而制造的线材的实验结果。可知实施例4和实施例5是凹陷数在20个以上,飞溅的降低效果更优良的实施例。
接着,表1的实施例16至21是把线材直径改变为1.6mmφ的实施例。实施例16、21的MoS2量和所述凹陷的有效凹陷长度比率超出权利要求4和权利要求2的上限,飞溅发生量的评价为“○:稍差”。实施例17的MoS2量和所述凹陷的有效凹陷长度比率超出权利要求4和权利要求2的下限,飞溅发生量为“△:稍好”。实施例19、20满足所有的权利要求,飞溅发生量极低(◎)。
表2是对于权利要求3和权利要求6至9的各成分,在各自的下限和上限之外的例子为主体的实施例。顺便提一下,是线材直径全为1.2mmφ的实施例。实施例29的钛量为权利要求8的下限值,满足所有的权利要求,飞溅发生量极低。实施例37的铜量超过了权利要求7的上限值,飞溅发生量评价为“△:稍好”。实施例42、43的线材表层部的钾化合物量超过了权利要求4的范围,飞溅发生量评价为“Δ:稍好”。表2中除了这些以外的实施例,飞溅发生量评价都为“○:稍差”。
另外,本实施例的数据在所有的例子中作为钾化合物都使用硼酸钾。硼酸钾是细粉末状固体,可以容易地在含聚异丁烯的油中分散混合。但是,认为只要是钾化合物,电弧稳定性的效果相同,推测也可以为具有同样物性的其它钾化合物。
另一方面,如表3所示,比较例44至48的含聚异丁烯的油在权利要求1的范围之外,本发明的“无电镀线材”的输送性不充分,因而飞溅发生量的评价为“×:较不好”。认为如果输送性不充分,则瞬间短路频率增加,发生飞溅。比较例49、50是含聚异丁烯的油在权利要求1的范围之外,而且钾化合物量在权利要求3的范围之外的例子,输送性和电弧稳定性二者都不充分,因而飞溅发生量的评价为“××:不好”。特别是认为钾化合物量多时,发生钾化合物在管线内的堆积,因而妨害输送性,飞溅发生量增加。
比较例51的含聚异丁烯的油量低于本发明的下限值,而且碳成分量超过权利要求6的上限值,另外,比较例52的含聚异丁烯的油的附着量超过本发明的上限值,比较例53的含聚异丁烯的油的附着量低于本发明的下限值,比较例54的含聚异丁烯的油的附着量低于本发明的下限值,MoS2的附着量超过本发明的上限值,因此飞溅发生量都是“××:不好”。顺便说一下,表3都是线材直径为1.2mmφ的例子。
表4表示把线材直径改变为0.8mmφ或0.9mmφ时的实验结果。如表7所示,飞溅发生量的评价基准与1.2mmφ以上的场合不同。由表4的结果可知,线材直径比1.2mmφ细时,即使不存在钾化合物,也可实现降低飞溅的效果。这是由于线材尖端的悬垂熔滴缩小,结果假设即使产生短路,发生飞溅,其发生量也变少。反之,如果存在钾,在0.8mmφ或0.9mmφ的细径线材的情况下,因电弧发生点的提高使电弧柱发生不稳,从焊接作业性来讲,不优选。
另一方面,如表5所示,比较例76至88是含聚异丁烯的油在权利要求1的范围之外的线材直径为0.8mmφ,0.9mmφ的细径线材场合的数据。在这些例子中,本发明的“无电镀线材”的输送性不充分,因而飞溅发生量评价是“×:较不好”或“××:不好”。认为如果输送性不充分,则瞬间短路的频率增加,发生飞溅。
Claims (8)
1、一种未电镀的MAG焊接用固体线材,由如下构成,
在所述线材的周围的开口部,具有从所述开口部开始的凹陷,所述凹陷或者内部较宽或者具有来自外部的入射光不能照射到的部分或者同时具有上述特征;以及
在所述凹陷的内部与线材表面至少一个上存在含聚异丁烯的油和硫化物,所述含聚异丁烯的油的存在量每10kg线材为0.1至2g,
所述硫化物是粒径为0.1~10μm的MoS2,所述MoS2的存在量每10kg线材为0.01~0.5g,
其中,所述线材的表面没有实施电镀。
2、如权利要求1所述的未电镀的MAG焊接用固体线材,在所述线材周围的1个圆周上存在20个以上所述凹陷,所述凹陷的长度比率为0.5%以上50%以下。
3、如权利要求1所述的未电镀的MAG焊接用固体线材,在所述凹陷内部和所述线材表面的至少一个上存在钾化合物,此时的钾的存在量为2~10质量ppm/线材的总质量。
4、如权利要求3所述的未电镀的MAG焊接用固体线材,所述钾化合物是硼酸钾。
5、如权利要求1所述的未电镀的MAG焊接用固体线材,所述线材含有碳0.01~0.15质量%、硅0.2~1.2质量%、锰0.5~2.5质量%、磷0.001~0.030质量%、硫0.001~0.030质量%和氧0.001~0.020质量%。
6、如权利要求5所述的未电镀的MAG焊接用固体线材,还含有0.05质量%以下的铜。
7、如权利要求5所述的未电镀的MAG焊接用固体线材,还含有0.03~0.3质量%的钛+锆。
8、如权利要求7所述的未电镀的MAG焊接用固体线材,还含有0.01~0.6质量%的钼。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
CX01 | Expiry of patent term | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20060222 |