JP2000094178A - メッキ無し溶接用ワイヤ - Google Patents
メッキ無し溶接用ワイヤInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンジットライナーの排出側端部内での滑り
性を向上させて長いコンジットチューブにおいても良好
な送給性を得ることができるメッキ無し溶接用ワイヤを
提供する。 【解決手段】 メッキ無し溶接用ワイヤには、表面を脱
脂しＡｒイオンを使用したスパッタリングにより表面か
ら１０乃至１００ｎｍの厚さを削り取ったときに現れる
研削面にＭｏＳ2、ＷＳ2及びＣからなる群から選択され
た少なくとも１種が存在している。
性を向上させて長いコンジットチューブにおいても良好
な送給性を得ることができるメッキ無し溶接用ワイヤを
提供する。 【解決手段】 メッキ無し溶接用ワイヤには、表面を脱
脂しＡｒイオンを使用したスパッタリングにより表面か
ら１０乃至１００ｎｍの厚さを削り取ったときに現れる
研削面にＭｏＳ2、ＷＳ2及びＣからなる群から選択され
た少なくとも１種が存在している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭素鋼及びステン
レス鋼等のミグ（ＭＩＧ）溶接及び炭酸ガスアーク溶接
等のマグ（ＭＡＧ）溶接等の半自動溶接及びサブマージ
アーク溶接に好適なメッキ無し溶接用ワイヤに関し、特
に、送給系が長い場合においても良好な送給性が得られ
るメッキ無し溶接用ワイヤに関する。
レス鋼等のミグ（ＭＩＧ）溶接及び炭酸ガスアーク溶接
等のマグ（ＭＡＧ）溶接等の半自動溶接及びサブマージ
アーク溶接に好適なメッキ無し溶接用ワイヤに関し、特
に、送給系が長い場合においても良好な送給性が得られ
るメッキ無し溶接用ワイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ミグ（ＭＩＧ）溶接及び炭酸ガ
スアーク溶接等のマグ（ＭＡＧ）溶接等に使用される溶
接用ワイヤは、通常、スプール若しくはボビンに巻装さ
れた状態又はペイルパックとよばれる円筒容器に装填さ
れた状態で溶接に供せられる。そして、これらのワイヤ
が使用されるときには、夫々の所定の溶接条件に合致す
るように送給モータによりコンジットチューブを介して
溶接部に供給される。
スアーク溶接等のマグ（ＭＡＧ）溶接等に使用される溶
接用ワイヤは、通常、スプール若しくはボビンに巻装さ
れた状態又はペイルパックとよばれる円筒容器に装填さ
れた状態で溶接に供せられる。そして、これらのワイヤ
が使用されるときには、夫々の所定の溶接条件に合致す
るように送給モータによりコンジットチューブを介して
溶接部に供給される。
【０００３】近時、溶接作業において、高能率化及び省
人化の要請により、被覆アーク溶接が行われていた溶接
部位にも、半自動化又は自動化溶接が導入されるように
なってきている。特に、造船の分野において半自動化溶
接が行われる比率が増大しており、溶接用ワイヤの使用
量が増大している。造船工程においては、溶接部が広範
囲に及ぶため、溶接用ワイヤが長いコンジットチューブ
の中を通過することになり、その長さは長いもので１０
ｍ以上に及ぶものもある。
人化の要請により、被覆アーク溶接が行われていた溶接
部位にも、半自動化又は自動化溶接が導入されるように
なってきている。特に、造船の分野において半自動化溶
接が行われる比率が増大しており、溶接用ワイヤの使用
量が増大している。造船工程においては、溶接部が広範
囲に及ぶため、溶接用ワイヤが長いコンジットチューブ
の中を通過することになり、その長さは長いもので１０
ｍ以上に及ぶものもある。
【０００４】このようなコンジットチューブ内の溶接用
ワイヤの通過距離が長い条件の下で、良好な溶接を行う
ためには、溶接用ワイヤを円滑に送給することが必須の
条件となる。ワイヤの円滑な送給が妨げられると、安定
した溶接が困難になり、スパッタ量の増加、ビード外観
不良及び溶け込み不良等の溶接不良が生じてしまう。
ワイヤの通過距離が長い条件の下で、良好な溶接を行う
ためには、溶接用ワイヤを円滑に送給することが必須の
条件となる。ワイヤの円滑な送給が妨げられると、安定
した溶接が困難になり、スパッタ量の増加、ビード外観
不良及び溶け込み不良等の溶接不良が生じてしまう。
【０００５】そこで、表面に二硫化モリブデン（ＭｏＳ
2）、二硫化タングステン（ＷＳ2）及びポリ四フッ化エ
チレンの１種又は２種以上等を含有する潤滑剤が付着さ
れた溶接用ワイヤが提案されている（特開平８−２２９
６９７号公報、特開平８−２５７７８８号公報）。
2）、二硫化タングステン（ＷＳ2）及びポリ四フッ化エ
チレンの１種又は２種以上等を含有する潤滑剤が付着さ
れた溶接用ワイヤが提案されている（特開平８−２２９
６９７号公報、特開平８−２５７７８８号公報）。
【０００６】また、表面に突起が形成され潤滑性複合合
金によりコーティングされた溶接用ワイヤも提案されて
いる（特開平８−２５２６９１号公報）。
金によりコーティングされた溶接用ワイヤも提案されて
いる（特開平８−２５２６９１号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
公報に記載された溶接用ワイヤによっても、コンジット
チューブの長さが１０ｍ以上にも及ぶ場合、コンジット
チューブの終端部付近における潤滑効果が持続されない
ため、その部位において摩擦が大きくなって十分な送給
性が得られないという問題点がある。
公報に記載された溶接用ワイヤによっても、コンジット
チューブの長さが１０ｍ以上にも及ぶ場合、コンジット
チューブの終端部付近における潤滑効果が持続されない
ため、その部位において摩擦が大きくなって十分な送給
性が得られないという問題点がある。
【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、コンジットライナーの排出側端部内での滑
り性を向上させて長いコンジットチューブにおいても良
好な送給性を得ることができるメッキ無し溶接用ワイヤ
を提供することを目的とする。
のであって、コンジットライナーの排出側端部内での滑
り性を向上させて長いコンジットチューブにおいても良
好な送給性を得ることができるメッキ無し溶接用ワイヤ
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係るメッキ無し
溶接用ワイヤは、表面を脱脂しＡｒイオンを使用したス
パッタリングにより表面から１０乃至１００ｎｍの厚さ
を削り取ったときに現れる研削面にＭｏＳ2、ＷＳ2及び
Ｃからなる群から選択された少なくとも１種が存在して
いることを特徴とする。
溶接用ワイヤは、表面を脱脂しＡｒイオンを使用したス
パッタリングにより表面から１０乃至１００ｎｍの厚さ
を削り取ったときに現れる研削面にＭｏＳ2、ＷＳ2及び
Ｃからなる群から選択された少なくとも１種が存在して
いることを特徴とする。
【００１０】本発明においては、表面を脱脂しＡｒイオ
ンを使用したスパッタリングにより表面から１０乃至１
００ｎｍの厚さを削り取ったときに現れる研削面にＭｏ
Ｓ2、ＷＳ2及びＣの少なくともいずれかが存在している
ので、長いコンジットチューブの排出側の端部近傍にお
いても、摩擦が抑制されて良好な送給性が得られる。
ンを使用したスパッタリングにより表面から１０乃至１
００ｎｍの厚さを削り取ったときに現れる研削面にＭｏ
Ｓ2、ＷＳ2及びＣの少なくともいずれかが存在している
ので、長いコンジットチューブの排出側の端部近傍にお
いても、摩擦が抑制されて良好な送給性が得られる。
【００１１】なお、前記ＭｏＳ2、前記ＷＳ2及び前記Ｃ
は、総量で１×１０-4乃至５×１０ -3重量％であること
が望ましい。
は、総量で１×１０-4乃至５×１０ -3重量％であること
が望ましい。
【００１２】また、前記研削面にＮａ、Ｋ及びＣｓから
なる群から選択された少なくとも１種が存在しているこ
とが望ましく、前記Ｎａ、前記Ｋ及び前記Ｃｓは、総量
で１乃至１０ｐｐｍであることがより一層望ましい。
なる群から選択された少なくとも１種が存在しているこ
とが望ましく、前記Ｎａ、前記Ｋ及び前記Ｃｓは、総量
で１乃至１０ｐｐｍであることがより一層望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】本願発明者等が前記課題を解決す
べく、鋭意実験研究を重ねた結果、溶接用ワイヤの表面
から１０乃至１００ｎｍの深さの凹みにＭｏＳ2等の潤
滑効果を有する材料を存在させることにより、コンジッ
トチューブ内の終端部においても断続的にＭｏＳ2等を
供給し、コンジットチューブ内面をＭｏＳ2等で被覆し
てワイヤの送給性を著しく向上させることができること
を見出した。ここで、コンジットチューブ内終端部と
は、コンジットチューブ内全体のうち溶接トーチ側の端
部をいう。
べく、鋭意実験研究を重ねた結果、溶接用ワイヤの表面
から１０乃至１００ｎｍの深さの凹みにＭｏＳ2等の潤
滑効果を有する材料を存在させることにより、コンジッ
トチューブ内の終端部においても断続的にＭｏＳ2等を
供給し、コンジットチューブ内面をＭｏＳ2等で被覆し
てワイヤの送給性を著しく向上させることができること
を見出した。ここで、コンジットチューブ内終端部と
は、コンジットチューブ内全体のうち溶接トーチ側の端
部をいう。
【００１４】従来、ＭｏＳ2が表面に残留した溶接用ワ
イヤは数多く提案されているものの、これらはワイヤ表
面のみにＭｏＳ2が付着したものであるため、１０ｍ以
上等の比較的長いコンジットチューブの終端部付近では
全てのＭｏＳ2が脱落してしまい、十分な送給性能を得
ることができなかった。
イヤは数多く提案されているものの、これらはワイヤ表
面のみにＭｏＳ2が付着したものであるため、１０ｍ以
上等の比較的長いコンジットチューブの終端部付近では
全てのＭｏＳ2が脱落してしまい、十分な送給性能を得
ることができなかった。
【００１５】以下、本発明に係るメッキ無し溶接用ワイ
ヤについて、更に説明する。先ず、潤滑効果を有する材
料及びその量について説明する。
ヤについて、更に説明する。先ず、潤滑効果を有する材
料及びその量について説明する。
【００１６】ＭｏＳ2 、ＷＳ2 及びＣ：総量で１×１０-4
乃至５×１０-3 重量％ ＭｏＳ2はコンジットチューブ内においてワイヤの滑り
性を向上させる潤滑剤として作用する。ＷＳ2及びＣも
同様に潤滑剤として送給性を向上させる作用を有する。
従って、本発明においては、ＭｏＳ2、ＷＳ2及びＣのう
ち少なくとも１種がワイヤ表面から所定の深さに存在し
ている必要がある。これらは、例えば、凹みが形成され
たワイヤの表面に電荷を保持させたＭｏＳ2等の分散液
（水素、油系）を吹き付けた後、フェルトで塗布するこ
とにより、ワイヤに付着させることができる。
乃至５×１０-3 重量％ ＭｏＳ2はコンジットチューブ内においてワイヤの滑り
性を向上させる潤滑剤として作用する。ＷＳ2及びＣも
同様に潤滑剤として送給性を向上させる作用を有する。
従って、本発明においては、ＭｏＳ2、ＷＳ2及びＣのう
ち少なくとも１種がワイヤ表面から所定の深さに存在し
ている必要がある。これらは、例えば、凹みが形成され
たワイヤの表面に電荷を保持させたＭｏＳ2等の分散液
（水素、油系）を吹き付けた後、フェルトで塗布するこ
とにより、ワイヤに付着させることができる。
【００１７】なお、ＭｏＳ2、ＷＳ2及びＣの量が総量で
１×１０-4乃至５×１０-3重量％であると、長いコンジ
ットチューブを使用した溶接時の送給性を著しく向上さ
せることができる。一方、ＭｏＳ2、ＷＳ2及びＣの量が
総量で１×１０-4重量％未満であると、コンジットチュ
ーブ内に潤滑剤が十分にはコーティングされず、ワイヤ
の送給性が改善されにくい。また、ＭｏＳ2、ＷＳ2及び
Ｃの量が総量で５×１０-3重量％を超えると、スパッタ
の発生量が著しく増加し、溶接作業性が劣化しやすい。
従って、送給性、通電性及び外観等を考慮すると、Ｍｏ
Ｓ2、ＷＳ2及びＣの量は総量で１×１０-4乃至５×１０
-3重量％、つまり、ワイヤ１０ｋｇ当たり０．０１乃至
０．５ｇであることが望ましい。
１×１０-4乃至５×１０-3重量％であると、長いコンジ
ットチューブを使用した溶接時の送給性を著しく向上さ
せることができる。一方、ＭｏＳ2、ＷＳ2及びＣの量が
総量で１×１０-4重量％未満であると、コンジットチュ
ーブ内に潤滑剤が十分にはコーティングされず、ワイヤ
の送給性が改善されにくい。また、ＭｏＳ2、ＷＳ2及び
Ｃの量が総量で５×１０-3重量％を超えると、スパッタ
の発生量が著しく増加し、溶接作業性が劣化しやすい。
従って、送給性、通電性及び外観等を考慮すると、Ｍｏ
Ｓ2、ＷＳ2及びＣの量は総量で１×１０-4乃至５×１０
-3重量％、つまり、ワイヤ１０ｋｇ当たり０．０１乃至
０．５ｇであることが望ましい。
【００１８】Ｎａ、Ｋ及びＣｓ：総量で１乃至１０ｐｐ
ｍ Ｎａ、Ｋ及びＣｓ等のアルカリ金属は、ＭｏＳ2等の塗
布液への均一な分散に有効である。これらは、例えば、
塗布液中にこれらの化合物を添加する方法又は伸線潤滑
剤中にこれらの化合物を添加する方法によりワイヤに付
着させることができる。従って、Ｎａ、Ｋ及びＣｓ等の
アルカリ金属がＭｏＳ2等と共に存在することが望まし
い。なお、Ｎａ、Ｋ及びＣｓ等のアルカリ金属の添加源
としては無機化合物より有機化合物の方が効果的であ
る。無機化合物としては、例えば、これらアルカリ金属
の炭酸塩が挙げられ、有機化合物としては、例えば、こ
れらアルカリ金属のカルボン酸塩が挙げられる。
ｍ Ｎａ、Ｋ及びＣｓ等のアルカリ金属は、ＭｏＳ2等の塗
布液への均一な分散に有効である。これらは、例えば、
塗布液中にこれらの化合物を添加する方法又は伸線潤滑
剤中にこれらの化合物を添加する方法によりワイヤに付
着させることができる。従って、Ｎａ、Ｋ及びＣｓ等の
アルカリ金属がＭｏＳ2等と共に存在することが望まし
い。なお、Ｎａ、Ｋ及びＣｓ等のアルカリ金属の添加源
としては無機化合物より有機化合物の方が効果的であ
る。無機化合物としては、例えば、これらアルカリ金属
の炭酸塩が挙げられ、有機化合物としては、例えば、こ
れらアルカリ金属のカルボン酸塩が挙げられる。
【００１９】また、Ｎａ、Ｋ及びＣｓの量が総量で１ｐ
ｐｍ未満であると、ＭｏＳ2等の分散効果が低い。一
方、Ｎａ、Ｋ及びＣｓの量が総量で１０ｐｐｍを超える
と、送給性及び通電性を劣化させることがある。従っ
て、Ｎａ、Ｋ及びＣｓの量は総量で１乃至１０ｐｐｍで
あることが望ましい。
ｐｍ未満であると、ＭｏＳ2等の分散効果が低い。一
方、Ｎａ、Ｋ及びＣｓの量が総量で１０ｐｐｍを超える
と、送給性及び通電性を劣化させることがある。従っ
て、Ｎａ、Ｋ及びＣｓの量は総量で１乃至１０ｐｐｍで
あることが望ましい。
【００２０】次に、潤滑剤（ＭｏＳ2、ＷＳ2の及びＣ）
並びにアルカリ金属（Ｎａ、Ｋ及びＣｓ）が存在するワ
イヤ表面からの深さの限定理由について説明する。
並びにアルカリ金属（Ｎａ、Ｋ及びＣｓ）が存在するワ
イヤ表面からの深さの限定理由について説明する。
【００２１】深さ：１０乃至１００ｎｍ 潤滑剤（ＭｏＳ2、ＷＳ2及びＣ）並びにアルカリ金属
（Ｎａ、Ｋ及びＣｓ）が存在する深さが１０ｎｍ未満で
あると、コンジットチューブ内終端部での送給性を維持
することができず、ワイヤの送給が不安定になってアー
クが安定せず、溶接作業性が著しく劣化する。一方、潤
滑剤及びアルカリ金属が存在する深さが１００ｎｍを超
えると、その効果が低くくなるため、コンジットチュー
ブ内での送給性が悪く、アークが安定せず、溶接作業性
が著しく悪化する。従って、潤滑剤（ＭｏＳ2、ＷＳ2及
びＣ）並びにアルカリ金属（Ｎａ、Ｋ及びＣｓ）が存在
する深さはワイヤ表面から１０乃至１００ｎｍとする。
但し、潤滑剤（ＭｏＳ2、ＷＳ2及びＣ）並びにアルカリ
金属（Ｎａ、Ｋ及びＣｓ）が１０ｎｍ未満の深さ又は１
００ｎｍ以上の深さに存在しても、１０乃至１００ｎｍ
の深さに存在していれば、本発明による送給性向上の効
果は得られる。
（Ｎａ、Ｋ及びＣｓ）が存在する深さが１０ｎｍ未満で
あると、コンジットチューブ内終端部での送給性を維持
することができず、ワイヤの送給が不安定になってアー
クが安定せず、溶接作業性が著しく劣化する。一方、潤
滑剤及びアルカリ金属が存在する深さが１００ｎｍを超
えると、その効果が低くくなるため、コンジットチュー
ブ内での送給性が悪く、アークが安定せず、溶接作業性
が著しく悪化する。従って、潤滑剤（ＭｏＳ2、ＷＳ2及
びＣ）並びにアルカリ金属（Ｎａ、Ｋ及びＣｓ）が存在
する深さはワイヤ表面から１０乃至１００ｎｍとする。
但し、潤滑剤（ＭｏＳ2、ＷＳ2及びＣ）並びにアルカリ
金属（Ｎａ、Ｋ及びＣｓ）が１０ｎｍ未満の深さ又は１
００ｎｍ以上の深さに存在しても、１０乃至１００ｎｍ
の深さに存在していれば、本発明による送給性向上の効
果は得られる。
【００２２】次に、ワイヤ表面から１０乃至１００ｎｍ
の深さにＭｏＳ2等を存在させる具体的な方法について
説明する。先ず、レーザ照射によるダル仕上げが施され
たローラを使用してワイヤの表面に凹みを形成する。次
に、前述のように、分散液をワイヤに吹き付け、フェル
トで塗布する。
の深さにＭｏＳ2等を存在させる具体的な方法について
説明する。先ず、レーザ照射によるダル仕上げが施され
たローラを使用してワイヤの表面に凹みを形成する。次
に、前述のように、分散液をワイヤに吹き付け、フェル
トで塗布する。
【００２３】次いで、前述の各パラメータの測定方法に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２４】先ず、深さの調節方法について説明する。
先ず、パーキンエルマン社製走査型オージェ分光装置Ｐ
ＨＩ６５０を使用してＡｒスパッタリングを行うことに
より、溶接用ワイヤの表面を１０乃至１００ｎｍ削り取
る。このときの加速電圧は３ｋＶ、電流値は２５ｍＡ、
スパッタリング速度は５ｎｍ／分である。研削深さの調
節はスパッタリング時間により調節する。
先ず、パーキンエルマン社製走査型オージェ分光装置Ｐ
ＨＩ６５０を使用してＡｒスパッタリングを行うことに
より、溶接用ワイヤの表面を１０乃至１００ｎｍ削り取
る。このときの加速電圧は３ｋＶ、電流値は２５ｍＡ、
スパッタリング速度は５ｎｍ／分である。研削深さの調
節はスパッタリング時間により調節する。
【００２５】次に、ＭｏＳ2の量の測定方法について説
明する。先ず、ワイヤ５０ｇを２０ｍｍの長さに切断し
サンプリングする。次いで、表面に付着している油脂等
をエタノール中で攪拌洗浄し、５０ｇのワイヤに５０ｃ
ｍ3の塩酸（濃塩酸：水＝１：１（体積比））を加え１
分間放置することにより、凹みに埋め込まれたＭｏＳ 2
をワイヤ表面から脱離させる。更に、水を加えて全液量
を１００ｃｍ3とした後、ＭｏＳ2が分散しているこの液
を濾過する。その後、ＭｏＳ2が付着した濾紙に１０ｃ
ｍ3の硫酸（濃硫酸：水＝１：１（体積比））、５ｃｍ3
の過塩素酸及び２０ｃｍ3の硝酸を加え白煙処理により
ＭｏＳ2を溶解させる。更に、水を加えて全液量を１０
０ｃｍ3とし、塩溶解させる。そして、溶解後の酸液を
ＩＣＰ分析し金属Ｍｏの濃度を測定する。測定されたＭ
ｏ濃度からワイヤ１０ｋｇ当たりのＭｏＳ2量を算出す
る。
明する。先ず、ワイヤ５０ｇを２０ｍｍの長さに切断し
サンプリングする。次いで、表面に付着している油脂等
をエタノール中で攪拌洗浄し、５０ｇのワイヤに５０ｃ
ｍ3の塩酸（濃塩酸：水＝１：１（体積比））を加え１
分間放置することにより、凹みに埋め込まれたＭｏＳ 2
をワイヤ表面から脱離させる。更に、水を加えて全液量
を１００ｃｍ3とした後、ＭｏＳ2が分散しているこの液
を濾過する。その後、ＭｏＳ2が付着した濾紙に１０ｃ
ｍ3の硫酸（濃硫酸：水＝１：１（体積比））、５ｃｍ3
の過塩素酸及び２０ｃｍ3の硝酸を加え白煙処理により
ＭｏＳ2を溶解させる。更に、水を加えて全液量を１０
０ｃｍ3とし、塩溶解させる。そして、溶解後の酸液を
ＩＣＰ分析し金属Ｍｏの濃度を測定する。測定されたＭ
ｏ濃度からワイヤ１０ｋｇ当たりのＭｏＳ2量を算出す
る。
【００２６】次に、ＷＳ2の量の測定方法について説明
する。先ず、ワイヤ５０ｇを２０ｍｍの長さに切断しサ
ンプリングする。次いで、表面に付着している油脂等を
エタノール中で攪拌洗浄し、５０ｇのワイヤに５０ｃｍ
3の塩酸（濃塩酸：水＝１：１（体積比））を加え１分
間放置することにより、凹みに埋め込まれたＷＳ2をワ
イヤ表面から脱離させる。更に、水を加えて全液量を１
００ｃｍ3とした後、ＷＳ2が分散しているこの液を濾過
する。その後、ＷＳ2が付着した濾紙に１０ｃｍ3の溶液
（濃硫酸：リン酸：水＝３：２：１（体積比））、５ｃ
ｍ3の過塩素酸及び２０ｃｍ3の硝酸を加え白煙処理によ
りＷＳ2を溶解させる。更に、水を加えて全液量を１０
０ｃｍ3とし、塩溶解させる。そして、溶解後の酸液を
ＩＣＰ分析し金属Ｗの濃度を測定する。測定されたＷ濃
度からワイヤ１０ｋｇ当たりのＷＳ2量を算出する。
する。先ず、ワイヤ５０ｇを２０ｍｍの長さに切断しサ
ンプリングする。次いで、表面に付着している油脂等を
エタノール中で攪拌洗浄し、５０ｇのワイヤに５０ｃｍ
3の塩酸（濃塩酸：水＝１：１（体積比））を加え１分
間放置することにより、凹みに埋め込まれたＷＳ2をワ
イヤ表面から脱離させる。更に、水を加えて全液量を１
００ｃｍ3とした後、ＷＳ2が分散しているこの液を濾過
する。その後、ＷＳ2が付着した濾紙に１０ｃｍ3の溶液
（濃硫酸：リン酸：水＝３：２：１（体積比））、５ｃ
ｍ3の過塩素酸及び２０ｃｍ3の硝酸を加え白煙処理によ
りＷＳ2を溶解させる。更に、水を加えて全液量を１０
０ｃｍ3とし、塩溶解させる。そして、溶解後の酸液を
ＩＣＰ分析し金属Ｗの濃度を測定する。測定されたＷ濃
度からワイヤ１０ｋｇ当たりのＷＳ2量を算出する。
【００２７】次に、Ｃの量の測定方法について説明す
る。先ず、ワイヤ１０ｇを２０ｍｍの長さに切断しサン
プリングする。次いで、表面に付着している油脂等をエ
タノール中で攪拌洗浄し、１０ｇのワイヤに５０ｃｍ3
の硝酸（濃硝酸：水＝１：２（体積比））を加え加熱溶
解することにより、凹みに埋め込まれたＣをワイヤ表面
から脱離させる。そして、Ｃが分散しているこの硝酸溶
液を石英フィルタを使用して濾過する。その後、石英フ
ィルタを酸素雰囲気の管状炉又は高周波誘導加熱炉内で
燃焼させ、赤外吸収法により発生した炭酸ガスの量を測
定する。そして、測定された炭酸ガス量からワイヤ１０
ｋｇ当たりのＣ量を算出する。なお、硝酸溶液中で溶解
されるのは金属中の固溶Ｃのみであり、結晶質Ｃ及び非
晶質Ｃは溶解されず、石英フィルタに捕捉される。
る。先ず、ワイヤ１０ｇを２０ｍｍの長さに切断しサン
プリングする。次いで、表面に付着している油脂等をエ
タノール中で攪拌洗浄し、１０ｇのワイヤに５０ｃｍ3
の硝酸（濃硝酸：水＝１：２（体積比））を加え加熱溶
解することにより、凹みに埋め込まれたＣをワイヤ表面
から脱離させる。そして、Ｃが分散しているこの硝酸溶
液を石英フィルタを使用して濾過する。その後、石英フ
ィルタを酸素雰囲気の管状炉又は高周波誘導加熱炉内で
燃焼させ、赤外吸収法により発生した炭酸ガスの量を測
定する。そして、測定された炭酸ガス量からワイヤ１０
ｋｇ当たりのＣ量を算出する。なお、硝酸溶液中で溶解
されるのは金属中の固溶Ｃのみであり、結晶質Ｃ及び非
晶質Ｃは溶解されず、石英フィルタに捕捉される。
【００２８】次に、Ｎａ、Ｋ及びＣｓの量の測定方法に
ついて説明する。先ず、ワイヤ表面の付着物を脱脂綿に
よりふき取り、表面を清浄にされた約５０ｇのワイヤを
サンプリングする。次いで、このサンプルを塩酸溶液中
に２乃至３分間浸漬し、その後、この塩酸溶液を濾過す
る。そして、濾液中に存在するＮａ、Ｋ及びＣｓを原子
吸光により分析する。また、濾紙上に採取されたＮａ化
合物、Ｋ化合物及びＣｓ化合物は、灰化処理又は硫酸若
しくは過酸化水素による白煙処理により水溶液中に溶解
させる。その後、原子吸光によりＮａ、Ｋ及びＣｓを分
析する。そして、濾液中のＮａ、Ｋ及びＣｓ量と濾紙に
採取されたＮａ、Ｋ及びＣｓ量との和を算出する。
ついて説明する。先ず、ワイヤ表面の付着物を脱脂綿に
よりふき取り、表面を清浄にされた約５０ｇのワイヤを
サンプリングする。次いで、このサンプルを塩酸溶液中
に２乃至３分間浸漬し、その後、この塩酸溶液を濾過す
る。そして、濾液中に存在するＮａ、Ｋ及びＣｓを原子
吸光により分析する。また、濾紙上に採取されたＮａ化
合物、Ｋ化合物及びＣｓ化合物は、灰化処理又は硫酸若
しくは過酸化水素による白煙処理により水溶液中に溶解
させる。その後、原子吸光によりＮａ、Ｋ及びＣｓを分
析する。そして、濾液中のＮａ、Ｋ及びＣｓ量と濾紙に
採取されたＮａ、Ｋ及びＣｓ量との和を算出する。
【００２９】次に、潤滑剤及びアルカリ金属の存在の確
認方法について説明する。先ず、ワイヤ表面を所定の深
さまでＡｒスパッタリングにより１０ｎｍずつ削り取
る。そして、研削後の表面に対しＸ線マイクロアナライ
ザにより面分析を行うことにより、注目する元素の存在
を確認する。
認方法について説明する。先ず、ワイヤ表面を所定の深
さまでＡｒスパッタリングにより１０ｎｍずつ削り取
る。そして、研削後の表面に対しＸ線マイクロアナライ
ザにより面分析を行うことにより、注目する元素の存在
を確認する。
【００３０】なお、本発明は、例えば、ソリッドワイ
ヤ、フラックス入りワイヤ及びサブマージアーク溶接用
ワイヤとして使用することができ、ワイヤの成分に影響
されるものではない。ソリッドワイヤの代表的な例は、
Ｃ：０．０５重量％、Ｓｉ：０．６８重量％、Ｍｎ：
１．６重量％及びＴｉ：０．２重量％を含有し、残部が
Ｆｅ及び不可避的不純物からなる。また、フラックス入
りワイヤのフープの代表的な例は、Ｃ：０．０５重量
％、Ｓｉ：０．１５重量％、Ｍｎ：０．３５重量％、Ａ
ｌ：０．０３重量％及びＴｉ：０．０５重量％を含有
し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる。更に、フ
ラックス入りワイヤのフラックスの代表的な例は、メタ
ル：１０乃至５０重量％、フッ化物：２乃至３重量％、
スラグ形成剤：２０乃至５０重量％及びその他：５乃至
１０重量％からなる。更にまた、サブマージアーク溶接
用ワイヤの代表的な例は、Ｃ：０．０５重量％、Ｓｉ：
０．５０重量％及びＭｎ：２．２重量％を含有し、残部
がＦｅ及び不可避的不純物からなる。
ヤ、フラックス入りワイヤ及びサブマージアーク溶接用
ワイヤとして使用することができ、ワイヤの成分に影響
されるものではない。ソリッドワイヤの代表的な例は、
Ｃ：０．０５重量％、Ｓｉ：０．６８重量％、Ｍｎ：
１．６重量％及びＴｉ：０．２重量％を含有し、残部が
Ｆｅ及び不可避的不純物からなる。また、フラックス入
りワイヤのフープの代表的な例は、Ｃ：０．０５重量
％、Ｓｉ：０．１５重量％、Ｍｎ：０．３５重量％、Ａ
ｌ：０．０３重量％及びＴｉ：０．０５重量％を含有
し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる。更に、フ
ラックス入りワイヤのフラックスの代表的な例は、メタ
ル：１０乃至５０重量％、フッ化物：２乃至３重量％、
スラグ形成剤：２０乃至５０重量％及びその他：５乃至
１０重量％からなる。更にまた、サブマージアーク溶接
用ワイヤの代表的な例は、Ｃ：０．０５重量％、Ｓｉ：
０．５０重量％及びＭｎ：２．２重量％を含有し、残部
がＦｅ及び不可避的不純物からなる。
【００３１】
【実施例】以下、本発明の実施例について、その特許請
求の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明す
る。
求の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明す
る。
【００３２】第１実施例 下記表１乃至３に示す潤滑剤及びアルカリ金属が存在す
るソリッドワイヤを作製し、その送給性を評価した。潤
滑剤（ＭｏＳ2、ＷＳ2及びＣ）並びにアルカリ金属（Ｎ
ａ、Ｋ及びＣｓ）の炭酸塩又はカルボン酸塩の量は静電
塗布条件により制御した。図１はソリッドワイヤ及びフ
ラックス入りワイヤの送給系を示す模式図である。本評
価における送給系においては、送給装置１内で溶接用ワ
イヤがスプールに巻回されている。送給装置１の排出側
には、巻解かれたワイヤが導入される長さが１０ｍのコ
ンジットライナが配設されており、コンジットライナ内
に３個のローラ２ａから構成される首締め部２が設けら
れている。更に、首締め部２の排出側には、ワイヤが１
回転する１ターン部３が設けられており、その排出側に
トーチ４が連結されている。
るソリッドワイヤを作製し、その送給性を評価した。潤
滑剤（ＭｏＳ2、ＷＳ2及びＣ）並びにアルカリ金属（Ｎ
ａ、Ｋ及びＣｓ）の炭酸塩又はカルボン酸塩の量は静電
塗布条件により制御した。図１はソリッドワイヤ及びフ
ラックス入りワイヤの送給系を示す模式図である。本評
価における送給系においては、送給装置１内で溶接用ワ
イヤがスプールに巻回されている。送給装置１の排出側
には、巻解かれたワイヤが導入される長さが１０ｍのコ
ンジットライナが配設されており、コンジットライナ内
に３個のローラ２ａから構成される首締め部２が設けら
れている。更に、首締め部２の排出側には、ワイヤが１
回転する１ターン部３が設けられており、その排出側に
トーチ４が連結されている。
【００３３】第１実施例においては、炭素鋼用ワイヤと
してＪＩＳ Ｚ３３１２ ＹＧＷ１１に示されるソリッ
ドワイヤを使用し、ステンレス鋼用ワイヤとしてＪＩＳ
Ｚ３３２１ Ｙ３０８に示されるソリッドワイヤを使
用した。また、油量はワイヤ１０ｋｇ当たり０．８乃至
１．２ｇとした。
してＪＩＳ Ｚ３３１２ ＹＧＷ１１に示されるソリッ
ドワイヤを使用し、ステンレス鋼用ワイヤとしてＪＩＳ
Ｚ３３２１ Ｙ３０８に示されるソリッドワイヤを使
用した。また、油量はワイヤ１０ｋｇ当たり０．８乃至
１．２ｇとした。
【００３４】そして、ソリッドワイヤがコンジットライ
ナ、首締め部２及び１ターン部３を通過するときの送給
抵抗値をロードセルにより測定した。送給抵抗値が２ｋ
ｇｆ以下であるものを◎、２ｋｇｆより大きく３ｋｇｆ
以下であるものを○、３ｋｇｆより大きく４ｋｇｆ以下
であるものを△、４ｋｇｆより大きいものを×として、
この測定結果を下記表４に示す。
ナ、首締め部２及び１ターン部３を通過するときの送給
抵抗値をロードセルにより測定した。送給抵抗値が２ｋ
ｇｆ以下であるものを◎、２ｋｇｆより大きく３ｋｇｆ
以下であるものを○、３ｋｇｆより大きく４ｋｇｆ以下
であるものを△、４ｋｇｆより大きいものを×として、
この測定結果を下記表４に示す。
【００３５】なお、「Ｔｒ.」は、その量が微量である
ことを示す。
ことを示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】
【表３】
【００３９】
【表４】
【００４０】上記表４に示すように、実施例１乃至５０
においては、潤滑剤の存在深さが本発明で規定する範囲
内にあるので、送給抵抗値が低く、優れた送給性が得ら
れた。
においては、潤滑剤の存在深さが本発明で規定する範囲
内にあるので、送給抵抗値が低く、優れた送給性が得ら
れた。
【００４１】一方、比較例１５３乃至１５６において
は、潤滑剤の存在深さが本発明で規定する範囲から外れ
ているので、送給抵抗値が高く、送給性が不良であっ
た。
は、潤滑剤の存在深さが本発明で規定する範囲から外れ
ているので、送給抵抗値が高く、送給性が不良であっ
た。
【００４２】第２実施例 下記表５乃至７に示す潤滑剤及びアルカリ金属が存在す
るフラックス入りワイヤを作製し、第１実施例と同様の
方法により、その送給性を評価した。
るフラックス入りワイヤを作製し、第１実施例と同様の
方法により、その送給性を評価した。
【００４３】第２実施例においては、炭素鋼用ワイヤと
してＪＩＳ Ｚ３３１３ ＹＦＷ−Ｃ５０ＤＸに示され
るフラックス入りワイヤを使用し、ステンレス鋼用ワイ
ヤとしてＪＩＳ Ｚ３３２１ ＹＦ３０８に示されるフ
ラックス入りワイヤを使用した。また、油量は、シーム
部が存在していること及び拡散性水素量を考慮して、第
１実施例より少なめのワイヤ１０ｋｇ当たり０．３乃至
０．５ｇとした。また、フラックス充填率は約１３重量
％である。
してＪＩＳ Ｚ３３１３ ＹＦＷ−Ｃ５０ＤＸに示され
るフラックス入りワイヤを使用し、ステンレス鋼用ワイ
ヤとしてＪＩＳ Ｚ３３２１ ＹＦ３０８に示されるフ
ラックス入りワイヤを使用した。また、油量は、シーム
部が存在していること及び拡散性水素量を考慮して、第
１実施例より少なめのワイヤ１０ｋｇ当たり０．３乃至
０．５ｇとした。また、フラックス充填率は約１３重量
％である。
【００４４】そして、第１実施例と同様にして送給性の
評価を行った。この測定結果を下記表８に示す。
評価を行った。この測定結果を下記表８に示す。
【００４５】
【表５】
【００４６】
【表６】
【００４７】
【表７】
【００４８】
【表８】
【００４９】上記表８に示すように、実施例５１乃至１
００においては、潤滑剤の存在深さが本発明で規定する
範囲内にあるので、送給抵抗値が低く、優れた送給性が
得られた。
００においては、潤滑剤の存在深さが本発明で規定する
範囲内にあるので、送給抵抗値が低く、優れた送給性が
得られた。
【００５０】一方、比較例１５７乃至１６０において
は、潤滑剤の存在深さが本発明で規定する範囲から外れ
ているので、送給抵抗値が高く、送給性が不良であっ
た。
は、潤滑剤の存在深さが本発明で規定する範囲から外れ
ているので、送給抵抗値が高く、送給性が不良であっ
た。
【００５１】第３実施例 下記表９乃至１２に示す潤滑剤及びアルカリ金属が存在
するサブマージアーク溶接用ワイヤを作製し、その送給
性を評価した。図２はサブマージアーク溶接用ワイヤの
送給系を示す模式図である。本評価における送給系にお
いては、送給装置１１内で溶接用ワイヤがスプールに巻
回されている。送給装置１１の排出側には、巻解かれた
ワイヤが通過する長さが１０ｍのステンレスパイプ１２
が配設されている。このステンレスパイプ１２の出口付
近には、ステンレスパイプ１２から排出されたワイヤが
送給される５個のローラから構成される首締め部１３が
設けられている。
するサブマージアーク溶接用ワイヤを作製し、その送給
性を評価した。図２はサブマージアーク溶接用ワイヤの
送給系を示す模式図である。本評価における送給系にお
いては、送給装置１１内で溶接用ワイヤがスプールに巻
回されている。送給装置１１の排出側には、巻解かれた
ワイヤが通過する長さが１０ｍのステンレスパイプ１２
が配設されている。このステンレスパイプ１２の出口付
近には、ステンレスパイプ１２から排出されたワイヤが
送給される５個のローラから構成される首締め部１３が
設けられている。
【００５２】第３実施例においては、炭素鋼用ワイヤと
してＪＩＳ Ｚ３３５１ ＹＳ−Ｓ６に示されるサブマ
ージアーク溶接用ワイヤを使用し、ステンレス鋼用ワイ
ヤとしてＪＩＳ Ｚ３３５１ ＹＦ３０８に示されるサ
ブマージアーク溶接用ワイヤを使用した。また、油量は
ワイヤ１０ｋｇ当たり０．１乃至０．４ｇとした。
してＪＩＳ Ｚ３３５１ ＹＳ−Ｓ６に示されるサブマ
ージアーク溶接用ワイヤを使用し、ステンレス鋼用ワイ
ヤとしてＪＩＳ Ｚ３３５１ ＹＦ３０８に示されるサ
ブマージアーク溶接用ワイヤを使用した。また、油量は
ワイヤ１０ｋｇ当たり０．１乃至０．４ｇとした。
【００５３】そして、サブマージアーク溶接用ワイヤが
コンジットライナ、首締め部及び１ターン部を通過する
ときの送給抵抗値をロードセルにより測定した。送給抵
抗値が５ｋｇｆ以下であるものを◎、５ｋｇｆより大き
く１０ｋｇｆ以下であるものを○、１０ｋｇｆより大き
く１５ｋｇｆ以下であるものを△、１５ｋｇｆより大き
いものを×として、この測定結果を下記表１３に示す。
コンジットライナ、首締め部及び１ターン部を通過する
ときの送給抵抗値をロードセルにより測定した。送給抵
抗値が５ｋｇｆ以下であるものを◎、５ｋｇｆより大き
く１０ｋｇｆ以下であるものを○、１０ｋｇｆより大き
く１５ｋｇｆ以下であるものを△、１５ｋｇｆより大き
いものを×として、この測定結果を下記表１３に示す。
【００５４】
【表９】
【００５５】
【表１０】
【００５６】
【表１１】
【００５７】
【表１２】
【００５８】
【表１３】
【００５９】上記表１３に示すように、実施例１０１乃
至１５２においては、潤滑剤の存在深さが本発明で規定
する範囲内にあるので、送給抵抗値が低く、優れた送給
性が得られた。
至１５２においては、潤滑剤の存在深さが本発明で規定
する範囲内にあるので、送給抵抗値が低く、優れた送給
性が得られた。
【００６０】一方、比較例１６１乃至１６４において
は、潤滑剤の存在深さが本発明で規定する範囲から外れ
ているので、送給抵抗値が高く、送給性が不良であっ
た。
は、潤滑剤の存在深さが本発明で規定する範囲から外れ
ているので、送給抵抗値が高く、送給性が不良であっ
た。
【００６１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ワイヤ表面から適切な深さにＭｏＳ2、ＷＳ2及びＣの少
なくともいずれかを存在させているので、コンジットラ
イナー内の滑り性を向上させることができ、長いコンジ
ットチューブのトーチ側端部においても良好な送給性を
得ることができる。
ワイヤ表面から適切な深さにＭｏＳ2、ＷＳ2及びＣの少
なくともいずれかを存在させているので、コンジットラ
イナー内の滑り性を向上させることができ、長いコンジ
ットチューブのトーチ側端部においても良好な送給性を
得ることができる。
【図１】ソリッドワイヤ及びフラックス入りワイヤの送
給系を示す模式図である。
給系を示す模式図である。
【図２】サブマージアーク溶接用ワイヤの送給系を示す
模式図である。
模式図である。
１、１１；送給装置 ２、１３；首締め部 ２ａ；ローラ ３；１ターン部 ４；トーチ １２；ステンレスパイプ
Claims (4)
- 【請求項１】 表面を脱脂しＡｒイオンを使用したスパ
ッタリングにより表面から１０乃至１００ｎｍの厚さを
削り取ったときに現れる研削面にＭｏＳ2、ＷＳ2及びＣ
からなる群から選択された少なくとも１種が存在してい
ることを特徴とするメッキ無し溶接用ワイヤ。 - 【請求項２】 前記ＭｏＳ2、前記ＷＳ2及び前記Ｃは、
総量で１×１０-4乃至５×１０-3重量％であることを特
徴とする請求項１に記載のメッキ無し溶接用ワイヤ。 - 【請求項３】 前記研削面にＮａ、Ｋ及びＣｓからなる
群から選択された少なくとも１種が存在していることを
特徴とする請求項１又は２に記載のメッキ無し溶接用ワ
イヤ。 - 【請求項４】 前記Ｎａ、前記Ｋ及び前記Ｃｓは、総量
で１乃至１０ｐｐｍであることを特徴とする請求項１乃
至３のいずれか１項に記載のメッキ無し溶接用ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26368598A JP2000094178A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | メッキ無し溶接用ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26368598A JP2000094178A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | メッキ無し溶接用ワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000094178A true JP2000094178A (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=17392926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26368598A Pending JP2000094178A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | メッキ無し溶接用ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000094178A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6696170B2 (en) | 2001-04-19 | 2004-02-24 | Kiswel Ltd. | Copper-free wire |
| US6906286B2 (en) | 2002-09-12 | 2005-06-14 | Kiswel Ltd. | Solid wire for arc welding |
| US6989510B2 (en) | 2002-03-04 | 2006-01-24 | Kiswel Ltd. | Non-copper-plated solid wire for carbon dioxide gas shielded arc welding |
| NL1031801C2 (nl) * | 2005-05-13 | 2007-03-09 | Kobe Seiko Sho Kobe Steel Kk | Niet-verkoperde lasdraad. |
| US8901455B2 (en) | 2008-06-18 | 2014-12-02 | Lincoln Global, Inc. | Welding wire for submerged arc welding |
| US8952295B2 (en) | 2008-06-18 | 2015-02-10 | Lincoln Global, Inc. | Welding wire with perovskite coating |
| CN106808114A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-06-09 | 北京工业大学 | 一种环保型无镀铜实心焊丝表面纳米复合涂层 |
-
1998
- 1998-09-17 JP JP26368598A patent/JP2000094178A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6696170B2 (en) | 2001-04-19 | 2004-02-24 | Kiswel Ltd. | Copper-free wire |
| US6989510B2 (en) | 2002-03-04 | 2006-01-24 | Kiswel Ltd. | Non-copper-plated solid wire for carbon dioxide gas shielded arc welding |
| SG124251A1 (en) * | 2002-03-04 | 2006-08-30 | Kiswel Ltd | Non-copper-plated solid wire for carbon dioxide gas shielded arc welding |
| US6906286B2 (en) | 2002-09-12 | 2005-06-14 | Kiswel Ltd. | Solid wire for arc welding |
| NL1031801C2 (nl) * | 2005-05-13 | 2007-03-09 | Kobe Seiko Sho Kobe Steel Kk | Niet-verkoperde lasdraad. |
| US8901455B2 (en) | 2008-06-18 | 2014-12-02 | Lincoln Global, Inc. | Welding wire for submerged arc welding |
| US8952295B2 (en) | 2008-06-18 | 2015-02-10 | Lincoln Global, Inc. | Welding wire with perovskite coating |
| CN106808114A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-06-09 | 北京工业大学 | 一种环保型无镀铜实心焊丝表面纳米复合涂层 |
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