JP2002086290A - アーク溶接用ワイヤ及びそのワイヤの伸線方法 - Google Patents
アーク溶接用ワイヤ及びそのワイヤの伸線方法Info
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- Metal Extraction Processes (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ワイヤとダイスとが接触することにより生じる
接触面積を一定範囲に管理し、ワイヤの硬度偏差を減少
させることによって、ワイヤの残留応力の分布が均一な
アーク溶接用ワイヤを提供する。 【解決手段】 ワイヤ断面上の中心部と表面との硬度差
がHv１８以下であり、長手方向の硬度差がワイヤの任意
の２００ｍｍ間隔で、Hv１５以下とし、ワイヤの硬度偏
差は、接触面積比を、 （式） 接触面積比＝減面接触比(減面接触面積／引込み線断面
積)＋矯正接触比(矯正接触面積／引出し線断面積) とした時、その値を３乃至３．５範囲に特定したアーク
溶接用ワイヤ。また、ワイヤ（Ｗ）とダイス（Ｄ）との
接触角による減面接触部（２０）の調整を通じてワイヤ
断面上の中心部と表面との硬度偏差を減少させる工程
と、ワイヤ（Ｗ）が矯正されるベアリング部（２００）
の長手の調整を通じてワイヤ（Ｗ）の長手方向の硬度偏
差を減少させる２工程として所望の線径に引き抜くとか
らなるアーク溶接用ワイヤの伸線方法。
接触面積を一定範囲に管理し、ワイヤの硬度偏差を減少
させることによって、ワイヤの残留応力の分布が均一な
アーク溶接用ワイヤを提供する。 【解決手段】 ワイヤ断面上の中心部と表面との硬度差
がHv１８以下であり、長手方向の硬度差がワイヤの任意
の２００ｍｍ間隔で、Hv１５以下とし、ワイヤの硬度偏
差は、接触面積比を、 （式） 接触面積比＝減面接触比(減面接触面積／引込み線断面
積)＋矯正接触比(矯正接触面積／引出し線断面積) とした時、その値を３乃至３．５範囲に特定したアーク
溶接用ワイヤ。また、ワイヤ（Ｗ）とダイス（Ｄ）との
接触角による減面接触部（２０）の調整を通じてワイヤ
断面上の中心部と表面との硬度偏差を減少させる工程
と、ワイヤ（Ｗ）が矯正されるベアリング部（２００）
の長手の調整を通じてワイヤ（Ｗ）の長手方向の硬度偏
差を減少させる２工程として所望の線径に引き抜くとか
らなるアーク溶接用ワイヤの伸線方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アーク溶接用ワイ
ヤに関し、より詳しくは、ワイヤの最終製品線の残留応
力分布を均一にし、送給性を改善させたアーク溶接用ワ
イヤに関する。
ヤに関し、より詳しくは、ワイヤの最終製品線の残留応
力分布を均一にし、送給性を改善させたアーク溶接用ワ
イヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】アーク溶接用ワイヤの場合、溶接という
メカニズムのためにワイヤが溶加材として添加されるこ
とによって、即ちスプール(Spool)やぺールパック(Pail
Pack)状態に巻き取られ、溶接時に送給ローラ及び溶接
トーチケーブルを通過して電気的なアーク熱によって溶
融され、母材と共に接合されるため、安定的な溶接のた
めには、優れた送給性の確保が重要である。また、最
近、溶接作業は自動化、高能率化が求められているた
め、速い送給速度での安定的なワイヤの送給を要求して
いることが現実であって、ワイヤの送給性向上に対する
要求はさらに強くなっている。
メカニズムのためにワイヤが溶加材として添加されるこ
とによって、即ちスプール(Spool)やぺールパック(Pail
Pack)状態に巻き取られ、溶接時に送給ローラ及び溶接
トーチケーブルを通過して電気的なアーク熱によって溶
融され、母材と共に接合されるため、安定的な溶接のた
めには、優れた送給性の確保が重要である。また、最
近、溶接作業は自動化、高能率化が求められているた
め、速い送給速度での安定的なワイヤの送給を要求して
いることが現実であって、ワイヤの送給性向上に対する
要求はさらに強くなっている。
【０００３】一般に、溶接用ワイヤを含む各種のワイヤ
は、最初の原線(ROD)から最終製品のワイヤになるまで
多様なサイズのダイスを通過し、太径から小径に段階的
に減面され、最終製品線に伸線されるようになる。
は、最初の原線(ROD)から最終製品のワイヤになるまで
多様なサイズのダイスを通過し、太径から小径に段階的
に減面され、最終製品線に伸線されるようになる。
【０００４】伸線(WIRE DRAWING)工程において、ワイヤ
の送給性に関わる因子としては、最終製品線を所望の線
径に引き抜く（伸線）ための減面率に従う伸線スケジュ
ール、ワイヤの引張強度や延伸率の偏差の調整を通じて
の内部応力の分布、ワイヤの直進性等が有り得る。この
うち、ワイヤの内部応力分布の均一性が、ワイヤの送給
性において最も重要に考慮されるべき因子である。
の送給性に関わる因子としては、最終製品線を所望の線
径に引き抜く（伸線）ための減面率に従う伸線スケジュ
ール、ワイヤの引張強度や延伸率の偏差の調整を通じて
の内部応力の分布、ワイヤの直進性等が有り得る。この
うち、ワイヤの内部応力分布の均一性が、ワイヤの送給
性において最も重要に考慮されるべき因子である。
【０００５】従来では、ワイヤの送給性の向上のための
伸線工程における管理は、単純に太径を小径にする際の
減面率のみを考慮するとか、ワイヤの引張強度や延伸率
の偏差の調整を通じての内部応力分布の均一化を考慮す
るのが一般的であった。
伸線工程における管理は、単純に太径を小径にする際の
減面率のみを考慮するとか、ワイヤの引張強度や延伸率
の偏差の調整を通じての内部応力分布の均一化を考慮す
るのが一般的であった。
【０００６】しかし、伸線工程において、ワイヤの延伸
（伸線）が重なる度にワイヤの外部、すなわち、ダイス
と接触される表面部は、中心部に比して組織がより緻密
になって硬化され、このような硬化が重なる度にワイヤ
の延伸は不可能になるのみならず、ワイヤの外部と中心
部の残留応力の分布はより不均一になっていく。従っ
て、従来の単純な減面率による伸線スケジュールの調整
と伸線線の引張強度の管理としては、最終製品線におけ
る外部と内部との残留応力の分布を均一にするには限界
がある。
（伸線）が重なる度にワイヤの外部、すなわち、ダイス
と接触される表面部は、中心部に比して組織がより緻密
になって硬化され、このような硬化が重なる度にワイヤ
の延伸は不可能になるのみならず、ワイヤの外部と中心
部の残留応力の分布はより不均一になっていく。従っ
て、従来の単純な減面率による伸線スケジュールの調整
と伸線線の引張強度の管理としては、最終製品線におけ
る外部と内部との残留応力の分布を均一にするには限界
がある。
【０００７】また、連続するワイヤの伸線に伴うワイヤ
表面の硬化は、ワイヤと接触するダイスの摩耗を誘発さ
せ、伸線線の表面に損傷を加えることになり、最終製品
線の品質に悪影響を及ぼし、結果的には、溶接時、円滑
なワイヤの送給を妨害することになる。
表面の硬化は、ワイヤと接触するダイスの摩耗を誘発さ
せ、伸線線の表面に損傷を加えることになり、最終製品
線の品質に悪影響を及ぼし、結果的には、溶接時、円滑
なワイヤの送給を妨害することになる。
【０００８】かかる表面が硬化されたワイヤとダイスと
の接触に伴うダイスの摩耗は、ワイヤとの接触面積を不
均一にする原因になり、このため、最終製品線の長手方
向への残留応力の分布も不均一になる。よって、溶接
時、ワイヤが送給ローラ及び溶接トーチケーブルを通過
する際、荷重が局部的に集中され、ワイヤが送給され
ず、捻るか極端にもつれる原因になる。
の接触に伴うダイスの摩耗は、ワイヤとの接触面積を不
均一にする原因になり、このため、最終製品線の長手方
向への残留応力の分布も不均一になる。よって、溶接
時、ワイヤが送給ローラ及び溶接トーチケーブルを通過
する際、荷重が局部的に集中され、ワイヤが送給され
ず、捻るか極端にもつれる原因になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、伸
線工程におけるワイヤ断面の硬度偏差とワイヤの長手方
向の硬度偏差の調整を通じてワイヤの内部応力の分布を
均一にし、アーク溶接用ワイヤの送給性を向上させる手
段を提供することを目的とする。
線工程におけるワイヤ断面の硬度偏差とワイヤの長手方
向の硬度偏差の調整を通じてワイヤの内部応力の分布を
均一にし、アーク溶接用ワイヤの送給性を向上させる手
段を提供することを目的とする。
【００１０】本発明のさらなる目的は、ワイヤとダイス
とが接触することにより生じる接触面積を一定範囲に管
理し、ワイヤの硬度偏差を減少させることによって、ワ
イヤの残留応力の分布が均一なアーク溶接用ワイヤを提
供することにある。
とが接触することにより生じる接触面積を一定範囲に管
理し、ワイヤの硬度偏差を減少させることによって、ワ
イヤの残留応力の分布が均一なアーク溶接用ワイヤを提
供することにある。
【００１１】本発明のさらに他の目的は、伸線過程にお
いて、ワイヤの最終伸線段階を２段階に分離し、その第
１の段階は、ワイヤとダイスとの接触角の調整を通じて
ワイヤ断面上の中心部と表面との硬度偏差を減少させ、
第２の段階では、ワイヤが矯正されるベアリング部の長
手の調整を通じてワイヤの長手方向の硬度偏差を減少さ
せることによって、ワイヤ内部の硬度偏差を減少させる
ことが出来るアーク溶接用ワイヤの伸線方法を提供する
ことにある。
いて、ワイヤの最終伸線段階を２段階に分離し、その第
１の段階は、ワイヤとダイスとの接触角の調整を通じて
ワイヤ断面上の中心部と表面との硬度偏差を減少させ、
第２の段階では、ワイヤが矯正されるベアリング部の長
手の調整を通じてワイヤの長手方向の硬度偏差を減少さ
せることによって、ワイヤ内部の硬度偏差を減少させる
ことが出来るアーク溶接用ワイヤの伸線方法を提供する
ことにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、アーク溶接用ワイヤにおいて、Hv硬度計
で測定した硬度として、ワイヤ断面上の中心部と表面と
の硬度差がHv１８以下であり、長手方向の硬度差がワイ
ヤの任意の２００ｍｍ間隔で測定した時、Hv１５以下で
あるアーク溶接用ワイヤを提供する。
に、本発明は、アーク溶接用ワイヤにおいて、Hv硬度計
で測定した硬度として、ワイヤ断面上の中心部と表面と
の硬度差がHv１８以下であり、長手方向の硬度差がワイ
ヤの任意の２００ｍｍ間隔で測定した時、Hv１５以下で
あるアーク溶接用ワイヤを提供する。
【００１３】さらに、前記ワイヤの硬度偏差の調整は、
ワイヤとダイスとの接触面積の管理を通じて調整するこ
とが出来、本発明は、次の式で定義される接触面積比を
調整することにより、ワイヤの硬度偏差を調整すること
を特徴とする。 （式） 接触面積比＝減面接触比(減面接触面積／引込み線断面
積)＋矯正接触比(矯正接触面積／引出し線断面積)
ワイヤとダイスとの接触面積の管理を通じて調整するこ
とが出来、本発明は、次の式で定義される接触面積比を
調整することにより、ワイヤの硬度偏差を調整すること
を特徴とする。 （式） 接触面積比＝減面接触比(減面接触面積／引込み線断面
積)＋矯正接触比(矯正接触面積／引出し線断面積)
【００１４】前記のさらなる目的を達成するための技術
的手段として、本発明は、アーク溶接用ワイヤを所望の
線径に引き抜く（伸線）ためのアーク溶接用ワイヤの伸
線方法であって、ワイヤの最終伸線を２工程にわけて行
うが、２段階の伸線の内、第１段階は、ワイヤとダイス
との接触角の調整を通じてワイヤ断面上の中心部と表面
との硬度偏差を減少させる段階と、第２段階は、ワイヤ
が矯正されるベアリング部の長手の調整を通じてワイヤ
の長手方向の硬度偏差を減小させる工程からなるアーク
溶接用ワイヤの伸線方法である。
的手段として、本発明は、アーク溶接用ワイヤを所望の
線径に引き抜く（伸線）ためのアーク溶接用ワイヤの伸
線方法であって、ワイヤの最終伸線を２工程にわけて行
うが、２段階の伸線の内、第１段階は、ワイヤとダイス
との接触角の調整を通じてワイヤ断面上の中心部と表面
との硬度偏差を減少させる段階と、第２段階は、ワイヤ
が矯正されるベアリング部の長手の調整を通じてワイヤ
の長手方向の硬度偏差を減小させる工程からなるアーク
溶接用ワイヤの伸線方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明を詳細に説明する。
本発明を詳細に説明する。
【００１６】図１ａは、ワイヤが送給ローラを通過する
際の横断面図であり、図１ｂは、ワイヤが送給ローラを
通過する際の一部縦断面図、図２は、ワイヤ（Ｗ）がダ
イス（Ｄ）を通過する際に生じる減面接触部（２０）と
矯正接触部（２００）の部分概略図、図３は、本発明に
よる伸線工程の最終段階での伸線を２段階に分離する実
施例の概略図、図４は、本発明の実施例において適用し
たワイヤの送給性テスト方法(２ターン送給性試験)の概
略図である。
際の横断面図であり、図１ｂは、ワイヤが送給ローラを
通過する際の一部縦断面図、図２は、ワイヤ（Ｗ）がダ
イス（Ｄ）を通過する際に生じる減面接触部（２０）と
矯正接触部（２００）の部分概略図、図３は、本発明に
よる伸線工程の最終段階での伸線を２段階に分離する実
施例の概略図、図４は、本発明の実施例において適用し
たワイヤの送給性テスト方法(２ターン送給性試験)の概
略図である。
【００１７】ワイヤ（Ｗ）とダイス（Ｄ）との接触面積
を決定するのは、大きく、ｉ） ワイヤ（Ｗ）の実際的
な減面が行われるダイス（Ｄ）とワイヤ（Ｗ）との接触
面積と、ｉｉ） ワイヤの直進性及びワイヤの直進性に
伴うワイヤ（Ｗ）とベアリング部（２００）との接触面
積である。前記のベアリング部（２００）でワイヤの線
径は矯正され、直進性が向上する。
を決定するのは、大きく、ｉ） ワイヤ（Ｗ）の実際的
な減面が行われるダイス（Ｄ）とワイヤ（Ｗ）との接触
面積と、ｉｉ） ワイヤの直進性及びワイヤの直進性に
伴うワイヤ（Ｗ）とベアリング部（２００）との接触面
積である。前記のベアリング部（２００）でワイヤの線
径は矯正され、直進性が向上する。
【００１８】先ず、前者の場合を考察すると、ワイヤ
（Ｗ）が実際的に減面される部位（減面接触部）の接触
面積が少なすぎる場合には、ワイヤの（円形）断面上の
内部（中心部）と外部（表面）との残留応力の差が大き
くなり、ワイヤの一側外部と他側外部との硬度差が大き
くなって、溶接時、ワイヤが送給ローラを通過する際受
ける連続的な局部荷重（図１ａと、図１ｂを参考）に耐
えられず、ワイヤが捩じれてチップ先端の揺れを招くよ
うになって、アーク不安定の原因になり得る。また、接
触面積が多すぎる場合には、局部的な加工硬化現象によ
りワイヤの表面品質に悪い影響を及ぼすようになり、極
端な場合には、ワイヤの内部（中心部）と外部との応力
の偏差が大きくなって伸線が不可能にもなり得る。
（Ｗ）が実際的に減面される部位（減面接触部）の接触
面積が少なすぎる場合には、ワイヤの（円形）断面上の
内部（中心部）と外部（表面）との残留応力の差が大き
くなり、ワイヤの一側外部と他側外部との硬度差が大き
くなって、溶接時、ワイヤが送給ローラを通過する際受
ける連続的な局部荷重（図１ａと、図１ｂを参考）に耐
えられず、ワイヤが捩じれてチップ先端の揺れを招くよ
うになって、アーク不安定の原因になり得る。また、接
触面積が多すぎる場合には、局部的な加工硬化現象によ
りワイヤの表面品質に悪い影響を及ぼすようになり、極
端な場合には、ワイヤの内部（中心部）と外部との応力
の偏差が大きくなって伸線が不可能にもなり得る。
【００１９】次に、後者の場合を考察すると、伸線され
るワイヤ（Ｗ）とベアリング部（２００）との接触面積
が少なすぎる場合には、ワイヤ（Ｗ）の長手方向への内
部応力の偏差が大きくなってワイヤの送給は 円滑に行
われず、これはワイヤが送給ローラを通過する時受ける
連続的且つ局部的な荷重をワイヤが耐えられず、捻るか
もつれて送給ローラ（１）から離脱する原因となるか、
ワイヤ（Ｗ）の直進性が足りなくなって溶接時に送給ロ
ーラ（１）の通過後、又はケーブル通過後ワイヤが変形
されやすく、これはワイヤがコンタクトチップ(Contact
Tip)を通過した後にも、直進性を有することが出来な
くなり、溶接欠陥（蛇行ビード）を招く。
るワイヤ（Ｗ）とベアリング部（２００）との接触面積
が少なすぎる場合には、ワイヤ（Ｗ）の長手方向への内
部応力の偏差が大きくなってワイヤの送給は 円滑に行
われず、これはワイヤが送給ローラを通過する時受ける
連続的且つ局部的な荷重をワイヤが耐えられず、捻るか
もつれて送給ローラ（１）から離脱する原因となるか、
ワイヤ（Ｗ）の直進性が足りなくなって溶接時に送給ロ
ーラ（１）の通過後、又はケーブル通過後ワイヤが変形
されやすく、これはワイヤがコンタクトチップ(Contact
Tip)を通過した後にも、直進性を有することが出来な
くなり、溶接欠陥（蛇行ビード）を招く。
【００２０】従来は、かかる内部応力の偏差を管理する
方法として、安定した減面率による製品線の引張強度や
延伸率の偏差を管理したが、この方法では、製品線の微
細な内部応力、すなわちワイヤが送給時に荷重を受ける
外部表面の応力と、かかる表面からの荷重を伝達される
ようになるワイヤ中心部の応力を管理するには限界があ
る。
方法として、安定した減面率による製品線の引張強度や
延伸率の偏差を管理したが、この方法では、製品線の微
細な内部応力、すなわちワイヤが送給時に荷重を受ける
外部表面の応力と、かかる表面からの荷重を伝達される
ようになるワイヤ中心部の応力を管理するには限界があ
る。
【００２１】従って、本発明者らは、図２に示したよう
に、ワイヤがダイスを通過する時、実際的に減面される
接触部位を減面接触部（２０）及びその面積を減面接触
面積といい、ワイヤの線径が矯正される接触部位を矯正
接触部（２００）及びその面積を矯正接触面積といい、
前記減面接触面積と矯正接触面積を合算した面積を管理
することによって、ワイヤの内部応力の分布を均一にす
ることが可能であることを見出して、本発明に至ったも
のである。
に、ワイヤがダイスを通過する時、実際的に減面される
接触部位を減面接触部（２０）及びその面積を減面接触
面積といい、ワイヤの線径が矯正される接触部位を矯正
接触部（２００）及びその面積を矯正接触面積といい、
前記減面接触面積と矯正接触面積を合算した面積を管理
することによって、ワイヤの内部応力の分布を均一にす
ることが可能であることを見出して、本発明に至ったも
のである。
【００２２】また、かかる最終製品線の残留応力の分布
は、ワイヤの断面上の中心部と表面部との硬度偏差及び
ワイヤの長手方向の硬度偏差と密接な関連があることを
見出した。すなわち、ワイヤの送給性向上と関連するワ
イヤ自体の物性は、ワイヤの断面と長手方向の硬度偏差
の減少に伴う内部応力の均一性であることを認識すると
共に、ワイヤの硬度偏差の減少はワイヤとダイスとの接
触面積を一定範囲に管理することによって達成出来るこ
とを見出したのである。接触面積の管理は、伸線工程の
最終伸線段階を管理することが重要である。
は、ワイヤの断面上の中心部と表面部との硬度偏差及び
ワイヤの長手方向の硬度偏差と密接な関連があることを
見出した。すなわち、ワイヤの送給性向上と関連するワ
イヤ自体の物性は、ワイヤの断面と長手方向の硬度偏差
の減少に伴う内部応力の均一性であることを認識すると
共に、ワイヤの硬度偏差の減少はワイヤとダイスとの接
触面積を一定範囲に管理することによって達成出来るこ
とを見出したのである。接触面積の管理は、伸線工程の
最終伸線段階を管理することが重要である。
【００２３】伸線工程は、通常に、ワイヤ（原線）を複
数の段階にかけて引き抜くことによって、当初の太径か
ら徐々に小径化していくが、多段階の伸線過程におい
て、ワイヤに残留するようになる内部応力は、最終伸線
段階の直前のワイヤに全て反映されているといえる。従
って、ワイヤに残留した内部応力の調整は最終伸線段階
で調整する必要があることになるのである。
数の段階にかけて引き抜くことによって、当初の太径か
ら徐々に小径化していくが、多段階の伸線過程におい
て、ワイヤに残留するようになる内部応力は、最終伸線
段階の直前のワイヤに全て反映されているといえる。従
って、ワイヤに残留した内部応力の調整は最終伸線段階
で調整する必要があることになるのである。
【００２４】具体的には、図３に示すように、最終伸線
段階における伸線を２段階に分離し、第１段階では、ワ
イヤ（Ｗ）とダイス（Ｄ）とが接触する角度を小さくし
てワイヤ断面上の硬度偏差を減少させ、溶接時ワイヤの
捩じれによるチップ先端の揺れを防止し、第２段階で
は、ダイスのベアリング長手、すなわちワイヤが矯正さ
れるベアリング部（２００）の長手を長くしてワイヤの
長手方向の硬度偏差を減少させ、ワイヤがケーブルを通
過する時、折曲するか捩じれて生じる溶接欠陥（蛇行ビ
ード）を防止することである。
段階における伸線を２段階に分離し、第１段階では、ワ
イヤ（Ｗ）とダイス（Ｄ）とが接触する角度を小さくし
てワイヤ断面上の硬度偏差を減少させ、溶接時ワイヤの
捩じれによるチップ先端の揺れを防止し、第２段階で
は、ダイスのベアリング長手、すなわちワイヤが矯正さ
れるベアリング部（２００）の長手を長くしてワイヤの
長手方向の硬度偏差を減少させ、ワイヤがケーブルを通
過する時、折曲するか捩じれて生じる溶接欠陥（蛇行ビ
ード）を防止することである。
【００２５】本発明は、最終伸線段階において、ワイヤ
が２つのダイスを通過する際発生する接触面積を管理す
るために、２つのダイスに対する減面接触面比と矯正接
触面比の値を合わせて、それを接触面積比と定義し、そ
の値を一定範囲、具体的には、３〜３．５に管理する
と、その範囲内では、ワイヤの断面及び長手方向の硬度
偏差が減少され、伸線時にワイヤの残留応力が著しく減
少する点に特徴がある。
が２つのダイスを通過する際発生する接触面積を管理す
るために、２つのダイスに対する減面接触面比と矯正接
触面比の値を合わせて、それを接触面積比と定義し、そ
の値を一定範囲、具体的には、３〜３．５に管理する
と、その範囲内では、ワイヤの断面及び長手方向の硬度
偏差が減少され、伸線時にワイヤの残留応力が著しく減
少する点に特徴がある。
【００２６】
【実施例】以下、実施例をあげて本発明を説明する。
【００２７】ワイヤの断面及び長手方向の硬度偏差と溶
接性との関係を解明するために、伸線時に加工硬化を多
く受けるステンレス溶接用ワイヤをもって溶接性評価を
行った。
接性との関係を解明するために、伸線時に加工硬化を多
く受けるステンレス溶接用ワイヤをもって溶接性評価を
行った。
【００２８】
【表１】
【００２９】ワイヤの減面は、５．５ｍｍ→１．２ｍｍ
で、適用鋼種は、ＡＷＳ ＥＲ３０９、ＪＩＳ Ｙ３０
９である。
で、適用鋼種は、ＡＷＳ ＥＲ３０９、ＪＩＳ Ｙ３０
９である。
【００３０】送給性試験は、図４に示すように、２ター
ン（TURN）形態にし、溶接条件は、１９０Ａ−２００Ｖ
で実施した。伸線工程は、１次伸線→熱処理→２次伸線
→熱処理→３次伸線（最終伸線）の順番に行い、最終伸
線段階は、伸線（引き抜き）を２段階に分離して遂行
し、（最終伸線工程での）各伸線段階における接触面積
比を変更し、夫々のワイヤに対し、ビッカース硬度試験
器(Vickers hardness tester)で硬度を測定した。
ン（TURN）形態にし、溶接条件は、１９０Ａ−２００Ｖ
で実施した。伸線工程は、１次伸線→熱処理→２次伸線
→熱処理→３次伸線（最終伸線）の順番に行い、最終伸
線段階は、伸線（引き抜き）を２段階に分離して遂行
し、（最終伸線工程での）各伸線段階における接触面積
比を変更し、夫々のワイヤに対し、ビッカース硬度試験
器(Vickers hardness tester)で硬度を測定した。
【００３１】伸線工程において、熱処理は１次伸線後、
及び最終伸線前に行うようになるが、１次伸線後の熱処
理はステンレス鋼の場合、加工硬化を多く受けるため、
継続する伸線のために伸線線の加工硬化を解いてやる熱
処理であり、最終伸線前の熱処理は、最終製品線の内部
残留応力を最小化し、且つ均一化のための熱処理であ
る。これは、ワイヤがダイスを通過する際の応力の緩和
も重要であるが、引込み線（引込みワイヤ）の残留応力
の分布も重要なためである。また、最終伸線前の熱処理
は、１次伸線後、応力がある程度解消されたが、継続す
る２次伸線により内部の残留応力の分布が不均一であっ
て、良好な送給性を示す程度の残留応力分布を得難いた
め、最終伸線前の熱処理は重要な工程になる。
及び最終伸線前に行うようになるが、１次伸線後の熱処
理はステンレス鋼の場合、加工硬化を多く受けるため、
継続する伸線のために伸線線の加工硬化を解いてやる熱
処理であり、最終伸線前の熱処理は、最終製品線の内部
残留応力を最小化し、且つ均一化のための熱処理であ
る。これは、ワイヤがダイスを通過する際の応力の緩和
も重要であるが、引込み線（引込みワイヤ）の残留応力
の分布も重要なためである。また、最終伸線前の熱処理
は、１次伸線後、応力がある程度解消されたが、継続す
る２次伸線により内部の残留応力の分布が不均一であっ
て、良好な送給性を示す程度の残留応力分布を得難いた
め、最終伸線前の熱処理は重要な工程になる。
【００３２】硬度偏差は、断面硬度偏差の場合、ワイヤ
の断面中心部と表面の硬度を測定してその差を求め、長
手方向の場合、ワイヤの任意の２００ｍｍ間隔で連続5
回硬度を測定してその差の平均を求めた（３つの試料の
平均値）。
の断面中心部と表面の硬度を測定してその差を求め、長
手方向の場合、ワイヤの任意の２００ｍｍ間隔で連続5
回硬度を測定してその差の平均を求めた（３つの試料の
平均値）。
【００３３】上述したように、最終伸線（すなわち、３
次伸線）における伸線を２段階に分離し、第１の段階
は、減面接触比、すなわちワイヤとダイスとの接触角の
調整を通じて減面接触面積を規制し、第２の段階では、
矯正接触比、すなわち伸線の線径を矯正する段階におけ
る矯正接触面積を規制し、ワイヤの断面上の硬度偏差及
び長手方向の硬度偏差を減少させ、ワイヤの残留応力の
分布を均一にしたものである。すなわち、第１の段階で
は、ワイヤとダイスとが接触する角度を小さくし、ワイ
ヤ断面上の硬度偏差を減少させ、溶接時にワイヤの捩じ
れによるチップ先端の揺れを防止し、第２の段階では、
ダイスのベアリング長手、すなわちワイヤが矯正される
ベアリング部の長手を長くし、ワイヤの長手方向の硬度
偏差を減少させ、ワイヤがケーブルを通過する時、折曲
するか捩じれることによって生じる溶接欠陥（蛇行ビー
ド）を防止した。前記過程において、第１の伸線段階で
のワイヤとダイスとの接触角の大きさと、第２の段階で
のベアリング部の長手に沿う接触面積比への寄与程度
は、接触面積比が３乃至３．５の範囲内で両者とも約１
／３（１乃至１．１７）乃至１／２（１．５乃至１．７
５）であることが要求される。
次伸線）における伸線を２段階に分離し、第１の段階
は、減面接触比、すなわちワイヤとダイスとの接触角の
調整を通じて減面接触面積を規制し、第２の段階では、
矯正接触比、すなわち伸線の線径を矯正する段階におけ
る矯正接触面積を規制し、ワイヤの断面上の硬度偏差及
び長手方向の硬度偏差を減少させ、ワイヤの残留応力の
分布を均一にしたものである。すなわち、第１の段階で
は、ワイヤとダイスとが接触する角度を小さくし、ワイ
ヤ断面上の硬度偏差を減少させ、溶接時にワイヤの捩じ
れによるチップ先端の揺れを防止し、第２の段階では、
ダイスのベアリング長手、すなわちワイヤが矯正される
ベアリング部の長手を長くし、ワイヤの長手方向の硬度
偏差を減少させ、ワイヤがケーブルを通過する時、折曲
するか捩じれることによって生じる溶接欠陥（蛇行ビー
ド）を防止した。前記過程において、第１の伸線段階で
のワイヤとダイスとの接触角の大きさと、第２の段階で
のベアリング部の長手に沿う接触面積比への寄与程度
は、接触面積比が３乃至３．５の範囲内で両者とも約１
／３（１乃至１．１７）乃至１／２（１．５乃至１．７
５）であることが要求される。
【００３４】前出の表で示したように、硬度偏差が断面
の中心部と表面との差、すなわち断面硬度偏差がHv１８
以下、長手方向の場合、Hv１５以下の時、最も安定した
送給負荷を示している。円断面と長手方向の硬度偏差が
管理範囲内にある実施例１、２、４の場合、送給負荷が
低いことに伴って送給性が良好であるのみならず、安定
したアークを示した。しかし、実施例３、５の場合は、
円断面または長手方向のいずれか一方の硬度偏差の値が
管理範囲内に含まれておらず、送給負荷が高くなる傾向
を示している。これは、接触面積比が減面接触比と矯正
接触比の和からなるためであり、接触面積比の総和のみ
でなく、減面接触比と矯正接触比が同時に一定範囲内に
管理されなければ、安定した送給性を確保することが出
来ないということを示しているものといえる。
の中心部と表面との差、すなわち断面硬度偏差がHv１８
以下、長手方向の場合、Hv１５以下の時、最も安定した
送給負荷を示している。円断面と長手方向の硬度偏差が
管理範囲内にある実施例１、２、４の場合、送給負荷が
低いことに伴って送給性が良好であるのみならず、安定
したアークを示した。しかし、実施例３、５の場合は、
円断面または長手方向のいずれか一方の硬度偏差の値が
管理範囲内に含まれておらず、送給負荷が高くなる傾向
を示している。これは、接触面積比が減面接触比と矯正
接触比の和からなるためであり、接触面積比の総和のみ
でなく、減面接触比と矯正接触比が同時に一定範囲内に
管理されなければ、安定した送給性を確保することが出
来ないということを示しているものといえる。
【００３５】一般に、ワイヤの２ターン溶接試験では、
送給負荷が２．１程度の場合にはアークが不安定にな
り、２．１以上の数値では溶接は可能だが、不安定なア
ークによって連続溶接では適用出来ないレベルといえ
る。
送給負荷が２．１程度の場合にはアークが不安定にな
り、２．１以上の数値では溶接は可能だが、不安定なア
ークによって連続溶接では適用出来ないレベルといえ
る。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、アーク溶接用ワイ
ヤをHv硬度計で測定した硬度が、ワイヤ断面上の中心部
と表面との硬度差がHv１８以下であり、長手方向の硬度
差がワイヤの任意の２００ｍｍ間隔で測定した時、Hv１
５以下に管理することによって、ワイヤの残留応力の分
布を均一にし、ワイヤの送給性を向上させることが出来
る。
ヤをHv硬度計で測定した硬度が、ワイヤ断面上の中心部
と表面との硬度差がHv１８以下であり、長手方向の硬度
差がワイヤの任意の２００ｍｍ間隔で測定した時、Hv１
５以下に管理することによって、ワイヤの残留応力の分
布を均一にし、ワイヤの送給性を向上させることが出来
る。
【００３７】また、本発明は、ワイヤとダイスとが接触
して生じる接触面積を一定範囲に管理し、ワイヤの硬度
偏差を減少させることによって、ワイヤの残留応力の分
布が均一なアーク溶接用ワイヤを提供し、具体的方法と
して、伸線工程の最終段階における伸線を２段階に分離
して行う伸線方法を提供する。
して生じる接触面積を一定範囲に管理し、ワイヤの硬度
偏差を減少させることによって、ワイヤの残留応力の分
布が均一なアーク溶接用ワイヤを提供し、具体的方法と
して、伸線工程の最終段階における伸線を２段階に分離
して行う伸線方法を提供する。
【図１】（ａ）ワイヤが送給ローラを通過する際の概略
横断面図。（ｂ）ワイヤが送給ローラを通過する際の概
略縦断面図。
横断面図。（ｂ）ワイヤが送給ローラを通過する際の概
略縦断面図。
【図２】ワイヤのダイス通過時の減面接触部と矯正接触
部の概略図。
部の概略図。
【図３】本発明による伸線工程の最終段階での伸線を２
段階工程の実施例を示す概略図。
段階工程の実施例を示す概略図。
【図４】本発明の実施例において適用したワイヤの送給
性テスト方法(２ターン送給性試験)の概略図。
性テスト方法(２ターン送給性試験)の概略図。
１ ローラ ３ 溶接トーチ ２０ 減面接触部 ２００ ベアリング部（矯正接触部） Ｗ ワイヤ Ｄ 伸線ダイス Ｐ 荷重
Claims (3)
- 【請求項１】アーク溶接用ワイヤにおいて、ワイヤ断面
上の中心部と表面との硬度差がHv１８以下であり、長手
方向の硬度差がワイヤの任意の２００ｍｍ間隔でHv１５
以下であることを特徴とするアーク溶接用ワイヤ。 - 【請求項２】前記ワイヤ断面の中心部と表面との硬度
差、及びワイヤの長手方向の硬度差は、次の式で定義さ
れる接触面積比を３乃至３.５の範囲に特定することに
よって調整することを特徴とする請求項１記載のアーク
溶接用ワイヤ。 （式） 接触面積比＝減面接触比(減面接触面積／引込み線断面
積)＋矯正接触比(矯正接触面積／引出し線断面積) - 【請求項３】アーク溶接用ワイヤを所望の線径に引き抜
くためのアーク溶接用ワイヤの伸線方法であって、 前記ワイヤの最終伸線は、 ワイヤ（Ｗ）とダイスとの接触角の調整を通じてワイヤ
断面上の中心部と表面との硬度偏差を減少させる第１の
工程と、 ワイヤ（Ｗ）が矯正されるベアリング部（２００）の長
手の調整を通じてワイヤの長手方向の硬度偏差を減少さ
せる第２工程の２工程からなるアーク溶接用ワイヤの伸
線方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2000-36126 | 2000-06-28 | ||
| KR1020000036126A KR100359482B1 (ko) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | 송급성이 우수한 아크용접용 와이어 및 와이어의 신선방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002086290A true JP2002086290A (ja) | 2002-03-26 |
| JP3457652B2 JP3457652B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=19674555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP (1) | JP3457652B2 (ja) |
| KR (1) | KR100359482B1 (ja) |
| CN (1) | CN1332056A (ja) |
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| JP2006263744A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | マグネシウム溶接線 |
| JP2011245558A (ja) * | 2011-07-21 | 2011-12-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | マグネシウム溶接線の製造方法 |
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| KR100427544B1 (ko) * | 2001-07-26 | 2004-04-28 | 고려용접봉 주식회사 | 저전류 고속용접용 오스테나이트계 스테인리스강용와이어 |
| JP2004098157A (ja) * | 2002-09-12 | 2004-04-02 | Kiswel Ltd | アーク溶接用ソリッドワイヤ |
| KR100975196B1 (ko) * | 2004-08-25 | 2010-08-10 | 현대자동차주식회사 | 자동차 케이블의 매스댐퍼 |
| CN101269449B (zh) * | 2008-05-05 | 2010-06-09 | 太原理工大学 | 一种高强度镁合金焊丝的制备方法 |
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| CN101318839B (zh) * | 2008-07-03 | 2011-06-29 | 上海交通大学 | 碳化硅陶瓷和金刚石复合拉拔模具制备方法 |
| ES2391485T3 (es) | 2008-10-07 | 2012-11-27 | Sidergas Spa | Tapa para contenedor de alambre de soldadura |
| ES2529299T3 (es) * | 2008-10-30 | 2015-02-18 | Bridgestone Corporation | Alambre de acero al carbono con alta resistencia y excelente ductilidad y resistencia a fatiga, proceso de producción del mismo y método de evaluación |
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| CA2767884A1 (en) | 2009-07-20 | 2011-01-27 | Awds Technologies Srl | A wire guiding liner, an particular a welding wire liner, with biasing means between articulated guiding bodies |
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| US8882018B2 (en) | 2011-12-19 | 2014-11-11 | Sidergas Spa | Retainer for welding wire container and welding wire container with retainer |
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| US10343231B2 (en) | 2014-05-28 | 2019-07-09 | Awds Technologies Srl | Wire feeding system |
| US10373745B2 (en) * | 2014-06-12 | 2019-08-06 | LMS Consulting Group | Electrically conductive PTC ink with double switching temperatures and applications thereof in flexible double-switching heaters |
| US10010962B1 (en) | 2014-09-09 | 2018-07-03 | Awds Technologies Srl | Module and system for controlling and recording welding data, and welding wire feeder |
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| US9975728B2 (en) | 2015-09-10 | 2018-05-22 | Sidergas Spa | Wire container lid, wire container and wire feeding system |
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| US11332632B2 (en) | 2016-02-24 | 2022-05-17 | Lms Consulting Group, Llc | Thermal substrate with high-resistance magnification and positive temperature coefficient ink |
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- 2001-06-14 CN CN01121078A patent/CN1332056A/zh active Pending
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