JP2003181683A - ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ - Google Patents
ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ワイヤ送給性が良好で、アークが安定し、さ
らにスパッタ発生量の極めて少ないガスシールドアーク
溶接用ワイヤを提供する。 【解決手段】 ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に施
された銅めっき層との間に介在するＣａ量が１〜８ｐｐ
ｍおよび鉄酸化物量のＦｅＯ換算値が１００〜６００ｐ
ｐｍであることを特徴とする。
らにスパッタ発生量の極めて少ないガスシールドアーク
溶接用ワイヤを提供する。 【解決手段】 ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に施
された銅めっき層との間に介在するＣａ量が１〜８ｐｐ
ｍおよび鉄酸化物量のＦｅＯ換算値が１００〜６００ｐ
ｐｍであることを特徴とする。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスシールドアー
ク溶接用鋼ワイヤに関し、特に溶接時にワイヤ送給性が
良好でアークが安定し、さらにスパッタ発生量の少ない
ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤに関する。 【０００２】 【従来の技術】ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤは、
高溶着量が得られ母材への溶け込みが良好で溶接姿勢の
自由度も高く、信頼性の高い溶接継手が得られる。した
がって、建築、橋梁とする大型綱構造物や自動車などの
薄板鋼構造物の製造に幅広く用いられている。 【０００３】近年、溶接の自動化が進展し、大型の溶接
装置や溶接ロボットが導入されて鋼構造物製造のコスト
低減に大きく貢献していることから溶接に伴うトラブル
発生が少ないことが要求されている。ガスシールドアー
ク溶接用鋼ワイヤは、図１に示すようにスプールまたは
ペイルパック（図示せず）から送られたワイヤ１が、溶
接機のワイヤ送給装置２を経てコンジットチューブ３内
を通り、溶接トーチ４先端のチップ５までスムーズに送
られること、すなわちワイヤ送給性が良好であることが
極めて重要である。ワイヤ送給性が劣ると、溶接アーク
が不安定となりビード形状不良、アンダーカットや融合
不良の発生など溶接欠陥が生じる。また、さらにワイヤ
送給性が悪くなるとワイヤがコンジットチューブ内で詰
まって送給停止を招くなど、溶接作業能率を低下させる
とともに溶接部品質の信頼性を低下させる。 【０００４】また、ワイヤ送給性が良好な場合において
も、アークが不安定でビード形状が不良であったり、ス
パッタ発生量が多くノズルに付着してシールド効果を低
減し、溶接部にブロホールが生じされたり、母材表面に
付着して除去するための工数を要する。ワイヤ送給性を
改善する技術として、特公平４−４８５５３７号公報で
は、ワイヤ表層部に酸化層を形成させて多数の微小亀裂
を設けた送給性に優れたワイヤが示されている。また、
特開昭５５−１５６６９１号公報には、ワイヤ表面の銅
めっき層を多孔度５〜５０％として、このめっき層に潤
滑剤を含有させることによりワイヤ送給性を改善したワ
イヤおよびその製造方法が開示されている。 【０００５】しかし、前記ワイヤ表面に微小亀裂を設け
た特公平４−４８５５３７号公報およびワイヤ表面にめ
っき層の多孔度を限定した特開昭５５−１５６６９１号
公報の技術では、ワイヤ表面に凹凸があるので図２に示
すように金属線６を螺旋状に巻いてなるコンジットチュ
ーブ３内でワイヤ１表面の銅めっきが金属線６に接触し
た時に離脱しやすくなる。したがって、長時間溶接する
と図３に示すように螺旋状の金属線６の谷間に離脱した
銅めっき７が蓄積され、ワイヤ１とコンジットチューブ
３内面との接触面積が多くなり摩擦抵抗が大きくなって
ワイヤ送給抵抗が大きくなるとともにチップ内壁に前記
蓄積された銅めっき７が持ち込まれて、ついにはワイヤ
がチップに詰まって溶接できなくなる場合も生じる。よ
って、頻繁にコンジットチューブを交換する必要があっ
た。 【０００６】一方、スパッタ発生量を低くする技術とし
て、特公昭５０−３２５６号公報や特開昭６３−２５２
６９２号公報に開示されているように、Ｔｉ添加などワ
イヤ成分を調整することによりアークを安定させてスパ
ッタの発生を防止している。しかし、これらのワイヤを
用いてもスパッタ発生量は満足できるものではなかっ
た。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであって、ワイヤ送給性が良好
で、アークが安定し、さらにスパッタ発生量の極めて少
ないガスシールドアーク溶接用ワイヤを提供することを
目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、ワイヤ
鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に施された銅めっき層との
間に介在するＣａ量が１〜８ｐｐｍおよび鉄酸化物量が
ＦｅＯ換算値で１００〜６００ｐｐｍであることを特徴
とするガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤにある。 【０００９】 【発明の実施の形態】本発明者らは、前記課題を解決す
るために、種々のワイヤを試作して、長時間溶接におけ
るワイヤ送給性、アークの安定性およびスパッタ発生量
におよぼす影響を調べた。その結果、ワイヤ鋼素地とワ
イヤ鋼素地の表面に施された銅めっき層との間に介在す
るＣａおよび鉄酸化物を適量含有させることによって、
長時間溶接においてもワイヤ送給性が良好で、アークが
安定し、さらにスパッタ発生量が極めて少なくなること
を見出した。 【００１０】ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に施さ
れた銅めっき層との間に介在するＣａは、溶接時にワイ
ヤ先端部と溶融池との短絡を防ぎアークを極めて安定に
する。ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に施された銅
めっき層との間に介在するＣａ量が１ｐｐｍ未満である
と、溶接時にワイヤ先端部と溶融池との短絡がしばしば
生じてアークを不安定にする。また、ワイヤ鋼素地とワ
イヤ鋼素地の表面に施された銅めっき層との間に介在す
るＣａ量が８ｐｐｍを超えると、アークが強くなってス
パッタ発生量が多くなり、母材表面に多量付着したり、
ノズルにスパッタが付着し、長時間溶接すると溶接部の
シールドが悪くなってブローホールが生じるようにな
る。 【００１１】Ｃａは伸線で使用する潤滑剤である石灰石
鹸の形で、あるいは焼鈍した場合は石灰石鹸が加熱分解
してＣａＯの形で残存する。Ｃａ量の定量方法は、約１
００ｇのワイヤをエチルアルコールで洗浄して、このワ
イヤを希塩酸（７％）中で１０分間沸騰させてＣａを溶
解濾過した後、原子吸光光度計でＣａを定量する。この
場合鋼素地も多少溶解するが一般的な鋼に含有されるＣ
ａ量は僅かであるので全て検出されたＣａ量を鋼素地と
ワイヤ表面めっき層との間に介在するＣａ量とする。 【００１２】ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に施さ
れた銅めっき層との間に介在する鉄酸化物は、溶接時の
溶滴を小さくして溶滴移行性を良好にする。したがっ
て、アークが柔らかく安定し、スパッタ発生量も極めて
少なくなる。ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に施さ
れた銅めっき層との間に介在する鉄酸化物量がＦｅＯ換
算値で１００ｐｐｍ未満であると、溶滴が大きくなって
溶滴移行性が不良となり、アークが不安定になるととも
に大粒のスパッタが生じるようになる。 【００１３】また、ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面
に施された銅めっき層との間に介在する鉄酸化物量がＦ
ｅＯ換算値で６００ｐｐｍを超えると、ワイヤ表面素地
への銅めっき密着性が悪くなり、溶接時にワイヤがコン
ジットチューブ内面に接触してワイヤ表面の銅めっきが
離脱し、長時間溶接するとコンジットチューブ内に蓄積
され、ワイヤとコンジットチューブ内面との接触面積が
大きくなってワイヤ送給抵抗が大きくなるとともにチッ
プ内壁に前記蓄積された銅めっきが持ち込まれて、つい
にはワイヤがチップに詰まって溶接できなくなる場合も
生じる。 【００１４】なお、本発明にいう鉄酸化物とはＦｅＯ、
Ｆｅ2 Ｏ3 およびＦｅ3 Ｏ4 で、熱延鋼線材（原線）表
層部のスケール、あるいは焼鈍した場合は焼鈍時に生じ
たスケールをいい、本発明においてはこれらの鉄酸化物
をＦｅＯに換算した値とする。鉄酸化物量のＦｅＯ換算
値の定量は、まずワイヤをエチルアルコールで洗浄した
後、ワイヤ全体の酸素量を測定する。次いで、ワイヤ表
層部をワイヤ直径に対して１％の深さまで削り、ワイヤ
鋼素地の酸素量を測定して前記ワイヤ全体の酸素量とワ
イヤ直径に対して１％の深さまでの酸素量を求め、該酸
素量は全て鉄酸化物中の酸素量としてＦｅＯ換算値とす
る。 【００１５】本発明のガスシールドアーク溶接用鋼ワイ
ヤの製造工程例を図４に示す。（１）熱延鋼線材（原
線）スケールを除去する工程、（２）２〜５ｍｍ径まで
ローラダイスあるいは孔型ダイスで伸線する工程（一次
伸線）、（３）焼鈍工程、（４）酸洗工程、（５）めっ
き工程、（６）最終サイズ径まで伸線する工程（仕上げ
伸線）、（７）スプール巻きまたはペイルパックに装填
する巻取り工程によって行われる。なお、（３）の焼鈍
工程は省略する場合もある。 【００１６】本発明のワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表
面に施された銅めっき層との間に介在するＣａ量の調整
は、前記（２）の一次伸線工程で潤滑剤として石灰石鹸
を用いて各ローラダイスまたは孔型ダイスの縮径率と
（４）酸洗工程で酸濃度および酸洗時間によって調整す
る。また、ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に施され
た銅めっき層との間に介在する鉄酸化物量の調整は、
（１）スケール除去工程でのスケール除去量および
（４）酸洗工程で酸濃度および酸洗時間によって調整す
る。 【００１７】 【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。まず、熱延鋼線材（原線）はＪＩＳ Ｚ３３１
２ ＹＧＷ１１の５．５ｍｍ径を用いた。前記原線を図
４に示す製造工程で、原線のスケール除去工程（１）で
メカニカルディスケーラにより脱スケールし、孔型ダイ
スを用いて一次伸線（２）した。次いで焼鈍工程（３）
で表２に示す焼鈍条件で焼鈍した後酸洗（４）して、め
っき（５）し、仕上げ伸線（７）で表２に示す製品径ま
で伸線した後、巻取り工程（７）で２０ｋｇ巻のスプー
ル巻ワイヤとした。Ｃａ量は一次伸線工程（２）と酸洗
工程（４）で、また鉄酸化物量はスケール除去工程
（１）と酸洗工程で調整した。なお、スプールに巻き取
る前に液体潤滑剤をワイヤ１００ｇ当たり０．３〜０．
８ｍｇワイヤ表面に塗布した。ワイヤ送給性の調査は、
図１に示す装置で６ｍ長さのコンジットチューブ３に図
５に示すループ径Ｄ１５０ｍｍを２回付して、表１に示
す溶接条件でワイヤ各１５ｋｇを溶接した。 【００１８】 【表１】 【００１９】ワイヤ送給性は、ワイヤ１２ｋｇを溶接し
た後のワイヤ送給モータの電機子電流測定により調べ
た。電機子電流が３．５Ａを超えるとアーク長が変化し
てアークが不安定になる。また、コンジットチューブは
各試作ワイヤ毎に未使用のものを用い、溶接終了後コン
ジットチューブのループ部を切断して螺旋状の金属線の
間のワイヤ表面から離脱した銅めっきの蓄積状況を調べ
た。さらに、スパッタ発生量は、前記ワイヤ送給性の調
査とは別に銅製の捕集箱を用いて、ワイヤ送給性の調査
と同一の溶接条件で３回溶接（１回の溶接時間１．５ｍ
ｉｎ）して捕集したスパッタ量を１分間の発生量に換算
して測定した。スパッタ発生量は２ｇ／ｍｉｎ以下でア
ークが安定して良好である。それらの結果を表２にまと
めて示す。 【００２０】 【表２】 【００２１】表２において、試験Ｎｏ．１〜４が本発明
例、試験Ｎｏ．５〜８が比較例である。本発明例の試験
Ｎｏ．１〜４は、ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に
施された銅めっきとの間に介在するＣａ量および鉄酸化
物量のＦｅＯ換算値が適量であるので、ワイヤ送給性が
良好で電機子電流が低くアークが安定し、スパッタ発生
量が少なく、さらにワイヤ表面素地へのめっき密着性が
良好でコンジットチューブ内へのワイヤ表面から離脱し
た銅めっき蓄積量が少なく、極めて満足な結果であっ
た。 【００２２】比較例中試験Ｎｏ．５は、ワイヤ鋼素地と
ワイヤ鋼素地の表面に施された銅めっきとの間に介在す
るＣａ量が少ないので、ワイヤ先端部と溶融池との短絡
が生じて電機子電流がやや高く、アークが不安定であっ
た。試験Ｎｏ．６は、ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表
面に施された銅めっきとの間に介在するＣａ量が多いの
で、アークが強くスパッタ発生量が多くなった。試験Ｎ
ｏ．７は、ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に施され
た銅めっきとの間に介在する鉄酸化物量のＦｅＯ換算値
が少ないので、溶滴が大きくなって溶滴移行性が不良
で、電機子電流が高くなりアークが不安定になるととも
にスパッタ発生量も多かった。 【００２３】試験Ｎｏ．８は、ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼
素地の表面に施された銅めっきとの間に介在する鉄酸化
物量のＦｅＯ換算値が多いので、ワイヤ表面素地への銅
めっき密着性が悪くなり、溶接時にワイヤがコンジット
チューブ内面に接触してワイヤ表面の銅めっきが離脱し
てコンジットチューブ内に蓄積され、ワイヤ送給抵抗が
大きくなって電機子電流が高くなり、アークも不安定と
なった。 【００２４】 【発明の効果】以上詳述したように、本発明のガスシー
ルドアーク溶接用鋼ワイヤによれば、長時間溶接におい
てもワイヤ送給性が良好で、アークが安定し、さらにス
パッタ発生量が極めて少ないなど優れた溶接作業性が得
られ、溶接作業能率の向上とともに品質の良好な溶接部
が得られるという効果を奏するものである。
ク溶接用鋼ワイヤに関し、特に溶接時にワイヤ送給性が
良好でアークが安定し、さらにスパッタ発生量の少ない
ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤに関する。 【０００２】 【従来の技術】ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤは、
高溶着量が得られ母材への溶け込みが良好で溶接姿勢の
自由度も高く、信頼性の高い溶接継手が得られる。した
がって、建築、橋梁とする大型綱構造物や自動車などの
薄板鋼構造物の製造に幅広く用いられている。 【０００３】近年、溶接の自動化が進展し、大型の溶接
装置や溶接ロボットが導入されて鋼構造物製造のコスト
低減に大きく貢献していることから溶接に伴うトラブル
発生が少ないことが要求されている。ガスシールドアー
ク溶接用鋼ワイヤは、図１に示すようにスプールまたは
ペイルパック（図示せず）から送られたワイヤ１が、溶
接機のワイヤ送給装置２を経てコンジットチューブ３内
を通り、溶接トーチ４先端のチップ５までスムーズに送
られること、すなわちワイヤ送給性が良好であることが
極めて重要である。ワイヤ送給性が劣ると、溶接アーク
が不安定となりビード形状不良、アンダーカットや融合
不良の発生など溶接欠陥が生じる。また、さらにワイヤ
送給性が悪くなるとワイヤがコンジットチューブ内で詰
まって送給停止を招くなど、溶接作業能率を低下させる
とともに溶接部品質の信頼性を低下させる。 【０００４】また、ワイヤ送給性が良好な場合において
も、アークが不安定でビード形状が不良であったり、ス
パッタ発生量が多くノズルに付着してシールド効果を低
減し、溶接部にブロホールが生じされたり、母材表面に
付着して除去するための工数を要する。ワイヤ送給性を
改善する技術として、特公平４−４８５５３７号公報で
は、ワイヤ表層部に酸化層を形成させて多数の微小亀裂
を設けた送給性に優れたワイヤが示されている。また、
特開昭５５−１５６６９１号公報には、ワイヤ表面の銅
めっき層を多孔度５〜５０％として、このめっき層に潤
滑剤を含有させることによりワイヤ送給性を改善したワ
イヤおよびその製造方法が開示されている。 【０００５】しかし、前記ワイヤ表面に微小亀裂を設け
た特公平４−４８５５３７号公報およびワイヤ表面にめ
っき層の多孔度を限定した特開昭５５−１５６６９１号
公報の技術では、ワイヤ表面に凹凸があるので図２に示
すように金属線６を螺旋状に巻いてなるコンジットチュ
ーブ３内でワイヤ１表面の銅めっきが金属線６に接触し
た時に離脱しやすくなる。したがって、長時間溶接する
と図３に示すように螺旋状の金属線６の谷間に離脱した
銅めっき７が蓄積され、ワイヤ１とコンジットチューブ
３内面との接触面積が多くなり摩擦抵抗が大きくなって
ワイヤ送給抵抗が大きくなるとともにチップ内壁に前記
蓄積された銅めっき７が持ち込まれて、ついにはワイヤ
がチップに詰まって溶接できなくなる場合も生じる。よ
って、頻繁にコンジットチューブを交換する必要があっ
た。 【０００６】一方、スパッタ発生量を低くする技術とし
て、特公昭５０−３２５６号公報や特開昭６３−２５２
６９２号公報に開示されているように、Ｔｉ添加などワ
イヤ成分を調整することによりアークを安定させてスパ
ッタの発生を防止している。しかし、これらのワイヤを
用いてもスパッタ発生量は満足できるものではなかっ
た。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであって、ワイヤ送給性が良好
で、アークが安定し、さらにスパッタ発生量の極めて少
ないガスシールドアーク溶接用ワイヤを提供することを
目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、ワイヤ
鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に施された銅めっき層との
間に介在するＣａ量が１〜８ｐｐｍおよび鉄酸化物量が
ＦｅＯ換算値で１００〜６００ｐｐｍであることを特徴
とするガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤにある。 【０００９】 【発明の実施の形態】本発明者らは、前記課題を解決す
るために、種々のワイヤを試作して、長時間溶接におけ
るワイヤ送給性、アークの安定性およびスパッタ発生量
におよぼす影響を調べた。その結果、ワイヤ鋼素地とワ
イヤ鋼素地の表面に施された銅めっき層との間に介在す
るＣａおよび鉄酸化物を適量含有させることによって、
長時間溶接においてもワイヤ送給性が良好で、アークが
安定し、さらにスパッタ発生量が極めて少なくなること
を見出した。 【００１０】ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に施さ
れた銅めっき層との間に介在するＣａは、溶接時にワイ
ヤ先端部と溶融池との短絡を防ぎアークを極めて安定に
する。ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に施された銅
めっき層との間に介在するＣａ量が１ｐｐｍ未満である
と、溶接時にワイヤ先端部と溶融池との短絡がしばしば
生じてアークを不安定にする。また、ワイヤ鋼素地とワ
イヤ鋼素地の表面に施された銅めっき層との間に介在す
るＣａ量が８ｐｐｍを超えると、アークが強くなってス
パッタ発生量が多くなり、母材表面に多量付着したり、
ノズルにスパッタが付着し、長時間溶接すると溶接部の
シールドが悪くなってブローホールが生じるようにな
る。 【００１１】Ｃａは伸線で使用する潤滑剤である石灰石
鹸の形で、あるいは焼鈍した場合は石灰石鹸が加熱分解
してＣａＯの形で残存する。Ｃａ量の定量方法は、約１
００ｇのワイヤをエチルアルコールで洗浄して、このワ
イヤを希塩酸（７％）中で１０分間沸騰させてＣａを溶
解濾過した後、原子吸光光度計でＣａを定量する。この
場合鋼素地も多少溶解するが一般的な鋼に含有されるＣ
ａ量は僅かであるので全て検出されたＣａ量を鋼素地と
ワイヤ表面めっき層との間に介在するＣａ量とする。 【００１２】ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に施さ
れた銅めっき層との間に介在する鉄酸化物は、溶接時の
溶滴を小さくして溶滴移行性を良好にする。したがっ
て、アークが柔らかく安定し、スパッタ発生量も極めて
少なくなる。ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に施さ
れた銅めっき層との間に介在する鉄酸化物量がＦｅＯ換
算値で１００ｐｐｍ未満であると、溶滴が大きくなって
溶滴移行性が不良となり、アークが不安定になるととも
に大粒のスパッタが生じるようになる。 【００１３】また、ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面
に施された銅めっき層との間に介在する鉄酸化物量がＦ
ｅＯ換算値で６００ｐｐｍを超えると、ワイヤ表面素地
への銅めっき密着性が悪くなり、溶接時にワイヤがコン
ジットチューブ内面に接触してワイヤ表面の銅めっきが
離脱し、長時間溶接するとコンジットチューブ内に蓄積
され、ワイヤとコンジットチューブ内面との接触面積が
大きくなってワイヤ送給抵抗が大きくなるとともにチッ
プ内壁に前記蓄積された銅めっきが持ち込まれて、つい
にはワイヤがチップに詰まって溶接できなくなる場合も
生じる。 【００１４】なお、本発明にいう鉄酸化物とはＦｅＯ、
Ｆｅ2 Ｏ3 およびＦｅ3 Ｏ4 で、熱延鋼線材（原線）表
層部のスケール、あるいは焼鈍した場合は焼鈍時に生じ
たスケールをいい、本発明においてはこれらの鉄酸化物
をＦｅＯに換算した値とする。鉄酸化物量のＦｅＯ換算
値の定量は、まずワイヤをエチルアルコールで洗浄した
後、ワイヤ全体の酸素量を測定する。次いで、ワイヤ表
層部をワイヤ直径に対して１％の深さまで削り、ワイヤ
鋼素地の酸素量を測定して前記ワイヤ全体の酸素量とワ
イヤ直径に対して１％の深さまでの酸素量を求め、該酸
素量は全て鉄酸化物中の酸素量としてＦｅＯ換算値とす
る。 【００１５】本発明のガスシールドアーク溶接用鋼ワイ
ヤの製造工程例を図４に示す。（１）熱延鋼線材（原
線）スケールを除去する工程、（２）２〜５ｍｍ径まで
ローラダイスあるいは孔型ダイスで伸線する工程（一次
伸線）、（３）焼鈍工程、（４）酸洗工程、（５）めっ
き工程、（６）最終サイズ径まで伸線する工程（仕上げ
伸線）、（７）スプール巻きまたはペイルパックに装填
する巻取り工程によって行われる。なお、（３）の焼鈍
工程は省略する場合もある。 【００１６】本発明のワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表
面に施された銅めっき層との間に介在するＣａ量の調整
は、前記（２）の一次伸線工程で潤滑剤として石灰石鹸
を用いて各ローラダイスまたは孔型ダイスの縮径率と
（４）酸洗工程で酸濃度および酸洗時間によって調整す
る。また、ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に施され
た銅めっき層との間に介在する鉄酸化物量の調整は、
（１）スケール除去工程でのスケール除去量および
（４）酸洗工程で酸濃度および酸洗時間によって調整す
る。 【００１７】 【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。まず、熱延鋼線材（原線）はＪＩＳ Ｚ３３１
２ ＹＧＷ１１の５．５ｍｍ径を用いた。前記原線を図
４に示す製造工程で、原線のスケール除去工程（１）で
メカニカルディスケーラにより脱スケールし、孔型ダイ
スを用いて一次伸線（２）した。次いで焼鈍工程（３）
で表２に示す焼鈍条件で焼鈍した後酸洗（４）して、め
っき（５）し、仕上げ伸線（７）で表２に示す製品径ま
で伸線した後、巻取り工程（７）で２０ｋｇ巻のスプー
ル巻ワイヤとした。Ｃａ量は一次伸線工程（２）と酸洗
工程（４）で、また鉄酸化物量はスケール除去工程
（１）と酸洗工程で調整した。なお、スプールに巻き取
る前に液体潤滑剤をワイヤ１００ｇ当たり０．３〜０．
８ｍｇワイヤ表面に塗布した。ワイヤ送給性の調査は、
図１に示す装置で６ｍ長さのコンジットチューブ３に図
５に示すループ径Ｄ１５０ｍｍを２回付して、表１に示
す溶接条件でワイヤ各１５ｋｇを溶接した。 【００１８】 【表１】 【００１９】ワイヤ送給性は、ワイヤ１２ｋｇを溶接し
た後のワイヤ送給モータの電機子電流測定により調べ
た。電機子電流が３．５Ａを超えるとアーク長が変化し
てアークが不安定になる。また、コンジットチューブは
各試作ワイヤ毎に未使用のものを用い、溶接終了後コン
ジットチューブのループ部を切断して螺旋状の金属線の
間のワイヤ表面から離脱した銅めっきの蓄積状況を調べ
た。さらに、スパッタ発生量は、前記ワイヤ送給性の調
査とは別に銅製の捕集箱を用いて、ワイヤ送給性の調査
と同一の溶接条件で３回溶接（１回の溶接時間１．５ｍ
ｉｎ）して捕集したスパッタ量を１分間の発生量に換算
して測定した。スパッタ発生量は２ｇ／ｍｉｎ以下でア
ークが安定して良好である。それらの結果を表２にまと
めて示す。 【００２０】 【表２】 【００２１】表２において、試験Ｎｏ．１〜４が本発明
例、試験Ｎｏ．５〜８が比較例である。本発明例の試験
Ｎｏ．１〜４は、ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に
施された銅めっきとの間に介在するＣａ量および鉄酸化
物量のＦｅＯ換算値が適量であるので、ワイヤ送給性が
良好で電機子電流が低くアークが安定し、スパッタ発生
量が少なく、さらにワイヤ表面素地へのめっき密着性が
良好でコンジットチューブ内へのワイヤ表面から離脱し
た銅めっき蓄積量が少なく、極めて満足な結果であっ
た。 【００２２】比較例中試験Ｎｏ．５は、ワイヤ鋼素地と
ワイヤ鋼素地の表面に施された銅めっきとの間に介在す
るＣａ量が少ないので、ワイヤ先端部と溶融池との短絡
が生じて電機子電流がやや高く、アークが不安定であっ
た。試験Ｎｏ．６は、ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表
面に施された銅めっきとの間に介在するＣａ量が多いの
で、アークが強くスパッタ発生量が多くなった。試験Ｎ
ｏ．７は、ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に施され
た銅めっきとの間に介在する鉄酸化物量のＦｅＯ換算値
が少ないので、溶滴が大きくなって溶滴移行性が不良
で、電機子電流が高くなりアークが不安定になるととも
にスパッタ発生量も多かった。 【００２３】試験Ｎｏ．８は、ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼
素地の表面に施された銅めっきとの間に介在する鉄酸化
物量のＦｅＯ換算値が多いので、ワイヤ表面素地への銅
めっき密着性が悪くなり、溶接時にワイヤがコンジット
チューブ内面に接触してワイヤ表面の銅めっきが離脱し
てコンジットチューブ内に蓄積され、ワイヤ送給抵抗が
大きくなって電機子電流が高くなり、アークも不安定と
なった。 【００２４】 【発明の効果】以上詳述したように、本発明のガスシー
ルドアーク溶接用鋼ワイヤによれば、長時間溶接におい
てもワイヤ送給性が良好で、アークが安定し、さらにス
パッタ発生量が極めて少ないなど優れた溶接作業性が得
られ、溶接作業能率の向上とともに品質の良好な溶接部
が得られるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワイヤ送給の工程を示す説明図である。
【図２】コンジットチューブ内面をワイヤが送給される
状態を示す断面図である。 【図３】銅めっきが離脱してコンジットチューブ内に蓄
積された状態を示す断面図である。 【図４】ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ製造ライン
の概要図である。 【図５】本発明の実施例に用いたコンジットチューブの
ループ部を示す図である。 【符号の説明】 １ ワイヤ ２ ワイヤ送給装置 ３ コンジットチューブ ４ 溶接トーチ ５ チップ ６ 金属線 ７ 離脱した銅めっき
状態を示す断面図である。 【図３】銅めっきが離脱してコンジットチューブ内に蓄
積された状態を示す断面図である。 【図４】ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ製造ライン
の概要図である。 【図５】本発明の実施例に用いたコンジットチューブの
ループ部を示す図である。 【符号の説明】 １ ワイヤ ２ ワイヤ送給装置 ３ コンジットチューブ ４ 溶接トーチ ５ チップ ６ 金属線 ７ 離脱した銅めっき
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ワイヤ鋼素地とワイヤ鋼素地の表面に施
された銅めっき層との間に介在するＣａ量が１〜８ｐｐ
ｍおよび鉄酸化物量がＦｅＯ換算値で１００〜６００ｐ
ｐｍであることを特徴とするガスシールドアーク溶接用
鋼ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001385470A JP3839315B2 (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001385470A JP3839315B2 (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003181683A true JP2003181683A (ja) | 2003-07-02 |
| JP3839315B2 JP3839315B2 (ja) | 2006-11-01 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001385470A Expired - Fee Related JP3839315B2 (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ |
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|---|---|
| JP (1) | JP3839315B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2426480A (en) * | 2005-05-25 | 2006-11-29 | Kiswel Ltd | Copper plating welding wires |
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-
2001
- 2001-12-19 JP JP2001385470A patent/JP3839315B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR100668169B1 (ko) | 2005-05-25 | 2007-01-11 | 고려용접봉 주식회사 | 용접시 아크안정성이 우수한 동도금 마그 용접용솔리드와이어 |
| GB2426480B (en) * | 2005-05-25 | 2007-04-25 | Kiswel Ltd | Copper plated welding solid wire with good arc stability |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3839315B2 (ja) | 2006-11-01 |
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