JP2003225794A - Steel wire for gas-shielded arc welding - Google Patents

Steel wire for gas-shielded arc welding

Info

Publication number
JP2003225794A
JP2003225794A JP2002270230A JP2002270230A JP2003225794A JP 2003225794 A JP2003225794 A JP 2003225794A JP 2002270230 A JP2002270230 A JP 2002270230A JP 2002270230 A JP2002270230 A JP 2002270230A JP 2003225794 A JP2003225794 A JP 2003225794A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mass
steel wire
welding
wire
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002270230A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3753173B2 (en
Inventor
Tokihiko Kataoka
時彦 片岡
Tomomasa Ikeda
倫正 池田
Yasuhiko Muramoto
保彦 村元
Jinko Sasa
仁孝 佐々
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Priority to JP2002270230A priority Critical patent/JP3753173B2/en
Publication of JP2003225794A publication Critical patent/JP2003225794A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3753173B2 publication Critical patent/JP3753173B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide welding wire which can be stably fed even when used, e.g. for gas-shielded arc welding performed under the severe conditions, e.g. that the feeding rate of the welding wire increases, and the temperature of the welding wire increases. <P>SOLUTION: In the steel wire for gas-shielded arc welding, the surface of steel elemental wire containing, by mass, ≤0.20% C, 0.25 to 2.5% Si, 0.45 to 3.5% Mn and ≤0.0020% Ca is provided with a solid lubricant layer containing 15 to 70% of one or more kinds selected from MoS<SB>2</SB>and BN, ≤2% wax, a 2 to 70% K compound and 5 to 70% copper powder in 0.2 to 1.0 g per 10 kg of the steel elemental wire, and the surface of the solid lubricant layer is provided with a lubricant layer consisting of fatty acid ester and/or lubricating oil in 0.2 to 1.8 g per 10 kg of the steel elemental wire. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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、特に溶接ワイヤの送給性およ
びアークの安定性が重要視される溶接ロボットを用いた
自動溶接あるいは大溶接電流で施工される鉄骨や橋梁等
のガスシールドアーク溶接に好適なガスシールドアーク
溶接用鋼ワイヤ(以下、 溶接ワイヤという)に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steel wire for gas shielded arc welding, and particularly to automatic welding using a welding robot or welding with a large welding current, in which the feedability of the welding wire and the stability of the arc are important. The present invention relates to a gas-shielded arc welding steel wire (hereinafter referred to as a welding wire) suitable for gas-shielded arc welding of steel frames and bridges.

【0002】[0002]

【従来の技術】MAG溶接は、シールドガスとして炭酸
ガス,アルゴンガス,あるいは炭酸ガスや酸素ガスを含
む混合ガス等の酸化性ガスを用い、さらに消耗電極とし
て直径0.6〜1.6mm の溶接ワイヤを用いて、4〜20m/m
in の溶接速度で溶接を行なう溶接法であり、その安定
した溶接性を維持するために、溶接ワイヤを安定して送
給する必要がある。 そこで従来から溶接ワイヤの表面に
Cuめっきを施したり、あるいは潤滑油を塗布したりし
て、溶接ワイヤの送給性向上を図っている。
2. Description of the Related Art In MAG welding, an oxidizing gas such as carbon dioxide gas, argon gas, or a mixed gas containing carbon dioxide gas and oxygen gas is used as a shield gas, and a welding wire having a diameter of 0.6 to 1.6 mm is used as a consumable electrode. 4 to 20 m / m
This is a welding method in which welding is performed at a welding speed of in, and in order to maintain its stable weldability, it is necessary to stably feed the welding wire. So on the surface of the welding wire
We are improving the feedability of the welding wire by applying Cu plating or applying lubricating oil.

【0003】しかし、近年、溶接ロボットを用いた大電
流によるガスシールドアーク溶接が実用化されるにつれ
て、溶接ワイヤの送給速度が増大し、かつ溶接ワイヤの
温度が上昇するようになってきた。その結果、 溶接ワイ
ヤの送給が不安定になるので、アークの安定性を維持で
きなくなり、溶接作業に支障をきたす原因になってい
る。このような溶接ワイヤの送給速度が増大したり、溶
接ワイヤの温度が上昇する溶接法において安定した溶接
性を維持するために、溶接ワイヤの送給性を向上させる
技術が種々提案されている。
However, in recent years, as gas shielded arc welding with a large current using a welding robot has been put into practical use, the feed rate of the welding wire has increased and the temperature of the welding wire has increased. As a result, the feeding of the welding wire becomes unstable, making it impossible to maintain the stability of the arc, which is a cause of hindrance to the welding work. In order to maintain stable weldability in a welding method in which the feed rate of the welding wire increases and the temperature of the welding wire rises, various techniques for improving the feedability of the welding wire have been proposed. .

【0004】たとえば特開平5-23731 号公報には、素材
となる鋼素線の表面にポリ四弗化エチレン,MoS2 ,グ
ラファイトおよび鉱物からなる潤滑剤を保持させて、溶
接ワイヤの送給性を向上させる技術が開示されている。
また特開平11-217578 号公報には、素材となる鋼素線の
表面にMoS2 またはWS2 ,エステルまたは石油ろう等
からなる潤滑剤を保持させて、溶接ワイヤの送給性を向
上させる技術が開示されている。
[0004] For example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-23731 discloses that a steel wire as a material is made to retain a lubricant composed of polytetrafluoroethylene, MoS 2 , graphite and minerals on the surface thereof, and the welding wire feeding property is improved. A technique for improving the above is disclosed.
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-217578 discloses a technique for improving the feedability of a welding wire by holding a lubricant made of MoS 2 or WS 2 , ester, petroleum wax or the like on the surface of a steel wire as a raw material. Is disclosed.

【0005】[0005]

【特許文献1】特開平5-23731 号公報[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 5-23731

【特許文献2】特開平11-217578 号公報[Patent Document 2] Japanese Patent Laid-Open No. 11-217578

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
5-23731 号公報および特開平11-217578 号公報に開示さ
れた技術では、 溶接ロボットを用いた大電流によるガス
シールドアーク溶接等に適用した場合に、依然として溶
接ワイヤの送給の安定性を維持できず、溶接作業に支障
をきたすのは避けられない。
SUMMARY OF THE INVENTION
With the technology disclosed in Japanese Patent No. 5-23731 and Japanese Patent Laid-Open No. 11-217578, the stability of welding wire feeding is still maintained when applied to gas shield arc welding with a large current using a welding robot. It is inevitable that it will not be possible and will interfere with the welding work.

【0007】したがって本発明の目的は、特に溶接ロボ
ットを用いた大電流溶接等の、溶接ワイヤの送給速度が
増大したり、溶接ワイヤの温度が上昇するような厳しい
条件下で行なうガスシールドアーク溶接に使用した場合
でも、安定した送給性が得られるガスシールドアーク溶
接用鋼ワイヤ(すなわち溶接ワイヤ)を提供することに
ある。
Therefore, an object of the present invention is to perform a gas shielded arc under severe conditions, such as high current welding using a welding robot, where the feeding speed of the welding wire is increased and the temperature of the welding wire is increased. It is to provide a steel wire for gas shielded arc welding (that is, a welding wire) that can obtain stable feedability even when used for welding.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、溶接ロボ
ットを用いた大電流によるガスシールドアーク溶接を行
なう際に、溶接ワイヤの送給性が不安定になる現象につ
いて鋭意研究した。 その結果、 素材となる鋼素線の成
分,鋼素線に塗布する潤滑剤の成分や塗布量が多大な影
響を及ぼすという知見を得た。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention have earnestly studied the phenomenon in which the feedability of a welding wire becomes unstable when performing gas shielded arc welding with a large current using a welding robot. As a result, it was found that the composition of the steel wire used as the material, the composition of the lubricant applied to the steel wire, and the coating amount had a great influence.

【0009】まず、鋼素線の成分については、所定量の
C,SiおよびMnを含有し、 かつCaを含有することによっ
て、溶接時の短絡および溶接ワイヤの送給抵抗の低下が
達成される。その結果、 溶接ワイヤの送給速度を増大し
ても溶接ワイヤの送給の安定性を維持できるので、安定
したアークが得られる。 さらに、溶接電流が 300A以上の高い溶接電流でガスシ
ールドアーク溶接を行なう場合は、給電チップの先端の
温度が 500℃を超えるので、従来から知られている潤滑
油やエステル系潤滑剤は高温に曝されて分解する。した
がって、これらの潤滑油やエステル系潤滑剤では、高温
における潤滑性を維持できない。そこで熱に対して安定
な無機物すなわちMoS2 ,K化合物を含有する固形潤滑
剤を塗布することによって、給電チップの温度上昇に伴
って溶接ワイヤの温度が上昇しても溶接ワイヤの送給性
を維持する。その結果、安定性の高いアークを得ること
ができる。
First, regarding the components of the steel wire, by containing a predetermined amount of C, Si and Mn and Ca, a short circuit at the time of welding and a reduction in the feed resistance of the welding wire are achieved. . As a result, the stability of the welding wire feeding can be maintained even if the welding wire feeding speed is increased, so that a stable arc can be obtained. Furthermore, when performing gas shielded arc welding with a high welding current of 300 A or more, the temperature of the tip of the power feed tip exceeds 500 ° C, so the lubricating oil and ester lubricants that have been known in the past can be heated to high temperatures. Decomposes upon exposure. Therefore, these lubricating oils and ester lubricants cannot maintain the lubricity at high temperatures. Therefore, by applying a solid lubricant containing an inorganic substance that is stable against heat, that is, a MoS 2 , K compound, the feedability of the welding wire can be improved even if the temperature of the welding wire rises as the temperature of the feed tip rises. maintain. As a result, a highly stable arc can be obtained.

【0010】すなわち本発明は、ガスシールド溶接で用
いられる溶接用鋼ワイヤであって、C:0.20質量%以
下,Si:0.25〜2.5 質量%,Mn:0.45〜3.5 質量%,C
a:0.0020質量%以下を含有する鋼素線の表面に、MoS
2 およびBNのうちの1種または2種以上を15〜70質量
%,ワックスを2質量%以下,K化合物を2〜70質量
%,銅粉を5〜70質量%含有する固形潤滑剤層を鋼素線
10kgあたり 0.2〜1.0 g有し、固形潤滑剤層の表面に脂
肪酸エステルおよび/または潤滑油からなる潤滑剤層を
鋼素線10kgあたり 0.2〜1.8 g有するガスシールドアー
ク溶接用鋼ワイヤである。
That is, the present invention is a steel wire for welding used in gas shield welding, wherein C: 0.20 mass% or less, Si: 0.25 to 2.5 mass%, Mn: 0.45 to 3.5 mass%, C
a: MoS on the surface of the steel wire containing 0.0020 mass% or less
A solid lubricant layer containing 15 to 70% by mass of one or more of 2 and BN, 2% by mass or less of wax, 2 to 70% by mass of K compound, and 5 to 70% by mass of copper powder. Steel wire
A steel wire for gas shield arc welding, which has 0.2 to 1.0 g per 10 kg and has a lubricant layer consisting of a fatty acid ester and / or lubricating oil on the surface of a solid lubricant layer at 0.2 to 1.8 g per 10 kg of steel wire.

【0011】前記した発明においては、第1の好適態様
として、固形潤滑剤層が、MoS2 およびBNのうちの1
種または2種以上を15〜70質量%,ワックスを2質量%
以下,K化合物を2〜70質量%,銅粉を5〜70質量%,
グラファイト:5〜20質量%を含有することが好まし
い。また第2の好適態様として、K化合物が、ステアリ
ン酸カリウムであることが好ましい。
In the above invention, as a first preferred embodiment, the solid lubricant layer is one of MoS 2 and BN.
15 to 70% by weight of one or more kinds, 2% by weight of wax
Below, K compound is 2 to 70% by mass, copper powder is 5 to 70% by mass,
Graphite: It is preferable to contain 5 to 20% by mass. In a second preferred embodiment, the K compound is preferably potassium stearate.

【0012】また第3の好適態様として、鋼素線の実測
表面積So (mm2 )と理論表面積S a (mm2 )とを用い
て下記の (1)式から算出される実表面積比Sが0.01〜3.
0 %の範囲内を満足することが好ましい。 S= 100×(So −Sa )/Sa ・・・ (1) S :実表面積比(%) So :鋼素線の実測表面積(mm2 ) Sa :鋼素線の理論表面積(mm2 ) また第4の好適態様として、鋼素線の表面に、平均厚さ
0.5μm以上のCuめっき層を形成することが好ましい。
As a third preferred embodiment, the actual measurement of steel wire
Surface area So(Mm2) And theoretical surface area S a(Mm2) And
The actual surface area ratio S calculated from the following equation (1) is 0.01 to 3.
It is preferable to satisfy the range of 0%.     S = 100 x (So-Sa) / Sa                    ... (1) S: Actual surface area ratio (%) So: Measured surface area of steel wire (mm2) Sa: Theoretical surface area of steel wire (mm2) As a fourth preferred aspect, the average thickness is
 It is preferable to form a Cu plating layer having a thickness of 0.5 μm or more.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】まず、本発明の溶接ワイヤの素材
となる鋼素線の成分を限定した理由について説明する。 C:0.20質量%以下 Cは、溶接金属の強度を確保するために重要な成分であ
るが、溶融金属の粘性を低下させ、流動性を向上させる
作用を有する。 しかしC含有量が0.20質量%を超える
と、溶接を行なう際に溶融金属の挙動が不安定となり、
スパッタが多量に発生する。 しかも不安定な短絡現象が
起こり、 溶接ワイヤの送給性を阻害する。したがって、
Cは0.20質量%以下に限定した。なお溶接金属の強度を
確保するために、C含有量の下限は0.01質量%とするの
が好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, the reasons for limiting the components of the steel wire which is the material of the welding wire of the present invention will be explained. C: 0.20% by mass or less C is an important component for ensuring the strength of the weld metal, but it has the action of lowering the viscosity of the molten metal and improving the fluidity. However, if the C content exceeds 0.20 mass%, the behavior of the molten metal becomes unstable during welding,
A large amount of spatter is generated. Moreover, an unstable short circuit phenomenon occurs, which hinders the feedability of the welding wire. Therefore,
C was limited to 0.20 mass% or less. In order to secure the strength of the weld metal, the lower limit of the C content is preferably 0.01% by mass.

【0014】Si:0.25〜2.5 質量% Siは、脱酸作用を有し、 溶接金属の脱酸のためには不可
欠な成分である。Si含有量が0.25質量%未満では、溶接
を行なう際に溶融金属が揺動し、スパッタが多量に発生
する。しかも不安定な短絡現象が起こり、 溶接ワイヤの
送給性を阻害する。一方、 2.5質量%を超えると、溶接
金属の靭性が低下する。したがって、Siは0.25〜2.5 質
量%の範囲内を満足する必要がある。
Si: 0.25 to 2.5 mass% Si has a deoxidizing action and is an essential component for deoxidizing the weld metal. If the Si content is less than 0.25% by mass, the molten metal sways during welding and a large amount of spatter occurs. Moreover, an unstable short circuit phenomenon occurs, which hinders the feedability of the welding wire. On the other hand, if it exceeds 2.5% by mass, the toughness of the weld metal decreases. Therefore, Si must satisfy the range of 0.25 to 2.5 mass%.

【0015】Mn:0.45〜3.5 質量% Mnは、Siと同様に、脱酸作用を有し、 溶接金属の脱酸の
ためには不可欠な成分である。Mn含有量が0.45質量%未
満では、溶接を行なう際に溶融金属が揺動して、スパッ
タが多量に発生するばかりでなく、溶融金属の脱酸が不
足し、溶接金属にブロー欠陥が発生する。しかも不安定
な短絡現象が起こり、 溶接ワイヤの送給性を阻害する。
一方、 3.5質量%を超えると、溶接金属の靭性が低下す
る。したがって、Mnは0.45〜3.5 質量%の範囲内を満足
する必要がある。
Mn: 0.45 to 3.5 mass% Mn has a deoxidizing action like Si and is an essential component for deoxidizing the weld metal. If the Mn content is less than 0.45% by mass, the molten metal fluctuates during welding and not only a large amount of spatter occurs, but also deoxidation of the molten metal is insufficient and blow defects occur in the weld metal. . Moreover, an unstable short circuit phenomenon occurs, which hinders the feedability of the welding wire.
On the other hand, if it exceeds 3.5% by mass, the toughness of the weld metal will decrease. Therefore, Mn must satisfy the range of 0.45 to 3.5 mass%.

【0016】Ca:0.0020質量%以下 Caは、製鋼工程,鋳造工程あるいは伸線工程における不
純物として鋼素線に混入する。Ca含有量が0.0020質量%
を超えると、溶接を行なう際にアークが不安定となり、
スパッタが多量に発生する。 しかも不安定な短絡現象が
起こり、 溶接ワイヤの送給性を阻害する。したがって、
Caは0.0020質量%以下に限定した。
Ca: 0.0020% by mass or less Ca is mixed in the steel wire as an impurity in the steel making process, the casting process or the wire drawing process. Ca content of 0.0020 mass%
If it exceeds, the arc becomes unstable during welding,
A large amount of spatter is generated. Moreover, an unstable short circuit phenomenon occurs, which hinders the feedability of the welding wire. Therefore,
Ca was limited to 0.0020 mass% or less.

【0017】さらに本発明では、鋼素線の成分は、上記
した組成に加えて、P: 0.003〜0.050 質量%,S:
0.050質量%以下,K:0.0001〜0.0150質量%およびT
i:0.30質量%以下を含有することが好ましい。 その理
由について説明する。 P: 0.003〜0.050 質量% Pは、製鋼工程および鋳造工程における不純物として鋼
素線に混入する元素であるが、ビード形状を平滑にする
効果も有する。 P含有量が 0.003質量%未満では、ビー
ド形状を平滑にする効果が得られない。 一方、 0.050質
量%を超えると、溶接を行なう際に溶融金属の粘性を低
下させ、アークが不安定となり、小粒の溶滴が増加す
る。 したがって、Pは 0.003〜0.050 質量%の範囲内を
満足するのが好ましい。
Further, in the present invention, the components of the steel wire are, in addition to the above-mentioned composition, P: 0.003 to 0.050 mass%, S:
0.050 mass% or less, K: 0.0001 to 0.0150 mass% and T
It is preferable to contain i: 0.30 mass% or less. The reason will be described. P: 0.003 to 0.050 mass% P is an element mixed in the steel wire as an impurity in the steel making process and the casting process, but also has an effect of smoothing the bead shape. If the P content is less than 0.003% by mass, the effect of smoothing the bead shape cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 0.050 mass%, the viscosity of the molten metal is lowered during welding, the arc becomes unstable, and small droplets increase. Therefore, it is preferable that P satisfies the range of 0.003 to 0.050% by mass.

【0018】S: 0.050質量%以下 Sは、溶融金属の粘性を低下させ、溶接ワイヤの先端に
懸垂した溶滴の離脱を助け、 アークを安定させる効果を
有する。 S含有量が 0.050質量%を超えると、溶接を行
なう際に溶融金属の粘性を低下させ、アークが不安定と
なり、小粒の溶滴が増加する。 したがって、Sは 0.050
質量%以下とするのが好ましい。 なお、Sはビード形状
を平滑にする効果も有する。 ビード形状を平滑にするた
めにはSを 0.003質量%以上添加するのが好ましい。
S: 0.050% by mass or less S has the effect of lowering the viscosity of the molten metal, assisting the detachment of droplets suspended at the tip of the welding wire, and stabilizing the arc. If the S content exceeds 0.050 mass%, the viscosity of the molten metal is lowered during welding, the arc becomes unstable, and small droplets increase. Therefore, S is 0.050
It is preferably not more than mass%. Note that S also has the effect of smoothing the bead shape. In order to make the bead shape smooth, it is preferable to add S in an amount of 0.003 mass% or more.

【0019】K:0.0001〜0.0150質量% Kは、アークを広げ(またはソフト化し)、溶滴の移行
を容易にするとともに、溶滴を微細化して溶接ワイヤの
送給抵抗の変動を抑制する効果を有する。K含有量が0.
0001質量%未満では、これらの効果が得られない。 一
方、 0.0150質量%を超えると、溶接を行なう際にアーク
が長くなるので、溶接ワイヤの先端に懸垂した溶滴が不
安定となり、スパッタが多量に発生する。したがって、
Kは0.0001〜0.0150質量%の範囲内を満足するのが好ま
しい。 より好ましくは、0.0003〜0.0030質量%である。
なお、Kは沸点が約 760℃と低いので、鋼材を溶製する
段階でKを添加すると、歩留りが著しく低い。そこで鋼
ワイヤを製造する段階で、鋼素線の表面にカリウム塩溶
液を塗布して焼鈍を施すことによって、Kを鋼素線に安
定して含有させることができる。
K: 0.0001 to 0.0150 mass% K has the effect of expanding (or softening) the arc, facilitating the transfer of droplets, and refining the droplets to suppress fluctuations in the feed resistance of the welding wire. Have. K content is 0.
If it is less than 0001% by mass, these effects cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 0.0150 mass%, the arc becomes long during welding, and the droplets suspended at the tip of the welding wire become unstable and a large amount of spatter occurs. Therefore,
It is preferable that K satisfies the range of 0.0001 to 0.0150% by mass. More preferably, it is 0.0003 to 0.0030 mass%.
Since K has a low boiling point of about 760 ° C., if K is added at the stage of melting the steel material, the yield is extremely low. Therefore, at the stage of manufacturing a steel wire, K can be stably contained in the steel wire by applying a potassium salt solution to the surface of the steel wire and performing annealing.

【0020】Ti:0.30質量%以下 Tiは、脱酸材として作用し、さらに溶接金属の強度を増
加する成分である。ただしTi含有量が0.30質量%を超え
ると、溶接を行なう際に粗大な溶滴が生じて大粒のスパ
ッタを発生するばかりでなく、溶接金属の靭性を著しく
低下させる。したがって、Tiは0.30質量%以下とするの
が好ましい。 なお溶接金属の強度を増加させるためには
Tiを0.03質量%以上添加するのが好ましい。
Ti: 0.30% by mass or less Ti is a component that acts as a deoxidizing material and further increases the strength of the weld metal. However, if the Ti content exceeds 0.30 mass%, not only coarse droplets are generated during welding and large-sized spatters are generated, but also the toughness of the weld metal is significantly reduced. Therefore, Ti is preferably 0.30 mass% or less. In order to increase the strength of the weld metal,
It is preferable to add Ti in an amount of 0.03 mass% or more.

【0021】また本発明では、鋼素線の成分は、上記し
た組成に加えて、Cr: 3.0質量%以下,Ni: 3.0質量%
以下,Mo: 1.5質量%以下,Cu: 3.0質量%以下および
B:0.005質量%以下のうちの1種または2種以上を含
有することが好ましい。 つまりCr,Ni,Mo,CuおよびBは、いずれも溶接金属の
強度を増加させ、かつ耐候性を向上させる成分であり、
必要に応じて添加すれば良い。 ただし各成分とも僅かな
添加量で、これらの効果を発揮するから、特に下限を設
ける必要はない。 しかし過剰に添加すると溶接金属の靭
性の低下を招くので、これらの成分を添加する場合は、
Cr: 3.0質量%以下,Ni: 3.0質量%以下,Mo: 1.5質
量%以下,Cu: 3.0質量%以下,B: 0.005質量%以下
とするのが好ましい。
Further, in the present invention, in addition to the above composition, the components of the steel wire are Cr: 3.0 mass% or less, Ni: 3.0 mass%.
Hereinafter, it is preferable to contain one or more of Mo: 1.5 mass% or less, Cu: 3.0 mass% or less, and B: 0.005 mass% or less. That is, Cr, Ni, Mo, Cu and B are components that increase the strength of the weld metal and improve the weather resistance,
It may be added if necessary. However, it is not necessary to set a lower limit because each component exhibits these effects with a small amount of addition. However, if added excessively, the toughness of the weld metal will be reduced, so when adding these components,
Cr: 3.0 mass% or less, Ni: 3.0 mass% or less, Mo: 1.5 mass% or less, Cu: 3.0 mass% or less, B: 0.005 mass% or less is preferable.

【0022】また本発明では、鋼ワイヤの成分は、上記
した組成に加えて、Zr,NbおよびVのうちの1種または
2種以上を添加することが好ましい。 つまりZr,NbおよびVは、いずれも溶接金属の強度と靭
性を向上させ、かつアークの安定性を向上させる成分で
あり、必要に応じて添加すれば良い。 ただし各成分とも
僅かな添加量で、これらの効果を発揮するから、特に下
限を設ける必要はない。 しかし過剰に添加すると溶接金
属の靭性の低下を招くので、これらの成分のうちの1種
を添加する場合には、添加量は0.55質量%以下とするの
が好ましく、2種以上を添加する場合には、添加量は合
計0.55質量%以下とするのが好ましい。
Further, in the present invention, it is preferable to add one or more of Zr, Nb and V as the components of the steel wire in addition to the above composition. That is, Zr, Nb, and V are all components that improve the strength and toughness of the weld metal and improve the stability of the arc, and may be added as necessary. However, it is not necessary to set a lower limit because each component exhibits these effects with a small amount of addition. However, if added excessively, the toughness of the weld metal will be deteriorated. Therefore, when one of these components is added, the addition amount is preferably 0.55% by mass or less, and when two or more are added. In addition, the total addition amount is preferably 0.55% by mass or less.

【0023】さらにまた本発明では、鋼素線の成分は、
上記した組成に加えて、Al:0.50質量%以下を添加する
のが好ましい。 つまりAlは、溶接金属の脱酸剤として作
用するとともに、横向き溶接を行なう場合にアークの安
定性を向上させる成分であり、必要に応じて添加すれば
良い。 ただし0.50質量%を超えて添加すると、靭性の低
下を招く。したがって、Alを添加する場合には、添加量
は0.50質量%以下とするのが好ましい。
Furthermore, in the present invention, the components of the steel wire are
In addition to the above composition, it is preferable to add Al: 0.50 mass% or less. That is, Al is a component that acts as a deoxidizer for the weld metal and improves the stability of the arc when performing horizontal welding, and may be added as necessary. However, if added in excess of 0.50% by mass, toughness is reduced. Therefore, when Al is added, the addition amount is preferably 0.50 mass% or less.

【0024】上記した鋼素線の成分以外の残部は、Feお
よび不可避的不純物である。たとえばOあるいはNが代
表的な不可避的不純物であり、鋼材を溶製する段階や鋼
素線を製造する段階で不可避的に混入する。 Oは 0.020
質量%以下,Nは 0.010質量%以下に低減するのが好ま
しい。 特にOは、溶滴の移行形態を細分化する効果を有
するので、0.0020〜0.0080質量%とするのが一層好まし
い。
The balance other than the components of the steel wire described above is Fe and inevitable impurities. For example, O or N is a typical unavoidable impurity, and it is inevitably mixed at the stage of melting a steel material or at the stage of manufacturing a steel wire. O is 0.020
It is preferable to reduce the content of N to 0.010% by mass or less and N to 0.010% by mass or less. O, in particular, has the effect of subdividing the migration form of droplets, so 0.0020 to 0.0080 mass% is more preferable.

【0025】次に、本発明の溶接ワイヤの製造方法につ
いて説明する。 転炉または電気炉等を用いて、上記した組成を有する溶
鋼を溶製する。この溶鋼の溶製方法は、特定の技術に限
定せず、従来から知られている技術を使用する。次い
で、得られた溶鋼を、連続鋳造法や造塊法等によって鋼
材(たとえばビレット等)を製造する。 この鋼材を加熱
した後、熱間圧延を施し、さらに乾式の冷間圧延(すな
わち伸線)を施して鋼素線を製造する。 熱間圧延や冷間
圧延の操業条件は、特定の条件に限定せず、所望の寸法
形状の鋼素線を製造する条件であれば良い。
Next, a method for manufacturing the welding wire of the present invention will be described. Molten steel having the above composition is melted by using a converter or an electric furnace. The method for producing molten steel is not limited to a specific technique, and a technique known in the related art is used. Then, the obtained molten steel is manufactured into a steel material (such as a billet) by a continuous casting method, an ingot making method, or the like. After heating this steel material, hot rolling is performed, and then dry cold rolling (that is, wire drawing) is performed to manufacture a steel element wire. The operating conditions of hot rolling and cold rolling are not limited to specific conditions, and may be any conditions as long as the steel wire having a desired size and shape is manufactured.

【0026】さらに鋼素線は、焼鈍−酸洗−銅めっき−
伸線加工−潤滑剤塗布の工程を順次施して、所定の製品
すなわち溶接ワイヤとなる。なお焼鈍を施す前に、あら
かじめ鋼素線の表面にカリウム塩溶液を塗布しておくの
が好ましい。 カリウム塩溶液としては、クエン酸3カリ
ウム水溶液,炭酸カリウム水溶液,水酸化カリウム水溶
液等を使用するのが好ましい。 また、塗布した後のカリ
ウム塩濃度は、Kに換算した値で 0.5〜3.0 体積%とす
るのが好ましい。
Further, the steel wire is annealed-pickled-copper plated-
The steps of wire drawing-lubricant application are sequentially performed to obtain a predetermined product, that is, a welding wire. Before the annealing, it is preferable to apply the potassium salt solution on the surface of the steel wire in advance. As the potassium salt solution, it is preferable to use an aqueous solution of 3 potassium citrate, an aqueous solution of potassium carbonate, an aqueous solution of potassium hydroxide or the like. The potassium salt concentration after coating is preferably 0.5 to 3.0% by volume in terms of K value.

【0027】このようにして表面にカリウム塩溶液を塗
布した鋼素線を焼鈍することによって、生成される内部
酸化層中にKが安定して保持される。一方、 KをCuめっ
き層中に保持させる方法や単に塗布するだけの方法で
は、Cuめっきや鋼素線の変色等の問題が発生しやすい。
しかも熱的に不安定であるから、Kによる低スパッタ化
の効果が小さくなる。
By thus annealing the steel wire coated with the potassium salt solution on the surface, K is stably retained in the internal oxide layer produced. On the other hand, in the method of holding K in the Cu plating layer or the method of simply applying it, problems such as Cu plating and discoloration of the steel wire tend to occur.
Moreover, since it is thermally unstable, the effect of reducing the spatter by K becomes small.

【0028】焼鈍は鋼素線の軟化およびKの付与を目的
として行なうものであり、 650〜950 ℃の温度範囲で、
かつ水蒸気を含む窒素ガス雰囲気中で行なうのが好まし
い。すなわち焼鈍温度が 650℃未満では、内部酸化の進
行が遅くなる。一方、 950℃を超えると内部酸化の進行
が速すぎて内部酸化量の調整が困難となる。焼鈍雰囲気
は、内部酸化を進行させる観点から、露点0℃以下、酸
素濃度 200体積ppm 以下とするのが好ましい。 表面にカ
リウム塩溶液を塗布した鋼素線を、このような焼鈍雰囲
気で焼鈍することによって、その表面から酸化が進行し
て、表層部が内部酸化される。この内部酸化層にKが確
実に保持される。
The annealing is carried out for the purpose of softening the steel wire and imparting K, and in the temperature range of 650 to 950 ° C.
And it is preferable to carry out in a nitrogen gas atmosphere containing water vapor. That is, when the annealing temperature is lower than 650 ° C, the progress of internal oxidation is slowed down. On the other hand, if the temperature exceeds 950 ° C, the progress of internal oxidation is too fast, and it becomes difficult to adjust the internal oxidation amount. From the viewpoint of promoting internal oxidation, the annealing atmosphere preferably has a dew point of 0 ° C. or less and an oxygen concentration of 200 ppm by volume or less. By annealing the steel wire coated with the potassium salt solution on the surface in such an annealing atmosphere, oxidation progresses from the surface and the surface layer portion is internally oxidized. K is reliably retained in this internal oxide layer.

【0029】なお、焼鈍時間および焼鈍温度は、カリウ
ム塩溶液の塗布条件(たとえば塗布量,カリウム塩濃
度,鋼素線の直径等)に応じて設定するのが好ましい。
さらに鋼素線中のK含有量が0.0003〜0.0030質量%,O
含有量が0.0020〜0.0080質量%となるように、焼鈍時間
や焼鈍温度を設定するのが好ましい。 このようにして焼鈍を施した鋼素線は、酸洗した後で、
その表面にCuめっきを施すのが好ましい。 Cuめっき層の
厚さは 0.5μm以上とするのが好ましい。
The annealing time and the annealing temperature are preferably set according to the application conditions of the potassium salt solution (eg, application amount, potassium salt concentration, diameter of steel wire, etc.).
Further, the K content in the steel wire is 0.0003 to 0.0030 mass%, O
It is preferable to set the annealing time and the annealing temperature so that the content is 0.0020 to 0.0080 mass%. The steel wire thus annealed is, after being pickled,
It is preferable to apply Cu plating to the surface. The thickness of the Cu plating layer is preferably 0.5 μm or more.

【0030】すなわち高い電流で連続溶接を行なう場合
は、給電不良により溶接ワイヤの送給が阻害されやす
い。これに対して、Cuめっき層の厚さを 0.5μm以上と
することによって、給電不良に起因する溶接ワイヤの送
給の不安定化を防止できる。より好ましくは 0.8μm以
上である。このようにCuめっきを厚目付とすることによ
って、給電チップの損耗を低減する効果も得られる。
That is, when continuous welding is carried out at a high current, the feeding of the welding wire is likely to be hindered due to defective power supply. On the other hand, by setting the thickness of the Cu plating layer to 0.5 μm or more, it is possible to prevent instability of the feeding of the welding wire due to a defective power supply. More preferably, it is 0.8 μm or more. By thus thickening the Cu plating, the effect of reducing the wear of the power feeding chip can also be obtained.

【0031】さらに、鋼素線の実表面積比Sが0.01〜3.
00%の範囲内を満足することが好ましい。 実表面積比S
は下記の (1)式で算出される値である。 S= 100×(So −Sa )/Sa ・・・ (1) S :実表面積比(%) So :鋼素線の実測表面積(mm2 ) Sa :鋼素線の理論表面積(mm2 ) ここで表面積とは、後述する潤滑剤を塗布する前の状態
の表面積を意味する。したがって、溶接ワイヤの素材で
ある鋼素線の表面積を指す。ただし鋼素線にCuめっきを
施した場合は、Cuめっき層を含めた鋼素線の表面積であ
る。
Further, the actual surface area ratio S of the steel wire is 0.01 to 3.
It is preferable to satisfy the range of 00%. Actual surface area ratio S
Is a value calculated by the following equation (1). S = 100 × (S o -S a) / S a ··· (1) S: actual surface area ratio (%) S o: Found surface area of the steel element wires (mm 2) S a: Theoretical surface area of the steel wires (Mm 2 ) Here, the surface area means a surface area in a state before applying a lubricant described later. Therefore, it refers to the surface area of the steel wire that is the material of the welding wire. However, when the steel wire is Cu-plated, it is the surface area of the steel wire including the Cu-plated layer.

【0032】さらに鋼素線の実測表面積So (mm2 )と
は、走査型電子顕微鏡(いわゆるSEM)による 400倍
の観察面に鋼素線が占める面積を指す。また鋼素線の理
論表面積Sa (mm2 )とは、同様の観察面で鋼素線を円
柱として計算した表面積を指す。 したがって鋼素線の実表面積比Sは、潤滑剤を塗布する
前の鋼素線表面の凹凸の大きさを表わすことになる。つ
まり実表面積比Sが増大すると、凹凸が大きくなり、潤
滑剤が付着する面積が増加することを意味している。逆
に実表面積比Sが減少すると、潤滑剤が付着する面積が
縮小することを意味している。溶接を行なう際に給電の
安定化を図るためには、鋼素線の表面を平滑にする(す
なわち実表面積比Sを小さくする)ことが好ましく、実
表面積比Sを3.00%以下とすることが好ましい。一方、
実表面積比Sが0.01%未満では、鋼素線の表面に潤滑剤
を塗布したときに、その付着量が不足しやすい。潤滑剤
を過剰に塗布すると、鋼素線の表面に潤滑剤を付着させ
ることは可能であるが、溶接を行なうにあたって送給ロ
ーラーでスリップするので送給が不安定になる。したが
って、鋼素線の実表面積比Sは0.01〜3.00%の範囲内を
満足することが好ましい。
Further, the actually measured surface area S o (mm 2 ) of the steel wire refers to the area occupied by the steel wire on a 400 times observation surface by a scanning electron microscope (so-called SEM). Further, the theoretical surface area S a (mm 2 ) of the steel wire refers to the surface area calculated by using the steel wire as a cylinder on the same observation surface. Therefore, the actual surface area ratio S of the steel wire represents the size of the unevenness on the surface of the steel wire before applying the lubricant. That is, as the actual surface area ratio S increases, the unevenness increases, and the area where the lubricant adheres increases. Conversely, when the actual surface area ratio S decreases, it means that the area where the lubricant adheres decreases. In order to stabilize power supply during welding, it is preferable to smooth the surface of the steel wire (that is, reduce the actual surface area ratio S), and the actual surface area ratio S should be 3.00% or less. preferable. on the other hand,
If the actual surface area ratio S is less than 0.01%, when the lubricant is applied to the surface of the steel wire, the amount of the adhered material tends to be insufficient. If the lubricant is applied excessively, it is possible to make the lubricant adhere to the surface of the steel wire, but the welding is slipped by the feed roller, which makes the feeding unstable. Therefore, it is preferable that the actual surface area ratio S of the steel wire satisfies the range of 0.01 to 3.00%.

【0033】ちなみに、後述する実施例において、ワイ
ヤ番号6について走査型電子顕微鏡を用いて調査した結
果を図1に示すように、ワイヤ番号6の実表面積比Sは
1.24%である。なお実表面積比Sは、図1中のSRIr
値から 100を減じることによって算出される。このよう
してCuめっきを施した鋼素線を伸線、塗布する工程を利
用して、表面に、MoS2 またはBN:15〜70質量%ある
いはMoS2 およびBN:合計15〜70質量%,ワックス:
2質量%以下,K化合物:2〜70質量%,伸線工程で発
生する銅粉:5〜70質量%からなる固形潤滑剤を形成す
る。この固形潤滑剤層は、鋼素線10kgあたり 0.2〜1.0
gとする。
Incidentally, in the examples described later, as a result of investigating the wire number 6 using a scanning electron microscope, as shown in FIG. 1, the actual surface area ratio S of the wire number 6 is
It is 1.24%. The actual surface area ratio S is the SRI r in FIG.
Calculated by subtracting 100 from the value. By using the process of drawing and coating the steel wire thus Cu-plated, MoS 2 or BN: 15 to 70% by mass or MoS 2 and BN: 15 to 70% by mass in total, wax:
A solid lubricant consisting of 2 mass% or less, K compound: 2 to 70 mass%, and copper powder generated in the wire drawing step: 5 to 70 mass% is formed. This solid lubricant layer is 0.2 to 1.0 per 10 kg of steel wire.
g.

【0034】溶接電流 400Aで1分以上の連続溶接を行
なうと、給電チップは 500℃以上の温度になる。このよ
うな高温では、脂肪酸エステルや潤滑油は分解するので
潤滑性を維持できない。そこで発明者らは種々の潤滑剤
を検討した結果、 高温でも潤滑性を維持するものとし
て、MoS2 ,BN,K化合物,銅粉が有効であることを
見出した。ただしMoS2 またはBN:15〜70質量%ある
いはMoS2 およびBN:合計15〜70質量%,ワックス:
2質量%以下,K化合物:2〜70質量%,伸線工程で発
生する銅粉:5〜70質量%の範囲内を満足する必要があ
る。この範囲を外れると、高電流ガスシールドアーク溶
接を行なうにあたって、潤滑性を維持できず、溶接ワイ
ヤの送給速度が著しく変動するので送給が不安定にな
る。
If continuous welding is performed for 1 minute or more at a welding current of 400 A, the temperature of the power feed tip becomes 500 ° C. or more. At such a high temperature, the fatty acid ester and the lubricating oil decompose, so that the lubricity cannot be maintained. As a result of studying various lubricants, the inventors have found that MoS 2 , BN, K compounds, and copper powder are effective for maintaining lubricity even at high temperatures. However, MoS 2 or BN: 15 to 70 mass% or MoS 2 and BN: 15 to 70 mass% in total, wax:
It is necessary to satisfy the ranges of 2 mass% or less, K compound: 2 to 70 mass%, and copper powder generated in the wire drawing step: 5 to 70 mass%. Outside this range, the lubricity cannot be maintained during high current gas shielded arc welding, and the feed rate of the welding wire fluctuates significantly, resulting in unstable feed.

【0035】なおMoS2 ,BNの含有量は、好ましくは
MoS2 またはBNを15〜50質量%あるいはMoS2 および
BNを合計15〜50質量%である。さらにグラファイトを
5〜20質量%含有すると、高温の給電チップでの潤滑性
が向上するので一層好ましい。 またK化合物としてステアリン酸カリウムを使用する
と、高温の潤滑性が向上するので好ましい。
The content of MoS 2 and BN is preferably
The amount of MoS 2 or BN is 15 to 50% by mass, or the total amount of MoS 2 and BN is 15 to 50% by mass. Further, if graphite is contained in an amount of 5 to 20% by mass, the lubricity of the high temperature power feed chip is improved, which is more preferable. Further, it is preferable to use potassium stearate as the K compound because the high temperature lubricity is improved.

【0036】一方、 Cuめっき後の伸線工程で発生する銅
粉は、コンジットチューブでの摩擦を低減する効果があ
る。固形潤滑剤層の銅粉量が5質量%未満では、溶接ワ
イヤを送給する際の抵抗を軽減する効果はない。固形潤
滑剤層の銅粉量が70質量%を超えると、溶接を行なう際
に給電チップで焼き付きが発生して、瞬間的に溶接ワイ
ヤの送給が停止する。その結果、 アークが不安定にな
る。したがって、固形潤滑剤層中の銅粉の含有量は5〜
70質量%にする必要がある。
On the other hand, the copper powder generated in the wire drawing process after Cu plating has an effect of reducing friction in the conduit tube. When the amount of copper powder in the solid lubricant layer is less than 5% by mass, there is no effect of reducing the resistance when feeding the welding wire. If the amount of copper powder in the solid lubricant layer exceeds 70% by mass, seizure will occur in the power feed tip during welding, and the feeding of the welding wire will stop momentarily. As a result, the arc becomes unstable. Therefore, the content of the copper powder in the solid lubricant layer is 5 to
It must be 70% by mass.

【0037】本発明でいうワックスとは、脂肪酸エステ
ル,綿ろう,動植物の固体ろう,合成ろう,石油ろうの
中で常温で固体のものをいう。ワックスは、伸線性の向
上,常温での潤滑性の向上等の効果があるが、2質量%
を超えて添加するとアーク不安定から送給性を阻害す
る。したがって、固形潤滑剤層中のワックスの含有量は
2質量%以下とした。
The wax as used in the present invention refers to a wax which is solid at room temperature among fatty acid esters, cotton waxes, animal and plant solid waxes, synthetic waxes and petroleum waxes. Wax has the effect of improving wire drawability and lubricity at room temperature, but 2% by mass
If added over the range, arc instability hinders feedability. Therefore, the content of wax in the solid lubricant layer is set to 2% by mass or less.

【0038】Kは、前記した通り、 アークを安定化し、
溶接ワイヤの送給を安定化する働きがある。K化合物と
しては、ステアリン酸カリウムが好ましい。K化合物が
2質量%未満では、アーク安定化による送給の安定化の
効果がなく、70質量%を超えて添加すると、固形潤滑剤
による送給性向上の効果がなくなる。したがって、固形
潤滑剤層中のK化合物の含有量は2〜70質量%とした。
As described above, K stabilizes the arc,
It has the function of stabilizing the feeding of the welding wire. As the K compound, potassium stearate is preferable. If the K compound content is less than 2% by mass, the effect of stabilizing the feed due to the arc stabilization is not obtained, and if it is added in excess of 70% by mass, the effect of improving the feeding property by the solid lubricant is lost. Therefore, the content of the K compound in the solid lubricant layer is set to 2 to 70% by mass.

【0039】また、固形潤滑剤層の付着量が鋼素線10kg
あたり 0.2g未満では、溶接ワイヤを送給する際の抵抗
を軽減する効果が得られない。一方、 鋼素線10kgあたり
1.0gを超えると、給電チップ内面に固形潤滑剤が付着
蓄積されて溶接ワイヤの送給を阻害する。したがって、
固形潤滑剤の付着量は鋼素線10kgあたり 0.2〜1.0 gの
範囲内を満足する必要がある。
Further, the solid lubricant layer adhered to the steel element wire was 10 kg.
If the amount is less than 0.2 g, the effect of reducing the resistance when feeding the welding wire cannot be obtained. On the other hand, per 10 kg of steel wire
If it exceeds 1.0 g, the solid lubricant adheres and accumulates on the inner surface of the power feed tip, which hinders the feeding of the welding wire. Therefore,
The amount of solid lubricant adhered must be within the range of 0.2 to 1.0 g per 10 kg of steel wire.

【0040】さらに、溶接を行なう際の溶接ワイヤの送
給抵抗を軽減して、送給を安定化させるために、この固
形潤滑剤層の表面に室温(25℃)で液体の脂肪酸エステ
ルまたは潤滑油を塗布する。あるいは脂肪酸エステルと
潤滑油との混合物を塗布しても良い。 このようにして脂
肪酸エステルおよび/または潤滑油からなる潤滑剤層を
形成する。この潤滑剤層が鋼素線10kgあたり 0.2g未満
では、溶接ワイヤを送給する際の抵抗を軽減する効果が
得られない。一方、 鋼素線10kgあたり 1.8gを超える
と、溶接を行なうにあたって溶接ワイヤが送給ローラー
でスリップし、送給速度が著しく変動するので送給が不
安定になる。したがって、潤滑剤層は鋼素線10kgあたり
0.2〜1.8 gの範囲内を満足する必要がある。
Further, in order to reduce the feeding resistance of the welding wire during welding and stabilize the feeding, the surface of this solid lubricant layer is fatty acid ester or lubrication liquid at room temperature (25 ° C.). Apply oil. Alternatively, a mixture of fatty acid ester and lubricating oil may be applied. In this way, a lubricant layer made of fatty acid ester and / or lubricating oil is formed. If this lubricant layer is less than 0.2 g per 10 kg of steel wire, the effect of reducing the resistance when feeding the welding wire cannot be obtained. On the other hand, if the weight exceeds 1.8 g per 10 kg of steel wire, the welding wire slips on the feeding roller during welding, and the feeding speed fluctuates remarkably, resulting in unstable feeding. Therefore, the lubricant layer per 10 kg of steel wire
It is necessary to satisfy the range of 0.2 to 1.8 g.

【0041】このようにして脂肪酸エステルおよび/ま
たは潤滑油を塗布して潤滑剤層を形成することによっ
て、MoS2 やK化合物による鋼素線表面の変色と劣化を
防止する効果も得られる。
By thus forming the lubricant layer by applying the fatty acid ester and / or the lubricating oil, it is possible to obtain the effect of preventing discoloration and deterioration of the surface of the steel wire due to MoS 2 or K compound.

【0042】[0042]

【実施例】連続鋳造によって製造されたビレットを熱間
圧延して、直径 5.6〜7.0mm の線材とした。次いで冷間
圧延(すなわち伸線)によって直径 2.0〜2.8mm の鋼素
線とし、さらに2〜30体積%のクエン酸3カリウム水溶
液を鋼素線1kgあたり30〜50g塗布した。
Example A billet produced by continuous casting was hot rolled into a wire rod having a diameter of 5.6 to 7.0 mm. Then, by cold rolling (that is, wire drawing), a steel wire having a diameter of 2.0 to 2.8 mm was made, and further, 30 to 50 g of a 2 to 30% by volume aqueous solution of tripotassium citrate was applied per 1 kg of the steel wire.

【0043】その後、この鋼素線を、露点−2℃以下,
酸素濃度 200体積ppm 以下,二酸化炭素濃度 0.1体積%
以下の窒素雰囲気中で焼鈍した。焼鈍温度は 760〜950
℃の範囲として、鋼素線の直径,カリウム塩濃度に応じ
て焼鈍温度と焼鈍時間を調整することによって、内部酸
化の進行を調整するとともに、鋼素線のK含有量,O含
有量を調整した。
Thereafter, the steel wire was heated to a dew point of −2 ° C. or below,
Oxygen concentration less than 200 volume ppm, carbon dioxide concentration 0.1 volume%
It was annealed in the following nitrogen atmosphere. Annealing temperature is 760-950
By adjusting the annealing temperature and the annealing time according to the diameter of the steel wire and the potassium salt concentration as the range of ℃, the progress of internal oxidation is adjusted and the K content and O content of the steel wire are adjusted. did.

【0044】このようにして焼鈍した後、 鋼素線の表面
にCuめっきを施し、さらに冷間で伸線加工(湿式伸線)
を施して、直径1.2mm の溶接ワイヤを製造した。一部の
溶接ワイヤについて、伸線加工でMoS2 およびK化合物
を含有する固形潤滑剤を塗布して伸線することによっ
て、高温で潤滑性を維持できる固形潤滑剤を付着させ
た。固形潤滑剤の付着量は、ダイススケジュール,ダイ
ス形状を選定することによって調整した。
After annealing in this way, the surface of the steel wire is plated with Cu, and the wire is cold drawn (wet wire drawing).
Then, a welding wire having a diameter of 1.2 mm was manufactured. With respect to some of the welding wires, a solid lubricant containing MoS 2 and a K compound was applied by wire drawing and wire drawing, so that a solid lubricant capable of maintaining lubricity at high temperature was attached. The amount of solid lubricant adhered was adjusted by selecting the die schedule and die shape.

【0045】得られた溶接ワイヤの鋼素線の成分,実表
面積比S,Cuめっき厚は、表1に示す通りである。
The components of the steel wire of the obtained welding wire, the actual surface area ratio S, and the Cu plating thickness are as shown in Table 1.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】これらの溶接ワイヤを用いて鋼板(厚さ19
mm)の上面に2分間のビードオン溶接を行ない、溶接ワ
イヤの送給性を評価する指標として送給抵抗を測定し
た。ここで溶接ワイヤの送給抵抗の目標値を55N以下と
して、送給抵抗が35N以下のものを良(○),35N超え
〜55N以下のものを可(△),55N超えのものを不可
(×)として評価した。
Steel plates (thickness 19
mm) was subjected to bead-on welding for 2 minutes, and the feed resistance was measured as an index for evaluating the feedability of the welding wire. Here, the target value of the feed resistance of the welding wire is set to 55N or less, the feed resistance of 35N or less is good (○), the one exceeding 35N to 55N or less is acceptable (△), the one exceeding 55N is not acceptable ( X) was evaluated.

【0048】ビードオン溶接に用いた装置を図2に示
す。図2において、符号1は溶接電源,2は溶接トー
チ,3は溶接ワイヤ,3aはコンジットチューブ,4は送
給ローラー,5はロードセルである。溶接ワイヤの送給
抵抗は、ロードセル5によって測定した。次に、鋼板
(厚さ19mm)の上面に1分間のビードオン溶接を行な
い、Cu製捕集治具を用いてスパッタを捕集し、 スパッタ
発生量を測定した。ここでスパッタ発生量の目標値を
3.0g/min 以下として、スパッタ発生量が 2.0g/min
以下のものを良(○), 2.0g/min 超え〜 3.0g/m
in 以下のものを可(△), 3.0g/min 超えのものを
不可(×)として評価した。
The apparatus used for bead-on welding is shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 1 is a welding power source, 2 is a welding torch, 3 is a welding wire, 3a is a conduit tube, 4 is a feed roller, and 5 is a load cell. The feeding resistance of the welding wire was measured by the load cell 5. Next, bead-on welding was performed on the upper surface of the steel plate (thickness: 19 mm) for 1 minute, spatter was collected using a Cu collection jig, and the spatter generation amount was measured. Here, the target value of the amount of spatter is
At 3.0g / min or less, spatter generation rate is 2.0g / min
The following are good (○), exceeding 2.0 g / min to 3.0 g / m
The following items were evaluated as acceptable (△) and those exceeding 3.0 g / min as unacceptable (×).

【0049】次に直径800mm の鋼管(厚さ25mm)を自転
させながら、鋼管外局に30分間の連続溶接を行なった。
連続溶接が終了した後、給電チップの磨耗を評価する指
標として、給電チップ先端の内径を測定し、その最大値
max (mm)と最小値Dmin(mm)を用いて下記の (2)
式から楕円化率(%)を算出した。 楕円化率(%)= 100×(Dmax −Dmin )/Dmin ・・・ (2) Dmax :内径の最大値(mm) Dmin :内径の最小値(mm) ここで楕円化率の目標値を5%以下として、楕円化率が
2%以下のものを良(○),2%超え〜5%以下のもの
を可(△),5%超えのものを不可(×)として評価し
た。
Next, while rotating a steel pipe having a diameter of 800 mm (thickness: 25 mm), continuous welding was performed for 30 minutes on the outer region of the steel pipe.
After the continuous welding is completed, the inner diameter of the tip of the power feed tip is measured as an index for evaluating the wear of the power feed tip, and the maximum value D max (mm) and the minimum value D min (mm) are used to perform the following (2).
The ellipticity (%) was calculated from the formula. Ellipticity (%) = 100 x ( Dmax- Dmin ) / Dmin (2) Dmax : maximum inner diameter (mm) Dmin : minimum inner diameter (mm) The target value of is less than 5%, the ellipticity is less than 2% is good (○), more than 2% to less than 5% is acceptable (△), and more than 5% is not acceptable (x). evaluated.

【0050】溶接ワイヤの送給性の評価,スパッタ発生
量の評価,給電チップの磨耗の評価は、表2〜3に示す
通りである。使用した各溶接ワイヤの潤滑剤の塗布量と
固形潤滑剤の付着量を併せて表2〜3に示す。
Tables 2 and 3 show the evaluation of the feedability of the welding wire, the evaluation of the amount of spatter, and the evaluation of the wear of the power feed tip. The amounts of lubricant applied and the amounts of solid lubricant applied to each welding wire used are shown in Tables 2 and 3.

【0051】[0051]

【表2】 [Table 2]

【0052】[0052]

【表3】 [Table 3]

【0053】なお、これらの評価を行なったときの溶接
条件は、表4に示す通りである。
The welding conditions used for these evaluations are as shown in Table 4.

【0054】[0054]

【表4】 [Table 4]

【0055】表2に示した発明例1〜27では、いずれも
溶接ワイヤの送給性の評価,スパッタ発生量の評価,給
電チップの磨耗の評価が良または可であった。一方、 表
3に示した比較例1〜13では、溶接ワイヤの送給性の評
価,スパッタ発生量の評価,給電チップの磨耗の評価は
全て不可であった。
In each of Inventive Examples 1 to 27 shown in Table 2, the evaluation of the feedability of the welding wire, the evaluation of the amount of spatter generation, and the evaluation of the wear of the power supply tip were good or acceptable. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 13 shown in Table 3, the evaluation of the feedability of the welding wire, the evaluation of the amount of spatter generation, and the evaluation of the wear of the power supply tip were all impossible.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明の溶接ワイヤを用いることによっ
て、ガスシールドアーク溶接を大溶接電流で、かつ連続
して行なう場合に、溶接ワイヤの送給性とアークの安定
性に優れ、 良好な品質の溶接継手が得られる。 またスパ
ッタ発生量も低減でき、さらに給電の安定性にも優れ、
給電チップの損耗も低減できる。
EFFECTS OF THE INVENTION By using the welding wire of the present invention, when gas shielded arc welding is performed continuously with a large welding current, the welding wire is excellent in feedability and arc stability, and is of good quality. Welded joints are obtained. In addition, the amount of spatter generation can be reduced, and the stability of power supply is also excellent,
It is also possible to reduce wear of the power supply chip.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】走査型電子顕微鏡により鋼素線の表面粗さを測
定した結果を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the results of measuring the surface roughness of steel strands with a scanning electron microscope.

【図2】溶接ワイヤを評価する際に使用した装置を模式
的に示す配置図である。
FIG. 2 is a layout diagram schematically showing an apparatus used for evaluating a welding wire.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 溶接電源 2 溶接トーチ 3 溶接ワイヤ 3a コンジットチューブ 4 送給ローラー 5 ロードセル 1 welding power source 2 welding torch 3 welding wire 3a conduit tube 4 feeding rollers 5 load cell

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村元 保彦 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 佐々 仁孝 東京都台東区蔵前2丁目17番4号 川鉄溶 接棒株式会社内 Fターム(参考) 4E084 CA24 CA25 CA38 DA33 GA02   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yasuhiko Muramoto             1-chome, Mizushima Kawasaki-dori, Kurashiki-shi, Okayama             Shi) Kawasaki Steel Co., Ltd. Mizushima Steel Works (72) Inventor Yoshitaka Sasa             2-17-4 Kuramae, Taito-ku, Tokyo             Inside the contact rod company F-term (reference) 4E084 CA24 CA25 CA38 DA33 GA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガスシールド溶接で用いられる溶接用鋼
ワイヤであって、C:0.20質量%以下、Si:0.25〜2.5
質量%、Mn:0.45〜3.5 質量%、Ca:0.0020質量%以下
を含有する鋼素線の表面に、MoS2 およびBNのうちの
1種または2種以上を15〜70質量%、ワックスを2質量
%以下、K化合物を2〜70質量%、銅粉を5〜70質量%
含有する固形潤滑剤層を前記鋼素線10kgあたり 0.2〜1.
0 g有し、前記固形潤滑剤層の表面に脂肪酸エステルお
よび/または潤滑油からなる潤滑剤層を前記鋼素線10kg
あたり 0.2〜1.8 g有す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。
1. A welding steel wire used in gas shield welding, wherein C: 0.20 mass% or less, Si: 0.25 to 2.5.
15% to 70% by mass of one or more kinds of MoS 2 and BN and 2% of wax on the surface of the steel wire containing less than 0.4% by mass, Mn: 0.45 to 3.5% by mass, and Ca: 0.0020% by mass or less. Mass% or less, K compound 2 to 70 mass%, copper powder 5 to 70 mass%
The solid lubricant layer containing 0.2 to 1.
0 g, and a lubricant layer made of fatty acid ester and / or lubricating oil on the surface of the solid lubricant layer
Steel wire for gas shielded arc welding, characterized in that it has 0.2 to 1.8 g per unit.
【請求項2】 前記固形潤滑剤層が、MoS2 およびBN
のうちの1種または2種以上を15〜70質量%、ワックス
を2質量%以下、K化合物を2〜70質量%、銅粉を5〜
70質量%、グラファイト:5〜20質量%を含有すること
を特徴とする請求項1に記載のガスシールドアーク溶接
用鋼ワイヤ。
2. The solid lubricant layer comprises MoS 2 and BN.
15 to 70% by mass of one or more of the above, 2% by mass or less of wax, 2 to 70% by mass of K compound, and 5 to 5% of copper powder.
70 mass% and graphite: 5-20 mass% is contained, The steel wire for gas shield arc welding of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 前記K化合物が、ステアリン酸カリウム
であることを特徴とする請求項1または2に記載のガス
シールドアーク溶接用鋼ワイヤ。
3. The steel wire for gas shielded arc welding according to claim 1, wherein the K compound is potassium stearate.
【請求項4】 前記鋼素線の実測表面積So (mm2 )と
理論表面積Sa (mm 2 )とを用いて下記の (1)式から算
出される実表面積比Sが0.01〜3.0 %の範囲内を満足す
ることを特徴とする請求項1、2または3に記載のガス
シールドアーク溶接用鋼ワイヤ。 S= 100×(So −Sa )/Sa ・・・ (1) S :実表面積比(%) So :鋼素線の実測表面積(mm2 ) Sa :鋼素線の理論表面積(mm2
4. The measured surface area S of the steel wireo(Mm2)When
Theoretical surface area Sa(Mm 2) And are calculated from the following equation (1).
The actual surface area ratio S to be output satisfies the range of 0.01 to 3.0%.
Gas according to claim 1, 2 or 3, characterized in that
Steel wire for shield arc welding.     S = 100 x (So-Sa) / Sa                    ... (1) S: Actual surface area ratio (%) So: Measured surface area of steel wire (mm2) Sa: Theoretical surface area of steel wire (mm2)
【請求項5】 前記鋼素線の表面に、平均厚さ 0.5μm
以上のCuめっき層を形成することを特徴とする請求項
1、2、3または4に記載のガスシールドアーク溶接用
鋼ワイヤ。
5. The surface of the steel wire has an average thickness of 0.5 μm.
The above-mentioned Cu plating layer is formed, The steel wire for gas shield arc welding according to claim 1, 2, 3 or 4.
JP2002270230A 2001-11-29 2002-09-17 Steel wire for gas shielded arc welding Expired - Fee Related JP3753173B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002270230A JP3753173B2 (en) 2001-11-29 2002-09-17 Steel wire for gas shielded arc welding

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001-365028 2001-11-29
JP2001365028 2001-11-29
JP2002270230A JP3753173B2 (en) 2001-11-29 2002-09-17 Steel wire for gas shielded arc welding

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003225794A true JP2003225794A (en) 2003-08-12
JP3753173B2 JP3753173B2 (en) 2006-03-08

Family

ID=27759486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002270230A Expired - Fee Related JP3753173B2 (en) 2001-11-29 2002-09-17 Steel wire for gas shielded arc welding

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3753173B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005169415A (en) * 2003-12-08 2005-06-30 Jfe Steel Kk Steel wire for carbon dioxide gas-shielded arc welding
JP2005230910A (en) * 2004-01-23 2005-09-02 Kobe Steel Ltd Welding wire for gas shielded metal-arc welding
JP2006305605A (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Kobe Steel Ltd Solid wire for gas shielded arc welding
KR100914796B1 (en) * 2005-03-29 2009-09-02 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 Metallic flux cored wire, gas shielded arc welding process with the same, and process for production of welded joints having high fatigue strength with little slag
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
CN107524085A (en) * 2016-06-21 2017-12-29 任丘市永基建筑安装工程有限公司 Steel bends bridge lower edge manufacturing technology

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024054538A1 (en) * 2022-09-08 2024-03-14 Lincoln Global, Inc. Welding electrode with functional coatings

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005169415A (en) * 2003-12-08 2005-06-30 Jfe Steel Kk Steel wire for carbon dioxide gas-shielded arc welding
JP4655475B2 (en) * 2003-12-08 2011-03-23 Jfeスチール株式会社 Steel wire for carbon dioxide shielded arc welding
JP2005230910A (en) * 2004-01-23 2005-09-02 Kobe Steel Ltd Welding wire for gas shielded metal-arc welding
JP4504115B2 (en) * 2004-01-23 2010-07-14 株式会社神戸製鋼所 Welding wire for gas shielded arc welding
KR100914796B1 (en) * 2005-03-29 2009-09-02 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 Metallic flux cored wire, gas shielded arc welding process with the same, and process for production of welded joints having high fatigue strength with little slag
JP2006305605A (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Kobe Steel Ltd Solid wire for gas shielded arc welding
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
CN107524085A (en) * 2016-06-21 2017-12-29 任丘市永基建筑安装工程有限公司 Steel bends bridge lower edge manufacturing technology

Also Published As

Publication number Publication date
JP3753173B2 (en) 2006-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6788550B2 (en) Arc welding method and solid wire
JP5472244B2 (en) Narrow groove butt welding method for thick steel plates
JP2004195543A (en) Steel wire for gas shielded arc welding
JP2007118068A (en) Narrow groove butt welding method for thick steel plate
JP2002239725A (en) Gas-shielded arc welding for steel sheet
JP2003225794A (en) Steel wire for gas-shielded arc welding
JP3707554B2 (en) Steel wire for electroslag welding
JP3584894B2 (en) Steel wire for gas shielded arc welding
JP4234481B2 (en) Welding wire for gas shielded arc welding
JP3951593B2 (en) MAG welding steel wire and MAG welding method using the same
JP2005246479A (en) Multilayer carbon dioxide gas shielded arc welding method for steel plate
JP2003225792A (en) Wire for carbon dioxide gas shielded arc welding
JP2006315059A (en) Copper-plated solid wire for arc welding
JP4228490B2 (en) Pulse CO2 welding method
JP3734030B2 (en) Steel wire for gas shielded arc welding
JP3861979B2 (en) Steel wire for carbon dioxide shielded arc welding
JP2007118069A (en) Gas-shielded arc welding method
JP2005169414A (en) Steel wire for carbon dioxide gas-shielded arc welding, and welding method using the same
JP2005219062A (en) Yag-laser and arc hybrid welding method
JP3983155B2 (en) Steel wire for gas shielded arc welding
JP2008018469A (en) Copper-plating free solid wire assembly for gas-shielded arc welding
JP2002346787A (en) Solid wire for pulse mag welding
JP4655475B2 (en) Steel wire for carbon dioxide shielded arc welding
JP4204920B2 (en) Welding wire for gas shielded arc welding
JP4504115B2 (en) Welding wire for gas shielded arc welding

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20050421

A977 Report on retrieval

Effective date: 20050621

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20050726

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050914

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051206

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 4

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees