JP2003311468A - Flux cored wire for gas-shielded arc welding - Google Patents

Flux cored wire for gas-shielded arc welding

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JP2003311468A
JP2003311468A JP2002114371A JP2002114371A JP2003311468A JP 2003311468 A JP2003311468 A JP 2003311468A JP 2002114371 A JP2002114371 A JP 2002114371A JP 2002114371 A JP2002114371 A JP 2002114371A JP 2003311468 A JP2003311468 A JP 2003311468A
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JP
Japan
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wire
flux
steel
feeding
lubricant
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2002114371A
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Japanese (ja)
Inventor
Daisuke Watanabe
大祐 渡邊
Masahito Sasaki
聖人 笹木
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Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel and Sumikin Welding Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Steel and Sumikin Welding Co Ltd filed Critical Nippon Steel and Sumikin Welding Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flux cored wire for gas-shielded arc welding which can exhibit satisfactory wire feedability without causing the cut of lubrication even in a severe using environment where feed resistance is made high, e.g. by the curve of a liner. <P>SOLUTION: The flux cored wire for gas-shielded arc welding is obtained by packing an outer skin made of steel with flux. In the wire, Si and Mn are contained by 0.4 to 1.4 mass% in terms of Si+0.2Mn in the outer skin made of steel. The surface of the steel base is provided with cracks by grain boundary oxidation. Further, the coating weight of a feeding lubricant is 0.1 to 2.0 g per 10 kg of the wire. The charging ratio of the flux is 3 to 20 mass%. <P>COPYRIGHT: (C)2004,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、ワイヤ送給性に優
れた全自動および半自動溶接用のガスシールドアーク溶
接用フラックス入りワイヤに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flux-cored wire for gas shielded arc welding, which is excellent in wire feedability and is used for fully automatic and semi-automatic welding.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガスシールドアーク溶接用フラックス入
りワイヤは、ソリッドワイヤに比べるとスラグ生成剤お
よびアーク安定剤の添加によりアークが安定し、スパッ
タ発生量の少ない溶接が可能であり、かつビードは生成
スラグにより完全に覆われるので外観が美しい。したが
って、ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
(以下、フラックス入りワイヤという。)は、造船、鉄
骨橋梁分野を初めとした各産業分野の鋼構造物の溶接に
広く使用されている。
2. Description of the Related Art A flux-cored wire for gas shielded arc welding has a stable arc due to the addition of a slag-forming agent and an arc stabilizer as compared with a solid wire, which enables welding with a small amount of spatter, and produces beads. The appearance is beautiful because it is completely covered by slag. Therefore, the flux-cored wire for gas shielded arc welding (hereinafter referred to as the flux-cored wire) is widely used for welding steel structures in various industrial fields such as shipbuilding and steel bridge fields.

【0003】フラックス入りワイヤはスプールに巻かれ
た、あるいはペールパックに装填された形態で溶接に供
せられる。このフラックス入りワイヤの使用に際して
は、送給機の送給ローラによりスプールあるいはペール
パックからワイヤを引き出すとともに後続するコンジッ
トケーブルに内包されたライナ内に押し込み、このライ
ナを経由して、コンジットケーブル先端に取り付けられ
た溶接トーチ内の給電チップまで送給する方式が採用さ
れている。フラックス入りワイヤはこの給電チップと被
溶接材間で電圧を印加されてアーク溶接が行われる。
The flux-cored wire is used for welding in a form wound on a spool or loaded in a pail pack. When using this flux-cored wire, pull out the wire from the spool or pail pack by the feeding roller of the feeder and push it into the liner enclosed in the subsequent conduit cable, then through this liner to the end of the conduit cable. The method of feeding to the feeding tip inside the attached welding torch is adopted. The flux-cored wire is subjected to arc welding by applying a voltage between the power feed tip and the material to be welded.

【0004】ここで使用されるライナは鋼線をスパイラ
ル状にして形成したフレキシブルなガイド管であってそ
の長さは通常3〜6m程度であるが、広域の溶接を行な
う場合には10〜20mの長尺なものとなり、溶接個所
までの距離に合わせて選択使用される。この方式によれ
ば、例えば造船現場等の溶接個所が狭隘なあるいは高低
差がある場所であっても、コンジットケーブル(ライナ)
を沿わすことにより比較的容易に溶接が行なえる利点が
ある。
The liner used here is a flexible guide tube formed by spirally forming a steel wire, and its length is usually about 3 to 6 m, but 10 to 20 m in the case of wide area welding. It is a long type and is selected and used according to the distance to the welding point. According to this method, a conduit cable (liner) can be used even if the welding location is narrow or has a height difference, such as a shipbuilding site.
There is an advantage that welding can be performed relatively easily by following the above.

【0005】安定した溶接を行なうためには、フラック
ス入りワイヤを決められた一定の速度で溶接部に供給す
ること、つまりワイヤ送給性が良好であることが必要と
なる。ワイヤは送給ローラの送給力によってライナ内に
押し込まれ、一方ライナ内面からは接触摩擦による送給
抵抗を受ける。このとき、ライナが直線状態に近い比較
的優しい使用環境下の場合には、送給抵抗はそれ程大き
くならずワイヤ送給性に問題は生じない。しかし一方、
湾曲個所が多い、湾曲半径(曲率半径)が小さい、ある
いはライナが長尺化した場合等の過酷な使用環境下の場
合には、送給抵抗が増加し送給力とのバランスが崩れ、
ワイヤ送給性が悪化する。
In order to carry out stable welding, it is necessary that the flux-cored wire is supplied to the welded portion at a predetermined constant speed, that is, the wire feedability is good. The wire is pushed into the liner by the feeding force of the feeding roller, while the liner inner surface receives a feeding resistance due to contact friction. At this time, when the liner is in a relatively gentle use environment in which the liner is in a straight line state, the feeding resistance is not so large and the wire feeding property does not occur. But on the other hand,
In a severe operating environment where there are many bending points, the bending radius (curvature radius) is small, or the liner is elongated, the feeding resistance increases and the balance with the feeding force is lost.
Wire feedability deteriorates.

【0006】フラックス入りワイヤの表面状態は、この
ワイヤ送給性の良否に大きく影響している。すなわち送
給抵抗が増加したとき、ワイヤ表面の潤滑剤が少ないと
送給速度が不安定になり、ワイヤ送給性が悪化する。ま
た、ワイヤがライナ内で座屈する、送給ローラでワイヤ
表面が削られてこの削り屑がライナ内に進入して蓄積す
る等の状態を呈することにより、益々送給抵抗が増加す
るようになる。逆に、ワイヤ表面の潤滑剤が多いと、送
給ローラ部でのワイヤのスリップ量が多くなり、ワイヤ
は所定の送給速度を維持できずワイヤ送給性が悪化す
る。その結果、溶接アークの不安定化、ビード形状の不
揃い、融合不良、アンダーカットの発生等のトラブルが
発生する。
The surface condition of the flux-cored wire has a great influence on the quality of the wire feeding property. That is, when the feed resistance increases, if the amount of lubricant on the wire surface is small, the feed rate becomes unstable, and the wire feedability deteriorates. Further, the wire is buckled in the liner, the wire surface is scraped by the feeding roller, and the shavings enter the liner and accumulate, so that the feeding resistance is further increased. . On the contrary, if the amount of lubricant on the wire surface is large, the amount of slip of the wire in the feeding roller portion increases, and the wire cannot maintain a predetermined feeding speed, resulting in poor wire feeding performance. As a result, problems such as destabilization of the welding arc, uneven bead shape, defective fusion, and undercut occur.

【0007】コンジットケーブルが直線状態で使われる
溶接現場は殆どなく、複雑に入り組んだ場所でコンジッ
トケーブルを湾曲させながらワークの溶接が行われるの
が普通であるから、このような状況下においてもワイヤ
送給性が良好なフラックス入りワイヤが強く要求される
ようになった。
There are few welding sites where the conduit cable is used in a straight line state, and it is usual to weld the work while bending the conduit cable in a complicated and complicated place. There has been a strong demand for flux-cored wires with good feedability.

【0008】従来、ワイヤ送給性を確保するために、ワ
イヤ表面にさまざまな潤滑処理が行われている。例えば
特公昭50−3256号公報には、緻密平滑な表面に潤
滑油を塗布したワイヤが開示されている。ところがワイ
ヤ表面が緻密平滑であると所定量の潤滑油をむらなく安
定して塗布することが困難であり、送給性良好なワイヤ
を得ようとした場合、潤滑油を多く塗布せざるを得な
い。しかし表面の潤滑油が多いワイヤは前述のように送
給抵抗の増加により送給ローラ部でワイヤがスリップし
易くなるから、コンジットライナの湾曲等に対応し難い
こと、さらには溶接作業性の劣化や拡散性水素量増加に
起因する溶接金属の材質劣化を伴うという欠点がある。
Conventionally, in order to secure the wire feeding property, various lubrication treatments have been performed on the wire surface. For example, Japanese Examined Patent Publication No. 50-3256 discloses a wire having a dense and smooth surface coated with lubricating oil. However, if the wire surface is dense and smooth, it is difficult to apply a predetermined amount of lubricating oil evenly and stably, and in order to obtain a wire with good feedability, there is no choice but to apply a large amount of lubricating oil. Absent. However, for wires with a lot of lubricating oil on the surface, as described above, the wires tend to slip at the feed roller due to the increase in feed resistance, which makes it difficult to deal with bending of the conduit liner, etc. There is a drawback that the material quality of the weld metal deteriorates due to an increase in the amount of diffusible hydrogen.

【0009】一方、固体潤滑剤を使用する例として、特
開昭50−146541号公報には二硫化モリブデン粉
末、グラファイト粉末の単体あるいは混合体とフラック
ス成分の1種以上との混合物を主成分とする伸線剤によ
って伸線するワイヤの製造方法が開示されている。ま
た、特開昭58−135795号公報には、ワイヤ表面
にグラファイトあるいは二硫化モリブデンのいずれか1
種または両者、および10〜60重量%のガラス粉末の
混合物のみを塗布してなり、該潤滑剤の量がワイヤ重量
の5×10-2〜5×10-2%であるワイヤが開示されて
いる。
On the other hand, as an example of using a solid lubricant, JP-A-50-146541 discloses that a main component is a mixture of molybdenum disulfide powder and graphite powder, or a mixture thereof and one or more flux components. A method for manufacturing a wire drawn by a wire drawing agent is disclosed. Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-135795, either one of graphite and molybdenum disulfide is attached to the wire surface.
A wire is disclosed which comprises only a mixture of seeds or both and 10 to 60% by weight of glass powder, the amount of said lubricant being 5 x 10 -2 to 5 x 10 -2 % of the weight of the wire. There is.

【0010】しかしながら上記の技術では潤滑剤付着量
のコントロールが困難で、過剰に潤滑剤が付着した箇所
が発生したり、伸線後に潤滑剤が不均一に付着するとい
う問題がある。潤滑剤が過剰に付着しているとライナ内
で詰まりが生じ、ワイヤ送給が困難になることがある。
また、不均一に潤滑剤が付着していると安定した送給が
行われ難くなる。
However, with the above technique, it is difficult to control the amount of lubricant adhered, and there are problems that excessive lubricant adheres to some spots and that the lubricant adheres unevenly after wire drawing. Excessive lubricant buildup can cause blockages in the liner, making wire feeding difficult.
Further, if the lubricant is unevenly attached, it becomes difficult to perform stable feeding.

【0011】そこで、ワイヤ表面の粗度を大きくしてそ
の凹部に潤滑油を保持させることにより、潤滑油をワイ
ヤ長手方向にむらなく、かつ安定して塗布する技術が提
案された。例えば、特公平1−15356号公報には、
ワイヤ表面を多孔度(5〜50%)の多孔質めっきで被
覆し、このめっき層に潤滑油を含ませる技術が開示され
ている。また特公昭58−56677号公報には潤滑油
圧力を高めて強制潤滑しつつ孔ダイスにより伸線加工す
ることにより、ワイヤ表面の粗度を大きくする製造技術
が開示されている。
Therefore, a technique has been proposed in which the roughness of the surface of the wire is increased and the lubricating oil is retained in the recesses so that the lubricating oil can be applied stably and evenly in the longitudinal direction of the wire. For example, Japanese Patent Publication No. 1-15356 discloses that
A technique is disclosed in which the surface of the wire is covered with porous plating having a porosity (5 to 50%) and the plated layer contains a lubricating oil. Further, Japanese Patent Publication No. 58-56677 discloses a manufacturing technique for increasing the roughness of the wire surface by increasing the lubricating oil pressure and forcibly lubricating the wire, and drawing the wire with a hole die.

【0012】しかし、特公平1−15356号公報のも
のは、めっきのコントロールが難しく、またワイヤ表面
が平坦な状態でめっき層を多孔質としたものであるか
ら、深さ方向の粗度が得られ難い。また特公昭58−5
6677号公報のものは、ワイヤ表面の平坦率は小さく
できるもののやはり深さ方向の粗度は得られ難い、した
がって、ワイヤ送給ローラでの送給力とライナ内での摩
擦抵抗の両方のバランスによって定まる良好なワイヤ送
給性を維持することができない。
However, in Japanese Patent Publication No. 1-15356, it is difficult to control the plating, and the plating layer is made porous while the wire surface is flat, so that the roughness in the depth direction can be obtained. It's hard to be beaten. In addition, Japanese Patent Publication Sho 58-5
In the case of Japanese Patent No. 6677, although the flatness of the wire surface can be made small, it is still difficult to obtain the roughness in the depth direction. Therefore, the balance between the feeding force of the wire feeding roller and the frictional resistance in the liner is required. It is not possible to maintain a good wire feedability that is fixed.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、ワイ
ヤ表面に送給潤滑剤溜りとして有効な亀裂を有し、送給
潤滑剤を安定して付着することにより、ライナの湾曲等
により送給抵抗が高くなる過酷な使用環境下であっても
潤滑切れを起さず良好なワイヤ送給性を発揮することの
できるガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention has a crack effective on the surface of the wire as a reservoir for the lubricant to be fed, and by stably depositing the lubricant to be fed, it is possible to feed it by bending the liner or the like. An object of the present invention is to provide a flux-cored wire for gas shielded arc welding, which can exhibit good wire feedability without causing lubrication even in a severe operating environment where resistance becomes high.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、鋼製外
皮にフラックスを充填してなるガスシールドアーク溶接
用フラックス入りワイヤにおいて、鋼製外皮にSiとM
nをSi+0.2Mnで0.4〜1.4質量%含み、鋼
素地表面に粒界酸化による亀裂を有するとともに送給潤
滑剤付着量がワイヤ10kg当たり0.1〜2.0gで
あることを特徴とするものである。また、ここにおいて
フラックス充填率が3〜20質量%であることも特徴と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The gist of the present invention is a flux-cored wire for gas shielded arc welding in which a steel sheath is filled with flux.
It contains 0.4 to 1.4 mass% of n in Si + 0.2Mn, has cracks due to grain boundary oxidation on the surface of the steel base material, and has a feed lubricant adhesion amount of 0.1 to 2.0 g per 10 kg of wire. It is a feature. In addition, it is also characterized in that the flux filling rate is 3 to 20% by mass.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
フラックス入りワイヤが良好な送給性能を具備するため
には、ワイヤ送給性にとって有効な送給潤滑剤(潤滑
油、固体潤滑剤)がワイヤ長手方向に均一かつ安定して
付着していることが必要である。そのためには、ワイヤ
表面に潤滑油溜りが形成されていることが必要となる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
In order for the flux-cored wire to have good feeding performance, the feeding lubricant (lubricating oil, solid lubricant) effective for the wire feeding property should be applied uniformly and stably in the longitudinal direction of the wire. is necessary. For that purpose, it is necessary to form a lubricating oil reservoir on the wire surface.

【0016】この目的から、本発明では鋼製外皮の鋼素
地表面に粒界酸化による亀裂を有し、送給潤滑剤を均一
かつ強固に保持する。本発明の鋼製外皮の鋼素地表面に
粒界酸化による亀裂を有するフラックス入りワイヤの製
造方法は、まず鋼製外皮にフラックスを充填した後のワ
イヤ素線(2〜4mm直径)をバッチ炉または連続焼鈍
炉を用いて600〜900℃で3〜480分焼鈍して鋼
製外皮表層部の粒界を酸化する。その後酸洗によってワ
イヤ表面のスケールを除去した後、伸線工程で鋼素地表
面に酸化により硬くなった粒界から亀裂を生じさせ、ワ
イヤ表面に送給潤滑剤を塗布して得られる。なお上記の
ように、炉内で粒界を酸化させるには、焼鈍雰囲気は弱
い酸化性にするのが好ましい。このため、たとえばN2
中に数%以内の酸素を含有する雰囲気を使用する。また
炭酸カリ溶液等をワイヤに塗布してN2 中で焼鈍し、発
生したCO2 によりワイヤ表面を弱い酸化性にすること
もできる。
For this purpose, in the present invention, the surface of the steel base of the steel shell has cracks due to intergranular oxidation, and the feed lubricant is held uniformly and firmly. The method for producing a flux-cored wire having cracks due to grain boundary oxidation on the surface of the steel body of the steel shell of the present invention is as follows. First, the wire shell (2-4 mm in diameter) after filling the steel shell with flux is subjected to a batch furnace or Using a continuous annealing furnace, it is annealed at 600 to 900 ° C. for 3 to 480 minutes to oxidize the grain boundaries of the steel outer surface layer. After removing the scale on the wire surface by pickling, cracks are generated on the surface of the steel substrate from grain boundaries hardened by oxidation in the wire drawing step, and a feed lubricant is applied to the wire surface. As described above, in order to oxidize the grain boundaries in the furnace, the annealing atmosphere is preferably weakly oxidizing. Therefore, for example, N 2
An atmosphere containing oxygen within a few percent is used. It is also possible to apply a potassium carbonate solution or the like to the wire and anneal it in N 2 to make the surface of the wire weakly oxidizable by the generated CO 2 .

【0017】上記、焼鈍工程で鋼製外皮表層部の粒界を
酸化させるためには粒界酸化を促進する成分であるSi
およびMnを鋼製外皮に適量含有する必要がある。鋼製
外皮中のSiとMn量はSi+0.2Mnで0.4〜
1.4質量%とする。Si+0.2Mnが0.4質量%
未満であると、焼鈍工程で鋼製外皮表層部の粒界を酸化
させることができず、鋼製外皮の鋼素地表面に粒界酸化
による亀裂が生じない。したがって、ワイヤ表面に潤滑
溜りとしての亀裂が形成されないので送給潤滑剤がワイ
ヤ長手方向に均一かつ安定して付着できず、ワイヤ送給
時にライナ内で摩擦抵抗が大きくなり、また、送給ロー
ラ部でワイヤがスリップするようになる。逆に、鋼製外
皮中のSi+0.2Mnが1.4質量%を超えると、鋼
製外皮の鋼素地表面に粒界酸化による亀裂は生じるが、
伸線工程の縮径で鋼製外皮が硬くなり、断線が生じて生
産性が悪くなる。また、溶接金属成分のSiおよびMn
の調整が難しくなり、溶接金属の強度が高くなるととも
に靱性が低下する。
In order to oxidize the grain boundaries in the surface layer of the steel skin in the above annealing step, Si, which is a component that promotes grain boundary oxidation, is used.
And Mn must be contained in appropriate amounts in the steel skin. The amount of Si and Mn in the steel shell is Si + 0.2Mn and is 0.4-
1.4% by mass. Si + 0.2Mn is 0.4 mass%
If it is less than the above range, the grain boundaries of the surface layer of the steel skin cannot be oxidized in the annealing step, and cracks due to grain boundary oxidation do not occur on the surface of the steel base of the steel skin. Therefore, since no cracks are formed on the wire surface as a lubricating pool, the feed lubricant cannot be applied uniformly and stably in the longitudinal direction of the wire, the friction resistance in the liner increases during wire feeding, and the feed roller The wire starts to slip at the section. On the contrary, when Si + 0.2Mn in the steel shell exceeds 1.4 mass%, cracks due to intergranular oxidation occur on the steel base surface of the steel shell,
The diameter of the wire drawing process reduces the hardness of the steel shell, causing wire breakage and degrading productivity. In addition, the weld metal components Si and Mn
Adjustment becomes difficult, the strength of the weld metal increases, and the toughness decreases.

【0018】なお、鋼製外皮はSiおよびMnの他に伸
線性および溶接金属の性能を低下させない範囲でC、N
i、Cr、Mo、Ti、Al等を含むことができる。
In addition to Si and Mn, the steel shell has a C, N content within a range that does not deteriorate wire drawability and weld metal performance.
i, Cr, Mo, Ti, Al, etc. can be included.

【0019】本発明ではフラックス入りワイヤ表面に送
給潤滑剤を付着する。本発明でいう送給潤滑剤とは潤滑
油と固体潤滑剤をいう。これらの送給潤滑剤は鋼素地表
面の粒界酸化による亀裂によって均一かつ強固に保持さ
れる。送給潤滑剤はワイヤ表面に付着してライナ内壁と
ワイヤとの摩擦係数を低減し、送給抵抗の増加を抑制す
る作用があり、フラックス入りワイヤの良好なワイヤ送
給性を確保する。
In the present invention, the feed lubricant is attached to the surface of the flux-cored wire. The feed lubricant referred to in the present invention means a lubricating oil and a solid lubricant. These feed lubricants are uniformly and firmly retained by cracks due to grain boundary oxidation on the surface of the steel base material. The feed lubricant adheres to the surface of the wire to reduce the friction coefficient between the inner wall of the liner and the wire, and suppresses an increase in feed resistance, thereby ensuring good wire feedability of the flux-cored wire.

【0020】送給潤滑剤の付着量はワイヤ10kg当り
0.1〜2.0g(以下、g/10kgWという。)必
要である。送給潤滑剤の付着量が0.1g/10kgW
未満では送給抵抗の増加抑制効果が認められず、ワイヤ
送給性改善は望めない。逆に2.0g/10kgWを超
えるとワイヤ表面に過剰付着することになり、送給ロー
ラ部でワイヤが大きくスリップしワイヤの安定送給が困
難になる。またライナ内を汚し潤滑剤詰まりによる送給
不良が発生するようになる。また潤滑油の場合、溶接時
に熱分解し多量の水素を発生するので、拡散性水素量増
加に起因する溶接金属の材質劣化を招き易い。
The amount of the lubricant fed is required to be 0.1 to 2.0 g (hereinafter referred to as g / 10 kgW) per 10 kg of wire. Adhesion amount of feed lubricant is 0.1g / 10kgW
If it is less than the above, the effect of suppressing the increase of the feeding resistance is not recognized, and the improvement of the wire feeding property cannot be expected. On the other hand, when it exceeds 2.0 g / 10 kgW, it excessively adheres to the surface of the wire, and the wire largely slips at the feeding roller portion, which makes stable feeding of the wire difficult. Further, the inside of the liner is polluted, and the feeding failure due to the clogging of the lubricant occurs. Further, in the case of lubricating oil, it is thermally decomposed during welding to generate a large amount of hydrogen, so that deterioration of the material of the weld metal due to an increase in the amount of diffusible hydrogen is likely to occur.

【0021】なお、潤滑油は動植物油、鉱物油あるいは
合成油のいずれでも良い。動植物油としてはパーム油、
菜種油、ひまし油、豚油、牛油、魚油等を、鉱物油とし
てはマシン油、タービン油、スピンドル油等を用いるこ
とができる。合成油としては炭化水素系、エステル系、
ポリグリコール系、ポリフェノール系、シリコーン系、
フロロカーボン系等を用いることができる。潤滑油中に
はさらに潤滑性能を向上させるため、各種の脂肪酸をは
じめとする油性剤や燐系、塩素系、イオウ系の極圧添加
剤を加えても良く、また、潤滑油の酸化を防ぐための添
加剤(酸化防止剤)を加えても良い。ここで望ましい潤
滑油の付着量は、0.05〜2.0g/10kgWとす
るのが良い。送給潤滑剤はもちろん伸線加工時において
はダイスとワイヤ間の摩擦係数低減機能を有する。
The lubricating oil may be animal or vegetable oil, mineral oil or synthetic oil. Palm oil as animal and vegetable oil,
Rapeseed oil, castor oil, pork oil, beef oil, fish oil and the like can be used, and as mineral oil, machine oil, turbine oil, spindle oil and the like can be used. As synthetic oils, hydrocarbon-based, ester-based,
Polyglycol type, polyphenol type, silicone type,
Fluorocarbon type etc. can be used. In order to further improve the lubricating performance in the lubricating oil, various fatty acids and other oiliness agents and phosphorus-based, chlorine-based, and sulfur-based extreme pressure additives may be added, and the oxidation of the lubricating oil is prevented. For this purpose, an additive (antioxidant) may be added. Here, the desirable amount of lubricating oil adhered is preferably 0.05 to 2.0 g / 10 kgW. It has the function of reducing the friction coefficient between the die and the wire during wire drawing as well as the feed lubricant.

【0022】固体潤滑剤とはMoS2 、WS2 の1種ま
たは2種を含む固体潤滑剤であり、その他の成分として
ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEとい
う)、グラファイト、乾式潤滑剤等が挙げられる。固体
潤滑剤の付着量は、上記効果を発揮するためにワイヤ1
0kg当り0.05〜1.0g/10kgWとするのが
良い。なお送給潤滑剤の付着量は化学分析(トルエン・
エーテル抽出法)により測定できる。
The solid lubricant is a solid lubricant containing one or two kinds of MoS 2 and WS 2 , and other components include polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE), graphite, dry lubricant and the like. To be The amount of solid lubricant adhered to the wire 1 is
It is preferable to set it to 0.05 to 1.0 g / 10 kgW per 0 kg. In addition, the amount of the lubricant to be fed was analyzed by chemical analysis (toluene
It can be measured by the ether extraction method).

【0023】本発明のフラックス入りワイヤは、鋼製外
皮に充填するフラックスとしてスラグ生成剤、脱酸剤、
合金剤、鉄粉およびアーク安定剤を適量混合したフラッ
クスを用いる。また鋼製外皮に充填するフラックスの充
填率は3〜20質量%とする。フラックス充填率が3質
量%未満であると、製造時のフラックス充填が困難で生
産性が悪くなる。一方、フラックス充填率が20質量%
を超えると、伸線工程で外皮肉厚が薄くなり、鋼製外皮
の鋼素地表面の粒界酸化による亀裂が起点となって断線
が生じて生産性が悪くなる。
The flux-cored wire of the present invention comprises a slag forming agent, a deoxidizing agent, and a flux as a flux to be filled in the steel shell.
Use a flux containing an appropriate amount of alloying agent, iron powder and arc stabilizer. The filling rate of the flux with which the steel shell is filled is 3 to 20% by mass. If the flux filling rate is less than 3% by mass, it is difficult to fill the flux at the time of production and productivity is deteriorated. On the other hand, the flux filling rate is 20% by mass
If it exceeds, the outer skin thickness becomes thin in the wire drawing step, and cracks due to the grain boundary oxidation on the surface of the steel base material of the steel outer skin serve as a starting point to cause wire breakage and deteriorate productivity.

【0024】なお本発明のフラックス入りワイヤは、鋼
製外皮にシーム有りおよびシーム無し何れでも良い。し
かし鋼製外皮の鋼素地表面の粒界を酸化させるためにフ
ラックスを充填したワイヤ素線を焼鈍し、焼鈍によりワ
イヤ素線表面に生じたスケールを除去する必要がある。
このとき製造コスト面からワイヤ素線表面に生じたスケ
ールの除去は酸洗処理によりなされるので、鋼製外皮に
開口部がないシームレスフラックス入りワイヤであるこ
とが好ましい。
The flux-cored wire of the present invention may have a steel outer shell with or without a seam. However, it is necessary to anneal the flux-filled wire element wire in order to oxidize the grain boundaries of the steel element surface of the steel shell, and to remove the scale generated on the wire element wire surface by annealing.
At this time, since the scale generated on the surface of the wire strand is removed by pickling from the viewpoint of manufacturing cost, it is preferable to use a seamless flux-cored wire having no opening in the steel shell.

【0025】また本発明のフラックス入りワイヤは、ワ
イヤ表面のめっき処理は有り無しどちらの場合でも製造
可能で、いずれの場合でも鋼素地表面に送給潤滑剤溜ま
りとしての粒界酸化による亀裂を有するので、溶接時の
ワイヤ送給性は良好である。
Further, the flux-cored wire of the present invention can be manufactured with or without plating treatment on the wire surface, and in any case, it has cracks due to grain boundary oxidation as a feed lubricant reservoir on the surface of the steel base material. Therefore, the wire feedability during welding is good.

【0026】[0026]

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。表1に示す成分の鋼製外皮にスラグ生成剤、脱酸
剤、鉄粉およびアーク安定剤を含むフラックスを充填
し、3mm直径の素線まで圧延後、炭酸カリを塗布して
窒素雰囲気で650〜750℃、60〜240分バッチ
炉で焼鈍し、酸洗、伸線してワイヤ径1.2mmのJI
S Z3313に規定されるYFW−C50DRに該当
する各種フラックス入りワイヤを試作した。また表1に
示す送給潤滑剤を伸線時および伸線後ワイヤ表面に塗布
した。
The present invention will be described in detail below with reference to examples. A steel shell having the components shown in Table 1 was filled with a flux containing a slag forming agent, a deoxidizing agent, iron powder and an arc stabilizer, rolled to a wire having a diameter of 3 mm, and potassium carbonate was applied to the steel shell in a nitrogen atmosphere at 650. JI with wire diameter 1.2 mm, annealed in a batch furnace at ~ 750 ° C for 60 to 240 minutes, pickled and drawn.
Various flux-cored wires corresponding to YFW-C50DR specified in SZ3313 were manufactured as prototypes. The feed lubricant shown in Table 1 was applied to the wire surface during and after wire drawing.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】ワイヤ送給性の評価試験は、図1に示す装
置を用いて行った。図1において給機1にセットされた
スプール巻きフラックス入りワイヤ2は、送給ローラ3
により引き出され、コンジットケーブル4に内包したラ
イナを経てその先端の溶接トーチ5まで送給される。そ
して通電チップと鋼板6の間でビードオンプレート溶接
を行なった。コンジットケーブル4は6m長で、ワイヤ
に送給抵抗を与えるために75mm直径のループを2つ
形成した湾曲部7を設けた。
The wire feedability evaluation test was carried out using the apparatus shown in FIG. In FIG. 1, the spool-wound flux-cored wire 2 set in the feeder 1 is the feeding roller 3
And is fed to the welding torch 5 at the tip of the conduit cable 4 through the liner included in the conduit cable 4. Then, bead-on-plate welding was performed between the energizing tip and the steel plate 6. The conduit cable 4 has a length of 6 m, and is provided with a curved portion 7 in which two loops having a diameter of 75 mm are formed in order to give a feeding resistance to the wire.

【0029】送給機1には送給ローラの周速度Vr(=
設定ワイヤ速度)の検出器(図示せず)、ワイヤの実速
度(Vw)検出器8を備えている。送給性評価指標のス
リップ率SlはSl=(Vr−Vw)/Vr×100%
で表される。また、送給ローラ部分に設けられたロード
セル9により送給時にワイヤがライナから受ける反力を
送給抵抗Rとして検出した。送給抵抗Rが6kgf以下
でスリップ率Slが10%以下の場合に送給性良好と判
定する。ワイヤ送給性試験は、表2に示す溶接条件で2
0分間溶接し、送給抵抗Rとスリップ率Slを測定して
平均値を求めた。それらの結果を表3に示す。
The feeder 1 has a peripheral velocity Vr (=
A set wire speed detector (not shown) and a wire actual speed (Vw) detector 8 are provided. The slip ratio Sl of the feedability evaluation index is Sl = (Vr-Vw) / Vr × 100%
It is represented by. Further, the reaction force received from the liner by the wire at the time of feeding by the load cell 9 provided in the feeding roller portion was detected as the feeding resistance R. When the feeding resistance R is 6 kgf or less and the slip ratio Sl is 10% or less, it is determined that the feeding performance is good. The wire feedability test was conducted under the welding conditions shown in Table 2.
After welding for 0 minutes, the feed resistance R and the slip ratio Sl were measured to obtain an average value. The results are shown in Table 3.

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】[0031]

【表3】 [Table 3]

【0032】表中、ワイヤ記号W1〜W6が本発明で、
ワイヤ記号W7〜W12は比較例である。本発明である
ワイヤ記号W1〜W6は、鋼製外皮のSi+0.2Mn
量が適量であるので、鋼素地表面に粒界酸化による亀裂
を有し、送給潤滑剤付着量およびフラックス充填率が適
量範囲になっている。このため、製造時における断線な
どの問題はなく生産性良好で、ワイヤ送給性試験におい
ても送給抵抗Rおよびスリップ率Slともに低く良好な
ワイヤ送給性を示し、極めて満足な結果であった。
In the table, wire symbols W1 to W6 represent the present invention,
Wire symbols W7 to W12 are comparative examples. The wire symbols W1 to W6 of the present invention are Si + 0.2Mn of the steel outer shell.
Since the amount is appropriate, the steel base surface has cracks due to grain boundary oxidation, and the feed lubricant adhesion amount and the flux filling rate are in the appropriate range. Therefore, there is no problem such as disconnection at the time of manufacture and the productivity is good, and in the wire feedability test, both the feed resistance R and the slip ratio Sl are low, and the wire feedability is excellent, which is a very satisfactory result. .

【0033】比較例中ワイヤ記号W7は、鋼製外皮のS
i+0.2Mn量が低いので、焼鈍工程で鋼製外皮表層
部の粒界を酸化させることができず、鋼製外皮の鋼素地
表面に粒界酸化による亀裂が生じなかった。したがっ
て、ワイヤ表面に潤滑溜りとしての亀裂が形成されてな
いので送給潤滑剤が不均一に付着して、ワイヤ送給性試
験で送給抵抗Rおよびスリップ率Slが大きくなって、
アークが不安定となった。
In the comparative example, the wire symbol W7 is S of the steel outer sheath.
Since the amount of i + 0.2Mn was low, the grain boundaries of the surface layer of the steel outer shell could not be oxidized in the annealing step, and cracks due to grain boundary oxidation did not occur on the surface of the steel base of the steel outer shell. Therefore, since a crack as a lubricating pool is not formed on the wire surface, the feed lubricant is non-uniformly attached, and the feed resistance R and the slip ratio Sl are increased in the wire feedability test.
The arc became unstable.

【0034】ワイヤ記号W8は、鋼製外皮のSi+0.
2Mnが高いので、鋼製外皮の鋼素地表面に粒界酸化に
よる亀裂は生じたが、伸線工程の縮径で鋼製外皮が硬く
なり、断線が多発した。したがって、ワイヤ送給性試験
は中止した。
The wire symbol W8 is Si + 0.
Since 2Mn was high, cracks due to grain boundary oxidation occurred on the surface of the steel base material of the steel shell, but the steel shell became hard due to the diameter reduction in the wire drawing step, and wire breakage frequently occurred. Therefore, the wire feedability test was stopped.

【0035】ワイヤ記号W9は、送給潤滑剤の付着量が
少ないので、送給抵抗Rが高くなり、アークが不安定と
なった。ワイヤ記号W10は、送給潤滑剤の付着量が多
いので、スリップ率Slが大きくなって、アークが不安
定となった。
In the wire symbol W9, since the amount of the fed lubricant adhered was small, the feeding resistance R became high and the arc became unstable. Since the wire symbol W10 has a large amount of the fed lubricant, the slip ratio Sl becomes large and the arc becomes unstable.

【0036】ワイヤ記号W11は、フラックス充填率が
低いので、製造時にワイヤ長手方向のフラックス充填率
が不均一で、さらに送給潤滑剤の付着量が少ないので、
ワイヤ送給性試験で送給抵抗Rが高くなり、アークが不
安定となった。
Since the wire symbol W11 has a low flux filling rate, the flux filling rate in the longitudinal direction of the wire is not uniform at the time of manufacture, and the amount of feed lubricant adhered is small.
In the wire feeding test, the feeding resistance R became high and the arc became unstable.

【0037】ワイヤ記号W12は、フラックス充填率が
高いので、伸線工程で外皮肉厚が薄くなり、鋼製外皮の
鋼素地表面の粒界酸化による亀裂が起点となって断線が
生じた。また、送給潤滑剤の付着量が多いので、ワイヤ
送給性試験でスリップ率Slが大きくなって、アークが
不安定となった。
Since the wire symbol W12 has a high flux filling rate, the outer skin thickness was thinned in the wire drawing step, and the wire breakage was caused by the crack caused by the grain boundary oxidation of the steel base surface of the steel outer skin. Further, since the amount of the fed lubricant was large, the slip ratio Sl increased in the wire feedability test, and the arc became unstable.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のガスシー
ルドアーク溶接用フラックス入りワイヤによれば、ライ
ナの湾曲等により送給抵抗が高くなる過酷な使用環境下
であっても、潤滑切れを起こさず良好なワイヤ送給性を
発揮することのできるガスシールドアーク溶接用フラッ
クス入りワイヤを提供することができる。
As described in detail above, according to the flux-cored wire for gas shielded arc welding of the present invention, lubrication will be lost even in a harsh operating environment in which the feed resistance becomes high due to the bending of the liner or the like. It is possible to provide a flux-cored wire for gas shielded arc welding, which can exhibit good wire feedability without causing the above phenomenon.

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

【図1】本発明の実施例に用いたワイヤ送給性試験装置
を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a wire feedability test apparatus used in an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送給機 2 ワイヤ 3 送給ローラ 4 コンジットケーブル 5 トーチ 6 鋼板 7 コンジットケーブルの湾曲部 8 ワイヤ速度検出器 9 ロードセル 1 feeder 2 wires 3 feeding rollers 4 conduit cable 5 torch 6 steel plate 7 Conduit cable bend 8 wire speed detector 9 load cell

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鋼製外皮にフラックスを充填してなるガ
スシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤにおい
て、鋼製外皮にSiとMnをSi+0.2Mnで0.4
〜1.4質量%含み、鋼素地表面に粒界酸化による亀裂
を有するとともに送給潤滑剤付着量がワイヤ10kg当
たり0.1〜2.0gであることを特徴とするガスシー
ルドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
1. A flux-cored wire for gas shield arc welding, comprising a steel outer shell filled with flux, wherein the steel outer shell contains Si and Mn of Si + 0.2Mn and 0.4
Flux of 0.1 to 2.0 g per 10 kg of wire and having cracks due to intergranular oxidation on the surface of the steel base, and flux of 0.1 to 2.0% by mass. Cored wire.
【請求項2】 フラックス充填率が3〜20質量%であ
ることを特徴とする請求項1記載のガスシールドアーク
溶接用フラックス入りワイヤ。
2. The flux-cored wire for gas shielded arc welding according to claim 1, wherein the flux filling rate is 3 to 20 mass%.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2514754C2 (en) * 2012-08-22 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" Powder wire
RU2676383C1 (en) * 2017-09-26 2018-12-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Flux cored wire

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