JP2007054890A - ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤの製造方法及びそれにより製造されたフラックス入りワイヤ - Google Patents
ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤの製造方法及びそれにより製造されたフラックス入りワイヤ Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明は、継ぎ目を有する細径(0.9〜1.6mm直径)のステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤの製造方法に関する。本発明は、帯鋼(フープ;ステンレス鋼304L或いは316L)をU字状に成形し、混合されたフラックスをU字状に成形された帯鋼の内部に充填し(108)、継ぎ目を有した管形に成形する段階と、管形に成形したワイヤを潤滑剤を使用して1次引抜する段階(103)と、1次引抜されたワイヤの加工硬化程度を緩和させるために熱処理する段階(104)と、熱処理以後の累積減面率が38〜60%になるように2次引抜する段階(105)と、2次引抜されたワイヤ表面の残留潤滑剤を物理的方法で除去する段階(106)と、ワイヤ表面に表面処理剤を塗布する段階(107)とを有する。
【選択図】図1
Description
(ここで、Wa:原材料の混合フラックスの重量(g)、Wb:原材料の混合フラックスを950℃の温度で1時間加熱した後、測定された重量(g)である)
上記の表1に示された各成分のステンレス帯鋼(100)に洗浄、脱脂した後(101)、表2に示された2種の混合フラックス中の1種を選択して充填し(108)、成形ローラー(102a、102b)を使用して管形に成形した後(102)、表3から選択したそれぞれの潤滑剤を塗布し(109a、109b)、1次及び2次に分けて引抜を行った。引抜の前に使用される混合フラックスの場合、ルチルサンド(Rutile sand)、珪石及び鉄粉(Iron powder)を始めとする少なくとも10種以上が使用されており、各フラックスを混合した後、950℃以上で少なくとも1時間加熱して蒸発する量を重量法で計算し、これを混合フラックスの重量に対する総水分量として管理した。特に、混合フラックスの総水分量の効果を把握するために、混合フラックスの設計を原材料のフラックスに対する入庫先別または同一酸化物に対する供給源として多様な原料フラックスを選定して使用し、最終フラックスの成分は表2に示した。
(1)最終製品ワイヤを断面方向に切断し、最終1μm粒子の大きさまでグラインディング(grinding)、ポリシング(polishing)を行う。
(2)映像分析システムを利用し、図3に示したワイヤの断面からワイヤの断面積と内部空隙部の面積を求める。このとき、使用された映像分析システムはメディアサイバネティックス(Media Cybernetics)のイメージプロプラス(Image-pro plus)4.0を利用する。
(3)上記(2)で求めたワイヤの断面積から内部空隙部を除いた部分を、真引張強度の面積として使用する。
(4)最終製品ワイヤを約20cm切断した後、Zwick社のZ050引張試験機を使用して試験片当たり10回ずつ引張試験し、その平均値を引張試験の結果としてとり、上記(2)、(3)に記載された真引張強度の面積を利用して真引張強度値を得る。
(1)最終製品ワイヤを5cm程度に切断してサンプリングする。
(2)LEICA社のVMHTMOT硬度測定器を使用し、1gの圧荷重でワイヤの長手方向の表面に対して加工面に沿って連続して12点を測定する。
(3)上記(2)で測定した結果から最大値と最小値を除いた残り10点の平均を微細硬度値にする。
(1)最終製品ワイヤを10cm程度の長さに切断してサンプリングする。
(2)DIAVITE社のDH−5表面粗度測定器を使用し、試験片の種類別に継ぎ目(seam)を除いた残りの4方向について5回以上測定する。
(3)上記(2)で測定した表面粗度値の平均値をとり、試験片の表面粗度にした。
参考的に、ステンレス帯鋼の表面粗度(Ra)による最終製品ワイヤの表面粗度(Ra)の変化を図2に示した。図2に示した結果は、1次及び2次引抜をPCDを使用して行い、2次引抜段階で累積減面率が50%である場合の結果として、帯鋼の表面粗度(Ra)が増加することにより、最終製品ワイヤの表面粗度(Ra)もまた増加することが確認できた。
上記のように、本発明の方法によると、送給性と耐欠陥性に優れた 継ぎ目を有する、ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤを製造できる。
101 洗浄段階
102 継ぎ目を有した管形に成形する段階
103 1次引抜段階
104 熱処理段階
105 2次引抜段階
106 脱脂段階
107 表面処理段階
201 最終製品ワイヤの外皮(帯鋼)部分
202 最終製品ワイヤの空隙部
300 スプール
301 供給機
302 溶接トーチ
303 任意の屈曲部の形成部材
304 溶接ケーブル(conduit cable)
Claims (8)
- 継ぎ目を有する細径(0.9〜1.6mm直径)のステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤの製造方法において、
帯鋼(フープ;ステンレス鋼304L或いは316L)をU字状に成形し、混合されたフラックスをU字状に成形された帯鋼の内部に充填し、継ぎ目を有した管形に成形する段階;
管形に成形したワイヤを潤滑剤を使用して1次引抜する段階;
1次引抜されたワイヤの加工硬化程度を緩和させるために熱処理する段階;
熱処理以後の累積減面率が38〜60%になるように2次引抜する段階;
2次引抜されたワイヤ表面の残留潤滑剤を物理的方法で除去する段階;及び、
ワイヤ表面に表面処理剤を塗布する段階;から構成されることを特徴とする、ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤの製造方法。 - 上記帯鋼の表面粗度(Ra)を0.30〜0.60μmの範囲内になるようにすることを特徴とする、請求項1記載のステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤの製造方法。
- 上記のU字状に成形された帯鋼の内部に充填される混合フラックスの総水分量を500ppm以下になるようにすることを特徴とする、請求項1記載のステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤの製造方法。
- 上記管形に成形されたワイヤから最終製品の直径直前の直径を持つワイヤまでPCDまたはCRDを使用して引抜し、PCDにより最後の引抜を実行することを特徴とする、請求項1記載のステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤの製造方法。
- 上記PCD引抜段階における潤滑剤には、潤滑剤の全重量に対してステアリン酸ナトリウム及び脂肪酸からなる群から選ばれた少なくとも一つを40〜85%、炭酸ナトリウム及び水酸化カルシウムからなる群から選ばれた少なくとも一つを10〜50%、及びその残部として二硫化モリブデン、滑石及びグラファイトからなる群から選ばれた少なくとも一つからなる潤滑剤を使用し、
上記CRD引抜段階における潤滑剤には、二硫化モリブデン20〜40%、グラファイト及びフッ化カーボンからなる群から選ばれた少なくとも一つを50〜75%及びその残部として工業用鉱油及びナフタレンからなる群から選ばれた少なくとも一つからなる潤滑剤を使用することを特徴とする、請求項4記載のステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤの製造方法。 - 引抜段階の後、最終ワイヤの真引張強度を110〜150kgf/mm2、表面粗度(Ra)を0.15〜0.50μm、そしてワイヤの長手方向の表面に対して、加工面に沿って連続して12点を測定し、最大値と最小値を除いた残り10点の平均値である表面微細硬度を370〜500(Hv)の範囲内になるようにすることを特徴とする、請求項1記載のステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤの製造方法。
- 上記ワイヤの表面に最終的に塗布する表面処理剤には、表面処理剤の全重量に対して二硫化モリブデン20〜40%、グラファイト及びフッ化カーボンからなる群から選らばれた少なくとも一つを50〜75%、及びその残部として工業用鉱油、ナフタレン等からなる群から選ばれた少なくとも一つを含有した無機物質の表面処理剤を使用することを特徴とする、請求項1記載のステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤの製造方法。
- 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の方法により製造された最終ワイヤ表面の総水分量がワイヤの全体重量を基準に500ppm以下である、ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ。
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