JP2017024082A - フラックス入りワイヤならびにその製造方法およびその製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フラックス入りワイヤならびに同じものを製造するための方法および装置に関する。本発明に従うフラックス入りワイヤは、ストリップの内部に充填されたフラックスの漏出、および大気中の湿気のフラックスへの浸透を防ぐことができる。また、本発明の方法は、より長い処理時間を必要としない。このため、本発明に従うフラックス入りワイヤは、ストリップの側端を丸めることによって形成された、シームを有し、内部をフラックスで閉じ込めた管状本体であって、平坦ストリップから形成された内側管状本体と、ストリップの側端を丸めることによって形成された、シームを有する管状本体であって、堅固な接触において内側管状本体を覆う、平坦ストリップから形成された外側管状本体とから成る。
【選択図】図1
Description
る水素割れ特性を改善し、かつ溶接物における空隙率がより少ないフラックス入り溶接ワ
イヤ、および同じものを作成する方法に関する。
ーク溶接のためのスラグ形成剤、アーク安定剤、脱酸素剤、脱窒剤、合金物質および含有
鉄を含むフラックスが充填されたスチールワイヤである。
パッタ粒子、拡散性がより優れたより美しいビードを提供し、スラグが完全に広がり、対
剥離性および対亀裂特性に優れている。これらの利益のため、FCWは、船舶、車両、橋
、建築物および他の鉄骨構造における突き合わせ溶接および隅肉溶接に広く用いられてい
る。
ールストリップ10が送り出され、複数の一次成形ローラ21を通り抜ける間にストリッ
プの側端が徐々に上方に曲げられて管状本体が徐々に形成される。管状スチールストリッ
プ10は、フラックスホッパ22を通るときにフラックス30が充填される。さらに、複
数個の二次成形ローラ23を通り抜けるときに円形の管状に巻かれ、引き抜きダイス24
および引き出しドラム25を通り抜け、完成したFCWがワイヤリール26に巻かれる。
b)に示すように、ストリップ10の湾曲端部間にシーム11を有する。そして、そこを
通って大気中に含有する水素が内部のフラックス30に入り、それと混合することがある
。これにより溶接材料における水素含有量が上昇し、溶接欠陥を招くことがある。さらに
、ワイヤ内部のフラックス30が溶接中にシーム11を通り漏出し、アークの安定性を低
下させることがある。
溶接材料は、100gの溶接物に5ml以下の水素を含有するものである。
れを図3に示す。そのようなシームレスフラックス入りワイヤは、図3(a)に示すよう
に、二次成形ローラ23を通るときにストリップ10のシーム11を高周波抵抗溶接また
はレーザ溶接することによって、図3(b)に示すようにシーム11を除去する。ここで
は、図1の装置91は、シーム11を除去するために据え付けられた溶接機である。
溶接過程では、フラックス30が高速の成形作業により発生する強磁場および振動を原因
としてシーム11に付着し、そして溶接される。その結果として、非金属のフラックスで
はしばしば溶接欠陥が生じ、ワイヤ引き出しプロセスにおいてワイヤが切断され、運転効
率がより低くなる。
ができる方法を開示している。しかしながら、この方法は、製造プロセスが複雑であり、
かつ高熱処理の費用が必要となる。レーザ溶接機を用いることにより、熱処理プロセスを
2回実行する複雑なプロセスをなくすことができる。しかしながら、この方法もまた、プ
ロセス用機器の振動に起因してシームに付着するフラックスによって生じる欠陥を回避す
ることができない。この問題を解決するために、韓国特許登録第10−0821365号
は、断面を重ね合わせて形成し、レーザ溶接する方法を開示している。
題を、フラックス入りワイヤの外面全体をコーティングすることによって解決する方法を
開示している。この方法では、シームは溶接しないが、液状樹脂を有したストリップを湾
曲して重ね合わせる。
となる。硬化プロセスはフラックス入りワイヤの製造プロセスと連続的に実行できないた
め、処理時間全体がより長くなる。さらに、大抵の樹脂が高温に弱いことを考慮すると、
高温作業環境におけるフラックス入りワイヤの利用は困難である。
ラックスの漏出およびそこへの外部の湿気の浸透を安定的に防ぎ、処理時間を短縮するF
CWならびに同じものを製造するための方法および装置を提供することにある。
ことによって、100gの溶接物に5ml以下の水素を有する低水素含有溶接材料を提供
する。また、本発明は、安定的なアークを得るために表面の銅コーティングに必須の、完
全シームレスFCWの生産に必要な外面のシーム溶接を可能にすることによって、従来方
法と同じ製造プロセスおよび生産性も提供する。
ックスで充填した管状本体に形成されるスチールストリップと、スチールストリップで形
成され、シームを有し、内側管状本体を覆う外側管状本体とから成ることを特徴とする。
位置に配置される。
なくとも60度互いから離れた異なる位置に配置される。
によって、シームレス構造に形成された外側管状本体を特徴とする。
ップをストリップロールから送り出す第一のストリップ供給機と、外側管状本体を形成す
るためのスチールストリップをストリップロールから送り出す第二のストリップ供給機と
、第一のストリップ供給機から送り出されたストリップの右側端および左側端を徐々に上
方に曲げて、外面の一部が開放された内側管状本体を形成する第一の成形ステーションの
第一の成形部と、第一の成形部において形成されたその一部が開放され内側管状本体にフ
ラックスを充填するフラックス充填部と、フラックスが充填された内側管状本体の開放部
同士を互いに接触させる第一の閉鎖部と、第二のストリップ供給機から送り出されたスト
リップの右側端および左側端を徐々に上方に曲げて、第一の閉鎖部において形成された内
側管状本体の外面を覆う外側管状本体を形成する第二の成形ステーションと、第二の成形
部において形成された外側管状本体をFCWに引き出す引き出し部とから成ることを特徴
とする。
加工する複数の成形ローラを含む。第一の成形ステーションの閉鎖部に構成された成形ロ
ーラ、および第二の成形ステーションに構成された成形ローラが、ストリップの側端によ
って形成される、内側管状本体および外側管状本体のシームが同じ箇所に位置しないよう
な配置でそれらの本体を形成する。
シームを溶接する溶接機をさらに含む。この溶接機は、第二の成形ステーションと引き出
し部との間に位置する。
ストリップを、内部に空洞を有し、外周に開放シームを有する内側管状本体に形成する第
一のステップと、第一の形成ステップにおいて形成された内側管状本体に、開放シームを
通じてフラックスを充填する第二のステップと、第二のステップにおいてフラックスが充
填された内側管状本体の開放シームを側端同士が近接して付着するように押圧する第三の
ステップと、ストリップの側端を徐々に上方に曲げて、前のステップにおいて形成された
内側管状本体を覆う外側管状本体を形成する第四のステップと、外側管状本体を引き出し
て徐々に直径を短縮することによってFCWを形成する第五のステップとから成ることを
特徴とする。
管状本体のシームの位置は、互いから離れていることを特徴とする。
本体のシームを溶接してシームレス構造を形成する溶接ステップをさらに含む。
入ること、かつフラックスが漏出することを防ぐことによって溶接アークおよびワイヤ供
給能力を安定化できる。これらは、FCWが二重管状本体構造を有し、管状本体のシーム
が異なる箇所に位置するから防ぐことができる。
タイプのフラックス入りワイヤを製造できる。
構造を有するFCWを製造でき、全ての機器を連続処理システムに配置できる。これによ
りライン構造が簡単になり、生産性を改善するという利益がもたらされる。
図8の添付図面を参照して以下に記述する。
外側管状本体60を備えた構造であることを特徴とする。
で充填される。
れらを共に付着して形成される。内側管状本体50の端部52の両方が、非常に狭い隙間
を有するシーム53を形成する。ここでは、内側管状本体50の両端部52を、図5に示
す重ね合わせ部分を有するように形成できる。この場合では、シーム53の位置は、外面
に設置されており、端部の頂部である。
管状本体50を含めた総重量の30〜40wt%である。
によって引き起こされ得る溶接欠陥、およびFCW製造プロセスにおける過度な充填率(
40%を上回る)を原因とする不具合を防ぐことができる分量である。そして、外側管状
本体50を含めたFCWの全重量に対するフラックス30の重量比を、12〜15%の好
ましい範囲内に保証する分量である。
おけるワイヤの切断により引き起こされる生産性の低下を指す。
内側管状本体50のシーム53を通って漏出すること、かつ大気中の湿気がフラックスに
入ることを防ぐ。
れらを共に付着して形成され、内側管状本体50の外周全体を覆う。
成する。
ム63は、実質的に異なる位置に配置される。
内側管状本体50のシーム53を通り漏出することがない。また、大気中に含有する湿気
が、外側管状本体60のシーム63を通ってフラックス30に浸透することがない。
53と外側管状本体60のシーム63とは、好ましくは、管状本体50および60の中心
を基準にして少なくとも60度隔てられる。2つのシーム53と63との間の角度が60
度以下である場合には、外側管状本体の密閉効果が不十分となることがある。なぜならば
、内側管状本体50のシーム53と外側管状本体60のシーム63との間の距離が短いか
らである。
3と63との間の角度は、最も好ましくは約90度である。シーム53と63との間の角
度が90度よりも大きいと、外側管状本体60を形成するための成形ローラの配置および
運転が複雑かつ困難となる。そのため、シーム53と63との間の角度は、最も好ましく
は約90度である。
0の厚さと同じか、それよりも厚い。
内側管状本体50は、外側管状本体60によって環境影響から保護され、内側管状本体の
必要条件が、フラックスの漏出を防ぐ機能のみであるからである。その結果として、外側
管状本体60の厚さは、内側管状本体50の厚さと同じか、それよりも厚いことが望まし
い。
考慮して適切に決定されるはずである。例えば、本発明の実施形態では、外側管状本体6
0におけるストリップ61の厚さ、および内側管状本体50におけるストリップ51の厚
さは、それぞれ、0.6〜1.2ミリメートル(mm)および0.4〜0.8mmである
。
め、シーム63を有するフラックス入りワイヤとして考慮できる。
適切な方法により外側管状本体60のシーム63を除去することによってシームレスタイ
プのFCWとして生産できる。
生産された内側管状本体50および外側管状本体60の2つの別々の部材から成るものと
して考慮できるが、内側管状本体50および外側管状本体60は、引き出しプロセスにお
いて実質的に一体化された本体を形成する。
ステム」)を以下に詳細に記述する。
ストリップ供給機100、第二のストリップ供給機200、第一の成形ステーション30
0、フラックス充填機400、第二の成形ステーション500、および引き出し部700
から成る。
ップ51を送り出す。
51の厚さは、0.4〜0.8mmの範囲内である。
ップ61を送り出す。
む。ストリップ61の厚さは、0.6〜1.2mmの範囲内である。
トリップ51を用いて内側管状本体50を形成する。この内側管状本体は、一部が開放さ
れたスリットを有する。第一の成形ステーションは、ストリップ供給機側に第一の成形部
310、およびフラックス充填機400の下流に後に記述する第一の閉鎖部320を含む
。
ラを含む。この目的のため、成形ローラは、ストリップ51の送り方向に沿ってストリッ
プ51の右側および左側(または、上側および下側)に対構造で配置される。この配置に
よって、ストリップ51の側端同士が互いに向かうように徐々に上方に曲げられる。
して内側管状本体50にフラックス30を充填する。この充填機400は、第一の成形部
310の出口に位置付けられる。
およびフラックス30を内側管状本体50の開放スリットに送り出すフィードベルトを含
む。
同士が互いに向かうように押圧してストリップの側端同士を共に密に付着する。この閉鎖
部320は、フラックス充填機の出口側に位置付けられる。
する複数の成形ローラ(図示せず)を含む。この成形ローラは、内側管状本体50の送り
方向に沿って内側管状本体50の右側および左側(または、上側および下側)に対構造で
配置される。
うように押圧する。しかしながら、内側管状本体50の側端52の一部は、必要に応じて
重ね合わせ構成に形成できる。
充填された内側管状本体50の外面の周囲に、第二のストリップ供給機200から送り出
されたストリップ61を用いて外側管状本体60を形成する。第二の成形ステーションは
、第一の成形ステーション300の第一の閉鎖部320の出口側に位置付けられる。
の成形部510を含む。また、第二の成形部510において形成されたストリップ61の
端部62を押圧する第二の閉鎖部520を含む。
二のストリップ供給機200から送り出されたストリップ61を管状に形成する複数の成
形ローラを含む。この成形ローラは、第一の閉鎖部320から出された内側管状本体50
の送り方向に沿って内側管状本体50の右側および左側(または、上側および下側)に対
構造で配置される。
されたシーム63の位置が、第一の成形ステーション300の第一の閉鎖部320によっ
て形成された、内側管状本体50の側端52間に形成されたシール53の位置と異なるよ
うに配置される。
から送り出された内側管状本体50を、第二の成形ステーション500の第二の閉鎖部5
20の成形ローラに正確に導くガイドロールである。
60を、直径を徐々に短縮するようにしてフラックス入りワイヤとして引き出す。この引
き出し部700は、第二の成形ステーション500の出口側に位置付けられる。
の引き出しに一般に使用されるバーは示さない。
されたワイヤを巻き付けるワイヤリール800をさらに含む。ワイヤリール800は、引
き出し部700の下流に位置付けられる。
ロセスのさらなる詳細を、添付図面である図7を参照して以下に記述する。
が第一のストリップ供給機100から送り出される。ストリップ51は、第一の成形ステ
ーション300内に送り出され、第一の成形ステーション300の第一の成形部310の
成形ローラを通り抜ける。
の側端52が成形ローラによって徐々に上方に曲げられる。これによりストリップ輪郭の
断面が「U」字形となる。このプロセスでは、ストリップ51から、フラックス30を充
填するための空洞を有し、外周の一部が開放された内側管状本体50が形成される。
管状本体50は、次にフラックス充填機400を通り抜ける。このフラックス充填機40
0によってフラックス30が充填される。このプロセスを図7(a)に図示する。
た総重量の30〜40重量%である。
びプロセスの不合格率を防ぐことができる。また、後に形成される外側管状本体50を含
めた全重量に対するフラックス30の重量比を、12〜15%に満足させることができる
。
ステーション300の第一の閉鎖部320内に送り出される。そして、前述した第一の閉
鎖部320の成形ローラを通り抜ける。
示すように、内側管状本体50の側端52同士は、成形ローラによって徐々に上方に曲げ
られ、閉鎖される。結果として、内側管状本体50は、閉鎖部分に非常に小さいスリット
(シーム)を有する管に形成される。これは次に、第二の成形ステーション500に送り
出される。
形成するための薄いストリップ61が第二のストリップ供給機200によって送り出され
る。ストリップ61は、第二の成形ステーション500を構成する第二の成形部510お
よび第二の閉鎖部520を連続的に通り抜ける。
部520を通り抜ける間に、ストリップの側端62が徐々に上方に曲げられて、フラック
ス充填機400および第二の成形ステーション500を通り抜けた内側管状本体50を覆
う外側管状本体60が形成される。このプロセスを図7(c)および図7(d)に図示す
る。
e)に示すように、内部がフラックス30で充填された内側管状本体50を覆う。
内側管状本体50のシーム53から離れて位置する。この配置により、大気中の湿気が内
側管状本体50の空洞内のフラックス30に浸透することを防止できることが留意される
べきである。
60は、引き出し部700内に送り出される。引き出し部700を通り抜ける間に、図7
(f)に示すように、外側管状本体の直径が短縮したフラックス入りワイヤが形成される
。これはワイヤリール800に巻かれ、取り出される。
内側管状本体50の直径が短縮され、これが事実上境界面のない一体化された本体となる
。
外側管状本体60を含むが、外側管状本体60は、事実上内側管状本体50と一体化され
た本体を形成する。そのため、この本体には、フラックス30または空気が通り抜けるこ
とができるような、内側管状本体と外側管状本体との間の隙間がない。さらに、外側管状
本体60のシーム63の位置が内側管状本体50のシーム53の位置と離れているため、
フラックス30の漏出および大気中の湿気の浸透をさらに防ぐことができる。
装置は、シームを有するフラックス入りワイヤの処理に限定されない。
おいて形成された外側管状本体60のシーム63を溶接する溶接部910を、第二の成形
ステーション500と引き出し部700との間に導き入れ、シーム溶接のプロセスを追加
することによって行うことができる。
種類の溶接機でもよい。溶接機910によって処理されたシームレスタイプのフラックス
入りワイヤは、フラックス30の漏出、および大気中の湿気のフラックスへの浸透を防ぐ
ことができる。さらに、ワイヤと溶接チップとの間の導電率がより高くなり、その結果ア
ークがより安定的となり、ワイヤ供給能力が改善される。
用されないが、低水素含有量の溶接材料を提供できる。シーム溶接プロセスに応用される
場合には、アークがより安定的となり、供給能力が向上した超低水素含有量の溶接ワイヤ
を生産できる。
50−内側管状本体
60−外側管状本体
51、61−ストリップ
52、62−ストリップの側端
53、63−シーム
100−第一のストリップ供給機
200−第二のストリップ供給機
300−第一の成形ステーション
310−第一の成形部
320−第一の閉鎖部
400−フラックス充填機
500−第二の成形ステーション
510−第二の成形部
520−第二の閉鎖部
620−ガイドロール
700−引き出し部
710−ダイス
720−引き出しドラム
800−ワイヤリール
910−溶接部
Claims (6)
- シームを有する管状本体となるように第一の平坦ストリップの側端を丸めることによって前記第一の平坦ストリップから形成された、内部にフラックスを閉じ込めた内側管状本体であって、前記フラックスの分量は前記フラックスと前記内側管状本体との総重量の30〜40wt%の範囲にある、内側管状本体と、
シームを有する管状本体となるように第二の平坦ストリップの側端を丸めることによって前記第二の平坦ストリップから形成された外側管状本体であって、前記外側管状本体は堅固な接触において前記内側管状本体を覆う、外側管状本体と
を含み、
前記内側管状本体および前記外側管状本体の前記シームが、前記内側および外側管の中心を基準として少なくとも90度互いから離れた異なる位置に配置されたフラックス入りワイヤ。 - フラックス入りワイヤを生産するための装置であって、
シームを有する内側管状本体を形成するための第一のスチールストリップを第一のストリップロールから送り出す第一のストリップ供給機と、
外側管状本体を形成するための第二のスチールストリップを第二のストリップロールから送り出す第二のストリップ供給機と、
前記第一のストリップ供給機から送り出された前記第一のスチールストリップの右側端および左側端を徐々に上方に曲げて、外周の一部が開放された内側管状本体を形成する、第一の成形ステーションの第一の成形部と、
前記第一の成形部において形成された前記内側管状本体内に前記外周の前記開放された部分を通してフラックスを充填するフラックス充填機であって、前記フラックスの分量が前記フラックスと前記内側管状本体との総重量の30〜40wt%の範囲となるように前記内側管状本体を充填するように構成されるフラックス充填機と、
前記フラックスが充填された前記内側管状本体の前記外周の前記開放された部分を密に閉鎖する、前記第一の成形ステーションの第一の閉鎖部と、
前記第二のストリップ供給機から送り出された前記第二のスチールストリップの右側端および左側端を徐々に上方に曲げて、前記第一の成形ステーションにおいて形成された前記内側管状本体の外面を覆う外側管状本体を形成する第二の成形ステーションと、
前記第二の成形ステーションにおいて形成された前記外側管状本体をフラックス入りワイヤとして引き抜く引き抜き部と
を含み、
前記内側管状本体および前記外側管状本体の前記シームが、前記内側および外側管の中心を基準として少なくとも90度互いから離れた異なる位置に配置されたフラックス入りワイヤを生産するための装置。 - 前記第一および前記第二の成形ステーションが、それぞれの前記ストリップを管状本体に形成する複数の成形ローラを含み、
前記第一の成形ステーションの前記閉鎖部の前記成形ローラ、および前記第二の成形ステーションの前記成形ローラが、前記ストリップの前記側端によって形成された前記内側管状本体のシームと、前記ストリップの前記側端によって形成された前記外側管状本体のシームとを異なる位置に形成するように配置され、前記内側管状本体および前記外側管状本体の前記シームが、前記内側および外側管の中心を基準として少なくとも90度互いから離れた異なる位置に配置された、請求項2に記載のフラックス入りワイヤを生産するための装置。 - 前記第二の成形ステーションによって形成された前記外側管状本体の前記シームを溶接する、前記第二の成形ステーションと前記引き出し部との間に据え付けられた溶接機をさらに含む、請求項2または3に記載のフラックス入りワイヤを生産するための装置。
- フラックス入りワイヤを生産するための方法であって、
第一のストリップの側端を徐々に上方に曲げて、フラックスを充填するための中空部分を有し、外周の一部が開放されこれにより開放スリットが形成された内側管状本体を形成するステップと、
前記内側管状本体を形成するステップにおいて形成された前記内側管状本体の前記中空部分内に前記開放スリットを通してフラックスを充填するステップであって、前記フラックスの分量が前記フラックスと前記内側管状本体との総重量の30〜40wt%の範囲である、ステップと、
前記側端同士が近接して付着して一緒にシームを形成するように、前記フラックスを充填するステップにおいてフラックスを充填した前記内側管状本体の前記開放スリットを押圧するステップと、
第二のストリップの側端を徐々に上方に曲げることによって、前のステップにおいて形成された前記内側管状本体を覆い、シームを有する外側管状本体を形成し、前記内側管状本体および前記外側管状本体の前記シームが、前記内側および外側管の中心を基準として少なくとも90度互いから離れた異なる位置に配置されたステップと、
前記外側管状本体を徐々に直径を減少しつつ引き抜くことによって、フラックス入りワイヤを形成するステップと
を含む、フラックス入りワイヤを生産するための方法。 - 前記外側管状本体を引き出す前記ステップの前に、前記外側管状本体の前記シームを溶接してシームレス構造を形成する溶接ステップをさらに含む、請求項5に記載のフラックス入りワイヤを生産するための方法。
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