JP2682806B2 - アーク溶接用メッキワイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面にメッキが施され
たソリッドワイヤ及びフラックス入りワイヤ（シームレ
スワイヤ）等のアーク溶接用メッキワイヤに関し、特に
アーク安定性及び送給安定性が優れたアーク溶接用メッ
キワイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】アーク溶接において、アークが不安定に
なる原因としては、通電点が変動すること及びワイヤの
送給が不安定であること等がある。従来、アーク安定性
を向上させた銅メッキソリッドワイヤとして、粒界酸化
ワイヤが提案されている（特開昭５６−１４４８９２
号）。この粒界酸化ワイヤは、ワイヤの下地表面を粒界
酸化して酸素富化層を形成した後、この下地表面に銅メ
ッキを施し、更に伸線加工することによってワイヤ表面
に横溝を形成し、この横溝内に液体潤滑剤を保持するこ
とによってワイヤ送給性を向上させたものである。ま
た、メッキ前処理の前に少なくとも１パス以上の湿式伸
線加工を施して微量な残留物を取り除くことによりメッ
キ密着性を向上させ、これにより通電点の変動を抑制し
アーク安定性を向上させたワイヤも提案されている（特
公平５−１１２０号）。

【０００３】一方、メッキを施したフラックス入りワイ
ヤについても、通電点を安定させるために、メッキ技術
の検討及びフラックス中のアーク安定剤等の検討がなさ
れている。また、送給性を安定させるため、表面潤滑剤
等の技術開発がなされている（特開昭５７−３２８９４
号等）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の溶接用ワイヤにおいては、いずれもアークの安
定性が十分でないという問題点がある。即ち、近年、ロ
ボット溶接機の普及に伴い、溶接ワイヤは更に過酷な条
件で使用されるようになった。このため、上述の溶接用
ワイヤでは、連続溶接の際に、通電チップと溶接ワイヤ
との間で間欠的にＣｕメッキ皮膜の融着又は剥離が発生
し、安定したアークを得ることができない。

【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、ワイヤ送給性が優れていると共に通電点の
変動を回避でき、ロボット溶接機等において使用する際
にも良好なアーク安定性を得ることができるアーク溶接
用メッキワイヤを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るアーク溶接
用メッキワイヤは、表面にメッキ皮膜を有するアーク溶
接用メッキワイヤにおいて、下記数式１で定義されるワ
イヤ比表面積を０．０５以下に規制すると共に、下記数
式２で定義される下地比表面積を０．００５乃至０．０
５に規制したことを特徴とする。

【０００７】

【数１】ワイヤ比表面積＝（Ｓａ／Ｓｍ）−１ 但し、Ｓａ；測定対象領域におけるワイヤ表面の実表面
積（ｍｍ²） Ｓｍ；測定対象領域におけるワイヤ表面の見かけ上の面
積（ｍｍ²）

【０００８】

【数２】下地比表面積＝（Ｓｂ／Ｓｎ）−１ 但し、Ｓｂ；測定対象領域におけるメッキ層の下地のワ
イヤ表面の実表面積（ｍｍ²） Ｓｎ；測定対象領域におけるメッキ層の下地の見かけ上
の面積（ｍｍ²）

【０００９】

【作用】本願発明者等は、前記課題を解決するために、
種々の製造方法でワイヤを試作し、ワイヤの性状とアー
ク安定性との関係を比較した結果、ワイヤ比表面積及び
下地比表面積がアーク安定性に大きく影響を及ぼしてい
ることを見い出した。

【００１０】但し、ワイヤ比表面積及び下地比表面積は
前記数式１，２により定義されるが、この数式１，２に
おけるワイヤ表面及びメッキ下地表面の実表面積Ｓａ，
Ｓｂは、ワイヤ表面及びメッキ下地表面の微細な凹凸を
３次元的に定量化したものである。

【００１１】以下に、比表面積の測定方法について説明
する。図１にワイヤ表面の微小部分を３次元直交座標系
で示すように、ワイヤの実表面２は凹凸を有しており、
その実表面２の面積Ｓａは、この実表面２をＸ−Ｙ面に
投影した見かけ上の表面３の面積Ｓｍよりも大きい。そ
こで、図２に示すように、ワイヤ１の表面に、その長手
方向（以下、横方向）の長さが６００μｍ、周方向（以
下、縦方向）の長さが５００μｍの測定領域（測定視
野）をとり、これを図３に示すように平面に展開し、横
方向の長さを２５６分割し、縦方向の長さを２００分割
して２５６×２００個の有限の区間に分割する。そし
て、各メッシュの交点における実表面の位置（即ち、実
表面の高さ）を測定する。この実表面の高さは、図１の
３次元直交座標系で、Ｘ−Ｙ面が測定視野になり、実表
面の高さＨ11、Ｈ12等はＺ軸の値として求められる。こ
の高さＨ11、Ｈ12等の位置を隣接する３点毎に結ぶと、
図４のようになる。そこで、実表面を図４の各高さ位置
Ｈ11、Ｈ12、Ｈ21等を結ぶことにより得られる多数の三
角形の連結により近似することとし、図５に示すよう
に、これらの各三角形の面積Ｓ11、Ｓ12等を算出してこ
れを全て加算することにより、実表面積Ｓａとする。

【００１２】この測定視野におけるメッシュ交点におけ
る実表面の高さＨ11、Ｈ12等は、電子線３次元粗さ解析
装置により測定することができる。この３次元粗さ解析
装置はＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）の一種であり、試料
面に対し略垂直方向に電子を照射し、二次電子を電子線
照射点から４等配の方向について４本の検出器で検出
し、その検出結果をマイクロコンピュータで演算処理す
ることにより３次元（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の位置情報を得るも
のである。

【００１３】また、見かけ上の表面積Ｓｍは測定領域
（測定視野）の面積、即ち、Ｓｍ＝５００（μｍ）×６
００（μｍ）＝３０００００（μｍ²）となる。

【００１４】このようにして見かけ上の表面積Ｓｍと、
実表面の凹凸を考慮した実表面積Ｓａを求めた後、前記
１式に従ってワイヤ比表面積を求める。

【００１５】なお、実際に実表面積を求める場合には、
実表面積の測定領域においてメッキ皮膜の表面に疵がな
いこと及びワイヤ表面の付着不純物等を十分に除去する
ことが必要である。また、この比表面積は、メッキ皮膜
表面の複数箇所（例えば、９箇所）において求め、その
平均値とする。

【００１６】更に、図３に示すメッシュの分割数をより
細かくすることにより、実表面積の測定値をより一層真
値に近づけることができるが、前述の如く、５００μｍ
×６００μｍの領域を２００×２５６に分割することに
より、得られた比表面積はアーク安定性との間に優れた
相関関係を示し、ワイヤの評価が可能であった。一方、
メッシュをそれ以上細かくすると、コンピュータにおけ
る解析に時間がかかるなどの不都合が生じる他、ワイヤ
評価精度の向上は少なかった。このため、本発明におい
ては、測定領域（測定視野）を５００μｍ×６００μｍ
とし、これを２００×２５６分割して求めた比表面積を
特許請求の範囲に規定した。

【００１７】更に、下地比表面積も、メッキ層の下地の
ワイヤ表面の見かけ上の面積Ｓｎ及び実表面積Ｓｂにつ
いて測定及び演算する以外は、上述のワイヤ比表面積と
同様にして求めることができる。

【００１８】従来ワイヤの表面粗さは、ＳＥＭ又はＪＩ
ＳＢ０６０１、ＪＩＳＢ０６５１で規定されている触針
法で測定されている。しかし、触針法では針先の曲率よ
りも小さな凹凸の検出が困難であり、また、触針法によ
り求めたワイヤ表面の状況は、ＳＥＭによる観察から得
られるワイヤ表面の状況と必ずしも一致していない。こ
のため、従来、このワイヤ表面の状況とアーク安定性と
の間には、相関関係が認められなかった。

【００１９】しかし、本願発明のように、微細な凹凸を
３次元的に定量化する方法を用いて測定したところ、従
来相関がみられなかった表面粗さとアーク安定性は、一
定の関係があることが認められた。これは、ワイヤの表
面粗さを一定値以下に抑制することにより、ワイヤと溶
接チップとの接触面積が増大し、単位面積当たりの電流
密度が下がり、通電がスムーズに行われているためであ
ると考えられる。

【００２０】また、ワイヤ比表面積が大きくなって、ワ
イヤ表面の凹凸が大きくなると、チップとワイヤとの接
触点（通電点）が不安定となり、その結果、電流が不安
定となり、アークが安定しないものと推定される。この
ように、従来の表面粗さ測定法では測定できないワイヤ
表面の微細な凹凸がアーク安定性に大きく影響する。

【００２１】この影響は、銅メッキを施したソリッドワ
イヤに関しても、またメッキがないソリッドワイヤにお
いても同様である。更に、ソリッドワイヤの替わりに、
フラックス入りワイヤを使用しても同様の傾向が得られ
た。

【００２２】なお、測定領域は、前述の如く、ワイヤ表
面を平面に展開した状態で、５００μｍ×６００μｍ
（３０００００μｍ²）である。

【００２３】また、ワイヤ比表面積は、以下の条件で測
定することができる。

【００２４】（１）サンプリング方法：スプールに巻か
れた製品ワイヤからできるだけ疵を付けないようにし
て、約２０ｍｍの部分を任意の３箇所から採取し、金属
表面を腐食させない石油エーテル、アセトン、四塩化炭
素若しくはフロン等の有機溶媒中で、又は加工工程中で
使用する潤滑油の種類に応じてそれを除くために最も適
当と思われる液（湯若しくはその他の脱脂液）で超音波
洗浄することにより、ワイヤ表面に付着している汚れ及
び油脂分等の不純物を取り除く。超音波洗浄はワイヤが
互いに擦れ合って疵を付けないように１本づつ行う。な
お、ワイヤの製造に当たっては、伸線によってダイスか
ら受ける疵、設備各所及び線同士の接触で生じる疵及び
擦り疵は可能な限り発生させないように留意されている
ものであり、その意味では比表面積値は疵のない部分を
選んで測定することが好ましい。

【００２５】（２）測定位置：１サンプルの任意の１断
面を１２０度ずらした３箇所で測定し、３サンプルの合
計９箇所の測定値の単純平均とする。

【００２６】（３）測定倍率：１５０倍（ワイヤによら
ず一定）である。測定装置としては、３次元粗さ解析装
置（例えば、エリオニクス社製ＥＲＡ−８０００）があ
る。

【００２７】下地比表面積 アーク安定性は、チップ−ワイヤ間の通電点変動に関係
がある。この通電点変動はチップ−ワイヤ間の接触抵抗
により支配され、この接触抵抗は、ワイヤ表面の性状
（ワイヤ表面の粗さ及び付着不純物）の他に、メッキ層
の下地表面（メッキ層を設ける前のワイヤ表面）の性状
（ワイヤ下地表面の粗さ及び付着不純物）と密接な関係
がある。

【００２８】そこで、本願発明者等が、前述のワイヤ表
面（メッキ層表面）について、比表面積とアーク安定性
との関係を調べた手法により、メッキ下地表面の性状と
アーク安定性との関係を調べた。その結果、下地表面積
は、下記（２）式にて定義される下地比表面積を、０．
００５〜０．０５にする必要があることを見い出した。

【００２９】 下地比表面積＝（Ｓｂ／Ｓｎ）−１ …（２） 但し、Ｓｂ：測定対象領域におけるメッキ層の下地のワ
イヤ表面の実表面積（ｍｍ²） Ｓｎ：測定対象領域におけるメッキ層の下地の見かけ上
の面積（ｍｍ²）

【００３０】即ち、ワイヤ表面の比表面積が同程度であ
っても、ワイヤ下地表面の比表面積が大きい場合、即
ち、ワイヤ下地表面の凹凸が大きくなると、ワイヤ送給
中、コンジットライナー内でワイヤがライナーと接触
し、ワイヤ下地の凸部において極端にメッキＣｕの剥離
が起こりやすくなり、チップとワイヤとの間の通電点が
不安定となり、その結果、溶接電流が不安定となり、ア
ークが安定しないものとなる。

【００３１】この下地表面積の影響については、ワイヤ
下地表面の凹凸の程度が小さいと、メッキ処理工程にお
いて、ワイヤと、メッキ浴との間で十分な接触面積を得
ることができず、溶接用ワイヤとして必要なメッキ密着
性を得ることができず、その結果、アーク不安定となる
と考えられる。従来の表面粗さ測定法では測定できない
ワイヤ下地表面の微細な凹凸がメッキ密着性に影響を及
ぼし、更にアーク安定性に大きく影響を及ぼすものと考
えられる。本発明はこのような微細な凹凸を前記式
（２）にて定義される下地比表面積というパラメータで
定量化し、これを所定範囲に規制することによりアーク
安定性を更に向上させる。

【００３２】即ち、本発明は、前述の要領で測定された
ワイヤ比表面積を０．０５以下に規制し、且つ、下地比
表面積を０．００５乃至０．０５に規制することによ
り、アーク安定性が優れた溶接用メッキワイヤを得る。

【００３３】以下、本発明における数値限定理由につい
て説明する。

【００３４】ワイヤ比表面積：０．０５以下 ワイヤ比表面積はアーク安定性に影響し、ワイヤ比表面
積が小さいほどアーク安定性が良好になる。送給速度等
が速い等、過酷な送給条件で溶接を行うことを考慮する
と、ワイヤ送給性を十分に確保し、アーク安定性を保つ
ためには、ワイヤ比表面積の上限を０．０５とすること
が必要である。

【００３５】過酷な送給状態では、アーク安定性を確保
するために更に一層ワイヤ比表面積を低くすることが要
求されることから、ワイヤ比表面積の上限は０．０１が
好ましい。

【００３６】また、平均表面粗さ（Ｒａ）は０．４μｍ
以下であることが望ましい。更に、ワイヤ長手方向にお
ける比表面積値のばらつきも±０．００５以内にするこ
とが望ましい。

【００３７】ワイヤ比表面積を小さくするためには、ワ
イヤ本体を乾式伸線法ではなく、湿式伸線法により伸線
加工することが好ましい。また、伸線速度の低速化、伸
線ダイススケジュールを変えることによる減面率の細分
化及びメッキサイズの細径化等により、ワイヤ比表面積
を小さくすることができる。

【００３８】なお、本発明は、ワイヤの成分に拘わら
ず、同様の効果が得られる。

【００３９】下地比表面積：０．００５乃至０．０５ 下地比表面積が０．００５未満では、溶接用ワイヤとし
て十分なメッキ密着性が得られず、また、０．０５を超
えると溶接時に、ワイヤとコンジットライナーとの間で
ワイヤ凸部のメッキが剥離しやすくなる。従って、下地
比表面積は０．００５乃至０．０５の範囲とする。な
お、下地比表面積は、前述のワイヤ表面積と同一の方法
により測定されるものである。

【００４０】また、下地比表面積は、以下の条件で測定
することができる。

【００４１】（１）サンプリング方法：スプールに巻か
れた製品ワイヤからできるだけ疵を付けないようにし
て、約２０ｍｍの部分を任意の３箇所から採取する。そ
して、これらのサンプルの表面の銅メッキ皮膜を薬品に
より溶解して下地表面を露出させ、超音波洗浄により下
地表面に付着している不純物を除去する。この場合に、
サンプル同士が相互に擦れ合って疵が付くことを防止す
るために、サンプルの超音波洗浄は１本づつ行うことが
必要である。

【００４２】（２）測定位置：１サンプルの任意の１断
面を１２０度ずらした３箇所で測定し、３サンプルの合
計９箇所の測定値の単純平均とする。

【００４３】（３）測定倍率：１５０倍（ワイヤ径によ
らず一定）である。

【００４４】本発明においては、アーク溶接用ワイヤの
組成は特に限定されるものではない。しかし、メッキを
施したソリッドワイヤとしては、Ｃ；０．０５乃至０．
１５重量％（Ｃｕメッキ皮膜を含むワイヤ全体に対する
重量％：以下、同じ）、Ｓｉ；０．５乃至１．０重量
％、Ｍｎ；１．０乃至２．０重量％を含有すると共に、
主にメッキ皮膜を構成するＣｕ量が０．１乃至０．４重
量％であり、Ｐ含有量を０．０４重量％以下、Ｓ含有量
を０．０３重量％以下に規制し、残部がＦｅ及び不可避
的不純物からなることが好ましい。また、これらの元素
に加えて、Ｔｉを０．０１乃至０．５重量％含有してい
てもよい。以下に、各元素の添加理由及び組成限定理由
について説明する。

【００４５】Ｃ：０．０５乃至０．１５重量％ Ｃは、溶接金属の強度向上に必要不可欠な元素である。
Ｃ含有量が０．０５重量％未満の場合は、高張力鋼溶接
金属としては強度が不足する。また、Ｃ含有量が０．１
５重量％を超えると、割れ感受性が著しく高くなる。こ
のため、Ｃ含有量は０．０５乃至０．１５重量％とす
る。

【００４６】Ｓｉ：０．５乃至１．０重量％ Ｓｉは、脱酸元素として不可欠の元素であり、溶接金属
の降伏強度を高めるという効果がある。Ｓｉ含有量が
０．５重量％未満の場合は、脱酸効果が十分でない。ま
た、Ｓｉ含有量が１．０重量％を超えると、溶接金属の
靱性が低下する。このため、Ｓｉ含有量は０．５乃至
１．０重量％とする。

【００４７】Ｍｎ：１．０乃至２．０重量％ Ｍｎは、Ｓｉと同様に脱酸効果を有する元素である。Ｍ
ｎ含有量が１．０重量％未満では、溶接金属の引張強さ
が十分でない。また、Ｍｎ含有量が２．０重量％を超え
ると、生産工程における伸線性が著しく低下する。この
ため、Ｍｎ含有量は１．０乃至２．０重量％とする。

【００４８】Ｐ≦０．０４重量％，Ｓ≦０．０３重量％ Ｐは、割れ発生防止の点から０．０４重量％以下に抑制
することが必要である。また、Ｓは、高温割れ発生の原
因となるため、０．０３重量％以下に規制することが必
要である。

【００４９】Ｃｕ：０．１乃至０．４重量％ Ｃｕはメッキ皮膜を構成する元素である。Ｃｕ量が０．
１重量％未満の場合は、メッキ下地（鉄地）を完全に被
覆することが困難であり、鉄地が露出する虞れがある。
ワイヤ表面に鉄地が露出すると、ワイヤの接触抵抗が不
均一になり、アーク不安定の原因になる。一方、Ｃｕ量
が０．４重量％を超えると、メッキ皮膜の内部応力が増
大するので、溶接時に、送給ローラ部及びコンジットラ
イナー内部においてメッキ皮膜が剥離し、鉄地が露出し
て、アークが不安定になる。このため、Ｃｕ量は０．１
乃至０．４重量％とする。このＣｕ量は主にメッキ皮膜
のＣｕ量である。これらの効果は、メッキを施したフラ
ックス入りワイヤにおいても同様であり、フラックス入
りワイヤの場合もＣｕ含有量は０．１〜０．４重量％と
することが好ましい。

【００５０】Ｔｉ：０．０１乃至０．５重量％ Ｔｉは、アーク安定剤及び脱酸元素として作用し、特に
大電流で溶接する場合に、アーク安定性を向上させると
共に、酸化物の生成により溶接金属のミクロ組織を微細
化し、靱性を改善する効果がある。このため、大電流で
溶接する場合にはＴｉを添加することが好ましい。小電
流での溶接の場合は、Ｔｉを添加しなくてもよい。Ｔｉ
を添加する場合は、その添加量を０．０１乃至０．５重
量％とする。Ｔｉ添加量が０．０１重量％未満の場合は
脱酸効果が不足する。また、Ｔｉ含有量が０．５重量％
を超えると、ワイヤの製造が困難になる。このため、Ｔ
ｉを添加する場合は、その含有量を０．０１乃至０．５
重量％とする。

【００５１】なお、上述した成分の他に、必要に応じ
て、Ａｌ；０．０２重量％以下、Ｃａ；５０ｐｐｍ以
下、Ｎｉ；０．１５重量％以下、Ｍｏ；０．１５重量％
以下からなる群から選択された１種又は２種以上の元素
を含有させても、本発明の効果に何等悪影響を及ぼさな
い。従って、これらの元素を上述の範囲内で含有するこ
とは許容される。

【００５２】また、メッキを施したフラックス入りワイ
ヤとしては、外皮成分として、Ｃ；０．０８重量％以
下、Ｓｉ；１．０重量％以下、Ｍｎ；０．１０乃至２．
０重量％、Ｐ；０．０４重量％以下及びＳ；０．０３重
量％以下を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からな
る組成のものが好ましい。充填するフラックス成分は、
従来使用されている各種の成分系統のものが適用でき
る。

【００５３】

【実施例】以下、本発明に係るアーク溶接用メッキワイ
ヤを実際に製造し、アーク安定性、溶接金属性能及びメ
ッキ密着性を調べた結果について、比較例と比較して説
明する。

【００５４】実施例１ 各種の原線を使用し、原線→伸線→メッキ→伸線（スキ
ンパス）→製品の製造工程を経て、下記表１に示す化学
成分を有し、ワイヤ径が１．２ｍｍのソリッドワイヤを
製造した。これらのワイヤを使用して、軟鋼母材上で溶
接を行い、溶接作業性を評価した。溶接条件は、電流；
２８０Ａ（ＤＣＥＰ）、電圧；３２Ｖ、シールドガス；
１００％ＣＯ₂、シールドガス流量；２５リットル／分であ
る。

【００５５】一方、各ワイヤについて、前述の測定方法
により、ワイヤ比表面積及び下地比表面積を測定した。
その結果を、表２にまとめて示す。また、これらの溶接
用メッキワイヤの作業性を官能評価した結果及び総合判
定結果を、表２に併せて示す。作業性評価の欄は、数値
が大きいほど作業性が良好である。

【００５６】

【表１】

【００５７】

【表２】

【００５８】この表２に示すように、本発明に係る実施
例１〜１０は、いずれも良好な作業性を示した。一方、
比較例１１は、下地表面積が０．０５を超えており、溶
接時にワイヤ−コンジットライナー間でワイヤ凸部のメ
ッキが剥離しやすくなり、作業性が劣るものであった。
比較例１２は、下地比表面積が０．００５未満であり、
十分な密着性が得られなかった。また、比較例１３は、
ワイヤ比表面積が０．０５を超えており、アーク安定性
が満足できるものではなかった。比較例１４は、Ｍｎ及
びＴｉ量が好ましい範囲を外れており、製造が困難であ
ると共に、下地比表面積も０．０５を超えており、凸部
のメッキ剥離が生じた。

【００５９】比較例１５〜１７は、従来のワイヤであ
り、ワイヤ比表面積が０．０５を超えているか、又は下
地比表面積が０．０１未満若しくは０．０５を超えてお
り、いずれも作業性が満足できるものではなかった。

【００６０】なお、実施例１のワイヤの下地表面の３次
元鳥瞰図及びワイヤＳＥＭ像を夫々図６，７に、比較例
１１のワイヤの下地表面の３次元鳥瞰図及びワイヤＳＥ
Ｍ像を夫々図８，９に、比較例１２のワイヤの下地表面
の３次元鳥瞰図及びワイヤＳＥＭ像を夫々図１０，１１
に示す。

【００６１】実施例２ 下記表３及び表４に夫々示すパイプ組成及びフラックス
組成を有する継ぎ目なしフラックス入りワイヤを、パイ
プ造管→フラックス充填→伸線→焼鈍→伸線→メッキ→
（伸線）→スキンパス→製品の製造工程を経て、又はパ
イプ充填→焼鈍→伸線→メッキ→（伸線）→スキンパス
→製品の製造工程を経て、製造した。ワイヤＡ，Ｂはい
ずれもメッキＣｕ量が０．１〜０．４重量％で同条件と
した。フラックス率は１４重量％である。

【００６２】これらのワイヤを使用して、軟鋼母材上で
溶接を行い、溶接作業性を評価した。溶接条件は、電
流；２８０Ａ（ＤＣＥＰ）、電圧；３０Ｖ、シールドガ
ス；１００％ＣＯ₂、シールドガス流量；２５リットル／分
である。

【００６３】各ワイヤについて、前述の測定方法によ
り、ワイヤ比表面積及び下地比表面積を測定した。その
結果を、表５にまとめて示す。

【００６４】

【表３】

【００６５】

【表４】

【００６６】

【表５】

【００６７】表５から明らかなように、実施例２１〜２
７は、いずれも良好な作業性が得られている。一方、比
較例２９，３１は、下地比表面積が大きすぎるために、
また、比較例３２は下地比表面積が小さすぎるために、
いずれもアーク不安定が生じた。また、比較例２８，３
０は、ワイヤ比表面積が夫々０．０６、０．０７と大き
いためにアーク不安定が生じた。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るアーク
溶接用メッキワイヤは、ワイヤ比表面積及び下地比表面
積を所定の範囲に規制したから、通電点の変動が防止さ
れ、ワイヤの送給性が安定して、極めて良好なアーク安
定性を得ることができる。このため、本願に係るアーク
溶接用メッキワイヤは、ソリッドワイヤ又はフラックス
入りワイヤとして、軟鋼又は高張力鋼を始めとする種々
の金属材のアーク溶接に極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワイヤ表面の微小領域における実表面を３次元
直交座標系により示す模式図である。

【図２】ワイヤ表面の比表面積の測定領域を示す模式図
である。

【図３】実表面積を算出するために測定領域を分割する
メッシュを示す模式図である。

【図４】メッシュの各交点における実表面の高さ位置を
３次元直交座標系により示し、実表面を三角形の連結で
近似する模式図である。

【図５】図４の三角形の面積を算出する方法を示す模式
図である。

【図６】実施例１のワイヤについてのワイヤ下地表面の
金属組織を示す３次元鳥瞰図（写真）である。

【図７】実施例１のワイヤについてのワイヤ下地表面の
金属組織を示すＳＥＭ像（Ｘ線写真）である。

【図８】比較例１１のワイヤについてのワイヤ下地表面
の金属組織を示す３次元鳥瞰図（写真）である。

【図９】比較例１１のワイヤについてのワイヤ下地表面
の金属組織を示すＳＥＭ像（Ｘ線写真）である。

【図１０】比較例１２のワイヤについてのワイヤ下地表
面の金属組織を示す３次元鳥瞰図（写真）である。

【図１１】比較例１２のワイヤについてのワイヤ下地表
面の金属組織を示すＳＥＭ像（Ｘ線写真）である。

【符号の説明】

１；ワイヤ ２；実表面 ３；見かけ上の表面 Ｓａ；実表面積 Ｓｍ；見かけ上の表面積

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−202391（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−66495（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−32187（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−32186（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−19893（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−299579（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−299583（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−100687（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面にメッキ皮膜を有するアーク溶接用
   メッキワイヤにおいて、下記（１）式で定義されるワイ
   ヤ比表面積を０．０５以下に規制すると共に、下記
   （２）式で定義される下地比表面積を０．００５乃至
   ０．０５に規制したことを特徴とするアーク溶接用メッ
   キワイヤ。 ワイヤ比表面積＝（Ｓａ／Ｓｍ）−１ …（１） 但し、Ｓａ；測定対象領域におけるワイヤ表面の実表面
   積（ｍｍ²） Ｓｍ；測定対象領域におけるワイヤ表面の見かけ上の面
   積（ｍｍ²） 下地比表面積＝（Ｓｂ／Ｓｎ）−１ …（２） 但し、Ｓｂ；測定対象領域におけるメッキ層の下地のワ
   イヤ表面の実表面積（ｍｍ²） Ｓｎ；測定対象領域におけるメッキ層の下地の見かけ上
   の面積（ｍｍ²）
2. 【請求項２】 前記ワイヤ比表面積を０．０１以下に規
   制したことを特徴とする請求項１に記載のアーク溶接用
   メッキワイヤ。