JP2723793B2 - ガスシールドアーク溶接用ワイヤ - Google Patents
ガスシールドアーク溶接用ワイヤInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガスシールドアーク溶接
用ワイヤの改良に関するものである。
用ワイヤの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】産業機
械、自動車或いは鉄骨などの製造に当たって行われるガ
スシールドアーク溶接は、年々性能向上の要求が厳しく
なっており、高速・高品質・高能率とするための改良が
行われている。改良の一つの方法として、シールドガス
成分の検討や溶接電源のインバータ制御化などが行われ
ている。
械、自動車或いは鉄骨などの製造に当たって行われるガ
スシールドアーク溶接は、年々性能向上の要求が厳しく
なっており、高速・高品質・高能率とするための改良が
行われている。改良の一つの方法として、シールドガス
成分の検討や溶接電源のインバータ制御化などが行われ
ている。
【０００３】しかしながら、高品質な溶接部を安価に能
率良く得るためには、溶接アークの不安定さに起因する
欠陥を防ぎ、安定した溶接アークを長時間維持すること
が最も重要である。ここで言う溶接アークの不安定さと
は、肉眼で分かるアーク長さの変動は勿論、肉眼では認
めることのできない短時間のアーク切れや、ワイヤと溶
融プール間の短時間の短絡(以下、短絡と記す)などを含
めたものである。
率良く得るためには、溶接アークの不安定さに起因する
欠陥を防ぎ、安定した溶接アークを長時間維持すること
が最も重要である。ここで言う溶接アークの不安定さと
は、肉眼で分かるアーク長さの変動は勿論、肉眼では認
めることのできない短時間のアーク切れや、ワイヤと溶
融プール間の短時間の短絡(以下、短絡と記す)などを含
めたものである。
【０００４】溶接アークが不安定となると、溶融プール
の形状が不規則に変動し、アンダカットやオーバラップ
などのビード形状の欠陥を発生し易くなる。また、多層
盛り溶接では、スラグ巻き込み欠陥を発生し易くなる。
また、不安定なアークは作業者の疲労を招き、溶接能率
の低下を引き起こす。
の形状が不規則に変動し、アンダカットやオーバラップ
などのビード形状の欠陥を発生し易くなる。また、多層
盛り溶接では、スラグ巻き込み欠陥を発生し易くなる。
また、不安定なアークは作業者の疲労を招き、溶接能率
の低下を引き起こす。
【０００５】これまでにも、アークを安定すべく種々の
提案がなされてきた。例えば、特公平３−７７０３５号
では、残存潤滑剤を除去した後にワイヤ表面にカルボン
酸カリウム塩を固着させ、その固着量と固着過程で発生
する遊離鉄粉或いは遊離銅粉の量を規制することにより
アーク放電現象を安定化させることが述べられている。
また、特開昭６１−３６９６号では、銅メッキを有する
ワイヤの表面に残留する銅粉の量を規制することによ
り、通電銅チップの摩耗とワイヤ送給用のフレキシブル
コンジットチューブの閉塞を防止することが述べられて
いる。
提案がなされてきた。例えば、特公平３−７７０３５号
では、残存潤滑剤を除去した後にワイヤ表面にカルボン
酸カリウム塩を固着させ、その固着量と固着過程で発生
する遊離鉄粉或いは遊離銅粉の量を規制することにより
アーク放電現象を安定化させることが述べられている。
また、特開昭６１−３６９６号では、銅メッキを有する
ワイヤの表面に残留する銅粉の量を規制することによ
り、通電銅チップの摩耗とワイヤ送給用のフレキシブル
コンジットチューブの閉塞を防止することが述べられて
いる。
【０００６】しかしながら、これらの従来の技術では、
肉眼では認めることのできない短時間のアーク切れや短
絡などの発生を充分に減少させることができておらず、
溶接欠陥の発生や作業者の無用の疲労を招いていた。
肉眼では認めることのできない短時間のアーク切れや短
絡などの発生を充分に減少させることができておらず、
溶接欠陥の発生や作業者の無用の疲労を招いていた。
【０００７】本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解
消して、溶接欠陥や作業者の疲労につながるような、ワ
イヤと溶融プール間の短時間の短絡やアーク切れを充分
に減少させ得るガスシールドアーク溶接用ワイヤを提供
することにある。
消して、溶接欠陥や作業者の疲労につながるような、ワ
イヤと溶融プール間の短時間の短絡やアーク切れを充分
に減少させ得るガスシールドアーク溶接用ワイヤを提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段として、本発明は、ガスシールドアーク溶接用ワ
イヤの不純物を、該ワイヤを石油エーテル等の有機溶媒
中で超音波洗浄し、ワイヤ本体を除去した後に、孔径
０.２μmのろ紙(メンブレンフィルタ)を用いてろ過し、
ろ紙上の残査を不純物とする方法で抽出した不純物の質
量を、ワイヤ見掛け表面積を(ワイヤ見掛け表面積)＝
(ワイヤ径の平均値)×(円周率)×(ワイヤの長さ)とする
とき、ワイヤ見掛け表面積１平方cm当たり５μg以下に
したことを特徴とするガスシールドアーク溶接用ワイヤ
を要旨としている。
の手段として、本発明は、ガスシールドアーク溶接用ワ
イヤの不純物を、該ワイヤを石油エーテル等の有機溶媒
中で超音波洗浄し、ワイヤ本体を除去した後に、孔径
０.２μmのろ紙(メンブレンフィルタ)を用いてろ過し、
ろ紙上の残査を不純物とする方法で抽出した不純物の質
量を、ワイヤ見掛け表面積を(ワイヤ見掛け表面積)＝
(ワイヤ径の平均値)×(円周率)×(ワイヤの長さ)とする
とき、ワイヤ見掛け表面積１平方cm当たり５μg以下に
したことを特徴とするガスシールドアーク溶接用ワイヤ
を要旨としている。
【０００９】また、他の本発明は、更に、孔径１０μm
のろ紙(メンブレンフィルタ)を通過しない不純物の質量
を、前記抽出された不純物質量の４０％以下にしたこと
を特徴としている。
のろ紙(メンブレンフィルタ)を通過しない不純物の質量
を、前記抽出された不純物質量の４０％以下にしたこと
を特徴としている。
【００１０】更に、他の本発明は、更に、前記抽出され
た不純物の銅成分量(銅化合物の場合は銅に換算した量)
を３０％以上としたことを特徴としている。
た不純物の銅成分量(銅化合物の場合は銅に換算した量)
を３０％以上としたことを特徴としている。
【００１１】
【作用】以下に本発明を更に詳細に説明する。
【００１２】本発明者らは溶接アーク現象を高速度ビテ
オやデータレコーダーを用いて観察した結果と、ワイヤ
及びワイヤ表面の分析結果から、ワイヤ表面付着してい
る物質が、通電チップとワイヤとの電気的な接触を妨
げ、アークを不安定にさせることを見つけた。ここで言
う物質とは、ほこりや残留した伸線潤滑剤、それらが変
質したもの、銅粉や鉄粉、アーク安定剤として付着させ
たアルカリ或いはアルカリ土類化合物などである。
オやデータレコーダーを用いて観察した結果と、ワイヤ
及びワイヤ表面の分析結果から、ワイヤ表面付着してい
る物質が、通電チップとワイヤとの電気的な接触を妨
げ、アークを不安定にさせることを見つけた。ここで言
う物質とは、ほこりや残留した伸線潤滑剤、それらが変
質したもの、銅粉や鉄粉、アーク安定剤として付着させ
たアルカリ或いはアルカリ土類化合物などである。
【００１３】つまり、通電チップとワイヤとの電気的な
接触を考えるならば、ワイヤ表面に付着している物質は
すべて悪い影響を与えることが分かった。但し、物質に
より影響の大小があり、寸法が大きい物質は成分の違い
以上に大きな悪影響を与え、また、金属系の不純物は非
金属系の不純物と比較して悪影響が小さい傾向が認めら
れた。
接触を考えるならば、ワイヤ表面に付着している物質は
すべて悪い影響を与えることが分かった。但し、物質に
より影響の大小があり、寸法が大きい物質は成分の違い
以上に大きな悪影響を与え、また、金属系の不純物は非
金属系の不純物と比較して悪影響が小さい傾向が認めら
れた。
【００１４】ワイヤ表面に付着している物質を分析する
方法は種々考えられるが、本発明者らが諸々の試験を行
った結果、ワイヤを石油エーテル等の有機溶媒中で超音
波洗浄する方法が最も有効であった。この方法は、ワイ
ヤを石油エーテル等の有機溶媒中中で超音波洗浄し、ワ
イヤ本体を除去した後に、孔径０.２μmのろ紙(メンブ
レンフィルタ)を用いてろ過し、ろ紙上の残査を不純物
(以下、不純物と記す)とする方法である。この方法によ
れば、数ｋｇ以上のワイヤを容易に分析することができ
るので微量の不純物を精度良く捕らえることができる。
このときの超音波洗浄の程度であるが、健全なワイヤ表
面が傷ついて銅粉や鉄粉を生じるようでは強すぎる。洗
浄時間については、洗浄時間を増加させていき、不純物
量が安定した時点を終点とする。
方法は種々考えられるが、本発明者らが諸々の試験を行
った結果、ワイヤを石油エーテル等の有機溶媒中で超音
波洗浄する方法が最も有効であった。この方法は、ワイ
ヤを石油エーテル等の有機溶媒中中で超音波洗浄し、ワ
イヤ本体を除去した後に、孔径０.２μmのろ紙(メンブ
レンフィルタ)を用いてろ過し、ろ紙上の残査を不純物
(以下、不純物と記す)とする方法である。この方法によ
れば、数ｋｇ以上のワイヤを容易に分析することができ
るので微量の不純物を精度良く捕らえることができる。
このときの超音波洗浄の程度であるが、健全なワイヤ表
面が傷ついて銅粉や鉄粉を生じるようでは強すぎる。洗
浄時間については、洗浄時間を増加させていき、不純物
量が安定した時点を終点とする。
【００１５】また、通電チップとワイヤとの電気的な接
触の観点から、ワイヤ見掛け表面積当たりの不純物の量
で規定した。ここでワイヤ見掛け表面積は、 (ワイヤ見掛け表面積)＝(ワイヤ径の平均値)×(円周率)
×(ワイヤの長さ) で表わされる。
触の観点から、ワイヤ見掛け表面積当たりの不純物の量
で規定した。ここでワイヤ見掛け表面積は、 (ワイヤ見掛け表面積)＝(ワイヤ径の平均値)×(円周率)
×(ワイヤの長さ) で表わされる。
【００１６】次に本発明における数値限定理由を詳述す
る。
る。
【００１７】本発明の溶接ワイヤは、不純物が、ワイヤ
見掛け表面積１平方cm当たり５μg以下にしたことを特
徴としている。不純物が５μg／cm2を超えるとアークが
不安定となり、アーク切れ及び短絡が著しく増大するの
でアンダカットやオーバラップなどの溶接欠陥を生じ易
くなると共に、作業者が疲労を感じ易くなる。不純物量
を更に減少させ２μg以下にすると、溶接欠陥数が急減
するので、より良い結果が得られる。
見掛け表面積１平方cm当たり５μg以下にしたことを特
徴としている。不純物が５μg／cm2を超えるとアークが
不安定となり、アーク切れ及び短絡が著しく増大するの
でアンダカットやオーバラップなどの溶接欠陥を生じ易
くなると共に、作業者が疲労を感じ易くなる。不純物量
を更に減少させ２μg以下にすると、溶接欠陥数が急減
するので、より良い結果が得られる。
【００１８】そして、その不純物の大きさは、孔径１０
μmのろ紙(メンブレンフィルタ)を通過しない不純物の
質量が、抽出された不純物質量の４０％以下ならばより
好ましい。４０％を超えると比較的に長い時間のアーク
不安定が急増し、大きめの溶接欠陥が発生し易くなる。
更に２０％以下にするのが好ましく、大きめの溶接欠陥
が急減するので品質が向上する。
μmのろ紙(メンブレンフィルタ)を通過しない不純物の
質量が、抽出された不純物質量の４０％以下ならばより
好ましい。４０％を超えると比較的に長い時間のアーク
不安定が急増し、大きめの溶接欠陥が発生し易くなる。
更に２０％以下にするのが好ましく、大きめの溶接欠陥
が急減するので品質が向上する。
【００１９】更に加えて、不純物の銅成分量(銅化合物
の場合は銅に換算した量)が３０％以上ならば、より一
層好ましい。不純物量が同じならば、銅成分量の増加に
従い、アーク不安定現象が減少する傾向が認められ、３
０％以上になると顕著であり、５０％以上では急減す
る。
の場合は銅に換算した量)が３０％以上ならば、より一
層好ましい。不純物量が同じならば、銅成分量の増加に
従い、アーク不安定現象が減少する傾向が認められ、３
０％以上になると顕著であり、５０％以上では急減す
る。
【００２０】なお、溶接用ソリッドワイヤの組成につい
ては、ＪＩＳ Ｚ３３１２に規定されている範囲内であ
れば、いずれのものであっても良く、本発明の効果を充
分に発揮できる。例えば、Ｃ：０.００１〜０.１５％、
Ｓi：０.３０〜１.１０％、Ｍn：０.８５〜２.６０％、
Ｐ：０.００１〜０.０３０％、Ｓ：０.００１〜０.０３
０％、Ｃu：０.０１〜０.５０％を含み、残部が鉄及び
不可避不純物からなる組成が望ましい。各成分の規制理
由は以下のとおりである。
ては、ＪＩＳ Ｚ３３１２に規定されている範囲内であ
れば、いずれのものであっても良く、本発明の効果を充
分に発揮できる。例えば、Ｃ：０.００１〜０.１５％、
Ｓi：０.３０〜１.１０％、Ｍn：０.８５〜２.６０％、
Ｐ：０.００１〜０.０３０％、Ｓ：０.００１〜０.０３
０％、Ｃu：０.０１〜０.５０％を含み、残部が鉄及び
不可避不純物からなる組成が望ましい。各成分の規制理
由は以下のとおりである。
【００２１】Ｃ：０.００１〜０.１５％ Ｃは溶接金属の脱酸及び強度を得る上で必要不可欠の成
分であるが、０.００１％未満では脱酸と強度が共に不
十分であり、また、０.１５％を超えると溶接金属に高
温割れが発生し易くなるため、０.００１〜０.１５％が
望ましい。
分であるが、０.００１％未満では脱酸と強度が共に不
十分であり、また、０.１５％を超えると溶接金属に高
温割れが発生し易くなるため、０.００１〜０.１５％が
望ましい。
【００２２】Ｓi：０.３０〜１.１０％ Ｓiは溶接金属の脱酸に必要不可欠の成分であるが、０.
３０％未満では脱酸不足であり、また１.１０％を超え
ると溶接金属の靭性が低下し易くなるため、０.３０〜
１.１０％が望ましい。
３０％未満では脱酸不足であり、また１.１０％を超え
ると溶接金属の靭性が低下し易くなるため、０.３０〜
１.１０％が望ましい。
【００２３】Ｍn：０.８５〜２.６０％ Ｍnは溶接金属の脱酸及び強度を得る上で必要不可欠の
成分であるが、０.８５％未満では脱酸と強度共に不十
分であり、また２.６０％を超えると溶接金属に低温割
れが発生し易くなるため、０.８５〜２.６０％が望まし
い。
成分であるが、０.８５％未満では脱酸と強度共に不十
分であり、また２.６０％を超えると溶接金属に低温割
れが発生し易くなるため、０.８５〜２.６０％が望まし
い。
【００２４】Ｐ：０.００１〜０.０３０％ Ｐはワイヤ先端からの溶滴の滑らかな離脱を得る上で必
要不可欠の成分であるが、０.００１％未満ではその効
果が不十分であり、また、０.０３０％を超えると溶接
金属に高温割れが発生し易くなるため、０.００１〜０.
０３０％が望ましい。
要不可欠の成分であるが、０.００１％未満ではその効
果が不十分であり、また、０.０３０％を超えると溶接
金属に高温割れが発生し易くなるため、０.００１〜０.
０３０％が望ましい。
【００２５】Ｓ：０.００１〜０.０３０％ Ｓはワイヤ先端からの溶滴の滑らかな離脱を得る上で必
要不可欠の成分であるが、０.００１％未満ではその効
果が不十分であり、また、０.０３０％を超えると溶接
金属に高温割れが発生し易くなるため、０.００１〜０.
０３０％が望ましい。
要不可欠の成分であるが、０.００１％未満ではその効
果が不十分であり、また、０.０３０％を超えると溶接
金属に高温割れが発生し易くなるため、０.００１〜０.
０３０％が望ましい。
【００２６】Ｃu：０.０１〜０.５０％以下 Ｃuはワイヤの通電性及び溶接金属の強度を得る上で必
要不可欠の成分であるが、０.０１％未満では通電性と
強度共に不十分であり、また０.５０％を超えると溶接
金属に高温割れが発生し易くなるため、０.０１〜０.５
０％が望ましい。Ｃuはワイヤ表面のメッキの形でも、
固溶した形でも、ワイヤ結晶粒界析出物の形のいずれで
あってもかまわないが、ワイヤの通電性をより良くする
ためには、ワイヤ表面のメッキの形が０.１０〜０.４０
％であることが望ましい。
要不可欠の成分であるが、０.０１％未満では通電性と
強度共に不十分であり、また０.５０％を超えると溶接
金属に高温割れが発生し易くなるため、０.０１〜０.５
０％が望ましい。Ｃuはワイヤ表面のメッキの形でも、
固溶した形でも、ワイヤ結晶粒界析出物の形のいずれで
あってもかまわないが、ワイヤの通電性をより良くする
ためには、ワイヤ表面のメッキの形が０.１０〜０.４０
％であることが望ましい。
【００２７】残部：鉄及び不可避的不純物 不可避的不純物としては、例えば、Ｂe、Ｂ、Ｎ、Ｍg、
Ｃa、Ｖ、Ｃo、Ｚn、Ａs、Ｓe、Ｓr、Ｙ、Ｎb、Ｃd、Ｉ
n、Ｓn、Ｓb、Ｔe、Ｂa、Ｗ、Ｈg、Ｔl、Ｐb、Ｂiなど
を、それぞれ０.０５％以下、合計で０.５０％以下を含
有してもよい。不純物は少ないほうが望ましいが、いた
ずらに不純物を取り除くことは製造費用の急増につなが
る。上記の元素のいずれの一つでも０.０５％を超える
とアーク不安定の増加や割れ感受性の上昇などの悪影響
を与えるので、それぞれ０.０５％以下が望ましい。ま
た、それらの元素の合計で０.５０％を超えても同様な
悪影響を与えるので、合計で０.５０％以下が望まし
い。
Ｃa、Ｖ、Ｃo、Ｚn、Ａs、Ｓe、Ｓr、Ｙ、Ｎb、Ｃd、Ｉ
n、Ｓn、Ｓb、Ｔe、Ｂa、Ｗ、Ｈg、Ｔl、Ｐb、Ｂiなど
を、それぞれ０.０５％以下、合計で０.５０％以下を含
有してもよい。不純物は少ないほうが望ましいが、いた
ずらに不純物を取り除くことは製造費用の急増につなが
る。上記の元素のいずれの一つでも０.０５％を超える
とアーク不安定の増加や割れ感受性の上昇などの悪影響
を与えるので、それぞれ０.０５％以下が望ましい。ま
た、それらの元素の合計で０.５０％を超えても同様な
悪影響を与えるので、合計で０.５０％以下が望まし
い。
【００２８】上記成分のほか、必要に応じて、以下の成
分の１種又は２種以上を適量にて含有させることができ
る。
分の１種又は２種以上を適量にて含有させることができ
る。
【００２９】Ｎi：０.０１〜１.８０％ Ｎiは溶接金属の低温靭性及び強度を得る上で有効な成
分であるが、０.０１％未満では低温靭性と強度共に不
十分であり、また、１.８０％を超えると溶接金属の高
温割れが発生し易くなるため、０.０１〜１.８０％が望
ましい。
分であるが、０.０１％未満では低温靭性と強度共に不
十分であり、また、１.８０％を超えると溶接金属の高
温割れが発生し易くなるため、０.０１〜１.８０％が望
ましい。
【００３０】Ｃr：０.０１〜０.７０％ Ｃrは溶接金属の強度を得る上で有効な成分であるが、
０.０１％未満では不十分であり、また、０.７０％を超
えると溶接金属の伸びが不足し易く、また低温割れが発
生し易くなるため、０.０１〜０.７０％が望ましい。
０.０１％未満では不十分であり、また、０.７０％を超
えると溶接金属の伸びが不足し易く、また低温割れが発
生し易くなるため、０.０１〜０.７０％が望ましい。
【００３１】Ｍo：０.０１〜０.６５％ Ｍoは溶接金属の低温靭性及び強度を得る上で有効な成
分であるが、０.０１％未満では低温靭性と強度共に不
十分であり、また０.６５％を超えると溶接金属に高温
割れが発生し易く、また溶接金属の伸びが不足し易くな
るため、０.０１〜０.６５％が望ましい。
分であるが、０.０１％未満では低温靭性と強度共に不
十分であり、また０.６５％を超えると溶接金属に高温
割れが発生し易く、また溶接金属の伸びが不足し易くな
るため、０.０１〜０.６５％が望ましい。
【００３２】Ａl：０.０１〜０.５０％ Ａlは溶接金属の脱酸及び溶接ビードを整形する上で有
効な成分であるが、０.０１％未満では脱酸とビード整
形性共に不十分であり、また０.５０％を超えると溶接
金属に高温割れが発生し易くなるため、０.０１〜０.５
０％が望ましい。
効な成分であるが、０.０１％未満では脱酸とビード整
形性共に不十分であり、また０.５０％を超えると溶接
金属に高温割れが発生し易くなるため、０.０１〜０.５
０％が望ましい。
【００３３】Ｔi＋Ｚr：０.０１〜０.３０％ Ｔi及びＺrは溶接金属の脱酸及びスパッタの減少に有効
な成分であるが、０.０１％未満では脱酸とスパッタの
減少共に不十分であり、また０.３０％を超えると溶接
金属に高温割れが発生し易くなるため、０.０１〜０.３
０％が望ましい。また、ＺrよりもＴiの方がスパッタの
減少にはより有効であり、Ｔi＞Ｚrの範囲がより望まし
い。
な成分であるが、０.０１％未満では脱酸とスパッタの
減少共に不十分であり、また０.３０％を超えると溶接
金属に高温割れが発生し易くなるため、０.０１〜０.３
０％が望ましい。また、ＺrよりもＴiの方がスパッタの
減少にはより有効であり、Ｔi＞Ｚrの範囲がより望まし
い。
【００３４】次に本発明の実施例を示す。
【００３５】圧延又は伸線→熱処理(必要に応じて)→洗
浄→銅メッキ→洗浄→仕上げ伸線→洗浄→送給用又は防
錆用の油付与→スプール巻き替え或いは大容量パック製
造の各工程条件を適宜変更することにより作成した直径
１.２mmの溶接ワイヤについて、不純物とアーク切れ、
短絡、溶接欠陥及び作業者の疲労度を調べたところ、表
１に示すような結果を得た。
浄→銅メッキ→洗浄→仕上げ伸線→洗浄→送給用又は防
錆用の油付与→スプール巻き替え或いは大容量パック製
造の各工程条件を適宜変更することにより作成した直径
１.２mmの溶接ワイヤについて、不純物とアーク切れ、
短絡、溶接欠陥及び作業者の疲労度を調べたところ、表
１に示すような結果を得た。
【００３６】これらの工程の中で、仕上げ伸線工程の寄
与が相対的に大きく、潤滑剤や伸線ダイスの適切な管理
を行わなければ、後続の洗浄工程で不純物を充分に取り
除くことが難しかった。また、各洗浄工程においてワイ
ヤ表面を傷めることを最少に抑えなければ、ワイヤが使
用される時にワイヤ表面がフレキシブルコンジットチュ
ーブとの接触で剥離し易くなり、送給を阻害することに
つながった。また、洗浄方法は、除去すべき不純物の種
類と量によって適切に選択されねばならないので留意し
た。
与が相対的に大きく、潤滑剤や伸線ダイスの適切な管理
を行わなければ、後続の洗浄工程で不純物を充分に取り
除くことが難しかった。また、各洗浄工程においてワイ
ヤ表面を傷めることを最少に抑えなければ、ワイヤが使
用される時にワイヤ表面がフレキシブルコンジットチュ
ーブとの接触で剥離し易くなり、送給を阻害することに
つながった。また、洗浄方法は、除去すべき不純物の種
類と量によって適切に選択されねばならないので留意し
た。
【００３７】なお、不純物量は前記方法で抽出した量で
ある。表中、「不純物の総量」は、孔径０.２μmのろ紙
に捕らえられた不純物の質量を、ワイヤ見かけ表面積当
りで表した。「１０μm以上の物の割合」は、孔径１０
μmのろ紙で捕らえられた物が不純物総量に占める割合
である。「不純物中の銅の割合」は、不純物中の銅(銅
化合物は銅に換算)が不純物総量に占める割合である。
ある。表中、「不純物の総量」は、孔径０.２μmのろ紙
に捕らえられた不純物の質量を、ワイヤ見かけ表面積当
りで表した。「１０μm以上の物の割合」は、孔径１０
μmのろ紙で捕らえられた物が不純物総量に占める割合
である。「不純物中の銅の割合」は、不純物中の銅(銅
化合物は銅に換算)が不純物総量に占める割合である。
【００３８】また、アーク安定性については、ＤＣＥ
Ｐ、２２０Ａ−３０Ｖ−６０cm／min、シールドガスＣ
Ｏ2の溶接条件で、アーク電圧が２０Ｖ以下を短絡、４
０Ｖ以上をアーク切れとし、１秒当りのこれらの発生回
数を調べた。溶接欠陥については、各ワイヤについて溶
接長さで２０m程度ずつ溶接し、１m当りのアンダカット
及びオーギラップ数を調べた。
Ｐ、２２０Ａ−３０Ｖ−６０cm／min、シールドガスＣ
Ｏ2の溶接条件で、アーク電圧が２０Ｖ以下を短絡、４
０Ｖ以上をアーク切れとし、１秒当りのこれらの発生回
数を調べた。溶接欠陥については、各ワイヤについて溶
接長さで２０m程度ずつ溶接し、１m当りのアンダカット
及びオーギラップ数を調べた。
【００３９】なお、使用したソリッドワイヤの化学成分
は、Ｃ：０.０４％、Ｓi：０.７５％、Ｍn：１.７０
％、Ｐ：０.０１５％、Ｓ：０.０１０％、Ｃu：０.２５
％、Ｎi：０.０２％、Ｃr：０.０４％、Ｍo＜０.００５
％、Ａl：０.００８％、残部が９６.５％以上のＦeと不
可避的不純物である。
は、Ｃ：０.０４％、Ｓi：０.７５％、Ｍn：１.７０
％、Ｐ：０.０１５％、Ｓ：０.０１０％、Ｃu：０.２５
％、Ｎi：０.０２％、Ｃr：０.０４％、Ｍo＜０.００５
％、Ａl：０.００８％、残部が９６.５％以上のＦeと不
可避的不純物である。
【００４０】表１において、本発明例Ｎo.１〜２５に示
すように、不純物量をワイヤ表面積１平方cm当たり５μ
g以下にすることにより、溶接欠陥につながるようなア
ーク不安定を充分に減少させることができることが分か
る。不純物量は少ないほうが良く、同２μg以下にでき
れば更にアークを安定化できる。
すように、不純物量をワイヤ表面積１平方cm当たり５μ
g以下にすることにより、溶接欠陥につながるようなア
ーク不安定を充分に減少させることができることが分か
る。不純物量は少ないほうが良く、同２μg以下にでき
れば更にアークを安定化できる。
【００４１】また、本発明例Ｎo.１１〜２５に示すよう
に、１０μm以上の大粒の不純物を４０％以下に減少さ
せれば、アーク不安定を更に減少できることが分かる。
に、１０μm以上の大粒の不純物を４０％以下に減少さ
せれば、アーク不安定を更に減少できることが分かる。
【００４２】また、不純物中の銅は主に銅粉の形状で存
在し、それは非金属系の不純物と比較して悪影響が小さ
い傾向が認められた。これは、銅粉の密度が大きいので
体積が相対的に小さいこと、銅の電気伝導度が高いこと
が原因と推定される。本発明例Ｎo.２０〜２５に示すよ
うに、抽出された不純物の銅成分量(銅化合物は、銅に
換算する)が３０％以上でこの傾向が顕著であった。
在し、それは非金属系の不純物と比較して悪影響が小さ
い傾向が認められた。これは、銅粉の密度が大きいので
体積が相対的に小さいこと、銅の電気伝導度が高いこと
が原因と推定される。本発明例Ｎo.２０〜２５に示すよ
うに、抽出された不純物の銅成分量(銅化合物は、銅に
換算する)が３０％以上でこの傾向が顕著であった。
【００４３】なお、この実施例に示した直径１.２mmの
ワイヤに限られず、他の直径及び化学成分のワイヤでも
同様な結果が得られた。また、銅メッキを施したフラッ
クス入りワイヤでも同様な結果が得られた。
ワイヤに限られず、他の直径及び化学成分のワイヤでも
同様な結果が得られた。また、銅メッキを施したフラッ
クス入りワイヤでも同様な結果が得られた。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ワイヤ表面の不純物量を限界内に管理したガスシールド
アーク溶接用ワイヤを提供できるので、溶接アークの安
定性に優れ、高速溶接でもアーク不安定による溶接欠陥
が発生し難く、また作業者の疲労が減少して品質及び能
率が向上する等、産業界に寄与する効果は極めて顕著で
ある。
ワイヤ表面の不純物量を限界内に管理したガスシールド
アーク溶接用ワイヤを提供できるので、溶接アークの安
定性に優れ、高速溶接でもアーク不安定による溶接欠陥
が発生し難く、また作業者の疲労が減少して品質及び能
率が向上する等、産業界に寄与する効果は極めて顕著で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−248594（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−46994（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−303995（ＪＰ，Ａ) 小林実編「ＪＩＳ使い方シリーズ 新 版 溶接材料選択のポイント」（平成４ −５−20）、財団法人日本規格協会、第 213−215頁
Claims (5)
- 【請求項１】 ガスシールドアーク溶接用ワイヤの不純
物を、該ワイヤを石油エーテル等の有機溶媒中で超音波
洗浄し、ワイヤ本体を除去した後に、孔径０.２μmのろ
紙(メンブレンフィルタ)を用いてろ過し、ろ紙上の残査
を不純物とする方法で抽出した不純物の質量を、ワイヤ
見掛け表面積を(ワイヤ見掛け表面積)＝(ワイヤ径の平
均値)×(円周率)×(ワイヤの長さ)とするとき、ワイヤ
見掛け表面積１平方cm当たり５μg以下にしたことを特
徴とするガスシールドアーク溶接用ワイヤ。 - 【請求項２】 更に、孔径１０μmのろ紙(メンブレンフ
ィルタ)を通過しない不純物の質量を、前記抽出された
不純物質量の４０％以下にした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ワイヤ。 - 【請求項３】 更に、前記抽出された不純物の銅成分量
(銅化合物の場合は銅に換算した量)を３０％以上とした
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のガスシールド
アーク溶接用ワイヤ。 - 【請求項４】 ソリッドワイヤの組成が、重量％で(以
下同じ)、Ｃ：０.００１〜０.１５％、Ｓi：０.３０〜
１.１０％、Ｍn：０.８５〜２.６０％、Ｐ：０.００１
〜０.０３０％、Ｓ：０.００１〜０.０３０％、Ｃu：
０.０１〜０.５０％を含み、残部が鉄及び不可避不純物
からなる請求項１、２又は３に記載のガスシールドアー
ク溶接用ワイヤ。 - 【請求項５】 更にＮi：０.０１〜１.８０％、Ｃr：
０.０１〜０.７０％、Ｍo：０.０１〜０.６５％、Ａl：
０.０１〜０.５０％、Ｔi＋Ｚr：０.０１〜０.３０％以
下、の１種又は２種以上を含有する請求項４に記載のガ
スシールドアーク溶接用ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5341517A JP2723793B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | ガスシールドアーク溶接用ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5341517A JP2723793B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | ガスシールドアーク溶接用ワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07164185A JPH07164185A (ja) | 1995-06-27 |
| JP2723793B2 true JP2723793B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=18346682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5341517A Expired - Fee Related JP2723793B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | ガスシールドアーク溶接用ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2723793B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102905844A (zh) * | 2010-05-31 | 2013-01-30 | 株式会社神户制钢所 | 焊接用镀铜实芯焊丝 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62248594A (ja) * | 1986-04-21 | 1987-10-29 | Daido Steel Co Ltd | ガスシールドアーク溶接ワイヤ |
| JPH0246994A (ja) * | 1988-08-04 | 1990-02-16 | Daido Steel Co Ltd | ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ |
-
1993
- 1993-12-10 JP JP5341517A patent/JP2723793B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 小林実編「ＪＩＳ使い方シリーズ 新版 溶接材料選択のポイント」（平成４−５−２０）、財団法人日本規格協会、第２１３−２１５頁 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102905844A (zh) * | 2010-05-31 | 2013-01-30 | 株式会社神户制钢所 | 焊接用镀铜实芯焊丝 |
| CN102905844B (zh) * | 2010-05-31 | 2017-04-05 | 株式会社神户制钢所 | 焊接用镀铜实芯焊丝 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07164185A (ja) | 1995-06-27 |
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