JP2732937B2 - 溶接用フラックス入りワイヤの製造方法 - Google Patents
溶接用フラックス入りワイヤの製造方法Info
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- JP2732937B2 JP2732937B2 JP2164260A JP16426090A JP2732937B2 JP 2732937 B2 JP2732937 B2 JP 2732937B2 JP 2164260 A JP2164260 A JP 2164260A JP 16426090 A JP16426090 A JP 16426090A JP 2732937 B2 JP2732937 B2 JP 2732937B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は溶接用フラックス入りワイヤの製造方法に
関する。
関する。
［従来の技術］ 溶接用フラックス入りワイヤの一つとして、シームレ
スワイヤがある。このシームレスワイヤの製造では、鋼
帯を所要の幅でスリッティングし、スリット後の鋼帯を
成形ロールによりＵ字形からＯ字形に漸次成形する。こ
の成形途中で、Ｕ字形鋼帯の長手方向に沿った開口から
フィーダによりフラックスを鋼帯谷部に供給する。つい
で、Ｏ字形に成形すると同時に、開口の相対するエッジ
面を溶接により接合する。引き続いて、縮径および焼鈍
を繰り返して所望の直径とし、巻き取って製品とする。
スワイヤがある。このシームレスワイヤの製造では、鋼
帯を所要の幅でスリッティングし、スリット後の鋼帯を
成形ロールによりＵ字形からＯ字形に漸次成形する。こ
の成形途中で、Ｕ字形鋼帯の長手方向に沿った開口から
フィーダによりフラックスを鋼帯谷部に供給する。つい
で、Ｏ字形に成形すると同時に、開口の相対するエッジ
面を溶接により接合する。引き続いて、縮径および焼鈍
を繰り返して所望の直径とし、巻き取って製品とする。
上記溶接用フラックス入りワイヤの製造における溶接
法として、低周波溶接、高周波誘導溶接法または高周波
抵抗溶接法が広く用いられている。これらの溶接法は、
いずれもほぼＯ字形に成形したところで、低周波電流、
高周波電流により開口のエッジ面を溶融温度まで加熱
し、相対するエッジ面を一対のスクイズロールにより圧
接する。
法として、低周波溶接、高周波誘導溶接法または高周波
抵抗溶接法が広く用いられている。これらの溶接法は、
いずれもほぼＯ字形に成形したところで、低周波電流、
高周波電流により開口のエッジ面を溶融温度まで加熱
し、相対するエッジ面を一対のスクイズロールにより圧
接する。
ところで、溶接用フラックス入りシームレスワイヤを
使用して溶接を行った場合、溶接金属中の窒素量が同様
の合金成分系の溶接金属が得られるソリッドワイヤを使
用した場合より多い。このために、溶接金属の靭性が低
下するという問題があった。
使用して溶接を行った場合、溶接金属中の窒素量が同様
の合金成分系の溶接金属が得られるソリッドワイヤを使
用した場合より多い。このために、溶接金属の靭性が低
下するという問題があった。
このような問題を解決するものとして、特開昭59−21
495号公報で開示された「溶接用充填ワイヤの製造方
法」がある。この公報に記載された発明の発明者らは、
シームレスワイヤによる溶接金属中の窒素量がソリッド
ワイヤのものに比べて多いのは、シームレスワイヤ中の
空気によるものであることを見出した。そして、上記発
明はこのような知見に基づくものであって、その製造方
法では、鋼管を用いた充填ワイヤの製造においてフラッ
クス充填後真空吸引し、管内空隙に存在する空気を除去
する。ついで、真空吸引後、線引加工により減径後の単
位長さ当たりの管内容積（Vo）および管内フラックス粒
が占める総容積（Vn）から算出される管内空隙度（１−
Vn/Vo）が0.40以下に達するまで管内フラックスを圧縮
する。これにより、実質的に管内への空気の再侵入が防
止されるので、溶接金属中の窒素量の増加を抑えること
ができる。
495号公報で開示された「溶接用充填ワイヤの製造方
法」がある。この公報に記載された発明の発明者らは、
シームレスワイヤによる溶接金属中の窒素量がソリッド
ワイヤのものに比べて多いのは、シームレスワイヤ中の
空気によるものであることを見出した。そして、上記発
明はこのような知見に基づくものであって、その製造方
法では、鋼管を用いた充填ワイヤの製造においてフラッ
クス充填後真空吸引し、管内空隙に存在する空気を除去
する。ついで、真空吸引後、線引加工により減径後の単
位長さ当たりの管内容積（Vo）および管内フラックス粒
が占める総容積（Vn）から算出される管内空隙度（１−
Vn/Vo）が0.40以下に達するまで管内フラックスを圧縮
する。これにより、実質的に管内への空気の再侵入が防
止されるので、溶接金属中の窒素量の増加を抑えること
ができる。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記特開昭59−21495号公報で開示された溶
接用充填ワイヤの製造方法には、次のような問題があっ
た。
接用充填ワイヤの製造方法には、次のような問題があっ
た。
フラックス充填後に真空吸引するので、真空吸引の設
備を必要とし、工程が複雑になる。また、フラックスが
充填された管の一端または両端から真空吸引しなければ
ならないで、鋼帯からフラックス入りワイヤを連続的に
製造する場合、連続工程中に真空吸引工程を組み込むこ
とができない。これらのことから、フラックス入りワイ
ヤは高価となる。
備を必要とし、工程が複雑になる。また、フラックスが
充填された管の一端または両端から真空吸引しなければ
ならないで、鋼帯からフラックス入りワイヤを連続的に
製造する場合、連続工程中に真空吸引工程を組み込むこ
とができない。これらのことから、フラックス入りワイ
ヤは高価となる。
そこで、この発明は溶接金属の靭性低下を防止するこ
とができ、フラックス入りワイヤを廉価に製造すること
ができる製造方法を提供しようとするものである。
とができ、フラックス入りワイヤを廉価に製造すること
ができる製造方法を提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］ この発明の溶接用フラックス入りワイヤの製造方法
は、鋼帯をこれの長手方向に送りながら成形ロールによ
りオープン管に成形し、この成形途中でオープン管の開
口部からフラックスを供給し、開口部の相対するエッジ
面を突合せ溶接し、溶接により得られた管に縮径と焼鈍
とを施す。そして、管の溶接に連続して管内フラックス
密度がタップ密度以上となるまで縮径したのち、この縮
径に連続して最初の焼鈍を管の温度が500℃以上である
時間を20分以内として行う。
は、鋼帯をこれの長手方向に送りながら成形ロールによ
りオープン管に成形し、この成形途中でオープン管の開
口部からフラックスを供給し、開口部の相対するエッジ
面を突合せ溶接し、溶接により得られた管に縮径と焼鈍
とを施す。そして、管の溶接に連続して管内フラックス
密度がタップ密度以上となるまで縮径したのち、この縮
径に連続して最初の焼鈍を管の温度が500℃以上である
時間を20分以内として行う。
縮径は、圧延および伸線によって行われる。焼鈍温度
はたとえば680〜760℃程度である。焼鈍は、通常の誘導
加熱炉、直接通電加熱炉などの連続式加熱炉により、大
気雰囲気中あるいはN2,H2,Arガス等の雰囲気中で行われ
る。縮径と焼鈍の繰返しは、２〜４回程度である。縮径
した管の内部に空気を侵入させないために、縮径と最初
の焼鈍とは連続して行うことが望ましい。
はたとえば680〜760℃程度である。焼鈍は、通常の誘導
加熱炉、直接通電加熱炉などの連続式加熱炉により、大
気雰囲気中あるいはN2,H2,Arガス等の雰囲気中で行われ
る。縮径と焼鈍の繰返しは、２〜４回程度である。縮径
した管の内部に空気を侵入させないために、縮径と最初
の焼鈍とは連続して行うことが望ましい。
フラックス密度をタップ密度（DIN 53194に準じて測
定したかさ密度）以上としたのは、溶接金属中の全窒素
量の増加を抑えて高い低温靭性を得るためである。
定したかさ密度）以上としたのは、溶接金属中の全窒素
量の増加を抑えて高い低温靭性を得るためである。
［作用］ 溶接金属の窒素量の増加を抑えるためには、溶接時の
シームレスワイヤが含有する窒素量をできるだけ少なく
する必要がある。このワイヤに含有される窒素として、
管材中の窒素、充填フラックス原料中の窒素などがある
が、さらに焼鈍工程において充填時に管内に巻込まれ、
フラックス粒子間の空隙に内蔵された空気中の窒素によ
りワイヤの窒素量が著しく増加するのでこの増加分も加
わる。
シームレスワイヤが含有する窒素量をできるだけ少なく
する必要がある。このワイヤに含有される窒素として、
管材中の窒素、充填フラックス原料中の窒素などがある
が、さらに焼鈍工程において充填時に管内に巻込まれ、
フラックス粒子間の空隙に内蔵された空気中の窒素によ
りワイヤの窒素量が著しく増加するのでこの増加分も加
わる。
つまり、シームレスワイヤは充填フラックス組成とし
て、通常MnやAlなどの窒化し易い成分を相当量含有する
ものであり、これらが焼鈍時に、管内フラックス粒子間
の空隙に存在する空気中の窒素と反応し、窒化物となり
窒素をワイヤ成分として固定するのでワイヤ成分として
窒素量が著しく増加する。
て、通常MnやAlなどの窒化し易い成分を相当量含有する
ものであり、これらが焼鈍時に、管内フラックス粒子間
の空隙に存在する空気中の窒素と反応し、窒化物となり
窒素をワイヤ成分として固定するのでワイヤ成分として
窒素量が著しく増加する。
これらにより鋼管材質中および充填フラックス原料中
からの窒素量の合計と、ほぼ同等レベルの値になるべき
溶接金属の窒素量が増加し、低温靭性が劣化するのであ
る。
からの窒素量の合計と、ほぼ同等レベルの値になるべき
溶接金属の窒素量が増加し、低温靭性が劣化するのであ
る。
本発明においては、フラックスが充填された管は、先
端部から順次縮径されて行く。したがって、管内空隙部
およびフラックス中の空気は縮径によって後方（管の送
り方向とは逆方向）に押し出され、オープン管の状態に
ある管の開口部から排出される。管内フラックス密度が
タップ密度以上となるまで管を縮径すると、管内に残留
する空気の量は僅かとなる。管内に残留する空気量が微
少であれば、焼鈍の際に管材およびフラックス中の鉄や
マンガンが空気中の窒素により窒化されることも微少と
なり、ワイヤ中の窒素が溶接金属の靭性に与える影響は
小さくなる。
端部から順次縮径されて行く。したがって、管内空隙部
およびフラックス中の空気は縮径によって後方（管の送
り方向とは逆方向）に押し出され、オープン管の状態に
ある管の開口部から排出される。管内フラックス密度が
タップ密度以上となるまで管を縮径すると、管内に残留
する空気の量は僅かとなる。管内に残留する空気量が微
少であれば、焼鈍の際に管材およびフラックス中の鉄や
マンガンが空気中の窒素により窒化されることも微少と
なり、ワイヤ中の窒素が溶接金属の靭性に与える影響は
小さくなる。
一般に、焼鈍温度が高くあるいは時間が長くなるほど
空気中の窒素によるFe、Mn、Alなどの窒化は増す。最初
の焼鈍において、管の温度が500℃以上である時間を20
分以内とすることにより、管材およびフラックス成分の
窒化は効果的に抑えられる。
空気中の窒素によるFe、Mn、Alなどの窒化は増す。最初
の焼鈍において、管の温度が500℃以上である時間を20
分以内とすることにより、管材およびフラックス成分の
窒化は効果的に抑えられる。
［実施例］ 第１図に示す工程ブロック図に従って実施例を説明す
る。
る。
リールから巻き戻した鋼帯を、これの長手方向に送り
ながら成形ロールによりオープン管に成形する。鋼帯は
炭素鋼の帯鋼（JIS SPHC）、幅62.9mm、肉厚2.2mm、窒
素量30ppmである。成形する管の外径は21.7mmであり、
成形速度は30m/minであった。
ながら成形ロールによりオープン管に成形する。鋼帯は
炭素鋼の帯鋼（JIS SPHC）、幅62.9mm、肉厚2.2mm、窒
素量30ppmである。成形する管の外径は21.7mmであり、
成形速度は30m/minであった。
成形の途中で、オープン管にフラックスを供給する。
フラックスの処方例を第１表に示す。
フラックスの処方例を第１表に示す。
フラックスの充填率は12％±１％、静かさ密度は1.6g
/cm3、タップ密度は1.9g/cm3、窒素量30ppmであった。
/cm3、タップ密度は1.9g/cm3、窒素量30ppmであった。
フラックスが供給されたオープン管の、対向するエッ
ジ面を高周波誘導溶接装置により接合溶接する。入熱量
は140〜150kVAであった。
ジ面を高周波誘導溶接装置により接合溶接する。入熱量
は140〜150kVAであった。
ついで、３ロール型、12スタンド構成の圧延機により
圧延する。圧延スケジュールの例を第２表に示す。
圧延する。圧延スケジュールの例を第２表に示す。
引き続いて、上記圧延スケジュールのうちの種々の圧
延段階のものを試料とし、焼鈍、冷却、伸線を繰り返
し、製品サイズまで縮径して巻き取った。焼鈍は高周波
誘導加熱炉により行い、焼鈍温度は720℃、500℃以上の
加熱時間は200秒であった。焼鈍後、15秒間空冷したの
ち水冷した。
延段階のものを試料とし、焼鈍、冷却、伸線を繰り返
し、製品サイズまで縮径して巻き取った。焼鈍は高周波
誘導加熱炉により行い、焼鈍温度は720℃、500℃以上の
加熱時間は200秒であった。焼鈍後、15秒間空冷したの
ち水冷した。
上記のようにして作製したフラックス入りワイヤを用
いて溶接（CO225/min,270A−30V−30cm/min）し、溶
接金属の窒素量の測定結果を第２図に示す。
いて溶接（CO225/min,270A−30V−30cm/min）し、溶
接金属の窒素量の測定結果を第２図に示す。
第２図から明らかなように、フラックス密度が高くな
るほど溶接金属の窒素量は低減し、特にフラックス密度
がタップ密度（1.9g/cm3）以上となるまで、管を縮径す
れば溶接金属の窒素量が40ppm以下となって焼鈍時の窒
化による窒素量の増加を充分抑えられる。
るほど溶接金属の窒素量は低減し、特にフラックス密度
がタップ密度（1.9g/cm3）以上となるまで、管を縮径す
れば溶接金属の窒素量が40ppm以下となって焼鈍時の窒
化による窒素量の増加を充分抑えられる。
［発明の効果］ この発明によれば、管の溶接に連続してフラックスが
充填された管をフラックス密度がタップ密度以上となる
まで縮径して、管中の空気を排出する。したがって、こ
の発明は空気排出のための特別の設備を必要とせず、既
存の設備によっても実施可能である。このため、窒素量
が微少のフラックス入りワイヤを容易に製造することが
でき廉価に提供することができる。また、管成形から伸
線まで連続してフラックス入りワイヤを製造し、生産効
率の向上を図ることも可能である。
充填された管をフラックス密度がタップ密度以上となる
まで縮径して、管中の空気を排出する。したがって、こ
の発明は空気排出のための特別の設備を必要とせず、既
存の設備によっても実施可能である。このため、窒素量
が微少のフラックス入りワイヤを容易に製造することが
でき廉価に提供することができる。また、管成形から伸
線まで連続してフラックス入りワイヤを製造し、生産効
率の向上を図ることも可能である。
第１図は溶接用フラックス入りシームレスワイヤ製造の
主要工程を示すブロック図、第２図はフラックス密度と
溶接金属の窒素量との関係を示す線図である。
主要工程を示すブロック図、第２図はフラックス密度と
溶接金属の窒素量との関係を示す線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 修一 東京都中央区築地３丁目５番４号 日鐵 溶接工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−192498（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】鋼帯をこれの長手方向に送りながら成形ロ
ールによりオープン管に成形し、この成形途中でオープ
ン管の開口部からフラックスを供給し、開口部の相対す
るエッジ面を突合せ溶接し、溶接により得られた管に縮
径と焼鈍とを実施して溶接用フラックス入りワイヤを製
造する方法において、管の溶接に連続して管内フラック
ス密度がタップ密度以上となるまで縮径したのち、この
縮径に連続して最初の焼鈍を管の温度が500℃以上であ
る時間を20分以内として行うことを特徴とする溶接用フ
ラックス入りワイヤの製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2164260A JP2732937B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 溶接用フラックス入りワイヤの製造方法 |
| DE69119204T DE69119204T2 (de) | 1990-06-21 | 1991-06-21 | Herstellungsverfahren pulver- oder granulatgefüllter rohre |
| KR1019920700393A KR960005827B1 (ko) | 1990-06-21 | 1991-06-21 | 분립체 충전관의 제조방법 |
| PCT/JP1991/000836 WO1991019590A1 (en) | 1990-06-21 | 1991-06-21 | Method of manufacturing tube filled with powder and granular material |
| EP91910841A EP0489167B1 (en) | 1990-06-21 | 1991-06-21 | Method of manufacturing tube filled with powder and granular material |
| US07/835,957 US5192016A (en) | 1990-06-21 | 1991-06-21 | Methods for manufacturing tubes filled with powdery and granular substances |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2164260A JP2732937B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 溶接用フラックス入りワイヤの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0455089A JPH0455089A (ja) | 1992-02-21 |
| JP2732937B2 true JP2732937B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=15789711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2164260A Expired - Lifetime JP2732937B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-25 | 溶接用フラックス入りワイヤの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2732937B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01192498A (ja) * | 1988-01-26 | 1989-08-02 | Nippon Steel Corp | 溶接用フラックス充填ワイヤの製造方法 |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP2164260A patent/JP2732937B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0455089A (ja) | 1992-02-21 |
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