JP2742224B2 - 耐錆び性が優れた炭素鋼用溶接ワイヤ - Google Patents
耐錆び性が優れた炭素鋼用溶接ワイヤInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動又は半自動溶接に
使用される炭素鋼用の耐錆び性が優れた炭素鋼用溶接ワ
イヤに関する。
使用される炭素鋼用の耐錆び性が優れた炭素鋼用溶接ワ
イヤに関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】炭素鋼用溶接ワイヤの耐
錆び性を向上させるために、ワイヤ表面に銅等でメッキ
処理する方法が広く用いられている。ワイヤ表面全体に
均一に銅メッキすることによって、ワイヤ表面に発生す
る島状錆びの殆どは防止することができる。一方、銅メ
ッキをワイヤ表面に均一に施すには、高度な技術が必要
である。製造上のバラツキによって、銅メッキがワイヤ
表面に不均一に生成され、部分的に炭素鋼の地が露出す
ると、銅メッキと露出炭素鋼地の間で局部電池が生成す
る。局部電池が生成されると、炭素鋼地が優先的に酸化
され、島状錆びが発生する。また、ワイヤ表面に銅メッ
キ処理するためには、製造工程中にメッキ工程が必要で
あり、製造コストを高めてしまう。更に、島状錆びを防
ぐために十分な厚さの銅メッキを施された溶接ワイヤ
は、溶接時に割れが発生しやすいという欠点を有してい
る。表面に施された銅メッキは溶接時に溶接金属中に入
り、凝固過程において偏析し、凝固割れを発生させる。
錆び性を向上させるために、ワイヤ表面に銅等でメッキ
処理する方法が広く用いられている。ワイヤ表面全体に
均一に銅メッキすることによって、ワイヤ表面に発生す
る島状錆びの殆どは防止することができる。一方、銅メ
ッキをワイヤ表面に均一に施すには、高度な技術が必要
である。製造上のバラツキによって、銅メッキがワイヤ
表面に不均一に生成され、部分的に炭素鋼の地が露出す
ると、銅メッキと露出炭素鋼地の間で局部電池が生成す
る。局部電池が生成されると、炭素鋼地が優先的に酸化
され、島状錆びが発生する。また、ワイヤ表面に銅メッ
キ処理するためには、製造工程中にメッキ工程が必要で
あり、製造コストを高めてしまう。更に、島状錆びを防
ぐために十分な厚さの銅メッキを施された溶接ワイヤ
は、溶接時に割れが発生しやすいという欠点を有してい
る。表面に施された銅メッキは溶接時に溶接金属中に入
り、凝固過程において偏析し、凝固割れを発生させる。
【０００３】銅メッキを使用せずに、耐錆び性が優れた
炭素鋼用溶接ワイヤを製造することが製造コスト及び溶
接部の割れの観点から望ましい。銅メッキを施さずに、
炭素鋼ワイヤを製造するために、種々の方法が採用され
ている。一般的に、ワイヤ表面に防錆用の油を塗布する
ことによって、島状錆びの発生を防止している。油塗布
によって、ワイヤの耐錆び性を向上させるためには、塗
布油組成（耐錆び性、送給性、化学的安定性等）の選
定、均一塗布技術の確立等の解決すべき問題点が多い。
油塗布の有無によらずワイヤの耐錆び性を向上させるた
めには、ワイヤ表面の鋼地とイオン化傾向が極端に異な
る部分が存在しなければよい。換言すれば、ワイヤ表面
の電気的特性が均一であれば、耐錆び性に優れた炭素鋼
用溶接ワイヤを製造することができる。しかしながら、
実際の炭素鋼地のワイヤ表面には、伸線潤滑剤が残留す
るために、電気的特性が不均一となり、局部電池が形成
され、所望する耐錆び性が得られないことが多かった。
炭素鋼用溶接ワイヤを製造することが製造コスト及び溶
接部の割れの観点から望ましい。銅メッキを施さずに、
炭素鋼ワイヤを製造するために、種々の方法が採用され
ている。一般的に、ワイヤ表面に防錆用の油を塗布する
ことによって、島状錆びの発生を防止している。油塗布
によって、ワイヤの耐錆び性を向上させるためには、塗
布油組成（耐錆び性、送給性、化学的安定性等）の選
定、均一塗布技術の確立等の解決すべき問題点が多い。
油塗布の有無によらずワイヤの耐錆び性を向上させるた
めには、ワイヤ表面の鋼地とイオン化傾向が極端に異な
る部分が存在しなければよい。換言すれば、ワイヤ表面
の電気的特性が均一であれば、耐錆び性に優れた炭素鋼
用溶接ワイヤを製造することができる。しかしながら、
実際の炭素鋼地のワイヤ表面には、伸線潤滑剤が残留す
るために、電気的特性が不均一となり、局部電池が形成
され、所望する耐錆び性が得られないことが多かった。
【０００４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、炭素鋼用溶接ワイヤ表面に銅メッキするこ
となく、島状錆びが発生し難い耐錆び性が優れた炭素鋼
用溶接ワイヤを提供することを目的とする。
のであって、炭素鋼用溶接ワイヤ表面に銅メッキするこ
となく、島状錆びが発生し難い耐錆び性が優れた炭素鋼
用溶接ワイヤを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る耐錆び性が
優れた炭素鋼用溶接ワイヤは、メッキ処理されていない
ソリッドワイヤ又はフラックス入りワイヤであって、電
流端子と電圧端子を兼用する電極として、その先端形状
が半径１ｍｍの曲率を有し、材質が１％Ｃｒ銅合金であ
り、表面粗さがエメリー紙＃４００で研磨したままの状
態であるものを使用し、この電極を押し付け力０．４９
Ｎ±０．０５Ｎ（５０±５ｇｆ）で、ワイヤ表面に押し
付けてこのワイヤの任意に取り出された長さ１０ｍの全
長にわたり複数点で接触電気抵抗を測定した場合、その
最大値が４０Ω以下であり、その最大値と最小値との差
が３０Ω以下であり、且つその測定値が０．０２Ω以下
となる接触電気抵抗値の確率が０乃至０．２であること
を特徴する。
優れた炭素鋼用溶接ワイヤは、メッキ処理されていない
ソリッドワイヤ又はフラックス入りワイヤであって、電
流端子と電圧端子を兼用する電極として、その先端形状
が半径１ｍｍの曲率を有し、材質が１％Ｃｒ銅合金であ
り、表面粗さがエメリー紙＃４００で研磨したままの状
態であるものを使用し、この電極を押し付け力０．４９
Ｎ±０．０５Ｎ（５０±５ｇｆ）で、ワイヤ表面に押し
付けてこのワイヤの任意に取り出された長さ１０ｍの全
長にわたり複数点で接触電気抵抗を測定した場合、その
最大値が４０Ω以下であり、その最大値と最小値との差
が３０Ω以下であり、且つその測定値が０．０２Ω以下
となる接触電気抵抗値の確率が０乃至０．２であること
を特徴する。
【０００６】
【作用】ワイヤ表面に発生する島状錆びは、局部電池に
よって発生する。即ち、鋼地の表面が物理的又は化学的
に不均一であると、局部電池が生成され、ワイヤは錆び
る。溶接用ワイヤは隣り合うワイヤの表面が機械的に接
触してスプール又はパックに巻かれている。このワイヤ
表面の接触状態が良好である場合、局部電池はワイヤ長
手方向のみならず、接触した表面を介して、隣り合った
ワイヤ間にも形成される。例えば、１２．５ｋｇスプー
ルに層状に巻かれた直径１．２ｍｍのワイヤを想定する
と、一層に巻かれているワイヤの長さは５０ｍ程度であ
る。ワイヤ間の接触状態が良好な場合の島状錆びの発生
状態を鋭意研究したところ、一層に巻かれたワイヤの５
分の１に相当するワイヤ１０ｍ間に物理的又は化学的不
均一な場所が存在すると、局部電池が形成され、島状錆
びが発生する。
よって発生する。即ち、鋼地の表面が物理的又は化学的
に不均一であると、局部電池が生成され、ワイヤは錆び
る。溶接用ワイヤは隣り合うワイヤの表面が機械的に接
触してスプール又はパックに巻かれている。このワイヤ
表面の接触状態が良好である場合、局部電池はワイヤ長
手方向のみならず、接触した表面を介して、隣り合った
ワイヤ間にも形成される。例えば、１２．５ｋｇスプー
ルに層状に巻かれた直径１．２ｍｍのワイヤを想定する
と、一層に巻かれているワイヤの長さは５０ｍ程度であ
る。ワイヤ間の接触状態が良好な場合の島状錆びの発生
状態を鋭意研究したところ、一層に巻かれたワイヤの５
分の１に相当するワイヤ１０ｍ間に物理的又は化学的不
均一な場所が存在すると、局部電池が形成され、島状錆
びが発生する。
【０００７】ワイヤ表面の不均一さは次のような方法で
調べた。ここでは、便宜的にワイヤ表面の接触電気抵抗
を測定し、接触電気抵抗値という電気的特性をもってワ
イヤ表面の不均一さを知る指標とした。大気中にあるワ
イヤ表面には微量ながら水が存在する。この微量な水を
介して電流を流し、そこでの接触電流抵抗を測定すれば
簡易的にワイヤ表面の局部電池の形成のしやすさを知る
ことができる。
調べた。ここでは、便宜的にワイヤ表面の接触電気抵抗
を測定し、接触電気抵抗値という電気的特性をもってワ
イヤ表面の不均一さを知る指標とした。大気中にあるワ
イヤ表面には微量ながら水が存在する。この微量な水を
介して電流を流し、そこでの接触電流抵抗を測定すれば
簡易的にワイヤ表面の局部電池の形成のしやすさを知る
ことができる。
【０００８】ワイヤ表面の接触電気抵抗は、図１に示す
ような装置により測定することができる。この図１に示
す装置は市販の電気接点シミュレータを本願発明者等が
改良したものである。ワイヤ１は矢印方向に連続的に移
動させる。このワイヤ１に電流端子２と電圧端子３とを
接触させ、電流端子２は電流リード線７を介して電源６
に接続されている。電圧端子３は電圧リード線９を介し
て接触電気抵抗計８に接続されている。また、電流端子
２と電圧端子３との間のワイヤ１の表面には、電極４が
荷重機構５により適宜の荷重を印加されながらワイヤ１
に接触するようになっており、この電極４は電流リード
線７及び電圧リード線９を介して夫々電源６及び接触電
気抵抗計８の他方の端子に接触されている。
ような装置により測定することができる。この図１に示
す装置は市販の電気接点シミュレータを本願発明者等が
改良したものである。ワイヤ１は矢印方向に連続的に移
動させる。このワイヤ１に電流端子２と電圧端子３とを
接触させ、電流端子２は電流リード線７を介して電源６
に接続されている。電圧端子３は電圧リード線９を介し
て接触電気抵抗計８に接続されている。また、電流端子
２と電圧端子３との間のワイヤ１の表面には、電極４が
荷重機構５により適宜の荷重を印加されながらワイヤ１
に接触するようになっており、この電極４は電流リード
線７及び電圧リード線９を介して夫々電源６及び接触電
気抵抗計８の他方の端子に接触されている。
【０００９】前述したように１０ｍにわたってワイヤ表
面の局部電池の形成のし易さを知るためには、１０ｍ全
長にわたって、接触電気抵抗を測定する必要がある。そ
のため、ワイヤ１を連続的に駆動しながら接触電気抵抗
を測定する。電圧端子３及び電流端子２は、接触電気抵
抗の測定に影響しなければ、ワイヤ１の両端に固定して
も、又は端子位置を固定してワイヤ１表面に摺動させて
もよい。ワイヤ１の移動速度を１ｍｍ／分から１０ｍ／
分まで変えて測定を行ったところ、１分間に１ｍｍ〜５
０ｃｍの移動速度で測定すると、測定は可能であるが時
間がかかりすぎて実用的でなく、５ｍ〜１０ｍの移動速
度で測定を行うと、測定は可能であるが、振動等により
精度に問題があった。このため、適正な速度範囲は１分
間に５０ｃｍ〜５ｍであるが、本発明においては速度を
１．２±０．４ｍ／分とした。測定電流は交流でも直流
でも同様な接触電気抵抗値が得られるが、本発明は局部
電池の生成により近い直流電流を用いて接触電気抵抗を
測定した。電流は１μＡから１００Ａまで変えて測定し
た。測定電流が１μＡ〜５０ｍＡの範囲でも接触電気抵
抗は測定できるが、起電力のバラツキが大きすぎるため
に精度が低い。測定電流が５Ａから１００Ａの範囲でも
接触電気抵抗は測定できるが、電流が高すぎて電極４と
ワイヤ１との接点が変質し、酸化し、更には溶融してし
まう。また、電流が高いと、測定される接触抵抗の値及
びその差がいずれも小さくなり、耐錆び性が異なるワイ
ヤ間でもその差が不明確になる。適正な測定電流の範囲
は５０ｍＡから５Ａの範囲である。本発明においては電
流を０．５±０．１Ａとした。
面の局部電池の形成のし易さを知るためには、１０ｍ全
長にわたって、接触電気抵抗を測定する必要がある。そ
のため、ワイヤ１を連続的に駆動しながら接触電気抵抗
を測定する。電圧端子３及び電流端子２は、接触電気抵
抗の測定に影響しなければ、ワイヤ１の両端に固定して
も、又は端子位置を固定してワイヤ１表面に摺動させて
もよい。ワイヤ１の移動速度を１ｍｍ／分から１０ｍ／
分まで変えて測定を行ったところ、１分間に１ｍｍ〜５
０ｃｍの移動速度で測定すると、測定は可能であるが時
間がかかりすぎて実用的でなく、５ｍ〜１０ｍの移動速
度で測定を行うと、測定は可能であるが、振動等により
精度に問題があった。このため、適正な速度範囲は１分
間に５０ｃｍ〜５ｍであるが、本発明においては速度を
１．２±０．４ｍ／分とした。測定電流は交流でも直流
でも同様な接触電気抵抗値が得られるが、本発明は局部
電池の生成により近い直流電流を用いて接触電気抵抗を
測定した。電流は１μＡから１００Ａまで変えて測定し
た。測定電流が１μＡ〜５０ｍＡの範囲でも接触電気抵
抗は測定できるが、起電力のバラツキが大きすぎるため
に精度が低い。測定電流が５Ａから１００Ａの範囲でも
接触電気抵抗は測定できるが、電流が高すぎて電極４と
ワイヤ１との接点が変質し、酸化し、更には溶融してし
まう。また、電流が高いと、測定される接触抵抗の値及
びその差がいずれも小さくなり、耐錆び性が異なるワイ
ヤ間でもその差が不明確になる。適正な測定電流の範囲
は５０ｍＡから５Ａの範囲である。本発明においては電
流を０．５±０．１Ａとした。
【００１０】電流を流したときの電極４とワイヤ１との
間に発生する電位差（Ｖ）を接触電気抵抗計８で測定
し、この電位差を測定電流で除すことによって接触電気
抵抗（Ω）を計算した。接触電気抵抗が不均一である
と、島状錆びが発生する。この電位差は測定距離を０．
０１〜０．５ｍｍ間隔で行う必要がる。これは、微小な
付着物が溶接用ワイヤ表面に残留しても、その存在を検
知できるようにするためである。実際の測定は０．２±
０．０７ｍｍ間隔で行った。
間に発生する電位差（Ｖ）を接触電気抵抗計８で測定
し、この電位差を測定電流で除すことによって接触電気
抵抗（Ω）を計算した。接触電気抵抗が不均一である
と、島状錆びが発生する。この電位差は測定距離を０．
０１〜０．５ｍｍ間隔で行う必要がる。これは、微小な
付着物が溶接用ワイヤ表面に残留しても、その存在を検
知できるようにするためである。実際の測定は０．２±
０．０７ｍｍ間隔で行った。
【００１１】なお、この測定距離は、ワイヤ１を移動速
度１．２±０．４ｍ／分で移動させつつ、所定の時間間
隔で接触電気抵抗を測定することによりその測定間隔を
０．２±０．０７ｍｍにするものである。また、接触電
気抵抗計８の記憶容量が十分でなく、ワイヤ１０ｍを
０．２ｍｍ間隔で測定した場合の５万点の測定値を一度
に記録できなければ、記録容量分の測定を何度か繰り返
して、合計で長さ１０ｍを測定すればよい。個別に測定
された測定値は解析段階で計算機によって統計処理を行
い、最大値、最小値、平均値、標準値差及び確率密度分
布を求めればよい。
度１．２±０．４ｍ／分で移動させつつ、所定の時間間
隔で接触電気抵抗を測定することによりその測定間隔を
０．２±０．０７ｍｍにするものである。また、接触電
気抵抗計８の記憶容量が十分でなく、ワイヤ１０ｍを
０．２ｍｍ間隔で測定した場合の５万点の測定値を一度
に記録できなければ、記録容量分の測定を何度か繰り返
して、合計で長さ１０ｍを測定すればよい。個別に測定
された測定値は解析段階で計算機によって統計処理を行
い、最大値、最小値、平均値、標準値差及び確率密度分
布を求めればよい。
【００１２】また、接触電気抵抗計８のダイナミックレ
ンジが狭い場合、即ち、２桁の抵抗値と、小数点以下２
桁の抵抗値を同時に測定できない場合は、測定レンジを
切り替えて１０ｍを２回測定すればよい。１回目の１０
ｍは２桁の抵抗値を測定し、２回目の１０ｍは小数点以
下２桁の抵抗値を測定すればよい。そして、測定終了後
全ての測定値を計算機によって統計処理を行えばよい。
ンジが狭い場合、即ち、２桁の抵抗値と、小数点以下２
桁の抵抗値を同時に測定できない場合は、測定レンジを
切り替えて１０ｍを２回測定すればよい。１回目の１０
ｍは２桁の抵抗値を測定し、２回目の１０ｍは小数点以
下２桁の抵抗値を測定すればよい。そして、測定終了後
全ての測定値を計算機によって統計処理を行えばよい。
【００１３】電極４の材質は１％Ｃｒ銅合金を使用し
た。基準電極としては純銅の方が望ましいが、純銅では
摩耗が激しいという問題があった。測定される接触電気
抵抗の値は他の銅合金を用いて測定しても大差はなかっ
た。またこの電極４の厚さは２ｍｍであり、先端にはＲ
１ｍｍの曲率を付け、表面粗さはエメリー紙（＃４０
０）で研磨したままの状態にした。この電流端子電極４
を荷重機構５によりワイヤ１に押し付ける力は０．４９
±０．０５Ｎ（５０±５ｇｆ）であった。この押し付け
力は、大きくするとワイヤの表面全体の接触電気抵抗の
値が小さくなり、電気的な不均一さの程度が小さくなっ
て、不都合が生じた。逆に押し付け力を小さくするとワ
イヤ表面の電気的不均一さが誇張されすぎて、不都合が
生じた、ワイヤ１と電極４の相対的な移動速度は１．２
±０．４ｍ／分であるので、この速度で測定を行えば１
０ｍのワイヤについて１０分弱で測定できる。１０ｍの
ワイヤ全長にわたる測定は直線的に測定すればよい。必
要なら螺旋状に測定しても、ジグザグに測定してもよ
い。測定の軌跡は問題ではなく、どのような軌跡であっ
てもワイヤ１０ｍ全長にわたって順次接触電気抵抗を測
定すればよい。但し、測定装置の簡便の点で、直線的に
測定するのが好ましい。
た。基準電極としては純銅の方が望ましいが、純銅では
摩耗が激しいという問題があった。測定される接触電気
抵抗の値は他の銅合金を用いて測定しても大差はなかっ
た。またこの電極４の厚さは２ｍｍであり、先端にはＲ
１ｍｍの曲率を付け、表面粗さはエメリー紙（＃４０
０）で研磨したままの状態にした。この電流端子電極４
を荷重機構５によりワイヤ１に押し付ける力は０．４９
±０．０５Ｎ（５０±５ｇｆ）であった。この押し付け
力は、大きくするとワイヤの表面全体の接触電気抵抗の
値が小さくなり、電気的な不均一さの程度が小さくなっ
て、不都合が生じた。逆に押し付け力を小さくするとワ
イヤ表面の電気的不均一さが誇張されすぎて、不都合が
生じた、ワイヤ１と電極４の相対的な移動速度は１．２
±０．４ｍ／分であるので、この速度で測定を行えば１
０ｍのワイヤについて１０分弱で測定できる。１０ｍの
ワイヤ全長にわたる測定は直線的に測定すればよい。必
要なら螺旋状に測定しても、ジグザグに測定してもよ
い。測定の軌跡は問題ではなく、どのような軌跡であっ
てもワイヤ１０ｍ全長にわたって順次接触電気抵抗を測
定すればよい。但し、測定装置の簡便の点で、直線的に
測定するのが好ましい。
【００１４】接触電気抵抗がある範囲［Ｒ１、Ｒ２］に
入る確率Ｐ[R1、R2]は次のように求めればよい。即ち、
１０ｍのワイヤ全長にわたり０．２ｍｍ間隔で接触電気
抵抗を測定すると、測定点は５万点となる。この５万点
の中で前記範囲［Ｒ１、Ｒ２］内にある接触電気抵抗の
測定個数がＮ個であれば、この範囲に入る確率Ｐ[R1、R2
]は Ｐ[R1、R2]＝Ｎ／５００００ と算出できる。
入る確率Ｐ[R1、R2]は次のように求めればよい。即ち、
１０ｍのワイヤ全長にわたり０．２ｍｍ間隔で接触電気
抵抗を測定すると、測定点は５万点となる。この５万点
の中で前記範囲［Ｒ１、Ｒ２］内にある接触電気抵抗の
測定個数がＮ個であれば、この範囲に入る確率Ｐ[R1、R2
]は Ｐ[R1、R2]＝Ｎ／５００００ と算出できる。
【００１５】工業的に生産される溶接用ワイヤは伸線潤
滑剤を使用して伸線するために、製品としての溶接用ワ
イヤ表面に、この伸線潤滑剤が不可避的に残留して皮膜
を形成する。場合によっては島状に伸線潤滑剤がワイヤ
表面に残留し、この部分が電気的特性を不均一にし、ワ
イヤの耐錆び性を著しく損なう。また、伸線工程は大気
中で行われるため、ワイヤ表面は多くの場合酸化膜で覆
われている。この酸化膜によってワイヤ表面が均一に覆
われていれば耐錆び性に問題は生じない。
滑剤を使用して伸線するために、製品としての溶接用ワ
イヤ表面に、この伸線潤滑剤が不可避的に残留して皮膜
を形成する。場合によっては島状に伸線潤滑剤がワイヤ
表面に残留し、この部分が電気的特性を不均一にし、ワ
イヤの耐錆び性を著しく損なう。また、伸線工程は大気
中で行われるため、ワイヤ表面は多くの場合酸化膜で覆
われている。この酸化膜によってワイヤ表面が均一に覆
われていれば耐錆び性に問題は生じない。
【００１６】しかし、多くの場合酸化膜は不均一に生成
し、鋼地との間で局部電池を形成し、ワイヤの耐錆び性
を損なう。上述のように工業的に生産される溶接用ワイ
ヤ表面には電気特性が不均一な場所が存在し、局部電池
が形成される。本願発明者等は、局部電池の形成のし易
さは、ワイヤ表面の接触電気抵抗をもって評価できるこ
とを見いだした。接触電気抵抗が高い所と、接触電気抵
抗が低い所が、ワイヤ長手方向に混在すると、溶接ワイ
ヤの耐錆び性が悪くなる。そこで、本発明は、耐錆び性
が優れたワイヤが備えるべき条件として、接触電気抵抗
の最大値及び最大値と最小値との差が一定値以下であ
り、接触電気抵抗が極めて低いものの存在確率を低くす
ることを構成要件とする。
し、鋼地との間で局部電池を形成し、ワイヤの耐錆び性
を損なう。上述のように工業的に生産される溶接用ワイ
ヤ表面には電気特性が不均一な場所が存在し、局部電池
が形成される。本願発明者等は、局部電池の形成のし易
さは、ワイヤ表面の接触電気抵抗をもって評価できるこ
とを見いだした。接触電気抵抗が高い所と、接触電気抵
抗が低い所が、ワイヤ長手方向に混在すると、溶接ワイ
ヤの耐錆び性が悪くなる。そこで、本発明は、耐錆び性
が優れたワイヤが備えるべき条件として、接触電気抵抗
の最大値及び最大値と最小値との差が一定値以下であ
り、接触電気抵抗が極めて低いものの存在確率を低くす
ることを構成要件とする。
【００１７】この接触電気抵抗の最大値は４０Ω以下、
最大値と最小値との差が３０Ω以下、０．０２Ω以下と
なる接触電気抵抗の確率が０から０．２である。更に好
ましくは、接触電気抵抗の平均値が１Ω以下であり、な
おかつ接触電気抵抗の標準偏差が０．５Ω以下である。
最大値と最小値との差が３０Ω以下、０．０２Ω以下と
なる接触電気抵抗の確率が０から０．２である。更に好
ましくは、接触電気抵抗の平均値が１Ω以下であり、な
おかつ接触電気抵抗の標準偏差が０．５Ω以下である。
【００１８】接触電気抵抗の最大値が４０Ωより大きい
か、又は（最大値−最小値）の値が３０Ωより大きい
か、又は０．０２Ω以下となる接触電気抵抗の確率が
０．２よりも大きいと、気温３０℃、湿度８０％、の環
境にワイヤを露出しておいた場合、１カ月中にワイヤ表
面全面に島状錆びが発生する。
か、又は（最大値−最小値）の値が３０Ωより大きい
か、又は０．０２Ω以下となる接触電気抵抗の確率が
０．２よりも大きいと、気温３０℃、湿度８０％、の環
境にワイヤを露出しておいた場合、１カ月中にワイヤ表
面全面に島状錆びが発生する。
【００１９】接触電気抵抗の最大値が４０Ω以下であっ
て、（最大値−最小値）の値が３０Ω以下であり、更に
０．０２Ω以下となる接触電気抵抗の確率が０．２以下
であると、気温３０℃、湿度８０％の環境にワイヤを露
出させておいても、少なくとも１カ月はワイヤ表面に島
状錆びは発生しなかった。この条件の耐錆び性は未開封
のままのワイヤにおいて２年間島状錆びが発生しないこ
とに相当する。
て、（最大値−最小値）の値が３０Ω以下であり、更に
０．０２Ω以下となる接触電気抵抗の確率が０．２以下
であると、気温３０℃、湿度８０％の環境にワイヤを露
出させておいても、少なくとも１カ月はワイヤ表面に島
状錆びは発生しなかった。この条件の耐錆び性は未開封
のままのワイヤにおいて２年間島状錆びが発生しないこ
とに相当する。
【００２０】更に、ワイヤの接触電気抵抗の平均値を１
Ω以下にし、同時にその標準偏差を０．５Ω以下にする
と耐錆び性は飛躍的に向上した。気温３０℃、湿度８０
％の環境にワイヤを露出させておいても、少なくとも２
カ月はワイヤ表面に島状錆びは発生しなかった。この耐
錆び性は未開封のままワイヤにおいて４年間島状錆びが
発生しないことに相当する。
Ω以下にし、同時にその標準偏差を０．５Ω以下にする
と耐錆び性は飛躍的に向上した。気温３０℃、湿度８０
％の環境にワイヤを露出させておいても、少なくとも２
カ月はワイヤ表面に島状錆びは発生しなかった。この耐
錆び性は未開封のままワイヤにおいて４年間島状錆びが
発生しないことに相当する。
【００２１】上述の接触電気抵抗を有するワイヤを製造
するためには、ワイヤ表面に残留する伸線潤滑剤及びワ
イヤ表面に生成される酸化膜を、ワイヤ長手方向に均一
化することが必要である。そのためには伸線時の潤滑剤
をワイヤ表面に均一に塗布する必要がある。ワイヤ表面
に局部的に潤滑剤が塗布されると、伸線終了時のワイヤ
表面に部分的に潤滑剤が残留し、局部電池を形成する。
また、酸化膜の不均一性を防止するためには伸線時のワ
イヤの温度を精度よく管理し、一定温度で伸線加工を実
施できるように、伸線ダイス及び伸線釜の冷却を行う必
要がある。伸線ダイスでワイヤが塑性加工されるとき、
潤滑膜が不十分であるとワイヤ表面と伸線ダイスが直接
接触し、ワイヤ表面が荒れる。この荒れが発生するとワ
イヤ表面に不均一に潤滑剤が残留する。よって、耐錆び
性が良好なワイヤを製造するためには、本願発明にて規
定した接触電気抵抗の範囲を満たすのに十分な潤滑性が
優れた潤滑剤を使用する。
するためには、ワイヤ表面に残留する伸線潤滑剤及びワ
イヤ表面に生成される酸化膜を、ワイヤ長手方向に均一
化することが必要である。そのためには伸線時の潤滑剤
をワイヤ表面に均一に塗布する必要がある。ワイヤ表面
に局部的に潤滑剤が塗布されると、伸線終了時のワイヤ
表面に部分的に潤滑剤が残留し、局部電池を形成する。
また、酸化膜の不均一性を防止するためには伸線時のワ
イヤの温度を精度よく管理し、一定温度で伸線加工を実
施できるように、伸線ダイス及び伸線釜の冷却を行う必
要がある。伸線ダイスでワイヤが塑性加工されるとき、
潤滑膜が不十分であるとワイヤ表面と伸線ダイスが直接
接触し、ワイヤ表面が荒れる。この荒れが発生するとワ
イヤ表面に不均一に潤滑剤が残留する。よって、耐錆び
性が良好なワイヤを製造するためには、本願発明にて規
定した接触電気抵抗の範囲を満たすのに十分な潤滑性が
優れた潤滑剤を使用する。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例についてその比較例と
比較して説明する。フラックス入りワイヤ用フープ素材
として炭素鋼（ＪＩＳ ＳＰＣＣ）を使用したワイヤ内
部に充填するフラックスは下記表１の配合で、重量比率
１４％添加し、フラックス入りワイヤとした。
比較して説明する。フラックス入りワイヤ用フープ素材
として炭素鋼（ＪＩＳ ＳＰＣＣ）を使用したワイヤ内
部に充填するフラックスは下記表１の配合で、重量比率
１４％添加し、フラックス入りワイヤとした。
【００２３】
【表１】
【００２４】ワイヤ表面の接触電気抵抗を種々変えるた
めに、伸線潤滑剤を選択し、更に付着残留量を調整し
た。接触電気抵抗の値はワイヤ表面状態の影響のみを受
け、フラックスの有無には影響されなかった。図２〜図
１３にワイヤ表面の接触電気抵抗を１０ｍにわたって測
定した結果を示す。測定は０．２ｍｍ間隔で行い、測定
点数は５万点である。図中に５万点の測定データの最大
値−最小値、平均値、標準偏差及び接触電気抵抗が０．
０２Ω以下になる確率[0、0.02]を付記した。
めに、伸線潤滑剤を選択し、更に付着残留量を調整し
た。接触電気抵抗の値はワイヤ表面状態の影響のみを受
け、フラックスの有無には影響されなかった。図２〜図
１３にワイヤ表面の接触電気抵抗を１０ｍにわたって測
定した結果を示す。測定は０．２ｍｍ間隔で行い、測定
点数は５万点である。図中に５万点の測定データの最大
値−最小値、平均値、標準偏差及び接触電気抵抗が０．
０２Ω以下になる確率[0、0.02]を付記した。
【００２５】これらのワイヤの気温３０℃、湿度８０％
の環境にワイヤを露出させて錆び試験を行った。この評
価の結果を下記表２に示す。
の環境にワイヤを露出させて錆び試験を行った。この評
価の結果を下記表２に示す。
【００２６】
【表２】 但し、耐錆び性判定基準（気温３０℃、湿度８０％） ×：１カ月未満にワイヤ全面に島状錆びが発生 ○：１カ月以上島状錆びの発生なし ◎：２カ月以上島状錆びの発生なし。
【００２７】接触電気抵抗の最大値が４０Ωより大きい
か、（最大値−最小値）が３０Ωより大きいか、又は接
触電気抵抗が０．０２Ω以下になる確率Ｐ[0 、 0.02]が
０．２より大きくなると、耐錆び性が悪くなる。図１３
で測定されたワイヤ表面の接触電気抵抗の最大値は小さ
いが、接触電気抵抗が０．０２Ω以下になる確率Ｐ[0 、
0.02]が０．２より大きい。そのために耐錆び性は良好
ではない。この理由は、接触電気抵抗が小さな部分が存
在すると、その部分で局部電池が形成される機会が増え
て、耐錆び性に悪影響をもたらすからである。溶接ワイ
ヤ表面の接触電気抵抗をできるだけ小さくし、０に近づ
けてしまうのは、耐錆び性の観点より好ましくない。
か、（最大値−最小値）が３０Ωより大きいか、又は接
触電気抵抗が０．０２Ω以下になる確率Ｐ[0 、 0.02]が
０．２より大きくなると、耐錆び性が悪くなる。図１３
で測定されたワイヤ表面の接触電気抵抗の最大値は小さ
いが、接触電気抵抗が０．０２Ω以下になる確率Ｐ[0 、
0.02]が０．２より大きい。そのために耐錆び性は良好
ではない。この理由は、接触電気抵抗が小さな部分が存
在すると、その部分で局部電池が形成される機会が増え
て、耐錆び性に悪影響をもたらすからである。溶接ワイ
ヤ表面の接触電気抵抗をできるだけ小さくし、０に近づ
けてしまうのは、耐錆び性の観点より好ましくない。
【００２８】なお、同様の試験をＪＩＳ Ｚ３３１２−
ＹＧＷに規定されている化学組成の炭素鋼ソリッドワイ
ヤについても実施した。図１４はその測定例を示す。接
触電気抵抗が規定範囲にあるために２カ月以上島状錆び
は発生していない。
ＹＧＷに規定されている化学組成の炭素鋼ソリッドワイ
ヤについても実施した。図１４はその測定例を示す。接
触電気抵抗が規定範囲にあるために２カ月以上島状錆び
は発生していない。
【００２９】図１５〜図１８はフラックス入りワイヤの
接触電気抵抗を、電流を種々変えて測定した結果を示
す。図１７は通常の０．５Ａ、０．４９Ｎで測定された
値を示す。このワイヤは規定範囲を満足しているため、
２カ月以上島状錆びは発生していない。同じワイヤを荷
重０．４９Ｎにおいて、５ｍＡ（図１５）及び５０ｍＡ
（図１６）で測定すると、接触電気抵抗の値は大きくな
り、その分布は広くなる。これは測定電流が異なるから
である。
接触電気抵抗を、電流を種々変えて測定した結果を示
す。図１７は通常の０．５Ａ、０．４９Ｎで測定された
値を示す。このワイヤは規定範囲を満足しているため、
２カ月以上島状錆びは発生していない。同じワイヤを荷
重０．４９Ｎにおいて、５ｍＡ（図１５）及び５０ｍＡ
（図１６）で測定すると、接触電気抵抗の値は大きくな
り、その分布は広くなる。これは測定電流が異なるから
である。
【００３０】また、測定電流を１０Ａにすると、図１８
に示すように接触電気抵抗の値及びその分布の幅が狭く
なる。同じワイヤの接触電気抵抗を、電流を０．５Ａに
一定にして、荷重を変えて測定した結果を図１９及び２
０に示す。荷重を０．０１Ｎ（１０ｇｆ）（図１９）に
すると、接触電気抵抗の値は大きくなり、この分布は広
くなる。荷重を２Ｎ（２００ｇｆ）（図２０）にする
と、接触電気抵抗の値は小さくなり、その分布は狭くな
る。図１５〜図２０に示したように、接触電気抵抗の値
は測定電流と荷重によって大きく変わる。耐錆び性と接
触電気抵抗の相関は、測定電流が０．５Ａ、荷重が０．
４９Ｎ（５０ｇｆ）のときに最もよくとれた。
に示すように接触電気抵抗の値及びその分布の幅が狭く
なる。同じワイヤの接触電気抵抗を、電流を０．５Ａに
一定にして、荷重を変えて測定した結果を図１９及び２
０に示す。荷重を０．０１Ｎ（１０ｇｆ）（図１９）に
すると、接触電気抵抗の値は大きくなり、この分布は広
くなる。荷重を２Ｎ（２００ｇｆ）（図２０）にする
と、接触電気抵抗の値は小さくなり、その分布は狭くな
る。図１５〜図２０に示したように、接触電気抵抗の値
は測定電流と荷重によって大きく変わる。耐錆び性と接
触電気抵抗の相関は、測定電流が０．５Ａ、荷重が０．
４９Ｎ（５０ｇｆ）のときに最もよくとれた。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように発明に係る耐錆び性
が優れた炭素鋼用溶接ワイヤは、銅メッキ等の特別な表
面処理を必要とせずに、耐錆び性が著しく向上し、また
通電性及びアーク安定性も良好である。従って、本発明
により低コストで高品質な溶接施工を行うことができ
る。
が優れた炭素鋼用溶接ワイヤは、銅メッキ等の特別な表
面処理を必要とせずに、耐錆び性が著しく向上し、また
通電性及びアーク安定性も良好である。従って、本発明
により低コストで高品質な溶接施工を行うことができ
る。
【図１】本発明の接触電気抵抗の測定方法を示す図であ
る。
る。
【図２】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ１
０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図３】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ１
０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図４】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ１
０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図５】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ１
０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図６】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ１
０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図７】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ１
０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図８】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ１
０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図９】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ１
０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図１０】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図１１】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図１２】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図１３】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図１４】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図１５】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図１６】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図１７】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図１８】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図１９】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
【図２０】ワイヤ表面の接触電気抵抗の実測値（ワイヤ
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
１０ｍ、０．２ｍｍ間隔、５万点）であり、横軸は距離
（ｃｍ）、縦軸は接触電気抵抗（Ω）である。
１；ワイヤ ２；電流端子 ３；電圧端子 ４；電流端子と電圧端子を兼用する電極 ６；直流電源 ７，９；電流及び電圧のリード線 ８：接触電気抵抗計
フロントページの続き (72)発明者 立花 知之 神奈川県藤沢市宮前字裏河内100番１ 株式会社神戸製鋼所藤沢事業所内
Claims (2)
- 【請求項１】 メッキ処理されていないソリッドワイヤ
又はフラックス入りワイヤであって、電流端子と電圧端
子を兼用する電極として、その先端形状が半径１ｍｍの
曲率を有し、材質が１％Ｃｒ銅合金であり、表面粗さが
エメリー紙＃４００で研磨したままの状態であるものを
使用し、この電極を押し付け力０．４９Ｎ±０．０５Ｎ
（５０±５ｇｆ）で、ワイヤ表面に押し付けてこのワイ
ヤの任意に取り出された長さ１０ｍの全長にわたり複数
点で接触電気抵抗を測定した場合、その最大値が４０Ω
以下であり、その最大値と最小値との差が３０Ω以下で
あり、且つその測定値が０．０２Ω以下となる接触電気
抵抗値の確率が０乃至０．２であることを特徴する耐錆
び性が優れた炭素鋼用溶接ワイヤ。 - 【請求項２】 前記接触電気抵抗の測定値の平均値が１
Ω以下であり、標準偏差が０．５Ω以下であることを特
徴とする請求項１に記載の耐錆び性が優れた炭素鋼用溶
接ワイヤ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26127294A JP2742224B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 耐錆び性が優れた炭素鋼用溶接ワイヤ |
| KR1019950032065A KR0175958B1 (ko) | 1994-09-30 | 1995-09-27 | 탄소강용 용접와이어 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26127294A JP2742224B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 耐錆び性が優れた炭素鋼用溶接ワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08103885A JPH08103885A (ja) | 1996-04-23 |
| JP2742224B2 true JP2742224B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=17359523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26127294A Expired - Lifetime JP2742224B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 耐錆び性が優れた炭素鋼用溶接ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2742224B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100405855B1 (ko) | 2001-04-19 | 2003-11-14 | 고려용접봉 주식회사 | 용접용 무도금 와이어 |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP26127294A patent/JP2742224B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08103885A (ja) | 1996-04-23 |
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