JP3230100B2 - 鉄粉系フラックス入りワイヤ - Google Patents
鉄粉系フラックス入りワイヤInfo
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- JP3230100B2 JP3230100B2 JP05088792A JP5088792A JP3230100B2 JP 3230100 B2 JP3230100 B2 JP 3230100B2 JP 05088792 A JP05088792 A JP 05088792A JP 5088792 A JP5088792 A JP 5088792A JP 3230100 B2 JP3230100 B2 JP 3230100B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鋼構造物の溶接に用いる
ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤに係る
ものであり、さらに詳しくは伸線時断線することのない
生産性良好なガスシールドアーク溶接用鉄粉系フラック
ス入りワイヤに関するものである。
ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤに係る
ものであり、さらに詳しくは伸線時断線することのない
生産性良好なガスシールドアーク溶接用鉄粉系フラック
ス入りワイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガスシールドアーク溶接用フラックス入
りワイヤ（以下フラックス入りワイヤという）は、鋼製
外皮内に充填されるフラックスの作用効果によって、溶
接の作業性が良く、良好なビード外観・形状が得られる
という特徴を有している。しかし、最近の溶接の自動化
・ロボット化の動向で、さらに高性能・高能率でスラグ
生成量の少ないフラックス入りワイヤが要望され、鉄粉
を主体とする金属粉を多量に含有するフラックス入りワ
イヤが開発されている。
りワイヤ（以下フラックス入りワイヤという）は、鋼製
外皮内に充填されるフラックスの作用効果によって、溶
接の作業性が良く、良好なビード外観・形状が得られる
という特徴を有している。しかし、最近の溶接の自動化
・ロボット化の動向で、さらに高性能・高能率でスラグ
生成量の少ないフラックス入りワイヤが要望され、鉄粉
を主体とする金属粉を多量に含有するフラックス入りワ
イヤが開発されている。
【０００３】ところが、この種の鉄粉系フラックス入り
ワイヤは、生産時、特に伸線工程で断線が生じ、生産性
が悪いという問題があった。これらを解決する手段とし
て、例えば特開昭５７−３６０９６号公報、特開昭６３
−９０３９２号公報の技術などが知られている。前者は
充填フラックスのかさ密度の調整、後者は充填フラック
スの粒度調整で、伸線時の断線を防ぐものであるが、十
分に満足し得るものではない。
ワイヤは、生産時、特に伸線工程で断線が生じ、生産性
が悪いという問題があった。これらを解決する手段とし
て、例えば特開昭５７−３６０９６号公報、特開昭６３
−９０３９２号公報の技術などが知られている。前者は
充填フラックスのかさ密度の調整、後者は充填フラック
スの粒度調整で、伸線時の断線を防ぐものであるが、十
分に満足し得るものではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の問題点を解決するためになされたものであって、伸線
時に断線することのない生産性良好な鉄粉系フラックス
入りワイヤを提供することを目的とする。
の問題点を解決するためになされたものであって、伸線
時に断線することのない生産性良好な鉄粉系フラックス
入り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】フラックス入りワイヤは
一般に次の２つの方法で主に製造される。 （１）帯鋼をＵ字形に曲げ、その開口部からフラックス
を一定の率で充填した後、帯鋼を丸めて３〜５ｍｍ径の
素線とする（図３Ａ、Ｂ、Ｃ）。 （２）開口部を有しない鋼管（外径８〜１４ｍｍ）中へ
フラックスを充填し、素線とする（図３Ｄ）。
一般に次の２つの方法で主に製造される。 （１）帯鋼をＵ字形に曲げ、その開口部からフラックス
を一定の率で充填した後、帯鋼を丸めて３〜５ｍｍ径の
素線とする（図３Ａ、Ｂ、Ｃ）。 （２）開口部を有しない鋼管（外径８〜１４ｍｍ）中へ
フラックスを充填し、素線とする（図３Ｄ）。
【０００６】次いで（１）、（２）の素線を荒引伸線
（２．５〜３ｍｍ径）を経て仕上伸線で０．９〜２．４
ｍｍ径とし溶接用ワイヤとするが、特に０．９〜１．２
ｍｍの細径に仕上伸線する時に断線を生じやすい。この
原因として、鉄粉系フラックス入りワイヤでは主成分の
鉄粉が伸線時外皮並に流動しないこと、また図２Ａ、
Ａ′に示すように鉄粉の角が鋼製外皮に食い込み、これ
がノッチとなること等が挙げられ、これらの結果として
断線が生じると思われる。
（２．５〜３ｍｍ径）を経て仕上伸線で０．９〜２．４
ｍｍ径とし溶接用ワイヤとするが、特に０．９〜１．２
ｍｍの細径に仕上伸線する時に断線を生じやすい。この
原因として、鉄粉系フラックス入りワイヤでは主成分の
鉄粉が伸線時外皮並に流動しないこと、また図２Ａ、
Ａ′に示すように鉄粉の角が鋼製外皮に食い込み、これ
がノッチとなること等が挙げられ、これらの結果として
断線が生じると思われる。
【０００７】そこで本発明者らは、主に鉄粉の粒子形状
について種々検討を重ねた結果、粒径の最大径と最小径
の比が大きい鉄粉の量および流動度を限定した球状の鉄
粉を使用することにより、伸線時断線することなく、生
産性良好な鉄粉系フラックス入りワイヤを得ることがで
きた。つまり、本発明の鉄粉系フラックス入りワイヤ
は、粒径の最大径Ａに対する最小径Ｂの比Ｂ／Ａが０．
６０以上である粒を５０％以上含み、かつ流動度が２５
ｓｅｃ／５０ｇ以下である球状鉄粉を３５〜８５％含む
フラックスを鋼製外皮中に８〜３０％充填したことを特
徴とする。
について種々検討を重ねた結果、粒径の最大径と最小径
の比が大きい鉄粉の量および流動度を限定した球状の鉄
粉を使用することにより、伸線時断線することなく、生
産性良好な鉄粉系フラックス入りワイヤを得ることがで
きた。つまり、本発明の鉄粉系フラックス入りワイヤ
は、粒径の最大径Ａに対する最小径Ｂの比Ｂ／Ａが０．
６０以上である粒を５０％以上含み、かつ流動度が２５
ｓｅｃ／５０ｇ以下である球状鉄粉を３５〜８５％含む
フラックスを鋼製外皮中に８〜３０％充填したことを特
徴とする。
【０００８】以下本発明を詳細に説明する。
【０００９】
【作用】まず本発明における鉄粉についての限定理由を
示す。鉄粉粒径の最大径Ａに対する最小径Ｂの比Ｂ／Ａ
（以下粒径比Ｂ／Ａという）が０．６０以上の含有量と
ＪＩＳ Ｚ２５０２に準じて測定した流動度の種々異な
る鉄粉を選定し、表１に示す基本成分のフラックスに配
合した後、帯鋼に充填率２０％で図３Ｃの断面の素線
４．０ｍｍ径をそれぞれ５００ｋｇづつ試作した。さら
に連続伸線して１．２ｍｍ径のフラックス入りワイヤを
製造した。
示す。鉄粉粒径の最大径Ａに対する最小径Ｂの比Ｂ／Ａ
（以下粒径比Ｂ／Ａという）が０．６０以上の含有量と
ＪＩＳ Ｚ２５０２に準じて測定した流動度の種々異な
る鉄粉を選定し、表１に示す基本成分のフラックスに配
合した後、帯鋼に充填率２０％で図３Ｃの断面の素線
４．０ｍｍ径をそれぞれ５００ｋｇづつ試作した。さら
に連続伸線して１．２ｍｍ径のフラックス入りワイヤを
製造した。
【００１０】上記ワイヤの伸線時の断線状態を調べた結
果を図１に示す。図１から明らかなように、鉄粉の粒径
比Ｂ／Ａが０．６０以上の含有量が５０％以上で、かつ
流動度が２５ｓｅｃ／５０ｇ以下においては断線が発生
せず、鉄粉の粒径比Ｂ／Ａが０．６０以上を５０％以上
含み、かつ流動度が２５ｓｅｃ／５０ｇ以下の球状鉄粉
であることが望ましいことがわかる。
果を図１に示す。図１から明らかなように、鉄粉の粒径
比Ｂ／Ａが０．６０以上の含有量が５０％以上で、かつ
流動度が２５ｓｅｃ／５０ｇ以下においては断線が発生
せず、鉄粉の粒径比Ｂ／Ａが０．６０以上を５０％以上
含み、かつ流動度が２５ｓｅｃ／５０ｇ以下の球状鉄粉
であることが望ましいことがわかる。
【００１１】粒径比Ｂ／Ａが０．６０以上の含有量が５
０％未満になると、球状鉄粉が少なくなることから伸線
時フラックスの流動性が悪く、また鉄粉が外皮に食い込
み、断線が生じるようになる。流動度が２５ｓｅｃ／５
０ｇを超えると伸線時の流動性が悪くなることから断線
が生じる。
０％未満になると、球状鉄粉が少なくなることから伸線
時フラックスの流動性が悪く、また鉄粉が外皮に食い込
み、断線が生じるようになる。流動度が２５ｓｅｃ／５
０ｇを超えると伸線時の流動性が悪くなることから断線
が生じる。
【００１２】
【表１】
【００１３】なお、鉄粉の粒径比Ｂ／Ａおよびその含有
量は実体顕微鏡、投影機等で１０〜１００倍に拡大し、
粒径の大きさおよび数量を測定する。また、球状鉄粉は
水アトマイズ、ガスアトマイズ法で製造されたもの、あ
るいは鋼の製鋼過程で得られる副産物としての球状鉄粉
が使用されるが、特に粒径比Ｂ／Ａが０．６０以上の含
有量が少ない場合は、本出願人が先に提案した特願平３
−８５５７６号に明記された方法で球状鉄粉を分離して
本発明に供することも可能である。
量は実体顕微鏡、投影機等で１０〜１００倍に拡大し、
粒径の大きさおよび数量を測定する。また、球状鉄粉は
水アトマイズ、ガスアトマイズ法で製造されたもの、あ
るいは鋼の製鋼過程で得られる副産物としての球状鉄粉
が使用されるが、特に粒径比Ｂ／Ａが０．６０以上の含
有量が少ない場合は、本出願人が先に提案した特願平３
−８５５７６号に明記された方法で球状鉄粉を分離して
本発明に供することも可能である。
【００１４】球状鉄粉の粒度構成は特に限定しないが、
粒径が大きすぎると伸線時断線する可能性があるので、
２１０μｍ以下でかつ２１０〜１７７μｍのものが２０
％以下であるのが好ましい。次に、前記球状鉄粉はフラ
ックス中に３５〜８５％含む必要がある。鉄粉含有量が
３５％未満であると鉄粉系フラックス入りワイヤの特徴
である低スラグ性および高能率性を達成できず、８５％
を超えるとスラグ生成剤や脱酸剤等が少なくなり、溶接
時ビード形状が不良となったりスパッタの発生が増加す
るようになる。
粒径が大きすぎると伸線時断線する可能性があるので、
２１０μｍ以下でかつ２１０〜１７７μｍのものが２０
％以下であるのが好ましい。次に、前記球状鉄粉はフラ
ックス中に３５〜８５％含む必要がある。鉄粉含有量が
３５％未満であると鉄粉系フラックス入りワイヤの特徴
である低スラグ性および高能率性を達成できず、８５％
を超えるとスラグ生成剤や脱酸剤等が少なくなり、溶接
時ビード形状が不良となったりスパッタの発生が増加す
るようになる。
【００１５】なお、フラックス中の鉄粉以外の成分は、
溶接作業性や溶接部の機械的性質を考慮してアーク安定
剤、スラグ剤、脱酸剤および合金剤等が添加できる。ま
た、製造時の伸線性を改善する目的でベントナイト、マ
イカ、ドロマイト等の潤滑物質も微量添加して、伸線性
を改善することもできる。フラックス充填率はワイヤ全
重量に対して８〜３０％である必要がある。
溶接作業性や溶接部の機械的性質を考慮してアーク安定
剤、スラグ剤、脱酸剤および合金剤等が添加できる。ま
た、製造時の伸線性を改善する目的でベントナイト、マ
イカ、ドロマイト等の潤滑物質も微量添加して、伸線性
を改善することもできる。フラックス充填率はワイヤ全
重量に対して８〜３０％である必要がある。
【００１６】フラックス充填率が８％未満であると鉄粉
やスラグ生成剤を十分含ませることができず、溶接作業
性（ビード外観、スパッタ）が悪くなるとともに溶接能
率も上らず、３０％を超えると外皮金属が薄くなり、伸
線時断線を生じるようになる。なお、ワイヤ外皮として
は帯鋼やシームレス鋼管で通常軟鋼を用いるが、用途に
応じて低合金鋼を用いることができる。
やスラグ生成剤を十分含ませることができず、溶接作業
性（ビード外観、スパッタ）が悪くなるとともに溶接能
率も上らず、３０％を超えると外皮金属が薄くなり、伸
線時断線を生じるようになる。なお、ワイヤ外皮として
は帯鋼やシームレス鋼管で通常軟鋼を用いるが、用途に
応じて低合金鋼を用いることができる。
【００１７】以下実施例により本発明の効果をさらに具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００１８】
【実施例】表２に本発明の鉄粉系フラックス入りワイヤ
および比較のために試作したフラックス入りワイヤに充
填した鉄粉の粒径比Ｂ／Ａ０．６０以上の含有量と流動
度、さらにフラックス成分とフラックス充填率を示す。
なお、鋼製外皮は図３Ｃ断面の場合、幅１２ｍｍの軟鋼
（化学成分：Ｃ０．０５％、Ｓｉ０．０１％、Ｍｎ０．
３２％）でフラックス充填率に応じて厚さ０．５〜１．
２ｍｍの帯鋼を、図３Ｄ断面の場合は、軟鋼（化学成
分：Ｃ０．０４％、Ｓｉ０．０１％、Ｍｎ０．２８％）
で充填率に応じて外径８〜１４ｍｍのシームレス鋼管を
用いた。
および比較のために試作したフラックス入りワイヤに充
填した鉄粉の粒径比Ｂ／Ａ０．６０以上の含有量と流動
度、さらにフラックス成分とフラックス充填率を示す。
なお、鋼製外皮は図３Ｃ断面の場合、幅１２ｍｍの軟鋼
（化学成分：Ｃ０．０５％、Ｓｉ０．０１％、Ｍｎ０．
３２％）でフラックス充填率に応じて厚さ０．５〜１．
２ｍｍの帯鋼を、図３Ｄ断面の場合は、軟鋼（化学成
分：Ｃ０．０４％、Ｓｉ０．０１％、Ｍｎ０．２８％）
で充填率に応じて外径８〜１４ｍｍのシームレス鋼管を
用いた。
【００１９】フラックス充填後の伸線は図３Ｃ断面の場
合、約４ｍｍ径の素線から、図３Ｄ断面の場合、充填管
径から、それぞれ５００ｋｇを１．２ｍｍ径まで伸線
し、生産性を調査した。また、伸線時断線のなかったも
のにつき板厚１６ｍｍのＳＭ４９０Ｂ鋼板上に溶接条件
２７０Ａ、３１Ｖ、５０ｃｍ／ｍｉｎ、ワイヤ突出し長
さ２５ｍｍ、炭酸ガス流量２５ｌ／ｍｉｎの条件で溶接
を行い、溶接作業性および溶着量を調べた。
合、約４ｍｍ径の素線から、図３Ｄ断面の場合、充填管
径から、それぞれ５００ｋｇを１．２ｍｍ径まで伸線
し、生産性を調査した。また、伸線時断線のなかったも
のにつき板厚１６ｍｍのＳＭ４９０Ｂ鋼板上に溶接条件
２７０Ａ、３１Ｖ、５０ｃｍ／ｍｉｎ、ワイヤ突出し長
さ２５ｍｍ、炭酸ガス流量２５ｌ／ｍｉｎの条件で溶接
を行い、溶接作業性および溶着量を調べた。
【００２０】それらの結果を表２にまとめて示す。その
結果、本発明の鉄粉系フラックス入りワイヤである試験
例１〜６は伸線時断線もなく生産性良好で溶接作業性も
良く、ワイヤ溶着量も多いなど極めて満足し得るもので
あった。比較例中、試験例７は粒径比Ｂ／Ａ０．６０以
上の含有量が少ないので、伸線時４回も断線した。
結果、本発明の鉄粉系フラックス入りワイヤである試験
例１〜６は伸線時断線もなく生産性良好で溶接作業性も
良く、ワイヤ溶着量も多いなど極めて満足し得るもので
あった。比較例中、試験例７は粒径比Ｂ／Ａ０．６０以
上の含有量が少ないので、伸線時４回も断線した。
【００２１】試験例８は鉄粉の流動度が高いので伸線時
３回断線した。試験例９はフラックス中の鉄粉量が多す
ぎ、伸線時断線はしなかったものの、溶接作業性試験で
ビード形状が不良となり、スパッタも多く発生した。試
験例１０はフラックス中の鉄粉量が少なく、伸線時断線
はしなかったものの相対的にスラグ生成剤が多くなり、
溶接作業性試験で溶接金属上のスラグが多くなるととも
に溶着量も少なかった。
３回断線した。試験例９はフラックス中の鉄粉量が多す
ぎ、伸線時断線はしなかったものの、溶接作業性試験で
ビード形状が不良となり、スパッタも多く発生した。試
験例１０はフラックス中の鉄粉量が少なく、伸線時断線
はしなかったものの相対的にスラグ生成剤が多くなり、
溶接作業性試験で溶接金属上のスラグが多くなるととも
に溶着量も少なかった。
【００２２】試験例１１はフラックス充填率が低いた
め、伸線時の断線はなかったものの、溶接作業性試験に
おいてビード形状が不良で、スパッタも多く、かつ溶着
量も少なかった。試験例１２はフラックス充填率が高す
ぎるので伸線時２回断線した。
め、伸線時の断線はなかったものの、溶接作業性試験に
おいてビード形状が不良で、スパッタも多く、かつ溶着
量も少なかった。試験例１２はフラックス充填率が高す
ぎるので伸線時２回断線した。
【００２３】
【表２】
【００２４】
【発明の効果】本発明の鉄粉系フラックス入りワイヤは
伸線時断線することなく、生産性良好で溶接作業性も良
く、高能率な溶接を可能にすることができる。
伸線時断線することなく、生産性良好で溶接作業性も良
く、高能率な溶接を可能にすることができる。
【図１】粒径比Ｂ／Ａ０．６０以上の含有量と、流動度
の断線回数におよぼす影響を示す図である。
の断線回数におよぼす影響を示す図である。
【図２】Ａは従来鉄粉を充填して伸線したワイヤの縦断
面、Ａ′は従来鉄粉を充填して伸線したワイヤの横断
面、Ｂは本発明における球状鉄粉を充填して伸線したワ
イヤの縦断面、Ｂ′は本発明における球状鉄粉を充填し
て伸線したワイヤの横断面である。
面、Ａ′は従来鉄粉を充填して伸線したワイヤの横断
面、Ｂは本発明における球状鉄粉を充填して伸線したワ
イヤの縦断面、Ｂ′は本発明における球状鉄粉を充填し
て伸線したワイヤの横断面である。
【図３】Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはフラックス入りワイヤの断面
形状を示す図である。
形状を示す図である。
１ 鋼製外皮 ２ 充填フラックス
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−257993（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−299889（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−43305（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−90392（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−97397（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 35/368 B23K 35/02
Claims (1)
- 【請求項１】 粒径の最大径Ａに対する最小径Ｂの比Ｂ
／Ａが０．６０以上である粒を５０％以上含み、かつ流
動度が２５ｓｅｃ／５０ｇ以下である球状鉄粉を３５〜
８５％含むフラックスを鋼製外皮中に８〜３０％（対ワ
イヤ全重量）充填したものであることを特徴とする鉄粉
系フラックス入りワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05088792A JP3230100B2 (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 鉄粉系フラックス入りワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05088792A JP3230100B2 (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 鉄粉系フラックス入りワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05245691A JPH05245691A (ja) | 1993-09-24 |
| JP3230100B2 true JP3230100B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=12871249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05088792A Expired - Fee Related JP3230100B2 (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 鉄粉系フラックス入りワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3230100B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-09 JP JP05088792A patent/JP3230100B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05245691A (ja) | 1993-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |