JP3404260B2 - 高電流炭酸ガスアーク溶接用ソリッドワイヤ - Google Patents
高電流炭酸ガスアーク溶接用ソリッドワイヤInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐錆性、ワイヤ送
給性及び耐割れ性が良好であるワイヤ表面に銅メッキを
施さないガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤに関
する。
給性及び耐割れ性が良好であるワイヤ表面に銅メッキを
施さないガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤに関
する。
【０００２】
【従来の技術】現在では、ガスシールドアーク溶接用ソ
リッドワイヤは、ワイヤ表面に銅メッキを施したものが
主流となっている。その理由は、銅メッキを施さないと
ワイヤの電気抵抗値が高くなり、アークが不安定となっ
て、溶接中のスパッタ（ワイヤ端から小粒の溶滴が飛散
する現象）が増大することが大きな原因であった。特に
高電流の炭酸ガスアーク溶接では、溶滴の円滑なグロビ
ュール移行（ワイヤ径又はそれ以上の大きい粒状の溶滴
となって移行する）ができずに多くのスパッタが発生す
ることがあるからである。
リッドワイヤは、ワイヤ表面に銅メッキを施したものが
主流となっている。その理由は、銅メッキを施さないと
ワイヤの電気抵抗値が高くなり、アークが不安定となっ
て、溶接中のスパッタ（ワイヤ端から小粒の溶滴が飛散
する現象）が増大することが大きな原因であった。特に
高電流の炭酸ガスアーク溶接では、溶滴の円滑なグロビ
ュール移行（ワイヤ径又はそれ以上の大きい粒状の溶滴
となって移行する）ができずに多くのスパッタが発生す
ることがあるからである。
【０００３】しかしながら、銅メッキを施さないワイヤ
では、メッキワイヤの場合に生じるワイヤ送給系での銅
くずが発生しない等の長所があり、また、ワイヤの製造
工程においてもメッキ工程が省略されることから、青化
銅、硫酸銅、ピロリン酸銅等メッキ廃液に含まれる有害
物質の取扱い処理が不要になる等の利点がある。
では、メッキワイヤの場合に生じるワイヤ送給系での銅
くずが発生しない等の長所があり、また、ワイヤの製造
工程においてもメッキ工程が省略されることから、青化
銅、硫酸銅、ピロリン酸銅等メッキ廃液に含まれる有害
物質の取扱い処理が不要になる等の利点がある。
【０００４】従来、銅メッキを施さないワイヤにおいて
は、ワイヤ表面にＭｏＳ 2 やグラファイト、またフッ素
系の潤滑剤、その他防錆油を塗布するなどによってワイ
ヤの送給性若しくはワイヤの耐錆性などを改善した例は
あった。しかし、それらだけではワイヤの送給性や耐錆
性は十分ではなく、更に高電流溶接時の溶滴の円滑なグ
ロビュール移行ができずに、多くのスパッタが発生する
のが依然として問題であった。
は、ワイヤ表面にＭｏＳ 2 やグラファイト、またフッ素
系の潤滑剤、その他防錆油を塗布するなどによってワイ
ヤの送給性若しくはワイヤの耐錆性などを改善した例は
あった。しかし、それらだけではワイヤの送給性や耐錆
性は十分ではなく、更に高電流溶接時の溶滴の円滑なグ
ロビュール移行ができずに、多くのスパッタが発生する
のが依然として問題であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点の解消を図るために成されたものであり、本発明
の目的は、高電流での炭酸ガスアーク溶接に際しての溶
滴のグロビュール移行をスムーズにし、スパッタ発生が
少なく、かつ、耐錆性、ワイヤ送給性及び耐割れ性が良
好であるワイヤ表面に銅メッキを施さない高電流炭酸ガ
スアーク溶接用ソリッドワイヤを提供することを目的と
する。
問題点の解消を図るために成されたものであり、本発明
の目的は、高電流での炭酸ガスアーク溶接に際しての溶
滴のグロビュール移行をスムーズにし、スパッタ発生が
少なく、かつ、耐錆性、ワイヤ送給性及び耐割れ性が良
好であるワイヤ表面に銅メッキを施さない高電流炭酸ガ
スアーク溶接用ソリッド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】本発明は、上記の目的を
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明における請求項１の発明は、ワイヤ化学成分
として、重量％でＣ：０．０１〜０．０９％，Ｓｉ：
０．４〜１．２％，Ｍｎ：１．０〜２．２％，Ｔｉ：
０．１〜０．３５％，Ａｌ：０．０００５〜０．１％，
Ｓ：０．０００５〜０．０２５％，Ｏ：０．００１〜
０．０３％，Ｓ＋Ｏ：０．００１５〜０．０４％，Ｃ
ｕ：０．００１〜０．１％を含有し、溶滴の表面張力を
適度に保たせるためのパラメータＸ＝（５Ｃ＋Ｓｉ＋Ｍ
ｎ＋１０Ｔｉ＋２０Ａｌ）／（１００Ｓ＋１００Ｏ）が
Ｘ：１〜１３を満足し、残部がＦｅ及び不可避不純物で
あり、かつ、ワイヤ表面にワイヤ１０ｋｇに対し０．０
２〜２ｇの量のＭｏＳ 2 が塗布されており、ワイヤ表面
に銅メッキが施されていないことを特徴とする高電流炭
酸ガスアーク溶接用ソリッドワイヤである。
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明における請求項１の発明は、ワイヤ化学成分
として、重量％でＣ：０．０１〜０．０９％，Ｓｉ：
０．４〜１．２％，Ｍｎ：１．０〜２．２％，Ｔｉ：
０．１〜０．３５％，Ａｌ：０．０００５〜０．１％，
Ｓ：０．０００５〜０．０２５％，Ｏ：０．００１〜
０．０３％，Ｓ＋Ｏ：０．００１５〜０．０４％，Ｃ
ｕ：０．００１〜０．１％を含有し、溶滴の表面張力を
適度に保たせるためのパラメータＸ＝（５Ｃ＋Ｓｉ＋Ｍ
ｎ＋１０Ｔｉ＋２０Ａｌ）／（１００Ｓ＋１００Ｏ）が
Ｘ：１〜１３を満足し、残部がＦｅ及び不可避不純物で
あり、かつ、ワイヤ表面にワイヤ１０ｋｇに対し０．０
２〜２ｇの量のＭｏＳ 2 が塗布されており、ワイヤ表面
に銅メッキが施されていないことを特徴とする高電流炭
酸ガスアーク溶接用ソリッドワイヤである。
【０００７】請求項２の発明は、請求項１に記載の高電
流炭酸ガスアーク溶接用ソリッドワイヤにおいて、前記
Ｃは０．０１〜０．０５％、前記Ｓｉは０．５〜１．０
％、前記Ｍｎは１．４〜２．０％、前記Ｔｉは０．２１
〜０．２８％、前記Ａｌは０．０００５〜０．０８％、
前記Ｓは０．０００５〜０．００８％、前記Ｏは０．０
０１〜０．０２％、前記Ｓ＋Ｏは０．００１５〜０．０
２５％、前記Ｘ値は３〜１２であることを特徴とする。
流炭酸ガスアーク溶接用ソリッドワイヤにおいて、前記
Ｃは０．０１〜０．０５％、前記Ｓｉは０．５〜１．０
％、前記Ｍｎは１．４〜２．０％、前記Ｔｉは０．２１
〜０．２８％、前記Ａｌは０．０００５〜０．０８％、
前記Ｓは０．０００５〜０．００８％、前記Ｏは０．０
０１〜０．０２％、前記Ｓ＋Ｏは０．００１５〜０．０
２５％、前記Ｘ値は３〜１２であることを特徴とする。
【０００８】請求項３の発明は、請求項１又は２に記載
の高電流炭酸ガスアーク溶接用ソリッドワイヤにおい
て、ワイヤ化学成分として、さらに、Ｎ：０．０００５
〜０．００９％，Ｎｉ：０．００１〜０．２％，Ｃｒ：
０．００２〜０．５％，Ｍｏ：０．０００５〜０．２
％，Ｖ：０．０００５〜０．１％を含有することを特徴
とする。
の高電流炭酸ガスアーク溶接用ソリッドワイヤにおい
て、ワイヤ化学成分として、さらに、Ｎ：０．０００５
〜０．００９％，Ｎｉ：０．００１〜０．２％，Ｃｒ：
０．００２〜０．５％，Ｍｏ：０．０００５〜０．２
％，Ｖ：０．０００５〜０．１％を含有することを特徴
とする。
【０００９】請求項４の発明は、請求項１、２又は３に
記載の高電流炭酸ガスアーク溶接用ソリッドワイヤにお
いて、ワイヤ表面に、Ｋ＋３Ｃｓがワイヤ重量に対し
０．５〜１０ｐｐｍとなるように、ＫとＣｓの少なくと
も何れか一方が塗布されてなることを特徴とする。
記載の高電流炭酸ガスアーク溶接用ソリッドワイヤにお
いて、ワイヤ表面に、Ｋ＋３Ｃｓがワイヤ重量に対し
０．５〜１０ｐｐｍとなるように、ＫとＣｓの少なくと
も何れか一方が塗布されてなることを特徴とする。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態に関し
て詳細に説明する。本発明においては、これまでの銅メ
ッキを施さないソリッドワイヤで問題となっていた、高
電流溶接時のアーク不安定によるスパッタ発生、ワイヤ
送給性、耐錆性について、脱酸剤の量を適正バランス化
するとともに、ワイヤ剛性を考慮するなどのワイヤ化学
成分を適正配分化することによって、大幅な改良が実現
されるに至ったものである。
て詳細に説明する。本発明においては、これまでの銅メ
ッキを施さないソリッドワイヤで問題となっていた、高
電流溶接時のアーク不安定によるスパッタ発生、ワイヤ
送給性、耐錆性について、脱酸剤の量を適正バランス化
するとともに、ワイヤ剛性を考慮するなどのワイヤ化学
成分を適正配分化することによって、大幅な改良が実現
されるに至ったものである。
【００１３】先ず、溶滴のスムーズなグロビュール移行
を行うためには、溶滴の表面張力を適度に保たせる必要
があり、ＯとＳとはその表面張力に大きく影響を及ぼ
す。即ち、多すぎると溶滴の表面張力が小さくなり、移
行自体は行いやすくなるが、溶滴のふらつきが大きくな
り、アーク力によって飛ばされるスパッタが増大する。
逆に少なすぎると溶滴の表面張力は大きくなり、溶滴の
離脱の際のピンチ力が増大し、瞬時の短絡の際に飛ばさ
れる大粒のスパッタが発生しやすくなるものである。従
って、ワイヤ中の脱酸剤とＯ及びＳの量を適正バランス
化することが非常に重要である。
を行うためには、溶滴の表面張力を適度に保たせる必要
があり、ＯとＳとはその表面張力に大きく影響を及ぼ
す。即ち、多すぎると溶滴の表面張力が小さくなり、移
行自体は行いやすくなるが、溶滴のふらつきが大きくな
り、アーク力によって飛ばされるスパッタが増大する。
逆に少なすぎると溶滴の表面張力は大きくなり、溶滴の
離脱の際のピンチ力が増大し、瞬時の短絡の際に飛ばさ
れる大粒のスパッタが発生しやすくなるものである。従
って、ワイヤ中の脱酸剤とＯ及びＳの量を適正バランス
化することが非常に重要である。
【００１４】ワイヤ送給性の観点からは、ワイヤ剛性を
適度に保つ必要があり、ワイヤ中のＮはワイヤの剛性を
保たせるために、０．００５重量％以上は必要な成分で
あるが、このＮが多過ぎると、溶融プールよりＮ2 ガス
が発生してスパッタが増加する傾向にある。しかしなが
ら、Ｃｒ、Ｖという比較的Ｎとの親和力が強い元素を微
量添加することにより、アーク不安定を解消し得ること
がわかった。
適度に保つ必要があり、ワイヤ中のＮはワイヤの剛性を
保たせるために、０．００５重量％以上は必要な成分で
あるが、このＮが多過ぎると、溶融プールよりＮ2 ガス
が発生してスパッタが増加する傾向にある。しかしなが
ら、Ｃｒ、Ｖという比較的Ｎとの親和力が強い元素を微
量添加することにより、アーク不安定を解消し得ること
がわかった。
【００１５】また、Ｎｉ，Ｍｏという固溶強化（soluti
on hardening) につながる成分もワイヤ剛性を保つため
に必要な成分である。しかしながら、過剰に添加すると
表面張力を上げる傾向があり、スパッタを増大させる。
on hardening) につながる成分もワイヤ剛性を保つため
に必要な成分である。しかしながら、過剰に添加すると
表面張力を上げる傾向があり、スパッタを増大させる。
【００１６】一方、ワイヤの耐錆性に関しても、Ｃｒを
微量添加することにより、さらに改善されることがわか
った。これは、ステンレス鋼で良く知られている不慟態
皮膜と同じ効果であるが、微量添加によっても効果が認
められる。また、メッキを施さないということで、ワイ
ヤ全重量のＣｕも比較的低く抑えられる。これにより、
耐割れ性がかなり向上する。しかしながら、Ｃｕについ
ても耐錆性を向上する元素であり、微量添加によりその
効果が認められる。
微量添加することにより、さらに改善されることがわか
った。これは、ステンレス鋼で良く知られている不慟態
皮膜と同じ効果であるが、微量添加によっても効果が認
められる。また、メッキを施さないということで、ワイ
ヤ全重量のＣｕも比較的低く抑えられる。これにより、
耐割れ性がかなり向上する。しかしながら、Ｃｕについ
ても耐錆性を向上する元素であり、微量添加によりその
効果が認められる。
【００１７】これらのワイヤ化学成分の効果は、メッキ
ワイヤについても当てはまる点があるが、メッキを施さ
ないソリッドワイヤの場合はメッキワイヤよりも厳しく
コントロールする必要があり、耐錆性などはメッキを施
さないワイヤに特有の問題である。
ワイヤについても当てはまる点があるが、メッキを施さ
ないソリッドワイヤの場合はメッキワイヤよりも厳しく
コントロールする必要があり、耐錆性などはメッキを施
さないワイヤに特有の問題である。
【００１８】また、本発明に係る前記請求項１乃至請求
項３におけるワイヤ組成と、ワイヤ表面に適量のＭｏＳ
2 を塗布することとを組み合わせる手段により、更に高
電流溶接時の溶滴のスムーズなグロビュール移行が可能
となることがわかった。また、ワイヤ表面に適量のＫま
たはＣｓを塗布することにより、より高電流溶接時の溶
滴のスムーズなグロビュール移行が可能となることもわ
かった。
項３におけるワイヤ組成と、ワイヤ表面に適量のＭｏＳ
2 を塗布することとを組み合わせる手段により、更に高
電流溶接時の溶滴のスムーズなグロビュール移行が可能
となることがわかった。また、ワイヤ表面に適量のＫま
たはＣｓを塗布することにより、より高電流溶接時の溶
滴のスムーズなグロビュール移行が可能となることもわ
かった。
【００１９】次に、本発明においてワイヤ化学成分を限
定した理由を説明する。Ｃ：０．０１〜０．０９重量％ Ｃは、メッキを施さないソリッドワイヤにおいて溶滴の
表面張力を適度に保ち、スパッタを低減させるための必
須成分であり、０．０１％より少ないとその効果がな
く、０．０９％より多いとスパッタが逆に増加してく
る。さらに最適な範囲は０．０１〜０．０５重量％であ
る。
定した理由を説明する。Ｃ：０．０１〜０．０９重量％ Ｃは、メッキを施さないソリッドワイヤにおいて溶滴の
表面張力を適度に保ち、スパッタを低減させるための必
須成分であり、０．０１％より少ないとその効果がな
く、０．０９％より多いとスパッタが逆に増加してく
る。さらに最適な範囲は０．０１〜０．０５重量％であ
る。
【００２０】Ｓｉ：０．４〜１．２重量％
Ｓｉは、メッキを施さないソリッドワイヤにおいて溶滴
の表面張力を適度に保ち、スパッタを低減させるための
必須成分であり、０．４％より少ないとその効果がな
く、１．２％より多いとスパッタが逆に増加してくる。
さらに最適な範囲は０．５〜１．０重量％である。
の表面張力を適度に保ち、スパッタを低減させるための
必須成分であり、０．４％より少ないとその効果がな
く、１．２％より多いとスパッタが逆に増加してくる。
さらに最適な範囲は０．５〜１．０重量％である。
【００２１】Ｍｎ：１．０〜２．２重量％
Ｍｎは、メッキを施さないソリッドワイヤにおいて溶滴
の表面張力を適度に保ち、スパッタを低減させるための
必須成分であり、１．０％より少ないとその効果がな
く、２．２％より多いとスパッタが逆に増加してくる。
さらに最適な範囲は１．４〜２．０重量％である。
の表面張力を適度に保ち、スパッタを低減させるための
必須成分であり、１．０％より少ないとその効果がな
く、２．２％より多いとスパッタが逆に増加してくる。
さらに最適な範囲は１．４〜２．０重量％である。
【００２２】Ｔｉ：０．１〜０．３５重量％
Ｔｉは、メッキを施さないソリッドワイヤにおいて溶滴
の表面張力を適度に保ち、スパッタを低減させるための
必須成分であり、０．１％より少ないとその効果がな
く、０．３５％より多いとスパッタが逆に増加してく
る。さらに最適な範囲は０．２１〜０．２８重量％であ
る。
の表面張力を適度に保ち、スパッタを低減させるための
必須成分であり、０．１％より少ないとその効果がな
く、０．３５％より多いとスパッタが逆に増加してく
る。さらに最適な範囲は０．２１〜０．２８重量％であ
る。
【００２３】Ａｌ：０．０００５〜０．１重量％
Ａｌは、メッキを施さないソリッドワイヤにおいて溶滴
の表面張力を適度に保ち、スパッタを低減させるための
必須成分であり、０．０００５％より少ないとその効果
がなく、０．１％より多いとスパッタが逆に増加してく
る。ＡｌはＴｉと同様に強脱酸剤であり、その効果は類
似しており、特にＴｉと共に添加することによって、低
スパッタ化の相乗効果が認められる。さらに最適な範囲
は０．０００５〜０．０８重量％である。
の表面張力を適度に保ち、スパッタを低減させるための
必須成分であり、０．０００５％より少ないとその効果
がなく、０．１％より多いとスパッタが逆に増加してく
る。ＡｌはＴｉと同様に強脱酸剤であり、その効果は類
似しており、特にＴｉと共に添加することによって、低
スパッタ化の相乗効果が認められる。さらに最適な範囲
は０．０００５〜０．０８重量％である。
【００２４】Ｓ：０．０００５〜０．０２５重量％
Ｓは、メッキを施さないソリッドワイヤにおいて溶滴の
表面張力を適度に保ち、スパッタを低減させるための必
須成分であり、０．０００５％より少ないとその効果が
なく、０．０２５％より多いと耐割れ性が劣化してく
る。さらに最適な範囲は０．０００５〜０．００８重量
％である。
表面張力を適度に保ち、スパッタを低減させるための必
須成分であり、０．０００５％より少ないとその効果が
なく、０．０２５％より多いと耐割れ性が劣化してく
る。さらに最適な範囲は０．０００５〜０．００８重量
％である。
【００２５】Ｏ：０．００１〜０．０３重量％
Ｏは、メッキを施さないソリッドワイヤにおいて溶滴の
表面張力を適度に保ち、スパッタを低減させるための必
須成分であり、０．００１％より少ないとその効果がな
く、０．０３％より多いと耐割れ性が劣化してくる。さ
らに最適な範囲は０．００１〜０．０２重量％である。
表面張力を適度に保ち、スパッタを低減させるための必
須成分であり、０．００１％より少ないとその効果がな
く、０．０３％より多いと耐割れ性が劣化してくる。さ
らに最適な範囲は０．００１〜０．０２重量％である。
【００２６】Ｓ＋Ｏ：０．００１５〜０．０４重量％
ＳとＯとを共に添加することによって、メッキを施さな
いソリッドワイヤにおいて溶滴の表面張力を適度に保
ち、スパッタを低減させるための相乗効果が認められ、
合計量が０．００１５％より少ないとその効果がなく、
０．０４％より多いと耐割れ性が劣化してくる。さらに
最適な範囲は０．００１５〜０．０２５重量％である。
いソリッドワイヤにおいて溶滴の表面張力を適度に保
ち、スパッタを低減させるための相乗効果が認められ、
合計量が０．００１５％より少ないとその効果がなく、
０．０４％より多いと耐割れ性が劣化してくる。さらに
最適な範囲は０．００１５〜０．０２５重量％である。
【００２７】Ｘ＝（５Ｃ＋Ｓｉ＋Ｍｎ＋１０Ｔｉ＋２０
Ａｌ）／（１００Ｓ＋１００Ｏ）：１〜１３ Ｘは、メッキを施さないソリッドワイヤにおいて溶滴の
表面張力を適度に保つためとして有効とされるパラメー
タである。Ｘが１より小さいと溶滴のふらつきが大きく
なり、かつ、スパッタが増大し、１３より大きいと瞬時
の短絡の際に発生する大粒スパッタが多くなる。さらに
最適な範囲は３〜１２である。なお、Ｌａ、Ｃｅなどの
レアーアースメタルも脱酸効果が大きく、本パラメータ
においては、Ａｌとほぼ同等に評価できる。
Ａｌ）／（１００Ｓ＋１００Ｏ）：１〜１３ Ｘは、メッキを施さないソリッドワイヤにおいて溶滴の
表面張力を適度に保つためとして有効とされるパラメー
タである。Ｘが１より小さいと溶滴のふらつきが大きく
なり、かつ、スパッタが増大し、１３より大きいと瞬時
の短絡の際に発生する大粒スパッタが多くなる。さらに
最適な範囲は３〜１２である。なお、Ｌａ、Ｃｅなどの
レアーアースメタルも脱酸効果が大きく、本パラメータ
においては、Ａｌとほぼ同等に評価できる。
【００２８】Ｎ：０．０００５〜０．００９重量％
Ｎは、ワイヤ剛性を保つために必要な成分（ワイヤ剛性
が小さいと、ワイヤの送給が若干不安定となり、スパッ
タが増加傾向にある）であり、０．０００５％より少な
いとその効果がなく、多くなると溶融プールよりのスパ
ッタが増加する。０．００９％より多くなると、ＶやＣ
ｒを添加してもスパッタの増加を抑制することが不可能
となる。
が小さいと、ワイヤの送給が若干不安定となり、スパッ
タが増加傾向にある）であり、０．０００５％より少な
いとその効果がなく、多くなると溶融プールよりのスパ
ッタが増加する。０．００９％より多くなると、ＶやＣ
ｒを添加してもスパッタの増加を抑制することが不可能
となる。
【００２９】Ｎｉ：０．００１〜０．２重量％
Ｎｉは、ワイヤ剛性を保つために０．００１％以上必要
であるが、０．２％より多いとスパッタが逆に増加して
くる。
であるが、０．２％より多いとスパッタが逆に増加して
くる。
【００３０】Ｃｒ：０．００２〜０．５重量％
Ｃｒは、Ｎによるスパッタ発生を抑制する元素であり、
０．００２％より少なくてはその効果がない。また、
０．０１％以上の添加により、ワイヤの耐錆性が向上す
る。ただし、０．５％よりも多く添加すると、脱酸剤で
もあるため、溶滴の表面張力を過大にし、大粒スパッタ
が増加する。
０．００２％より少なくてはその効果がない。また、
０．０１％以上の添加により、ワイヤの耐錆性が向上す
る。ただし、０．５％よりも多く添加すると、脱酸剤で
もあるため、溶滴の表面張力を過大にし、大粒スパッタ
が増加する。
【００３１】Ｍｏ：０．０００５〜０．２重量％
Ｍｏは、ワイヤ剛性を保つために０．０００５％以上必
要であるが、０．２％より多いとスパッタが逆に増加し
てくる。
要であるが、０．２％より多いとスパッタが逆に増加し
てくる。
【００３２】Ｖ：０．０００５〜０．１重量％
Ｖは、Ｎによるスパッタ発生を抑制する元素であり、
０．０００５％より少なくてはその効果がなく、０．１
％よりも多く添加すると溶接金属の耐割れ性を劣化させ
る。
０．０００５％より少なくてはその効果がなく、０．１
％よりも多く添加すると溶接金属の耐割れ性を劣化させ
る。
【００３３】Ｃｕ：０．００１〜０．１重量％
Ｃｕは、ワイヤの耐錆性を向上するための元素であり、
０．００１％より少なくてはその効果がなく、０．１％
よりも多く添加すると溶接金属の耐割れ性を劣化させ
る。
０．００１％より少なくてはその効果がなく、０．１％
よりも多く添加すると溶接金属の耐割れ性を劣化させ
る。
【００３４】ワイヤ表面に、ワイヤ１０ｋｇに対し０．
０２〜２ｇの量のＭｏＳ 2 を塗布 ワイヤ表面にＭｏＳ 2 を塗布することによって、ワイヤ
の送給性を良好にし、スパッタの発生を少なくできる。
特に、メッキを施さないワイヤにおいて、ワイヤ組成面
から低スパッタ化を考慮したものとＭｏＳ 2 塗布とを組
み合わせることによって、更なる低スパッタ化が可能と
なる。その塗布量は、ワイヤ１０ｋｇに対して０．０２
ｇより少ないとその効果がなく、２ｇよりも多くなる
と、コンジット（導管）等のワイヤ送給系での詰まり量
が多くなり、却ってワイヤ送給性を劣化させてしまうこ
とになる。
０２〜２ｇの量のＭｏＳ 2 を塗布 ワイヤ表面にＭｏＳ 2 を塗布することによって、ワイヤ
の送給性を良好にし、スパッタの発生を少なくできる。
特に、メッキを施さないワイヤにおいて、ワイヤ組成面
から低スパッタ化を考慮したものとＭｏＳ 2 塗布とを組
み合わせることによって、更なる低スパッタ化が可能と
なる。その塗布量は、ワイヤ１０ｋｇに対して０．０２
ｇより少ないとその効果がなく、２ｇよりも多くなる
と、コンジット（導管）等のワイヤ送給系での詰まり量
が多くなり、却ってワイヤ送給性を劣化させてしまうこ
とになる。
【００３５】ワイヤ表面に、Ｋ＋３Ｃｓがワイヤ重量に
対し０．５〜１０ｐｐｍとなるように、ＫとＣｓの少な
くとも何れか一方を塗布 ワイヤ表面にＫ、Ｃｓ又はＫとＣｓを塗布することによ
って、溶滴へのアークの這い上がりを促進し、スムーズ
なグロビュール移行を可能とする。つまり、Ｋ、Ｃｓは
電子のポテンシャルが非常に小さく、溶接中に容易に電
子を放出する。その結果、アーク雰囲気の電位傾度が下
がり、溶滴へのアークの這い上がりが促進される。その
ために、溶滴の離脱がスムーズになり、その結果、低ス
パッタ化が可能となる。
対し０．５〜１０ｐｐｍとなるように、ＫとＣｓの少な
くとも何れか一方を塗布 ワイヤ表面にＫ、Ｃｓ又はＫとＣｓを塗布することによ
って、溶滴へのアークの這い上がりを促進し、スムーズ
なグロビュール移行を可能とする。つまり、Ｋ、Ｃｓは
電子のポテンシャルが非常に小さく、溶接中に容易に電
子を放出する。その結果、アーク雰囲気の電位傾度が下
がり、溶滴へのアークの這い上がりが促進される。その
ために、溶滴の離脱がスムーズになり、その結果、低ス
パッタ化が可能となる。
【００３６】このＫやＣｓの効果は、メッキを施したワ
イヤでも確認されてはいるが、ワイヤ組成面から低スパ
ッタ化を考慮したメッキを施さないワイヤとの組み合わ
せにより低スパッタ化は更に顕著となるものである。そ
れは、メッキの無い場合はワイヤの電気抵抗が高いた
め、メッキワイヤに較べると溶滴移行後のアーク発生が
スムーズではないが、Ｋ、Ｃｓの存在により、アークの
発生が円滑化されるからである。ＫとＣｓの合計量（Ｋ
＋３Ｃｓ）が０．５ｐｐｍより少ないとその効果がなく
１０ｐｐｍを超えるとコンジット（導管）等のワイヤ送
給系での詰まり量が多くなり、却ってワイヤ送給性を劣
化させてしまう。
イヤでも確認されてはいるが、ワイヤ組成面から低スパ
ッタ化を考慮したメッキを施さないワイヤとの組み合わ
せにより低スパッタ化は更に顕著となるものである。そ
れは、メッキの無い場合はワイヤの電気抵抗が高いた
め、メッキワイヤに較べると溶滴移行後のアーク発生が
スムーズではないが、Ｋ、Ｃｓの存在により、アークの
発生が円滑化されるからである。ＫとＣｓの合計量（Ｋ
＋３Ｃｓ）が０．５ｐｐｍより少ないとその効果がなく
１０ｐｐｍを超えるとコンジット（導管）等のワイヤ送
給系での詰まり量が多くなり、却ってワイヤ送給性を劣
化させてしまう。
【００３７】なお、ワイヤ表面へのＭｏＳ 2 やＫ、Ｃｓ
の塗布については、ワイヤに別途塗布するワイヤ送給潤
滑剤に対して、ＭｏＳ 2 、Ｋ、Ｃｓを含む化合物を分散
または溶解しておいてこれを塗布する方法や、乾式もし
くは湿式の伸線潤滑剤に当該化合物を添加し、伸線処理
時にワイヤ表面に付着させる方法等があり、ワイヤ製造
工程に適した塗布方法を適宜選択すればよい。
の塗布については、ワイヤに別途塗布するワイヤ送給潤
滑剤に対して、ＭｏＳ 2 、Ｋ、Ｃｓを含む化合物を分散
または溶解しておいてこれを塗布する方法や、乾式もし
くは湿式の伸線潤滑剤に当該化合物を添加し、伸線処理
時にワイヤ表面に付着させる方法等があり、ワイヤ製造
工程に適した塗布方法を適宜選択すればよい。
【００３８】
【実施例】本発明の実施例を説明するが、これによって
本発明は何ら限定されるものではない。実施例 表１及び表２に示すワイヤ成分を有し、かつ、ＭｏＳ 2
やＫ、Ｃｓの表面塗布が成された本発明に係る実施例と
同じく表示のワイヤ成分を有する比較例とを、下記の溶
接条件に基づいて高電流炭酸ガスアーク溶接した結果を
表３に示す。なお、実施例及び比較例のワイヤの径は
１．２ｍｍφである。 ○溶接条件（スパッタ発生量評価）： 姿勢：下向き（ビードオンプレート溶接） 電流：３００Ａ 電圧：３５Ｖ 速度：３０ｃｐｍ シールドガス：１００％ＣＯ 2 、２０ｌ／ｍｉｎ、 極性：ＤＣＥＰ
本発明は何ら限定されるものではない。実施例 表１及び表２に示すワイヤ成分を有し、かつ、ＭｏＳ 2
やＫ、Ｃｓの表面塗布が成された本発明に係る実施例と
同じく表示のワイヤ成分を有する比較例とを、下記の溶
接条件に基づいて高電流炭酸ガスアーク溶接した結果を
表３に示す。なお、実施例及び比較例のワイヤの径は
１．２ｍｍφである。 ○溶接条件（スパッタ発生量評価）： 姿勢：下向き（ビードオンプレート溶接） 電流：３００Ａ 電圧：３５Ｖ 速度：３０ｃｐｍ シールドガス：１００％ＣＯ 2 、２０ｌ／ｍｉｎ、 極性：ＤＣＥＰ
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】
【表３】
【００４２】上記結果から明らかなように、本発明に係
る実施例（ N0.１〜１１， NO.１３〜１５， N0.３５〜
３８）では、スパッタ発生量評価が一部を除いて１０〜
６と高値を示しているのに対して、比較例（ N0.１６〜
３２）では、殆どが４，３と低値を示し、６と高いもの
（ N0.３０，３２）でも、耐割れ性が劣化する問題を有
していることがわかる。
る実施例（ N0.１〜１１， NO.１３〜１５， N0.３５〜
３８）では、スパッタ発生量評価が一部を除いて１０〜
６と高値を示しているのに対して、比較例（ N0.１６〜
３２）では、殆どが４，３と低値を示し、６と高いもの
（ N0.３０，３２）でも、耐割れ性が劣化する問題を有
していることがわかる。
【００４３】なお、本発明に係る実施例中の NO.７は、
Ｘ値が低く、かつ、ＭｏＳ 2 塗布量が少ないためにスパ
ッタ発生量評価が他に比して５と低く、また、 NO.９に
ついては、Ｃ量が多く、かつ、Ｘ値が低いためにスパッ
タ発生量評価が同様に５と低い結果となった。
Ｘ値が低く、かつ、ＭｏＳ 2 塗布量が少ないためにスパ
ッタ発生量評価が他に比して５と低く、また、 NO.９に
ついては、Ｃ量が多く、かつ、Ｘ値が低いためにスパッ
タ発生量評価が同様に５と低い結果となった。
【００４４】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているから、以下に記載されるような効果を奏する。即
ち、銅メッキを施さないワイヤでありながら高電流での
炭酸ガスアーク溶接における溶滴のグロビュール移行を
スムーズにし、スパッタ発生が少なく、かつ、耐錆性、
ワイヤ送給性及び耐割れ性の良好な銅メッキを施さない
高電流炭酸ガスアーク溶接用ソリッドワイヤを提供する
ことが可能となり、産業上極めて有用である。
ているから、以下に記載されるような効果を奏する。即
ち、銅メッキを施さないワイヤでありながら高電流での
炭酸ガスアーク溶接における溶滴のグロビュール移行を
スムーズにし、スパッタ発生が少なく、かつ、耐錆性、
ワイヤ送給性及び耐割れ性の良好な銅メッキを施さない
高電流炭酸ガスアーク溶接用ソリッドワイヤを提供する
ことが可能となり、産業上極めて有用である。
フロントページの続き
(72)発明者 輿石 房樹
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
(72)発明者 伊藤 崇明
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
(72)発明者 伊藤 和彦
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
(72)発明者 清水 弘之
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
(56)参考文献 特開 平８−19893（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−168889（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−157794（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−120395（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23K 35/00 - 35/30
Claims (4)
- 【請求項１】 ワイヤ化学成分として、重量％でＣ：
０．０１〜０．０９％，Ｓｉ：０．４〜１．２％，Ｍ
ｎ：１．０〜２．２％，Ｔｉ：０．１〜０．３５％，Ａ
ｌ：０．０００５〜０．１％，Ｓ：０．０００５〜０．
０２５％，Ｏ：０．００１〜０．０３％，Ｓ＋Ｏ：０．
００１５〜０．０４％，Ｃｕ：０．００１〜０．１％を
含有し、溶滴の表面張力を適度に保たせるためのパラメ
ータＸ＝（５Ｃ＋Ｓｉ＋Ｍｎ＋１０Ｔｉ＋２０Ａｌ）／
（１００Ｓ＋１００Ｏ）がＸ：１〜１３を満足し、残部
がＦｅ及び不可避不純物であり、かつ、ワイヤ表面にワ
イヤ１０ｋｇに対し０．０２〜２ｇの量のＭｏＳ 2 が塗
布されており、ワイヤ表面に銅メッキが施されていない
ことを特徴とする高電流炭酸ガスアーク溶接用ソリッド
ワイヤ。 - 【請求項２】 前記Ｃは０．０１〜０．０５％、前記Ｓ
ｉは０．５〜１．０％、前記Ｍｎは１．４〜２．０％、
前記Ｔｉは０．２１〜０．２８％、前記Ａｌは０．００
０５〜０．０８％、前記Ｓは０．０００５〜０．００８
％、前記Ｏは０．００１〜０．０２％、前記Ｓ＋Ｏは
０．００１５〜０．０２５％、前記Ｘ値は３〜１２であ
ることを特徴とする請求項１に記載の高電流炭酸ガスア
ーク溶接用ソリッドワイヤ。 - 【請求項３】 ワイヤ化学成分として、さらに、Ｎ：
０．０００５〜０．００９％，Ｎｉ：０．００１〜０．
２％，Ｃｒ：０．００２〜０．５％，Ｍｏ：０．０００
５〜０．２％，Ｖ：０．０００５〜０．１％を含有する
ものである請求項１又は２に記載の高電流炭酸ガスアー
ク溶接用ソリッドワイヤ。 - 【請求項４】 ワイヤ表面に、Ｋ＋３Ｃｓがワイヤ重量
に対し０．５〜１０ｐｐｍとなるように、ＫとＣｓの少
なくとも何れか一方が塗布されてなる請求項１、２又は
３に記載の高電流炭酸ガスアーク溶接用ソリッドワイ
ヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20612797A JP3404260B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 高電流炭酸ガスアーク溶接用ソリッドワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20612797A JP3404260B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 高電流炭酸ガスアーク溶接用ソリッドワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1147981A JPH1147981A (ja) | 1999-02-23 |
| JP3404260B2 true JP3404260B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=16518246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20612797A Expired - Fee Related JP3404260B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 高電流炭酸ガスアーク溶接用ソリッドワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3404260B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002301590A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-15 | Kobe Steel Ltd | アーク溶接用ソリッドワイヤ |
| KR100405855B1 (ko) | 2001-04-19 | 2003-11-14 | 고려용접봉 주식회사 | 용접용 무도금 와이어 |
| JP4628027B2 (ja) * | 2004-07-12 | 2011-02-09 | 株式会社神戸製鋼所 | ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ |
| JP2024067527A (ja) * | 2022-11-04 | 2024-05-17 | 株式会社神戸製鋼所 | ガスシールドアーク溶接用ワイヤ |
-
1997
- 1997-07-31 JP JP20612797A patent/JP3404260B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1147981A (ja) | 1999-02-23 |
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