JP4916158B2 - 溶接用ワイヤ及びその製造方法 - Google Patents
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固体層中の固形潤滑剤の被着量が溶接用ワイヤ10kg当たり0.003g未満であると、送給性の改善効果が少ない。一方、固体層中の固形潤滑剤の被着量が溶接用ワイヤ10kg当たり0.030gを超えると、ワイヤ表面に硫化物が生成し、耐錆性及び通電性が劣化する虞がある。このため、固体層中の固形潤滑剤の被着量は、溶接用ワイヤ10kg当たり0.003乃至0.030gとする。
液体層は、送給油(ベース油)が主成分となっており、送給油は固形潤滑剤よりも分散性が高いため、固形潤滑剤のみでは得られないワイヤ全長にわたる均一な滑り性を得ることができる。しかし、液体層の被着量が溶接用ワイヤ10kg当たり0.2g未満であると、液体層をワイヤ表面の全面に均一に形成することが困難になる。一方、液体層の被着量が溶接用ワイヤ10kg当たり3.0gを超えると、溶接用ワイヤが送給ローラ部でスリップしやすくなると共に、送給油により水素量が増加して溶接欠陥が発生しやすくなる。従って、液体層の被着量は溶接用ワイヤ10kg当たり0.2乃至3.0gとする。
液体層中の固形潤滑剤の被着量が溶接用ワイヤ10kg当たり0.020g未満であると、送給性を改善する効果が少ない。一方、液体層中の固形潤滑剤の被着量が溶接用ワイヤ10kg当たり0.150gを超えると、溶接用ワイヤをコンジットライナー内に挿通させたときに、ライナーが詰まりやすくなる。従って、液体層中の固形潤滑剤の被着量は、溶接用ワイヤ10kg当たり0.020乃至0.150gとする。なお、液体層中の固形潤滑剤はベース油中に分散しており、また、ワイヤ表面との間には固体層が介在しているため、液体層中の固形潤滑剤がワイヤ表面に直接接触することは少ない。このため、液体層中に固形潤滑剤を比較的多量に含有させても、ワイヤ表面に硫化物が生成して耐錆性が劣化する虞はない。
先ず、温度が室温であり、濃度が0.01モル/リットルであるNaCl水溶液を作製した。次に、市販の霧吹器を使用して、この水溶液を試料ワイヤに対して噴霧した。次に、この試料ワイヤを、温度が30℃であり湿度が80%RHである恒温恒湿槽内に入れ、72時間保持した。その後、試料ワイヤを恒温恒湿槽から取り出し、その発錆状態を目視で評価した。このとき、試料ワイヤ表面の全面が錆で覆われていたものを「1」とし、発錆が認められなかったものを「10」とする10段階のレーティングを行い、レーティングが「8」以上のものを「○(良好)」とし、「5」乃至「7」のものを「△(標準品と同等又はやや劣る)」とし、「4」以下のものを「×(劣る)」とした。
先ず、試験用のコンジットライナーを用意した。この試験用のコンジットライナーにおいて、直径が300mmのループを2ヶ所形成した。また、コンジットライナーの入側には、インレットガイド及びステンレス製チューブを取り付けた。そして、この試験用のコンジットライナー内で試料ワイヤを10kg分インチング送給し、送給前後におけるコンジットライナー、インレットガイド及びステンレス製チューブの質量の増加分を求め、これを詰まり量とした。質量の増加分が試料ワイヤ10kg当たり0.0300g未満であったものを「○(良好)」とし、0.0300乃至0.0500gであったものを「△(標準品と同等又はやや劣る)」とし、0.0500gを超えていたものを「×(劣る)」とした。
図5は、送給性の評価に使用した送給装置を示す側面図である。図5に示すように、この送給装置においては、供試ワイヤWが巻回されたワイヤスプール24が設けられており、このワイヤスプール24に巻回された供試ワイヤWを引き出して、これに送給力を付与する送給ロール25が設けられている。また、送給ロール25の下流側には、その内部を供試ワイヤWが挿通するコンジットライナー21が設けられている。コンジットライナー21においては、その略中央部に直径が300mmのループ21aが3回巻きに形成されており、ループ21aの下流側には、曲げ角度が90°であるL字カーブ21b、曲げ角度が180°であるU字カーブ21c、曲げ角度が90°であるL字カーブ21dがこの順に形成されている。カーブ21b、21c、21dの曲率は夫々0.01mm−1、即ち、曲率半径は100mmである。更に、コンジットライナー21の下流側の端部には、カーブドトーチ23が取り付けられている。
通電性の評価は、評価対象となる試料ワイヤと同じ規格区分に属し、固体層及び液体層を持たない標準的な溶接ワイヤ(標準ワイヤ)を用意し、この標準ワイヤと試料ワイヤとを比較することにより行った。試料ワイヤが標準ワイヤより優れていた場合を「○」とし、標準ワイヤと同等か又はやや劣っていた場合を「△」とし、標準ワイヤより劣っていた場合を「×」とした。
2;線材
3;銅めっき層
4;ワイヤ表面
5;固体層
6;液体層
21;コンジットライナー
21a;ループ
21b、21d;L字カーブ
21c;U字カーブ
23;カーブドトーチ
24;ワイヤスプール
25;送給ロール
W;供試ワイヤ
Claims (9)
- ワイヤ表面に被着され第1の固形潤滑剤を含有する固体層と、この固体層の表面に被着した液体層と、を有し、前記液体層は、ベース油と、このベース油中に分散されその成分が前記第1の固形潤滑剤と同じである第2の固形潤滑剤と、を有し、前記第1の固形潤滑剤の被着量は前記溶接用ワイヤ10kg当たり0.003乃至0.030gであり、前記液体層の被着量は前記溶接用ワイヤ10kg当たり0.2乃至3.0gであり、前記第2の固形潤滑剤の被着量は前記溶接用ワイヤ10kg当たり0.020乃至0.150gであり、前記第1及び第2の固形潤滑剤が、MoS 2 又はWS 2 であることを特徴とする溶接用ワイヤ。
- 前記固体層が前記第1の固形潤滑剤のみから構成されていることを特徴とする請求項1に記載の溶接用ワイヤ。
- 前記第2の固形潤滑剤の被着量が、前記溶接用ワイヤを温度が5乃至40℃であるジエチルエーテルに浸漬し、このジエチルエーテルに周波数が30乃至50kHzの超音波を1分間印加する超音波洗浄工程を3回繰り返した後、前記ジエチルエーテルを分析することにより測定されたものであり、前記第1の固形潤滑剤の被着量が、銅めっき層を有する場合には、前記3回の超音波洗浄後の溶接用ワイヤを脱銅した脱銅溶液を分析して測定されたものであり、銅めっき層を有しない場合には、前記3回の超音波洗浄後の溶接用ワイヤ表面を酸溶解した溶解液を分析して測定されたものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の溶接用ワイヤ。
- ワイヤ表面に第1の固形潤滑剤を含有する固体層を形成する工程と、前記固体層を被着させた線材に伸線加工を施す工程と、前記固体層の表面にベース油中にその成分が前記第1の固形潤滑剤と同じである第2の固形潤滑剤が分散された液体層を形成する工程と、を有し、前記第1の固形潤滑剤の被着量を前記溶接用ワイヤ10kg当たり0.003乃至0.030gとし、前記液体層の被着量を前記溶接用ワイヤ10kg当たり0.2乃至3.0gとし、前記第2の固形潤滑剤の被着量を前記溶接用ワイヤ10kg当たり0.020乃至0.150gとし、前記第1及び第2の固形潤滑剤が、MoS 2 又はWS 2 であることを特徴とする溶接用ワイヤの製造方法。
- 前記固体層を形成する工程は、水又は油脂中に前記第1の固形潤滑剤を分散させた液体を前記ワイヤ表面に塗布する工程と、前記ワイヤ表面を研磨することにより前記第1の固形潤滑剤を前記ワイヤ表面に擦り込む工程と、を有することを特徴とする請求項4に記載の溶接用ワイヤの製造方法。
- 前記固体層を形成する工程は、前記第1の固形潤滑剤を分散させた加工油又は前記第1の固形潤滑剤を分散させた加工用潤滑剤を使用して線材に対して伸線加工を施す工程であることを特徴とする請求項4に記載の溶接用ワイヤの製造方法。
- 前記液体層を形成する工程は、前記ベース油中に前記第2の固形潤滑剤が分散された液体を前記固体層の表面に被着させる工程と、前記固体層の表面から前記液体の一部を拭き取ると共に残部を残留させることにより、前記第2の固形潤滑剤の被着量が前記溶接用ワイヤ10kg当たり0.020乃至0.150gとなるようにする工程と、を有することを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の溶接用ワイヤの製造方法。
- 前記液体を前記固体層の表面に被着させる工程は、前記液体を前記固体層の表面に塗布する工程であることを特徴とする請求項7に記載の溶接用ワイヤの製造方法。
- 前記液体を前記固体層の表面に被着させる工程は、前記液体を前記固体層の表面に対して霧化噴霧する工程であることを特徴とする請求項7に記載の溶接用ワイヤの製造方法。
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