JPH01154893A - 多重管形溶接用シームレスフラックス入りワイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は溶接用フラックス入りワイヤに係り、特に内部
にフラックスを挿入した内管を更にシームレスの外皮で
包み込んだ構造の多重管形シームレスフラックス入りワ
イヤに関する。

（従来の技術） 溶接用フラックス入りワイヤには種々のタイプのものが
あり、継目の有無の点からすると、シーム部が開口して
いないシームレスタイプと開口しているオープンタイプ
に大別され、各タイプにあっても、単にフラックスを挿
入してなる単純形タイプと内部にフラックスを挿入した
内管を更に外皮で包み込んだ多重管形タイプのものがあ
る。

後者の多重管形タイプのワイヤは、シームレスタイプ及
びオープンタイプのいずれにも共通して、■内管と外皮
との材質を変化させることが可能であって、フラックス
入すワイヤの機能を増大できる、■内管と外皮との境界
に溶接作業性を向上させる添加材の付加が可能である。

■シームレスタイプの場合はフラックスの外皮へのこぼ
れが全くなく、更に外皮にシームがないのでＣｕメツキ
等の湿式処理が可能である、等々の多くの特徴がある。

（発明が解決しようとする問題点） しかし乍ら、多重管形タイプのワイヤでもシームレスフ
ラックス入りワイヤは、上記のような特徴があるものの
、伸線時に断線する等の製造上の難しさから広く市販さ
れるには至っていない。例えば、特公昭４８−６３７８
号では内管ワイヤとして複雑断面形状のワイヤを用いる
ことが提案されているが、このような複雑断面シームレ
スフラックス入りワイヤは、２　、４　ｉｍφ以上の比
較的太径のセルフシールド溶接やサブマージドアーク溶
接に使用される場合が多く、１．６ｍｍφ以下の細径ワ
イヤに製造することは極めて難しい。

すなわち、この種の多重管形タイプのシームレスフラッ
クス入りワイヤを製造するには、内部にフラックスを挿
入した内管ワイヤを外管に差し込む方法と、外皮帯鋼を
管状に成形していく過程で前記フラックス入すワイヤ（
内管）を順次導入し、外管の当接部を溶接シールする方
法などがあるが。

前者の方法では、差し込んでいく内管ワイヤの長さが必
然的に制約を受けるため、大量生産には不向きとされて
いた。また、後者の方法は内・外管のシーム位置又は当
接部位置がコントロールされる方法ではないため、後工
程の伸線工程において外皮溶接シーム部が開口するとい
うトラブルが多発し、結果的に安定した品質のワイヤを
得ることが困難であった。

勿論、多重管形でもシームレスのフラン・クス入りワイ
ヤのほか、シーム部を溶接シールしないオープンタイプ
のフラックス入すワイヤも提案されているが（例、特開
昭６２−３３０９５号）、上記シームレスフラックス入
りワイヤの諸問題を解決し得るものではなく、また上記
の様々な特徴を備えていないので、全く技術分野が異な
る。

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、伸線時に断線したり或いは外皮溶接
シーム部が開口したりする等の製造上の問題がなく、安
定した品質で特に細径ワイヤに適した多重管形シームレ
スフラックス入りワイヤを安価且つ大量に提供すること
を目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本発明者は、従来の多重管形
シームレスフラックス入りワイヤの製造法において伸線
工程でトラブルが多発する原因を究明するべく鋭意努め
た結果、オープンタイプの内管は少なからずシーム部が
外気に対して開口しているので、内部のフラックスが外
に出易く、そのフラックスが外管のシーム溶接部に付着
して微細な欠陥となり、後工程の減径加工時に開口する
ことが判明した。

そこで、本発明者は、この種の多重管形シームレスフラ
ックス入りワイヤをシーム位置がコントロールし易い製
法で得ることとし、これにより内・外管のシーム位置を
ずらすと共に、更に内管ワイヤとしての単純断面のもの
を採用したところ、種々の問題が効果的に解決できるこ
とを見い出し、ここに本発明をなしたものである。

すなわち、本発明に係る多重管形溶接用フラックス入り
ワイヤは、外皮パイプとなる帯鋼を管状に順次成形して
いく過程で、フラックスを挿入した単純断面形状の内管
ワイヤを挿入して多重管となし、外皮パイプの当接部を
溶接シールしたシームレスフラックス入りワイヤにおい
て、■外皮パイプの当接部位置と内管ワイヤのシーム位
置が５ｍ以上連続して一致していないこと、■外皮パイ
プの当接部位置と内管ワイヤのシーム位置との交叉回数
がワイヤ長１０ｍ当たり８回以内にあること、のいずれ
かの条件を満たすことを特徴とするものである。

以下に本発明を図面を参照しつつ更に詳細に説明する。

第１図は本発明に係るワイヤの製造工程の概略を示して
いる。図中、１は内部にフラックスを挿入した内管であ
り、２は外管となる帯鋼材が巻回されているサプライス
タンド、■〜■は対として配置された成形ロールであっ
て、同図（ｂ）では各成形ロールによる帯鋼材の加工状
態が示されている。３はシーム溶接機、４はスクイズロ
ール、５ａ、５ｂはダンサ−ロール、６．７はそれぞれ
引き抜きダイスを備えた伸線機、８は巻取機である。

外管となる帯鋼材Ｈ１は、成形ロール■、■により図示
の如く半月状の円弧状に順次成形され、吹成形ロールへ
と進行していく。そして、当該ガイドＴ１において、前
記内管１と合流し、共々成形ロール■、■へと前進する
過程で、内管１は帯鋼材Ｈ工の形成された半月状円弧内
に収容状態となり、成形ロール■の過程によってＨ□の
円弧両端が閉じられ、内管１を包蔵した外管Ｈ２が形成
される。

次いで、内管１と外管Ｈ１とからなる多重管の該外管の
当接部は、スクイズロール４により締め付けられ、シー
ム溶接機３（例、ＴＩＧ溶接機）により溶接され、成形
ロール■〜■によりラウンドされ、伸線機６．７により
所定のサイズに伸線されて巻取機８に巻取られる。

ところで、このような製造工程で得られるワイヤは、最
終径（仕上り径）での検査により認められるように、外
管のシーム溶接部が開口している現象が多く見受けられ
るところであり、また中間でＣｕメツキ等の湿式処理を
施したワイヤについては、開口している部分が発錆して
いる現象が見受けられ、必ずしも安定した品質のワイヤ
であるとは云い難い状態のものである。

これは、本発明者の実験研究により、内管のフラックス
が外に出て、外管の当接部に付着して溶接部に混入し、
微細な欠陥となり、その結果、後工程の減径加工時に開
口するためであることが判明した。

そこで、本発明では、フラックスを挿入した内管を外管
内に収容して外管を溶接シールするまでの過程において
は、内管のシーム部からフラックスが外に出ることは回
避し難いにしても、そのフラックスが溶接時まで外皮の
当接部に付着しない態様でワイヤを製造することにより
、内管から外に出たフラックスに起因する外管の開口を
防止せんとするものである。具体的には、外管と内管の
シーム位置関係をコントロールする方法により、外管の
当接部位置と内管のシーム位置とが５ｍ以上連続して一
致しないようにし、或いは外管の当接部位置と内管のシ
ーム位置との交叉回数がワイヤ長１０ｍ当たり８回以内
となるようにコントロールするのである。これらのいず
れかの条件を満たさない場合には、後工程の減径過程で
外管のシーム部が開口することになる。

なお、上記シーム位置のコントロール方法としては、シ
ームを全く一致させないためには、例えば内管を外管と
平行工程で形成し、そのシームを外管のシームに対して
捩れて入れるように成形ロールを調整することにより可
能である。一方、内管をそのシームが積極的に螺旋状と
なるように入れる場合には、外、内管のシームの交叉点
を同上の方法でコントロールでき、また予め内管を別工
程で形成し、適当な巻回形状にした後、外管に導入する
際、巻回形状品の形状、払出し方法等を変更することに
よりコントロールすることが可能となる。

更に、本発明においては、従来のように内管として複雑
断面形状のものを用いると伸線過程で断線等が発生し或
いは上記開口を助長することにな゛ることに鑑みて、単
純断面形状の内管を用いるのである。このような内管は
突き合せシーム又はオーバーラツプシームなどのいずれ
の形状のものであってもよく、要はシーム部を超えて実
質的に管内に突出乃至は折込んだ延長部を有していない
形状のものを用いる。

なお、内管に挿入するフラックス成分系及び組成、フラ
ックス率、内外管の材質、寸法等々は特に制限されず、
用途に応じて適宜法めることができる。

かくして、本発明によれば、製品ワイヤ径が比較的細径
の２ｍｍからＱ　、　８　ｍｍの細径に至るまで、バラ
ツキなく安定した高品質のシームレスフラックス入りワ
イヤを高速で製造することができる。

次に本発明の実施例を示す。

（実施例） ＪＩＳＧ３１４１ＳＰＣＣ−８Ｄ材質の外管帯鋼素材（
厚さ１　、４　ｍｍ）及び内管帯鋼素材（厚さ０゜８　
ｍｍ）を準備し、第１図に系す製造工程に従い、溶接シ
ールする際の外管径を１２ｍｍφとし、その中に挿入す
る内管のシーム長手方向に対して直線状並びに螺旋状に
なるように外管を供し、溶接シール速度３０ｍ／ｍｉｎ
にて外管の当接部を溶接し、伸線により仕上り径をＱ　
、　８　ｍｍφと１．２ｍｍφとし、開口度を助長させ
るべく未焼成で最終線径に仕上た後、渦流探傷法により
開口度をチエツクした。

なお、フラックス率（（内管内の単位フラックス量）／
ワイヤ全重量））Ｘ１００＝１４％とし、内管ワイヤの
断面形状を第２図に示す突き合せシームタイプ（Ａ）と
第３図に示すオーバーラツプシームタイプ（Ｂ）の２種
類とした。また、開口度は、得られたワイヤ２ｍｍ長の
開口度をチエツクできる精度の渦流探傷法で欠陥を検査
し、トン当たりの欠陥発生頻度（回／Ｔ）により評価し
た。その結果を第１表に示す。

同表より、外管のシーム部と内管のシーム部が一致して
いる比較例Ｎａ　１は欠陥の発生が多く、欠陥部の観察
により明らかにフラックス粉と認められるものが介在し
ていた。また、一致度がワイヤ長にして５ｍを超える比
較例Ｎα４についても、欠陥発生頻度は比較例Ｎα１に
比べて減少しているものの、本発明例に比べて多く、未
だ安定した生産ができるとは云い雅い。

一方、外管のシーム部と内管のシーム部が一致していな
い場合（本発明例Ｎα２、Ｎα３）、一致していても５
ｍ以上連続して一致していない場合には（本発明例Ｎα
５〜Ｎα８）、いずれも安定した生産性で高品質のワイ
ヤを得ることができ、特に細径ワイヤ（０，８ｍｍφ）
においても顕著である。なお、本発明例のワイヤは伸線
過程で断線発生は全くなく、また別途鋼メツキ処理を施
したところ、発錆が全く認められなかった。

【以下余白１ （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、多重管形溶接用
シームレスフラックス入りワイヤにおいて、単純断面形
状の内管を用いると共に外管と内管のシーム部の位置関
係がコントロールされているので、細径ワイヤであって
も伸線過程で開口、断線発生が殆どなく、安定して高品
質の製品を得ることができ、また大量生産が可能で安価
に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多重管形シームレスフラックス入
りワイヤの製造工程を示す概略説明図で、（ａ）はシス
チム全体図、（ｂ）は内・外管の成形過程を示す図であ
り、 第２図及び第３図はそれぞれ異なるシーム部を有する内
管の断面形状を示す図、 第４図は内・外管のシームの一致度を示す説明断面図で
ある。 １・・・内管、２・・・サプライスタンド、３・・・シ
ーム溶接機、４・・・スクイズロール、５ａ、５ｂ・・
・ダンサ−ロール、６．７・・・伸線機、■〜■・・・
成形ロール、Ｓ工・・・外管シーム、Ｓ２・・・内管シ
ーム、Ｆ・・・フラックス。 特許出願人　　　株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士　　中　　村　　　尚

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）外皮パイプとなる帯鋼を管状に順次成形していく
   過程で、フラックスを挿入した単純断面形状の内管ワイ
   ヤを挿入して多重管となし、外皮パイプの当接部を溶接
   シールしたシームレスフラックス入りワイヤにおいて、
   外皮パイプの当接部位置と内管ワイヤのシーム位置が５
   ｍ以上連続して一致していないことを特徴とする多重管
   形溶接用シームレスフラックス入りワイヤ。
2. （２）外皮パイプとなる帯鋼を管状に順次成形していく
   過程で、フラックスを挿入した単純断面形状の内管ワイ
   ヤを挿入して多重管となし、外皮パイプの当接部を溶接
   シールしたシームレスフラックス入りワイヤにおいて、
   外皮パイプの当接部位置と内管ワイヤのシーム位置との
   交叉回数がワイヤ長１０ｍ当たり８回以内にあることを
   特徴とする多重管形溶接用シームレスフラックス入りワ
   イヤ。
3. （３）外皮パイプとなる帯鋼を管状に順次成形していく
   過程で、フラックスを挿入した単純断面形状の内管ワイ
   ヤを挿入して多重管となし、外皮パイプの当接部を溶接
   シールしたシームレスフラックス入りワイヤにおいて、
   外皮パイプの当接部位置と内管ワイヤのシーム位置が５
   ｍ以上連続して一致しておらず、且つ外皮パイプの当接
   部位置と内管ワイヤのシーム位置との交叉回数がワイヤ
   長１０ｍ当たり８回以内にあることを特徴とする多重管
   形溶接用フラックス入りワイヤ。