JPH0390293A - 溶接用フラックス入りワイヤの製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は合わせ目を有する溶接用フラックス入りワイヤ
の製造方法に関し、特に、その伸線工程を改善した溶接
用フラックス入りワイヤの製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来、溶接用フラックス入りワイヤの製造方法において
は、その長手方向に合わせ目（シーム）を有し、その内
部にフラックスが充填されたワイヤ素線を、主に、穴ダ
イスに連続的に通過させて伸線加工を行なっている。そ
して、この穴ダイスによる伸線加工においては、真円度
を確保し、ダイス寿命を向上させるために、穴ダイスを
約５０乃至３００ｒｐｍの高速で回転させながら伸線加
工している。

一方、前記ワイヤ素線をローラダイスにより伸線加工す
る方法としては、例えば、特開昭５８−８４Ｇ９７号に
示すフラックス入りワイヤの製造方法がある。この方法
においては、ローラによって適長の孔型径を形成するこ
とができるカセットローラに、ワイヤ素線を連続的に通
過させている。また、特公昭６２−１８７４６号に開示
された溶接用フラックス入りワイヤは、その製造工程で
ローラダイスのみを使用している。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の溶接用フラックス入りワ
イヤの製造方法において、穴ダイスによるワイヤ素線の
伸線加工は、元来ソリッドワイヤ又は中空シームレスワ
イヤを伸線加工するために開発された方法であるため、
合わせ目を有するフラックス入りワイヤを伸線加工する
場合には、適正な作り込み品質を確保することが極めて
困難である。即ち、穴ダイスを約５０乃至３００ｒｐｍ
の高速で回転させながらワイヤ素線の伸線加工を行なう
と、仕上がりワイヤに発生するねじれ又はうねりが増加
し、溶接用フラックス入りワイヤの品質及び生産性が低
下してしまうという問題点がある。

従って、このよろな状態の溶接用フラックス入りワイヤ
（スプール、コイル又はベールバック品）を溶接施工す
ると、溶接線方向に対するアーク発生点の位置ずれが発
生しやすく、ワイヤの追従性が極めて悪いため、溶接構
造物の品質低下を招来してしまう。更に、ワイヤ送給は
自動化されているものの、アーク点の倣いは手動で実施
せざるを得ないので、溶接装置を完全に自動化又はロボ
ット化するということができない。

これに対して、ワイヤのうねりを解消するための機械的
技術に関する研究論文（Ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆｐｒｅｖ
ｅｎｔ、ＩＢ　ｗａｖｉｎｅｓｓ　ｄｅｆｅｃｔ　Ｉｎ
　ｗｉｒｅ　１９７８．（１０）。

９３Ｂ−９４０（ＳＴＥＥＬ　ＩＮ　ＴＨＥ　ＵＳＳＲ
）ｌが報告されているが、これはシームレスソリッドワ
イヤに関する研究結果であって、シームを有するワイヤ
に適用することができない。また、高いねじり剛性率を
有するソリッドワイヤ又はフラックス入りシームレスワ
イヤ等においては、ストレートナ−等の矯正機によって
曲げ応力を加えて矯正することによりその直進性を得る
ことができるが、シームを有するワイヤにおいては、矯
正機によってその直進性を確保するということが困難で
ある。

一方、ローラダイスによるワイヤ素線の伸線加工は、ワ
イヤの直進性の向上には有効であるが、溶接用フラック
ス入りワイヤの最終仕上がり線径に著しい偏径差を生じ
るという問題点がある。例えば、直径が１．２ｍｍのワ
イヤにおいては、通常的０．０２乃至０．０３ｍ５の偏
径差が生じる。従って、このようなワイヤを溶接に使用
すると、溶接用通電チ、プに片減り現象が発生してしま
う。また、この程度の品質の溶接用フラックス入りワイ
ヤを製造する場合にも、装置の調整に多大な時間を必要
とするため、ワイヤの生産性が著しく低下してしまうと
いう問題点もある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
ワイヤにおける偏径差の発生が抑制されると共に、直進
性が優れた溶接用フラックス入りワイヤの製造方法を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明にかかる溶接用フラックス入りワイヤの製造方法
は、その長手方向に合わせ目を有し、その内部にフラッ
クスが充填されたワイヤ素線を複数個のダイス群に連続
的に通過させて伸線加工する溶接用フラックス入りワイ
ヤの製造方法において、前記ダイス群は複数個のローラ
ダイスと、１又は２以上の穴ダイスとから構成されてお
り、前記穴ダイスは少なくとも最終段に設置され、その
回転数が０．５乃至１５ｒｐｍであることを特徴とする
。

［作用コ 本発明においては、溶接用フラックス入りワイヤを複数
のローラダイス又は複数のローラダイス及び穴ダイスに
通過させて仕上がり線径手前まで伸線加工した後に、最
終段の穴ダイスに通過させて従来よりも低い回転数で仕
上がり線径に伸線加工する。このように、ワイヤを複数
のローラダイスに通過させるため、ワイヤのねじれが抑
制されて、その直進性を確保することができると共に、
最終段の穴ダイスを通過させることによりその偏径差を
縮小することができる。

次に、最終段の穴ダイスの回転数の限定理由について説
明する。

最終段の穴ダイスの回転数が０．５ｒｐｍ未満の場合に
は、シームを有するワイヤを伸線加工すると、ダイスベ
アリング部の円周方向の一定の部位にワイヤのシームが
長時間滞在することになる。従って、ワイヤシームエツ
ジによってその接触部近傍に摩耗効果が現われるため、
ダイスが損傷しやすく、ワイヤには太り及び偏径差が発
生しやすくなる。一方、最終段の穴ダイスの回転数が１
５ｒｐｍを超える場合には、ソリッドワイヤ又は中空シ
ームレスワイヤに比してシームを有するワイヤのねじり
剛性が極めて低いため、ワイヤにねじれ効果が発生し、
その直進性が急激に低下してしまう。このため、穴ダイ
スの回転数を０゜５乃至１５ｒｐｍに限定する。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照し、比
較例と比較して説明する。

第１図は本発明の実施例に係る溶接用フラックス入りワ
イヤの製造装置の一例を示す模式図である。

第１図に示すように、払い出しボビン１はその軸心を回
転軸として回転可能であり、この回転軸ヲ水平にして設
置されている。このボビン１の周囲には有シームワイヤ
素線が巻回されている。穴ダイス２ａ、２ｂ及び２ｅは
中心に所定の径の穴が設けられたダイスであり、適宜の
駆動手段によってその円周方向に回転することができる
。巻き取りキャプスタン３ａ乃至３ｅは夫々穴ダイス２
ａ＋　２　ｔ）＋　　２８の下流側に配設されており、
その細心を回転軸として回転可能である。このキャプス
タン３ａ乃至３ｅの周囲には、有シームワイヤ素線が２
０乃至３０輪巻き付けられるようになっている。ダンサ
−４ａ乃至４ｅはいずれもその回転軸が平行の１対の円
筒状の回転体であり、夫々キャプスタン３ａ乃至３ｅの
下流側に配設されていて、有シームワイヤ素線がこの各
対のダンサ−間に跨がって巻き付けられている。カセッ
トローラダイス（ＣＲＤ）５ｃ及び５ｄは複数のローラ
ダイスを重ね合わせて形成されており、夫々ダンサ−４
ｂとキャプスタン３ｃとの間、及びダンサ−４ｃとキャ
プスタン３ｄとの間に配設されている。巻き取りボビン
６はその軸心を回転軸として回転可能であり、この回転
軸を水平にして設置されている。こめ巻き取りボビン６
は適宜の駆動手段により回転して、伸線加工後の有シー
ムワイヤを巻き取ることができる。

このように構成された装置を使用した溶接用フラックス
入りワイヤの製造方法においては、払い出しボビン１か
ら有シームワイヤ素線を繰り出し、ダンサ−４ａ乃至４
ｅにより線速を緩衝しながら、穴ダイス２ａ、２ｂ及び
２ｅＭびにカセットローラダイス５ｃ及び５ｄにより徐
々に伸線加工して、仕上がりワイヤを巻き取りボビン６
に巻き取る。

本実施例においては、複数個のローラダイス５ｃ、５ｄ
及び穴ダイス２ａ及び２ｂを通過して伸線酊工されてい
るので、１ダイスブロック通過するのにねじれる角度は
極めて僅かなものである。

そして、最終段において、穴ダイス２ｅにより低回転数
で伸線加工がなされるので、最終段ブロック直前までの
ワイヤのねじれがこの穴ダイス２ｅにより初期状態に戻
り、ワイヤの直進性が向上する。これにより、ソリッド
ワイヤ又はシームレスフラックス入すワイヤと同等の極
めて優れた直進性を得ることができる。

第２図はカセットローラダイス５ｄ及び穴ダイス２ｅを
夫々通過した直後の有シームワイヤ素線を真円変針によ
り測定し、１０００倍に拡大した断面図である。この第
２図に示すように、カセットローラダイス５ｄを通過し
た直後においては、ブラックスフの周囲の金属部８には
著しい偏径差が生じている。一方、穴ダイス２ｅを通過
した直後においては、金属部８の偏径差が縮小され、且
つ直進性が優れた有シームワイヤ素線が形成されている
。

次に、本実施例に係る溶接用フラックス入りワイヤの製
造方法を、そのローラの種類及び配置並びに穴ダイスの
回転数を変えて実施した場合について、その比較例及び
従来例と比較して説明する。

なお、ダイスを配置するダイスブロックは払い出しボビ
ン１側からダイスブロック１乃至５とし、ダイスブロッ
ク１乃至５における仕上り線径を夫々！、９　、　１．
Ｅｉ５．１．４５．　１．２８及び１．２０＋ｎとする
。

先ず、前記第１図に示す溶接用ブラックスフりワイヤの
製造装置におけるローラダイス及び穴ダイスを下記第１
表に示す配列で配置した。但し、表中のＲはローラダイ
スを示し、Ｈは穴ダイスを示す。第１表において、複数
のローラダイスと１個以上の穴ダイスを使用しているも
のを実施例１乃至７とし、全て穴ダイスから構成される
ものを従来例１とし、１個のローラダイスと複数の穴ダ
イスを使用しているものを比較例１とした。そして、従
来例１に使用される穴ダイスの回転数を５０ｒｐｍとし
、その他の穴ダイスの回転数を５ｒｐｍとして、払い出
しボビン１から繰り出された有シームワイヤ素線の伸線
加工を行なった。

次に、前述の第１図に示す溶接用フラックス入りワイヤ
の製造装置におけるローラダイス及び穴ダイスを下記第
２表に示す配列で配置し、その穴ダイスの回転数を下記
第２表に示す回転数に設定した。第２表において、穴ダ
イスの回転数が０．５乃至１５ｒｐｍであるものを実施
例８乃至１４とし、その他を比較例２乃至６とした。そ
して、払い出しボビン１から配出される有シームワイヤ
素線の伸線加工を行なった。

第 表 第 表 次いで、第１図に示す溶接用フラックス入りワイヤの製
造装置におけるローラダイス及び穴ダイスを下記第３表
に示す配列で配置した。第３表において、最終仕上げダ
イスとして穴ダイスを使用したものを実施例１５乃至２
１とし、全てローラダイスから構成されるものを従来例
２とし、最終仕上げダイスとしてローラダイスを使用し
たものを比較例７とした。そして、各穴ダイスの回転数
を１．５ｒｐｍとして払い出しボビン１から配出される
有シームワイヤ素線の伸線加工を行なった。

上述した各実施例、比較例及び従来例に係る溶接用フラ
ックス入りワイヤ（以下、ワイヤという）について、そ
の偏径差及び直進性を調べて前記第１表乃至第３表に示
した。

但し、偏径差についてはワイヤの偏径差が０．０１關以
下の場合をＱ　、０　、０１　＋＊ｍを超え０．０２ｍ
ｍ未満の場合をΔ、０．０２ｍｍ以上の場合を×で示し
た。

第 ３ 表 また、第３図（ａ）乃至（ｄ）は直進性が異なる４種類
のワイヤについて、その突き出し長さが１５０ｍの位置
におけるワイヤの狙い位置からの離脱量をＸ−Ｙ軸座標
値として示したグラフ図である。この各測定点は連続し
た６００点（ｎ）についての離脱量であり、初期測定点
に近く分布しているもの程、直進性が優れている。また
、図中のＸ軸平均（Ｘ）及びＹ軸平均（Ｙ）は夫々ＧＯ
Ｏ点の平均値であり、ＤＥｖはバラツキを示す計算値で
あって、下記（１）式にて表される。

ＤＥＶ＝４：　（（ＸＩ−Ｘ）” ＋　（Ｙｉ　−Ｙ）　”　）　／　ｎ　　・＝　（１）
そして、実施例、比較例及び従来例に係るワイヤについ
て測定した直進性を前述の第３図（ａ）乃至（ｄ）と比
較して、第３図（ａ）と近似の直進性を示すものを○で
示し、同様に、第３図（ｂ）乃至（ｄ）と近似の直進性
を示すものを夫々口、Δ、×で示した。

第１表から明らかなように、従来例１及び比較例１に係
るワイヤは、共に偏径差が小さいものの直進性が悪かっ
た。これに対して、実施例１乃至７に係るワイヤは偏径
差が小さく、直進性が優れていた。しかしながら、使用
する穴ダイスの数が増加すると共に、ワイヤの直進性が
僅かに低下している。即ち、少なくとも１個以上の穴ダ
イスを使用することによりワイヤにおける偏径差の発生
を抑制すると共に、複数個のローラダイスを使用するこ
とによりワイヤの直進性の低下を抑制している。

次に、第２表から明らかなように、実施例８乃至１４に
係るワイヤは偏径差が小さく、直進性が優れていた。特
に、実施例３乃至５に係るワイヤはソリッドワイヤ又は
シームレスフラックス入りワイヤと同等の極めて良好な
直進性が得られた。

これに対して、比較例２に係るワイヤは偏径差が大きく
、直進性も悪かった。また、比較例３乃至６に係るワイ
ヤは偏径差が小さいものの直進性が極めて悪かった。即
ち、穴ダイスの回転数が０．５ｒｐＩ１１未満ではワイ
ヤの偏径差を小さくすることができない。また、穴ダイ
スの回転数が１５ｒｐｍを超えるとワイヤの直進性が低
下してしまう。

次いで、第３表から明らかなように、従来例２及び比較
例７に係るワイヤは偏径差が極めて大きく、直進性が極
めて悪かった。一方、実施例１５乃至２１に係るワイヤ
は偏径差が小さく、直進性が優れていた。この様にロー
ラダイス引きと比してワイヤの偏径差の発生が抑制され
るため、穴ダイスを最終仕上げダイスとして使用するこ
とは極めて有効である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、溶接用フラックス
入りワイヤの製造方法における伸線加工工程において、
所定の回転数の穴ダイスとローラダイスとを所定位置に
配置することにより、従来のシームレスワイヤと同様に
円形断面の基本特性を低下させることなくワイヤにおけ
る偏径差の発生を抑制することができると共に、ワイヤ
の直進性を向上させることができる。これにより、偏径
差が極めて小さく、直進性が優れた溶接用フラックス入
りワイヤを製造することができる。

従って、ワイヤの溶接施工におけるアーク発生点の位置
ずれを防止することができると共に、溶接構造物の品質
を向上させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例方法にて使用する溶接用フラッ
クス入りワイヤの製造装置の一例を示す模式図、第２図
はカセットローラダイス５ｄ及び穴ダイス２ｅを夫々通
過した直後の有シームワイヤ素線の断面を真円度針によ
り測定した結果を示す模式図、第３図（ａ）乃至（ｄ）
は直進性が異なる４種類のワイヤの突き出し長さが１５
０　ｕｍの位置における初期測定点からの離脱量を６０
０点のデータについて示すグラフ図である。 １；払い出しボビンｓ　２ａ＋　　２ｂ＋　　２ｅ；穴
ダイス、３ａ〜３ｅ；巻き取りキャプスタン、４ａ〜４
ｅ；ダンサ−１６ｃ、５ｄ；カセットローラダイス、６
；巻き取りボビン、７；フラックス、８；金属部 （ａ） （ｂ） 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）その長手方向に合わせ目を有し、その内部にフラ
   ックスが充填されたワイヤ素線を複数個のダイス群に連
   続的に通過させて伸線加工する溶接用フラックス入りワ
   イヤの製造方法において、前記ダイス群は複数個のロー
   ラダイスと、１又は２以上の穴ダイスとから構成されて
   おり、前記穴ダイスは少なくとも最終段に設置され、そ
   の回転数が０．５乃至１５ｒｐｍであることを特徴とす
   る溶接用フラックス入りワイヤの製造方法。