JPH0455089A - 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］ この発明は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］ 溶接用フラックス入りワイヤの一つとして、シームレス
ワイヤがある。このシームレスワイヤの製造では、鋼帯
を所要の幅でスリッティングし、スリット後の鋼帯を成
形ロールによりＵ字形から０字形に漸次成形する。この
成形途中で、Ｕ字形鋼帯の長手方向に沿った開口からフ
ィーダによりフラックスを鋼帯谷部に供給する。ついで
、０字形に成形すると同時に、開口の相対するエツジ面
を溶接により接合する。引き続いて、縮径および焼鈍を
繰り返して所望の直径とし、巻き取って製品とする。

上３己溶接用フラックス入りワイヤの製造における溶接
法として、低周波溶接、高周波訓導溶接法または高周波
抵抗溶接法が広く用いられている。

これらの溶接法は、いずれもほぼ０字形に成形したとこ
ろで、低周波′２ａ流、高周波電流により開口のエツジ
面を溶融温度まで加熱し、相対するエツジ面を一対のス
クイズロールにより圧接する。

ところで、溶接用フラックス入りシームレスワイヤを使
用して溶接を行った場合、溶接金属中の窒素量が同様の
合金成分系の溶接金属が得られるソリッドワイヤを使用
した場合より多い。このために、溶接金属の靭性が低下
するという問題があった。

このような問題を解決するものとして、特開昭５９−２
１４９５号公報で開示された「溶接用充填ワイヤの製造
方法」がある。この公報に記載された発明の発明者らは
、シームレスワイヤによる溶接金属中の窒素量がソリッ
ドワイヤのものに比べて多いのは、シームレスワイヤ中
の空気によるものであることを見出した。そして、上記
発明はこのような知見に基づくものであって、その製造
方法では、鋼管を用いた充填ワイヤの製造においてフラ
ックス充填後真空吸引し、管内空隙に存在する空気を除
去する。ついで、真空吸引後、線引加工により減径後の
単位長さ当たりの管内容積　（ｖｏ）および管内フラッ
クス粒が占める総容積　（Ｖ、）から算出される管内空
隙環　（１−Ｖ、／Ｖ。）が０．４０以下に達するまで
管内フラックスを圧縮する。これにより、実質的に管内
への空気の再侵入が防止されるので、溶接金属中の窒素
量の増加を抑えることができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記特開昭５９−２１４９５号公報で開示され
た溶接用充填ワイヤの製造方法には、次のような問題が
あった。

フラックス充填後に真空吸引するので、真空吸引の設備
を必要とし、工程が複雑になる。また、フラックスが充
填された管の一端または両端から真空吸引しなければな
らないので、鋼帯からフラックス入りワイヤを連続的に
製造する場合、連続工程中に真空吸引工程を組み込むこ
とができない。これらのことから、フラックス入りワイ
ヤは高価となる。

そこで、この発明は溶接金属の靭性低下を防止すること
ができ、フラックス入りワイヤを廉価に製造することが
できる製造方法を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明の溶接用フラックス入りワイヤの製造方法は、
鋼帯をこわの長手方向に送りながら成形ロールによりオ
ープン管に成形し、この成形途中でオープン管の開口部
からフラックスを供給し、開口部の相対するエツジ面を
突合せ溶接し、溶接により得られた管に縮径と焼鈍とを
施す。そして、管の溶接に連続して管内フラックス密度
がタップ密度以上となるまで縮径したのち最初の焼鈍を
行う。

縮径は、圧延および伸線によって行われる。焼鈍温度は
たとえば６８０〜７６０℃程度である。焼鈍は、通常の
訓導加熱炉、直接通電加熱炉などの連続式加熱炉により
、大気雰囲気中あるいはＮ２゜Ｎ２．＾「ガス等の雰囲
気中で行われる。縮径と焼鈍の繰返しは、２〜４回程度
である。縮径した管の内部に空気を侵入させないために
、縮径と最初の焼鈍とは連続して行うことが望ましい。

フラックス密度をタップ密度（ＤＩＮ　５３１９４に準
じて測定したかさ密度）以上としたのは、溶接金属中の
全窒素量の増加を抑えて高い低温靭性を得るためである
。

［作用］ 溶接金属の窒素量の増加を抑えるためには、溶接時のシ
ームレスワイヤが含有する窒素量をできるだけ少なくす
る必要がある。このワイヤに含有される窒素として、管
材中の窒素、充填フラックス原料中の窒素などがあるが
、さらに焼鈍工程において充填時に管内に巻込まれ、フ
ラックス粒子間の空隙に内蔵された空気中の窒素により
ワイヤの窒素量が著しく増加するのでこの増加分も加わ
る。

つまり、シームレスワイヤは充填フラックス組成として
、通常Ｍｎや＾２などの窒化し易い成分を相当量含有す
るものであり、これらが焼鈍時に、管内フラックス粒子
間の空隙に存在する空気中の窒素と反応し、窒化物とな
り窒素をワイヤ成分として固定するのでワイヤ成分とし
て窒素量が著しく増加する。

これらにより鋼管材質中および充填フラックス原料中か
らの窒素量の合計と、はぼ同等ルベルの値になるべき溶
接金属の窒素量が増加し、低温靭性が劣化するのである
。

本発明においては、フラックスが充填された管は、先端
部から順次縮径されて行く、シたがって、管内空隙部お
よびフラックス中の空気は縮径によって後方（管の送り
方向とは逆方向）に押し出され、オープン管の状態にあ
る管の開口部から排出される。管内フラックス密度がタ
ップ密度以上となるまで管を縮径すると、管内に残留す
る空気の量は僅かとなる。管内に残留する空気量が微少
であれば、焼鈍の際に管材およびフラックス中の鉄やマ
ンガンが空気中の窒素により窒化されることも微少とな
り、ワイヤ中の窒素が溶接金属の靭性に与える影響は小
さくなる。

また、高密度に圧縮されたフラックスに阻まれて、管内
に再侵入りる外気の量も微少になるから縮径と最初の焼
鈍とを非連続としてもよい。

一般に、焼鈍温度が高くあるいは時間が長くなるほど空
気中の窒素によるＦｅ、　Ｍｎ、　ＡｇＬなどの窒化は
増す。最初の焼鈍において、管の温度が５００℃以上で
ある時間を２０分以内とすることにより、管材およびフ
ラックス成分の窒化は効果的に抑えられる。

［実施例］ 第１図に示す工程ブロック図に従って実施例を説明する
。

リールから巻き戻した鋼帯を、これの長手方向に送りな
がら成形ロールによりオープン管に成形する。鋼帯は炭
素鋼の帯鋼（ＪＩＳ　５ＰＨＣ）　、幅６２．９ａｒｍ
、肉厚２．２０１１１、窒素量３０ｐｐｍである。成形
する管の外径は２１．７ａ＋ｍであり、成形速度は３ｏ
■／ｓｉｎであった。

成形の途中で、オープン管にフラックスを供給する。フ
ラックスの処方例を第１表に示す。

第　　１　　表 フラックスの充填率は　１２ｋｆ　Ｉ９＆、静かさ密度
は１．６　ｇ／ｃｍ３．タップ密度は１．９　ｇ／ｃｍ
”　、窒素量３０ｐｐｍであった。

フラックスが供給されたオープン管の、対向するエツジ
面を高周波訓導溶接装置により接合溶接する。入熱量は
１４０〜１５０ｋＶ＾であった。

ついで、３０−ル型、１２スタンド構成の圧延機により
圧延する。圧延スケジュールの例を第２表に示す。

第２表 引き続いて、上コ己圧延スケジュールのうちの種々の圧
延段階のものを試料とし、焼鈍、冷却、伸線を縁り返し
、製品サイズまで縮径して巻き取った。焼鈍は高周波誘
導加熱炉により行い、焼鈍温度は７２０℃、　５００’
Ｃ以上の加熱時間は　２００秒であった。焼鈍後、１５
秒間空冷したのち水冷した。

上記のようにして作製したフラックス入りワイヤヲ用イ
テ溶接（ＣＯ２２５Ｑ／ｍｉｎ、　２７ＯＡ−３０Ｖ−
３０ｃ＋ａ／ａｋｉｎ）　Ｌ、溶接金属の窒素量の測定
結果を第２図にボす。

第２図から明らかなように、フラックス密度が高くなる
ほど溶接金属の窒素量は低減し、特にフラックス密度が
タップ密度（１，９ｇ／ｃｍ３）以上となるまで、管を
縮径すれば溶接金属の窒素量が４０ｐｐｍ＋以下となっ
て焼鈍時の窒化による窒素量の増加を充分抑えられる。

［発明の効果］ この発明によれば、管の溶接に連続してフラックスが充
填された管をフラックス密度がタップ密度以上となるま
で縮径して、管中の空気を排出する。したがって、この
発明は空気排出のための特別の設備を必要とせず、既存
の設備にょフても実施可能である。このため、窒素量が
微少のフラックス入りワイヤを容易に製造することがで
き、廉価に提供することができる。また、管成形から伸
線まで連続してフラックス入りワイヤを製造し、生産効
率の向上を図ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は溶接用フラックス入りシームレスワイヤ製造の
主要工程を示すブロック図、第２図はフラックス密度と
溶接金属の窒素量との関係を示す線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、鋼帯をこれの長手方向に送りながら成形ロールによ
   りオープン管に成形し、この成形途中でオープン管の開
   口部からフラックスを供給し、開口部の相対するエッジ
   面を突合せ溶接し、溶接により得られた管に縮径と焼鈍
   とを実施して溶接用フラックス入りワイヤを製造する方
   法において、管の溶接に連続して管内フラックス密度が
   タップ密度以上となるまで縮径したのち最初の焼鈍を行
   う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。