JPH05104284A - フラツクスコアードワイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 フラックスを鋼管内に包含するフラックスコ
アードワイヤを製造するにあたって、フラックス５の供
給は、鋼管４内へ溶接点９から100 〜300 mmまで挿入さ
れる屈曲形状のフラックス供給管７から、該フラックス
５の安息角以下の傾きで連続的に移送する該鋼管４の内
部ヘフラックス５を流出させて行うものとする。かつこ
のフラックス供給管７を、その入口端寄りの傾きをフラ
ックス５の安息角以上に、出口端８寄りの傾きをフラッ
クス５の安息角以下に設定する。 【効果】 フラックス供給管内におけるフラックスの舞
立ちが防止することができ、シーム溶接部にフラックス
が吸着することないので良好な溶接部を有するワイヤを
安定して製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガスシールドアーク
溶接に供して好適な、溶接フラックスを鋼管内に包含す
るフラックスコアードワイヤの製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】フラックスコアードワイヤは、薄板鋼帯
を鋼管に成形する過程でフラックスを供給して鋼管体へ
充てんし、その後工程で伸線して仕上げるものであり、
かかるフラックスコアードワイヤの製造方法としては、
例えば特開昭63-115697 号公報や特開昭56-148494 号に
開示がある。

【０００３】前者の方法は、成形によりフラックスを巻
き込んで充てんする方法であり、後者の方法は、鋼管の
合わせ目をシーム溶接して充てんする方法である。後者
の方法は、鋼管として完全に閉じているため、前者の方
法に対比して外気中の水分による吸湿の悪影響を被るこ
とがなく、また伸線途中での湿式めっきが可能であるか
ら、ワイヤ送給性が良好でかつ防錆効果もある。かくし
て後者の方法は、優れたアーク特性が期待されるわけで
あるが、製造上、困難な課題を有するため実用化には至
っていない。

【０００４】製造上の困難な課題とは、鋼管の合わせ目
をシーム溶接することから、高周波電縫溶接やTIG 溶接
等、溶接方法の如何を問わずシーム溶接部に高電流が流
れるために、その電流の回りに誘導磁界が発生して、供
給されたフラックスがこの磁界に吸引されて付着するこ
とである。実際、誘導磁界の強さは、電流が集中するシ
ーム部が最も強いために、供給されるフラックス中の磁
性をもつ成分がシーム部に強く吸引されている。

【０００５】フラックス中の磁性を持つ成分は鉄粉、Fe
-Si などであり、かかる成分がシーム溶接部に吸引され
ると、これらの磁性成分の表面に物理吸着した酸化物成
分が同時に吸引されて非金属介在物として残留するため
にシーム溶接部の接合強度を劣化させる結果、フラック
ス充てん後の鋼管体を伸線する過程でシームの縦割れを
誘発する原因となっていた。

【０００６】かかるフラックスの吸着を防止する方法と
して、特公昭63-21599号公報では、充てんするフラック
ス粉の安息角以上に傾斜させた供給管を造管中の電縫鋼
管内に挿入し、フラックス供給管を通してフラックスを
充てんする方法が開示されている。この方法は、フラッ
クスの流下速度を該鋼管の溶接速度よりも速くして、溶
接熱によるフラックスの変質を防止するものであり、併
せてシーム溶接部へのフラックスの磁気吸着も防止でき
るとされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら発明者ら
の検討によると、上述の方法は、熱変質防止の可能性は
有するものの、シーム溶接部へのフラックス磁気吸着に
関しては、かえって悪影響をもたらしてしまうことが判
明した。

【０００８】すなわち安息角以上に傾斜させたフラック
ス供給管の出口端から溶接速度以上の流下速度で供給さ
れるフラックスは、該鋼管内で微粉が舞い上がり、鋼管
内で浮遊することになった。

【０００９】ここに該鋼管体は、シーム溶接の後工程で
縮径、伸線を施し、この際フラックスの管長手方向の移
動を防ぐべくフラックスを堅固に締め込むわけである
が、同時に管内の空間に残存していた空気が排出され、
上流工程に逆風となって戻ってくる。この逆流空気で前
述の舞立ったフラックスが運ばれて溶接部へ達し、フラ
ックスの著しい磁気吸着が発生したのである。

【００１０】この発明は、上記の問題を有利に解決する
もので、溶接部におけるフラックスの磁気吸着を生じる
ことなく、フラックスコアードワイヤを安定して製造す
ることのできる方法を提案することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【００１１】発明者らは、上述した問題を解決すべく鋭
意研究を重ねた結果、次の新規事実が判明した。 フラックス供給管の入口付近では、フラックスの供給
を容易にするために、該フラックスの安息角以上の傾き
に設定する。これはむしろ垂直に近い方が望ましい。 フラックス供給管の出口付近の傾き、より好ましくは
鋼管溶接点に対向する位置から出口端までの傾きをフラ
ックスの安息角以下に設定して、フラックス供給管出口
端からのフラックス流出速度を鋼管の溶接速度（移送速
度と同じ）以下に減速させて、静かに流出させることが
フラックスの舞立ち防止に不可欠であること。 上述のフラックス供給管は鋼管内へ溶接点から100 〜
300 mmまで挿入することが磁気吸着防止及びフラックス
供給管詰まり防止の観点から望ましい。

【００１２】この発明は、上記知見に立脚するものであ
る。すなわちこの発明は、薄板鋼帯を成形ロールによっ
て順次Ｕ形からＯ形へと成形し、該鋼帯の合わせ目をシ
ーム溶接する過程で、該鋼管内に溶接フラックスを供
給、充てんし、該鋼管体を後工程で伸線して仕上げるフ
ラックスコアードワイヤの製造方法において、上記フラ
ックスの供給は、鋼管内へ溶接点から100 〜300 mmまで
挿入される屈曲形状のフラックス供給管から、該フラッ
クスの安息角以下の傾きで連続的に移送する該鋼管の内
部ヘフラックスを流出させて行うものとし、かつこのフ
ラックス供給管の、入口端寄りの傾きをフラックスの安
息角以上に、溶接点を含む出口端寄りの傾きをフラック
スの安息角以下に設定することにより上記供給管の出口
端におけるフラックス流出速度を鋼管の移送速度以下に
調整することを特徴とするフラックスコアードワイヤの
製造方法である。

【００１３】

【作用】図１にこの発明の製造方法を適用して好適な製
造装置の一例を示す。図中１は鋼帯であり、この鋼帯１
は図示しない成形ロールにより順次Ｕ形からＯ形へと成
形され、高周波加熱用コイル２により加熱されるととも
に対向配置になるスクイズロール対３a,３b により両側
縁を加圧されて鋼管体４とされ、その後、伸線工程が施
される。

【００１４】ここにフラックス５はホッパー６から供給
されて、鋼管内へ溶接点９から100〜300 mmまで挿入さ
れるフラックス供給管７内を落下しつつ減速されて、傾
きθがフラックスの安息角以下である出口端８から鋼管
体４内に静かに流出する。

【００１５】この発明では、フラックス供給管の溶接点
を含む出口端付近の角度を安息角以下とすることによ
り、自由落下に近い速度でフラックス供給管内を流動す
るフラックスの流下速度は減衰され、鋼管の移送速度以
下に調整されるのである。このようにフラックスの流下
速度を鋼管体の移送速度以下にすることが、フラックス
の舞立ち防止に肝要であり、移送速度を超えると、フラ
ックス供給管出口端から管内に流出した途端に舞立ちが
発生する。

【００１６】またフラックス供給管の鋼管体への挿入距
離は、溶接点から100 mm以上とする。その理由は、50mm
程度の挿入距離だと溶接磁界の影響範囲にあり、たとえ
フラックスを鋼管内に静かに流出させたとしても、かか
る磁界のために吸着されて所期した目的を達成すること
ができない。挿入距離を、溶接点から100 mm以上にする
と、いかなる溶接方法であっても実質的に磁界の影響範
囲外になる。一方、挿入距離が溶接点から300 mmを超え
ると、フラックス供給管出口端付近の角度が安息角以下
であることから、この部分でフラックスの流下が留ま
り、供給管の閉塞を生じるおそれがある。300 mm以内で
あればフラックス供給管の上流より高速度で流下する後
続のフラックスに押されて、十分安定して鋼管体の移送
速度以下の流出速度で流出可能である。

【００１７】

【実施例】図１に示すような製造装置を用いて、鋼管の
移送速度：50m/min 、鋼管の移送方向の傾きはフラック
ス供給管出口端付近の角度とほぼ同様、フラックス供給
管入口端の傾き：ほぼ垂直にて、フラックス供給管出口
端の傾き及び挿入距離を種々に変化させてフラックスコ
アードワイヤの製造を行った。なお用いたフラックス
は、TiO₂を主成分として、他にMn0 、SiO₂等の酸化物を
10wt％程度、金属Mn、Fe-Si 等の脱酸剤を20wt％程度及
び溶接速度向上剤として鉄粉を20wt％程度含有してなる
ものであり、安息角は33度程度である。その他の製造条
件を表１に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】またフラックス供給管の材質は、耐熱性の
面から板厚2.0 mmのNo.1〜No.6ではSi₃N₄ を、板厚1.8
mmのNo.7〜No.12 では石英を用いた。

【００２０】かくして得られた結果を表１に併記した。
同表から明らかなように、No.1，No.2，No.7，No.8で
は、フラックス供給管の挿入距離の如何にかかわらず、
供給管の出口端の傾きがフラックスの安息角を超えるた
めにフラックスは移送速度より速く流下し、舞立ちが生
じた。またNo.3，No.9では、溶接の磁界による直接吸引
も、舞立ちも生じ舞立ちは一層激しかった。さらにNo.
5，No.11 では、フラックス供給管出口端付近でフラッ
クス閉塞を生じ、No.6，No.12 では、フラックス供給管
内に流出したフラックスが溶接磁界により直接吸引され
た。

【００２１】これに対して、フラックス供給管の出口端
付近の傾きをフラックス粉の安息角より小さいそれぞれ
25度、28度とし、フラックス供給管の挿入距離をそれぞ
れ200 mm、250 mmとしたNo.4及びNo.10 では、フラック
スの舞立ちは完全に防止された。

【００２２】

【発明の効果】この発明のフラックスコアードワイヤの
製造方法は、フラックスの供給は、鋼管内へ溶接点から
100 〜300 mmまで挿入される屈曲形状のフラックス供給
管から、該フラックスの安息角以下の傾きで連続的に移
送する該鋼管の内部ヘフラックスを流出させて行うもの
とし、かつこのフラックス供給管の、入口端寄りの傾き
をフラックスの安息角以上に、出口端寄りの傾きをフラ
ックスの安息角以下に設定することにより上記供給管の
出口端におけるフラックス流出速度を鋼管の移送速度以
下に調整することにより、フラックス供給管内における
フラックスの舞立ちが防止することができ、シーム溶接
部にフラックスが吸着することないので良好な溶接部を
有するワイヤを安定して製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の製造方法を適用して好適な
製造装置の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 鋼帯 ２ 高周波加熱用コイル ３ スクイズロール ４ 鋼管体 ５ フラックス ６ ホッパー ７ フラックス供給管 ８ 出口端 ９ 溶接点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄板鋼帯を成形ロールによって順次Ｕ形
   からＯ形へと成形し、該鋼帯の合わせ目をシーム溶接す
   る過程で、該鋼管内に溶接フラックスを供給、充てん
   し、該鋼管体を後工程で伸線して仕上げるフラックスコ
   アードワイヤの製造方法において、 上記フラックスの供給は、鋼管内へ溶接点から100 〜30
   0 mmまで挿入される屈曲形状のフラックス供給管から、
   該フラックスの安息角以下の傾きで連続的に移送する該
   鋼管の内部ヘフラックスを流出させて行うものとし、か
   つこのフラックス供給管の、入口端寄りの傾きをフラッ
   クスの安息角以上に、溶接点を含む出口端寄りの傾きを
   フラックスの安息角以下に設定することにより上記供給
   管の出口端におけるフラックス流出速度を鋼管の移送速
   度以下に調整することを特徴とするフラックスコアード
   ワイヤの製造方法。