JPH05177382A - C−Si−Mn系ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ - Google Patents

C−Si−Mn系ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ

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Publication number
JPH05177382A
JPH05177382A JP34370191A JP34370191A JPH05177382A JP H05177382 A JPH05177382 A JP H05177382A JP 34370191 A JP34370191 A JP 34370191A JP 34370191 A JP34370191 A JP 34370191A JP H05177382 A JPH05177382 A JP H05177382A
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JP
Japan
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wire
welding
drawability
arc welding
gas shielded
Prior art date
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Pending
Application number
JP34370191A
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English (en)
Inventor
Yoshikazu Tanaka
義和 田中
Yasuhiko Hatada
康彦 端田
Joji Ogami
丞治 大上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05177382A publication Critical patent/JPH05177382A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053Fe as the principal constituent
    • B23K35/3073Fe as the principal constituent with Mn as next major constituent

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は伸線性に優れ、生産効率を高めたガ
スシールドアーク溶接用ソリッドワイヤを提供する。 【構成】 絞り率:65%以上、線径:4.5〜6.5
mmの熱延鋼線であって、重量%でC:0.02〜0.1
2%、Si:0.50〜1.20%、Mn:1.30〜
2.00%、S:0.005〜0.030%、O:0.
0030〜0.0150%を含有し、かつN:0.01
0%以下、Cr+Ni:0.35%以下とし、残部Fe
および不可避不純物からなることを特徴とするC−Si
−Mn系ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は伸線性に優れ、生産効率
を高めたC−Si−Mn系ガスシールドアーク溶接用ソ
リッドワイヤ(以下ソリッドワイヤと言う)に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】最近溶接の自動化、省力化および無人化
が推進され、その全自動溶接および半自動溶接の技術革
新と進歩は著しく、これに使用されるソリッドワイヤの
需要は年々増加する一途にあるとともに、その適用ワイ
ヤ径も0.6〜2.0mmφと幅広く要求されているのが
実情である。
【0003】このような状況下において、ソリッドワイ
ヤを経済的にかつ効率よく生産し、安定した品質を確保
し、市場に支障なく提供することが必要である。ところ
が現有設備の能力を最大限に活用し、500m/min
以上の高速の伸線速度で従来のソリッドワイヤを、目標
とする0.6〜2.0mmのワイヤ線径に伸線加工する
と、断線が多く発生して生産効率が悪く、かつワイヤ表
面のCuめっきの色調や溶接作業性等の製品の品質も好
ましくなく問題で、特にその傾向は1.0mm以下のワイ
ヤ線径を得る場合に顕著であった。
【0004】この解決策として、ダイス形状、各ダ
イス間毎の減面率、潤滑剤などの適正要件を種々調査
検討したが、問題点を解決するには至らなかった。ま
た、線材の伸線加工技術として特開昭55−77924
号公報、特開昭60−49811号公報および特開平2
−59112号公報に線材表面、設備およびダイス形状
と潤滑剤との相関で断線対策が種々の手段で講じられ、
提案されている。
【0005】さらに特公昭58−46400号公報には
平均抗張力が60kgf/mm2 以下の熱間圧延原線を用
い、熱処理なしで小さい減面率で数多くのダイスを通
し、低速で伸線加工し、ワイヤ平均抗張力を120〜1
70kgf/mm2 にした送給性の良好なワイヤの製造方法
が記述されている。また本発明者らは先に特願平3−8
8903号にて、原線のS、Oを制限することにより、
その効果を得ているが、特に伸線加工率の高いワイヤ細
線径側での伸線性が、十分でないことが明らかとなっ
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
55−77924号公報、特開昭60−49811号公
報および特開平2−59112号公報に記載のものは、
決定的な解決手段ではなく満足する結果が得られない。
また、特公昭58−46400号公報に記載のものは、
ゆっくりと伸線加工するので能率が悪い上に、高価なダ
イヤモンドダイスを数多く使用するなど製造コストが高
く、生産効率と経済性の面において好ましくない。
【0007】本発明はこのような実状に鑑みて、従来技
術では期待し得なかったソリッドワイヤの生産性の向上
をソリッドワイヤの特定成分と特性を種々追求すること
により飛躍的に向上させたものである。即ち、本発明は
500m/min以上の高速で目標とする0.6〜2.
0mmのワイヤ線径に伸線加工しても断線の発生がなく、
伸線性が良好で品質的にも安定したソリッドワイヤを提
供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、絞り率:65%以上、線径:4.5〜6.5mmの
熱延鋼線であって、重量%でC:0.02〜0.12
%、Si:0.50〜1.20%、Mn:1.30〜
2.00%、S:0.005〜0.030%、O:0.
0030〜0.0150%を含有し、かつN:0.01
0%以下、Cr+Ni:0.35%以下とし、残部Fe
および不可避不純物からなることを特徴とするC−Si
−Mn系ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤにあ
る。
【0009】なお、本発明において、C−Si−Mn系
の溶接用熱延鋼線材とは、JISZ 3312に規定さ
れるYGW11〜22および24用の熱延鋼線材を言
う。また絞り率は、引張試験で破断した試験片の最小断
面積をa、元の断面積をAとすると、下記式 絞り(%)=(A−a)/A×100 であらわされる。
【0010】
【作用】本発明者らはソリッドワイヤを経済的に効率よ
く生産するためにソリッドワイヤの組成および特性と伸
線過程での断線および品質との関係について種々調査検
討したところ、ソリッドワイヤ中の〔S〕、〔O〕、
〔N〕および〔Cr+Ni〕量を所定範囲に限定し、か
つ熱延鋼線の絞り率を所定範囲に限定すれば、この熱延
鋼線を用いて線径4.5〜6.5mmから製品ワイヤ径
0.6〜2.0mmまで高速で伸線加工しても断線がなく
優れた伸線性が得られ、生産効率が向上することを、ま
た製造中間工程で製品ワイヤの錆発生防止、通電性向上
を目的としてワイヤ表面に実施するCuめっきの色調が
良好で、さらには溶接作業性が改善でき、安定した製品
品質を確保できることを究明した。
【0011】熱延鋼線の特性としての絞り率を65%以
上としたのは、図1に示すように500m/min以上
の高速で伸線加工(ダイス数:16、各減面率15〜2
0%)しても断線せず、優れた伸線性を備えていること
による。絞り率が65%未満では上記高速での伸線加工
に対応できず、断線の発生が著しく高くなる。熱延鋼線
径を4.5〜6.5mmに規定したのは、現有設備で定め
られた各ダイス間毎の減面率により製品サイズ0.6〜
2.0mmまで伸線するとき良好な生産効率が得られるこ
とによる。
【0012】次にソリッドワイヤのS、O、N、Cr+
Niの含有量を限定したのはこれら元素の含有量が熱延
鋼線の絞り率と製品ワイヤ線径への伸線性を左右し、そ
の影響が大きいこと、およびワイヤ表面に施こすめっき
の色調、製品ワイヤの溶接作業性の良否に影響を与える
こと等による。すなわち、〔S〕量は絞り率とめっき色
調に与える影響が強く、その量が0.005wt%未満
では、ワイヤ表面のCuめっき色調が劣化して好ましく
ない。一方、図2に示すように0.030wt%を超え
ると絞り率が65%未満となって伸線性が著しく低下
し、伸線加工中の断線が顕著となる。この理由によりS
の含有量を0.005〜0.030wt%に限定した。
【0013】〔O〕量は絞り率と溶接作業性に与える影
響が強く、その量が0.0030wt%未満では溶接作
業性、特に低電流側での溶滴が大きくなり、良好なアー
ク安定性が得られなくなるので好ましくない。一方、図
3に示すように0.0150wt%を超えると絞り率が
65%未満となって伸線性が低下し、伸線加工中の断線
が顕著となるとともに溶接作業性、特にスパッタ発生量
が多くなり品質上好ましくない。この理由によりOの含
有量を0.0030〜0.0150wt%に限定した。
【0014】〔N〕量は図4に示すように0.010w
t%を超えると製品ワイヤ(C0.06〜0.09%、
Si0.60〜0.95%、Mn1.40〜1.90
%、P<0.020%、S0.006〜0.026%、
O0.0050〜0.0140%、Cr+Ni0.06
〜0.30%)線径に対する伸線性が低下し、特に細線
径側での伸線加工中の断線が顕著になるとともにワイヤ
の引張り強さが高くなり、スプールへの整列巻性および
パックへの装填性が著しく低下し、仕上製品作業性に与
える影響が顕著になる。
【0015】〔Cr+Ni〕量は図5に示すように0.
35wt%を超えると〔N〕と同様に製品ワイヤ(C
0.04〜0.08%、Si0.70〜0.90%、M
n1.30〜1.70%、P<0.020%、S0.0
07〜0.028%、O0.0035〜0.0145
%、N0.0020〜0.0090%)線径に対する伸
線性が低下し、特に細線径側での伸線加工中の断線が顕
著になる。また高電流側での溶接作業性が劣化するなど
適用電流範囲が狭くなり好ましくない。
【0016】なお、本発明者らは本発明のソリッドワイ
ヤを用いればソリッドワイヤ製造過程における中間焼鈍
の有無に関係なく良好な伸線性と品質が確保できること
を確認している。
【0017】
【実施例】表1に熱間圧延して線径5.5mmφの熱延鋼
線とした比較材と本発明材の成分組成と絞り率を示す。
この比較材と本発明材によりソリッドワイヤを製造し、
伸線性、めっき色調および溶接作業性を詳細に調査し
た。その調査結果を一括して表2に示す。
【0018】この調査におけるソリッドワイヤの製造順
序は、表1に示す5.5mmφの熱延鋼線をメカニカルデ
スケーリングにて熱延スケールを除去した後、酸洗、一
次伸線、伸線酸洗、水洗、銅めっき、水洗、乾燥、仕上
伸線、整列巻工程を経て線径0.8mmφのソリッドワイ
ヤに製作した。伸線性の良い、悪いの判定基準は、5.
5mmφから0.8mmφに伸線加工するに際し、22のダ
イス構成にて各ダイス間毎の減面率が15〜20%にな
るように設定し、伸線速度600m/minで伸線加工
した時の断線の有無、ワイヤ表面性状および伸線後のダ
イス荒れ状態を観察し、断線がなく、ワイヤ表面性状が
よく、ダイス荒れのない場合を良い(○)とした。断線
が1回でも発生した時やワイヤ表面キズ、ダイス荒れが
発生した時は悪い(×)と判定した。
【0019】めっき色調の良い、悪いの判定基準は、め
っき直後と0.8mmφでの色調を詳細に調査観察し、均
一にめっきされ、色調むらのないものを良い(○)とし
た。溶接作業性の良い、悪いの判定基準は、製造後のソ
リッドワイヤを用いて120A×18V×20cm/mi
n、140A×20V×25cm/minおよび180A
×23V×30cm/minの溶接条件(溶接電流×溶接
電圧×溶接速度)にて立向と下向溶接を行い、アーク状
態、溶摘移行性、スパッタ発生量、ビード外観を調査
し、いづれの項目とも優れている場合を良い(○)とし
た。
【0020】表2においてまずNo.1〜No.8は比
較材であって、No.1は〔O〕量が0.0155wt
%で絞り率も61%と本発明の要件を満たしていないた
め伸線性と溶接作業性を満足しない。 No.2は〔S〕量が0.033wt%で絞り率も45
%と本発明の要件を満たしていないため伸線性を満足し
ない。
【0021】No.3は〔S〕量が0.003wt%と
本発明の下限外にあるため、めっきむらの発生が多く、
めっき色調を満足しない。 No.4は〔O〕量が0.0026wt%と本発明の下
限外にあるため、溶摘粒が大きく、アークが不安定とな
り溶接作業性が劣り満足しない。 No.5は〔Cr+Ni〕量が0.38wt%と本発明
の上限外にあるため、製品ワイヤの細線径側の伸線性と
高電流側での溶接作業性が劣化し、適用電流範囲が狭く
なり満足しない。
【0022】No.6は〔N〕量が0.0120wt%
と本発明の上限外にあるため、製品ワイヤの細線径側の
伸線性劣化と製品ワイヤのスプール整列巻性およびパッ
クへの装填性が劣化し、仕上製品作業性が好ましくな
い。 No.7は〔S〕量、〔O〕量、絞り率ともに本発明範
囲外にあり、断線の発生が多く、伸線性と溶接作業性を
満足しない。
【0023】No.8は〔Cr+Ni〕量、〔N〕量が
本発明範囲外にあり、製品ワイヤの細線径側の伸線性と
溶接作業性、スプール整列巻性およびパックへの装填性
を満足しない。これに対しNo.9〜No.18は本発
明材であって、伸線性、めっき色調、溶接作業性、仕上
製品作業性の全ての調査において良好な成績が得られ
た。
【0024】また本発明材のNo.17とNo.18は
別途720℃での中間焼鈍を実施し、伸線性、めっき色
調、溶接作業性と仕上製品作業性を前記と同様に調査試
験し、良好な成績が得られることを確認している。さら
に本発明材のNo.17とNo.18は熱延線径6.3
5mmφから製品ワイヤ線径0.6mmと1.2mmへと伸線
加工し、前記全ての調査項目を満足することを見極わめ
ている。
【0025】なお、溶着金属の確性試験においても本発
明材は優れた結果であった。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のガスシー
ルドアーク溶接用ソリッドワイヤによれば、熱延鋼線径
4.5〜6.5mmから製品ソリッドワイヤ径0.6〜
2.0mmまで伸線加工する時、伸線速度が500m/m
in以上の高速度で伸線加工しても断線の発生は皆無
で、生産効率よく、製品品質に優れたソリッドワイヤの
製造が可能になり、市場の旺盛な需要に充分に対応で
き、安定した品質のソリッドワイヤの供給に寄与でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】熱延鋼線の絞り率と伸線性(断線の発生状況)
との関係を示した図である。
【図2】〔S〕含有量と熱延鋼線の絞り率との関係を示
した図である。
【図3】〔O〕含有量と熱延鋼線の絞り率との関係を示
した図である。
【図4】〔N〕含有量と製品ワイヤ線径別の伸線性を示
した図である。
【図5】〔Cr+Ni〕含有量と製品ワイヤ線径別の伸
線性を示した図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絞り率:65%以上、線径:4.5〜
    6.5mmの熱延鋼線であって、重量%でC:0.02〜
    0.12%、Si:0.50〜1.20%、Mn:1.
    30〜2.00%、S:0.005〜0.030%、
    O:0.0030〜0.0150%を含有し、かつN:
    0.010%以下、Cr+Ni:0.35%以下とし、
    残部Feおよび不可避不純物からなることを特徴とする
    C−Si−Mn系ガスシールドアーク溶接用ソリッドワ
    イヤ。
JP34370191A 1991-12-25 1991-12-25 C−Si−Mn系ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ Pending JPH05177382A (ja)

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JP34370191A JPH05177382A (ja) 1991-12-25 1991-12-25 C−Si−Mn系ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8365581B2 (en) 2005-10-12 2013-02-05 Airbus Operations Gmbh Valve for a leak detector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8365581B2 (en) 2005-10-12 2013-02-05 Airbus Operations Gmbh Valve for a leak detector

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