JPH054200B2

JPH054200B2 -

Info

Publication number: JPH054200B2
Application number: JP1225030A
Authority: JP
Inventors: Yosha Sakai; Kunio Kaida; Takeaki Hatano
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1993-01-19
Also published as: JPH0390293A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は合わせ目を有する溶接用フラツクス入
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ツクス入りワイヤの製造方
法に関する。［従来の技術］従来、溶接用フラツ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、その内部にフラツ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
伸線加工を行なつている。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−
84697号に示すフラツクス入りワイヤの製造方法
がある。この方法においては、ローラによつて適
長の孔型径を形成することができるカセツトロー
ラに、ワイヤ素線を連続的に通過させている。ま
た、特公昭62−16746号に開示された溶接用フラ
ツクス入りワイヤは、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ツク
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、元来ソリツドワイヤ
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
ラツ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、溶接用フラツ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。従つて、このような状態の溶接用フラツクス入
りワイヤ（スプール、コイル又はペールパツク
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
ボツ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 of
preventing waviness defect in wire 1978，
（10），939−940（STEEL IN THE USSR）｝が
報告されているが、これはシームレスソリツドワ
イヤに関する研究結果であつて、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ツドワイヤ又はフラツク
ス入りシームレスワイヤ等においては、ストレー
トナー等の矯正機によつ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
よつ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、
溶接用フラツ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、通常約
0.02乃至0.03mmの偏径差が生じる。従つて、この
ようなワイヤを溶接に使用すると、溶接用通電チ
ツ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ツ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
あつて、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ツクス入り
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ツクス入りワイヤの
製造方法は、その長手方向に合わせ目を有し、そ
の内部にフラツ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
る溶接用フラツ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］本発明においては、溶接用フラツクス入りワイ
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。
従つて、ワイヤシームエツジによつてその接触部
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
15rpmを超える場合には、ソリツドワイヤ又は中
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ツク
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
を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
つてその円周方向に回転することができる。巻き
取りキヤプスタン３ａ乃至３ｅは夫々穴ダイス２
ａ，２ｂ，２ｅの下流側に配設されており、その
軸心を回転軸として回転可能である。このキヤプ
スタン３ａ乃至３ｅの周囲には、有シームワイヤ
素線が20乃至30輪巻き付けられるようになつてい
る。ダンサー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、夫々キヤ
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ー間
に跨がつて巻き付けられている。カセツトローラ
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
ー４ｂとキヤプスタン３ｃとの間、及びダンサー
４ｃとキヤプスタン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。この巻き取りボビン６が適宜の駆動手
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
ラツ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、ダンサー４ａ乃至４ｅにより線速を緩衝しな
がら、穴ダイス２ａ，２ｂ及び２ｅ並びにカセツ
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５
ｃ，５ｄ及び穴ダイス２ａ及び２ｂを通過して伸
線加工されているので、１ダイスブロツク通過す
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、最終段ブロツ
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、ソリツドワイヤ又はシームレス
フラツクス入り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図はカセツトローラダイス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
を真円度計により測定し、1000倍に拡大した断面
図である。この第２図に示すように、カセツトロ
ーラダイス５ｄを通過した直後においては、フラ
ツクス７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ツクス入りワ
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ツクは払い
出しボビン１側からダイスブロツク１乃至５と
し、ダイスブロツク１乃至５における仕上り線径
を夫々1.9，1.65，1.45，1.28及び1.20mmとする。先ず、前記第１図に示す溶接用フラツクス入り
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つた。次に、前述の第１図に示す溶接用フラツクス入
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
線加工を行なつた。

【表】

【表】次いで、第１図に示す溶接用フラツクス入りワ
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21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つた。上述した各実施例、比較例及び従来例に係る溶
接用フラツクス入りワイヤ（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
mm以下の場合を○、0.01mmを超え0.02mm未満の場
合を△、0.02mm以上の場合を×で示した。

【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150mm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（）
及びＹ軸平均（）は夫々600点の平均値であり、
DEVはバラツキを示す計算値であつて、下記(1)
式にて表される。 DEV＝Σ｛（X_i−）² ＋（Y_i−）²｝／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□、△、×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
直進性が悪かつた。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、複数個のラーラダイスを使用
することによ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
ソリツドワイヤ又はシームレスフラツクス入りワ
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、直進性も悪かつた。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
めて悪かつた。即ち、穴ダイスの回転数が
0.5rpm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つた。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
ラツ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ツ
クス入りワイヤを製造することができる。従つて、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
用フラツクス入りワイヤの製造装置の一例を示す
模式図、第２図はカセツトローラダイス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計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150mmの位置におけ
る初期測定点からの離脱量を600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、２ａ，２ｂ，２ｅ……
穴ダイス、３ａ〜３ｅ……巻き取りキヤプスタ
ン、４ａ〜４ｅ……ダンサー、５ｃ，５ｄ……カ
セツトローラダイス、６……巻き取りボビン、７
……フラツクス、８……金属部。

Claims

【特許請求の範囲】

１その長手方向に合わせ目を有し、その内部に
フラツ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
フラツ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
用フラツクス入りワイヤの製造方法。