JPH0615485A

JPH0615485A - 巻締型フラックス入りワイヤの製造方法

Info

Publication number: JPH0615485A
Application number: JP17342692A
Authority: JP
Inventors: Kiyonobu Hiranabe; 清信平鍋
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1992-06-30
Filing date: 1992-06-30
Publication date: 1994-01-25

Abstract

(57)【要約】【目的】伸線工程で乾式伸線と湿式伸線とを併用するこ
とで、ワイヤ表面の乾式潤滑剤の取り残しをなくし、溶
接時に給電不良が発生せず、また公害問題も発生しない
巻締型フラックス入りワイヤの製造方法を提供する。【構成】巻締型フラックス入りワイヤの伸線工程におい
て、最終線径までの減面率が７０％以上の大径域で乾式
潤滑剤を使用し、１０％以下の細径域で湿式潤滑剤を使
用し、１０％を越えて７０％未満の領域では湿式潤滑剤
または乾式潤滑剤を任意に選択使用して伸線を行う。湿
式潤滑剤でワイヤ表面の乾式潤滑剤を完全に洗い流して
除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動又は半自動溶接に
使用される巻締型フラックス入りワイヤの製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の巻締型フラックス入りワイヤ（Ｆ
ＣＷ）は、フープにフラックスを充填して巻き締めした
後に、段階的に孔径を縮小したダイスを通し、数次の伸
線を繰り返して最終径に伸線している。伸線時は乾式潤
滑剤を使用し、伸線終了後にその潤滑剤をワイヤ表面か
ら除去して製品にしている。この場合、ワイヤ表面に付
着した潤滑剤の除去方法に次の三種がある。

【０００３】（１）グラファイトや二硫化Ｍｏ等の乾式
潤滑剤を用いて伸線（乾式伸線）した後、ベーキングし
て潤滑剤を除去する。（２）同じく乾式潤滑剤を用いて伸線した後、フロン等
の溶剤を用いて潤滑剤を除去する。（３）同じく乾式潤滑剤を用いて伸線した後、ブラッシ
ングなどの機械的処理を施して潤滑剤を除去する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、伸線工
程の最初から最後まで乾式潤滑剤のみを使用する従来の
巻締型フラックス入りワイヤの製造法には、潤滑剤除去
に関連して次のような問題点が生じていた。（１）乾式伸線の後、ベイキングして潤滑剤を除去する
方法は、乾式潤滑剤自体の除去はできても、ベイキング
によりワイヤ表面に酸化膜が生成し、これが導電性を阻
害するため溶接時に給電不良が発生しアーク切れ等の不
具合を招く。

【０００５】図２は、ベイキングにより潤滑剤を除去し
た巻締型フラックス入りワイヤの表面電気抵抗を測定し
たものである。すなわち、ワイヤの軸周りを３６０度回
転することが可能で、かつ一箇所のみワイヤへの通電可
能とした電極を用意し、これでワイヤの表面を挟み、定
電流を流した状態で１０秒間定速度走行する間に、ワイ
ヤ表面の抵抗値に応じて変動する電圧を連続的に記録し
ている。通電は、ワイヤの周囲を角度で９０度づつずら
し、時計の短針の零時の位置（角度０度）と、３時の位
置（角度９０°）と、６時の位置（角度１８０°）と、
９時の位置（角度２７０°）との四方向について行な
い、それぞれの結果を示している。明らかにワイヤ表面
のいずれの方向にもかなりの表面抵抗が認められる。

【０００６】（２）乾式伸線の後、フロン等の溶剤を用
いて潤滑剤を除去する方法は、潤滑剤除去の効果は得ら
れても、他方で大気汚染などの公害問題や保健衛生上の
問題が解決し難い。（３）乾式伸線の後、ブラッシングなどの機械的手段で
滑剤を除去する方法は、潤滑剤の取り残しが部分的に発
生し、これがワイヤの導電性を阻害するため溶接時に給
電不良が発生する（図３参照）。一方、潤滑剤の取り残
しを少なくするため、ワイヤへの付着性の悪い潤滑剤を
用いると、こんどは伸線性が悪くて生産性が低下する。

【０００７】そこで本発明は、このような伸線工程での
潤滑剤に基づく従来の問題点を解決するためになされた
もので、従来は巻締型フラックス入りワイヤの製造では
不可とされていた湿式伸線を積極的に取り入れ、最終伸
線径までの減面率が所定の値以下となる細径域の伸線に
湿式潤滑剤を使用することにより、ワイヤ表面の乾式潤
滑剤の取り残しをなくし、溶接時に給電不良が発生せ
ず、また公害問題も発生しない巻締型フラックス入りワ
イヤの製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、巻締型フラッ
クス入りワイヤを製造する際の伸線工程において、最終
線径までの減面率が７０％以上の大径域で乾式潤滑剤を
使用し、１０％以下の細径域で湿式潤滑剤を使用し、１
０％を越えて７０％未満の領域では湿式潤滑剤または乾
式潤滑剤を任意に選択使用して伸線を行うことを特徴と
する。

【０００９】

【作用】本発明の巻締型フラックス入りワイヤの製造方
法は、乾式伸線と湿式伸線とを併用している。一般に、
巻き締めのシーム部は製品でも0.01〜0.07mm程度開口し
ている。伸線の当初は開口は更に大きいから、初めから
湿式伸線するとその開口から液状の潤滑剤が内部に容易
に侵入し、溶接時に、割れ、アバタ等の溶接不良が発生
する。そのため、従来は湿式伸線は不可とされていた。
しかし、本発明者はその解決方法を種々研究した結果、
伸線が進行して開口が縮まってから湿式伸線すれば潤滑
剤侵入の問題は防止できることを見出して、本発明を完
成するに至った。

【００１０】本発明は、巻締型フラックス入りワイヤの
製造工程において、最終線径までの減面率に応じて潤滑
剤を乾式から湿式に切り換える。ここに、減面率の値
は、次式で算出される。減面率＝｛１−（ｒ_f／ｒ_i）²｝×１００式中、ｒ_fは各ダイスでの伸線径、ｒ_iは最終仕上げ線
径である。

【００１１】この減面率が大きい値を示す領域は太径
で、小さい値ほど細径になる。減面率７０％以上の領域
で湿式潤滑剤を使用すると、シーム部の開口からワイヤ
内部に潤滑剤が侵入し、アバタ等の溶接欠陥が発生して
溶接不良の原因になることが判明した。減面率が７０％
未満になると、シーム部の開口は湿式潤滑剤の侵入を防
止できる程度に狭くなるから、湿式潤滑剤の使用が可能
になる。

【００１２】伸線工程の後半で湿式潤滑剤を使用するこ
とにより、後述するような種々の効果が得られる。なか
でも大きな効果は、前半の乾式伸線の際にワイヤ表面に
付着したまま残留している乾式潤滑剤を洗い流す洗浄効
果である。減面率７０％未満になる領域に達したら、乾
式から湿式への切換えが早い程、最終製品のワイヤ表面
に残留する乾式潤滑剤の量は少なくなる。その乾式潤滑
剤残量がほぼ0.3 g／1kg 以下であれば、溶接時の給電
不良は発生しない。実験によれば、減面率が１０％以下
の領域では湿式潤滑剤のみを使用して伸線するならば、
それ以前の減面率の大きい領域で乾式潤滑剤を使用して
も、最終製品の乾式潤滑剤残留量は0.3g／1kg 以下に抑
制することができる。したがって、減面率が７０％未満
で１０％を越える範囲の領域では、乾式または湿式の潤
滑剤を任意に選定して使用することができる。

【００１３】しかし、減面率１０％以下になるまで乾式
潤滑剤を使用すると、乾式潤滑剤残量がほぼ0.3 g ／1k
g を越えるから、ワイヤ表面の導電性が損なわれて溶接
時に給電不良が発生し易くなる。また、孔ダイスを通し
て最終的に湿式伸線するから、ワイヤの全周にわたって
均一に付着乾式潤滑剤を除去することができ、従来の乾
式潤滑剤の除去の場合のように局部的に乾式潤滑剤が残
留することもない。

【００１４】本発明によれば、上記の残留乾式潤滑剤洗
浄作用にもとづく溶接不良防止の効果に加えて、さらに
次のような効果も得られる。伸線性能の面でも、湿式に
よるダイス冷却効果によりダイス寿命を向上させること
ができ、又、伸線工程の前半で使用する乾式潤滑剤も付
着性の大きい高潤滑性のものを用いることが可能とな
り、伸線性が全般的に向上する。

【００１５】また、従来の乾式伸線のみの場合は、乾式
潤滑剤を除去した後に、液状潤滑剤をワイヤ表面に少量
塗布して、ワイヤを溶接機で使用する際の送給性を良く
しノッキングや線づまり等の問題が生じないように配慮
していたが、本発明では伸線後半に湿式潤滑剤を用いる
から、わざわざ別に液状潤滑剤を塗布する必要がなくな
り、工程が簡略化できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。（実施例１）フープにフラックスを充填して巻き締め
し、フォーミング終了径4.0 mmの素線を製造した。

【００１７】次に、この素線を、表１のダイススケジュ
ールにより一次伸線した。潤滑剤は乾式潤滑剤を使用し
た。

【００１８】

【表１】

【００１９】次いで、前記一次伸線したものを、表２の
ダイススケジュールにより二次伸線した。また、最終ダ
イスNo.8による最終仕上げ線径を1.19mmとして、先の式
から算出した減面率は各表に併記した通りである。

【００２０】

【表２】

【００２１】二次伸線の潤滑剤は、ダイスNo.1からダイ
スNo.5の範囲（減面率74.1〜36.2％）では乾式潤滑剤を
使用し、ダイスNo.6からダイスNo.8の範囲（減面率26.2
〜0％）では湿式潤滑剤を使用して伸線した。この伸線
で得られた巻締型フラックス入りワイヤについて、先に
述べたと同様の方法で表面電気抵抗を測定したところ、
ワイヤ円周方向にいずれの面においても、電気抵抗は認
められなかった。測定結果を図１に示す。（実施例２）伸線工程において、減面率がどの程度の値
で乾式潤滑剤から湿式潤滑剤に切換えればよいかを把握
するため、潤滑剤切換え時期（すなわち湿式潤滑剤の開
始時点）と製品ワイヤ表面の乾式潤滑剤残量との関係を
検討し、かつ溶接性能の評価を行った。

【００２２】一次伸線は全て乾式潤滑剤を使用し、二次
伸線では予め定めた適宜の減面率まで伸線したとき湿式
潤滑剤に切換える方法で何回か繰り返し、各回毎に製品
ワイヤ表面の乾式潤滑剤残量測定と溶接性能の評価を実
施した。その結果を表３に示す。

【００２３】

【表３】

【００２４】減面率０％すなわち最終仕上げ線径までを
全て乾式潤滑剤を使用して伸線したときの製品ワイヤ表
面の乾式潤滑剤残量は0.5 g ／1kg であり、その巻締型
フラックス入りワイヤで溶接すると給電不良をきたし
た。これに対して、減面率が７０％以上の太径の範囲で
湿式潤滑剤に切換えた場合は、乾式潤滑剤残量は0.1 g
／1kg 以下と非常に少なくなる。しかし一方で、湿式潤
滑剤の侵入による溶接不良の発生が認められた。

【００２５】上記の製品ワイヤ表面の乾式潤滑剤残量の
減少は、湿式潤滑剤への切り換えを伸線工程の最後近
く、すなわち減面率１０％以下の範囲内で特に急激であ
り、それより大きな減面率になる程、乾式潤滑剤残量の
減少率が緩やかになることが判明した。減面率８％で切
換えた場合の乾式潤滑剤残量は0.3 g／1kg であった
が、なお溶接時に給電不良を発生を認めた。

【００２６】さらにその切換えのタイミングを減面率１
０％の時点にすると、もはや溶接時に給電不良は発生し
なかった。減面率が１０％を越える７０％未満の範囲で
は、どの時期に乾式から湿式伸線に切換えても製品ワイ
ヤ表面の乾式潤滑剤残量は0.3 g／1kg 以下であり、溶
接時に給電不良は発生しなかった。このことから、少な
くとも減面率１０％を湿式潤滑剤使用のタイミングのリ
ミットに設定すれば、残留乾式潤滑剤による給電不良の
発生は防止できるといえる。

【００２７】もっとも、湿式潤滑剤による伸線を行うこ
とで、ダイス冷却作用によるダイス寿命の延長が認めら
れ、その効果は湿式潤滑剤への切換えが早い程大きいか
ら、早いタイミングで潤滑剤への切換えを行った方が有
利となる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少なくとも減面率１０％以下の細径域では湿式潤滑剤を
用いて伸線するものとしたため、それ以前の伸線工程で
ワイヤ表面に付着した乾式潤滑剤をきれいに洗い流すこ
とができ、しかも孔ダイスでしごきながら洗浄すること
でワイヤの全円周方向にわたりまんべんなく除去でき
て、溶接時の給電不良によるアーク切れ等が皆無になる
という効果が得られる。また、湿式伸線によるダイス冷
却でダイス寿命が向上するという効果も得られる。ま
た、フロン等の溶剤を用いた場合のような公害問題も発
生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の伸線方法により製造した巻締型フラッ
クス入りワイヤの表面電気抵抗測定結果を示すグラフで
ある。

【図２】従来技術のベイキングで、残留乾式潤滑剤を除
去した場合のワイヤの表面電気抵抗測定結果を示すグラ
フである。

【図３】従来技術のブラッシングで、残留乾式潤滑剤を
除去した場合のワイヤの表面電気抵抗測定結果を示すグ
ラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】巻締型フラックス入りワイヤを製造する
際の伸線工程において、最終線径までの減面率が７０％
以上の大径域で乾式潤滑剤を使用し、１０％以下の細径
域で湿式潤滑剤を使用し、１０％を越えて７０％未満の
領域では湿式潤滑剤または乾式潤滑剤を任意に選択使用
して伸線を行うことを特徴とする巻締型フラックス入り
ワイヤの製造方法。