JPH06218574A - 低スパッタワイヤおよびその製造方法 - Google Patents
低スパッタワイヤおよびその製造方法Info
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- JPH06218574A JPH06218574A JP24181093A JP24181093A JPH06218574A JP H06218574 A JPH06218574 A JP H06218574A JP 24181093 A JP24181093 A JP 24181093A JP 24181093 A JP24181093 A JP 24181093A JP H06218574 A JPH06218574 A JP H06218574A
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- alkali metal
- steel wire
- spatter
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｃｕメッキの剥離、メッキ表面錆などのおそ
れのない、しかもスパッタ発生の少ないガスシールドア
ーク溶接用鋼ワイヤおよびその製造方法を提供する。 【構成】 鋼ワイヤ表層部に内部酸化物を形成し、該内
部酸化物中にアルカリ金属を含有し、そのアルカリ金属
をワイヤ全体に対して１ｐｐｍ以上とする。鋼ワイヤ表
面にアルカリ金属よりなるクエン酸塩等を塗布してから
窒素ガス雰囲気中で焼鈍する。
れのない、しかもスパッタ発生の少ないガスシールドア
ーク溶接用鋼ワイヤおよびその製造方法を提供する。 【構成】 鋼ワイヤ表層部に内部酸化物を形成し、該内
部酸化物中にアルカリ金属を含有し、そのアルカリ金属
をワイヤ全体に対して１ｐｐｍ以上とする。鋼ワイヤ表
面にアルカリ金属よりなるクエン酸塩等を塗布してから
窒素ガス雰囲気中で焼鈍する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アーク安定性に優れ、
スパッタの低減に効果のある溶接用ワイヤおよびその製
造方法に関するものである。
スパッタの低減に効果のある溶接用ワイヤおよびその製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】送給性の向上、スパッタの低減を目的と
して鋼ワイヤ表層部に粒界酸化層を形成させ、その粒界
酸化物を起点として横割れを発生させ、その横割れをオ
イルポケットとしてワイヤの送給性を向上させるととも
に、粒界酸化により表層部に富化された酸素の作用によ
りアークの安定化を図ったワイヤに関する技術は、例え
ば特公昭６３−２１５９５号公報を始め多数提案されて
いる。
して鋼ワイヤ表層部に粒界酸化層を形成させ、その粒界
酸化物を起点として横割れを発生させ、その横割れをオ
イルポケットとしてワイヤの送給性を向上させるととも
に、粒界酸化により表層部に富化された酸素の作用によ
りアークの安定化を図ったワイヤに関する技術は、例え
ば特公昭６３−２１５９５号公報を始め多数提案されて
いる。
【０００３】この種ワイヤの製造においては、熱処理前
に炭酸塩を塗布することが、焼鈍時に触媒作用により粒
界酸化を促進するのに効果的な技術であることは特公平
３−６４２３９号公報などに開示されている。また特開
昭６２−１６９００号公報では、水酸化物の塗布が同様
に粒界酸化に効果的であることが示されている。
に炭酸塩を塗布することが、焼鈍時に触媒作用により粒
界酸化を促進するのに効果的な技術であることは特公平
３−６４２３９号公報などに開示されている。また特開
昭６２−１６９００号公報では、水酸化物の塗布が同様
に粒界酸化に効果的であることが示されている。
【０００４】また、アーク安定化にアルカリ金属が優れ
ていること、およびアルカリ金属の沸点が低いため溶鋼
中に添加することが困難であることから、特開昭６１−
１２６９９５号公報、特開昭６３−１０８９９６号公
報、特開昭６３−１４９０９３号公報などに示されてい
るように表面あるいは表面の横割れに付着させる方法が
考えられている。
ていること、およびアルカリ金属の沸点が低いため溶鋼
中に添加することが困難であることから、特開昭６１−
１２６９９５号公報、特開昭６３−１０８９９６号公
報、特開昭６３−１４９０９３号公報などに示されてい
るように表面あるいは表面の横割れに付着させる方法が
考えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】粒界酸化によってワイ
ヤ表層部に酸素を富化させ、低スパッタ化を計る方法で
は、ある程度の効果は得られるが、十分ではない。一方
表面にアルカリ金属を塗布する方法ではアルカリ金属を
ワイヤ表面に均一に付着させることはできても、ハンド
リングなどのさいはげ落ちやすく、使用時まで安定に維
持することは困難である。
ヤ表層部に酸素を富化させ、低スパッタ化を計る方法で
は、ある程度の効果は得られるが、十分ではない。一方
表面にアルカリ金属を塗布する方法ではアルカリ金属を
ワイヤ表面に均一に付着させることはできても、ハンド
リングなどのさいはげ落ちやすく、使用時まで安定に維
持することは困難である。
【０００６】また特開昭６３−１０８９９６号公報、特
開昭６３−１４９０９３号公報に開示されているよう
に、粒界酸化による横溝にカリを付着させる方法には次
のような問題がある。すなわち、粒界酸化を発生させて
もそのなかで伸線により亀裂に進展するのはごく一部で
ある。もし全面的に粒界に亀裂を発生するような深い粒
界酸化を行えば、メッキの密着性に問題が生じる。メッ
キの密着性に問題が生じない程度の横割れであれば、そ
の横割れに存在するカリ分の間隔は、近年のようにイン
バーター電源の発達によりワンパルス・ワンドロップと
いうような微細な溶滴移行を行わせるには粗すぎる。ま
たカリは吸湿性が強く、水分が少しでも存在すると吸湿
してワイヤ表面のＣｕメッキが錆びて変色し、商品価値
を低下させるだけでなく、ワイヤ送給性を害し、かえっ
てアークの不安定化を招くことになるという重大な問題
がある。
開昭６３−１４９０９３号公報に開示されているよう
に、粒界酸化による横溝にカリを付着させる方法には次
のような問題がある。すなわち、粒界酸化を発生させて
もそのなかで伸線により亀裂に進展するのはごく一部で
ある。もし全面的に粒界に亀裂を発生するような深い粒
界酸化を行えば、メッキの密着性に問題が生じる。メッ
キの密着性に問題が生じない程度の横割れであれば、そ
の横割れに存在するカリ分の間隔は、近年のようにイン
バーター電源の発達によりワンパルス・ワンドロップと
いうような微細な溶滴移行を行わせるには粗すぎる。ま
たカリは吸湿性が強く、水分が少しでも存在すると吸湿
してワイヤ表面のＣｕメッキが錆びて変色し、商品価値
を低下させるだけでなく、ワイヤ送給性を害し、かえっ
てアークの不安定化を招くことになるという重大な問題
がある。
【０００７】本発明は、上記問題点を解決し、低スパッ
タ化を計ることを可能とするガスシールドアーク溶接用
ワイヤおよびその製造方法を提供することを目的とする
ものである。なお、スパッタの発生量は０．３５ｇ／分
以下を目標とした。
タ化を計ることを可能とするガスシールドアーク溶接用
ワイヤおよびその製造方法を提供することを目的とする
ものである。なお、スパッタの発生量は０．３５ｇ／分
以下を目標とした。
【０００８】
【課題を解決するための手段】ワイヤ表層部に酸素を富
化すると同時に、アーク安定性に優れたアルカリ金属を
鋼中に均一に分布させることが最も効果的であるが、こ
れまでその手段が存在しなかった。本発明は、上記問題
点を解決するために、鋭意研究を進めた結果、焼鈍雰囲
気の制御によって生成可能である内部酸化部にアルカリ
金属を表面より拡散させる方法を開発し、表層部に安定
かつ均一にアルカリ金属を含有させることが可能とな
り、低スパッタ化を達成したものである。
化すると同時に、アーク安定性に優れたアルカリ金属を
鋼中に均一に分布させることが最も効果的であるが、こ
れまでその手段が存在しなかった。本発明は、上記問題
点を解決するために、鋭意研究を進めた結果、焼鈍雰囲
気の制御によって生成可能である内部酸化部にアルカリ
金属を表面より拡散させる方法を開発し、表層部に安定
かつ均一にアルカリ金属を含有させることが可能とな
り、低スパッタ化を達成したものである。
【０００９】すなわち本発明は、鋼ワイヤ表層部に内部
酸化物を有し、かつワイヤ全体に対して１ｐｐｍ以上の
アルカリ金属を該内部酸化物中に含有することを特徴と
するガスシールドアーク溶接用低スパッタワイヤであ
る。また本発明は、鋼ワイヤの表面にアルカリ金属より
なるシュウ酸塩、クエン酸塩、ハロゲン化合物、燐酸塩
を塗布してから窒素ガス雰囲気中で焼鈍し、銅メッキ、
伸線加工を施すことを特徴とするガスシールドアーク溶
接用低スパッタワイヤの製造方法であり、また本発明
は、鋼ワイヤの表面に残留する潤滑剤を除去した後に、
又は熱間伸線した後ショットブラスト処理し冷間伸線し
た後の鋼ワイヤの表面に若しくは冷間伸線した後ショッ
トブラスト処理した鋼ワイヤの表面に、又は冷間伸線し
た後ブラシ研摩加工処理若しくは酸洗処理した鋼ワイヤ
の表面にアルカリ金属よりなるシュウ酸塩、クエン酸
塩、ハロゲン化合物、燐酸塩のうち１種以上を塗布して
から窒素ガス雰囲気中で焼鈍し、銅メッキ、伸線加工を
施すことを特徴とするガスシールドアーク溶接用低スパ
ッタワイヤの製造方法である。
酸化物を有し、かつワイヤ全体に対して１ｐｐｍ以上の
アルカリ金属を該内部酸化物中に含有することを特徴と
するガスシールドアーク溶接用低スパッタワイヤであ
る。また本発明は、鋼ワイヤの表面にアルカリ金属より
なるシュウ酸塩、クエン酸塩、ハロゲン化合物、燐酸塩
を塗布してから窒素ガス雰囲気中で焼鈍し、銅メッキ、
伸線加工を施すことを特徴とするガスシールドアーク溶
接用低スパッタワイヤの製造方法であり、また本発明
は、鋼ワイヤの表面に残留する潤滑剤を除去した後に、
又は熱間伸線した後ショットブラスト処理し冷間伸線し
た後の鋼ワイヤの表面に若しくは冷間伸線した後ショッ
トブラスト処理した鋼ワイヤの表面に、又は冷間伸線し
た後ブラシ研摩加工処理若しくは酸洗処理した鋼ワイヤ
の表面にアルカリ金属よりなるシュウ酸塩、クエン酸
塩、ハロゲン化合物、燐酸塩のうち１種以上を塗布して
から窒素ガス雰囲気中で焼鈍し、銅メッキ、伸線加工を
施すことを特徴とするガスシールドアーク溶接用低スパ
ッタワイヤの製造方法である。
【００１０】
【作用】本発明によれば、表層部の内部酸化物中にアル
カリ金属を拡散させることによって、アルカリ金属を表
層部に均一かつ安定に含有させることができ、溶接中の
アークを安定に保つことによって低スパッタ化を達成す
ることができる。アルカリ金属の量としては、ワイヤ全
体に対して１ｐｐｍ以上必要である。１ｐｐｍ未満では
アークを安定させる効果がなく、目標とする低スパッタ
化が達成されない。
カリ金属を拡散させることによって、アルカリ金属を表
層部に均一かつ安定に含有させることができ、溶接中の
アークを安定に保つことによって低スパッタ化を達成す
ることができる。アルカリ金属の量としては、ワイヤ全
体に対して１ｐｐｍ以上必要である。１ｐｐｍ未満では
アークを安定させる効果がなく、目標とする低スパッタ
化が達成されない。
【００１１】図１にワイヤ全体に対するアルカリ金属含
有量とスパッタ発生量の関係を示す。アルカリ金属含有
量１ｐｐｍ以上でスパッタ量０．３５ｇ／分以下を達成
することができる。焼鈍前にワイヤ表面に塗布し内部酸
化物中へ拡散させるアルカリ金属源としては、アルカリ
金属のシュウ酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、リン酸化合
物、ハロゲン化合物が効果的である。
有量とスパッタ発生量の関係を示す。アルカリ金属含有
量１ｐｐｍ以上でスパッタ量０．３５ｇ／分以下を達成
することができる。焼鈍前にワイヤ表面に塗布し内部酸
化物中へ拡散させるアルカリ金属源としては、アルカリ
金属のシュウ酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、リン酸化合
物、ハロゲン化合物が効果的である。
【００１２】これらの化合物は、ガスシールドアーク溶
接用ワイヤの製造工程において通常のベル焼鈍に用いら
れるような弱酸化性の高温雰囲気中で不安定であり、分
解してアルカリ金属が酸素と同じように鋼中に拡散し、
Ｆｅよりも酸化傾向が強いため、内部酸化物の１構成元
素として存在すると考えられる。ところで、一般に鋼ワ
イヤ表面には伸線潤滑剤や油脂が残留している場合が多
く、この場合それらによりワイヤ表面が保護された状態
となっているため、アルカリ金属を含む化合物が安定的
に表面に塗布されない場合がある。特に連続焼鈍のよう
な５分程度までの短時間の熱処理では、ワイヤ全長にわ
たって安定的にアルカリ金属を１ｐｐｍ以上保持させら
れない場合もある。
接用ワイヤの製造工程において通常のベル焼鈍に用いら
れるような弱酸化性の高温雰囲気中で不安定であり、分
解してアルカリ金属が酸素と同じように鋼中に拡散し、
Ｆｅよりも酸化傾向が強いため、内部酸化物の１構成元
素として存在すると考えられる。ところで、一般に鋼ワ
イヤ表面には伸線潤滑剤や油脂が残留している場合が多
く、この場合それらによりワイヤ表面が保護された状態
となっているため、アルカリ金属を含む化合物が安定的
に表面に塗布されない場合がある。特に連続焼鈍のよう
な５分程度までの短時間の熱処理では、ワイヤ全長にわ
たって安定的にアルカリ金属を１ｐｐｍ以上保持させら
れない場合もある。
【００１３】すなわち、連続焼鈍のような短時間の熱処
理に対しても安定的にアルカリ金属を１ｐｐｍ以上保持
させるためには、鋼ワイヤ表面に残存する伸線潤滑剤や
油脂を予め除去しておくことが望ましい。除去方法とし
ては、溶剤による脱脂、アルカリ洗浄などがあげられる
が、潤滑剤の残量としてはワイヤ１０ｋｇ当たり１ｇ以
下であることが望ましい。
理に対しても安定的にアルカリ金属を１ｐｐｍ以上保持
させるためには、鋼ワイヤ表面に残存する伸線潤滑剤や
油脂を予め除去しておくことが望ましい。除去方法とし
ては、溶剤による脱脂、アルカリ洗浄などがあげられる
が、潤滑剤の残量としてはワイヤ１０ｋｇ当たり１ｇ以
下であることが望ましい。
【００１４】また、さらにアルカリ金属を効果的に残留
させるためには、ワイヤ表面の伸線潤滑剤や油脂を除去
するだけでなく、熱間伸線した後ショットブラスト処理
し冷間伸線し若しくは冷間伸線した後ショットブラスト
処理し、又は冷間伸線した後ブラシ研摩加工処理若しく
は酸洗処理し、鋼ワイヤの表面を活性化するとともにそ
の表面に発生した凹凸や擦り傷による実表面積の増大を
はかることが望ましい。
させるためには、ワイヤ表面の伸線潤滑剤や油脂を除去
するだけでなく、熱間伸線した後ショットブラスト処理
し冷間伸線し若しくは冷間伸線した後ショットブラスト
処理し、又は冷間伸線した後ブラシ研摩加工処理若しく
は酸洗処理し、鋼ワイヤの表面を活性化するとともにそ
の表面に発生した凹凸や擦り傷による実表面積の増大を
はかることが望ましい。
【００１５】例えば、ブラシ研摩加工処理について言え
ば、＃５００程度以下のワイヤブラシやアラミド繊維の
表面に研磨砥粒を埋め込んだブラシにより研磨加工して
表面を荒らした鋼ワイヤを素線として用い、その鋼ワイ
ヤにアルカリ金属を含む化合物を塗布して焼鈍すれば鋼
ワイヤ表層部の内部酸化物にアルカリ金属をより多く含
有させることができる。
ば、＃５００程度以下のワイヤブラシやアラミド繊維の
表面に研磨砥粒を埋め込んだブラシにより研磨加工して
表面を荒らした鋼ワイヤを素線として用い、その鋼ワイ
ヤにアルカリ金属を含む化合物を塗布して焼鈍すれば鋼
ワイヤ表層部の内部酸化物にアルカリ金属をより多く含
有させることができる。
【００１６】すなわち、これはワイヤ表面に残留する潤
滑剤や油脂を除去する効果に加え、さらに表面が研磨さ
れることでワイヤ表面の酸化皮膜を破壊し表面を活性化
する効果、さらには表面に加工を施すことで、ワイヤ表
面の増加やワイヤ表面に圧縮の残留応力が生じることな
どが相俟ってワイヤ表面でのアルカリ金属の拡散が促進
されると考えられる。そのため、短時間焼鈍である連続
焼鈍プロセスにも本発明は適用可能である。
滑剤や油脂を除去する効果に加え、さらに表面が研磨さ
れることでワイヤ表面の酸化皮膜を破壊し表面を活性化
する効果、さらには表面に加工を施すことで、ワイヤ表
面の増加やワイヤ表面に圧縮の残留応力が生じることな
どが相俟ってワイヤ表面でのアルカリ金属の拡散が促進
されると考えられる。そのため、短時間焼鈍である連続
焼鈍プロセスにも本発明は適用可能である。
【００１７】
（実施例１）Ｃ：０．０８％、Ｓｉ：０．６５％、Ｍ
ｎ：１．３５％を含む線径５．５ｍｍの熱延鋼線を冷間
伸線によって線径２．０ｍｍとした鋼線を素材として用
いた。表１に示した塗布剤の液中に浸漬し、乾燥した
後、７２０℃×３時間Ｎ2 雰囲気中で焼鈍した。酸化を
起こさせるために露点０℃に調整したＮ2 ガスを毎分６
０ｌ送給した。
ｎ：１．３５％を含む線径５．５ｍｍの熱延鋼線を冷間
伸線によって線径２．０ｍｍとした鋼線を素材として用
いた。表１に示した塗布剤の液中に浸漬し、乾燥した
後、７２０℃×３時間Ｎ2 雰囲気中で焼鈍した。酸化を
起こさせるために露点０℃に調整したＮ2 ガスを毎分６
０ｌ送給した。
【００１８】
【表１】
【００１９】熱処理後塩酸１０％の４０℃水溶液中に２
分間浸漬して酸洗したものに厚さ１μm のＣｕメッキを
施し、仕上げ線径１．２ｍｍへ伸線してスパッタ発生量
の評価試験に供した。溶接条件は、Ａｒ−２０％ＣＯ2
を毎分２０ｌシールドガスとして流し、電流：２４０
Ａ、電圧：２２Ｖ、溶接速度：８０ｃｍ／分、溶接時間
は１分とした。スパッタは全数補集してスパッタ量を計
測した。
分間浸漬して酸洗したものに厚さ１μm のＣｕメッキを
施し、仕上げ線径１．２ｍｍへ伸線してスパッタ発生量
の評価試験に供した。溶接条件は、Ａｒ−２０％ＣＯ2
を毎分２０ｌシールドガスとして流し、電流：２４０
Ａ、電圧：２２Ｖ、溶接速度：８０ｃｍ／分、溶接時間
は１分とした。スパッタは全数補集してスパッタ量を計
測した。
【００２０】スパッタ発生量の目標値は０．３５ｇ／分
以下に設定した。そして特に０．２５ｇ／分以下を良
（〇）、０．２５ｇ／分越え０．３５ｇ／分以下を可
（△）、０．３５ｇ／分越えを不可（×）と評価した。
表１にその結果を併せて示す。表１からわかるように、
熱処理前の塗布剤としてはシュウ酸塩、クエン酸塩、酒
石酸塩、ハロゲン化合物、リン酸塩はスパッタ低減に大
きな効果があり、一方炭酸塩、水酸化物を塗布したもの
および無塗布のものはワイヤの酸素付加量が前記塗布剤
を塗布したものと同程度であるにもかかわらず効果が少
なかった。なおシュウ酸塩は塗布剤として効果があるも
のの毒物であるので使用は避けた方が良い。
以下に設定した。そして特に０．２５ｇ／分以下を良
（〇）、０．２５ｇ／分越え０．３５ｇ／分以下を可
（△）、０．３５ｇ／分越えを不可（×）と評価した。
表１にその結果を併せて示す。表１からわかるように、
熱処理前の塗布剤としてはシュウ酸塩、クエン酸塩、酒
石酸塩、ハロゲン化合物、リン酸塩はスパッタ低減に大
きな効果があり、一方炭酸塩、水酸化物を塗布したもの
および無塗布のものはワイヤの酸素付加量が前記塗布剤
を塗布したものと同程度であるにもかかわらず効果が少
なかった。なおシュウ酸塩は塗布剤として効果があるも
のの毒物であるので使用は避けた方が良い。
【００２１】図２に実施例４の鋼表面のＥＤＸによるス
ポット分析結果を（ａ）に、内部酸化部のそれを（ｂ）
に示す。内部酸化物がＯ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｋ、Ｆｅなどの
元素より構成されていることが分かる。一方、図３〜６
はワイヤ表層部断面の走査電子顕微鏡像（ＳＥ）および
それに対応するＦｅ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｏ、Ｋ、Ｐなどの元
素の特性Ｘ線像である。
ポット分析結果を（ａ）に、内部酸化部のそれを（ｂ）
に示す。内部酸化物がＯ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｋ、Ｆｅなどの
元素より構成されていることが分かる。一方、図３〜６
はワイヤ表層部断面の走査電子顕微鏡像（ＳＥ）および
それに対応するＦｅ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｏ、Ｋ、Ｐなどの元
素の特性Ｘ線像である。
【００２２】図３、４に示す実施例４のクエン酸カリと
実施例７のリン酸２水素カリを塗布した場合には表層部
の粒界が一様に酸化され、かつ粒界酸化物中に同様にＫ
の拡散が認められる。図５に比較例１１について、炭酸
カリ塗布、熱処理後のＣ断面表層部のＥＤＸ分析結果を
示す。また図６には塗布剤なしの比較例１０について同
様の結果を示しているが、どちらも粒界酸化は生成され
ているが粒界酸化物へのＫの拡散は認められない。
実施例７のリン酸２水素カリを塗布した場合には表層部
の粒界が一様に酸化され、かつ粒界酸化物中に同様にＫ
の拡散が認められる。図５に比較例１１について、炭酸
カリ塗布、熱処理後のＣ断面表層部のＥＤＸ分析結果を
示す。また図６には塗布剤なしの比較例１０について同
様の結果を示しているが、どちらも粒界酸化は生成され
ているが粒界酸化物へのＫの拡散は認められない。
【００２３】図７はクエン酸塩塗布の例についてである
が、Ｃｕメッキ後の伸線によって表面のメッキに割れを
生じるが、割れによって開口する粒界酸化はごく一部で
あることが示されている。上述の結果から、粒界酸化だ
けでアルカリ金属の拡散のない場合、あるいは炭酸カリ
を塗布した場合、及び水酸化物を塗布した場合に比べ
て、本発明の実施例では顕著なスパッタ低減効果が得ら
れていることがわかる。
が、Ｃｕメッキ後の伸線によって表面のメッキに割れを
生じるが、割れによって開口する粒界酸化はごく一部で
あることが示されている。上述の結果から、粒界酸化だ
けでアルカリ金属の拡散のない場合、あるいは炭酸カリ
を塗布した場合、及び水酸化物を塗布した場合に比べ
て、本発明の実施例では顕著なスパッタ低減効果が得ら
れていることがわかる。
【００２４】また本発明に用いた焼鈍前の塗布剤は、内
部酸化層生成にも効果があり、塗布する塗布剤によって
はＣｕメッキ後の伸線によって表面に割れを効果的に生
じさせることができる。 （実施例２）Ｃ：０．０８％、Ｓｉ：０．６５％、Ｍ
ｎ：１．３５％を含む線径５．５ｍｍの熱延鋼線をステ
アリン酸ナトリウムを主体とする伸線潤滑剤を用いて冷
間伸線によって線径２．０ｍｍとした鋼線を素材として
用いた。潤滑剤の除去は表２に示すように伸線ままのも
のと、アルカリ脱脂およびトリクレン脱脂を施したもの
を用いた。これらワイヤをクエン酸カリ１０％水溶液中
に浸漬乾燥した後、バッチ焼鈍の場合は７２０℃×３時
間Ｎ2 雰囲気中で焼鈍し、酸化を起こさせるために露点
０℃に調整したＮ2 ガスを毎分６０ｌ送給した。連続焼
鈍では８５０℃×２分間Ｎ2 雰囲気中で焼鈍し、酸化を
起こさせるために露点０℃に調整した。
部酸化層生成にも効果があり、塗布する塗布剤によって
はＣｕメッキ後の伸線によって表面に割れを効果的に生
じさせることができる。 （実施例２）Ｃ：０．０８％、Ｓｉ：０．６５％、Ｍ
ｎ：１．３５％を含む線径５．５ｍｍの熱延鋼線をステ
アリン酸ナトリウムを主体とする伸線潤滑剤を用いて冷
間伸線によって線径２．０ｍｍとした鋼線を素材として
用いた。潤滑剤の除去は表２に示すように伸線ままのも
のと、アルカリ脱脂およびトリクレン脱脂を施したもの
を用いた。これらワイヤをクエン酸カリ１０％水溶液中
に浸漬乾燥した後、バッチ焼鈍の場合は７２０℃×３時
間Ｎ2 雰囲気中で焼鈍し、酸化を起こさせるために露点
０℃に調整したＮ2 ガスを毎分６０ｌ送給した。連続焼
鈍では８５０℃×２分間Ｎ2 雰囲気中で焼鈍し、酸化を
起こさせるために露点０℃に調整した。
【００２５】
【表２】
【００２６】熱処理後塩酸１０％の４０℃水溶液中に２
分間浸漬して酸洗したものに厚さ１μm のＣｕメッキを
施し、仕上げ線径１．２ｍｍへ伸線してスパッタ発生量
の評価試験に供した。溶接条件は、Ａｒ−２０％ＣＯ2
を毎分２０ｌシールドガスとして流し、電流：２４０
Ａ、電圧：２２Ｖ、溶接速度：８０ｃｍ／分、溶接時間
は１分とした。スパッタは全数補集してスパッタ量を計
測した。
分間浸漬して酸洗したものに厚さ１μm のＣｕメッキを
施し、仕上げ線径１．２ｍｍへ伸線してスパッタ発生量
の評価試験に供した。溶接条件は、Ａｒ−２０％ＣＯ2
を毎分２０ｌシールドガスとして流し、電流：２４０
Ａ、電圧：２２Ｖ、溶接速度：８０ｃｍ／分、溶接時間
は１分とした。スパッタは全数補集してスパッタ量を計
測した。
【００２７】スパッタ発生量の目標値は０．３５ｇ／分
以下に設定した。そして特に０．２５ｇ／分以下を良
（〇）、０．２５ｇ／分越え０．３５ｇ／分以下を可
（△）、０．３５ｇ／分越えを不可（×）と評価した。
表２にその結果を併せて示す。表２からわかるように、
クエン酸カリを塗布したものではいずれもスパッタ発生
量の目標値０．３５ｇ／分以下を満足するが、さらに脱
脂処理したものでは連続焼鈍のような短時間の熱処理で
も十分低いスパッタが得られている。
以下に設定した。そして特に０．２５ｇ／分以下を良
（〇）、０．２５ｇ／分越え０．３５ｇ／分以下を可
（△）、０．３５ｇ／分越えを不可（×）と評価した。
表２にその結果を併せて示す。表２からわかるように、
クエン酸カリを塗布したものではいずれもスパッタ発生
量の目標値０．３５ｇ／分以下を満足するが、さらに脱
脂処理したものでは連続焼鈍のような短時間の熱処理で
も十分低いスパッタが得られている。
【００２８】（実施例３）Ｃ：０．０８％、Ｓｉ：０．
６５％、Ｍｎ：１．３５％を含む線径５．５ｍｍの熱延
鋼線を冷間伸線によって線径２．０ｍｍとした鋼線を素
材として用いた。この鋼線に研削剤として表３に示した
グリッドを用い、エアー式のショットブラスト設備で表
面を粗面化後１０％のクエン酸カリ水溶液中に浸漬乾燥
した後、８００℃×１０分間Ｎ2 雰囲気中で焼鈍し、酸
化を起こさせるために露点０℃に調整したＮ2 ガスを毎
分６０ｌ送給した。連続焼鈍では８５０℃×２分間Ｎ2
雰囲気中で焼鈍し、酸化を起こさせるために露点０℃に
調整した。
６５％、Ｍｎ：１．３５％を含む線径５．５ｍｍの熱延
鋼線を冷間伸線によって線径２．０ｍｍとした鋼線を素
材として用いた。この鋼線に研削剤として表３に示した
グリッドを用い、エアー式のショットブラスト設備で表
面を粗面化後１０％のクエン酸カリ水溶液中に浸漬乾燥
した後、８００℃×１０分間Ｎ2 雰囲気中で焼鈍し、酸
化を起こさせるために露点０℃に調整したＮ2 ガスを毎
分６０ｌ送給した。連続焼鈍では８５０℃×２分間Ｎ2
雰囲気中で焼鈍し、酸化を起こさせるために露点０℃に
調整した。
【００２９】
【表３】
【００３０】また、上と同じ組成の線径５．５ｍｍの熱
延鋼線に表４に示したグリッドを用い、エアー式のショ
ットブラスト設備で表面を粗面化後、冷間伸線によって
線径２．０ｍｍとし、この鋼線を１０％のクエン酸カリ
水溶液中に浸漬乾燥した後、上と同じ条件で焼鈍した。
延鋼線に表４に示したグリッドを用い、エアー式のショ
ットブラスト設備で表面を粗面化後、冷間伸線によって
線径２．０ｍｍとし、この鋼線を１０％のクエン酸カリ
水溶液中に浸漬乾燥した後、上と同じ条件で焼鈍した。
【００３１】
【表４】
【００３２】上記それぞれの熱処理後の鋼線を、塩酸１
０％の４０℃水溶液中に２分間浸漬して酸洗したものに
厚さ１μm のＣｕメッキを施し、仕上げ線径１．２ｍｍ
へ伸線してスパッタ発生量の評価試験に供した。溶接条
件は、Ａｒ−２０％ＣＯ2 を毎分２０ｌシールドガスと
して流し、電流：２４０Ａ、電圧：２２Ｖ、溶接速度：
８０ｃｍ／分、溶接時間は１分とした。スパッタは全数
補集してスパッタ量を計測した。
０％の４０℃水溶液中に２分間浸漬して酸洗したものに
厚さ１μm のＣｕメッキを施し、仕上げ線径１．２ｍｍ
へ伸線してスパッタ発生量の評価試験に供した。溶接条
件は、Ａｒ−２０％ＣＯ2 を毎分２０ｌシールドガスと
して流し、電流：２４０Ａ、電圧：２２Ｖ、溶接速度：
８０ｃｍ／分、溶接時間は１分とした。スパッタは全数
補集してスパッタ量を計測した。
【００３３】スパッタ発生量の目標値は０．３５ｇ／分
以下に設定した。そして特に０．２５ｇ／分以下を良
（〇）、０．２５ｇ／分越え０．３５ｇ／分以下を可
（△）、０．３５ｇ／分越えを不可（×）と評価した。
表３および表４にそれぞれの結果を併せて示す。これら
の表からわかるように、冷間加工後若しくは冷間加工前
にショットブラストを施すことによって、短時間の熱処
理でもアルカリ金属含有量１ｐｐｍ以上を確保できスパ
ッタ発生量を低減させることができる。
以下に設定した。そして特に０．２５ｇ／分以下を良
（〇）、０．２５ｇ／分越え０．３５ｇ／分以下を可
（△）、０．３５ｇ／分越えを不可（×）と評価した。
表３および表４にそれぞれの結果を併せて示す。これら
の表からわかるように、冷間加工後若しくは冷間加工前
にショットブラストを施すことによって、短時間の熱処
理でもアルカリ金属含有量１ｐｐｍ以上を確保できスパ
ッタ発生量を低減させることができる。
【００３４】この熱処理条件は連続化が可能であり、大
きなコスト削減の可能性を持つものである。 （実施例４）Ｃ：０．０８％、Ｓｉ：０．６５％、Ｍ
ｎ：１．３５％を含む線径５．５ｍｍの熱延鋼線をステ
アリン酸ナトリウムを主体とする伸線潤滑剤を用いて冷
間伸線によって線径２．０ｍｍとした鋼線を素材として
用いた。ワイヤへの前処理としては表５に示すように伸
線ままのものと、ワイヤブラシおよびアラミド系繊維に
研磨粒を埋め込んだブラシによる研磨を行った。次い
で、これらワイヤをクエン酸カリ１０％水溶液中に浸漬
乾燥した後、バッチ焼鈍の場合は７２０℃×３時間Ｎ2
雰囲気中で焼鈍し、酸化を起こさせるために露点０℃に
調整したＮ2 ガスを毎分６０ｌ送給した。連続焼鈍では
８５０℃×２分間Ｎ2 雰囲気中で焼鈍し、酸化を起こさ
せるために露点０℃に調整した。
きなコスト削減の可能性を持つものである。 （実施例４）Ｃ：０．０８％、Ｓｉ：０．６５％、Ｍ
ｎ：１．３５％を含む線径５．５ｍｍの熱延鋼線をステ
アリン酸ナトリウムを主体とする伸線潤滑剤を用いて冷
間伸線によって線径２．０ｍｍとした鋼線を素材として
用いた。ワイヤへの前処理としては表５に示すように伸
線ままのものと、ワイヤブラシおよびアラミド系繊維に
研磨粒を埋め込んだブラシによる研磨を行った。次い
で、これらワイヤをクエン酸カリ１０％水溶液中に浸漬
乾燥した後、バッチ焼鈍の場合は７２０℃×３時間Ｎ2
雰囲気中で焼鈍し、酸化を起こさせるために露点０℃に
調整したＮ2 ガスを毎分６０ｌ送給した。連続焼鈍では
８５０℃×２分間Ｎ2 雰囲気中で焼鈍し、酸化を起こさ
せるために露点０℃に調整した。
【００３５】
【表５】
【００３６】熱処理後、塩酸１０％の４０℃水溶液中に
２分間浸漬して酸洗したものに厚さ１μm のＣｕメッキ
を施し、仕上げ線径１．２ｍｍへ伸線してスパッタ発生
量の評価試験に供した。溶接条件は、Ａｒ−２０％ＣＯ
2 を毎分２０ｌシールドガスとして流し、電流：２４０
Ａ、電圧：２２Ｖ、溶接速度：８０ｃｍ／分、溶接時間
は１分とした。スパッタは全数補集してスパッタ量を計
測した。
２分間浸漬して酸洗したものに厚さ１μm のＣｕメッキ
を施し、仕上げ線径１．２ｍｍへ伸線してスパッタ発生
量の評価試験に供した。溶接条件は、Ａｒ−２０％ＣＯ
2 を毎分２０ｌシールドガスとして流し、電流：２４０
Ａ、電圧：２２Ｖ、溶接速度：８０ｃｍ／分、溶接時間
は１分とした。スパッタは全数補集してスパッタ量を計
測した。
【００３７】スパッタ発生量の目標値は０．３５ｇ／分
以下に設定した。そして特に０．２５ｇ／分以下を良
（〇）、０．２５ｇ／分越え０．３５ｇ／分以下を可
（△）、０．３５ｇ／分越えを不可（×）と評価した。
表２にその結果を併せて示す。表５からわかるように、
クエン酸カリを塗布したものではいずれもスパッタ発生
量の目標値０．３５ｇ／分以下を満足するが、さらに＃
５００以下のブラシによる研磨を行ったものでは連続焼
鈍のような短時間の熱処理でも十分低いスパッタが得ら
れている。
以下に設定した。そして特に０．２５ｇ／分以下を良
（〇）、０．２５ｇ／分越え０．３５ｇ／分以下を可
（△）、０．３５ｇ／分越えを不可（×）と評価した。
表２にその結果を併せて示す。表５からわかるように、
クエン酸カリを塗布したものではいずれもスパッタ発生
量の目標値０．３５ｇ／分以下を満足するが、さらに＃
５００以下のブラシによる研磨を行ったものでは連続焼
鈍のような短時間の熱処理でも十分低いスパッタが得ら
れている。
【００３８】（実施例５）Ｃ：０．０８％、Ｓｉ：０．
６５％、Ｍｎ：１．３５％を含む線径５．５ｍｍの熱延
鋼線をステアリン酸ナトリウムを主体とする伸線潤滑剤
を用いて冷間伸線によって線径２．０ｍｍとした鋼線を
素材として用いた。ワイヤへの前処理としては表６に示
す酸洗条件で表面を粗面化したものと、伸線ままのもの
とを準備した。
６５％、Ｍｎ：１．３５％を含む線径５．５ｍｍの熱延
鋼線をステアリン酸ナトリウムを主体とする伸線潤滑剤
を用いて冷間伸線によって線径２．０ｍｍとした鋼線を
素材として用いた。ワイヤへの前処理としては表６に示
す酸洗条件で表面を粗面化したものと、伸線ままのもの
とを準備した。
【００３９】次いで、これらワイヤをクエン酸カリ１０
％水溶液中に浸漬乾燥した後、８００℃×１０分間Ｎ2
雰囲気中で焼鈍し、酸化を起こさせるために露点０℃に
調整したＮ2 ガスを毎分６０ｌ送給した。
％水溶液中に浸漬乾燥した後、８００℃×１０分間Ｎ2
雰囲気中で焼鈍し、酸化を起こさせるために露点０℃に
調整したＮ2 ガスを毎分６０ｌ送給した。
【００４０】
【表６】
【００４１】熱処理後、塩酸１０％の４０℃水溶液中に
２分間浸漬して酸洗したものに厚さ１μm のＣｕメッキ
を施し、仕上げ線径１．２ｍｍへ伸線してスパッタ発生
量の評価試験に供した。溶接条件は、Ａｒ−２０％ＣＯ
2 を毎分２０ｌシールドガスとして流し、電流：２４０
Ａ、電圧：２２Ｖ、溶接速度：８０ｃｍ／分、溶接時間
は１分とした。スパッタは全数補集してスパッタ量を計
測した。
２分間浸漬して酸洗したものに厚さ１μm のＣｕメッキ
を施し、仕上げ線径１．２ｍｍへ伸線してスパッタ発生
量の評価試験に供した。溶接条件は、Ａｒ−２０％ＣＯ
2 を毎分２０ｌシールドガスとして流し、電流：２４０
Ａ、電圧：２２Ｖ、溶接速度：８０ｃｍ／分、溶接時間
は１分とした。スパッタは全数補集してスパッタ量を計
測した。
【００４２】スパッタ発生量の目標値は０．３５ｇ／分
以下に設定した。そして特に０．２５ｇ／分以下を良
（〇）、０．２５ｇ／分越え０．３５ｇ／分以下を可
（△）、０．３５ｇ／分越えを不可（×）と評価した。
表６にその結果を併せて示す。表６からわかるように、
酸洗条件で表面を粗面化したものはいずれも短時間の熱
処理でもアルカリ金属含有量１ｐｐｍ以上を確保でき、
スパッタ発生量の目標値０．３５ｇ／分以下を満足す
る。
以下に設定した。そして特に０．２５ｇ／分以下を良
（〇）、０．２５ｇ／分越え０．３５ｇ／分以下を可
（△）、０．３５ｇ／分越えを不可（×）と評価した。
表６にその結果を併せて示す。表６からわかるように、
酸洗条件で表面を粗面化したものはいずれも短時間の熱
処理でもアルカリ金属含有量１ｐｐｍ以上を確保でき、
スパッタ発生量の目標値０．３５ｇ／分以下を満足す
る。
【００４３】この熱処理条件は連続化が可能であり、大
きなコスト削減の可能性を持つものである。
きなコスト削減の可能性を持つものである。
【００４４】
【発明の効果】本発明により、メッキ密着性、メッキ表
面錆などのおそれのない、しかもスパッタ発生量の著し
く少ないガスシールドアーク溶接用ワイヤが得られるよ
うになった。
面錆などのおそれのない、しかもスパッタ発生量の著し
く少ないガスシールドアーク溶接用ワイヤが得られるよ
うになった。
【図１】アルカリ金属含有量とスパッタ発生量との関係
を示す特性図。
を示す特性図。
【図２】実施例４の鋼表面と内部酸化部のＥＤＸ分析結
果を示すグラフ。
果を示すグラフ。
【図３】実施例４の内部酸化部のカリの分布状態を示す
ＥＤＸ分析Ｘ線写真。
ＥＤＸ分析Ｘ線写真。
【図４】実施例７の内部酸化部のカリの分布状態を示す
ＥＤＸ分析Ｘ線写真。
ＥＤＸ分析Ｘ線写真。
【図５】比較例１０の焼鈍後のカリの分布状態を示すＥ
ＤＸ分析Ｘ線写真。
ＤＸ分析Ｘ線写真。
【図６】比較例１１の炭酸カリ塗布、焼鈍後のカリの分
布状態を示すＥＤＸ分析Ｘ線写真。
布状態を示すＥＤＸ分析Ｘ線写真。
【図７】本実施例におけるワイヤ表層部断面の金属組織
を示す写真。
を示す写真。
フロントページの続き (72)発明者 中野 善文 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 田畑 綽久 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内
Claims (6)
- 【請求項１】 鋼ワイヤ表層部に内部酸化物を有し、か
つワイヤ全体に対して１ｐｐｍ以上のアルカリ金属を該
内部酸化物中に含有することを特徴とするガスシールド
アーク溶接用低スパッタワイヤ。 - 【請求項２】 鋼ワイヤの表面にアルカリ金属よりなる
シュウ酸塩、クエン酸塩、ハロゲン化合物、燐酸塩のう
ち１種以上を塗布してから窒素ガス雰囲気中で焼鈍し、
銅メッキ、伸線加工を施すことを特徴とするガスシール
ドアーク溶接用低スパッタワイヤの製造方法。 - 【請求項３】 鋼ワイヤの表面に残留する潤滑剤を除去
した後に、アルカリ金属よりなるシュウ酸塩、クエン酸
塩、ハロゲン化合物、燐酸塩のうち１種以上を塗布して
から窒素ガス雰囲気中で焼鈍し、銅メッキ、伸線加工を
施すことを特徴とするガスシールドアーク溶接用低スパ
ッタワイヤの製造方法。 - 【請求項４】 熱間伸線した後ショットブラスト処理し
冷間伸線した後の鋼ワイヤの表面に、又は冷間伸線した
後ショットブラスト処理した鋼ワイヤの表面にアルカリ
金属よりなるシュウ酸塩、クエン酸塩、ハロゲン化合
物、燐酸塩のうち１種以上を塗布してから窒素ガス雰囲
気中で焼鈍し、銅メッキ、伸線加工を施すことを特徴と
するガスシールドアーク溶接用低スパッタワイヤの製造
方法。 - 【請求項５】 冷間伸線した後ブラシ研摩加工処理した
鋼ワイヤの表面にアルカリ金属よりなるシュウ酸塩、ク
エン酸塩、ハロゲン化合物、燐酸塩のうち１種以上を塗
布してから窒素ガス雰囲気中で焼鈍し、銅メッキ、伸線
加工を施すことを特徴とするガスシールドアーク溶接用
低スパッタワイヤの製造方法。 - 【請求項６】 冷間伸線した後酸洗処理した鋼ワイヤの
表面にアルカリ金属よりなるシュウ酸塩、クエン酸塩、
ハロゲン化合物、燐酸塩のうち１種以上を塗布してから
窒素ガス雰囲気中で焼鈍し、銅メッキ、伸線加工を施す
ことを特徴とするガスシールドアーク溶接用低スパッタ
ワイヤの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5241810A JP2720925B2 (ja) | 1992-10-01 | 1993-09-28 | 低スパッタワイヤおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26388792 | 1992-10-01 | ||
| JP4-263887 | 1992-10-01 | ||
| JP5241810A JP2720925B2 (ja) | 1992-10-01 | 1993-09-28 | 低スパッタワイヤおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06218574A true JPH06218574A (ja) | 1994-08-09 |
| JP2720925B2 JP2720925B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=26535461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5241810A Expired - Fee Related JP2720925B2 (ja) | 1992-10-01 | 1993-09-28 | 低スパッタワイヤおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2720925B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10305388A (ja) * | 1997-05-09 | 1998-11-17 | Kawasaki Steel Corp | Ｃｏ２ ガス溶接用鋼ワイヤおよびその製造方法 |
| KR100668169B1 (ko) * | 2005-05-25 | 2007-01-11 | 고려용접봉 주식회사 | 용접시 아크안정성이 우수한 동도금 마그 용접용솔리드와이어 |
| KR100918550B1 (ko) * | 2004-10-14 | 2009-09-21 | 다이도 토쿠슈코 카부시키가이샤 | 용접 와이어 |
| JP2013081982A (ja) * | 2011-10-07 | 2013-05-09 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 耐デラミネーション特性に優れた極細鋼線とその製造方法 |
| KR101579925B1 (ko) | 2014-11-19 | 2015-12-29 | 현대종합금속 주식회사 | 마그 용접용 도금 솔리드 와이어 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0360599A (ja) * | 1989-07-25 | 1991-03-15 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 波長分割交換システム |
| JPH0364239A (ja) * | 1989-08-02 | 1991-03-19 | Nec Eng Ltd | 客室状態管理方式 |
-
1993
- 1993-09-28 JP JP5241810A patent/JP2720925B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0360599A (ja) * | 1989-07-25 | 1991-03-15 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 波長分割交換システム |
| JPH0364239A (ja) * | 1989-08-02 | 1991-03-19 | Nec Eng Ltd | 客室状態管理方式 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10305388A (ja) * | 1997-05-09 | 1998-11-17 | Kawasaki Steel Corp | Ｃｏ２ ガス溶接用鋼ワイヤおよびその製造方法 |
| KR100918550B1 (ko) * | 2004-10-14 | 2009-09-21 | 다이도 토쿠슈코 카부시키가이샤 | 용접 와이어 |
| KR100668169B1 (ko) * | 2005-05-25 | 2007-01-11 | 고려용접봉 주식회사 | 용접시 아크안정성이 우수한 동도금 마그 용접용솔리드와이어 |
| JP2013081982A (ja) * | 2011-10-07 | 2013-05-09 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 耐デラミネーション特性に優れた極細鋼線とその製造方法 |
| KR101579925B1 (ko) | 2014-11-19 | 2015-12-29 | 현대종합금속 주식회사 | 마그 용접용 도금 솔리드 와이어 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2720925B2 (ja) | 1998-03-04 |
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