JPH0623587A

JPH0623587A - 粉粒体充填管の製造方法

Info

Publication number: JPH0623587A
Application number: JP5106901A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Araki; 信男荒木; Takeji Kagami; 武二各務; Toru Ono; 徹小野; Iwao Yamada; 巖山田; Haruji Hashimoto; 晴次橋本
Original assignee: Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
Priority date: 1992-05-11
Filing date: 1993-05-07
Publication date: 1994-02-01
Anticipated expiration: 2016-12-25
Also published as: JP3241485B2

Abstract

(57)【要約】【目的】健全な接合溶接部を得ることにより管外皮に
割れのない品質良好な粉粒体充填管の製造方法を提供す
ることを目的とする。【構成】金属板を管状体に成形する途中で管状体にあ
らかじめ造粒された粉粒体を供給し、管状体の両エッジ
を高周波溶接により接合し、粉粒体が充填された溶接管
を縮径する粉粒体充填管の製造方法において、磁化率χ
_gが χ_g≦（２．００＋２４６Ｐ^-0.89）・１０^-4〔emu/
ｇ〕Ｐ：溶接入熱〔kVA 〕である粉粒体を少なくとも前記管状体内の粉粒体の上層
部になるように供給する。この粉粒体の粒度ｄはｄ≧
０．０２Ｐ^0.6〔mm〕であることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は炭素鋼、ステンレス
鋼、銅合金、アルミニウム合金その他の金属管に粉粒体
を充填した粉粒体充填管の製造方法に関する。

【０００２】ここで、粉粒体とは溶接用フラックス、酸
化物超電導材、溶鋼用添加剤等の粉粒体をいう。

【０００３】

【従来の技術】粉粒体充填管の一つとして、溶接用フラ
ックス入りシームレスワイヤがある。このシームレスワ
イヤの製造では、帯鋼を所要の幅でスリッティングし、
スリット後の帯鋼を成形ロールによりＵ字形からＯ字形
に漸次成形する。この成形途中でＵ字形帯鋼の長手方向
に沿った開口からフィーダによりフラックスを帯鋼谷部
に供給する。ついで、Ｏ字形に成形すると同時に、開口
の相対するエッジ面を溶接により接合し、引き続いて縮
径する。さらに必要に応じて焼鈍したのちフラックスが
充填された管を所望の径に伸線、巻き取って製品とす
る。

【０００４】上記粉粒体充填管の製造における溶接法と
して、高周波誘導溶接法、高周波抵抗溶接法等の高周波
溶接が広く用いられている。これらの溶接法は、いずれ
もほぼＯ字形に成形したところで、高周波電流により開
口のエッジ面を溶融温度まで加熱し、相対するエッジ面
を一対のスクイズロールにより圧接する。

【０００５】ところで、フラックスを充填し、溶接した
管を圧延、伸線等により縮径する際に、管外皮に割れが
発生することがある。そして、この割れの原因として、
次のように考えられている。溶接時に管状体の開口エッ
ジ面に酸化物やケイ酸物等のフラックスの一部が付着す
る。すなわち溶接位置では溶接電流によって発生した磁
場により管状体の開口エッジ部は磁極となる。したがっ
てフラックスのうちの強磁性成分は、磁力により開口エ
ッジ部に吸着される。このとき非磁性成分も強磁性成分
に伴われて開口エッジ部に付着する。これら開口エッジ
部に付着したフラックスは、接合溶接部に溶け込み、介
在物となり、溶接欠陥となる。そして、この溶接欠陥に
より縮径時に割れが発生する。縮径時の割れはそのまま
製品すなわち溶接用フラックス入りワイヤに持ち込ま
れ、溶接作業性を劣化させる。

【０００６】このような問題を解決する技術の一つに特
開昭６０−２３４７９２号公報の「フィラーワイヤの製
造方法」があり、上層に非磁性材料を下層に磁性材料ま
たはフェライト系材料を層状に散布し、上層の非磁性材
料層により強磁性材料またはフェライト系材料が開口エ
ッジ部に吸引されるのを抑制する。さらに他に、特開昭
６０−２３４７９４号公報で開示された「溶接用複合ワ
イヤ」があり、非透磁率が１．１０以下の粉末原料の実
質的に非磁性の粉体を充填し、粉体が磁力により開口エ
ッジ部に吸着するのを防止する。さらに他に特開昭６３
−５８９７号公報で開示された「複合管の製造方法」が
あり、粉体の供給時に４８メッシュより細かい微粉末を
除去し、微粉末が開口エッジ部に付着するのを防止す
る。

【０００７】特開平３−２０７５９８号公報で開示され
た「粉体入りワイヤの製造方法」では実質的に非磁性の
原料粉末を造粒し、強磁性成分に伴って開口エッジ部へ
舞い上がることを防止する。また他の技術として、特開
昭５４−１０９０４０号公報で開示された「粉末が充填
された管を製造する方法」がある。この技術は、管状体
いっぱいに充満されないようにして粉体を供給し、接合
溶接部と供給された粉体層表面との間に空隙すなわち距
離を設け、粉体が舞い上って開口エッジ部に至らないよ
うにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
によって接合溶接部の改善を図っても、管縮径時に依然
として前述のような割れが発生し、製品歩留りの低下を
招いていた。割れは一度発生すると、最初は微小な割れ
でも、管の縮径サイズが小さくなるに従って管長手方向
に延び、製品サイズではもはや無視できない程度の長さ
となる。

【０００９】そこで、この発明は、健全な接合溶接部を
得ることにより管外皮に割れのない粉粒体充填管を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】発明者らは、管縮径時の
割れは溶接時にオープン管の開口エッジ部に粉体が磁力
により吸着することに基づく溶接欠陥であることを再確
認するとともに、これを防止するには単に粉体を造粒し
て大粒化したりあるいは実質的に非磁性の原料粉末のみ
を供給するといった漠然とした処置では効果が乏しく、
さらに一歩ふみ込んで造粒された粉粒体そのものの磁気
特性に着目し、これを弱磁性域でしかも入熱によって定
まるある一定水準以下の磁化率にするなら、粒体のエッ
ジ部への吸着は防止され割れは生じないことを見出し
た。この発明は、これらの知見に基づいてなされたもの
である。

【００１１】この発明の粉粒体充填管の製造方法は、金
属板を管状体に成形する途中で管状体にあらかじめ造粒
された粉粒体を供給し、管状体の両エッジを高周波溶接
により接合し、粉粒体が充填された溶接管を縮径する粉
粒体充填管の製造方法において、磁化率χ_gが χ_g≦（２．００＋２４６Ｐ^-0.89）・１０^-4〔emu/
ｇ〕Ｐ：溶接入熱〔kVA 〕である粉粒体を少なくとも前記管状体内の粉粒体の上層
部になるように供給することを特徴としている。

【００１２】また、前記磁化率の粉粒体の粒度ｄがｄ
≧０．０２Ｐ^0.6〔mm〕であることを特徴としている。

【００１３】すなわち、この発明では管内に供給する粉
粒体の磁化率χ_gを高周波溶接の入熱Ｐ（すなわちＥ_P
Ｉ_P〔kVA 〕）に対応して上記のように低レベルに抑
え、しかも粉粒体を造粒した粉粒体にしたから入熱Ｐに
より発生する磁場の影響を実質的に無視できる。

【００１４】この発明で磁化率χ_gとは粉粒体の単位質
量当りの磁化率であり、粉粒体の質量をａ〔ｇ〕、磁気
モーメントをμ〔Ｇ・cm³〕、外部磁場をＨ〔Oe（＝
Ｇ）〕とすると、磁化率χ_gは χ_g＝μ／ａＨ〔cm³・ｇ^-1〕（〔cm³・ｇ^-1〕＝〔em
u/ｇ〕）で表わされる。ここでは、慣例に従って〔cm³・ｇ^-1〕
を〔emu/ｇ〕と表記する。

【００１５】本発明において入熱量Ｐとは溶接機の出力
としての入熱量Ｅ_PＩ_P(kVA）であり、そして適正入熱
量は溶接速度Ｖ、板厚ｔ等によって変る。図３は溶接速
度Ｖ（ｍ／min)を変数として適正入熱量の範囲を示して
いる。図３において、曲線Ｐ_Lの下側の領域Ｉは冷接割
れが発生する領域を示している。曲線Ｐ_Lは近似的にＰ
_L＝４．７０Ｖ^0.6ｔ^1.6として表わされる。線Ｐ_Uの
上側の領域III は最終仕上管の内径以上の直径のスパッ
タが発生する領域を示している。溶接速度Ｖが限界溶接
速度Ｖ₀（曲線Ｐ_Lおよび直線Ｐ_Mが交わる点Ｏでの溶
接速度）以下の範囲では、線Ｐ_Uは近似的にＰ_U＝４．
７０Ｖ^0.6ｔ^1.6（＝Ｐ_L）＋２．９７Ｖ^0.6ｔ^0.6と
表わされる。また、溶接速度Ｖが限界溶接速度Ｖ₀を超
える範囲では、線Ｐ_Uは近似的にＰ_U＝０．９７Ｖｔ²
（＝Ｐ_M）＋０．６１Ｖｔで表わされる直線となる。曲
線Ｐ_Lと線Ｐ_Uとで挟まれた領域IIは、冷接割れおよび
最終仕上管の内径以上の直径のスパッタ、いわゆる伸線
時に断線を頻発させる大粒のスパッタが発生しない領域
である。また直線Ｐ_Mはスパッタリングが観測される最
小入熱量を表わしており、近似的にＰ_M＝０．９７Ｖｔ
²である。曲線Ｐ_Lと直線Ｐ_Mで挟まれた領域IIａは、
冷接割れおよびスパッタリングが観測されない領域であ
る。限界溶接速度Ｖ₀はこの領域IIａが消滅する限界の
速度である。溶接速度は速いほど生産性は上がるが、管
状体への粉粒体の供給速度からの制限、造管設備や後続
する圧延設備の能力その他によって制限される。一方、
入熱量は少ない方がエネルギの節約となるが、電源電圧
その他の造管条件の変動のために上記適正領域内で余裕
をもって選ぶのが望ましい。

【００１６】一方オープン管の開口部に供給される粉粒
体は、粉粒体充填管の使用目的に合せて各種の原料粉末
が選択され、そのままの状態であるいは造粒して使用さ
れる。例えば溶接用フラックス入りワイヤではスラグ生
成剤としてルチールサンド、マグネシアクリンカー等、
アーク安定剤としてケイ酸ソーダ、チタン酸カリ等、脱
酸剤・合金剤として低Ｃ−Ｆｅ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍ
ｎ，Ａｌ−Ｍｇ等の弱磁性成分が用いられ、また鉄粉、
酸化鉄等の強磁性成分が溶着速度の向上、フラックス充
填率の調整、溶接作業性の改善のために配合されること
もある。すでに述べたようにオープン管の溶接位置では
溶接電流によって発生した磁場によりオープン管の開口
エッジ部は磁極となるから上記強磁性成分は磁力により
開口エッジ部に吸着されるおそれがある。そこで従来、
鉄粉や酸化鉄等の強磁性成分を除いて、実質的に非磁性
の原材料のみを選択しそのままの状態であるいは造粒し
てオープン管に供給することを試みた（特開昭６０−２
３４７９４，特開平３−２０７５９８）。しかしながら
これらの処置はある程度の割れの防止には有効であるけ
れども完全解決には至らず依然として満足する結果は得
られなかった。その理由は上記高周波溶接の入熱Ｐ（Ｐ
_L＜Ｐ＜Ｐ_U）により発生する磁場は予想以上に強磁場
でありいわゆる非磁性つまり比透磁率１．１０以下の粉
粒体に対しても影響を及ぼし、開口エッジ部へと導く危
険性を有するからである。

【００１７】本発明者らは粉粒体の磁化率χ_gを高周波
溶接の入熱Ｐ〔kVA 〕と対応させて χ_g≦（２．００＋２４６Ｐ^-0.89）・１０^-4〔emu/
ｇ〕と規制するならば、上記入熱量Ｐ（Ｐ_L＜Ｐ＜Ｐ_U）に
よって発生する磁場の影響力を実質的に無視できること
を実験の結果究明した。粉粒体の磁化率はＶＳＭ（振動
試料型磁力計）法により次のようにして求めた。

【００１８】・まず飽和磁気モーメントμ_s＝１．１９
８〔Ｇ・cm³〕のＮｉ箔小片を基準試料とし、これを±
１０kOe で測定してキャリブレートする。

【００１９】・次に外部磁場Ｈ＝±１００〔Oe〕で試料
（質量ａ〔ｇ〕）の磁気モーメントを測定してその絶対
値を平均する。この磁気モーメントをμ〔Ｇ・cm³〕と
する。

【００２０】・単位質量当りの磁化σはσ＝μ／ａ〔Ｇ
・cm³・ｇ^-1〕となり、求める磁化率χ_g＝σ／Ｈ〔cm
³・ｇ^-1〕（＝〔emu/ｇ〕）が得られる。

【００２１】図１に入熱Ｐを変数として許容磁化率の範
囲を示す。図１において、曲線χ_g _max（許容磁化率の
上限）の上側の領域は品質に悪影響を与える割れが発生
する危険領域を示し、又下側の領域は実質的に割れが発
生しない安全領域を示している。図から明らかなように
入熱Ｐが高いほど許容磁化率の上限χ_{g max}は低い。こ
れは入熱Ｐが高くなる程、開口エッジ部に流れる電流が
増加し、管内に発生する磁場が強力になる。その結果、
管内の粉粒体が磁化され易くなるから、これに対抗する
ために粉粒体の磁化率を下げる必要があるからである。

【００２２】磁化率χ_gの下限は低い程望ましいので特
に制限するものではない。ただし、使用する原料粉末は
その粉末個有の磁化率を有するので、｜χ_g｜＞０とな
ることはいうまでもない。

【００２３】このように粉粒体の磁化率χ_gを入熱Ｐに
対応させて、制限することは、管の割れに対して非常に
有効な手段であるが、さらに粉粒体の粒度を粗くするこ
とにより、重量効果を付与し外部からの影響力に対抗で
きるようにすれば、磁化率の抑制と相まって割れの発生
に対して有効であることが確認された。すなわち、一般
に粉粒体は原料粉末を単に混合したままの状態であると
０．１mm（約１４５mesh）以下の微粉を５０％以上含む
ため劣悪な外部環境にさらされる管内粉体層上部の微粉
が舞い上り易い傾向にあることから粒度を粗くして重量
効果を付与することが望ましい。重量効果の付与策とし
て、粉粒体を造粒する。この造粒により個々の原料粉末
の中に、それ自身単独では磁場の影響を受ける鉄粉、鉄
合金粉、鉄酸化物等の磁性成分があってもこれを他の弱
磁性成分とともに造粒すれば粒一つ一つの重量が大にな
って磁気力の影響を受けにくくなる。

【００２４】この造粒した造粒体の粒度範囲としは、粒
度ｄを入熱Ｐを変数としてｄ≧０．０２Ｐ^0.6〔mm〕
（＞９０wt％）で表わされる粗粒域に揃えることが望ま
しい。図２に下限粒度曲線ｄ_min＝０．０２Ｐ^0.6を示
す。この曲線ｄ_minの上側の領域は割れ発生が認められ
ない零欠陥領域である。図２から明らかなように下限粒
度ｄ_minは入熱Ｐが高いほど大きくなっている。これは
入熱Ｐの増加に伴ない磁場が強力化した分だけ粒度を大
きくしていくことが有効であることを示す。

【００２５】原料粉末の造粒は、転動造粒法、押出し造
粒法、圧縮造粒法等の適宜公知の手段により実施すれば
よく、また分級もふるい分け法等の適宜公知の手段が採
用できる。例えば原料粉末を所定の配合比で計量混合し
たものに、固着剤としてケイ酸ソーダあるいはケイ酸カ
リの水溶液を単独もしくは混合したものを添加して湿式
混合した後、皿型造粒機により造粒して、乾燥しふるい
分け法により分級して所定の粒度範囲のものを得る。

【００２６】粒度ｄの上限は特に制限はしないが、最終
仕上管の内径をＤ₁としてｄ≦１０Ｄ₁、望ましくはｄ
≦５Ｄ₁とするのがよい。その理由は粒が大きいことに
よって管縮径時に管長手方向で充填ムラが発生し、その
ため仕上伸線（縮径）段階において、管外皮に偏肉現象
が生じて断線を誘発するようになるからである。

【００２７】

【作用】ワークコイルに流れる高周波電流を増加させ
て、溶接機の出力としての入熱量Ｐを上げると、それに
ともない磁場が増大するので管内に供給された粉粒体に
対する影響力もより強力なものとなる。

【００２８】この発明では入熱Ｐを変数として粉粒体の
磁化率χ_gの上限をいわゆる弱磁性域でさらに制限し、
かつ粉粒体を造粒して重量効果を付与することにより、
管内の粉粒体が磁場の影響により舞い上がらないように
した。従って粉粒体がオープン管のエッジ面に磁着する
ことに起因する管の割れは実質的になくなる。

【００２９】このような粉粒体に対する制限は必ずしも
管状体内に供給する粉粒体全体に対するものでなく、少
なくとも粉粒体の上層部になる粉粒体がこの制限を満足
すればよい。すなわち下層に位置する粉粒体は上層の粉
粒体が重しとなって遮蔽するので磁場の影響力に抗する
ことができる。従って下層を形成する粉粒体としては上
層の遮蔽作用が有効にはたらく範囲内で、造粒、非造粒
あるいは磁性、非磁性等の適宜の粉粒体を使用すること
が可能である。

【００３０】

【実施例】以下、溶接用フラックス入りワイヤの製造を
実施例として説明する。図４は溶接用フラックス入りワ
イヤ製造装置の主要部の構成図である。

【００３１】図３に示すように、オープン管１の送り方
向に沿って成形ロール群２、サイドロール３およびフラ
ックス供給装置４が配置されている。成形ロール２の上
流側には、予成形ロール（図示しない）が設けられてい
る。サイドロール３とサイドロール３との間５より成形
途中のオープン管１にフラックス２０が供給される。フ
ラックス２０を供給されたオープン管１は、フィンパス
ロール６、シームガイドロール７を通過し、溶接ゾーン
に入る。高周波誘導溶接装置８はワークコイル９および
スクイズロール１０を備えている。ワークコイル９には
電源１２から、高周波溶接電流が供給される。溶接され
た管１１は切削バイト１３により外面側の余盛りビード
１４が切削され（内面ビード１６は管内に残留する）、
圧延ロール群１５で圧延され、さらに焼鈍を施しながら
圧延装置および伸線装置（いずれも図示しない）により
外径１．０〜２．０ mm の製品サイズまで縮径される。

【００３２】このような高周波誘導溶接により幅ｗ＝３
０〜１５０mm、厚さｔ＝１〜５mm程度の鋼帯を外径Ｄ₀
＝１０〜５０mm程度の管に造管する。このときの溶接条
件として高周波電流の周波数ｆ＝３００〜８００kH
z 入熱量（Ｅ_PＩ_P) Ｐ＝５０〜５００ kVA ワークコイル〜溶接点間の距離ｌ＝１０〜１００mm アペックス角（Ｖ収束角） θ＝３〜１５° 程度のものが採用され、溶接速度（造管速度）Ｖ＝１０
〜２００ｍ／min 程度の速度で造管が行われる。

【００３３】つぎに、上記装置により製造した溶接用フ
ラックス入りワイヤの割れ発生結果について説明する。

【００３４】板厚２．２mm、幅６５．５mmの鋼帯（ＳＰ
ＨＣ，Ｃ＝０．０５％）を、外径２２．４mm、内径１
８．０mmの管に成形した。成形途中でフラックスを充填
率１０〜１５％で充填し、オープン管を連続的に突合せ
接合した。このときワークコイルに供給した高周波電流
の周波数は５４０kHz 、溶接速度Ｖは３０ｍ／min 、ワ
ークコイル〜溶接点距離は２５mm、アペックス角は７°
であった。溶接した外径２２．４mmの管を圧延ロール群
により途中１回の焼鈍を施して外径３．２mmまで縮径
し、焼鈍、めっきを施してコイルに巻き取った。つい
で、仕上伸線し、管外径１．２mm、内径０．６mmの製品
サイズまで縮径して製品ワイヤの割れ発生状況を調べ
た。

【００３５】この場合の適正入熱の範囲を求めるとＶ＝
３０ｍ／min 、ｔ＝２．２mmとして限界溶接速度Ｖ₀＝５１．８ｔ^-1 ＝２３．５ｍ／min(＜Ｖ＝３０ｍ／min) であるから適正入熱の下限Ｐ_L＝４．７０Ｖ^0.6ｔ^1.6 ＝１２８kVA …（図１，３のａ点）上限Ｐ_U＝０．９７Ｖｔ²＋０．６１Ｖｔ＝１８１kVA …（図１，３のｃ点）すなわち適正入熱は、Ｐ＝１２８〜１８１kVA(図１，３のβ域）となる。またＰ_M＝０．９７Ｖｔ²＝１４１kVA(図１，
３のｂ点）であるから、この場合Ｐ_L〜Ｐ_M＝１２８〜１４１kVA の入熱範囲では冷接割れおよびスパッタリングが観測さ
れず、Ｐ_M〜Ｐ_U＝１４１〜１８１kVA(図１，３のα
域）の入熱範囲では、スパッタリングが観測されるが最
終の仕上伸線工程において断線を誘発する程度の大粒の
スパッタが発生しない。

【００３６】この適正入熱範囲の入熱により高周波誘導
溶接を実施すれば、突合される管状体のエッジ面がクリ
ーンである限り良好な溶接を実施できる。しかし前記し
たようにこの溶接では強力な磁場が発生し、また管内の
空気の乱れ等により管状体に供給された粉体中の磁性
粉、微粉等が舞い上りやすくなること、溶接位置に供給
される管状体のエッジ面は原料鋼帯の段階からあるいは
成形中に汚れる場合があり必ずしもクリーンな状態でな
いこと等からワークコイルにより加熱され溶融状態にあ
るエッジ面をスクイズロールで圧接する際にこの汚れを
管内外面に排出（スクイズアウト）する必要がある。こ
の場合エッジ面の加熱温度が高い程、エッジ面に付着し
た汚れは排出され易くなる傾向にあることから上記入熱
ＰはＰ_M以上すなわちＰ＝Ｐ_M〜Ｐ_U＝１４１〜１８１kVA の範囲（図１，３のα域）が望ましい。

【００３７】この実施例では入熱Ｐ＝１６０kVA で突合
せ溶接を行った。使用したフラックス原料粉末の磁化率
χ_gを表１に示す。表１の原料粉末を混合して造粒体と
し、または混合したままの非造粒状態とした表２に示す
各種フラックスＦ₁〜Ｆ₁₀を準備した。造粒は固着剤と
して３モルケイ酸ソーダと３モルケイ酸カリの原液を水
で希釈混合したものを使用し、これを混合原料粉末１０
０に対して３の割合で添加して湿式混合の後に皿型造粒
機で造粒し、続いて乾燥したものをふるい分け法により
分級して所定の粒度のものを得た。

【００３８】ここで溶接入熱Ｐ＝１６０kVA のときのフ
ラックスの許容磁化率χ_gは χ_g≦（２．００＋２４６Ｐ^-0.89）・１０^-4＝４．６
９×１０^-4〔emu/ｇ〕である。造粒フラックスの磁化率
χ_gの調整は、χ_g＞４．６９×１０^-4cm［emu/g ］の
フェロマンガン（ｆ₇）と鉄粉（ｆ₁₀）の含有割合を増
減して、あるいは含有なしにより行った。また非造粒フ
ラックスの磁化率χ_gは各原料粉末の磁化率のうちで最
大のものをそのフラックスの磁化率とした。

【００３９】またこの場合、粒度ｄの望ましい範囲はｄ≧０．０２Ｐ^0.6＝０．４２〔mm〕である。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】割れの評価は伸線後の外径１．２mmφの製
品ワイヤ１００km（ワイヤ２０kg巻スプール×３７）の
全長にわたってワイヤ外皮の渦流探傷試験（ＥＣＴ）を
実施して割れの有無と位置を確認し、割れ信号が出たと
き該当部分を拡大鏡で観察してワイヤ長手方向の割れの
存在を確認することにより実施した。割れの存在が全く
確認できないとき、これを良好とした。また、割れがあ
るとその割れの開口から表面処理中あるいは伸線中に処
理液がワイヤ中に浸入して製品の品質を劣化させる傾向
にあることから、割れの発生を１箇所でも確認した場合
にはこれを不良とした。

【００４３】表２において、実験 No.１〜６および１１
〜１３は本発明の実験例である。 No.１〜６では管内に
供給する全フラックスの磁化率χ_gが４．６９×１０^-4
emu/ｇ以下の条件を満足している。また No.１１〜１３
では上層（５０wt％）のフララックスの磁化率χ_gが
４．６９×１０^-4emu/ｇ以下の条件を満足している。こ
れらの実験例では割れの発生はなく、製品ワイヤとして
の品質は良好で、この溶接用フラックス入りワイヤを用
いて溶接を行ったところ、良好な溶接作業性が実現でき
た。

【００４４】これに対して、実験 No.７〜１０は比較例
であって、実験 No.７，８は磁化率χ_gが許容範囲外で
高い。また、 No.９，１０は非造粒フラックスで、粒度
ｄが小さくかつ微粉が多い。このうち No.１０はｆ
₁₀（鉄粉）により磁化率が高くなっている。そのためこ
れらの比較例ではフラックスが磁場により舞い上り管状
体のエッジ部に吸着した結果、割れが発生し、製品歩留
りを下げた。

【００４５】

【発明の効果】この発明によれば、上記のように少なく
とも前記管状体内の粉粒体のうち上層部を形成する粉粒
体を造粒体としてその磁化率を溶接入熱Ｐにより定まる
所定値以下に制限するので、高周波溶接によって生ずる
磁場の影響を実質的に受けずに粉粒体を管内に供給する
ことができる。従って粉粒体がオープン管のエッジ面に
磁着することに起因する管の割れは実質的になくなる。
この結果、製品歩留りの向上を図ることができ、しかも
品質良好な粉粒体充填管を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】粉粒体の磁化率の許容範囲を溶接入熱を変数と
して示す線図である。

【図２】粉粒体の望ましい粒度範囲を溶接入熱を変数と
して示す線図である。

【図３】適正入熱量の範囲を溶接速度を変数として示す
線図である。

【図４】この発明の粉粒体充填管を製造するための装置
例を示すもので、溶接用フラックス入りワイヤの製造装
置の主要部の構成図である。

【符号の説明】

１オープン管２成形ロール群３サイドロール４フラックス供給装置６フィンパスロール７シームガイドロール８高周波溶接装置９ワークコイル１０スクイズロール１１溶接された管１２電源１５圧延ロール群２０フラックス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田巖東京都中央区築地三丁目５番４号日鐵溶接工業株式会社内 (72)発明者橋本晴次東京都中央区築地三丁目５番４号日鐵溶接工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属板を管状体に成形する途中で管状体
にあらかじめ造粒された粉粒体を供給し、管状体の両エ
ッジを高周波溶接により接合し、粉粒体が充填された溶
接管を縮径する粉粒体充填管の製造方法において、磁化
率χ_gが χ_g≦（２．００＋２４６Ｐ^-0.89）・１０^-4〔emu/
ｇ〕Ｐ：溶接入熱〔kVA 〕である粉粒体を少なくとも前記管状体内の粉粒体の上層
部になるように供給することを特徴とする粉粒体充填管
の製造方法。
【請求項２】前記粉粒体の粒度ｄがｄ≧０．０２Ｐ
^0.6〔mm〕である請求項１記載の粉粒体充填管の製造方
法。