JPH08290295A - 溶接用フラックス入りワイヤの製造方法 - Google Patents
溶接用フラックス入りワイヤの製造方法Info
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- JPH08290295A JPH08290295A JP11529095A JP11529095A JPH08290295A JP H08290295 A JPH08290295 A JP H08290295A JP 11529095 A JP11529095 A JP 11529095A JP 11529095 A JP11529095 A JP 11529095A JP H08290295 A JPH08290295 A JP H08290295A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶接用フラックス入りワイヤの製造におい
て、特に高速伸線で製造する場合に問題となる断線を防
止し生産性を向上させ、良好な溶接性能の得られる溶接
用フラックス入りワイヤの製造方法を提供する。 【構成】 鋼製外皮内にフラックスを充填した後、伸線
加工してなる溶接用フラックス入りワイヤの製造方法に
おいて、粒径０．２０μｍ以下の超微粉末粒子を充填フ
ラックス全重量に対して１．０％以下表面に付着させた
造粒フラックスを充填する。
て、特に高速伸線で製造する場合に問題となる断線を防
止し生産性を向上させ、良好な溶接性能の得られる溶接
用フラックス入りワイヤの製造方法を提供する。 【構成】 鋼製外皮内にフラックスを充填した後、伸線
加工してなる溶接用フラックス入りワイヤの製造方法に
おいて、粒径０．２０μｍ以下の超微粉末粒子を充填フ
ラックス全重量に対して１．０％以下表面に付着させた
造粒フラックスを充填する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は船舶や鉄骨、橋梁等の溶
接構造物に広く使用されている溶接用フラックス入りワ
イヤの製造方法に関する。
接構造物に広く使用されている溶接用フラックス入りワ
イヤの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種溶接構造物の施工にフラック
ス入りワイヤを用いるガスシールドアーク溶接の普及が
めざましい。これは鋼製外皮内に充填されたフラックス
の作用により、アークが安定しスパッタが少なく、立
向、上向、横向等の溶接姿勢においてもメタルが垂れに
くく溶接しやすく、ビード外観も良好であること、さら
にワイヤの溶融速度が速く高能率な溶接ができることに
よる。
ス入りワイヤを用いるガスシールドアーク溶接の普及が
めざましい。これは鋼製外皮内に充填されたフラックス
の作用により、アークが安定しスパッタが少なく、立
向、上向、横向等の溶接姿勢においてもメタルが垂れに
くく溶接しやすく、ビード外観も良好であること、さら
にワイヤの溶融速度が速く高能率な溶接ができることに
よる。
【０００３】図４に一般的なフラックス入りワイヤの断
面形状を示すが図において３は外皮、４はフラックスで
ある。断面形状（ａ）のフラックス入りワイヤは特開昭
５９−２２６９号公報、特公昭６０−４３２３９号公報
に見られるように鋼管の一端からフラックスを充填後、
所定のサイズまで伸線加工して製造される。あるいは特
開昭６３−１３２７９７号公報のように帯鋼を用いて成
形溝にフラックス充填後、管状にしその突合せ部をシー
ム溶接して製造される場合もある。断面形状（ｂ）およ
び（ｃ）のフラックス入りワイヤは、特公昭６０−８１
５２号公報に見られるように帯鋼を用いて製造するが伸
線したままなので外皮部３には微少な隙間６を有してい
る。
面形状を示すが図において３は外皮、４はフラックスで
ある。断面形状（ａ）のフラックス入りワイヤは特開昭
５９−２２６９号公報、特公昭６０−４３２３９号公報
に見られるように鋼管の一端からフラックスを充填後、
所定のサイズまで伸線加工して製造される。あるいは特
開昭６３−１３２７９７号公報のように帯鋼を用いて成
形溝にフラックス充填後、管状にしその突合せ部をシー
ム溶接して製造される場合もある。断面形状（ｂ）およ
び（ｃ）のフラックス入りワイヤは、特公昭６０−８１
５２号公報に見られるように帯鋼を用いて製造するが伸
線したままなので外皮部３には微少な隙間６を有してい
る。
【０００４】これらフラックス入りワイヤの製造におい
て、フラックス充填率が高くなったり金属粉を多量に含
有するフラックスを充填した場合、所定の仕上がりサイ
ズまで伸線加工するさい、細径段階で断線しやすく生産
性が著しく低下する。フラックス入りワイヤ製造上の問
題に関して、例えば特開昭５９−２３２６９７号公報、
特開平３−１１８９９４号公報、特開平３−１８９０９
３号公報等に、フラックスの粒度構成、嵩密度等の性状
を特定し伸線性の改善を図ったものが開示されている。
て、フラックス充填率が高くなったり金属粉を多量に含
有するフラックスを充填した場合、所定の仕上がりサイ
ズまで伸線加工するさい、細径段階で断線しやすく生産
性が著しく低下する。フラックス入りワイヤ製造上の問
題に関して、例えば特開昭５９−２３２６９７号公報、
特開平３−１１８９９４号公報、特開平３−１８９０９
３号公報等に、フラックスの粒度構成、嵩密度等の性状
を特定し伸線性の改善を図ったものが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記発
明にあるようにフラックスを充填しても細径段階の高速
伸線においては、しばしば断線が問題となる。また、そ
のフラックス入りワイヤは充填率の変動が大きく安定し
た溶接性能が得られない。そこで、本発明は細径段階で
高速伸線を行った場合においても、断線がなく生産性が
高く、安定した溶接性能が得られる溶接用フラックス入
りワイヤの製造方法を提供することを目的とする。
明にあるようにフラックスを充填しても細径段階の高速
伸線においては、しばしば断線が問題となる。また、そ
のフラックス入りワイヤは充填率の変動が大きく安定し
た溶接性能が得られない。そこで、本発明は細径段階で
高速伸線を行った場合においても、断線がなく生産性が
高く、安定した溶接性能が得られる溶接用フラックス入
りワイヤの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、鋼製外皮内にフラックスを充填した後、伸線加工し
てなる溶接用フラックス入りワイヤの製造方法におい
て、粒径０．２０μｍ以下の超微粉末粒子を充填フラッ
クス全重量に対し１．０％以下表面に付着させた造粒フ
ラックスを充填することを特徴とする溶接用フラックス
入りワイヤの製造方法にある。
は、鋼製外皮内にフラックスを充填した後、伸線加工し
てなる溶接用フラックス入りワイヤの製造方法におい
て、粒径０．２０μｍ以下の超微粉末粒子を充填フラッ
クス全重量に対し１．０％以下表面に付着させた造粒フ
ラックスを充填することを特徴とする溶接用フラックス
入りワイヤの製造方法にある。
【０００７】
【作用】以下に本発明を詳細に説明する。本発明者ら
は、まず断線の発生原因について調査した。図３に細径
段階の高速伸線で発生した断線部近傍のワイヤ長手方向
断面の観察結果を模式的に示す。断線部近傍の外皮部に
は断面積が小さくなっている部分、すなわち外皮肉厚が
薄い部分があり、フラックス４充填部分には微少な亀裂
５が認められる。
は、まず断線の発生原因について調査した。図３に細径
段階の高速伸線で発生した断線部近傍のワイヤ長手方向
断面の観察結果を模式的に示す。断線部近傍の外皮部に
は断面積が小さくなっている部分、すなわち外皮肉厚が
薄い部分があり、フラックス４充填部分には微少な亀裂
５が認められる。
【０００８】これに対し、図２はフラックス充填後の素
材は同じであるが、低速伸線を行い断線しなかったワイ
ヤの断面で、外皮部およびフラックス部にはなんら異常
は認められない。この調査結果から細径段階で発生する
断線の原因は、伸線加工の進行にともない充填フラック
スが固く締まった状態となり、高速伸線の場合には鋼製
外皮の延びに追従しきれず、フラックスに充填むらが生
じたことによる。なお、肉厚変動については充填時のフ
ラックス充填率のばらつきも影響している。
材は同じであるが、低速伸線を行い断線しなかったワイ
ヤの断面で、外皮部およびフラックス部にはなんら異常
は認められない。この調査結果から細径段階で発生する
断線の原因は、伸線加工の進行にともない充填フラック
スが固く締まった状態となり、高速伸線の場合には鋼製
外皮の延びに追従しきれず、フラックスに充填むらが生
じたことによる。なお、肉厚変動については充填時のフ
ラックス充填率のばらつきも影響している。
【０００９】本発明者らは、細径段階の断線防止対策と
して、充填時にフラックスをできるだけ均一に充填し
局部的な充填率の変動をなくすこと、フラックスが固
く締まった状態においてもフラックスが外皮の延びに良
く追従するようにフラックス自身に滑り性をもたせるこ
と、外皮部についてもその内面とフラックスとの接触
抵抗を小さくすることが必要であるとの結論に達した。
この場合、溶接性能と工業的なコスト低減も考慮したも
のでなければならない。例えば特開平３−２２１２９７
号公報はマイカ、タルクのような潤滑性物質の添加を提
案しているが、これら潤滑性物質はＣ、水分等を含有す
るので溶接性能に悪影響を及ぼす。また分解温度が低く
高温の中間焼鈍が行えず、分解温度以下での長時間焼鈍
条件となるため製造コスト面からも採用できない。以上
の観点から種々検討した結果、前記構成により初期の目
的を達成したものである。以下に本発明の限定理由を述
べる。
して、充填時にフラックスをできるだけ均一に充填し
局部的な充填率の変動をなくすこと、フラックスが固
く締まった状態においてもフラックスが外皮の延びに良
く追従するようにフラックス自身に滑り性をもたせるこ
と、外皮部についてもその内面とフラックスとの接触
抵抗を小さくすることが必要であるとの結論に達した。
この場合、溶接性能と工業的なコスト低減も考慮したも
のでなければならない。例えば特開平３−２２１２９７
号公報はマイカ、タルクのような潤滑性物質の添加を提
案しているが、これら潤滑性物質はＣ、水分等を含有す
るので溶接性能に悪影響を及ぼす。また分解温度が低く
高温の中間焼鈍が行えず、分解温度以下での長時間焼鈍
条件となるため製造コスト面からも採用できない。以上
の観点から種々検討した結果、前記構成により初期の目
的を達成したものである。以下に本発明の限定理由を述
べる。
【００１０】本発明では造粒フラックスを充填する。造
粒フラックスを充填すれば粒径、比重が異なる各種原料
粉末のままの配合フラックスを充填するよりも成分偏析
が少なく、また鋼管にフラックスを充填して行う製造方
法においては充填時間を短縮できる。さらに造粒フラッ
クスを充填することは、本発明が特徴とする超微粉末粒
子により伸線性改善効果を十分に発揮させるためであ
る。
粒フラックスを充填すれば粒径、比重が異なる各種原料
粉末のままの配合フラックスを充填するよりも成分偏析
が少なく、また鋼管にフラックスを充填して行う製造方
法においては充填時間を短縮できる。さらに造粒フラッ
クスを充填することは、本発明が特徴とする超微粉末粒
子により伸線性改善効果を十分に発揮させるためであ
る。
【００１１】図１（ａ），（ｂ）はいずれも造粒フラッ
クスの表面に超微粉末粒子として超微粒子状無水シリカ
を付着させた状態を模式的に示した図である。造粒フラ
ックス粒子１の表面には超微粒子状無水シリカ２が散在
し、あるいは超微粒子状無水シリカが表面全体を薄く覆
っているものもある。この造粒フラックス表面に付着し
た超微粒子状無水シリカの作用によって、フラックスの
流動性が改善され鋼製外皮内へのフラックス供給が円滑
になり充填率のばらつきを極めて小さくすることがで
き、また、フラックスが固く締まった状態においても個
々のフラックス粒子が移動しやすく外皮部の延びに対す
る追従性が良くなる。さらに、フラックス充填時および
細径段階の伸線加工中に超微粒子状無水シリカは外皮部
内面にも付着し、フラックスとの接触抵抗を小さくし上
記追従性を向上させる。
クスの表面に超微粉末粒子として超微粒子状無水シリカ
を付着させた状態を模式的に示した図である。造粒フラ
ックス粒子１の表面には超微粒子状無水シリカ２が散在
し、あるいは超微粒子状無水シリカが表面全体を薄く覆
っているものもある。この造粒フラックス表面に付着し
た超微粒子状無水シリカの作用によって、フラックスの
流動性が改善され鋼製外皮内へのフラックス供給が円滑
になり充填率のばらつきを極めて小さくすることがで
き、また、フラックスが固く締まった状態においても個
々のフラックス粒子が移動しやすく外皮部の延びに対す
る追従性が良くなる。さらに、フラックス充填時および
細径段階の伸線加工中に超微粒子状無水シリカは外皮部
内面にも付着し、フラックスとの接触抵抗を小さくし上
記追従性を向上させる。
【００１２】なお、本発明では超微粉末粒子の粒径を
０．２０μｍ以下に限定した。その理由は微粉であれば
あるほど造粒フラックス表面および鋼製外皮内面に付着
させやすく、かつ少量でもってフラックスの流動性およ
び追従性を高め、断線防止に効果的に作用する。このと
き図２に示すように外皮部の肉厚の変動がなく、またフ
ラックスも均一に充填されたワイヤ長手方向断面状態と
なる。一方、粒径が０．２０μｍよりも粗粒の場合は、
造粒フラックス表面に付着させにくく、またフラックス
充填前に離脱しやすくなり前記効果が十分に発揮できな
い。
０．２０μｍ以下に限定した。その理由は微粉であれば
あるほど造粒フラックス表面および鋼製外皮内面に付着
させやすく、かつ少量でもってフラックスの流動性およ
び追従性を高め、断線防止に効果的に作用する。このと
き図２に示すように外皮部の肉厚の変動がなく、またフ
ラックスも均一に充填されたワイヤ長手方向断面状態と
なる。一方、粒径が０．２０μｍよりも粗粒の場合は、
造粒フラックス表面に付着させにくく、またフラックス
充填前に離脱しやすくなり前記効果が十分に発揮できな
い。
【００１３】超微粉末粒子を造粒フラックスの表面に付
着させる方法としては、十分に乾燥した造粒フラックス
と超微粉末粒子とを高速回転混合機を使用して、静電気
力を利用して付着させる方法、あるいは湿式造粒後、半
乾燥状態の造粒フラックスと混合して付着させてもよ
い。超微粉末粒子の付着量については、効果が顕著にみ
られる充填フラックス全重量に対し０．１％以上が好ま
しい。一方、１．０％以下で十分であり、これより増や
しても不経済となる。
着させる方法としては、十分に乾燥した造粒フラックス
と超微粉末粒子とを高速回転混合機を使用して、静電気
力を利用して付着させる方法、あるいは湿式造粒後、半
乾燥状態の造粒フラックスと混合して付着させてもよ
い。超微粉末粒子の付着量については、効果が顕著にみ
られる充填フラックス全重量に対し０．１％以上が好ま
しい。一方、１．０％以下で十分であり、これより増や
しても不経済となる。
【００１４】なお、本発明では超微粉末粒子として超微
粒子状無水シリカに限らず、要はフラックスの流動性お
よびフラックスの外皮部の延びに対する追従性が向上さ
せられるものであればよく、たとえば超微粒子状無水酸
化アルミニウム、超微粒子状酸化チタン等でもよい。以
下に実施例により本発明の効果をさらに具体的に示す。
粒子状無水シリカに限らず、要はフラックスの流動性お
よびフラックスの外皮部の延びに対する追従性が向上さ
せられるものであればよく、たとえば超微粒子状無水酸
化アルミニウム、超微粒子状酸化チタン等でもよい。以
下に実施例により本発明の効果をさらに具体的に示す。
【００１５】
【実施例】軟鋼パイプ（外径１２．０ｍｍ、肉厚２ｍ
ｍ）を巻装体とし、表１に示す組成で表２に示す粒度の
造粒フラックスを製作し、特開昭５９−２２６９７号公
報に見られるような振動充填方式により充填した。すな
わち、コイルばねの上に四隅を乗せて支持された台板の
上に前記の軟鋼パイプの巻装体を取付け、台板の下部に
取付けられた振動モータにより振動を加えつつ、パイプ
の一端からフラックスを充填するものである。充填後の
パイプはダイス引きによりワイヤ径１．２ｍｍに仕上げ
た（試作量約１０００ｋｇ）。この時、ワイヤ径３．０
ｍｍで中間焼鈍（７００℃×３ｈｒ）を行い、以後１．
２ｍｍまで最終線速１１００ｍ／ｍｉｎで連続高速伸線
を行った。
ｍ）を巻装体とし、表１に示す組成で表２に示す粒度の
造粒フラックスを製作し、特開昭５９−２２６９７号公
報に見られるような振動充填方式により充填した。すな
わち、コイルばねの上に四隅を乗せて支持された台板の
上に前記の軟鋼パイプの巻装体を取付け、台板の下部に
取付けられた振動モータにより振動を加えつつ、パイプ
の一端からフラックスを充填するものである。充填後の
パイプはダイス引きによりワイヤ径１．２ｍｍに仕上げ
た（試作量約１０００ｋｇ）。この時、ワイヤ径３．０
ｍｍで中間焼鈍（７００℃×３ｈｒ）を行い、以後１．
２ｍｍまで最終線速１１００ｍ／ｍｉｎで連続高速伸線
を行った。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】超微粉末粒子として超微粒子状無水シリカ
を用い、乾燥（１０５℃）した造粒フラックスと超微粒
子状無水シリカの両者を所定の割合で高速回転混合機に
投入して静電気力により付着させた。表３に試作ワイヤ
の断線発生状況および溶接試験結果を示す。表３の溶接
作業性を試験するための溶接条件は、立向下進溶接にお
いては２７０Ａ，３２Ｖ，溶接速度４５〜５０ｃｍ／ｍ
ｉｎであり、水平隅肉溶接においては２７０Ａ，３２
Ｖ，溶接速度５０ｃｍ／ｍｉｎである。またシールドガ
スはＣＯ2 で流量２０リットル／ｍｉｎである。
を用い、乾燥（１０５℃）した造粒フラックスと超微粒
子状無水シリカの両者を所定の割合で高速回転混合機に
投入して静電気力により付着させた。表３に試作ワイヤ
の断線発生状況および溶接試験結果を示す。表３の溶接
作業性を試験するための溶接条件は、立向下進溶接にお
いては２７０Ａ，３２Ｖ，溶接速度４５〜５０ｃｍ／ｍ
ｉｎであり、水平隅肉溶接においては２７０Ａ，３２
Ｖ，溶接速度５０ｃｍ／ｍｉｎである。またシールドガ
スはＣＯ2 で流量２０リットル／ｍｉｎである。
【００１９】
【表３】
【００２０】試験Ｎｏ．１〜３は本発明によるもので、
高速伸線においても断線がなく溶接作業性も良好であっ
た。一方、Ｎｏ．４およびＮｏ．５は超微粒子状無水シ
リカを付着させない場合で、それぞれ断線が多発し、溶
接作業性はアーク不安定、メタル垂れやスパッタ多発等
不良であった。
高速伸線においても断線がなく溶接作業性も良好であっ
た。一方、Ｎｏ．４およびＮｏ．５は超微粒子状無水シ
リカを付着させない場合で、それぞれ断線が多発し、溶
接作業性はアーク不安定、メタル垂れやスパッタ多発等
不良であった。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明は、溶接用フラック
ス入りワイヤの製造において、特に高速伸線で製造する
場合に問題となる断線を防止し生産性を向上させ、良好
な溶接性能の得られる溶接用フラックス入りワイヤの製
造方法を提供したものである。
ス入りワイヤの製造において、特に高速伸線で製造する
場合に問題となる断線を防止し生産性を向上させ、良好
な溶接性能の得られる溶接用フラックス入りワイヤの製
造方法を提供したものである。
【図１】（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明による超微粒
子状無水シリカの付着状態を示す模式図
子状無水シリカの付着状態を示す模式図
【図２】本発明によるフラックス入りワイヤの長手方向
の断面形状
の断面形状
【図３】従来技術による断線発生部近傍のフラックス入
りワイヤの長手方向の断面形状
りワイヤの長手方向の断面形状
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれフラックス
入りワイヤの横断面形状の例
入りワイヤの横断面形状の例
１ 造粒フラックス ２ 超微粒子状無水シリカ ３ 外皮部 ４ フラックス部 ５ 亀裂 ６ 隙間
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼製外皮内にフラックスを充填した後、
伸線加工してなる溶接用フラックス入りワイヤの製造方
法において、粒径０．２０μｍ以下の超微粉末粒子を充
填フラックス全重量に対して１．０％以下表面に付着さ
せた造粒フラックスを充填することを特徴とする溶接用
フラックス入りワイヤの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11529095A JPH08290295A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 溶接用フラックス入りワイヤの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11529095A JPH08290295A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 溶接用フラックス入りワイヤの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08290295A true JPH08290295A (ja) | 1996-11-05 |
Family
ID=14659003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11529095A Withdrawn JPH08290295A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 溶接用フラックス入りワイヤの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08290295A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013184204A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Kobe Steel Ltd | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
-
1995
- 1995-04-18 JP JP11529095A patent/JPH08290295A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013184204A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Kobe Steel Ltd | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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