JPH0899188A - 溶接用鋼ワイヤ - Google Patents

溶接用鋼ワイヤ

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JPH0899188A
JPH0899188A JP6237575A JP23757594A JPH0899188A JP H0899188 A JPH0899188 A JP H0899188A JP 6237575 A JP6237575 A JP 6237575A JP 23757594 A JP23757594 A JP 23757594A JP H0899188 A JPH0899188 A JP H0899188A
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達也 背戸
Yasuhiko Hatada
康彦 端田
Koji Tamaru
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動又は半自動溶接において、送給ローラで
の送給力とコンジットライナーの潤滑剤による摩擦抵抗
との関係を調整することにより、コンジットライナーが
長い場合でもコンジットライナーの内を円滑に送給する
ことができ、また、大きなコンジットライナーの抵抗と
も耐えられるような送給性の良い溶接用ワイヤを提供す
ること。 【構成】 自動又は半自動溶接用鋼ワイヤにおいて、ワ
イヤ表面に凹部深さ1μm〜40μmを有し、かつ該凹
部1個の面積は0.0010mm2 〜0.0250mm
2 の凹部を有し、かつワイヤ長手方向に縦溝を有する溶
接用鋼ワイヤ。

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用
として、使用される溶接用鋼ワイヤに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】最近、造船及び建築における溶接の自動
化、また溶接ロボットの普及やコンジットライナーの長
尺化などに伴って、ワイヤ送給性能に一層の向上が要求
されている。そこで従来、ワイヤの送給性を改善するた
めに、特開昭61−27198号公報のように、溶接用
ワイヤの表面素地を平滑化するより、むしろ凹部を付与
させ、潤滑油の保有性能を向上させるいう観点から、溶
接用ワイヤ表面に平均粒径50〜750μmのショット
を用いて2秒以下のショットブラストを行い、その後潤
滑油を塗布する方法や特開昭60−92094号公報の
ように、焼鈍工程の弱酸化雰囲気により、溶接用ワイヤ
長手方向に表面積1mm2 当たり(5S) -1〜4×(5
S)-1個の凹部を表面に形成し、この表面の凹部と平滑
部に防錆性を有する潤滑油を塗布するものが提案されて
いる。さらに、特公昭58−56677号公報や特公平
1−15356号公報のように、溶接ワイヤの表面の平
坦率が40〜80%にすることや、溶接ワイヤ表面を多
孔度5〜50%の多孔質銅めっき層で被覆し、このめっ
き層に潤滑剤を含ませたものが開示されている。
【0003】しかし、上述した特開昭61−27198
号公報にあっては、ワイヤ表面にショットブラストを当
てるため、所定の形状に定量、特に連続加工ができず実
用的ではない。また、特開昭60−92094号公報に
おいては凹部生成するにあたって焼鈍工程の弱酸化性雰
囲気を必要とするため、大気焼鈍と比較しコスト高とな
る。一方、特公昭58−56677号公報や特公平1−
15356号公報にあっては、完全な平坦な状態を想定
して単に平坦率ないしは多孔度を定めているものであっ
て、本来、安定した送給性を維持するためには送給ロー
ラでの送給力とコンジットライナーでの抵抗の両者のバ
ランスによって定まるものであることから考えれば、単
に平坦率ないしは多孔度のみによるものではなく、ワイ
ヤ表面の凹部の形状、大きさをも考慮しなければ完全に
安定した送給性を維持することができないと言う問題が
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、コンジットラ
イナーの長尺化、造船における構造の複雑化、大型化に
伴う現場溶接での過酷なコンジットライナーの使用等に
よって、コンジットライナーの抗力が増大しており、こ
のような状況化においては溶接用ワイヤの安定した送給
性を維持できないと言う課題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述したよう
な問題を解決するために提案されたもので、自動又は半
自動溶接において、送給ローラでの送給力とコンジット
ライナーの潤滑剤による摩擦抵抗との関係を調整するこ
とにより、コンジットライナーが長い場合でもコンジッ
トライナーの内を円滑に送給することができ、また、大
きなコンジットライナーの抵抗にも耐えられるような送
給性の良い溶接用ワイヤを提供することを目的とするも
のである。本発明は、上記目的を達成するもので、その
発明の要旨とするところは、 (1)自動又は半自動溶接用鋼ワイヤにおいて、ワイヤ
表面に凹部深さ1μm〜40μmを有し、かつ該凹部1
個の面積が0.0010mm2 〜0.0250mm2
凹部を有し、かつワイヤ長手方向に縦溝を有することを
特徴とする溶接用鋼ワイヤ。 (2)ワイヤ表面に1個の面積が0.0010mm2
0.0250mm2 で構成する凹部がワイヤ表面の15
〜65%である(1)記載の溶接用鋼ワイヤ。 (3)ワイヤ表面に液体潤滑剤又は固体潤滑剤のいずれ
かを塗布した(1)および(2)記載の溶接用鋼ワイヤ
にある。
【0006】
【作用】以下、本発明について図面に従って詳細に説明
する。図1はワイヤ自動送給の工程を示す説明図であ
る。溶接ワイヤ1はワイヤ送給装置(図示せず)にセッ
トされた状態から送給モーターの駆動により平型加圧送
給ローラ2及びV溝付き送給ローラ3によって順次送給
され、コンジットライナー4からカーブドノズル5を介
して、溶接ワイヤ1はトーチ6を通って溶接部に供給さ
れる。この時スプール巻きされた溶接ワイヤ1は、例え
ば3〜20mの長さのコンジットライナー4の中を通過
するため、溶接ワイヤ表面の付着潤滑剤量、溶接ワイヤ
表面形状及び引張強度によって送給性は変化するもので
ある。
【0007】図2は連続伸線処理ライン全体の概要図で
ある。ペイオフスタンド7からコイル状の線材8が巻戻
されつつ繰り出され、ペイオフスタンド7から繰り出さ
れた線材8は潤滑剤下地圧着ダイス9により縦溝を形成
し伸線機10を備えたタンデム配列の伸線ダイスによっ
て所定の加工率で伸線が図られた線材8が、本発明によ
る表面凸部付けされたロールダイス11によってロール
ダイス表面の形状を線材表面に転写され、その後最終仕
上ダイス12によって最終径に伸線された線材8は、引
取キャプスタン13に巻取り後、油塗布装置14によっ
て油塗布された線材は巻取機15によって巻き取られ
る。
【0008】このような工程のもとに安定した溶接ワイ
ヤの送給性を得るためには、送給ローラである平型加工
送給ローラの押圧力とV溝付き送給ローラでの円周上の
1点接触による送給力が必要である。すなわち、V溝付
き送給ローラの溝内でのワイヤ平型加工送給ローラによ
って押圧され、ワイヤはその垂直荷重によってV溝内に
入り込もうとする場合にV溝付き送給ローラとの接触部
が生じ、その接触部の周辺において弾性接触、塑性変形
接触が現れ、いわゆる、ずり接触による摩擦力が働き送
給力となるものである。この場合に溶接鋼ワイヤにある
一定条件のミクロ凹部および長手方向の縦溝を形成させ
ることにより、送給ローラとワイヤとの接触部に凝着部
(メタルタッチ)を形成する。そのためにワイヤ表面の
凹部および長手方向の縦溝によって凝着点の剛性が大き
く摩擦力が向上して送給力が大となるのである。
【0009】図3は本発明に係る溶接鋼ワイヤ表面の凹
部の条件を示す説明図である。図3(A)に示すよう
に、伸線方向と直角向きの凹部16の凹部深さ17が1
μm〜40μmとする。伸線方向と直角向きの凹部深さ
が1μm未満であると送給ローラでの摩擦力が生せず、
そのために送給力が低下すると共に潤滑剤18を貯留し
て置く役割を果す部分のスペースが相対的に小さくなり
コンジットライナーの抵抗が大きくなり、送給性を維持
することができなくなる。また、深さ17が40μmを
超えると送給ローラでの摩擦力が大きくなるが凹部内に
伸線時に使用した潤滑剤の劣化物の混入が多くなり、コ
ンジットライナー内にその劣化物が蓄積され、コンジッ
トライナー詰まりの原因となり、コンジットライナーで
の抵抗が大きくなり送給性が悪くなる。また、縦溝19
については、凹部の補助的役目を果たし、特に潤滑剤1
8が入り込む。また、凹部の1個当たりの面積は0.0
010mm2 〜0.0250mm2 でなければならな
い。この面積が0.0250mm2 を超えると潤滑剤の
付着量が過大となり、また、コンジットライナー内での
送給抵抗が大きくなる。一方、0.0010mm2 未満
では穴状となり潤滑剤の保持能力がなく送給性が悪くな
る。
【0010】次に、ワイヤ表面に占める凹部の総面積が
15〜65%にする必要がある。すなわち、図3(B)
は凹部面積20%の場合の凹部と縦溝の顕微鏡写真の模
式図であり、この模式図に示すような凹部状態に点在す
る必要があると共に、上記のように総面積15〜65%
が必要である。これは総面積が15%未満では実質的に
凹部が点在する状態での縦溝となり、また、平滑で全く
表面粗さがないのと同じになり、送給ローラでの送給力
が不足し、潤滑剤の付着性が悪くて良好な送給性が得ら
れない。他方、65%を超えると全面的に凹部となり、
コンジット内での送給は抵抗が大きくなって問題であ
る。ワイヤ表面に塗布する潤滑剤は液体潤滑剤又は固体
潤滑剤のいずれでも良い。液体潤滑剤としては、植物油
であるパーム油、ナタネ油及びシリコーン油等の油潤滑
剤等をいう。また、固体潤滑剤とはポリ四フッ化エチレ
ン、二硫化エチレン、二硫化モリブデン、二硫化タング
ステン、グラファイト、テフロン、脂肪酸および脂肪酸
のアルカリ金属塩、窒化ホウソ等をいう。
【0011】図4は本発明に係る凹部および縦溝を形成
するための説明図である。本発明に係る凹部および縦溝
を有する溶接用ワイヤを製造するための実施例として、
先ず縦溝19を作るために圧着ダイス9の潤滑剤として
高融点ワックスと二硫化モリブデンの混合物の乾式潤滑
剤を使用することにより縦溝を構成する。凹部形状につ
いては、図4に示すように、溶接用鋼ワイヤ1を挟んだ
夫々対向する一対の溝付きローラ20、20´、21、
21´からなる2つのローラダイスを交互にワイヤ圧下
方向90°ずつ変わる如く近接して配置し、これを1個
のローラダイスのユニットとして構成する。
【0012】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。ローラダイスの溝部にタングステンカーバイト等
の金属を溶射させて、規則的に凸部を形成させ、その状
態を図2に示す工程によって、その形状を溶接用ワイヤ
に転写する。そのときの溶接用ワイヤとしては、銅めっ
きを施したガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ素材(J
IS Z 3313 YFW−C50DR)を用い、伸
線加工し、1.2mmφのワイヤを得た。この供試ワイ
ヤに上記初頭ダイス潤滑剤として固体潤滑剤を使用、縦
溝部およびローラダイス圧延によって表面に凹部を形成
させ、付着油は植物油を使用した。図1に示す工程にて
送給性試験を実施してその評価を表1に示す。送給性試
験方法は、コンジットライナー中央部に150mmφの
円を2個形成することにより、送給抵抗をもたせ、この
時の送給モータの電動子電流値を以て判定した。
【0013】
【表1】
【0014】表1に示すように、凹部形状のない従来の
ワイヤと比較して、本実施例の如く、ワイヤ表面に凹部
深さ1〜40μmを有し、かつ該凹部1個の面積は0.
0010mm2 〜0.0250mm2 で、かつワイヤ長
手方向に縦溝を有し、また、ワイヤ表面積に占める凹部
面積が15〜65%にすることによって、ワイヤ送給性
が従来ワイヤより著しく向上した。
【0015】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による縦溝お
よびローラダイス表面の凸部を溶接用ワイヤ表面に転写
形成し、潤滑剤を塗布することにより、長尺のコンジッ
トライナーを使用するにもかかわらず送給ローラでのワ
イヤスリップがなく、かつコンジットライナー内で摩擦
抵抗の少ない良好なワイヤ送給性が得られ、溶接作業が
良好となり、溶接の自動化、ロボット化および高能率化
に対応できる工業的に極めて優れた効果を奏するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】ワイヤ自動送給の工程を示す説明図、
【図2】連続伸線処理ライン全体の概要図、
【図3】本発明に係る溶接鋼ワイヤ表面の凹部の条件を
示す説明図、
【図4】本発明に係る凹部および縦溝を形成するための
説明図である。
【符号の説明】
1 溶接ワイヤ 2 平型加圧送給ローラ 3 V溝付き送給ローラ 4 コンジットライナー 5 カーブドノズル 6 トーチ 7 ペイオフスタンド 8 線材 9 潤滑剤下地圧着ダイス 10 伸線機 11 ロールダイス 12 最終仕上ダイス 13 引取キャプスタン 14 油塗布装置 15 巻取機 16 凹部 17 凹部深さ 18 潤滑剤 19 縦溝 20,20´,21,21´ 溝付きローラ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動又は半自動溶接用鋼ワイヤにおい
    て、ワイヤ表面に凹部深さ1μm〜40μmを有し、か
    つ該凹部1個の面積が0.0010mm2 〜0.025
    0mm2 の凹部を有し、かつワイヤ長手方向に縦溝を有
    することを特徴とする溶接用鋼ワイヤ。
  2. 【請求項2】 ワイヤ表面に1個の面積が0.0010
    mm2 〜0.0250mm2 で構成する凹部がワイヤ表
    面の15〜65%である請求項1記載の溶接用鋼ワイ
    ヤ。
  3. 【請求項3】 ワイヤ表面に液体潤滑剤又は固体潤滑剤
    のいずれかを塗布した請求項1および2記載の溶接用鋼
    ワイヤ。
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