JPH09150292A - ガスシールドアーク溶接用ワイヤ - Google Patents

ガスシールドアーク溶接用ワイヤ

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JPH09150292A
JPH09150292A JP31127795A JP31127795A JPH09150292A JP H09150292 A JPH09150292 A JP H09150292A JP 31127795 A JP31127795 A JP 31127795A JP 31127795 A JP31127795 A JP 31127795A JP H09150292 A JPH09150292 A JP H09150292A
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JP
Japan
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wire
welding
feeding
coating
feedability
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Withdrawn
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JP31127795A
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English (en)
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Hajime Nakasugi
甫 中杉
Kozo Noguchi
幸三 野口
Ko Kato
興 加藤
Takuhiko Nishida
卓彦 西田
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Nippon Steel Corp
Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
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Nippon Steel Corp
Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長尺のコンジットケーブルを使用し、これに
屈曲負荷がかかる状態で溶接される場合においても、ワ
イヤ送給性を良好にするガスシールドアーク溶接用ワイ
ヤを提供する。 【解決手段】 ガスシールドアーク溶接用ワイヤにおい
て、ワイヤ表面粗さRaが0.05〜0.20μmであ
るワイヤ表面に潤滑性複合合金をコーティングしたこと
を特徴とする。また、潤滑性複合合金をコーティングし
たワイヤ表面に液体潤滑剤をワイヤ10kg当たり0.
3〜1.2g塗布することも特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスシールドアー
ク溶接用ワイヤ(以下、溶接用ワイヤという。)に係
り、特に屈曲した長いコンジットケーブルを用いて溶接
する場合において、良好な送給性が得られる溶接用ワイ
ヤに関する。
【0002】
【従来の技術】溶接用ワイヤは、一般にワイヤ径0.8
〜2.0mmの細線でその断面全体が金属のソリッドワ
イヤと、フラックスを鋼製外皮で被覆したフラックス入
りワイヤがある。これらのワイヤは、溶接時にワイヤ供
給装置の送給ローラにより、コンジットケーブルの内部
に螺旋状に成形した可撓性チューブ(以下、コンジット
チューブという。)を内包した管状体の中を挿通させな
がら長尺(6mあるいはそれ以上)のコンジットケーブ
ルとそれにつながる溶接トーチのコンタクトチップ(通
電部)から連続的にワイヤを送り出しながらシールドガ
スの雰囲気でアーク溶解する方法で使用されている。
【0003】また、溶接に当たっては、長尺のコンジッ
トケーブルは溶接電源から溶接現場までの距離の調整の
ために上下あるいは左右に曲げられたり、ループ状に巻
き付けて長さを調整して使われることがしばしばであ
る。更に、狭隘な溶接現場では、溶接トーチ直前のコン
ジットケーブルをS字あるいはJ字状に曲げて使用され
ることも多々ある。この場合、コンジットケーブルが屈
曲されることにより内部を通過するワイヤが螺旋状のコ
ンジットチューブ内表面との接触摩擦部が増えて送給抵
抗が増加し、ワイヤを円滑に送給させることが困難とな
る。
【0004】従って、従来から溶接用ワイヤの製造に際
してワイヤの送給性改善のための提案がされている。す
なわち、ワイヤ表面に凹凸を付けた後潤滑剤を付着させ
る方法、例えば特開昭61−27198号公報に、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加工を行い、潤滑剤を塗布
することが提案されている。また、ワイヤ送給性を良く
するための潤滑剤としては、一般に植物油、動物油およ
び鉱物油の単独あるいはそれらの混合油をワイヤ表面に
一定量塗布するなどの方法が提案されているが前記使用
条件の厳しい場合には、ワイヤ送給性は改善し得なかっ
た。そこで、使用条件の厳しい場合には、MoS2 やグ
ラファイト粉末等の固体潤滑剤を前述の油性の液体潤滑
剤の中に懸濁させてワイヤ表面に塗布されて使用されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、固体潤滑剤例
えばグラファイト、MoS2 粉末はワイヤ送給性を良好
とするものであるが、ワイヤ表面に均一に付着させるこ
とが困難であり、厳しい条件下はワイヤ送給ローラ部で
ワイヤがスリップしたり、コンジットチューブ内で摩擦
抵抗が大きくなってワイヤ送給性は極めて悪くなる。そ
こで、本発明は、長尺のコンジットケーブルを使用し、
これに屈曲負荷がかかる状態で溶接される場合において
もワイヤ送給性を良好とするガスシールドアーク溶接用
ワイヤ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】本発明は、上記目的を達
成するもので、その要旨とするところは、ガスシールド
アーク溶接用ワイヤにおいて、ワイヤ表面粗さRaが
0.05〜0.20μmであるワイヤ表面に潤滑性複合
合金をコーティングしたことを特徴とする。また潤滑性
複合合金をコーティングしたワイヤ表面に液体潤滑剤を
ワイヤ10kg当たり0.3〜1.2g塗布することを
特徴とする。なお、潤滑性複合合金とは、二硫化タング
ステンと鉄パウダー、二硫化モリブデンと鉄パウダー、
二硫化タングステンとステンレス粉末、二硫化モリブデ
ンとステンレス粉末等を焼結したものをいう。また、ワ
イヤ表面粗度RaはJIS B0601に準じた方法で
測定した値とする。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は、ワイヤ送給の工程を示す
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の駆動によりワ
イヤ送給部の平型加圧送給ローラ2およびV溝付き送給
ローラ3によって順次送給され、コンジットケーブル4
から溶接トーチ5を通って溶接部に供給される。この時
ワイヤ1は、ワイヤ送給部の平型加圧送給ローラ2およ
びV溝付き送給ローラ3によって押圧され、ワイヤはそ
の垂直荷重によりV溝付き送給ローラ内に入り込もうと
する場合にV溝付き送給ローラ3との接触部が生じ、そ
の接触による摩擦力が働き送給力となる。また、例えば
3〜20mのコンジットケーブル4の中を通過するた
め、ワイヤ表面の潤滑剤量、ワイヤ表面の形状によって
摩擦抵抗が変わって送給性が変化するものである。
【0008】図2は連続伸線処理ラインの概要図であ
る。ペイオフスタンド8からコイル状の線材9が巻戻さ
れつつ繰り出され、繰り出された線材9は伸線機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
で伸線され、次に潤滑性複合合金コーティング装置11
で線材表面に潤滑性複合合金がコーティングされ、その
後最終仕上ダイス12によって最終径に伸線されて、引
取りキャプスタン13に巻取り後、油塗布装置14によ
って油塗布され巻取機15によって巻き取られる。この
ようにして製造された溶接用ワイヤの送給性の測定は、
ワイヤ送給装置から送り出されたワイヤ1に負荷が加わ
るとワイヤ送給部の反力によってワイヤ1が後退する
が、その時に生じる力をロードセル6によって送給抵抗
Rとして測定する。また、ワイヤのスリップは、送給ロ
ーラの周速(TG)と溶接トーチ5の部分にメジャリン
グローラ7を設置してワイヤの通過速度(PG)を測定
し、下記式でスリップ率Sとして算出する。 スリップ率=(TG−PG)100/TG
【0009】図3は本発明に係るワイヤ表面の粗さおよ
び潤滑性複合合金のコーティングの状態を示す説明図で
ある。図3に示すワイヤ表面粗度Raを0.05〜0.
20μmとする。ワイヤ表面粗さRaが0.05μm未
満であると、送給ローラでの摩擦力が生じず、送給力が
低下してスリップ率Sが高くなり、良好な送給性を維持
することができない。ワイヤ表面粗さRaが0.20μ
mを超える場合、送給ローラでの送給力は大きくなるが
コンジットチューブ内での摩擦抵抗が大きくなり送給抵
抗Rが大きくなって送給性が悪くなる。
【0010】なお、ワイヤ表面粗さは、伸線時1ダイス
当たりの減面率のコントロール、ワイヤ表面へのショッ
トブラストまたは凹凸をローラに形成したローラダイス
等によって付与する。なお、ワイヤ表面の突起最高高さ
Ryは0.4μm以下であることが好ましい。ワイヤ表
面にコーティングされた潤滑性複合合金16は、送給ロ
ーラ部での摩擦力を維持しつつ、コンジットチューブ内
での摩擦抵抗を下げることができるので、極めて良好な
送給性が得られる。
【0011】次に、ワイヤ表面に塗布する液体潤滑剤
は、ワイヤの防錆と潤滑性複合合金のコーティング層の
摩擦抵抗を下げる効果を助長する機能を発揮させるため
のものであり、ワイヤ表面への塗布量はワイヤ10kg
当たり0.3〜1.2gとする。液体潤滑剤の塗布量が
0.3g未満であるとワイヤの防錆効果が少なくなる。
また、1.2gを超えると送給ローラ部での送給力が低
くなり、スリップ率Sが高くなり送給性が悪くなる。な
お、液体潤滑剤としては、パーム油、ナタネ油、および
シリコーン油等の潤滑剤をいう。
【0012】図4は本発明に係わる潤滑性複合合金をワ
イヤ表面にコーティングする例を示す。図4に示すよう
に、溶接用ワイヤ1を潤滑性複合合金17で挟んでワイ
ヤ表面全周にコーティングできるように配置され、均一
にコーティングする。なお、ワイヤ表面への潤滑性複合
合金のコーティング量はワイヤ10kg当たり0.3〜
1.0gであることが好ましい。
【0013】
【実施例】以下、本発明について、実施例によって具体
的に説明する。銅めっきを施したガスシールドアーク溶
接用ソリッドワイヤ素線(JIS Z3312 YGW
11 C:0.08%,Si:0.75%,Mn:1.
61%,P:0.012%,S:0.015%,Ti:
0.19%、残部Feおよび不可避不純物)を用い、伸
線加工して1.2mmおよび1.6mm径のワイヤを得
た。なお、この供試ワイヤには、それぞれ異なる表面粗
さを与え、ワイヤ表面にコーティングした潤滑性複合合
金は二硫化タングステン粉末30%とSUS310ステ
ンレス粉末70%を混合し高温で焼結したものを用い
た。また、ワイヤ表面に塗布する潤滑油はパーム油を用
いた。図1に示す装置で6m長さのコンジットケーブル
を用い図5に示すコンジットケーブル4のループ径Dお
よびループ数を変えて、表1に示す溶接条件で溶接し
て、ワイヤ送給抵抗Rとワイヤ送給時のスリップ率Sを
測定した。それらの結果を表2に示す。
【0014】
【表1】
【0015】表2において、No.1〜4が本発明のガ
スシールドアーク溶接用ワイヤ例、No.5〜8が比較
例である。本発明例のNo.1〜4はワイヤ表面粗さR
aが0.05〜0.20μmのワイヤ表面に潤滑性複合
合金をコーティングし、液体潤滑剤をワイヤ10kg当
たり0.3〜1.2g塗布してあるので、コンジットケ
ーブルのループ径100mm,2ターンという非常に厳
しい条件下においても送給性Rが低く、スリップ率Sも
低いのでアークが安定しており、極めて満足な結果であ
った。
【0016】比較例中No.5は潤滑性複合合金をコー
ティングしていないので、ループ径150mm1ターン
までは良好な送給性が得られたが、ループ径150m
m,2ターンおよび100mm,2ターンにおいては送
給抵抗Rおよびスリップ率Sいずれも大きくなってワイ
ヤ送給性が不良となった。No.6はワイヤ表面粗さR
aが小さいので、また、No.8は潤滑剤塗布量が多い
ので、ループ径150mm,1ターンまでは良好な送給
性が得られたが、ループ径150mm2ターンおよび1
00mm,2ターンにおいてはスリップ率Sが大きくな
ってワイヤ送給性が不良となった。No.7はワイヤ表
面粗さが大きいので、ループ径150mm,1ターンま
で良好な送給性が得られたが、ループ径150mm,2
ターンおよび100mm,2ターンにおいては送給抵抗
が大きくなってワイヤ送給性が不良となった。
【0017】
【表2】
【0018】
【発明の効果】本発明のガスシールドアーク溶接用ワイ
ヤによれば、長尺のコンジットケーブルを使用し、これ
に屈曲負荷がかかる状態で溶接される場合においても、
送給抵抗が低く、かつ送給ローラ部でワイヤのスリップ
が少ない良好なワイヤが得られるので、溶接の効率に大
きく寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】ワイヤ送給の工程を示す図である。
【図2】連続伸線処理ラインの概略図である。
【図3】本発明に係るワイヤ表面状態を示す説明図であ
る。
【図4】本発明品に係るワイヤ表面に潤滑性複合合金を
コーティングするための説明図である。
【図5】本発明の実施例に用いたコンジットケーブルの
屈曲負荷状態を示す図である。
【符号の説明】 1 溶接用ワイヤ 2 平型加圧送給ローラ 3 V溝付き送給ローラ 4 コンジットケーブル 5 溶接トーチ 6 ロードセル 7 メジャリングローラ 8 ペイオフスタンド 9 線材 1 0 伸線機 1 1 潤滑性複合合金コーティング装置 1 2 仕上げダイス 1 3 引取りキャプスタン 1 4 油塗布装置 1 5 巻取機 1 6 コーティングされた潤滑性複合合金 1 7 潤滑性複合合金
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 興 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 西田 卓彦 神奈川県川崎市中原区井田1618番地 新日 本製鐵株式会社技術開発本部内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスシールドアーク溶接用ワイヤにおい
    て、ワイヤ表面粗さRaが0.05〜0.20μmであ
    るワイヤ表面に潤滑性複合合金をコーティングしたこと
    を特徴とするガスシールドアーク溶接用ワイヤ。
  2. 【請求項2】 潤滑性複合合金をコーティングしたワイ
    ヤ表面に液体潤滑剤をワイヤ10kg当たり0.3〜
    1.2g塗布したことを特徴とする請求項1記載のガス
    シールドアーク溶接用ワイヤ。
JP31127795A 1995-11-29 1995-11-29 ガスシールドアーク溶接用ワイヤ Withdrawn JPH09150292A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030041594A (ko) * 2001-11-20 2003-05-27 김영수 플럭스 용접봉 제조시스템 및 그 제품
US6696170B2 (en) * 2001-04-19 2004-02-24 Kiswel Ltd. Copper-free wire
KR100626416B1 (ko) * 2004-12-03 2006-09-20 고려용접봉 주식회사 가스 실드 아크 용접용 도금 와이어
US8901455B2 (en) 2008-06-18 2014-12-02 Lincoln Global, Inc. Welding wire for submerged arc welding
US8952295B2 (en) 2008-06-18 2015-02-10 Lincoln Global, Inc. Welding wire with perovskite coating

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KR100626416B1 (ko) * 2004-12-03 2006-09-20 고려용접봉 주식회사 가스 실드 아크 용접용 도금 와이어
US8901455B2 (en) 2008-06-18 2014-12-02 Lincoln Global, Inc. Welding wire for submerged arc welding
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Effective date: 20030204