JPH09220693A - ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 細径フラックス入りワイヤを所定の捩じり応
力に調整することができるワイヤ送給性良好なガスシー
ルドアーク溶接用フラックス入りワイヤの製造方法。 【解決手段】 複数対の平行に並置されたワイヤ通過方
法のローラキャリバーの位置をローラ半径以下としたロ
ーラ＃１〜＃１０間を通過させることを第１の屈曲工程
とし、次いで第１屈曲方向のローラ方向から、少くとも
４５°変換した複数対のローラ方向の第２屈曲ローラ群
＃１１〜＃２０を通過させ、第１及び第２屈曲工程にお
ける各対のローラ中心間距離を最大ローラキャリバー径
とし、一対のローラキャリバー面の重なり量Ｌ₁を１ｄ
〜２ｄ（ｄ＝ワイヤ径）また、各ローラ対の中心間距離
Ｌ₂を１．２Ｄ〜１．８Ｄ（Ｄ＝ローラキャリバー径）
としワイヤの捩じり応力を６．０〜１４．０Ｎ／ｍｍ²
にすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、送給性の良好なガ
スシールドアーク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、溶接の高能率化及び省力化が進む
中で、ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
（以下フラックス入りワイヤという）の使用量が増加し
ている。フラックス入りワイヤに長尺のコンジットケー
ブルを使用し溶接する場合、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捩じれて、
螺旋状のコンジットチューブ内表面と接触摩擦部が増え
てワイヤ送給抵抗が増加し、ワイヤを円滑に送給させる
ことが極めて困難となる。

【０００３】この問題を解決するために、フラックス入
りワイヤの単位面積当りの捩じり応力が、ワイヤ送給性
に大きく影響することが判明している。即ち、合わせ目
のない金属管にフラックスを充填して成るガスシールド
アーク溶接用フラックス入りワイヤにおいて、所定のワ
イヤ単位面積当りの捩じり応力にすることにより、円滑
なワイヤ送給が可能となる。

【０００４】従来この捩じり応力を調整する手段として
は、金属管または、金属帯板の成分、機械的性質及びフ
ラックス充填後の縮径率によって、縮径工程の間に焼鈍
工程を設けて、この焼鈍条件（温度、保持時間、冷却速
度等）を選定し調整する手段があるが、この方法ではど
うしても焼鈍によるバラツキが発生し、ワイヤの製品径
における捩じり応力にバラツキが発生する。

【０００５】従って、目標とするワイヤの捩じり応力を
得ることが困難となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、細径フラッ
クス入りワイヤを所定の捩じり応力に調整することがで
きるワイヤ送給性良好なガスシールドアーク溶接用フラ
ックス入りワイヤの製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】合わせ目のない金属管に
フラックスを充填した細径溶接用フラックス入りワイヤ
の製造方法において、複数対の平行に並置されたワイヤ
通過方向のローラキャリバーの位置をローラ半径以下と
したローラ間を通過させ、複数対の平行に並置されたロ
ーラ間を通過させることを第１の屈曲工程とし、次いで
第１屈曲工程のローラ方向から、少なくとも４５°変換
した複数対のローラ方向の第２屈曲工程ローラ群を通過
させ、第１及び第２屈曲工程における各対のローラ中心
間距離を最大ローラキャリバー径とし、一対のローラキ
ャリバー面の重なり量Ｌ₁を１ｄ〜２ｄ（ｄ＝ワイヤ
径）また、各ローラ対の中心間距離Ｌ₂を１．２Ｄ〜
１．８Ｄ（Ｄ＝ローラキャリバー径）としワイヤの捩じ
り応力を６．０〜１４．０Ｎ／ｍｍ²にすることを特徴
とする。

【０００８】即ち、本発明はワイヤ製造工程の最終工程
に近いところで、略最終線径になったワイヤに所定の屈
曲量、屈曲方向を制御して繰り返し付与することによっ
て目標とするワイヤ捩じり応力を得る製造方法である。

【０００９】本発明の具体的解決手段は以下の通りであ
る。 （１）合わせ目のない金属管にフラックスを充填した細
径の溶接用フラックス入りワイヤの製造方法において、
帯鋼をＵ形に成形してフラックスを充填した後、合わせ
目を溶接して縮径し、ワイヤ径１．０〜１．６ｍｍに伸
線し、該ワイヤを複数対の平行に並置されたワイヤ通過
方向のローラキャリバーの位置をローラ半径以下とした
ロ−ラ間を通過させて、ワイヤの捩じり応力を６．０〜
１４．０Ｎ／ｍｍ²にすることを特徴とするガスシール
ドアーク溶接用フッラクス入りワイヤの製造方法。 （２）請求項１の製造方法において１．０〜１．６ｍｍ
φのワイヤを複数対の平行に並置されたローラ間を通過
させることを第１の屈曲工程とし、次いで第１屈曲工程
のローラ面から少なくとも４５°変換した複数対のロー
ラ面の第２屈曲工程ローラ群を通過させることを特徴と
するガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤの
製造方法。 （３）請求項１又は２の製造方法において、第１及び第
２屈曲工程における一対のローラキャリバー面の重なり
量Ｌ₁を１ｄ〜２ｄ（ｄ＝ワイヤ径）各ローラ対の中心
間距離Ｌ₂を１．２Ｄ〜１．８Ｄ（Ｄ＝ローラキャリバ
ー径）とすることを特徴とするガスシールドアーク溶接
用フラックス入りワイヤの製造方法。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明について図面に従って詳細
に説明する。図１は、通常用いられているフラックス入
りワイヤの製造工程を経て、中間の所定径（例３．４ｍ
ｍφ）のワイヤをさらに伸線する連続伸線処理ライン全
体の概要図である。

【００１１】ペイオフスタンド１からコイル状のワイヤ
２が巻き戻されつつ繰り出され、ペイオフスタンド１か
ら繰り出されたワイヤ２は、伸線機３においてタンデム
配列の伸線ダイスによって所定の加工率で伸線が施さ
れ、その最終仕上げダイス４によって最終製品のワイヤ
径に伸線されたワイヤ２は引取キャプスタン５に巻取り
後、本発明のワイヤ屈曲工程である屈曲ローラ装置６
（斜線で示す）によって屈曲され、屈曲されたワイヤの
真直を出すための矯正機７を通り、油塗布装置８によっ
て油塗布され、巻取機９によって巻き取られる。

【００１２】図２は、本発明の屈曲ローラ装置の図面で
ある。図２（ａ）＃１〜＃１０は第１屈曲ローラ群、図
２（ｂ）＃１１〜＃２０は第１屈曲ローラ群に対してロ
ーラ面を９０°回転させて変えた第２屈曲ローラ群であ
る。＃１〜＃１０のローラは、ワイヤ２に水平方向に繰
り返し屈曲を与え、＃１１〜＃２０は＃１〜＃１０に比
較して垂直方向の繰り返し屈曲を与える例の概要図であ
る。ワイヤは第２屈曲ローラ群によってワイヤ半径方向
に角度を変えて繰り返し屈曲を付与することによってよ
りワイヤに方向性のない捩じり応力が得られる。ローラ
面の変更角度が４５°未満であるとワイヤに方向性が発
生し、巻き取った場合に螺旋状になる場合がある。

【００１３】図３は屈曲ローラの配置状況を示す２対の
ローラ模式図である。

【００１４】第１及び第２屈曲ローラ群における各一対
のローラキャリバー面１１の重なり量Ｌ₁は、通過する
ワイヤ２の径ｄに対して１ｄ〜２ｄである必要がある。
一対のローラキャリバー面１１の重なり量Ｌ₁がＬ₁＜１
ｄであると所定の捩じり応力が得られず、また、Ｌ₁＞
２ｄであるとワイヤに蛇行が発生し、後工程においてワ
イヤの真直がとれず、巻取りが不可能か溶接時にチップ
を通過しないワイヤとなる。

【００１５】更に、各ローラ対の中心間距離Ｌ₂はロー
ラキャリバー径Ｄに対して１．２Ｄ〜１．８Ｄである必
要がある。一対のローラの中心間距離Ｌ₂がＬ₂＜１．２
Ｄであると屈曲が厳しくなり、ワイヤに蛇行が発生し、
ワイヤの真直がとれず巻取りが不可能となる。また、Ｌ
₂＞１．８Ｄであると逆に屈曲が甘くなり、所定の捩じ
り応力が得られない。各一対のローラキャリバー面の重
なり量Ｌ₁及び各ローラ対の中心間距離Ｌ₂がそれぞれ１
ｄ〜２ｄ、１．２Ｄ〜１．８Ｄで屈曲され通過したワイ
ヤは、次工程の矯正装置７によって真直がとれるので、
何ら問題ない。

【００１６】以上の方法によって得られる仕上がりワイ
ヤの捩じり応力は６．０〜１４．０Ｎ／ｍｍ²でなけれ
ばならない。捩じり応力が６．０Ｎ／ｍｍ²未満ではワ
イヤが送給ローラ部あるいはコンタクトチップ部で座屈
するようになる。１４．０Ｎ／ｍｍ²を越えるとワイヤ
がコンジットチューブ内で広がり、コンジットチューブ
内表面との接触摩擦部が増加してワイヤ送給抵抗が大き
くなって、ワイヤを円滑に送給できなくなる。また、本
発明の製造方法を適用するフラックス入りワイヤの充填
フラックスはルチール系フラックス、金属扮系フラック
スを充填し、通常の鉄鋼のガスシールドアーク溶接用で
あり、その充填率は溶接作業性、溶接能率、溶着率等を
考慮して１１〜２３％が好ましい。

【００１７】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。

【００１８】製造したフラックス入りワイヤは軟鋼性パ
イプに目標充填率１２．５％でルチール系フラックスを
振動充填したものである。

【００１９】図１に示すような連続伸線処理ラインを用
いて、製品径１．２〜１．６のワイヤを試作し、伸線途
中で第１及び第２屈曲ローラ群におけるローラキャリバ
ーの重なり量Ｌ₁及び各ローラ対の中心間距離Ｌ₂を種々
変えて、捩じり応力を調整した。図４に示す捩じり応力
測定装置を用い、ワイヤ単位面積当たりの捩じり応力を
測定した。捩じり応力の測定結果を表１に示す。なお、
第１及び第２屈曲ローラ群のローラの大きさは、一般に
細径（１．０ｍｍ〜１．６ｍｍ）ワイヤを矯正する場合
に使用するローラキャリバー面直径２０ｍｍのものを使
用し、線速１０００ｍ／ｍｉｎ．で繰り返し屈曲を付与
した。ワイヤ表面には、潤滑油としてパーム油を油塗布
装置８を用いて塗布してスプール９に巻取った 表１において、Ｎｏ.１〜１２が本発明によって製造さ
れたガスシールドア─ク溶接用フラックス入りワイヤの
例、Ｎｏ.１３〜２６が比較例である。

【００２０】本発明のＮｏ.１〜１３は、ローラキャリ
バー面の重なり量Ｌ₁が１ｄ〜２ｄ、ローラ１対の軸間
距離Ｌ₂が１．２Ｄ〜１．８Ｄの範囲において、ワイヤ
単位面積当たりの捩じり応力が６．０〜１４．０Ｎ／ｍ
ｍ²の範囲内であるのでコンジットケーブルの厳しい屈
曲条件下においても、ワイヤはコンジットケーブルの曲
がりに沿って捩じれて送給されるので、コンジットケー
ブル内表面との接触摩擦が増加することなくアークが安
定しており、極めて満足な溶接性結果であった。

【００２１】比較例中Ｎｏ.１７、Ｎｏ.１９、Ｎｏ.２
１、Ｎｏ.２３、Ｎｏ.２５はワイヤ単位面積当たりの捩
じり応力が高いのでワイヤはコンジットチューブに沿っ
て捩じれてコンジットチューブ内で広がり、コンジット
チューブ内表面との接触摩擦部増加して、ワイヤを円滑
に送給できず、アークが不安定となった。

【００２２】Ｎｏ.１４、Ｎｏ.１６、Ｎｏ.１８、Ｎｏ.
２０、Ｎｏ.２２、Ｎｏ.２４、Ｎｏ.２６はワイヤの屈
曲が厳しくなり、ワイヤに蛇行が発生しワイヤの真直が
とれず巻取りが不可能となった。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【発明の効果】本発明のガスシールドアーク溶接用ワイ
ヤの製造方法によれば、縮径途中の焼鈍条件を選定し調
整することなく、目標とするワイヤ単位面積当たりの捩
じり応力を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】連続伸線処理ラインの概要図である。

【図２】屈曲ローラ装置の屈曲ローラ群を示す図であ
る。

【図３】屈曲ローラの配置状況を示す図である。

【図４】捩じり応力の測定装置を示す図である。

【符号の説明】

１ ペイオフタンド ２ ワイヤ ３ 伸線機 ４ 最終仕上げダイス ５ 引取キャプスタン ６ 屈曲ローラ装置 ７ 矯正機 ８ 油塗布装置 ９ 巻取機 ＃１〜２０ 屈曲ローラ １１ ローラキャリバー面 １２ ローラ中心 １３ ワイヤチャック部 １４ 回転板 １５ 表示メーター １６ 捩じり方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 匠 東京都中央区築地三丁目５番４号 日鐵溶 接工業株式会社研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合わせ目のない金属管にフラックスを充
   填した細径の溶接用フラックス入りワイヤの製造方法に
   おいて、帯鋼をＵ形に成形してフラックスを充填した
   後、合わせ目を溶接して縮径し、ワイヤ径１．０〜１．
   ６ｍｍに伸線し、該ワイヤを複数対の平行に並置された
   ワイヤ通過方向のローラキャリバーの位置をローラ半径
   以下としたロ−ラ間を通過させて、ワイヤの捩じり応力
   を６．０〜１４．０Ｎ／ｍｍ²にすることを特徴とする
   ガスシールドアーク溶接用フッラクス入りワイヤの製造
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１の製造方法において１．０〜
   １．６ｍｍφのワイヤを複数対の平行に並置されたロー
   ラ間を通過させることを第１の屈曲工程とし、次いで第
   １屈曲工程のローラ面から少なくとも４５°変換した複
   数対のローラ面の第２屈曲工程ローラ群を通過させるこ
   とを特徴とするガスシールドアーク溶接用フラックス入
   りワイヤの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２の製造方法において、第
   １及び第２屈曲工程における一対のローラキャリバー面
   の重なり量Ｌ₁を１ｄ〜２ｄ（ｄ＝ワイヤ径）各ローラ
   対の中心間距離Ｌ₂を１．２Ｄ〜１．８Ｄ（Ｄ＝ローラ
   キャリバー径）とすることを特徴とするガスシールドア
   ーク溶接用フラックス入りワイヤの製造方法。