JPH0957489A - 溶接用ワイヤの製造方法 - Google Patents
溶接用ワイヤの製造方法Info
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- JPH0957489A JPH0957489A JP22085995A JP22085995A JPH0957489A JP H0957489 A JPH0957489 A JP H0957489A JP 22085995 A JP22085995 A JP 22085995A JP 22085995 A JP22085995 A JP 22085995A JP H0957489 A JPH0957489 A JP H0957489A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高張力鋼の溶接や拘束力の大きい鋼構造物の
溶接に耐割れ性に優れた、また耐プライマー性に優れた
極低拡散性水素量のフラックス入りワイヤの製造方法を
提供すること。 【解決手段】 ワイヤ径が０．８〜４ｍｍの溶接用シー
ムレスフラックス入りワイヤの製造方法において、高温
加熱によるワイヤの脱水素処理に当たり、第１ロール電
極と第２ロール電極の電極間距離が２〜５ｍの環状トラ
ンス内通線方式の直接通電加熱により、ワイヤ径が８〜
１５ｍｍの直線状のワイヤを６２０〜１１００℃の範囲
内で加熱し、５００℃以下まで熱伝達係数が２５０ｋｃ
ａｌ／ｍ2ｈ℃以下で冷却した後、伸線したワイヤの拡
散性水素量を５ｍｌ／１００ｇ溶着金属以下にすること
を特徴とする溶接用ワイヤの製造方法。
溶接に耐割れ性に優れた、また耐プライマー性に優れた
極低拡散性水素量のフラックス入りワイヤの製造方法を
提供すること。 【解決手段】 ワイヤ径が０．８〜４ｍｍの溶接用シー
ムレスフラックス入りワイヤの製造方法において、高温
加熱によるワイヤの脱水素処理に当たり、第１ロール電
極と第２ロール電極の電極間距離が２〜５ｍの環状トラ
ンス内通線方式の直接通電加熱により、ワイヤ径が８〜
１５ｍｍの直線状のワイヤを６２０〜１１００℃の範囲
内で加熱し、５００℃以下まで熱伝達係数が２５０ｋｃ
ａｌ／ｍ2ｈ℃以下で冷却した後、伸線したワイヤの拡
散性水素量を５ｍｌ／１００ｇ溶着金属以下にすること
を特徴とする溶接用ワイヤの製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高張力鋼等の高級
鋼や拘束力の大きい鋼構造物の溶接の耐割れ性及び耐プ
ライマー性に優れた低水素溶接用フラックス入りワイヤ
の製造方法に関するものである。
鋼や拘束力の大きい鋼構造物の溶接の耐割れ性及び耐プ
ライマー性に優れた低水素溶接用フラックス入りワイヤ
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、溶接用シームレスフラックス入り
ワイヤの製造工程中における脱水素処理は１０〜１３ｍ
ｍ径のパイプにフラックスを充填し、伸線された２〜４
ｍｍ径のワイヤをベル型炉あるいはトンネル型炉にて６
００〜８００℃に加熱して行われてきた。このようにワ
イヤ径が２〜４ｍｍの比較的細径で加熱し脱水素処理す
る理由は（１）太径における生産性の優れた加熱脱水素
処理が無かった。（２）ベル型炉やトンネル型炉を使用
する場合、被加熱ワイヤをコイル巻きにしたり、炉長を
短縮するために連続ループにしなければならないが、細
径であればコイル巻きやループ状に加工し易い等であ
る。
ワイヤの製造工程中における脱水素処理は１０〜１３ｍ
ｍ径のパイプにフラックスを充填し、伸線された２〜４
ｍｍ径のワイヤをベル型炉あるいはトンネル型炉にて６
００〜８００℃に加熱して行われてきた。このようにワ
イヤ径が２〜４ｍｍの比較的細径で加熱し脱水素処理す
る理由は（１）太径における生産性の優れた加熱脱水素
処理が無かった。（２）ベル型炉やトンネル型炉を使用
する場合、被加熱ワイヤをコイル巻きにしたり、炉長を
短縮するために連続ループにしなければならないが、細
径であればコイル巻きやループ状に加工し易い等であ
る。
【０００３】他のもう一つの理由として、製品ワイヤ
０．８〜４ｍｍ径の自動溶接時のワイヤ送給性向上と製
造過程におけるワイヤの折れ破断防止の観点から、フラ
ックス入りワイヤの品種、フラックス充填率等に適した
外皮の硬さを管理するため、外皮の軟化焼鈍後の伸線に
よる加工硬化を考慮して加熱するワイヤ径を定めてい
る。すなわち、１回の加熱で目的の異なる脱水素と外皮
軟化を兼ね備えた加熱が行われてきた。また、加熱方法
としてベル型炉やトンネル型炉が使用されているが、生
産性が低いこと、熱効率が低いこと、炉の材質、構造、
炉寿命等から８００℃以上の高温での使用を避けたいこ
と、設備設置面積が大きくなること等の理由から加熱方
法として決して望ましいものではなかった。
０．８〜４ｍｍ径の自動溶接時のワイヤ送給性向上と製
造過程におけるワイヤの折れ破断防止の観点から、フラ
ックス入りワイヤの品種、フラックス充填率等に適した
外皮の硬さを管理するため、外皮の軟化焼鈍後の伸線に
よる加工硬化を考慮して加熱するワイヤ径を定めてい
る。すなわち、１回の加熱で目的の異なる脱水素と外皮
軟化を兼ね備えた加熱が行われてきた。また、加熱方法
としてベル型炉やトンネル型炉が使用されているが、生
産性が低いこと、熱効率が低いこと、炉の材質、構造、
炉寿命等から８００℃以上の高温での使用を避けたいこ
と、設備設置面積が大きくなること等の理由から加熱方
法として決して望ましいものではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようにして、溶接
の自動化の趨勢にのってソリッドワイヤの普及と共にフ
ラックス入りワイヤも急速に発展してきたが、現在、そ
の主流を占めているのは外皮の合わせ目を有するフラッ
クス入りワイヤである。このワイヤを使用したときの溶
着金属１００ｇ当たりの拡散性水素量は７ｍｌ程度であ
り、高張力鋼の溶接や拘束力の大きい鋼構造物の溶接に
使用した場合、溶接部に水素が原因した割れが発生し易
い欠点がある。また、錆止め塗料を塗布した鋼板を溶接
する場合、水素量の多いワイヤを使用するとガス溝やピ
ット等の溶接欠陥が発生し易い欠点がある。
の自動化の趨勢にのってソリッドワイヤの普及と共にフ
ラックス入りワイヤも急速に発展してきたが、現在、そ
の主流を占めているのは外皮の合わせ目を有するフラッ
クス入りワイヤである。このワイヤを使用したときの溶
着金属１００ｇ当たりの拡散性水素量は７ｍｌ程度であ
り、高張力鋼の溶接や拘束力の大きい鋼構造物の溶接に
使用した場合、溶接部に水素が原因した割れが発生し易
い欠点がある。また、錆止め塗料を塗布した鋼板を溶接
する場合、水素量の多いワイヤを使用するとガス溝やピ
ット等の溶接欠陥が発生し易い欠点がある。
【０００５】上述した合わせ目を有するフラックス入り
ワイヤの低水素化が困難な理由として、（１）充填フラ
ックスには水分が付着していること。（２）充填フラッ
クスに使用する鉱石類の原料の中には５００℃以上の加
熱をしないと結晶水が除去できない。（３）充填フラッ
クスの原料である金属粉末には水素を含有しているもの
があり、３００℃以上に加熱しないと除去できない。
（４）高温加熱すると外皮の合わせ目間隙から酸素が侵
入し充填フラックスの酸化が促進され品質が劣化する。
（５）製品ワイヤの合わせ目間隙から吸湿する等があ
り、外皮の合わせ目を有するフラックス入りワイヤでは
到底、低水素フラックス入りワイヤを実現させることは
困難である。
ワイヤの低水素化が困難な理由として、（１）充填フラ
ックスには水分が付着していること。（２）充填フラッ
クスに使用する鉱石類の原料の中には５００℃以上の加
熱をしないと結晶水が除去できない。（３）充填フラッ
クスの原料である金属粉末には水素を含有しているもの
があり、３００℃以上に加熱しないと除去できない。
（４）高温加熱すると外皮の合わせ目間隙から酸素が侵
入し充填フラックスの酸化が促進され品質が劣化する。
（５）製品ワイヤの合わせ目間隙から吸湿する等があ
り、外皮の合わせ目を有するフラックス入りワイヤでは
到底、低水素フラックス入りワイヤを実現させることは
困難である。
【０００６】そこで、低水素フラックス入りワイヤを実
現させるために開発されたのが、シームレスフラックス
入りワイヤである。このワイヤは鋼製チューブの中にフ
ラックスを充填し、脱水素のために製造工程において、
６００〜８００℃で加熱処理され、次式で示される化学
反応により充填フラックスの水分を原子状水素にし、外
皮から透過拡散させている。 Ｍｅ＋Ｈ2 Ｏ → ＭｅＯ＋Ｈ ただし、Ｍｅ：フラックス中の脱酸剤等の金属成分及び
金属外皮の内壁 Ｈ2 Ｏ：充填フラックス中の水分
現させるために開発されたのが、シームレスフラックス
入りワイヤである。このワイヤは鋼製チューブの中にフ
ラックスを充填し、脱水素のために製造工程において、
６００〜８００℃で加熱処理され、次式で示される化学
反応により充填フラックスの水分を原子状水素にし、外
皮から透過拡散させている。 Ｍｅ＋Ｈ2 Ｏ → ＭｅＯ＋Ｈ ただし、Ｍｅ：フラックス中の脱酸剤等の金属成分及び
金属外皮の内壁 Ｈ2 Ｏ：充填フラックス中の水分
【０００７】ワイヤの水分等の水素源（ポテンシャル水
素）を低下させるためには、より高温の加熱が必要であ
り、一方、ベストのワイヤ送給性を実現させるために
は、外皮の軟化焼鈍条件をコントロールをしなければな
らないから、従来行われてきた１回の加熱方法では脱水
素と外皮軟化の二つの品質目標を満足したワイヤは得ら
れない。すなわち、脱水素を強化しようとすると外皮が
軟化されすぎ製品ワイヤのサイズによっては溶接時のワ
イヤ送給性が悪くなる。逆に外皮の硬さを適性にしたや
や低温の軟化焼鈍を行うと脱水素が不足し拡散性水素量
が増加して溶接金属の耐割れ性が悪くなる。一方、ワイ
ヤの低水素化の要求が高まり、また、現状よりも更なる
ワイヤ送給性の向上を図るためには、従来の加熱方法で
は品質要求を満たすことに限界が生じているのが実状で
ある。
素）を低下させるためには、より高温の加熱が必要であ
り、一方、ベストのワイヤ送給性を実現させるために
は、外皮の軟化焼鈍条件をコントロールをしなければな
らないから、従来行われてきた１回の加熱方法では脱水
素と外皮軟化の二つの品質目標を満足したワイヤは得ら
れない。すなわち、脱水素を強化しようとすると外皮が
軟化されすぎ製品ワイヤのサイズによっては溶接時のワ
イヤ送給性が悪くなる。逆に外皮の硬さを適性にしたや
や低温の軟化焼鈍を行うと脱水素が不足し拡散性水素量
が増加して溶接金属の耐割れ性が悪くなる。一方、ワイ
ヤの低水素化の要求が高まり、また、現状よりも更なる
ワイヤ送給性の向上を図るためには、従来の加熱方法で
は品質要求を満たすことに限界が生じているのが実状で
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述したような問題を解
消するべく発明者らは鋭意研究を重ねた結果、脱水素の
強化と最適ワイヤ送給性を得るために、従来行われてい
た１回の加熱を脱水素加熱と外皮軟化加熱に分離し、そ
れぞれの目的に対し最適な加熱を行う溶接用ワイヤの製
造方法を提供するものである。その発明の要旨とすると
ころは、 （１）ワイヤ径が０．８〜４ｍｍの溶接用シームレスフ
ラックス入りワイヤの製造方法において、高温加熱によ
るワイヤの脱水素処理に当たり、第１ロール電極と第２
ロール電極の電極間距離が２〜５ｍの環状トランス内通
線方式の直接通電加熱により、ワイヤ径が８〜１５ｍｍ
の直線状のワイヤを６２０〜１１００℃の範囲内で加熱
し、５００℃以下まで熱伝達係数が２５０ｋｃａｌ／ｍ
2 ｈ℃以下で冷却した後、伸線したワイヤの拡散性水素
量を５ｍｌ／１００ｇ溶着金属以下にすることを特徴と
する溶接用ワイヤの製造方法。
消するべく発明者らは鋭意研究を重ねた結果、脱水素の
強化と最適ワイヤ送給性を得るために、従来行われてい
た１回の加熱を脱水素加熱と外皮軟化加熱に分離し、そ
れぞれの目的に対し最適な加熱を行う溶接用ワイヤの製
造方法を提供するものである。その発明の要旨とすると
ころは、 （１）ワイヤ径が０．８〜４ｍｍの溶接用シームレスフ
ラックス入りワイヤの製造方法において、高温加熱によ
るワイヤの脱水素処理に当たり、第１ロール電極と第２
ロール電極の電極間距離が２〜５ｍの環状トランス内通
線方式の直接通電加熱により、ワイヤ径が８〜１５ｍｍ
の直線状のワイヤを６２０〜１１００℃の範囲内で加熱
し、５００℃以下まで熱伝達係数が２５０ｋｃａｌ／ｍ
2 ｈ℃以下で冷却した後、伸線したワイヤの拡散性水素
量を５ｍｌ／１００ｇ溶着金属以下にすることを特徴と
する溶接用ワイヤの製造方法。
【０００９】（２）ワイヤ径が０．８〜４ｍｍの溶接用
シームレスフラックス入りワイヤの製造方法において、
高温加熱によるワイヤの脱水素処理に当たり、環状トラ
ンス内通線方式の直接通電加熱により、ワイヤ径が８〜
１５ｍｍの直線状のワイヤを６２０〜１１００℃の範囲
内で加熱した後、直結したガス加熱炉あるいは電気加熱
炉により６００〜８００℃に加熱し、５００℃以下まで
熱伝達係数が２５０ｋｃａｌ／ｍ2 ｈ℃以下で冷却した
後、伸線したワイヤの拡散性水素量を５ｍｌ／１００ｇ
溶着金属以下にすることを特徴とする溶接用ワイヤの製
造方法。
シームレスフラックス入りワイヤの製造方法において、
高温加熱によるワイヤの脱水素処理に当たり、環状トラ
ンス内通線方式の直接通電加熱により、ワイヤ径が８〜
１５ｍｍの直線状のワイヤを６２０〜１１００℃の範囲
内で加熱した後、直結したガス加熱炉あるいは電気加熱
炉により６００〜８００℃に加熱し、５００℃以下まで
熱伝達係数が２５０ｋｃａｌ／ｍ2 ｈ℃以下で冷却した
後、伸線したワイヤの拡散性水素量を５ｍｌ／１００ｇ
溶着金属以下にすることを特徴とする溶接用ワイヤの製
造方法。
【００１０】（３）ワイヤ径が０．８〜４ｍｍの溶接用
シームレスフラックス入りワイヤの製造方法において、
高温加熱によるワイヤの脱水素処理に当たり、環状トラ
ンス内通線方式の直接通電加熱により、ワイヤ径が８〜
１５ｍｍの直線状のワイヤを６２０〜１１００℃の範囲
内で加熱した後、５００℃以下まで熱伝達係数が２５０
ｋｃａｌ／ｍ2 ｈ℃以下で冷却し、さらに伸線した後、
ワイヤ径が２〜７ｍｍのワイヤをガス加熱炉あるいは電
気加熱炉により６００〜８００℃に加熱し、５００℃以
下まで熱伝達係数が２５０ｋｃａｌ／ｍ2 ｈ℃以下で冷
却した後、伸線したワイヤの拡散性水素量を３ｍｌ／１
００ｇ溶着金属以下にすることを特徴とする溶接用ワイ
ヤの製造方法にある。
シームレスフラックス入りワイヤの製造方法において、
高温加熱によるワイヤの脱水素処理に当たり、環状トラ
ンス内通線方式の直接通電加熱により、ワイヤ径が８〜
１５ｍｍの直線状のワイヤを６２０〜１１００℃の範囲
内で加熱した後、５００℃以下まで熱伝達係数が２５０
ｋｃａｌ／ｍ2 ｈ℃以下で冷却し、さらに伸線した後、
ワイヤ径が２〜７ｍｍのワイヤをガス加熱炉あるいは電
気加熱炉により６００〜８００℃に加熱し、５００℃以
下まで熱伝達係数が２５０ｋｃａｌ／ｍ2 ｈ℃以下で冷
却した後、伸線したワイヤの拡散性水素量を３ｍｌ／１
００ｇ溶着金属以下にすることを特徴とする溶接用ワイ
ヤの製造方法にある。
【００１１】以下本発明について図面に従って詳細に説
明する。図１は本発明に係る環状トランス内通線方式の
直線通電加熱の原理を示す図である。図１に示すよう
に、線材１を挟んで所定間隔を隔てて周面が相対向する
２ａ，２ｂ及び３ａ，３ｂとして示す対ロール電極２及
び３を線材１を挟んで所定間隔を隔てて配置し、各対ロ
ール電極２及び３それぞれの何れか一方または両方のロ
ール電極を図示しない電源と接続し、走行する線材１が
各対になって相対向するロール電極２ａ，２ｂ及び３
ａ，３ｂそれぞれの周面と接触しつつ通過する構成と
し、線材１が対ロール電極２、３間を通過する間に電源
Ｅから供給される。例えば商用周波数の交流電流を対ロ
ール電極２、３にある線材１へ通電し、これにより線材
１が抵抗加熱されるように設置してある。
明する。図１は本発明に係る環状トランス内通線方式の
直線通電加熱の原理を示す図である。図１に示すよう
に、線材１を挟んで所定間隔を隔てて周面が相対向する
２ａ，２ｂ及び３ａ，３ｂとして示す対ロール電極２及
び３を線材１を挟んで所定間隔を隔てて配置し、各対ロ
ール電極２及び３それぞれの何れか一方または両方のロ
ール電極を図示しない電源と接続し、走行する線材１が
各対になって相対向するロール電極２ａ，２ｂ及び３
ａ，３ｂそれぞれの周面と接触しつつ通過する構成と
し、線材１が対ロール電極２、３間を通過する間に電源
Ｅから供給される。例えば商用周波数の交流電流を対ロ
ール電極２、３にある線材１へ通電し、これにより線材
１が抵抗加熱されるように設置してある。
【００１２】一方、対ロール電極２、３間に４として示
す環状トランスを、その環内が線材送り通路となるよう
に、同心状に配置する。このトランスは磁路として好適
な性質を有する、例えば外径が方形で中央に方形の孔が
孔設されている環状の珪素鋼板等を積層して所定長さと
した鉄心と、この鉄心の９０°ずつ隔てて並行する環内
外周それぞれに長尺の導線を分割して巻回した１次コイ
ル５とから構成され、この１次コイル５の両端端子は電
源Ｅに接続してある。符号６は２次コイルである。
す環状トランスを、その環内が線材送り通路となるよう
に、同心状に配置する。このトランスは磁路として好適
な性質を有する、例えば外径が方形で中央に方形の孔が
孔設されている環状の珪素鋼板等を積層して所定長さと
した鉄心と、この鉄心の９０°ずつ隔てて並行する環内
外周それぞれに長尺の導線を分割して巻回した１次コイ
ル５とから構成され、この１次コイル５の両端端子は電
源Ｅに接続してある。符号６は２次コイルである。
【００１３】このように環状トランス内通線は導電部材
の断面積、材質等を任意に設定可能であるので、被加熱
線材の電気抵抗Ｒ1 は導電部材の電気抵抗Ｒ2 に対し
て、Ｒ 1 ＞Ｒ2 とすることが容易であり、線材は回路を
流れる電流により高能率で瞬時にして１１００℃の加熱
をすることができる。また、スパークが発生し難く、電
力効率は高周波誘導加熱の約５０％に対し、９０〜９５
％の高能率で、かつ１次側に対して２次側を低インピー
ダンスに保つことができるので電圧変動が小さくなり、
かつ給電電圧は第１ロール電極と第２ロール電極間に位
置する線材の加熱に消費されてしまい、第１電極と第２
電極の電位はほぼ等電位となり、よって第１電極と第２
電極を接地することができ、第１電極と第２電極間外に
電流が漏洩する恐れがなく、しかも、電極間距離は２〜
５ｍの比較的短く加熱装置はコンパクトである等の特徴
を有する。
の断面積、材質等を任意に設定可能であるので、被加熱
線材の電気抵抗Ｒ1 は導電部材の電気抵抗Ｒ2 に対し
て、Ｒ 1 ＞Ｒ2 とすることが容易であり、線材は回路を
流れる電流により高能率で瞬時にして１１００℃の加熱
をすることができる。また、スパークが発生し難く、電
力効率は高周波誘導加熱の約５０％に対し、９０〜９５
％の高能率で、かつ１次側に対して２次側を低インピー
ダンスに保つことができるので電圧変動が小さくなり、
かつ給電電圧は第１ロール電極と第２ロール電極間に位
置する線材の加熱に消費されてしまい、第１電極と第２
電極の電位はほぼ等電位となり、よって第１電極と第２
電極を接地することができ、第１電極と第２電極間外に
電流が漏洩する恐れがなく、しかも、電極間距離は２〜
５ｍの比較的短く加熱装置はコンパクトである等の特徴
を有する。
【００１４】このような環状トランス内通線方式の直線
通電加熱による急速加熱によって、脱水素と外皮軟化の
ための加熱を同時に行うか、脱水素と外皮軟化のための
加熱を分離し、それぞれの目的に対して最適な加熱を行
うものである。すなわち、分離して行う場合は製造工程
の前段階では脱水素加熱として６２０〜１１００℃にて
拡散性水素量の低減を図り、後段階では外皮軟化加熱と
して６００〜８００℃で行い外皮硬さのコントロール
（ワイヤ送給性向上、折れ破断防止）と拡散性水素量の
低減を図るものである。この場合に、製造工程の前段階
ではできるだけワイヤ速度の遅い太径の段階で脱水素処
理をしておけば、その後の工程では伸線と表面処理をす
ることで製品が製造できることから、ワイヤ径８〜１５
ｍｍの太径で脱水素処理を行うことが望ましい。
通電加熱による急速加熱によって、脱水素と外皮軟化の
ための加熱を同時に行うか、脱水素と外皮軟化のための
加熱を分離し、それぞれの目的に対して最適な加熱を行
うものである。すなわち、分離して行う場合は製造工程
の前段階では脱水素加熱として６２０〜１１００℃にて
拡散性水素量の低減を図り、後段階では外皮軟化加熱と
して６００〜８００℃で行い外皮硬さのコントロール
（ワイヤ送給性向上、折れ破断防止）と拡散性水素量の
低減を図るものである。この場合に、製造工程の前段階
ではできるだけワイヤ速度の遅い太径の段階で脱水素処
理をしておけば、その後の工程では伸線と表面処理をす
ることで製品が製造できることから、ワイヤ径８〜１５
ｍｍの太径で脱水素処理を行うことが望ましい。
【００１５】このように、ワイヤ径８〜１５ｍｍの太径
で脱水素処理を行う理由は、製造工程の前段階で、かつ
出来るだけワイヤ速度の遅い太径の段階で脱水素処理を
しておけば、製品ワイヤの拡散性水素量が５ｍｌ以下の
場合は、その後の工程では伸線するだけで製品が製造で
きること、また、造粒フラックスを使用する場合は、非
造粒フラックスと比較して含水量が多いため充填フラッ
クスを前もって焼成などにより乾燥を強化し、水分を減
少させることにより極低水素ワイヤを製造しているので
生産能率が劣るという欠点がある。これに対して軽度の
乾燥処理だけした造粒フラックスでも８〜１５ｍｍ径の
太径で脱水素処理すると、後工程の２〜７ｍｍ径におい
て外皮軟化が主体の加熱で、さらに脱水素が行われ拡散
性水素量が３ｍｌ以下の極低水素ワイヤが連続工程で、
しかも高能率で製造できる。
で脱水素処理を行う理由は、製造工程の前段階で、かつ
出来るだけワイヤ速度の遅い太径の段階で脱水素処理を
しておけば、製品ワイヤの拡散性水素量が５ｍｌ以下の
場合は、その後の工程では伸線するだけで製品が製造で
きること、また、造粒フラックスを使用する場合は、非
造粒フラックスと比較して含水量が多いため充填フラッ
クスを前もって焼成などにより乾燥を強化し、水分を減
少させることにより極低水素ワイヤを製造しているので
生産能率が劣るという欠点がある。これに対して軽度の
乾燥処理だけした造粒フラックスでも８〜１５ｍｍ径の
太径で脱水素処理すると、後工程の２〜７ｍｍ径におい
て外皮軟化が主体の加熱で、さらに脱水素が行われ拡散
性水素量が３ｍｌ以下の極低水素ワイヤが連続工程で、
しかも高能率で製造できる。
【００１６】図２はワイヤ径８〜１５ｍｍでの軟化焼鈍
後の外皮硬さ調整領域と外皮硬さとの関係を示す図であ
り、図３は加熱後伸線した後のワイヤ径２〜７ｍｍでの
軟化焼鈍後の外皮硬さ調整領域と外皮硬さとの関係を示
す図である。この図２及び図３に示すように、ワイヤ径
８〜１５ｍｍとワイヤ径２〜７ｍｍとでは送給性安全領
域が異なる。ワイヤ送給機から溶接箇所までの距離は数
ｍないし数十ｍと離れている。その間はフレキシブルコ
ンジットで繋がれており作業現場の状況により種々の屈
曲状態で配線されている狭隘な箇所の溶接にはフレキシ
ブルコンジットが無理やり曲げられるためフレキシブル
コンジットの内壁と通過しているワイヤとの間に大きな
抵抗が生じワイヤの送給性が不安定になる。
後の外皮硬さ調整領域と外皮硬さとの関係を示す図であ
り、図３は加熱後伸線した後のワイヤ径２〜７ｍｍでの
軟化焼鈍後の外皮硬さ調整領域と外皮硬さとの関係を示
す図である。この図２及び図３に示すように、ワイヤ径
８〜１５ｍｍとワイヤ径２〜７ｍｍとでは送給性安全領
域が異なる。ワイヤ送給機から溶接箇所までの距離は数
ｍないし数十ｍと離れている。その間はフレキシブルコ
ンジットで繋がれており作業現場の状況により種々の屈
曲状態で配線されている狭隘な箇所の溶接にはフレキシ
ブルコンジットが無理やり曲げられるためフレキシブル
コンジットの内壁と通過しているワイヤとの間に大きな
抵抗が生じワイヤの送給性が不安定になる。
【００１７】すなわち、フレキシブルコンジットの屈曲
状態によって、また、ワイヤ径によって様々な抵抗が生
じるため溶接現場に適した外皮硬さのワイヤを製造する
必要がある。そこで図３に示すように、フラックス充填
率が高充填率となると外皮の厚さが薄くなるため外皮硬
さが２５０Ｈｖ以上になるとワイヤを曲げた場合に折れ
易くなり、ワイヤ端末をスプールに曲げ止めすることが
出来なくなる。いわゆる、折れ破断限界となる。また、
外皮硬さが１５０Ｈｖ以下になると溶接時のワイヤ送給
において送給ローラとフレキシブルコンジットの間や通
電チップの入口部でワイヤが座屈し、ワイヤが送給不良
を起こす。いわゆる、ワイヤの座屈限界がある。従っ
て、外皮硬さは２５０Ｈｖ以下の折れ破断限界以下、１
５０Ｈｖ以上の座屈限界以上にする必要がある。ここが
送給性安全領域である。
状態によって、また、ワイヤ径によって様々な抵抗が生
じるため溶接現場に適した外皮硬さのワイヤを製造する
必要がある。そこで図３に示すように、フラックス充填
率が高充填率となると外皮の厚さが薄くなるため外皮硬
さが２５０Ｈｖ以上になるとワイヤを曲げた場合に折れ
易くなり、ワイヤ端末をスプールに曲げ止めすることが
出来なくなる。いわゆる、折れ破断限界となる。また、
外皮硬さが１５０Ｈｖ以下になると溶接時のワイヤ送給
において送給ローラとフレキシブルコンジットの間や通
電チップの入口部でワイヤが座屈し、ワイヤが送給不良
を起こす。いわゆる、ワイヤの座屈限界がある。従っ
て、外皮硬さは２５０Ｈｖ以下の折れ破断限界以下、１
５０Ｈｖ以上の座屈限界以上にする必要がある。ここが
送給性安全領域である。
【００１８】図４は直接通電とトンネル型炉の連結加熱
による時間と温度との関係を示す図である。この図に示
すように、直接通電により外皮温度は急速に８００℃に
加熱され、それに伴うフラックス温度も５ｍｉｎ後に
は、ほぼ外皮温度と同じ温度に達することが判る。図５
は連続式トンネル型炉の加熱による時間と温度との関係
を示す図である。この図に示すように、図４と違って外
皮温度は２〜３ｍｉｎ後に徐々に８００℃に達する。ま
た、それに伴うフラックス温度も同様に徐々に加熱され
て約８ｍｉｎ後に８００℃に達することが判る。このよ
うに直接通電は短期間に高温加熱が可能となると共に、
工程を直結化できインライン連続加熱が可能となり、太
径や外皮の薄いワイヤを直線状で加熱処理ができ、しか
も、熱効率の高い加熱方法であることを示している。
による時間と温度との関係を示す図である。この図に示
すように、直接通電により外皮温度は急速に８００℃に
加熱され、それに伴うフラックス温度も５ｍｉｎ後に
は、ほぼ外皮温度と同じ温度に達することが判る。図５
は連続式トンネル型炉の加熱による時間と温度との関係
を示す図である。この図に示すように、図４と違って外
皮温度は２〜３ｍｉｎ後に徐々に８００℃に達する。ま
た、それに伴うフラックス温度も同様に徐々に加熱され
て約８ｍｉｎ後に８００℃に達することが判る。このよ
うに直接通電は短期間に高温加熱が可能となると共に、
工程を直結化できインライン連続加熱が可能となり、太
径や外皮の薄いワイヤを直線状で加熱処理ができ、しか
も、熱効率の高い加熱方法であることを示している。
【００１９】図６は拡散性水素量と横向き溶接、隅肉溶
接における水素割れとの関係を示す図である。この図に
示すように溶着金属１００ｇ当たりの拡散性水素量と溶
着金属の引張強さとの関係において、拡散性水素量が５
ｍｌであると溶着金属の引張強さが６０ｋｇｆ／ｍｍ2
と急激に低下し、７ｍｌ以上となると溶着金属の引張強
さが５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以下となり、水素割れの発生を
生ずる発生領域に入る。従って、溶着金属１００ｇ当た
りの拡散性水素量は５ｍｌ以下にするのが望ましいこと
が判る。
接における水素割れとの関係を示す図である。この図に
示すように溶着金属１００ｇ当たりの拡散性水素量と溶
着金属の引張強さとの関係において、拡散性水素量が５
ｍｌであると溶着金属の引張強さが６０ｋｇｆ／ｍｍ2
と急激に低下し、７ｍｌ以上となると溶着金属の引張強
さが５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以下となり、水素割れの発生を
生ずる発生領域に入る。従って、溶着金属１００ｇ当た
りの拡散性水素量は５ｍｌ以下にするのが望ましいこと
が判る。
【００２０】図７は拡散性水素量とピット発生個数及び
ガス溝発生率との関係を示す図である。この図７に示す
ように、溶着金属１００ｇ当たりの拡散性水素量と耐プ
ライマー性について示しており、水平隅肉溶接での無機
ジンクプライマー塗布２０μｍ厚さの場合のワイヤを使
用したときの５０ｃｍ当たりのピット発生個数及びガス
溝発生率は拡散性水素量１０ｍｌ以上になると急激に増
加する傾向が示されている。これにより拡散性水素量は
耐プライマー性の観点から１０ｍｌ以下に抑える必要が
ある。従って、図６の耐水素割れ性及び図７の耐プライ
マー性を考慮すると拡散性水素量は少なくとも７ｍｌ以
下、好ましくは５ｍｌに抑える必要があることが判る。
なお、本発明を適用するシームレスフラックス入りワイ
ヤの好ましいフラックス充填率は１０〜２６％である。
ガス溝発生率との関係を示す図である。この図７に示す
ように、溶着金属１００ｇ当たりの拡散性水素量と耐プ
ライマー性について示しており、水平隅肉溶接での無機
ジンクプライマー塗布２０μｍ厚さの場合のワイヤを使
用したときの５０ｃｍ当たりのピット発生個数及びガス
溝発生率は拡散性水素量１０ｍｌ以上になると急激に増
加する傾向が示されている。これにより拡散性水素量は
耐プライマー性の観点から１０ｍｌ以下に抑える必要が
ある。従って、図６の耐水素割れ性及び図７の耐プライ
マー性を考慮すると拡散性水素量は少なくとも７ｍｌ以
下、好ましくは５ｍｌに抑える必要があることが判る。
なお、本発明を適用するシームレスフラックス入りワイ
ヤの好ましいフラックス充填率は１０〜２６％である。
【００２１】
実施例１ フラックス充填率１５％のＪＩＳ Ｚ ３３１３ ＹＦ
Ｗ−Ｃ５０ＤＲ溶接用シームレスフラックス入りワイヤ
素線径２１ｍｍのものを、充填フラックスの充満率を１
００％以上とするための縮径伸線工程にて伸線・表面処
理を行ってワイヤ径１０ｍｍとし、このワイヤを高温加
熱によるワイヤの脱水素処理するために第１ロール電極
と第２ロール電極の電極間距離５ｍの環状トランス内直
線方式の直接通電加熱により、ワイヤ速度２０ｍｐｍ、
加熱速度７２℃／ｓｅｃで１０８０℃の温度に加熱し
た。そのときのワイヤ外皮温度とフラックス温度につい
て図８に示す。すなわち、図８は時間とフラックス入り
ワイヤの外皮温度およびフラックス温度との関係を示
す。この図８に示すように、通電加熱直後の外皮温度は
１０８０℃に急速加熱され、それと同時にフラックス温
度も１ｍｉｎ後には約９５０℃に加熱された状態を示し
ている。このように加熱した後、空気冷却により５０ｋ
ｃａｌ／ｍ2 ｈ℃、４ｍｉｎ冷却し、引続いて冷却速度
２．４℃／ｓｅｃの水冷によって５００℃以下に急速制
御冷却を行った後、伸線・表面処理をしてワイヤ径２．
４ｍｍの製品を得た。この得られた２．４ｍｍ径のワイ
ヤを用いて溶接条件５５０Ａ，４２Ｖ，３５ｃｍ／ｍｉ
ｎ，Ｅｘｔ．＝３０ｍｍ，ＣＯ2 ３０ｌ／ｍｉｎなる溶
接条件にて使用したときの溶着金属１００ｇ当たりの拡
散水素量はガスクロマトグラフ法によって測定した結果
は４．２ｍｌであった。
Ｗ−Ｃ５０ＤＲ溶接用シームレスフラックス入りワイヤ
素線径２１ｍｍのものを、充填フラックスの充満率を１
００％以上とするための縮径伸線工程にて伸線・表面処
理を行ってワイヤ径１０ｍｍとし、このワイヤを高温加
熱によるワイヤの脱水素処理するために第１ロール電極
と第２ロール電極の電極間距離５ｍの環状トランス内直
線方式の直接通電加熱により、ワイヤ速度２０ｍｐｍ、
加熱速度７２℃／ｓｅｃで１０８０℃の温度に加熱し
た。そのときのワイヤ外皮温度とフラックス温度につい
て図８に示す。すなわち、図８は時間とフラックス入り
ワイヤの外皮温度およびフラックス温度との関係を示
す。この図８に示すように、通電加熱直後の外皮温度は
１０８０℃に急速加熱され、それと同時にフラックス温
度も１ｍｉｎ後には約９５０℃に加熱された状態を示し
ている。このように加熱した後、空気冷却により５０ｋ
ｃａｌ／ｍ2 ｈ℃、４ｍｉｎ冷却し、引続いて冷却速度
２．４℃／ｓｅｃの水冷によって５００℃以下に急速制
御冷却を行った後、伸線・表面処理をしてワイヤ径２．
４ｍｍの製品を得た。この得られた２．４ｍｍ径のワイ
ヤを用いて溶接条件５５０Ａ，４２Ｖ，３５ｃｍ／ｍｉ
ｎ，Ｅｘｔ．＝３０ｍｍ，ＣＯ2 ３０ｌ／ｍｉｎなる溶
接条件にて使用したときの溶着金属１００ｇ当たりの拡
散水素量はガスクロマトグラフ法によって測定した結果
は４．２ｍｌであった。
【００２２】実施例２ フラックス充填率１８％のＪＩＳ Ｚ ３３１３ ＹＦ
Ｗ−Ｃ５０ＤＲ溶接用シームレスフラックス入りワイヤ
素線径２１．５ｍｍのものを、充填フラックスの充満率
を１００％以上とするための縮径伸線工程にて伸線・表
面処理を行ってワイヤ径１０．５ｍｍとし、このワイヤ
を高温加熱によるワイヤの脱水素処理するために第１ロ
ール電極と第２ロール電極の電極間距離５ｍの環状トラ
ンス内直線方式の直接通電加熱により、ワイヤ速度２０
ｍｐｍ、加熱速度５３℃／ｓｅｃで８００℃の温度に加
熱した。そのときのワイヤ外皮温度とフラックス温度に
ついて図９に示す。すなわち、図９は時間とフラックス
入りワイヤの外皮温度およびフラックス温度との関係を
示す。この図９に示すように、通電加熱直後の外皮温度
は８００℃に急速加熱され、それと同時にフラックス温
度も１ｍｉｎ後には約８００℃に加熱された状態を示し
ている。このように加熱した後、引続き直結したガス加
熱炉あるいは連続炉加熱炉により８００℃、２ｍｉｎ加
熱後、空気冷却により５０ｋｃａｌ／ｍ2 ｈ℃、２ｍｉ
ｎ冷却し、引続いて冷却速度２．５℃／ｓｅｃの水冷に
よって５００℃以下に急速制御冷却を行った後、伸線・
表面処理をしてワイヤ径２．０ｍｍの製品を得た。この
得られた２．０ｍｍ径のワイヤを用いて溶接条件５００
Ａ，３８Ｖ，３５ｃｍ／ｍｉｎ，Ｅｘｔ．＝２５ｍｍ，
ＣＯ2 ２５ｌ／ｍｉｎなる溶接条件にて使用したときの
溶着金属１００ｇ当たりの拡散水素量はガスクロマトグ
ラフ法によって測定した結果は４．５ｍｌであった。
Ｗ−Ｃ５０ＤＲ溶接用シームレスフラックス入りワイヤ
素線径２１．５ｍｍのものを、充填フラックスの充満率
を１００％以上とするための縮径伸線工程にて伸線・表
面処理を行ってワイヤ径１０．５ｍｍとし、このワイヤ
を高温加熱によるワイヤの脱水素処理するために第１ロ
ール電極と第２ロール電極の電極間距離５ｍの環状トラ
ンス内直線方式の直接通電加熱により、ワイヤ速度２０
ｍｐｍ、加熱速度５３℃／ｓｅｃで８００℃の温度に加
熱した。そのときのワイヤ外皮温度とフラックス温度に
ついて図９に示す。すなわち、図９は時間とフラックス
入りワイヤの外皮温度およびフラックス温度との関係を
示す。この図９に示すように、通電加熱直後の外皮温度
は８００℃に急速加熱され、それと同時にフラックス温
度も１ｍｉｎ後には約８００℃に加熱された状態を示し
ている。このように加熱した後、引続き直結したガス加
熱炉あるいは連続炉加熱炉により８００℃、２ｍｉｎ加
熱後、空気冷却により５０ｋｃａｌ／ｍ2 ｈ℃、２ｍｉ
ｎ冷却し、引続いて冷却速度２．５℃／ｓｅｃの水冷に
よって５００℃以下に急速制御冷却を行った後、伸線・
表面処理をしてワイヤ径２．０ｍｍの製品を得た。この
得られた２．０ｍｍ径のワイヤを用いて溶接条件５００
Ａ，３８Ｖ，３５ｃｍ／ｍｉｎ，Ｅｘｔ．＝２５ｍｍ，
ＣＯ2 ２５ｌ／ｍｉｎなる溶接条件にて使用したときの
溶着金属１００ｇ当たりの拡散水素量はガスクロマトグ
ラフ法によって測定した結果は４．５ｍｌであった。
【００２３】実施例３ フラックス充填率１２％のＪＩＳ Ｚ ３３１３ ＹＦ
Ｗ−Ｃ５０ＤＲ溶接用シームレスフラックス入りワイヤ
素線径２１ｍｍのものを、充填フラックスの充満率を１
００％以上とするための縮径伸線工程にて伸線・表面処
理を行ってワイヤ径１０ｍｍとし、このワイヤを高温加
熱によるワイヤの脱水素処理するために第１ロール電極
と第２ロール電極の電極間距離２．５ｍの環状トランス
内直線方式の直接通電加熱により、ワイヤ速度６０ｍｐ
ｍ、加熱速度３５０℃／ｓｅｃで８８０℃の温度に加熱
した。そのときのワイヤ外皮温度とフラックス温度につ
いて図１０に示す。すなわち、図１０は時間とフラック
ス入りワイヤの外皮温度およびフラックス温度との関係
を示す。この図１０に示すように、通電加熱直後の外皮
温度は８８０℃に急速加熱され、それと同時にフラック
ス温度も１ｍｉｎ後には約８００℃に加熱された状態を
示している。このように加熱した後、空気冷却により２
０ｋｃａｌ／ｍ2 ｈ℃、４ｍｉｎ冷却し、引続いて冷却
速度１．６℃／ｓｅｃの水冷によって５００℃以下に急
速制御冷却を行った後、伸線を行い、ワイヤ径３．２ｍ
ｍとした後、外皮の軟化処理、脱水素処理するためにト
ンネル炉型加熱により、８００℃、５ｍｉｎの熱処理を
行った。そのときのワイヤ外皮温度とフラックス温度に
ついて図１１に示す。すなわち、図１１は時間とフラッ
クス入りワイヤの外皮温度およびフラックス温度との関
係を示す。この図１１に示すように、加熱３ｍｉｎ後に
外皮温度は８００℃に加熱され、それと同時にフラック
ス温度も６ｍｉｎ後には約８００℃に加熱された。この
ように加熱した後、再度空気冷却により８０ｋｃａｌ／
ｍ2 ｈ℃、３ｍｉｎ冷却し、引続いて冷却速度２．２℃
／ｓｅｃの水冷によって４００℃以下に急速制御冷却を
行った後、伸線・表面処理をしてワイヤ径１．２ｍｍの
製品を得た。この得られた１．２ｍｍ径のワイヤを用い
て溶接条件２７０Ａ，３０Ｖ，３５ｃｍ／ｍｉｎ，Ｅｘ
ｔ．＝２０ｍｍ，ＣＯ2 ２５ｌ／ｍｉｎなる溶接条件に
て使用したときの溶着金属１００ｇ当たりの拡散水素量
はガスクロマトグラフ法によって測定した結果は２．１
ｍｌであった。
Ｗ−Ｃ５０ＤＲ溶接用シームレスフラックス入りワイヤ
素線径２１ｍｍのものを、充填フラックスの充満率を１
００％以上とするための縮径伸線工程にて伸線・表面処
理を行ってワイヤ径１０ｍｍとし、このワイヤを高温加
熱によるワイヤの脱水素処理するために第１ロール電極
と第２ロール電極の電極間距離２．５ｍの環状トランス
内直線方式の直接通電加熱により、ワイヤ速度６０ｍｐ
ｍ、加熱速度３５０℃／ｓｅｃで８８０℃の温度に加熱
した。そのときのワイヤ外皮温度とフラックス温度につ
いて図１０に示す。すなわち、図１０は時間とフラック
ス入りワイヤの外皮温度およびフラックス温度との関係
を示す。この図１０に示すように、通電加熱直後の外皮
温度は８８０℃に急速加熱され、それと同時にフラック
ス温度も１ｍｉｎ後には約８００℃に加熱された状態を
示している。このように加熱した後、空気冷却により２
０ｋｃａｌ／ｍ2 ｈ℃、４ｍｉｎ冷却し、引続いて冷却
速度１．６℃／ｓｅｃの水冷によって５００℃以下に急
速制御冷却を行った後、伸線を行い、ワイヤ径３．２ｍ
ｍとした後、外皮の軟化処理、脱水素処理するためにト
ンネル炉型加熱により、８００℃、５ｍｉｎの熱処理を
行った。そのときのワイヤ外皮温度とフラックス温度に
ついて図１１に示す。すなわち、図１１は時間とフラッ
クス入りワイヤの外皮温度およびフラックス温度との関
係を示す。この図１１に示すように、加熱３ｍｉｎ後に
外皮温度は８００℃に加熱され、それと同時にフラック
ス温度も６ｍｉｎ後には約８００℃に加熱された。この
ように加熱した後、再度空気冷却により８０ｋｃａｌ／
ｍ2 ｈ℃、３ｍｉｎ冷却し、引続いて冷却速度２．２℃
／ｓｅｃの水冷によって４００℃以下に急速制御冷却を
行った後、伸線・表面処理をしてワイヤ径１．２ｍｍの
製品を得た。この得られた１．２ｍｍ径のワイヤを用い
て溶接条件２７０Ａ，３０Ｖ，３５ｃｍ／ｍｉｎ，Ｅｘ
ｔ．＝２０ｍｍ，ＣＯ2 ２５ｌ／ｍｉｎなる溶接条件に
て使用したときの溶着金属１００ｇ当たりの拡散水素量
はガスクロマトグラフ法によって測定した結果は２．１
ｍｌであった。
【００２４】図１２は各実施例での加熱時間と拡散性水
素量との関係を示す図である。この図に示すように、非
加熱のものに比較して本発明での溶着金属１００ｇ当た
りの拡散水素量は実施例１の４．２ｍｌ、実施例２の
４．５ｍｌ及び実施例３の直接通電加熱で８８０℃、空
気冷却後５００℃までの水冷のときの５．０ｍｌ並びに
その後再度トンネル炉による加熱、冷却したときの２．
１ｍｌといずれも比較例に比べて拡散性水素量が極低減
していることが判る。このように拡散性水素量を低減さ
せることにより、高張力鋼や構造用鋼の溶接での耐割れ
性に優れ、また耐プライマー性にも優れた低水素溶接用
フラックス入りワイヤを能率よく製造することが可能と
なった。
素量との関係を示す図である。この図に示すように、非
加熱のものに比較して本発明での溶着金属１００ｇ当た
りの拡散水素量は実施例１の４．２ｍｌ、実施例２の
４．５ｍｌ及び実施例３の直接通電加熱で８８０℃、空
気冷却後５００℃までの水冷のときの５．０ｍｌ並びに
その後再度トンネル炉による加熱、冷却したときの２．
１ｍｌといずれも比較例に比べて拡散性水素量が極低減
していることが判る。このように拡散性水素量を低減さ
せることにより、高張力鋼や構造用鋼の溶接での耐割れ
性に優れ、また耐プライマー性にも優れた低水素溶接用
フラックス入りワイヤを能率よく製造することが可能と
なった。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、ワイ
ヤ径８〜１５ｍｍの太径で脱水素並びに外皮軟化処理
し、その後は伸線するだけで０．８〜４ｍｍ径の製品を
製造することが可能となった。すなわち、ワイヤ径が８
〜１５ｍｍの直線状のシームレスフラックス入りワイヤ
をインライン連続工程において、６２０〜１１００℃の
範囲内でスパークの発生もなく直接通電加熱することが
可能となり、５００℃まで２５０ｋｃａｌ／ｍ2 ｈ℃以
下で冷却することにより、拡散性水素量を５ｍｌ／１０
０ｇ溶着金属以下のワイヤを製造可能となった。また、
上記のようにワイヤ径８〜１５ｍｍで脱水素できるた
め、その後は伸線するだけで外皮硬さがビッカース硬度
１８０〜２５０Ｈｖに調整された製品径２〜４ｍｍのシ
ームレスフラックス入りワイヤの製造が可能となった。
さらに、ワイヤ径を８〜１０ｍｍ程度にすると、ビッカ
ース硬度が２００〜２５０Ｈｖに調整された製品径０．
８〜１．６ｍｍのシームレスフラックス入りワイヤの製
造も可能となった。さらに加えて、パイプ素材である帯
鋼の化学成分により熱処理されるワイヤ径と製品の外皮
硬さを選定することも可能となった。
ヤ径８〜１５ｍｍの太径で脱水素並びに外皮軟化処理
し、その後は伸線するだけで０．８〜４ｍｍ径の製品を
製造することが可能となった。すなわち、ワイヤ径が８
〜１５ｍｍの直線状のシームレスフラックス入りワイヤ
をインライン連続工程において、６２０〜１１００℃の
範囲内でスパークの発生もなく直接通電加熱することが
可能となり、５００℃まで２５０ｋｃａｌ／ｍ2 ｈ℃以
下で冷却することにより、拡散性水素量を５ｍｌ／１０
０ｇ溶着金属以下のワイヤを製造可能となった。また、
上記のようにワイヤ径８〜１５ｍｍで脱水素できるた
め、その後は伸線するだけで外皮硬さがビッカース硬度
１８０〜２５０Ｈｖに調整された製品径２〜４ｍｍのシ
ームレスフラックス入りワイヤの製造が可能となった。
さらに、ワイヤ径を８〜１０ｍｍ程度にすると、ビッカ
ース硬度が２００〜２５０Ｈｖに調整された製品径０．
８〜１．６ｍｍのシームレスフラックス入りワイヤの製
造も可能となった。さらに加えて、パイプ素材である帯
鋼の化学成分により熱処理されるワイヤ径と製品の外皮
硬さを選定することも可能となった。
【００２６】さらに、太径８〜１５ｍｍと中径２〜７ｍ
ｍの２回の脱水素ならびに外皮軟化処理により極低水素
ワイヤの製造も可能となった。すなわち、ワイヤ径が８
〜１５ｍｍの太径で直接通電加熱により脱水素処理し、
その後の２〜７ｍｍの中径でガスあるいは電気加熱によ
る連続式加熱炉により加熱し外皮軟化と脱水素処理する
ことにより外皮硬さがビッカース硬度１５０〜２５０Ｈ
ｖの間の目標値に調整され、拡散性水素量が３ｍｌ／１
００ｇ溶着金属以下の極低水素ワイヤを製造できるよう
になった。また、充填フラックスの乾燥強化の廃止が可
能となった。すなわち、含有水分の多い充填フラックス
でも充填前に別工程において焼成等により乾燥強化しな
くても８〜１５ｍｍの太径で脱水素処理すると、後工程
のワイヤ径が２〜７ｍｍにおいて更に脱水素が行われ、
拡散性水素量が３ｍｌ／１００ｇ溶着金属以下の極低水
素ワイヤを製造できるようになり、充填フラックスの焼
成等による乾燥強化を中止出来るようになった。
ｍの２回の脱水素ならびに外皮軟化処理により極低水素
ワイヤの製造も可能となった。すなわち、ワイヤ径が８
〜１５ｍｍの太径で直接通電加熱により脱水素処理し、
その後の２〜７ｍｍの中径でガスあるいは電気加熱によ
る連続式加熱炉により加熱し外皮軟化と脱水素処理する
ことにより外皮硬さがビッカース硬度１５０〜２５０Ｈ
ｖの間の目標値に調整され、拡散性水素量が３ｍｌ／１
００ｇ溶着金属以下の極低水素ワイヤを製造できるよう
になった。また、充填フラックスの乾燥強化の廃止が可
能となった。すなわち、含有水分の多い充填フラックス
でも充填前に別工程において焼成等により乾燥強化しな
くても８〜１５ｍｍの太径で脱水素処理すると、後工程
のワイヤ径が２〜７ｍｍにおいて更に脱水素が行われ、
拡散性水素量が３ｍｌ／１００ｇ溶着金属以下の極低水
素ワイヤを製造できるようになり、充填フラックスの焼
成等による乾燥強化を中止出来るようになった。
【００２７】また、結晶水や水素を含有する原材料の調
整の不便を解消した。すなわち、８〜１５ｍｍの太径に
おいて最高温度１１００℃で脱水素処理することが可能
となり、後工程のワイヤ径が２〜７ｍｍにおいても更に
脱水素処理されるため、結晶水や水素を含有している原
材料の調整の不便もなく拡散性水素量が３ｍｌ／１００
ｇ溶着金属以下の極低水素ワイヤの製造が可能となっ
た。また、更に脱水素加熱と外皮軟化加熱に分離するこ
とにより、それぞれの最適加熱条件の選定が可能となっ
た。すなわち、脱水素の強化と溶接時のフレキシブルコ
ンジットの厳しい屈曲条件下における安定したワイヤ送
給性を得るために、従来行われていた一回の加熱を脱水
素加熱と外皮軟化加熱に分離し、それぞれの目的に対し
最適の加熱を行うことが可能となった。このように工業
上極めて優れた効果を奏するものである。
整の不便を解消した。すなわち、８〜１５ｍｍの太径に
おいて最高温度１１００℃で脱水素処理することが可能
となり、後工程のワイヤ径が２〜７ｍｍにおいても更に
脱水素処理されるため、結晶水や水素を含有している原
材料の調整の不便もなく拡散性水素量が３ｍｌ／１００
ｇ溶着金属以下の極低水素ワイヤの製造が可能となっ
た。また、更に脱水素加熱と外皮軟化加熱に分離するこ
とにより、それぞれの最適加熱条件の選定が可能となっ
た。すなわち、脱水素の強化と溶接時のフレキシブルコ
ンジットの厳しい屈曲条件下における安定したワイヤ送
給性を得るために、従来行われていた一回の加熱を脱水
素加熱と外皮軟化加熱に分離し、それぞれの目的に対し
最適の加熱を行うことが可能となった。このように工業
上極めて優れた効果を奏するものである。
【図１】本発明に係る環状トランス内通線方式の直線通
電加熱の原理を示す図、
電加熱の原理を示す図、
【図２】ワイヤ径８〜１５ｍｍでの軟化焼鈍後の外皮硬
さ調整領域と外皮硬さとの関係を示す図、
さ調整領域と外皮硬さとの関係を示す図、
【図３】加熱後伸線した後のワイヤ径２〜７ｍｍでの軟
化焼鈍後の外皮硬さ調整領域と外皮硬さとの関係を示す
図、
化焼鈍後の外皮硬さ調整領域と外皮硬さとの関係を示す
図、
【図４】直接通電とトンネル型炉の連結加熱による時間
と温度との関係を示す図、
と温度との関係を示す図、
【図５】連続式トンネル型炉の加熱による時間と温度と
の関係を示す図、
の関係を示す図、
【図６】拡散性水素量と横向き溶接、隅肉溶接における
水素割れとの関係を示す図、
水素割れとの関係を示す図、
【図７】拡散性水素量とピット発生個数及びガス溝発生
率との関係を示す図、
率との関係を示す図、
【図８】実施例１での時間とフラックス入りワイヤの外
皮温度およびフラックス温度との関係を示す図、
皮温度およびフラックス温度との関係を示す図、
【図９】実施例２での時間とフラックス入りワイヤの外
皮温度およびフラックス温度との関係を示す図、
皮温度およびフラックス温度との関係を示す図、
【図１０】実施例３での時間とフラックス入りワイヤの
外皮温度およびフラックス温度との関係を示す図、
外皮温度およびフラックス温度との関係を示す図、
【図１１】実施例３の他の時間とフラックス入りワイヤ
の外皮温度およびフラックス温度との関係を示す図、
の外皮温度およびフラックス温度との関係を示す図、
【図１２】各実施例での加熱時間と拡散性水素量との関
係を示す図である。
係を示す図である。
１ 線材 ２、３ 対ロール電極 ４ 環状トランス ５ １次コイル ６ ２次コイル
Claims (3)
- 【請求項１】 ワイヤ径が０．８〜４ｍｍの溶接用シー
ムレスフラックス入りワイヤの製造方法において、高温
加熱によるワイヤの脱水素処理に当たり、第１ロール電
極と第２ロール電極の電極間距離が２〜５ｍの環状トラ
ンス内通線方式の直接通電加熱により、ワイヤ径が８〜
１５ｍｍの直線状のワイヤを６２０〜１１００℃の範囲
内で加熱し、５００℃以下まで熱伝達係数が２５０ｋｃ
ａｌ／ｍ2 ｈ℃以下で冷却した後、伸線したワイヤの拡
散性水素量を５ｍｌ／１００ｇ溶着金属以下にすること
を特徴とする溶接用ワイヤの製造方法。 - 【請求項２】 ワイヤ径が０．８〜４ｍｍの溶接用シー
ムレスフラックス入りワイヤの製造方法において、高温
加熱によるワイヤの脱水素処理に当たり、環状トランス
内通線方式の直接通電加熱により、ワイヤ径が８〜１５
ｍｍの直線状のワイヤを６２０〜１１００℃の範囲内で
加熱した後、直結したガス加熱炉あるいは電気加熱炉に
より６００〜８００℃に加熱し、５００℃以下まで熱伝
達係数が２５０ｋｃａｌ／ｍ2 ｈ℃以下で冷却した後、
伸線したワイヤの拡散性水素量を５ｍｌ／１００ｇ溶着
金属以下にすることを特徴とする溶接用ワイヤの製造方
法。 - 【請求項３】 ワイヤ径が０．８〜４ｍｍの溶接用シー
ムレスフラックス入りワイヤの製造方法において、高温
加熱によるワイヤの脱水素処理に当たり、環状トランス
内通線方式の直接通電加熱により、ワイヤ径が８〜１５
ｍｍの直線状のワイヤを６２０〜１１００℃の範囲内で
加熱した後、５００℃以下まで熱伝達係数が２５０ｋｃ
ａｌ／ｍ2 ｈ℃以下で冷却した後、さらに伸線した後、
ワイヤ径が２〜７ｍｍのワイヤをガス加熱炉あるいは電
気加熱炉により６００〜８００℃に加熱し、５００℃以
下まで熱伝達係数が２５０ｋｃａｌ／ｍ2 ｈ℃以下で冷
却し、伸線したワイヤの拡散性水素量を３ｍｌ／１００
ｇ溶着金属以下にすることを特徴とする溶接用ワイヤの
製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22085995A JPH0957489A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 溶接用ワイヤの製造方法 |
| TW86101783A TW318157B (ja) | 1995-08-29 | 1997-02-15 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22085995A JPH0957489A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 溶接用ワイヤの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0957489A true JPH0957489A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=16757672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22085995A Withdrawn JPH0957489A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 溶接用ワイヤの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0957489A (ja) |
| TW (1) | TW318157B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100340643B1 (ko) * | 1997-07-02 | 2002-07-18 | 이구택 | 용접봉용 선재의 제조방법 |
| JP2008093715A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Nippon Steel Corp | 高降伏強度高靭性ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
| US9773721B2 (en) | 2009-09-04 | 2017-09-26 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Lead-free solder alloy, connecting member and a method for its manufacture, and electronic part |
-
1995
- 1995-08-29 JP JP22085995A patent/JPH0957489A/ja not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-02-15 TW TW86101783A patent/TW318157B/zh active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100340643B1 (ko) * | 1997-07-02 | 2002-07-18 | 이구택 | 용접봉용 선재의 제조방법 |
| JP2008093715A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Nippon Steel Corp | 高降伏強度高靭性ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
| US9773721B2 (en) | 2009-09-04 | 2017-09-26 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Lead-free solder alloy, connecting member and a method for its manufacture, and electronic part |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW318157B (ja) | 1997-10-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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