JPS58209500A - フラツクス入りワイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はブラックス入りワイヤの製造方法に関し、詳細
には、帯鋼を管状に成形しながらフラックスを充填し、
該帯鋼の両側縁突合せ部をＴＩＧ溶接した後伸線加工を
施してフラックス入シワイヤを製造する方法において、
溶接熱による充填フラックスの劣化・変質を極力防止す
ると共に溶接部の性能を高め、高品質の７ラツクス入シ
ワイヤを巧みに製造する方εに関するものである。

金属製外皮に溶接用のフラックスを充填してなるワイヤ
は、フラックス入シワイヤあるいは複合ワイヤと称され
、たとえば■フラックスを外部から供給する必要がない
ので浴接準備が簡里でめる、■耐気孔性が良好で現場溶
接に画している、■被覆アーク溶接棒を使用する場合に
比べて２＠以上の能率が期待できる、■溶造みがやや浅
く耐割れ性が良好である、■アークがソフトで、スパッ
タの発生が少なく、ビード外観が良好である、等確槁の
特徴があるので、自動もしくは半自動溶接の分野を主体
にして普及しつつある。しかし、いくつかの問題点も胃
しておシ、■ヒユーム量が多い、■ワイヤ送給性がやや
不安定である、■充填フラックスが吸湿し易い、■生産
性が低く１％ｉ価である、等力Ｓ挙げられる。こうした
問題を生じるのは、金属外皮によるフラックスの密封性
能の低さに負うところが大きい。即ち一般のフラックス
入シワイヤは帯鋼を輻方向に湾曲して管状ＫＩｌｉｌＺ
形しながらフラックスを充填し、次いで所定の断面寸伝
まで伸線加工することによって製造しており、湾曲後突
合わされた帯鋼両備縁は朧に圧接されているだけであっ
て＃鎖性に欠けるので、この部分から湿気が浸入してフ
ラックスを湿らせ、あるいは前記圧接部からもれたフラ
ックスが浴接機のワイヤガイド内に堆慎し、送給速度の
不女定を招き、それらの結果前述の様な間＠カＳ発生す
るものと考えられる。

この＠な開−に対処する為の方策として、例えば特公昭
４５−８０９８７号公報や特開昭５６−１４８４９４号
公報等に見られる様に、継目なしの管状ワイヤの一方端
からフラックスを充填した後押−老加工を行ない、しか
もその表面に銅等の導電性材料をめっきして通電性を高
めたものも提案されている。この様なブラックス入シワ
イヤであれば鋼装外皮に継目がないので充填フラックス
の吸湿や通電不良暮は全く起こらない３．シかしながら
、釉怪の管状ワイヤ内へ粉ｒ状ブラックスを充填する作
業はそれ自身極めて煩雑であると共に。

全長に亘って充填率を拘−にすることは極めて内難であ
る。

一方、例えば特開昭５６−１４８４９４号公報には、帯
鋼を一方向に湾曲成形して傅られる管状ワイヤの両側縁
突合せ部を、ＴＩＧ浴接、高周波抵抗浴接、レーザ溶接
等によって封鎖する技術が提案されているが、これらの
中では接合部の品質や外観等の点でＴＩＧ浴接法がもつ
とも曖れている。即′ｃ０）ＴＩＧ溶接広であれば、シ
ーム溶接後の後処理（余盛シの削除等）を省略し得ると
共に、伸線加工等に：　ｔｌｌｌ（える優れた継手＠度
を偽ることができ、且つ設備費も比収的′ゲ価でめる。

−万シーム浴接時の熱によって充填フラックスが劣化・
父簀するという問題が指個されている。この様な欠点の
防止策としては＃接入熱を低減する方法が考えられるが
、溶接電流を下げるとアークが不女定になって帽合不良
が発生し易くなり、且つ高速浴接の要請にも応じられな
くなる。筐た生産性を高める為に超速浴接εを採用する
と、浴部プールが細長（なって溶−金属の冷却凝固速度
が高まシ、浴場中の気泡の浮上・放出が阻ｄされる為、
溶接金属に気孔欠陥が発生するという問題もある。

本発明者等は上記の砿な事情に看目し、特に帯鋼両側縁
突合せ部をＴＩＧ浴接によシ封顧する方法を採用した場
合における前述の様な問題点を解消し、７ラツクス入り
ワイヤの品質及び生産性を高めようとして鋭意研究を進
めてきた１、本発明はかかる研究の結果完成されたもの
であって、その樺或は、帯鋼を管状に成形しつつフラッ
クスを充填し、該帯鋼の両＊＋＊突合仰をＴＩＧ塔接し
た後伸祿加工を施してフリツクス入りワイヤを製造する
に当シ、帯痢として酸素含有量が８〜１１００ｐｐの鋼
材を使用すると共に、その槓功面において、溶接缶端の
断面積が全外皮帯−の断面積に対して５〜２５係となる
様に浴接入熱を♀丘整しなから溶接するところ洗姿旨が
存在する。

以下央験経過を追って本発明の徴収及び作用効果を詳細
に説明する。

まず第１図は本発明の央厖例全示す概略工程説明図であ
り、各工程における加工物の照面を夫カ併記している。

不例ではまずスプーＡ／１に巻回された帯鋼２を連続的
に繰〕出し、図示しない爾曲加エローラによって（＆）
、（ｂｌ、（ｅ）に示す如く順次管状にｌｆｔ形してい
く１．そして帯鋼２の両側縁が蚕触する前の適当な位貧
で、湾曲した帯鋼２の内側へ、フラックスホッパー８か
らブラックスＦ全供鮒し充填する（ｄ）。この場合フラ
ックスＦは、倣動フィーダや定量切出しフィーダ等によ
って一定量ずつ連玩的に供給するのがよい。次いで帯−
２の両側ｍが当接する位画でＴＩＧ溶接溶接性なって（
ｅ）装合せ都を封膿し、引き続きダイス４１１４２１４
−３を通して所足寸εまで伸線加工を行ない、必要によ
シ嗣等の導電性材料を表面にめっきして製品とされる。

尚フフツクス入りワイヤの寸ＦＦｒは一般に外径が３〜
６ｗ１１φ、外皮の肉厚が０．３〜１．０罪程ｆである
ので、帯鋼の肉厚や・陽、フラックスの充填系及び伸線
率等は最終製品の巨像寸法に応じて定められる。

上記の様な方法でまず問題になるのは、シーム浴襞部の
性能でめシ、伸線加工に）耐える強度の溶被部を得る為
にはブローホール等の気孔欠陥をなくす必要がある。こ
の様な要請に応じる為、従来は帯鋼用の素材として脱酸
処理を施した−が使用されている３、その理由は、脱酸
処理を施Ｉていない指では、帯鋼中に含まれる酸素の影
響で溶を金属の粘性が低下して気相が光生し易い状態と
なυ、且つ酸素が鋼中の炭素と反応して多量のＣＯガス
が発生する為であると考えられていた。

ところが本弁明者等が確認したところでは、上記の様々
現象は浴接速度が５０ｃｒｎ／分前俊という通冨のｊ容
接速度の場合には当てはまるものの、１ｍ／分程度以上
という高速Ｔ　Ｉ　Ｇｌ谷接活を採用した場合の様相は
かなり異なっておシ、たとえ脱酸処理を施した鋼を使用
した場合でもシーム継手部に相当量の気孔欠ｈ’？ｐｋ
生じることが分かった。この場田としては、高速溶蚕を
行なうと全種ゾールが細長くなってその冷却縦向速度が
早くなり、浴ｉ金属中で発生した気泡が外部へ放出され
難くなる為と考えられる。殊に本発明の様に薄肉の帯鋼
突合せ部をシーム溶装する場合、浴接入熱を抑える為に
は溶接速度を高めなければならないので。

上記の様な気孔欠陥が発生し易い１、そこで帯鋼中に含
まれる＃素ｔがシーム溶接部の気孔欠陥だ及ぼす影響を
定量的に確認する為次の実験を行なっ九。

即ち酸素量が１５０〜８００ｐｐｍの帯鋼（肉厚０．３
鯖、０．７ｆｌ、１．　Ｏｗ　）を数種類準備し、各帯
鋼を用い第１図の方法に準じたブラックス入シワイヤの
Ｑ造において、シーム溶接条件を５０〜８００Ａ、０．
５〜１５ｍ／分の範囲テｆ更Ｌ、各シーム溶接部におけ
る気孔欠陥の発生状況を４べた。結果は第２図に示す通
りであシ、帯鋼の厚さや洛従条件によって若干の違いは
あるが、何れにしても酸素ｔ　１００　ｐｐｍ以下の帯
鋼を使用すれば、１５ｍ／分程度の高速ＴＩ−Ｇ浴接法
全接法した場合でも、シーム溶接部の気孔欠陥を殆んど
皆無にすることができる。但し酸素量が８ｐｐｍ未祠に
なると、製品ワイヤとしてのｍＷ外皮中の酸素量が不足
し、溶接ワイヤとして実用化したときに溶−物の粘性が
過大になって溶滴が大粒になシ、スパッタが多発し易く
なると共にピード形状も悪くなる。従って帯鋼中の酸素
量は８〜１００　ｐｐｍの範囲から選択すべきである。

次に、ＴＩＧ浴接浩によってシーム溶接を行なった場合
の問題として、溶接熱による充填フラックスの劣化・変
質が挙げられる１、この点に関し溶接条件等について種
々研究を行なったところ、シーム溶接後のワイヤ横断面
における全外皮帯鋼の断面積に対する溶棗金属の断面積
の比率によって、フラックスの劣化・変質の程度がほぼ
決まってぐると２う知見を得九。そこで脱酸処理を大し
た帯鋼（厚さ０．７で、酸素！　４０　ｐｐｍ　）を用
い、第１図に忽じてフラックスを充填〔充填率（ここで
の充填率とは費内耶の空間に対してフラックスの充填さ
れている部分の割合を示す。）３０〜１００係〕した後
、溶接電流を５０〜３００Ａ、溶接速度を１〜１５ｍ／
分の範囲で変更してシーム溶接部の入ｐ！、量をシ督す
ることによって、外皮帯鋼の総新面噴（５）に対する溶
接台、５ヴ断面槓（Ｂ）の比率を棚柚変更し、この比率
と充填フラックスの熱劣化の程度との関係を調べた。尚
該熱劣化の程度は、フラックス中に脱酸成分として添加
されることの多い金属Ｍ　ｎの酸化度合いで判断した。

結果は第８表に示す通シであシ、前記（４）に対する（
Ｂ）の比率が２５１ｔ−越えると金属Ｍｎｏｍ化が急激
に起こりにじめ、４０％を越えると溶接蛍属の溶落現象
が頻発する。従って金属Ｍｎ（Ｄ酸化（即ち充填フラッ
クスの劣化・変質）を防止しつつイ建Ｉなシーム溶接部
を得る為には、前記比あが２５係以下となる様に溶黴入
熱を調整すべきである。

但しこの比率が小さすぎるとシーム溶接部の＝ｇが乏し
くなると共に部分的に溶接不良（水溶接部の残存による
Ｗｍ不足）が生じるので、少なくと４５倦以上にしなけ
ればならない。

本発明は概略以上の様に構成されておシ、帯鋼中の酸素
量を特定組曲に設定すると共に、全外皮帯鋼のＷｒ面積
に対する溶接金属断面積の比率を考慮しつつシーム溶接
時の入熱量を調整することによって品゛ｄの浚れたフワ
ックス入りワイヤを効果的にＩｎし得ることになった。

次に本発明の実施例を示す。

実施例１ ジ素ｍが５０ｐｐｍ及び８　ｏ　Ｑｐｐｍ　テｔｂル２
　ｍｇの帝’ＩＩ　（［）、　７　ｒｔｒｔｘ　　Ｘ　
１８眉Ｗ）を使用し、第１図に示した方法に準じて金＠
　Ｍ　ｎ入シフラックスを充填しつつ管状に成形し、突
合せ部をＴＩＧ溶接（条件は第１表）によって封鎖する
。次いでダイスによｐｌ、２訪φまで伸線加工を行なっ
た後、湿式法によって納めつきを施してブラックス人シ
ワイヤを得た。このワイヤを用いて溶接した溶接金属の
性能及び水素量を調べたところ、第２表の結果を得た。

（以下余白） 第　　　１　　　表 二二−−−二一−−−−−−−、−ｉ 第１，２辰Ｖこおいて、ワイヤム工は本発明の要件ｔ−
満たす実施例でめシ、浴接金属中の水素量は少なく且つ
溶接金属の性能も愛れている。これに対しワイヤム■は
、帯鋼中の酸講童は規定範囲（ハ）であるが入熱量が大
きすぎる為に充填フラックスの劣化が者しく、溶接金属
の性能が実態である。

またワイヤＡＩ［［及び■は、帯鋼中の酸素量が多すぎ
る為溶接金属中の水素量が極めて多い。このうちワイヤ
Ａｆｆは、帯鋼中のぼ素ｔが多すぎると共に入酷暑も高
すぎる為、溶接金属の性能も極めて悪い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略工挫説明図。 第２図は帯鋼中の酸素量とシーム浴接肺に生じる気孔数
の関係を示すグラフ、第８図はシーム浴寮金属の占める
横断面比率と金属’ｊｙＪ　ｎの雌化率（フラックスの
劣化・焼損蚕）の関係を示すグラフである。 １・・・スプール　　　　２・・・帯鋼８…フラツクス
ホツパー ４−１．４−２　、４−３・・・ダイスＦ・・・フラッ
クス 出−人　　株式会社御戸製刺所 代理人　　升埋士　植木久−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＋１＋帯鋼を管状に成形しつつフラックスを充填し、該
   帯鋼の両側縁突合せ部をＴＩＧ溶接した後伸線加工を施
   してブラックス入りワイヤを製造するに当シ、帯鋼とし
   て酸素含有量が８〜ｔ　ｏ　ｏ　ｐｐｍの鋼材を使用す
   ると共に、その横断面において、溶接金属の断面積力２
   全外皮帯鋼の断面積に対して５〜２５ｑ６となる様に溶
   接入熱を調整しながら溶接することを特徴とするフラッ
   クス入シワイヤの製造方法。