JPS608152B2 - 複合ワイヤの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主として溶接用溶加材として広く用いられてい
る複合ワイヤの製造方法に関する。

この種複合ワイヤは、帯鋼および内包フラックスの種類
、内包フラックスの添加比率等を変えることによって比
較的容易に、広範囲の組成のワイヤを製造することが可
能であり、また内包フラツクスとして非金属の添加も容
易であることから現在各種の熔接法に広く採用され「ま
た近年は製鉄、製鋼時の合金添加、脱酸処理および鋼中
の介在物制御などにも応用されるようになってきた。こ
の複合ワイヤを用いる場合に重要なことは複合ワイヤ全
体としての組成が使用上問題とならない範囲で均一であ
ることであり、近年溶接用複合ワイヤの需要として高張
力鋼用、あるいはステンレス鋼など、中、高合金鋼など
の高級鋼の溶接に多く使用されてきているため、複合ワ
イヤの全体としての組成のバラッキはより狭い範囲が要
望されてきている。従来の複合ワイヤの製造方法として
は、第１図の製造工程図に例示する如く幾つかのロール
を用いて帯鋼ｌａの順次工程１、工程２を経て図示の断
面形状に曲成し、工程３においてフラックス添加装置３
ａよりフラックス３ｂを添加し、工程４、工程５、工程
６においてそれぞれ図示形状に順次曲成され工程７にお
いて図示断面の複合ワイヤに仕上げるのであるが、一般
にこの複合ワイヤに添加する内包フラックスは、数種以
上の金属元素、非金属元素およびそれらの化合物の混合
体であり、しかもこのフラックス中には密度、形状、粒
形などの異なったものが混合され、上記した如き現状の
フラックス添加方法では各種原料フラックス全体を混合
して単一のフラックス添加装置内に収納し、該装置下端
面の添加口閉口面積を複合ワイヤ製造工程における流れ
速度に連動して添加できるよう、選択調整して混合フラ
ックスの自然落下により添加するのが普通である。とこ
ろがこのような現状の単一混合体を単一のフラツクス添
加装置により添加する方法によっては、各原料フラック
スの混合自体および混合後の内包フラックス添加までの
運搬その他の問題により複合ワイヤの組成の均一性には
ある限界が生じ、このことは密度、形状、粒形などの異
なった各フラックス原料を均一に混合し、その後その均
一性を複合ワイヤ製造時のフラックス混合時まで保つこ
とが困難なためである。

従って上記例示の如き従来法では、複合ワイヤに要請さ
れる複合ワイヤ全体としての組成にかなりのバラッキは
避けがたい。

本発明は上記現状に対する判断に立脚し、複合ワイヤの
製造においてより均一な内包フラックス添加を可能なら
しめることを目的とし種々実験研究を重ねた結果の知見
に基くもので、複合ワイヤの製造過程において添加する
内包フラックスの比重、粒体の大きさ及び形状などの差
異を選択考慮してほぼ均一な混合体を構成する数群に別
け、上記の各群毎に設けたフラックス添加装置により内
包フラックス添加を行うことを要旨とするものである。

さらに詳しくは、従来法による添加方法を大きく変える
ことなく、品質の安定した複合ワイヤを比較的安価に製
造し得るもので、複合ワイヤに内包されるフラックスは
その用途などによって数種類に及ぶことも多く、基本的
には各原料フラツクス毎に添加装置を設けるのが理想的
ではあるが、製造ラインの面積等も考慮し各原料フラツ
クスを密度の似かよったもの、粒形および形状の因子と
して考えられる安息角等を選択考慮して複数群に別け、
各群毎にそれぞれ適応する添加装置を用いて内包フラッ
クス添加を行うものであり「 この製造方法によって複
合ワイヤを製造するば、従来方法による複合ワイヤに比
し組成にバラッキのない複合ワイヤを製造することがで
きる。次に本発明の実施例について説明する。

３０４系のステンレス帯鋼を用い、第１表に示す性質の
各フラックスを、第２表に示すグループ（群）に別け、
例えば第１図り例示する複合ワイヤ形状の場合、同図に
おける工程３の位置に、第２表のＷ２，Ｗ３，Ｗ４に記
載するグループの数字の順序に並列設置したそれぞれの
添加装置によるフラックス添加を行って製作したワイヤ
径３．２側めのＪＩＳ，Ｚ３２２１のＤ３０９およびＪ
ＩＳ，Ｚ３３２１のＹ３０９に相当するワイヤと、同一
の帯鋼を用い従来法によって製作した同径のＪＩＳ，Ｚ
３２２１のＤ３０９およびＪＩＳ，Ｚ３３２１のＹ３０
９に相当するワイヤについて、その熔着金属の特定の組
成について分析を行った結果を第３表に示す。

本実施例において各グループ別の添加装置によるフラッ
クス添加は、複合ワイヤの製造工程における流れ速度に
連動して各フラックスの所定量がそれぞれの添加装置よ
り添加されるように、添加装置下面の添加口関口面積を
それぞれに選択制御して自然落下により添加した。

第１表 添加フランクス原料の性質 第２表 配 合 比 率（努） 第３表溶着金属の化学組成 （注）（１）溶 接 豚＝各ヮィャをＳＵＳ３０４上Ｋ
５層肉盛溶接を行い、その操作をそれぞれ２０回行って
順次番号を付したものである。

分析試験は肉盛溶接部の最終層から切除採取した。（２
標準偏差ｏ＝次式で求められる。

但し ｎ：試料数（上記では２０）、Ｘｉ：ｉ番目の値
、×：平均値第３表に示す如く、標準偏差おいて本発明
法によるＷ２〜Ｗ４は従来法によるＷＩに比し各段に優
れていることが明らかであり、本発明法によれば複合ワ
イヤに内包せしめるフラックス組成が複合ワイヤ全体に
亘つてほぼ均一に添加されることが理解される。

上記の如く、近一な混合体を構成する数群に別けたフラ
ックスを複数の添加装置によって添加することにより、
ワイヤの長手方向に対する添加フラックス成分のバラッ
キは解消され、さらに添加後の前記工程４〜工程７の曲
成工程によって添加フラツクスは混合されて、ワイヤの
断面におけるフラックス成分の偏りは殆んど見られなく
なるが、添加フラックスの粒度、形状及び種類等によっ
て必要ある場合は添加後のフラックスに振動を与える等
の操作によりワイヤ曲成前に均一に混合すればよい。

上述の如く、複数群のフラックス添加装置を製造工程ラ
インに並列して、製造開始又は停止時に一斉に添加を開
始又は停止した場合添加装置の前後関係によって複合ワ
イヤの女台端部、終端部では、添加されないフラックス
群も生じるが、添加装置相互の隔りは比較的小さく、従
って始端、終端の若干のワイヤを切捨てても、コスト的
に大きな影響はなく、また始動、停止を添加装置の隔り
に応じて時間的な遅速を与えることによって解決できる
ものであり、特に問題視する必要はない。

さらにフラックスを第２表の各グループの如く数群に分
けて収容した添加装置の並列順序は特に規定する必要は
なく、このことは第２表各ブロックのフラックスからも
理解されるところである。仮に複合ワイヤに内包される
フラツクスが、添加装置の配置順序によって明確に層状
をなしていたとしても、溶接時にはフラックスは瞬時に
溶解されて均一化されるものであり、さらに添加時に層
状になっていてもロールによる固有振動が加わりかつ工
程４〜工程７の曲成で自然に混合されて「製造後の複合
ワイヤ断面においての大差は認められず、特に問題とは
なっていない。上記の実施例では、第１図に示す複合ワ
イヤ形状について述べたが、これは一例に過ぎず、複合
ワイヤとして現存する複合ワイヤ形状に対して実施可能
であって、この場合のフラックス添加位置は、第１図の
工程２に匹敵する鋼板の成形位置とすることは論を挨た
ない。

以上に説明した如く本発明方法は、複合ワイヤの製造過
程において添加する各種内包フラックスの比重、粒体の
大きさ及び形状などの差異を選択考慮して均一な混合体
を構成する数群に別け、上記各群にそれぞれ適したフラ
ックス添加装置によりフラツクス添加を行うという簡単
な方法により、複合ワイヤ全体に亘つて使用上問題とな
らない程度に均一な内包フラックス添加が可能となり、
特にステンレス鋼などの高級鋼の溶接用電極として品質
の安定化の面から更に改良され使用上全く問題のない複
合ワイヤを製造することができ、さらに製鉄、製鋼時の
合金添加、脱酸処理及び鋼中の介在物制御用についても
安定性が得られるなど、信頼度の高い複合ワイヤを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法による一例を示す複合ワイヤの製造工程
図である。 図中、１〜７…複合ワイヤ製造の第１〜７工程、ｌａ…
帯板、３ａ…フラックス添加装置（略図）、３ｂ…フラ
ツクス。 第１腿

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 帯鋼を屈曲成形して粉粒状フラツクスを内包せしめ
   た複合ワイヤの製造過程において、添加する各種フラツ
   クスの比重、粒体の大きさ及び形状などの差異を選択考
   慮してほぼ均一な混合体を構成する数群に別け、複数の
   上記の各群ごとに設けたフラツクス添加装置によりフラ
   ツクス添加を行うようにしたことを特徴とする複合ワイ
   ヤの製造方法。