JPS608154B2 - フラツクス入り金属ワイヤの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、袴間ロール成形機を用いる造管工程に、さら
に金属ワイヤに張力を付加する機構を設けた袷間ロール
成形方式による溶接用フラツクス入り金属ワイヤの製造
方法に関する。

従来、溶接用フラックス入り金属ワイヤ（以下ワイヤと
略称す）の製造方法としては、冷間引抜き加工と冷間。

ール成形によるものとが知られている。冷間引抜き加工
では、金属管が厚肉でソリツドワィャに近い場合は引抜
き加工速度は大きいが、フラックスの充填と引抜き加工
とが分かれているため全体として効率的ではなく、特に
フラツクスが多く金属管が薄肉となると、引抜き加工速
度は小さく、深絞りが困難であり、引抜き加工速度に制
限があるため細線を得ることができない。その外、引抜
き加工に用いる減摩剤は溶接性を損うため、減摩剤を除
去する表面処理工程を要する等の問題が生ずる。一方、
冷間ロール成形では上記の諸問題がなく、フラックスの
充填とワイヤの製造が一工程であり、細線を得ることが
できため望ましい製造方法であるが、成形速度は遅く５
０肌／分以下であって、無理に成形速度を早めると、所
定の形状、寸法のものが得られ難く、またフラツクスの
充填密度を高めれば成形ロールによる噛み傷、座屈、破
断などを生ずるため、成形ロールによるワイヤ径の滅面
率を２〜３％と極端に小さくするしかなかった。本発明
は上記冷間ロール成形方式の欠点を改善したものであっ
て、冷間ロール成形工程に、造管されたワイヤに張力を
付加するワイヤの引張り機構を設けることにより、成形
工程の後段において、各成形ロール（以下、ロールと略
称す）間に生ずるフープからワイヤに変形される素材料
（以下、同過程中のものを素材料と略称す）の伸びを牽
引し吸収することにより、各ロール間でのたわみを無く
し、また、ワイヤの締め込みを強めることにより、前段
のロールから後段のロールの成形溝に導き、円滑に素材
料を通過させてロールの噛み、座屈、傷付けなどの障害
を解消し、ロール間のワイヤ径の減面率を６〜１０％と
なし、さらにフラックスの充填密度を約２０％高めても
従来の数倍の成形速度で造管することを可能とした。

また、得られたワイヤは従来法のものに比べて金属光沢
があり、表面に傷が無く平滑であるため、溶接作業に際
しては送給が円滑に行なわれ、かつ、フラックス充填密
度が高められるため安定したアーク状態を得ることがで
きる。この外、傷に含まれる空気や減摩剤が無いため、
溶着金属部に気孔等の不健全部が無く熔接用材料として
優れたものを得ることができる。冷間ロール成形方式に
よる従来のワイヤ製造方法を第１図によって説明すると
‘１ー 素材料の供給工程 １より３に至る間‘２ー
ロール成形（造管）工程ａ Ｕィング（Ｕ形成形）３よ
り６に至る間ｂ フラツクスの供給 ６ｃ ○ィング（
密閉造管工程）６以降８に至る間脚 巻き取り工程 ８
から１１ の３工程よりなるものであって、アンコイラ−１から出
たフーブ２はしべラー３を通って、成形簿を有し、かつ
「それぞれ独立または連動して駆動するところの横軸ロ
ール（ドライブロール）＆と縦軸ロール（サイドロール
）５の、交互に組合された数段のロールより成るロール
成形工程の前段Ｕィング工程に入り、前段ロールから後
段ロールに到る間に順次成形されてＵ字形となり〜フラ
ックス供給装置６にてフラツクスを積載後〜後段の○ィ
ング工程にて密閉造管されてワイヤ９となり、ガイドロ
ール８を経て巻き取り工程に移りｔトラバースガイドロ
ールＩＱを通ってリコィラ−１１に巻き取られる。

この間、ロール成形工程の各ロールは、成形設計に基づ
く張力を素材料に与えながら塑性変形を促して成形を進
め造管するが、しかしながら市販鋼材は規格に適合した
材料であっても、物理的，機械的性質は全く同一では無
く、鋼種， 加工状態，寸法により硬さ，抗張力，伸び
および加工性の数値が異なっているため「 ロール成形
を受ける素材料も同様に加工変量が変化し、成形速度が
１０ｗ／分から５０ｍ／分と大きくなるに従い、ロール
の回転と素材料の動きの間では、スリップや瞬間的な停
止，加工不足などにより成形の設計値と差が生じてバラ
ンスが崩れ「ワイヤにたわみを生ずる。

このたわみはフープからワイヤに変形する素材料が前段
ロールから後段ロ−ルに移行する間で左右，上下の振れ
となって現われ、つづいて入る後段ロールの成形溝に正
常に入らず「位置のズレを起し、その結果ロールの噛み
を発生する。この噛みは成形不良に止らず素材料の移動
を妨げることとなり、支えて後から連続的に送られてく
るワイヤを座屈させる。また、ロールに噛まれて通過し
たワイヤは、その前段ロールの張力により追従不足とな
って破断する。

この外、成形速度の増加に伴いロールと素材料間の摩擦
熱が増大して摩擦熱によって温度が上昇し「 ロールと
素材料間でスリップし、ワイヤが必要張力を得られなく
てためみ、前記説明のごとく「噛み、座屈および破断等
の諸問題を惹起する。

本発明は上記ワイヤのたわみを解消することによって、
優れた性能を有する紬線のワイヤを従釆の数情の早さで
製造する方法であってトワィャのたわみを解消するため
にロール成形工程の後方部分にワイヤの引張り機構を設
けることにより完成した。

ワイヤに張力を付加するワイヤの引張り機構（以下、ワ
イヤの引張り機構と略称す）は、つば付き回転ドラムに
ワイヤを巻き付け「該ドラムを回転するか「 または両
側よりワイヤを挟む無限軌道を用い〜 ワイヤを牽引す
る装置である。

たとえば、つば付き回転ドラムは、第４図に示すごとく
ワイヤ接触部が耐摩耗性金属１６で覆われたものであっ
て、独立または成形ラインの駆動機構により駆動し、そ
の調節は手動または自動的に機械的または電気的方法に
よってロ−ル成形機の駆動に合せて行なうものであって
、ロール成形速度の０４５〜４％の範囲で加速できるも
のであり「実質的に造管されたワイヤを回転ドラム部分
貴３に１巻きまたはそれ以上巻き付けたのちリコィラー
で川こ接続する。ワイヤの引張り機構の取付け位置は、
ロールによるワイヤの実質的な造管が完了した後であれ
ばロール成形工程の内または外のいずれでも良く、また
、ロール成形後のワイヤをさらにローラーダイスまたは
引抜き加工ダイスに通す場合はその後に取付けることも
できる。

なお、ワイヤの引張り機構とＩＪコィラー間に、ダンサ
ーロールのごとき干渉装置を設けることにより、ワイヤ
の引張り機構の効果をさらに高めることができる。

本発明のワイヤの製造方法例を第２図，第３図で説明す
る。

第２図はワイヤの引張り機構７をロール成形工程の後に
設けた場合であって「アンコィラー１から出たフーブ２
は、レベラー３を通って横軸ロール４と縦軸ロール５の
組合された数段のロールによってＵィングされてＵ字形
となり、フラツクス供給装置６で凹部分にフラックスを
積載後、さらに後段のロールにより密閉造管されてワイ
ヤ９に成形される。

続いてワイヤの引張り機構７により（この場合はつば付
き回転ドラムに巻き付けて）ロール成形工程内のワイヤ
９を牽引緊張したうえ、ガイドロール８、トラバースガ
イドロール１０を通り、リコィラ−１１に巻き取る方法
である。第３図はワイヤの引張り機構７をロール成形工
程内に設けた場合であって、アンコイラー１からフラッ
クス供給装置６によるフラツクスの供給までは第２図と
同様であるが、フラツクスを積載したフーブ２は後段の
ロールで実質的に密閉されてワイヤ９に成形された後、
ワイヤの引張り機構７により（この場合はつば付き回転
ドラムに巻き付けて）ロール成形工程のワイヤ９を牽引
緊張させたうえ、さらに横軸ロール４、トラバースガイ
ドロール１０を経てリコィラー１１に巻取る方法である
。

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

実施例 １厚さ０．２側、中６側のオーステナィト形ス
テンレス鋼（ＳＵＳ３０４）のフーブを用いて、アンコ
ィフー、レベラーを経て「 Ｕイング工程がロール１０
段より成り、その後にフラックス供給装鷹を設け、さら
にその後にロール２槌段の○ィング工程より成る冷間ロ
ール成形工程に続いて、該成形工程の同軸上で、最終ロ
ールの末端より６００側後方の位置に、敏鋼材上にステ
ラィト６番を盛金したのち、平滑に切削したドラム外径
２９０側、厚さ５０側のつば付き回転ドラムを取付け、
成形されたワイヤをドラムに１巻さしたのち、トラバー
スガイドロールを経てリコィラーに巻取る方式にて、外
径１．６肌のワイヤを製造した。つば付き回転ドラムを
設けない従来法では、ワイヤの成形速度が５０の／分以
上は不可能であったが、本発明の実施例では１２０肌／
分の成形速度で製造することができた。実施例 ２ 厚さ０．２５側、中８．５側のオーステナィト系ステン
レス鋼（ＳＵＳ３０４）のフーブを用いて、実施例１と
同様な素材料の供給工程、ロール成形工程に引続き、ロ
ーラーダイス引き抜き加工装置を設置し、その後方５０
仇肋１こ実施例１と同様のつば付き回転ドラムを設け、
成形されたワイヤを２巻さし、ガイドロール、ダンサー
ロール、トラバースガイドロールを経てリコィラーに巻
き取る方式にて外径２肋のワイヤを製造した。

つば付き回転ドラムを設けない従来法では、ワイヤの成
形速度が４５ｍ／分以上は不可能であったが、本発明の
実施例では１００の／分の成形速度で製造することがで
きた。実施例 ３ 厚さ０．２側、中１８腕のフェライト系ステンレス鋼（
ＳＵＳ４３０）のフーブを用いて、実施例１と同様のつ
ば付き回転ドラムを○ィング工程の最終ロールの前に設
け、ドラムより前のワイヤを牽引緊張した後、さらに最
終ロールで成形を完結させる以外は実施例１と同様とし
た方式にて外径３．２柳のワイヤを製造した。

つば付き回転ドラムを設けない従来法では、ワイヤの成
形速度が６０の／分以上は不可能であったが、本発明の
実施例では１２０肌／分の成形速度で製造することがで
きた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、冷間ロール成形方式によるワイヤの製造方法
の説明図、第２図，第３図は、本発明のワイヤの製造方
法の説明図、第４図は、ワイヤに張力を付加する機構の
１例であるつば付き回転ドラムの正面斜視図の一部切欠
図。 なお、図において、１…アンコイラー、２…フーブ、３
・・・レベラー、４・・・機軸ロール、５・・・縦軸ロ
ール、６・・・フラックス供給装置、７…ワイヤの引張
り機構、８・・・ガイドロール、９・・・ワイヤ、１１
０…トラバースガイドロール、１１…リコイラー、１２
・・・つば部分、１３・・・回転ドラム部分、川４．．
・伝導回転軸、１５・・・締め付けナット、１６・・・
耐摩耗性金属、１７・・・軟鋼材。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷間ロール成形方式によるフラツクス入り金属ワイ
   ヤの製造方法において、実質的な造管が成された後、さ
   らにフラツクス入り金属ワイヤに張力を与え、引き伸ば
   しながら成形することを特徴とするフラツクス入り金属
   ワイヤの製造方法。