JPS61212500A - ステンレス鋼溶接用フラツクスコア−ドワイヤの製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ステンレス鋼を外皮とするステンレス鋼溶接
用７ランクスコアードワイヤの製造方法に係り、さらに
詳しくは充填ワイヤの伸線時において断線することなく
線引が可能で、特に１．２ｗφ１．０■φ　あるいはそ
れ以下の測径ワイヤを生産性よく容易に得ることのでき
るステンレス鋼フラツクスコアードワイヤの製造方法に
関するものである。

（従来の技術） ステンレス鋼の溶接には、従来被覆アーク溶接棒による
手＠接が主に用いられていたが、能率面からガスシール
ドアーク溶接による自動、半自動化が進みつつある。

ステンレス鋼のガスシールドアーク溶接としては、一般
にソリッドワイヤによるＭＵＧ　Ｔｌ接法、あるいは７
ラツクスコアードワイヤを用いるＣＯ！溶接法、ＭＡＧ
溶接法が適用されるが、ソリ・ラドワイヤを用いるＭＩ
Ｇ溶接ではブロホール、融合不良などが発生しやすく、
Ｘ線性能を満足し得る適正溶接条件範囲が狭いため、そ
の適用個所が制限されているのが実情である。

その点、７シツクスコアードワイヤの場合には、ワイヤ
に内包され念７ラツクスによるスラグシールドとガスシ
ールドＯ両方によって溶接金属を保護するので、ビード
形状が良好で、ブロホール、融合不良などの欠ｔ＆が発
生しにくいという特長があるため息速く普及している。

特に近年、立向姿勢やより薄′板への適用性から１、Ｏ
■φ　あるいはそれ以下の極細径ワイヤの開発が進み、
１．２冒ψを含めたこれら細径７ラツクスコアードワイ
ヤの需要が急速に高まっている。

しかしながら、ステンレス鋼溶接用７ラツクスコアード
ワイヤの場合には、軟鋼用フラツクスコアードワイヤに
くらべ、外皮として用いるステンレス鋼自体の加工硬化
性が大きい上に、外皮のステンレス鋼成分と目的とする
溶着金属成分との差を調整した〕、溶接による合金成分
の消耗を補償するための合金元素を７ラツクス中に多量
に含有しなければならず、いきかい充填率が高く、外皮
肉厚が薄くなるため必然的に伸線加工性が劣化し。

伸線中にしばしば断線トラブルが生じていた。このため
、ステンレス鋼７ラツクスコアードワイヤの生産性は、
細径ワイヤになる程著しく低いものとなっていた。

ステンレス鋼を外皮とする７ラツクスコアードワイヤに
おけるこのような問題点の改善方法として、用いる帯鋼
サイズを特定すると共に、最終製品の外皮厚と帯鋼板厚
との比を大きくする技術が特開昭５９−１７８１９８号
公報に、また熱処理を施すことによって外皮のビッカー
ス硬さを３００以下に烈持して伸線を行なう技術が特開
昭５９−１３０６９８号公報にそれぞれ開示されている
。しかしながら、これらの方法によっては１．０ｓｍφ
あるいはそれ以下の極細径ワイヤの製造時における断線
トラブルを完全に解消するまでには到っていない。

また、特開昭５６−１３１０９７号公報あるいは特開昭
５６−１５４３００号公報には、充填する７ラツクス粒
度を細かくシ、粗粒原材料粒子の外皮内壁へのくい込み
を減少させることによって断線を防止する方法が開示さ
れている。しかし、このような方法をステンレス鋼を外
皮とするブラククスコアードワイヤに適用する場合には
、前に述べたように充填率が高くしかも外皮ステンレス
鋼の加工硬化性が大きいために、よプ以上に細粒化しな
いことには断線防止効果が期待できない０反面、七のよ
うな細粒７ツツクスの場合には７ラツクス充填工程にお
ける７ラツクス供給性が悪く、フラックスのフィーダ一
部やホツノゼー内でのブリッジ現象を生じ、定常的な排
出ができなくなって７ラツクスの充填むらが生じ、溶接
作業性や溶着金属成分が変動するため、特にｌＷ着金金
属成分厳しく規定されているステンレス鋼溶接用スラッ
クス入りワイヤへの適用は困難であった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は以上のような問題点を解決すべくなされたもの
であって、その目的とするところは、特に極細径のステ
ンレス鋼溶接用７ラツクスコアードワイヤの伸線時にお
ける断線を防止し、生産性向上が可能な７ラツクス人シ
ワイヤの製造方法の提供にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、バインダーによって造粒された７ラツクス粒
は粗粒であっても、造粒前の原料さえ微粉にしておけば
、ステンレス鋼外皮中に一旦充填された後はその後の伸
線工程ＩＣおいて線引力によって比較的容易に崩壊され
るため、外皮ステンレス鋼内壁を損傷することはないと
いう知見に基づきなされたものであって、その要旨とす
るところは、粒子径が２５０μ以下で、かつ１０５μ以
下の粒子の含有率が７５Ｘ以上の原材料をバインダーに
より造粒したフラックスを７４μ〜５００μの粒子の含
有率が８０Ｘ以上となるよう粒度調整し死後、ステンレ
ス鋼外皮に充填して伸線することを特徴とするステンレ
ス鋼溶接用７ランクスコアードワイヤの製造方法である
。

（作用） 以下に本発明を作用と共に詳細に説明する。

まず、各種粒度のケイ砂とＱｒ粉をそれぞれ３７μ以下
、３７〜５３μ、５３〜７４μ、７４〜１０５μ、１０
５〜１４９μ、１４９〜２５０μ、２５０〜２９７μ、
２９７〜５００μの各粒度範囲に細かく分級しておき、
同一粒度区分のケイ砂とＱｒ粉を等重量ずつ第１表に示
すように混合して。

粒度構成の異なるサンプルフラックス８種ヲ用意した。

そして、板厚０．３■、＠８■のＳ　Ｕ　Ｓ−３０４Ｌ
ステンレスの帯鋼を外皮材として用い、これをローラに
てＵ字形に加工し、このＵ字形内にサンプル７ラツクス
をワイヤ重量比で２６％になるように充填し、さらにロ
ーラにて２．５曙φのワイヤとし、これをカセットロー
ラおよび引き抜きダイスを用いて伸線して１．２閣ψの
仕上げ径に到るまでの線引き過程における断線の有無を
調査し念、さらに、断線なく仕上ったワイヤについては
充填率のばらつきの有無を重量法によシ調査した。なお
、サンプルフラックスとしてケイ砂とＱｒ粉を用いたの
は、これらがステンレス鋼溶接用フラツクスコアードワ
イヤのスラグ剤および合金剤として代表的な原料であり
、しかも種々の粒度構成のものが比較的容易に入手でき
ることによる。

この結果は第１表に合わせて示すとお）で、サンプルフ
ラックスの粒度構成が粗粒側に偏った場合には断線が発
生し、細粒すなわち粒子径が２５０μ以下で１０５μ以
下の粒子の含有率が７５％以上である粒度構成の７ラツ
クスの場合には断線は全く発生しないことが判明した。

しかし、一方このような細粒の場合には充填率のばらつ
きが発生しやすい傾向が認められ、断線、ばらつき共に
発生しない粒度構成はほとんど存在しないことが判明し
た。そこで、次に記号Ｈおよび工のサンプル７ラツクス
を原料粉としてバインダーにより造粒した後ステンレス
鋼外皮に充填し。

線引した場合の造粒後の７ラツクス粒度構成と断線およ
び充填率のばらつきとの関連を第１表の場合と同様に調
査した。

その結果は第２表に示すとおりで、造粒後の７ラツクス
粒度構成にかかわらず、細粒Ｏ原材料を用いる限り断線
は発生しないことが確認された。

これは、バインダーによって造粒された７ラツクス粒子
は充填後ステンレスの外皮内で線引力によって比較的容
易に破砕されるため、外皮内壁を損傷することが少ない
ことによるものと考えられる。

一方、充填率のばらつきに関しては、造粒後のフラック
ス粒度が粗粒あるいは細粒過ぎる場合、粗粒粒子が７ラ
ツクスのステンレス外皮内への定常的な落下の障害とな
ったり、細粒粒子がホラ／Ｊ？−あるいはフィーダー内
でブリッジ現象を起したりする結果、充填率のばらつき
が発生した。しかし、造粒後の粒子構成が適度な粒子径
、すなわち７４〜５００μの粒子が８０％以上となれば
このような充填率のばらつきは発生しないことが判明し
た。

本発明は以上の実験結果に基づくものであり、フラック
ス原材料粉の粒子径を２５０μ以下としたのは、２５０
μを超えた粒子が混入するとその粒子がステンレス鋼外
皮内壁を損傷し、極めて断線が発生しやすくなることに
よる。また、１０５μ以下の粒子の含有率ｔ７５Ｘ以上
としたのも、その含有率が７５％未満の場合には、７ラ
ツクス原料粉が２５０μ以下の粒子のみから構成されて
いたとしても粗粒子の含有率が多くな９．断線が発生し
やすくなることによる。

一方、充填率のばらつきは前述のように造粒フラックス
の粒度構成が細粒側に偏っても、ｔた粗粒側に偏っても
発生しやすくなる傾向が認められ、本発明において造粒
後の７ラツクスの粒度構成を７４〜５００μの粒子の含
有率を８０Ｎ以上と限定したのは、この含有率が８０％
未満の場合には、充填率のばらつきが極めて発生しやす
くなることによる。

なお、本発明において、粒子径とはすべて篩網の目開き
を意味するものであって、例えば７４〜５００μの粒子
とは、目開き５００μの篩網を通過し、目開き７４μの
篩網を通過しない粒子を指す、また、本発明はワイヤの
外皮断面形状に特にトラワれず、シームレスノぐイブや
例えば、第１図に示すような各種形状のワイヤにも適用
できる。

（実施例） 以下に、実施例によシ本発明の効果を具体的に説明する
。

（！ｉｌ！施例１） まず、第３表に示すような粒度構成のｌｌＸＺｒＯｓ　
ｈ　１０％５ｉｎｓ　ｓ　８％Ｔｉｅｓ　、　３　Ｘ　
Ｆｅｄ、　２　Ｘ人ｔ＠　Ｏｓ、２％ＮａＦ％　　５　
ＸＭＩＩＳ　％　　２％Ｉ’ｅ−人ｔｓ　　１　９　Ｘ
Ｎ’ｓ　３７　ＸＯｒから成るフラックス原粒粉を混合
し、水ガラスを用いて第４我に示す各種粒度構成に造粒
、整粒した後、外径８．５■ψ、肉厚１．Ｏｍｍｔｏ８
０８３０４Ｌパイプ内にワイヤ重量比で２６Ｎとなるよ
うに充填し、線引きおよび水素雰囲気中における光輝焼
鈍（５，２■ψ、３．０■ψ、２．３■φ、１．６■φ
）工程を経て、１．２■φの製造品径に仕上るまでの断
線の有無を調査した。さらに断線なく仕上ったワイヤに
ついては、溶接電流２００Ａ、電圧２９Ｖの溶接条件で
ＣＯ！溶接を行ない、７ラツクス充填率のばらつきに基
づく溶接作業性や、溶着金属成分の変動の有無ｔ−調査
した。

その結果を第４表に合せて示す。

（実施例会） 第５表に示すような粒度構成を持つ、２１ＸＴｊＯ意　
、　　ｓ　　％　Ｚｒ０ｚ　　ｓ　　４　　Ｘ　　３ｊ
Ｏｔ　　、　４　％　Ｆｅｄ、　　　３　　％Ａ＆０ｚ
ｓ２％ＮａＦ、　５％ＭＩＤ、　２％Ａｔ−Ｍｇ、　１
６９、；Ｎｉ、ａ４％Ｑｒ、　　から成るフラックス原
料粉を混合し、水がラスを用いて第６表く示す各種粒度
構成に造粒、贅粒した後、外径８ｗφ、肉厚１．０ｍｍ
　ｔの１０％Ｎｉ−２０％□ｒ系ステンレス鋼パイプ内
にワイヤ重量比で２４Ｘとなるように充填し、線引きお
よび水素雰囲気中における光輝焼鈍（５，２■φ、３＊
３＋ｗψ、２．４■φ、１．７　ｍφ、１．２５５ｗψ
）工程を経て、１．０■φの製品径に仕上るまでの断線
の有無を調査した。さらに断線なく仕上つ九ワイヤにつ
いては、溶接電流１５０人、電圧２６Ｖの溶接条件で０
０！溶接を行ない、溶接作業性や溶着金属成分の変動を
実施例１と同様に調査し友。

その結果を第６表に合せて示す。

これら実施例１．２の結果は第４表および第６表にそれ
ぞれ示すとおりで、７ラツクス原料粉が粗粒のＦ−１，
Ｆ’−２，Ｐ−３およびＦ−６，Ｆ−７、Ｆ−８を用い
た比較例１〜５および比較例９〜１２の場合、造粒後の
７ラツクス粒度構成の如何にかかわらず、いずれもワイ
ヤの線引途中で断線が発生する結果となった。また、７
ラツクス原料が細粒であっても、比較例６〜８および比
較例１３〜１６のように造粒後の粒度構成が粗粒あるい
は細粒に偏った場合、断線こそ発生しなかったが、充填
率のばらつきに基づく溶接作業性や溶着金属成分の変動
が認められ、いずれも健全な溶接ができなかった。

これに対して、細粒の７ラツクス原料Ｆ−４、Ｆ−５、
Ｆ−９、Ｆ−１０を用いて適正な粒度構成に造粒した本
発明例１〜１２では、いずれも断線することなく、それ
ぞれの製品径に仕上がり、変動のない良好な溶接作業性
のもとに目標どおプの均一な成分の溶着金属を得ること
ができた。

（発明の効果） 以上のように本発明は、ステンレス鋼溶接用フラノクス
コアードワイヤの製造法に係り、内包さレルフラツクス
原料を細粒にし、−さらにこれをバインダーによって適
度な粒度構成となるように造粒することによって、線引
途中で発生していた断線トラブルを防止するものであり
、従来断線が頻発して工業的に採算が合わなかった１、
２■ψ以下の極細径７ラツクスコアードワイヤ、特に充
填率がワイヤ重量比で２０Ｘｔ−超えるようなワイヤを
生産性よく製造することを可能とし念ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）Ｉ　（ｂ）、　（Ｃ）、　（ｄ）は、本発
明に用いるステンレス鋼溶接用７ラツクスコアードワイ
ヤの断面形状の態様例を示す模式図である。 ｌ・・・ステンレス鋼外皮、２・・・７ラツクス。 代理人　弁理士　秋　沢　政　光 他２名 沖１図 （Ｃ）　　　　　　（ｄ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒子径が２５０μ以下で、かつ１０５μ以下の粒
   子の含有率が７５％以上の原材料をバインダーにより造
   粒したフラックスを７４μ〜５００μの粒子の含有率が
   ８０％以上となるよう粒度調整した後、ステンレス鋼外
   皮に充填して伸線することを特徴とするステンレス鋼溶
   接用フラツクスコアードワイヤの製造方法。