JPS62282800A

JPS62282800A - ガスシ−ルドア−ク溶接用ワイヤ

Info

Publication number: JPS62282800A
Application number: JP12365686A
Authority: JP
Inventors: Hirokimi Takeuchi; 竹内　宥公; Takao Hiyamizu; 孝夫冷水
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1986-05-30
Filing date: 1986-05-30
Publication date: 1987-12-08
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: JPH0667559B2

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】３、発明の詳細な説明（産業上の利用分野）この発明は、炭酸ガス、アルゴン等の不活性ガス等のシ
ールドガス中において、半自動溶接ないしは自動溶接に
使用するに適したガスシールドアーク溶接用ワイヤに関
する。

′従来の技術）従来、この種のガスシールドアーク溶接用ワイヤとして
は第１図乃至第４図に示すような種々の形状のものが知
られている。これらのワイヤｌは長尺帯状の金属帯を従
来公知の連続成形により幅方向に折曲げ金属管（金属外
皮）２に成形し、金属管２の内部にフラックス粉末３を
充填した後、所定の線径（例えば、１．６　φ）に線引
きしたものである。第１図に示すワイヤ１の金属管２は
折曲げ端部を溶接部４により溶接したもので、このよう
に溶接部４で溶接すると金属管２の内部に空気や湿気等
の侵入がなく、フラックス粉末３の特性劣化が防止出来
ると共に、フラックス粉末３の洩れを防ぐことが出来、
ワイヤ１の送給性に優れる。

第２図乃至第４図のワイヤ１は金属帯の折曲げ成形時の
塑性変形による残留歪みだけで管形状を維持させるもの
で、金属管２内部への空気等の侵入やフラックス粉末の
洩れ防止の点では金属管２の折曲端部を溶接する第１図
のワイヤｌに劣るがワイヤ１を簡易に製造できる点で優
れている。

（発明が解決しようとする問題点）この種のワイヤ１の金属管２内部に充填されるフラック
ス粉末３は一般にフェロマンガン、フェロアルミ等の合
金粉末にルチル等の非金属粉末を混合したものが用いら
れるが、このフラックス粉末３としては溶着速度や溶着
効率等に優れた高能率な溶接が実現できるものが要請さ
れる。

本発明は斯かる要請に鑑みてなされたもので、金属粉末
を主成分とするフラックスを充填してなる溶接用ワイヤ
において、溶着速度が高く、アーク安定性に優れ、スパ
ッタの発生が少ない等の溶接作業性が良く、従って、溶
着効率の高い溶接が実現出来るガスシールドアーク溶接
用ワイヤを提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上述の目的を達成するために本発明者等は種々研究した
結果、フラックス粉末中に含有させる金属粉末は、アー
クを安定させ、その粒径が小さくなるに従って見掛は上
の融点が低下し、溶着速度が大きくなり、高能率の溶接
が実現出来るとの知見に基づき、更に、ワイヤ中に充填
するフラックス量及びフラックス中の金属粉末の含有量
の最適値範囲を研究して得た知見に基づくもので、本発
明に依れば、金属外皮に金属粉末を主成分とするフラッ
クスを充填してなるガスシールドアーク溶接用ワイヤに
おいて、前記フラックス中の前記金属粉末の含有量が９
５重量％以上で、且つ、フラックス充填率が１０〜４０
重量％であることを特徴とするガスシールドアーク溶接
用ワイヤが提供される。

又、必要に応じ、前記フラックスの原料粉末が６０メツ
シユより細かい微粉末からなり、且つ、１００メツシユ
より細かい微粉末の全体に占める重量割合が１０％以上
であることが望ましい。

アークを安定させるにはフラックス中の金属粉末の含有
量が多い程良く、金属粉末の含有量が９５重量％以下の
場合には十分満足の出来る安定したアークが得られず、
そのため溶着効率も低下するので下限値を９５重量％以
上に規定した。

ワーイ千中のフラックスの充填率（溶接ワイヤ全重量に
対する充填フラックスの重量割合）が低下するとアーク
が不安定となり、ビード外観も劣り、充填率が高すぎる
とスパッタやヒユーム（煙）が発生して溶接作業性が劣
化するのでフラックス充填率を１０〜４０重量％に規定
した。

ｒ　　　　　　　　又、フラ・ジス中の原料粉末の平均
粒径が小さくなる程ワイヤの見掛は上の融点が低下し、
溶着速度冬高くすることが出来、スパッタの発生を押割
することが出来る。フラックス中の原料粉末の粒度が規
定範囲の６０メツシエより細かい微粉末で、且つ、１０
０メッシュより細かい微粉末の全体に占める重量割合が
１０％以上である条件を満足しない場合には所要の溶着
速度が得られないばかりか、スパッタの発生等により溶
着効率も低下してしまう。

本発明に係るワイヤに充填されるフラックスとしては種
々のものが適用でき、例えば、フェロマンガン（Ｆｅ−
Ｍｎ）、フェロシリコン（Ｆｅ−５ｉ）、フェロアルミ
（Ｆｅ−ＡＩ）等の合金鉄粉末にルチル（Ｔｉ（ｈ）、
シリカ（Ｓｉ（ｈ）等の非金属粉末を適宜量混合させた
ものを用いてもよい。

尚、本発明のガスシールドアーク溶接用ワイヤは種々の
ワイヤ構造のものに適用でき、前述した第１図乃至第４
図に示した構造を有するワイヤにも適用可能であること
は勿論のことである。

（実施例）以下、本発明の詳細な説明する。

１践炎上金属外皮として外径１ＯＩＩＩＩＢの軟鋼管（ＳＴＫＭ
ＩＩＡ）に第１表に示す種々の組成からなるフラックス
粉末を同表中に示す充填率で充填し、外径１．６１のワ
イヤに線引きした。そして、各供試ワイヤを用いて同じ
溶接条件、即ち、溶接電流：４００Ａ、アーク電圧：４
２■、溶接速度：　３０ｃｍ／ｗｉｎ、シールドガス：
　Ｃｏｗ、　２０１　／ｍｉｎ、ワイヤ突出長さ：２５
１で溶し、各供試ワイヤのワイヤ溶着速度（ｇ／ｍ１ｎ
）及び溶着効率（χ）を夫々測定すると共に、溶接作業
性を評価してこれらを第１表に示した。

（以下余白）試験Ｎ００１の比較ワイヤは、フラックスの充填率は本
発明の規定範囲を満足するが、フラックス中の金属粉末
の含有量が９０χと本発明の規定範囲を下回るものであ
る。この比較ワイヤの溶着速度は実用に耐えない程低い
値ではないが、金属粉末の含有量が少ないためにアーク
の安定性が悪く、そのため溶着効率も悪くなっている（
Δ）、。

試験Ｎｏ、２及び３の比較ワイヤは、フラックス中の金
属粉末の含有率は本発明の規定範囲を満足するが充填率
が試験Ｎｏ、２の比較ワイヤは５．Ｏχと規定範囲を下
回り、試験Ｎｏ、３の比較ワイヤは４５．Ｏχと規定範
囲を超えるものである。

フラックスの充填量が少ないとく試験Ｎｏ、２）アーク
が極めて不安定になり、そのためビード外観も不良とな
る。そして、スパッタの発生も見られ溶着効率が低下し
て総合評価が悪い（×）。

フラックスの充填量が多過ぎると（試験Ｎｏ、３）ワイ
ヤ溶着速度が極めて高くなるが、アークの安定性が悪く
、スパッタ及びヒユーム（煙）が発生して溶接作業性が
悪く総合評価も低い（×）。

試験Ｎｏ、４〜１０のワイヤは本発明ワイヤであり、こ
れらのワイヤを使用するといずれも溶着速度及び溶着効
率が比較ワイヤに比べて夫々高く、実用上十分に満足い
く値であり、しかもアーク安定性が良く、スパッタ及び
ヒユームの発生もなく溶接作業性が良好で、総合評価も
良好（０）である。

そして、フラックス中の金属粉末の含有量が増加すると
ワイヤ溶着速度が増加しく試験Ｎｏ、４及び５を参照）
、フラックス中の金属粉末の含有率を一定にして充填率
を増加させると、充填率の増加に従って、ワイヤ溶着速
度及び溶着効率がいずれも向上している（試験Ｎｏ、４
．６及び７参照）。

大隻五主実施例２においても金属外皮として、第１の実施例と同
様に外径１０１１１＋１の軟鋼管（ＳＴＫＭＩＩＡ）を
使用し、この軟鋼管に第２表に示す組成のフラックスを
充填率が２０重量％の一定になるように充填し、外径１
．６ｍ傷の溶接用ワイヤに線引きした。このとき、充填
するフラックスの原料粉末は夫々第３表に示す粒度及び
粒度分布を有するものを使用した。

（以下余白）そして、このようにして加工した各供試ワイヤを用いて
第１の実施例と同じ溶接条件、即ち、溶接電流：４００
Ａ、アーク電圧＝４２ｖ、溶接速度＝３０ｃ＋ａ／ｗｉ
ｎ、シールドガス：　ＣＯｔ＋　２０１　／ｗｉｎ、ワ
イヤ突出長さ４２５ｍｍで溶接し、各供試ワイヤのワイ
ヤ溶着速度（ｇ／’＋ａｉｎ）及び溶着効率（χ）を夫
々測定すると共に、溶接作業性を評価してこれらを第３
表に示した。

試験Ｎｏ、１１の比較ワイヤのフラックスの原料粉末の
粒度は本発明の規定範囲を外れ、いずれの原料粉末の粒
度も６０メツシユより粗い（第３表にはこれを「〜６０
」で表示しである。以下同様）粉末を使用した。この比
較ワイヤは粗い原料粉末を使用するので溶着速度が低く
、又、アーク安定性が悪くスパッタの発生も極めて多い
ためビードの外観が悪（、ワイヤの溶着効率も低い。そ
して、ヒユームが発生して溶接作業性が極めて悪く、総
合評価も不可（×）である。

試験Ｎｏ、　１２の比較ワイヤは、混合割合の最も多い
Ｆｅの粉末粒度を６０〜１００メツシユの範囲の粉末を
使用し、他の原料粉末は試験Ｎｏ、ｌｌと同様に６０メ
ツシユより粗い粉末を使用した。従って、試験Ｎｏ、１
２の供試ワイヤのフラックスの粒度は試験Ｎｏ、１１の
供試ワイヤのフラックス粒度より細かくその分溶着速度
及び溶着効率が上昇し、スパッタも少なくなっているが
いずれも満足出来るまでには到っていない。

更に、試験Ｎｏ、１３の比較ワイヤはいずれの原料粉末
の粒度も６０メフノユより細がいが、Ｆｅ−Ａｌ、Ｆｅ
、　ＴｉＯ２の各原料粉末の１ｏｏメソンユより細かい
く第３表にはこれをｒｌｏｏ〜」で表示しである。

以下同様）粉末の重量割合が夫々５χであり、原料粉末
全体の１００メッシュより細かい粉末の合計重量割合は
８．７５χと本発明の規定範囲（１０％以上）を下回る
。このように試験Ｎｏ、１３の比較ワイヤは、試験Ｎｏ
、１１及び１２の比較ワイヤに比べてより細かい原料粉
末を使用しているために溶着速度及び溶着効率が共に増
加してアーク安定性も向上しているが、１００メッシュ
より細かい原料粉末の全体に占める重量割合が未だ本発
明の規定範囲に到らないためにスパッタの発生が見られ
、このため溶着効率が未だ低い結果となっている。

試験Ｎｏ、１４〜１日のワイヤは本発明ワイヤであり、
いずれの供試ワイヤも規定範囲の粒度及び粒度分布を有
する原料粉末を使用している。この結果、試験Ｎｏ、　
１４〜１８のいずれの供試ワイヤも溶着速度及び溶着効
率が比較ワイヤに比べて夫々高く、実用上十分に満足い
く値であり、しかも、アーク安定性等の溶接作業性も良
好で総合評価も高い。そして、原料粉末中の１００メツ
シユより細かい粉末の全体に占める割合が増加するに従
って（試験Ｎｏ、１４、試験Ｎｏ、１８、試験Ｎｏ、１
６、試験Ｎｏ、１７、試験Ｎｏ、１５の各原料粉末の順
に１００メツシユより細かい粉末の全体に占める割合が
増加している）、ワイヤの溶着速度及び溶着速度が夫々
向上している。

（発明の効果）以上詳述したように本発明のガスシールドアーク溶接用
ワイヤに依れば、フラックス中の金属粉末の含存量が９
５重量％以上で、且つ、フラックス充填率が１０〜４０
重量％であるように構成したので、又、必要に応じ更に
フラックスの原料粉末が６０メツシユより細かい微粉末
からなり、且つ、１００メツシユより細かい微粉末の全
体に占める重量割合が１０％以上であるように構成した
ので、本発明のガスシールドアーク溶接用ワイヤを使用
すれば溶着速度が高く、アーク安定性等の溶接作業性に
優れ、溶着効率が高く高能率の溶接が実現出来るという
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明が適用可能な種々のガスシー
ルドアーク溶接用ワイヤの構造を示す断面図である。１・・・ワイヤ、２・・・金属管（金属外皮）、３・・
・フラックス粉末。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属外皮に金属粉末を主成分とするフラックスを
充填してなるガスシールドアーク溶接用ワイヤにおいて
、前記フラックス中の前記金属粉末の含有量が９５重量
％以上で、且つ、フラックス充填率が１０〜４０重量％
であることを特徴とするガスシールドアーク溶接用ワイ
ヤ。
（２）前記フラックスの原料粉末が６０メッシュより細
かい微粉末からなり、且つ、１００メッシュより細かい
微粉末の全体に占める重量割合が１０％以上であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガスシールド
アーク溶接用ワイヤ。