JPS63260697A - フラツクス入り溶接用ワイヤの製造方法 - 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、フラックス入り溶接用ワイヤの製造方法に関
する。

［従来技術］ 従来、フラックス入り溶接用ワイヤは、シーム部を溶接
等によりシールしたいわゆるシームレスタイプとシーム
部を溶接しないオーブンタイプに大別される。

上記各タイプのワイヤには、それぞれ内部にフラックス
を挿入してなる単管形と内部にフラックスを挿入した内
管の外周をさらに外管で包んでなる多重管形がある。

多重管形のワイヤはいずれのタイプにも共通して（１）
内管と外管との材質を変化させることが可能であり、フ
ラックス入り溶接用ワイヤとしての機能が増大できる。

（２）内管と外管との間に溶接作−性を向上させる添加
剤の付加が可能である。（３）オーブンタイプでは単管
形に比べて方向性が少なく、溶接時の直進性が良く使い
易く、かつフラックスのこぼれが少ない。（４）シーム
レスタイプでは、さらにオーブンタイプに比べ直進性が
良く、フラックスのこぼれは全くない、さらに（５）シ
ームレスタイプでは外管にシームがないのでＣｕメッキ
または湿式処理が可能である。

以上の利点を多重管形のワイヤは有する。しかしながら
、上記多重管形のワイヤは、構造が複雑であり、その製
造工程においては、例えば内管に破断がなく伸線させて
所定の外径に仕上げる工程においては、特にシームレス
タイプの様に外管のシーム部を溶接シールしたワイヤの
場合、破断がなく伸線させるためには高度な技術が必要
となる。したがって製造コスト高となり、これがため販
売価格も高価となるので多用されず、現状では安定した
品質の製品を量産する技術は未だ確立されていない。

本発明者が先に出願した技術（特願昭６ｌ−１３４７５
８）においては、内管と外管との間にトータルとしての
隙間を設けることにより、上記問題点はかなり改善され
ているが完全な改善手段となり得ていない。すなわち、
帯鋼両端部を当接させ、当該当接部を溶接して外管とす
る際、内管が前記当接部に接触することがあり、当該当
接部が内管の外表面に一融着し、後工程の伸線工程で内
管が破断したり、または、内外管共に破断する問題が生
じている。

［発明が解決しようとする問題点コ 本発明は、以上の問題点を解決して、多重構造のフラッ
クス入り溶接用ワイヤの製造方法において、外管と内管
の融着を防止し、伸線工程での内管または、内、外管の
破断を防止し、かつ伸線速度の向上等いわゆる生産性の
向上を図る目的でなされたものである。

Ｕ問題点を解決するための手段］ 本発明は、内管と外管から構成されるフラックス入り溶
接用ワイヤの製造方法において、当該内管を帯鋼にて包
んで＊ｔ！４両端部を当接し外管とし、当該外管の当接
部を前記内管の外表面に融着しないように、溶接にあた
り、内管外径と外管内径の隙間を外管の肉厚の１７１０
以上で、かつ、０．１２Ｄｍ／ｍ以下（但し、Ｄは外管
の外径）、外管の肉厚を０．５〜２．５ｍ／ｍとして前
記当接部を溶接するところに要旨が存在する。

［作用］ 以下に本発明の製造工程の概要を第１図にしたがって説
明する。

第１図に於いて、１は内管となる予めフラックスを内部
に挿入したものであり、２は外管となるｆｒＡ材が巻回
されているサプライスタンド、９は外管となる帯鋼材、
１０〜１６は対として配置された成型ロールおよび各成
型ロールによる帯鋼材の加工状態、３はシーム溶接機、
４はスクイズロール、５ａ、５ｂはそれぞれダンサ−１
６，７はそれぞれ引き抜きダイスを備えた伸線機、８は
巻取機である。Ｔはガイドロールである。外管となる帯
鋼材９は、成形ロール１０．１１により図示の如く半月
状の円弧状に成形され次成形ロールへと進行していく。

ガイドロールＴに於いて上記内管と合流し、共々成形ロ
ール１２．１３へと前進する過程で、内管は帯鋼材９の
成形された半月状円弧内に収容状態となり成形ロール１
３を通過することによって帯鋼材９の円弧両端は閉じら
れ内管１を包蔵した外管が形成される。

内管１と外管９からなる多重管の当該外管当接部は、送
り過程においてスクイズロール４により締め付けられシ
ーム溶接機３例えばＴＩＧ溶接機により溶接され、また
成形ロール１４〜１６によりラウンドされ、第１、第２
伸線機６．７へと向かう。当該伸線機により所定のサイ
ズに伸線されたワイヤは巻取機８に巻き取られる。

ところで、こうして得られたワイヤを検査すると、内管
の破断現象が見受けられ、また伸線性も充分でなく必ず
しも安定した品質とは言い難い状態であった。

上記問題に対し、本発明者らは内管の破断原因および伸
線性の良否が外管と内管とのすき間の大きさに左右され
ることをつきとめ、特願昭６１−１３４７５８を発明し
た。

しかしながら、上記発明においても、内管の外壁と外管
の内壁が接触した際の摩擦抵抗を減少させるべく、壁面
の研磨処理あるいは、潤滑作用を有する物質を挿入して
も、内管の破断あるいは内外管の破断は皆無の状態にな
フていないことが判明し、本発明者らは、更に原因を追
求した結果、シーム溶接機による外管の当接部の溶接の
際に、内管が外管の当接部に接触している際に上記問題
点が現われるのではないかと推測した。

すなわち、本発明者らは、上記推測に基づき、破断の原
因を排除し、かつ良好な伸線性を確保可能な条件を確立
した。

すなわち、本発明においては内管外径と外管内径の隙間
を外管の肉厚の１／１０以上で、かつ、０．１２Ｄｍ／
ｍ以下（但し、Ｄは外管の外径）であることが必要であ
る。

すなわち、内管と外管の融着現象を考えるとき、肉厚に
比例して外管溶接時の内面ビード高さが増加するので、
内管と外管との隙間がビード高さより若干大きければ良
いと単純に考えがちだが、更に、溶接箇所での内管と外
管との相対速度を考慮する必要がある。すなわち、溶接
工程に続き、伸線工程が直結しているので隙間を外管の
肉厚の１／１０未満と小さくすると内管と外管の伸線加
工率の差も小さくなる。　さらに、加工率の差は管の伸
びの差として現われるので溶接箇所での内管外壁と外管
内壁の相対速度の差（外管に対して内管が引き込まれる
）も小さくなり、両管が静止に近い状態で対面すること
となり融着現象が生じ易くなる。

また、隙間が０．１２０ｍ／ｍ（但し、Ｄは外管の外径
）より大きいと伸線速度が低下し実操業上、問題を生じ
てくる。

すなわち、一般的に最初の第１伸線機では少なくとも内
管を実質的に縮径させなければならない。これは、伸線
時の引張力を得る為に通常キャプスタン（あるいは釜）
にワイヤを巻き付けているが、このワイヤを巻き付けた
際内管と外管の伸びの速度差（密着していない場合）が
あると断線するからである。

すなわち、隙間が０．１２Ｄｍ／ｍを越えると、伸線時
、上記により外管の減面率が瞬時に増大するので伸線速
度を上げると断線することがあるので伸線速度は制約さ
れる。

また、本発明においては外管の肉厚が０．５〜２．５ｍ
／ｍであることが必要である。

すなわち、外管肉厚が０．５ｍ／ｍ未満であると肉厚が
うずく伸線により破断し易くなり外管肉厚２．５ｍ／ｍ
を越えると最初のワイヤ径が大きくなり、伸線加工率が
増加する為製造コストも高くなる。

尚、本発明においては、内管が第２図に示すような２　
ｆｆｆｉ以上の場合あるいは、３種構造管以上でも実施
可能である。

また、帯鋼の材買は軟鋼に限らず例えばＣｒ−Ｍｏ１［
，５ＵＳＩなどが使用可能である。

また、本発明においては、同一工程内で内管の形成をし
ながら外管に挿入して、２重構造とすることも可能であ
る。

［実施例］　　　゛ 以下に実施例をあげて、本発明の詳細な説明する。

実施例方法：第１図に示す製造工程にしたがい、溶接シ
ールする際の外管の外径が６ｍｍφ。

１２ｍｍφである２種のワイヤについて、内管１との隙
間Ｃ（外管の当接部の内壁から内管の外表面との隙間）
と、外管の肉厚を０．４〜２．７ｍｍに変化させて伸線
状況並びに内管の破断状況を調査した。実験上での設定
条件は以下の通りであった。

供試材： 外管帯鋼　厚さ０．４〜２．７ｍｍ 材７ｊｌ（ＪＩＳＧ３１４１ｓｐｃｃ相当（軟鋼）内管
帯鋼　厚さ０．３〜０．６ｍｍ 材質　Ｊ　Ｉ　Ｓ　Ｇ　３　ｆ　４１５ｐｃｃ相当（軟
鋼）溶接速度　５ｍ／分〜４０ｍ／分 （外管径６〜１２φｍｍ） フラックス充填率　Ｆ（％） Ｆ＝（内管内の単位フラックス重量）／（外管帯鋼の単
位重量＋内管の外皮材の単位重量）×　１００ 最終製品外径　１．２ｍ／ｍφ 外管内面と内管外面との隙間 Ｃ０＝（外管の内径−内管の外径）／２溶接工程に続い
て伸線工程が直結しているので管の進行方向の前方より
字に引張力が作用しており、部分的には内管のうねり、
あるいは振動等により多少ズレがあるものの溶接箇所で
は内管の中心と外管の中心は大略一致しているとみて支
障ない。

実施結果を第１表に示す。

伸線性は最終線径に至る迄の加工性を評価した。

×・・・悪 △・・・やや良 Ｏ・・・良 融着による破断の評価は、 破断個数が３〜５個／ワイヤ処理重量・・・・・・×破
断個数が　　１個／ワイヤ処理重：・・・・・・△破断
個数が　　０個／ワイヤ処理重量・・・・・・Ｏ（処理
量６約３００ｋｇ） とした。

外管の当接部の内壁と内管外表面との隙間の設定要領と
しては、当接部の溶接部より、内管の挿天測に寄った、
６ｍｍφの場合、溶接部より２００ｍｍ、１２ｍｍφの
場合４００ｍｍの佐野の所で押え治具を用いて設定した
。

尚、第１表において、 Ｎｏ、５．Ｎｏ、６．Ｎｏ、８．Ｎｏ、９゜Ｎｏ、１１
〜Ｎｏ、１３．Ｎｏ、１５〜Ｎｏ。

１７は本発明の実施例であり、伸線性が若干劣るものも
あるが融着による破断は全くないか、わずかである。

Ｎｏ、１．Ｎｏ、２．Ｎｏ、３．Ｎｏ、４゜Ｎｏ、７．
Ｎｏ、１０．Ｎｏ、１４．Ｎｏ、１８〜Ｎｏ、２３は、
本発明の実施例に対する比較例であり、Ｎｏ、１におい
ては、外管外径が６ｍｍφであり、外管肉厚が０．４ｍ
ｍである場合の比較例であるが、本発明の必須要件であ
る外管肉厚０．５〜２．５ｍｍを満足しておらず融着に
よる破断が数多く見られ、又、Ｎｏ、２’、３について
は融着は見受けられないが外管自体の破断による伸線性
の悪化が見られる。

Ｎｏ、４においては、外管外径が６ｍｍφであり、外管
肉厚が０．６ｍｍである場合の比較例であるが、本発明
の必須要件である隙間寸法の範囲未満であり、融着によ
る破断が数多く発生した。

Ｎ０８７は、外管外径が１２ｍｍφ、外管肉厚が０．６
ｍｍである場合の比較例であり、本発明の必須要件であ
る隙間寸法の範囲未満であり、融着による破断が数多く
発生した。

Ｎｏ、１０は、外管外径が１２ｍｍφ、外管肉厚が１．
６ｍｍである場合の比較例であり、本発明の必須要件で
ある隙間寸法の範囲未満であり、融着による破断が数多
く発生した。

Ｎｏ、１４は、外管外径が１２ｍｍφ、外管肉厚が２．
３ｍｍである場合の比較例であり、本発明の必須要件で
ある隙間寸法の範囲未満であり、融着による破断が数多
く発生した。

Ｎｏ、１８〜Ｎｏ、２３は、外管外径が１２ｍｍφ、で
あり、外管肉厚が２．７ｍｍである場合の比較例であり
、本発明の必須要件である外管肉厚０．５〜２．５ｍｍ
を越えており、中には、融着による破断のないものも見
られるが、減面率が大きくなり伸線性が良くなく、又、
焼鈍作業の増加等によるコストアップがある。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、フラックス入り溶
接用ワイヤの製造方法において内管と外管の融着を防止
し、伸線工程での内管または内外管の破断を防止するこ
とができ、かつ生産性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の伸線工程を説明する概略図である。 第２図は、各種の構造のワイヤの断面図である。 １・・内管、２・・サプライスタンド、３・・シームｍ
接ｔｍ、４・・スクイズロール、５ａ。 ５ｂ・・ダンサ−１６，７・・伸線機、８・・巻取機、
９・・外管となる帯鋼材、１０〜１６・・ロールおよび
帯鋼材の加工状態。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内管と外管から構成されるフラックス入り溶接用
   ワイヤの製造方法において、当該内管を帯鋼にて包んで
   帯鋼両端部を当接し外管とし、当該外管の当接部を前記
   内管の外表面に融着しないように、溶接するにあたり、
   内管外径と外管内径の隙間を外管の肉厚の１／１０以上
   で、かつ、０．１２Ｄｍ／ｍ以下（但し、Ｄは外管の外
   径）、外管の肉厚を０．５〜２．５ｍ／ｍとして前記当
   接部を溶接することを特徴とするフラックス入り溶接用
   ワイヤの製造方法。