JPS6363599A - 溶接用フラツクス入りワイヤ - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、セルフシールドアーク溶接、ガス・フラッ
クスシールドアーク溶接などに使用される溶接用フラッ
クス入りワイヤに関するものである。

（従来の技術） 従来、自動および半自動アーク溶接法としては、サブマ
ージアーク溶接法、ガスシールドアーク溶接法、セルフ
シールドアーク溶接法などの各種の溶接法があり、それ
ぞれに一長一短を有している。

例えば、セルフシールドアーク溶接法では、溶接用ワイ
ヤからＭｎ、Ｓｉ　、ＡＭ、Ｔｉ　、Ｚｒなどの脱酸、
脱窒剤を供給し、大気中でアークを発生させながら溶接
を行う溶接法であり、上記脱酸、脱窒剤を含むフラック
ス入りワイヤが用いられることが多い。

この場合、溶接用フラックス入りワイヤとしては、断面
形状において多少異なるものが使用されており、例えば
、第１図（ａ）〜（ｆ）に示すように、継目ありもしく
は継目なしの金属外皮１の内部に溶接用フラックス２を
充填した溶接用フラックス入りワイヤ３が用いられる。

このような溶接用フラックス入りワイヤ３を製造するに
あたり、金属外皮１の内部に溶接用フラックス２を充填
するにあたっては、例えば、金属外皮１をコイル状に巻
き取って横置きし、水平方向もしくは傾斜方向に振動を
加えながら金属外皮１の充填口より後端に向けて溶接用
フラックス２の原料粉末（例えば、Ｆｅ−Ｍｎ、Ｆｅ−
３ｉ、Ｆｅ−Ａ文、Ｆｅ、ＴｉＯ２等）を順次充填する
方法が採用されていた（特公昭４５−３０３９７号公報
、特開昭５９−４７０８９号公報）。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の溶接用フラックス入り
ワイヤ３では、金属外皮１の後端に充填された溶接用フ
ラックス２は、当該溶接用フラックス２の充填が金属外
皮１の充填口部分にまで充填される間ずっと振動を受け
ているため、当該部分の溶接用フラックス３は充填時に
おけるよりもさらに粉化される可能性が大である。これ
に対して金属外皮１の充填口部分に充填された溶接用フ
ラックス２はさほど振動を受けないため前記後端はどは
粉化されないものとなり、また振動による充填過程にお
いて粉化された溶接用フラックス原料粉末のうち比重の
大きいものは後端に向けて移動していくようになるため
、溶接用ブラックス入りワイヤ３の全長においてフラッ
クス組成が変化したものとなりやすく、それゆえ溶接の
開始時から終了時に至るまでの間で溶着金属組成が異な
ったものになることがありうるという問題点があった。

（発明の目的） この発明は、上述した従来の問題点に着目してなされた
もので、金属外皮の内部に溶接用フラックスの原料粉末
を振動によって充填した溶接用フラックス入すワイヤで
あっても、当該ワイヤの長さ方向におけるフラックス成
分にさほど差がなく、したがって溶接の開始時から終了
時に至るまでの溶着金属組成に大きなばらつきが発生せ
ず、溶接作業性にも優れている溶接用フラックス入りワ
イヤを提供することを目的としている。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明による溶接用フラックス入りワイヤは、金属外
皮の内部に、溶接用フラックスの原料粉末を圧縮力２．
０ｔｏｎ／ａｍ以上でロール圧延した圧粉体を破砕した
結合粉粒体を充填してなるものであることを特徴として
いる。

この発明による溶接用フラックス入りワイヤ３において
、金属外皮１の材質および形状はとくに限定されず、継
目ありまたは継目なしのものが使用される。

また、溶接用フラックス２の原料粉末としては、脱酸・
脱窒剤のほかに、被包スラグ形成剤や金属蒸気発生剤な
どを含んだものも使用されうるが、とくに限定されない
。

そして、このような溶接用フラックス２の原料粉末にお
いては、すべてが６０ｍｅｓｈよりも細かくかつ１００
ｍｅｓｈよりも細かい粉末の占める割合が１０重量％以
上であるようにしたものとすることが、溶接作業性、と
くにアーク安定性を向上させる観点から望ましい。

そして、このような溶接用フラックス２の原料粉末は、
圧縮力２．０ｔｏｎ／ｃｍ以−ヒでロール圧延した圧粉
体を破砕した結合粉粒体として、前記金属外皮１の内部
に充填される。この場合、充填にあたって水平方向ある
いは傾斜方向の振動を与える充填手段を採用したとして
も、溶接用ワイヤ３の長さ方向においてフラックス成分
のばらつきが著しく少ないものとなる。しかし、圧縮力
が低すぎる場合には、破砕後において結合した粉粒体を
得ることができなくなり、充填時に粉化されてフラック
ス成分にばらつきを生ずることとなるので、種々の実験
の結果、圧縮力は幅方向あたりの加圧力で表わして２．
０ｔｏｎ／ｃｍ以上とする必要のあることが確かめられ
た。

（実施例１） 粉末の粒度がすべて１００ｍｅｓｈよりも細かい第１表
に示す配合率の溶接用フラックス原料粉末を用意し、第
２図に示すように、この溶接用フラックスの原料粉末１
０をロール圧延ａ１１の粉火袋入口１２より装入した。

第１表　溶接用フラックス原料粉末の配合率そして、前
記原料粉末１０をスクリューコンベア１３により順次右
方向に送給し、上下一対の圧延ロール１４．１５間にお
いて圧縮力１．０〜５．０ｔｏｎ／ｃｍで圧延して帯状
の圧粉体１６とした。

次に、前記圧粉体１６を、第３図に示すような一対の破
砕ロール１７．１８を備えた破砕機１９にかけて破砕す
ることによって、結合粉粒体２０を得た。

次いで、第４図に示すように、コイル状の金属外皮１を
載置する振動台２１と、振動台２１と基礎２２との間で
傾、斜して設けた複数の板ばね２３．２４と、振動台２
１上に載置したコイル状の金属外皮１に対して振動を付
与する駆動手段としてのシリンダ２５とを備えた振動式
充填機２５（特開昭５９−４７０８９号公報に開示の装
置）を用い、直径１０．０ｍｍ、肉厚１．６ｍｍの軟鋼
管（ＪＩＳ　　ＳＴＫＭＩＩＡ）よりなる金属外皮（長
さ約１２００ｍ、重量的４００ｋｇ）１（７）充填口に
接続したホッパ２６内に前記結合粉粒体２０を装入する
こにより当該金属外皮１の後端に向けて充填した。

そして、結合粉粒体２０を充填した後に金属外皮１に対
して伸線および銅めっきを行って直径１．２ｍｍの溶接
用フラックス入りワイヤ３を製造した。

次に、上記のようにして製造した溶接用フラックス入り
ワイヤ３のうち、とくに金属外皮１のフラックス充填口
部分および後端部分に相当するワイヤ３を用い、第２表
に示す条件で軟鋼板上に肉盛溶接を行い、この際の溶接
作業性および溶接後の溶着金属組成を調べた。これらの
結果を第３表に示す。

第２表　溶接条件 第３表に示すように、溶接用フラックス２の原料粉末１
０をロール圧延することなくそのまま金属外皮１の内部
に充填したＮｏ、　　１　（比較例）の場合には、とく
に充填口部分から取出した溶接用フラックス入りワイヤ
３を使用した場合の溶接作業性があまり良くなく、また
充填口部分と後端部分とにおける溶着金属組成がかなり
異なっていることが認められた。

また、溶接用フラックス２の原料粉末をロール圧延する
場合の圧縮力が１．０ｔｏｎ／ｃｍと低すぎるＮｏ、　
２　（比較例）の場合にも充填口部分から取出したワイ
ヤ３の溶接作業性があまり良くなく、溶着金属組成も充
填口部分と後端部分とで異なっていることが認められた
。

これに対して、溶接用フラックス２の原料粉末を圧縮力
２　、　Ｏｔ　ｏ　ｎ　／　ｃ　ｍ以上でロール圧延し
たＮ０９３〜５（発明例）の場合には、溶接作業性が良
好であると共に、溶着金属組成も充填口部分と後端部分
とでほとんど差のないことが認められた。

（実施例２） 粉末の粒度が第４表に示すものでありかつ第１表に示し
た配合率の溶接用フラックス原料粉末１０を用意し、第
２図に示したロール圧延機１１を用いて圧縮力１　、５
〜４　、　Ｏｔ　Ｏｎ／　Ｃｍで圧延して圧粉体１６と
し、次いで第３図に示した破砕機１９にかけて結合粉粒
体２０を得た。

続いて、第４図に示した振動式充填機２５を用いて実施
例１と同じ軟鋼管よりなる金属外皮フ内に結合粉粒体２
０を充填した後、同様にして伸線および銅めっきを行っ
て直径１．２ｍｍの溶接用フラックス入りワイヤ３を製
造し、充填口部分および後端部分に相当する溶接用ワイ
ヤ３を用いて第２表に示した条件で軟鋼板上に肉盛溶接
を行い、この際の溶接作業性および溶着後の溶着金属組
成を調べた。これらの結果を８４表第４表に示すように
、溶接用フラックス２の原料粉末１０をロール圧延する
ことなくそのまま金属外皮１の内部に充填したＮｏ、　
　１１　（比較例）の場合には、原料粉末１０の粒度が
十分に細かいものであったとしてもとくに充填口部分か
ら取出したワイヤ３を使用した場合の溶接作業性がかな
り悪く、また充填口部分と後端部分とにおける溶着金属
組成がかなり異なっていることが認められた。

また、溶接用フラックス２の原料粉末１０をロール圧延
する場合の圧縮力が１．５ｔｏｎ／ｃｍとや〜低いＮｏ
、１２（比較例）の場合にも充填口部分から取出したワ
イヤ３の溶接作業性が若干悪いものとなっていた。

さらに、溶接用フラックス２の原料粉末１０のすべてが
６０　ｍ　ｅ　ｓ　ｈを超えるＮｏ、　１３　（発明例
）の場合には、充填口部分から取出したワイヤ３のアー
ク安定性かや〜良くないことが認められた。

そして、溶接用フラックス２の原料粉末１０をすべて６
０　ｍ　ｅ　ｓ　ｈより細かいものとし、圧縮力２　、
　Ｏｔ　ｏ　ｎ　／　ｃ　ｍ以上でロール圧延したＮｏ
。

１４〜２０の場合に、溶接作業性が良好であると共に、
溶着金属組成も充填口部分と後端部分とでほとんど差の
ないことが認められた。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、この発明による溶接用フラッ
クス入りワイヤは、金属外皮の内部に、溶接用フラック
スの原料粉末を圧縮力２．０ｔｏｎ／Ｃｍ以上でロール
圧延した圧粉体を破砕した結合粉粒体を充填してなるも
のであるから、前記原料粉末を振動によって金属外皮の
内部に充填した場合でも、当該溶接用ワイヤの長さ方向
におけるフラックス成分にさほど差がないものとなり、
したがって溶接開始時から終了時に至るまでの溶着金属
組成に大きなばらつきが発生せず、溶接作業性にも優れ
ているものであるという非常に優れた効果がもたらされ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｆ）は溶接用フラックス入りワイヤの
断面形状を例示する説明図、第２図はロール圧延機の模
式図、第３図は破砕機の模式図、第４図は振動式粉末充
填機の模式図である。 １・・・金属外皮、 ２・・・溶接用フラックス、 ３・・・溶接用フラックス入りワイヤ、１０・・・溶接
用フラックスの原料粉末、１１・・・ロール圧延機、 １６・・・圧粉体、 １９・・・破砕機、 ２０・・・結合粉粒体、 ２５・・・振動式充填機。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属外皮の内部に、溶接用フラックスの原料粉末
   を圧縮力２．０ｔｏｎ／ｃｍ以上でロール圧延した圧粉
   体を破砕した結合粉粒体を充填してなることを特徴とす
   る溶接用フラックス入りワイヤ。
2. （２）溶接用フラックスの原料粉末は、すべてが６０ｍ
   ｅｓｈよりも細かくかつ１００ｍｅｓｈよりも細かい粉
   末の占める割合が１０重量％以上であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の溶接用フラックス入
   りワイヤ。