JPH11197878A - ガスシールドアーク溶接用ワイヤおよびその製造方法 - Google Patents
ガスシールドアーク溶接用ワイヤおよびその製造方法Info
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- JPH11197878A JPH11197878A JP1316598A JP1316598A JPH11197878A JP H11197878 A JPH11197878 A JP H11197878A JP 1316598 A JP1316598 A JP 1316598A JP 1316598 A JP1316598 A JP 1316598A JP H11197878 A JPH11197878 A JP H11197878A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶接時に長尺のコンジットケーブルが曲げて
使用される場合においてもワイヤ送給性が良好で、アー
クが安定し、ヒュームおよびスパッタ発生量の少ないガ
スシールドアーク溶接用ワイヤおよびその製造方法を提
供する。 【解決手段】 （１）ワイヤ表面にワイヤ１０ｋｇ当た
りＴｉ、ＫまたはＬｉの酸化物、水酸化物または弗化物
の１種以上をそれぞれＴｉＯ2、Ｋ2ＯおよびＬｉ2Ｏ換
算で０．１〜０．５ｇ、ＭｏＳ2またはＷＳ2の１種以上
を０．０２〜０．５％含有し、かつワイヤ表面粗度Ｒａ
が０．１〜０．３μｍ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）ワイヤ表面粗度Ｒａが０．５〜３μｍのワイヤ素
線表面にアーク安定剤を含む固体潤滑剤を塗布し、次い
でカセット型ローラダイスで伸線することを特徴とする
ガスシールドアーク溶接用ワイヤの製造方法。
使用される場合においてもワイヤ送給性が良好で、アー
クが安定し、ヒュームおよびスパッタ発生量の少ないガ
スシールドアーク溶接用ワイヤおよびその製造方法を提
供する。 【解決手段】 （１）ワイヤ表面にワイヤ１０ｋｇ当た
りＴｉ、ＫまたはＬｉの酸化物、水酸化物または弗化物
の１種以上をそれぞれＴｉＯ2、Ｋ2ＯおよびＬｉ2Ｏ換
算で０．１〜０．５ｇ、ＭｏＳ2またはＷＳ2の１種以上
を０．０２〜０．５％含有し、かつワイヤ表面粗度Ｒａ
が０．１〜０．３μｍ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）ワイヤ表面粗度Ｒａが０．５〜３μｍのワイヤ素
線表面にアーク安定剤を含む固体潤滑剤を塗布し、次い
でカセット型ローラダイスで伸線することを特徴とする
ガスシールドアーク溶接用ワイヤの製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ガスシールドア
ーク溶接用ワイヤおよびその製造方法に係り、詳しく
は、溶接時にワイヤ送給性およびアーク状態が優れると
ともにヒューム発生の少ないガスシールドアーク溶接用
ワイヤおよびその製造方法に関する。
ーク溶接用ワイヤおよびその製造方法に係り、詳しく
は、溶接時にワイヤ送給性およびアーク状態が優れると
ともにヒューム発生の少ないガスシールドアーク溶接用
ワイヤおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスシールドアーク溶接用ワイヤとし
て、製品ワイヤ径が０．８〜２．０ｍｍのソリッドワイ
ヤとフラックス入りワイヤとがある。フラックス入りワ
イヤには、鋼製外皮に開口部のないシームレスワイヤと
巻締め方式で製造されたシームタイプとがある。
て、製品ワイヤ径が０．８〜２．０ｍｍのソリッドワイ
ヤとフラックス入りワイヤとがある。フラックス入りワ
イヤには、鋼製外皮に開口部のないシームレスワイヤと
巻締め方式で製造されたシームタイプとがある。
【０００３】これらのガスシールドアーク溶接用ワイヤ
を製造する一般的な方法は、原線またはフラックス充
填後のワイヤ素線を２〜５ｍｍ径までローラダイスある
いは孔ダイスで伸線する工程（一次伸線）、焼鈍工
程、酸洗工程、めっき工程、最終サイズ径まで伸
線する工程（仕上げ伸線）の順で行われる。前記〜
の工程は素線および製品の形状、物性に対応して選択さ
れて製造される。
を製造する一般的な方法は、原線またはフラックス充
填後のワイヤ素線を２〜５ｍｍ径までローラダイスある
いは孔ダイスで伸線する工程（一次伸線）、焼鈍工
程、酸洗工程、めっき工程、最終サイズ径まで伸
線する工程（仕上げ伸線）の順で行われる。前記〜
の工程は素線および製品の形状、物性に対応して選択さ
れて製造される。
【０００４】ガスシールドアーク溶接用ワイヤの製造工
程における、前述の一次伸線伸線および仕上げ伸線
では、伸線性を良好にするためと、製品が使用される時
（溶接時）のワイヤ送給性を良好にすることを目的とし
て潤滑剤を塗布している。
程における、前述の一次伸線伸線および仕上げ伸線
では、伸線性を良好にするためと、製品が使用される時
（溶接時）のワイヤ送給性を良好にすることを目的とし
て潤滑剤を塗布している。
【０００５】孔ダイスを用いて伸線する場合の潤滑剤と
しては、乾式潤滑剤、湿式潤滑剤および半乾式潤滑剤が
用いられるが、微粒グラファイトを潤滑剤の一部として
使用すると伸線性が良好となるので好んで使用される場
合が多い。
しては、乾式潤滑剤、湿式潤滑剤および半乾式潤滑剤が
用いられるが、微粒グラファイトを潤滑剤の一部として
使用すると伸線性が良好となるので好んで使用される場
合が多い。
【０００６】一方、製品のガスシールドアーク溶接用ワ
イヤは、特公昭５０−３２５６号公報に代表されるよう
にワイヤ表面に動植物油または鉱物油、あるいはこれら
の混合潤滑油が、前述のの仕上げ伸線工程で塗布され
ており、ワイヤ送給性を良好にしている。また、長尺の
コンジットケーブルを用いて、該コンジットケーブルが
Ｓ状あるいはＪ状に曲げて溶接する場合は、コンジット
ケーブル内のコンジットチューブと内部を通過するワイ
ヤとの接触摩擦抵抗が増加してワイヤ送給性が悪くなる
ので、潤滑剤としてグラファイト、ＭｏＳ2、ＷＳ2等の
固体潤滑剤を前記潤滑油に混合したり、その他の無機物
の粉末と混合した潤滑剤をワイヤ表面に付着させたガス
シールドアーク溶接用ワイヤが用いられる。
イヤは、特公昭５０−３２５６号公報に代表されるよう
にワイヤ表面に動植物油または鉱物油、あるいはこれら
の混合潤滑油が、前述のの仕上げ伸線工程で塗布され
ており、ワイヤ送給性を良好にしている。また、長尺の
コンジットケーブルを用いて、該コンジットケーブルが
Ｓ状あるいはＪ状に曲げて溶接する場合は、コンジット
ケーブル内のコンジットチューブと内部を通過するワイ
ヤとの接触摩擦抵抗が増加してワイヤ送給性が悪くなる
ので、潤滑剤としてグラファイト、ＭｏＳ2、ＷＳ2等の
固体潤滑剤を前記潤滑油に混合したり、その他の無機物
の粉末と混合した潤滑剤をワイヤ表面に付着させたガス
シールドアーク溶接用ワイヤが用いられる。
【０００７】しかし、前記ガスシールドアーク溶接用ワ
イヤは、伸線時の潤滑剤特にグラファイトが残ってヒュ
ーム発生量が多くなったり、ワイヤ表面が平坦であるの
で、溶接装置のワイヤ送給ローラ部でワイヤがスリップ
し、ワイヤ送給にむらが生じてアークが不安定となる場
合がある。また、ワイヤ送給性が良好な場合でも、アー
クが安定せずスパッタ発生量が多くなる等の問題があっ
た。
イヤは、伸線時の潤滑剤特にグラファイトが残ってヒュ
ーム発生量が多くなったり、ワイヤ表面が平坦であるの
で、溶接装置のワイヤ送給ローラ部でワイヤがスリップ
し、ワイヤ送給にむらが生じてアークが不安定となる場
合がある。また、ワイヤ送給性が良好な場合でも、アー
クが安定せずスパッタ発生量が多くなる等の問題があっ
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、溶接時に
長尺のコンジットケーブルが曲げて使用される場合にお
いてもワイヤ送給性が良好で、アークが安定し、ヒュー
ムおよびスパッタ発生量の少ないガスシールドアーク溶
接用ワイヤおよびその製造方法を提供することを目的と
する。
長尺のコンジットケーブルが曲げて使用される場合にお
いてもワイヤ送給性が良好で、アークが安定し、ヒュー
ムおよびスパッタ発生量の少ないガスシールドアーク溶
接用ワイヤおよびその製造方法を提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するためにガスシールドアーク溶接用ワイヤおよ
びその製造方法について種々検討した結果、適度のワイ
ヤ表面粗さのワイヤ素線にアーク安定剤を含む潤滑剤を
塗布し、カセット型ローラダイスで伸線した後、孔ダイ
スでワイヤ表面粗さが適正となるように仕上げ伸線する
ことによって、ワイヤ送給性が良好で、アークが安定
し、ヒュームおよびスパッタ発生量の少ないガスシール
ドアーク溶接用ワイヤおよびその製造方法を提供するこ
とをができることを見い出した。
を解決するためにガスシールドアーク溶接用ワイヤおよ
びその製造方法について種々検討した結果、適度のワイ
ヤ表面粗さのワイヤ素線にアーク安定剤を含む潤滑剤を
塗布し、カセット型ローラダイスで伸線した後、孔ダイ
スでワイヤ表面粗さが適正となるように仕上げ伸線する
ことによって、ワイヤ送給性が良好で、アークが安定
し、ヒュームおよびスパッタ発生量の少ないガスシール
ドアーク溶接用ワイヤおよびその製造方法を提供するこ
とをができることを見い出した。
【００１０】すなわち、本発明の要旨とするところは、 （１） ワイヤ表面にワイヤ１０ｋｇ当たりＴｉ、Ｋま
たはＬｉの酸化物、水酸化物または弗化物の１種以上を
それぞれＴｉＯ2、Ｋ2ＯおよびＬｉ2Ｏ換算で０．１〜
０．５ｇ、ＭｏＳ2またはＷＳ2の１種以上を０．０２〜
０．５％含有し、かつワイヤ表面粗度Ｒａが０．１〜
０．３μｍ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。
たはＬｉの酸化物、水酸化物または弗化物の１種以上を
それぞれＴｉＯ2、Ｋ2ＯおよびＬｉ2Ｏ換算で０．１〜
０．５ｇ、ＭｏＳ2またはＷＳ2の１種以上を０．０２〜
０．５％含有し、かつワイヤ表面粗度Ｒａが０．１〜
０．３μｍ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。
【００１１】（２） ワイヤ表面粗度Ｒａが０．５〜３
μｍのワイヤ素線表面にアーク安定剤を含む固体潤滑剤
を塗布し、次いでカセット型ローラダイスで伸線するこ
とを特徴とするガスシールドアーク溶接用ワイヤの製造
方法。
μｍのワイヤ素線表面にアーク安定剤を含む固体潤滑剤
を塗布し、次いでカセット型ローラダイスで伸線するこ
とを特徴とするガスシールドアーク溶接用ワイヤの製造
方法。
【００１２】（３） アーク安定剤はＴｉ、ＫまたはＬ
ｉの酸化物、水酸化物または弗化物の１種以上、固体潤
滑剤はＭｏＳ2またはＷＳ2の１種以上であることを特徴
とする（２）記載のガスシールドアーク溶接用ワイヤの
製造方法。
ｉの酸化物、水酸化物または弗化物の１種以上、固体潤
滑剤はＭｏＳ2またはＷＳ2の１種以上であることを特徴
とする（２）記載のガスシールドアーク溶接用ワイヤの
製造方法。
【００１３】（４） カセット型ローラダイスの伸線は
減面率が４０〜８０％であることを特徴とする（２）ま
たは（３）記載のガスシールドアーク溶接用ワイヤの製
造方法。
減面率が４０〜８０％であることを特徴とする（２）ま
たは（３）記載のガスシールドアーク溶接用ワイヤの製
造方法。
【００１４】（５） カセット型ローラダイスで伸線し
た後に、１個以上の孔ダイスで仕上げ伸線することを特
徴とする（２）、（３）または（４）記載のガスシール
ドアーク溶接用ワイヤの製造方法にある。
た後に、１個以上の孔ダイスで仕上げ伸線することを特
徴とする（２）、（３）または（４）記載のガスシール
ドアーク溶接用ワイヤの製造方法にある。
【００１５】なお、本発明にいうワイヤ表面粗さＲａと
は、ＪＩＳ Ｂ０６０１に準じてワイヤ表面長手方向に
測定した値をいう。
は、ＪＩＳ Ｂ０６０１に準じてワイヤ表面長手方向に
測定した値をいう。
【００１６】また、減面率とは、次式で示したものであ
る。
る。
【００１７】減面率＝｛１−（加工後のワイヤ断面積／
加工前のワイヤ断面積）｝×１００
加工前のワイヤ断面積）｝×１００
【００１８】
【発明の実施の形態】図１はワイヤ送給の工程を示す説
明図である。溶接ワイヤ１はワイヤ供給装置（図示せ
ず）にセットされた状態から送給モータ（図示せず）の
駆動によりワイヤ送給部の平型加圧送給ローラ２および
Ｖ溝付送給ローラ３によって順次送給され、コンジット
ケーブル４から溶接トーチ５を通って溶接部に供給され
る。この時ワイヤ１は、ワイヤ送給部の平型加圧送給ロ
ーラ２およびＶ溝付送給ローラ３によって押圧され、ワ
イヤはその垂直荷重によりＶ溝付送給ローラ３内に入り
込もうとするがＶ溝付送給ローラ３との接触による摩擦
力が働いて送給力となる。また、例えば３〜２０ｍのコ
ンジットケーブル４の中のコンジットチューブ（図示せ
ず）内を通過するため、ワイヤ表面の潤滑剤付着状態、
ワイヤ表面の形状によって摩擦抵抗が変わって送給性は
変化するものである。
明図である。溶接ワイヤ１はワイヤ供給装置（図示せ
ず）にセットされた状態から送給モータ（図示せず）の
駆動によりワイヤ送給部の平型加圧送給ローラ２および
Ｖ溝付送給ローラ３によって順次送給され、コンジット
ケーブル４から溶接トーチ５を通って溶接部に供給され
る。この時ワイヤ１は、ワイヤ送給部の平型加圧送給ロ
ーラ２およびＶ溝付送給ローラ３によって押圧され、ワ
イヤはその垂直荷重によりＶ溝付送給ローラ３内に入り
込もうとするがＶ溝付送給ローラ３との接触による摩擦
力が働いて送給力となる。また、例えば３〜２０ｍのコ
ンジットケーブル４の中のコンジットチューブ（図示せ
ず）内を通過するため、ワイヤ表面の潤滑剤付着状態、
ワイヤ表面の形状によって摩擦抵抗が変わって送給性は
変化するものである。
【００１９】図２は本発明に係る連続伸線ライン全体の
概要図である。ペイオフスタンド８からコイル状のワイ
ヤ素線９が巻き戻されつつ繰り出され、案内ローラ１０
を介して、固体潤滑剤塗布槽１１でワイヤ表面に潤滑剤
を塗布し、カセット型ローラダイス１２、引き取りキャ
プスタン１３の順で数組（図では３組）に分けてカセッ
ト型ローラダイス１２で伸線される。次いで、伸線機１
４を備えたタンデム配列の孔ダイスによって最終径まで
伸線され、引き取りキャプスタン１３に巻き取り後、油
塗布装置１５によって油を塗布され巻き取り機１６に巻
き取られる。
概要図である。ペイオフスタンド８からコイル状のワイ
ヤ素線９が巻き戻されつつ繰り出され、案内ローラ１０
を介して、固体潤滑剤塗布槽１１でワイヤ表面に潤滑剤
を塗布し、カセット型ローラダイス１２、引き取りキャ
プスタン１３の順で数組（図では３組）に分けてカセッ
ト型ローラダイス１２で伸線される。次いで、伸線機１
４を備えたタンデム配列の孔ダイスによって最終径まで
伸線され、引き取りキャプスタン１３に巻き取り後、油
塗布装置１５によって油を塗布され巻き取り機１６に巻
き取られる。
【００２０】固体潤滑剤塗布槽１１は、圧着ローラでワ
イヤ表面に固体潤滑剤を塗布するが、ワイヤ素線９を固
体潤滑剤槽中通過させるだけでも良い。
イヤ表面に固体潤滑剤を塗布するが、ワイヤ素線９を固
体潤滑剤槽中通過させるだけでも良い。
【００２１】カセット型ローラダイスの一例として、図
３に示すように、ワイヤ素線９を挟んで各々対向する一
対の溝付ローラ１２ａ、１２ａ’と１２ｂ、１２ｂ’か
らなる２つのローラダイスを交互にワイヤ圧下方向が９
０゜づつ垂直、水平交互に複数対配置する。
３に示すように、ワイヤ素線９を挟んで各々対向する一
対の溝付ローラ１２ａ、１２ａ’と１２ｂ、１２ｂ’か
らなる２つのローラダイスを交互にワイヤ圧下方向が９
０゜づつ垂直、水平交互に複数対配置する。
【００２２】なお、ワイヤ素線９のワイヤ表面粗さＲａ
が低い場合は、固体潤滑剤塗布槽１１の前処理として、
例えばローラダイス溝部に凹凸を付してワイヤ素線９表
面に表面粗さＲａを転写する。
が低い場合は、固体潤滑剤塗布槽１１の前処理として、
例えばローラダイス溝部に凹凸を付してワイヤ素線９表
面に表面粗さＲａを転写する。
【００２３】図４に前記図２の連続伸線ラインを用い
て、ガスシールドアーク溶接用ワイヤを製造した時の減
面率とワイヤ表面粗さＲａの測定例を示す。ワイヤ素線
として一次伸線、焼鈍、酸洗、めっき工程を経た線径
３．２ｍｍ、ワイヤ表面粗さ０．９８μｍのＪＩＳ Ｚ
３３１３に規定されるＹＦＷ−Ｃ５０ＤＲのシームレス
フラックス入りワイヤ素線を用いた。固体潤滑剤塗布槽
で酸化チタン、チタン酸カリおよびＭｏＳ2を混合した
潤滑剤を、圧着ロールで塗布し、カセット型ローラダイ
ス６組で１．４ｍｍ（減面率８１％）まで伸線した。ま
た、カセット型ローラダイス４組で減面率６０％まで伸
線したのち、孔ダイスで減面率８１％まで伸線した。な
お、比較のために、全て孔ダイスで伸線したものも測定
した。
て、ガスシールドアーク溶接用ワイヤを製造した時の減
面率とワイヤ表面粗さＲａの測定例を示す。ワイヤ素線
として一次伸線、焼鈍、酸洗、めっき工程を経た線径
３．２ｍｍ、ワイヤ表面粗さ０．９８μｍのＪＩＳ Ｚ
３３１３に規定されるＹＦＷ−Ｃ５０ＤＲのシームレス
フラックス入りワイヤ素線を用いた。固体潤滑剤塗布槽
で酸化チタン、チタン酸カリおよびＭｏＳ2を混合した
潤滑剤を、圧着ロールで塗布し、カセット型ローラダイ
ス６組で１．４ｍｍ（減面率８１％）まで伸線した。ま
た、カセット型ローラダイス４組で減面率６０％まで伸
線したのち、孔ダイスで減面率８１％まで伸線した。な
お、比較のために、全て孔ダイスで伸線したものも測定
した。
【００２４】図４から明らかなように、全て孔ダイスで
減面率８１％まで伸線した場合の表面粗さＲａは急激に
低下するが、カセット型ローラダイスで減面率８１％ま
で伸線した場合は、ワイヤ表面粗さＲａの低下は緩やか
である。また、カセット型ローラダイスで減面率６０％
まで伸線したのちに孔ダイスで伸線した場合は、全孔ダ
イス伸線でのワイヤ表面粗さＲａまでに至らないものの
急激にワイヤ表面粗度Ｒａが低下する。従って、ワイヤ
表面粗さＲａが０．５〜３μｍのワイヤ素線を、カセッ
ト型ローラダイスの減面率とその後の孔ダイスによる減
面率の比率を調整して最終径まで伸線すれば、目標とす
る表面粗さ（Ｒａ０．１〜０．３μｍ）のガスシールド
アーク溶接用ワイヤを得ることができる。
減面率８１％まで伸線した場合の表面粗さＲａは急激に
低下するが、カセット型ローラダイスで減面率８１％ま
で伸線した場合は、ワイヤ表面粗さＲａの低下は緩やか
である。また、カセット型ローラダイスで減面率６０％
まで伸線したのちに孔ダイスで伸線した場合は、全孔ダ
イス伸線でのワイヤ表面粗さＲａまでに至らないものの
急激にワイヤ表面粗度Ｒａが低下する。従って、ワイヤ
表面粗さＲａが０．５〜３μｍのワイヤ素線を、カセッ
ト型ローラダイスの減面率とその後の孔ダイスによる減
面率の比率を調整して最終径まで伸線すれば、目標とす
る表面粗さ（Ｒａ０．１〜０．３μｍ）のガスシールド
アーク溶接用ワイヤを得ることができる。
【００２５】図５に前記方法で伸線した場合の減面率と
固体潤滑剤付着量の測定結果を示す。固体潤滑剤の付着
量は、前記減面率とワイヤ表面粗さＲａの傾向と同様で
ある。従って、カセット型ローラダイスの減面率とその
後の孔ダイスによる減面率の比率を調整して最終径まで
伸線すれば、目標とするアーク安定剤および固体潤滑剤
量を有するガスシールドアーク溶接用ワイヤを得ること
ができる。なお、カセット型ローラダイスは伸線性を良
好とする潤滑剤を必要としないので、溶接時にワイヤ送
給性およびアーク安定性を良好とする成分組成の材料を
ワイヤ表面に塗布することができる。よって、ワイヤ表
面に残留して溶接時にヒューム発生量を多くするグラフ
ァイトを用いる必要がない。
固体潤滑剤付着量の測定結果を示す。固体潤滑剤の付着
量は、前記減面率とワイヤ表面粗さＲａの傾向と同様で
ある。従って、カセット型ローラダイスの減面率とその
後の孔ダイスによる減面率の比率を調整して最終径まで
伸線すれば、目標とするアーク安定剤および固体潤滑剤
量を有するガスシールドアーク溶接用ワイヤを得ること
ができる。なお、カセット型ローラダイスは伸線性を良
好とする潤滑剤を必要としないので、溶接時にワイヤ送
給性およびアーク安定性を良好とする成分組成の材料を
ワイヤ表面に塗布することができる。よって、ワイヤ表
面に残留して溶接時にヒューム発生量を多くするグラフ
ァイトを用いる必要がない。
【００２６】前記製造方法によって最終仕上げされたワ
イヤ表面粗さＲａは０．１〜０．３μｍにするが、最終
径でのワイヤ表面粗さＲａが０．１μｍ未満であると、
溶接時にワイヤ送給ローラ部でワイヤがスリップした
り、ワイヤ表面に潤滑剤を均一に保有できず、コンジッ
トチューブ内での摩擦抵抗が大きくなってワイヤ送給性
が不良となり、またアークも不安定となる。逆に０．３
μｍを超えると、コンジットチューブ内での摩擦抵抗が
大きくなってワイヤ送給性が不良となる。また、アーク
安定剤を含む潤滑剤がワイヤ表面に多く塗布されること
から、長時間溶接するとコンジットチューブ内に該潤滑
剤が蓄積されて、さらにワイヤ送給抵抗が大きくなると
ともに、ワイヤが溶接チップに詰まって送給できなくな
る場合もある。
イヤ表面粗さＲａは０．１〜０．３μｍにするが、最終
径でのワイヤ表面粗さＲａが０．１μｍ未満であると、
溶接時にワイヤ送給ローラ部でワイヤがスリップした
り、ワイヤ表面に潤滑剤を均一に保有できず、コンジッ
トチューブ内での摩擦抵抗が大きくなってワイヤ送給性
が不良となり、またアークも不安定となる。逆に０．３
μｍを超えると、コンジットチューブ内での摩擦抵抗が
大きくなってワイヤ送給性が不良となる。また、アーク
安定剤を含む潤滑剤がワイヤ表面に多く塗布されること
から、長時間溶接するとコンジットチューブ内に該潤滑
剤が蓄積されて、さらにワイヤ送給抵抗が大きくなると
ともに、ワイヤが溶接チップに詰まって送給できなくな
る場合もある。
【００２７】固体潤滑剤槽でワイヤ表面に塗布するアー
ク安定剤は、Ｔｉ、ＫまたはＬｉの酸化物または弗化物
の１種以上とし、最終仕上げされたワイヤ表面にワイヤ
１０ｋｇ当たりＴｉＯ2、Ｋ2ＯおよびＬｉ2Ｏ換算で
０．１〜０．５ｇとする。これらが０．１ｇ未満である
と、溶接時にアークが安定せずスパッタ発生量が多くな
る。逆に０．５ｇを超えると、長時間溶接される場合に
コンジットチューブ内にこれらが蓄積されて、ワイヤ送
給抵抗が大きくなるとともにワイヤが溶接チップに詰ま
って溶接できなくなる場合がある。なお、Ｔｉ、Ｋおよ
びＬｉの酸化物または弗化物とは、酸化チタン、チタン
酸カリ、珪弗化カリウム、弗化リチウム、水酸化リチウ
ム、合成マイカ等をいう。
ク安定剤は、Ｔｉ、ＫまたはＬｉの酸化物または弗化物
の１種以上とし、最終仕上げされたワイヤ表面にワイヤ
１０ｋｇ当たりＴｉＯ2、Ｋ2ＯおよびＬｉ2Ｏ換算で
０．１〜０．５ｇとする。これらが０．１ｇ未満である
と、溶接時にアークが安定せずスパッタ発生量が多くな
る。逆に０．５ｇを超えると、長時間溶接される場合に
コンジットチューブ内にこれらが蓄積されて、ワイヤ送
給抵抗が大きくなるとともにワイヤが溶接チップに詰ま
って溶接できなくなる場合がある。なお、Ｔｉ、Ｋおよ
びＬｉの酸化物または弗化物とは、酸化チタン、チタン
酸カリ、珪弗化カリウム、弗化リチウム、水酸化リチウ
ム、合成マイカ等をいう。
【００２８】また、溶接時にワイヤ送給性を良好とする
ＭｏＳ2またはＷＳ2の１種以上が、前記アーク安定剤と
ともに固体潤滑剤槽でワイヤ表面に塗布されるが、最終
仕上げされたワイヤ表面にワイヤ１０ｋｇ当たり０．０
２〜０．５ｇとする。ＭｏＳ2またはＷＳ2の１種以上が
０．０２ｇ未満であると、溶接時にコンジットチューブ
内での摩擦抵抗が大きくなってワイヤ送給性が不良とな
る。０．５ｇを超えると、ワイヤ送給部でワイヤがスリ
ップし、ワイヤ送給にむらが生じてアークが不安定とな
る。
ＭｏＳ2またはＷＳ2の１種以上が、前記アーク安定剤と
ともに固体潤滑剤槽でワイヤ表面に塗布されるが、最終
仕上げされたワイヤ表面にワイヤ１０ｋｇ当たり０．０
２〜０．５ｇとする。ＭｏＳ2またはＷＳ2の１種以上が
０．０２ｇ未満であると、溶接時にコンジットチューブ
内での摩擦抵抗が大きくなってワイヤ送給性が不良とな
る。０．５ｇを超えると、ワイヤ送給部でワイヤがスリ
ップし、ワイヤ送給にむらが生じてアークが不安定とな
る。
【００２９】ワイヤ素線のワイヤ表面粗さＲａが０．５
μｍ未満であると、最終径でのワイヤ表面粗さＲａが
０．１μｍ未満となる。また、最終径での表面粗さＲａ
を確保するためにカセット型ローラダイスでの減面率を
大きくする必要が生じるが、カセット型ローラダイスは
構造上回転速度に限界があり、細径になった場合伸線速
度が上げられず生産性が悪くなる。逆に３μｍを超える
と、伸線時に生じる金属粉が凹部に詰まり、前記アーク
安定剤および潤滑剤を保持しなくなるから、溶接時にコ
ンジットチューブ内での摩擦抵抗が大きくなってワイヤ
送給性が不良となり、またアークも不安定となる。
μｍ未満であると、最終径でのワイヤ表面粗さＲａが
０．１μｍ未満となる。また、最終径での表面粗さＲａ
を確保するためにカセット型ローラダイスでの減面率を
大きくする必要が生じるが、カセット型ローラダイスは
構造上回転速度に限界があり、細径になった場合伸線速
度が上げられず生産性が悪くなる。逆に３μｍを超える
と、伸線時に生じる金属粉が凹部に詰まり、前記アーク
安定剤および潤滑剤を保持しなくなるから、溶接時にコ
ンジットチューブ内での摩擦抵抗が大きくなってワイヤ
送給性が不良となり、またアークも不安定となる。
【００３０】カセット型ローラダイスの伸線は、減面率
を４０〜８０％とし、その後１個以上の孔ダイスで仕上
げ伸線する。カセット型ローラダイス伸線の減面率が４
０％未満であると、最終ワイヤ径でのワイヤ表面粗さＲ
ａが０．１μｍ未満となる。逆にカセット型ローラダイ
ス伸線による減面率が８０％を超えると、最終ワイヤ径
でのワイヤ表面粗さＲａが０．３μｍを超える。カセッ
ト型ローラダイス伸線ののちに、１個以上の孔ダイスで
伸線することにより最終仕上げワイヤのワイヤ表面粗さ
Ｒａの調整と真円にする。また、伸線速度をあげること
が可能で生産性が向上する。
を４０〜８０％とし、その後１個以上の孔ダイスで仕上
げ伸線する。カセット型ローラダイス伸線の減面率が４
０％未満であると、最終ワイヤ径でのワイヤ表面粗さＲ
ａが０．１μｍ未満となる。逆にカセット型ローラダイ
ス伸線による減面率が８０％を超えると、最終ワイヤ径
でのワイヤ表面粗さＲａが０．３μｍを超える。カセッ
ト型ローラダイス伸線ののちに、１個以上の孔ダイスで
伸線することにより最終仕上げワイヤのワイヤ表面粗さ
Ｒａの調整と真円にする。また、伸線速度をあげること
が可能で生産性が向上する。
【００３１】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。
明する。
【００３２】まず、ＪＩＳ Ｚ３１１２に規定されるＹ
ＧＷ１１のソリッドワイヤ原線およびＪＩＳ Ｚ３３１
３に規定されるＹＦＷ−５０ＤＲのフラックスを１５％
充填したシームレスフラックス入りワイヤを一次伸線、
焼鈍、酸洗およびめっき工程を経た各種径のワイヤ素線
を試作した。次いで、図２に示す装置を用いて最終径ま
で伸線してスプール巻ワイヤとした。
ＧＷ１１のソリッドワイヤ原線およびＪＩＳ Ｚ３３１
３に規定されるＹＦＷ−５０ＤＲのフラックスを１５％
充填したシームレスフラックス入りワイヤを一次伸線、
焼鈍、酸洗およびめっき工程を経た各種径のワイヤ素線
を試作した。次いで、図２に示す装置を用いて最終径ま
で伸線してスプール巻ワイヤとした。
【００３３】なお、ワイヤ素線の表面粗さＲａは、カセ
ット型ローラダイスの溝部に各種粒径のタングステンカ
ーバイトを溶射したものを用いて予め付与した。
ット型ローラダイスの溝部に各種粒径のタングステンカ
ーバイトを溶射したものを用いて予め付与した。
【００３４】各種のアーク安定剤および潤滑剤は固体潤
滑剤塗布槽で圧着ロールを用いて塗布した。
滑剤塗布槽で圧着ロールを用いて塗布した。
【００３５】また、カセット型ローラダイスは、２〜４
組使用し、１組当たり１０〜３０％の減面率で伸線し、
その後の孔ダイス伸線は、合成油とアニオン活性剤を主
成分とする潤滑剤で３〜５個の孔型ダイスで最終径まで
伸線し、油塗布装置でワイヤ表面にパーム油を塗布し
た。
組使用し、１組当たり１０〜３０％の減面率で伸線し、
その後の孔ダイス伸線は、合成油とアニオン活性剤を主
成分とする潤滑剤で３〜５個の孔型ダイスで最終径まで
伸線し、油塗布装置でワイヤ表面にパーム油を塗布し
た。
【００３６】溶接は、図１に示す装置で６ｍ長さのコン
ジットケーブル４を用い、図６に示すコンジットケーブ
ル４をループ径Ｄ１５０ｍｍを２回付して、表２に示す
溶接条件で各１５ｋｇづつビードオンプレートで溶接し
た。
ジットケーブル４を用い、図６に示すコンジットケーブ
ル４をループ径Ｄ１５０ｍｍを２回付して、表２に示す
溶接条件で各１５ｋｇづつビードオンプレートで溶接し
た。
【００３７】ワイヤの送給性の測定は、ワイヤ送給装置
から送り出されたワイヤ１に負荷が加わるとワイヤ送給
部の反力によってワイヤ１が後退するが、この時に生じ
る力をロードセル６によって送給抵抗Ｒとして測定す
る。また、ワイヤ送給ローラ部でのスリップ率Ｓは、送
給ローラの周速（ＴＧ）と溶接トーチ５の部分にメジャ
リングローラ７を設置してワイヤ通過速度（ＰＧ）を測
定して下記式で算出する。
から送り出されたワイヤ１に負荷が加わるとワイヤ送給
部の反力によってワイヤ１が後退するが、この時に生じ
る力をロードセル６によって送給抵抗Ｒとして測定す
る。また、ワイヤ送給ローラ部でのスリップ率Ｓは、送
給ローラの周速（ＴＧ）と溶接トーチ５の部分にメジャ
リングローラ７を設置してワイヤ通過速度（ＰＧ）を測
定して下記式で算出する。
【００３８】 スリップ率Ｓ＝（ＴＧ−ＰＧ）１００／ＴＧ 安定した溶接ができる範囲内である送給抵抗Ｒは６ｋｇ
以下、スリップ率は５％以下である。それらの測定結果
も表１にまとめて示す。
以下、スリップ率は５％以下である。それらの測定結果
も表１にまとめて示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】 表１において、試験Ｎｏ．１〜６が本発明によるガスシ
ールドアーク溶接用ワイヤの製造方法によって製造した
ガスシールドアーク溶接用ワイヤの例、試験Ｎｏ．７〜
１４が比較例である。本発明による試験Ｎｏ．１から６
は、ワイヤ素線のワイヤ表面粗さＲａが適正で、該ワイ
ヤ表面にＴｉ、ＫまたはＬｉの酸化物または弗化物の１
種以上のアーク安定剤とＭｏＳ2またはＷＳ2の１種以上
を含む固体潤滑剤を塗布した後、カセット型ローラダイ
スで適度の減面率で伸線し、孔ダイスで仕上げ伸線した
ので、最終径のワイヤ表面のワイヤ表面粗さＲａが適正
で、アーク安定剤および固体潤滑剤が適量に付着してい
るので、溶接時にループ径１５０ｍｍで２ターン付した
コンジットケーブルを使用しても送給抵抗Ｒおよびスリ
ップ率が低く、かつアークが安定するなど、極めて優れ
たワイヤ送給性とアーク安定性が得られた。
ールドアーク溶接用ワイヤの製造方法によって製造した
ガスシールドアーク溶接用ワイヤの例、試験Ｎｏ．７〜
１４が比較例である。本発明による試験Ｎｏ．１から６
は、ワイヤ素線のワイヤ表面粗さＲａが適正で、該ワイ
ヤ表面にＴｉ、ＫまたはＬｉの酸化物または弗化物の１
種以上のアーク安定剤とＭｏＳ2またはＷＳ2の１種以上
を含む固体潤滑剤を塗布した後、カセット型ローラダイ
スで適度の減面率で伸線し、孔ダイスで仕上げ伸線した
ので、最終径のワイヤ表面のワイヤ表面粗さＲａが適正
で、アーク安定剤および固体潤滑剤が適量に付着してい
るので、溶接時にループ径１５０ｍｍで２ターン付した
コンジットケーブルを使用しても送給抵抗Ｒおよびスリ
ップ率が低く、かつアークが安定するなど、極めて優れ
たワイヤ送給性とアーク安定性が得られた。
【００４１】比較例中試験Ｎｏ．７は、ワイヤ素線のワ
イヤ表面粗さＲａが低いので、また試験Ｎｏ．９は、カ
セット型ローラダイス伸線の減面率が低いので、いずれ
も最終径でのワイヤ表面粗さＲａが低くなり、溶接時に
送給ローラ部でワイヤがスリップしスリップ率が高くな
るとともに、ワイヤ表面に潤滑剤を均一に保有できず、
コンジットチューブ内での摩擦抵抗が大きくなって送給
抵抗Ｒが高くなりワイヤ送給性が不良で、またアークも
不安定であった。
イヤ表面粗さＲａが低いので、また試験Ｎｏ．９は、カ
セット型ローラダイス伸線の減面率が低いので、いずれ
も最終径でのワイヤ表面粗さＲａが低くなり、溶接時に
送給ローラ部でワイヤがスリップしスリップ率が高くな
るとともに、ワイヤ表面に潤滑剤を均一に保有できず、
コンジットチューブ内での摩擦抵抗が大きくなって送給
抵抗Ｒが高くなりワイヤ送給性が不良で、またアークも
不安定であった。
【００４２】試験Ｎｏ．８は、ワイヤ素線のワイヤ表面
粗さＲａが高いので、伸線時に生じた金属粉が凹部に詰
まり、ワイヤ表面のアーク安定剤および潤滑剤が低くな
って、また試験Ｎｏ．１０は、カセット型ローラダイス
の減面率が高いので、いずれも最終ワイヤ径のワイヤ表
面粗さＲａが高くなり、溶接時送給抵抗Ｒ大きくなって
ワイヤ送給性が不良となりアークが不安定となった。
粗さＲａが高いので、伸線時に生じた金属粉が凹部に詰
まり、ワイヤ表面のアーク安定剤および潤滑剤が低くな
って、また試験Ｎｏ．１０は、カセット型ローラダイス
の減面率が高いので、いずれも最終ワイヤ径のワイヤ表
面粗さＲａが高くなり、溶接時送給抵抗Ｒ大きくなって
ワイヤ送給性が不良となりアークが不安定となった。
【００４３】試験Ｎｏ．１１は、ワイヤ表面へのアーク
安定剤付着量が少ないので、アークが不安定になりスパ
ッタ発生量が多かった。
安定剤付着量が少ないので、アークが不安定になりスパ
ッタ発生量が多かった。
【００４４】試験Ｎｏ．１２は、ワイヤ表面へのアーク
安定剤付着量が多いので、コンジットチューブ内にこれ
らが蓄積されて、送給抵抗Ｒが高くなりワイヤ送給性が
不良で、またアークも不安定であった。
安定剤付着量が多いので、コンジットチューブ内にこれ
らが蓄積されて、送給抵抗Ｒが高くなりワイヤ送給性が
不良で、またアークも不安定であった。
【００４５】試験Ｎｏ．１３は、ワイヤ表面への潤滑剤
付着量が少ないので、コンジットチューブ内での摩擦抵
抗が大きくなって送給抵抗Ｒが高くなりワイヤ送給性が
不良で、またアークも不安定であった。
付着量が少ないので、コンジットチューブ内での摩擦抵
抗が大きくなって送給抵抗Ｒが高くなりワイヤ送給性が
不良で、またアークも不安定であった。
【００４６】試験Ｎｏ．１４は、ワイヤ表面への潤滑剤
付着量が多いので、送給ローラ部でワイヤがスリップし
スリップ率が高くなってアークが不安定となった。
付着量が多いので、送給ローラ部でワイヤがスリップし
スリップ率が高くなってアークが不安定となった。
【００４７】なお、いずれの試験例も潤滑剤にグラファ
イトを使用しなかったので、溶接時のヒューム発生量は
少なかった。
イトを使用しなかったので、溶接時のヒューム発生量は
少なかった。
【００４８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のガスシール
ドアーク溶接用ワイヤおよびその製造方法によれば、溶
接時に長尺のコンジットケーブルが曲げて使用される場
合においてもワイヤ送給性が良好で、アークが安定し、
ヒュームおよびスパッタ発生量の少ないガスシールドア
ーク溶接用ワイヤおよびその製造方法を提供することが
できる。
ドアーク溶接用ワイヤおよびその製造方法によれば、溶
接時に長尺のコンジットケーブルが曲げて使用される場
合においてもワイヤ送給性が良好で、アークが安定し、
ヒュームおよびスパッタ発生量の少ないガスシールドア
ーク溶接用ワイヤおよびその製造方法を提供することが
できる。
【図１】ワイヤ送給の工程を示す説明図である。
【図２】本発明に係る連続伸線処理ライン全体の概要図
である。
である。
【図３】本発明に係るカセット型ローラダイスを示す説
明図である。
明図である。
【図４】図２の連続処理ラインを用いた場合の減面率と
ワイヤ表面粗度Ｒａの測定例を示す説明図である。
ワイヤ表面粗度Ｒａの測定例を示す説明図である。
【図５】図２の連続処理ラインを用いた場合の減面率と
固体潤滑剤付着量の測定例を示す説明図である。
固体潤滑剤付着量の測定例を示す説明図である。
【図６】本発明の実施例に用いたコンジットケーブルを
示す図である。
示す図である。
１ ワイヤ ２ 平型加圧ローラ ３ Ｖ溝付き送給ローラ ４ コンジットケーブル ５ 溶接トーチ ６ ロードセル ７ メジャリングローラ ８ ペイオフスタンド ９ ワイヤ素線 １０ 案内ローラ １１ 固体潤滑剤塗布槽 １２ カセット型ローラダイス １２ａ、１２ａ’、１２ｂ、１２ｂ’ 溝付ローラ １３ 引き取りキャプスタン １４ 伸線機 １５ 油塗布装置 １６ 巻き取り機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２３Ｋ 35/40 ３３０ Ｂ２３Ｋ 35/40 ３３０
Claims (5)
- 【請求項１】 ワイヤ表面にワイヤ１０ｋｇ当たりＴ
ｉ、ＫまたはＬｉの酸化物、水酸化物または弗化物の１
種以上をそれぞれＴｉＯ2、Ｋ2ＯおよびＬｉ2Ｏ換算で
０．１〜０．５ｇ、ＭｏＳ2またはＷＳ2の１種以上を
０．０２〜０．５％含有し、かつワイヤ表面粗度Ｒａが
０．１〜０．３μｍ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。 - 【請求項２】 ワイヤ表面粗度Ｒａが０．５〜３μｍの
ワイヤ素線表面にアーク安定剤を含む固体潤滑剤を塗布
し、次いでカセット型ローラダイスで伸線することを特
徴とするガスシールドアーク溶接用ワイヤの製造方法。 - 【請求項３】 アーク安定剤はＴｉ、ＫまたはＬｉの酸
化物、水酸化物または弗化物の１種以上、固体潤滑剤は
ＭｏＳ2またはＷＳ2の１種以上であることを特徴とする
請求項２記載のガスシールドアーク溶接用ワイヤの製造
方法。 - 【請求項４】 カセット型ローラダイスの伸線は減面率
が４０〜８０％であることを特徴とする請求項２または
請求項３記載のガスシールドアーク溶接用ワイヤの製造
方法。 - 【請求項５】 カセット型ローラダイスで伸線した後
に、１個以上の孔ダイスで仕上げ伸線することを特徴と
する請求項２、請求項３または請求項４記載のガスシー
ルドアーク溶接用ワイヤの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1316598A JPH11197878A (ja) | 1998-01-08 | 1998-01-08 | ガスシールドアーク溶接用ワイヤおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1316598A JPH11197878A (ja) | 1998-01-08 | 1998-01-08 | ガスシールドアーク溶接用ワイヤおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11197878A true JPH11197878A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11825573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1316598A Pending JPH11197878A (ja) | 1998-01-08 | 1998-01-08 | ガスシールドアーク溶接用ワイヤおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11197878A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100497181B1 (ko) * | 2000-07-28 | 2005-06-23 | 현대종합금속 주식회사 | 아아크 용접용 와이어 |
| KR100507890B1 (ko) * | 2002-09-12 | 2005-08-11 | 고려용접봉 주식회사 | 아크 용접용 무도금 솔리드 와이어 |
| KR100668170B1 (ko) | 2005-12-29 | 2007-01-11 | 고려용접봉 주식회사 | 내청성 및 송급성이 우수한 가스실드아크용접용 베이크드플럭스코어드와이어 및 그 제조방법 |
| US7485829B2 (en) | 2003-08-26 | 2009-02-03 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Method of producing solid wire for welding |
| EP2296843A1 (en) * | 2008-06-18 | 2011-03-23 | Lincoln Global, Inc. | Welding wire with perovskite coating |
| US8901455B2 (en) | 2008-06-18 | 2014-12-02 | Lincoln Global, Inc. | Welding wire for submerged arc welding |
| CN106041369A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-10-26 | 大连盛辉钛业有限公司 | 适用于钛合金铸件补焊用的Ti‑6Al‑4V合金焊丝的制备方法 |
| CN110548771A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-12-10 | 江苏弘亚钨钼科技有限公司 | 一种w型钼丝的制备方法 |
| CN110669569A (zh) * | 2019-08-20 | 2020-01-10 | 海斯坦普汽车组件（昆山）有限公司 | 一种能有效降低焊接飞溅和气孔的焊丝润滑剂 |
-
1998
- 1998-01-08 JP JP1316598A patent/JPH11197878A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100497181B1 (ko) * | 2000-07-28 | 2005-06-23 | 현대종합금속 주식회사 | 아아크 용접용 와이어 |
| KR100507890B1 (ko) * | 2002-09-12 | 2005-08-11 | 고려용접봉 주식회사 | 아크 용접용 무도금 솔리드 와이어 |
| US7485829B2 (en) | 2003-08-26 | 2009-02-03 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Method of producing solid wire for welding |
| KR100668170B1 (ko) | 2005-12-29 | 2007-01-11 | 고려용접봉 주식회사 | 내청성 및 송급성이 우수한 가스실드아크용접용 베이크드플럭스코어드와이어 및 그 제조방법 |
| EP2296843A1 (en) * | 2008-06-18 | 2011-03-23 | Lincoln Global, Inc. | Welding wire with perovskite coating |
| US8901455B2 (en) | 2008-06-18 | 2014-12-02 | Lincoln Global, Inc. | Welding wire for submerged arc welding |
| US8952295B2 (en) | 2008-06-18 | 2015-02-10 | Lincoln Global, Inc. | Welding wire with perovskite coating |
| CN106041369A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-10-26 | 大连盛辉钛业有限公司 | 适用于钛合金铸件补焊用的Ti‑6Al‑4V合金焊丝的制备方法 |
| CN110548771A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-12-10 | 江苏弘亚钨钼科技有限公司 | 一种w型钼丝的制备方法 |
| CN110669569A (zh) * | 2019-08-20 | 2020-01-10 | 海斯坦普汽车组件（昆山）有限公司 | 一种能有效降低焊接飞溅和气孔的焊丝润滑剂 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040127 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |