JPS6376792A

JPS6376792A - 溶接スパッタ付着防止剤

Info

Publication number: JPS6376792A
Application number: JP21980186A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Yamanaka; 山中　康夫; Takashi Takizawa; 孝滝沢; Tadao Amasaka; 天坂　格郎
Original assignee: KYODO YUSHI KK; Kyodo Yushi Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: KYODO YUSHI KK; Kyodo Yushi Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1988-04-07
Also published as: JPH0453633B2

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）本発明は金属部品のアーク溶接において溶接ノズルに塗
布し溶接スパッタの付着を防止し、もって安定した溶接
を行うための溶接スパッタ付着防止剤に関するものであ
る。

（従来の技術）従来、ペースト状、グリース状、液状の油剤を溶接ノズ
ルまたは溶接金属部品に塗布し、被膜を形成させ、溶接
スパッタがノズルまたは金属部品に付着するのを妨げる
事が行われていた。

それらの油剤の成分には鉱油、脂肪油、合成油等を基油
とし、その中に脂肪酸、金属石鹸等の有機物の皮膜形成
剤および黒鉛、二硫化モリブデン、酸化ジルコニウム、
酸化アルミニウム等の無機物の溶着防止剤等を含有させ
たようなものが使用されていた。

（発明が解決しようとする問題点）かような従来使用されていた油剤において、その形態が
ペースト状、グリース状または高粘度液状の油剤はとか
く過剰につき易く、剥離、再塗布の際に作業が行い難く
なる。

また溶着防止剤は基油と皮膜形成剤の耐酸化性、耐熱性
を補うために加えるものであるが、この内黒鉛、二硫化
モリブデンは高温で酸化し易＜、４００℃で分解し効果
を失う。酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムは８００
〜１５００℃で安定で、この点は良いが比重が前者は５
．６〜５．８９、後者は３．９９と大きく、油剤中に加
えて分散させても分離し易く、また塗布膜中において均
一に存在させ難く溶着防止効果が劣る事になる。

従ってこれらの従来の技術による油剤では、最近要求さ
れている一度塗布してから再塗布までの溶接個数を能う
かぎり大とする高能率溶接の目的には適しないという問
題点があった。

（問題点を解決するための手段）本発明はかかる高能率溶接を実現するために従来の油剤
の組成を根本的に再検討し、理心的な組成を追及したも
のであって、かくして得られた本発明の組成上の特徴は
次の各項であってこれが問題点を解決するための手段の
要点である。

１、油剤をエマルジョン型水溶性油剤とし粘度のうすい
エマルジョンをノズルに塗布し、水分を蒸発し均一なう
すい油膜を残す事によって過剰に付着する事をさけた。

２、基油として酸化に強い合成油、特にエステル系合成
油を鉱油と共に用いて耐酸化性の向上を計った。

３、皮膜形成剤としてワックス、特に高融点、硬質のワ
ックスを用いてうすい被膜でも、スパッタ付着防止効果
が優れる様にし、耐酸化性の向上を計った。

４、溶着防止剤として前記の黒鉛、二硫化モリブデン、
酸化ジルコニウムを含めて各種のものを検討したが、窒
化ホウ素により最も優れた結果を得られた。これは窒化
ホウ素が１０００〜１０５０℃まで安定で、耐熱性が非
常に優れている事、また金属とのヌレ性が少ない事、さ
らに比重が２．２３で二硫化モリブデン、酸化ジルコニ
ウム、酸化アルミニウムより著しく小さい事、従って高
温で安定であり、金属と溶着し難く、かつ油剤中にも塗
布膜中にも均一性に分散し易い性質を有する事、しかも
固体潤滑剤として知られているものであり、潤滑性を有
する事は付着したスパッタの除去に有利である事等に起
因するものであると考えられる。

かように窒化ホウ素が他の溶着防止剤にない特異な性質
を有し、溶着防止剤として極めて適切なものである事は
本発明者等が研究の結果、始めて知り得たものであって
、これが本発明の基礎をなすものである。

従って本発明は溶接ノズルに塗布し溶接スパッタの付着
を防止する溶接スパッタ付着防止剤において基油３０〜
７８．９重量％、ワックス０．１〜１０重量％、窒化ホ
ウ素粉末１〜３０重量％、界面活性剤２０〜３０重量％
を含存することを特徴とする溶接スパッタ付着防止剤で
あって、使用時に水で希釈し１０〜６０重量％のエマル
ジョンとしてノズルに塗布するものである。

（作用）基油はノズルに塗布した油剤エマルジョンの水分が蒸発
した後の被膜の主成分として流動し易く、均一に被覆す
る作用を有するもので合成油および鉱油であり、鉱油は
ＪＩＳに２２３８マシン油、ＪＩＳＫ２２１３タービン
油等、合成油はステアリン酸ｎ−ブチル、パルミチン酸
２−エチルヘキシル等のエステル系合成油、セバシン酸
ジ、２−エチルヘキシル、アジピン酸ジイソオクチル等
のジエステル系合成油、ポリプロピレングリコールモノ
メチルエーテル等のポリアルキレングリコール系合成油
、ポリメチルフェニルシロキサン等のシリコーン系合成
油を使用し得るが、エステル系合成油が耐酸化性が優れ
ているので、これを単独または鉱油との混合油として使
用することが必要である。

合成油と鉱油との混合比率は１０：９０（重量比）より
合成油の多い事が好ましい。

ワックスは被膜の耐熱性および機械的強度を増大させ、
また窒化ホウ素の基油への分散の作用をなすもので、パ
ラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の
石油系ワックス、カルナウバワックス、蜜ろう、モンタ
ンワックス等の天然ワックス、ステアリン酸アミド、Ｎ
、Ｎ’　　−エチレンビスステアリン酸アミド、ポリエ
チレンワックス、ポリウレタンワックス、ベヘン酸トコ
シル、リグノセリン酸テトラコシル等の合成ワックスを
使用することができるが、融点７０°Ｃ以上、特に融点
１００℃以上の高融点ワックスが好ましい。

窒化ホウ素粉末はその耐熱性によってスパッタを基油お
よびワックスから防護する作用をなすもので粉末状で基
油およびワックスに分散し易い事が必要な条件であり、
平均粒径０．１〜１０μｍの範囲のものが好ましい。

界面活性剤は基油、ワックス、窒化ホウ素混合物の水中
への分散、乳化の作用をなすものでまた油剤のノズル表
面への均一な付着を促進する作用もある。

ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキ
シエチレンソルビタンオレエート等の非イオン活性剤、
石油スルホン酸ナトリウム、スルホコハク酸ナトリウム
、オレイン酸トリエタノールアミン塩、オレイン酸カリ
ウム塩等の陰イオン活性剤を用いる。

上記各成分の含有量の限定の意義は基油に対して他の成
分がそれぞれ下限以下では効果がなく、ワックスが上限
を超えると被膜の流動性が乏しく均一な被膜になり難く
、窒化ホウ素が上限を超えると被膜が脆くなる。界面活
性剤が上限を超えるとエマルジョンのノズル表面に対し
ての油膜の付着性が悪（なり均一な被膜が出来難くなる
理由によるものである。その他の成分として酸化防止剤
、防錆剤をさらに加えることも出来る。

（実施例）第１表中に示す組成の各実施例、比較例を各成分を配合
し均一に混和して製造し、各々の５０重量％のエマルジ
ョンを再生し試料とした。

各試料について次の試験方法により試験を行い、効果を
比較し確認した。

試験方法Ａ、小型交流アーク溶接試験（実験室試験）自動車工場
現場のリアアクスルハウジングのアーム継手部分の溶接
ではセラミック製の溶接ノズルを使用しているので、こ
れと同一条件として試験を行った。

セラミック材（酸化アルミニウム）の５０　Ｘ　５０　
Ｘ５（鶴）の板の片面に前記試料をそれぞれ全面塗布し
１０５℃の恒温槽中１時間乾燥し試験片とした。

ついで該試験片４枚を３００　ｘ３００　ｘ５０　（１
霞）の鋳鉄板上に１辺５０ｍｍの正方形をなし、かつ塗
布面が内側を向く様に配置し直立させた。

次に東洋変圧撥型、小型交流アーク溶接機（トーヨーア
ークＴＫ−１５０、二次電流９０／１３０　Ａ、無負荷
電圧５０Ｖ、使用率２０％）を用い鋳鉄板上の各試験片
を配置した正方形の中心点に１分間、アーク溶接を行っ
た。

その後各試験片を冷却してから超音波洗浄機を用いエチ
ルアルコール、エチルエーテル１：１混合溶剤で洗浄し
、乾燥後それぞれの重量を測定し、試験前後の重量差を
算出して試験片に付着したスパッタの量（第１表に示す
）とし、この大小により優劣を判定した。

Ｂ、自動車工場現場試験自動車工場の７５龍リヤアクスルパンジヨウ溶接ライン
において溶接スパッタ付着防止剤として本発明品（実施
例２）と市販品Ａの２種と従来使用していた９０タービ
ン油との計３種を拭清としセラミック製溶接ノズルに塗
布してノズルにおけるスパッタの堆積量および塗布して
から付着防止効果がなくなって再塗布に至るまでの期間
を各拭清に〜二であるという好成績が得られた。従って
再検布までの使用期間は本発明品は９０タービン油の６
倍、市販品Ａの３〜４倍と大幅に延長する効果が得られ
ることが判明した。

このことは本発明品の使用によって溶接ラインの稼動率
が格段に向上することを意味し、特に最近の溶接ライン
においてはアークロボットを採用し全自動化され、再塗
布の場合には全ラインを止める必要がある事情を考え合
わせると、かように使用期間が大幅に延長し再塗布の数
を激減し得た事は溶接の高能率化の目標達成において、
極めて大きな成果が得られた事となる。

（発明の効果）基油、ワックス、窒化ホウ素粉末、界面活性剤を特定比
で含有する事を特徴とする本発明の付着防止剤を溶接ノ
ズルに塗布すると前述の試験結果欄に示す様に実験室お
よび現場においてスパッタ付着防止の効果が極めて優れ
ていて、発明の目的を達成する事が出来た事が確認され
た。

Claims

【特許請求の範囲】

１、溶接ノズルに塗布し溶接スパッタの付着を防止する
溶接スパッタ付着防止剤において、基油３０〜７８．９
重量％、ワックス０．１〜１０重量％、窒化ホウ素粉末
１〜３０重量％、界面活性剤２０〜３０重量％を含有す
ることを特徴とする溶接スパッタ付着防止剤。