JPH0244634B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0244634B2 JPH0244634B2 JP60203007A JP20300785A JPH0244634B2 JP H0244634 B2 JPH0244634 B2 JP H0244634B2 JP 60203007 A JP60203007 A JP 60203007A JP 20300785 A JP20300785 A JP 20300785A JP H0244634 B2 JPH0244634 B2 JP H0244634B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- feeding
- flux
- welding
- elongation rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding
- B23K35/406—Filled tubular wire or rods
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
[産業上の利用分野]
本発明は溶接用フラツクス入りワイヤに関し、
殊に送給安定性及び直進性を改善した溶接用フラ
ツクス入りワイヤに関するものである。 [従来の技術] 溶接用フラツクス入りワイヤとは、金属製鞘材
内に粉末状のフラツクスを充填してなるものであ
り、要求性能に応じた種々の原料(スラグ形成
剤、アーク安定剤、ガス発生剤、合金成分等)を
フラツクス成分として配合することができ、溶接
作業性に優れ且つ美しいビード形状が得られる等
の利点を有しているところから、その使用量は急
激に増大してきている。現在使用されている溶接
用フラツクス入りワイヤの殆んどは、直径1.2mm、
1.4mm、1.6mmの正円状断面を有しており、炭酸ガ
ス溶接用等の消耗電極として用いられている。 [発明が解決しようとする問題点] ところが溶接用フラツクス入りワイヤの導電性
部分は実質的に金属鞘部分のみであるから、溶接
時の電流密度は同一径のソリツドワイヤに比べて
高く、溶融速度が速い。その為ワイヤ送給速度は
かなり速くしなければならず、こうした高速送給
のもとで安定した溶接作業性を確保する為には、
高レベルの送給安定性と直進性が要求される。殊
に最近は溶接作業の高能率化及び省力化を推進す
べく全自動溶接が普及しており、また送給系路長
についても作業範囲拡大を図る為10mを超え、時
には20〜30mにも及ぶ長尺送給系が採用される場
合があり、長尺送給と高速溶接の両傾向に対応し
ていく上でも、ワイヤの送給安定性と直進性は欠
くことのできない改善項目である。 こうした状況のもとで送給性及び直進性の向上
を期してワイヤの巻きぐせやねじりぐせの解
消、ワイヤ表面の平滑化、潤滑剤の付着によ
る送給摩擦の低減、ワイヤ巻回形態の改善、等
が検討され、夫々それなりの効果が得られてい
る。しかしそれでも送給条件によつてはコンジツ
トチユーブ内等でワイヤが歪曲して送給性や直進
性が低下したり、ワイヤが座屈して送給不能に陥
るといつた事故が発生する。 本発明はこうした問題を解消し、優れた送給安
定性と直進性のもとで健全な溶接部を得ることの
できる溶接用フラツクス入りワイヤを提供しよう
とするものである。 [問題点を解決する為の手段] 本発明は、金属鞘の内部に粉粒状フラツクスを
充填してなる溶接用フラツクス入りワイヤにおい
て、下記(1)式で表わされる局部曲げにおける外表
面の伸び率εが25〜55%である点に要旨を有する
ものである。 局部曲げにおける外表面の伸び率ε(%)=
d/D+d×100……(1) 但し、 D:ワイヤをばね状に数回密着巻回した場合にお
ける亀裂が発生しない限界最小内径 d:ワイヤの径 [作用] 溶接用フラツクス入りワイヤは、一般に次の2
つの方法によつて製造される。一つは帯状金属を
管状に湾曲加工しながら内部に粉粒状フラツクス
を充填し、次いで所定の断面寸法にまで伸線加工
する方法であり、もう一つの方法は予め管状に成
形された鞘材内へ開口端から粉粒状フラツクスを
充填し、次いで所定の断面寸法にまで伸線加工す
る方法である。 これらの方法において生産性を高める為には、
伸線前の素管を太径、厚肉にするのが有利であ
り、伸線性を阻害しない範囲でできる限り素管の
太径化、厚肉化を採用するに至つている。また内
部に充填されるフラツクスの粒度については特に
配慮されていた訳ではなく、製品コストの低減と
いう観点から全体的にやや粗目と思われる原料も
採用されてきた。その為現在市販されている溶接
用フラツクス入りワイヤの局部曲げによる外表面
の伸び率εは25%未満となつている。 ここで曲部曲げによる外表面の伸び率εとは、
ワイヤを第1図に示すようにばね状にして数回密
着して巻回した場合における亀裂が発生しない伸
び率を指し、下記(1)式で表わされる値である。 伸び率ε(%)={π(D+2d)/π(D+d)−1
}×100 ={D+2d/D+d−1}×100 =d/D+d×100 ……(1) 但し、 D:ワイヤをばね状に数回密着巻回した場合にお
ける亀裂が発生しない限界最小内径、 d:ワイヤの径 一方本発明者らによると、上記伸び率εが大き
くなるにつれて屈曲した様な溶接姿勢においても
安定した送給性が得られ、又ワイヤ自体の製造過
程における歪取り(所謂矯正)も容易となり、安
定した直進性が得られることを確認した。 更に本発明者らは、製品ワイヤとしての送給安
定性や直進性を十分に満足し得る様な特性を明確
にするべく種々検討した。その結果、製品ワイヤ
における上記伸び率εが25〜55%の範囲にあるも
のは上記2つの要求性を両方とも満足し得ること
が分かつた。即ち後記実施例で明らかにする如く
上記伸び率εが25〜55%の範囲内にあるものは、
長尺送給系や相当屈曲のある送給系においてもワ
イヤが湾曲したり座屈する様な恐れもなく、また
製造過程でのワイヤの歪取り作業も不都合を伴な
うことなく十分に行なえ、従つて安定した直進性
が得られる。上記伸び率εが25%未満のワイヤで
は、屈曲した様な送給系で送給抵抗が増大し送給
性が不安定となり、また製造過程での歪取りも断
線や折線等に起因して不十分となり直進性が不安
定となつてくる。一方上記伸び率εが55%を超え
るワイヤでは、送給抵抗によりワイヤが湾曲した
り送給系路内で座屈現象を起こして送給不能に陥
ることがある。 尚局部曲げでの外表面の伸び率εを上記適正範
囲内に収める為の手段は特に限定されず、目標
断面寸法にまで伸線加工するのに必要な減面率と
それに伴なう伸びの低下の程度等に応じて、素材
の材質、サイズ、中間焼鈍の時期や条件等の調
整、減面率に応じて内部に充填されるフラツク
ス粒子の粒径等の調整をすれば良い。例えば代表
的な鞘素材であるJIS G 3141規格のSPCE材を
用いて16mmw×1.2mmtの帯鋼を管状(6.3mm〓)に成
形しながら100メツシユ(以下#100と略称する)
以下の粉粒状フラツクスを充填し、次いで伸線加
工することにより1.2mm〓又は1.4mm〓の製品ワイヤ
を製造する場合を例にとると、ワイヤ径が4.0mm〓
〜4.5mm〓まで落ちた時点で(550〜600℃)×1時
間程度の中間焼鈍を行なうことにより、上記好適
範囲内の伸び率εを有する製品ワイヤを得ること
ができる。但し中間焼鈍の時期や条件、フラツク
ス粒径等は、鞘素材の物性や減面率等に応じて任
意に設定すべきものであつて一律に規定し得るも
のでなく、場合によつては鞘素材の機械的、化学
的特性に応じて減面率の調整、フラツクスの調整
等により中間焼鈍なしで適正な伸び率εを確保す
ることもできる。尚中間焼鈍を行なう場合は、内
部フラツクスの酸化防止等を考慮すれば500〜700
℃以下の温度で行なうことが望まれる。 [実施例] SPCE材よりなる種々の寸法の帯鋼を鞘素材と
し、チタニア系の各種粒径フラツクス(フラツク
ス率:13%)と組合せて伸び率εの異なる多数の
フラツクス入りワイヤを製造し、夫々について製
品ワイヤとしての送給性及び直進性を調べた。 その結果をフラツクス粒度、中間焼鈍条件等と
共に第1表に一括して示す。但し、ワイヤ送給性
及び直進性の測定法並びに製品ワイヤに与える巻
ぐせは下記の通りとした。 <ワイヤ送給性> 第2図に示す如く6mのコンジツトチユーブ1
の中央部に直径300mmのループ1a(3回り)を形
成すると共に、先端付近に曲率0.01(R=100mm)
の3つのカーブ2を形成し、先端にカーブドトー
チ3を取付け、ワイヤスプール4に巻回した各供
試ワイヤWを送給ロール5によつてコンジツトチ
ユーブ1内へ送り込み、送給ロール5にかかる送
給抵抗及び送給速度測定装置6にかかる送給速度
を測定する。そして平均送給抵抗値(第1表の上
段)と送給速度変動率V0(第1表の下段)を求め
る。ここで送給速度変動率V0とは、送給ロール
5の回転速度V1に対するワイヤの送給速度V2の
比(下記の(2)式参照)である。 V0(%)=(1−V2/V1)×100 ……(2) 尚ワイヤ送給性の評価は平均送給抵抗値:4
Kg、送給速度変動率:10%を基準とし、これらの
値以下であるものを「良好:〇印」、これらの値
を超えるものを「不良:×印」を判断し、第1表
に夫々示した。 <ワイヤ直進性> 第3図に示す如く3mのコンジツトチユーブ1
の先端にカーブドトーチ3を取付け、ワイヤスプ
ール4に巻回された各供試ワイヤWをコンジツト
チユーブ1内に送り込み、ワイヤWを溶接チツプ
7の先端から150mm突出させた場合におけるワイ
ヤW先端の振れの大小により直進性の良否を判断
する。ワイヤ先端の振れは200本を連続的に送給
し、150mm離れた平均指示点Pから各々の指示点
までのlの平均値()で表わす。 :2mm以下……〇 :2〜5mm……△ :5mm以上……×
殊に送給安定性及び直進性を改善した溶接用フラ
ツクス入りワイヤに関するものである。 [従来の技術] 溶接用フラツクス入りワイヤとは、金属製鞘材
内に粉末状のフラツクスを充填してなるものであ
り、要求性能に応じた種々の原料(スラグ形成
剤、アーク安定剤、ガス発生剤、合金成分等)を
フラツクス成分として配合することができ、溶接
作業性に優れ且つ美しいビード形状が得られる等
の利点を有しているところから、その使用量は急
激に増大してきている。現在使用されている溶接
用フラツクス入りワイヤの殆んどは、直径1.2mm、
1.4mm、1.6mmの正円状断面を有しており、炭酸ガ
ス溶接用等の消耗電極として用いられている。 [発明が解決しようとする問題点] ところが溶接用フラツクス入りワイヤの導電性
部分は実質的に金属鞘部分のみであるから、溶接
時の電流密度は同一径のソリツドワイヤに比べて
高く、溶融速度が速い。その為ワイヤ送給速度は
かなり速くしなければならず、こうした高速送給
のもとで安定した溶接作業性を確保する為には、
高レベルの送給安定性と直進性が要求される。殊
に最近は溶接作業の高能率化及び省力化を推進す
べく全自動溶接が普及しており、また送給系路長
についても作業範囲拡大を図る為10mを超え、時
には20〜30mにも及ぶ長尺送給系が採用される場
合があり、長尺送給と高速溶接の両傾向に対応し
ていく上でも、ワイヤの送給安定性と直進性は欠
くことのできない改善項目である。 こうした状況のもとで送給性及び直進性の向上
を期してワイヤの巻きぐせやねじりぐせの解
消、ワイヤ表面の平滑化、潤滑剤の付着によ
る送給摩擦の低減、ワイヤ巻回形態の改善、等
が検討され、夫々それなりの効果が得られてい
る。しかしそれでも送給条件によつてはコンジツ
トチユーブ内等でワイヤが歪曲して送給性や直進
性が低下したり、ワイヤが座屈して送給不能に陥
るといつた事故が発生する。 本発明はこうした問題を解消し、優れた送給安
定性と直進性のもとで健全な溶接部を得ることの
できる溶接用フラツクス入りワイヤを提供しよう
とするものである。 [問題点を解決する為の手段] 本発明は、金属鞘の内部に粉粒状フラツクスを
充填してなる溶接用フラツクス入りワイヤにおい
て、下記(1)式で表わされる局部曲げにおける外表
面の伸び率εが25〜55%である点に要旨を有する
ものである。 局部曲げにおける外表面の伸び率ε(%)=
d/D+d×100……(1) 但し、 D:ワイヤをばね状に数回密着巻回した場合にお
ける亀裂が発生しない限界最小内径 d:ワイヤの径 [作用] 溶接用フラツクス入りワイヤは、一般に次の2
つの方法によつて製造される。一つは帯状金属を
管状に湾曲加工しながら内部に粉粒状フラツクス
を充填し、次いで所定の断面寸法にまで伸線加工
する方法であり、もう一つの方法は予め管状に成
形された鞘材内へ開口端から粉粒状フラツクスを
充填し、次いで所定の断面寸法にまで伸線加工す
る方法である。 これらの方法において生産性を高める為には、
伸線前の素管を太径、厚肉にするのが有利であ
り、伸線性を阻害しない範囲でできる限り素管の
太径化、厚肉化を採用するに至つている。また内
部に充填されるフラツクスの粒度については特に
配慮されていた訳ではなく、製品コストの低減と
いう観点から全体的にやや粗目と思われる原料も
採用されてきた。その為現在市販されている溶接
用フラツクス入りワイヤの局部曲げによる外表面
の伸び率εは25%未満となつている。 ここで曲部曲げによる外表面の伸び率εとは、
ワイヤを第1図に示すようにばね状にして数回密
着して巻回した場合における亀裂が発生しない伸
び率を指し、下記(1)式で表わされる値である。 伸び率ε(%)={π(D+2d)/π(D+d)−1
}×100 ={D+2d/D+d−1}×100 =d/D+d×100 ……(1) 但し、 D:ワイヤをばね状に数回密着巻回した場合にお
ける亀裂が発生しない限界最小内径、 d:ワイヤの径 一方本発明者らによると、上記伸び率εが大き
くなるにつれて屈曲した様な溶接姿勢においても
安定した送給性が得られ、又ワイヤ自体の製造過
程における歪取り(所謂矯正)も容易となり、安
定した直進性が得られることを確認した。 更に本発明者らは、製品ワイヤとしての送給安
定性や直進性を十分に満足し得る様な特性を明確
にするべく種々検討した。その結果、製品ワイヤ
における上記伸び率εが25〜55%の範囲にあるも
のは上記2つの要求性を両方とも満足し得ること
が分かつた。即ち後記実施例で明らかにする如く
上記伸び率εが25〜55%の範囲内にあるものは、
長尺送給系や相当屈曲のある送給系においてもワ
イヤが湾曲したり座屈する様な恐れもなく、また
製造過程でのワイヤの歪取り作業も不都合を伴な
うことなく十分に行なえ、従つて安定した直進性
が得られる。上記伸び率εが25%未満のワイヤで
は、屈曲した様な送給系で送給抵抗が増大し送給
性が不安定となり、また製造過程での歪取りも断
線や折線等に起因して不十分となり直進性が不安
定となつてくる。一方上記伸び率εが55%を超え
るワイヤでは、送給抵抗によりワイヤが湾曲した
り送給系路内で座屈現象を起こして送給不能に陥
ることがある。 尚局部曲げでの外表面の伸び率εを上記適正範
囲内に収める為の手段は特に限定されず、目標
断面寸法にまで伸線加工するのに必要な減面率と
それに伴なう伸びの低下の程度等に応じて、素材
の材質、サイズ、中間焼鈍の時期や条件等の調
整、減面率に応じて内部に充填されるフラツク
ス粒子の粒径等の調整をすれば良い。例えば代表
的な鞘素材であるJIS G 3141規格のSPCE材を
用いて16mmw×1.2mmtの帯鋼を管状(6.3mm〓)に成
形しながら100メツシユ(以下#100と略称する)
以下の粉粒状フラツクスを充填し、次いで伸線加
工することにより1.2mm〓又は1.4mm〓の製品ワイヤ
を製造する場合を例にとると、ワイヤ径が4.0mm〓
〜4.5mm〓まで落ちた時点で(550〜600℃)×1時
間程度の中間焼鈍を行なうことにより、上記好適
範囲内の伸び率εを有する製品ワイヤを得ること
ができる。但し中間焼鈍の時期や条件、フラツク
ス粒径等は、鞘素材の物性や減面率等に応じて任
意に設定すべきものであつて一律に規定し得るも
のでなく、場合によつては鞘素材の機械的、化学
的特性に応じて減面率の調整、フラツクスの調整
等により中間焼鈍なしで適正な伸び率εを確保す
ることもできる。尚中間焼鈍を行なう場合は、内
部フラツクスの酸化防止等を考慮すれば500〜700
℃以下の温度で行なうことが望まれる。 [実施例] SPCE材よりなる種々の寸法の帯鋼を鞘素材と
し、チタニア系の各種粒径フラツクス(フラツク
ス率:13%)と組合せて伸び率εの異なる多数の
フラツクス入りワイヤを製造し、夫々について製
品ワイヤとしての送給性及び直進性を調べた。 その結果をフラツクス粒度、中間焼鈍条件等と
共に第1表に一括して示す。但し、ワイヤ送給性
及び直進性の測定法並びに製品ワイヤに与える巻
ぐせは下記の通りとした。 <ワイヤ送給性> 第2図に示す如く6mのコンジツトチユーブ1
の中央部に直径300mmのループ1a(3回り)を形
成すると共に、先端付近に曲率0.01(R=100mm)
の3つのカーブ2を形成し、先端にカーブドトー
チ3を取付け、ワイヤスプール4に巻回した各供
試ワイヤWを送給ロール5によつてコンジツトチ
ユーブ1内へ送り込み、送給ロール5にかかる送
給抵抗及び送給速度測定装置6にかかる送給速度
を測定する。そして平均送給抵抗値(第1表の上
段)と送給速度変動率V0(第1表の下段)を求め
る。ここで送給速度変動率V0とは、送給ロール
5の回転速度V1に対するワイヤの送給速度V2の
比(下記の(2)式参照)である。 V0(%)=(1−V2/V1)×100 ……(2) 尚ワイヤ送給性の評価は平均送給抵抗値:4
Kg、送給速度変動率:10%を基準とし、これらの
値以下であるものを「良好:〇印」、これらの値
を超えるものを「不良:×印」を判断し、第1表
に夫々示した。 <ワイヤ直進性> 第3図に示す如く3mのコンジツトチユーブ1
の先端にカーブドトーチ3を取付け、ワイヤスプ
ール4に巻回された各供試ワイヤWをコンジツト
チユーブ1内に送り込み、ワイヤWを溶接チツプ
7の先端から150mm突出させた場合におけるワイ
ヤW先端の振れの大小により直進性の良否を判断
する。ワイヤ先端の振れは200本を連続的に送給
し、150mm離れた平均指示点Pから各々の指示点
までのlの平均値()で表わす。 :2mm以下……〇 :2〜5mm……△ :5mm以上……×
【表】
【表】
【表】
第1表からも明らかな様に、局部曲げにおける
伸び率εが25%未満であるものは概して製造工程
での断線、折線が多く且つ直進性が悪い。一方伸
び率εが55%を超えるものは送給時に座屈事故を
発生している。これに対し伸び率εが25〜55%の
適正範囲内にあるものは、製造工程での断線、折
線事故等も殆んど起こすことがなく、且つ送給性
及び直進性も良好である。 [発明の効果] 本発明は以上の様に構成されるが、要は製品ワ
イヤの評価基準として局部曲げにおける伸び率ε
を特定範囲内に設定することにより、伸線加工時
に格別の問題を生ずることなく、送給性及び直進
性の良好な溶接用フラツクス入りワイヤが実現で
きた。
伸び率εが25%未満であるものは概して製造工程
での断線、折線が多く且つ直進性が悪い。一方伸
び率εが55%を超えるものは送給時に座屈事故を
発生している。これに対し伸び率εが25〜55%の
適正範囲内にあるものは、製造工程での断線、折
線事故等も殆んど起こすことがなく、且つ送給性
及び直進性も良好である。 [発明の効果] 本発明は以上の様に構成されるが、要は製品ワ
イヤの評価基準として局部曲げにおける伸び率ε
を特定範囲内に設定することにより、伸線加工時
に格別の問題を生ずることなく、送給性及び直進
性の良好な溶接用フラツクス入りワイヤが実現で
きた。
第1図は伸び率εの評価基準となるワイヤの形
状を示す図、第2図はワイヤの送給性試験法を示
す説明図、第3図はワイヤの直進性試験法を示す
説明図である。 1……コンジツトチユーブ、3……カーブドト
ーチ、4……ワイヤスプール、5……送給ロー
ル、6……送給速度測定装置、7……溶接チツ
プ、W……供試ワイヤ。
状を示す図、第2図はワイヤの送給性試験法を示
す説明図、第3図はワイヤの直進性試験法を示す
説明図である。 1……コンジツトチユーブ、3……カーブドト
ーチ、4……ワイヤスプール、5……送給ロー
ル、6……送給速度測定装置、7……溶接チツ
プ、W……供試ワイヤ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 金属鞘の内部に粉粒状フラツクスを充填して
なる溶接用フラツクス入りワイヤにおいて、下記
(1)式で表わされる局部曲げにおける外表面の伸び
率εが25〜55%であることを特徴とする溶接用フ
ラツクス入りワイヤ。 局部曲げにおける外表面の伸び率ε(%)=
d/D+d×100……(1) 但し、 D:ワイヤをばね状に数回密着巻回した場合にお
ける亀裂が発生しない限界最小内径 d:ワイヤの径
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20300785A JPS6261795A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 溶接用フラツクス入りワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20300785A JPS6261795A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 溶接用フラツクス入りワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6261795A JPS6261795A (ja) | 1987-03-18 |
| JPH0244634B2 true JPH0244634B2 (ja) | 1990-10-04 |
Family
ID=16466785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20300785A Granted JPS6261795A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 溶接用フラツクス入りワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6261795A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5884696A (ja) * | 1981-11-13 | 1983-05-20 | Nippon Steel Corp | 溶接用フラツクス入りワイヤ |
-
1985
- 1985-09-12 JP JP20300785A patent/JPS6261795A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6261795A (ja) | 1987-03-18 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |