JPH0280196A

JPH0280196A - ステンレス鋼ｍｉｇ溶接用ワイヤの製造方法

Info

Publication number: JPH0280196A
Application number: JP23118088A
Authority: JP
Inventors: Ryutaro Sato; 佐藤　竜太郎; Kunihiro Sasaki; 佐々木　邦裕
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1988-09-14
Filing date: 1988-09-14
Publication date: 1990-03-20
Anticipated expiration: 2012-10-27
Also published as: JP2668979B2

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、溶接ワイヤの製造方法の改良に関する。　こ
の発明は、ＭＩＧ溶接に用いるステンレス鋼製ソリッド
ワイヤの製造に適用したとき、とくに有用である。

［従来の技術］一般に、アーク溶接用のワイヤには、それを使用して溶
接を行なったときに、溶接作業性がよいこと、すなわち
アークが安定でありスパッタの発生量が少ないこと、お
よび形状良好なビードが得られること、が要求される。

この要求にこたえるため、ワイヤ材質とくに不純物の許
容量や、表面潤滑剤の種類、適切な使用量などが検討さ
れている。

アーク溶接の作業性に関して、理由は明らかでないが、
Ｃａの存在が悪影響を与えることが知られたので、ワイ
ヤからＣａを極力排除すべきことになった。　それには
まず、ワイヤ材料の製造に当って、原料と精錬の条件を
えらぶことによりＣａを実質上含有しない線材を用意す
ることが有効であり、これを実施することに困難はない
。

問題は、製造工程におけるＣａの付着をいかに防ぐかで
ある。

溶接用ワイヤの製造工程で、線材圧延に続く伸線は冷間
引抜きによってあり、その潤滑剤として、ステアリン酸
カルシウムのような「金属石鹸」が、その高い潤滑効果
を評価され常用されている。

直径５．５ｍの線材から需要の多い直径１．２Ｍのワイ
ヤに伸線する場合に例をとると、代表的な手法では１２
パスにわたりダイスを通す。　前半の６パスを終って径
２．２ｍにしたところで焼鈍を行なって後半６パスに移
るのが常であり、この後半の６パスにおいて潤滑剤とし
てステアリン酸カルシウムを使用する。　コイルにした
ワイヤは有機溶剤中で超音波を当てて洗浄し、付着した
潤滑剤を除去する努力をしているが、なおワイヤ全体と
しては２ｏｐｐｍ程度のＣａが残存することは避けられ
ず、その影響をなくすことはできない。

（発明が解決しようとする課題１本発明の目的は、上述のような技術の現状を打破して、
Ｃａの存在がワイヤの溶接作業性に及ぼす悪影響をなく
した溶接ワイヤを製造する方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明の溶接用ワイヤの製造方法の第一の態様は、Ｃａ
を実質上含有しないワイヤ材料を使用するとともに、冷
間引火きによる伸線加工の潤滑剤として高級脂肪酸アル
カリ塩を使用することを特徴とする。

高級脂肪酸のＮａ塩は、いうまでもなく「石鹸」であっ
て、Ｋ塩は「カリ石鹸」とよばれている。

以下、あわせて「アルカリ石鹸」という。

第二の態様は、Ｃａを実質上含有しないワイヤ材料を使
用するとともに、冷間引火きによる伸線加工の潤滑剤と
して金属石鹸を使用し、ただし多段伸線ダイスの終段側
の少なくとも１パスにおいては金属石鹸に代えて潤滑油
を使用することを特徴とする。

第三の態様は、第二の態様において、伸線後に洗浄を行
なってワイヤ表面に付着した潤滑剤を極力除去すること
、具体的には１０ｐｐｍ以下にすることを特徴とする。

［作　用］アルカリ石鹸は、その冷間引抜ダイスへの潤滑効果がス
テアリン酸カルシウムのような金属石鹸に及ばないため
、従来はかえりみられなかったが、なお潤滑剤として有
用である。　Ｎａヤには、ワイヤ上に多量に残存しても
、Ｃａとちがって溶接作業性に悪影響はないことを、本
発明者は確認した。　後記する実施例にみるように、伸
線後に洗浄を行なわないとＮａ　　（またはＫ）の付着
量は３０１）ｌ）ｍ以上に達するが、溶接作業性は損わ
れない。

しかし、洗浄によりアルカリ石鹸の付着量を低減するこ
とは好ましい。　周知のとおりアルカリ石鹸は水に対す
る溶解度が高いから、有機溶剤と超音波の組み合わせに
よらず温水で洗うだけでも、容易に付着量を低減するこ
とができる。　発錆の問題のないステンレス鋼溶接ワイ
ヤにおいては、温水洗浄は有利な潤滑剤除去法である。

ステアリン酸塩の潤滑効果で比較した場合、Ｃａ塩とＮ
ａ塩とは、ダイス寿命にしておおよそ１００　：　７０
〜８０の差があり、金属石鹸の効果には捨て難いものが
ある。　そこで、本発明の製造方法の第二および第三の
態様では、上記のように、伸線ダイスの潤滑剤としてＣ
ａ石鹸を使用するが、最終の１パス、好ましくは２パス
においてはその使用をやめ、液体の潤滑剤、代表的には
油を使用する。

前記したように金属石鹸は洗浮によっても除去しにくい
ものであるが、この第二の態様においては、ワイヤ表面
に付着した金属石鹸はワイヤ素材がダイスでしごかれた
ときにかなり取り除かれ、残った分も液体潤滑剤と緊密
に（おそらく分子レベルで）混り合い、第三の態様で実
施する洗浄工程で有は溶剤中へ分散することが容易にな
り、その結果として除去率が高くできると考えられる。

［実施例］１９Ｃｒ−０，５Ｎｂのフェライト系ステンレス鋼（Ｓ
ＵＳ４３０系、社内規格Ｗ３４４２Ｍ）の熱間圧延によ
り、直径５．５ｍの線材を得た。

この線材中のＣａｔは、測定限界以下である。

冷間引抜きダイス６パスを通して直径２．２＃まで伸線
したところでいったん焼鈍し、続いて冷間引抜きダイス
６パスを通して直径１．２＃１１まで伸線して溶接ワイ
ヤとした。

この俊半の伸線において、（試料１）　一部の線材に対しては、潤滑剤として、金
属石鹸であるステアリン酸カルシウムに代えてアルカリ
石鹸であるステアリン酸ナトリウムを使用した。　潤滑
剤の適用は、ワイヤ素材をアルカリ石鹸の粉末中を通し
てダイスにかける、従来の手法に従った。

得られた溶接ワイヤのＮａ含有吊は、平均３２ｐｌ）ｍ
あったが、Ｃａは２ｐｐｍ　　（測定限界）以下であっ
た。

（試料２〉　一部の線材に対しては、４パスは金属石鹸
（ステアリン酸カルシウム）潤滑剤を使用しく適引抜は
上記と同じ）、最後の２パスはダイスを炭化水素系の潤
滑油中に浸漬させて使用した。　伸線後のワイヤのＣａ
含有量は、１２　ｐｐｍであった。

（試料３）　試料２のワイヤのコイルを有機溶剤（トリ
クロルエチレン）中に入れ、超音波振動を加えて洗浄し
た。　これにより、ワイヤのＣａ含有量は８１）ｔ）ｍ
に減少した。

（試料４）　残りは、従来技術に従って６パスとも金属
石鹸（ステアリン酸カルシウム）潤滑剤を使用し、上記
と同様の洗浄を行なった。

このワイヤのＱａ残存量は、２ｏｐｐｍであった。

上記４種のワイヤを使用して、ＭＩＧ溶接を行なった。

　溶接条件は、つぎのとおりである。

−雉国長万一　−ス１２二蔓豆− １４ＯＡ−１７Ｖ　　　２０ＯＡ−２６Ｖなし　　　　
　　あり厚さ９ｍの鉄板上ビードオン４５ＣＩＲ／分Ａｒ＋５％０２ダイヘンＭＫｎ　　ダイヘンＭＭ　５００ｔＪ電流−電
圧パルス溶接方法溶接速度ガス電源アーク電圧の変動状況を、第１図および第２図に示す。

試料１．２および４の３種のワイヤを用いた短絡移行型
の溶接において、電流−電圧を変化させて（その他の溶
接条件は前記と同じ。　ただし電源は、松下ＨＦ−３５
０）短絡回数をしらべた。

結果は、つぎのとおりであった。

電流−電圧　　試料１　試料２　試料３１４０Ａ−１５
Ｖ　　　１１０　　　６０　　　５２１７Ｖ　　　　９
７　　　８９　　　５１１９Ｖ　　　　７７　　　５１
　　　４０２０ＯＡ　−１８Ｖ　　　１０４　　　４０
　　　２４２０Ｖ　　　　６２　　　３７　　　２３２
２Ｖ　　　　３５　　　２２　　　１０ワイヤ径が１．
０＃であるほかは試料１および試料４と同様に製造した
溶接ワイヤを用い、つぎの条件でスプレー移行型の溶接
試験を行なった。

電流−電圧　１５ＯＡ−２５Ｖ溶接方法　　厚さ９Ｍ鉄板上ビードオン溶接速度　　４
５ｃｍ／分ガス　　　　Ａｒ＋５％０２電源　　　　ダイヘンＭＭ５００Ｕ１ｑられたビードの形状とスパッタの状況を、第３図お
よび第４図の写真に示す。

本発明の方法で製造したワイヤは、アークが安定し、ス
パッタの少い形状のよいビードを与えることが、これら
かられかる。

［発明の効果］本発明の第一の製造方法、すなわち伸線の潤滑剤として
常用の金属石鹸に代えてアルカリ石鹸を使用する方法に
よれば、溶接作業性に悪影響を与えるＣａを実質上完全
に排除でき、アークが安定でスパッタの少い溶接を行な
って、形状良好なビードを得ることができる。

本発明の第二の製造方法、すなわち伸線工程の一部で金
属石鹸を使用するが、後にそれが容易に取り除かれるよ
うにした方法によれば、溶接作業性に与える影響が問題
にならない程度に減少でき、明らかな改善がみられる。

第三の製造方法に従って、伸線に続いて洗浄を行ない、
Ｃａの残存量を１０ｐ１）ｍ以下の溶接作業性に影響を
与えないレベルまで低下させれば、第一の製造方法によ
るものと同様に、アークが安定でスパッタが抑えられた
溶接を実施し、よい形状のビードをつくることができる
。

第二および第三の製造方法は、金属石鹸のもつ高い潤滑
効果を利用でき、伸線用ダイスの寿命が短くなることを
避けられるから、溶接ワイヤの製造コストは増加しない
。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例に関するものであって、第１図は短絡移行型の、第２図はスプレー移行型の溶接
における電圧変動を示すチャートであり、第３図は本発
明の第一の方法により製造したワイヤを用いた場合、第
４図は従来法により製造したワイヤを用いた場合の、溶
接ビードとスパッタの状況を示す写真である。第１図特許出願人　　　大同特殊鋼株式会社代理人　　弁理士　　須　賀　総　夫手続ネｍ正書（方式）第２図１、事件の表示昭和６３年特許願第２３１１８０号２、発明の名称溶接用ワイヤの製造方法３、補正をする者事件との関係　　特許出願人住　所　　愛知県名古屋市中区錦−Ｔ目１１番１８号名
　称　　（３７１）大同特殊鋼株式会社代表者　　　岸
　１）壽　夫４、代理人〒１０４住　所　　東京都中央区築地二丁目１５番１４＠　−・
発送臼　　昭和６３年１２月２０日６、補正の対象明細書の発明の詳細な説明および図面の簡単な説明の各
（１）　発明の詳細な説明の欄において、明細書第１１頁第４〜８行の二つのパラグラフ゛′　得られた
ビードの・・・写真に示す。本発明の方法で・・・これかられかる。゛を削除し、代
って下記の文を置く。「　）ｑられたビードの形状とスパッタの状況を観察し
、本発明の方法で製造したワイヤは、アークが安定しス
パッタの少い形状良好なビードを与えることが確認でき
た。」（２）　図面の簡単な説明の欄において、明細書
第１３頁第５行末尾゛′・・・チャートであり、パを「
・・・チャートでおる。」に改め、第６〜９行の“第３
図は・・・写真である。パを削除する、（３）　図面に
おいて、第３図および第４図を削除する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）溶接用ワイヤの製造方法において、Ｃａを実質上
含有しないワイヤ材料を使用するとともに、冷間引抜き
による伸線加工の潤滑剤として高級脂肪酸アルカリ塩を
使用することを特徴とする製造方法。
（２）溶接用ワイヤの製造方法において、Ｃａを実質上
含有しないワイヤ材料を使用するとともに、冷間引抜き
による伸線加工の潤滑剤として金属石鹸を使用し、ただ
し多段伸線ダイスの終段側の少なくとも１パスにおいて
は金属石鹸に代えて潤滑油を使用することを特徴とする
製造方法。
（３）伸線後に洗浄を行なってワイヤ表面に付着した潤
滑剤を極力除去することにより、溶接ワイヤ上のＣａの
付着量を１０ｐｐｍ以下にする請求項２の製造方法。
（４）ワイヤ材料がステンレス鋼であつて、ＭＩＧ溶接
用ワイヤを製造する請求項１ないし３のいずれかの製造
方法。