JPH0452197B2 - - Google Patents
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- JPH0452197B2 JPH0452197B2 JP60196804A JP19680485A JPH0452197B2 JP H0452197 B2 JPH0452197 B2 JP H0452197B2 JP 60196804 A JP60196804 A JP 60196804A JP 19680485 A JP19680485 A JP 19680485A JP H0452197 B2 JPH0452197 B2 JP H0452197B2
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- Japan
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- wire
- welding
- steel wire
- feeding
- resistance
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
Description
（発明の技術分野）
本発明は送給性のすぐれた全自動および半自動
溶接用鋼ワイヤの製造方法に関する。 （従来の技術と問題点） 一般にCO2ガスシールド溶接、MIG溶接等には
0.8〜2.4mmφの溶接用鋼ワイヤが使用されてい
る。溶接用ワイヤは通常スプールやボビンに巻装
された状態で、あるいはペイルパツクに装填され
た状態で溶接に供せられる。このワイヤが使用さ
れているときは、溶接機の付属装置である送給機
に設置され、送給ローラを通りフレキシブルコン
ジツトチユーブ、溶接トーチ、コンタクトチツプ
を通じ、溶接が行われる例が多い。 フレキシブルコンジツトチユーブを用いる溶接
ワイヤの送給方式としてはプツシユ式、プル式、
プツシユプル式の３種類あるが、取扱いの簡便
な、プツシユ式の使用比率が高い。しかしプツシ
ユ式の送給機のコンジツトチユーブは通常３ｍ、
広領域の溶接を行う場合には20ｍ程度の長さのも
のが使用され、この時ワイヤ送給性の問題が生じ
る。溶接ワイヤには一定速度で供給されることが
求められる。しかしワイヤはフレキシブルコンジ
ツトの案内管であるライナー、トーチ、チツプと
の間の接触抵抗およびフレキシブルコンジツトチ
ユーブの屈曲部とを通りぬけるための抵抗力など
が作用する。フレキシブルコンジツトチユーブが
直線状態である現場作業はほとんどなく、屈曲状
態下で使用されているのが普通であり、屈曲部が
多いほどまた屈曲半径が小さいほど屈曲部通りぬ
けの抵抗力は大きい。しかして、前記の如き溶接
ワイヤとの接触抵抗力に打克つ力でワイヤは押進
せしめられ供給されるものであるが、接触抵抗が
大きくなると溶接ワイヤの供給速度が不均一にな
り、ついには送給停止の事態が生じるようにな
る。このため、溶接アークの不安定、ビード形状
の不揃、融合不良、アンダーカツトの発生など
種々の溶接欠陥を生ずるようになる。 最近、溶接作業の複雑化、高速化、広範囲化に
伴ないフレキシブルコンジツトライナーとの摩擦
抵抗力が小さく、送給が円滑でかつ安定し、常に
定速送給されうる溶接用ワイヤ、すなわち送給性
が安定な溶接用ワイヤが強く要求されるようにな
つた。従来例えば特公昭50−3256号公報に開示さ
れたワイヤのようにワイヤ自体の送給性の向上を
はかるべく、表面が充分ミクロ的に緻密平滑なワ
イヤ表面に液状の潤滑油を塗布し、ワイヤ表面の
潤滑能を上げ、送給抵抗の軽減を計る方法が知ら
れているが必ずしも安定した送給性を示すものは
得られなかつた。その理由はワイヤ表面が緻密平
滑であることから液状の潤滑剤をワイヤの表面に
均一にかつ安定した状態で塗布することは困難で
あり、所定の性能を得るため潤滑油を多量に塗布
せざるを得なかつたからである。また必要以上に
多量に塗布されたワイヤ表面の潤滑油は溶接部の
材質変化を生ぜじめたりあるいは溶接作業性に悪
影響をおよぼすのみであつた。第３図は表面が緻
密平滑な従来ワイヤの表面状態を示す金属顕微鏡
写真（倍率×400）である。 （問題点を解決するための手段） 本発明は上記従来技術の問題点を解消するため
になされたものであつて、送給性のすぐれた溶接
用鋼ワイヤの製造方法を提供することを目的とす
る。 この目的を達成する本発明の要旨とするところ
は、鋼ワイヤを酸素量2Vol.％以下、露点０〜30
℃の非酸化性ガス雰囲気中で焼鈍し、続いてめつ
き処理、伸縮加工を施すことにある。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明では焼鈍工程において酸素量、H2O濃
度を上記範囲に規定した非酸化性ガス雰囲気中で
鋼ワイヤを軟化焼鈍することにより鋼ワイヤ表面
層に所定厚さ（10μｍ程度）の内部酸化層を生成
させる。非酸化性ガスとしてはアルゴン等の不活
性ガスあるいは窒素、CO等の中性、還元性ガス
を使用すればよいがランニングコスト、安全性を
考慮して窒素を使用することが好ましい。この炉
内の非酸化性ガス中の酸素量を2Vol.％以下、好
ましくは1Vol.％以下に抑え、H2O濃度すなわち
露点を０〜30℃の範囲に設定することにより適量
のH2Oを炉内に存在させる。この炉内のH2Oか
らもたらされる酸素が高温状態で鋼ワイヤ中の鉄
よりも親和力の強いケイ素、マンガン、チタン等
の合金元素と反応してワイヤ表面からほぼ10μｍ
以内にFe2SiO4、FeMnO2、TiO2等の酸化物から
なる硬い内部酸化層を生成する。このとき窒素ガ
ス雰囲気中での焼鈍ならば、該窒素およびワイヤ
に付着した潤滑剤中の炭素により不可避的に生成
する若干の窒化物、炭化物も内部酸化層中に含有
される。又ワイヤ表面に鉄の酸化物（FeO、
Fe3O4、Fe2O3等）からなる外部酸化層も生成す
るが、上記の炉内雰囲気条件（酸素量2Vol.％以
下、露点０〜30℃）であれば、内部酸化層に比べ
て薄い被膜の状態にとどまる。この外部酸化層の
存在は鋼ワイヤ表面のめつき密着性を劣化させる
原因となるのでその生成をできるだけ抑制するこ
とが好ましい。 第１図は炉内雰囲気ガスの露点と内部および外
部酸化層の厚さとの関係を示す図である。該図は 鋼ワイヤ部分：Ｃ：0.08％、Si：0.84％、Mn：
1.55％、Ti：0.20％、残Fe 鋼ワイヤ径：2.0mm 焼鈍条件：800℃×６分 雰囲気ガス：N2ガス、酸素量1.5Vol.％ の条件下で鋼ワイヤを焼鈍することにより得た。
第１図から雰囲気ガスの露点が０〜30℃であれば
効果的に内部酸化層（厚さ10μｍ程度）が生成す
るとともに外部酸化層の生成を抑制できることが
わかる。 焼鈍工程に次いでめつき前処理工程の酸洗処理
でめつき密着性を悪くするワイヤ表面上層部の外
部酸化層を除去することともに、最終の仕上伸線
工程で亀甲状の溝が良好に形成されるように前記
硬い内部酸化層の厚さを調整した上で銅めつき等
のめつきを行なう。こうして外周部に軟かく伸び
のあるめつき層、中間部は焼鈍で生成し調整され
た硬い内部酸化層、内部は軟化焼鈍された伸びの
ある鋼素地の３重構造のワイヤ断面を呈する鋼ワ
イヤが得られる。次に鋼ワイヤを仕上伸線工程で
伸線すると、それぞれの層間の密着性が損われ
ず、厚さ調整した中間の内部酸化層の最も薄く伸
びの少ない箇所を基点にして、横溝がワイヤ表面
の円周方向に発達し、ワイヤ表面に亀甲状の溝が
生成する（第２図参照）。 溶接用鋼ワイヤ表面にはワイヤ送給性、耐錆性
のための潤滑剤が付着されるが、この潤滑剤は油
脂、鉱物油、湿式伸線用潤滑剤等の液状潤滑剤で
あり、これら潤滑剤中に添加される界面活性剤を
含む。上記本発明の製造方法によればできるだけ
少ない液状潤滑剤を安定した状態でワイヤ長手方
向に均一に付着させることが可能となる。すなわ
ちワイヤ表面の亀裂内に液状潤滑剤を保持しワイ
ヤの表面はミクロ的な含油状態になるのでワイヤ
表面の潤滑能が極めて良好となりコンジツトライ
ナーとの接触抵抗が軽減される。この結果送給抵
抗そのものも低く、変動範囲が狭くなりワイヤ送
給性が安定する。ワイヤ送給性の安定・均一化に
よりアークは安定し、ビード形状の不揃、融合不
良などの溶接欠陥が生じない。さらにメツキ亀裂
内に液状潤滑剤が安定した状態で保持されるため
液状潤滑剤は最小限のワイヤ付着量で安定した送
給性が得られるので過剰な潤滑剤によるピツト、
ブローホールなどの溶接欠陥の発生がなく、すぐ
れた溶接作業性が達成される。以下本発明の製造
方法の実施例を述べる。原線径5.5mmφ、化学成
分：0.08％、Si：0.84％、Mn1.55％、Ti：0.20％
の熱延鋼線材を原線として、製品径1.2mmφの溶
接用鋼ワイヤを第１表に示す工程を経て製造し
た。
溶接用鋼ワイヤの製造方法に関する。 （従来の技術と問題点） 一般にCO2ガスシールド溶接、MIG溶接等には
0.8〜2.4mmφの溶接用鋼ワイヤが使用されてい
る。溶接用ワイヤは通常スプールやボビンに巻装
された状態で、あるいはペイルパツクに装填され
た状態で溶接に供せられる。このワイヤが使用さ
れているときは、溶接機の付属装置である送給機
に設置され、送給ローラを通りフレキシブルコン
ジツトチユーブ、溶接トーチ、コンタクトチツプ
を通じ、溶接が行われる例が多い。 フレキシブルコンジツトチユーブを用いる溶接
ワイヤの送給方式としてはプツシユ式、プル式、
プツシユプル式の３種類あるが、取扱いの簡便
な、プツシユ式の使用比率が高い。しかしプツシ
ユ式の送給機のコンジツトチユーブは通常３ｍ、
広領域の溶接を行う場合には20ｍ程度の長さのも
のが使用され、この時ワイヤ送給性の問題が生じ
る。溶接ワイヤには一定速度で供給されることが
求められる。しかしワイヤはフレキシブルコンジ
ツトの案内管であるライナー、トーチ、チツプと
の間の接触抵抗およびフレキシブルコンジツトチ
ユーブの屈曲部とを通りぬけるための抵抗力など
が作用する。フレキシブルコンジツトチユーブが
直線状態である現場作業はほとんどなく、屈曲状
態下で使用されているのが普通であり、屈曲部が
多いほどまた屈曲半径が小さいほど屈曲部通りぬ
けの抵抗力は大きい。しかして、前記の如き溶接
ワイヤとの接触抵抗力に打克つ力でワイヤは押進
せしめられ供給されるものであるが、接触抵抗が
大きくなると溶接ワイヤの供給速度が不均一にな
り、ついには送給停止の事態が生じるようにな
る。このため、溶接アークの不安定、ビード形状
の不揃、融合不良、アンダーカツトの発生など
種々の溶接欠陥を生ずるようになる。 最近、溶接作業の複雑化、高速化、広範囲化に
伴ないフレキシブルコンジツトライナーとの摩擦
抵抗力が小さく、送給が円滑でかつ安定し、常に
定速送給されうる溶接用ワイヤ、すなわち送給性
が安定な溶接用ワイヤが強く要求されるようにな
つた。従来例えば特公昭50−3256号公報に開示さ
れたワイヤのようにワイヤ自体の送給性の向上を
はかるべく、表面が充分ミクロ的に緻密平滑なワ
イヤ表面に液状の潤滑油を塗布し、ワイヤ表面の
潤滑能を上げ、送給抵抗の軽減を計る方法が知ら
れているが必ずしも安定した送給性を示すものは
得られなかつた。その理由はワイヤ表面が緻密平
滑であることから液状の潤滑剤をワイヤの表面に
均一にかつ安定した状態で塗布することは困難で
あり、所定の性能を得るため潤滑油を多量に塗布
せざるを得なかつたからである。また必要以上に
多量に塗布されたワイヤ表面の潤滑油は溶接部の
材質変化を生ぜじめたりあるいは溶接作業性に悪
影響をおよぼすのみであつた。第３図は表面が緻
密平滑な従来ワイヤの表面状態を示す金属顕微鏡
写真（倍率×400）である。 （問題点を解決するための手段） 本発明は上記従来技術の問題点を解消するため
になされたものであつて、送給性のすぐれた溶接
用鋼ワイヤの製造方法を提供することを目的とす
る。 この目的を達成する本発明の要旨とするところ
は、鋼ワイヤを酸素量2Vol.％以下、露点０〜30
℃の非酸化性ガス雰囲気中で焼鈍し、続いてめつ
き処理、伸縮加工を施すことにある。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明では焼鈍工程において酸素量、H2O濃
度を上記範囲に規定した非酸化性ガス雰囲気中で
鋼ワイヤを軟化焼鈍することにより鋼ワイヤ表面
層に所定厚さ（10μｍ程度）の内部酸化層を生成
させる。非酸化性ガスとしてはアルゴン等の不活
性ガスあるいは窒素、CO等の中性、還元性ガス
を使用すればよいがランニングコスト、安全性を
考慮して窒素を使用することが好ましい。この炉
内の非酸化性ガス中の酸素量を2Vol.％以下、好
ましくは1Vol.％以下に抑え、H2O濃度すなわち
露点を０〜30℃の範囲に設定することにより適量
のH2Oを炉内に存在させる。この炉内のH2Oか
らもたらされる酸素が高温状態で鋼ワイヤ中の鉄
よりも親和力の強いケイ素、マンガン、チタン等
の合金元素と反応してワイヤ表面からほぼ10μｍ
以内にFe2SiO4、FeMnO2、TiO2等の酸化物から
なる硬い内部酸化層を生成する。このとき窒素ガ
ス雰囲気中での焼鈍ならば、該窒素およびワイヤ
に付着した潤滑剤中の炭素により不可避的に生成
する若干の窒化物、炭化物も内部酸化層中に含有
される。又ワイヤ表面に鉄の酸化物（FeO、
Fe3O4、Fe2O3等）からなる外部酸化層も生成す
るが、上記の炉内雰囲気条件（酸素量2Vol.％以
下、露点０〜30℃）であれば、内部酸化層に比べ
て薄い被膜の状態にとどまる。この外部酸化層の
存在は鋼ワイヤ表面のめつき密着性を劣化させる
原因となるのでその生成をできるだけ抑制するこ
とが好ましい。 第１図は炉内雰囲気ガスの露点と内部および外
部酸化層の厚さとの関係を示す図である。該図は 鋼ワイヤ部分：Ｃ：0.08％、Si：0.84％、Mn：
1.55％、Ti：0.20％、残Fe 鋼ワイヤ径：2.0mm 焼鈍条件：800℃×６分 雰囲気ガス：N2ガス、酸素量1.5Vol.％ の条件下で鋼ワイヤを焼鈍することにより得た。
第１図から雰囲気ガスの露点が０〜30℃であれば
効果的に内部酸化層（厚さ10μｍ程度）が生成す
るとともに外部酸化層の生成を抑制できることが
わかる。 焼鈍工程に次いでめつき前処理工程の酸洗処理
でめつき密着性を悪くするワイヤ表面上層部の外
部酸化層を除去することともに、最終の仕上伸線
工程で亀甲状の溝が良好に形成されるように前記
硬い内部酸化層の厚さを調整した上で銅めつき等
のめつきを行なう。こうして外周部に軟かく伸び
のあるめつき層、中間部は焼鈍で生成し調整され
た硬い内部酸化層、内部は軟化焼鈍された伸びの
ある鋼素地の３重構造のワイヤ断面を呈する鋼ワ
イヤが得られる。次に鋼ワイヤを仕上伸線工程で
伸線すると、それぞれの層間の密着性が損われ
ず、厚さ調整した中間の内部酸化層の最も薄く伸
びの少ない箇所を基点にして、横溝がワイヤ表面
の円周方向に発達し、ワイヤ表面に亀甲状の溝が
生成する（第２図参照）。 溶接用鋼ワイヤ表面にはワイヤ送給性、耐錆性
のための潤滑剤が付着されるが、この潤滑剤は油
脂、鉱物油、湿式伸線用潤滑剤等の液状潤滑剤で
あり、これら潤滑剤中に添加される界面活性剤を
含む。上記本発明の製造方法によればできるだけ
少ない液状潤滑剤を安定した状態でワイヤ長手方
向に均一に付着させることが可能となる。すなわ
ちワイヤ表面の亀裂内に液状潤滑剤を保持しワイ
ヤの表面はミクロ的な含油状態になるのでワイヤ
表面の潤滑能が極めて良好となりコンジツトライ
ナーとの接触抵抗が軽減される。この結果送給抵
抗そのものも低く、変動範囲が狭くなりワイヤ送
給性が安定する。ワイヤ送給性の安定・均一化に
よりアークは安定し、ビード形状の不揃、融合不
良などの溶接欠陥が生じない。さらにメツキ亀裂
内に液状潤滑剤が安定した状態で保持されるため
液状潤滑剤は最小限のワイヤ付着量で安定した送
給性が得られるので過剰な潤滑剤によるピツト、
ブローホールなどの溶接欠陥の発生がなく、すぐ
れた溶接作業性が達成される。以下本発明の製造
方法の実施例を述べる。原線径5.5mmφ、化学成
分：0.08％、Si：0.84％、Mn1.55％、Ti：0.20％
の熱延鋼線材を原線として、製品径1.2mmφの溶
接用鋼ワイヤを第１表に示す工程を経て製造し
た。
【表】
【表】
第２図は第１表に基づいて製造された溶接用鋼
ワイヤの表面状態を示す金属顕微鏡写真（倍率×
400）であり、この写真から明らかなように亀甲
状の亀裂がワイヤ表面上に形成されている。 第４図はワイヤ表面に付着した液状潤滑剤の付
着量と送給抵抗との関係を示す図である。なお送
給性は第２表に示す条件により行なつた。
ワイヤの表面状態を示す金属顕微鏡写真（倍率×
400）であり、この写真から明らかなように亀甲
状の亀裂がワイヤ表面上に形成されている。 第４図はワイヤ表面に付着した液状潤滑剤の付
着量と送給抵抗との関係を示す図である。なお送
給性は第２表に示す条件により行なつた。
【表】
ワイヤの送給性は送給モータ電機子電流で等価
的に示すことができ、この電機子電流値が大きい
程送給抵抗が大きくて送給性の悪いことを意味
し、逆に値が小さい程送給性は良好である。図か
ら明らかなように表面が緻密平滑な従来ワイヤ(B)
に比べて表面に亀甲状の亀裂を有する本発明の製
造方法によるワイヤ(A)は送給抵抗が低く、ワイヤ
の送給性が良好である。 （発明の効果） 以上説明したように本発明によればワイヤ表面
に亀甲状の溝を形成した送給性の良好な溶接用鋼
ワイヤを短時間でかつ安定して製造することがで
きる。
的に示すことができ、この電機子電流値が大きい
程送給抵抗が大きくて送給性の悪いことを意味
し、逆に値が小さい程送給性は良好である。図か
ら明らかなように表面が緻密平滑な従来ワイヤ(B)
に比べて表面に亀甲状の亀裂を有する本発明の製
造方法によるワイヤ(A)は送給抵抗が低く、ワイヤ
の送給性が良好である。 （発明の効果） 以上説明したように本発明によればワイヤ表面
に亀甲状の溝を形成した送給性の良好な溶接用鋼
ワイヤを短時間でかつ安定して製造することがで
きる。
第１図は炉内雰囲気ガスの露点と内部および外
部酸化層の厚さとの関係を示す図、第２図、第３
図は溶接用鋼ワイヤの表面状態を示す金属顕微鏡
写真（倍率×400）で第２図は本発明の製造方法
によるワイヤ、第３図は表面が緻密平滑な従来ワ
イヤである。第４図は液状潤滑剤の付着量と送給
抵抗との関係を示す図である。
部酸化層の厚さとの関係を示す図、第２図、第３
図は溶接用鋼ワイヤの表面状態を示す金属顕微鏡
写真（倍率×400）で第２図は本発明の製造方法
によるワイヤ、第３図は表面が緻密平滑な従来ワ
イヤである。第４図は液状潤滑剤の付着量と送給
抵抗との関係を示す図である。
Claims (1)
- １ 鋼ワイヤを酸素量2Vol.％以下、露点０〜30
℃の非酸化性ガス雰囲気中で焼鈍し、続いてめつ
き処理及び伸線加工を施すことを特徴とする溶接
用鋼ワイヤの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19680485A JPS6257798A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 溶接用鋼ワイヤの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19680485A JPS6257798A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 溶接用鋼ワイヤの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6257798A JPS6257798A (ja) | 1987-03-13 |
| JPH0452197B2 true JPH0452197B2 (ja) | 1992-08-21 |
Family
ID=16363923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19680485A Granted JPS6257798A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 溶接用鋼ワイヤの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6257798A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2528341B2 (ja) * | 1987-12-07 | 1996-08-28 | 新日本製鐵株式会社 | ガスシ―ルドア―ク溶接用ソリッドワイヤ |
| JP5143799B2 (ja) * | 2009-01-15 | 2013-02-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 酸洗性に優れたソリッドワイヤ用鋼線材およびその製造方法 |
| JP5225871B2 (ja) * | 2009-01-15 | 2013-07-03 | 株式会社神戸製鋼所 | 酸洗性に優れた溶接用ソリッドワイヤの製造方法 |
| JP5492065B2 (ja) * | 2010-12-15 | 2014-05-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 表面性状に優れた冷延鋼板の製造方法および製造装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56144892A (en) * | 1980-04-10 | 1981-11-11 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | Wire for welding |
| JPS59232236A (ja) * | 1983-06-14 | 1984-12-27 | Kobe Steel Ltd | 溶接用ワイヤの焼鈍方法 |
| JPS60162595A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-24 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | 溶接用鋼ワイヤの製造方法 |
-
1985
- 1985-09-05 JP JP19680485A patent/JPS6257798A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6257798A (ja) | 1987-03-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |