JPH0453633B2 - - Google Patents

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ツタの付着を防止し、もつ
て安定した溶接を行うための溶接スパツタ付着防
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、溶接スパツ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
く、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。 従つ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つた。 （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、理想的な組
成を追及したものであつて、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つてこれが問
題点を解決するための手段の要点である。 １ 油剤をエマルジヨン型水溶性油剤とし粘度の
うすいエマルジヨ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つて過剰
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
計つた。 ３ 皮膜形成剤としてワツクス、特に高融点、硬
質のワツクスを用いてうすい被膜でも、スパツ
タ付着防止効果が優れる様にし、耐酸化性の向
上を計つた。 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、従つて
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
スパツ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
知り得たものであつて、これが本発明の基礎をな
すものである。 従つて本発明は溶接ノズルに塗布し溶接スパツ
タの付着を防止する溶接スパツタ付着防止剤にお
いて基油30〜78.9重量％、ワツクス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
ツタ付着防止剤であつて、使用時に水で希釈し10
〜60重量％のエマルジヨ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ヨンの水
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JISK2238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、ポリメチルフエ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。 ワツ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、パラフインワツクス、マイクロクリ
スタリンワツクス等の石油系ワツクス、カルナウ
バワツクス、蜜ろう、モンタンワツクス等の天然
ワツクス、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、ポリエチレンワツ
クス、ポリウレタンワツクス、ベヘン酸ドコシ
ル、リグノセリン酸テトラコシル等の合成ワツク
スを使用することができるが、融点70℃以上、特
に融点100℃以上の高融点ワツクスが好ましい。 窒化ホウ素粉末はその耐熱性によつてスパツタ
を基油およびワツ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ツ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、ワツクス、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エニルエーテル、
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、
ワツ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
とエマルジヨンのノズル表面に対しての油膜の付
着性が悪く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
％のエルマジヨ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ツク製の溶接ノズ
ルを使用しているので、これと同一条件として試
験を行つた。 セラミツク材（酸化アルミニウム）の50×50×
５（mm）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300×300×50（mm）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。 次に東洋変圧機製、小型交流アーク溶接機（ト
ーヨーアークTK−150、二次電流90／130A、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
ク溶接を行つた。 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
たスパツタの量（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75mmリヤアクスルバンジヨウ溶接
ラインにおいて溶接スパツ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種を試油としセラ
ミツク製溶接ノズルに塗布してノズルにおけるス
パツタの堆積量および塗布してから付着防止効果
がなくなつて再塗布に至るまでの期間を各試油に
ついて比較した。その結果本発明品はスパツタの
付着量において90タービン油の16市販品Ａの1/3
〜１/4であるという好成績が得られた。従つて再
塗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つて溶接ライン
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ツトを採用
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。

【表】

【表】 （発明の効果） 基油、ワツクス、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ツタ
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 (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶接ノズルに塗布し溶接スパツタの付着を防
   止する溶接スパツタ付着防止剤において、基油30
   〜78.9重量％、ワツクス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ツタ付着防
   止剤。