JPH08112690A - ターゲット性に優れた溶接ワイヤ - Google Patents
ターゲット性に優れた溶接ワイヤInfo
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- JPH08112690A JPH08112690A JP24894794A JP24894794A JPH08112690A JP H08112690 A JPH08112690 A JP H08112690A JP 24894794 A JP24894794 A JP 24894794A JP 24894794 A JP24894794 A JP 24894794A JP H08112690 A JPH08112690 A JP H08112690A
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- welding
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶接用ソリッドワイヤの溶接時におけるター
ゲット性を改善する。 【構成】 直径ｄのワイヤの長手方向に、直径方向の深
さが0.1dのｉ本の縦溝を設け、ワイヤの横断面において
中心軸を原点とする任意のＸ−Ｙ座標を想定したときの
溝深さのＸ方向の正の成分の和をΣＸi とし、Ｘ−Ｙ座
標の原点を軸として０から 360度回転したとき得られる
ΣＸi の最大値と最小値の差のワイヤ直径に対する比
を、特定範囲内に規定することで曲げ剛性に方向性を持
たせる。
ゲット性を改善する。 【構成】 直径ｄのワイヤの長手方向に、直径方向の深
さが0.1dのｉ本の縦溝を設け、ワイヤの横断面において
中心軸を原点とする任意のＸ−Ｙ座標を想定したときの
溝深さのＸ方向の正の成分の和をΣＸi とし、Ｘ−Ｙ座
標の原点を軸として０から 360度回転したとき得られる
ΣＸi の最大値と最小値の差のワイヤ直径に対する比
を、特定範囲内に規定することで曲げ剛性に方向性を持
たせる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスシールドアーク溶
接用ソリッドワイヤに係わり、特に溶接ビードの蛇行を
防止するためのターゲット性に優れたガスシールドアー
ク溶接用ソリッドワイヤに関する。
接用ソリッドワイヤに係わり、特に溶接ビードの蛇行を
防止するためのターゲット性に優れたガスシールドアー
ク溶接用ソリッドワイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、溶接の自動化、無人化が進み、こ
れに使用されるソリッドワイヤ（以下単にワイヤとい
う）はペイルパックから供給される。ペイルパックに巻
き込まれているワイヤは100kg 以上にもなり、長時間の
連続溶接が可能である。しかしながら、ペイルパックに
巻き込むためにはワイヤに巻き癖をつけなければなら
ず、しかもペイルパックから溶接部まで距離が離れてい
ることが多いため、途中５〜10ｍの長さのあるコンジッ
トケーブルを経てトーチに到る間に幾多の方向性の異な
る曲線部を通過しなければならないので、ワイヤがコン
ジットケーブルを通過する際の抵抗が大きくなり、ワイ
ヤの送給性が阻害されるとともに、溶接位置へのワイヤ
狙い精度すなわちターゲット性が損なわれ、溶接ビード
が蛇行するという問題が生じていた。
れに使用されるソリッドワイヤ（以下単にワイヤとい
う）はペイルパックから供給される。ペイルパックに巻
き込まれているワイヤは100kg 以上にもなり、長時間の
連続溶接が可能である。しかしながら、ペイルパックに
巻き込むためにはワイヤに巻き癖をつけなければなら
ず、しかもペイルパックから溶接部まで距離が離れてい
ることが多いため、途中５〜10ｍの長さのあるコンジッ
トケーブルを経てトーチに到る間に幾多の方向性の異な
る曲線部を通過しなければならないので、ワイヤがコン
ジットケーブルを通過する際の抵抗が大きくなり、ワイ
ヤの送給性が阻害されるとともに、溶接位置へのワイヤ
狙い精度すなわちターゲット性が損なわれ、溶接ビード
が蛇行するという問題が生じていた。
【０００３】ターゲット性が阻害されるのは、ワイヤに
生じた方向および曲率の異なる様々な曲がりによるもの
であるから、この対策としてワイヤの剛性を高めたり、
特開昭55-147497 号公報に開示されているようにワイヤ
断面形状を異形にすることが検討されている。また、特
開平6-170579号公報にはワイヤ引張強さを490 〜700N/m
m2 に制限することによりターゲット性を改善する技術
が開示されている。
生じた方向および曲率の異なる様々な曲がりによるもの
であるから、この対策としてワイヤの剛性を高めたり、
特開昭55-147497 号公報に開示されているようにワイヤ
断面形状を異形にすることが検討されている。また、特
開平6-170579号公報にはワイヤ引張強さを490 〜700N/m
m2 に制限することによりターゲット性を改善する技術
が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらワイヤの
剛性を高めるだけ、あるいは特定範囲に制限するだけで
は、様々な曲率を有するコンジットケーブルに柔軟に対
応して通過することが困難となり送給抵抗が大きくなる
という問題があった。また、ワイヤ断面形状を異形にす
ると、一般的に使用されている溶接チップではワイヤ詰
まりを起こす可能性があった。
剛性を高めるだけ、あるいは特定範囲に制限するだけで
は、様々な曲率を有するコンジットケーブルに柔軟に対
応して通過することが困難となり送給抵抗が大きくなる
という問題があった。また、ワイヤ断面形状を異形にす
ると、一般的に使用されている溶接チップではワイヤ詰
まりを起こす可能性があった。
【０００５】本発明は、以上の現状に鑑みてなされたも
のであって、溶接トーチから出たワイヤのターゲット性
を安定に維持することを課題にし、これを達成したもの
である。
のであって、溶接トーチから出たワイヤのターゲット性
を安定に維持することを課題にし、これを達成したもの
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題解決
のために、ワイヤ直径ｄの溶接用ソリッドワイヤにおい
て、該ワイヤの長手方向に直径方向の深さが０．１ｄ以
上のｉ本の溝を有し、該ワイヤの横断面において中心軸
を原点とする任意のＸ−Ｙ座標を想定したときの該各溝
深さのＸ方向の正の成分の和をΣＸi とし、該Ｘ−Ｙ座
標を原点を軸として０から 360度回転したときに得られ
るΣＸi の最大値ΣＸMAX とΣＸi の最小値ΣＸMIN と
の差のワイヤ直径ｄに対する比Ａ＝（ΣＸMAX −ΣＸ
MIN ）／ｄが 0.1〜 0.5であることを特徴とするターゲ
ット性に優れた溶接用ソリッドワイヤである。
のために、ワイヤ直径ｄの溶接用ソリッドワイヤにおい
て、該ワイヤの長手方向に直径方向の深さが０．１ｄ以
上のｉ本の溝を有し、該ワイヤの横断面において中心軸
を原点とする任意のＸ−Ｙ座標を想定したときの該各溝
深さのＸ方向の正の成分の和をΣＸi とし、該Ｘ−Ｙ座
標を原点を軸として０から 360度回転したときに得られ
るΣＸi の最大値ΣＸMAX とΣＸi の最小値ΣＸMIN と
の差のワイヤ直径ｄに対する比Ａ＝（ΣＸMAX −ΣＸ
MIN ）／ｄが 0.1〜 0.5であることを特徴とするターゲ
ット性に優れた溶接用ソリッドワイヤである。
【０００７】
【作用】本発明は、ワイヤに曲げ応力が加わった際に、
特定方向にのみ曲がり易いように方向性をもたせること
で、カーブドトーチあるいはコンジットの曲がりに対
し、ワイヤ自体が順応し、常に同じ向きで突き出される
ことにより、ターゲット性を向上させることができると
いう思想により発明されたものである。そして方向性を
持たせる方法として種々検討した結果、ワイヤの長手方
向に一様な溝を付与することにより可能であることを見
出し、本発明に至ったものである。
特定方向にのみ曲がり易いように方向性をもたせること
で、カーブドトーチあるいはコンジットの曲がりに対
し、ワイヤ自体が順応し、常に同じ向きで突き出される
ことにより、ターゲット性を向上させることができると
いう思想により発明されたものである。そして方向性を
持たせる方法として種々検討した結果、ワイヤの長手方
向に一様な溝を付与することにより可能であることを見
出し、本発明に至ったものである。
【０００８】例えばワイヤ表面からワイヤ中心に向かっ
てＢというある深さｂの溝をワイヤ長手方向に沿って入
れたとする。Ｂがある程度以上の深さであればワイヤに
周囲から力が加わった場合、溝の反対方向に曲がり易く
なる。この上にさらにＢと直角方向にＣという深さｃの
溝をワイヤ表面からワイヤ中心に向かってワイヤ長手方
向に沿って入れたとする。ｂとｃが同程度の大きさな
ら、ワイヤは周囲から力を加えた場合にＢ、Ｃ間の反対
方向に曲がりやすくなる。ｂがｃよりかなり大きければ
Ｂの反対方向に曲がりやすくなり、ｃがｂよりかなり大
きければＣの反対方向に曲がり易くなる。
てＢというある深さｂの溝をワイヤ長手方向に沿って入
れたとする。Ｂがある程度以上の深さであればワイヤに
周囲から力が加わった場合、溝の反対方向に曲がり易く
なる。この上にさらにＢと直角方向にＣという深さｃの
溝をワイヤ表面からワイヤ中心に向かってワイヤ長手方
向に沿って入れたとする。ｂとｃが同程度の大きさな
ら、ワイヤは周囲から力を加えた場合にＢ、Ｃ間の反対
方向に曲がりやすくなる。ｂがｃよりかなり大きければ
Ｂの反対方向に曲がりやすくなり、ｃがｂよりかなり大
きければＣの反対方向に曲がり易くなる。
【０００９】本発明者らはJIS Z3312.YGW12 相当の1.2m
m φソリッドワイヤの長手方向に、図４〜８に横断面で
示す溝を付与し、実施例で詳述する装置によりターゲッ
ト性を調査し、図１の結果を得た。すなわち、溝の数を
ｉ本としたとき、ワイヤの横断面においてその中心軸を
原点とする任意のＸ−Ｙ座標を想定したときの各溝深さ
のＸ方向の正の成分の和をΣＸi とし、このＸ−Ｙ座標
を原点を軸として０から 360度回転したときに得られる
ΣＸi の最大値ΣＸMAX とΣＸi の最小値ΣＸ MIN との
差のワイヤ直径ｄに対する比Ａ＝（ΣＸMAX −Σ
ＸMIN ）／ｄが、 0.1≦Ａ≦0.5 のときΣＸi が最大の
方向と反対の方向に曲がり易くなる。 ここで、図２に
示した直径ｄのワイヤに深さL1、L2およびL3の３本の溝
を、それぞれθ 2 、θ3 の角度で設けた場合を例にとり
ΣＸi 、Ａの求め方を説明する。まず、溝深さL1、L2お
よびL3はワイヤ直径との関係で、ｄ／10≦L1、L2、L3が
前提であり、各溝のＸ方向の正の成分の和ΣＸi は、 ΣＸi ＝L1cos θ+ L2cos ( θ+ θ2)＋L3cos ( θ+ θ
3) だたし、０≦θ≦ 360、 cos ( θ+ θi ）＝ａとするとき、 cos ( θ+ θi ）≧０で、ａ＝cos ( θ+ θi ） cos ( θ+ θi ）＜０で、ａ＝０ で求められ、ΣＸi の最大値、最小値をΣＸMAX 、ΣＸ
MIN とするとき、これらの差のワイヤ直径ｄに対する比
Ａは、Ａ＝（ΣＸMAX −ΣＸMIN ）／ｄで求められる。
m φソリッドワイヤの長手方向に、図４〜８に横断面で
示す溝を付与し、実施例で詳述する装置によりターゲッ
ト性を調査し、図１の結果を得た。すなわち、溝の数を
ｉ本としたとき、ワイヤの横断面においてその中心軸を
原点とする任意のＸ−Ｙ座標を想定したときの各溝深さ
のＸ方向の正の成分の和をΣＸi とし、このＸ−Ｙ座標
を原点を軸として０から 360度回転したときに得られる
ΣＸi の最大値ΣＸMAX とΣＸi の最小値ΣＸ MIN との
差のワイヤ直径ｄに対する比Ａ＝（ΣＸMAX −Σ
ＸMIN ）／ｄが、 0.1≦Ａ≦0.5 のときΣＸi が最大の
方向と反対の方向に曲がり易くなる。 ここで、図２に
示した直径ｄのワイヤに深さL1、L2およびL3の３本の溝
を、それぞれθ 2 、θ3 の角度で設けた場合を例にとり
ΣＸi 、Ａの求め方を説明する。まず、溝深さL1、L2お
よびL3はワイヤ直径との関係で、ｄ／10≦L1、L2、L3が
前提であり、各溝のＸ方向の正の成分の和ΣＸi は、 ΣＸi ＝L1cos θ+ L2cos ( θ+ θ2)＋L3cos ( θ+ θ
3) だたし、０≦θ≦ 360、 cos ( θ+ θi ）＝ａとするとき、 cos ( θ+ θi ）≧０で、ａ＝cos ( θ+ θi ） cos ( θ+ θi ）＜０で、ａ＝０ で求められ、ΣＸi の最大値、最小値をΣＸMAX 、ΣＸ
MIN とするとき、これらの差のワイヤ直径ｄに対する比
Ａは、Ａ＝（ΣＸMAX −ΣＸMIN ）／ｄで求められる。
【００１０】そして、 0.1≦Ａ≦0.5 のときに曲がりや
すくなるΣＸi 最大の方向と反対の方向とは、図１０に
具体例を示すようにＡが最大になる方向と反対の方向を
いう。なお、図中の最高値はΣＸMAX ／ｄ、最低値はΣ
ＸMIN ／ｄの値を夫々示している。すなわち、Ａ値を
0.1以上とすることによりターゲット性を向上させるこ
とができる。Ａ値が 0.1未満ではワイヤの耐曲げに対す
る方向性がはっきりせず、ターゲット性を向上させるに
到らず、またＡが 0.5を超えると伸線加工中に断線を生
じる。
すくなるΣＸi 最大の方向と反対の方向とは、図１０に
具体例を示すようにＡが最大になる方向と反対の方向を
いう。なお、図中の最高値はΣＸMAX ／ｄ、最低値はΣ
ＸMIN ／ｄの値を夫々示している。すなわち、Ａ値を
0.1以上とすることによりターゲット性を向上させるこ
とができる。Ａ値が 0.1未満ではワイヤの耐曲げに対す
る方向性がはっきりせず、ターゲット性を向上させるに
到らず、またＡが 0.5を超えると伸線加工中に断線を生
じる。
【００１１】ワイヤの長手方向に一様な溝を付与するこ
とによりターゲット性を向上させられる理由は以下のよ
うに考えられる。すなわち一定方向に溝を入れることに
よって、ワイヤの耐曲げ剛性に対して方向性を持たせる
ことにより、ワイヤ送給時のコンジットケーブル、トー
チなどの曲がりに対してワイヤが順応し、ワイヤの突出
される方向を一定に保つことができるようになった。こ
れによって、自動溶接における溶接ビードの蛇行を防止
できるようになった。
とによりターゲット性を向上させられる理由は以下のよ
うに考えられる。すなわち一定方向に溝を入れることに
よって、ワイヤの耐曲げ剛性に対して方向性を持たせる
ことにより、ワイヤ送給時のコンジットケーブル、トー
チなどの曲がりに対してワイヤが順応し、ワイヤの突出
される方向を一定に保つことができるようになった。こ
れによって、自動溶接における溶接ビードの蛇行を防止
できるようになった。
【００１２】なお、本発明によれば、溝深さはワイヤの
耐曲げに対し影響を与えるためには、ワイヤ直径に対
し、 0.1倍以上必要である。 0.1倍未満の溝はワイヤの
曲がりやターゲット性に影響を与えない。また、溝の深
さ方向は直径方向より多少ずれてもほとんど同様な効果
が得られる。溝の幅は３〜20μm でターゲット性に優れ
たものが得られる。
耐曲げに対し影響を与えるためには、ワイヤ直径に対
し、 0.1倍以上必要である。 0.1倍未満の溝はワイヤの
曲がりやターゲット性に影響を与えない。また、溝の深
さ方向は直径方向より多少ずれてもほとんど同様な効果
が得られる。溝の幅は３〜20μm でターゲット性に優れ
たものが得られる。
【００１３】
【実施例】化学成分組成を表１に示す熱間圧延後の 5.5
mmφの鋼線を酸洗にて脱スケール後、図９に一例を示す
凸部を有するロールで圧延し、鋼線に凹を転写し、その
後ダイス引き抜き加工により 2.0mmφに減面し、さらに
焼鈍、酸洗、銅めっき後、再度ダイス引き抜き加工を施
し、図４〜８に横断面を示す種々のＡ値を有する 1.2mm
φの溶接用ソリッドワイヤを得た。溝幅は10〜20μm で
あった。これらのワイヤを用いてターゲット性の評価を
行った。
mmφの鋼線を酸洗にて脱スケール後、図９に一例を示す
凸部を有するロールで圧延し、鋼線に凹を転写し、その
後ダイス引き抜き加工により 2.0mmφに減面し、さらに
焼鈍、酸洗、銅めっき後、再度ダイス引き抜き加工を施
し、図４〜８に横断面を示す種々のＡ値を有する 1.2mm
φの溶接用ソリッドワイヤを得た。溝幅は10〜20μm で
あった。これらのワイヤを用いてターゲット性の評価を
行った。
【００１４】
【表１】
【００１５】ターゲット性の評価方法を図３に示す。ペ
イルパック４からワイヤ送給装置３を介して取り出され
たワイヤ５をコンジットケーブル２、カーブドトーチ１
を通して突き出し、チップ先端より15mmの位置でのワイ
ヤの振れを、ワイヤ突き出し方向と垂直な２方向( 互い
に垂直) からレーザ変位計６を用いて１ｍごとに30点測
定した。なお、ワイヤ５に曲がりを付与するためコンジ
ットケーブル２は直径200mm で１回転させている。レー
ザー変位計６によるワイヤの振れの測定点をグラフにプ
ロットし、全プロットの入る最小の円の直径をＥ(mm)と
して、Ｅが小さいほどターゲット性が優れているとして
評価した。
イルパック４からワイヤ送給装置３を介して取り出され
たワイヤ５をコンジットケーブル２、カーブドトーチ１
を通して突き出し、チップ先端より15mmの位置でのワイ
ヤの振れを、ワイヤ突き出し方向と垂直な２方向( 互い
に垂直) からレーザ変位計６を用いて１ｍごとに30点測
定した。なお、ワイヤ５に曲がりを付与するためコンジ
ットケーブル２は直径200mm で１回転させている。レー
ザー変位計６によるワイヤの振れの測定点をグラフにプ
ロットし、全プロットの入る最小の円の直径をＥ(mm)と
して、Ｅが小さいほどターゲット性が優れているとして
評価した。
【００１６】結果を図１に示す。Ａ値が 0.1未満の場
合、Ｅは1.85〜1.9mm と大きくターゲット性が悪いが、
本発明に従い、Ａ値を 0.1以上とすることによりＥは1.
75mm以下となり、良好なターゲット性が得られた。さら
に、Ａ値を 0.2以上とすることによりＥは1.45mm以下と
なり一段と優れたターゲット性が得られた。
合、Ｅは1.85〜1.9mm と大きくターゲット性が悪いが、
本発明に従い、Ａ値を 0.1以上とすることによりＥは1.
75mm以下となり、良好なターゲット性が得られた。さら
に、Ａ値を 0.2以上とすることによりＥは1.45mm以下と
なり一段と優れたターゲット性が得られた。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、溶接用ソリッドワイヤの長手
方向に溝を付与し、ワイヤの耐曲がり性に対して方向性
を持たせることによりターゲット性を向上させることが
できるようになった。これによって、自動溶接における
溶接ビードの蛇行を防止できるようになった。
方向に溝を付与し、ワイヤの耐曲がり性に対して方向性
を持たせることによりターゲット性を向上させることが
できるようになった。これによって、自動溶接における
溶接ビードの蛇行を防止できるようになった。
【図１】Ａ値とＥの関係を示す特性図。
【図２】Ａ値の算出方法を例示する説明図。
【図３】ワイヤのターゲット性を測定する方法の説明図
【図４】深さｈが0.10mmの溝を１本有したワイヤのＡ値
の算出を例示する説明図。
の算出を例示する説明図。
【図５】深さｈが0.30mmの溝を中心角60°の位置関係で
２本有したワイヤのＡ値の算出を例示する説明図。
２本有したワイヤのＡ値の算出を例示する説明図。
【図６】深さｈがそれぞれ0.15mmと0.30mmの溝を中心角
120°の位置関係で２本有したワイヤのＡ値の算出を例
示する説明図。
120°の位置関係で２本有したワイヤのＡ値の算出を例
示する説明図。
【図７】深さｈが0.11mm、0.22mm、0.33mmの溝を中心角
120°の位置関係で３本有したワイヤのＡ値の算出を例
示する説明図。
120°の位置関係で３本有したワイヤのＡ値の算出を例
示する説明図。
【図８】深さｈが0.12mmの溝を中心角 180°の位置関係
で２本有したワイヤおよび深さｈが0.24mmの溝を中心角
180°の位置関係で２本有したワイヤそれぞれのＡ値の
算出を例示する説明図。
で２本有したワイヤおよび深さｈが0.24mmの溝を中心角
180°の位置関係で２本有したワイヤそれぞれのＡ値の
算出を例示する説明図。
【図９】ワイヤに溝を入れる方法の１例を示す説明図
【図１０】図４〜図８に示した溝の場合におけるＸ軸の
回転角度θとＡ値との関係を表す関係図。
回転角度θとＡ値との関係を表す関係図。
１ トーチ ２ コンジットケーブル ３ ワイヤ送給装置 ４ ペイルパック ５ ワイヤ ６ レーザー変位計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 善文 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社鉄鋼開発・生産本部鉄鋼研究所 内
Claims (1)
- 【請求項１】 ワイヤ直径ｄの溶接用ソリッドワイヤに
おいて、該ワイヤの長手方向に直径方向の深さが０．１
ｄ以上のｉ本の溝を有し、該ワイヤの横断面において中
心軸を原点とする任意のＸ−Ｙ座標を想定したときの該
各溝深さのＸ方向の正の成分の和をΣＸi とし、該Ｘ−
Ｙ座標を原点を軸として０から 360度回転したときに得
られるΣＸi の最大値ΣＸMAX とΣＸi の最小値ΣＸ
MIN との差のワイヤ直径ｄに対する比Ａ＝（ΣＸMAX −
ΣＸMIN ）／ｄが 0.1〜 0.5であることを特徴とするタ
ーゲット性に優れた溶接用ソリッドワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24894794A JPH08112690A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | ターゲット性に優れた溶接ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24894794A JPH08112690A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | ターゲット性に優れた溶接ワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08112690A true JPH08112690A (ja) | 1996-05-07 |
Family
ID=17185788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24894794A Pending JPH08112690A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | ターゲット性に優れた溶接ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08112690A (ja) |
-
1994
- 1994-10-14 JP JP24894794A patent/JPH08112690A/ja active Pending
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