JPH08118073A

JPH08118073A - 粉粒体充填管の製造方法

Info

Publication number: JPH08118073A
Application number: JP6253164A
Authority: JP
Inventors: Hajime Nakasugi; 甫中杉; Toru Ono; 徹小野; Haruji Hashimoto; 晴次橋本
Original assignee: Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
Priority date: 1994-10-19
Filing date: 1994-10-19
Publication date: 1996-05-14

Abstract

(57)【要約】【目的】健全な接合溶接部を得ることにより管外皮に
割れのない粉粒体充填管を製造する方法を提供する。【構成】金属帯板を管状体１に成形する途中で管状体
１に粉粒体４を供給し、管状体１の両エッジ面を高周波
溶接により接合し、粉粒体４が充填された溶接管１１を
縮径する粉粒体充填管の製造方法において、前記管状体
１に供給した粉粒体表面に硬化性塗料を霧化ノズル１５
により塗布し硬化膜を形成させてから管状体１の両エッ
ジ面を高周波溶接により接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は炭素鋼、ステンレス
鋼、銅合金、アルミニウム合金その他の金属管に粉粒体
を充填した粉粒体充填管の製造方法に関する。

【０００２】ここで、粉粒体とは溶接用フラックス、酸
化物超電導体、溶鋼用添加剤等の粉粒体をいう。

【０００３】

【従来の技術】粉粒体充填管の一つとして、溶接用フラ
ックス入りシームレスワイヤがある。このシームレスワ
イヤの製造では、帯鋼を所要の幅でスリッティングし、
スリット後の帯鋼を成形ロールによりＵ字形からＯ字形
に漸次成形する。この成形途中でＵ字形帯鋼の長手方向
に沿った開口からフィーダによりフラックスを帯鋼谷部
に供給する。ついで、Ｏ字形に成形すると同時に、開口
の相対するエッジ面を溶接により接合し、引き続いて縮
径する。さらに必要に応じて焼鈍したのちフラックスが
充填された管を所望の径に伸線、巻き取って製品とす
る。

【０００４】上記溶接用フラックス入りワイヤの製造に
おける溶接法として、高周波誘導溶接法、高周波抵抗溶
接法等の高周波溶接が広く用いられている。これらの溶
接法は、いずれもほぼＯ字形に成形したところで、高周
波電流により発生するジュール熱により開口のエッジ面
を溶融温度まで加熱し、相対するエッジ面を一対のスク
イズロールにより圧接する。

【０００５】ところで、フラックスを充填し溶接した管
を圧延、伸線等により縮径する際に、管外皮に割れが発
生することがある。そしてこの割れの原因として、次の
ように考えられている。溶接時に管状体の開口エッジ面
にフラックス粒子の一部が吸着する。すなわち溶接位置
では溶接電流によって発生した磁場により管状体の開口
エッジ面は磁極となる。従ってフラックス粒子のうちの
強磁性成分は、磁力により吸引され開口エッジ面に吸着
する。このとき弱磁性成分も強磁性成分に伴われて開口
エッジ面に吸着する。これら開口エッジ面に吸着したフ
ラックス粒子は、接合溶接部の介在物となり溶接欠陥と
なる。そしてこの溶接欠陥により管縮径時に割れが発生
する。縮径時の割れはそのまま製品すなわち溶接用フラ
ックス入りワイヤに持ち込まれ、溶接作業性を劣化させ
る。

【０００６】このような問題を解決する技術の一つに特
開昭５４−１０９０４０号公報で開示された「粉末が充
填された管を製造する方法」がある。この技術は、管状
体いっぱいに充満されないようにして粉体を供給し、接
合溶接部と供給された粉体層表面との間に空隙すなわち
距離を設け、粉体が舞い上がって開口エッジ面に至らな
いようにしている。特開昭６０−２３４７９４号公報で
開示された「溶接用複合ワイヤ」があり、比透磁率が
１．１０以下の粉末原料の実質的に非磁性の粉体を充填
し、粉体が磁気吸引力により開口エッジ面に吸着するの
を防止する。また、特開昭６０−２３４７９２号公報の
「フィラーワイヤの製造方法」があり、上層に非磁性材
料を下層に強磁性材料またはフェライト系材料を層状に
散布し、上層の非磁性材料層により強磁性材料またはフ
ェライト系材料が開口エッジ面に吸引されるのを抑制す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】管状体内に供給される
粉粒体は、粉粒体充填管の使用目的に合わせて各種の原
料粉が選択され、そのままの状態すなわち非造粒である
いは造粒して使用されるる。たとえば、溶接用フラック
ス入りワイヤに使用されるフラックスでは、スラグ生成剤としてルチールサンド、マグネシアクリ
ンカー等アーク安定剤としてケイ酸ソーダ、チタン酸カリ等脱酸剤・合金剤として低Ｃ−Ｆｅ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ｓｉ
−Ｍｎ，Ａｌ−Ｍｇ等の弱磁性原料粉が溶接性能剤として配合され、また溶着
速度の向上、フラックス充填率の調整、溶接作業性のた
めに鉄粉、酸化鉄等の強磁性原料粉が調整剤として配合
される。溶接性能剤あるいは調整剤としての各種原料粉
の選択およびこれら原料粉のフラックス中への配合率
は、所望の溶接用フラックス入りワイヤの使用目的に合
わせて予め設計されている。

【０００８】通常、造粒する場合には単一のフラックス
粒子中に上記選択されたすべての原料粉が含有され、ま
た非造粒の場合には選択されたすべての原料粉がそれぞ
れ単一粉として配合される。従って造粒する場合は鉄
粉、酸化鉄、鉄合金等の強磁性原料粉が他の弱磁性原料
粉と共にフラックス粒子を構成し、また非造粒の場合は
鉄粉、酸化鉄、鉄合金等の強磁性原料粉がそのままの状
態で配合されている。すなわち造粒、非造粒フラックス
のいずれの場合にも高周波溶接時に磁極化した開口エッ
ジ面にフラックス粒子が磁着する危険性は十分存在す
る。このように磁場の影響を受けやすいというフラック
ス粒子自身の特質から、上記の提案（特開昭５４−１０
９０４０、特開昭６０−２３４７９４、特開昭６０−２
３４７９２）にもかかわらず依然として実用的に満足す
る成果は得られていないのが実情であった。

【０００９】すなわち、特開昭５４−１０９０４０号の
ものでは強磁性原料粉を僅かでも含む粉体の舞い上がり
に対してほとんど効果はなく、また特開昭６０−２３４
７９４号のものでは強磁性原料粉を全く含有することが
できない。また特開昭６０−２３４７９２号のものでは
上層は非磁性材料、下層は強磁性材料（またはフェライ
ト系材料）の分離方式であることから、縮径途中で実施
する管外皮の応力除去焼鈍あるいは管内フラックスの脱
水素熱処理により強磁性材料（鉄粉等）同志が焼結し粗
大化し易く、焼結した場合その後の縮径にさいして管外
皮に局部的な薄肉化現象が生じ断線を頻発するようにな
る。このようにこれらの従来技術はいずれも実用上の問
題点を有し、管縮径時の外皮割れ発生を防止するという
課題は依然として残されていた。外皮割れは一度発生す
ると、最初は微小な割れでも、管の縮径サイズが小さく
なるにしたがって管長手方向に延び、製品サイズではも
はや無視できない程度の長さとなる。

【００１０】そこで、この発明は健全な接合溶接部を得
ることにより管縮径時の外皮割れをなくして製品歩留り
の向上を図ることができ、しかも製品品質の良好な粉粒
体充填管の製造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の粉粒体充填管
の製造方法は、金属帯板を管状体に成形する途中で管状
体内に粉粒体を供給し、管状体の両エッジ面を高周波溶
接により接合し、粉粒体が充填された溶接管を縮径する
粉粒体充填管の製造方法において、前記管状体内に供給
した粉粒体表面に硬化性塗料を塗布し硬化膜を形成した
のち管状体の両エッジ面を高周波溶接により接合するこ
とを特徴としている。

【００１２】また、この発明は上記粉粒体充填管の製造
方法において、前記硬化性塗料が紫外線硬化塗料である
ことを特徴としている。さらに、前記硬化性塗料を霧化
ノズルにより粉粒体表面に塗布することを特徴としてい
る。さらにまた、前記粉粒体の粒度が３００μｍ以下で
あることを特徴としている。

【００１３】

【作用】この発明では、管状体内に供給した粉粒体の表
面に硬化性塗料を塗布し、次に硬化処理を施してフィル
ム状の硬化膜（以下塗膜という）を形成させる。この塗
膜の遮蔽作用により磁場の影響を受けやすい粉粒体粒子
の磁場による舞い上がりを阻止する。従って強磁性成分
である鉄粉を配合した粉粒体を管状体内に供給する場合
でも、高周波溶接時に磁極化した管状体のエッジ面に粉
粒体粒子が吸着することがない。従って粉粒体中の磁性
粒子が管状体のエッジ面に吸着することに起因する管の
割れは実質的になくなる。

【００１４】

【実施例】この発明における硬化性塗料としては紫外線
硬化、加熱硬化、電子線硬化等の各種の塗料を採用しう
るが、以下においては比較的単純なシステムでかつ硬化
時間が短い（従って製造ラインに組込み易く、かつ生産
速度が速い）紫外線硬化塗料（以下ＵＶ液という））に
より発明を説明する。

【００１５】周知の如くＵＶ液は光重合性オリゴマー
（重合性二重結合を有するプレポリマー）、反応性希釈
剤（光重合性モノマー）、光開始剤、顔料、その他の添
加剤等から構成される。この発明ではこれを粉粒体の表
面に塗布し、紫外線（ＵＶ）を照射し硬化(Curring) さ
せる。この紫外線硬化は特定波長（２５０〜４００ n
ｍ）の紫外線（近紫外線）の放射エネルギーによるＵＶ
液のラジカル重合反応であり、ＵＶ液に紫外線を照射す
ると光開始剤がこれを吸収し励起、開裂してフリーラジ
カルを生成し、このフリーラジカルがオリゴマー、モノ
マーと反応して重合が連鎖的に成長し、最終的に三次元
の網状構造の塗膜（固体フィルム）となる。この塗膜の
形成は１秒以下で行われるので、粉粒体を管内に供給し
てから高周波溶接するまでの所要時間が秒単位の短時間
であってもなんら支障はない。このようにして管内の粉
粒体表面に形成されたＵＶ液の塗膜は高周波溶接位置に
おいて磁場により舞い上がり管エッジ面に磁着しようと
する粉粒体中の磁性粒子の遮蔽膜として作用する。

【００１６】管内の粉粒体にＵＶ液を塗布するには、霧
化ノズルあるいはスリットノズルを使用する。霧化ノズ
ルとしては超音波スプレー方式、エアースプレー方式等
の適宜のものを使用する。超音波スプレー方式はノズル
先端の霧化面に導かれた液体に超音波振動を与えること
により霧化する方式であり、またエアースプレー方式は
空気圧の負圧を利用して霧化する方式である。このうち
エアースプレー方式ではノズルから霧化液とともに噴出
するエアー流により管内の粉粒体を攪乱するおそれがあ
るので、塗布量、塗布速度等に制限を受ける。これに対
して霧化液が粉粒体表面上にソフトランディングする超
音波スプレー方式ではこのような心配がなく、この発明
に適用して有利である。また、スリットノズルには、管
状体の進行方向に対して直角方向に延びるスリットが設
けられている。スリットから流出したＵＶ液は、薄い液
膜のカーテンを形成し、粉粒体表面に供給される。

【００１７】管内の粉粒体表面は出来るだけ凹凸がない
状態、かつ水平面（あるいは湾曲面）であることが、Ｕ
Ｖ液の塗膜を形成する上で望ましい。そのためには粉粒
体表層部を微細粒とすること、そして粉粒体表面が水平
面（あるいは湾曲面）になるように粉粒体を管内に供給
することが重要となる。すなわち粉粒体の表面が粗粒で
あるとＵＶ液が粉粒体粒子間に浸透し易くなり、また粉
粒体表面が波打状態あるいは傾斜状態であるとＵＶ液膜
がカバーする表面積が広がり、しかも膜厚が不均一にな
る。その結果粉粒体粒子同志の連結力が不十分となる部
分が現れるから、管が高周波溶接による磁場内を通過す
るときこの部分の塗膜が破壊され磁性粒子が舞い上がる
危険性がある。これを解消するためにＵＶ液の塗布量を
多くする処置は、まず非経済的、非効率的であるし、し
かも有機物（主要構成元素：Ｃ、Ｈ、Ｏ）であるＵＶ液
の所定量を超える添加がその後の製造工程に不具合をも
たらす場合や、製造された粉粒体充填管の製品品質を劣
化させる場合もあるので推奨できる処置ではない。この
ような点から管内に供給する粉粒体、少なくともＵＶ塗
膜のベッド層となる表層部の粉粒体の粒度の上限として
は５００μｍ望ましくは３００μｍ以下とすることが推
奨される。

【００１８】管内の粉粒体表面に塗布されたＵＶ液の硬
化は紫外線の照射による。紫外線照射装置（以下ＵＶ照
射装置という）は有効な紫外線スペクトルを発生するラ
ンプ（水銀ランプ、無電極放電ランプ、キセノンフラッ
シュランプ等）、反射板、シャッター、電源装置、冷却
装置等から構成されている。紫外線ランプはＵＶ液塗布
装置の下流側で、走行する管の開口上方に沿うように配
置され、ランプから発光された紫外線が管開口から管内
に進入し粉粒体表面全体を照射するようになっている。

【００１９】以下、溶接用フラックス入りワイヤの製造
を実施例として説明する。図１（(b) は(a) に連続す
る）は溶接用フラックス入りワイヤ製造装置の主要部の
構成図である。

【００２０】図１(a),(b) に示すように、オープン管
（管状体）１の送り方向に沿って予成形ロール、成形ロ
ール群（図示しない）、サイドロール２、フラックス供
給装置３が配置されている。成形途中のオープン管１内
にまずフラックス供給装置３からフラックス４が供給さ
れる。フラックス４を供給されたオープン管１は、フィ
ンパスロール５、シームガイドロール６を通過し、溶接
ゾーンに入る。高周波誘導溶接装置７はワークコイル８
およびスクイズロール９を備えている。ワークコイル８
には電源１０から、高周波電流が供給される。溶接され
た管１１は切削バイト（図示しない）により外面側の余
盛りビードが切削され（内面ビードは管内に残留す
る）、圧延ロール群１２で圧延され、さらに焼鈍を経て
圧延装置および伸線装置（いずれも図示しない）により
外径１．０〜２．０ mm 程度の製品サイズまで縮径され
る。

【００２１】この発明の方法を実施するための製造装置
は、このようなワイヤ製造装置において、さらにフラッ
クス供給装置３と高周波誘導溶接装置７の間の適宜位
置、この実施例ではフラックス供給装置３とフィンパス
ロール５の間にＵＶ液塗布装置１３、続いてＵＶ照射装
置１４をサイドロール２を介して備えている。

【００２２】図１(a) および図３（図１(a) の III−II
I 線断面図）に示すように、ＵＶ液塗布装置１３は霧化
ノズル１５、超音波パワーサプライ１６、コンプレッサ
１７、空気圧コントローラ１８、ＵＶ液タンク１９、流
量調整バルブ２０、オペレートバルブ２１等から構成さ
れる。コンプレッサ１７、空気圧コントローラ１８によ
りＵＶ液タンク１９内を加圧するとＵＶタンク１９内の
ＵＶ液は流量調整バルブ２０、オペレートバルブ２１を
経て霧化ノズル１５に到達する。一方霧化ノズル１５は
超音波パワーサプライ１６から供給される電力により超
音波振動し、これにより霧化ノズル１５から吐出するＵ
Ｖ液は霧化し、管１内のフラックス４の表面を塗布す
る。霧化ノズル１５はその先端部（霧化面）２２から吐
出する霧化したＵＶ液がフラックス表面全体を覆うよう
に高さ調整されて位置決めされている。ＵＶ液の吐出量
は空気圧コントローラ１８によりＵＶ液タンク１９内空
気圧を、また流量調整バルブ２０により流量を調整する
ことにより行う。なお使用する硬化性塗料の種類によっ
ては、超音波スプレー方式により霧化すると霧化ノズル
１５が発熱することがあるので、この場合には霧化ノズ
ル１５をその耐熱限界温度以下になるように適宜のノズ
ル冷却手段を付設する。この例ではＵＶ液の霧化により
霧化ノズル１５が発熱するので図示しないノズル冷却手
段（図示しない）を付設している。またこの例ではＵＶ
液供給方式として圧送ポンプ方式を採用したが、勿論そ
の他適宜の供給方式を採用しうる。

【００２３】図１(a) および図４（図１(a) のIV−IV線
断面図）に示すように、ＵＶ照射装置１４は紫外線発生
用の水銀ランプ２３、反射板２４、シャッター（図示し
ない）、ランプハウス２８（空気吸入口２６、排出口２
７を備えている）、電源装置２５、冷却装置（ランプハ
ウス２８、ダクト２９、ブロアー３０からなる）、ラン
プハウス２８を支持する門形形状の支持治具３１等から
構成される。支持治具３１の天面にはランプ２３とオー
プン管１の管開口３３の間の紫外線通過位置にランプハ
ウス２８内を流れる冷却空気流を遮断する石英ガラス３
２を配し、また石英ガラス３２を透過する紫外線量（照
射パワー）を調整する開閉窓（図示しない）を配してい
る。ランプハウス２８内の水銀ランプ２３はＵＶ液の霧
化ノズル１５の下流側で、支持治具３１の門形内を走行
するフラックス４を内包したオープン管１の開口上方に
沿うように配置され、水銀ランプ２３から発光された紫
外線が管開口３３から管内に進入しフラックス表面全体
を照射するようになっている。これにより管内のフラッ
クス表面に塗布されたＵＶ液膜は硬化し塗膜となる。な
お塗膜の硬度調整は水銀ランプ２３から発光された紫外
線量（照射パワー）を増減することにより行う。

【００２４】また、図１(a) および図２（図１(a) のII
−II線断面図）に示すように、フラックス供給装置３は
フラックスホッパ（図示しない）から切り出されたフラ
ックス４を管開口３３の上方まで搬送する電磁フィーダ
３４、電磁フィーダ３４から落下するフラックス４を管
開口３３に導くシュート３５等から構成される。シュー
ト３５内には管断面方向からみてフラックス積層状態の
左右バランスを調整するための千鳥足状にシュート壁面
に配設した開き角度可変の邪魔板３６が付設されてい
る。この邪魔板３６の開き角度を調整して管内に供給、
積層されるフラックス４の表面が所望の水平面（あるい
は湾曲面）となるようにする。

【００２５】図５(a) は図１(b) における溶接ゾーンの
拡大断面図、図５(b) は図５(a) のV−V 線断面図を示
す。既に述べたように高周波溶接では、ワークコイル８
を流れる高周波電流によりオープン管１内に磁場が発生
し開口エッジ面３８が磁極となるからオープン管１内の
フラックス表面に存在する強磁性粒子（鉄粉粒子、鉄粉
含有粒子等）は吸引され開口エッジ面３８に吸着しよう
とする。この発明ではフラックス４の表面にはＵＶ塗膜
３７（より詳しくはフラックス粒子表面を覆うとともに
フラックス粒子間に介在し硬化したＵＶ液によりフラッ
クス粒子同志が連結して形成した硬化フラックス膜）が
形成されており、このＵＶ塗膜３７の遮蔽作用により強
磁性粒子（鉄粉等）の開口エッジ面３８への吸着を阻止
しする。これに対して、従来では図６に示すようにフラ
ックス表面の強磁性粒子３９は磁力によりそのまま吸引
されて舞い上がり開口エッジ面３８に吸着していた。

【００２６】つぎに、上記装置により製造した溶接用フ
ラックス入りワイヤの割れ発生結果について説明する。

【００２７】通常、高周波誘導溶接により幅ｗ＝３０〜
１５０mm、厚さｔ＝１〜５mm程度の鋼帯を外径ｄo ＝１
０〜５０mm程度の管に造管する場合の溶接条件として高周波電流の周波数ｆ＝３００〜８００kHz 入熱量（EpIp）Ｐ＝５０〜５００kVA 程度のものが採用され、溶接速度（造管速度）Ｖ＝１０
〜１００ｍ／min 程度の速度で造管が行われる。

【００２８】ここでは板厚２．５mm、幅７５．０mmの鋼
帯（ＳＰＨＣ）を、外径２５．５mm、内径２０．５mmの
管に成形した。成形途中でフラックスを管内に供給し
た。続いてＵＶ液を霧化ノズルから吐出させてフラック
ス表面に塗布し、紫外線を照射して硬化させＵＶ塗膜を
形成した。しかる後オープン管を連続的に突合せ接合し
た。このときワークコイルに供給した高周波電流の周波
数は５００kHz 、入熱量（EpIp）Ｐ＝１６０kVA 、溶接
速度Ｖは３５ｍ／min であった。溶接した外径２５．５
mmの管を圧延ロール群により途中１回の連続焼鈍を施し
て外径４．０mmまで縮径し、管外皮の焼鈍および充填フ
ラックスの脱水素のための加熱処理（７００℃×５
分）、めっき処理を施してコイルに巻き取った。ついで
ローラダイスと孔ダイスの組み合わせにより仕上伸線
し、管外径１．２mmの製品サイズまで縮径して製品ワイ
ヤの割れ発生状況を調べた。

【００２９】使用したフラックスは表１に示す原料粉を
混合・造粒（固着剤：水ガラス）し分級（篩分法）によ
り所定の粒度、５００μｍ〜Dust（目開き 500μm[32mesh] の篩下分）…Ｆ-1 ３００μｍ〜Dust（目開き 300μm[48mesh] の篩下分）…Ｆ-2,3,4 ２１２μｍ〜Dust（目開き 212μm[65mesh] の篩下分）…Ｆ-5,6 とした造粒粉（鉄粉含有率：５〜３０wt％）である。ま
たフラックス充填率は１２〜１７％とした。

【００３０】

【表１】

【００３１】使用したＵＶ液はアクリル酸エステル系塗
料（比重＝１．１ [20℃] ）であり、ＵＶ液フラックス
添加率（＝ (ＵＶ液塗布量／フラックス供給量) ×１０
０％）を０．１４％とした上で、ＵＶ液塗布量を鉄粉含
有率（＝５〜３０wt％）に合わせ１０〜１５ g/minとに
設定した。ＵＶ液塗布量（重量速度）をフラックス単位
面積当たりの塗布量、膜厚に換算すると略次のようにな
る。

【００３２】〔ＵＶ液塗布量〕〔単位面積当たりの塗布量と膜厚〕１０ g/min → １．０ mg/ 、９μm … Ｆ-1 １１ g/min → １．１ mg/ 、１０μm … Ｆ-2 １２ g/min → １．２ mg/ 、１１μm … Ｆ-3 １３ g/min → １．３ mg/ 、１２μm … Ｆ-4 １４ g/min → １．４ mg/ 、１３μm … Ｆ-5 １５ g/min → １．５ mg/ 、１４μm … Ｆ-6 ただし、膜厚は理想平面に塗布したと仮定した場合の数
値であり、実際にはＵＶ液は粒子間にも進入するからこ
のような均一な厚さのＵＶ膜が形成される訳ではない。
またＵＶ照射パワーは６ kｗとした。

【００３３】

【表２】

【００３４】割れの評価は伸線後の外径１．２の製品ワ
イヤ１００km（ワイヤ２０kg巻スプール×３７）の全長
にわたってワイヤ外皮の渦流探傷試験（ＥＣＴ）を実施
して割れの有無を確認し、割れの存在が全く確認できな
いとき、これを良好（○）とした。また、割れがあると
その割れの開口から表面処理中あるいは伸線中に処理液
がワイヤ中に浸入して製品の品質を劣化させる傾向にあ
ることから、割れの発生を１箇所でも確認した場合には
これを不良（×）とした。

【００３５】表２において、実験 No.１〜６は本発明の
実験例である。実験 No.１…鉄粉含有率：５％、充填率：１２％、粒
度：５００μm 〜Dustのフラックス（Ｆ−１）表面にＵ
Ｖ液を塗布量：１０ g/minで塗布した。実験 No.２…鉄粉含有率：１０％、充填率：１３％、粒
度：３００μm 〜Dustのフラックス（Ｆ−２）表面にＵ
Ｖ液を塗布量：１１ g/minで塗布した。実験 No.３…鉄粉含有率：１５％、充填率：１４％、粒
度：３００μm 〜Dustのフラックス（Ｆ−３）表面にＵ
Ｖ液を塗布量：１２ g/minで塗布した。実験 No.４…鉄粉含有率：２０％、充填率：１５％、粒
度：３００μm 〜Dustのフラックス（Ｆ−４）表面にＵ
Ｖ液を塗布量：１３ g/minで塗布した。実験 No.５…鉄粉含有率：２５％、充填率：１６％、粒
度：２１２μm 〜Dustのフラックス（Ｆ−５）表面にＵ
Ｖ液を塗布量：１４ g/minで塗布した。実験 No.６…鉄粉含有率：３０％、充填率：１７％、粒
度：２１２μm 〜Dustのフラックス（Ｆ−６）表面にＵ
Ｖ液を塗布量：１５ g/minで塗布した。これらの実験例ではフラックス表面にＵＶ塗膜が形成さ
れている。このＵＶ塗膜が管内に生じた磁場によるフラ
ックス粒子の舞い上がりを遮蔽することから、管エッジ
面にフラックス粒子が吸着することに起因する管外皮の
割れは発生しなかった。なお鉄粉含有率が多いフラック
ス程その粒度を微細粒にして良好なＵＶ塗膜が形成され
易くするとともに、ＵＶ液の塗布量を多くして上記遮蔽
力を強化している。またこの溶接用フラックス入りワイ
ヤを用いて溶接を行ったところ、良好な溶接作業性が実
現できた。

【００３６】これに対して、実験 No.７は比較例であ
り、フラックス表面にはＵＶ塗膜が形成されていない。
このためフラックス表層部のフラックス粒子（鉄粉ある
いは鉄粉を含有する造粒粒子）が管内に生じた磁場の影
響を直接的に受けて舞い上がり管エッジ面に吸着した。
その結果管外皮に割れが頻発し製品歩留りを下げ、実質
的に製造できなかった。実験 No.７では鉄粉含有率：５
％のフラックス（Ｆ−１）を使用したが勿論、鉄粉含有
率：１０〜３０％のフラックス（Ｆ−２〜６）において
も同様であり鉄粉含有率が高くなるほど管外皮の割れ発
生率が高い。

【００３７】図７(a) にＵＶ液供給方式の他の例を示
す。この例の供給装置は開放形ＵＶ液タンク４０、ダイ
ヤフラムポンプ４１、第１戻り管４２および第１開閉コ
ック４２c 、液レギュレータ４３、第１オペレートバル
ブ４４、第２戻り管４５および第２開閉コック４５c 、
第２オペレートバルブ４６等からなる液ルート系、コン
プレッサ４７、空気圧レギュレータ（電空変換器）４
８、三方弁４９等からなる空気圧系、流量計５０、コン
トローラ５１、空気圧レギュレータ４８等からなる流量
制御系から構成される。ダイヤフラムポンプ４１により
タンク４０から吸い上げられたＵＶ液は液レギュレータ
４３、第１オペレートバルブ４４を経て霧化ノズル１５
に到達する。ＵＶ液の流量コントロールはコントローラ
５１により行う。すなわち流量計５０による計測流量値
が予めコントローラ５１にインプットした設定流量値を
外れたとき、その差分が０になるような制御信号を空気
圧レギュレータ４８に送り、これを受けた空気圧レギュ
レータ４８は空気圧を増減し液レギュレータ４３の開口
度合を調節する。ＵＶ液の吐出のオン、オフは三方弁４
９のコックにより行う。なお図７(a) および(b) （図７
(a) の VII−VII 線断面図）に示すようにフラックス供
給装置３と霧化ノズル１５との間に橇板５１を設け、こ
の橇板５１によりオープン管１内に供給されたフラック
スの表面を均して平坦化しＵＶ塗膜が形成されやすくし
てもよい。

【００３８】

【発明の効果】この発明によれば、金属帯板を管状体に
成形する途中で管状体に粉粒体を供給し、管状体の両エ
ッジ面を高周波溶接により接合し、粉粒体が充填された
溶接管を縮径する粉粒体充填管の製造方法において、管
状体の両エッジ面を高周波溶接するに先立って、管状体
内に供給した粉粒体の表面に硬化性塗料を霧化ノズルに
より塗布し、さらに硬化処理によりフィルム状の硬化膜
（塗膜）を形成させる。粉粒体の表面に形成されたこの
塗膜の遮蔽作用により鉄粉等の強磁性成分を配合した粉
粒体を管状体内に供給する場合でも、高周波溶接時に粉
粒体粒子が磁場により舞い上がり磁極化した管状体のエ
ッジ面に吸着する虞がない。従ってこの吸着に起因する
管の割れは実質的になくなる。その結果、製品歩留りの
向上を図ることができ、しかも品質良好な粉粒体充填管
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の粉粒体充填管を製造するための装置
例を示すもので、溶接用フラックス入りワイヤ製造装置
の主要部の構成図である。

【図２】図１のII−II線断面図であり、フラックス供給
装置のによるフラックス供給状態図を示す。

【図３】図１の III−III 線断面図であり、ＵＶ液塗布
装置の霧化ノズルによる塗布状態図を示す。

【図４】図１のIV−IV線断面図であり、ＵＶ照射装置
(ランプハウス）の設置状態図を示す。

【図５】(a) は溶接ゾーン（ワークコイル位置）におけ
る図１の拡大断面図を示す。(b) は(a) の V−V 線断面
図であり、本発明のワークコイル位置における管状体の
断面図示す。

【図６】従来技術のワークコイル位置における管状体の
断面図示す。

【図７】(a) はＵＶ液供給方式の他の実施例を示す構成
図である。(b) は(a) の VII−VII 線断面図であり、管
状体の断面図示す。

【符号の説明】

１オープン管（管状体）２サイドロール３フラックス供給装置４フラックス５フィンパスロール６シームガイドロール７高周波誘導溶接装置８ワークコイル９スクイズロール１０電源１１溶接された管１２圧延ロール群１３ＵＶ液塗布装置１４ＵＶ照射装置１５霧化ノズル１６超音波パワーサプライ１７コンプレッサ１８空気圧コントローラ１９ＵＶ液タンク２３水銀ランプ２４反射板（ミラー）２５ＵＶ電源２８ランプハウス３０ブロア３１ランプハウスの支持治具３２石英ガラス３３管開口部３４電磁フィーダ３５シュート３７フラックス表面に形成されたＵＶ塗膜３８開口エッジ面３９磁場により舞い上がる強磁性粒子（フラックス粒
子）４０開放形ＵＶ液タンク４１ダイヤフラムポンプ４２第１戻り管４３液レギュレータ４４第１オペレートバルブ４５第２戻り管４６第２オペレートバルブ４７コンプレッサ４８空気圧レギュレータ（電空変換器）４９三方弁５０流量計５１コントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属帯板を管状体に成形する途中で管状
体内に粉粒体を供給し、管状体の両エッジ面を高周波溶
接により接合し、粉粒体が充填された溶接管を縮径する
粉粒体充填管の製造方法において、前記管状体内に供給
した粉粒体表面に硬化性塗料を塗布し硬化膜を形成した
のち管状体の両エッジ面を高周波溶接により接合するこ
とを特徴とする粉粒体充填管の製造方法。
【請求項２】前記硬化性塗料が紫外線硬化塗料である
請求項１記載の粉粒体充填管の製造方法。
【請求項３】前記硬化性塗料を霧化ノズルにより粉粒
体表面に塗布する請求項１記載の粉記載の粉粒体充填管
の製造方法。
【請求項４】前記粉粒体の粒度が３００μｍ以下であ
る請求項１記載の粉記載の粉粒体充填管の製造方法。