JPH0938791A - 溶接用フラックス入りワイヤ - Google Patents
溶接用フラックス入りワイヤInfo
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- JPH0938791A JPH0938791A JP19181795A JP19181795A JPH0938791A JP H0938791 A JPH0938791 A JP H0938791A JP 19181795 A JP19181795 A JP 19181795A JP 19181795 A JP19181795 A JP 19181795A JP H0938791 A JPH0938791 A JP H0938791A
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Abstract
(57)【要約】
【目 的】 10ｍを超えるような長尺コンジットチュー
ブを用いる場合であっても、安定してワイヤが送給でき
る溶接用フラックス入りワイヤを提供する。 【構 成】 鋼製外皮内にフラックスが充填されてなる
溶接用フラックス入りワイヤにおいて、ワイヤ全断面積
に対する外皮部分の面積率Ｒｈ（％）と外皮のビッカー
ス硬度Ｈが、５０≦Ｒｈ≦９５，Ｈ≦３００Hvでかつ２
５≦Ｈ−１３５００／Ｒｈ≦６５を満足するように規定
する。
ブを用いる場合であっても、安定してワイヤが送給でき
る溶接用フラックス入りワイヤを提供する。 【構 成】 鋼製外皮内にフラックスが充填されてなる
溶接用フラックス入りワイヤにおいて、ワイヤ全断面積
に対する外皮部分の面積率Ｒｈ（％）と外皮のビッカー
ス硬度Ｈが、５０≦Ｒｈ≦９５，Ｈ≦３００Hvでかつ２
５≦Ｈ−１３５００／Ｒｈ≦６５を満足するように規定
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アーク溶接用フラック
ス入りワイヤに係り、詳しくは、長尺コンジットチュー
ブを用いる作業範囲の広いアーク溶接に好適な、ワイヤ
送給性に優れるアーク溶接用フラックス入りワイヤに関
する。
ス入りワイヤに係り、詳しくは、長尺コンジットチュー
ブを用いる作業範囲の広いアーク溶接に好適な、ワイヤ
送給性に優れるアーク溶接用フラックス入りワイヤに関
する。
【０００２】
【従来の技術】アーク溶接に供せられるフラックス入り
ワイヤは、鋼製外皮（フープ）の内部にフラックスが充
填されて構成され、溶接作業性に優れかつ美しいビード
が得られる特徴を有している。なかでもルチールをフラ
ックスの主成分としたチタニア系フラックス入りワイヤ
は、全姿勢溶接が可能であるので造船，橋梁分野でその
使用量は増大している。
ワイヤは、鋼製外皮（フープ）の内部にフラックスが充
填されて構成され、溶接作業性に優れかつ美しいビード
が得られる特徴を有している。なかでもルチールをフラ
ックスの主成分としたチタニア系フラックス入りワイヤ
は、全姿勢溶接が可能であるので造船，橋梁分野でその
使用量は増大している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般的に、
フラックス入りワイヤは内部にフラックスが充填されて
いるため、ソリッドワイヤと比較すると、ワイヤとして
の剛性が低い。また、ワイヤの導電性部は実質的に金属
外皮部分のみであるため、溶接時の電流密度は同一径の
ソリッドワイヤに比べて高いので溶融速度が大きい。こ
のため、フラックス入りワイヤでは送給速度をかなり速
くする必要がある。こうした高速送給のもとに安定した
溶接作業性を確保するためにはワイヤ直進性と安定した
送給性が要求される。
フラックス入りワイヤは内部にフラックスが充填されて
いるため、ソリッドワイヤと比較すると、ワイヤとして
の剛性が低い。また、ワイヤの導電性部は実質的に金属
外皮部分のみであるため、溶接時の電流密度は同一径の
ソリッドワイヤに比べて高いので溶融速度が大きい。こ
のため、フラックス入りワイヤでは送給速度をかなり速
くする必要がある。こうした高速送給のもとに安定した
溶接作業性を確保するためにはワイヤ直進性と安定した
送給性が要求される。
【０００４】さらに、造船や橋梁の分野においてはもと
もと作業範囲が大きいが、最近ではその作業範囲がさら
に拡大し、10ｍを超えるような送給系が採用される場合
がある。このような送給系の延長のもとで、安定した溶
接を行わねばならないとなると、ワイヤ直進性もさるこ
とながら特にワイヤの送給性の安定化が不可欠の要求事
項となる。
もと作業範囲が大きいが、最近ではその作業範囲がさら
に拡大し、10ｍを超えるような送給系が採用される場合
がある。このような送給系の延長のもとで、安定した溶
接を行わねばならないとなると、ワイヤ直進性もさるこ
とながら特にワイヤの送給性の安定化が不可欠の要求事
項となる。
【０００５】こうした状況下でワイヤの直進性および送
給性の向上をめざして、次に示す技術が開示されてい
る。 （１）ワイヤの巻癖やねじれ癖の解消（特公昭59−1512
号公報） （２）ワイヤ表面の平滑化（特開平１−202391号公報） （３）潤滑剤の付与（特公昭63−15073 号公報） （４）ワイヤ外皮の高強度（硬度）化およびこれに加え
て外皮とフラックスの比率を調整（特公昭60−8918号公
報、特開昭55−158897号公報、特開昭61−279393号公
報、特開昭59−16694 号公報、特開昭63−252694号公
報） しかし、これらの対策を採用しても、10ｍ以上の長尺コ
ンジットチューブを使用した場合には、送給性が安定し
ない。
給性の向上をめざして、次に示す技術が開示されてい
る。 （１）ワイヤの巻癖やねじれ癖の解消（特公昭59−1512
号公報） （２）ワイヤ表面の平滑化（特開平１−202391号公報） （３）潤滑剤の付与（特公昭63−15073 号公報） （４）ワイヤ外皮の高強度（硬度）化およびこれに加え
て外皮とフラックスの比率を調整（特公昭60−8918号公
報、特開昭55−158897号公報、特開昭61−279393号公
報、特開昭59−16694 号公報、特開昭63−252694号公
報） しかし、これらの対策を採用しても、10ｍ以上の長尺コ
ンジットチューブを使用した場合には、送給性が安定し
ない。
【０００６】すなわち、10ｍ以上の長尺のコンジットチ
ューブが使用される実際の溶接施工現場においては、送
給ロールなどの送給装置から溶接トーチまでの間で、コ
ンジットチューブに多くのねじれやループが発生するた
めに、送給中のワイヤにねじれ癖や巻癖がついてしまい
（１）の効果はほとんど認められない。また（２）に示
すように単にワイヤ表面を平滑化するだけでは、多数の
ねじれやループが形成されたコンジットチューブを通過
するワイヤにはそれほど効果がない。また（３）に示す
ようにワイヤ表面に固体潤滑剤を付与すると、長時間使
用するうちに固体潤滑剤がコンジットチューブ内に堆積
し、ワイヤ送給抵抗が増加し送給不良を引き起こすほ
か、ワイヤとチップとの給電部に固体潤滑剤が付着して
給電不良が生じる。また（４）に示すようにフープの硬
度を増加させたり、外皮とフラックスの比率を調整する
だけでは必ずしもワイヤの送給性が安定するわけではな
かった。
ューブが使用される実際の溶接施工現場においては、送
給ロールなどの送給装置から溶接トーチまでの間で、コ
ンジットチューブに多くのねじれやループが発生するた
めに、送給中のワイヤにねじれ癖や巻癖がついてしまい
（１）の効果はほとんど認められない。また（２）に示
すように単にワイヤ表面を平滑化するだけでは、多数の
ねじれやループが形成されたコンジットチューブを通過
するワイヤにはそれほど効果がない。また（３）に示す
ようにワイヤ表面に固体潤滑剤を付与すると、長時間使
用するうちに固体潤滑剤がコンジットチューブ内に堆積
し、ワイヤ送給抵抗が増加し送給不良を引き起こすほ
か、ワイヤとチップとの給電部に固体潤滑剤が付着して
給電不良が生じる。また（４）に示すようにフープの硬
度を増加させたり、外皮とフラックスの比率を調整する
だけでは必ずしもワイヤの送給性が安定するわけではな
かった。
【０００７】本発明は上記欠点を解決し、具体的には、
10ｍを超えるような長尺コンジットチューブを用いる場
合であっても、安定してワイヤが送給できる溶接用フラ
ックス入りワイヤを提供することを目的とする。
10ｍを超えるような長尺コンジットチューブを用いる場
合であっても、安定してワイヤが送給できる溶接用フラ
ックス入りワイヤを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明者らは長尺コンジットチューブを使用した
場合にいかにして安定的なワイヤ送給性を確保できるか
について鋭意研究した結果、ワイヤ全断面積に対するフ
ープの面積率と外皮硬度との関係がワイヤの送給性に深
く関連していること、すなわち硬度の高いフープを使用
したワイヤであっても送給性が不良となる場合があるこ
と、換言すれば、硬度が同じ場合であってもフープ肉厚
の厚いワイヤと薄いワイヤとでは座屈の起こりやすさが
異なっており、送給性の安定化を図るためには外皮硬度
と外皮の面積率を調整するだけではなく、両者の関係を
さらに厳密に規定する必要があることを明らかにし、こ
の知見に基づいて本発明を完成させたのである。
めに、本発明者らは長尺コンジットチューブを使用した
場合にいかにして安定的なワイヤ送給性を確保できるか
について鋭意研究した結果、ワイヤ全断面積に対するフ
ープの面積率と外皮硬度との関係がワイヤの送給性に深
く関連していること、すなわち硬度の高いフープを使用
したワイヤであっても送給性が不良となる場合があるこ
と、換言すれば、硬度が同じ場合であってもフープ肉厚
の厚いワイヤと薄いワイヤとでは座屈の起こりやすさが
異なっており、送給性の安定化を図るためには外皮硬度
と外皮の面積率を調整するだけではなく、両者の関係を
さらに厳密に規定する必要があることを明らかにし、こ
の知見に基づいて本発明を完成させたのである。
【０００９】すなわち本発明は、鋼製外皮内にフラック
スが充填されてなる溶接用フラックス入りワイヤにおい
て、ワイヤ全断面積に対する外皮部分の面積率Ｒｈ
（％）と外皮のビッカース硬度Ｈが、５０≦Ｒｈ≦９
５，Ｈ≦３００Hvでかつ２５≦Ｈ−１３５００／Ｒｈ≦
６５であることを特徴とする溶接用フラックス入りワイ
ヤである。ここに、内包するフラックスについては、チ
タニア系、ライム系およびライムチタニア系いずれのフ
ラックスも充填可能である。なお溶接用フラックス入り
ワイヤの断面図を図２に示す。図２において１は鋼製外
皮（フープ），２はフラックスである。本発明において
は図２（ａ）〜（ｃ）のいずれの断面形状のものも使用
可能である。
スが充填されてなる溶接用フラックス入りワイヤにおい
て、ワイヤ全断面積に対する外皮部分の面積率Ｒｈ
（％）と外皮のビッカース硬度Ｈが、５０≦Ｒｈ≦９
５，Ｈ≦３００Hvでかつ２５≦Ｈ−１３５００／Ｒｈ≦
６５であることを特徴とする溶接用フラックス入りワイ
ヤである。ここに、内包するフラックスについては、チ
タニア系、ライム系およびライムチタニア系いずれのフ
ラックスも充填可能である。なお溶接用フラックス入り
ワイヤの断面図を図２に示す。図２において１は鋼製外
皮（フープ），２はフラックスである。本発明において
は図２（ａ）〜（ｃ）のいずれの断面形状のものも使用
可能である。
【００１０】
【作用】これらの限定理由は、以下に述べるとおりであ
る。 外皮面積率Ｒｈ：Ｒｈが９５％より大きいとフラックス
の比率が小さすぎてフラックスの効果に乏しく、フラッ
クス入りワイヤとして良好な作業性が得られない。また
Ｒｈが５０％より小さいと外皮が過度に薄くなって電流
密度が高くなりすぎ、アークが安定しなくなる。よって
５０≦Ｒｈ≦９５（％）の範囲とした。
る。 外皮面積率Ｒｈ：Ｒｈが９５％より大きいとフラックス
の比率が小さすぎてフラックスの効果に乏しく、フラッ
クス入りワイヤとして良好な作業性が得られない。また
Ｒｈが５０％より小さいと外皮が過度に薄くなって電流
密度が高くなりすぎ、アークが安定しなくなる。よって
５０≦Ｒｈ≦９５（％）の範囲とした。
【００１１】外皮のビッカース硬度Ｈ：Ｈが３００Hvを
超えると硬すぎて脆くなり伸線工程において断線が多発
し製造が困難となるので硬度の上限を３００Hvとした。 外皮の硬度と面積率の関係：Ｈ−１３５００／Ｒｈで表
されるパラメータが２５より小さい場合、ワイヤの座屈
強度が低いためにワイヤ送給中に座屈起因による送給不
良が生じ、一方６５を超えると座屈強度が高くなりすぎ
てかえってコンジットチューブ内での抵抗が高くなり送
給不良が生じることから、前記パラメータを２５〜６５
の範囲に限定した。
超えると硬すぎて脆くなり伸線工程において断線が多発
し製造が困難となるので硬度の上限を３００Hvとした。 外皮の硬度と面積率の関係：Ｈ−１３５００／Ｒｈで表
されるパラメータが２５より小さい場合、ワイヤの座屈
強度が低いためにワイヤ送給中に座屈起因による送給不
良が生じ、一方６５を超えると座屈強度が高くなりすぎ
てかえってコンジットチューブ内での抵抗が高くなり送
給不良が生じることから、前記パラメータを２５〜６５
の範囲に限定した。
【００１２】
【実施例】ＪＩＳ ＳＰＣＣ相当の軟鋼帯を外皮用とし
て成形ロールにて管状に成形しつつ、その中間過程でTi
O2: 32〜45％, SiO2: 18〜25％, MnO:２〜８％, Al2O3:
５〜12％などを含むチタニア系フラックスを所定量充填
して前記図２（ａ）に示される断面形状に成形加工し、
さらにダイス引抜き伸線を連続的に行って表１に示すフ
ラックス入りワイヤを得た。外皮の硬度は、軟鋼帯の熱
処理温度および伸線時のワイヤ減面率を変化させること
により、また外皮面積率は、外皮板厚および内包するフ
ラックスの充填率を変化させることにより、表１に示す
種々の水準のものを得た。
て成形ロールにて管状に成形しつつ、その中間過程でTi
O2: 32〜45％, SiO2: 18〜25％, MnO:２〜８％, Al2O3:
５〜12％などを含むチタニア系フラックスを所定量充填
して前記図２（ａ）に示される断面形状に成形加工し、
さらにダイス引抜き伸線を連続的に行って表１に示すフ
ラックス入りワイヤを得た。外皮の硬度は、軟鋼帯の熱
処理温度および伸線時のワイヤ減面率を変化させること
により、また外皮面積率は、外皮板厚および内包するフ
ラックスの充填率を変化させることにより、表１に示す
種々の水準のものを得た。
【００１３】
【表１】
【００１４】これらのワイヤを用いて、送給ロールから
約２ｍの位置に 300mmφの円を描くようにコンジットチ
ューブをセットして半自動溶接を行い、ワイヤの送給
性，アーク安定性およびスパッタ特性を調べた。ワイヤ
の送給性は、送給モータ負荷電流によって評価した。ア
ーク特性およびスパッタ特性は官能評価を行い、良好な
ものを○、やや劣るものを△、劣るものを×として評価
した。
約２ｍの位置に 300mmφの円を描くようにコンジットチ
ューブをセットして半自動溶接を行い、ワイヤの送給
性，アーク安定性およびスパッタ特性を調べた。ワイヤ
の送給性は、送給モータ負荷電流によって評価した。ア
ーク特性およびスパッタ特性は官能評価を行い、良好な
ものを○、やや劣るものを△、劣るものを×として評価
した。
【００１５】なお溶接条件は、電流 320Ａ，電圧33Ｖ，
溶接速度40cm/min，チップ−母材間距離20mm，シールド
ガスCO2 20l/min とし、被溶接材としてＳＭ 400Ａ鋼板
を用いた。表１には、送給モータ負荷電流の平均値（Av
e.）および標準偏差（σ）とそれに基づく判定結果を併
せて示す。この送給性の判定結果は、スパッタ発生数お
よび溶接欠陥発生数の良否判定結果とほぼ対応してい
た。
溶接速度40cm/min，チップ−母材間距離20mm，シールド
ガスCO2 20l/min とし、被溶接材としてＳＭ 400Ａ鋼板
を用いた。表１には、送給モータ負荷電流の平均値（Av
e.）および標準偏差（σ）とそれに基づく判定結果を併
せて示す。この送給性の判定結果は、スパッタ発生数お
よび溶接欠陥発生数の良否判定結果とほぼ対応してい
た。
【００１６】送給性判定結果におよぼすフープの外皮硬
度Ｈ，外皮面積率Ｒｈの影響を示すグラフを図１に示
す。図１において実線の曲線は、本発明範囲の外皮硬度
の上限（Ｈ＝６５＋１３５００／Ｒｈ）および下限（Ｈ
＝２５＋１３５００／Ｒｈ）を示し、破線の曲線は上限
＋10Hvおよび下限−10Hvを示している。なお図１内のプ
ロットマークに添えた数字は、表１のワイヤNo. に対応
する。
度Ｈ，外皮面積率Ｒｈの影響を示すグラフを図１に示
す。図１において実線の曲線は、本発明範囲の外皮硬度
の上限（Ｈ＝６５＋１３５００／Ｒｈ）および下限（Ｈ
＝２５＋１３５００／Ｒｈ）を示し、破線の曲線は上限
＋10Hvおよび下限−10Hvを示している。なお図１内のプ
ロットマークに添えた数字は、表１のワイヤNo. に対応
する。
【００１７】表１または図１より明らかなように、ワイ
ヤNo．１〜４は本発明範囲内に収まっており、ワイヤ送
給性が良好であった。またワイヤNo．５，６，７は、外
皮硬度が本発明範囲を±10Hv以内で外れており、送給性
が中程度、すなわち送給ができない程度ではなかったが
送給モータの負荷が高く変動が大きかった。ワイヤNo．
８，10，12，13は、外皮硬度が本発明の下限−10Hvを下
回るほどに低すぎたためワイヤ座屈起因の送給不良が生
じ、ワイヤNo．９，11は、外皮硬度が本発明の上限＋10
Hvを上回るほどに高すぎるためにコンジットチューブ内
の抵抗が大きく送給が不良であった。
ヤNo．１〜４は本発明範囲内に収まっており、ワイヤ送
給性が良好であった。またワイヤNo．５，６，７は、外
皮硬度が本発明範囲を±10Hv以内で外れており、送給性
が中程度、すなわち送給ができない程度ではなかったが
送給モータの負荷が高く変動が大きかった。ワイヤNo．
８，10，12，13は、外皮硬度が本発明の下限−10Hvを下
回るほどに低すぎたためワイヤ座屈起因の送給不良が生
じ、ワイヤNo．９，11は、外皮硬度が本発明の上限＋10
Hvを上回るほどに高すぎるためにコンジットチューブ内
の抵抗が大きく送給が不良であった。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、10ｍ
を超えるような長尺コンジットチューブを用いる場合で
あっても、安定してワイヤが送給できる溶接用フラック
ス入りワイヤが得られるという格別の効果を奏する。
を超えるような長尺コンジットチューブを用いる場合で
あっても、安定してワイヤが送給できる溶接用フラック
ス入りワイヤが得られるという格別の効果を奏する。
【図１】送給性判定結果におよぼすフープの外皮硬度
Ｈ，外皮面積率Ｒｈの影響を示す
Ｈ，外皮面積率Ｒｈの影響を示す
【図２】溶接用フラックス入りワイヤの断面図である。
グラフである。
グラフである。
１ 鋼製外皮（フープ） ２ フラックス
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼製外皮内にフラックスが充填されてな
る溶接用フラックス入りワイヤにおいて、ワイヤ全断面
積に対する外皮部分の面積率Ｒｈ（％）と外皮のビッカ
ース硬度Ｈが、５０≦Ｒｈ≦９５，Ｈ≦３００Hvでかつ
２５≦Ｈ−１３５００／Ｒｈ≦６５であることを特徴と
する溶接用フラックス入りワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19181795A JPH0938791A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 溶接用フラックス入りワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19181795A JPH0938791A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 溶接用フラックス入りワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0938791A true JPH0938791A (ja) | 1997-02-10 |
Family
ID=16281024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19181795A Pending JPH0938791A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 溶接用フラックス入りワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0938791A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005313226A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-11-10 | Kobe Steel Ltd | 多電極ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
-
1995
- 1995-07-27 JP JP19181795A patent/JPH0938791A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005313226A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-11-10 | Kobe Steel Ltd | 多電極ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
| CN100377831C (zh) * | 2004-03-30 | 2008-04-02 | 株式会社神户制钢所 | 用于多电极气体保护电弧焊接的粉芯焊丝 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040323 |