JPS59199193A - 溶接用フラツクス入りワイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、品質の優れた溶接用フラックス人シワイヤを
高生産性の下に製造することのできる方法に関するもの
である。

溶接用フラックス入りワイヤの製造方法の１つとして、
適当な長さの金属鞘内に粉粒状フラックスを充填した後
、該７ラツクス充填鞘の複数本を溶接継ぎして所定断面
まで伸線加工する方法が提案されている。この溶接継ぎ
は、例えば第１図（一部破断側面図）に示す如くフラッ
クス充填鞘１ａ。

１ｂの両端を突き合わせて溶接することによって行なわ
れる（図中２は溶接トーチでちる）。ところが図面から
も明らか々様に突き合わせ溶接部の内部には粉粒状フラ
ックスＦが存在しているので、突き合わせ溶接時の溶接
熱によって７シツクスＦの一部が溶融しフラックスＦ中
の合金成分が突き合わせ溶接金属中に混入し、継手部の
みが異常に硬化することがある。そうなると次の伸線工
程で継手部のＵＴ線が起とシ、生産性が著しく低下する
。

ちなみに後記第１０図は従来法で溶接継ぎを行なった継
手部における軸心方向の硬度（ビッカース硬度：荷重１
　ｋｇ　）の変化を示したものであシ、溶着金属の硬度
は母材（非溶接部）部分の約２倍の値を示しておシ、継
手部で＠線し易いことが容易に理解できる。

本発明者等はこうした実状に艦み、溶接用フラックス人
シワイヤの生産性を向上する為には継手部の異常々硬化
を防止して伸線加工時の断綜を防止することが必要であ
ると考え研究を進めてきた。

本発明はかかる研究の結果完成されたものであって、そ
の（１η或は、前述の様な粉粒状フラックス充填部を軸
方向に複数本溶接継ぎした後伸縮加工を行なって溶接用
フラックス人シワイヤを製造するに尚たり、７ラツクス
充填鞘の両開口端部に僅かな未充填部が残る様に固形フ
ラックスを挿入し、該未充填部を突き合わせて溶接継ぎ
を行なうところに要旨を有するものである。

以下実施例図面を参照しながら本発明の構成及び作用効
果を詳細に説明するが、下記は代表例であって本発明を
限定する性質のものではなく、フラックス充填部の開口
端部に挿入する固形フラックスの寸法や形状或いは溶接
法等を適当に変更して実施することはすべて本発明の技
術的範囲に含まれる。第２図は本発明で採用される溶接
法を示す要部破断側面図、第３図は第２図の■−■踪１
！、ｆ面相当図であり、溶接継ぎを行々うべくフラック
ス充填部の開口端部については、粉粒状フラックスＦに
代えて固形フラックスＦ２を充填すると共に、該固形フ
シックスＦｓＯ後端面（即ち開口側端面）に若干のフラ
ックス未充填部Ｎを残しておく。即ち溶接継ぎを行なう
突き合わせ部は熱影響を考慮してフラックスを存在させ
ない様に賛成してから開口端部を突き合わせ溶接する。

この様にして訃けば突き合わせ部内面側にはフラックス
未充填部Ｎ、Ｎが中空のままで残されることになるので
、溶接工程で７ラツクスＦが溶融する恐れが々く、従っ
て合金成分が溶接金属中に混入する恐れもなくなる。従
って溶接金属の合金化による異常な硬化が完全に防止さ
れ、ひいては以後の伸線工程で継手部が断線する恐れも
皆無となる。尚突き合わせ部の溶接は、図示した様に非
消耗電極を用いて突き合わせ部の金属鞘Ｍを溶融させて
接合する方法が一般的でおるが、この他共金系の消耗電
極を用いて溶接することも勿論可能であシ、更には磁気
駆動溶接法やフラッシュバット溶接法等を採用すること
もできる。

この様に、本発明でフラックス充填部１ａ、ｌｂの開口
端に挿入される固形フラックスＦｓは、突き合わせ溶接
部内面側にフラックス未充填部Ｎを形成し且つ粉粒状フ
ラックスＦが該未充填部Ｎへ流入するのを阻止するもの
であり、しかも溶接工程で固形フラックスＦｓ自身が溶
接部方向へ移動することがあってはなら外い。その為に
は固形フラックスＦｓが金属鞘Ｍの内面に嵌合固定され
る様に７ラツクスＦｓの寸法を調整する必要がある。

但し固形フラックスＦｓとして金属鞘Ｍの内周面に密着
する中実円柱形のものを使用すると、溶接時に前記未充
填部Ｎ内へ封じ込まれた空気が溶接熱で膨張して溶接部
にピンホール欠陥を生じることがある。これに対して固
形フラックスＦｓを例えば第３図の様な角柱状のものと
し、角部が金属鞘Ｍ内へ嵌合される様にしておけば、未
充填部Ｎに封じ込まれた空気は角柱の面部側に生じる隙
間を通して粉粒状フラックスＦ充填居に到達し、粉粒間
の隙間内へ拡散していくので、継手部にピンホール欠陥
等を生じる恐れがなくなる。とうした理由から固形フラ
ックスＦｓとしては、粉粒状フラックスＦの充填部と未
充填部Ｎの間に適当な隙間が生じる様な形状のものとす
ることが望まれる。

この様な趣旨に沿う固形フラックスＦｓとしては、第３
図に示した様な角柱状のものの他、第４．５図の様に真
円の一部を切欠いたもの、第６図の様な三角形状のもの
、第７図の様な楕円形のもの、第８図の様に内部に数個
（勿論１個だけでもよいが）の貫通孔を設けた真円形の
もの、更には第９図の様に線状で押出したフラックスを
網状にからめて円柱状にかためたもの等を使用すること
ができる。尚実験の結果では固形フラックスＦｓＯ横断
面積が金属鞘Ｍの横断面積のはぼ１以上となる様に調整
することによって、溶接部のプローホール欠陥を皆無に
できることが確認されている。

しかし固形フラックスＦｓの横断面積が小さすぎると、
未充填部Ｎ方向への粉粒状フラックスの流入を阻止する
ことができなくなるので、これらを総合的に考えると、
固形フラックスＦｓの横断面積を金属鞘の横断面積の略
ｌにするのが最も好ましい。固形フラックスＦｓの長さ
は特に制限されないが、粉粒状フラックスＦの未充填部
Ｎ方向への流入を阻止するという目的からすれば１ｍ程
度で十分である。又未充填部Ｎは、溶接熱の影θを実質
的に受けない範囲とすべきであることは当然であシ、後
記第１０図の実験結果からすれば未充填部Ｎは２１１１
ｍ程度以上にすべきである。しかし未充填部Ｎが長すぎ
るとこの部分のフラックス充填率が不足気味になるので
３．５　ｍｍ程度未満、好ましくは３．０　ｍａｎ程度
未満にするのがよい。

尚第２図からも明らかな様に本発明の方法で７ラツクス
充填鞘’ａｓ１ｂの溶接継ぎを行々つた場合、継手部内
周側にフラックス未充填の空隙が残るが、この空隙は、
後の伸線工程で圧壊される固形フラックスＦｓによって
満たされるので、最終製品の７ラツクス充填率が継手部
で極端に低くなる恐れはない。もつとも継手部のフラッ
クス充填率を他の部分と均等にする為には、フラックス
未充填部Ｎ、Ｎの長さに応じてこの隙間が満たされる様
に固形フラックスＦｓの長さ或は嵩密度を調整すべきで
ある。ちなみにフラックス未充填部の全長（Ｎ＋Ｎ　）
を約４胴とし、固形フラックスＦｓの長さを１０ｍｍと
した場合、固形フラックスＦｓの悩密度を粉粒状フラッ
クスＦの約２倍にすることによって、最終製品のフラッ
クス充填率を全長に亘ってほぼ均等となし得ることが確
認されている。

本発明は概略以上の様に構成されており、溶接部内周側
にフラックス未充填部Ｎを形成した状態でフラックス充
填鞘の溶接を行なう様にしたから、フラックス中の合金
成分が溶接金属内へ混入して継手部を硬化する恐れがな
くなり、次いで行なわれる伸線工程における断線事故を
激減し得ることになった。しかも前記フラックス未充填
部は、伸線工程で圧壊される固形フラックスによって満
たされるので、溶接継ぎ部分のフラックス充填率が低く
なることもなく、全長に亘って均質なフラックス人シワ
イヤを高生産性の下に製造し得ることになった。

次に実施例及び比較例を示す。

比較例 ルチールを主成分としＦｅ−Ｍｎ、、Ｆｅ　−３ｉ等の
フェロアロイ及び少量の珪酸塩、炭酸塩、弗化物等を含
む粉粒状フラックスを充填した軟＠製金属鞘（外径１５
ｍｍ、内径９ｍｕ＋ψ、長さ１ｍ、化学成分：Ｃ−０，
０１％、Ｍｎ・・・０．２２％、５ｉ−０，０２チ、Ｐ
・・・０．０１１％、Ｓ・・・ｏ、ｏｏｓ％）１０本を
、常法によシ下記の糸件で溶接継ぎした。

〔溶接栄件〕

溶接法：フイラーワイヤ無しのＴＩＧ溶接溶接法電接電
流０〜６５（Ａ）、ＤＣ−３Ｐ溶接速度：１６〜２０秒
／１周 シールドガス：Ａｒ、２０１／分 得られた溶接継ぎワイヤを下記のダイススケジュールで
伸線加工しようとしたところ、９箇所の継手部は何れも
］、　ｏ、　１　ｍｍφ丑での伸線過程ですべて断線し
た。

〔ダイススケジュール〕

ｉ　５．Ｏｓｍφ→ｌ　３．５ｍ＋ｒ＋φ→１２．４＋
；＋ｍψ→１１．８ｍｉφ→１０．１＋ｎｍψ→・曲面
→１．３５ＩＴＩＩＩＩψ→１．２０１１＋＋ｎψ断腺
した継手部の長手方向の硬度（ビッカース硬度、荷重１
　ｋｇ　）の分布を調べたところ第１０図の結果が得ら
れ、継手部は溶接熱の影響を受咳ていない他の部位に比
べて約２倍も高い硬度を示していることが確認された。

又所蔵部中央の化学成分を調べたところ、（：０．０５
ｑ６、Ｍｎ：０．５３優、Ｓｉ：０．４６係、Ｐ：０．
０１５チ、ＳＦｏ、０１８裂であり、特にＭｎ及びＳｉ
量が母材に比べて大幅に増加していることが確認された
。

実施例１ フラックス充填金属鞘の溶接継ぎ工程で、接合端に下記
の固形フラックスを一１’４人した他は上記比較例と同
様にして実験を行なった。

〔固形フラックス〕

充填用粉粒状フラックスにソーダ水ガラスを加えて混練
し、断面が半円形となる様に成形した後加熱舗成したも
の、長さ：１０ｍｍ、挿込み深さ：未充填部（Ｎ十Ｎ　
）が約４ｍｍとなる様に調整。

その結果、９箇所の継手部については前記ダイススケジ
ュールの全工程を通して断線は全く起こらず、１．２０
　ｍｍφまでスムーズに伸線加工を行なうことかできた
。又、溶接継ぎ部分の硬度分布を調べたところ第１１図
に示す結果が得られ、溶接金属の硬度上昇は前記比較例
（第１０図）に比べて７２程度に抑えられていることが
確認された。

更に継手部中央の金属鞘の化学成分は〔Ｃ：　０．０１
修、Ｍｎ：０．２４％、５ｉｌｏ、０２　％、Ｐ：０．
０１２乃、Ｓ二Ｏ，０１０％ｌ）であり、母材の化学成
分と実質的に同一であった。

又得られノとフラックス入シワイヤ（１，２０ｍｍφ）
を脱脂・洗浄後句めっき処理し、通電性を高めた上で溶
接試駆を行なったところ、溶接継ぎ部分についても溶接
作業性の異常は全く認められず、他の部分と同様良好な
作業性をＫＯることかできた。

【図面の簡単な説明】

第１図はフラックス充填鞘の従来の溶接継ぎ法を示す要
部破断側面図、第２図は本発明で採用されるンラツクス
充填鞘の溶接継ぎ法を例示する要部破断側面図、第３図
は第２図の■−■綜断面相当図、第４〜９図は本発明で
使用する固形フラックスの他の例を示す横断面図、第１
０．１１図は従来法及び本発明法で得た継手部の長手方
向における硬度分布を示すグラフである。 ｌａ、ｌｂ・・・フラックス充填（金属）鞘２・・・溶
接トーチ　　　Ｍ・・・金属鞘Ｆ・・・粉粒状フラック
ス Ｆｓ・・・固形フラックス Ｎ・・・フラックス未充填部 出願人　　株式会社神戸製鋼所 １１ｂ 第４図　　第５図　第６図 第３図 ５！７図 ｆ 口　　や 土 限　　や

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）金属鞘内に粉粒状フラックスを充填して得られる
   ノラツクス充填鞘を軸方向に複数本溶接継ぎした後伸線
   加工を行なって溶接用フラックス人シワイヤを製造する
   に当たり、フラックス充填鞘の両開口端部に僅かな未充
   填部が残る様に固形フラックスを挿入し、該未充填部を
   突き合わせて溶接継ぎを行なうことを特徴とする溶接用
   フラックス入りワイヤの製造方法。 （２、特許請求の範囲第１項において、固形フラックス
   の横断面積を金属鞘内周横断面積の略ｌとするフシック
   ス入りワイヤの製造方法。 （３）特許請求の範囲第１又は２項において、粉粒状フ
   ラックスの略ｌの嵩密度からなる固形フラックスを用い
   るフラックス入シワイヤの製造方法。 （４）特許請求の範囲第１〜３項のいずれかにおいて、
   窩さが約１０ｍｍである柱状固形フラックスを金属鞘の
   端面側に２〜３．５　ｍｍの隙間を残す様に挿入するフ
   ラックス人シワイヤの製造方法。