JPS6040692A - 溶接用フラッ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】 （発明の目的） 本発明は自動・半自動溶接用フランクヌ入りワイヤの製
造方法に関するものである。

（従来技術） 一般に、溶接用フランクス入りワイヤは銅帯をある断面
形状に成形したものに脱酸性元素、スラグ形成剤等から
成る粉粒状フラックスを充填して複合したものである。

この溶接用ワイヤは軟鋼から低合金および高合金鋼の溶
接まで広い用途に用いられている。

従来のフランクス入りワイヤの製造方法は薄鋼板の帯を
Ｕ形に成形した後、所定の成分調整を行った粉粒状の溶
接用フラックスを一様に充填し、所定の断面形状に成形
した後伸線加工するものである。この方法で製造された
ワイヤは種々の欠点を有している。

すなわち、フランクス入すワイヤの製造時あるいは製品
とした場合、その合わせ目が開口し易く、ワイヤ製造に
支障を来たすうえ、開口部よりワイヤ外面の水分又は製
造工程中に使用される潤滑剤などの有機物質がフランク
ス中に侵入し、これを使用して溶接した場合、溶接金属
中の拡散性水素を増加させたり、ワイヤ内面の金属帯表
面の酸化を促進させて溶接金属中の酸素を増加させ、溶
着金属の機械的性能を劣化させる。又、溶接用ソリラド
ワイヤにおいては、ワイヤ表面の防錆および溶接時の導
電性向上を目的にワイヤ表面に銅めっきを施こすことが
行なわれるが、上記の溶接用フランクス入りワイヤには
このめっき処理を適用できない。その理由は銅めっき処
理が被′めつき物（ワイヤ）をめっき浴に浸漬してめっ
きを施こす湿式法であるため、合せ目からめつき液がワ
イヤ内部に浸入する不都合を呈するからである。

この欠点を解消する方法としてフラックスの充填と並行
して被覆管の合せ目を溶接して接合することが提案され
ている。例えば特開昭５４−１０９０４０号公報には銅
帯を開口した溝に形成し、該溝にフラックス粉体を次の
造管溶接時における管内に充分に満たない範囲で落下供
給した後、溝の縁を一緒に閉じて長手方向連結部を溶接
して密封した管を連続的に造管形成し、そしてフラック
ス粉体を管内部に堅固に詰め込むように管の寸法を減少
することにより製造する方法が示されている。この方法
において、フラックスが造管溶接の際に管の全体でなく
その一部のみを占めるように構成しているのは、溶接位
置上フランクス位置とが近すぎると相互に悪影響を及ぼ
し合うので溶接による熱が過剰にフラックスに達しない
ようにするためである。すなわち銅帯の溝の縁を溶接す
る場合、溶接により発生した熱がフラックスの成分を変
え、あるいは不適切なものにしてしまう危険があり、又
、フラックスが溶接により存在する磁場によって渦を巻
き、溝の縁の接触表面に付着して、溶接を弱めることが
ある、という理由によるが、この問題点は上記製造方法
によっても十分解決されているとは認められず、溶接部
と７ランクスは相互に悪影響を及ぼし合うことを余儀な
くされていた。父上記製造方法によるとフラックスの供
給量が制限されるので必然的に製品のフラックス充填率
が低く制限されることになり、これも不利な点である。

さらに溶接後の管寸法減少工程においてフラックスを管
全体に満たし、管内の空気を除去し、フラックスの管長
手方向の移動を防ぐためフラックスを堅固に詰め込むが
、このときフラックス充填率のバラツキが生じやすいと
いう問題がある。

（発明の目的） 本発明は以上従来の問題点をことごとく解消するこよ、
すなわち製造時あるいは製品においてワイヤの合セ目が
開口しない、銅めっき等のめっき処理を施こすことので
きる溶接用フランクス入りワイヤの製造方法を提供する
ことを目的の１つとし、更に生産能率が良好で、製品品
質が良好な溶接用フラックス入りワイヤを製造すること
ができる製造方法を提供することを重要な目的とする。

（発明の構成ン この目的を達成する本発明の要旨とするところは、中空
の鋼パイプをフラックスの安息角以上に傾斜させてフラ
ックス充填位置に配置し、該鋼パイプにフラックスを鋼
バイブ上端孔から落下供給して充填し、該鋼パイプと新
しい中空の銅パイプとを溶接接合して再び中空の鋼パイ
プ中にフラックスな落下供給して充填する操作を複数回
繰り返すことにより７シツクス充填鋼パイプをつくり、
該フラックス充填鋼パイプを所望径まで減径することに
ある。

以下本発明の内容を具体例に基づいて詳細に説明する。

８ｉ！１図（ａｌは中空の鋼パイプ中にフラックスを充
填する工程の具体例を示した断面図である。フラックス
充填位置に、図の如く定尺直管の鋼バイブ１が複数の固
定治具２で固定され鉛直に起立して設けられ、該鋼パイ
プの上端孔には、図示しない大容量のタンクから送られ
てくるフラックス粉末を受ける小容量のフラックスポツ
パー３に４ｆｉＭされ、フラックス流量調整バルブ４を
備えたフラックス供給管５の先端が挿入される。鋼パイ
プ１の下端は片側がクリップ６で・閉じたビニールポー
ス７で固定具８で止めて栓をされ、鋼パイプＩの上端孔
から供給されるフラックスがこぼれないようにしている
。また鋼パイプ］はフラックスポンパー３からのフラッ
クス投入と同時に１つ又は複数の振動機９により振動し
、鋼パイプ１内にフラックス１．０を均一なる沈殿密度
で充填するようにしている。

こうしてフランクスポラバー３中の２ラックスはフラッ
クス供給管５を介して鋼パイプ中に落下供給されるが、
供給充填が進行し第１図（ｂｌに示す如く、鋼パイプ１
中のフラックス１０上ブ上端との距離ｌが所定長になる
と、フランク′ス流量調整バルブ４を閉じフラックスの
供給を停止する。この距離ｌはフラックス充填が終了し
た鋼パイプ上端と新しい中空の鋼パイプ下端とを溶接接
合する際（第２図（ｂｌ　）　、溶接作業と充填された
フラックス（上面）とが相互に悪影響を及ぼし合わない
だけの距離であり、少なくとも鋼パイプの内径程度、好
ましくは内径の数倍の距離が望ましい。フラックス１０
の上面の位置は該位置を超音波等によるフラックス上面
検知装置１１により検知し、これをフラックス流量調整
パルプ４にフィートバンクして、鋼パイプ上端から所定
距離ｌたけ離れた位置になるとフラックス供給を停止す
るようにしている。

鋼パイプ１中へのフラックス充填が終了したら、第２図
（ａｌに示すように巻取機１２に取り付けられた巻取ボ
ビン１３に鋼パイプｌを、その上端がフシツクス充填時
の鋼パイプ下端位置になるまで巻取り、その後新しい中
空の鋼パイプ１′をフラックス充填位置に配置して、フ
ラックスを充填した鋼パイプエ上端と中空の鋼パイプ１
′下端とを溶接接合、例えばＴＩＧ溶接により溶接する
。鋼バイブ１の移送は固定治具２による固定解゛除、図
示しない移送ローラによる挾持移送により行なわれ移送
後再び固定治具１２により固定され、そして起立状態で
搬送されてフラックス充填位置にて固定治具２で固定さ
れた新規の中空鋼パイプと溶接接合される。

この間，フラックス供給装置（３１　４１　５）は図示
の如く上方に持ち上げられ待機状態にある。第２図（ｂ
ｌは鋼バイブ１と１′の接合部の拡大図であり一１４は
溶接部を示す。このようにして鋼バイブ１と１′の接合
が終了したら，フラックス供給装置（３。

４、５）を再び下降させフラックス供給管５を鋼パイプ
１′上端孔に挿入し、フラックス流量調整バルブ４を開
き、振動機９をＯＮにして鋼パイプ１′を振動させ、フ
ラックスの落下供給を開始し鋼バイブ１の場合と同様に
鋼パイプ１′中にフラックスを充填する。以後所望重量
になるまでこの操作を繰り返してフラックス充填鋼パイ
プをつくる。

このようにして得たフラックス充填鋼パイプはその後、
引抜ダイスあるいはロール圧延等により所望径まで減径
される。その途中で必要に応じて焼鈍、めっき処理等を
施して製品としての溶接用フランクス入りワイヤを得る
。

めっき処理では、鋼バイブにその表面の防錆および溶接
時における導電性向上を目的として主として銅めっきを
施すが、この点は溶接用ソリッドワイヤと同様であり、
従来の合せ目を有するワイヤではめっき処理を行なえな
いことは前述のとおりである。又めっき処理は銅めっき
に限らず他のＭｎ＋　Ｚｎ＋　Ｔｉ＋　Ａｌ＋　Ｎｉ＋
　Ｃｒ＋　Ｓｎの単味の金属めっき、Ｓｎ　＋　Ｃｕ合
金めっき、Ｎｉ　十Ｃｒの二重めっき等々を溶接金属の
性質を損なわない範囲で施こしてもよいことは言うまで
もない。

本発明においてフラックス充填に供する鋼パイプは、銅
帯を円筒形に形成して合せ目を溶接した電縫管等の溶接
管、溶接などによる継目をもたない継目無管のいずれか
を使用し、状況に応じて選定する。そしてそのパイプ長
を例えば５〜２０’ｍとする。

又鋼パイプ相互の溶接は、突合せ抵抗溶接、ＴＩＧ溶接
等色々あるが、溶接部の裏ビードがパイプ内面に出すぎ
るとフラックスの供給充填を阻害するので、該ビードの
あまり出ないＴＩＧ溶接により行なうことが好ましい。

父上記具体例では鋼パイプを鉛直に起立してフラックス
を供給充填したが、これに限ることなく鋼パイプを少な
くとも流下フラックスの安息角以上の角度に＃斜させて
もよく、上記き同様の効果を得る。さらに鋼バイブ中に
供給充填するフラックスな粉末状のフラックスとしたが
、ペレット状フラックスでもよい。このペレット状フラ
ックスは所定の割合に配合したフラックス供給管を乾式
混合した後、水ガラス等の粘結剤ン添力ｎしてフレンド
ミルにより適当時間混式混合し、プレスによりノズル孔
より押し出して成形し乾燥して得る。

父上記具体例ではフラックスの充填が終った鋼パイフラ
ボビンに巻取ったが、これに限らスコイラーによりコイ
ル状にして積層してもよい。

（実施例） 第１図５第２図に示す本発明の具体例に基づき、ＣＯ２
Ｏ２カスアーク溶接用フランクスフイヤを製造した。

鋼バイブ：外径２５．４ｍｍ、肉厚５０關、パイプ長５
．５ｍ 充填フラックス：ルチール＋　５１−Ｍｎ＋鉄粉を主成
分さする。

鋼パイプの接合：　ＴＩＧ溶接により２０本の鋼パイプ
を接合し、全長１１０ｍのフラ ンクス充填鋼パイプとする。距 離１３　＝　３０　ｖａｎ 製品ワイヤ：ワイヤ径１．５　Ｔｎｍ　＋表面銅めっき
その結果、生産能率良好に製造でき、これによって得ら
れた溶接用フランクス入りワイヤは品質良好であった。

すなわちこの製品ワイヤを用いて溶接を行なったところ
、ツイヤ送給性、溶接作業性ともに良好であり、溶接金
属の拡散性水素量も低く、その機械的性質は極めて良好
であった。

（発明の効果） 本発明の溶接用フランクス入りワイヤの効果をまとめる
上次の通りである。

■　鋼バイブ同じの溶接接合を、充填フラックスから光
分離れた位置で実施できるので、溶接作業とフラックス
が相互に悪影響を及ぼし合うことがない。

■　フラックス充填時のパイプ外径と肉厚、ペレット状
フラックスの場合はさらにフラックス供給量を任意に選
択することができるので、従来の製造方法にくらべ広範
囲の充填率設計ができる。又充填率のバラツキが生じる
ことはない。

■　鋼パイプ内へのフラックス充填と、鋼パイプの接合
を分けて実施するので互いに干渉し合うことなく、それ
ぞれ最適な状態で実施することができ、極めて効率よく
生産性が高い。

■　鋼バイブの長手方向に開口部がないため製造時、あ
るいは製品において外部から水分、潤滑剤が侵入する等
の要因で内部のフラックスが変質することなく、常に設
計どおりの製品品質が得られる。またワイヤ表面にめっ
きその他の表面処理を行なうことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌは不発ＢＡＫおける７シツクス充填工程の
具体例を示す断面図で、同図（ｂｌは充填が進行した状
態を示す部分図である。第２図（ａｌは前記フラックス
充填工程に続く鋼パイプ相互の接合工程を示す説明図で
、同図（ｂｌはその部分拡大図で゛ある。 ■、１′　・鋼パイプ、２，１２・・固定治具、３・・
・フランクスポソパー、４・・パルプ、５・・・フラッ
クス供給管、６・・・クリップ、７・・ビニールホース
、８・・・固定具、９・・・振動機、　１０・・フラッ
クス、　１１・・・上面検知装置。 １３・・・巻取ボビン、　１４・・・溶接部代理人　弁
理士　矢　葺知　之　外１名第　１　図 （ａ）（１）） 第２図 （ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中空の鋼パイプをフラツクスの安息角以上に傾斜さセで
   フランクス充填位置に配置し、該鋼バイブに７シツクス
   を鋼パイプ上端孔から落下供給して充填し、さらに該鋼
   パイプと新しい中空の鋼パイプ七を溶接接合して再び中
   空の鋼パイプ中に７シツクスを落下供給して充填する操
   作を複数回繰り返すことによりフラックス充填鋼パイプ
   をつくり、該フラックス充填鋼パイプを所望径まで減径
   することを特徴とする溶接用フランクス入りワイヤの製
   造方法。