JPS61286093A - 溶接用フラツクス入りワイヤの接合方法 - 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］ （産業上の利用分野） この発明は、溶接用フラックス入りワイヤを接合して長
時間の連続溶接を可能にする溶接用フラックス入りワイ
ヤの接合方法に関するものである。

（従来の技術） 溶接用フラックス入りワイヤは、金属管の内部にフラッ
クスを充填した構造を有するものであり、半自動または
全自動溶接する場合に使用され、被覆アーク溶接棒を用
いた手溶接に比較して、溶接作業性に著しく優れたもの
である。

このような溶接用フラックス入りワイヤでは、金属管を
長尺状で得ることがなかなか困難であり、また、長尺状
の金属管を得たとしてもその後に当該金属管の内部にフ
ラックスを均一に充填することが著しく困難である。

そのため、伸線に先立って、あるいは溶接に先立って、
溶接用フラックス入りワイヤを接続して長尺状のものと
し、生産性および溶接作業性を向上させようとする考え
もある。

従来、このような溶接用フラックス入りワイヤの接続に
あたっては、電気抵抗加熱を利用して接合させるバット
溶接を行なう方法がある。

第４図はバット溶接により溶接用フラックス入りワイヤ
を接続する一例を示す図であって、第４図（ａ）に示す
ように、金属管１０１の内部にフラックス１０２を充填
した一方の溶接用フラックス入りワイヤ１０３と、金属
管１０５の内部にフラックス１０６を充填した他方の溶
接用フラックス入りワイヤ１０７とを向い合わせにして
第４図（ｂ）に示すように両方の溶接用フラックス入り
ワイヤ１０３　、１０７を強く突き合わせ、前記溶接用
フラックス入りワイヤ１０３．１０７間に通電して当該
ワイヤ１０３．１０７のもつ固有抵抗および突き合わせ
部分の接触抵抗により加熱し、加熱状態でアプセット圧
力を加えて両ワイヤ１０３　、１０７を接近させ、第４
図（Ｃ）に示すような溶接ばり１０８が形成された状態
の接合継手を得る。その後、外周側に出た溶接ぼり１０
８を除去したのち焼鈍し、次いで伸線を行って所定の直
径にする。

しかしながら、このようにした場合、金属管１０１．１
０５の内部に向けて大きく突出する溶接ぼり１０８が形
成、されていると共に、フラックス１０２．１０６の未
充填部分１０９，１１０が形成されているため、接合後
の伸線工程での断線発生の原因となると共に、溶接ワイ
ヤの特に接続部分における品質が不安定なものになると
いう問題点があった。

そこで、このような問題点を解消するために第５図に示
す接合方法も開発された。

すなわち、第５図（ａ）に示すように、金属管１０１の
内部にフラックス１０２を充填した一方の溶接用フラッ
クス入りワイヤ１０３の端部におけるフラックス１０２
を除去すると共に、金属管１０５の内部にフラックス１
０６を充填した他方の溶接用フラックス入りワイヤ１０
７の端部におけるフラックス１０６を除去した状態とし
、第５図（ｂ）に示すように、各ワイヤ１０３，１０７
の端部に前記フラックス１０２，１０６と同一成分から
なる円柱形状の充填材１１１を挿入した状態で金属管１
０１．１０５の端部同士を突き合わせ、次いで、両ワイ
ヤ１０３　、１０７に通電して当該ワイヤ１０３，１０
７のもつ固有抵抗および突き合わせ部分の接触抵抗によ
り加熱し、加熱状態でアップセット圧力を加えて両ワイ
ヤ１０３゜１０７を接近させ、第５図（Ｃ）に示すよう
に溶接ばり１１２が形成された状態の接合継手を得る。

その後、溶接ばり１１２のうち外周側に出た部分を除去
したのち焼鈍し、次いで伸線な行って所定の直径にする
。

そのほか、接合に際しては、第５図（ｂ）に示す状態に
ある各ワイヤ１０３　、１０７の突き合わせ端部の外周
をＴＩＧ＠接により接合する方法もある。□ （発明が解決しようとする問題点） このような従来の接合方法では、金属管１０１．１０５
の内部に円柱形状の充填材１１１を挿入しているため、
第４図に示した従来法のように、金属管１０１，１０５
の内部へ大きく突出する溶接ぼり１０８が形成されるこ
とはなく′、第５図の接合方法で形成された溶接ばり１
１２は内部への突出量がかなり少ないものとなり、また
接続部にフラックスのない部分が形成されないため、品
質の不安定という問題はある程度解消できるが、バット
溶接時において、金属管１０１゜１０５の内部に残留し
ている空気等のガスが溶接熱によって膨張したときに、
この膨張ガスが溶接部分から吹き出してブローホールを
発生し。

ＴＩＧ溶接による場合にも膨張ガスが溶接部の終端部か
ら吹き出してブローホールを発生し、そのため伸線工程
において断線の原因となるという問題点があった。

この発明は、上述した従来の問題点に着目してなされた
もので、接合時の溶接熱によって金属管の内部にあるガ
スが膨張したときでも、この膨張ガスによって溶接部分
にブローホールを発生することがなく、したがって、そ
の後の伸線工程における断線の発生を著しく低減するこ
とが可能であり、また、伸線後の溶接用フラックス入り
ワイヤを接合した場合にはその後のワイヤ送給性を著し
く良好なものとすることが可能である溶接用フラックス
入りワイヤの接合方法を提供することを目的としている
。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、金属管にフラックスを充填した溶接用フラ
ックス入りワイヤ同士を接合するに際し５前記金属管の
端部をフラックスのない空間部にしたのち、前記空間部
に、前記フラックスと略同−または同一成分でかつ長手
方向に溝を有する裏当材を挿入した状態で、前記金属管
の端部同士を突き合わせて接合するようにしたことを特
徴としている。

第１図はこの発明の一実施態様を示す図であって、第１
図（ａ）に示すように、金属管１の内部にフラックス２
を充填した一方の溶接用フラー２クス入りワイヤ３と、
金属管５の内部にフラックス６を充填した他方の溶接用
フラックス入りワイヤ７とを対向させた状態にすると共
に、各金属管１゛、５の端部を各々フラックス２．６の
ない空間部８，２に形成する。この空間部８．２の形成
は、フラックス２，６の自然落下により行われる場合も
含まれるが、フラックス２．６の充填状態が密であって
自然落下しない場合にはドリル等によってフラックス２
．６を除去することにより行われる。

次に、第１図（ｂ）に示すように、前記空間部８．２に
、より望ましくは前記フラックス２，６と略同−または
同一成分でかつ第２図（ａ）に示すような長手方向のみ
あるいは第２図（ｂ）に示すように長手方向および周方
向に溝１１ａ。

１１ｂを有する裏当材１１を挿入した状態にして、前記
金属管１．５同士を突き合わせ、次いで、前記両ワイヤ
３．７の間に通電して当該ワイヤ３．７のもつ固有抵抗
および突き合わせ部分の接触抵抗により加熱し、加熱状
態でアプセット圧力を加えて両ワイヤ３．７を接近させ
、第１図（Ｃ）に示すような溶接部１２を有する接合継
手を得る。

また、金属管１，５の端部に裏当材１１を挿入した状態
でワイヤ３，７を突き合わせたのち、ＴＩＧ溶接により
接合するようにしてもよい。

なお、ＴＩＧ溶接によるときは、裏当材１１と２ラック
ス２．６との間は隙間が全く形成されていない状態とし
、バット溶接によるときには、金属管１．５のアプセッ
ト化に相当する分だけ裏当材１１とフラックス２，６と
の間に若干の隙間が形成されているようにし、金属管１
．５のアプセット後には裏当材１１とフラックス２．６
との間に隙間が残らないようにすることも場合によって
は望ましい。

したがって、金属管１，５の内部に裏当材１１を挿入し
ていることから金属管１，５の内部へ溶接部１２が大き
く突き出ることがなく、また溶接時の熱によって金属管
１，５の内部に存在する空気等のガスが熱膨張したとし
ても、この膨張ガスは裏当材１１に形成した溝１１ａ、
ｌｌｂを通ってフ→・す〃ス２．Ａｄｏに訪）Φするの
−ｒ＆　広培郁１２においてガスの吹き出しを生ずるこ
とがなく、ブローホールとして形成されることもなくな
る。

それゆえ、従来のように溶接部分でのブローホールの生
成に基〈伸線工程での断線の発生が著しく少なくなり、
また、伸線工程においては、裏当材１１に形成した溝１
１ａ、ｌｌｂの作用によって当該裏当材１１の崩壊が容
易となるので、ワイヤ３，７の品質は接合部分において
も著しく安定したものとなる。

上記の裏当材１１においては、長手方向の溝１１ａが１
本形成されているだけでも、金属管１．５の内部で熱膨
張したガスをフラックス２゜６の部分へ良好に散逸させ
ることができ、第３図（ａ）〜（ｇ）に示すように、長
手方向に１本ないし数本の溝１１ａを形成することが可
能である。また、長手方向の溝は外周に露出したものだ
けでなく、第２図（Ｃ）に示すように、中心部に形成さ
れた溝１１ｃであって、その中心部分が溝ｌｉｄを介し
て外部と連通している構造のものであってもよい。そし
て、裏当材１１は前記のようにフラックス２．６と略同
一成分または同一成分のものであることがより望ましい
が、金属管１゜５と略同一成分または同一成分のもので
あってもよい。

さらに、裏当材１１は、金属管１．５への挿入方向に若
干先細となっている形状にし、金属管１．５への挿入が
容易に行えるようになすことも必要に応じて望ましい。

（実施例） この実施例では、金属管１，５が、ＪＩＳｓｐｃｃ（重
量％で、Ｃ：０．０３％、Ｓｔ　：０．０４％、Ｍｎ：
０．３０％、Ｐ：０．０１２％、Ｓ：０．０１０％、残
部Ｆｅ）からなり、外径が１５ｍｍ、肉厚が２ｍｍのも
のであり、フラックス２．６が、重量％で、ルチル：５
０％。

Ｆｅ−Ｍｎ：３０％、Ｆｅ−３ｔ：１０％、ジルコン：
５％、長石：５％からなり、金属管１．５の内部にフラ
ックス２，６を充填した溶接用フラックス入りワイヤ３
，７を用いた。

また、裏当材１１としては、上記フラックス２．６の成
分と同じ粉末を水ガラス系のバインダで外径的１０．５
ｍｍの円柱状に加圧成形したものを使用した。このとき
、裏当材１１の外表面には、Ｖ形溝（第３図（ａ）参照
）、Ｕ形溝（第３図（ｂ）参照）１口形溝（第３図（Ｃ
）参照）。

し形（半円形）溝（第３図（ｄ）参照）を第１表に示す
数だけ長手方向に形成した。

次いで、各ワイヤ３．７の金属管１．５の端部をフラッ
クス２，６のない空間部８．９に形成したのち、当該空
間部８．夕に前記裏当材１１を挿入して金属管１，５の
端部同士を強く突き合わせ、続いて第１表に示すように
バット溶接あるいはＴＩＧ溶接により接合した。なお、
これらの溶接条件は第２表に示すものとして行った。

次いで、接合部におけるブローホールの発生数および伸
線工程での断線発生率を調べたところ、同じく第１表に
示す結果が得られた。

第２表 第１表に示すように、裏当材を使用しない陽。

１．２の場合には金属管１０１，１０５の内部への溶接
ぼり１０８の突出量が多いため、その後の伸線工程での
断線発生率がかなり多いことが明らかである。また、溝
のない裏当材１１１を使用した陽、３，４の場合には金
属管１０１　、１０５の内部への溶接部１１２の突出量
がかなり小さくなるものの溶接部１１２のブローホール
発生数が多いため、この場合にも伸線工程での断線発生
率が多いことが明らかである。

これに対して、長手方向に溝のある裏当材１１を使用し
た陽、５〜１５の場合には、バット溶接およびＴＩＧ溶
接のいずれの溶接法を採用したときでも、形成された溶
接部１２において、金属管１．５の内部へ突き出る溶接
ばりの突出量がかなり小さくかつ溶接部１２でのブロー
ホールの発生がないため、伸線工程での断線発生率が極
めて低いことが確かめられた。

加えて、溝のある裏当材１１は伸線時において容易に破
砕粉化されるため、ワイヤの品質を非接合部および接合
部において著しく安定したものにすることができること
も確認された。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、この発明によれば、金属管に
フラックスを充填した溶接用フラッグス入りワイヤ同士
を接合するに際し、前記金属管の端部をフラックスのな
い空間部にしたのち、前記空間部に、長手方向に溝を有
する裏当材を挿入した状態で、前記金属管の端部同士を
突き合わせて接合するようにしたから、接合後に伸線を
行う場合に当該伸線工程における断線発生率を著しく低
下させることができると共に、接合後にワイヤの送給を
行う場合にワイヤの送給性を著しく良好なものとするこ
とができ、溶接ワイヤの生産性および溶接作業性等を著
・しく向上させることが可能になるという非常に優れた
効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｃ）はこの発明の一実施態様による溶
接用フラックス入りワイヤの接合工程を順次示す説明図
、第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）は裏当材の形状例を示す各
々全体斜視図、第３図（ａ）〜（ｇ）は裏当材の断面形
状例を示す各々説明図、第４図（ａ）〜（Ｃ）および第
５図（ａ）〜（Ｃ）は従来法による溶接用フラックス入
りワイヤの接合工程を順次示す説明図である。 １．５・・・金属管、 ２．６・・・フラックス、 ３．７・・・溶接用フラックス入りワイヤ。 ８．２・・・空間部、 １１・・・裏当材、 １１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃ、１ｌｄ−・・溝、１２・・・
溶接部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属管にフラックスを充填した溶接用フラックス
   入りワイヤ同士を接合するに際し、前記金属管の端部を
   フラックスのない空間部にしたのち、前記空間部に、長
   手方向に溝を有する裏当材を挿入した状態で、前記金属
   管の端部同士を突き合わせて接合することを特徴とする
   溶接用フラックス入りワイヤの接合方法。
2. （２）裏当材は、フラックスと略同一成分のものである
   特許請求の範囲第（１）項記載の溶接用フラックス入り
   ワイヤの接合方法。
3. （３）裏当材は、金属管への挿入方向に若干先細となっ
   ているものである特許請求の範囲第（１）項または第（
   ２）項記載の溶接用フラックス入りワイヤの接合方法。