JPS62191380A - 溶接用ワイヤ - Google Patents

溶接用ワイヤ

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JPS62191380A
JPS62191380A JP3010486A JP3010486A JPS62191380A JP S62191380 A JPS62191380 A JP S62191380A JP 3010486 A JP3010486 A JP 3010486A JP 3010486 A JP3010486 A JP 3010486A JP S62191380 A JPS62191380 A JP S62191380A
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JP
Japan
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wire
amount
welding
turn
twisted
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JP3010486A
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JPH0380710B2 (ja
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Mitsuyuki Yuasa
湯浅 光行
Katsuaki Nakatsuji
中辻 勝明
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/02Winding-up or coiling
    • B21C47/10Winding-up or coiling by means of a moving guide
    • B21C47/14Winding-up or coiling by means of a moving guide by means of a rotating guide, e.g. laying the material around a stationary reel or drum
    • B21C47/143Winding-up or coiling by means of a moving guide by means of a rotating guide, e.g. laying the material around a stationary reel or drum the guide being a tube

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)
  • Filamentary Materials, Packages, And Safety Devices Therefor (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
  • Coiling Of Filamentary Materials In General (AREA)
  • Unwinding Of Filamentary Materials (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ペイルパック巻き溶接用ワイヤに関するもの
で、さらに詳言すれば、溶接用ワイヤのワイヤ性状を適
正に設定することによって溶接ビード蛇行の発生がない
ようにしたものである。
〔従来の技術〕
近年、溶接能率向上を目的として、ますます大容量の溶
接用ワイヤが使用されるようになってきており、その典
型的なものがペイルパック巻き溶接用ワイヤである。
ペイルパック巻き溶接用ワイヤには、使用時に溶接用ワ
イヤが捩れずにペイルパックから上方に引き出すことが
できるように、予めペイルパックへの巻き取り工程にお
いて、引き出し時に発生する捩とは反対方向の捩を付与
して巻き取る形式のものがあり、ノンツイストペイルパ
ック巻き溶接用ワイヤと称されて広く使用されている。
このノンツイストペイルパック巻き溶接用ワイヤは、引
出し使用時に発生する捩を無くすことにより、溶接ビー
ドの蛇行を解消することを狙ったものであり、それ以前
のワイヤに比較すると、ビード蛇行の発生は大幅に減少
している。
しかし、このワイヤであっても、ビード蛇行が皆無とな
ったわけではなく、一つのペイルパック内で散発的にビ
ード蛇行が発生したり、またペイルバックによっては断
続的にと一ド蛇行が発生するものがあった。
特に、最近は、ロボット溶接等の自動溶接の割合が増加
しており、自動溶接においては、半自動溶接とは異なり
9人間によるトーチ−の微調整が行われないために、ビ
ード蛇行が発生し易く、ビード蛇行が発生しないワイヤ
の開発が強く望まれていた。
ビード蛇行の防止に関しては、上記したような溶接用ワ
イヤでの改良以外に、ワイヤ送給径路中に矯正ローラを
入れることが行われており、ある程度の効果が認められ
ていた。
しかし、矯正ローラの使用によっても、ビード蛇行は皆
無とはならず、またワイヤ送給低抗の増大によるアーク
安定性の阻害、矯正過多によるワイヤ小面りの発生によ
る送給不良が生じることもあった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、上記した従来例における問題点を解消して従
来からの要望を満たすべく創案されたもので、ワイヤの
ビード蛇行現象をワイヤのワイヤ性状を特定することに
よって解消することを目的としたものである。
〔問題点を解決するための手段および作用〕以下2本発
明による溶接用ワイヤを9本発明の溶接用ワイヤの性状
を説明するための図面を参照しながら説明する。
本発明による溶接用ワイヤは、ペイルパック1から上方
に引き出して使用する際に発生する捩とは反対方向の捩
を付与して巻き取り収納されたペイルパック巻き溶接用
ワイヤ2であって、ペイルパック1から引き出された際
の1ターンあたりの残留捩量を250°以上にすると共
に、ワイヤ2長さ10amあたりの前記残留捩量の、ペ
イルパック1から引き出された際の1ターン内での最大
値と最小値との差が6°以下に設定して構成したもので
ある。
ノンツイストペイルパック巻き溶接用ワイヤ2(以下、
単にワイヤと記す)における、ビード蛇行現象について
、詳細なネ★討を行った結果、ビード蛇行は溶接チップ
先端でのワイヤの曲がりと。
ワイヤの捩回転との相乗作用により生じることが明らか
となった。
ビード蛇行性を評価する方法として、第1図に示すよう
なターゲットテストを用いた。
これは、実際の溶接テストよりも、ターゲットテストの
方が精度が高く、また溶接条件の影響を除外できるため
に、一般的な結論を得ることができるためである。
第1図において、ワイヤ2は、コンジットチューブ3.
送給装置4.トーチ本体5.溶接チップ6を経由してタ
ーゲツト板7に当たり、ターゲツト板7は溶接チップ6
の中心軸に対して直角に距離りのところに置かれ、距離
りは試験精度を考慮してL=150曹lとした。
第2図は、第1図に示したターゲットテストにおける溶
接チップ6近傍の拡大説明図であり、第3図は一般的な
従来からのワイヤのターゲットテスト結果を示す図であ
る。
第3図に示されるように3通常、ワイヤにおいては、タ
ーゲットテストの打点は、ある軸を中心にしてほぼ対称
に分布する。この軸をX軸とし。
このX軸に直交する軸をy軸として、第2図において、
任意の打点をPとし、この打点Pと溶接チップ6の直下
の点0との距離をり、線POとX軸のなす角をθ、打点
PとX軸との距離をW/2とすると、簡単な計算により
D=R−、/?−正      ・・・ (1)W/ 
2 = Dsinθ       ・−・ (2)、’
、 W = 2 (R−L7下) s inθ ・・・
(3)を得ることができる。
ターゲットテストにおいては、 (3)式で示されるW
の値、すなわち打点の分布幅の値が重要な指標となる。
多数の打点を行った場合、第3図に示すWmaxがビー
ド蛇行性に対する指標となり1種々の条件での実際の溶
接とターゲットテストとの比較対応の結果2分布幅Wm
axが20n以下であれば1通常の溶接においてビープ
蛇行が生じないことが分かった。従って3本発明におい
ては1分布幅Wmaxを2011以下にすることを目標
としている。
ところで、 (3)式において、突出し長さしは定数で
あるので2分布幅WはRとθとの函数となるが、実際に
は第3図に示された測定結果から分かるように、角度θ
の影響が支配的である。
それゆえ、いかにして角度θの変動、すなわち溶接チッ
プ6先端でのワイヤ2の捩変動を小さくするかが9分布
幅Wmaxを小さくするための条件となることになる。
ワイヤ2は、第4図に示すごとく2回転するワイヤガイ
ドBにより引出し使用時に発生する捩とは反対方向の捩
が付与されるのであるが、収納ワイヤ1ターンあたりに
付与される涙量Tは、ワイヤガイド8の回転数r1とタ
ーンテーブル9の回転数r2により。
T=rl/(rl−r2)・360   ・・・ (4
)となる。
ただし3回転数r2は、ターンテーブル9がワイヤガイ
ド8と同方向に回転する場合を正、逆方向に回転する場
合を負とする。
しかしながら2巻き取り収納されたワイヤ2には、 (
4)式で計算される涙量がワイヤ2の弾性変形範囲内で
そのまま残留してはおらず1巻き取り中の塑性降伏の発
生により(4)式で計算される涙量よりも小さい涙量が
弾性変形範囲内で残留することになる。
この涙量を残留捩量と称し、ビード蛇行を防止する゛た
めには、収納ワイヤ1ターンあたりにおいて360°あ
るのが理想的である。
種々の条件でターゲットテストを行った結果。
残留捩量が360°に近い方がビード蛇行性の指標であ
る分布幅Wmaxを小さくする傾向にあることは認めら
れるのであるが、同程度の残留捩量であても、ワイヤ2
によって分布幅Wmaxの値がかなり異なることが分か
った。
この点につき詳細に検討を行った結果、残留捩量は、ワ
イヤ2の長手方向に分布のばらつきがあり、この残留捩
量の長手方向の分布のばらつきが小さいほど分布幅W 
m a xも小さくなる傾向にあることが確認された。
この残留捩量の平均値とばらつきの影響とを。
ターゲットテストに詳細に調査した結果を第6図に示す
この調査においては、ワイヤガイド8とターンテーブル
9の回転数の比率を変えることにより残留捩量の平均値
を変化させ、またワイロ送給径路中にある矯正ローラの
矯正程度を巻き替え中に人為的に不規則に変動させるこ
とにより、残留捩量のばらつきを変化させた。
ただし、何れの条件においても、収納ワイヤ1ターンの
長さSが一定となるように、ワイロ送り速度を調整した
この調査結果を表す第8図(C)において、A値は、ワ
イヤ2長さ10cmあたりの残留捩量の収納ワイヤ1タ
ーン内での最大値と最小値との差であり、残留捩量のば
らつきの指標となるものである。
調査結果を示す第6図から明らかなように、A値が6°
以下であると共に、残留捩量の平均値が250°以上で
あれば9分布幅Wmax≦20鰭を確保することができ
、実際上ビード蛇行が生じないことが確認された。
なお、残留捩量の測定は、第5図(a)(b)に示すよ
うな手段で行った。
第5図(a)において、ワイヤ2はペイルパック1から
上向きに引き出され、涙量は試験距離lだけ引き出され
る毎に指針10と角度読み取り板11により測定される
。指針10には、ワイヤ2に固定するためのクリップ1
2が付いており、この指針10が角度読み取り板11の
基準線Oの位置と位置するようにワイヤ2に取付け、ワ
イヤ2が1回試験距離lだけ上に移動する毎に指針10
の角度αを読み取り、そして元の位置に戻す。
なお、残留捩量は、試験距離lだけ引き出して角度αだ
け捩たことにより、収納ワイヤ1ターンあたりの長さを
Sとすると。
残留捩量=(α×1)/S で求められる。
この第4図に示した装置を利用しての調査結果から明ら
かなように1本発明は収納ワイヤlターンあたりの残留
捩量を250°以上に設定すると共に、ワイヤ2長さ1
0cI11あたりの残留捩量の収納ワイヤ1ターン内で
の最大値と最小値との差を6°以下に設定することによ
って、溶接ビード蛇行をほぼ完全に解消することができ
、これによって良好な溶接を達成できる。
また、ワイヤ2に対する上記したワイヤ性状の付与は簡
虫な操作によって確実にかつ正確に達成できるので、そ
の実施が容易である。
〔実施例〕
ワイヤ2の素材として化学成分が、  C0,08%。
SiO,75%、 M n 1.65%、  Po、0
12%、  30.008%、Ti0.21%で、熱間
圧延で5.5 tsφに圧延されたYGWII用線材を
使用し、この原線を冷間伸線により2,4n+φとした
後、700℃×4時間の焼鈍を行い1次いで銅メッキを
施し、さらに冷間伸線により1.6 vmφに仕上げ伸
線を行い1巻き取り機により内径660 **φのペイ
ルパック1に巻き取った。
焼鈍においては、ワイヤ2の強度を均一にすることが残
留捩量のバラツキを減少させる上で重要であるから、炉
内ガスの循環を活発にかつ均一にし、在炉時間を充分に
長(確保した。
次に1巻き取り工程においては、残留捩量の平均値を2
50°以上にするため、 (4)式により計算される機
械的捩付与量と5巻き取り中の塑性降伏による弾性的涙
量の減少の程度との両者を考慮する必要がある。
弾性的涙量の減少の程度は、ワイヤ2の材料特性と3巻
き取り条件によって左右され、計算によって求めること
は困難であるが、多くの実験により経験的に諸条件を見
い出すのが実際的である。
残留捩量の調整は、ワイヤガイド8の回転数r1とター
ンテーブル9の回転数r2との比を変えることにより達
成でき1弾性的涙量の減少の程度の調整は2巻き取り機
でのワイヤ送給径路の曲がりの程度を少なくすること、
およびワイヤガイド8でのワイヤ2の捩回転の拘束度合
を少なくすることにより達成できる。
ワイヤガイド8でのワイヤ2の捩回転の拘束度合を少な
くする一つの方法としては、ワイヤガイド8を、従来一
般的に用いられていたパイプ構造に替えて、第7図に示
すような、拘束の少ない構造のものにする手段がある。
第7図において、13はワイヤガイド環であり、ワイヤ
ガイド支柱14に間隔をあけて複数個設けられており、
ワイヤ2はこのワイヤガイド環13の中を通って送られ
る。
また、ワイヤガイドパイプ8の直前に矯正ローラを設け
、この矯正ローラを調整することによりワイヤガイドパ
イプ8に進入するワイヤ2をできるだけ真っ直ぐにして
やることも有効な手段である。
第8図は2本発明の実施例によるワイヤ2のターゲット
テスト結果と、従来のワイヤのターゲットテスト結果と
1両結果の比較を表に示したもので、使用されたワイヤ
はYGWI 1,1.6鶴φで、内径660 龍のペイ
ルパック1に収納したものである。
本発明の実施例によるワイヤ2のターゲットテスト結果
を示す第8図(a)と、従来のワイヤのターゲットテス
ト結果を示す第8図(b)とを比較すれば明らかなよう
に1本発明の実施例のワイヤ2の打点の分布は、従来例
のものと比べてはるかに狭く、実測によれば分布範囲W
 m a xは8龍と極めて小ざい値であった。
こめターゲットテストを行った本発明の実施例のワイヤ
2の残留捩量の平均値とA値との測定値と、従来のワイ
ヤの残留捩量の平均値とA値との測定値とを第8図(c
)に示した。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなごとく1本発明は、溶接時にお
けるビード蛇行防止上、極めてを効なものであり、今後
ますます増加するロボット溶接等の自動溶接の溶接品質
の向上に大きくかつ有効に貢献することができ、またそ
の実施はワイヤに対する涙量を一定範囲内に設定するだ
けで良いので簡単にかつ正確に実施することができ、さ
らにその実施に要する設備も特別な新設備を必要としな
いので経済的に達成できる等多くの優れた効果を発揮す
るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、溶接時におけるワイヤの打点分布を知るだめ
のターゲットテストを実施する全体構成図である。 第2図は、第1図に示した溶接チップ近傍の拡大説明図
である。 第3図は、ターゲットテストの結果の一般的な例を示す
図である。 第4図は、ペイル巻き取り機の一般的概略構成図である
。 第5図は、残留捩量の測定方法の一例を示すもので、第
5図(a)は正面図を、第5図(b)は平面図を示すも
のである。 第6図は、残留捩量の平均値とばらつきが、ターゲット
テスト結果の指標となる分布幅Wmaxに及ぼす影響を
示す特性図である。 第7図は、ワイヤ拘束が小さいワイヤガイドの構造例を
示すものである。 第8図は2本発明の一実施例と従来のワイヤとの同一条
件で実施したターゲットテストの結果を示すもので、第
8図(a)は本発明の一実施例のターゲットテスト結果
を、第8図(b)は従来ワイヤのターゲットテスト結果
をそれぞれ示し、そして第8図(C)はターゲットテス
トされた両ワイヤの残留捩量の平均値とA値との比較を
示すものである。 符号の説明 1;ペイルパック、2;ワイヤ、4;送給装置。 5;トーチ本体、6;溶接チップ、7;ターゲット板、
8;ワイヤガイド、9;ターンテーブル。 出願人  川 崎 製 鉄 株式会社 L=150mm(”f=に ブチレ7ツ jN留tをtじ【lリラ値<aイ?−ン)(c)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ペイルパック(1)から上方に引き出して使用する際に
    発生する捩とは反対方向の捩を付与して巻き取り収納さ
    れたペイルパック巻き溶接用ワイヤであって、前記ペイ
    ルパック(1)から引き出された際の1ターンあたりの
    残留捩量を250°以上にすると共に、ワイヤ(2)長
    さ10cmあたりの前記残留捩量の、前記ペイルパック
    (1)から引き出された際の1ターン内での最大値と最
    小値との差が6°以下にしたことを特徴とするペイルパ
    ック巻き溶接用ワイヤ。
JP3010486A 1986-02-14 1986-02-14 溶接用ワイヤ Granted JPS62191380A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3010486A JPS62191380A (ja) 1986-02-14 1986-02-14 溶接用ワイヤ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3010486A JPS62191380A (ja) 1986-02-14 1986-02-14 溶接用ワイヤ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62191380A true JPS62191380A (ja) 1987-08-21
JPH0380710B2 JPH0380710B2 (ja) 1991-12-25

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JP3010486A Granted JPS62191380A (ja) 1986-02-14 1986-02-14 溶接用ワイヤ

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JP (1) JPS62191380A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1001909B2 (en) 1997-08-07 2005-04-06 Adcock, Paul Richard Packaging method and apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1001909B2 (en) 1997-08-07 2005-04-06 Adcock, Paul Richard Packaging method and apparatus

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JPH0380710B2 (ja) 1991-12-25

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