JPS646874B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS646874B2 JPS646874B2 JP7500082A JP7500082A JPS646874B2 JP S646874 B2 JPS646874 B2 JP S646874B2 JP 7500082 A JP7500082 A JP 7500082A JP 7500082 A JP7500082 A JP 7500082A JP S646874 B2 JPS646874 B2 JP S646874B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen concentration
- wire
- surface layer
- ppm
- droplet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550°C
- B23K35/3053—Fe as the principal constituent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
本発明は溶接用ソリツドワイヤに関し、特に溶
接時の溶滴移行性が良好でスパツタが少なく平滑
で健全な溶接ビードを得ることができるソリツド
ワイヤに関するものである。 溶接用ソリツドワイヤに要求される重要な性能
の一つとして溶接時の溶滴移行性が挙げられる。
即ち溶滴移行をスプレー状にすると、スパツタが
減少して作業性が良好になると共に溶接ビードも
平滑且つ美麗となつて溶接部の品質も向上する。
この様なところから溶滴移行性の改善を期して
種々研究が行なわれているが、そのうちワイヤ成
分組成の面からの改善策としては、ワイヤ中の非
金属介在物量（特に酸素、燐、硫黄及びこれらの
金属間化合物）を少なくする方法が有効とされて
いる。例えば特公昭52−23869号はこの種の技術
を開示するもので、酸素、燐及び硫黄の含有量を
低レベルに抑えることによつて溶滴移行性を改善
し、アークの不安定回数の減少を図つている。と
ころで上記の様な非金属介在物を抑える方法とし
ては、ワイヤ原料を溶製もしくは鋳造する段階
で、真空脱ガス溶製法や真空鋳造法等を採用する
ことによつて前記介在物を可及的に除去する方法
があるが、経済性や生産性等の点で問題があつて
ワイヤ価格が高騰するので実状にそぐわない。 本発明者等は上記の様な事情に着目し、溶滴移
行性の良好なソリツドワイヤを安価に提供すべ
く、特に酸素系の非金属介在物の含有率及び存在
位置が溶滴移行性に与える影響を定量的に把握し
ようとして研究を進めてきた。その結果、ワイヤ
全体の平均酸素濃度を低くすることによつて溶滴
移行性が改善されるという点では従来の認識と同
様の結論に達したが、従来の認識からは予測する
ことのできない異質の傾向として、ソリツドワイ
ヤ表層部の酸素濃度を積極的に高めてやれば溶滴
移行性が著しく改善されるという新たな事実を確
認した。 本発明はこの様な確認結果を元に更に研究の結
果完成されたものであつて、その構成は、軟鋼線
材の表層部酸素濃度が100〜1000ppmで、且つ全
体の平均酸素濃度が70ppm以下であるところに要
旨が存在する。 まず本発明で採用した溶滴移行性の試験法につ
いて説明する。溶接試験装置としては第１図（概
念図：図中１は供試ワイヤ、２は母材、３は通電
チツプ、４は送給ローラ、５は溶接電源、６は電
流・電圧検知素子、７は比較演算・記録装置を示
す）を用いて、例えば第２図に示す様なアーク電
圧波形（図中T1は短絡時間、T2はアーク発生時
間を示す）を得る。次いでこの波形を解析して例
えば第３図に示す様なアーク発生時間の分布をと
り、この分布から標準偏差値（σ）を求める。し
かしてこの標準偏差値（σ）が小さい程アーク発
生時間のばらつきが少なく、溶滴移行状態が良好
でアークが安定であることを意味する。 上記の方法を採用し、表層部の酸素濃度が異な
る種々の鋼製ワイヤについてアーク発生時間分布
の標準偏差を調べた。尚表層部酸素濃度の調整
は、まず、ワイヤ表面に酸化物、特にFe3O4を生
成させる。次に酸化スケールのついたワイヤを伸
線することによつて、ワイヤ表面の酸素濃度をあ
げる。表面層の酸素濃度はこの酸化スケール量を
調整することによつて行なう。また該酸素濃度の
定量は、各供試ワイヤの表層部を約0.05〜0.2mm
mmの深さに研削して0.2〜0.5ｇの試料を採取し、
インパルス炉を使つた不活性ガス中での溶融型酸
素分折法によつて酸素濃度を定量した。 結果を第４図に示す。 この結果からも明らかである様に、ワイヤ全体
の平均酸素濃度が一定（60ppm）であつても表層
部の酸素濃度によつてアーク発生時間分布の標準
偏差（σ）は著しく変わる。殊に該酸素濃度を
100ppm以上にすることによつて標準偏差値は著
しく小さくなり、アーク安定性（即ち溶滴移行
性）が極めて良好になることが分かる。この様な
結果が得られた理由としては次の様に考えること
ができる。即ち酸素には溶融金属の表面張力を低
下させる作用があるので、ワイヤ先端に懸垂する
溶滴の成長が抑えられ、規則的で且つ比較的微細
な溶滴としてクレータへ移行していく為、アーク
安定性が良くなるものと考えられる。但し表層部
の酸素濃度が1000ppmを越えるとワイヤ表面の導
電性が低下し、通電チツプでの通電性が悪化して
アーク発生不良が頻発するので好ましくない。 また第５図は、表層部酸素濃度を105ppmで一
定としワイヤ全体の平均酸素濃度を変えた場合の
同標準偏差を調べた実験グラフであり、この図か
らも明らかな様に、標準偏差値は平均酸素濃度が
約70ppmのものを境界にしてその前後で急激に変
化している。そして標準偏差値を低レベルに抑え
る為には、平均酸素濃度を70ppm以下にすべきで
あることが理解される。これはワイヤ全体の平均
酸素濃度が高すぎると、溶滴表面の導電性が不十
分になつて溶滴移行時の微小短絡が増加する為と
考えられる。 ところで酸素濃度を高めるべき表層部の肉厚
は、後述する様な表層部酸素濃度調整法によつて
若干異なるが、いずれにしても0.2mm以下にする
ことが望まれる。その理由は、0.2mmを越える深
部まで酸素濃度を高めるとワイヤ全体の平均酸素
濃度が上昇し、70ppm以下の平均酸素濃度を確保
することが困難になるからである。尚表層部の酸
素濃度を高める方法としては、原線表面に生成し
ている酸化物皮膜の除去量を調整して残存酸化物
皮膜量をコントロールした後伸線加工を行なう
か、あるいは原線表面の酸化物皮膜を一旦完全に
除去した後再度酸化物皮膜を形成して伸線加工を
行なう方法が最も一般的である。一方内部の酸素
濃度は原料鋼の溶製段階あるいは鋳造段階で調整
すればよい。即ち原線表面の酸化鉄（特にマグネ
タイト）は伸線工程でワイヤ表層部へ均一に分布
し、内部の酸素濃度は原料鋼溶製時に除去しきれ
なかつた酸素量によつて決まつてくる。従つて原
料鋼中の酸素濃度に応じて、原線表面に形成しあ
るいは残存させる酸化物皮膜の量を調整し、前記
平均酸素濃度及び表層部酸素濃度をコントロール
すればよい。 本発明は概略以上の様に構成されており、特に
酸素濃度が低ければ低い程溶滴移行性は改善され
るという従来の常識をくつがえし、表層部の酸素
濃度を積極的に高めることによつて、溶滴移行性
の良好な鋼製ソリツドワイヤを比較的安価に提供
し得ることになつた。 次に実験例を示す。 実験例 第１表に示す化学成分の鋼製ソリツドワイヤ
（1.2mmφ）を使用し、下記の条件で溶接を行なつ
た場合の溶滴移行性及び通電性を調べた。尚ワイ
ヤ全体の平均酸素濃度及び表層部の酸素濃度は、
溶製後の酸素濃度を考慮しつつ、原線表面の酸化
物皮膜を一旦完全に除去した後所定量の酸化物皮
膜を形成させる方法によつて調整した。結果を第
１表に一括して示す。 〔溶接条件〕 母 材：50キロ級高張力鋼、板厚19mm シールドガス：CO2、20／分 溶接電流：300A 溶接電圧：30V 平均入熱：25KJ／cm
接時の溶滴移行性が良好でスパツタが少なく平滑
で健全な溶接ビードを得ることができるソリツド
ワイヤに関するものである。 溶接用ソリツドワイヤに要求される重要な性能
の一つとして溶接時の溶滴移行性が挙げられる。
即ち溶滴移行をスプレー状にすると、スパツタが
減少して作業性が良好になると共に溶接ビードも
平滑且つ美麗となつて溶接部の品質も向上する。
この様なところから溶滴移行性の改善を期して
種々研究が行なわれているが、そのうちワイヤ成
分組成の面からの改善策としては、ワイヤ中の非
金属介在物量（特に酸素、燐、硫黄及びこれらの
金属間化合物）を少なくする方法が有効とされて
いる。例えば特公昭52−23869号はこの種の技術
を開示するもので、酸素、燐及び硫黄の含有量を
低レベルに抑えることによつて溶滴移行性を改善
し、アークの不安定回数の減少を図つている。と
ころで上記の様な非金属介在物を抑える方法とし
ては、ワイヤ原料を溶製もしくは鋳造する段階
で、真空脱ガス溶製法や真空鋳造法等を採用する
ことによつて前記介在物を可及的に除去する方法
があるが、経済性や生産性等の点で問題があつて
ワイヤ価格が高騰するので実状にそぐわない。 本発明者等は上記の様な事情に着目し、溶滴移
行性の良好なソリツドワイヤを安価に提供すべ
く、特に酸素系の非金属介在物の含有率及び存在
位置が溶滴移行性に与える影響を定量的に把握し
ようとして研究を進めてきた。その結果、ワイヤ
全体の平均酸素濃度を低くすることによつて溶滴
移行性が改善されるという点では従来の認識と同
様の結論に達したが、従来の認識からは予測する
ことのできない異質の傾向として、ソリツドワイ
ヤ表層部の酸素濃度を積極的に高めてやれば溶滴
移行性が著しく改善されるという新たな事実を確
認した。 本発明はこの様な確認結果を元に更に研究の結
果完成されたものであつて、その構成は、軟鋼線
材の表層部酸素濃度が100〜1000ppmで、且つ全
体の平均酸素濃度が70ppm以下であるところに要
旨が存在する。 まず本発明で採用した溶滴移行性の試験法につ
いて説明する。溶接試験装置としては第１図（概
念図：図中１は供試ワイヤ、２は母材、３は通電
チツプ、４は送給ローラ、５は溶接電源、６は電
流・電圧検知素子、７は比較演算・記録装置を示
す）を用いて、例えば第２図に示す様なアーク電
圧波形（図中T1は短絡時間、T2はアーク発生時
間を示す）を得る。次いでこの波形を解析して例
えば第３図に示す様なアーク発生時間の分布をと
り、この分布から標準偏差値（σ）を求める。し
かしてこの標準偏差値（σ）が小さい程アーク発
生時間のばらつきが少なく、溶滴移行状態が良好
でアークが安定であることを意味する。 上記の方法を採用し、表層部の酸素濃度が異な
る種々の鋼製ワイヤについてアーク発生時間分布
の標準偏差を調べた。尚表層部酸素濃度の調整
は、まず、ワイヤ表面に酸化物、特にFe3O4を生
成させる。次に酸化スケールのついたワイヤを伸
線することによつて、ワイヤ表面の酸素濃度をあ
げる。表面層の酸素濃度はこの酸化スケール量を
調整することによつて行なう。また該酸素濃度の
定量は、各供試ワイヤの表層部を約0.05〜0.2mm
mmの深さに研削して0.2〜0.5ｇの試料を採取し、
インパルス炉を使つた不活性ガス中での溶融型酸
素分折法によつて酸素濃度を定量した。 結果を第４図に示す。 この結果からも明らかである様に、ワイヤ全体
の平均酸素濃度が一定（60ppm）であつても表層
部の酸素濃度によつてアーク発生時間分布の標準
偏差（σ）は著しく変わる。殊に該酸素濃度を
100ppm以上にすることによつて標準偏差値は著
しく小さくなり、アーク安定性（即ち溶滴移行
性）が極めて良好になることが分かる。この様な
結果が得られた理由としては次の様に考えること
ができる。即ち酸素には溶融金属の表面張力を低
下させる作用があるので、ワイヤ先端に懸垂する
溶滴の成長が抑えられ、規則的で且つ比較的微細
な溶滴としてクレータへ移行していく為、アーク
安定性が良くなるものと考えられる。但し表層部
の酸素濃度が1000ppmを越えるとワイヤ表面の導
電性が低下し、通電チツプでの通電性が悪化して
アーク発生不良が頻発するので好ましくない。 また第５図は、表層部酸素濃度を105ppmで一
定としワイヤ全体の平均酸素濃度を変えた場合の
同標準偏差を調べた実験グラフであり、この図か
らも明らかな様に、標準偏差値は平均酸素濃度が
約70ppmのものを境界にしてその前後で急激に変
化している。そして標準偏差値を低レベルに抑え
る為には、平均酸素濃度を70ppm以下にすべきで
あることが理解される。これはワイヤ全体の平均
酸素濃度が高すぎると、溶滴表面の導電性が不十
分になつて溶滴移行時の微小短絡が増加する為と
考えられる。 ところで酸素濃度を高めるべき表層部の肉厚
は、後述する様な表層部酸素濃度調整法によつて
若干異なるが、いずれにしても0.2mm以下にする
ことが望まれる。その理由は、0.2mmを越える深
部まで酸素濃度を高めるとワイヤ全体の平均酸素
濃度が上昇し、70ppm以下の平均酸素濃度を確保
することが困難になるからである。尚表層部の酸
素濃度を高める方法としては、原線表面に生成し
ている酸化物皮膜の除去量を調整して残存酸化物
皮膜量をコントロールした後伸線加工を行なう
か、あるいは原線表面の酸化物皮膜を一旦完全に
除去した後再度酸化物皮膜を形成して伸線加工を
行なう方法が最も一般的である。一方内部の酸素
濃度は原料鋼の溶製段階あるいは鋳造段階で調整
すればよい。即ち原線表面の酸化鉄（特にマグネ
タイト）は伸線工程でワイヤ表層部へ均一に分布
し、内部の酸素濃度は原料鋼溶製時に除去しきれ
なかつた酸素量によつて決まつてくる。従つて原
料鋼中の酸素濃度に応じて、原線表面に形成しあ
るいは残存させる酸化物皮膜の量を調整し、前記
平均酸素濃度及び表層部酸素濃度をコントロール
すればよい。 本発明は概略以上の様に構成されており、特に
酸素濃度が低ければ低い程溶滴移行性は改善され
るという従来の常識をくつがえし、表層部の酸素
濃度を積極的に高めることによつて、溶滴移行性
の良好な鋼製ソリツドワイヤを比較的安価に提供
し得ることになつた。 次に実験例を示す。 実験例 第１表に示す化学成分の鋼製ソリツドワイヤ
（1.2mmφ）を使用し、下記の条件で溶接を行なつ
た場合の溶滴移行性及び通電性を調べた。尚ワイ
ヤ全体の平均酸素濃度及び表層部の酸素濃度は、
溶製後の酸素濃度を考慮しつつ、原線表面の酸化
物皮膜を一旦完全に除去した後所定量の酸化物皮
膜を形成させる方法によつて調整した。結果を第
１表に一括して示す。 〔溶接条件〕 母 材：50キロ級高張力鋼、板厚19mm シールドガス：CO2、20／分 溶接電流：300A 溶接電圧：30V 平均入熱：25KJ／cm
【表】
第１表からも明らかな様に、No.１〜３は表層部
の酸素濃度が100ppm未満である為、またNo.４は
全体の平均酸素濃度が70ppmを越えると共に表層
部の酸素濃度も100ppm未満である為、何れも溶
滴移行性が悪い。またNo.８は表層部の酸素濃度が
1000ppmを越える為にワイヤーチツプ間の通電性
が悪く、且つ平均酸素濃度が70ppmを越えている
ので溶滴移行性も良くない。更にNo.９はワイヤ全
体の平均酸素濃度が70ppmを大幅に越える為、溶
滴がバブリング現象を起こして溶滴移行性が悪化
する。これらに対しNo.５〜７は本発明の要件を満
たしているので、溶滴移行性及び通電性のいずれ
も極めて良好である。
の酸素濃度が100ppm未満である為、またNo.４は
全体の平均酸素濃度が70ppmを越えると共に表層
部の酸素濃度も100ppm未満である為、何れも溶
滴移行性が悪い。またNo.８は表層部の酸素濃度が
1000ppmを越える為にワイヤーチツプ間の通電性
が悪く、且つ平均酸素濃度が70ppmを越えている
ので溶滴移行性も良くない。更にNo.９はワイヤ全
体の平均酸素濃度が70ppmを大幅に越える為、溶
滴がバブリング現象を起こして溶滴移行性が悪化
する。これらに対しNo.５〜７は本発明の要件を満
たしているので、溶滴移行性及び通電性のいずれ
も極めて良好である。
第１図は溶滴移行性判定の為の実険法を示す説
明略図、第２図はアーク発生時間と短絡時間の変
動パターンを示す図、第３図はアーク発生時間の
分布を示すグラフ、第４，５図は表層部酸素濃度
及びワイヤ全体の平均酸素濃度とアーク発生時間
の標準偏差との関係を示すグラフである。 １……ソリツドワイヤ、２……母材、３……通
電チツプ、５……溶接電源。
明略図、第２図はアーク発生時間と短絡時間の変
動パターンを示す図、第３図はアーク発生時間の
分布を示すグラフ、第４，５図は表層部酸素濃度
及びワイヤ全体の平均酸素濃度とアーク発生時間
の標準偏差との関係を示すグラフである。 １……ソリツドワイヤ、２……母材、３……通
電チツプ、５……溶接電源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 軟鋼線材の表層部酸素濃度が100〜1000ppm
で、且つ全体の平均酸素濃度が70ppm以下である
ことを特徴とする溶接用ソリツドワイヤ。 ２ 特許請求の範囲第１項において表層部が0.2
mmまでであるソリツドワイヤ。 ３ 特許請求の範囲第１、２項において、表層部
における酸素濃度が酸化鉄濃度によつて高められ
たものであるソリツドワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7500082A JPS58192694A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 溶接用ソリツドワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7500082A JPS58192694A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 溶接用ソリツドワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58192694A JPS58192694A (ja) | 1983-11-10 |
| JPS646874B2 true JPS646874B2 (ja) | 1989-02-06 |
Family
ID=13563500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7500082A Granted JPS58192694A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 溶接用ソリツドワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58192694A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH035370U (ja) * | 1989-02-16 | 1991-01-18 | ||
| JPH0576277U (ja) * | 1991-03-19 | 1993-10-19 | 修一 佐古田 | 螺旋浮き |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0630830B2 (ja) * | 1986-05-13 | 1994-04-27 | 株式会社神戸製鋼所 | 直流逆極性溶接用ソリッドワイヤ |
| JP3839315B2 (ja) * | 2001-12-19 | 2006-11-01 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2818496A (en) * | 1952-12-06 | 1957-12-31 | Westinghouse Electric Corp | Welding electrode |
| JPS5843195B2 (ja) * | 1974-04-28 | 1983-09-26 | 大同特殊鋼株式会社 | ガスシ−ルドア−ク溶接用電極鋼線 |
| JPS56144892A (en) * | 1980-04-10 | 1981-11-11 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | Wire for welding |
-
1982
- 1982-05-04 JP JP7500082A patent/JPS58192694A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH035370U (ja) * | 1989-02-16 | 1991-01-18 | ||
| JPH0576277U (ja) * | 1991-03-19 | 1993-10-19 | 修一 佐古田 | 螺旋浮き |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58192694A (ja) | 1983-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100553380B1 (ko) | 탄산가스 실드 아크용접용 강(鋼) 와이어 및 이를 이용한용접 방법 | |
| EP2610361B1 (en) | Flux-cored welding wire for carbon steel and process for arc welding | |
| JPS62173096A (ja) | 溶着ビ−ドおよびその製造用電極 | |
| EP1762324B2 (en) | Flux system to reduce copper cracking | |
| JP2024105628A (ja) | 正極性ｍａｇ溶接用ワイヤを用いた正極性ｍａｇ溶接方法 | |
| EP1459830A1 (en) | Tig welding equipment and tig welding method | |
| JPS646874B2 (ja) | ||
| JP5925703B2 (ja) | 薄鋼板のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ | |
| US2864934A (en) | Method and apparatus for fluid flux arc welding | |
| JP2005169414A (ja) | 炭酸ガスシールドアーク溶接用鋼ワイヤおよびそれを用いた溶接方法 | |
| JPS5843195B2 (ja) | ガスシ−ルドア−ク溶接用電極鋼線 | |
| JPH0339797B2 (ja) | ||
| JP4754096B2 (ja) | パルスｍａｇ溶接用ソリッドワイヤ | |
| US4050958A (en) | Method of removing surface defects of a steel product | |
| JP2528341B2 (ja) | ガスシ―ルドア―ク溶接用ソリッドワイヤ | |
| US3046383A (en) | Process of electrically welding under a layer of molten slag | |
| US8791389B2 (en) | Electric arc welding wire | |
| JPH09239583A (ja) | 連続溶接性に優れたパルスアーク溶接用鋼ワイヤ | |
| KR100501984B1 (ko) | 정극성 ｍａｇ 용접용 강 와이어 및 이것을 사용한 정극성 ｍａｇ 용접 방법 | |
| KR101051667B1 (ko) | 텅스텐-불활성-가스 용접장치 및 텅스텐-불활성-가스 용접방법 | |
| JPH07299586A (ja) | オーステナイトステンレス鋼用ガスメタルアーク溶接ワイヤ | |
| JP4606751B2 (ja) | プラズマアークハイブリッド溶接方法 | |
| JPH108221A (ja) | フラッシュ溶接性およびアプセット溶接性に優れた熱延 鋼板およびこの熱延鋼板を素材として製造した無方向性 電磁鋼板 | |
| JP2005254284A (ja) | ガスシールドアーク溶接方法 | |
| JP3130768B2 (ja) | 低水素系被覆アーク溶接棒 |