JPS608919B2

JPS608919B2 - 自動溶接用ワイヤ

Info

Publication number: JPS608919B2
Application number: JP14739274A
Authority: JP
Inventors: 誠小林; 武久宇津木; 勲夫岡崎; 政人小島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1974-12-20
Filing date: 1974-12-20
Publication date: 1985-03-06
Also published as: JPS5172937A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、銅〆ッキなどのメッキが施されていない自動
溶接用ワイヤを提供せんとするものである。

一般に、自動溶接用ワイヤの表面には耐錆性と外観の向
上を目的として銅〆ッキなどのメッキが施されている。

しかしながら、メキの施されたワイヤはこの反面、次の
ような種々の欠点がある。（ィ｝溶接金属に錆などが
入りこんで、溶接部に割れを発生させる危険性がある。

｛口ｉ溶接用トーチの中でワイヤが摩擦力を受けたと
き、メッキが削れ、削れ粉となってト−チ内にワイヤ通
路をつまらせてしまい、アークを不安定にする。

し一ワイヤの製造に際しては、シアンなどの廃液によ
る公害が発生する。

このため、本発明者らは、従来のワイヤの欠点を解消す
べ〈、メッキをしないで、これに代用できる種々の表面
処理について、調査、検討した結果、メッキの施されて
いないワイヤに、カルボン酸アミン塩を０．５重量％以
上または多価アルコ−ルのカルボン酸部分ェステルを０
．５重量％以上またはこれら両者を合せて０．５重量％
以上を含み、かつ脂肪酸、グラファィト、二硫化モリブ
デンなどの潤滑性向上剤を１．の重量％以上含有した精
製鉱油を塗布すれば、以下に詳述するように従来用いら
れてきた銅〆ツキなどのメッキを施したワイヤに比して
、耐錆性、ワイヤの送給性が大きく改善されることを見
出した。

すなわち、本発明は、このような技術成果をもとに、従
来メッキ付ワイヤより溶接性能のうえで種々優れたメッ
キなしワイヤを提供し、合わせて公害の防止をはからん
とするものである。

溶接用以外のメッキを付けないワイヤ、例えばロープ用
ワイヤなどでは、ワイヤの最終仕上のときに菜種油など
の植物油を塗布して、ワイヤ表面に光沢を与えると共に
短期の防錆力を持たせるという試みもなされている。

しかるに、これらの油は防錆力が不十分なうえ、長期間
経過すると油が劣化して固形化するため溶接用ワイヤに
は不向きである。これに比べ精製された灯油、スピンド
ル油、マシン油などの滋油は十分安定な物質であるため
、植物油のように劣化することはない。そして、適度の
粘性と適度の潤滑性能を有し溶接用トーチ内でワイヤが
受ける摩擦力を軽減する。しかし、鉱油だけでは防錆力
は不十分であるから、この鉱油にカルボン酸アミン塩や
多価アルコールのカルボン酸部分ェステルを０．５重量
％以上添加すれば防錆力は飛躍的に改善される。ここで
いうカルボン酸アミン塩とは、ドデシルアミン、オレオ
イルイミダゾリン、ジシクロヘキシルアミンなどのよう
なアミノ基（−ＮＨ２、＝ＮＨ、三Ｎ）を有する物質と
カルボン酸により生成される塩で、その化学構造式を例
示すると次のようになる。また、ここでいう多価アルコ
−ルのカルボン酸部分ェステルとは、ソルビタン、モノ
オレェートやペンタェリスリット、モノオレェートなど
の多数の水酸基（一ＯＨ）を有するアルコールをカルボ
ン酸とのェステルで、その化学構造式を例示すると次の
ようになる。金属の錆の原因は、金属表面に酸素や水分
が吸着し、これが金属と反応して酸化物を作るためであ
る。

それ故、金属の酸化を防ぐには金属表面に吸着力の非常
に強い極性基を有する物質で保護被膜を作ってやれば良
い。このため、カルボン酸のカルボニル基（一ＣＯＯＲ
）や、アミンのアミノ基（一ＮＨ２、＝ＮＨ、三Ｎ）や
多価アルコールの水酸基（一ＯＨ）などの金属への新和
力が大きい極性基を含んだ精製鉱油を溶接用ワイヤ表面
に塗布すると、第１図、第２図のような保護被膜を形成
し、水分や酸素を寄せつけない。図において、１はワイ
ヤ、２は極性基、３は炭化水素基である。また、たとえ
水分や酸素が先に金属表面に付着していても、金属との
新和力の強いＣＯＯＲなどの極性基は、置換作用により
水分や酸素分子の下にもぐりこんでこれらを浮かびあが
らせ防錆力を発揮する。ここで精製鉱油に添加する極性
基を有する物質は金属表面を数分子層覆うだけでよく、
０．５重量％以上程度含有しておればよい。その下限値
０．５重量％はこれ以下の含有量では十分な吸着膜がで
きないためである。精製鉱油に更に脂肪酸、グラフアィ
ト、二硫化モリブデンなどの潤滑性向上剤を１．広重量
％以上添加すると溶接ト−チ内でうける摩擦力が減少す
る。すなわち、これらの下限値以下の添加量の場合、第
２図に示すような吸着膜が均質に得られなく、部分的に
膜が破損したりするため、実用的な防錆効果や潤滑効果
が得られなくなる。

なお、第２図のような吸着膜を作るには、極性基を有す
る添加剤と炭化水素基を有する精製鉱油の両方が必要で
あることは明白であるため、その添加量には常識的な上
限があり、その値は第３図、第４図に示すように５の重
量％である。これは、５の重量％を超えて添加しても防
錆効果の増大や潤滑効果の増大はさほど期待できない反
面、費用が高くなるという欠点を有すからである。なお
、第３図は、精製鉱油に、ソルビタンモノオレェートの
み（特性Ａ）、ジシクロヘキシルアミン塩のみ（特性Ｂ
）、ソルビタミンモノオレェートとジシクｏヘキシルア
ミン塩とを１′２づつ混合したもの（特性Ｃ）それぞれ
を０．１％〜７０％添加した場合の点錆発生個数を調べ
た実験結果を示す図である。

また、第４図は、精製鉱油に、ソルビタンモノオレエー
トとジシクロヘキシルアミン塩とを１′２づつ混合した
もの（特性Ｃ）、その混合物にグラフアィトを混合した
もの（特性Ｄ）それぞれを０．１〜７０％添加した場合
の潤滑効果を調べる実験をした結果を示す図である。な
お、第４図における実験では、トーチ形状が３００で２
ターンの中を送給した時のワイヤ送給用のモータのモ−
夕霞流の変化により潤滑効果を確認した。つぎに、実際
にこれらのカルボン酸アミン塩、多価アルコールの部分
ェステル、脂肪酸、二硫化モリブデン、グラフアィトな
どの潤滑性向上剤を含有した精製鉱油を塗布したメッキ
のついていないワイヤをＪＩＳで定められた湿潤試験、
塩水贋霧試験、屋内格納試験で確かめた結果は次表１の
ようになり、カルボン酸アミン塩を５．の重量％含有す
る精製鉱油をワイヤ１０ｋ９あたり３夕の割合で塗布し
たものは湿潤試験、屋内格納試験で、従来メッキ付ワイ
ヤの１．５〜２．折音の防錆力を持つ。

とくにジシクロヘキシルアミン塩を含むものでは著しく
気相腐食防止効果が大きいので格納試験成績がよい。ま
た、多価アルコールのカルボン酸部分ヱステルを５．の
重量％含有する精製鉱油をワイヤ１０ｋ９あたり３夕の
割合で塗布したものは湿潤試験、塩水曙霧試験で、従来
メッキ付ワイヤの１．５〜２．０倍の防錆力を持つ。と
くにソルビータンモノオレェートを含むものでは著しく
水置換性が大きいので湿潤試験成績がよい。また、カル
ポン酸アミン塩と多価アルコールのカルボン酸部分ェス
テル両者を混合して５．０重量％含有する精製鉱油をワ
イヤ１０ｋ９あたり３夕の割合で塗布したものは両者の
気相防食性や水置換性の効果が相乗して湿潤試験、塩水
噴霧試験、屋内格納試験すべてに従来メッキ付の２．０
〜３．Ｍ音の耐錆性を持っている。表１各ｆ車の
耐錆試験結果注）１精製鉱ジ上１１Ｋ各々５重量多の
添加剤を含む。

注）２ヮィャへの塗布量はヮィャ１０約あたり３９の
割合。また、つぎにワイヤ表面の潤滑性能を、実際に溶
接するトーチの形状を種々変えて、ワイヤ送給をつかさ
どるモータ電流値の大小で判定した。このモータ電流値
は、ワイヤ送給に要する力と比例して変化し、潤滑性能
の良いワイヤではこの値が小さい。この結果、次表２に
示すようにメッキなしワイヤにカルボン酸アミン塩や多
価アルコールのカルボン酸部分ェステルを添加した精製
鉱油を塗布したものでは、従来メッキ付ワイヤよりも約
５０％、送給負荷が軽減されており、脂肪酸、二硫化モ
リブデングラフアィトなどの潤滑性向上剤を添加すると
更に送給負荷が軽減する。表２各ｊｉ亘の添加剤Ｋ
よるヮィャ送給性能また、つぎに溶接性能の面から鉱物
油に添加する極性基を有する物質を種々変えて実験する
と、次表３のように他の極性基を持つ物質に比べて、カ
ルボン酸アミン塩および多価アルコールのカルボン酸部
分ヱステルを添加したものは、溶接時のアークが最も安
定し、スパッタも少なく、従来メッキ付ワイヤと同等以
上の性能が得られ、潤滑性向上剤として脂肪酸、二硫化
モリブデン、グラフアィトを１．０〜２．０％添加して
みたかの結果に差異はなかつた。

表３各種添加剤による溶接性能なお、以上の実施例では、カルボン酸アミン塩、カルボ
ン酸部分ェステルまたはこの両者の混合物の含有量が５
．０重量％の場合についてのみ説明したが、前述のよう
に０．５重量％以上５の重量％以下であれば、同様な結
果を得ることができ、また二硫化モリブデン、グラフア
ィトなどの潤滑性向上剤についても、１．０重量％以上
５堰重量％以下であれば同様な効果を得ることができる
。

以上の結果、カルボン酸アミン塩を０．５重量％以上ま
たは多価アルコールのカルボン酸部分ェステルを０．５
重量％以上５０重量％以下、またはこれの両者の混合物
を０．５重量％以上５０重量％以下を含み、かつ脂肪酸
、二硫化モリブデン、グラフアィトなどの潤滑性向上剤
を１．の重量％以上５の重量％以下含んだ精製鉱油を塗
布したメッキの施されてし、ないワイヤは従爺メッキ付
ワイヤに比べて、耐錆性が２〜３倍向上し、ワイヤの送
給負荷が約５０％軽減され、かつアーク安定性やスパッ
タ発生度合などの溶接性能もメッキ付と同等以上に有す
ることが明らかとなった。

そして加えて、メッキ処理をなくしたため、製造価格の
低減と公害発生の危険をなくすことができたものであり
、その産業性は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるワイヤの拡大断面図、第２図は同
ワイヤの表面の拡大断面図、第３図および第４図はそれ
ぞれ本発明のワイヤにおける効果を示す特性図である。１……ワイヤ。第１図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

１カルボン酸アミン塩を０．５重量％以上５０重量％
以下または多価アルコールのカルボン酸部分エステルを
０．５重量％以上５０重量％以下、またはこの両者を合
せて０．５重量％以上５０重量％以下を含有し、かつ脂
肪酸、グラフアイト、二硫化モリブテンなどの潤滑性向
上剤を１．０重量％以上５０重量％以下含有した精製鉱
油を塗布した銅メツキなどのメツキが施されていないこ
とを特徴とする自動溶接用ワイヤ。