JPH054199B2 - - Google Patents
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- JPH054199B2 JPH054199B2 JP16501286A JP16501286A JPH054199B2 JP H054199 B2 JPH054199 B2 JP H054199B2 JP 16501286 A JP16501286 A JP 16501286A JP 16501286 A JP16501286 A JP 16501286A JP H054199 B2 JPH054199 B2 JP H054199B2
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- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明はフラツクス中に含有されている金属成
分や金属間化合物が、ワイヤ焼鈍時に酸化される
ことのない継目なしフラツクス入りワイヤの製造
方法に関するものである。 ［従来の技術］ 金属の溶接において溶接金属中に拡散性水素が
存在すると被溶接物の耐割れ性や耐気孔性を損な
うおそれがある。このため溶接金属中の拡散性水
素量を抑制する手段の１つとして溶接ワイヤに充
填されるフラツクスについては可能な限りポテン
シヤル水分量を減らすことが要請される。そこで
従来のフラツクス入りワイヤの製造においては、
十分乾燥させてポテンシヤル水分量を10〜70ppm
程度にしたフラツクスを充填することが必要とさ
れていた。 尚本明細書においてポテンシヤル水分とは、水
分のみならず、油類その他のあらゆる水素源を含
む全てのものである。ところで継目なしフラツク
ス入りワイヤは、ワイヤの送給性を改善すること
を主目的に開発されたものであり、その製造に当
たつては、引抜管、押出管或は溶接管等のパイプ
に十分乾いたフラツクスを充填した後、若しくは
帯板にフラツクスを散布しながら該帯板を巻き込
んでシームを溶接し、次いで伸線及びめつきの各
工程を経ることにより行なわれるが、伸線工程の
前・中・後いずれかにおいて焼鈍工程に付加する
のが一般であり、これによりワイヤの硬度が低下
されかつ均一になる。 ［発明が解決しようとする問題点］ 上記のようにポテンシヤル水分量を十分に抑制
した乾燥性フラツクスを使用した場合でも、500
℃以上で焼鈍を実施すると、フラツクスに添加さ
れているMgやAl等の金属成分及びこれらの金属
間化合物がきわめて容易に酸化され、その添加目
的であるアーク安定性、脱酸性を著しく損なうと
いう問題を招来する。示差熱分析による調査の結
果では、フラツクス中の例えばMg及びAlは、焼
鈍温度が550℃を越えるといずれも酸化しはじめ
ることが分かつている。そこで本発明者等は、フ
ラツクス充填部をAr及びN2ガスで置換すること
により不活性ガス雰囲気にした状態で該フラツク
ス中のMg及びAlの酸化調査を行なつた。その結
果、いずれの不活性ガスの場合も、Mg及びAlの
酸化が進行していて、フラツクス中の添加金属の
酸化防止は不十分であることがわかつた。これら
のことから本発明者等は、ワイヤ焼鈍時における
添加金属の酸化を防止するには、ワイヤ焼鈍時に
おけるフラツクス充填部の雰囲気を単に不活性雰
囲気とするのではなく思い切つて還元雰囲気にす
る必要があるのではないかとの指針を得るに至つ
た。 本発明はこの様な事情に鑑みてなされたもので
あつて、その目的はワイヤ焼鈍時にフラツクス充
填部に強い還元雰囲気を形成することによつて、
添加金属の酸化を防止し、しかも溶接金属中の拡
散性水素の抑制を可能ならしめる継目なしフラツ
クス入りワイヤの製造方法を提供することにあ
る。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る継目なしフラツクス入りワイヤの
製造方法は、焼鈍前におけるワイヤのポテンシヤ
ル水分量を80〜3000ppmに調整し、ワイヤを焼鈍
したときに原子状水素を発生させることによりフ
ラツクス充填部に還元雰囲気を形成する点にその
要旨を有するものである。 ［作用］ フラツクス充填部に還元雰囲気を形成する方法
としては、フラツクス充填部をH2ガスで置換す
る方法も考えられるが、この方法で導入された
H2は、ワイヤ焼鈍後もフラツクス充填部にH2ガ
スとしてそのまま滞留するので、溶接金属中の拡
散性水素量が増大するという問題が生じる。とこ
ろが原子状水素で還元雰囲気を形成すれば原子状
水素はH2ガスよりも還元性がはるかに強く、し
かも元々拡散性に富んでいる為、焼鈍後冷却され
る迄の間にパイプ壁を通して外部に散逸され易い
という特性があり、原子状水素がワイヤ中に多量
に残存することはないのである。即ち焼鈍時はパ
イプ内にあつてAl等の酸化を防止し、焼鈍後は
速やかに放散されるという誠に好都合な成分であ
る。尚原子状水素は極めて不安定であるから焼鈍
前からワイヤ内部に添加しておくことは困難であ
る。このため本発明においては、焼鈍により原子
状水素をフラツクス充填部に発生させる構成とし
たものである。原子状水素は、ワイヤのポテンシ
ヤル水分量を適宜制御すれば、焼鈍時の加熱によ
り、下記の又はの反応機構にしたがつて生成
する。 フラツクス被添加金属＋H2Ｏ 加熱 ――→ 金属酸化物＋Ｈ（原子状水素） 有機物熱分解 ―――→ H2Ｏ＋低級炭化水素＋Ｈ（原子状水素） 本発明者等はの反応に関し、フラツクス被添
加金属の１つである鉄粉について検討・分析した
結果、の反応は180℃前後から始まり、600℃に
おいては水分の約80％が原子状水素になつている
ことをガスクロマトグラフイーにより確認した。 の反応は、主としてフラツクス充填部のパイ
プ類に付着している油や油脂類等のポテンシヤル
水分量の熱分解であるが、これらは溶接金属中の
拡散性水素源として、従来は有機溶剤などを用い
て除去していたものである。 この様に従来技術においてはフラツクスへの添
加を可能な限り抑制していた水分，油等の水素源
を、本発明においては逆に積極的に添加して前記
した本発明の目的を達成せんとするものである。 ワイヤのポテンシヤル水分量は80〜3000ppm、
好ましくは100〜1000ppmに調整する。 ワイヤのポテンシヤル水分量が80ppm未満の場
合、焼鈍に際して生成する水分量が少ないので
MgやAl等の被溶加金属の酸化を防止することが
できない。一方ワイヤのポテンシヤル水分量が
3000ppmを超えると、前記，の反応に関与し
なかつた水分が製品中に残存し溶接金属中の拡散
性水素量を増大させる。 ［実施例］ 以下、本発明を実施例により更に具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。 尚本発明においてはワイヤのポテンシヤル水分
量の測定方法は、特に限定されるものではない
が、以下の実施例ではカールフイツシヤー法及び
不活性ガス抽出法を用いた。焼鈍前の供試ワイヤ
の表面をエーテル等の有機溶媒を用いて洗浄した
あと、カールフイツシヤー法は酸素雰囲気中で
750〜1000℃で抽出して水分量を定量するもので
あり、不活性ガス抽出法はワイヤ中に含まれる水
素源を炭素と反応させることにより還元し、生成
した水素量をガスクロマトグラフにより定量し
て、その数値を水分量に換算するものである。 フラツクス入りワイヤは軟鋼製パイプにフラツ
クスを充填し、常法に従つてワイヤ径1.2mm〓のも
のを製造した。 第１表に軟鋼製パイプの成分組成を重量％で示
す。また第２表にフラツクス組成の配合量を重量
％で示す。
分や金属間化合物が、ワイヤ焼鈍時に酸化される
ことのない継目なしフラツクス入りワイヤの製造
方法に関するものである。 ［従来の技術］ 金属の溶接において溶接金属中に拡散性水素が
存在すると被溶接物の耐割れ性や耐気孔性を損な
うおそれがある。このため溶接金属中の拡散性水
素量を抑制する手段の１つとして溶接ワイヤに充
填されるフラツクスについては可能な限りポテン
シヤル水分量を減らすことが要請される。そこで
従来のフラツクス入りワイヤの製造においては、
十分乾燥させてポテンシヤル水分量を10〜70ppm
程度にしたフラツクスを充填することが必要とさ
れていた。 尚本明細書においてポテンシヤル水分とは、水
分のみならず、油類その他のあらゆる水素源を含
む全てのものである。ところで継目なしフラツク
ス入りワイヤは、ワイヤの送給性を改善すること
を主目的に開発されたものであり、その製造に当
たつては、引抜管、押出管或は溶接管等のパイプ
に十分乾いたフラツクスを充填した後、若しくは
帯板にフラツクスを散布しながら該帯板を巻き込
んでシームを溶接し、次いで伸線及びめつきの各
工程を経ることにより行なわれるが、伸線工程の
前・中・後いずれかにおいて焼鈍工程に付加する
のが一般であり、これによりワイヤの硬度が低下
されかつ均一になる。 ［発明が解決しようとする問題点］ 上記のようにポテンシヤル水分量を十分に抑制
した乾燥性フラツクスを使用した場合でも、500
℃以上で焼鈍を実施すると、フラツクスに添加さ
れているMgやAl等の金属成分及びこれらの金属
間化合物がきわめて容易に酸化され、その添加目
的であるアーク安定性、脱酸性を著しく損なうと
いう問題を招来する。示差熱分析による調査の結
果では、フラツクス中の例えばMg及びAlは、焼
鈍温度が550℃を越えるといずれも酸化しはじめ
ることが分かつている。そこで本発明者等は、フ
ラツクス充填部をAr及びN2ガスで置換すること
により不活性ガス雰囲気にした状態で該フラツク
ス中のMg及びAlの酸化調査を行なつた。その結
果、いずれの不活性ガスの場合も、Mg及びAlの
酸化が進行していて、フラツクス中の添加金属の
酸化防止は不十分であることがわかつた。これら
のことから本発明者等は、ワイヤ焼鈍時における
添加金属の酸化を防止するには、ワイヤ焼鈍時に
おけるフラツクス充填部の雰囲気を単に不活性雰
囲気とするのではなく思い切つて還元雰囲気にす
る必要があるのではないかとの指針を得るに至つ
た。 本発明はこの様な事情に鑑みてなされたもので
あつて、その目的はワイヤ焼鈍時にフラツクス充
填部に強い還元雰囲気を形成することによつて、
添加金属の酸化を防止し、しかも溶接金属中の拡
散性水素の抑制を可能ならしめる継目なしフラツ
クス入りワイヤの製造方法を提供することにあ
る。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る継目なしフラツクス入りワイヤの
製造方法は、焼鈍前におけるワイヤのポテンシヤ
ル水分量を80〜3000ppmに調整し、ワイヤを焼鈍
したときに原子状水素を発生させることによりフ
ラツクス充填部に還元雰囲気を形成する点にその
要旨を有するものである。 ［作用］ フラツクス充填部に還元雰囲気を形成する方法
としては、フラツクス充填部をH2ガスで置換す
る方法も考えられるが、この方法で導入された
H2は、ワイヤ焼鈍後もフラツクス充填部にH2ガ
スとしてそのまま滞留するので、溶接金属中の拡
散性水素量が増大するという問題が生じる。とこ
ろが原子状水素で還元雰囲気を形成すれば原子状
水素はH2ガスよりも還元性がはるかに強く、し
かも元々拡散性に富んでいる為、焼鈍後冷却され
る迄の間にパイプ壁を通して外部に散逸され易い
という特性があり、原子状水素がワイヤ中に多量
に残存することはないのである。即ち焼鈍時はパ
イプ内にあつてAl等の酸化を防止し、焼鈍後は
速やかに放散されるという誠に好都合な成分であ
る。尚原子状水素は極めて不安定であるから焼鈍
前からワイヤ内部に添加しておくことは困難であ
る。このため本発明においては、焼鈍により原子
状水素をフラツクス充填部に発生させる構成とし
たものである。原子状水素は、ワイヤのポテンシ
ヤル水分量を適宜制御すれば、焼鈍時の加熱によ
り、下記の又はの反応機構にしたがつて生成
する。 フラツクス被添加金属＋H2Ｏ 加熱 ――→ 金属酸化物＋Ｈ（原子状水素） 有機物熱分解 ―――→ H2Ｏ＋低級炭化水素＋Ｈ（原子状水素） 本発明者等はの反応に関し、フラツクス被添
加金属の１つである鉄粉について検討・分析した
結果、の反応は180℃前後から始まり、600℃に
おいては水分の約80％が原子状水素になつている
ことをガスクロマトグラフイーにより確認した。 の反応は、主としてフラツクス充填部のパイ
プ類に付着している油や油脂類等のポテンシヤル
水分量の熱分解であるが、これらは溶接金属中の
拡散性水素源として、従来は有機溶剤などを用い
て除去していたものである。 この様に従来技術においてはフラツクスへの添
加を可能な限り抑制していた水分，油等の水素源
を、本発明においては逆に積極的に添加して前記
した本発明の目的を達成せんとするものである。 ワイヤのポテンシヤル水分量は80〜3000ppm、
好ましくは100〜1000ppmに調整する。 ワイヤのポテンシヤル水分量が80ppm未満の場
合、焼鈍に際して生成する水分量が少ないので
MgやAl等の被溶加金属の酸化を防止することが
できない。一方ワイヤのポテンシヤル水分量が
3000ppmを超えると、前記，の反応に関与し
なかつた水分が製品中に残存し溶接金属中の拡散
性水素量を増大させる。 ［実施例］ 以下、本発明を実施例により更に具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。 尚本発明においてはワイヤのポテンシヤル水分
量の測定方法は、特に限定されるものではない
が、以下の実施例ではカールフイツシヤー法及び
不活性ガス抽出法を用いた。焼鈍前の供試ワイヤ
の表面をエーテル等の有機溶媒を用いて洗浄した
あと、カールフイツシヤー法は酸素雰囲気中で
750〜1000℃で抽出して水分量を定量するもので
あり、不活性ガス抽出法はワイヤ中に含まれる水
素源を炭素と反応させることにより還元し、生成
した水素量をガスクロマトグラフにより定量し
て、その数値を水分量に換算するものである。 フラツクス入りワイヤは軟鋼製パイプにフラツ
クスを充填し、常法に従つてワイヤ径1.2mm〓のも
のを製造した。 第１表に軟鋼製パイプの成分組成を重量％で示
す。また第２表にフラツクス組成の配合量を重量
％で示す。
【表】
【表】
＜ポテンシヤル水分量の制御＞
ワイヤのポテンシヤル水分量の制御は充填され
るフラツクスを吸湿させる方法により行なつた。 ＜アーク安定性の判定＞ アーク安定性の調査はアークの強さ、広がりの
変動、アークのばたつき、ワイヤの突出長さの変
動、スパツタ及びヒユーム発生量を総合して行な
つた。尚、以下の各表中、○：良好、△：やや不
良、×：不良を夫々あらわす。 ＜拡散性水素量の測定＞ ガスクロマトグラフ法により測定した。 実施例 １ 第１表Ａ−１に示す組成のパイプに第２表Ｂ−
１に示す組成のフラツクスを充填して、フラツク
ス入りワイヤを製造した。ワイヤに対するフラツ
クスの充填率は14％とした。焼鈍前ワイヤの水分
量（ppm）の測定は、カールフイツシヤー法（酸
素雰囲気、750℃抽出）により行なつた。溶接は
次の条件下で行なつた。 ＜溶接条件＞ 電源：直流・逆極性 電流：250A 電圧：27〜28V 姿勢：下向 速度：30cm／分 シールドガス：100％CO2 25／分 試験板：SM50A 尚、数値は少数点以下を四捨五入した値であ
る。試験結果を第３表に示す。
るフラツクスを吸湿させる方法により行なつた。 ＜アーク安定性の判定＞ アーク安定性の調査はアークの強さ、広がりの
変動、アークのばたつき、ワイヤの突出長さの変
動、スパツタ及びヒユーム発生量を総合して行な
つた。尚、以下の各表中、○：良好、△：やや不
良、×：不良を夫々あらわす。 ＜拡散性水素量の測定＞ ガスクロマトグラフ法により測定した。 実施例 １ 第１表Ａ−１に示す組成のパイプに第２表Ｂ−
１に示す組成のフラツクスを充填して、フラツク
ス入りワイヤを製造した。ワイヤに対するフラツ
クスの充填率は14％とした。焼鈍前ワイヤの水分
量（ppm）の測定は、カールフイツシヤー法（酸
素雰囲気、750℃抽出）により行なつた。溶接は
次の条件下で行なつた。 ＜溶接条件＞ 電源：直流・逆極性 電流：250A 電圧：27〜28V 姿勢：下向 速度：30cm／分 シールドガス：100％CO2 25／分 試験板：SM50A 尚、数値は少数点以下を四捨五入した値であ
る。試験結果を第３表に示す。
【表】
【表】
第３表から明らかな様に、
試験番号１及び２のものはワイヤの水分量が少
ないためフラツクス中のMgが酸化され、その結
果アーク安定性の悪化が観察された。 試験番号９及び10のものは、ワイヤの水分量過
多のため拡散性水素量が大となり、またアーク安
定性もやや劣化した。 試験番号３〜８のものは、本発明の条件を全く
満たすものであつて、いずれもアーク安定性が良
好であり且つ拡散性水素量も低水準であつた。 実施例 ２ 第１表Ａ−２に示す組成のパイプに第２表Ｂ−
２に示す組成のフラツクスを充填して、フラツク
ス入りワイヤを製造した。ワイヤに対するフラツ
クスの充填率は15％とした。焼鈍前ワイヤの水分
量の測定は実施例１の場合と同じとした。また、
溶接電流量は280Aとし、他の溶接条件は実施例
１の場合と同じとした。 試験結果を第４表に示す。
ないためフラツクス中のMgが酸化され、その結
果アーク安定性の悪化が観察された。 試験番号９及び10のものは、ワイヤの水分量過
多のため拡散性水素量が大となり、またアーク安
定性もやや劣化した。 試験番号３〜８のものは、本発明の条件を全く
満たすものであつて、いずれもアーク安定性が良
好であり且つ拡散性水素量も低水準であつた。 実施例 ２ 第１表Ａ−２に示す組成のパイプに第２表Ｂ−
２に示す組成のフラツクスを充填して、フラツク
ス入りワイヤを製造した。ワイヤに対するフラツ
クスの充填率は15％とした。焼鈍前ワイヤの水分
量の測定は実施例１の場合と同じとした。また、
溶接電流量は280Aとし、他の溶接条件は実施例
１の場合と同じとした。 試験結果を第４表に示す。
【表】
第４表から明らかな様に、
試験番号１のものはワイヤの水分量が少ないた
めフラツクス中のMg合金粉が酸化され、その結
果アーク安定性の悪化が観察された。 試験番号10のものはワイヤの水分量過多のため
拡散性水素量が大となり、またアークの安定性も
やや劣化した。 試験番号２〜９のものは、本発明の条件を全て
満たすものであつて、いずれもアーク安定性が良
好であり、且つ拡散性水素量も低水準であつた。 実施例 ３ 第１表Ａ−１に示す組成のパイプに第２表Ｂ−
３に示す組成のフラツクスを充填して、フラツク
ス入りワイヤを製造した。ワイヤに対するフラツ
クスの充填率は12％とした。焼鈍前ワイヤの水分
量の測定は前記不活性ガス抽出法により行なつ
た。また溶接条件は実施例２と同じとした。 試験結果を第５表に示す。
めフラツクス中のMg合金粉が酸化され、その結
果アーク安定性の悪化が観察された。 試験番号10のものはワイヤの水分量過多のため
拡散性水素量が大となり、またアークの安定性も
やや劣化した。 試験番号２〜９のものは、本発明の条件を全て
満たすものであつて、いずれもアーク安定性が良
好であり、且つ拡散性水素量も低水準であつた。 実施例 ３ 第１表Ａ−１に示す組成のパイプに第２表Ｂ−
３に示す組成のフラツクスを充填して、フラツク
ス入りワイヤを製造した。ワイヤに対するフラツ
クスの充填率は12％とした。焼鈍前ワイヤの水分
量の測定は前記不活性ガス抽出法により行なつ
た。また溶接条件は実施例２と同じとした。 試験結果を第５表に示す。
【表】
第５表から明らかな様に、
試験番号１のものはワイヤの水分量が少ないた
め、フラツクス中のA1粉が酸化され、その結果
アーク安定性の悪化が観察された。 試験番号８のものは、ワイヤの水分量過多のた
め拡散性水素量が大となり、アーク安定性もやや
劣化した。 試験番号２〜７のものは、本発明の条件を全て
満たすものであつて、いずれもアーク安定性が良
好であり、且つ拡散性の水素量も低水準であつ
た。 ［発明の効果］ 本発明に係るフラツクス入りワイヤの製造方法
によれば、従来技術ではフラツクスに添加するこ
とを可能な限り抑制すべきものとされていた水
分、油類等の水素源を、フラツクス中に逆に積極
的に添加することによつて、ワイヤ製造途次にお
ける焼鈍工程においても、フラツクス中の被添加
金属が酸化されることを防止したものである。従
つて上記被添加金属はその添加目的であるアーク
安定剤及び脱酸剤としての機能を十分に発揮し、
しかも溶接金属中の拡散性水素量が低水準に抑制
される効果と相俟つてすぐれた溶接作業性を示す
継目なしフラツクス入りワイヤが得られるのであ
る。
め、フラツクス中のA1粉が酸化され、その結果
アーク安定性の悪化が観察された。 試験番号８のものは、ワイヤの水分量過多のた
め拡散性水素量が大となり、アーク安定性もやや
劣化した。 試験番号２〜７のものは、本発明の条件を全て
満たすものであつて、いずれもアーク安定性が良
好であり、且つ拡散性の水素量も低水準であつ
た。 ［発明の効果］ 本発明に係るフラツクス入りワイヤの製造方法
によれば、従来技術ではフラツクスに添加するこ
とを可能な限り抑制すべきものとされていた水
分、油類等の水素源を、フラツクス中に逆に積極
的に添加することによつて、ワイヤ製造途次にお
ける焼鈍工程においても、フラツクス中の被添加
金属が酸化されることを防止したものである。従
つて上記被添加金属はその添加目的であるアーク
安定剤及び脱酸剤としての機能を十分に発揮し、
しかも溶接金属中の拡散性水素量が低水準に抑制
される効果と相俟つてすぐれた溶接作業性を示す
継目なしフラツクス入りワイヤが得られるのであ
る。
Claims (1)
- １ 焼鈍前におけるワイヤのポテンシヤル水分量
を80〜3000ppmに調整し、ワイヤを焼鈍して原子
状水素を発生させることによりフラツクス充填部
に還元雰囲気を形成することを特徴とする継目な
しフラツクス入りワイヤの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16501286A JPS6320198A (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 継目なしフラツクス入りワイヤの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16501286A JPS6320198A (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 継目なしフラツクス入りワイヤの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6320198A JPS6320198A (ja) | 1988-01-27 |
| JPH054199B2 true JPH054199B2 (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15804164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16501286A Granted JPS6320198A (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 継目なしフラツクス入りワイヤの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6320198A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102513549A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-06-27 | 中国南方航空工业(集团)有限公司 | 偏心内孔的加工方法 |
-
1986
- 1986-07-14 JP JP16501286A patent/JPS6320198A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102513549A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-06-27 | 中国南方航空工业(集团)有限公司 | 偏心内孔的加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6320198A (ja) | 1988-01-27 |
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