JP2556847B2 - Gas shield welding wire - Google Patents
Gas shield welding wireInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は溶接用ワイヤに関する。更に詳述すると、本
発明はCO2ガスシールド自動・半自動溶接等のガスシー
ルド溶接に用いて好適な溶接ワイヤに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a welding wire. More specifically, the present invention relates to a welding wire suitable for use in gas shield welding such as CO 2 gas shield automatic / semi-automatic welding.
[従来の技術] 粒界酸化層を適当量残存させることで、粒界酸化層中
の酸素の働きにより溶滴の移行特性をスムーズにするこ
と及び粒界酸化層により生じる機構により送給ローラで
のスリップを防止し、安定したワイヤ送給速度、つまり
良好な送給性を得ようとする試みは従来試されている
(特開昭58−128294号公報、特開昭59−61592号公
報)。[Prior Art] By leaving an appropriate amount of the grain boundary oxide layer, oxygen in the grain boundary oxide layer smoothes the droplet transfer characteristics, and the mechanism generated by the grain boundary oxide layer causes the feed roller to move. An attempt to prevent the slip of the wire and obtain a stable wire feeding speed, that is, a good feeding property has been tried in the past (JP-A-58-128294, JP-A-59-61592). .
しかし、このタイプの溶接用ワイヤを製造する場合は
適切に調整された雰囲気中に行なう焼鈍工程により均一
な粒界酸化層と表面スケール層を形成し、その後の酸洗
工程により表面スケール層を完全に除去し、かつ最適量
の粒界酸化層を均一に残存させる必要がある。しかし、
粒界酸化層を均一に残存させることは、極めて困難であ
る。However, when manufacturing this type of welding wire, a uniform grain boundary oxide layer and surface scale layer are formed by an annealing step performed in an appropriately adjusted atmosphere, and the surface scale layer is completely removed by a subsequent pickling step. It is necessary to remove it and to leave an optimum amount of the grain boundary oxide layer uniformly. But,
It is extremely difficult to uniformly leave the grain boundary oxide layer.
即ち、酸洗条件が弱いと部分的に焼鈍スケールが残存
し、後の銅メッキの密着性が著しく劣化する。このた
め、溶接中にコンジットケーブル内、トーチ内、通電チ
ップ内に銅粉が蓄積して送給不良を生じ、溶接が継続で
きなくなる。That is, if the pickling condition is weak, the annealing scale partially remains, and the adhesiveness of the subsequent copper plating is significantly deteriorated. For this reason, during welding, copper powder accumulates in the conduit cable, the torch, and the current-carrying tip to cause a feed failure, which makes it impossible to continue welding.
このスケール残存状態を参考図第1図の顕微鏡写真に
示す。The state in which the scale remains is shown in the micrograph of FIG.
一方、酸洗条件が強すぎると、粒界酸化層が部分的に
溶解し、跡に横溝のみが形成される。この場合、良好な
送給性は保護できるが粒界酸化層中の酸素の効果が得ら
れないため、良好な溶滴の移行性を常に均一な状態で確
保することが出来ず、スパッタの多発を招く。On the other hand, if the pickling conditions are too strong, the grain boundary oxide layer is partially dissolved, and only lateral grooves are formed in the trace. In this case, good feedability can be protected, but the effect of oxygen in the grain boundary oxide layer cannot be obtained, so good droplet migration cannot always be ensured in a uniform state, and frequent spattering occurs. Invite.
参考図第2図の顕微鏡写真に部分滴に溶解している一
例を示す。The micrograph of the reference diagram in FIG. 2 shows an example of dissolution in partial droplets.
一方、溶接アークの安定性を改善する別の方法とし
て、ワイヤ表面にアルカリ金属を付着させる提案もなさ
れている。On the other hand, as another method for improving the stability of the welding arc, it has been proposed to attach an alkali metal to the wire surface.
その一つとして、アルカリ金属の脂肪酸塩や、炭酸塩
を塗付する方法がある(特開昭58−3797号公報)。As one of them, there is a method of applying a fatty acid salt of an alkali metal or a carbonate (Japanese Patent Laid-Open No. 58-3797).
さらに、具体的な方法としては、ステアリン酸カリを
含んだ乾式潤滑剤を用い、伸線工程においてワイヤ表面
に固着させる方法がある(特開昭60−231599号公報)。Further, as a specific method, there is a method in which a dry lubricant containing potassium stearate is used and fixed on the wire surface in the wire drawing step (JP-A-60-231599).
又、潤滑剤としてカリ分を含有した油により伸線する
ことで付着させる提案もなされている(特開昭61−1269
95号公報)。In addition, it has been proposed to attach it by drawing an oil containing potassium as a lubricant by wire drawing (JP-A-61-1269).
No. 95).
これらの提案にある様に、例えば微量のカリ分をワイ
ヤ表面に付着させることにより、溶接アークの安定性は
改善できる。As in these proposals, the stability of the welding arc can be improved by, for example, depositing a trace amount of potassium on the wire surface.
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、実生産においての問題は、この極く微
量のカリ分をどの様にして均一に付着させるかどうかで
あり、またそのような溶接用ワイヤを安定した品質で工
業的に大量に確保できるか否かにある。[Problems to be Solved by the Invention] However, the problem in actual production is how to evenly attach such an extremely small amount of potassium, and to stabilize such welding wire. It depends on whether or not quality can be industrially secured in large quantities.
また、カリの付着においても上述の出願はいずれも満
足のいくものではない。Moreover, none of the above-mentioned applications is satisfactory in terms of adhesion of potassium.
例えば、特開昭58−3797号公報は、具体的に均一なア
ルカリ金属を付着させる方法が明示させていない点で不
充分であるが、さらに、本発明者らは、アルカリ金属の
中では特にカリが溶接アークの改善に寄与する効果が大
きいこと、及びカリ分の源として炭酸カリは、吸湿性が
高く、ワイヤ表面に極く微量付着させることで、著しく
ワイヤ表面が錆やすく、通常、製造後数箇月から数年を
経て使用される溶接ワイヤには不向きであることを見い
出した。For example, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 58-3797 is deficient in that a method for specifically adhering a uniform alkali metal is not specified. Potassium has a large effect of improving the welding arc, and potassium carbonate as a source of potassium has a high hygroscopicity, and it adheres to the wire surface in an extremely small amount, so that the wire surface is easily rusted and is usually manufactured. It has been found that it is not suitable for welding wires that are used several months to several years later.
また、特開昭60−231599号公報には、カリ源として工
業用ステアリン酸カリ粉末を用い溶接用ワイヤの最終伸
線工程において、ワイヤ10kg当たり0.2〜10gの脂肪酸カ
リ塩を付着している。そして、その付着手段として、乾
式伸線にて、最終製品径まで伸線する際、ダイス数を1
個に限り減面率30%以下で0.2〜10gの量をコントロール
するようにしている。この量はステアリン酸カリとして
カリ分を求めると2.4〜121ppmに相当する。Further, in JP-A-60-231599, industrial potassium stearate powder is used as a potassium source and 0.2 to 10 g of fatty acid potassium salt is deposited per 10 kg of wire in the final wire drawing step of the welding wire. Then, as the adhesion means, when the wire is drawn to the final product diameter by dry drawing, the number of dies is 1
As for only individual pieces, the area reduction rate is 30% or less and the amount of 0.2 to 10 g is controlled. This amount corresponds to 2.4 to 121 ppm when the potassium content is calculated as potassium stearate.
本発明者らは、この様な方法によって得られた溶接用
ワイヤは次の欠点があることを見い出した。The present inventors have found that the welding wire obtained by such a method has the following drawbacks.
即ち、ワイヤ10kg当り、約2g(カリ分としては24pp
m)以上の潤滑性物質であり、かつ吸湿性の高い物質で
あるステアリン酸カリがワイヤ表面に付着すると、送給
ローラでワイヤがスリップし、均一な速度でワイヤを送
給することができず、溶接電流、電圧が大巾に変動し安
定した溶接アークが得られず、スパッターが多発する。
またワイヤ送給用コンジットケーブルが長い又は強く曲
げて使われる場合には、送給不能となる。詳細は後述す
るワイヤNo.3,4,5,6の試験結果で示しているが、ワイヤ
No.5(カリ付着量28ppm、ステアリン酸カリとしては2.3
g/ワイヤ10kg)、ワイヤNo.6(カリ付着量61ppm。ステ
アリン酸カリとしては5.0g/ワイヤ10kg)では緩やかな
送給系(コンジット配置・A)でも不具合が生じる。又
は長時間使用しているとコンジット内にステアリン酸カ
リが蓄積固化し、送給を妨げる。しかもワイヤの耐錆性
を劣化させ実用に供しえない。That is, about 2 g per 10 kg of wire (24 pp for potassium)
If potassium stearate, which is a lubricative substance of m) or higher and has a high hygroscopicity, adheres to the wire surface, the wire will slip at the feeding roller and the wire cannot be fed at a uniform speed. , The welding current and voltage fluctuate widely and a stable welding arc cannot be obtained, and spatter frequently occurs.
Further, if the wire feeding conduit cable is long or is bent strongly, it cannot be fed. Details are shown in the test results of wire Nos. 3, 4, 5 and 6 described later.
No. 5 (potassium adhesion 28ppm, potassium stearate 2.3
g / wire 10kg), wire No. 6 (potassium adhesion amount 61ppm. As potassium stearate 5.0g / wire 10kg), a problem occurs even with a gentle feeding system (conduit arrangement / A). Or, if it is used for a long time, potassium stearate accumulates and solidifies in the conduit, hindering the feeding. Moreover, it deteriorates the rust resistance of the wire and cannot be put to practical use.
又、極微量で溶接アークを改善する効果のあるカリ分
が2.4〜121ppmの広い範囲で変動すると溶接アークの拡
がりが著しく変化し、適切な溶接電流、電圧の関係を設
定しきれないという現象が生じる。Also, if the potassium content, which has the effect of improving the welding arc with a very small amount, fluctuates within a wide range of 2.4 to 121 ppm, the spread of the welding arc changes significantly, and it is not possible to set an appropriate welding current / voltage relationship. Occurs.
一方、伸線工程では、伸線ダイスが新しいうちは、良
好な伸線性を示し、多量の潤滑剤が付着するが、継続し
て使用されるにつれて、付着量は減少するため、乾式伸
線で付着させたカリ分をより均一な範囲で調整したワイ
ヤが必要となる。On the other hand, in the wire drawing step, while the wire drawing die is new, it shows good wire drawability and a large amount of lubricant adheres, but the amount of adhesion decreases with continued use, so dry wire drawing It is necessary to have a wire in which the amount of attached potassium is adjusted in a more uniform range.
さらに、特開昭61−126995号公報にはカリ分を油中に
混合することによりワイヤ表面にカリを付着させる提案
がある。しかし、油や水溶性潤滑剤を用いた伸線方法は
ワイヤの表面を美しく仕上げる場合に多用されているこ
とから判る用に被加工材の表面に、潤滑剤をできるだけ
残さない方法である。従ってアークの安定性に充分寄与
できる量のカリ分を伸線ダイスの形状や、減面率を種々
変更しても付着させることは難しい。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-126995 proposes that potassium is attached to the wire surface by mixing the potassium with oil. However, the wire drawing method using oil or a water-soluble lubricant is a method that is often used when the surface of a wire is to be beautifully finished. Therefore, it is a method of leaving the lubricant as little as possible on the surface of the work material. Therefore, it is difficult to deposit an amount of potassium that can sufficiently contribute to the stability of the arc even if the shape of the wire drawing die and the area reduction rate are variously changed.
以上の如く、カリを付着させることは、カリを均一に
付着させることが難しいのみでなく、たとえカリを適量
付着させてアーク安定性に効果を出しても、粒界酸化の
横溝の如く、送給ローラでのスリップを防止するには効
果なく、送給系がきつくなる、あるいは長尺コンジット
で使用されると、安定したワイヤの送給速度が得られ
ず、送給不良が生じ、良好なアークが得られず、スパッ
タが多くなり、さらにひどくなるとアーク不安定を生じ
溶接欠陥が生じる。As described above, it is not only difficult to uniformly deposit potassium, but even if an appropriate amount of potassium is deposited to exert an effect on arc stability, it is difficult to transfer potassium like a transverse groove of grain boundary oxidation. It is not effective to prevent slipping at the feeding roller, and the feeding system becomes tight, or if it is used in a long conduit, a stable feeding speed of the wire cannot be obtained and feeding failure may occur If an arc cannot be obtained, the amount of spatter increases, and if it becomes worse, arc instability occurs and welding defects occur.
[発明の目的] 本発明は、以上に述べた従来の粒界酸化による横溝形
成とカリ付着の各々の提案のもつ不具合を改善するた
め、酸洗条件が強すぎて、粒界酸化層中に酸素がなくな
り、横溝のみが残存した時でも、この横溝の空洞部へ新
たに、酸素の代りに溶滴移行性を改善する物質を補充す
ることにより、安定して優れた溶滴移行性を示す溶接ワ
イヤを提供することを目的とする。[Object of the Invention] In order to improve the disadvantages of the above-mentioned proposals of lateral groove formation and potassium adhesion by grain boundary oxidation, the present invention has been found that the pickling conditions are too strong, and Even when the oxygen is exhausted and only the lateral groove remains, a stable and excellent droplet transfer property is exhibited by replenishing the cavity of the lateral groove with a substance that improves the droplet transfer property instead of oxygen. It is intended to provide a welding wire.
[問題点を解決するための手段] かかる目的を達成するため、本発明のガスシールド溶
接用ワイヤは、鋼素地表面に粒界酸化による横溝を有
し、銅メッキ層中にカリ分を含有させるようにしてい
る。[Means for Solving the Problems] In order to achieve such an object, the gas shield welding wire of the present invention has a lateral groove formed by grain boundary oxidation on the surface of the steel base material and contains a potassium component in the copper plating layer. I am trying.
上述の構成の溶接ワイヤは、種々の実験の結果、アル
カリ金属のうち、特にカリをメッキ層中へ含有させるこ
とによって、常に安定した送給性を確保でき、かつアー
クも安定し、スパッタの発生も少ないことが判明した。As a result of various experiments, the welding wire having the above-mentioned configuration can always ensure a stable feedability by containing potassium among the alkali metals in the plating layer, stabilize the arc, and generate spatter. Also turned out to be few.
[実施例] 以下実施例を参照して本発明の溶接ワイヤを詳細に説
明する。[Examples] The welding wire of the present invention will be described in detail below with reference to Examples.
本発明の溶接ワイヤは、次のようにして製造される。 The welding wire of the present invention is manufactured as follows.
従来と全く同じ製造工程の中で、単に銅メッキ液を従
来一般に使われている青化ソーダと青化銅を主成分とす
るメッキ液(例えば、青化ソーダ75〜100g/l、青化銅60
〜80g/l:めっき技術便覧初版第163頁表4.4)から、青化
カリと青化銅を主成分とするメッキ液(例えば、青化カ
リ65〜90g/l、青化銅50〜70g/l:めっき技術便覧初版第1
63頁4.4)に変更する、あるいはピロリン酸カリとピロ
リン酸銅を主成分とするメッキ液(例えば、ピロリン酸
銅75〜105g/l、ピロリン酸カリ280〜370g/l:めっき技術
便覧初版第173頁表4.9)によるカリメッキを施すこと
で、ワイヤ全体として0.5〜20ppmのカリを連続してメッ
キ層中に含有させることができる。従ってカリの所在位
置はメッキ層を形成する電着粒子の中に取り込まれたも
の、即ち、銅メッキ層中及び横溝中に含有されている。
従来、青化ソーダ、青化カリ、青化銅などを主成分とす
る電気メッキでは、銅のみが析出し、推定ではあるが、
銅粒子の間にメッキ液が閉じこめられるということは考
えていなかった。In the completely same manufacturing process as the conventional one, a copper plating solution that is generally used in the past is a soda cyanide and a plating solution that contains bronze as a main component (for example, soda 75 to 100 g / l, bromide 60
~ 80g / l: Plating Technology Handbook First Edition, page 163, Table 4.4), and based on plating solution containing potassium cyanide and bronze as main components (for example, potassium cyanide 65-90g / l, copper bromide 50-70g / l: Plating Technology Handbook First Edition No. 1
Plating solution changed to page 63 (4.4) or containing potassium pyrophosphate and copper pyrophosphate as main components (for example, copper pyrophosphate 75 to 105 g / l, potassium pyrophosphate 280 to 370 g / l: plating technology handbook first edition 173 By performing potash plating according to Table 4.9) on the page, 0.5 to 20 ppm of potash can be continuously contained in the plated layer as a whole wire. Therefore, the location of potassium is contained in the electrodeposited particles forming the plating layer, that is, contained in the copper plating layer and the lateral grooves.
Conventionally, in electroplating mainly composed of soda blue, potassium cyanide, copper bronze, etc., only copper is deposited, which is estimated,
I did not think that the plating solution would be trapped between the copper particles.
製造方法についてさらに詳述する。 The manufacturing method will be described in more detail.
焼鈍によって粒界酸化とともに表面スケールが発生し
たワイヤを酸洗によって、表面スケールは少なくとも完
全に除去し、粒界酸化物の酸化物が残存又は溶解により
空洞化した溶接ワイヤを次工程の伸線工程で横溝を形成
する。なお、酸洗と、伸線工程の間にメッキ工程を入れ
ても良い。また、伸線工程は全プロック乾式伸線として
もよい。By pickling the wire where surface scale was generated along with grain boundary oxidation due to annealing, the surface scale was at least completely removed, and the welding wire in which the oxide of the grain boundary oxide was left or melted to form a cavity was drawn in the next step. To form a lateral groove. A plating process may be inserted between the pickling and the wire drawing process. Further, the wire drawing step may be all block dry wire drawing.
そのときの乾式伸線の潤滑剤に工業用ステアリン酸カ
リを主成分とする潤滑剤を用いて、メッキのカリを補助
するカリとして、横溝中にカリを圧入し、保持させても
よい。An industrial lubricant containing potassium stearate as a main component may be used as a lubricant for dry wire drawing at that time, and potassium may be press-fitted into and held in the lateral groove as a potassium for assisting plating potassium.
[発明の効果] 以上の説明より明らかように、本発明のワイヤは、銅
素地表面に粒界酸化による横溝を設け、銅メッキ層中に
カリ分を含有させるようにしているので、酸洗条件が強
過ぎて粒界酸化層中に酸素がなくなり横溝のみが残存し
たときでも、カリ分の補充によって安定かつ優れた溶滴
移行性を確保できる。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the wire of the present invention is provided with lateral grooves by grain boundary oxidation on the surface of the copper base material so that the copper plating layer contains potassium, so the pickling conditions Is too strong and oxygen is lost in the grain boundary oxide layer and only the lateral grooves remain, the stable and excellent droplet transfer property can be secured by supplementing the potassium content.
さらに、ワイヤ表面に均一にかつ堅固に存在するメッ
キ中にカリを含有させることにより、常に安定した量の
カリをアーク空間に添加できるので溶接アークが安定な
ものとなる。さらに、コンジット内面との接触によるカ
リの脱落およびワイヤへの再付着による悪影響を最小限
に抑えることが出来る。Further, by containing potassium in the plating that is uniformly and firmly present on the wire surface, a stable amount of potassium can be always added to the arc space, so that the welding arc becomes stable. Further, it is possible to minimize the detrimental effect of potassium coming off due to contact with the inner surface of the conduit and redeposition on the wire.
このことは、以上の製造方法で製作した表1に示す種
々のワイヤを用いて、送給系を変化させた条件の基でCO
2溶接を行ない、アークの安定性、スパッタの発生量を
調査した結果よりも明らかである。This means that various wires shown in Table 1 manufactured by the above manufacturing method are used, and CO is changed under the condition that the feeding system is changed.
2 It is clearer than the result of conducting welding and investigating the stability of the arc and the amount of spatter generated.
・使用した素線の化学成分 YGW−11 ワイヤ径1.2mmφ ・ワイヤの化学成分 C:0.07、 Si:0.79、 Mn:1.55、 P:0.015、 S:0.010、 Ti:0.15。・ Chemical composition of the used wire YGW-11 Wire diameter 1.2mmφ ・ Chemical composition of wire C: 0.07, Si: 0.79, Mn: 1.55, P: 0.015, S: 0.010, Ti: 0.15.
・溶接試験方法 ワイヤ YGW11 1.2mmφ 溶接条件 280〜300A−30〜32V−30cpm 方法 ビードオンプレート溶接 (トーチ固定、台車走行) 母材 SM41B(16mmt) Extension 20〜25mm シールドガス 100%CO2 201/min 使用コンジット及び配置 1)3mコンジット(送給系は緩やか) スプールよりワイヤをストレートに送給 2)6mコンジット(送給系はきつい) スプールよりワイヤを1回転(300mmφループ)させて
から送給 前記溶接要領でアークの安定性、スパッタの発生量等
を調査した結果を第1表に示す。・ Welding test method Wire YGW11 1.2mmφ Welding condition 280 to 300A-30 to 32V-30cpm Method Bead on plate welding (torch fixed, trolley running) Base material SM41B (16mmt) Extension 20 to 25mm Shield gas 100% CO 2 201 / min Conduit used and arrangement 1) 3m conduit (slow feed system) Wire is fed straight from spool 2) 6m conduit (feed system is tight) Wire is rotated once from spool (300mmφ loop) before feeding Table 1 shows the results of an investigation of the stability of the arc and the amount of spatter generated in the welding procedure.
【図面の簡単な説明】 第1図及び第2図はコンジットの配置図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 and FIG. 2 are layout diagrams of conduits.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−108996(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── --Continued from the front page (56) References JP-A-63-108996 (JP, A)
Claims (4)
銅メッキ層中にカリ分を含有することを特徴とするガス
シールド溶接用ワイヤ。1. A lateral groove formed by grain boundary oxidation on the surface of a steel substrate,
A wire for gas shield welding, wherein the copper plating layer contains potassium.
酸銅とを主成分とするメッキ液から供給されたものであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のガス
シールド溶接用ワイヤ。2. The gas shield welding according to claim 1, wherein the potassium content is supplied from a plating solution containing potassium pyrophosphate and copper pyrophosphate as main components. For wire.
分とするメッキ液から供給されたものであることを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載のガスシールド溶接
用ワイヤ。3. The gas shield welding according to claim 1, wherein the potassium content is supplied from a plating solution containing potassium bromide and copper bromide as main components. For wire.
着含有することを特徴とする特許請求の範囲第1項ない
し第3項のいずれかに記載のガスシールド溶接用ワイ
ヤ。4. The wire for gas shield welding according to any one of claims 1 to 3, wherein 0.5 to 20 ppm of potassium is adhered and contained with respect to the entire wire.
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- 1986-12-10 JP JP61295437A patent/JP2556847B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9643284B2 (en) | 2005-06-10 | 2017-05-09 | National Institute For Materials Science | Welding wire and welding method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS63149093A (en) | 1988-06-21 |
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