JP2561360B2

JP2561360B2 - 溶接線材及びその製造方法

Info

Publication number: JP2561360B2
Application number: JP2090884A
Authority: JP
Inventors: 勲夫岡崎; 仁志西村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-04-05
Filing date: 1990-04-05
Publication date: 1996-12-04
Anticipated expiration: 2011-12-04
Also published as: JPH03291193A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、鋼線、鉄線などの溶接線材及びその製造方
法に関する。

［従来の技術］鋼線、鉄線などの線材の溶接は、機械、電気、自動車
工業、バネ製造業など様々な分野で行われている。

従来、線材の溶接方法を図面を用いて説明する。第２
図（ａ）〜（ｄ）は従来の線材の溶接方法を示すもので
ある。第２図（ａ）において、１は接続しようとする線
材、２は前記線材１の切断末端である。次に、第２図
（ｂ）のように、前記線材１の切断末端２を対向させ、
接触させる。このとき加圧力Ｐを前記２つの線材１に加
える。次に第２図（ｃ）に示すように、前記線材１に電
流を流し、通電した電流の抵抗発熱により、切断末端２
の近辺を溶融させる。このとき、加圧力Ｐを前記２つの
線材１に加え、十分過大に押し込んで、できるだけ大き
い溶融突出部３を形成する。そして、第２図（ｄ）に示
すように、前記溶融突出部３をペンチなどで荒く除去し
た後、ヤスリがけなどを行って表面の仕上げを行う。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら前記従来技術では、線材を押し込むとき
に線材の中心軸がずれやすく、くいちがいが起きやすい
という課題があった。また、溶融突出部３の全周を均一
にヤスリがけすることは操作が困難で均一な円柱形にな
りにくいという課題もあった。このため特定の熟練作業
者しか良好な接続をすることができず、溶融線材製造の
エンドレス化、溶接線材使用のエンドレス化の障害にな
っていた。とりわけ自動車工業などでの溶接工程のライ
ンストップ解消のため、最近はエンドレスパックと呼ば
れる大容量巻き溶接線材の使用が盛んになってきている
が、ここでの溶接線材の接続は特定の熟練作業者しか良
好に行えず、エンドレスパック使用の拡大に大きな障害
となっていたという課題があった。また、前記溶融突出
部３の全周のヤスリがけが均一にできず、やや太くなっ
てしまうと、溶接トーチのコンタクトチップによる摺動
通電に支障をきたすという課題もあった。

本発明は前記従来技術を解決するため、溶接部の直径
が溶接部以外の線材の平均直径より細く、溶接トーチの
コンタクトチップによる摺動通電が円滑に行える溶接線
材を提供することを目的とする。

また本発明の製造方法は、特定の治具とフラックスを
用いて溶接を行なうことにより、線材の中心軸のずれの
ない接続が容易にでき、溶接操作が容易で熟練者以外で
も行え、かつ品質が優れた接続ができる溶接線材の製造
方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］前記目的を達成するため、本発明の溶接線材は、少な
くとも２本の線材が長さ方向に溶接された溶接線材であ
って、溶接部の直径（d₂）が溶接部以外の線材の平均直
径（d₁）の0.5倍を越え、溶接部の直径（d₂）が溶接部
以外の線材の平均直径（d₁）未満であり、かつ溶接部の
長さ（ｌ）が溶接部以外の線材の平均直径（d₁）の５倍
未満であることを特徴とする。

また、本発明の溶接線材の製造方法は、少なくとも２
本の線材を電気抵抗発熱を用いて溶接する方法であっ
て、前記線材の平均直径よりも大きな内径を有する中空
の耐熱性かつ絶縁性の管を用いて、前記中空管内に溶融
スラグ形成用フラックスを充填し、前記中空管内に、先
端を線材の平均直径よりも細くした前記少なくとも２本
の線材を挿通して先端面を接合させ、次いで前記線材に
電流を流して電気抵抗発熱により前記接合部を溶融し、
前記線材を一定距離押し込んで圧接溶接し、しかる後、
前記中空管と溶融スラグを除去することを特徴とする。

［作用］前記した本発明の構成によれば、溶接部の直径が溶接
部以外の線材の平均直径とほぼ同一か又は細く、かつ溶
接部の長さが短いので、溶接トーチのコンタクトチップ
による摺動通電が円滑に行える溶接線材とすることがで
きる。

また、前記した本発明の製造方法の構成によれば、中
空の耐熱性かつ絶縁性の管を被覆管として用い、この中
空管の内部で線材の溶接を行うので、中心軸のずれのな
い接続を容易に実施することができる。また、中空管内
面と線材との関隙に溶融スラグ形成用フラックスを充填
するので、溶接部の線径は、もとの線径とほぼ同一か又
は細く仕上げることができる。さらに、溶接部のヤスリ
がけもとくに必要としない。したがって熟練を要せずし
て溶接することができる。

［実施例］以下図面を用いて本発明の一実施例をさらに具体的に
説明する。

第１図は本発明の一実施例の溶接線材（第１図
（Ｄ））、およびその製造方法（第１図（Ａ）〜
（Ｃ））を示すものである。第１図（Ｄ）において、1
0,11は溶接した線材、12は溶接部であり、d₁は溶接部以
外の線材の平均直径、d₂は溶接部の直径、ｌは溶接部の
長さを示す。そしてこれらの関係は下記の通りとなって
いる。

0.5d₁＜d₂＜d₁ ……［Ｉ］ｌ＜5d₁ ……［II］前記式［Ｉ］および［II］を満足させる理由は、溶接
用線材のように使用する側において溶接トーチ中を円滑
に送給するには、溶接接続部d₂はもとの線材直径d₁より
細いことが好ましい。したがって、d₂＜d₁なる関係を満
足させる。しかし、溶接接続部d₂が余り細いと、この部
分より座屈して送給が困難になる。したがって溶接トー
チ中を線材が円滑に送給できるようにするため、接続部
の最小直径d₂は、もとの線材直径d₁の半分の太さを越え
るように確保する必要がある。

また、溶接部の線径の細い部分が短ければ、溶接トー
チのコンタクトチップでの通電の途切れはほんの一瞬で
あり、アーク溶接時のビード形状には何ら影響が出な
い。しかしそれが余り長すぎると、溶接ビードがくび
れ、アーク切れ不安定を引き起こす。その実用上の限度
は、溶接部の長さｌは、もとの線径d₁の５倍未満である
ことが必要である。

次に本発明の製造方法を説明する。

第１図（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の製造方法を示す。第
１図（Ａ）〜（Ｃ）において、１は接続しようとする線
材、２は前記線材１の切断末端である。切断末端は、先
端が先細となっていてもよいし、円柱状に均一太さにな
っていてもよい。４は中空の耐熱性かつ絶縁性の管（被
覆管）、５は溶接部、６はフララックス、７は溶融スラ
グである。そして、前記被覆管４の管内に前記線材１を
挿入させるので、被覆管４の管内直径d₃は、線材１の線
径d₁より大きいこと、すなわちd₃＞d₁なる関係にあるこ
とが必要である。

次に、中空の耐熱性かつ絶縁性の管（被覆管）４内に
溶融スラグ形成用フラックス（粒子）６を十分に充填す
る。溶融スラグ形成用フラックス（粒子）６としては、
チタニア、シリカなどのスラグ剤を用いることができ
る。前記スラグ剤には、フェロマンガン、フェロチタン
などの脱酸剤を若干量添加することもできる。前記スラ
グ剤の粘度は、線材の表面と被覆管内面との関隙を均一
に埋めるような細かい粒度であることが好ましい。また
フラックスの散逸を防ぐため、ナトリウムやカリウムな
どの水ガラスなどのバインダーを用いてフラックスに粘
度を持たせても良い。

前記被覆管４としては、溶融したスラグの温度と圧力
に耐えて、割れることがなければ、若干損傷するような
材料であっても差し支えない。たとえば1000℃程度の耐
熱性を有するセラミックでも使用できる。その他の材料
としては、アルミナセラミックスやジルコニアセラミッ
クスの他、溶接用裏当材、スタッド溶接用カートリッジ
用の基材として知られているシリカ、ほたる石、ベント
ナイトなどを基材とする安価な耐熱材料を使用しても良
い。また、被覆管４の電気絶縁性の程度は、鋼線の抵抗
発熱による溶接を妨げない程度の通常の絶縁性（例え
ば、数ＫΩ・cm以上の固有抵抗）があれば十分である。

溶接操作にあたっては、溶接スラグ形成用フラックス
（粒子）６が充填された被覆管４の両端から、接続しよ
うとする線材１を挿入し、線材１の先端部２を互いに接
触させて接合し、電流が通電できるようになるまで押し
込む。このとき余分なフラックスは線材と被覆管の間隙
を移動して、両側の管口からこぼれ落ち、線材と被覆管
の間隙は、残ったフラックスにより隙間なく埋められて
いる（第１図（Ａ））。とくに線材の先端の接触部分の
隙間には空隙がないように十分なフラックスを存在させ
ておくことが好ましい。

次に、線材１に加圧力Ｐを加えながら、電流を流し、
通電した電流により線材とその周囲のフラックスを溶融
させる。そして通電を継続しながら、線材１を一定距離
押し込んで圧接し、溶融金属と溶融スラグの圧力で、そ
れ以上の押し込みが困難となった時点、若しくは溶融ス
ラグが管口から溢れ始めた時点で通電の停止と加圧を停
止し、溶接を終了する（第１図（Ｂ））。

溶接が終了し、溶融金属が凝固した後に、前記被覆管
４と、溶融スラグの双方をハンマー等の機械的衝撃力で
破壊し、除去する（第１図（Ｃ））。最後に露出した線
材表面を布などで拭いて付着しているフラックスやスラ
グ類を除去し、接続作業を完了する。

以上のようにして仕上がった接続部は溶融スラグの分
だけ太さが細くなっており、溶接部の直径d₂は常にもと
の線径d₁未満になっている。

以上説明した本発明の一実施例によれば、下記の利点
がある。

線材の中心軸のずれのない接続が熟練を要せず容易
に行うことができる。

溶接部の直径が溶接部以外の線材の平均直径より細
く、溶接トーチのコンタクトチップによる摺動通電が円
滑に行える。

ヤスリがけが不要なので、突出部の削り忘れがな
い。

溶接線材を製造する側だけでなく、溶接線材を使用
する側でも容易に接続作業ができる。

接続作業が容易にできるので、大容量巻エンドレス
パックを特定需要家だけでなく、一般小口需要家でも使
用することができる。

［発明の効果］以上説明したとおり、本発明の接続線材によれば、少
なくとも２本の線材が長さ方向に接続された溶接線材で
あって、溶接部の直径（d₂）が溶接部以外の線材の平均
直径（d₁）の0.5倍を越え、溶接部の直径（d₂）が溶接
部以外の線材の平均直径（d₁）未満であり、かつ溶接部
の長さ（ｌ）が溶接部以外の線材の平均直径（d₁）の５
倍未満であることにより、溶接部に微小な溶融突出部が
生成していても線材外径よりも溶融突出部が低くなり、
溶接トーチのコンタクトチップによる摺動と通電が円滑
に行える溶接線材とすることができるという優れた効果
を達成できる。

また、前記した本発明の製造方法によれば、先端面が
先細なので接触抵抗が大きく、電気抵抗発熱を良好に行
うことができ、十分に圧接溶接を行うことができる。ま
た、中空管内に充填したフラックスが溶接部の溶融突出
部の生成を防止するとともに溶融スラグ形成を行うこと
ができ、確実な溶接と品質の高い溶接を行うことができ
る。また、中空の耐熱性かつ絶縁性の管を被覆管として
用い、この中空管の内部で線材の溶接を行うので、中心
軸のずれのない接続を容易に実施することができる。ま
た、中空管内面と線材との間隙に溶融スラグ形成用フラ
ックスを充填するので、溶接部の線径は、もとの線径と
ほぼ同一か又は細目に仕上げることができる。さらに、
溶接部のヤスリがけもとくに必要としない。したがって
熟練を要せずして溶接することができるという優れた効
果を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ｄ）は本発明の一実施例の溶接線材の断面図、
第１図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は同製造工程の断面図、
第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は従来の線材の
溶接工程の断面図を示す。１……線材２……線材の切断末端４……中空の耐熱性かつ絶縁性の管（被覆管）５……溶接部６……フララックス７……溶融スラグ 10,11……溶接した線材 12……溶接部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２本の線材が長さ方向に溶接さ
れた溶接線材であって、溶接部の直径（d₂）が溶接部以
外の線材の平均直径（d₁）の0.5倍を越え、溶接部の直
径（d₂）が溶接部以外の線材の平均直径（d₁）未満であ
り、かつ溶接部の長さ（ｌ）が溶接部以外の線材の平均
直径（d₁）の５倍未満であることを特徴とする溶接線
材。
【請求項２】少なくとも２本の線材を電気抵抗発熱を用
いて溶接する方法であって、前記線材の平均直径よりも
大きな内径を有する中空の耐熱性かつ絶縁性の管を用い
て、前記中空管内に溶融スラグ形成用フラックスを充填
し、前記中空管内に、先端を線材の平均直径よりも細く
した前記少なくとも２本の線材を挿通して先端面を接合
させ、次いで前記線材に電流を流して電気抵抗発熱によ
り前記接合部を溶融し、前記線材を一定距離押し込んで
圧接溶接し、しかる後、前記中空管と溶融スラグを除去
することを特徴とする溶接線材の製造方法。